JP6530247B2 - カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタに関し、さらに詳細には、被処理物に対して所望の画像の印刷および所望の形状のカッティングを行うことが可能なカッティングヘッド付きインクジェットプリンタに関する。

なお、本明細書においては、「被処理物」には、普通紙などの紙類よりなる各種の記録紙は勿論のこと、ＰＣＶ、ポリエステルなどの樹脂やアルミ、鉄、木材などのようなその他の各種の材料よりなる厚さの薄いものや厚さの厚いものなどが含まれる。

従来より、インクジェットプリンタなどの各種プリンタに、印刷機能に加えてカッティングの機能を搭載したインクジェットプリンタが知られている。

カッティング機能を搭載したインクジェットプリンタとしては、例えば、特許第４８７４５３１号公報に開示されているカッティングヘッド付きインクジェットプリンタがある。

このカッティングヘッド付きインクジェットプリンタは、被処理物を搬送するベルトコンベアを有し、ベルトコンベア上で被処理物の印刷および切断が行われる。

上記したような従来のベルトコンベアを備えたカッティングヘッド付きインクジェットプリンタにおいては、ベルトコンベアがゴムなどの材質により形成され、昇降可能に構成されている。

そして、ベルトコンベア上に被処理物を載置し、被処理物の上方側に配置されるインクジェットヘッドにより印刷が行われ、また、被処理物の上方側に配置されるカッティングヘッドにより切断が行われるものである。

ここで、切断を行う場合、カッティングヘッドに設けられたカッターによって被処理物の切断が行われるが、切断の際にカッターの刃先がベルトコンベアの材質を傷つけることにより、ベルトコンベアの面が均一でなくなるため、精度よく被処理物を切断することができないという問題点があった。

また、被処理物の切断は、所定の面積で分割されたブロックごとに被処理物を切断するものであるが、各ブロックの切断が連続して行われると、被処理物とカッティングヘッドとの間の距離についてずれが生じるおそれがあり、精度よく被処理物を切断することができないという問題点があった。

特許第４８７４５３１号公報

本発明は、従来の技術の有する上記したような種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、精度よく被処理物を切断することが可能なカッティングヘッド付きインクジェットプリンタを提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明によるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタは、所定の強度を有する毛を所定の密度を有するように植毛された植毛部材を備えたベルトコンベアの当該植毛部材上に被処理物を載置するようにしたものである。

また、本発明によるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタは、被処理物の切断の際にブロックごとに被処理物とカッティングヘッドとの距離について調整を行うようにしたものである。

即ち、本発明は、第１の方向に沿って移動可能であり、被処理物上にインクを吐出して印刷を行うインクジェットヘッドと、上記第１の方向に移動可能であり、かつ、上記インクジェットヘッドに隣接して配置され、上記被処理物の切断を行うカッティングヘッドと、上記被処理物を載置して上記第１の方向と直交する方向である第２の方向に搬送可能かつ昇降自在な無端状のベルトコンベアと、上記ベルトコンベアの上記被処理物を搬送する面の下方側に配設され、上記被処理物を上記被処理物の下方側から吸引する吸引手段とを有するカッティングヘッド付きインクジェットプリンタにおいて、上記ベルトコンベアは、通気性を備え、かつ、少なくとも上記被処理物を載置する部分を金属材料より形成された無端状のベルトと、通気性を備える材料により構成された基部と、上記基部に通気性を備えるように所定の強度を有する毛を所定の密度で植毛された植毛部とを有し、上記基部が上記ベルトの表面に固着された植毛部材とを有すようにしたものである。

また、本発明は、上記した発明において、上記カッティングヘッドにより被処理物の切断を行う前に、上記被処理物の表面と上記カッティングヘッドとの距離を測定し、上記距離が切断可能な距離であるか否かを判断し、上記距離が切断可能な距離の場合には上記被処理物の切断を行い、また、上記距離が切断可能な距離でない場合には、上記距離が切断可能な距離となるように上記ベルトコンベアを昇降させて上記被処理物の表面と上記カッティングヘッドとの距離を調節してから上記被処理物の切断を行うようにしたものである。

また、本発明は、上記した発明において、上記ベルトは、全周をスチールより形成され、上記植毛部材は、上記ベルトの外周面上の全周に配設されるようにしたものである。

本発明は、以上説明したように構成されているので、精度よく被処理物を切断することができるという優れた効果を奏する。

図１は、本発明によるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタの実施の形態の一例を示した概略構成説明図である。 図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線によるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタの断面形状を示した概略構成断面説明図である。 図３は、本発明によるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタの要部を拡大した概略構成説明図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタの実施の形態の一例を詳細に説明する。

図１は、本発明によるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタの概略構成説明図を示している。

なお、「発明を実施するための形態」の項においては、「カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ」を、単に「インクジェットプリンタ」と適宜に称することとする。

図１に示すカッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０は、所謂、フラットベッドタイプのインクジェットプリンタであり、インクジェットヘッドとともにカッティングヘッドを搭載してカッティング機能を備えている。

インクジェットプリンタ１０は、下部ベース１２と、下部ベース１２に支持され第１の方向（主走査方向）に延長して配設された固定系の上フレーム１４と、上フレーム１４の左右両端で上フレーム１４を支持する側方部材１６Ｌおよび側方部材１６Ｒと、上フレーム１４の前方側における壁面１４ａに主走査方向に延長して配設された直動レール１８と、直動レール１８に摺動自在に配設されるカッティング機能を有するカッティングヘッド２０と、カッティングヘッド２０と隣接して直動レール１８上に摺動自在に配設される印刷機能を有するインクジェットヘッド２２と、カッティングヘッド２０およびインクジェットヘッド２２の下方側の領域に配置されて印刷対象物ならびに切断対象物となる被処理物２４を載置して主走査方向と直交する第２の方向（副走査方向）に搬送する無端状のベルトコンベア２６と、ベルトコンベア２６を昇降可能に支持するベルトコンベア支持フレーム２８と、下部ベース１２とベルトコンベア支持フレーム２８との間に配設されてベルトコンベア支持フレーム２８を昇降可能に支持する４本のガイド棒３０と、ベルトコンベア２６が巻回されてベルトコンベア２６上に載置される被処理物２４の搬送を可能にする駆動プーリ３２ａおよび従動プーリ３２ｂと、ベルトコンベア２６内に配設されて被処理物２４の下方側から被処理物２４を吸引するために設けられる吸気箱３６と、吸気箱３６より吸気ダクト３８を介して吸気を行う排気ブロワ４０と、インクジェットプリンタ１０の全体の動作を制御する制御装置４２とにより構成される。

なお、ベルトコンベア２６を支持する駆動プーリ３２ａは、図示しない駆動源により駆動される。

また、ベルトコンベア支持フレーム２８は、一対の側面部２８ａおよび側面部２８ｂと、底面部２８ｃとにより構成され、側面部２８ａおよび側面部２８ｂは、副走査方向に沿ってベルトコンベア２６の両側にそれぞれ配置される。

そして、駆動プーリ３２ａおよび従動プーリ３２ｂは、それぞれの端部をベルトコンベア支持フレーム２８の側面部２８ａおよび側面部２８ｂの内面側にそれぞれの端部を回転自在に配置される。

直動レール１８に配設されるカッティングヘッド２０とインクジェットヘッド２２は互いに隣接して配設され、それぞれが有するマグネット２０ａとマグネット２２ａとにより着脱可能に構成されている。

これにより、カッティングヘッド２０とインクジェットヘッド２２とは動作をともにすることが可能であり、また、インクジェットヘッド２２による印刷終了後は、カッティングヘッド２０とインクジェットヘッド２２との連結を解除し、インクジェットヘッド２２のみを図示しない待機位置に移動させて、カッティングヘッド２０のみを摺動させて被処理物２４の切断作業を行うことが可能である。

また、インクジェットヘッド２２は、インクジェットヘッド２２の副走査方向における前方側の面に、被処理物２４とインクジェットヘッド２２との距離を検出するインクジェットヘッドセンサー２２ｃを有する。

カッティングヘッド２０の前方側の面には、被処理物２４の切断を行うカッター２０ｂおよびカッティングヘッド２０と被処理物２４との間の距離を検出するカッティングヘッドセンサー２０ｃが配置される。

なお、カッティングヘッド２０は、タンジェンシャルカットヘッドであり、カッター２０ｂはＮＴカッター（登録商標）刃を用いる。

カッター２０ｂは、上下動可能であり、こうした上下動の動作は、カッティングヘッド２０に搭載される図示しないソレノイドにより行われる。

ベルトコンベア２６は、カッター２０ｂにより切断されるおそれがないスチールなどの金属材料よりなる無端状のベルト２６ａと、ベルト２６ａの外周面を覆うように配設された植毛部材３４とを有する。なお、植毛部材３４は、ベルト２６ａの表面に固着されている。

ベルト２６ａは、回転軸方向が主走査方向に平行に配設された駆動プーリ３２ａおよび従動プーリ３２ｂに巻き回されている。

また、ベルト２６ａは、駆動プーリ３２ａと従動プーリ３２ｂとの間に配置された吸気箱３６を介して吸引される空気が通気可能であるように、その外周面と内周面とを貫通して穿設された複数の孔２６ａａを備えている。孔２６ａａは、ベルト２６ａの全面にわたり所定の間隔で穿設されている。

なお、本実施の形態においては、ベルト２６ａの全周を金属材料より構成したが、これに限られず、被処理物２４を載置する部分のみを金属材料により構成するようにしてもよい。即ち、被処理物２４の切断の際に傷つくおそれがある領域のみを金属材料により構成するようにしてもよい。

植毛部材３４は、通気性を有する素材により形成されてベルト２６ａ全周を巻回するよう構成された基部３４ａと、基部３４ａに所定の強度を有する毛を所定の密度で植えられて通気性を有するように構成された植毛部３４ｂとを有し、植毛部材３４の表面に被処理物２４を載置可能とされている。

なお、植毛部材３４の基部３４ａは、ベルト２６ａと同様に吸気箱３６に吸引される空気を通気可能である。

即ち、被処理物２４は植毛部材３４上において高さ方向における下方側へ吸引され、吸引によって植毛部材３４上に安定して配置されることとなり、ベルトコンベア２６の動作に合わせて副走査方向に沿って搬送しながら印刷および切断の処理が行われる。

ここで、基部３４ａを形成する材料としては、布などの織物のほかに不織布や化学繊維などの樹脂などが挙げられる。

また、植毛部３４ｂを形成する材料としては、化学繊維などの樹脂や動物の毛などが挙げられる。

具体的には、例えば、面ファスナーのような構造体を植毛部材３４として用いることが可能である。

吸気箱３６は、箱状体であり、その上面には、複数の通気孔３６ａを有し、内部空間３６ｂにある連結孔３６ｃに連結される吸気ダクト３８を介して、排気ブロワ４０により内部空間３６ｂの空気の吸引が行われる。

また、ベルトコンベア支持フレーム２８を昇降可能にする昇降機構４４は、ベルトコンベア支持フレーム２８の底面部２８ｃの下方側の下部ベース１２上に配設され、底面部２８ｃの中央領域に穿設された孔２８ｄにその一部を挿通して配設される。

ベルトコンベア支持フレーム２８の昇降の際は、４本のガイド棒３０がガイドとなり、４本のガイド棒３０に沿って昇降する。

なお、カッティングヘッド２０、インクジェットヘッド２２ならびに昇降機構４４などのような、ベルトコンベア２６ならびにカッティングヘッドセンサー２０ｃ以外の構成および動作に関する詳細な説明は、特許第４８７４５３１号公報などに記載された従来より公知の技術を適用できるため、その詳細な説明は省略する。

以上の構成において、インクジェットプリンタ１０によって被処理物２４に対して印刷および切断が行われるが、まず、インクジェットプリンタ１０を用いて被処理物２４に対して印刷処理を行う場合について説明する。

印刷処理の際は、１パス毎にインクジェットヘッドセンサー２２ｃによってインクジェットヘッド２２と被処理物２４との間の高さを測定し、高さを調節する場合には、ベルトコンベア２６を昇降させる。

より詳細には、被処理物２４をベルトコンベア２６上に載置し、ベルトコンベア２６を搬送して被処理物２４を原点位置に合わせる。

次に、インクジェットヘッドセンサー２２ｃによりベルトコンベア２６上の被処理物２４の高さを測定し、測定された被処理物２４の高さと基準値との比較を行う。

ここで、基準値とは、被処理物２４の表面位置とインクジェットヘッド２２との間の距離について予め設定された値であり、被処理物２４とインクジェットヘッド２２との距離が基準値の範囲内であれば、被処理物２４とインクジェットヘッド２２との距離が印刷可能な距離であると判断され、また、被処理物２４とインクジェットヘッド２２との距離が基準値の範囲外であれば、被処理物２４とインクジェットヘッド２２との距離が印刷可能な距離ではないと判断される。

基準値の範囲内であった場合には、そのまま最初の１パス分の印刷を行い、基準値の範囲外であった場合には、昇降機構４４によってベルトコンベア２６の高さを調節して、被処理物２４とインクジェットヘッド２２との距離が基準値の範囲内となるようにしたのちに最初の１パス分の印刷を行う。

最初の１パス分の印刷が終了後は、上記と同様にしてすべてのパス分の印刷処理を繰り返し行い、印刷を終了する。

次に、インクジェットプリンタ１０を用いて被処理物２４に対して切断処理を行う場合について説明する。

切断処理の際は、所定の１ブロック毎にカッティングヘッドセンサー２０ｃによってカッティングヘッド２０と被処理物２４との間の高さを測定し、高さを調節する場合には、ベルトコンベア２６を昇降させる。

即ち、被処理物２４の切断作業はブロックごとに行われるものであり、被処理物２４を所定の面積ごとの複数の領域に分割し、分割した各領域を１ブロックとする。

そして、被処理物２４の切断処理に際しては、１ブロックの範囲内に存在する切断箇所についてカッター２０ｂによる切断が行われる。

即ち、一つのブロック内に存在するすべての切断箇所について切断処理を行い、当該一つのブロックについて切断処理が終了したら、次のブロックに移動し、当該ブロック内のすべての切断箇所について切断処理を行い、被処理物２４が有するすべてのブロックについて切断処理を行うものである。

より詳細には、被処理物２４をベルトコンベア２６上に載置し、ベルトコンベア２６を搬送して被処理物２４を原点位置に合わせる。

次に、カッティングヘッドセンサー２０ｃによりベルトコンベア２６上の被処理物２４の高さを測定し、測定された被処理物２４の高さと基準値との比較を行う。

ここで、基準値とは、被処理物２４の表面位置とカッティングヘッド２０との間の距離について予め設定された値であり、被処理物２４とカッティングヘッド２０との距離が基準値の範囲内であれば、被処理物２４とカッティングヘッド２０との距離が切断に適した距離であると判断され、また、被処理物２４とカッティングヘッド２０との距離が基準値の範囲外であれば、被処理物２４とカッティングヘッド２０との距離が切断に適した距離はないと判断される。

基準値の範囲内であった場合には、そのまま最初のブロック分の切断を行い、基準値の範囲外であった場合には、昇降機構４４によってベルトコンベア２６の高さを調節して、被処理物２４とカッティングヘッド２０との距離が基準値の範囲内となるようにしたのちに最初の１ブロック分の切断を行う。

１ブロックごとに基準値を確認するため、直前の切断処理の際に生じた被処理物２４のずれを次の切断処理の際に持ち越すおそれがない。

ここで、カッター２０ｂにより被処理物２４が切断される際には、カッター２０ｂは被処理物２４を貫通し、その先端は、ベルト２６ａの外周面を巻回する植毛部材３４の植毛部３４ｂに到達する。

植毛部３４ｂは、植毛が密集し、かつ、植毛は所定の強度を有しているため、カッター２０ｂが植毛部材３４に到達した場合、カッター２０ｂの先端が触れる部分の植毛はカッター２０ｂをよけることとなる。

即ち、カッター２０ｂの先端は、植毛部３４ｂの植毛と植毛との間に入り込むこととなり、植毛部３４ｂおよびベルト２６ａを傷つけることなく切断処理が行われる（図３を参照する。）。

最初の１ブロック分の切断が終了後は、上記と同様にしてすべてのブロック分の切断処理を繰り返し行い、切断処理を終了する。

以上において説明したように、本発明によるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０は、ベルトコンベア２６が、ベルト２６ａの外周面上に、所定の密度で、かつ、所定の強度を有する植毛を有して構成される植毛部材３４を配置するようにした。

また、本発明によるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０は、被処理物２４の切断処理の際に、切断処理を行うごとに被処理物２４とカッティングヘッド２０との距離を測定し、ベルトコンベア２６の高さ位置の調節を行うようにした。

これにより、精度よく被処理物２４の切断を行うことが可能となる。

なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（３）に示すように変形することができる。

（１）上記した実施の形態においては、植毛部材３４をベルト２６ａの外周面上の全周を覆うように配置するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、被処理物２４が載置される部分などのベルト２６ａ上の一部分のみに配置するようにしてもよい。

（２）上記した実施の形態においては、切断処理の際にカッティングセンサー２０ｃによりカッティングヘッド２０と被処理物２４との距離を測定し、ベルトコンベア２６の高さを調節して切断処理に基準値にするようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、カッター２０ｂの高さを調節して切断処理に適した距離にするようにしてもよい。

（３）上記した実施の形態ならびに上記した（１）および（２）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、被処理物を所望の形状に切断する際に利用できる。

１０ インクジェットプリンタ、１２ 下部ベース、１４ 上フレーム、１６Ｒ、１６Ｌ 側方部材、１８ 直動レール、２０ カッティングヘッド、２０ｂ カッター、２２ インクジェットヘッド、２４ 被処理物、２６ ベルトコンベア、２８ ベルトコンベア支持フレーム、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ ガイド棒、３２ａ 駆動プーリ、３２ｂ 従動プーリ、３４ 植毛部材、３６ 吸気箱、３８ 吸気ダクト、４０ 排気ブロワ、４２ 制御装置、４４ 昇降機構

Claims (1)

1. 第１の方向に沿って移動可能であり、被処理物上にインクを吐出して印刷を行うインクジェットヘッドと、
   前記第１の方向に移動可能であり、かつ、前記インクジェットヘッドに隣接して配置され、前記被処理物の切断を行うカッティングヘッドと、
   前記カッティングヘッドに配置され、前記カッティングヘッドと前記被処理物との間の距離を検出するカッティングヘッドセンサーと、
   前記被処理物を載置して前記第１の方向と直交する方向である第２の方向に搬送可能かつ昇降自在な無端状のベルトコンベアと、
   前記ベルトコンベアの前記被処理物を搬送する面の下方側に配設され、前記被処理物を前記被処理物の下方側から吸引する吸引手段と
   を有するカッティングヘッド付きインクジェットプリンタであって、
   前記ベルトコンベアは、
   通気性を備え、かつ、全周をスチールにより形成された無端状のベルトと、
   通気性を備える材料により構成された基部と、前記基部に通気性を備えるように所定の強度を有する毛を所定の密度で植毛された植毛部とを有し、前記基部が前記ベルトの外周面上の全周に配設された植毛部材と
   を有し、
   前記カッティングヘッドにより前記被処理物の切断を行う際は、前記被処理物を所定の面積毎の複数のブロックに分割し、前記分割した全てのブロックについて１ブロック毎に、前記カッティングヘッドセンサーによって前記被処理物の表面と前記カッティングヘッドとの距離を測定して、前記距離が切断可能な距離であるか否かを判断し、前記距離が切断可能な距離の場合には前記１ブロックの範囲内に存在する切断箇所について前記被処理物の切断を行い、前記距離が切断可能な距離でない場合には、前記距離が切断可能な距離となるように前記ベルトコンベアを昇降させて前記被処理物の表面と前記カッティングヘッドとの距離を調節してから、前記１ブロックの範囲内に存在する切断箇所について前記被処理物を切断する処理を行う
   ことを特徴とするカッティングヘッド付きインクジェットプリンタ。