JP2006021408A - カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 凹凸を有する被処理物に対して、きれいに印刷ができ、しかも所望の位置で精度良く切断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。
【解決手段】 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１６を搬送するベルトコンベヤ１５を含む。ベルトコンベヤ１５は上下動可能なベルトコンベヤ支持フレーム３４によって保持され、被処理物１６にインクジェットで印刷するためのインクジェットノズル１４を有するインクジェットヘッド１２と、インクジェットヘッド１２に着脱自在に接続されるカッティングヘッド６０と、ベルトコンベヤ１５によって搬送される被処理物１６とインクジェットノズル１４およびカッティングヘッド６０との間隔を検出するセンサを含み、センサの検出した間隔に応じて、ベルトコンベヤ支持フレーム３４を上下動する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、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、特に、凹凸を有する被処理物に印刷できるとともに印刷された被処理物をカット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関する。

凹凸部を有する物に印刷を行い、その後にその印刷物を所望の形状に切断するには、従来は、たとえば、インクジェットプリンタによって画像を形成し、その後、インクジェットプリンタとは別のカッティングマシンで所望の位置を切断していた。

従来は、凹凸部を有する物に印刷を行い、その後にその印刷物を所望の形状に切断するには、上記のように行なわれていた。画像をプリンタによって印刷した後に、プリンタとは別のカッティングマシンによって切断する必要があり、印刷物を別の場所に置きかえるため、切断の精度が悪いという問題があった。

この発明は、上記のような課題に着目してなされたもので、凹凸を有する被処理物に対して、きれいに印刷ができ、しかも所望の位置で精度良く切断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ことを目的とする。

この発明にかかるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタは、軌道手段によって第２方向に移動可能なカッティングヘッドと、カッティングヘッドに着脱自在に接続されて第２方向に移動可能なインクジェットヘッドと、被処理物を平面上に固定可能で、第２方向に直交する第１方向に移動可能な固定台とを有する。

この発明の他の局面においては、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタは、被処理物を第１方向に搬送するベルトコンベヤを含み、ベルトコンベヤは上下動可能なベルトコンベヤ支持体によって保持され、被処理物にインクジェットで印刷するためのインクジェットノズルを有し、第１方向に直交する第２方向に移動するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドに着脱自在に接続されるカッティングヘッドと、ベルトコンベヤによって搬送される被処理物とインクジェットノズルおよびカッティングヘッドとの間隔を検出するセンサを含み、センサの検出した間隔に応じて、ベルトコンベヤ支持体を上下動する手段とを含む。

センサの検出した被処理物とカッティングヘッドおよびインクジェットノズルとの間隔に応じて、ベルトコンベヤ支持体を上下動するため、従来のようにインクジェットノズルの設けられたインクジェットヘッドを上下する必要がない。その結果、上方向へ突出する部材が無いため、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタをコンパクトにできる。

さらに、被処理物に印刷した後で、その被処理物を印刷した装置の上で切断が可能である。その結果、切断精度の高い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できる。

また、ベルトコンベヤによって搬送された被印刷物に対して適切に印字ができるため、ベルトコンベヤで搬送可能な物であれば、任意の物への印刷おとび切断が可能である。したがって、凹凸部を有する鉄板や、石等の重量物の印刷および切断が可能となる。

好ましくは、インクジェットヘッドは、カッティングヘッドによって駆動される。

さらに好ましくは、カッティングヘッドとインクジェットヘッドとは着脱自在に設けられ、カッティングヘッドが作動するときは、インクジェットヘッドを切り離す。

さらに好ましくは、ベルトコンベヤ支持体を上下動する手段はボールネジで上下動する手段を含む。

さらに好ましくは、ベルトコンベヤの被処理物を搬送する面の下方に設けられ、被処理物を被処理物の搬送面の下方から吸引する手段を含む。

以下、この発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態にかかる、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタの全体構成を示す側面図であり、図２は図１においてＩＩ-ＩＩで示す部分の矢視図であり、図３は図１においてＩＩＩ−ＩＩＩで示す部分の平面図である。なお、これらの図では、フレームの一部を省略している。なお、図１は、図３においてＩ-Ｉで示す部分の矢視図である。

図１〜図３を参照して、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１６を搬送するベルトコンベヤ１５と、ベルトコンベヤ１５に対向して設けられたインクジェットヘッド１２と、インクジェットヘッド１２に接続されたカッティングヘッド６０とを含む。

ベルトコンベヤ１５は、メッシュ状の素材で構成されたベルト５５と、被処理物１６が搬送される方向（図中Ｘ方向、第１方向）に設けられた駆動プーリ５６と、従動プーリ５７とを含む。ベルトコンベヤ１５の上下のベルトに囲まれた部分には、ベルトコンベヤ１５で搬送される被処理物１６を吸引するための吸気箱１７が設けられている。吸気箱１７は吸気ダクト１９を介して排気ブロワ１８で吸引される。

カッティングヘッド６０およびインクジェットヘッド１２は、上フレーム２２に設けられ、Ｘ方向に交わるＹ方向（図２参照）に、上フレーム２２に設けた直動レール（軌道手段）２１に沿って往復移動される。インクジェットヘッド１２とカッティングヘッド６０とは別々に図示のない直動ブロックを介して直動レール２１に取付けられている。

インクジェットヘッド１２は、ベルトコンベヤ１５の従動プーリ５７側に設けられたセンサ１３と、ベルトコンベヤ１５に対向して設けられ、印刷用のインクを噴射する各色毎の複数のノズル１４とを含む。カッティングヘッド６０は、被処理物１６を切断するためのカッタ６１と、カッタ６１を上下動するためのソレノイド６２を含む。

カッティングヘッド６０は、カッタホルダを有し、カッタ６１は、カッタホルダによって所定の位置に保持される。カッタ６１は通常は、図示のないコイルばねによって、上方に引上げられた状態になっている。カッタ６１を用いて用紙等を切断するときは、カッティングヘッド６０に設けられたソレノイド６２を作動させ、そのプランジャによってコイルばねに対抗してカッタ６１を切断面に下降させる。

なお、カッタ６１は所定の取付け部に取付けられており、その取付け部には、スイベルナイフ方式、回転方式などがあり、通常の刃物はもちろん、超音波カッタ、熱によるヒートカッタなど任意のカッタを取付けることができる。

また、所定の取付け部には、カッタホルダをペン・ホルダに変更して、インクペン、サインペン、ボールペン、鉛筆などの画像作成用のペンを把持させ、画像データの信号に基づいて画像を作成することも可能である。

次に、インクジェットヘッド１２とカッティングヘッド６０との接続部について説明する。図２を参照して、インクジェットヘッド１２は、直動レール２１の上でカッティングヘッド６０の右側に位置するよう設けられている。このインクジェットヘッド１２の左側側壁に固着したマグネット６８と、カッティングヘッド６０の右側側壁に固着したマグネット６９とにより、両者が適宜連結または離脱できるように構成されている。なお、ここで両者を連結するのに２つのマグネットを用いるのではなく、いずれか一方をマグネットとし、他方を鉄板等としてもよい。

以上のようにこの実施の形態では、マグネット６８と６９とを接続するか否かによって、インクジェットヘッド１２とカッティングヘッド６０とを接続したり分離したりできる。

カッティングヘッド６０はワイヤ８７によって駆動され、それに追随してインクジェットヘッド１２が移動される。このワイヤ８７は、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０の上フレーム２２の一方端に設けられたモータ９０で、ドライブプーリ９１を介して駆動される。また、ワイヤ８７の他方端側は、従動プーリ９２で支持されている。なお、図３においては、従動プーリ９２を省略している。

図２を参照して、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０においては、インクジェットヘッド１２の不使用時に、インクジェットノズル１４のインクをメンテナンスするためのキャッピング装置９４が設けられている。インクジェットヘッド１２は、カッティングヘッド６０に設けられたカッタ６１で、インクジェットヘッド１２で印刷された被処理物１６を切断するときは、カッティングヘッド６０から切り離されてこのキャッピング装置９４の位置で保持される。このカッティングヘッド６０からインクジェットヘッド１２の切り離しはは次のように行なう。カッティングヘッド６０により、インクジェットヘッド１２をキャッピング位置へ移動する。その状態でインクジェットヘッド１２のキャッピング装置９４側の端部を、直動レール２１のキャッピング装置９４側の端部に設けられた図示のない係止部で係止する。この状態でカッティングヘッド６０をワイヤ８７で従動プーリ９２側へ移動することにより、カッティングヘッド６０をインクジェットヘッド１２から離す。逆に、カッティングヘッド６０とインクジェットヘッド１２とを接続するには、上記した係止部の係止を外し、カッティングヘッド６０側のマグネット６９と、インクジェットヘッド１２側のマグネット６８とを接続して、カッティングヘッド６０でインクジェットヘッド１２を移動させる。

なお、図２および図３に示すようにキャッピング装置９４は、単独で移動するカッティングヘッド６０の移動に支障が無いように、ベルトコンベヤ１５から離れた位置に設けられる。

インクジェットヘッド１２がキャッピング位置に保持されるときは、図２において、インクジェットヘッド１２がカッティングヘッド６０によって右側端部に移動され、それによって、インクジェットヘッド１２の右側端部がキャッピング装置９４の右端部に取付けられたストッパ１００に当接する。インクジェットヘッド１２がこの位置に到達すると、キャッピング装置９４に揺動自在に取付けられた金具８９が垂直上方に立ち上がり、インクジェットヘッド１２のノズル１４をキャッピングする。

次に、インクジェットヘッド１２のノズルがキャッピング装置９４と係合してキャッピング位置にある状態について説明する。図５はこの状態におけるインクジェットノズル１４とキャッピング装置９４のキャッピング状態を示す拡大図である。インクジェットヘッド１２は、黒インクのノズルとカラーインクのノズルを有し、それぞれが別々に、黒インクキャッピング部９５とカラーインクキャッピング部９６でメンテナンスされる。黒インクキャッピング部９５とカラーインクキャッピング部９６とは、それぞれ別のチューブ９７ａ、９７ｂを介してポンプ９８に接続され、吐出されたインクをポンプ９８で吸引して所定のメンテナンスが行なわれる。

ベルトコンベヤ１５は、ベルトコンベヤ支持フレーム３４でその駆動プーリ５６および従動プーリ５７が支持され、駆動プーリ５６は図示のないモータで駆動される。

図４は、図２においてＩＶ-ＩＶで示す部分の矢視図である。ただしここでは、キャッピング装置９４やワイヤ８７については省略している。

図１から図４を参照して、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０のフレーム２０について説明する。カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０のフレームは、下部ベース２９と、上フレーム２２と、上フレーム２２と下部ベース２９とを接続する、第１柱２３および第２柱２４とからなる。上フレーム２２は、カッティングヘッド６０およびインクジェットヘッド１２を保持する。

下部ベース２９は、鋳造またはアルミダイカストにて一体成形された成形部品である。その下部ベース２９のコーナ近傍には、ガイド棒３７ａ〜３７ｄを挿入するための孔が４箇所設けられている。ガイド棒３７ａ〜３７ｄの中央部には、太部から細部に変る段差８４が設けられており、その細部を上記孔に嵌合わせ、ワッシャ８５を介してナット８６によって下部ベース２９を挟み込む形で固定されている。

下部ベース２９の下方には、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０を水平に設置するための高さ調整が可能な支持脚３８ａ〜３８ｄが設けられている。

図６および図７は、図１のＶＩ-ＶＩおよびＶＩＩ-ＶＩＩで示す部分の矢視図である。図６および図７を参照して、ベルトコンベヤ支持フレーム３４には、中央部にボールネジ用ブッシュ７１をネジにて固定したブロック７４が固定されている。そのボールネジ用ブッシュ７１には、ボールネジシャフト７０が回転可能に係合している。ボールネジシャフト７０はコの字状に形成された部材７６にベアリングを介して回転可能に取付けられている。またそのコの字状に形成された部材７６にはそのボールネジシャフト７０を回転させるためのモータ７３が取付けられている。ボールネジシャフト７０をモータ７３によって回転させることで、ベルトコンベヤ支持フレーム３４が上下動する。なお、ベルトコンベヤ支持フレーム３４がプリンタヘッド１２に対して垂直に上昇するように、ガイド孔６５ａ〜６５ｄに圧着されたボールブッシュベアリング７５にそれぞれガイド棒３７ａ〜３７ｄの太部が摺動可能に挿入される。

次に図１から図４を参照して、この実施の形態にかかるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０の動作について説明する。

まず、被処理物１６がベルトコンベヤ１５に載せられて、カッティングヘッド６０とインクジェットヘッド１２側へ搬送される。このとき、ベルトコンベヤ１５の従動プーリ５７側に設けられたセンサ１３は、搬送されてくる被処理物１６の形状（凹凸）を検出する。検出された凹凸データは、制御装置８０に送られる。制御装置８０は、被処理物１６の凹凸に応じてインクジェットヘッド１０のインクジェットノズル１４と被処理物１６との間隔が最適となるよう、モータ７３でボールネジシャフト７０を回転して両者の間隔を調整する。なお、インクジェットヘッド１２の移動は、上記したようにカッティングヘッド６０によって行なわれる。

このとき、被処理物１６が繊維製品（たとえば、布や、ワイシャツ等）のときは、排気ブロワ１８が駆動され、吸気ボックス１７を介して繊維製品を吸引し、その面ができるだけ平らになるようにする。なお、この場合のインクジェットヘッド１２と被処理物１６との最適間隔は被処理物１６によって異なるが、ほぼ２ｍｍ〜５ｍｍである。

インクジェットヘッド１２による被処理物１６への印刷が終了すると、カッティングヘッド６０は、インクジェットヘッド１２を上記したキャッピング装置９４の位置へ搬送し、そこで、インクジェットヘッド１２を切り離す。このようにして身軽になったカッティングヘッド６０は、単独でインクジェットヘッド１２によって印刷された図形を切断する。なお、このとき、インクジェットヘッド１２で所定の切断線を印刷しておき、それに沿ってカッティングヘッド６０で切断するようにしてもよい。

なお、この実施の形態にかかるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０では、ベルトコンベヤ１５によって被処理物１６が搬送されるため、凹凸を有する鉄板等の金属類や、石の彫刻物等にも所望の印刷が可能になる。

また、カッティングヘッド６０を使用して切断を行なうときは、インクジェットヘッド１２を移動させる必要が無いため、ワイヤ、インクチューブ、ケーブル等の損傷、劣化が無くなり、寿命を延ばすことができる。

また、この実施の形態においては、繊維製品を印刷するために、ベルトコンベヤ１５のベルトをメッシュ状にしたが、これに限らず、重量物の運搬時には、その重量に対応した強度の固体のベルトを用いてもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明に係るカッティングヘッド付きインクジェットプリンタは、センサの検出した被処理物とカッティングヘッドおよびインクジェットノズルとの間隔に応じて、ベルトコンベヤ支持体を上下動するため、上方向へ突出する部材が無く、切断精度の高い装置を提供できるため、プリントおよびカット装置として有利に利用される。

この発明の一実施の形態にかかるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタのフレームを一部省略した状態を示す正面図である。 カッティングヘッド付きインクジェットプリンタの側面図である。 カッティングヘッド付きインクジェットプリンタの平面図である。 カッティングヘッド付きインクジェットプリンタの正面図である。 キャッピング装置の詳細を示す図である。 図１のＶＩ-ＶＩで示す部分の矢視図である。 図１のＶＩＩ-ＶＩＩで示す部分の矢視図である。

符号の説明

１０ インクジェットプリンタ、１２ インクジェットヘッド、１３ センサ、１４ インクジェットノズル、１５ ベルトコンベヤ、１６ 被処理物、１７ 吸気ボックス、１８ 排気ブロワ、２０ フレーム、２１ 直動レール、２２ 上フレーム、２９下部ベース、３６，４５ 高さ調整ボールネジ、３７，４６ ガイド棒、４１ チャック、４２ センタ、４３ 回転体支持フレーム、６０ カッティングヘッド、６１ カッタ、６２ ソレノイド、６８，６９ マグネット、８７ ワイヤ、９４ キャッピング装置。

Claims (6)

1. 軌道手段によって第２方向に移動可能なカッティングヘッドと、
   前記カッティングヘッドに着脱自在に接続されて前記第２方向に移動可能なインクジェットヘッドと、
   被処理物を平面上に固定可能で、前記第２方向に直交する第１方向に移動可能な固定台とを設けた、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ。
2. 被処理物を第１方向に搬送するベルトコンベヤを含み、
   前記ベルトコンベヤは上下動可能なベルトコンベヤ支持体によって保持され、
   前記被処理物にインクジェットで印刷するためのインクジェットノズルを有し、前記第１方向に直交する第２方向に移動可能なインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドに着脱自在に接続されるカッティングヘッドと、
   前記ベルトコンベヤによって搬送される被処理物と前記インクジェットノズルおよび前記カッティングヘッドとの間隔を検出するセンサを含み、
   前記センサの検出した間隔に応じて、前記ベルトコンベヤ支持体を上下動する手段とを含む、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ。
3. 前記インクジェットヘッドは、前記カッティングヘッドによって駆動される、請求項２に記載のカッティングヘッド付きインクジェットプリンタ。
4. 前記カッティングヘッドとインクジェットヘッドとは着脱自在に設けられ、前記カッティングヘッドが作動するときは、前記インクジェットヘッドを切り離す、請求項２または３に記載のカッティングヘッド付きインクジェットプリンタ。
5. 前記ベルトコンベヤ支持体を上下動する手段はボールネジで上下動する手段を含む、請求項２に記載のカッティングヘッド付きインクジェットプリンタ。
6. 前記ベルトコンベヤの前記被処理物を搬送する面の下方に設けられ、前記被処理物を前記被処理物の搬送面の下方から吸引する手段を含む、請求項２から４のいずれかに記載のカッティングヘッド付きインクジェットプリンタ。

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