JP4402793B2 - 作画・カッティング両用プロッタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は用紙などの記録媒体に作図をしたりカッターでミシン目を入れ洋服作成用の型紙などを作成するために使用される作画・カッティング両用プロッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
用紙の両側を加圧ローラと駆動ローラで保持し用紙をＸ軸方向に送る２点支持送り方式のプロッタが従来知られている。
また、用紙の両側と中間部を加圧ローラと駆動ローラで保持し用紙をＸ軸方向に送る３点支持送り方式のプロッタが従来知られている。
また、用紙の両側を加圧ローラと駆動ローラで保持し、用紙の中間部即ち作画範囲をギザローラ或はスターローラと呼ばれる拍車状のローラで保持するようにしたギザローラ支持方式のプロッタが従来知られている。
また、特許２７１７１５２号公報には、インク作画終了後、コントローラの記憶装置から読み出したインク乾燥時間だけ自動製図機を待機状態として、その間、ロール紙の巻き取りを行わないようにした自動製図機が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記２点支持送り方式のプロッタはカッティング時における用紙の支持が不十分であり、刃物の加圧力によって用紙がずれてしまうという問題点がある。
また、上記３点支持送り方式のプロッタは作画時にインクが用紙の作画範囲を支持する加圧ローラに付着しこの加圧ローラを介してインクが用紙に転写されてしまうという問題点がある。
また、上記ギザローラ支持方式のプロッタはギザローラの用紙に対する加圧力を強めると用紙に傷が付いてしまうので加圧力を強くすることができない。そのため用紙に対する支持力が不足し、カット時に加圧力不足から用紙を高精度に送ることができないという問題点がある。
本発明は上記問題点を解決することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、駆動ローラと加圧ローラとで記録媒体を挟持し、コントローラによって制御される駆動ローラの回転によって記録媒体をＸ軸方向に送り作画ヘッドによって記録媒体に作図を行うとともに、作図の他に、作画ヘッドの保持するカッターによって記録媒体を切断することができるようにした作画・カッティング両用プロッタにおいて、前記加圧ローラを、記録媒体の両側と中間に位置させて、駆動ローラに対して昇降可能に配設し、カッティング時は両側の加圧ローラと中間の加圧ローラを下降させて該両側の加圧ローラと中間の加圧ローラとこれらに対応する駆動ローラとで記録媒体両側と中間部を挟持し、作画時は中間の加圧ローラを上昇させ記録媒体を両側の加圧ローラとこれに対応する駆動ローラとで挟持するようにし、作画動作からカッティング動作に自動的に移行するとき、予め設定したインク乾燥時間だけ待機するようにしたものである。
また、本発明は、前記インク乾燥時間は、インクの種類及び／又は作画媒体の種類によって設定するようにしたものである。
また、本発明は、コントローラが、記録媒体上の中間加圧ローラ走行領域にインク作図があるか否か作図データを解析して判断し、前記中間加圧ローラ走行領域にインク作図がないときは、待機時間を設定することなく、作画動作からカッティング動作に自動的に移行するようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図８において、２は型紙作成などに用いられる作画・カッティング両用プロッタの機体であり、脚体４に支承されている。前記機体２には架台（図示省略）が固設され、該架台には支柱を介してＹ軸方向に延びるＹレール８が架設され、該Ｙレール８にコロを介して作画ヘッド１０が移動可能に取り付けられている。前記作画ヘッド１０は、それに内蔵されたムービングコイル、ソレノイド等のＺ軸アクチュエータ１２(図９参照)に連結する筆記具保持手段１４を備え、Ｙ軸モータ１６（図９参照）によって、Ｙレール８に沿って移動制御されるように構成されている。
【０００６】
Ｙレール８の一端の、機体２に設けられたストッカー収納部１８内には、モータ２０によって駆動される回転型の公知のストッカー２１（図２参照）が収納され、該回転型のストッカー２１は、複数の筆記具格納部ごとに作画ペン或はカッターペンなどの筆記具２０を脱着自在に保持している。作画ヘッド１０は、公知の筆記具交換モードで、その筆記具保持手段１４の保持する筆記具２０をストッカー２１に返却したり、あるいは、ストッカー２１に保持されている作画ペンやカッターペンの中から所望の筆記具を選択して、筆記具保持手段１４に保持することがでるように構成されている。
【０００７】
プラテン６の下側には、Ｘ軸モータ２２(図９参照)に連結する軸体２４，２６が図３に示すように回転可能に支承され、軸体２４には作図ローラ２８が固着されている。軸体２６には複数の短尺状の駆動ローラ３０が固着されている。前記ローラ２８，３０の上部周面はプラテン６に設けられた隙間に配置され、互いに略同一の周速で同方向に同期回転するように構成されている。前記Ｙレール８の両端近傍には図７に示すように、取付板３２（他方は図示省略）がスライド可能に取り付けられている。
【０００８】
前記取付板３２にはＬ型の突起３２ａと係合凸起３２ｂが形成され、突起３２ａはＹレール８のＬ型溝に嵌合し、凸起３２ｂは、Ｙレール８のＴ溝に係合している。取付板３２の各々には、加圧アーム３４の中間部がＹ軸に平行な軸線を中心として回転自在に軸３６支されている。各加圧アーム３４の一方には加圧ローラ３８が回転自在に軸支され、各加圧ローラ３８，３８は対応する駆動ローラ３０に対向している。各加圧アーム３４の他方にはコイルばね４０の一方が係止され、各ばね４０の他方は、切換ブロック４２を介して取付板３２に係止されている。
【０００９】
前記加圧アーム３４は、ばね４０の引張り力によって、軸３６を中心として、図７中、反時計方向に付勢されている。４４はＹレール８と平行となるように前記機体２に回転自在に支承された軸体であり、これに固着された３個の円柱体４５にそれぞれカム４６が固着されている。前記カム４は対応する加圧アーム３４の他方の上面に対接している。前記軸体４４の一端に設けたレバー（図示省略）を手動により操作して軸体４４を所定方向に回転すると、加圧アーム３４の他方は、カム４６によって図７に仮想線で示すようにばね４０の引張り力に抗して押し下げられ、用紙４８の両側に位置する加圧ローラ３８は、対応する駆動ローラ３０から所定距離離反する。
【００１０】
レバーを元位置に戻すと加圧アーム３４に対するカム４６の加圧力が解除され、加圧アーム３４はばね４０の引張り弾力によって、図７中、軸３６を中心として、反時計方向に揺動し、加圧ローラ３８は対応する駆動ローラ３０に弾接するように構成されている。前記Ｙレール８の中間部には、図３に示すように取付板５０が配置され、Ｙレール８の長手方向に沿って形成されたＬ型溝とＴ型溝に取付板５０の突起５０ａと凸起５０ｂがスライド自在に嵌合している。
【００１１】
この嵌合構造によって、取付板５０をＹレール８に沿って所定の範囲内でスライドさせ、所望の位置に停止させることができるように構成されている。
取付板５０には、加圧アーム５２の中間部がＹ軸に平行な軸線を中心として回転自在に軸５４支されている。加圧アーム５２の一方には中間加圧ローラ５３が回転自在に軸支され、該加圧ローラ５３は対応する駆動ローラ３０に対向している。加圧アーム５３の他方には解除アーム５６が固定されている。加圧アーム５３の他方にはコイルばね５８の一方が係止され、該ばね５８の他方は、取付板５０に取り付けられた切換ブロック６０に係止されている。
【００１２】
前記加圧アーム５３は、ばね５８の引張り力によって、軸５４を中心として、図３中、反時計方向に付勢されている。前記軸体４４には円柱体６２が固着され、これにカム(図示省略)が固着され、該カムは図７に示すカム４６と同様に、加圧アーム５２の上面に対向している。図６において、６４，６６はＹレール８の中間部に固設された保持体であり、これにＹレール８と平行となるように軸体６８が回転自在に支承されている。軸体６８には断面Ｌ型の解除板７０が固定され、該解除板７０に前記解除アーム５６の上部の受圧部５６ａが対向している。
【００１３】
７２はＹレール８に固定されたモータであり、これの出力軸に小歯車７４が固着され、該小歯車７４は前記軸体６８に固着された歯車７６と噛み合っている。前記モータ７２を駆動し、解除板７０を所定方向に回転すると、該解除板７０によって解除アーム７０がばね５８の引張り弾力に抗して押し下げられ、加圧アーム５２が軸５４を中心として図１中、時計方向に回転し、中間加圧ローラ５３は、対応する駆動ローラ３０から所定距離離反する。モータ７２を逆方向に駆動し、解除板７０を元の角度位置に戻すと、解除アーム５６への加圧力が解除され、中間加圧ローラ５３は、ばね５８の弾力によって、対応する駆動ローラ３０に弾接するように構成されている。
【００１４】
中間加圧ローラ５３を図６に示す軸体２６上の２個の駆動ローラ３０のうち、いずれか一方の駆動ローラ３０に弾接させるかの選択動作は、Ｙレール８に沿って取付板５０をスライドさせることにより行うことができる。前記中間加圧ローラ５３のアップダウンさ操作は、レバー操作により、軸体４４を回転させることによっても行うことができる。この場合、両側の加圧ローラ３８，３８も連動してアップダウンする。
【００１５】
前記作画ヘッド１０をＹレール８に沿ってＹ軸方向に駆動するＹ軸モータ１６、軸体２４，２６を正逆方向に同期回転させるＸ軸モータ２２、筆記具保持手段１４を昇降駆動するソレノイドあるいはムービングコイルなどから成るＺ軸アクチュエータ１２、ストッカを回転駆動するモータ２０及びモータ７２はドライバを介して機体２に内蔵されたコントローラ７８のＣＰＵ８０に接続している。前記機体２には、用紙供給軸９６がモータに連係して回転可能に配設され、用紙供給軸９６には、ロール用紙４８のロール部４８ａが脱着自在に支持されている。前記ロール部４８ａからくり出されたロール用紙４８の繰り出し部は、プラテン６上に供給されている。
【００１６】
前記作画ヘッド１０には、作画ヘッド１０の筆記具保持手段１４が保持する筆記具２０の種類を、筆記具２０に設けたマークから読み取るセンサ８４（図９参照）が設けられている。作画に使用される筆記具２０は、インクペン、セラミックペン、油性ボールペン、水性ボールペン、ファイバーペン、ペンシル等が存する。ロール用紙４８に描かれたインクの乾燥時間は、インクの種類とロール用紙の種類によって決定される。作画に使用されるロール用紙としては、ポリエステルフィルム、トレーシングペーパー、マイラー紙、普通紙、和紙その他が存する。機体２側のコントローラ７８には、上記筆記具の種類とロール用紙の種類に対するインク乾燥時間テーブル８６が図１０に示すように設定されている。
【００１７】
インク乾燥時間テーブル８６は、筆記具の種類信号を識別符号とするものと、筆記具の番号を識別符号とするものがある。筆記具の番号は、筆記具ストッカー２１の特定の位置のペンホルダーをＮｏ．１とし、これを基準として、回転方向に順次Ｎｏ．２，Ｎｏ．３……と番号が付され、Ｎｏ．１の筆記具は、最初に上記Ｎｏ．１のペンホルダーに保持させたものである。作画ヘッド１０が、作画に際し、筆記具ストッカー２１のどのペンホルダーから筆記具を取り出すかは、ホストコンピュータ８２からの作画転送データのコマンドに基づいて決定され、このコマンドからコントローラ７８は、作画ヘッド１０が保持する筆記具の番号を認識することができる。
【００１８】
図１０に示すテーブル８６には、筆記具の種類あるいは番号とロール用紙の種類の組み合わせにおいて、最適なインク乾燥時間が秒単位時間の数値によって示されている。
前記コントローラ７８のメモリには、作画及びカッティングドライブソフト８１と、中間加圧ローラ昇降制御プログラムソフト８３が格納され、この中間加圧ローラ制御プログラムソフトによって、作画終了後カッティング開始までの待機時間の設定が行われ、また、用紙４８などの記録媒体のカッティング及び作画時において、中間加圧ローラ５３が、対応する駆動ローラ３０に対してアップダウン制御されるように構成されている。
次に本実施形態の動作について図１のフローチャートを参照して説明する。
【００１９】
用紙４８をプラテン６上にセットするときは、先ずレバーを所定方向に揺動して、軸体４４を回転させ、加圧ローラ３８及び中間加圧ローラ５３をそれぞれ対応する駆動ローラ３０から上昇させる。該状態で、用紙４８を加圧ローラ３８，５４と駆動ローラ３０の間に挿入し、用紙４８をプラテン６上に配置する。次にレバーを元の位置に揺動し、加圧ロ―ラ３８，５３を用紙４８の上から対応する駆動ローラ３０に弾接し、用紙４８を加圧ローラ３８，３８，５３と駆動ローラ３０とで挟持する。
【００２０】
プロッタの電源をＯＮとし、オペレータは、操作パネル８８から作画媒体の種類を入力する。次に、プロッタの駆動をスタートさせると、コントローラは、乾燥時間待機モードが設定されているか否か判断し（ステップ１）、否定を判断すると、手動モードによる作画に移行する（ステップ２）。この手動モードは、オペレータが操作パネル８８から手動により、プロッタの作図に必要な指令例えば中間加圧ローラのアップダウン指令などを入力する。ステップ１で肯定を判断すると、次にコントローラは、作図モードか否か判断し（ステップ３）、肯定を判断すると、コントローラは中間加圧ローラ昇降プログラムソフト８３によって、モータ７２を駆動して、中間加圧ローラ５３を、対応する駆動ローラ３０から上昇させ（ステップ４）、用紙４８の作画範囲部分をフリー状態と成し、用紙４８の非作画領域である両側のみを加圧ローラ３８，３８と駆動ローラ３０とで挟持する。
【００２１】
次にコントローラ７８はホストコンピュータ８２からの作画データに基づいて作画ヘッド１０をストッカー収納部１８に移動させ、ストッカ２１に筆記具２０を取りに行く。
【００２２】
次にコントローラ７８は、作画データに基づいて、Ｘ軸モータ２２を正逆回転させて、用紙４８をプラテン６上で図３中、左右方向即ちＸ軸方向に駆動し、Ｙ軸モータ１６を正逆回転させて、作画ヘッド１０をＹレール８に沿ってＹ軸方向に往復駆動させる。一方、Ｚ軸アクチュエータ１２を駆動して、筆記具２０を作図ローラ２８上で昇降制御し、用紙４８に作図を行う（ステップ５）。
次にコントローラは、作画データのコマンドから作画ヘッド１０が保持する筆記具２０の種類または番号を認識し、これをメモリに記憶する（ステップ６）。次にコントローラはカッティングモードか否か判断し、肯定を判断すると、メモリに記憶された筆記具の種類又は筆記具Ｎｏ．と操作パネル８８から入力されたロール用紙の種類から図１０のテーブル８６のインク乾燥時間を読み出し、該読み出しデータを待機時間と設定する（ステップ８）。
【００２３】
作画動作において複数の種類の筆記具を使用した場合には、最大値を選択しそれを待機時間とする。次にコントローラは、プロッタを、設定した時間だけ待機状態とし、この間に他の処理作業を実行する（ステップ９）。設定したインク乾燥時間が経過したところで、コントローラは、モータ７２を駆動して、中間加圧ローラ５３を下降し、対応する駆動ローラ３０に弾接して、用紙４８を両側の加圧ローラ３８，３８と中間加圧ローラ５３とこれらに対応する駆動ローラ３０とで３点支持する（ステップ１０）。次にコントローラ７は、作画ヘッド１０をストッカー収納部１８に移動させて、作画ヘッド１０の保持する作画ペンをストッカ２１に返却し、しかる後に、モータ２０を駆動してストッカ２１を回転させストッカ２１の保持するカッターペンを作画ヘッドに対向させる。
【００２４】
次に再度作画ヘッド１０をストッカー収納部１８に移動させて、作画ヘッド１０の筆記具保持手段１４にストッカ２１の保持するカッターペンを取得させ、カッティング動作に移る（ステップ１１）。図２中、９０は用紙の作画部分、９２はカッティング部分を示している。
【００２５】
このように、用紙などの記録媒体に作画９０とカッティング９２を行い、型紙などを作成する場合、作画モードのときは用紙の両側を両側加圧ローラと駆動ローラとで２点支持し、用紙の中間部はフリー状態とし、カッティングモードのときは、用紙の保持を強めるため、用紙の両側と中間部とを両側加圧ローラ及び中間加圧ローラとこれらに対応する駆動ローラとで３点支持する。
【００２６】
カッティング動作が完了すると、次にコントローラは、データが終了したか否か判断し（ステップ１２）、否定を判断すると、次に作図モードか否か判断し（ステップ１３）、肯定を判断すると、ステップ４に戻り、否定を判断した場合には、次の処理に移行する（ステップ１４）。
上記実施形態は、プロッタでロール用紙４８に作画を行った後、カッティング作画を行うものであるが、カッティング作画を行なわない場合でも、最終的には、作画された用紙は、成果物として、１フレーム分（１枚分）がカッターペンによりオートカットされ、プロッタの下側に落とされる。
【００２７】
そのため、この場合にも、成果物の乾燥のために若干の待機時間が設定される。
また、本件発明が着眼している部分は、中間加圧ローラ領域のインク転写であることから、予め、中間加圧ローラ５３の位置を、作画ローラ１０を利用して検出し、図１１に示すように作画媒体４８上の中間加圧ローラ走行領域９４を設定し、メモリに記録しておく実施形態が考えられる。オペレータは、操作パネル８８から作画ヘッド１０の移動を制御することができ、作画ヘッド１０を中間加圧ローラ５３の位置に移動することで、中間加圧ローラの位置をコントローラに入力することができる。
【００２８】
この実施形態では、図１のステップ５が完了した時点で、コントローラが作図データを解析し、中間加圧ローラ走行領域９４にインク作画があるか否かを判断する。コントローラが否定を判断したときは、待機時間を設定することなく、ステップ１０に移行し、カッティング動作を行なう。また、上記実施形態は、用紙を前後方向に送って作画を行なうペンプロッタを用いたものであるが、用紙を一方向に送り、インクジェット記録ヘッドで作図を行なうインクジェットプロッタにも本発明を応用することが可能である。
【００２９】
インクジェットプロッタを用いた実施形態では、インクジェットヘッドにカッターペン保持機構を設け、カッティング動作のときは、カッターペンをアップダウン制御しながら用紙を前後方向に駆動制御する。この実施形態においても、第１の実施形態と同様に、インク乾燥時間の設定は、操作パネル上から入力して行なう場合とプロッタ側で自動的に判断して設定する場合とがある。前者の場合、０秒から１８０秒の間で適宜の値を入力する。後者の場合は、用紙種類による乾燥時間テーブルを設定し、予め操作パネルから用紙種類を入力することにより、コントローラが自動的にインク乾燥時間テーブルにアクセスして、乾燥時間を設定する。
【００３０】
また、インク乾燥時間テーブルは、用紙種類だけでなく、使用インク（水性、油性等）と、用紙種類の２つのデータによる乾燥時間テーブルを設定することが可能である。使用インク情報は、操作パネルから入力する場合と、インクジェットヘッドの属性をフラグマークなどにより読み取り、この読取情報をインク種類情報として自動的に判別する方法とが存する。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、上述の如く構成したので、用紙に作図とカッティングを行うとき、カッティング時に用紙をしっかりと支持して用紙のずれを防止することができるとともに作図時及びカッティング時に加圧ローラを介して用紙にインクが転写され用紙が汚れるのを防止することができる効果が存する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動作を示すフローチャートである。
【図２】プロッタの概略外観図である。
【図３】プロッタの概略側面図である。
【図４】中間加圧ローラを上昇させた状態を示すプロッタの概略側面図である。
【図５】中間加圧ローラ機構の説明的外観図である。
【図６】中間加圧ローラ昇降機構の平面図である。
【図７】プロッタの概略側面図である。
【図８】プロッタの概略全体正面図である。
【図９】プロッタの機能ブロック説明図である。
【図１０】待機時間設定テーブルの説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
２ 機体
４ 脚体
６ プラテン
８ Ｙレール
１０ 作画ヘッド
１２ Ｚ軸アクチュエータ
１４ 筆記具保持手段
１６ Ｙ軸モータ
１８ ストッカ収納部
２０ 筆記具
２１ ストッカー
２２ Ｘ軸モータ
２４ 軸体
２６ 軸体
２８ 作図ローラ
３０ 駆動ローラ
３２ 取付板
３４ 加圧アーム
３６ 軸
３８ 加圧ローラ
４０ ばね
４２ 切換ブロック
４４ 軸体
４５ 円柱体
４６ カム
４８ 用紙（記録媒体）
４８ａ ロール部
５０ 取付板
５２ 加圧アーム
５３ 中間加圧ローラ
５４ 軸
５６ 解除アーム
５８ コイルばね
６０ 切換ブロック
６２ 円柱体
６４ 保持体
６６ 保持体
６８ 軸体
７０ 解除板
７２ モータ
７４ 小歯車
７６ 歯車
７８ コントローラ
８０ ＣＰＵ
８１ 作画及びカッティングドライブソフト
８２ ホストコンピュータ
８３ 中間加圧ローラ昇降制御プログラムソフト
８４ センサ
８６ インク乾燥時間テーブル
８８ 操作パネル
９０ 作画部分
９２ カッティング部分
９４ 中間加圧ローラ走行領域
９６ 供給軸
【発明の属する技術分野】
本発明は用紙などの記録媒体に作図をしたりカッターでミシン目を入れ洋服作成用の型紙などを作成するために使用される作画・カッティング両用プロッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
用紙の両側を加圧ローラと駆動ローラで保持し用紙をＸ軸方向に送る２点支持送り方式のプロッタが従来知られている。
また、用紙の両側と中間部を加圧ローラと駆動ローラで保持し用紙をＸ軸方向に送る３点支持送り方式のプロッタが従来知られている。
また、用紙の両側を加圧ローラと駆動ローラで保持し、用紙の中間部即ち作画範囲をギザローラ或はスターローラと呼ばれる拍車状のローラで保持するようにしたギザローラ支持方式のプロッタが従来知られている。
また、特許２７１７１５２号公報には、インク作画終了後、コントローラの記憶装置から読み出したインク乾燥時間だけ自動製図機を待機状態として、その間、ロール紙の巻き取りを行わないようにした自動製図機が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記２点支持送り方式のプロッタはカッティング時における用紙の支持が不十分であり、刃物の加圧力によって用紙がずれてしまうという問題点がある。
また、上記３点支持送り方式のプロッタは作画時にインクが用紙の作画範囲を支持する加圧ローラに付着しこの加圧ローラを介してインクが用紙に転写されてしまうという問題点がある。
また、上記ギザローラ支持方式のプロッタはギザローラの用紙に対する加圧力を強めると用紙に傷が付いてしまうので加圧力を強くすることができない。そのため用紙に対する支持力が不足し、カット時に加圧力不足から用紙を高精度に送ることができないという問題点がある。
本発明は上記問題点を解決することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、駆動ローラと加圧ローラとで記録媒体を挟持し、コントローラによって制御される駆動ローラの回転によって記録媒体をＸ軸方向に送り作画ヘッドによって記録媒体に作図を行うとともに、作図の他に、作画ヘッドの保持するカッターによって記録媒体を切断することができるようにした作画・カッティング両用プロッタにおいて、前記加圧ローラを、記録媒体の両側と中間に位置させて、駆動ローラに対して昇降可能に配設し、カッティング時は両側の加圧ローラと中間の加圧ローラを下降させて該両側の加圧ローラと中間の加圧ローラとこれらに対応する駆動ローラとで記録媒体両側と中間部を挟持し、作画時は中間の加圧ローラを上昇させ記録媒体を両側の加圧ローラとこれに対応する駆動ローラとで挟持するようにし、作画動作からカッティング動作に自動的に移行するとき、予め設定したインク乾燥時間だけ待機するようにしたものである。
また、本発明は、前記インク乾燥時間は、インクの種類及び／又は作画媒体の種類によって設定するようにしたものである。
また、本発明は、コントローラが、記録媒体上の中間加圧ローラ走行領域にインク作図があるか否か作図データを解析して判断し、前記中間加圧ローラ走行領域にインク作図がないときは、待機時間を設定することなく、作画動作からカッティング動作に自動的に移行するようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図８において、２は型紙作成などに用いられる作画・カッティング両用プロッタの機体であり、脚体４に支承されている。前記機体２には架台（図示省略）が固設され、該架台には支柱を介してＹ軸方向に延びるＹレール８が架設され、該Ｙレール８にコロを介して作画ヘッド１０が移動可能に取り付けられている。前記作画ヘッド１０は、それに内蔵されたムービングコイル、ソレノイド等のＺ軸アクチュエータ１２(図９参照)に連結する筆記具保持手段１４を備え、Ｙ軸モータ１６（図９参照）によって、Ｙレール８に沿って移動制御されるように構成されている。
【０００６】
Ｙレール８の一端の、機体２に設けられたストッカー収納部１８内には、モータ２０によって駆動される回転型の公知のストッカー２１（図２参照）が収納され、該回転型のストッカー２１は、複数の筆記具格納部ごとに作画ペン或はカッターペンなどの筆記具２０を脱着自在に保持している。作画ヘッド１０は、公知の筆記具交換モードで、その筆記具保持手段１４の保持する筆記具２０をストッカー２１に返却したり、あるいは、ストッカー２１に保持されている作画ペンやカッターペンの中から所望の筆記具を選択して、筆記具保持手段１４に保持することがでるように構成されている。
【０００７】
プラテン６の下側には、Ｘ軸モータ２２(図９参照)に連結する軸体２４，２６が図３に示すように回転可能に支承され、軸体２４には作図ローラ２８が固着されている。軸体２６には複数の短尺状の駆動ローラ３０が固着されている。前記ローラ２８，３０の上部周面はプラテン６に設けられた隙間に配置され、互いに略同一の周速で同方向に同期回転するように構成されている。前記Ｙレール８の両端近傍には図７に示すように、取付板３２（他方は図示省略）がスライド可能に取り付けられている。
【０００８】
前記取付板３２にはＬ型の突起３２ａと係合凸起３２ｂが形成され、突起３２ａはＹレール８のＬ型溝に嵌合し、凸起３２ｂは、Ｙレール８のＴ溝に係合している。取付板３２の各々には、加圧アーム３４の中間部がＹ軸に平行な軸線を中心として回転自在に軸３６支されている。各加圧アーム３４の一方には加圧ローラ３８が回転自在に軸支され、各加圧ローラ３８，３８は対応する駆動ローラ３０に対向している。各加圧アーム３４の他方にはコイルばね４０の一方が係止され、各ばね４０の他方は、切換ブロック４２を介して取付板３２に係止されている。
【０００９】
前記加圧アーム３４は、ばね４０の引張り力によって、軸３６を中心として、図７中、反時計方向に付勢されている。４４はＹレール８と平行となるように前記機体２に回転自在に支承された軸体であり、これに固着された３個の円柱体４５にそれぞれカム４６が固着されている。前記カム４は対応する加圧アーム３４の他方の上面に対接している。前記軸体４４の一端に設けたレバー（図示省略）を手動により操作して軸体４４を所定方向に回転すると、加圧アーム３４の他方は、カム４６によって図７に仮想線で示すようにばね４０の引張り力に抗して押し下げられ、用紙４８の両側に位置する加圧ローラ３８は、対応する駆動ローラ３０から所定距離離反する。
【００１０】
レバーを元位置に戻すと加圧アーム３４に対するカム４６の加圧力が解除され、加圧アーム３４はばね４０の引張り弾力によって、図７中、軸３６を中心として、反時計方向に揺動し、加圧ローラ３８は対応する駆動ローラ３０に弾接するように構成されている。前記Ｙレール８の中間部には、図３に示すように取付板５０が配置され、Ｙレール８の長手方向に沿って形成されたＬ型溝とＴ型溝に取付板５０の突起５０ａと凸起５０ｂがスライド自在に嵌合している。
【００１１】
この嵌合構造によって、取付板５０をＹレール８に沿って所定の範囲内でスライドさせ、所望の位置に停止させることができるように構成されている。
取付板５０には、加圧アーム５２の中間部がＹ軸に平行な軸線を中心として回転自在に軸５４支されている。加圧アーム５２の一方には中間加圧ローラ５３が回転自在に軸支され、該加圧ローラ５３は対応する駆動ローラ３０に対向している。加圧アーム５３の他方には解除アーム５６が固定されている。加圧アーム５３の他方にはコイルばね５８の一方が係止され、該ばね５８の他方は、取付板５０に取り付けられた切換ブロック６０に係止されている。
【００１２】
前記加圧アーム５３は、ばね５８の引張り力によって、軸５４を中心として、図３中、反時計方向に付勢されている。前記軸体４４には円柱体６２が固着され、これにカム(図示省略)が固着され、該カムは図７に示すカム４６と同様に、加圧アーム５２の上面に対向している。図６において、６４，６６はＹレール８の中間部に固設された保持体であり、これにＹレール８と平行となるように軸体６８が回転自在に支承されている。軸体６８には断面Ｌ型の解除板７０が固定され、該解除板７０に前記解除アーム５６の上部の受圧部５６ａが対向している。
【００１３】
７２はＹレール８に固定されたモータであり、これの出力軸に小歯車７４が固着され、該小歯車７４は前記軸体６８に固着された歯車７６と噛み合っている。前記モータ７２を駆動し、解除板７０を所定方向に回転すると、該解除板７０によって解除アーム７０がばね５８の引張り弾力に抗して押し下げられ、加圧アーム５２が軸５４を中心として図１中、時計方向に回転し、中間加圧ローラ５３は、対応する駆動ローラ３０から所定距離離反する。モータ７２を逆方向に駆動し、解除板７０を元の角度位置に戻すと、解除アーム５６への加圧力が解除され、中間加圧ローラ５３は、ばね５８の弾力によって、対応する駆動ローラ３０に弾接するように構成されている。
【００１４】
中間加圧ローラ５３を図６に示す軸体２６上の２個の駆動ローラ３０のうち、いずれか一方の駆動ローラ３０に弾接させるかの選択動作は、Ｙレール８に沿って取付板５０をスライドさせることにより行うことができる。前記中間加圧ローラ５３のアップダウンさ操作は、レバー操作により、軸体４４を回転させることによっても行うことができる。この場合、両側の加圧ローラ３８，３８も連動してアップダウンする。
【００１５】
前記作画ヘッド１０をＹレール８に沿ってＹ軸方向に駆動するＹ軸モータ１６、軸体２４，２６を正逆方向に同期回転させるＸ軸モータ２２、筆記具保持手段１４を昇降駆動するソレノイドあるいはムービングコイルなどから成るＺ軸アクチュエータ１２、ストッカを回転駆動するモータ２０及びモータ７２はドライバを介して機体２に内蔵されたコントローラ７８のＣＰＵ８０に接続している。前記機体２には、用紙供給軸９６がモータに連係して回転可能に配設され、用紙供給軸９６には、ロール用紙４８のロール部４８ａが脱着自在に支持されている。前記ロール部４８ａからくり出されたロール用紙４８の繰り出し部は、プラテン６上に供給されている。
【００１６】
前記作画ヘッド１０には、作画ヘッド１０の筆記具保持手段１４が保持する筆記具２０の種類を、筆記具２０に設けたマークから読み取るセンサ８４（図９参照）が設けられている。作画に使用される筆記具２０は、インクペン、セラミックペン、油性ボールペン、水性ボールペン、ファイバーペン、ペンシル等が存する。ロール用紙４８に描かれたインクの乾燥時間は、インクの種類とロール用紙の種類によって決定される。作画に使用されるロール用紙としては、ポリエステルフィルム、トレーシングペーパー、マイラー紙、普通紙、和紙その他が存する。機体２側のコントローラ７８には、上記筆記具の種類とロール用紙の種類に対するインク乾燥時間テーブル８６が図１０に示すように設定されている。
【００１７】
インク乾燥時間テーブル８６は、筆記具の種類信号を識別符号とするものと、筆記具の番号を識別符号とするものがある。筆記具の番号は、筆記具ストッカー２１の特定の位置のペンホルダーをＮｏ．１とし、これを基準として、回転方向に順次Ｎｏ．２，Ｎｏ．３……と番号が付され、Ｎｏ．１の筆記具は、最初に上記Ｎｏ．１のペンホルダーに保持させたものである。作画ヘッド１０が、作画に際し、筆記具ストッカー２１のどのペンホルダーから筆記具を取り出すかは、ホストコンピュータ８２からの作画転送データのコマンドに基づいて決定され、このコマンドからコントローラ７８は、作画ヘッド１０が保持する筆記具の番号を認識することができる。
【００１８】
図１０に示すテーブル８６には、筆記具の種類あるいは番号とロール用紙の種類の組み合わせにおいて、最適なインク乾燥時間が秒単位時間の数値によって示されている。
前記コントローラ７８のメモリには、作画及びカッティングドライブソフト８１と、中間加圧ローラ昇降制御プログラムソフト８３が格納され、この中間加圧ローラ制御プログラムソフトによって、作画終了後カッティング開始までの待機時間の設定が行われ、また、用紙４８などの記録媒体のカッティング及び作画時において、中間加圧ローラ５３が、対応する駆動ローラ３０に対してアップダウン制御されるように構成されている。
次に本実施形態の動作について図１のフローチャートを参照して説明する。
【００１９】
用紙４８をプラテン６上にセットするときは、先ずレバーを所定方向に揺動して、軸体４４を回転させ、加圧ローラ３８及び中間加圧ローラ５３をそれぞれ対応する駆動ローラ３０から上昇させる。該状態で、用紙４８を加圧ローラ３８，５４と駆動ローラ３０の間に挿入し、用紙４８をプラテン６上に配置する。次にレバーを元の位置に揺動し、加圧ロ―ラ３８，５３を用紙４８の上から対応する駆動ローラ３０に弾接し、用紙４８を加圧ローラ３８，３８，５３と駆動ローラ３０とで挟持する。
【００２０】
プロッタの電源をＯＮとし、オペレータは、操作パネル８８から作画媒体の種類を入力する。次に、プロッタの駆動をスタートさせると、コントローラは、乾燥時間待機モードが設定されているか否か判断し（ステップ１）、否定を判断すると、手動モードによる作画に移行する（ステップ２）。この手動モードは、オペレータが操作パネル８８から手動により、プロッタの作図に必要な指令例えば中間加圧ローラのアップダウン指令などを入力する。ステップ１で肯定を判断すると、次にコントローラは、作図モードか否か判断し（ステップ３）、肯定を判断すると、コントローラは中間加圧ローラ昇降プログラムソフト８３によって、モータ７２を駆動して、中間加圧ローラ５３を、対応する駆動ローラ３０から上昇させ（ステップ４）、用紙４８の作画範囲部分をフリー状態と成し、用紙４８の非作画領域である両側のみを加圧ローラ３８，３８と駆動ローラ３０とで挟持する。
【００２１】
次にコントローラ７８はホストコンピュータ８２からの作画データに基づいて作画ヘッド１０をストッカー収納部１８に移動させ、ストッカ２１に筆記具２０を取りに行く。
【００２２】
次にコントローラ７８は、作画データに基づいて、Ｘ軸モータ２２を正逆回転させて、用紙４８をプラテン６上で図３中、左右方向即ちＸ軸方向に駆動し、Ｙ軸モータ１６を正逆回転させて、作画ヘッド１０をＹレール８に沿ってＹ軸方向に往復駆動させる。一方、Ｚ軸アクチュエータ１２を駆動して、筆記具２０を作図ローラ２８上で昇降制御し、用紙４８に作図を行う（ステップ５）。
次にコントローラは、作画データのコマンドから作画ヘッド１０が保持する筆記具２０の種類または番号を認識し、これをメモリに記憶する（ステップ６）。次にコントローラはカッティングモードか否か判断し、肯定を判断すると、メモリに記憶された筆記具の種類又は筆記具Ｎｏ．と操作パネル８８から入力されたロール用紙の種類から図１０のテーブル８６のインク乾燥時間を読み出し、該読み出しデータを待機時間と設定する（ステップ８）。
【００２３】
作画動作において複数の種類の筆記具を使用した場合には、最大値を選択しそれを待機時間とする。次にコントローラは、プロッタを、設定した時間だけ待機状態とし、この間に他の処理作業を実行する（ステップ９）。設定したインク乾燥時間が経過したところで、コントローラは、モータ７２を駆動して、中間加圧ローラ５３を下降し、対応する駆動ローラ３０に弾接して、用紙４８を両側の加圧ローラ３８，３８と中間加圧ローラ５３とこれらに対応する駆動ローラ３０とで３点支持する（ステップ１０）。次にコントローラ７は、作画ヘッド１０をストッカー収納部１８に移動させて、作画ヘッド１０の保持する作画ペンをストッカ２１に返却し、しかる後に、モータ２０を駆動してストッカ２１を回転させストッカ２１の保持するカッターペンを作画ヘッドに対向させる。
【００２４】
次に再度作画ヘッド１０をストッカー収納部１８に移動させて、作画ヘッド１０の筆記具保持手段１４にストッカ２１の保持するカッターペンを取得させ、カッティング動作に移る（ステップ１１）。図２中、９０は用紙の作画部分、９２はカッティング部分を示している。
【００２５】
このように、用紙などの記録媒体に作画９０とカッティング９２を行い、型紙などを作成する場合、作画モードのときは用紙の両側を両側加圧ローラと駆動ローラとで２点支持し、用紙の中間部はフリー状態とし、カッティングモードのときは、用紙の保持を強めるため、用紙の両側と中間部とを両側加圧ローラ及び中間加圧ローラとこれらに対応する駆動ローラとで３点支持する。
【００２６】
カッティング動作が完了すると、次にコントローラは、データが終了したか否か判断し（ステップ１２）、否定を判断すると、次に作図モードか否か判断し（ステップ１３）、肯定を判断すると、ステップ４に戻り、否定を判断した場合には、次の処理に移行する（ステップ１４）。
上記実施形態は、プロッタでロール用紙４８に作画を行った後、カッティング作画を行うものであるが、カッティング作画を行なわない場合でも、最終的には、作画された用紙は、成果物として、１フレーム分（１枚分）がカッターペンによりオートカットされ、プロッタの下側に落とされる。
【００２７】
そのため、この場合にも、成果物の乾燥のために若干の待機時間が設定される。
また、本件発明が着眼している部分は、中間加圧ローラ領域のインク転写であることから、予め、中間加圧ローラ５３の位置を、作画ローラ１０を利用して検出し、図１１に示すように作画媒体４８上の中間加圧ローラ走行領域９４を設定し、メモリに記録しておく実施形態が考えられる。オペレータは、操作パネル８８から作画ヘッド１０の移動を制御することができ、作画ヘッド１０を中間加圧ローラ５３の位置に移動することで、中間加圧ローラの位置をコントローラに入力することができる。
【００２８】
この実施形態では、図１のステップ５が完了した時点で、コントローラが作図データを解析し、中間加圧ローラ走行領域９４にインク作画があるか否かを判断する。コントローラが否定を判断したときは、待機時間を設定することなく、ステップ１０に移行し、カッティング動作を行なう。また、上記実施形態は、用紙を前後方向に送って作画を行なうペンプロッタを用いたものであるが、用紙を一方向に送り、インクジェット記録ヘッドで作図を行なうインクジェットプロッタにも本発明を応用することが可能である。
【００２９】
インクジェットプロッタを用いた実施形態では、インクジェットヘッドにカッターペン保持機構を設け、カッティング動作のときは、カッターペンをアップダウン制御しながら用紙を前後方向に駆動制御する。この実施形態においても、第１の実施形態と同様に、インク乾燥時間の設定は、操作パネル上から入力して行なう場合とプロッタ側で自動的に判断して設定する場合とがある。前者の場合、０秒から１８０秒の間で適宜の値を入力する。後者の場合は、用紙種類による乾燥時間テーブルを設定し、予め操作パネルから用紙種類を入力することにより、コントローラが自動的にインク乾燥時間テーブルにアクセスして、乾燥時間を設定する。
【００３０】
また、インク乾燥時間テーブルは、用紙種類だけでなく、使用インク（水性、油性等）と、用紙種類の２つのデータによる乾燥時間テーブルを設定することが可能である。使用インク情報は、操作パネルから入力する場合と、インクジェットヘッドの属性をフラグマークなどにより読み取り、この読取情報をインク種類情報として自動的に判別する方法とが存する。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、上述の如く構成したので、用紙に作図とカッティングを行うとき、カッティング時に用紙をしっかりと支持して用紙のずれを防止することができるとともに作図時及びカッティング時に加圧ローラを介して用紙にインクが転写され用紙が汚れるのを防止することができる効果が存する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動作を示すフローチャートである。
【図２】プロッタの概略外観図である。
【図３】プロッタの概略側面図である。
【図４】中間加圧ローラを上昇させた状態を示すプロッタの概略側面図である。
【図５】中間加圧ローラ機構の説明的外観図である。
【図６】中間加圧ローラ昇降機構の平面図である。
【図７】プロッタの概略側面図である。
【図８】プロッタの概略全体正面図である。
【図９】プロッタの機能ブロック説明図である。
【図１０】待機時間設定テーブルの説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
２ 機体
４ 脚体
６ プラテン
８ Ｙレール
１０ 作画ヘッド
１２ Ｚ軸アクチュエータ
１４ 筆記具保持手段
１６ Ｙ軸モータ
１８ ストッカ収納部
２０ 筆記具
２１ ストッカー
２２ Ｘ軸モータ
２４ 軸体
２６ 軸体
２８ 作図ローラ
３０ 駆動ローラ
３２ 取付板
３４ 加圧アーム
３６ 軸
３８ 加圧ローラ
４０ ばね
４２ 切換ブロック
４４ 軸体
４５ 円柱体
４６ カム
４８ 用紙（記録媒体）
４８ａ ロール部
５０ 取付板
５２ 加圧アーム
５３ 中間加圧ローラ
５４ 軸
５６ 解除アーム
５８ コイルばね
６０ 切換ブロック
６２ 円柱体
６４ 保持体
６６ 保持体
６８ 軸体
７０ 解除板
７２ モータ
７４ 小歯車
７６ 歯車
７８ コントローラ
８０ ＣＰＵ
８１ 作画及びカッティングドライブソフト
８２ ホストコンピュータ
８３ 中間加圧ローラ昇降制御プログラムソフト
８４ センサ
８６ インク乾燥時間テーブル
８８ 操作パネル
９０ 作画部分
９２ カッティング部分
９４ 中間加圧ローラ走行領域
９６ 供給軸
Claims (3)
- 駆動ローラと加圧ローラとで記録媒体を挟持し、コントローラによって制御される駆動ローラの回転によって記録媒体をＸ軸方向に送り作画ヘッドによって記録媒体に作図を行うとともに、作図の他に、作画ヘッドの保持するカッターによって記録媒体を切断することができるようにした作画・カッティング両用プロッタにおいて、前記加圧ローラを、記録媒体の両側と中間に位置させて、駆動ローラに対して昇降可能に配設し、カッティング時は両側の加圧ローラと中間の加圧ローラを下降させて該両側の加圧ローラと中間の加圧ローラとこれらに対応する駆動ローラとで記録媒体両側と中間部を挟持し、作画時は中間の加圧ローラを上昇させ記録媒体を両側の加圧ローラとこれに対応する駆動ローラとで挟持するようにし、作画動作からカッティング動作に自動的に移行するとき、予め設定したインク乾燥時間だけ待機するようにしたことを特徴とする作画・カッティング両用プロッタ。
- 前記インク乾燥時間は、インクの種類及び／又は作画媒体の種類によって設定するようにしたことを特徴とする「請求項１」に記載の作画・カッティング両用プロッタ。
- コントローラが、記録媒体上の中間加圧ローラ走行領域にインク作図があるか否か作図データを解析して判断し、前記中間加圧ローラ走行領域にインク作図がないときは、待機時間を設定することなく、作画動作からカッティング動作に自動的に移行するようにしたことを特徴とする「請求項１」に記載の作画・カッティング両用プロッタ。
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