(57)【要約】      （修正有）【課題】直線上を往復移動して被加工材を切断する切断装置において、該往復移動に伴う振動による内部機器の機能低下を防止または軽減できる機構を提供する。【解決手段】カッタ部４１と同じ質量を有し、前記直線上Ｌ１を前記カッタ部とは反対の方向に往復移動するウェイト部４６を備える。出力軸を有するモータと、前記出力軸の回転運動を往復運動に変換して前記カッタ部及び前記ウェイト部に伝達する変換機構５と、を備える。変換機構は、前記モータにより駆動されて回転する回転部材５２と、前記回転部材によって往復駆動され、前記カッタ部及び前記ウェイト部にそれぞれ駆動力を伝達する一対の往復部材５３Ａ，Ｂと、をさらに備える。【選択図】図４
2020168689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線上を往復移動して被加工材を切断するカッタ部と、
前記カッタ部と同じ質量を有し、前記直線上を前記カッタ部とは反対の方向に往復移動するウェイト部と、を備える切断装置。
【請求項２】
出力軸を有するモータと、
前記出力軸の回転運動を往復運動に変換して前記カッタ部及び前記ウェイト部に伝達する変換機構と、を備える請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記変換機構は、
前記モータにより駆動されて回転する回転部材と、
前記回転部材によって往復駆動され、前記カッタ部及び前記ウェイト部にそれぞれ駆動力を伝達する一対の往復部材と、をさらに備える請求項２に記載の切断装置。
【請求項４】
前記回転部材は、表面に溝部が形成され、軸心を中心に回転駆動される円筒状のカムであり、
前記一対の往復部材のそれぞれは、前記溝部と係合して往復駆動される係合部を備える請求項３に記載の切断装置。
【請求項５】
前記回転部材は、回転軸と、前記回転軸とは異なる位置に設けられた接続部とを有し、
前記一対の往復部材のそれぞれは、軸状に形成されるとともに、前記接続部と回転可能に接続する、請求項３に記載の切断装置。
【請求項６】
前記カッタ部及び前記ウェイト部を、前記直線と直交する走査方向に走査させる走査機構をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項７】
被加工材に対して画像形成を行う形成部と、
往復移動して前記被加工材を切断するカッタ部と、
前記カッタ部と同じ質量を有し、前記カッタ部とは反対の方向に往復移動するウェイト部と、を備える切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被加工材を切断する切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、カッタを上下に往復駆動させ、紙を切断する機能を備えた装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３００２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の装置では、カッタが上下に移動する際に振動が発生してしまう。そのため、発生した振動が印字ヘッドや走行装置等、周辺の内部機器に伝わり、これらの機器の機能を低下させてしまう虞があった。
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明の目的は、内部機器の機能低下を防止または軽減できる切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、直線上を往復移動して被加工材を切断するカッタ部と、前記カッタ部と同じ質量を有し、前記直線上を前記カッタ部とは反対の方向に往復移動するウェイト部と、を備える切断装置を提供する。
【０００７】
また本発明は、被加工材に対して画像形成を行う形成部と、往復移動して前記被加工材を切断するカッタ部と、前記カッタ部と同じ質量を有し、前記直線上を前記カッタ部とは反対の方向に往復移動するウェイト部と、を備える切断装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成により本発明は、内部機器の機能低下を防止または軽減できる切断装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る切断装置を示す外観斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る切断装置のブロック図である。
【図３】第１実施形態に係るキャリッジの斜視図である。なお、理解を容易にするため、カバーを外した状態で図示する。
【図４】第１実施形態に係る変換機構を示す後面図である。
【図５】第２実施形態に係るキャリッジの斜視図である。なお、理解を容易にするため、カバーを外した状態で図示する。
【図６】第２実施形態に係る変換機構を示す側面図である。
【図７】第２実施形態に係る変換機構を示す前面図である。
【図８】第３実施形態に係る変換機構を示す後面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１〜図４を参照し、本発明の切断装置の第１実施形態について説明を行う。なお、この発明は、切断機能と画像形成機能が一体になった装置、すなわち、カッティングとプリントの両方を行うことができる装置にも適用することができる。具体的には、本発明の第１実施形態に係る切断装置１００は、記録媒体９に対してインクジェット方式でインクを吐出して印刷を行う機能、及び記録媒体９を切断する機能を備えた装置である。図１及び図２に示すように、切断装置１００は、筐体部１と、搬送機構部２と、制御部３と、キャリッジ４と、変換機構５とを備えている。記録媒体９としては、紙からなる印刷用紙や、シール用紙などが想定される。
【００１１】
図１に示すように、切断装置１００において、互いに直交する３方向を、上下方向、前後方向、及び、左右方向と定義する。なお、以下では、前後方向を搬送方向といい、左右方向を主走査方向という場合もある。着脱可能な装置、部材に関しては、装着された状態において各装置、部材の方向を定義し、説明を行う。
【００１２】
なお、実施形態及び変形例における「インクジェット方式」とは、インクや、光硬化性樹脂等の液体を微細な液滴として吐出することで、目的の位置に該液体を供給する液体供給手法を意味する。液滴化の手法は、サーマル方式あるいは圧電素子方式など、各種の方式が採用可能である。
【００１３】
また、切断装置１００は、カッタ７（図４参照）を、取外し可能に装着可能である。そのため切断装置１００は、カッタ７を用いて記録媒体９を切断する機能を備える。
【００１４】
カッタ７は、図４に示すように軸状に形成され、上下方向に延びる刃部７ａが形成される。刃部７ａは、記録媒体９に当接しつつ、継続的に往復移動することによって、記録媒体９を切断することができる。カッタ７は、通常、発泡スチロールや厚紙等の厚手の材料を切断することに使用される。
【００１５】
筐体部１は、本体部１０と、ガイドレール１１とを備える。本体部１０の前面及び後面には開口が形成され、それら開口がそれぞれカバーによって開閉される。図１では、本体部１０の前面の開口を開閉するカバーが外された状態が図示されている。ガイドレール１１は軸状部材であり、左右方向に延びるように本体部１０に取り付けられている。
【００１６】
搬送機構部２は、記録媒体９を前後方向に搬送するためのものであり、駆動ローラである搬送ローラ（図示せず）と、従動ローラであるピンチローラ２２とを備えている（図１、図３）。搬送ローラは、不図示のモータより動力の供給を受け、回転可能である。搬送ローラとピンチローラ２２との間に記録媒体９を挟んだ状態で搬送ローラが回転することによって、記録媒体９は前後方向に搬送される。
【００１７】
制御部３は、切断装置１００の制御を司るためのものである。制御部３は、図２に示すように、搬送機構部２及びキャリッジ４に通信可能に接続されており、これらの各部動作を制御する機能を備える。制御部３の構成は特に限定されないが、本実施形態においては、外部機器からの印刷データ（ラスタデータ）等を受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、プログラムを記憶するＲＯＭと、プログラムを実行するＣＰＵと、ＣＰＵによる処理において作業領域を提供するＲＡＭと、不揮発性メモリであって各種データを記憶するＮＶＲＡＭとを主に備える。制御部３は、受信した印刷データに基づいて、切断装置１００の搬送機構部２及びキャリッジ４を制御する。
【００１８】
キャリッジ４は、インクジェットプリンタ方式の印刷を行うプリンティングキャリッジ４Ａと、記録媒体９の切断を行うカッティングキャリッジ４Ｂとを備える。キャリッジ４は、ガイドレール１１に対して主走査方向に移動可能に係合する。なお本実施形態において、プリンティングキャリッジ４Ａとカッティングキャリッジ４Ｂとは、分離して設置され、各々がガイドレール１１に対して独立して主走査方向に移動する。なお、プリンティングキャリッジ４Ａとカッティングキャリッジ４Ｂとが左右に並び、互いに連結された構成としても良い。プリンティングキャリッジ４Ａは、本発明の形成部の一例である。
【００１９】
プリンティングキャリッジ４Ａは、インクジェットプリンタ方式の印刷を行うための各種構成を備える。プリンティングキャリッジ４Ａは、ガイドレール１１に対して主走査方向に移動可能に係合し、記録媒体９にインクを吐出することによって印刷を実行する機能を備える。
【００２０】
カッティングキャリッジ４Ｂは、ガイドレール１１に対して主走査方向に移動可能に係合しており、記録媒体９の切断を行うための各種構成を備える。カッティングキャリッジ４Ｂは、本体部４０と、ホルダ４１と、モータ４２と、支持部４４Ａ、４４Ｂと、支持板４５と、これらの全体を覆うカバー４９とを備えている。ホルダ４１及びカッタ７は、本発明におけるカッタ部の一例である。
【００２１】
カバー４９を取り外した状態のカッティングキャリッジ４Ｂを、図３に示す。本体部４０は、カッティングキャリッジ４Ｂの外殻を構成する金属製の筐体であり、モータ４２、支持部４４Ａ、４４Ｂ、支持板４５、ウェイト部４６及び変換機構５を支持する。また、本体部４０の後面は、ガイドレール１１と左右方向に移動可能に係合しており、切断作業時などにおいて左右方向に走査される。
【００２２】
図３及び図４に示すように、ホルダ４１は、略円筒形状の部材である。ホルダ４１は、支持部４４Ａ、４４Ｂに対して、上下方向に中心軸が延びるように装着される。また、ホルダ４１は、カッタ７を取外し可能に、かつ回転可能に装着することができる。カッタ７は、ホルダ４１の下端部に形成された中空部に挿入されることにより、上下に軸が延びるように装着される。
【００２３】
モータ４２は、出力軸４２１を備えている。出力軸４２１は、上下方向に延びるように設けられており、出力軸４２１の上端部には、ギア４２２が固定される。モータ４２は、出力軸４２１及びギア４２２を回転駆動することができる。モータ４２は制御部３と電気的に接続している。出力軸４２１及びギア４２２の回転速度、回転位置は、制御部３によって制御される。
【００２４】
支持部４４Ａ、４４Ｂは、上下に一対配置される。支持部４４Ａ、４４Ｂは、いずれも上下方向に延びた略円筒形状に形成されており、本体部４０に固定される。支持部４４Ａ、４４Ｂは、それぞれ内周面４４ｃ、４４ｄを有する（図４）。内周面４４ｃは、ホルダ４１の外周面に当接し、上下に摺動可能に支持する。また、内周面４４ｄは、ウェイト部４６の外周面に当接し、上下に摺動可能に支持する。
【００２５】
支持板４５は略水平に伸びる板状部材であり、その後端部は本体部４０に固定される。支持板４５は、軸部５２Ａ（後述）の下端部を回転可能に支持する。
【００２６】
ウェイト部４６は、ホルダ４１の上方に配置された、上下に延出する略円柱形状の部材である。ウェイト部４６の質量は、カッタ部、すなわちホルダ４１及びカッタ７の合計質量と略等しい。また、ウェイト部４６の中心軸及びホルダ４１の中心軸は同じ直線上に位置しており、以下においては、これを直線Ｌ１と定義する。ウェイト部４６の重心Ｇ２及びカッタ部の重心Ｇ１は、いずれも直線Ｌ１上に位置する。
【００２７】
変換機構５は、モータ４２から受け取った回転運動を、往復運動に変換する機構である。変換機構５は、ギア４２２と噛合するギア５１と、円筒カム５２と、係合部５３Ａ、５３Ｂとを備える。
【００２８】
円筒カム５２は、図３及び図４に示すように、略円筒形状の部材である。円筒カム５２には、軸心が円筒カム５２の中心軸と略一致するように、上下方向に延びる軸部５２Ａが設けられる。軸部５２Ａの上端部にはギア５１が固定される。軸部５２Ａの下端部は、支持板４５によって回転可能に支持される。円筒カム５２は、ギア５１を介してギア４２２から駆動力を受け取り、回転する機能を備える。円筒カム５２は、本発明における回転部材の一例である。
【００２９】
円筒カム５２の外周部には、溝部５２ｂが形成され、さらに溝部５２ｂの上方には溝部５２ｅが形成される。溝部５２ｂ、５２ｅは、それぞれ、円筒カム５２の全周に亘って環状に形成される。詳細には、溝部５２ｂは、上端部５２ｃと、上端部５２ｃより下方に位置する下端部５２ｄとを備える。溝部５２ｂは、上端部５２ｃと下端部５２ｄとを結ぶように、環状に形成される。また、溝部５２ｅと溝部５２ｂとは、円筒カム５２の上下方向の中心線ＣＬに対して、対称となるように形成される。
【００３０】
係合部５３Ａは、５３Ｂは、上下に１対設けられる。係合部５３Ａ、５３Ｂは、それぞれ同形状、同質量の棒状部材であり、側面視においてＬ字型に折れ曲がって形成される。係合部５３Ａ、５３Ｂの右端部は、円筒カム５２の溝部５２ｂ、５２ｅとそれぞれ係合する。係合部５３Ａの下端部はホルダ４１の上部に固定され、係合部５３Ｂの上端部はウェイト部４６の下部に固定される。
【００３１】
円筒カム５２の回転に伴い、係合部５３Ａ、５３Ｂは、それぞれ溝部５２ｂ、５２ｅに沿って上死点と下死点との間を上下方向に往復し、ホルダ４１及びウェイト部４６に駆動力を伝達することができる。溝部５２ｂ、５２ｅが中心線ＣＬに対して対称に形成されるため、係合部５３Ａ、５３Ｂの動作も、中心線ＣＬに対して上下に対称となる。したがって、係合部５３Ａが下死点に位置するとき、係合部５３Ｂは上死点に位置する。
【００３２】
〔画像形成作業〕
切断装置１００による画像形成作業について以下に説明する。まず、ユーザは、切断装置１００を操作して画像形成作業を開始する。制御部３は、搬送機構部２を用いて記録媒体９を前後方向に移動させ、さらにプリンティングキャリッジ４Ａを左右方向に走査させて、記録媒体９の上面に印刷を行う。
【００３３】
〔切断作業〕
画像形成作業の終了後、切断装置１００は、カッタ７を用いて切断作業を行う。切断作業において、制御部３は、搬送機構部２を用いて記録媒体９を前後方向に移動させ、さらにカッティングキャリッジ４Ｂを左右方向に走査させる。このようにして制御部３は、カッタ７を、記録媒体９における切断開始位置まで移動させる。
【００３４】
次に制御部３は、モータ４２を駆動してカッタ７を駆動する。出力軸４２１が回転すると、ギア４２２及びギア５１を介して、駆動力が軸部５２Ａ及び円筒カム５２に伝達される。これにより、円筒カム５２は回転駆動される。円筒カム５２が回転駆動されると、係合部５３Ａ、５３Ｂは溝部５２ｂ、５２ｅに沿って、上下方向に往復駆動される。係合部５３Ａの往復駆動に伴い、ホルダ４１及びカッタ７は、直線Ｌ１に沿って上下に往復駆動される。また、係合部５３Ｂの往復移動に伴い、ウェイト部４６は、直線Ｌ１に沿って上下に往復駆動される。
【００３５】
このときウェイト部４６は、中心線ＣＬを基準とし、ホルダ４１及びカッタ７に対して上下対称となるように駆動される。すなわち、ホルダ４１及びカッタ７が下死点に位置するとき、ウェイト部４６は上死点に位置し、ホルダ４１及びカッタ７が上死点に位置するとき、ウェイト部４６は下死点に位置する。また、ウェイト部４６の振幅、速さ、及び加速度の大きさは、それぞれ、ホルダ４１の振幅、速さ、及び加速度の大きさと略等しい。
【００３６】
ウェイト部４６の重心Ｇ２と、ホルダ４１及びカッタ７（カッタ部）の重心Ｇ１とは、いずれも直線Ｌ１上を往復移動する。また、カッタ部の質量とウェイト部４６の質量は、略等しい。そのため、ウェイト部４６が生じる慣性力は、カッタ部が生じる慣性力に釣り合う。カッタ部が生じる振動はウェイト部４６によって打ち消されるため、切断装置１００内部の機器に振動が及ぶことが防止または軽減される。
【００３７】
特にプリンティングキャリッジ４Ａには、微細なインクを吐出する圧電素子などの精密機器が搭載されている。正確な画像形成を行うためには、プリンティングキャリッジ４Ａに振動が伝達されないようにすることが望ましい。カッティングキャリッジ４Ｂの振動が軽減、防止されることにより、プリンティングキャリッジ４Ａの画像形成時の誤動作などの不具合が防止される。
【００３８】
刃部７ａは上下に往復移動しながら記録媒体９と当接する。カッティングキャリッジ４Ｂ及び搬送機構部２によって、カッタ７は、往復駆動を維持しながら走査される。このようにして、記録媒体９は所定の形状に切断される。切断を終えると、制御部３は、モータ４２を停止してカッタ７の駆動を停止する。
【００３９】
＜第２実施形態＞
第２実施形態として、変換機構１０５及びホルダ１４１を用いた切断装置２００を、図５から図７を用いて説明する。第２実施形態においては、第１実施形態に対応する部材の参照番号に１００を加えて説明を行う。なお、第１実施形態と略同構成の部材には同じ参照番号を付し、説明を省略する。
【００４０】
切断装置２００において、モータ４２は、出力軸４２１が左右方向に延びるように、本体部４０上に横置きされる（図５）。変換機構１０５は、リンク部５５、及びコンロッド５６Ａ、５６Ｂを備える。支持板１４５は、上下左右に延びるように、本体部４０に固定される。
【００４１】
リンク部５５は、３つの軸状部材であるリンク５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ、略円柱状の２つの接続部５５１、５５２、および回転軸５５３Ａ、５５３Ｂを有する。
【００４２】
リンク５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃは、互いに平行となるように左右に並べて配置された軸状部材であり、接続部５５１、５５２によって互いに固定される。リンク５５Ａの一端部には接続部５５２が固定され、その他端部には回転軸５５３Ａが固定される。
【００４３】
リンク５５Ｂは、リンク５５Ａの左方に配置される。リンク５５Ｂは、回転軸５５３Ａ、５５３Ｂと略同軸となるように設けられる。リンク５５Ｂの一端部には接続部５５２が固定される。リンク５５Ｂの他端部には、接続部５５１が固定される。
【００４４】
リンク５５Ｃは、リンク５５Ｂの左方に配置される。リンク５５Ｃの一端部には回転軸５５３Ｂが固定され、リンク５５Ｃの他端部には、接続部５５１の左端部が固定される。
【００４５】
接続部５５２は、リンク５５Ａの一端部とリンク５５Ｂの一端部との間に設けられ、リンク５５Ａとリンク５５Ｂとを連結する。また、接続部５５１は、リンク５５Ｂの他端部とリンク５５Ｃの他端部との間に設けられ、リンク５５Ｃとリンク５５Ｂとを連結する。
【００４６】
回転軸５５３Ａ、５５３Ｂは、それぞれ左右に延び、出力軸４２１と同軸に配置された略円柱形状の部材である。回転軸５５３Ａ、５５３Ｂは、左右方向視において、接続部５５１、５５２から等距離となるように位置する。回転軸５５３Ａの右端部は、出力軸４２１と連結して回転駆動される。なお、回転軸５５３Ａは、減速ギアを介して出力軸４２１と接続される構成としても良い。回転軸５５３Ａの左端部は、リンク５５Ａに固定される。回転軸５５３Ｂの右端部は、リンク５５Ｃに固定され、その左端部は、支持板１４５によって回転可能に支持される。
【００４７】
コンロッド５６Ａ、５６Ｂは、いずれも略上下方向に延びる軸状の部材である。コンロッド５６Ａ、５６Ｂは、互いに略同形状となるように形成される。コンロッド５６Ａはリンク部５５の下方に配置され、コンロッド５６Ｂはリンク部５５の上方に配置される。コンロッド５６Ａ、５６Ｂは、それぞれ、リンク部５５と回転可能に接続する。コンロッド５６Ａ、５６Ｂは、本発明における往復部材の一例である。
【００４８】
コンロッド５６Ａの上端部は、接続部５５１が挿通される貫通孔が形成され、これにより接続部５５１と回転可能に接続する。コンロッド５６Ａの下端部には、左右に延びる略円柱形状の接続部５６１が設けられる。接続部５６１は、コンロッド５６Ａの下端部及びホルダ１４１を、回転可能に接続する。
【００４９】
コンロッド５６Ｂの下端部は、接続部５５２が挿通される貫通孔が形成され、これにより接続部５５２と回転可能に接続する。コンロッド５６Ｂの上端部には、左右に延びる略円柱形状の接続部５６２が設けられる。接続部５６２は、コンロッド５６Ｂの上端部及びウェイト部１４６を、回転可能に接続する。
【００５０】
コンロッド５６Ａ、５６Ｂそれぞれの略中央部には、左右方向に屈曲した屈曲部が設けられる。コンロッド５６Ａの下部分と、コンロッド５６Ｂの上部分とは、前後方向視において、直線Ｌ１に重なるように位置する（図７）。
【００５１】
ホルダ１４１は、その上部に上部部材４１１、４１２を備える。上部部材４１１、４１２は、それぞれ上下前後に延びる板状の部材である。上部部材４１１は、上部部材４１２の左方に配置される。下部部材４１１、４１２には、それぞれ接続部５６１の端部が挿通される貫通孔が設けられており、接続部５６１と回転可能に接続する。
【００５２】
ウェイト部１４６は、その下部に下部部材４６１、４６２を備える。下部部材４６１、４６２は、それぞれ上下前後に延びる板状の部材である。下部部材４６１は、下部部材４６２の左方に配置される。上部部材４６１、４６２には、接続部５６２の端部が挿通される貫通孔が設けられており、接続部５６２と回転可能に接続する。ウェイト部１４６の質量は、ホルダ１４１およびカッタ７（カッタ部）の合計質量と略等しい。
【００５３】
〔カッタの駆動〕
切断装置２００によるカッタ７の駆動について以下に説明する。第１実施形態と同様に、切断作業の開始時に制御部３は、モータ４２を駆動してカッタ７を上下に駆動する。詳細には、出力軸４２１が回転すると、駆動力が回転軸５５３Ａに伝達される。回転軸５５３Ａの回転に伴い、リンク部５５は、回転軸５５３Ａ、５５３Ｂを中心に回転する（図６の白抜き矢印を参照）。コンロッド５６Ａの上端部及びコンロッド５６Ｂの下端部は、リンク部５５より接続部５５１、５５２を介して駆動力を受け、回転駆動される。
【００５４】
同時にコンロッド５６Ａの下端部は上下に往復移動し、接続部５６１を駆動する。ホルダ１４１及びカッタ７は、接続部５６１から上部部材４１１、４１２を介して駆動力を受け取り、往復駆動される。コンロッド５６Ｂの上端部は上下に往復移動し、接続部５６２を駆動する。ウェイト部１４６は、接続部５６２から下部部材４６１、４６２を介して駆動力を受け取り、往復駆動される。
【００５５】
このときウェイト部１４６は、ホルダ１４１及びカッタ７に対して反対方向に移動する。すなわち、ホルダ１４１及びカッタ７が下死点に位置するとき、ウェイト部１４６は上死点に位置し、ホルダ１４１及びカッタ７が上死点に位置するとき、ウェイト部１４６は下死点に位置する。また、ウェイト部１４６の振幅、速さ、及び加速度の大きさは、それぞれ、ホルダ１４１の振幅、速さ、及び加速度の大きさと略等しい。
【００５６】
ウェイト部１４６の重心Ｇ２と、ホルダ１４１及びカッタ７（カッタ部）の重心Ｇ１とは、いずれも直線Ｌ１上を往復移動する。また、カッタ部の質量とウェイト部４６の質量は、略等しい。そのため、ウェイト部４６が生じる慣性力は、カッタ部が生じる慣性力に釣り合う。カッタ部が生じる振動はウェイト部１４６によって打ち消されるため、切断装置１００内部の機器に振動が及ぶことが防止または軽減される。
【００５７】
＜第３実施形態＞
第３実施形態として、モータではなく、ソレノイド２４２及び変換機構２０５を用いた切断装置３００を、図８を用いて以下に説明する。第３実施形態においては、第１実施形態に対応する部材の参照番号に２００を加えて説明を行う。なお、第１実施形態と略同構成の部材には同じ参照番号を付し、説明を省略する。
【００５８】
ソレノイド２４２は、変換機構２０５の上部に配置される。ソレノイド２４２は、ボビン２４２Ａと、ボビン２４２Ａ内に挿通されたプランジャ２４２Ｂとを有している。ソレノイド２４２は制御部３と電気的に接続しており、制御部３によって制御される。ボビン２４２Ａは、中空の円筒形状に形成され、円周方向に配置された複数のコイルを備える。
【００５９】
また、ボビン２４２Ａの中空部には、上下方向に移動可能にプランジャ２４２Ｂが挿通される。プランジャ２４２Ｂは、上下方向に延出する円柱形状に形成される。ボビン２４２Ａのコイルは、プランジャ２４２Ｂの外周部を囲むように配置される。ボビン２４２Ａのコイルに通電がなされることによって、プランジャ２４２Ｂは、ボビン２４２Ａに対して上下方向に駆動される。プランジャ２４２Ｂの中心軸は、ホルダ４１及び重量部２４６の中心軸によって定義される直線Ｌ１上に位置する。プランジャ２４２Ｂの下端部には重量部２４６が固定される。重量部２４６は、上下方向に延びる略円柱形状の部材であり、支持部４４Ｂによってその外周部を摺動可能に支持される。
【００６０】
変換機構２０５は、ラック５７Ａ、５７Ｂ、及びピニオン５８を備える。ラック５７Ａ、５７Ｂは、同形状、同質量を有する。
【００６１】
ラック５７Ａは、その下端部がホルダ４１の上端部に固定され、上方に延びるように配置される。ラック５７Ａの中間部分には左右方向に屈曲した屈曲部が設けられ、この屈曲部の上方には、歯切りがなされた歯切部５７ｃが設けられる。歯切部５７ｃは、ラック５７Ａの上部右側において上下方向に延在し、ピニオン５８と噛合する。
【００６２】
ラック５７Ｂは、その上端部が重量部２４６の下端部に固定され、下方に延びるように配置される。ラック５７Ｂの中間部分には屈曲部が設けられ、この屈曲部の下方には、歯切りがなされた歯切部５７ｄが設けられる。歯切部５７ｄは、ラック５７Ｂの下部左側において上下方向に延在し、ピニオン５８と噛合する。
【００６３】
ピニオン５８は、前後方向視で略円形に形成された歯車であり、前後方向に延びる回転軸５８ａを中心に回転可能に、本体部４０によって支持される。ピニオン５８の外周部は、ラック５７Ａ、５７Ｂと噛合する。
【００６４】
重量部２４６の重心は、直線Ｌ１上に位置する。なお、重量部２４６単体を本発明のウェイト部の一例とみなすこともできるが、第３実施形態においてはプランジャ２４２Ｂも上下方向に駆動されるため、重量部２４６だけでなく、プランジャ２４２Ｂの重量も考慮してウェイト部とすることが望ましい。したがって、以下において、重量部２４６及びプランジャ２４２Ｂを１つのウェイト部として考慮する。重心Ｇ２は、重量部２４６及びプランジャ２４２Ｂ全体の重心として定義される。重心Ｇ２及びカッタ部の重心Ｇ１は、いずれも、直線Ｌ１上に位置する。
【００６５】
〔切断作業〕
切断装置３００によるカッタ７の駆動について以下に説明する。切断作業の開始時に制御部３は、ソレノイド２４２を用いてカッタ７を駆動する。詳細には、ボビン２４２Ａによって、プランジャ２４２Ｂは上下方向に往復駆動される。プランジャ２４２Ｂより駆動力が伝達され、重量部２４６及びラック５７Ｂが上下に往復駆動される。
【００６６】
ピニオン５８は、ラック５７Ｂにより回転駆動され、回転軸５８ａを中心に回転する。ピニオン５８は、ラック５７Ｂの往復駆動に追従し、時計回りと反時計回りとを交互に反復するように駆動される。
【００６７】
ラック５７Ａは、ピニオン５８から駆動力を伝達され、上下に往復駆動される。ラック５７Ａに固定されるホルダ４１及びカッタ７も同様に、上下方向に往復駆動される。
【００６８】
このとき重量部２４６及びプランジャ２４２Ｂ（ウェイト部）は、ホルダ４１及びカッタ７に対して反対方向に移動する。すなわち、ホルダ４１及びカッタ７が下死点に位置するとき、ウェイト部は上死点に位置し、ホルダ４１及びカッタ７が上死点に位置するとき、ウェイト部は下死点に位置する。また、ウェイト部の振幅、速さ、及び加速度の大きさは、それぞれ、ホルダ４１の振幅、速さ、及び加速度の大きさと略等しい。
【００６９】
ウェイト部の重心Ｇ２と、ホルダ４１及びカッタ７（カッタ部）の重心Ｇ１とは、いずれも直線Ｌ１上を往復移動する。また、カッタ部の質量とウェイト部の質量は、略等しい。そのため、ウェイト部が生じる慣性力は、カッタ部が生じる慣性力に釣り合うことができる。カッタ部が生じる振動はウェイト部によって打ち消されるため、切断装置３００内部の機器に振動が及ぶことが防止または軽減される。
【００７０】
＜変形例＞
上記実施形態においては、回転運動を往復運動に変換する機構として、円筒カム５２、リンク部５５を用いる構成が例示されていたが、本発明はこれらのみに限定されない。例えば、端面カムまたは斜板カムを用いて、回転運動を往復運動に変換しても良い。
【００７１】
上記実施形態において、カッタ７は、ホルダ４１、１４１を介して係合部５３Ａ、コンロッド５６Ａ、またはラック５７Ａに装着される構成としていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、カッタ７を、係合部５３Ａ、コンロッド５６Ａまたはラック５７Ａに直接取り付ける構成としても良い。
【００７２】
上記実施形態において、ホルダ４１、１４１及びウェイト部４６、１４６の中心軸と一致する直線Ｌ１上に、重心Ｇ１、Ｇ２は位置している。しかし本発明は、このような構成に限定されない。例えばホルダ４１、１４１の断面形状が非対称図形である場合など、各部材の軸線と、重心Ｇ１、Ｇ２とが一致しない場合も有り得る。このような場合、振動を効果的に防止、軽減するためには、重心Ｇ１、Ｇ２が直線Ｌ１上や部材の軸線上でなくとも、上下方向に延びる１つの直線上に位置すればよい。また、重心Ｇ１、Ｇ２が共通の直線上に位置しない場合であっても、振動の上下方向成分が相殺されるため、振動の軽減は可能である。
【００７３】
円筒カム５２の溝部５２ｂ、５２ｅの形状や、リンク部５５、コンロッド５６Ａ、５６Ｂの長さ及び形状は、図示された形状等に限定されない。例えば第１実施形態において、溝部５２ｂ、５２ｅの形状を調整することにより、円筒カム５２のカム曲線は任意に調整される。すなわち、ホルダ４１及びカッタ７の挙動は、記録媒体９の材料等を考慮して調整することができる。例えば、切断作業において、ホルダ４１及びカッタ７が単振動するように設計することが可能である。それだけではなく、ホルダ４１及びカッタ７の移動速度を、下死点付近で緩やかにすることも可能であるし、逆に速めるような挙動とすることもできる。
【００７４】
第２実施形態についても同様である。リンク部５５及びコンロッド５６Ａ、５６Ｂの長さを各々調整することにより、ホルダ１４１及びカッタ７の挙動は、記録媒体９の材料等を考慮して調整することができる。
【００７５】
上記実施形態において、インクジェット方式の印刷機能を備えた切断装置１００を用いて説明を行った。本発明はこれに限定されず、印刷機能としてＵＶインクジェット方式、または溶剤インクジェット方式を採用することも可能である。
【００７６】
実施形態として、印刷機能を備えた切断装置１００、２００、３００を用いたが、本発明は、このような構成に限定されない。例えば、切断装置１００、２００、３００は、プリンティングキャリッジ４Ａを備えず、切断機能のみを備える切断装置とすることも可能である。
【００７７】
＜効果＞
切断装置１００、２００、３００は、直線Ｌ１上を往復移動して被加工材を切断するカッタ部（ホルダ４１及びカッタ７）と、カッタ部と同じ質量を有し、直線Ｌ１をカッタ部とは反対の方向に往復移動するウェイト部４６、１４６（又は重量部２４６及びプランジャ２４２Ｂ）と、を備える。
【００７８】
上記切断構成では、ウェイト部が生じる慣性力は、カッタ部が生じる慣性力に釣り合うことができる。カッタ部が生じる振動は、ウェイト部によって打ち消される。そのため、装置内部の機器に振動が及ぶことが防止または軽減され、誤作動や機能低下の発生を防止することができる。さらにウェイト部及びカッタ部は、両方とも直線Ｌ１上を移動するため、往復方向外への振動の発生が軽減もしくは、防止される。
【００７９】
切断装置１００、２００は、出力軸４２１を有するモータ４２と変換機構５、１０５とを備える。変換機構５、１０５は、出力軸４２１の回転運動を往復運動に変換してホルダ４１、１４１及びカッタ７に伝達し、さらにウェイト部４６、１４６にも伝達する。
【００８０】
上記構成では、回転駆動を生じるモータ４２を駆動源として用いても、構成の変換機構５、１０５によって、容易にカッタ部の往復駆動が可能となる。さらに、ウェイト部４６、１４６によって、カッタ部の振動の相殺が可能となる。
【００８１】
変換機構５、２０５は、モータ４２により駆動されて回転する円筒カム５２またはリンク部５５と、係合部５３Ａ、５３Ｂまたはコンロッド５６Ａ、５６Ｂとを備える。係合部５３Ａ、５３Ｂまたはコンロッド５６Ａ、５６Ｂは、円筒カム５２またはリンク部５５によって往復駆動され、カッタ部及びウェイト部４６、１４６にそれぞれ駆動力を伝達する。
【００８２】
円筒カム５２には、表面に溝部５２ｂが形成され、軸心５２Ａを中心に回転駆動される。また、係合部５３Ａ、５３Ｂのそれぞれは、溝部５２ｂと係合して往復駆動される。
【００８３】
リンク部５５は、回転軸５５３Ａ、５５３Ｂと、回転軸５５３Ａ、５５３Ｂとは異なる位置に設けられた接続部５５１、５５２とを有する。また、コンロッド５６Ａ、５６Ｂのそれぞれは、軸状に形成されるとともに、接続部５５１、５５２と回転可能に接続する。
【００８４】
上記構成では、円筒カム５２またはリンク部５５による簡易な構成によって回転運動を変換して往復動に変換することができる。また、係合部５３Ａ、５３Ｂまたはコンロッド５６Ａ、５６Ｂという簡易な構成を用いて、カッタ部及びウェイト部４６、１４６を同時に駆動できる。
【００８５】
カッティングキャリッジ４Ｂの本体部４０を左右方向に走査させることにより、カッタ部及びウェイト部は、左右方向に走査される。
【００８６】
上記構成では、カッタ部及びウェイト部を左右方向に走査させることにより、記録媒体９を容易に切断することができる。
【００８７】
切断装置１００、２００、３００は、往復移動して被加工材を切断するカッタ部（ホルダ４１及びカッタ７）と、カッタ部と同じ質量を有し、カッタ部とは反対の方向に往復移動するウェイト部４６、１４６（又は重量部２４６及びプランジャ２４２Ｂ）と、を備える。
【００８８】
上記構成では、ウェイト部が生じる慣性力は、カッタ部が生じる慣性力に釣り合うことができる。カッタ部が生じる振動は、ウェイト部によって打ち消される。そのため、装置内部の機器に振動が及ぶことが防止または軽減され、誤作動や機能低下の発生を防止することができる。
【００８９】
上記実施形態は、発明の例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。上記の構成は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９０】
１００、２００、３００  切断装置
１    筐体部
２    搬送機構部
３    制御部
４Ａ  プリンティングキャリッジ
４Ｂ  カッティングキャリッジ
４１、１４１  ホルダ
４６、１４６  ウェイト部
２４６  重量部
５、１０５、２０５  変換機構
７    カッタ
９    記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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