カッティングプロッタ
【課題】構造及び操作が比較的簡単で、容易に目的とする形状の紙製品を製作することができるカッティングプロッタを提供する。
【解決手段】はがき大シートをＸ軸方向に搬送するＸ方向搬送手段と、カッティングペン２０をＹ軸方向に移動させるＹ方向移動手段と、カッティングペン２０をＺ軸方向に移動させるＺ方向移動手段とを有し、Ｙ方向移動手段は、Ｙ方向バー１５と、Ｙ方向バー１５の長手方向に沿って設けられたラック１７と、ラック１７上を移動するカッティングペン２０を支持するキャリッジ１６と、キャリッジ１６に設けられたピニオン１８及びピニオン１８を回転させる駆動モータ１９を有し、Ｚ方向移動手段は、Ｙ方向バー１５をラック１７及びピニオン１８ごと傾斜させてキャリッジ１６に支持されたカッティングペン２０の刃先をはがき大シートに接触させる揺動手段を有するカッティングプロッタ。
【解決手段】はがき大シートをＸ軸方向に搬送するＸ方向搬送手段と、カッティングペン２０をＹ軸方向に移動させるＹ方向移動手段と、カッティングペン２０をＺ軸方向に移動させるＺ方向移動手段とを有し、Ｙ方向移動手段は、Ｙ方向バー１５と、Ｙ方向バー１５の長手方向に沿って設けられたラック１７と、ラック１７上を移動するカッティングペン２０を支持するキャリッジ１６と、キャリッジ１６に設けられたピニオン１８及びピニオン１８を回転させる駆動モータ１９を有し、Ｚ方向移動手段は、Ｙ方向バー１５をラック１７及びピニオン１８ごと傾斜させてキャリッジ１６に支持されたカッティングペン２０の刃先をはがき大シートに接触させる揺動手段を有するカッティングプロッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カッティングフィルム等のシート状媒体を所望の形状に切断するカッティングプロッタに係り、特に、対象となるシート状媒体の大きさを特定し、部品点数を限定したカッティングプロッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状媒体を所定の形状に切断するカッティングプロッタとしては、例えばシート状媒体の両端部分を駆動ローラと従動ローラとで挟持し、前記駆動ローラを正逆回転させることにより前記シート状媒体を第１の方向（例えばＸ軸方向）に移動させるＸ方向搬送手段と、前記第１の方向と直交する第２の方向（例えばＹ軸方向）に移動可能に設けられたキャリッジ及びこのキャリッジに搭載され、前記シート状媒体に対して圧接、離反するカッティングペンを前記キャリッジごと移動させるＹ方向移動手段とを有し、前記カッティングペンをシート状媒体に対して相対的に二次元方向に移動させるとともに、選択的に前記シート状媒体に対して圧接、離反させて、これを所望の形状に切断する被切断媒体駆動型のカッティングプロッタが知られている。
【０００３】
一方、平板状のテーブルにシート状媒体を載置し、前記載置テーブルに対して第１の方向（Ｘ軸方向）に移動可能に設けられたＹバーと、このＹバー上を摺動することにより前記第１の方向と直交する第２の方向（Ｙ軸方向）に移動可能に設けられたキャリッジと、このキャリッジに搭載され、前記載置テーブル上のシート状媒体に圧接、離反するカッティングペンと有し、前記Ｙバー及びキャリッジの移動を制御すると共に、前記カッティングペンを前記シート状媒体に対して選択的に圧接、離反させることにより、シート状媒体を所望の形状に切断するフラットベッド型のカッティングプロッタが知られている。
このようなカッティングプロッタは、例えば予め図形、図柄等が印刷（記録）されたシート状媒体を、箱体、容器等の展開図形状に切断し、最終的に箱体、容器等の立体物を作成する際、または衣服等の型紙、装飾用のステンシルもしくはマスクパターン、年賀状等のグリーティングカード、ペーパークラフト等の紙製品を作成する際に適用される。
【０００４】
カッティングプロッタに関する従来技術として、例えば特許文献１には、ハーフカット用シートのアウトラインカットから不要シート部の引剥がしまでの一連の作業を自動で行うことを目的として開発された装置であって、剥離シート上にシート本体を積層したハーフカット用シートの当該シート本体に対し、切抜き対象となるキャラクタをアウトラインカットすると共に、カットしたキャラクタ部を残して他の不要シート部を前記剥離シートから引き剥がして切抜き文字を作成するカッティングプロッタであって、シート排出口に連なるシート走行路と、前記シート走行路上において前記ハーフカット用シートを正逆送りするシート送り機構と、前記シート送り機構と協働して前記キャラクタをアウトラインカットするカッティングプロッタ機構と、前記剥離シートから前記不要シート部を引き剥がすシート剥離機構と、前記シート排出口が形成されると共に、前記シート走行路、前記シート送り機構、前記カッティングプロッタ機構及び前記シート剥離機構を収容した装置ケースとを備えたカッティングプロッタが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、切断時の騒音を軽減することを目的として開発された装置であって、被切断物が載置される載置体と、前記被切断物を切断する刃部を有するカッタと、前記カッタを保持する移動手段とを備え、前記移動手段は前記刃部の高さを連続的に変化させるように構成されているカッティングプロッタであって、前記被切断物を第１方向に搬送する搬送手段を設け、前記第１方向と略直交する第２方向に前記移動手段を移動させる送り手段を設け、前記刃部を前記被切断物に挿入し前記第２方向へ移動させながら、前記被切断物を前記第１方向へ移動させることにより、前記被切断物を所定の形状に切断する構成とし、且つ移動手段は固定体と、可動体と、モータと、プーリと、ベルトとから構成され、前記可動体は前記カッタを保持し、かつ前記固定体に上下スライド可能に設けられ、前記プーリは前記モータの軸に固定され、前記ベルトの一端及び他端は各々前記可動体の一端及び他端に固定され、前記ベルトの中部は前記プーリに当接することにより駆動力を得る構成としたカッティングプロッタが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１３７５９６号公報
【特許文献２】特開２００１−０６３１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術には、何れも部品点数が多く、構造が複雑で、製造コストが高価であり、また、これを使用して特定形状の紙製品を製造する際の操作が煩雑で、使用勝手が悪いという問題がある。特に、機械操作が苦手な高齢者または若年者にとって、このようなカッティングプロッタを使いこなすことは容易ではない。
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その課題は、構造及び操作が比較的簡単で、機械操作が苦手な需要者であっても、容易に目的とする形状の紙製品を製作することができる使い勝手のよいカッティングプロッタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係るカッティングプロッタは、被切断媒体をＸ軸方向に搬送するＸ方向搬送手段と、カッティングペンを前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に移動させるＹ方向移動手段と、前記カッティングペンを前記Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に移動させるＺ方向移動手段とを有し、前記カッティングペンを前記被切断媒体に対して相対的に二次元方向に移動させると共に、前記カッティングペンの刃先を選択的に前記被切断媒体に圧接、離反させて前記被切断媒体を所望の形状に切断するカッティングプロッタにおいて、前記Ｙ方向移動手段は、前記Ｙ軸方向に沿って設けられたＹ方向バーと、このＹ方向バーの長手方向に沿って設けられたラックと、このラック上を移動する前記カッティングペンを支持するキャリッジと、このキャリッジに設けられた前記ラックと噛み合うピニオン及びこのピニオンを回転させる駆動手段とを有し、前記Ｚ方向移動手段は、前記Ｙ方向バーを前記ラック及びピニオンごと傾斜させて前記キャリッジに支持されたカッティングペンの刃先を前記被切断媒体に接触させる揺動手段を有することを特徴とする。
【０００９】
この場合において、前記Ｙ方向バーの揺動手段は、前記Ｙ方向バーの長手方向に沿って設けられた回動軸と、この回動軸とは偏芯して設けられた偏芯軸と、この偏芯軸に係合された第１のカム部材と、この第１のカム部材を回転させる駆動手段と、を有するものとすることができる。
また、前記Ｚ方向移動手段は、前記カッティングペンの刃先を前記被切断媒体へ押圧する押圧力の調整手段を有し、このカッティングペン押圧力調整手段は、カッティングプロッタの本体フレームに支持された第２のカム部材と、この第２のカム部材と前記Ｙ方向バーとの間に挟持されたバネ部材とを有し、前記第２のカム部材の回動によって前記バネ部材における前記Ｙ方向バーを介して前記キャリッジに支持されたカッティングペンの刃先を前記被切断媒体に押圧する圧力を変化させるものとすることができる。
【００１０】
更に、前記第２のカム部材は、前記刃先の前記被切断媒体に対する押圧力を３〜５段階に変化させるものとすることができる。
更にまた、前記第２のカム部材は、手動操作されるものであってもよい。
更にまた、前記Ｙ方向バーに、このＹ方向バーを傾斜させて前記カッティングペンの刃先を前記被切断媒体に接触させた際、前記被切断媒体に近接してその反り上がりを防止するシート押さえ部材を設けることもできる。この場合において、前記シート押さえ部材は、湾曲した先端部を有する部材であることが好ましい。また、前記シート押さえ部材は、湾曲した先端部を有する櫛歯状の部材であってもよい。
この場合において、前記Ｘ方向搬送手段を構成する駆動ローラ及び従動ローラの少なくとも一方の表面に、すべり防止材が貼着されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のカッティングプロッタによれば、部品点数が少なく、操作が簡単で、機械操作が苦手な需要者であっても十分に使いこなすことができ、目的とする特定形状にカッティングされた紙製品を容易に作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るカッティングプロッタであって、はがき大シートを任意の形状に切断する定型シート専用の被切断媒体駆動型カッティングプロッタの概略構成を示す模式図である。
図１において、このカッティングプロッタは、プロッタ本体１と、このプロッタ本体１に設けられたＸ方向搬送手段、Ｙ方向移動手段及びＺ方向移動手段とから主として構成されている。
即ち、プロッタ本体１には、被切断媒体（以下、はがき大シートともいう）２を載置する載置テーブル３が設けられており、この載置テーブル３には、はがき大シート２の左右両端部をそれぞれ支持して位置決めする一対の固定リブ４と、はがき大シート２の先端部を位置決めするためのガイドライン５とが設けられている。
【００１３】
Ｘ方向搬送手段は、はがき大シート２の、例えば両側部を挟持して、そのセット方向（図１中、矢印Ａ方向）であるＸ軸方向又はその逆方向（以下、Ｘ軸に沿った方向という）に搬送する搬送ローラとしての駆動ローラ８及びピンチローラ（以下、従動ローラという）９とから主として構成されている。Ｙ方向移動手段は、カッティングペン６及びこのカッティングペン６を搭載するキャリッジ７をＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動させるものであり、Ｙ方向バー１５と、Ｙ方向バー１５の長手方向に沿って設けられたラック１７及びこのラック１７と噛み合う図示省略したピニオンとから主として構成されている。Ｚ方向移動手段は、カッティングペン６をキャリッジ７ごとＸ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に移動させるものであり、後述する図２において詳細に説明する。
【００１４】
図２は、図１の分解組み立て図である。
図２において、Ｘ方向搬送手段としての搬送ローラは、載置テーブル３の表面に一部が露出するように埋設された駆動ローラ８と、この駆動ローラ８の上部に当接するように配置された従動ローラ９とから主として構成されており、載置テーブル３のはがき大シート２の挿入端近傍にＹ軸方向に沿って配置されている。
従動ローラ９の軸受け９ａには、バネ部材１４が連結されており、従動ローラ９は、バネ部材１４によって下方の駆動ローラ８に向かって付勢されている。従動ローラ９には、その長さ方向に沿って所定間隔を隔てて弾性部材からなるシート押さえロール９ｂが設けられている。駆動ローラ８は、その両端部が軸受け８ａによって支持されており、ローラ表面は、すべり防止部材としての、例えばサンドペーパ１１が貼着されている。駆動ローラ８は、軸受け８ａ、歯車１２を介して連結された駆動モータ１３の回転によって回動する。
このような構成のＸ方向搬送手段は、駆動ローラ８と従動ローラ９とではがき大シート２を挟持し、駆動モータ１３の回転に伴って駆動ローラ８を正逆回転させてはがき大シート２をＸ軸に沿った方向に前進又は後退移動させる。
【００１５】
Ｙ方向移動手段は、プロッタ本体１の載置テーブル３上に、Ｙ軸方向に沿って架設されたＹ方向バー１５と、このＹ方向バー１５の長手方向に沿って設けられたラック１７と、このラック１７に噛み合うピニオン１８とから主として構成されている。ピニオン１８は、Ｙ方向バー１７上をその長手方向に沿って移動するキャリッジ１６に回動自在に設けられている。また、キャリッジ１６には、ピニオン１８を回転駆動する駆動モータ１９が搭載されている。ピニオン１８は、駆動モータ１９によって回動し、このピニオン１８の回動に伴って、キャリッジ１６がＹ方向バー１５の長手方向に沿って往復移動する。このときキャリッジ１６は、Ｙ方向バー１５と平行に設けられた支持バー２８によって支持され、支持バー２８に沿って移動する。キャリッジ１６には、カッティングペン２０が搭載されており、キャリッジ１６の往復移動に伴ってカッティングペン２０がＹ軸に沿った方向に往復移動する。
カッティングペン２０のＹ軸に沿った方向への移動と、上述した被切断シートとしてのはがき大シート２のＸ軸に沿った方向への移動との相互作用によってカッティングペン２０がはがき大シート２に対して相対的に二次元方向に移動する。
【００１６】
Ｚ方向移動手段は、Ｙ方向バー１５を、キャリッジ１６ごと、例えば、はがき大シート２をプロッタ本体１の載置テーブル３にセットする際の差し込み端側に傾斜させてキャリッジ１６に搭載されたカッティングペン２０の刃先をはがき大シート２に接触させる揺動手段を備えている。
Ｙ方向バーの揺動手段は、Ｙ方向バー１５の長手方向に沿って設けられた回転軸２１と、この回転軸２１とは所定間隔だけ偏芯して設けられた偏芯軸２２とを有している。偏芯軸２２には、第１のカム部材２３が係合されており、第１カム部材２３を回動させる駆動モータ２４が第１のカム部材２３に隣接するように、例えばプロッタ本体１の側面に固定されている。なお、第１カム部材２３は、例えば偏芯幅が角度９０度ごと変化するものであるが、これに限定されず、１８０度ごと変化するもの、又はそれ以外の角度ごと変化するものであってもよい。
駆動モータ２４を駆動させ、第１カム部材２３を回動することによって、第１カム部材２３の回転中心軸２３ａと偏芯軸２２との間の間隔が変動し、この間隔の変動に伴って偏芯軸２２が図２中下方に移動したとき、Ｙ方向バー１５がキャリッジ１６を伴って中心軸２１を中心として図１中、はがき大シート２の差し込み端側に傾斜し、キャリッジ１６に搭載されたカッティングペン２０の刃先がはがき大シート２に当接する。このようにして、カッティングペン２０の刃先をはがき大シート２に当接させ、上述したように、これを相対的に二次元方向に移動させることによって、はがき大シート２が任意の形状に切断される。
【００１７】
Ｚ方向移動手段は、また、カッティングペン２０の刃先のはがき大シート２に対する押圧力調整手段を備えている。
刃先の押圧力調整手段は、第２のカム部材２５と、この第２のカム部材２５とＹ方向バー１５との間に挟持されたバネ部材２６とから主として構成されている。第２のカム部材２５と、バネ部材２６とは、図示省略したプロッタ本体１のカバー部材の裏側に動作可能に支持されている。第２のカム部材２５のツマミ部分は、例えばカバー部材から突出するように設けられており、需要者は手動で第２のカム部材２５を回動操作することができる。即ち、需要者が第２のカム部材２５のツマミを回すことにより、バネ部材２６の支持板２６ａに当接するカム部材２５の周端部と回転中心軸との幅が、例えば５段階に変化し、この変化に基づいて第２カム部材２５がバネ部材２６に固定された支持板２６ａを押圧する押圧力が変化し、この押圧力の変化に伴って、Ｙ方向バー１５にキャリッジ１６を介して搭載されたカッティングペン２０の刃先がはがき大シート２を押圧する力が変化する。このようにして刃先の押圧力を調整することによって、例えば切断深さが調整される。なお、バネ部材２６として、例えばトーションバネが用いられるが、これに限定されるものではなく、同様の作用効果が得られれば、別のバネ部材を適用してもよい。
【００１８】
Ｙ方向バー１５に設けられたラック１７の下部には、切断操作中に被切断媒体が持ち上がるのを防止するシート押さえ部材２７が設けられている。シート押さえ部材２７は、例えば湾曲した先端部を有する櫛歯状の部材からなる。シート押さえ部材２７の下端部とはがき大シート２とは常時非接触状態にあり、その間には、例えば３ｍｍの隙間が確保されている。従って、切断動作中に何らかの力が作用してはがき大シート２に反りが発生し、載置テーブル３から浮き上がった場合、はがき大シート２はシート押さえ部材２７によって下方に押さえ付けられる。これによって、切断データに基づいた忠実な切断操作が行われる。
【００１９】
本実施形態に係るカッティングプロッタには、図示省略した制御手段が設けられている。制御手段は、切断すべき形状のカットデータに基づいて、駆動ローラ８を駆動制御し、従動ローラ９を駆動ローラ８に従動させてはがき大シート２を図１のＸ軸に沿った方向に移動させるとともに、カッティングペン２０をＹ軸に沿った方向に移動させ、これによって、カッティングペン２０の刃先をはがき大シート２に対して相対的に二次元方向に移動させ、更に、カッティングペン２０の刃先を押圧力調整手段によって選択的にはがき大シート２に圧接、離反させることにより、これを所望の形状に切断するよう各系統を制御する。
【００２０】
図３は、本実施形態における制御系統を示す機能ブロック図である。図３において、この制御系統は、コンピュータ等の上位装置４６から送信されるカットデータ又はＲＯＭ４５に蓄積された記録データに基づいてカッティングペン２０による切断データを作成する制御装置４０と、この制御装置４０から送信される切断データに基づいてＸ軸駆動制御手段４２、Ｙ軸駆動制御手段４３およびＺ軸駆動制御手段４４を各々駆動制御する駆動制御装置４１から主として構成されている。
Ｘ軸駆動制御手段４２は、駆動ローラ８を正逆方向に回転駆動する駆動モータ１３を制御する。Ｙ軸駆動制御手段４３は、カッティングペン２０をＹ方向バー１５に沿って移動させるピニオン１８の駆動モータ１９を制御する。Ｚ軸駆動制御手段４４は、第１カム部材２３を回動させる駆動モータ２４を制御する。なお、第２カム部材２５が電動制御される場合、Ｚ軸駆動制御手段４４は第２カム部材２５の図示省略した駆動モータをも制御する。
【００２１】
図４は、プリンタ等により予めキャラクタの図柄が印刷されたはがき大シートを示す説明図である。図４において、はがき大シート５０には、キャラクタの図柄５１が印刷されている。
以下、本実施形態のカッティングプロッタを用いてはがき大シート５０をキャラクタの図柄５１の外径に沿って切断する方法について説明する。
はがき大シート５０を図柄５１の外形に沿って切断する際、先ず、はがき大シート５０を、カッティングプロッタ本体１の載置テーブル３の所定位置にセットする。即ち、はがき大シート２を、載置テーブル３に設けられた固定リブ４の間にセットし、Ｘ軸方向に沿って挿入してその先端部を従動ローラ９に突き合わせる。従動ローラ９は駆動ローラ８に押圧されているので、これによりはがき大シート２のＸ軸方向端部はカッティングプロッタのＹ軸と正確に一致する。この状態で、カッティングプロッタ本体１の側部に設けられたフィードノブ（図示省略）を回すことにより、駆動ローラ８およびこれに押圧されている従動ローラ９を回転させ、はがき大シート２を駆動ローラ８および従動ローラ９に挟持させる。さらにフィードノブを回してはがき大シート２を搬送し、そのＸ軸方向端部をガイドライン５に合わせる。この状態ではがき大シート２が位置決めされるとともに、カッティングプロッタ１は切断開始待機状態となる。
【００２２】
次に、本実施形態装置は、被切断シートの大きさを規定した、はがき大シート専用機であるために、載置テーブル３に設けられた一対の固定リブ４及びガイドライン５は、カッティングペン２０がはがき大シート２に対して相対的に移動する二次元平面におけるＸ座標軸及びＹ座標軸と合致するように構成されている。従って、上述のようにして被切断シート２を位置決めすることによって、はがき大シート２を、カッティングペン２０が移動する二次元平面のＸ座標軸及びＹ座標軸に合致させることができる。
【００２３】
はがき大シート２の位置決めが完了した後、従来装置であれば、カッティングペン２０を動作原点に復帰させる、いわゆる初期動作が必要になるが、本実施形態装置は、定型のはがき大シート専用機であるために、上述のように、初期動作は不要である。
従って、切断開始待機状態とした後、プロッタ本体１の起動ボタンを押して切断動作を開始する。起動ボタンを押すと、図３の制御装置４０において、所定の情報が記録されたＲＯＭ４５からの記録データを参照しつつ、コンピュータ等の上位装置４６から送信されるカットデータに基づいてカッティングペン２０による切断データが作成される。
【００２４】
制御装置４０で作成された切断データは、制御装置４０から駆動制御装置４１に送られ、駆動制御装置４１によって、Ｘ軸駆動制御手段４２としての駆動ローラ８に対して制御信号が発信され、駆動ローラ８は、従動ローラ９との間ではがき大シート２を挟持してこれをＸ軸に沿った方向に移動する。また、制御装置４０で作成された切断データは、駆動制御装置４１からＹ軸駆動制御手段４３としてのピニオン１８を回動し、この回動によってカッティングペン２０を搭載するキャリッジ１６がカッティングペン２０ごとＹ軸に沿って往復移動する。このカッティングペン２０のＹ軸に沿った方向への往復移動と、上述したはがき大シート２のＸ軸に沿った方向への移動との相互作用によってカッティングペン２０ははがき大シート２に対して相対的に二次元方向に移動する。このとき、制御装置４０で作成された切断データは、駆動制御装置４１からＺ軸駆動制御手段４４としての第１カム部材２３を回転駆動する駆動モータ２４にも送られ、駆動モータ２４を回動させてＹ方向バー１５をキャリッジ１６及びこれに搭載されたカッティングペン２０ごと揺動させてカッティングペン２０の刃先をはがき大シート２に当接させる。なお、カッティングペン２０の刃先のはがき大シート２への押圧力は、需要者による第２カム部材２５の手動操作によって又は図示省略した駆動モータによって制御される。
このような、はがき大シート２のＸ軸に沿った方向への移動、カッティングペン２０のＹ軸に沿った方向への移動、及びカッティングペン２０の刃先のＺ軸方向への移動によって、カッティングペン２０が所定の押圧力で、相対的にはがき大シート２上を、図４の、例えばＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→Ｈ→Ｉ→Ｊ→Ｋ→Ａの順に移動してキャラクタの図柄５１を切り出す。
このとき、シート押さえ部材２７によって、はがき大シート２の反り上がりが防止されるので、切り口とキャラクタ５１の外形線とが一致し、良好なカット製品が切り出される。
【００２５】
本実施形態によれば、Ｙ方向移動手段をＹ方向バー１５に設けたラック１７とこれに噛み合うピニオン１８とを有するものとし、Ｚ方向移動手段をＹ方向バー１５の回動軸２１と、偏芯軸２２と、この偏芯軸２２と係合する第１のカム部材２３と、この第１カム部材２３を回動させる駆動モータ２４等とで構成したことにより、従来技術に比べて、部品点数が少なく、操作が簡単になる。従って、機械操作が苦手な需要者であっても十分に使いこなすことができ、所望の特定形状にカッティングされた紙製品を容易に作成することができる。
また、本実施形態によれば、カッティングペンの押圧力調整手段として、第２カム部材２５と、バネ部材２６との組み合わせを採用したことにより、従来技術における、例えばアクチュエータ等が不要となる。
更に、本実施形態によれば、Ｙ方向バー１５に沿って移動するキャリッジ１６にピニオン１８を駆動する駆動モータ１９を搭載したことにより、高価なタイミングベルト、リード線等が不要となり、製作コストの面でも有利である。
更にまた、本実施形態によれば、特定の大きさのシート、例えばはがき大シート専用機としたことにより、基準マーク読取センサ及びカッティングペン２０を被切断シートの動作原点に復帰させる初期動作が不要となり、操作が簡単で、使い勝手が向上する。
【００２６】
本実施形態において、カッティングペン２０の刃先押圧力調整手段としての第２カム部材２５及びバネ部材２６をプロッタ本体１のカバー部材の内面に設ける構成としたが、本発明においては、特に設置場所を限定するものではなく、例えば、プロッタ本体１の側面に設けることもできる。また、第２カム部材２５の回動を手動でなく、電動手段等を用いて自動制御するようにしてもよい。
なお、本実施形態は、はがき大シート専用機として説明したが、本発明は、これに限定するものではなく、Ｂ５版、Ａ４版等の専用機とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係るカッティングプロッタの概略構成を示す模式図である。
【図２】図１の組み立て分解図である。
【図３】本発明の実施形態における制御系統を示す機能ブロック図である。
【図４】被切断媒体を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ プロッタ本体
２ 被切断媒体（はがき大シート）
３ 載置テーブル
４ 固定リブ
５ ガイドライン
６ カッティングペン
７ キャリッジ
８ 駆動ローラ
８ａ 軸受け
９ 従動ローラ（ピンチローラ）
９ａ 軸受け
９ｂ シート押さえロール
１１ サンドペーパー
１２ 歯車
１３ 駆動モータ
１４ バネ部材
１５ Ｙ方向バー
１６ キャリッジ
１７ ラック
１８ ピニオン
１９ 駆動モータ
２０ カッティングペン
２１ 回転軸
２２ 偏芯軸
２３ 第１カム部材
２３ａ 中心軸
２４ 駆動モータ
２５ 第２カム部材
２６ バネ部材
２６ａ 支持板
２７ シート押さえ部材
２８ 支持バー
４０ 制御装置
４１ 駆動制御装置
４２ Ｘ軸駆動制御手段
４３ Ｙ軸駆動制御手段
４４ Ｚ軸駆動制御手段
４５ ＲＯＭ
４６ 上位装置（コンピュータ）
５０ はがき大シート
５１ キャラクタの図柄
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カッティングフィルム等のシート状媒体を所望の形状に切断するカッティングプロッタに係り、特に、対象となるシート状媒体の大きさを特定し、部品点数を限定したカッティングプロッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状媒体を所定の形状に切断するカッティングプロッタとしては、例えばシート状媒体の両端部分を駆動ローラと従動ローラとで挟持し、前記駆動ローラを正逆回転させることにより前記シート状媒体を第１の方向（例えばＸ軸方向）に移動させるＸ方向搬送手段と、前記第１の方向と直交する第２の方向（例えばＹ軸方向）に移動可能に設けられたキャリッジ及びこのキャリッジに搭載され、前記シート状媒体に対して圧接、離反するカッティングペンを前記キャリッジごと移動させるＹ方向移動手段とを有し、前記カッティングペンをシート状媒体に対して相対的に二次元方向に移動させるとともに、選択的に前記シート状媒体に対して圧接、離反させて、これを所望の形状に切断する被切断媒体駆動型のカッティングプロッタが知られている。
【０００３】
一方、平板状のテーブルにシート状媒体を載置し、前記載置テーブルに対して第１の方向（Ｘ軸方向）に移動可能に設けられたＹバーと、このＹバー上を摺動することにより前記第１の方向と直交する第２の方向（Ｙ軸方向）に移動可能に設けられたキャリッジと、このキャリッジに搭載され、前記載置テーブル上のシート状媒体に圧接、離反するカッティングペンと有し、前記Ｙバー及びキャリッジの移動を制御すると共に、前記カッティングペンを前記シート状媒体に対して選択的に圧接、離反させることにより、シート状媒体を所望の形状に切断するフラットベッド型のカッティングプロッタが知られている。
このようなカッティングプロッタは、例えば予め図形、図柄等が印刷（記録）されたシート状媒体を、箱体、容器等の展開図形状に切断し、最終的に箱体、容器等の立体物を作成する際、または衣服等の型紙、装飾用のステンシルもしくはマスクパターン、年賀状等のグリーティングカード、ペーパークラフト等の紙製品を作成する際に適用される。
【０００４】
カッティングプロッタに関する従来技術として、例えば特許文献１には、ハーフカット用シートのアウトラインカットから不要シート部の引剥がしまでの一連の作業を自動で行うことを目的として開発された装置であって、剥離シート上にシート本体を積層したハーフカット用シートの当該シート本体に対し、切抜き対象となるキャラクタをアウトラインカットすると共に、カットしたキャラクタ部を残して他の不要シート部を前記剥離シートから引き剥がして切抜き文字を作成するカッティングプロッタであって、シート排出口に連なるシート走行路と、前記シート走行路上において前記ハーフカット用シートを正逆送りするシート送り機構と、前記シート送り機構と協働して前記キャラクタをアウトラインカットするカッティングプロッタ機構と、前記剥離シートから前記不要シート部を引き剥がすシート剥離機構と、前記シート排出口が形成されると共に、前記シート走行路、前記シート送り機構、前記カッティングプロッタ機構及び前記シート剥離機構を収容した装置ケースとを備えたカッティングプロッタが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、切断時の騒音を軽減することを目的として開発された装置であって、被切断物が載置される載置体と、前記被切断物を切断する刃部を有するカッタと、前記カッタを保持する移動手段とを備え、前記移動手段は前記刃部の高さを連続的に変化させるように構成されているカッティングプロッタであって、前記被切断物を第１方向に搬送する搬送手段を設け、前記第１方向と略直交する第２方向に前記移動手段を移動させる送り手段を設け、前記刃部を前記被切断物に挿入し前記第２方向へ移動させながら、前記被切断物を前記第１方向へ移動させることにより、前記被切断物を所定の形状に切断する構成とし、且つ移動手段は固定体と、可動体と、モータと、プーリと、ベルトとから構成され、前記可動体は前記カッタを保持し、かつ前記固定体に上下スライド可能に設けられ、前記プーリは前記モータの軸に固定され、前記ベルトの一端及び他端は各々前記可動体の一端及び他端に固定され、前記ベルトの中部は前記プーリに当接することにより駆動力を得る構成としたカッティングプロッタが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１３７５９６号公報
【特許文献２】特開２００１−０６３１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術には、何れも部品点数が多く、構造が複雑で、製造コストが高価であり、また、これを使用して特定形状の紙製品を製造する際の操作が煩雑で、使用勝手が悪いという問題がある。特に、機械操作が苦手な高齢者または若年者にとって、このようなカッティングプロッタを使いこなすことは容易ではない。
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その課題は、構造及び操作が比較的簡単で、機械操作が苦手な需要者であっても、容易に目的とする形状の紙製品を製作することができる使い勝手のよいカッティングプロッタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係るカッティングプロッタは、被切断媒体をＸ軸方向に搬送するＸ方向搬送手段と、カッティングペンを前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に移動させるＹ方向移動手段と、前記カッティングペンを前記Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に移動させるＺ方向移動手段とを有し、前記カッティングペンを前記被切断媒体に対して相対的に二次元方向に移動させると共に、前記カッティングペンの刃先を選択的に前記被切断媒体に圧接、離反させて前記被切断媒体を所望の形状に切断するカッティングプロッタにおいて、前記Ｙ方向移動手段は、前記Ｙ軸方向に沿って設けられたＹ方向バーと、このＹ方向バーの長手方向に沿って設けられたラックと、このラック上を移動する前記カッティングペンを支持するキャリッジと、このキャリッジに設けられた前記ラックと噛み合うピニオン及びこのピニオンを回転させる駆動手段とを有し、前記Ｚ方向移動手段は、前記Ｙ方向バーを前記ラック及びピニオンごと傾斜させて前記キャリッジに支持されたカッティングペンの刃先を前記被切断媒体に接触させる揺動手段を有することを特徴とする。
【０００９】
この場合において、前記Ｙ方向バーの揺動手段は、前記Ｙ方向バーの長手方向に沿って設けられた回動軸と、この回動軸とは偏芯して設けられた偏芯軸と、この偏芯軸に係合された第１のカム部材と、この第１のカム部材を回転させる駆動手段と、を有するものとすることができる。
また、前記Ｚ方向移動手段は、前記カッティングペンの刃先を前記被切断媒体へ押圧する押圧力の調整手段を有し、このカッティングペン押圧力調整手段は、カッティングプロッタの本体フレームに支持された第２のカム部材と、この第２のカム部材と前記Ｙ方向バーとの間に挟持されたバネ部材とを有し、前記第２のカム部材の回動によって前記バネ部材における前記Ｙ方向バーを介して前記キャリッジに支持されたカッティングペンの刃先を前記被切断媒体に押圧する圧力を変化させるものとすることができる。
【００１０】
更に、前記第２のカム部材は、前記刃先の前記被切断媒体に対する押圧力を３〜５段階に変化させるものとすることができる。
更にまた、前記第２のカム部材は、手動操作されるものであってもよい。
更にまた、前記Ｙ方向バーに、このＹ方向バーを傾斜させて前記カッティングペンの刃先を前記被切断媒体に接触させた際、前記被切断媒体に近接してその反り上がりを防止するシート押さえ部材を設けることもできる。この場合において、前記シート押さえ部材は、湾曲した先端部を有する部材であることが好ましい。また、前記シート押さえ部材は、湾曲した先端部を有する櫛歯状の部材であってもよい。
この場合において、前記Ｘ方向搬送手段を構成する駆動ローラ及び従動ローラの少なくとも一方の表面に、すべり防止材が貼着されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のカッティングプロッタによれば、部品点数が少なく、操作が簡単で、機械操作が苦手な需要者であっても十分に使いこなすことができ、目的とする特定形状にカッティングされた紙製品を容易に作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るカッティングプロッタであって、はがき大シートを任意の形状に切断する定型シート専用の被切断媒体駆動型カッティングプロッタの概略構成を示す模式図である。
図１において、このカッティングプロッタは、プロッタ本体１と、このプロッタ本体１に設けられたＸ方向搬送手段、Ｙ方向移動手段及びＺ方向移動手段とから主として構成されている。
即ち、プロッタ本体１には、被切断媒体（以下、はがき大シートともいう）２を載置する載置テーブル３が設けられており、この載置テーブル３には、はがき大シート２の左右両端部をそれぞれ支持して位置決めする一対の固定リブ４と、はがき大シート２の先端部を位置決めするためのガイドライン５とが設けられている。
【００１３】
Ｘ方向搬送手段は、はがき大シート２の、例えば両側部を挟持して、そのセット方向（図１中、矢印Ａ方向）であるＸ軸方向又はその逆方向（以下、Ｘ軸に沿った方向という）に搬送する搬送ローラとしての駆動ローラ８及びピンチローラ（以下、従動ローラという）９とから主として構成されている。Ｙ方向移動手段は、カッティングペン６及びこのカッティングペン６を搭載するキャリッジ７をＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動させるものであり、Ｙ方向バー１５と、Ｙ方向バー１５の長手方向に沿って設けられたラック１７及びこのラック１７と噛み合う図示省略したピニオンとから主として構成されている。Ｚ方向移動手段は、カッティングペン６をキャリッジ７ごとＸ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に移動させるものであり、後述する図２において詳細に説明する。
【００１４】
図２は、図１の分解組み立て図である。
図２において、Ｘ方向搬送手段としての搬送ローラは、載置テーブル３の表面に一部が露出するように埋設された駆動ローラ８と、この駆動ローラ８の上部に当接するように配置された従動ローラ９とから主として構成されており、載置テーブル３のはがき大シート２の挿入端近傍にＹ軸方向に沿って配置されている。
従動ローラ９の軸受け９ａには、バネ部材１４が連結されており、従動ローラ９は、バネ部材１４によって下方の駆動ローラ８に向かって付勢されている。従動ローラ９には、その長さ方向に沿って所定間隔を隔てて弾性部材からなるシート押さえロール９ｂが設けられている。駆動ローラ８は、その両端部が軸受け８ａによって支持されており、ローラ表面は、すべり防止部材としての、例えばサンドペーパ１１が貼着されている。駆動ローラ８は、軸受け８ａ、歯車１２を介して連結された駆動モータ１３の回転によって回動する。
このような構成のＸ方向搬送手段は、駆動ローラ８と従動ローラ９とではがき大シート２を挟持し、駆動モータ１３の回転に伴って駆動ローラ８を正逆回転させてはがき大シート２をＸ軸に沿った方向に前進又は後退移動させる。
【００１５】
Ｙ方向移動手段は、プロッタ本体１の載置テーブル３上に、Ｙ軸方向に沿って架設されたＹ方向バー１５と、このＹ方向バー１５の長手方向に沿って設けられたラック１７と、このラック１７に噛み合うピニオン１８とから主として構成されている。ピニオン１８は、Ｙ方向バー１７上をその長手方向に沿って移動するキャリッジ１６に回動自在に設けられている。また、キャリッジ１６には、ピニオン１８を回転駆動する駆動モータ１９が搭載されている。ピニオン１８は、駆動モータ１９によって回動し、このピニオン１８の回動に伴って、キャリッジ１６がＹ方向バー１５の長手方向に沿って往復移動する。このときキャリッジ１６は、Ｙ方向バー１５と平行に設けられた支持バー２８によって支持され、支持バー２８に沿って移動する。キャリッジ１６には、カッティングペン２０が搭載されており、キャリッジ１６の往復移動に伴ってカッティングペン２０がＹ軸に沿った方向に往復移動する。
カッティングペン２０のＹ軸に沿った方向への移動と、上述した被切断シートとしてのはがき大シート２のＸ軸に沿った方向への移動との相互作用によってカッティングペン２０がはがき大シート２に対して相対的に二次元方向に移動する。
【００１６】
Ｚ方向移動手段は、Ｙ方向バー１５を、キャリッジ１６ごと、例えば、はがき大シート２をプロッタ本体１の載置テーブル３にセットする際の差し込み端側に傾斜させてキャリッジ１６に搭載されたカッティングペン２０の刃先をはがき大シート２に接触させる揺動手段を備えている。
Ｙ方向バーの揺動手段は、Ｙ方向バー１５の長手方向に沿って設けられた回転軸２１と、この回転軸２１とは所定間隔だけ偏芯して設けられた偏芯軸２２とを有している。偏芯軸２２には、第１のカム部材２３が係合されており、第１カム部材２３を回動させる駆動モータ２４が第１のカム部材２３に隣接するように、例えばプロッタ本体１の側面に固定されている。なお、第１カム部材２３は、例えば偏芯幅が角度９０度ごと変化するものであるが、これに限定されず、１８０度ごと変化するもの、又はそれ以外の角度ごと変化するものであってもよい。
駆動モータ２４を駆動させ、第１カム部材２３を回動することによって、第１カム部材２３の回転中心軸２３ａと偏芯軸２２との間の間隔が変動し、この間隔の変動に伴って偏芯軸２２が図２中下方に移動したとき、Ｙ方向バー１５がキャリッジ１６を伴って中心軸２１を中心として図１中、はがき大シート２の差し込み端側に傾斜し、キャリッジ１６に搭載されたカッティングペン２０の刃先がはがき大シート２に当接する。このようにして、カッティングペン２０の刃先をはがき大シート２に当接させ、上述したように、これを相対的に二次元方向に移動させることによって、はがき大シート２が任意の形状に切断される。
【００１７】
Ｚ方向移動手段は、また、カッティングペン２０の刃先のはがき大シート２に対する押圧力調整手段を備えている。
刃先の押圧力調整手段は、第２のカム部材２５と、この第２のカム部材２５とＹ方向バー１５との間に挟持されたバネ部材２６とから主として構成されている。第２のカム部材２５と、バネ部材２６とは、図示省略したプロッタ本体１のカバー部材の裏側に動作可能に支持されている。第２のカム部材２５のツマミ部分は、例えばカバー部材から突出するように設けられており、需要者は手動で第２のカム部材２５を回動操作することができる。即ち、需要者が第２のカム部材２５のツマミを回すことにより、バネ部材２６の支持板２６ａに当接するカム部材２５の周端部と回転中心軸との幅が、例えば５段階に変化し、この変化に基づいて第２カム部材２５がバネ部材２６に固定された支持板２６ａを押圧する押圧力が変化し、この押圧力の変化に伴って、Ｙ方向バー１５にキャリッジ１６を介して搭載されたカッティングペン２０の刃先がはがき大シート２を押圧する力が変化する。このようにして刃先の押圧力を調整することによって、例えば切断深さが調整される。なお、バネ部材２６として、例えばトーションバネが用いられるが、これに限定されるものではなく、同様の作用効果が得られれば、別のバネ部材を適用してもよい。
【００１８】
Ｙ方向バー１５に設けられたラック１７の下部には、切断操作中に被切断媒体が持ち上がるのを防止するシート押さえ部材２７が設けられている。シート押さえ部材２７は、例えば湾曲した先端部を有する櫛歯状の部材からなる。シート押さえ部材２７の下端部とはがき大シート２とは常時非接触状態にあり、その間には、例えば３ｍｍの隙間が確保されている。従って、切断動作中に何らかの力が作用してはがき大シート２に反りが発生し、載置テーブル３から浮き上がった場合、はがき大シート２はシート押さえ部材２７によって下方に押さえ付けられる。これによって、切断データに基づいた忠実な切断操作が行われる。
【００１９】
本実施形態に係るカッティングプロッタには、図示省略した制御手段が設けられている。制御手段は、切断すべき形状のカットデータに基づいて、駆動ローラ８を駆動制御し、従動ローラ９を駆動ローラ８に従動させてはがき大シート２を図１のＸ軸に沿った方向に移動させるとともに、カッティングペン２０をＹ軸に沿った方向に移動させ、これによって、カッティングペン２０の刃先をはがき大シート２に対して相対的に二次元方向に移動させ、更に、カッティングペン２０の刃先を押圧力調整手段によって選択的にはがき大シート２に圧接、離反させることにより、これを所望の形状に切断するよう各系統を制御する。
【００２０】
図３は、本実施形態における制御系統を示す機能ブロック図である。図３において、この制御系統は、コンピュータ等の上位装置４６から送信されるカットデータ又はＲＯＭ４５に蓄積された記録データに基づいてカッティングペン２０による切断データを作成する制御装置４０と、この制御装置４０から送信される切断データに基づいてＸ軸駆動制御手段４２、Ｙ軸駆動制御手段４３およびＺ軸駆動制御手段４４を各々駆動制御する駆動制御装置４１から主として構成されている。
Ｘ軸駆動制御手段４２は、駆動ローラ８を正逆方向に回転駆動する駆動モータ１３を制御する。Ｙ軸駆動制御手段４３は、カッティングペン２０をＹ方向バー１５に沿って移動させるピニオン１８の駆動モータ１９を制御する。Ｚ軸駆動制御手段４４は、第１カム部材２３を回動させる駆動モータ２４を制御する。なお、第２カム部材２５が電動制御される場合、Ｚ軸駆動制御手段４４は第２カム部材２５の図示省略した駆動モータをも制御する。
【００２１】
図４は、プリンタ等により予めキャラクタの図柄が印刷されたはがき大シートを示す説明図である。図４において、はがき大シート５０には、キャラクタの図柄５１が印刷されている。
以下、本実施形態のカッティングプロッタを用いてはがき大シート５０をキャラクタの図柄５１の外径に沿って切断する方法について説明する。
はがき大シート５０を図柄５１の外形に沿って切断する際、先ず、はがき大シート５０を、カッティングプロッタ本体１の載置テーブル３の所定位置にセットする。即ち、はがき大シート２を、載置テーブル３に設けられた固定リブ４の間にセットし、Ｘ軸方向に沿って挿入してその先端部を従動ローラ９に突き合わせる。従動ローラ９は駆動ローラ８に押圧されているので、これによりはがき大シート２のＸ軸方向端部はカッティングプロッタのＹ軸と正確に一致する。この状態で、カッティングプロッタ本体１の側部に設けられたフィードノブ（図示省略）を回すことにより、駆動ローラ８およびこれに押圧されている従動ローラ９を回転させ、はがき大シート２を駆動ローラ８および従動ローラ９に挟持させる。さらにフィードノブを回してはがき大シート２を搬送し、そのＸ軸方向端部をガイドライン５に合わせる。この状態ではがき大シート２が位置決めされるとともに、カッティングプロッタ１は切断開始待機状態となる。
【００２２】
次に、本実施形態装置は、被切断シートの大きさを規定した、はがき大シート専用機であるために、載置テーブル３に設けられた一対の固定リブ４及びガイドライン５は、カッティングペン２０がはがき大シート２に対して相対的に移動する二次元平面におけるＸ座標軸及びＹ座標軸と合致するように構成されている。従って、上述のようにして被切断シート２を位置決めすることによって、はがき大シート２を、カッティングペン２０が移動する二次元平面のＸ座標軸及びＹ座標軸に合致させることができる。
【００２３】
はがき大シート２の位置決めが完了した後、従来装置であれば、カッティングペン２０を動作原点に復帰させる、いわゆる初期動作が必要になるが、本実施形態装置は、定型のはがき大シート専用機であるために、上述のように、初期動作は不要である。
従って、切断開始待機状態とした後、プロッタ本体１の起動ボタンを押して切断動作を開始する。起動ボタンを押すと、図３の制御装置４０において、所定の情報が記録されたＲＯＭ４５からの記録データを参照しつつ、コンピュータ等の上位装置４６から送信されるカットデータに基づいてカッティングペン２０による切断データが作成される。
【００２４】
制御装置４０で作成された切断データは、制御装置４０から駆動制御装置４１に送られ、駆動制御装置４１によって、Ｘ軸駆動制御手段４２としての駆動ローラ８に対して制御信号が発信され、駆動ローラ８は、従動ローラ９との間ではがき大シート２を挟持してこれをＸ軸に沿った方向に移動する。また、制御装置４０で作成された切断データは、駆動制御装置４１からＹ軸駆動制御手段４３としてのピニオン１８を回動し、この回動によってカッティングペン２０を搭載するキャリッジ１６がカッティングペン２０ごとＹ軸に沿って往復移動する。このカッティングペン２０のＹ軸に沿った方向への往復移動と、上述したはがき大シート２のＸ軸に沿った方向への移動との相互作用によってカッティングペン２０ははがき大シート２に対して相対的に二次元方向に移動する。このとき、制御装置４０で作成された切断データは、駆動制御装置４１からＺ軸駆動制御手段４４としての第１カム部材２３を回転駆動する駆動モータ２４にも送られ、駆動モータ２４を回動させてＹ方向バー１５をキャリッジ１６及びこれに搭載されたカッティングペン２０ごと揺動させてカッティングペン２０の刃先をはがき大シート２に当接させる。なお、カッティングペン２０の刃先のはがき大シート２への押圧力は、需要者による第２カム部材２５の手動操作によって又は図示省略した駆動モータによって制御される。
このような、はがき大シート２のＸ軸に沿った方向への移動、カッティングペン２０のＹ軸に沿った方向への移動、及びカッティングペン２０の刃先のＺ軸方向への移動によって、カッティングペン２０が所定の押圧力で、相対的にはがき大シート２上を、図４の、例えばＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→Ｈ→Ｉ→Ｊ→Ｋ→Ａの順に移動してキャラクタの図柄５１を切り出す。
このとき、シート押さえ部材２７によって、はがき大シート２の反り上がりが防止されるので、切り口とキャラクタ５１の外形線とが一致し、良好なカット製品が切り出される。
【００２５】
本実施形態によれば、Ｙ方向移動手段をＹ方向バー１５に設けたラック１７とこれに噛み合うピニオン１８とを有するものとし、Ｚ方向移動手段をＹ方向バー１５の回動軸２１と、偏芯軸２２と、この偏芯軸２２と係合する第１のカム部材２３と、この第１カム部材２３を回動させる駆動モータ２４等とで構成したことにより、従来技術に比べて、部品点数が少なく、操作が簡単になる。従って、機械操作が苦手な需要者であっても十分に使いこなすことができ、所望の特定形状にカッティングされた紙製品を容易に作成することができる。
また、本実施形態によれば、カッティングペンの押圧力調整手段として、第２カム部材２５と、バネ部材２６との組み合わせを採用したことにより、従来技術における、例えばアクチュエータ等が不要となる。
更に、本実施形態によれば、Ｙ方向バー１５に沿って移動するキャリッジ１６にピニオン１８を駆動する駆動モータ１９を搭載したことにより、高価なタイミングベルト、リード線等が不要となり、製作コストの面でも有利である。
更にまた、本実施形態によれば、特定の大きさのシート、例えばはがき大シート専用機としたことにより、基準マーク読取センサ及びカッティングペン２０を被切断シートの動作原点に復帰させる初期動作が不要となり、操作が簡単で、使い勝手が向上する。
【００２６】
本実施形態において、カッティングペン２０の刃先押圧力調整手段としての第２カム部材２５及びバネ部材２６をプロッタ本体１のカバー部材の内面に設ける構成としたが、本発明においては、特に設置場所を限定するものではなく、例えば、プロッタ本体１の側面に設けることもできる。また、第２カム部材２５の回動を手動でなく、電動手段等を用いて自動制御するようにしてもよい。
なお、本実施形態は、はがき大シート専用機として説明したが、本発明は、これに限定するものではなく、Ｂ５版、Ａ４版等の専用機とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係るカッティングプロッタの概略構成を示す模式図である。
【図２】図１の組み立て分解図である。
【図３】本発明の実施形態における制御系統を示す機能ブロック図である。
【図４】被切断媒体を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ プロッタ本体
２ 被切断媒体（はがき大シート）
３ 載置テーブル
４ 固定リブ
５ ガイドライン
６ カッティングペン
７ キャリッジ
８ 駆動ローラ
８ａ 軸受け
９ 従動ローラ（ピンチローラ）
９ａ 軸受け
９ｂ シート押さえロール
１１ サンドペーパー
１２ 歯車
１３ 駆動モータ
１４ バネ部材
１５ Ｙ方向バー
１６ キャリッジ
１７ ラック
１８ ピニオン
１９ 駆動モータ
２０ カッティングペン
２１ 回転軸
２２ 偏芯軸
２３ 第１カム部材
２３ａ 中心軸
２４ 駆動モータ
２５ 第２カム部材
２６ バネ部材
２６ａ 支持板
２７ シート押さえ部材
２８ 支持バー
４０ 制御装置
４１ 駆動制御装置
４２ Ｘ軸駆動制御手段
４３ Ｙ軸駆動制御手段
４４ Ｚ軸駆動制御手段
４５ ＲＯＭ
４６ 上位装置（コンピュータ）
５０ はがき大シート
５１ キャラクタの図柄
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被切断媒体をＸ軸方向に搬送するＸ方向搬送手段と、
カッティングペンを前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に移動させるＹ方向移動手段と、
前記カッティングペンを前記Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に移動させるＺ方向移動手段とを有し、
前記カッティングペンを前記被切断媒体に対して相対的に二次元方向に移動させると共に、前記カッティングペンの刃先を選択的に前記被切断媒体に圧接、離反させて前記被切断媒体を所望の形状に切断するカッティングプロッタにおいて、
前記Ｙ方向移動手段は、
前記Ｙ軸方向に沿って設けられたＹ方向バーと、
このＹ方向バーの長手方向に沿って設けられたラックと、
このラック上を移動する前記カッティングペンを支持するキャリッジと、
このキャリッジに設けられた前記ラックと噛み合うピニオン及びこのピニオンを回転させる駆動手段とを有し、
前記Ｚ方向移動手段は、
前記Ｙ方向バーを前記ラック及びピニオンごと傾斜させて前記キャリッジに支持されたカッティングペンの刃先を前記被切断媒体に接触させる揺動手段を有する
ことを特徴とするカッティングプロッタ。
【請求項２】
前記Ｙ方向バーの揺動手段は、
前記Ｙ方向バーの長手方向に沿って設けられた回動軸と、
この回動軸とは偏芯して設けられた偏芯軸と、
この偏芯軸に係合された第１のカム部材と、
この第１のカム部材を回転させる駆動手段と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のカッティングプロッタ。
【請求項３】
前記Ｚ方向移動手段は、前記カッティングペンの刃先を前記被切断媒体へ押圧する押圧力の調整手段を有し、
このカッティングペン押圧力調整手段は、
カッティングプロッタの本体フレームに支持された第２のカム部材と、
この第２のカム部材と前記Ｙ方向バーとの間に挟持されたバネ部材とを有し、
前記第２のカム部材の回動によって前記バネ部材における前記Ｙ方向バーを介して前記キャリッジに支持されたカッティングペンの刃先を前記被切断媒体に押圧する圧力を変化させるものである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカッティングプロッタ。
【請求項４】
前記第２のカム部材は、前記刃先の前記被切断媒体に対する押圧力を多段階に変化させるものであることを特徴とする請求項３に記載のカッティングプロッタ。
【請求項５】
前記第２のカム部材は、手動操作されるものである
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のカッティングプロッタ。
【請求項６】
前記Ｙ方向バーに、このＹ方向バーを傾斜させて前記カッティングペンの刃先を前記被切断媒体に接触させた際、前記被切断媒体に近接してその反り上がりを防止するシート押さえ部材を設けた
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のカッティングプロッタ。
【請求項７】
前記シート押さえ部材は、湾曲した先端部を有する部材であることを特徴とする請求項６に記載のカッティングプロッタ。
【請求項８】
前記シート押さえ部材は、湾曲した先端部を有する櫛歯状の部材である
ことを特徴とする請求項６に記載のカッティングプロッタ。
【請求項９】
前記Ｘ方向搬送手段を構成する駆動ローラ及び従動ローラの少なくとも一方の表面に、すべり防止材が貼着されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のカッティングプロッタ。
【請求項１】
被切断媒体をＸ軸方向に搬送するＸ方向搬送手段と、
カッティングペンを前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に移動させるＹ方向移動手段と、
前記カッティングペンを前記Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に移動させるＺ方向移動手段とを有し、
前記カッティングペンを前記被切断媒体に対して相対的に二次元方向に移動させると共に、前記カッティングペンの刃先を選択的に前記被切断媒体に圧接、離反させて前記被切断媒体を所望の形状に切断するカッティングプロッタにおいて、
前記Ｙ方向移動手段は、
前記Ｙ軸方向に沿って設けられたＹ方向バーと、
このＹ方向バーの長手方向に沿って設けられたラックと、
このラック上を移動する前記カッティングペンを支持するキャリッジと、
このキャリッジに設けられた前記ラックと噛み合うピニオン及びこのピニオンを回転させる駆動手段とを有し、
前記Ｚ方向移動手段は、
前記Ｙ方向バーを前記ラック及びピニオンごと傾斜させて前記キャリッジに支持されたカッティングペンの刃先を前記被切断媒体に接触させる揺動手段を有する
ことを特徴とするカッティングプロッタ。
【請求項２】
前記Ｙ方向バーの揺動手段は、
前記Ｙ方向バーの長手方向に沿って設けられた回動軸と、
この回動軸とは偏芯して設けられた偏芯軸と、
この偏芯軸に係合された第１のカム部材と、
この第１のカム部材を回転させる駆動手段と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のカッティングプロッタ。
【請求項３】
前記Ｚ方向移動手段は、前記カッティングペンの刃先を前記被切断媒体へ押圧する押圧力の調整手段を有し、
このカッティングペン押圧力調整手段は、
カッティングプロッタの本体フレームに支持された第２のカム部材と、
この第２のカム部材と前記Ｙ方向バーとの間に挟持されたバネ部材とを有し、
前記第２のカム部材の回動によって前記バネ部材における前記Ｙ方向バーを介して前記キャリッジに支持されたカッティングペンの刃先を前記被切断媒体に押圧する圧力を変化させるものである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカッティングプロッタ。
【請求項４】
前記第２のカム部材は、前記刃先の前記被切断媒体に対する押圧力を多段階に変化させるものであることを特徴とする請求項３に記載のカッティングプロッタ。
【請求項５】
前記第２のカム部材は、手動操作されるものである
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のカッティングプロッタ。
【請求項６】
前記Ｙ方向バーに、このＹ方向バーを傾斜させて前記カッティングペンの刃先を前記被切断媒体に接触させた際、前記被切断媒体に近接してその反り上がりを防止するシート押さえ部材を設けた
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のカッティングプロッタ。
【請求項７】
前記シート押さえ部材は、湾曲した先端部を有する部材であることを特徴とする請求項６に記載のカッティングプロッタ。
【請求項８】
前記シート押さえ部材は、湾曲した先端部を有する櫛歯状の部材である
ことを特徴とする請求項６に記載のカッティングプロッタ。
【請求項９】
前記Ｘ方向搬送手段を構成する駆動ローラ及び従動ローラの少なくとも一方の表面に、すべり防止材が貼着されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のカッティングプロッタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１０５１４０（Ｐ２００８−１０５１４０Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９０８６４（Ｐ２００６−２９０８６４）
【出願日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【出願人】（０００１０５０６２）グラフテック株式会社 (31)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【出願人】（０００１０５０６２）グラフテック株式会社 (31)
【Ｆターム（参考）】
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