JP2008207278A - カッティング装置およびカッティング装置の被切断媒体支持シート - Google Patents

Abstract

【目的】被切断媒体の大きさによらず、装置に対してサイズの大きい被切断媒体であってもこれを所望の形状に切断することができ、装置本体を可能な限り小型化することが可能となるカッティング装置を提供する。
【構成】被切断媒体上に直接載置されるフレームと、第１の方向に摺動可能となるようこのフレームに支持されるＹバーと、切断手段を被切断媒体に対向するよう保持するとともに、この切断手段を被切断媒体に対して選択的に圧接離反させるホルダを有し、第１の方向と直交する第２の方向に摺動可能となるようＹバーに支持されるキャリッジを有してなり、Ｙバーおよびキャリッジを移動制御して切断手段を被切断媒体に対して２次元方向に移動させるとともに、ホルダを制御して切断手段を被切断媒体に選択的に圧接離反させ、被切断媒体を所望の形状に切断するよう構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紙或い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装置に関するものである。

シート状媒体を所定の形状で切断する従来のこの種のカッティング装置としては、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（ピンチローラ）とで挟持して、駆動ローラを正逆回転させることによりシート状媒体を第１の方向（Ｘ軸方向）に移動させるとともに、この第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るキャリッジと、このキャリッジに設けられた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移動させることにより、カッティングペンをシート状媒体に対して２次元方向に移動させるとともに選択的に圧接離反させて、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装置がある。また、平板状のテーブル上にシート状媒体を載置し、この載置テーブルに対して第１の方向に移動可能に設けられるＹバーと、このＹバーに摺動することにより第１の方向と直交する第２の方向に移動可能に設けられるキャリッジと、このキャリッジに載置テーブル上のシート状媒体に圧接離反するよう設けられたカッティングペンとを設け、Ｙバーおよびキャリッジを移動制御するとともにカッティングペンを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、これを所望の形状に切断する所謂フラットベッド型のカッティング装置が知られている。

このカッティング装置は、予め図形，図柄等の印刷（記録）を施したシート状媒体用いて、これを箱体，容器等の展開図形状に切断することにより箱体，容器等の立体物を作成する、或いは衣服等の型紙、装飾用のステンシル或いはマスクパターン、年賀状等のグリーティングカード、ペーパークラフトなどといった紙製品を作成するといった用途にも用いられる。
特開２００２−３４６９８２号公報

上述の従来のカッティング装置においては、切断すべきシート状媒体は装置のサイズよりも小さなものを選択する必要があり、各種のサイズに対応することを考慮すると、装置自体を大型化せざるを得ず、小型化が困難となるとともにその製造コストが高価となるといった不具合を生じていた。また、装置に対して著しくサイズの小さいシート状媒体を切断するといった場合においては、カッティング装置の切断領域座標とシート状媒体上の切断すべき領域の位置合わせが難しくなり、これにより装置の操作ならびに取り扱いが非常に煩雑なものとなっていた。
本発明は、これらの不具合を解消するためになされたものである。

本発明のカッティング装置においては、被切断媒体上に直接載置されるフレームと、第１の方向に摺動可能となるようこのフレームに支持されるＹバーと、切断手段を被切断媒体に対向するよう保持するとともに、この切断手段を被切断媒体に対して選択的に圧接離反させるホルダを有し、第１の方向と直交する第２の方向に摺動可能となるようＹバーに支持されるキャリッジを有してなり、Ｙバーおよびキャリッジを移動制御して切断手段を被切断媒体に対して２次元方向に移動させるとともに、ホルダを制御して切断手段を被切断媒体に選択的に圧接離反させ、被切断媒体を所望の形状に切断するよう構成した。

本発明のカッティング装置によれば、被切断媒体の大きさによらず、装置に対してサイズの大きい被切断媒体であってもこれを所望の形状に切断することができ、また、形成すべき切断画像をフレームの開口部の大きさ以下の複数の画像データに分割し、カッティング装置の設置場所をそれぞれ変更しながら切断画像の形成を行うことにより、大判のシート状媒体に対しても切断画像の形成が行えるといった効果を奏する。

以下、図面に基づいて、本発明のカッティング装置を説明する。
図１乃至図４は本発明のカッティング装置の構成を示す図であり、図において１は装置本体であるフレーム、２はＹバー、３はキャリッジ、４はホルダ、５は切断手段であるカッティングペン、６は脚部、７は制御部、８は被切断媒体であるシート状媒体である。

フレーム１は、Ｙバー２の両端部分を摺動可能に支持する一対のレール材１１を有し、このレール材に挟まれ、Ｙバー２が移動可能な領域が開口部となるよう設けられている。即ち、図のＹ軸方向と一致するよう形成されたＹバー２の両端部分にそれぞれ摺動子２１が設けられており、この摺動子２１がフレーム１に図のＸ軸方向と一致するよう形成された一対のレール材１１に摺動可能に取り付けられている。これによりＹバー２はＸ軸方向に移動可能となるよう構成されている。また、装置本体（フレーム１）には、駆動モータ１２と、この駆動モータ１２の駆動力を伝達する歯車機構１３、この歯車機構１３に対して図のＸ軸方向他端側に設けられるプーリ１４、このプーリ１４と歯車機構１３との間に架渡される伝達ベルト１５がレール材１１に沿うよう設けられており、駆動モータ１２を回転駆動することにより、伝達ベルト１５に固定したＹバー２の摺動子２１が図のＸ軸方向に移動し、これによりＹバー２のＸ軸方向の移動制御を行うよう構成されている。
キャリッジ３の摺動子３１は、Ｙバー２に沿って図のＹ軸方向に摺動するよう設けられており、また、Ｙバー２には、そのＹ軸方向一端側に固定された駆動モータ３４と、これに係合する歯車機構３３、およびＹバー２のＹ軸方向他端側に設けられたプーリ３２間に架渡された伝達ベルト３５が設けられている。この伝達ベルト３５にキャリッジ３の摺動子３１が取り付けられており、駆動モータ３４を回転駆動させてキャリッジ３をＹ軸方向に移動制御するよう構成されている。これにより、Ｙバー２およびキャリッジ３を制御部８により駆動制御することにより、キャリッジ３のホルダ４に保持されたカッティングペン５を、レール材１１に挟まれる領域である開口部内を移動可能とするとともに、フレーム１を設置した被切断媒体であるシート状媒体８の切断すべき面に対して所望の軌跡で２次元方向に移動させることができるよう設けられている。
フレーム１の下端、即ちシート状媒体８と対向する面には脚部７が設けられている。この脚部７は、磁性体により構成されるとともに、フレーム１に対してネジ部材により螺合して、脚部７全体を回転させることによりフレーム１~繰出し可能に取り付けられている。これにより、この脚部７全体を回転させることにより、カッティングペン５の切り込み深さを調整するよう構成されている。

ホルダ４およびこれに保持されるカッティングペン５は、キャリッジ３に対して昇降可能となるよう構成されている。図４右側の構成図に示されるとおり、キャリッジ３の摺動子３１に固定される基台３０に取り付けられたソレノイド４１、スライド軸４２、このスライド軸４２に摺動するとともにソレノイド４１により上下動されるホルダアーム４３、このホルダアーム４３に取り付けられるホルダ４０とを有している。切断手段であるカッティングペン５は、このホルダ４０に保持されている。

図４において、７は各種制御を行う制御部であり、コンピュータ等の上位装置から送信される切断画像に基づいて、カッティングペン５の移動軌跡データならびに切断位置データを作成する制御装置７０、制御装置７０から送信されるデータに基づいて、Ｙレール２，キャリッジ３，ホルダ４を各々駆動制御する駆動制御部７１により構成されている。Ｘ軸駆動制御手段７２は、Ｙバー２のＸ軸方向の位置を検出するとともに、これを所望の位置に移動制御する駆動モータ１２を駆動制御し、またＹ軸駆動制御手段７３は、キャリッジ３のＹ軸方向の位置を検出するとともに、これを所望の位置に移動制御する駆動モータ３４を駆動制御し、さらにＺ軸駆動制御手段７４は、カッティングペン５をシート状媒体８に圧接離反させるソレノイド４１を駆動制御する。

本発明のカッティング装置によりシート状媒体８を所望の形状に切断する場合、先ず操作者により、被切断媒体である紙或いはカッティングフィルムなどのシート状媒体８を、鉄材等より成る机等の平板状の台上に載置する。切断の際には、カッティングペン５の刃部がシート状媒体８を貫通するので、必要に応じてゴム材よりなるカッティングマットなどをシート状媒体８と台の間に介在させる。次に、シート状媒体８の切断すべき領域上にフレーム１の開口部が一致するようにカッティング装置を位置づける。この時、シート状媒体８を載置した台が鉄材より成る場合には、磁性体より成るカッティング装置の脚部６が吸着することにより、シート状媒体８を台上に固定する。
次に、コンピュータ等の上位装置より送信される切断データに基づいて、制御装置７０は駆動モータ１２を回転駆動させてＹバー２を図のＸ軸方向に移動させるとともに、駆動モータ３２を回転駆動させてキャリッジ３をＹ軸方向に移動させることにより、キャリッジ３に設けたホルダ４（これが保持するカッティングペン５）を移動させ、同時にソレノイド４１を選択的に上昇，下降させることによりカッティングペン５をシート状媒体８の表面に圧接，離反して、シート状媒体８を切断する。このように、制御装置７０は切断画像データに基づいてＹバー２，キャリッジ３，カッティングペン５（を保持したホルダ４）を駆動制御し、この切断動作をシート状媒体８の表面上の任意の位置で行うことにより、シート状媒体８を切断するよう設けられる。

このカッティング装置において、被切断媒体として紙シートを用いる場合、紙シートの切断した部分が周辺のシート材から切り離されると、その部分が浮き上がり、これがカッティングペンと接触して成果物を破損するなどといった不具合が生じることがある。
この不具合を解消するため、本発明の第２実施例においては、切断手段に対向する面に被切断媒体である紙シート材を剥離可能となるようこれを支持するよう構成した被切断媒体支持シートを用い、この紙シート材を支持した被切断媒体支持シート上にカッティング装置を載置して、紙シート材を所望の形状に切断するよう構成した。

図５は、本発明の被切断媒体支持シート９を示す図であり、この被切断媒体支持シート９はシート状の基材９０と、この基材９０のカッティングペン５に対向する面に設けられた被切断媒体８を剥離可能に粘着支持する粘着層９１とにより構成されている。基材９０としては、例えば薄いプラスチックシートなどが用いられ、この基材９０上に粘着力の弱い接着剤が塗布されて粘着層９１が形成されている。粘着層９１には、粘着力の弱い接着剤が用いられることにより、被切断媒体である紙シート材８を剥離可能に支持することができ、また、繰り返し使用可能となるよう構成されている。具体的には、基材９０として紙器用板紙，白板紙，特殊板紙，白ボール紙（例えば北越製紙社製「ＮＥＷ−ＤＶ」，三菱製紙社製「ハイパール」等）、或いは厚さ0.1〜0.3mm程度のポリエチレンテレフタレートフィルム（例えばデュポン社製「マイラー」）、ポリカーボネートフィルム等を採用することができ、また、粘着層９１としては、両面粘着テープ，ファスナー（例えばリンテック社製「リピール」，３Ｍ社製「４５９１ＨＬ」，大日本インキ工業社製「ダイタック」等）、或いはエアゾール接着剤（例えば３Ｍ社製「スプレーのり５５カラー」等）を採用することができる。

第２実施例のカッティング装置により、紙シート材を所望の形状で切断する場合、操作者は先ず素材としての紙シート材８を被切断媒体支持シート９に支持させる。上述したとおり、粘着層９１は弱い粘着力を有した接着剤により形成されるので、紙シート材８は全面に亘って被切断媒体支持シート９に粘着支持され、これに固定される。
次に、紙シート材８が支持された被切断媒体支持シート９の切断すべき領域上に、カッティング装置１を位置づける。この状態で、カッティング装置は待機状態となる。
カッティング動作としては、上述の第１実施例と同様に、コンピュータ等の上位装置より送信される切断データに基づいて、制御装置７０が駆動モータ１２を回転駆動させてＹバー２を図のＸ軸方向に移動させるとともに、駆動モータ３２を回転駆動させてキャリッジ３をＹ軸方向に移動させ、キャリッジ３に設けたホルダ４（これが保持するカッティングペン５）を移動させるとともに、ソレノイド４１を選択的に上昇，下降させてカッティングペン５をシート状媒体８の表面に圧接，離反し、シート状媒体８を切断する。
この切断動作においては、カッティングペン５の刃先が紙シート材８を切断（貫通)して粘着層９１（または基材９０）に達し、且つ基材９０を完全に突き抜けることがないような高さとなるまでカッティングペン５を下降させ、この状態でキャリッジ３を駆動して、紙シート材８の切断を行うよう構成されている。
従って、切断動作により作成される成果物は、紙シート材８からは完全に切り離されることとなるが、切り離されても粘着層９１に粘着保持されているので、被切断媒体支持シート９からは浮き上がることがない。
切断動作が完了すると、操作者は成果物部分を被切断媒体支持シート９から取り外す。このとき、成果物部分は紙シート材８から完全に切り離されており、尚且つ粘着層９１の粘着力が弱いため、簡単且つ容易に取り外すことが可能となる。
更に、紙シート材８を切断することにより発生する紙粉は、粘着層９１に吸着されることとなり、従ってカッティングペン５の刃先に堆積することがない。
成果物部分を取り外した被切断媒体支持シート９から、紙シート材８の不要部分を取り外せば、この被切断媒体支持シート９に新たな紙シート材８を支持させて、次回の切断動作に使用することが可能となる。この被切断媒体支持シート９は、粘着層９１の粘着力が劣化するまで、繰り返し使用することが可能である。
また、被切断媒体支持シートは、薄いプラスチックシート等より構成されているので、切断する紙シート材８が例えばトレーシングペーパー等の薄くコシのない材質のものであっても、良好に切断することが可能となる。

本発明のカッティング装置においては、シート状媒体上に装置本体を直接載置し、その開口部から切断手段をシート状媒体に圧接，離反させて切断するよう設けたので、装置のサイズより大きな媒体であっても、これを切断することが可能となる。
また、切断可能領域、すなわち切断手段の移動可能領域（開口部）よりも大きな切断画像を形成するといった場合には、この切断画像データを予めフレームの開口部の大きさ以下の複数の画像データに分割し、カッティング装置の設置場所をそれぞれ変更しながら切断画像を形成することが可能となる。
本発明のカッティング装置においては、以上の通り構成することにより、切断すべきシートのサイズを考慮することなく装置全体を可能な限り小型化するよう設計することができ、例えばハンディタイプのカッティング装置を実現することが可能となる。
上述の実施例においては、脚部をフレームに対して繰出し可能に構成したので、ソレノイドによりカッティングペンが降下した際の、シート状媒体に対するカッティングペンの刃先切り込み深さを調整することが可能となり、切断すべきシート状媒体の硬さおよび厚みなどに応じて適宜調整することができる。
また、上述の実施例においては、切断すべき画像データはコンピュータ等の上位装置より送信するよう設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、これらのデータを格納したカードタイプのメモリといった記憶媒体の読取装置を具備させることにより、カッティング装置を単独で使用することも可能となる。

本発明のカッティング装置の構成を示す図である。 本発明のカッティング装置の構成を示す平面図である。 本発明のカッティング装置の構成を示す側面図である。 本発明のカッティング装置の構成を示す図である。 本発明の被切断媒体支持シートを示す図である。

符号の説明

１ フレーム
２ Ｙバー
３ キャリッジ
４ ホルダ
５ カッティングペン
６ 脚部
７ 制御部
８ シート状媒体
９ 被切断媒体支持シート

Claims (4)

1. 被切断媒体上に直接載置されるフレーム、
   第１の方向に摺動可能となるよう上記フレームに支持されるＹバー、
   切断手段を上記被切断媒体に対向するよう保持するとともに、この切断手段を被切断媒体に対して選択的に圧接離反させるホルダを有し、上記第１の方向と直交する第２の方向に摺動可能となるよう上記Ｙバーに支持されるキャリッジを有し、
   Ｙバーおよびキャリッジを移動制御して上記切断手段を被切断媒体に対して２次元方向に移動させるとともに、ホルダを制御して切断手段を被切断媒体に選択的に圧接離反させて所望の形状に切断するよう構成されることを特徴とするカッティング装置。
2. 上記被切断媒体に当接し、上記フレームに対して繰出し可能に取り付けられる脚部を有することを特徴とする請求項１記載のカッティング装置。
3. 上記脚部は磁性体よりなることを特徴とする請求項２記載のカッティング装置。
4. 被切断媒体上に直接載置されるフレーム、第１の方向に摺動可能となるよう上記フレームに支持されるＹバー、切断手段を上記被切断媒体に対向するよう保持するとともに、この切断手段を被切断媒体に対して選択的に圧接離反させるホルダを有し、上記第１の方向と直交する第２の方向に摺動可能となるよう上記Ｙバーに支持されるキャリッジを有し、Ｙバーおよびキャリッジを移動制御して上記切断手段を被切断媒体に対して２次元方向に移動させるとともに、ホルダを制御して切断手段を被切断媒体に選択的に圧接離反させて所望の形状に切断するよう構成されるカッティング装置の被切断媒体支持シートであって、
   この被切断媒体支持シートは、その表面上に被切断媒体を粘着させて剥離可能に支持する粘着層が形成されることを特徴とするカッティング装置の被切断媒体支持シート。

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