JP6069907B2 - 切断装置、及び切断装置の制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、被切断物を切断するカッタを備えた切断装置、及び切断装置の制御プログラムに関する。

従来より、例えば紙等のシート状の被切断物を、切断データに従って所定形状に切断する切断装置が知られている。この切断装置は、被切断物を、移送機構によって前後方向（Ｙ軸方向）に移送すると共に、カッタを有する切断ヘッドを、ガイド軸に沿って左右方向（Ｘ軸方向）に移動させることにより、被切断物を所望の形状に切断する。

例えば特許文献１の切断装置において、切断ヘッドに相当するキャリッジは、その前側で上下方向に延びるカッタを支持し、後側で前記ガイド軸により摺動可能に支持される構成である（同文献の図１７参照）。また、ガイド軸の上方には、ガイド軸と平行に補助ガイド板が設けられている。そして、キャリッジは、補助ガイド板を挟む摺動部材を備え、ガイド軸回りに回転しないように姿勢が保持される。

特開２０００−７９７号公報

前記移送機構により被切断物をカッタに対し相対移動させて、当該カッタで被切断物の切断を行う場合、カッタの刃先が被切断物から切断抵抗力としての反力を受ける。これにより、切断ヘッドは、ガイド軸回りのモーメントを受ける。具体的には、被切断物が前方から後方に移送されるときには、カッタが被切断物に食い込む方向（斜め下方）にモーメントが作用する。このとき、カッタは被切断物を充分に圧接するので、被切断物を確実に切断することができる。しかし、逆に、被切断物が後方から前方に移送されるときには、カッタが被切断物から浮き上がる方向（斜め上方）にモーメントが作用する。このときは、カッタ及び切断ヘッドの僅かな撓みや、切断ヘッドの摺接部材と補助ガイド板とのクリアランス（遊び）等が起因して、カッタの刃先の位置が僅かに上方に移動する。よって、カッタは被切断物を充分に圧接せずに、被切断物が確実に切断できない場合があった。
この問題を解消するため、カッタが被切断物から浮き上がる方向にモーメントが作用しても、カッタが被切断物を充分に圧接するように、カッタや切断ヘッドの支持構造の剛性を高めたり、構成部材間のクリアランスを極小にすることが考えられる。しかし、そのような構造を採用すると、装置全体が大型化し、部品コストが上昇するという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、大型化や部品コストの上昇を招くことなく、より確実に切断を行うことができる切断装置、及び切断装置の制御プログラムを提供することである。

上記した目的を達成するために、本発明の請求項１の切断装置は、先端部に刃先を有し、被切断物を切断するカッタと、前記被切断物に対し前記カッタの刃先を圧接させた状態で、前記被切断物と前記カッタとを相対的に移動させて切断を行う相対移動手段と、前記被切断物と前記カッタとの相対移動方向に応じて、前記カッタの前記被切断物に対する圧力を変更する圧力変更手段と、を備えることを特徴とする。

上記構成の切断装置において、カッタの刃先を被切断物に圧接させた状態で、相対移動手段によって被切断物とカッタとの相対移動が行われる。この切断中に、カッタの刃先が被切断物から切断抵抗力を受けても、その相対移動方向に応じて、圧力変更手段によりカッタの圧力が変更される。これにより、切断中の切断抵抗力に起因する、カッタの刃先の位置のずれを抑制することができる。従って、切断装置におけるカッタの支持構造や構造上のクリアランス等に係わりなく、確実且つ高精度な切断が可能となる。

また、請求項１の切断装置において、前記相対移動手段は、前記被切断物を所定の移送方向に移送する移送機構を備え、前記圧力変更手段は、前記カッタの圧力を、前記移送機構により前記被切断物を前記移送方向のうち一方の方向へ移送するときには第１圧力に変更し、他方の方向へ移送するときには前記第１圧力とは異なる第２圧力に変更することを特徴とする。
請求項２の切断装置は、請求項１の発明において、前記相対移動手段は、前記カッタを前記移送方向と交差する方向に移動させるカッタ移動機構を更に備え、前記圧力変更手段は、前記移送機構による前記被切断物の移送が停止した状態で、前記カッタ移動機構により前記カッタを移動させるときには、前記カッタの圧力を、前記第１圧力及び前記第２圧力とは夫々異なる第３圧力に変更することを特徴とする。
請求項３の切断装置は、請求項１又は２の発明において、前記被切断物を切断する際、前記圧力変更手段によって前記カッタの圧力を変更する第１モードと、前記カッタの圧力を変更せずに一定とする第２モードと、を切換え可能なモード切換手段を備えることを特徴とする。

請求項４の切断装置は、先端部に刃先を有し、被切断物を切断するカッタと、前記被切断物に対し前記カッタの刃先を圧接させた状態で、前記被切断物と前記カッタとを相対的に移動させて切断を行う相対移動手段と、前記被切断物と前記カッタとの相対移動方向に応じて、前記カッタの前記被切断物に対する圧力を変更する圧力変更手段と、前記被切断物を切断する際、前記圧力変更手段によって前記カッタの圧力を変更する第１モードと、前記カッタの圧力を変更せずに一定とする第２モードと、を切換え可能なモード切換手段と、を備えることを特徴とする。
請求項５の切断装置は、請求項１から４の何れか一項の発明において、前記カッタを前記被切断物に対して圧接及び離間する方向へ移動可能に支持する支持機構と、前記支持機構に設けられ、前記カッタを前記被切断物側へ付勢する付勢手段とを備え、前記圧力変更手段は、前記付勢手段の付勢力を制御することで前記カッタの圧力を変更する付勢力制御機構を備えることを特徴とする。

請求項６の切断装置の制御プログラムは、先端部に刃先を有し被切断物を切断するカッタと、前記被切断物に対し前記カッタの刃先を圧接させた状態で前記被切断物と前記カッタとを相対的に移動させて切断を行う相対移動手段とを備えた切断装置のコンピュータに実行させるものであり、前記コンピュータに、前記被切断物と前記カッタとの相対移動方向に応じて、前記カッタの前記被切断物に対する圧力を変更する圧力変更ルーチンとして、前記カッタの圧力を、前記移送機構により前記被切断物を前記移送方向のうち一方の方向へ移送するときには第１圧力に変更し、他方の方向へ移送するときには前記第１圧力とは異なる第２圧力に変更するルーチンを実行させることを特徴とする。

請求項７の切断装置の制御プログラムは、先端部に刃先を有し被切断物を切断するカッタと、前記被切断物に対し前記カッタの刃先を圧接させた状態で前記被切断物と前記カッタとを相対的に移動させて切断を行う相対移動手段とを備えた切断装置のコンピュータに実行させるものであり、前記コンピュータに、前記被切断物を切断する際、その被切断物と前記カッタとの相対移動方向に応じて、前記カッタの前記被切断物に対する圧力を変更する第１モードと、前記カッタの圧力を変更せずに一定とする第２モードと、を切換え可能なモード切換に係るルーチンを実行させ、前記第１モードにおいて、前記被切断物と前記カッタとの相対移動方向に応じて、前記カッタの前記被切断物に対する圧力を変更する圧力変更ルーチンを実行させることを特徴とする。

上記制御プログラムを切断装置のコンピュータに実行させることにより、カッタの刃先を被切断物に圧接させた状態で、相対移動手段によって被切断物とカッタとの相対移動が行われる。この切断中に、カッタの刃先が被切断物から切断抵抗力を受けても、その相対移動方向に応じてカッタの圧力が変更される。これにより、切断中の切断抵抗力に起因する、カッタの刃先の位置のずれを抑制することができる。従って、切断装置におけるカッタの支持構造や構造上のクリアランス等に係わりなく、確実且つ高精度な切断が可能となる。

請求項１の切断装置によれば、カッタの刃先を被切断物に圧接させた状態で、相対移動手段によって被切断物とカッタとの相対移動が行われる。この切断中に、カッタの刃先が被切断物から切断抵抗力を受けても、その相対移動方向に応じて、圧力変更手段によりカッタの圧力が変更される。これにより、切断中の切断抵抗力に起因する、カッタの刃先の位置のずれを抑制することができる。従って、切断装置におけるカッタの支持構造や構造上のクリアランス等に係わりなく、確実且つ高精度な切断が可能となる。

また、被切断物を移送機構により移送する際、カッタの圧力は、その移送方向に応じて第１圧力と第２圧力とに変更される。これにより、被切断物を移送する際の切断抵抗力に起因する、刃先の位置ずれを確実に抑制することができる。
請求項２の切断装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、カッタを移動機構により移動させる際、カッタの圧力は第１圧力及び第２圧力とは夫々異なる第３圧力に変更される。これにより、被切断物の移送を伴う切断の場合とカッタの移動による切断の場合とで、刃先の位置ずれをより確実に抑制することができる。
請求項３の切断装置によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、モード切換手段により、カッタの圧力を変更する第１モードと、カッタの圧力を変更せずに一定とする第２モードとを切換ることができる。これにより、被切断物が比較的容易に切断できる物である場合や、切断精度をそれ程必要としない場合には、第２モードにして切断を行えば、カッタの圧力を変更しない分、被切断物の切断時間を短縮することが可能となる。

請求項４の切断装置によれば、カッタの刃先を被切断物に圧接させた状態で、相対移動手段によって被切断物とカッタとの相対移動が行われる。この切断中に、カッタの刃先が被切断物から切断抵抗力を受けても、その相対移動方向に応じて、圧力変更手段によりカッタの圧力が変更される。これにより、切断中の切断抵抗力に起因する、カッタの刃先の位置のずれを抑制することができる。従って、切断装置におけるカッタの支持構造や構造上のクリアランス等に係わりなく、確実且つ高精度な切断が可能となる。また、モード切換手段により、カッタの圧力を変更する第１モードと、カッタの圧力を変更せずに一定とする第２モードとを切換ることができる。これにより、被切断物が比較的容易に切断できる物である場合や、切断精度をそれ程必要としない場合には、第２モードにして切断を行えば、カッタの圧力を変更しない分、被切断物の切断時間を短縮することが可能となる。
請求項５の切断装置によれば、請求項１から４までの何れか一項に記載の発明の効果に加え、カッタの圧力を、付勢手段の付勢力を制御することで変更することができる。また、切断する被切断物表面に凹凸部分があっても、付勢手段によりカッタに直接的な圧力変動が作用せず、カッタの圧接状態を保持することができる。従って、切断時におけるカッタの圧接状態の変化を極力小さくすることができ、より精度の高い切断を行うことができる。

請求項６の制御プログラムによれば、請求項１の発明と同様の効果を奏する。
請求項７の制御プログラムを切断装置のコンピュータに実行させることにより、カッタの刃先を被切断物に圧接させた状態で、相対移動手段によって被切断物とカッタとの相対移動が行われる。この切断中に、カッタの刃先が被切断物から抵抗力を受けても、その相対移動方向に応じてカッタの圧力が変更される。これにより、切断中の切断抵抗に起因する、カッタの刃先の位置のずれを抑制することができる。従って、切断装置におけるカッタの支持構造や構造上のクリアランス等に係わりなく、確実且つ高精度な切断が可能となる。また、請求項７の制御プログラムによれば、請求項４の発明と同様の効果を奏する。

切断装置の内部構造を示す斜視図 切断装置の内部構造を示す平面図 図２のIII−III線に沿う縦断左側面図 切断ヘッドの斜視図 切断ヘッドの正面図 切断ヘッドの平面図 図６のVII−VII線に沿う切断ヘッドの縦断正面図 切断時におけるカッタ先端の近傍部の拡大図 電気的構成を概略的に示すブロック図 （ａ）は模様の切断データのデータ構造を示す図、（ｂ）は模様の切断データを説明するための図 切断時におけるカッタの圧力変更処理の流れを示すフローチャート

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、切断装置１は、筐体としての本体カバー２と、本体カバー２内に配設されたプラテン３と、カッタ４（図７参照）を有する切断ヘッド５とを備えている。前記本体カバー２は横長な矩形箱状をなしており、その正面部には横長に開口する挿入口２ａが形成されている。例えば紙等のシート状の被切断物６は、保持シート１０に保持された状態で、前記挿入口２ａから差込まれて前記プラテン３上にセットされる。
切断装置１には、被切断物６を所定の移送方向（Ｙ軸方向）に移送する移送機構７が設けられている。また、切断装置１には、切断ヘッド５を、被切断物６の移送方向と交差する方向（例えば移送方向と直交するＸ軸方向）に移動させるカッタ移動機構８とが設けられている。なお、以下の説明では、移送機構７による被切断物６の移送方向を前後方向とする。つまり、前後方向がＹ軸方向であり、Ｙ軸方向と直交する左右方向がＸ軸方向である。

前記本体カバー２の前面の右側部位には、フルカラー液晶ディスプレイからなるディスプレイ９が設けられると共に、ユーザが各種の指示や選択、入力の操作を行うための各種操作スイッチ６５（図９にのみ図示）が設けられている。ディスプレイ９は、種々の模様や、ユーザに対して必要なメッセージ等を表示する表示手段として構成されており、各種操作スイッチ６５の操作により、ディスプレイ９に表示された模様の選択や、各種パラメータの設定や機能の指示、後述する切断時のモードの切換え等が可能となっている。

前記プラテン３は、被切断物６の切断の際、保持シート１０の下面を受けるもので、図２、図３にも示すように、前プラテン３ａと後プラテン３ｂとからなり、機枠１１に取り付けられている。このプラテン３の上面部は、水平面状をなし、被切断物６を保持した保持シート１０が載置された状態で移送される。図１に示すように、前記保持シート１０は、合成樹脂材料からなり、前後方向にやや長い矩形シート状に構成されている。保持シート１０の上面には、左右の縁部１０ａ、１０ｂを除いた内側の領域に、粘着剤が塗布された粘着層が形成され、この粘着層部分に前記被切断物６が貼付けられて保持される。粘着層の粘着力は、被切断物６を簡単に剥がせるように比較的小さく設定されている。

前記移送機構７及びカッタ移動機構８は、被切断物６を保持した保持シート１０とカッタ４とをＸ軸方向及びＹ軸方向に相対移動させるための相対移動手段として構成されている。
先ず、移送機構７は、プラテン３の上面側で保持シート１０を所定の移送方向（Ｙ軸方向）へ自在に移送させるものである。即ち、図１、図２等に示すように、本体カバー２内には、機枠１１が設けられている。その機枠１１には、前記プラテン３の左右両側に夫々位置して、左右の側壁部１１ａ、１１ｂが向い合うように設けられている。図３にも示すように、それら左右の側壁部１１ａ、１１ｂ間には、前記前プラテン３ａと後プラテン３ｂとのなす隙間部分に位置して、Ｘ軸方向に夫々延びる駆動ローラ１２及びピンチローラ軸１３が設けられている。駆動ローラ１２とピンチローラ軸１３は、上下方向に並ぶように配設されており、駆動ローラ１２は下側に位置し、その上側にピンチローラ軸１３が位置する。

前記駆動ローラ１２は、上端がプラテン３の上面とほぼ同等の高さとなるようにして（図３参照）、左右の両端側が、夫々前記側壁部１１ａ、１１ｂに回転可能に支持されている。図２に示すように、駆動ローラ１２の右端部は、右側の側壁部１１ｂを貫通して右方に延び、その先端に径大な従動ギヤ１７が固着されている。右側の側壁部１１ｂには、駆動ローラ１２右端部の後側に位置させて、取付フレーム１４が取付けられている。取付フレーム１４の内側には、Ｙ軸モータ１５が固定されている。Ｙ軸モータ１５は、例えばステッピングモータからなる。Ｙ軸モータ１５の出力軸には、前記従動ギヤ１７に噛合する径小な駆動ギヤ１６が固定されている。

前記ピンチローラ軸１３は、左右の両端部が、夫々前記側壁部１１ａ、１１ｂに回転可能、且つ上下方向つまり被切断物６の厚み方向に若干量の変位が可能に支持されている。側壁部１１ａ、１１ｂの外面側において、ピンチローラ軸１３の左右の両端部とそれら側壁部１１ａ、１１ｂとの間に、引張コイルばね１８、１８が掛け渡されるように設けられている。それゆえ、ピンチローラ軸１３は、引張コイルばね１８、１８により、常に下方（駆動ローラ１２側）に付勢されている。また、図１、図２に示すように、ピンチローラ軸１３には、左右の端部寄り部位に位置して、やや径大なローラ部１３ａ、１３ｂが設けられている。

こうして、保持シート１０の左右の縁部１０ａ、１０ｂは、駆動ローラ１２と、ピンチローラ軸１３のローラ部１３ａ、１３ｂとの間において夫々挟持される。そして、Ｙ軸モータ１５を正転駆動、或は逆転駆動させると、その回転運動がギヤ１６，１７を介して駆動ローラ１２に伝わることで、保持シート１０を被切断物６と共に後方或いは前方へ移送する。これら駆動ローラ１２、ピンチローラ軸１３、Ｙ軸モータ１５、駆動ギヤ１６、従動ギヤ１７、引張コイルばね１８，１８等は、移送機構７を構成する。また、駆動ギヤ１６及び従動ギヤ１７は、移送機構７による被切断物６の移送に係る減速ギヤ機構７ａを構成する（図２参照）。

前記カッタ移動機構８は、切断ヘッド５のキャリッジ１９を、Ｘ軸方向（左右方向）へ自在に移動させるものである。
即ち、図１〜図３に示すように、左右の側壁部１１ａ、１１ｂ間には、前記ピンチローラ軸１３よりもやや後部寄りの上方に位置させて、ガイド軸２１が固定されている。ガイド軸２１は、例えば丸棒状をなすガイド部材であり、ピンチローラ軸１３とほぼ平行、つまり左右方向に延びている。前記キャリッジ１９の上部には、図４等にも示すように、左右２箇所に位置してガイド筒部２２、２２が設けられており、これらガイド筒部２２、２２は、前記ガイド軸２１に挿通されている。こうして、キャリッジ１９は、ガイド軸２１により左右方向への摺動が可能に支持されている。なお、ガイド軸２１は、丸棒状に限らず、角筒状或は角柱状の部材で構成してもよい。

図１、図２に示すように、左側の側壁部１１ａの外面側の後部寄りには、水平状の取付板２３が取付けられていると共に、右側の側壁部１１ｂの外面側に補助取付板２４が取付けられている。前記取付板２３には、後側に位置してＸ軸モータ２５が上向きに取付けられると共に、その前側に垂直方向に延びるプーリ軸２６が回転可能に設けられている。Ｘ軸モータ２５は、例えばステッピングモータからなる。Ｘ軸モータ２５の出力軸には、径小な駆動ギヤ２７が固定されている。前記プーリ軸２６には、駆動ギヤ２７に噛合する径大な従動ギヤ２９と、タイミングプーリ２８とが回転可能に支持されている。タイミングプーリ２８と従動ギヤ２９は一体的に回転するように形成されている。

前記補助取付板２４には、タイミングプーリ３０が軸方向を上下方向として回転可能に設けられている。これらタイミングプーリ３０と前記タイミングプーリ２８との間には、無端状のタイミングベルト３１が左右方向に延びて水平に掛装されている。このタイミングベルト３１の途中部が、キャリッジ１９後面部の取付部３２（図３等参照）に連結されている。なお、側壁部１１ａ、１１ｂのうちタイミングベルト３１が通過する部分には、四角形の開口部１１ｃが設けられている。

ここで、Ｘ軸モータ２５を正転駆動、或は逆転駆動させると、その回転運動がギヤ２７，２９及びタイミングプーリ２８を介してタイミングベルト３１に伝わることで、キャリッジ１９（切断ヘッド５）を左方或いは右方へ移動させる。こうして、キャリッジ１９及び切断ヘッド５は、被切断物６の移送方向と直交する左右方向に自在に移動する。上記のガイド軸２１、Ｘ軸モータ２５、駆動ギヤ２７、従動ギヤ２９、タイミングプーリ２８，３０、タイミングベルト３１等は、カッタ移動機構８を構成する。また、駆動ギヤ２７及び従動ギヤ２９は、カッタ移動機構８による切断ヘッド５の移動に係る減速ギヤ機構８ａを構成する。

前記切断ヘッド５は、キャリッジ１９の前面側に、上下駆動機構３６及びカッタホルダ２０を左右に配置してなる。また、切断ヘッド５は、上下駆動機構３６によってカッタ４を被切断物６に対し圧接及び離間する方向へ移動可能に支持する支持機構として構成されている。この切断ヘッド５の構成を、図３〜図７も参照しながら説明する。
図３、図５等に示すように、切断ヘッド５における後部側のキャリッジ１９は、正面から見てやや横長なほぼ矩形板状をなし、その上辺部に、左右に位置して前記ガイド筒部２２、２２が設けられている。また、キャリッジ１９の背面部には、後方へ突出して前記タイミングベルト３１に連結される取付部３２（図３参照）が設けられている。

図６に示すように、キャリッジ１９の前面部には、やや左寄り部に位置して、上下方向に延びる平面視Ｌ字状の第１係合部３３が設けられている。また、キャリッジ１９の前面部には、ほぼ中央部に位置して、上下方向に延びる溝状の第２係合部３４が設けられている。前記第１係合部３３及び前記第２係合部３４には、詳しくは後述するが、カッタホルダ２０に設けられた第１被係合部及び第２被係合部が上下方向（Ｚ軸方向）にスライド移動可能に係合する。キャリッジ１９の下端部には、切断ヘッド５の姿勢を保持するための摺接部３５が設けられている。この摺接部３５は、側面から見て下向きのほぼＵ字状をなし、左右方向に延びて設けられている。摺接部３５は、その内面がピンチローラ軸１３に摺動可能に接触することにより、キャリッジ１９のＸ軸方向の移動を許容しつつ、ガイド軸２１に対する回り止めとして機能する。

図３〜図７に示すように、キャリッジ１９の前面左側には、前記上下駆動機構３６を取付けるためのクランク状をなす取付板３７が設けられている。この取付板３７の左端部前面には、Ｚ軸モータ３８が後ろ向きに取付けられている。Ｚ軸モータ３８は、例えばステッピングモータからなる。Ｚ軸モータ３８の出力軸には、径小な駆動ギヤ３９が固定されている。取付板３７には、図４〜図６に示すように、Ｚ軸モータ３８の右上部に位置して、前方に延びるギヤ軸４０が取付けられている。ギヤ軸４０には、駆動ギヤ３９に噛合する径大な従動ギヤ４１と、ピニオンギヤ４２とが回転可能に支持されている。従動ギヤ４１とピニオンギヤ４２は一体的に回転するように形成されている。

前記ギヤ軸４０の右側には、上下方向に延びるラック部材４３が配置されている。ラック部材４３は、左壁面と前壁面が繋がった形状をなし、後述する軸４６に上下動可能に支持されている。ラック部材４３の左壁面には、上下方向に延びるラック４３ａが形成されている。ラック４３ａには、前記ピニオンギヤ４２が噛合する。
また、図７に示すように、ラック部材４３は、その上部及び中間部から夫々右側に延出し、水平薄板状をなす一対の支持片４４，４５を一体に有する。これら上部支持片４４及び中間支持片４５には、夫々貫通孔４４ａ及び４５ａが形成されている。ラック部材４３の内部には、上下方向に長い丸棒状の軸４６が、前記貫通孔４４ａ及び４５ａを上下動可能に挿通された状態で配置されている。

前記カッタホルダ２０は、図４〜図７に示すように、取付筒部４７、軸支持部４８、第１被係合部５２及び第２被係合部４９（図６にのみ図示）を一体的に有して構成されている。前記取付筒部４７は、上下方向に延びるほぼ円筒状をなし、後述するカッタ支持筒５０が取外し可能に取付けられる。第１被係合部５２は、前記軸４６の後方に位置して上下方向に延びて設けられる。第１被係合部５２は、図６に示すようにキャリッジ１９の第１係合部３３に上下動可能に係合している。第２被係合部４９は、同図の平面視にてＬ字状に形成され、前記取付筒部４７の背面側に上下方向に延びて設けられる。第２被係合部４９は、キャリッジ１９の第２係合部３４に上下動可能に係合している。こうして、カッタホルダ２０は、キャリッジ１９に対し、上下動可能に支持される。

前記軸支持部４８は、取付筒部４７の左側に位置し、図７に示すように、上板部４８ａ及び下板部４８ｂを有している。上板部４８ａ及び下板部４８ｂには、夫々前記軸４６が挿通する円形孔４８ｃ、４８ｃが形成されている。前記上板部４８ａは、ラック部材４３の中間支持片４５の上面に重なるように配置される。軸４６は、上下方向途中部（やや上部寄り部位）と下端部に夫々止め輪５１が係止されることで、軸支持部４８に取り付けられている。軸４６の外周部には、ラック部材４３の中間支持片４５下面と、下板部４８ｂ上面との間に位置して、付勢手段としての圧縮コイルばね５３が設けられている。

これにより、カッタホルダ２０は、その軸支持部４８におけるラック部材４３の上昇又は下降に伴って上昇又は下降する。即ち、Ｚ軸モータ３８を正転駆動、或は逆転駆動させると、その駆動力が駆動ギヤ３９、従動ギヤ４１、及びピニオンギヤ４２を介してラック部材４３に伝わることにより、カッタホルダ２０を上方或いは下方へ昇降させる。これによって、カッタホルダ２０は、後述するカッタ４の刃先４ａ（図８参照）が被切断物６を貫通して圧接する下降位置と、刃先４ａが被切断物６から所定距離、離間する上昇位置との間で移動する。前記Ｚ軸モータ３８、各ギヤ３９，４１，４２、ラック部材４３等は、上下駆動機構３６を構成する。また、各ギヤ３９，４１，４２は、上下駆動機構３６によるカッタ４の上下駆動に係る減速ギヤ機構３６ａを構成する。

ここで、カッタホルダ２０の下降位置への移動動作について詳述する。上記した減速ギヤ機構３６ａを有する上下駆動機構３６の駆動により、ラック部材４３の下降に伴いカッタホルダ２０が徐々に下降する。この場合、ラック部材４３は、圧縮コイルばね５３の付勢力により、その中間支持片４５とカッタホルダ２０の上板部４８ａとが接触した状態で一体的に下降する。そして、カッタホルダ２０は、カッタ４の刃先４ａが被切断物６を貫通した位置にて下方への移動を停止する。その一方で、引き続き、ラック部材４３のみが更に降下する。そして、ラック部材４３が所定距離下降した後、停止する。即ち、カッタホルダ２０の下降位置では、圧縮コイルばね５３がラック部材４３の中間支持片４５で下方へ所定距離分だけ圧縮された状態となっている。従って、カッタ４は、圧縮コイルばね５３の圧縮長さに比例する付勢力により、被切断物６に対し圧接する。一方、移送機構７とカッタ移動機構８による被切断物６とカッタ４の相対移動に際して、被切断物６に凹凸部分があっても、圧縮コイルばね５３の付勢力に抗してカッタホルダ２０（カッタ４）の上方への移動を許容する。

図７に示すように、前記カッタ支持筒５０は、その外周面が前記取付筒部４７の内周部に嵌合するような上下方向に長い円筒状をなす。カッタ支持筒５０の内部には、下端部に軸受部材５０ａが固定されると共に、上寄りの位置に、カッタ４のカッタ軸４ｂ外周面と摺接する軸受部５０ｂが一体形成されている。これら軸受部材５０ａ及び軸受部５０ｂにより、カッタ４は、その中心軸線４ｚ（図８参照）の回りに回動可能に支持される。
カッタ４は、基部としての丸棒状をなすカッタ軸４ｂと、先端部（下端部）の刃部４ｃとを一体に形成してなる。刃部４ｃは、被切断物６に対して傾斜した略三角形状をなしている。刃部４ｃにおける最下端の刃先４ａは、図８に示すようにカッタ軸４ｂの中心軸線４ｚから距離ｄだけ偏心した位置に形成されている。

図７に示すように、カッタ４の下部寄りの部位には、嵌合支持部材５４が装着されている。嵌合支持部材５４は段付円筒状をなしており、その中心を軸線方向に貫通する挿通孔５４ａを備える。嵌合支持部材５４は、その挿通孔５４ａに対してカッタ軸４ｂが圧入されることにより、カッタ４と一体をなすように組み付けられる。嵌合支持部材５４の上端部は、軸受部材５０ａに嵌挿されている。これにより、カッタ４は、嵌合支持部材５４に嵌合された状態で、カッタ支持筒５０に対して軸受部材５０ａ及び軸受部５０ｂにより回動可能に支持されている。カッタ支持筒５０の下部には、刃先４ａの周囲を覆う円筒キャップ状の押圧部５６が上下動可能に設けられている。押圧部５６と嵌合支持部材５４との間には、コイルばね５５（図７にのみ図示）が配置され、押圧部５６を常に下方に付勢している。この押圧部５６の下面中央部に、前記カッタ４の刃先４ａが通過可能な孔５６ａが形成されている。

前記カッタ支持筒５０は、前記取付筒部４７に対して上方から嵌合され、ねじ５７によって取付け固定される。この取付け状態で、カッタ４は、カッタホルダ２０において、ガイド軸２１に対し前方へ偏倚した位置（図３参照）で支持される。なお、図３では、説明の便宜上、押圧部５６を省略してカッタ４の配置を明らかにしている。

こうして、カッタ４は、カッタ支持筒５０に支持された状態で、上下駆動機構３６により上下動される。ここで、図５、図７は、通常時（非切断時）におけるカッタ４の上昇位置を示しており、刃先４ａは押圧部５６により露出しないよう覆われている。ここで、上下駆動機構３６によりカッタホルダ２０が下降されると、先ず押圧部５６の下面が被切断物６の上面に接触し、押圧部５６はそれ以上の下降ができなくなる。そして、コイルばね５５のばね力に抗してカッタホルダ２０が更に下降することにより、刃先４ａが押圧部５６の孔５６ａを通って被切断物６を貫通し、前述した下降位置に至る。このときの刃先４ａは、図８に示すように保持シート１０上の被切断物６を貫通し、且つプラテン３の板材３ａ上面に到達しない高さに設定してある。この状態で、移送機構７により保持シート１０をＹ軸方向に自在に移動させると共に、カッタ移動機構８により切断ヘッド５をＸ軸方向に自在に移動させることにより、被切断物６に対する切断動作が実行される。

切断装置１は、その挿入口２ａからセットされた保持シート１０を検出する検出センサ６６（図９参照）を備えている。切断装置１では、当該検出センサ６６の検出信号に基づいて、セットされた保持シート１０の左角部を原点Ｏ（図１参照）として設定する。そして、切断装置１の座標系は保持シート１０の原点Ｏを基準点とし、後述の切断データに基づいて、Ｘ−Ｙ座標系における保持シート１０（被切断物６）と切断ヘッド５（カッタ４）との相対移動が行われる。切断装置１の座標系では、被切断物６の左から右に向かう方向がＸ軸プラス方向であり、被切断物６の後から前に向かう方向（つまり被切断物６が後方へ移動する方向）がＹ軸プラス方向である。

次に、切断装置１の制御系の構成について、図９を参照しながら説明する。切断装置１全体の制御を司る制御回路６１は、制御手段としてコンピュータ（ＣＰＵ）を主体に構成されており、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、外部メモリ６４が接続されている。ＲＯＭ６２には、切断動作を制御するための制御プログラムや、ディスプレイ９の表示を制御する表示制御プログラム等が記憶されている。ＲＡＭ６３には、各種処理に必要なデータやプログラムが一時的に記憶される。

制御回路６１には、各種の操作スイッチ６５の操作信号や、前記検出センサ６６を含む各種の検出センサの信号等が入力されると共に、ディスプレイ９が接続されている。ディスプレイ９の画面には、模様選択画面や、切断時のモード選択画面等が表示され、ユーザは、ディスプレイ９の表示を見ながら、各種操作スイッチ６５を操作することで所望する模様を選択したり、切断時のモードを設定したりすることができる。また、制御回路６１には、Ｙ軸モータ１５、Ｘ軸モータ２５、Ｚ軸モータ３８を夫々駆動する駆動回路６７，６８，６９が接続されている。制御回路６１は、切断制御プログラムの実行により、Ｙ軸モータ１５、Ｘ軸モータ２５、Ｚ軸モータ３８を制御し、保持シート１０上の被切断物６に対する切断動作を自動で実行させる。

前記外部メモリ６４には、複数種類の模様について、その模様を切断装置１で切断するための切断データが記憶されている。前記切断データは、図１０（ａ）に示すように基本サイズ情報及び切断ラインデータと、表示用のデータとを含んだものとされる。基本サイズ情報は、模様の縦横の大きさを表す値で、模様を四角形で囲んだ仮想矩形枠のデータである。例えば、図１０（ｂ）に示す「星」の模様Ｓは、その頂点Ｐ_０〜Ｐ_１０に接して模様Ｓを囲う矩形枠Ｗの大きさで表わされる。

前記切断ラインデータは、複数の線分からなる切断ラインの頂点を夫々ＸＹ座標によって示した座標値のデータからなり、切断装置１の座標系で規定されている。具体的には、図１０（ｂ）に示すように、模様Ｓの切断ラインは、線分Ｌ１〜Ｌ１０からなり、切断開始点Ｐ_０と切断終了点Ｐ_１０が一致する閉じた星形をなす。切断ラインデータとしては、切断開始点Ｐ_０、頂点Ｐ１、頂点Ｐ２、…、切断終了点Ｐ_１０の夫々に対応する第１座標値（Ｘ１、Ｙ１）、第２座標値（Ｘ２、Ｙ２）、第３座標値（Ｘ３、Ｙ３）、…、第１１座標値のデータを有する。これら座標値は、例えば図１０（ｂ）の矩形枠Ｗの左上の点Ｗ_０を座標原点とし、その座標原点が保持シート１０の原点Ｏに対応するものとして、切断ラインデータに基づき切断が行われる。

即ち、切断装置１では、模様Ｓを切断する場合、移送機構７による保持シート１０（被切断物６）のＹ軸方向への移送と、カッタ移動機構８による切断ヘッド５（カッタ４）のＸ軸方向への移動とにより、模様Ｓの切断開始点Ｐ_０のＸＹ座標へカッタ４を相対的に移動させる。次いで、上下駆動機構３６によりカッタ４の刃先４ａを被切断物６の切断開始点Ｐ_０に貫通させて、Ｘ軸及びＹ軸モータ１５，２５により線分Ｌ１の終点Ｐ_１の座標へ向けて相対的に移動させ、線分Ｌ１に沿って被切断物６を切断する。続く線分Ｌ２は、先の線分Ｌ１の終点Ｐ_１を始点として、線分Ｌ１と同様の切断が連続的に実行される。こうして、線分Ｌ２〜Ｌ１０についても、順次連続して切断が行われることで、模様Ｓ、即ち「星」の切断ラインが切断ラインデータに基づき切断される。

また、模様Ｓを切断する際、カッタ４の刃先４ａは、その相対移動に伴い被切断物６から抵抗力（以下、切断抵抗力と称す）を受ける。この刃先４ａは、前述したように中心軸線４ｚから距離ｄだけオフセットしているため（図８参照）、カッタ４が中心軸線４ｚを中心に回動する。つまり、刃先４ａは、被切断物６に対する相対移動方向に追従するようにして自動的に向きを変更する。例えば、図１０（ｂ）に示す模様Ｓにおいて、線分Ｌ１に沿って矢印方向に切断する。この場合、カッタ４の刃先４ａが頂点Ｐ_１に到達した時には、中心軸線４ｚは、線分Ｌ１の延長線上にあって頂点Ｐ_１から距離ｄだけ離れた位置にある。そこで、刃先４ａの向きを線分Ｌ２に沿う方向に変える為、カッタ４を、中心軸線４ｚが同図の破線（円弧）に沿うように移動させ、その後、線分Ｌ２の切断を行うのである。

さて、上記したように、切断ヘッド５では、カッタ４をガイド軸２１に対して被切断物６の移送方向へ偏倚した位置で支持する。このため、切断時に刃先４ａが受ける切断抵抗力により、カッタ４及び切断ヘッド５には、ガイド軸２１回りのモーメントが作用する。具体的には、図３に示すカッタ４及び切断ヘッド５には、移送機構７による被切断物６の移送方向が後方つまりＹ軸プラス方向のとき、刃先４ａが被切断物６に食い込む方向（斜め下方）にモーメントが作用する（矢印ＭＲ参照）。一方、被切断物６の移送方向が前方つまりＹ軸マイナス方向のとき、刃先４ａが被切断物６から浮き上がる方向（斜め上方）のモーメントが作用する（矢印ＭＦ参照）。従って、切断中に被切断物６をＹ軸プラス方向又はＹ軸マイナス方向に移送させる場合と、被切断物６の移送が停止した状態でカッタ４のみを移動させる場合とで、被切断物６に対する刃先４ａの深さが僅かに異なる。その理由は、カッタ４及び切断ヘッド５が上記のモーメントを受けることで、カッタ４及び切断ヘッド５全体の撓みや、切断ヘッド５の摺接部３５とピンチローラ軸１３とのクリアランス等が僅かに変化するからである。また、被切断物６に対する刃先４ａの深さが僅かに異なると、切断データに基づく本来の切断ラインからのずれが生じる虞もある。

そこで、本実施形態の切断装置１では、被切断物６とカッタ４との相対移動方向に応じて、カッタ４の被切断物６に対する圧力を変更することで、確実且つ高精度の切断を行うように構成されている。即ち、上下駆動機構３６において、Ｚ軸モータ３８の回転運動はラック部材４３の上下運動に変換され、刃先４ａが被切断物６に圧接した状態で、圧縮コイルばね５３の圧縮量を変更させる。このように、Ｚ軸モータ３８の回転量に基づいて、圧縮コイルばね５３の圧縮量を変更することにより、その付勢力ひいてはカッタ４の圧力が正確に設定される。

前記ＲＯＭ６２には、切断装置１における切断時のカッタ４の圧力に関するカッタ圧データが予め書き込まれている。カッタ圧データは、Ｚ軸モータ３８の駆動によりカッタホルダ２０の下降位置におけるカッタ４の上下位置を調整してカッタ４の圧力を制御するための設定値である。切断装置１におけるカッタ４の圧力の基準値をＦとした場合、移送機構７により被切断物６をＹ軸プラス方向へ移送するときのカッタ４の圧力の設定値は、基準値Ｆよりも小さい第１圧力Ｆ１とされている。この場合の第１圧力Ｆ１は、例えば以下の（１）式で表される。

Ｆ１＝Ｆ−０．０５×Ｆ ・・・（１）
一方、被切断物６の移送方向がＹ軸マイナス方向のとき、カッタ４の圧力の設定値は、基準値Ｆよりも大きい第２圧力Ｆ２とされている。この場合の第２圧力Ｆ２は、例えば以下の（２）式で表される。
Ｆ２＝Ｆ＋０．０５×Ｆ ・・・（２）

また、移送機構７による被切断物６の移送が停止した状態で、カッタ移動機構８によりカッタ４を左右方向たるＸ軸方向へ移動させるときには、カッタ４の圧力を、第１圧力Ｆ１及び第２圧力Ｆ２とは夫々異なる第３圧力に変更する。この場合の第３圧力は、例えばカッタ４の圧力の基準値Ｆとされている。こうして、カッタ圧データは、上記した夫々の相対移動方向とカッタ４の圧力Ｆ，Ｆ１，Ｆ２とを対応付けたデータテーブルとして構成されている。そして、詳しくは以下の作用説明で述べるように、制御回路６１は、カッタ圧データに基づき、前記相対移動方向に応じてＺ軸モータ３８を駆動制御することで、カッタ４の被切断物６に対する圧力を前述したＦ，Ｆ１，Ｆ２の何れかの設定値に変更する。
上記した制御回路６１及び上下駆動機構３６は、被切断物６とカッタ４との相対移動方向に応じて、カッタ４の被切断物６に対する圧力を変更する圧力変更手段に相当する。また、制御回路６１、Ｚ軸モータ３８及びギヤ機構３６ａは、圧縮コイルばね５３の付勢力を制御することでカッタ４の圧力を変更する付勢力制御機構に相当する。

次に上記構成の作用について、図１１も参照しながら説明する。図１１のフローチャートは、制御回路６１が実行する制御プログラムの処理の流れを示している。
切断装置１において、被切断物６の切断開始前の状態では、カッタホルダ２０が上昇位置に移動されている。この状態で、ユーザは、被切断物６を保持した保持シート１０を、切断装置１の挿入口２ａからセットする。また、ユーザは、操作スイッチ６５を操作して、ディスプレイ９に模様を選択するための模様選択画面（図示略）を表示させると共に、所望する模様（例えば「星」の模様Ｓ）を選択する。これにより、選択された模様Ｓの切断データが外部メモリ６４から読み出されてＲＡＭ６３のメモリに展開される。
また、ディスプレイ９には、当該模様Ｓの切断に関して「高精度モード」と「高速度モード」との選択項目を含むモード選択画面（図示略）が表示される。ここで、「高精度モード」は、切断時における被切断物６とカッタ４との相対移動方向に応じて、圧力変更手段によりカッタ４の圧力を変更する第１モードである。「高速度モード」は、切断時のカッタ４の圧力を変更せずに一定とする第２モードである。ユーザは、これらのモードの何れかを各種操作スイッチ６５の操作により選択する（ステップＳ１）。

そして、ユーザは、各種操作スイッチ６５の操作より切断開始を指示し（ステップＳ２）、制御回路６１は、その操作信号に基づいて切断動作を開始する。切断動作にあっては、予めカッタ４の被切断物６に対する圧力が初期設定圧力（例えば前記カッタ圧データの基準値Ｆ）に設定される（ステップＳ３）。
次に、カッタ４の刃先４ａを、被切断物６の切断開始点Ｐ_０の第１座標値（Ｘ１、Ｙ１）に移動させるべく（図１０（ａ）（ｂ）参照）、Ｙ軸モータ１５とＸ軸モータ２５を駆動させる。この場合、カッタ４と被切断物６は互いに上下方向へは離間した状態で、ＸＹ方向に相対移動する。そして、切断開始点Ｐ_０上にカッタ４を移動させた状態で、制御回路６１は、Ｚ軸モータ３８を駆動させて、カッタホルダ２０を下降位置に移動させ、カッタ４の刃先４ａを被切断物６の切断開始点Ｐ_０に貫通させる（ステップＳ４）。このとき、制御回路６１は、圧縮コイルばね５３の付勢力が基準値ＦとなるようＺ軸モータ３８を回転駆動させる。これにより、カッタ４は、被切断物６に対して基準値Ｆの圧力で接した状態となる。

続いて、制御回路６１は、最初に切断する線分Ｌ１の終点Ｐ_１つまり次の頂点Ｐ_１となる第２座標値（Ｘ２、Ｙ２）のデータを取得する（ステップＳ５）。この線分Ｌ１の切断に際して（ステップＳ６にてＮＯ）、制御回路６１は、前記ステップＳ１で設定されたモードが高精度モードか否かを判断する（ステップＳ７）。ここで、高精度モードに設定されていた場合（ＹＥＳ）、線分Ｌ１の切断時における被切断物６とカッタ４との相対移動方向が識別される。

具体的には、ステップＳ８において、制御回路６１は第２座標値のＹ２と第１座標値のＹ１との差（Ｙ２−Ｙ１）を算出する。この算出値がプラスの値のとき、線分Ｌ１の切断時の相対移動方向に、Ｙ軸プラス方向の成分（図１０（ｂ）で下方）が含まれるものと判断される（ステップＳ８にてＹＥＳ）。換言すれば、各座標値に対応する点Ｐ_０，Ｐ_１，…，Ｐ_ｉ，Ｐ_ｉ＋１を有する模様について、Ｐ_ｉ（Ｘ_ｉ、Ｙ_ｉ）を始点、その次のＰ_ｉ＋１（Ｘ_ｉ＋１、Ｙ_ｉ＋１）を終点とする線分を切断するものとする。この場合、Ｙ_ｉ＋１とＹ_ｉとの差（Ｙ_ｉ＋１−Ｙ_ｉ）の値がプラスかマイナスかで、当該線分の切断に係る相対移動方向が、Ｙ軸プラス方向或はＹ軸マイナス方向の成分を含むか否かを判断することができる。

また、ステップＳ９において、制御回路６１は、現在のカッタ４の圧力がＹ軸プラス方向の相対移動方向に対応する第１圧力Ｆ１か否かを判断する。つまり、現在のカッタ４の圧力の設定値Ｆとの関係で、カッタ４の圧力を変更するか否かを判断する。前述したように、線分Ｌ１の切断に係る相対移動方向はＹ軸プラス方向の成分を含むため、現在のカッタ４の圧力Ｆを第１圧力Ｆ１へ変更する必要があると判断される（ステップＳ９にてＹＥＳ）。この場合、制御回路６１は、カッタ圧データに基づいて、圧縮コイルばね５３の付勢力が基準値Ｆよりも小さいＦ１となるようにＺ軸モータ３８を駆動制御する（ステップＳ１０）。これにより、カッタ４の被切断物６に対する圧力が第１圧力Ｆ１に設定された状態で、切断開始点Ｐ_０から線分Ｌ１の終点Ｐ_１まで切断される（ステップＳ１１）。このため、線分Ｌ１の切断時に被切断物６がＹ軸プラス方向に移送されても、前記モーメントＭＲによる刃先４ａのずれが抑制される。

制御回路６１は、線分Ｌ１の切断後（ステップＳ５にリターン）、その次の頂点Ｐ_２となる第３座標値（Ｘ３、Ｙ３）のデータを取得する（ステップＳ５）。そして、線分Ｌ２を連続的に切断すべく、高精度モードの場合には（ステップＳ６にてＮＯ、ステップＳ７にてＹＥＳ）、被切断物６とカッタ４との相対移動方向が識別される（ステップＳ８）。この点、線分Ｌ２は、被切断物６のＹ軸方向への移送を伴うことなく、カッタ４のＸ軸方向（図１０（ｂ）で右方）への移動により切断が行われる。従って、制御回路６１は、第３座標値のＹ３と第２座標値のＹ２との差（Ｙ３−Ｙ２＝０）に基づいて、Ｙ軸プラス方向及びＹ軸マイナス方向の成分を含まないものと判断する（ステップＳ８及びＳ１２にて何れもＮＯ）。

この場合、ステップＳ１３において、制御回路６１は、現在のカッタ４の圧力の設定値Ｆ１との関係で、その圧力Ｆ１を基準値たる第３圧力Ｆへ変更する必要があると判断する（ＹＥＳ）。この場合、制御回路６１は、カッタ圧データに基づいて、現在の圧縮コイルばね５３の付勢力Ｆ１を基準値Ｆに戻すようにＺ軸モータ３８を駆動制御する（ステップＳ１４）。これにより、線分Ｌ２の始点Ｐ_１から終点Ｐ_２まで、カッタ４の被切断物６に対する圧力を通常の圧力Ｆに戻した状態で切断を行うことができる（ステップＳ１１）。

こうして、線分Ｌ２の切断後（ステップＳ５にリターン）、線分Ｌ３以降の線分についても、Ｙ軸プラス方向の成分を含む線分Ｌ３，Ｌ４，Ｌ６を切断する場合、ステップＳ５〜Ｓ９が実行される。これにより、カッタ４の圧力が基準値Ｆよりも小さい第１圧力Ｆ１で切断が行われるため、線分Ｌ３，Ｌ４，Ｌ６の切断時に被切断物６がＹ軸プラス方向に移送されても、前記モーメントＭＲによる刃先４ａのずれが抑制される。なお、線分Ｌ４の切断にあっては、その直前に切断された線分Ｌ３との関係で、カッタ４の圧力Ｆ１は変更せずに済む（ステップＳ９にてＮＯ）。
これと同様に、Ｙ軸マイナス方向の成分を含む線分Ｌ５，Ｌ７，Ｌ８，Ｌ１０について、ステップＳ５〜Ｓ８，Ｓ１２，Ｓ１５が実行される。これにより、カッタ４の圧力が基準値Ｆより大きい第２圧力Ｆ２で切断が行われるため、線分Ｌ５，Ｌ７，Ｌ８，Ｌ１０の切断時に被切断物６がＹ軸マイナス方向に移送されても、前記モーメントＭＦによる刃先４ａのずれが抑制される。

また、Ｘ軸方向の成分のみの線分Ｌ９は、前記線分Ｌ２と同様に、ステップＳ５〜Ｓ８，Ｓ１２，Ｓ１３が実行される。これにより、カッタ４の被切断物６に対する圧力を、通常の圧力Ｆに戻した状態で、カッタ４をＸ軸方向に移動させて線分Ｌ９を切断することができる。
こうして、制御回路６１はステップＳ５〜Ｓ１４の範囲内で上記した何れかのステップＳ群を繰り返し実行する。その途中のステップＳ６で、現在の刃先４ａの座標値が切断終了点Ｐ_１０にあると判断した場合（ＹＥＳ）、Ｚ軸モータ３８の駆動によりカッタホルダ２０を上昇位置に移動させることに伴い、カッタ４を被切断物６から離間させ（ステップＳ１７）、この処理を終了する。

ここで、被切断物６が比較的容易に切断できる物である場合や、切断精度をそれ程必要としない場合には、「高精度モード」ではなく「高速度モード」を選択すればよい。前記ステップＳ１で「高速度モード」が選択された場合、圧力変更ルーチンとしてのステップＳ８〜Ｓ１０，Ｓ１２〜Ｓ１６は実行されることがない。即ち、「高速度モード」の場合、ステップＳ７でＮＯと判断されるため、各線分Ｌ１〜Ｌ１０について、夫々ステップＳ５〜Ｓ７，Ｓ１１が実行される結果、「高精度モード」の場合よりも切断時間を短縮することができる。

以上のように制御回路６１は、上下駆動機構３６と共に圧力変更手段を構成し、被切断物６とカッタ４との相対移動方向に応じて、カッタ４の被切断物６に対する圧力を変更する圧力変更ルーチンを実行する（ステップＳ８〜Ｓ１０，Ｓ１２〜Ｓ１６参照）。
これによれば、被切断物６を切断する際、カッタ４の刃先４ａが被切断物６から切断抵抗力を受けても、その相対移動方向に応じてカッタ４の圧力が変更される。これにより、切断中の切断抵抗力に起因する、カッタ４の刃先４ａの位置のずれに対処することができる。従って、切断装置１におけるカッタ４の支持構造や構造上のクリアランス等に係わりなく、確実且つ高精度な切断が可能となる。

前記圧力変更手段は、カッタ４の圧力を、移送機構７により被切断物６を移送方向のうち一方の方向へ移送するときには第１圧力Ｆ１に変更し、他方の方向へ移送するときには第１圧力Ｆ１とは異なる第２圧力Ｆ２に変更する。これによれば、カッタ４の圧力は、移送機構７の移送方向に応じて第１圧力Ｆ１と第２圧力Ｆ２とに変更されるため、被切断物６を移送する際の刃先４ａの位置のずれを確実に抑制することができる。

前記圧力変更手段は、移送機構７による被切断物６の移送が停止した状態で、カッタ移動機構８によりカッタ４を移動させるとき、カッタ４の圧力を、第１圧力及び第２圧力とは夫々異なる第３圧力Ｆに変更する。これによれば、被切断物６の移送を伴う切断の場合と、被切断物６の移送を伴わないカッタ４の移動による切断の場合とで、夫々異なる圧力Ｆ，Ｆ１，Ｆ２に変更して、刃先４ａの位置ずれをより確実に抑制することができる。

前記圧力変更手段は、付勢手段としての圧縮コイルばね５３の付勢力を制御することでカッタ４の圧力を変更する付勢力制御機構を備える。これによれば、カッタ４の圧力を、圧縮コイルばね５３の付勢力を制御することで変更することができる。また、切断する被切断物６表面に凹凸部分があっても、圧縮コイルばね５３によりカッタ４に直接的な圧力変動が作用せず、カッタ４の圧接状態を保持することができる。従って、切断時におけるカッタ４の圧接状態の変化を極力小さくすることができ、より高精度の切断を行うことができる。

カッタ４移動機構は、移送機構７の移送方向と交差する方向に延びて機枠１１に固定されたガイド部材（ガイド軸２１）を備え、支持機構としての切断ヘッド５は、ガイド部材に摺動可能に支持され、且つガイド部材に対し、カッタ４を移送方向のうち一方の方向または他方の方向へ偏倚した位置で支持する。
これによれば、ガイド部材に対して、カッタ４を移送方向へ偏倚した位置で支持するため、カッタ４交換時の邪魔にならない配置構成とすることができる。この配置構成において、切断抵抗力によりカッタ４や支持機構にガイド部材回りのモーメントが作用しても、前記の相対移動方向に応じたカッタ４の圧力で高精度の切断を行うことができる。

カッタ４は、被切断物６に対する相対移動方向に追従して刃先４ａの向きが変更されるように支持機構に支持される構成とした。これによれば、刃先４ａが向かう方向と相対移動方向とが一致するため、切断抵抗力を小さくすることができ、カッタ４の相対移動を好適に行うことができる。

前記ステップＳ１及びＳ７の実行に係る制御回路６１、並びにディスプレイ９及び操作スイッチ６５は、被切断物６を切断する際、前記圧力変更手段によってカッタ４の圧力を変更する第１モード（高精度モード）と、カッタ４の圧力を変更せずに一定とする第２モード（高速度モード）とを切換え可能なモード切換手段に相当する。このモード切換手段により第１モードに切換え、圧力変更手段によってカッタ４の圧力を変更することで、上記したような格別の効果を奏する。また、モード切換手段により第２モードに切換え、カッタ４の圧力を変更せずに一定とする。これにより、カッタ４の圧力を変更しない分、被切断物６の切断時間を短縮することが可能となる。

なお、本発明は上記しかつ図面に示す実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
本発明は、上記したカッティングプロッタとしての切断装置１に限られず、切断機能を備えた各種の装置に適用できるものである。被切断物６とカッタ４の相対移動方向は、Ｙ軸方向やＸ軸方向に限定するものではない。例えば被切断物６の移送方向とカッタ４の移動方向とが相互に直交しない構成であっても、夫々の移動方向に応じてカッタ４の圧力を変更すればよい。また、カッタ４の圧力は、上記した（１）式や（２）式で表わされる設定値Ｆ，Ｆ１，Ｆ２に限定するものではない。例えば圧縮コイルばね５３のばね定数、カッタ４や切断ヘッド５の支持構造、或はそれらの剛性、構造上のクリアランス、各機構７ａ，８ａ，３６ａのバックラッシュ等に応じて、適宜設定すればよい。

モード切換手段は、入力手段及び表示手段としての操作スイッチ６５及びディスプレイ９を用いずに、自動でモードを切換える構成としてもよい。即ち、制御回路６１は、前記ステップＳ１で、選択された模様の切断データに基づいて、例えば当該模様の大きさや形状の複雑さを判断する。そして、制御回路６１は、その判断結果に基づいて、高精度モードと高速度モードの切換えを実行するように構成してもよい。
前記制御プログラムを記録した記録媒体は、切断装置１のＲＯＭ６２に限定されるものではなく、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ＤＶＤ、メモリカード等の各種の記録媒体であってもよい。この場合、その記録媒体の制御プログラムを、切断機能を備えた各種の装置のコンピュータにより読み込んで実行させることにより、上記実施形態と同様の作用及び効果を奏する。

１ 切断装置
４ カッタ
４ａ 刃先
５ 切断ヘッド（支持機構）
６ 被切断物
７ 移送機構（相対移動手段）
８ カッタ移動機構（相対移動手段）
９ ディスプレイ（モード切換手段）
１１ 機枠
２１ ガイド部材
３６ 上下駆動機構
３６ａ ギヤ機構（付勢力制御機構）
３８ Ｚ軸モータ（付勢力制御機構）
５３ 付勢手段
６１ 制御手段（圧力変更手段、付勢力制御機構、モード切換手段）
６５ 操作スイッチ（モード切換手段）

Claims (7)

1. 先端部に刃先を有し、被切断物を切断するカッタと、
   前記被切断物に対し前記カッタの刃先を圧接させた状態で、前記被切断物と前記カッタとを相対的に移動させて切断を行う相対移動手段と、
   前記被切断物と前記カッタとの相対移動方向に応じて、前記カッタの前記被切断物に対する圧力を変更する圧力変更手段と、を備え、
   前記相対移動手段は、
   前記被切断物を所定の移送方向に移送する移送機構を備え、
   前記圧力変更手段は、
   前記カッタの圧力を、前記移送機構により前記被切断物を前記移送方向のうち一方の方向へ移送するときには第１圧力に変更し、他方の方向へ移送するときには前記第１圧力とは異なる第２圧力に変更することを特徴とする切断装置。
2. 前記相対移動手段は、
   前記カッタを前記移送方向と交差する方向に移動させるカッタ移動機構を更に備え、
   前記圧力変更手段は、
   前記移送機構による前記被切断物の移送が停止した状態で、前記カッタ移動機構により前記カッタを移動させるときには、前記カッタの圧力を、前記第１圧力及び前記第２圧力とは夫々異なる第３圧力に変更することを特徴とする請求項１記載の切断装置。
3. 前記被切断物を切断する際、前記圧力変更手段によって前記カッタの圧力を変更する第１モードと、前記カッタの圧力を変更せずに一定とする第２モードと、を切換え可能なモード切換手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の切断装置。
4. 先端部に刃先を有し、被切断物を切断するカッタと、
   前記被切断物に対し前記カッタの刃先を圧接させた状態で、前記被切断物と前記カッタとを相対的に移動させて切断を行う相対移動手段と、
   前記被切断物と前記カッタとの相対移動方向に応じて、前記カッタの前記被切断物に対する圧力を変更する圧力変更手段と、
   前記被切断物を切断する際、前記圧力変更手段によって前記カッタの圧力を変更する第１モードと、前記カッタの圧力を変更せずに一定とする第２モードと、を切換え可能なモード切換手段と、
   を備えることを特徴とする切断装置。
5. 前記カッタを前記被切断物に対して圧接及び離間する方向へ移動可能に支持する支持機構と、
   前記支持機構に設けられ、前記カッタを前記被切断物側へ付勢する付勢手段とを備え、
   前記圧力変更手段は、前記付勢手段の付勢力を制御することで前記カッタの圧力を変更する付勢力制御機構を備えることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の切断装置。
6. 先端部に刃先を有し被切断物を切断するカッタと、前記被切断物に対し前記カッタの刃先を圧接させた状態で前記被切断物と前記カッタとを相対的に移動させて切断を行う相対移動手段とを備えた切断装置のコンピュータに実行させる制御プログラムであって、
   前記相対移動手段は、前記被切断物を所定の移送方向に移送する移送機構を備え、
   前記コンピュータに、前記被切断物と前記カッタとの相対移動方向に応じて、前記カッタの前記被切断物に対する圧力を変更する圧力変更ルーチンとして、前記カッタの圧力を、前記移送機構により前記被切断物を前記移送方向のうち一方の方向へ移送するときには第１圧力に変更し、他方の方向へ移送するときには前記第１圧力とは異なる第２圧力に変更するルーチンを実行させることを特徴とする切断装置の制御プログラム。
7. 先端部に刃先を有し被切断物を切断するカッタと、前記被切断物に対し前記カッタの刃先を圧接させた状態で前記被切断物と前記カッタとを相対的に移動させて切断を行う相対移動手段とを備えた切断装置のコンピュータに実行させる制御プログラムであって、
   前記コンピュータに、
   前記被切断物を切断する際、その被切断物と前記カッタとの相対移動方向に応じて、前記カッタの前記被切断物に対する圧力を変更する第１モードと、前記カッタの圧力を変更せずに一定とする第２モードと、を切換え可能なモード切換に係るルーチンを実行させ、
   前記第１モードにおいて、前記被切断物と前記カッタとの相対移動方向に応じて、前記カッタの前記被切断物に対する圧力を変更する圧力変更ルーチンを実行させることを特徴とする切断装置の制御プログラム。

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