JP2013144343A

JP2013144343A - 切断装置

Info

Publication number: JP2013144343A
Application number: JP2012006123A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Abe; 大輔阿部; Yasuhiko Kawaguchi; 保彦川口; Yoshinori Nakamura; 慶典中村; Michihiro Iida; 充弘飯田; Hitoshi Higashikura; 仁東倉
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2013-07-25
Also published as: US20130180373A1

Abstract

【課題】保持部材に保持した少なくとも１つの被切断物に合わせて、模様の配置位置を正確且つ簡単に設定することができる切断装置を提供する。
【解決手段】切断装置では、保持部材において被切断物を保持する保持領域のうち少なくとも一部の部分である部分領域が指定手段により指定される（ステップＳ４）。また、模様選択手段により選択された模様について、指定手段で指定された部分領域に対応させて被切断物に対する配置位置が配置手段により設定される（ステップＳ６）。そして、配置手段により設定された配置位置を被切断物における切断位置として、切断手段により模様が切断される（ステップＳ８）。
【選択図】図１２

Description

本発明は、切断刃と被切断物とを相対的に移動させることにより、切断刃により被切断物から所望の模様を切断する切断手段を備えた切断装置に関する。

従来より、例えば紙等のシートを自動的に切断するカッティングプロッタが知られている。前記シートは、表面に粘着層を有する保持部材としての基材に貼り付けられる。そして、カッティングプロッタは、基材の両端部分を駆動機構の駆動ローラ及びピンチローラで上下方向から挟んで第１方向へ移動させると共に、切断刃を有するキャリッジを前記第１方向と直交する第２方向へ移動させて前記シートから所望の模様を切断する。（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−２０５５４１号公報

従来のカッティングプロッタにおいては、基材に対してシートを任意の位置に貼り付けて切断することは考慮されていなかった。また、１つの基材に複数のシートを貼り付け、複数のシートから模様を切断することも考慮されていなかった。この為、ユーザは、基材に貼り付けた単数または複数のシートの夫々の位置に合わせて、模様を切断する位置（配置位置）を夫々設定しなければならず、操作が非常に煩雑であった。

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、保持部材に保持した少なくとも１つの被切断物に合わせて、模様の配置位置を正確且つ簡単に設定することができる切断装置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、切断刃と被切断物とを相対的に移動させることにより、前記切断刃により前記被切断物から所望の模様を切断する切断手段を備えた切断装置であって、少なくとも１つの前記被切断物を剥離可能に保持した状態で前記切断装置にセットされる保持部材と、前記保持部材において前記被切断物を保持する保持領域のうち少なくとも一部の部分である部分領域を指定する指定手段と、複数の模様の中から所望の模様を選択する模様選択手段と、前記模様選択手段により選択された模様について、前記指定手段で指定された前記部分領域に対応させて前記被切断物に対する配置位置を設定する配置手段とを備え、前記配置手段により設定された配置位置を前記被切断物における切断位置として、前記切断手段により模様を切断することを特徴とする。

上記構成によれば、配置手段によって、指定手段で指定した部分領域に対応させて被切断物に対する模様の配置位置が自動的に設定される。このため、少なくとも１つ、即ち単数または複数の被切断物を保持部材における任意の部分領域に貼り付けた場合でも、当該部分領域を指定手段で指定して、模様の切断位置を被切断物の貼り付け位置に正確に合わせることができる。よって、模様の配置位置の確認や調整といった面倒な作業を行うことなく、所望の模様を簡単に切断することができる。

請求項２の切断装置では、請求項１の発明において、前記部分領域は、前記保持領域を所定の大きさで複数に分割した領域であることを特徴とする。
請求項３の切断装置は、請求項２の発明において、前記保持領域を複数の前記部分領域に分割するパターンが、それぞれ異なる分割パターンとして複数種類が設定されており、前記指定手段は、前記複数種類の分割パターンの中から１つの分割パターンを択一的に選択するパターン選択手段を備えることを特徴とする。

請求項４の切断装置では、請求項３の発明において、前記保持部材は、前記複数種類の分割パターンに対応する指標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３または４の発明において、前記保持部材は、前記分割パターンに対応する指標がそれぞれ異なる複数種類が用意されていることを特徴とする。

請求項６の切断装置では、請求項４または５の発明において、前記指標は、前記保持部材に設けられた基線であることを特徴とする。
請求項７の切断装置は、請求項１から６の何れかの発明において、前記模様を前記配置手段により設定された配置位置に対応させて表示する表示手段を備えることを特徴とする。

請求項１の切断装置によれば、配置手段によって、指定手段で指定した部分領域に対応させて被切断物に対する模様の配置位置が自動的に設定される。このため、少なくとも１つ、即ち単数または複数の被切断物を保持部材における任意の部分領域に貼り付けた場合でも、当該部分領域を指定手段で指定して、模様の切断位置を被切断物の貼り付け位置に正確に合わせることができる。よって、模様の配置位置の確認や調整といった面倒な作業を行うことなく、所望の模様を簡単に切断することができる。

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、部分領域は、保持領域を所定の大きさで複数に分割した領域である。このため、模様の形状や大きさに応じて、１つの部分領域、或は複数の部分領域と略同じ大きさの被切断物を用いて切断を行うことで、被切断物の無駄を少なくすることができる。また、複数の部分領域うち何れかの部分領域に被切断物を貼り付けた場合でも、当該部分領域を指定して模様の切断を所期の切断位置で行うことができる。

請求項３の切断装置によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、パターン選択手段によって所望する分割パターンの部分領域を択一的に選択することで、模様の形状や大きさに応じて最適な分割パターンを選択することができる。また、模様の形状や大きさに応じて、複数種類の分割パターンの何れかと略同じパターンの被切断物を用いて切断を行うことで、被切断物の無駄をより少なくすることができる。

請求項４の切断装置によれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、保持部材は分割パターンに対応する指標を備える。これによれば、ユーザは、保持部材の指標に合わせて、被切断物を正確に貼り付けることができ、被切断物に対する模様の切断位置のズレを防止することができる。
請求項５の切断装置によれば、請求項３または４に記載の発明の効果に加え、保持部材は、分割パターンに対応する指標がそれぞれ異なる複数種類が用意されているため、ユーザは、複数種類の保持部材の中から、模様の形状や大きさ、或は手持ちの被切断物の形状や大きさに合った指標の保持部材を適宜選んで使用することができる。

請求項６の切断装置によれば、請求項４または５に記載の発明の効果に加え、指標は保持部材に設けられた基線である。このため、ユーザは、分割パターンを基線として視認することができ、被切断物を基線に沿って正確に貼り付けることができる。
請求項７の切断装置によれば、請求項６に記載の発明の効果に加え、ユーザは、模様選択手段により選択した模様を、その配置位置と併せて表示手段で視認することができる。また、表示手段によって、被切断物の貼り付け位置に応じた所期の切断位置であることを切断前に確認することができる。

本発明の第１実施形態における切断装置の内部構造を示す斜視図切断装置の平面図カッタホルダの斜視図カッタを上昇させた状態で示すカッタホルダの断面図カッタを下降させた切断時の状態で示すカッタホルダ近傍部の側面図ギヤ部を拡大して示す正面図切断時におけるカッタ先端の近傍部の拡大図保持シートの平面図電気的構成を示すブロック図（ａ）は保持領域情報のデータ構造を示す図、（ｂ）は領域データを説明するための図、（ｃ）は模様と部分領域との位置関係を示す図（ａ）は模様の切断データの構造を示す図、（ｂ）は模様の切断データを説明するための図模様の配置位置を設定する処理の流れを示すフローチャート保持シート選択画面の一例を示す図模様選択画面の一例を示す図配置表示画面の一例を示す図

以下、本発明の一実施形態について、図１〜図１５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、カッタホルダ５とを備えると共に、カッタホルダ５のカッタ４（図４参照）と被切断物６とを相対的に移動させるための第１及び第２移動手段７，８を備えている。本体カバー２は横長な矩形箱状をなしており、前面部には、プラテン３上面部に被切断物６を保持した保持シート１０をセットするための横長な開口部２ａが形成されている。尚、以下の説明では、切断装置１に対しユーザが位置する側を前方とし、その反対側を後方とする。そして、前後方向をＹ方向とし、Ｙ方向と直交する左右方向をＸ方向とする。

本体カバー２の右側には、フルカラー表示が可能な液晶カラーディスプレイ（以下、ディスプレイ９と称す）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複数の操作スイッチ６５（図９参照）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、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等が可能となっている。
前記プラテン３は、前後一対の板材３ａ，３ｂからなり、上面部が水平面たるＸＹ平面をなすように構成されている。プラテン３には、被切断物６を保持する保持シート１０が載置されるようにセットされ、被切断物６の切断の際、保持シート１０をプラテン３で受ける。詳しくは後述するが、保持シート１０の上面には、周縁部１０１〜１０４を除いた内側の領域に粘着剤が塗布された粘着層１０ｖが形成されており、粘着層１０ｖに被切断物６が貼り付けられて保持される。

前記第１移動手段７は、プラテン３の上面側で保持シート１０をＹ方向（第１方向）へ移動させるものである。即ち、切断装置１における左右の側壁部１１ａ，１１ｂには、プラテン３の板材３ａ，３ｂの間に位置させて、駆動ローラ１２とピンチローラ１３が設けられている。駆動ローラ１２とピンチローラ１３は、Ｘ方向に延びて、側壁部１１ａ，１１ｂに対して回動可能に支持されている。また、駆動ローラ１２とピンチローラ１３は、前記ＸＹ平面に対して平行で、且つ上下方向に並ぶように配置されている。下側が駆動ローラ１２で、上側がピンチローラ１３である。図２に示すように、右側壁部１１ｂには、駆動ローラ１２の右側に位置させて、クランク状の第１取付フレーム１４が設けられている。取付フレーム１４の外側には、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り、回転軸１５ａは第１取付フレーム１４を貫通しており、先端部にギヤ部１６ａを有する。駆動ローラ１２の右端部には、ギヤ部１６ａと噛合するギヤ部１６ｂが固着されており、これらギヤ部１６ａ、１６ｂにより第１減速ギヤ機構１６が構成されている。前記ピンチローラ１３は、左右の側壁部１１ａ，１１ｂに形成されたガイド溝１７ｂ（図１に右側の溝１７ｂのみ図示）により上下方向へ移動可能にガイドされている。左右の側壁部１１ａ，１１ｂには、ガイド溝１７ｂを外側から囲うバネ収容部１８ａ，１８ｂが夫々設けられている。ピンチローラ１３は、バネ収容部１８ａ，１８ｂに収容された図示しない圧縮コイルバネにより下方へ付勢されている。詳しい図示は省略するが、ピンチローラ１３には、保持シート１０の左右両方の縁部１０１，１０２に接触して押圧する押圧部１３ａ，１３ｂが設けられている。押圧部１３ａ，１３ｂは、ピンチローラ１３の他の部分よりも外径が少し大きく形成されている。同様に、駆動ローラ１２にも、押圧部１３ａ，１３ｂに対応する位置に押圧部１２ａ，１２ｂが形成されている。

ここで、駆動ローラ１２とピンチローラ１３は、前記圧縮コイルバネの付勢力により、保持シート１０を上下方向から押圧挟持する（図５参照）。そして、Ｙ軸モータ１５を正転駆動、或は逆転駆動させると、その回転運動が第１減速ギヤ機構１６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動させる。これら駆動ローラ１２、ピンチローラ１３、Ｙ軸モータ１５、第１減速ギヤ機構１６、前記圧縮コイルバネ等は、第１移動手段７を構成する。

前記第２移動手段８は、カッタホルダ５を支持するキャリッジ１９を、Ｘ方向（第２方向）へ移動させるものである。詳細には、図１、図２に示すように、左右の側壁部１１ａ，１１ｂ間には、後部側に位置させて、左右方向に延びるガイド軸２０とガイドフレーム２１が配設されている。ガイド軸２０は、駆動ローラ１２及びピンチローラ１３と平行に配設されている。ガイド軸２０は、プラテン３の直ぐ上側で、キャリッジ１９下部（後述の貫通孔部２２）を貫通している。ガイドフレーム２１は、前縁部２１ａと後縁部２１ｂが下方へ折り返された断面コ字状をなしている。前縁部２１ａはガイド軸２０と平行に配設されている。ガイドフレーム２１は、前縁部２１ａでキャリッジ１９上部（後述の被ガイド体２３，２３）をガイドするようになっており、側壁部１１ａ，１１ｂの上端部で螺子２１ｃにより固定されている。

図２に示すように、切断装置１の後部には、右側壁部１１ｂに第２取付フレーム２４が設けられると共に、左側壁部１１ａに補助フレーム２５が設けられている。第２取付フレーム２４には、Ｘ軸モータ２６及び第２減速ギヤ機構２７が配設されている。Ｘ軸モータ２６は、例えばステッピングモータからなり、第２取付フレーム２４における前側の取付片２４ａの前面部に固定されている。Ｘ軸モータ２６の回転軸２６ａは取付片２４ａを貫通しており、先端部に、第２減速ギヤ機構２７と噛合するギヤ部２６ｂを有する。第２減速ギヤ機構２７にはプーリ２８が設けられており、図２において左側の補助フレーム２５にプーリ２９が回転自在に取付けられている。これらプーリ２８とプーリ２９との間には、キャリッジ１９の後端部（後述の取付部３０）に連結された無端状のタイミングベルト３１が掛装されている。

ここで、Ｘ軸モータ２６を正転駆動、或は逆転駆動させると、その回転運動が第２減速ギヤ機構２７及びプーリ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をカッタホルダ５ごと左方或いは右方へ移動させる。こうして、キャリッジ１９とカッタホルダ５は、被切断物６の移動方向であるＹ方向と直交するＸ方向に移動する。上記のガイド軸２０、ガイドフレーム２１、Ｘ軸モータ２６、第２減速ギヤ機構２７、プーリ２８，２９、タイミングベルト３１、キャリッジ１９等は、第２移動手段８を構成する。

前記カッタホルダ５は、キャリッジ１９に対して前面側に配置され、Ｚ方向たる上下方向（第３方向）への移動が可能に支持されている。これらキャリッジ１９及びカッタホルダ５の構成について、図３〜図７も参照しながら説明する。
図３、図４に示すように、キャリッジ１９は、後面側が開放された略矩形箱状をなす。キャリッジ１９の上壁部１９ａには、平面視にて円弧状をなすリブであって、上方へ突出する前後一対の被ガイド体２３，２３が一体に設けられている。

被ガイド体２３，２３は、ガイドフレーム２１の前縁部２１ａを挟むよう対称的に配置されている。キャリッジ１９における底壁部１９ｂの下側には、ガイド軸２０に挿通される左右一対の貫通孔部２２，２２が下方へ張出すように形成されている。また、キャリッジ１９の底壁部１９ｂには、前記タイミングベルト３１に連結される取付部３０（図４、図５参照）が後方へ突出するように設けられている。こうして、キャリッジ１９は、貫通孔部２２，２２に挿通されるガイド軸２０によって左右方向へ摺動可能に支持されると共に、被ガイド体２３，２３で挟まれるガイドフレーム２１によってガイド軸２０の回りに回転しないように支持される。

図３、図４、図５等に示すように、キャリッジ１９の前壁部１９ｃには、前方へ延出する上下一対の支持部３２ａ，３２ｂが一体に設けられている。キャリッジ１９には、支持部３２ａ，３２ｂを夫々貫通する左右一対の支持軸３３ａ，３３ｂが上下動自在に支持されている。キャリッジ１９内には、例えばステッピングモータからなるＺ軸モータ３４が、後方から収容されるように配置されている。Ｚ軸モータ３４の回転軸３４ａは（図３、図５参照）、キャリッジ１９の前壁部１９ｃを貫通しており、先端部にギヤ部３５を有する。また、図４に示すように、キャリッジ１９には、その前壁部１９ｃ中央からやや下寄りの部位を前後に貫通するギヤ軸３７が設けられている。ギヤ軸３７には、前壁部１９ｃの前側で前記ギヤ部３５に噛合するギヤ部３８が回転可能に装着されると共に、ギヤ軸３７前端部の止め輪（図示略）により抜け止めされている。ギヤ部３８とギヤ部３５で第３減速機構４１を構成する（図３、図５参照）。

ギヤ部３８には、図６に示すように、渦巻き溝４２が形成されている。渦巻き溝４２は、第１端部４２ａから第２端部４２ｂへ向って右方向に旋回するにつれ中心に近づく渦巻き状をなすカム溝である。渦巻き溝４２には、詳しくは後述するが、カッタホルダ５と一体的に上下移動する係合ピン４３が係合する（図４参照）。ここで、Ｚ軸モータ３４を正転駆動、或は逆転駆動させると、ギヤ部３５を介してギヤ部３８が回転する。ギヤ部３８が回転することにより、渦巻き溝４２に係合する係合ピン４３が上下方向に摺動する。これに伴い、カッタホルダ５を支持軸３３ａ，３３ｂごと上方或いは下方へ昇降させる。この場合、カッタホルダ５は、係合ピン４３が渦巻き溝４２の第１端部４２ａに位置した上昇位置（図４、図６参照）と、係合ピン４３が第２端部４２ｂに位置した下降位置（図５、図６参照）との間で移動する。上記の渦巻き溝４２を有する第３減速機構４１、Ｚ軸モータ３４、係合ピン４３、支持部３２ａ，３２ｂ、支持軸３３ａ，３３ｂ等は、カッタホルダ５を上下方向へ移動させる第３移動手段４４を構成する。

カッタホルダ５は、前記支持軸３３ａ，３３ｂに設けられるホルダ本体４５と、カッタ４（切断刃）を有してホルダ本体４５に上下動可能に保持される可動筒部４６とを備えると共に、被切断物６を押圧するための押圧装置４７を備えている。
即ち、図３、図４、図５等に示すように、ホルダ本体４５は、上端部４５ａと下端部４５ｂが後方へ折り返され全体としてコ字状をなしている。ホルダ本体４５の上端部４５ａと下端部４５ｂは、支持軸３３ａ，３３ｂの上下両端部に夫々固定された止め輪４８により、支持軸３３ａ，３３ｂに対し移動不能に固定されている。

図４、図５に示すように、支持軸３３ｂの中間部には、前記係合ピン４３が後向きに設けられた連結部材４９が固着されている。こうして、ホルダ本体４５、支持軸３３ａ，３３ｂ、係合ピン４３、及び連結部材４９は一体的に構成され、カッタホルダ５は、前記第３移動手段４４により係合ピン４３に連動して上下方向へ移動する。また、支持軸３３ａ，３３ｂには、支持部３２ａ上面とホルダ本体４５の上端部４５ａとの間に、付勢部材たる圧縮コイルバネ５０が夫々外装されている。圧縮コイルバネ５０の付勢力により、カッタホルダ５全体がキャリッジ１９側に対して上方へ弾性付勢されている。

図３に示すように、ホルダ本体４５における中間部には、可動筒部４６や押圧装置４７等を取付けるための取付部材５１，５２が螺子５４ａ，５４ｂにより夫々固定されている。下側の取付部材５２には、可動筒部４６を上下動可能に支持する筒状部５２ａ（図４参照）が設けられている。可動筒部４６は、筒状部５２ａの内周面に摺接する径寸法に設定され、上端部には、筒状部５２ａの上端で支持されるフランジ部４６ａが径方向外側へ張出すように形成されている。フランジ部４６ａの上端面にはバネ受け部４６ｂが設けられている。図４に示すように、上側の取付部材５１と可動筒部４６のバネ受け部４６ｂとの間には、圧縮コイルバネ５３が配設されている。圧縮コイルバネ５３は、可動筒部４６（カッタ４）を下方の被切断物６側に付勢する一方、カッタ４に被切断物６側から上方への力が作用すると、当該付勢力に抗して可動筒部４６の上方への移動を許容する。

可動筒部４６には、その軸線方向に延びるカッタ４が貫通するように配設されている。詳細には、カッタ４は、可動筒部４６よりも長尺な丸棒状のカッタ軸４ｂと、そのカッタ軸４ｂの下端部に形成された刃部４ａとを一体に有する。図７に示すように、刃部４ａは略三角形状をなし、最下端の刃先４ｃが、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。カッタ４は、可動筒部４６内部の上下両端部に配設された軸受５５（図４参照）により、上下方向の中心軸線４ｚ（Ｚ軸）を中心に回動自在に保持されている。こうして、カッタ４は、被切断物６の表面たるＸＹ平面に対して直交するＺ方向から刃先４ｃが圧接する。また、カッタ４は、カッタホルダ５が下降位置へ移動された時に、図７に示すように刃先４ｃが保持シート１０上の被切断物６を貫通し、且つプラテン３の板材３ｂ上面に到達しない高さに設定してある。一方、カッタ４は、カッタホルダ５が上昇位置へ移動されることに伴い、刃先４ｃも上方へ移動して被切断物６から離間する（図４参照）。

前記取付部材５２には、筒状部５２ａの下端部周縁に、３つのガイド孔部５２ｂ〜５２ｄ（図２〜図５参照）が等間隔で形成されている。そして、筒状部５２ａの下側には、ガイド孔部５２ｂ〜５２ｄに挿通される３つのガイド棒５６ｂ〜５６ｄを有する押圧部材５６が配置されている。押圧部材５６の下面側は、浅底な鉢（ボウル）状（或は緩やかな円形椀状）をなす押圧部本体５６ａとされており、周縁上部には、等間隔をなす前記ガイド棒５６ｂ〜５６ｄが一体に設けられている。押圧部材５６は、ガイド孔部５２ｂ〜５２ｄにてガイド棒５６ｂ〜５６ｄがガイドされることにより、上下方向への移動が可能である。押圧部本体５６ａの中央部には、上下方向に延びて前記刃部４ａを下方へ突出させるための貫通孔５６ｅが形成されている。そして、押圧部本体５６ａの下端面は、刃部４ａの周囲で被切断物６に接触する接触部５６ｆとされている。接触部５６ｆは、円環上をなす水平な平坦面であって、被切断物６に対して面接触する。接触部５６ｆは、例えばテフロン（登録商標）等のフッ素樹脂で構成されることで、比較的摩擦係数が低く、被切断物６に対して滑り易くなっている。

図３、図４、図５等に示すように、押圧部本体５６ａの周縁上部には、前方へ延出する接続部５６ｇが一体に設けられている。他方、前記取付部材５２には、筒状部５２ａの前側であって接続部５６ｇの上方に位置してソレノイド５７用の前側取付部５２ｅが一体に設けられている。ソレノイド５７は、押圧部材５６を上下動させて被切断物６を押圧するためのアクチュエータであり、押圧部材５６並びに後述の制御回路６１と共に押圧装置４７を構成する。

ソレノイド５７は、前側取付部５２ｅに下向きに取付けられており、プランジャ５７ａの先端部は接続部５６ｇ上面に固定されている。カッタホルダ５の下降位置でソレノイド５７が駆動されると、プランジャ５７ａと共に押圧部材５６が下方へ移動して被切断物６を所定の押圧力で押圧する（図５参照）。これに対して、ソレノイド５７の非駆動時には、プランジャ５７ａが上方に位置して押圧部材５６が被切断物６に対する押圧力を解除する。ソレノイド５７の非駆動状態でカッタホルダ５が上昇位置へ移動されると（図４の２点鎖線参照）、押圧部材５６が被切断物６から完全に離間する。
上記したカッタ４、第１移動手段７、第２移動手段８、第３移動手段４４、制御回路６１、押圧装置４７等は、切断手段５８（図１参照）に相当する。

続いて、保持シート１０について、図８（ａ）（ｂ）も参照しながら説明する。同図は２種類の保持シート１０Ａ，１０Ｂを示している。なお、本実施形態では、保持シート１０Ａ，１０Ｂの他、図示はしないが複数種類の保持シートが用意されている。全ての保持シートは、後述する指標を除いて同様に構成されているので、説明の便宜上「保持シート１０」として総称する。
保持シート１０は、例えば、合成樹脂材料からなり、全体として平板矩形状に形成されている。なお、説明を簡単にする為、本実施形態の保持シート１０は正方形形状であるとする。保持部材としての保持シート１０は、カッタ４との対向面つまり上面に粘着層１０ｖを有する（図７参照）。粘着層１０ｖは、保持シート１０における外縁から所定距離内側（図８のＷ１、Ｗ２参照）の領域に形成されており、平面視にて正方形形状をなす。粘着層１０ｖは、透明の粘着材料からなり、各種の被切断物６を剥離可能に保持する保持領域である。粘着層１０ｖの粘着力は、被切断物６を粘着層１０ｖから剥がす際、当該被切断物６が破れることがなく且つ簡単に剥がせるよう比較的小さい値に設定されている。また、被切断物６は、切断装置１にて切断する際、粘着層１０ｖの粘着力と前記押圧装置４７の押圧力とによって、保持シート１０に対して移動不能に保持される。

保持シート１０の周縁部には、粘着層１０ｖの無い領域として左縁部１０１及び右縁部１０２と、後縁部１０３及び前縁部１０４とが設けられている。左縁部１０１及び右縁部１０２は、駆動ローラ１２とピンチローラ１３の押圧部１２ａ〜１３ｂによって上下両側から挟まれて支持される被支持部である。
そして、保持シート１０には、保持領域としての粘着層１０ｖの領域を区画する基線５９が設けられている。基線５９は、保持領域の外縁に沿って延びる正方形形状の第１基線５９ａと、保持領域を所定の大きさで分割する第２基線５９ｂとからなる。これら基線５９ａ，５９ｂは、例えば保持シート１０の上面に直接、黒色で印刷されており、透明の粘着層１０ｖを透かして視認される。

具体的には、図８（ａ）の保持シート１０Ａにおいて、保持領域は、第１基線５９ａと第２基線５９ｂとにより正方形形状をなす４つの部分領域６０に区画されている。即ち、第２基線５９ｂは保持領域の中心部で交差する十字状をなしており、４つの部分領域６０は、相互に大きさや形状が同じ第１部分領域６０１Ａ〜第４部分領域６０４Ａとされている。保持シート１０Ａの縁部１０１，１０３には、第１基線５９ａの左辺側及び上辺側に位置させて識別マークとしての数字（「０」「１／２」「１」）が印刷表示されている。これらの数字のうち、「０」の数字は、第１基線５９ａ（保持領域）の左後方の頂点を指し示し、当該頂点は後述する保持シート１０Ａの原点とされている。他の数字は、第１基線５９ａと第２基線５９ｂとの間隔に合わせて付与されており、保持領域における部分領域６０１Ａ〜６０４Ａの位置或は大きさの目安となる。こうして、第１基線５９ａ、第２基線５９ｂ及び識別マークは、部分領域６０１Ａ〜６０４Ａの分割パターンに対応する指標に相当する。

図８（ｂ）の保持シート１０Ｂにおいて、保持領域は、第１基線５９ａと第２基線５９ｂとにより矩形形状をなす６つの部分領域６０に区画されている。保持シート１０Ｂの第２基線５９も、保持領域を左右方向と前後方向とで等間隔に分割するように形成されており、６つの部分領域６０は第１部分領域６０１Ｂ〜第６部分領域６０６Ｂとされている。また、保持シート１０Ｂの縁部１０１，１０３には、保持シート１０Ａと同様に、保持シート１０Ｂの原点を示す「０」の数字と、部分領域６０１Ｂ〜６０６Ｂの位置或は大きさの目安となる数字（「１／３」「２／３」…）が付記されている。

上記のように、格子状の分割パターンを有する保持シート１０Ａ，１０Ｂの他、種々の分割パターンを有する保持シート１０がある。詳しい図示は省略するが、１つの保持シート１０において、保持領域が分割線たる第２基線５９ｂにより部分領域６０相互間で大きさや形状が異なるように設定されたものもある（図１３参照）。このように、分割パターンは、部分領域６０が矩形形状以外の多角形形状をなすように構成してもよい（図１３の右下の分割パターン参照）。また、第２基線５９ｂが第１基線５９ａに対して傾斜した斜線でもよいし、直線ではなく曲線であってもよい。このように、多様な形状の部分領域６０を形成するように構成してもよい。

切断装置１は、その開口部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。制御回路６１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の点「０」を原点（Ｘ０、Ｙ０）として設定する。こうして、切断装置１の座標系は保持シート１０の原点を基準点とし、後述の切断データに基づいて第１移動手段７及び第２移動手段８によりカッタ４と被切断物６とのＸ−Ｙ座標系における相対移動が行われる。切断装置１の座標系では、保持シート１０の左から右に向かう方向がＸ軸プラス方向であり、保持シート１０の後から前に向かう方向（つまり保持シート１０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のブロック図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（制御手段）６１は、コンピュータ（ＣＰＵ）を主体に構成されており、記憶手段として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切断制御プログラムや、ディスプレイ９の表示を制御する表示制御プログラム、後述する配置設定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や前記検出センサ６６が接続されると共に、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、後述する模様選択画面（図１４参照）、保持シート選択画面（図１３参照）、配置表示画面等（図１５参照）が表示される。ユーザは、ディスプレイ９の画面を見ながら、各種操作スイッチ６５を操作することで所望する模様や、保持シート１０の種類を選択するようになっている。これらディスプレイ９及び操作スイッチ６５は模様選択手段に相当する。
また、制御回路６１には、Ｙ軸モータ１５、Ｘ軸モータ２６、Ｚ軸モータ３４、ソレノイド５７を夫々駆動する駆動回路６７，６８，６９，７０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２６、Ｚ軸モータ３４、ソレノイド５７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、前述した複数種類の保持シート１０について、それぞれの部分領域６０を特定するための保持領域情報が記憶されている。具体的には、保持シート１０Ａの場合、保持領域情報は第１部分領域６０１Ａ〜第４部分領域６０４Ａの領域データを含む。図１０（ａ）に示すように、第１部分領域６０１Ａの領域データは、例えば四隅の点の座標値（「Ｘａ０、Ｙａ０」…「ＸａＮ、ＹａＮ」）のデータ、又は、当該座標点を直線Ｌ１１〜Ｌ１４（図１０（ｂ）参照）で結んだ仮想線の線分データで構成してもよい。第１部分領域６０１Ａの領域データは、保持シート１０Ａの原点に対応する点Ｏを座標原点とし、保持シート１０Ａ上の第１部分領域６０１Ａを特定する。

同様に、第２部分領域６０２Ａ〜第４部分領域６０４Ａについても、線分Ｌ２１〜Ｌ２４，Ｌ３１〜Ｌ３４，Ｌ４１〜Ｌ４４のそれぞれの交点（屈曲点）である領域データ「ＸｂＮ、ＹｂＮ」〜「ＸｄＮ、ＹｄＮ」により保持シート１０Ａ上の位置が特定される。これら部分領域６０１Ａ〜６０４Ａの領域データは、それぞれ１〜４の領域番号（図１０（ｂ）の丸で囲う数字参照）と対応づけられて外部メモリ６４に記憶されている。
こうして、保持シート１０Ａの保持領域情報は、基線５９に対応する線分Ｌ１１〜Ｌ４４に係る座標値で表わされ、保持シート１０Ａの原点を基準点とする切断装置１の座標系で規定される。尚、保持シート１０Ａと異なり、部分領域６０を画する線分が曲線を含む保持シート１０の場合、その曲線を有限個の直線に置き換えた屈曲点の座標値で領域データを構成してもよい。また、前記保持領域情報は、表示用のデータを含んだものとされる。

前記外部メモリ６４には、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。切断データは、図１１（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む。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１１（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Ｆ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Ｓ１〜Ｓ１０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、頂点Ｐ３、…、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Ｆ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、第１移動手段７による保持シート１０（被切断物６）のＹ方向への移動と、第２移動手段８によるカッタホルダ５のＸ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、第３移動手段４４によりカッタ４の刃先４ｃを被切断物６の切断開始点Ｐ_０に貫通させて、第１移動手段７及び第２移動手段８により線分Ｓ１の終点Ｐ_１の座標へ向けて相対的に移動させ、線分Ｓ１に沿って被切断物６を切断する。続く線分Ｓ２は、先の線分Ｓ１の終点Ｐ_１を始点として、線分Ｓ１と同様の切断が連続的に実行される。こうして、線分Ｓ２〜Ｓ１０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。

上記した模様の切断に際して、制御回路６１は、配置設定プログラムを実行することにより、ユーザにより指定された保持シート１０上の部分領域６０を識別するようになっている。そして、制御回路６１は、識別した部分領域６０に対応させて被切断物６に対する模様の配置位置を自動的に設定する配置手段として構成されている。このため、単数または複数の被切断物６を保持シート１０における任意の部分領域６０に貼り付けた場合でも、当該部分領域６０を指定するだけで、模様の切断位置を所望する被切断物６の貼り付け位置に正確に合わせるようになっている。

次に上記構成の作用について、図１２〜図１５も参照しながら説明する。図１２のフローチャートは、制御回路６１が実行する配置設定プログラムの処理の流れを示している。
ユーザは、複数種類の保持シート１０の中から、模様の形状や手持ちの被切断物６の形状に合った分割パターンの保持シート１０を選ぶ。また、模様の形状や被切断物６の形状だけでなく、模様の大きさや被切断物６の大きさに合った分割パターンの保持シート１０を選んでもよい。ここでは、例えば図１に示すように４つの被切断物６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄと同じ大きさの部分領域６０１Ａ〜６０４Ａを有する保持シート１０Ａを用いるものとする。被切断物６Ａ〜６Ｄは、例えば相互に色が異なる紙とするが、柄や材質が異なるものであってもよい。
また、ユーザは、各被切断物６Ａ〜６Ｄを、部分領域６０１Ａ〜６０４Ａにそれぞれ貼り付ける。こうして、各被切断物６Ａ〜６Ｄは、保持領域たる粘着層１０ｖの全領域を覆い且つ相互に重ならないように保持される。

ユーザは、被切断物６Ａ〜６Ｄを保持した保持シート１０を、切断装置１の開口部２ａからセットして、操作スイッチ６５の操作により「給紙」を指示する。これにより、制御回路６１は、第１移動手段７により保持シート１０を後方へ送ると共に、検出センサ６６による保持シート１０Ａの検出信号に基づいて、保持シート１０の原点Ｏを設定する初期設定処理を行う（ステップＳ１）。
一方、ディスプレイ９には、図１３に示すように、ユーザが用いる保持シート１０の種類を選択するための保持シート選択画面が表示される。同図では、複数種類の保持シート１０のうち８つの保持シート１０を適当な縮尺の基線５９´で例示している。ここで、ユーザは、操作スイッチ６５を操作して図１３の破線で囲う保持シート１０Ａの種類を選択する（ステップＳ２）。

これにより、選択した保持シート１０Ａの保持領域情報が読み出され（ステップＳ３）、引続き、その保持領域である部分領域６０１Ａ〜６０４Ａを表示した部分領域選択画面（図示略）が表示される。部分領域選択画面では、例えば保持シート選択画面と同様に、保持シート１０Ａを適当な縮尺の基線５９´で表示し、併せて図１０（ｂ）に示すように部分領域６０１Ａ〜６０４Ａに対応する１〜４の領域番号を表示してもよい。ユーザは、部分領域選択画面を見ながら操作スイッチ６５を操作して、所望する領域番号１〜４の何れか、つまり切断したい被切断物６Ａ〜６Ｄに対応する部分領域６０１Ａ〜６０４Ａを指定する（ステップＳ４）。

次いで、ディスプレイ９には、図１４に示すように、模様を選択するための模様選択画面が表示される。ユーザは、操作スイッチ６５を操作して所望する模様（例えば「星」の模様Ｓ）を選択する（ステップＳ５）。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から読み出される。
そして、制御回路６１は、選択された模様Ｓについて、前記ステップＳ４で指定された部分領域に対応させて被切断物６に対する配置位置を設定する（ステップＳ６）。例えばステップＳ４で領域番号３の部分領域６０３Ａがユーザにより指定されていたとする。この場合、制御回路は、部分領域６０３Ａの領域データに基づいて、前記線分Ｌ３１〜Ｌ３４の内側の領域に模様Ｓが位置するように、切断データ（切断ラインデータ）の座標値を変換する。

詳細には、図１０（ｃ）に示すように、模様Ｓの配置位置は、保持シート１０Ａの原点に対応する点Ｏを座標原点とし、部分領域６０３Ａの線分Ｌ３４と矩形枠Ｆの左辺との間、並びに線分Ｌ３１と矩形枠Ｆの後辺との間に夫々５ｍｍの余白Ｇが形成される座標値に変換される。これにより、模様Ｓは、切断ラインが被切断物６Ｃに確実に収まり、且つ被切断物６Ｃの隅に寄せた配置位置に自動的に設定される。このとき、模様Ｓの切断データは、当該模様Ｓの自動配置により設定された座標値がＲＡＭ６３に記憶される。

また、ディスプレイ９には、図１５に示すように、模様Ｓを設定された配置位置で示す配置表示画面が表示される（ステップＳ７）。配置表示画面では、保持シート１０Ａを適当な縮尺で表した基線５９´と、基線５９´内に配置された模様Ｓとが表示され、ユーザは模様Ｓの配置位置を視認することができる。
ここで、ユーザは操作スイッチ６５の操作により、切断の開始を指示する。この場合、模様Ｓの配置位置を被切断物６Ｂにおける切断位置として（つまり変換後の切断データの座標原点Ｏが保持シート１０の原点Ｏに対応するものとして）、当該切断データに基づき切断手段５８により模様Ｓを切断する（ステップＳ８）。

切断装置１で切断を行う場合、ソレノイド５７の駆動により被切断物６を接触部５６ｆで押圧すると共に、保持シート１０における粘着層１０ｖの粘着力で被切断物６をずれないよう保持することができる。また、このとき、押圧部材５６は被切断物６に対して相対移動するが、押圧部材５６の接触部５６ｆが低摩擦係数の材料で構成されているため、接触部５６ｆと被切断物６との間で生じる摩擦力を極力低減させることができる。よって、当該摩擦力に起因する被切断物６のずれを防止して被切断物６をより確実に保持することができ、切断データに基づいて、被切断物６をより正確に切断することができる。こうして、被切断物６Ｃから「星」の模様Ｓ全部が切り抜かれる。

前記ステップＳ４の実行に係る制御回路６１、操作スイッチ６５及びディスプレイ９は、保持シート１０において被切断物６を保持する保持領域のうち少なくとも一部の部分である部分領域６０を指定する指定手段に相当する。また、制御回路６１、操作スイッチ６５及びディスプレイ９は、複数種類の分割パターン（各形状の部分領域６０）の中から１つの分割パターンを択一的に選択するパターン選択手段として機能する。

以上のように本実施形態の切断装置１は、模様選択手段により選択された模様について、指定手段で指定された部分領域６０に対応させて被切断物６に対する配置位置を設定する配置手段を備え、当該配置手段により設定された配置位置を被切断物６における切断位置として、切断手段５８により模様を切断する。
これによれば、配置手段によって、指定手段で指定した部分領域６０に対応させて被切断物６に対する模様の配置位置が自動的に設定される。このため、少なくとも１つ、即ち単数または複数の被切断物６を保持シート１０における任意の部分領域６０に貼り付けた場合でも、当該部分領域６０を指定手段で指定して、模様の切断位置を被切断物６の貼り付け位置に正確に合わせることができる。よって、模様の配置位置の確認や調整といった面倒な作業を行うことなく、所望の模様を簡単に切断することができる。

部分領域６０は、前記保持領域を所定の大きさで複数に分割した領域である。このため、模様の形状や大きさに応じて、１つの部分領域６０、或は複数の部分領域６０と略同じ大きさの被切断物６を用いて切断を行うことで、被切断物６の無駄を少なくすることができる。また、複数の部分領域６０うち何れかの部分領域６０に被切断物６を貼り付けた場合でも、当該部分領域６０を指定して模様の切断を所期の切断位置で行うことができる。

前記保持領域を複数の部分領域６０に分割するパターンが、それぞれ異なる分割パターンとして複数種類が設定されており、指定手段は、複数種類の分割パターンの中から１つの分割パターンを択一的に選択するパターン選択手段を備える。
これによれば、パターン選択手段によって所望する分割パターンの部分領域６０を択一的に選択することで、模様の形状や大きさに応じて最適な分割間ターンを選択することができる。また、模様の形状や大きさに応じて、複数種類の分割パターンの何れかと略同じパターンの被切断物６を用いて切断を行うことで、被切断物６の無駄をより少なくすることができる。

保持シート１０は、複数種類の分割パターンに対応する指標を備える。これによれば、ユーザは、保持シート１０の指標に合わせて、被切断物６を正確に貼り付けることができ、被切断物６に対する模様の切断位置のズレを防止することができる。
保持シート１０は、分割パターンに対応する指標がそれぞれ異なる複数種類が用意されているため、ユーザは、複数種類の保持シート１０の中から、模様の形状や大きさ、或は手持ちの被切断物の形状や大きさに合った指標の保持シート１０を適宜選んで使用することができる。

前記指標は、保持シート１０に設けられた基線５９である。これにより、ユーザは、分割パターンを基線５９として視認することができ、被切断物６を基線５９に沿って正確に貼り付けることができる。
切断装置１は、模様を配置手段により設定された配置位置に対応させて表示する表示手段を備える。これによれば、ユーザは、模様選択手段により選択した模様を、その配置位置と併せて表示手段で視認することができる。また、表示手段によって、被切断物６の貼り付け位置に応じた所期の切断位置であることを切断前に確認することができる。

尚、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。
配置設定プログラムにおいて、部分領域選択画面を表示して部分領域６０の選択が行われるステップＳ４と、模様選択画面を表示して模様の選択が行われるステップＳ５との順序を逆にしてもよい。このように、模様を選択した後に部分領域６０を選択した場合でも、配置手段によって、当該部分領域６０に対応させて被切断物６に対する配置位置を設定することができ、上記実施形態と同様の効果を奏する。

模様選択手段は、ディスプレイ９の前面に設けられ、透明電極からなる複数のタッチキーを有するタッチパネル（図示略）とディスプレイ９とで構成してもよい。この場合、タッチキーをユーザの指又はタッチペンで押圧操作することで、模様や保持シート１０の選択のみならず、各種パラメータの設定や機能の指示等を行うようにしてもよい。

指標は、上記した基線５９や数字で示された識別マークに限定するものではない。例えば、基線５９は黒色の実線であったが、黒色に代えて赤色や黄色等の他の色にしてもよいし、実線ではなく破線にする等、線の種類を変更してもよい。また、線の太さについても適宜変更してもよい。また、識別マークについても、数字ではなく文字や記号であってもよい。また、各部分領域６０を相互に異なる色で着色する等、分割パターンに対応する指標であればよい。

１切断装置
４切断刃（カッタ）
６，６Ａ〜６Ｄ被切断物
９表示手段（ディスプレイ）、模様選択手段、指定手段
１０，１０Ａ，１０Ｂ保持部材
１０ｖ粘着層
５８切断手段
５９指標（基線）
６０，６０１Ａ〜６０４Ａ，６０１Ｂ〜６０６Ｂ部分領域
６１配置手段、指定手段、パターン選択手段
６５模様選択手段、指定手段、パターン選択手段

Claims

切断刃と被切断物とを相対的に移動させることにより、前記切断刃により前記被切断物から所望の模様を切断する切断手段を備えた切断装置であって、
少なくとも１つの前記被切断物を剥離可能に保持した状態で前記切断装置にセットされる保持部材と、
前記保持部材において前記被切断物を保持する保持領域のうち少なくとも一部の部分である部分領域を指定する指定手段と、
複数の模様の中から所望の模様を選択する模様選択手段と、
前記模様選択手段により選択された模様について、前記指定手段で指定された前記部分領域に対応させて前記被切断物に対する配置位置を設定する配置手段とを備え、
前記配置手段により設定された配置位置を前記被切断物における切断位置として、前記切断手段により模様を切断することを特徴とする切断装置。
前記部分領域は、前記保持領域を所定の大きさで複数に分割した領域であることを特徴とする請求項１記載の切断装置。
前記保持領域を複数の前記部分領域に分割するパターンが、それぞれ異なる分割パターンとして複数種類が設定されており、
前記指定手段は、前記複数種類の分割パターンの中から１つの分割パターンを択一的に選択するパターン選択手段を備えることを特徴とする請求項２記載の切断装置。
前記保持部材は、前記複数種類の分割パターンに対応する指標を備えることを特徴とする請求項３記載の切断装置。
前記保持部材は、前記分割パターンに対応する指標がそれぞれ異なる複数種類が用意されていることを特徴とする請求項３または４記載の切断装置。
前記指標は、前記保持部材に設けられた基線であることを特徴とする請求項４または５に記載の切断装置。
前記模様を前記配置手段により設定された配置位置に対応させて表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の切断装置。