JP4023993B2

JP4023993B2 - カッティング機

Info

Publication number: JP4023993B2
Application number: JP2000333027A
Authority: JP
Inventors: 久夫清水; 慎一山口
Original assignee: Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: JP2002137197A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカッティング機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の装置は例えば、特開平６−１８３０８１号公報に示されている。この公報によると、使用者により、載置台上に紙が載置される。そして、アームが載置台の上方に設けられ、紙の縦方向に移動可能に構成されている。
【０００３】
印字ヘッドは、紙の横方向および縦方向に移動しながら、紙に所定の印刷をする。その後、カッタは、紙の横方向および縦方向に移動しながら、紙を所定の形状に切断している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記装置では、切断時の騒音が大きい第１の欠点が有る。本発明者がその原因を究明したところ、切断時に、カッタを下方に移動させた時、カッタはソレノイドにより駆動されているため、カッタのホルダの底部が、紙を介して、急激に載置台（紙を載置する部材）に当接するためである事が判った。
【０００５】
この欠点を解決するために、本発明者は、ステッピングモータと歯車等を用いカッタを任意の高さ位置に移動させる垂直駆動部を設けた。そして、切断時に、ステッピングモータを所定角度だけ回転させ、被切断物に対する切り込み深さを制御していた。しかし、カッタを主走査方向に案内するシャフトと、載置台とが平行でない場合や、載置台が水平でない場合には、被切断物は主走査方向に於て切り込み深さが一様でない、第２の欠点が有る。
【０００６】
そこで、本発明はこの様な従来の欠点を考慮して、シャフトと載置台が平行でない場合も、被切断物の切り込み深さを容易に制御でき、切断時の騒音を軽減したカッティング機を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の本発明では、被切断物が載置される載置台と、前記被切断物を副操作方向に搬送する搬送手段と、前記被切断物を切断するカッタ刃を有するカッタと、前記カッタを保持し、任意の高さ位置に移動させる垂直駆動部と、この垂直駆動部を載置し前記カッタを前記副操作方向に直交する主走査方向に移動させる水平駆動部と、この水平駆動部を案内するシャフトと、制御部とを備え、前記制御部は、前記シャフトと前記載置台との平行度を測定することで得られた距離データに従って、前記垂直駆動部により前記カッタ刃の高さ位置を制御する。
【０００９】
請求項２の本発明では、前記カッタ刃を前記被切断物に切り込ませ、主走査方向に前記カッタ刃を移動させ、切り込み度合を測定する事により、前記距離データは得られる。
【００１０】
請求項３の本発明では、前記カッタ刃が前記載置台に当接した事を検出する検出器を設け、主走査方向の複数地点にて前記カッタ刃を移動させ、各地点に於いて、前記カッタ刃を、初期高さから、前記載置台に当接させ、各地点に於ける前記カッタ刃の高さを求める事により、前記距離データは得られる。
【００１１】
請求項４の本発明では、前記垂直駆動部は、前記カッタ刃をアップ位置又はダウン位置に移動させ、切断時に、前記制御部は、前記距離データに従い、主走査方向に沿って、前記被切断物に対する前記カッタ刃の切り込み量が略一定になる様に、前記カッタ刃のダウン量を調整する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図１ないし図６に従い、本発明の実施の形態に係るカッティング機１を説明する。図１はカッティング機１の斜視図、図２はカッティング機１の要部斜視図、図３はカッティング機１に用いられる検出部３５等の断面図、図４はカッティング機１に用いられる垂直駆動部３６の断面図、図５はカッティング機１のブロック図、図６はカッティング機１に用いられる被切断物１２の一例を示す図面である。
【００１４】
これらの図に於て、本体２は例えば、左側板３と、仕切板４と、右側板５と、連結板６と、載置台７と、基台８等から構成されている。連結板６は例えば、断面が略コ字状に形成され、左側板３と、右側板５を各々固定する様に設けられている。
【００１５】
基台８は、断面が略コ字状に形成され、左側板３と、仕切板４を各々固定する様に、設けられている。載置台７は断面が長方形状に形成され、小ネジ（図示せず）等により、基台８上に固定されている。
【００１６】
支持板９、１０は、本体２の後側に固定され、ロールされた被切断物（例えばロール紙等）１１は、支持板９、１０に固定されている。被切断物１２は、ロールされた被切断物１１の先頭部分である。被切断物１２は、載置台７上に載置されている。
【００１７】
プリントキャリッジ１３は例えばプラスチックから成り、上方が開放した略凹状に形成されている。プリントキャリッジ１３の後方側には、軸受けが形成されている。シャフト１４は例えば、金属製の丸棒であり、その両端は各々、左側板３および右側板５に固定されている。シャフト１４は、プリントキャリッジ１３の軸受けに挿入されている。
【００１８】
駆動ベルト（図示せず）はループ状に形成され、シャフト１４と略平行に位置する様に設けられ、歯車（図示せず）は駆動ベルトの内歯と噛合う様に、設けられている。この歯車に形成された孔に、キャリッジモータ（図示せず）の軸が挿入され固定されている。
【００１９】
プリントキャリッジ１３の後面側は駆動ベルトに固定され、キャリッジモータが回転する事により、プリントキャリッジ１３は主走査方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に移動する。この様に、プリントキャリッジ１３と、シャフト１４と、駆動ベルトと、歯車と、キャリッジモータ等により、プリントキャリッジ駆動部１５が構成されている。
【００２０】
４個の容器１６は各々、例えば箱状に形成され、プリントキャリッジ１３内に配置されている。４個の容器１６には各々、例えば、黒色インクと、イエローインクと、マジェンタインクと、シアンインクが充填されている。
【００２１】
印字ヘッド１７（実際には４個あるが、図１では１個のみを図示）は、例えば直方体状のものであり、主走査方向（Ｘ１−Ｘ２）に、互いに離れて位置している。各印字ヘッド１７は、例えば各々、副走査方向（Ｙ１−Ｙ２）に沿って、６４個のオリフィス（図示せず）が形成されている。各オリフィスの途中の側壁には各々、圧電素子（図示せず）が設けられ、各オリフィスの先端は絞られ、６４個のオリフィス毎に各入口部（合計４個）が設けられている。４個の入口部は各々チューブを介して、黒色インク用容器１６と、イエローインク用容器１６と、マジェンタインク用容器１６と、シアンインク用容器１６に接続されている。
【００２２】
各印字ヘッド１７は、容器１６の下部に固定され、プリントキャリッジ１３の底面には開口部が形成されている。各印字ヘッド１７に設けられた各オリフィスから、インクは適宜、上記開口部を通り、被切断物（例えば紙等）１２上に吐出される様に、構成されている。これらの容器１６と、印字ヘッド１７と、プリントキャリッジ駆動部１５等により、印刷部１８が構成されている。
【００２３】
ベルト１９ａはループ状に形成され、シャフト１４と略平行に位置する様に設けられ、歯車（図示せず）は、ベルト１９ａの内歯と噛合う様に、設けられている。この歯車に形成された孔に、カッタキャリッジモータ（図示せず）の軸が挿入され固定されている。
【００２４】
カッタキャリッジ１９は例えばプラスチックから成り、正面が開放した略凹状に形成されている。カッタキャリッジ１９の後方側には、軸受けが形成されている。シャフト１４は、カッタキャリッジ１９の軸受けに挿入されている。
【００２５】
カッタキャリッジ１９の後面側は、ベルト１９ａに固定され、カッタキャリッジモータが回転する事により、カッタキャリッジ１９は主走査方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に移動する。この様に、カッタキャリッジ１９と、シャフト１４と、ベルト１９ａと歯車と、カッタキャリッジモータ等により、水平駆動部２０が構成されている。この様に、水平駆動部２０は、シャフト１４により、主走査方向Ｘ１−Ｘ２に案内されている。
【００２６】
図３に示す様に、カッタ２１は例えば、第１ホルダ２２と、第２ホルダ２３と第３ホルダ２４と、第４ホルダ２５と、磁石２６と、ピポットベアリング２７とカッタ刃２８と、バネ２９と、ベアリング３０等から構成されている。
【００２７】
第１ホルダ２２は、中心側に貫通した孔が形成され、その孔に磁石２６が固定されている。ピポットベアリング２７は、磁石２６の磁力により、磁石２６に固定されている。
【００２８】
第２ホルダ２３は、中心側に凹状部が形成され、その凹状部は、第１ホルダ２２の外周に螺合されている。第３ホルダ２４は、中心側に貫通した孔が形成されボルト（図示せず）は、第２ホルダ２３に形成されたフランジの孔と、第３ホルダ２４に形成されたフランジの孔に挿入され、固定されている。
【００２９】
第４ホルダ２５は、中心側に貫通した孔が形成され、その孔に、第２ホルダ２３の先端部が挿入されている。ベアリング３０は、第２ホルダ２３の先端部に固定されている。
【００３０】
バネ２９は、第２ホルダ２３の中間に形成された底面と、第４ホルダ２５に形成されたフランジとの間に配置されている。カッタ刃２８は導電性材料から成りカッタ刃２８の他端は、ピポットベアリング２７の内面に当接している。カッタ刃２８の他端は、磁石２６の磁力により、常時、Ｚ１方向に力を付与される事により、ピポットベアリング２７に当接している。
【００３１】
カッタ刃２８は上から順に、先端がピポットベアリング２７に当接し、１部が第１ホルダ２２の孔に位置し、１部が第２ホルダ２３の孔に位置し、１部がベアリング３０の内周に当接し、１部が第４ホルダ２５の孔に位置し、先端２８ａが第４ホルダ２５の底面２５ａよりも、下方に突出している。これらの部品によりカッタ２１は構成されている。
【００３２】
この様に、カッタ２１は被切断物１２を切断するカッタ刃２８を有している。また、カッタ刃２３は、ピポットベアリング２７とベアリング３０に当接する事により、円周方向（Ｂ１−Ｂ２方向）に、回転自在に構成されている。
【００３３】
載置台７は導電性材料から成り、望しくは、導電性の弾性体から成る。載置台７は例えば、導電性の粉末が含有したゴム、又は、導電性樹脂、又はゴム表面に導電性フィルムが接着されたものから成る。
【００３４】
リード線３１は、磁石２６と、検知用端子３２との間に配線されている。リード線３１の途中の点は、抵抗３３を介して電源端子３４に接続されている。載置台７は接地（アース）されている。
【００３５】
磁石２６と、ピポットベアリング２７と、カッタ刃２８と、載置台７は導電性材料から構成されている。この様に、カッタ２１と、リード線３１と、検知用端子３２と、抵抗３３と、電源端子３４と、載置台７等により、検出部３５が構成されている。
【００３６】
この検出部３５に於て、電源端子３４に例えば、直流５ボルトが印加され、載置台７にゼロボルトが印加されている。カッタ刃２８の先端２８ａが載置台７から離れている場合、カッタ刃２８に電流が流れないので、検知用端子３２には、Ｈｉレベルの信号が出力される。
【００３７】
また、カッタ刃２８の先端２８ａが載置台７に接触した場合（図６参照）、電流がカッタ刃２８内を流れるので、検知用端子３２には、Ｌｏレベルの信号（検出信号）が出力される。
【００３８】
即ち、カッタ刃２８の他端と、載置台７との間に、所定の電圧を印加し、カッタ刃２８の先端が載置台７に接触し、電流がカッタ刃２８を流れる事により、検出部３５は検出信号（例えばＬｏ信号）を出力する。この様に、検出部３５はカッタ刃２８が載置台７に当接した事を検出し、検出信号を出力する。
【００３９】
次に、主に、図１ないし図４に従い、垂直駆動部３６を説明する。これらの図に於て、ローラ３７は、カッタキャリッジ１９の上面に軸支され、連結板６の側面に案内されている。この様に、水平駆動部２０を構成するカッタキャリッジモータ（図示せず）を通電する事により、カッタキャリッジ１９およびカッタ２１は主走査方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に移動する。
【００４０】
カッタキャリッジ１９の裏面側には、カッタモータ３８が固定されている。第１歯車３９は、カッタモータ３８の軸に固定されている。第２歯車４０の円周側に形成された歯車は、第１歯車３９に噛合い、第２歯車４０の中心側に形成された歯車は第３歯車４１の円周側に形成された歯車に噛合っている。
【００４１】
第３歯車４１の中心側に形成された歯車は、第４歯車４２の円周側に形成された歯車に噛合っている。第４歯車４２の中心側に形成された歯車は、第５歯車４３に噛合っている。第５歯車４３はカッタキャリッジ１９に固定されている。
【００４２】
軸４４は例えば、金属製の丸棒から成り、その両端は各々、カッタキャリッジ１９の上部と、底部とに固定され、Ｚ１−Ｚ２方向に位置している。
【００４３】
ホルダ４５は、例えばプラスチックから成り、正面から見れば（図３参照）、略逆Ｌ字状に形成されている。ホルダ４５の右側に形成されたラック部４６は、第５歯車４３に噛合っている。ホルダ４５の左側に形成された孔の中に、カッタ２１は固定されている。
【００４４】
この様にして、カッタキャリッジ１９と、カッタモータ３８と、第１歯車３９と、第２歯車４０と、第３歯車４１と、第４歯車４２と、第５歯車４３と、ホルダ４５と、軸４４等により、垂直駆動部３６が構成されている。
【００４５】
垂直駆動部３６は、カッタ２１を保持し、かつカッタ２１を任意の高さ位置に移動させるものである。即ち、カッタモータ３８に所定の正電圧を印加させると第１歯車３９が所定方向に回転して、第２歯車４０、第３歯車４１、第４歯車４２、第５歯車４３が所定方向に回転し、ホルダ４５がＺ１方向に移動し、カッタ２１がＺ１方向（アップ位置）に移動する。
【００４６】
また、カッタモータ３８に、所定の負電圧を印加させると、第１歯車３９が所定方向と逆方向に回転し、第２歯車４０、第３歯車４１、第４歯車４２、第５歯車４３が逆方向に回転し、ホルダ４５がＺ２方向に移動し、カッタ２１がＺ２方向（ダウン位置）に移動する。
【００４７】
また、カッタモータ３８は例えばパルス駆動のステッピングモータから成り、１パルス（１ステップ）毎に、７．５度ずつ回転する。そして、歯車３９〜４３による合計の減速比は１／１００である。カッタモータ３８が１ステップ回転する毎に、カッタ２１は０．０１ｍｍ移動する。即ち、垂直駆動部３６は、ステッピングモータ３８を有し、ステッピングモータ３８が任意のステップ数だけ回転する事により、垂直駆動部３６はカッタ２１を任意の高さに移動させる。
【００４８】
そして、載置台７の主走査方向（Ｘ１−Ｘ２）に於ける第１位置と一致する様に、キャリッジ待機マイクロスイッチ（図示せず）は、基台８の上に固定されている。
【００４９】
また、カッタ２１の主走査方向（Ｘ１−Ｘ２）に於ける第２位置と一致する様に、突起部（図示せず）は、カッタキャリッジ１９上に形成されている。
【００５０】
上記キャリッジ待機マイクロスイッチと、突起部等により、カッタ位置検出部（図示せず）が構成されている。カッタキャリッジ１９がＸ１−Ｘ２方向に移動している時に、カッタキャリッジ１９に設けられた突起部が、基台８に設けられたキャリッジ待機マイクロスイッチのノブを押す事により、Ｌｏレベルの信号（カッタアップダウンホームポジション検出信号）を出力する。この時、カッタ２１は載置台７の所定地点の上方に位置している。
【００５１】
給紙ローラ（図示せず）は長尺の円柱状に形成され、載置台７と支持板９、１０との中間位置に配置されている。給紙ローラは歯車を介して、給紙モータ（共に図示せず）により駆動される。ローラ（図示せず）は長尺の円柱状に形成され給紙ローラに対向して、配置されている。
【００５２】
この様にして、給紙モータが通電されると、給紙ローラは回転する。その結果給紙ローラとローラに挟まれた被切断物１２は、副走査方向（Ｙ１方向）へ搬送され、載置台７上を前進する。
【００５３】
送紙ローラ４８は長尺の円柱状に形成され、載置台７の右側に設けられている（図４参照）。送紙ローラ４８は歯車を介して、送紙モータ（共に図示せず）により駆動される。ローラ４９は長尺の円柱状に形成され、送紙ローラ４８の上方に設けられている。
【００５４】
この様にして、送紙モータが通電されると、送紙ローラ４８は回転する。その結果、送紙ローラ４８とローラ４９に挟まれた被切断物１２は、副走査方向（Ｙ１方向）へ搬送される。被切断物１２は、この様に搬送されつつ、カッタ２１により切断される。この様に、送紙ローラ４８とローラ４９等により、搬送手段４９ａが構成される。搬送手段４９ａは、副走査方向Ｙ１へ、被切断物１２を移動させる。また、上記送紙ローラ４８とローラ４９の代りに搬送手段（図示せず）は、垂直駆動部３６を副走査方向Ｙ１−Ｙ２へ移動させても良い。
【００５５】
排紙ローラ５０は長尺の円柱状に形成され、送紙ローラ４８よりも前方（よりＹ１方向に延びた位置）に設けられている。排紙ローラ５０は歯車を介して、排紙モータ（共に図示せず）により駆動される。ローラ（図示せず）は長尺の円柱状に形成され、排紙ローラ５０に対向して、配置されている。
【００５６】
この構成により、排紙モータが通電されると、排紙ローラ５０は回転する。その結果、排紙ローラ５０と対向ローラに挟まれた被切断物１２は副走査方向（Ｙ１方向）へ搬送される。被切断物１２は、この様に搬送され、排紙される。
【００５７】
これらの送紙モータと、排紙モータは、駆動部５１に接続されている。駆動部５１は、スイッチング部と、電源端子（共に図示せず）等から構成されている。スイッチング部に所定の制御信号が入力されると、送紙モータ、排紙モータの内所定のモータに対し、電源端子を介して、外部から所定の電圧を印加する様に、構成されている。
【００５８】
マイクロスイッチ（図示せず）は例えば、左側板３上に固定されている。カッタキャリッジ１９は、水平駆動部２０により、Ｘ１方向に移動されると、マイクロスイッチのノブはカッタキャリッジ１９の側部に当接する。この様にして、カッタキャリッジ１９およびカッタ２１が待機位置に移動すると、マイクロスイッチは待機状態である事を示すＬｏレベルの信号（キャリッジホームポジション検出信号）を出力する。
【００５９】
次に、図５のブロック図に従いカッティング機１の電気的構成を説明する。図７に於て、制御部５２は例えば、ＣＰＵ等から成る。パソコン５３は例えば、インターフェース回路（図示せず）を介して、制御部５２に接続されている。ＣＤ−ＲＯＭ（図示せず）は必要に応じて、パソコン５３に装着されている。
【００６０】
操作部５４は例えば電源スイッチ等が設けられている。使用者が上記電源スイッチを押すと、印刷命令信号が制御部５２へ入力される。表示部５５は例えば液晶表示装置等から成り、制御部５２が例えば、表示命令信号を出力すると、表示部５５は上記信号に基づく所定の表示を行なう。
【００６１】
記憶部５６は、例えばＲＯＭとＲＡＭ（共に図示せず）等から成る。ＲＯＭは例えば、制御部５２自身の制御動作を定めた制御プログラムを記憶している。ＲＡＭは例えば、印刷データとカットデータ等を記憶している。
【００６２】
この様にして、パソコン５３と、操作部５４と、表示部５５と、駆動部５１と印刷部１８と、検出部３５と、垂直駆動部３６と、水平駆動部２０と、記憶部５６は各々、制御部５２に接続されている。
【００６３】
図６に示す様に、被切断物１２は例えば、第１層５７と、第２層５８と、第３層５９から成るシートである。第１層５７は例えば、塩化ビニールシート等のフィルムや、インクジェット用紙や、熱転写用紙や、普通紙等が用いられる。第２層５８は、粘着層であり、例えば、一度貼ったら剥がれ難い強粘着の材質や、何度も再剥離ができる弱粘着の材質から成る。第３層５９は、被切断物１２を保管する時に、第２層５８が不必要なものに張り付く事を防止し、使用される時は、剥離して廃棄されるものである。第１層５７と、第２層５８と、第３層５９の各々の厚さは、例えば、８０ミクロン、４０ミクロン、８０ミクロンである。以上の部品により、本カッティング機１が構成されている。
【００６４】
次に、図１ないし図９に従い、このカッティング機１の動作説明を行なう。図７は、距離データを得る動作を説明するための図面、図８は、切断動作を示す図面、図９は切断動作を説明するためのフローチャートである。
【００６５】
これらの図に於て、使用者は最初に、支持板９、１０により、ロールされた被切断物１１をセットする。使用者は、操作部５４に設けられた電源スイッチを押すと、動作が開始する。
【００６６】
制御部５２は、駆動部５１を介して、給紙モータを通電させる。給紙ローラとローラに挟まれた被切断物１２（ロールされた被切断物１１の先頭近傍部分のこと）は、Ｙ１方向へ搬送され、載置台７上を前進する。
【００６７】
次に、給紙モータへの通電が停止し、送紙モータへの通電が開始する。その結果、送紙ローラ４８とローラに挟まれた被切断物１２は載置台７上を前進し、Ｙ１方向に於ける所定位置に達すると、送紙モータへの通電が停止する。
【００６８】
そして制御部５２は、パソコン５３より印刷データを取り込む。また、パソコン５３より記憶部５６へ、印刷データを読込んだ後に、記憶部５６から、印刷データを取り込んでも良い。この時、カッタキャリッジ１９およびカッタ２１は、待機状態の位置（Ｘ１−Ｘ２方向に於て、最もＸ１方向の位置）に存在する。
【００６９】
次に、制御部５２はプリントキャリッジ駆動部１５を構成するキャリッジモータを通電させ、プリントキャリッジ１３を所定の左端から右端へ移動させる。制御部５２は上記動作と共に、各印字ヘッド１７に設けられた各々の圧電素子に対し電圧を印加し、インク液を適宜吐出させ、印刷を行う。
【００７０】
そして、制御部５２は、上記印刷動作を終了すると、再びキャリッジモータを通電させ、プリントキャリッジ１３を待機位置（例えばクリーニング部６０の上方）に移動させ、キャリッジモータの通電を停止する。
【００７１】
この様にして、プリントキャリッジ１３が待機位置に位置した後、制御部５５は、水平駆動部２０を構成するカッタキャリッジモータ（図示せず）を通電させる。
【００７２】
その結果、カッタ２１は載置台７の所定地点（図７のＣ１点であり、これがカッタアップダウンのホームポジションである）に移動する。この時、制御部５２は、カッタキャリッジモータの通電を停止する。
【００７３】
次に、制御部５２は、垂直駆動部３６を構成するカッタモータ３８に、所定の負電圧を印加させる。そして、制御部５２は、１ステップ分だけカッタモータ３８を通電させる。
【００７４】
その結果として、カッタモータ３８は、所定方向と逆方向に１ステップ（回転角度７．５度）のみ回転する。そして、第１歯車３９、第２歯車４０、第３歯車４１と第４歯車４２、第５歯車４３は各々、所定方向と逆方向に、所定角度だけ回転する。そして、ホルダ４５がＺ２方向に移動し、カッタ２１に固定されたカッタ刃２８の１端（先端２８ａ）もＺ２方向（下方）に移動する。
【００７５】
なお、この時、歯車３９〜４２による減速比は１／１００であるので、カッタ刃２８の先端２８ａは初期高さから０．０１ｍｍ下方に移動する。
【００７６】
次に、制御部５２は、検出部３５が電流を検出したか否かを判定する。上記説明では、カッタ２１は下降を開始した直後であるので、カッタ刃２８の先端２８ａは、未だ載置台７の表面に接触していなく、制御部５２は、上記判定を否定する。
【００７７】
そして、制御部５２は、上記下降動作と上記判定動作を繰返している間に、ホルダ４５と、カッタ２１とカッタ刃２８は、共に下方（Ｚ２方向）へ移動し、カッタ刃２８の先端２８ａが載置台７の表面に接触する。
【００７８】
その結果、検出部３５は電流を検出し、制御部５２は上記判定を肯定する。この時、検出部３５を構成する検知用端子３２は、制御部５２に対し、検出信号（Ｌｏレベルの信号）を出力する。
【００７９】
この様に、カッタ刃２８の先端２８ａが、初期高さから、載置台７の表面に当接するまでに、カッタモータ３８は所定方向と逆方向に、例えば１００ステップ分回転したとする。即ち、カッタ刃２８は１ｍｍ下降し、この時、「カッタ２８の高さは１ｍｍである」と表現する。
【００８０】
また、この様に、カッタ刃２８の先端２８ａが、載置台７の表面に当接した時制御部５２は、カッタモータ３８のステップ数１００をゼロに変換し、記憶部５６に、ゼロを記憶させる（この事を、カッタ刃２８の高さの初期設定を行う、と表現し、この位置をゼロ位置と呼ぶ）。
【００８１】
即ち、制御部５２は、主走査方向Ｘ１−Ｘ２に沿う地点Ｃ１に於て、カッタ刃２８と載置台７との相対的な距離データはゼロと認識し、記憶させる。
【００８２】
なお、以下の説明では、シャフト１４は走査方向に沿って、真直ぐな円柱であり、平行度は維持されているものとする（図７に於て、シャフト１４は平行度が維持されていないが、これは後述の説明に用いるためである）。
【００８３】
次に、制御部５２は、カッタモータ３８に、１００ステップ分だけ、所定の正電圧を印加させる。この時、カッタモータ３８は、１００ステップ分だけ所定方向に回転し、カッタ刃２８の先端２８ａは、初期高さに戻る。
【００８４】
そして制御部５２は、水平駆動部２０を構成するカッタキャリッジモータを通電させ、カッタ２１を所定地点Ｃ２（図７参照）に移動させ、カッタキャリッジモータの通電を停止させる。
【００８５】
次に、制御部５２は、垂直駆動部３６を構成するカッタモータ３８に、所定方向と逆方向に回転させ、カッタ２１を下降させる。
【００８６】
そして例えば、カッタモータ３８が１０５ステップだけ回転した時に、カッタ刃２８の先端２８ａが載置台７の表面に当接したとする。
【００８７】
この時、制御部５２は、Ｃ２点に於けるカッタ刃２８の高さが１．０５ｍｍであると測定する。制御部５２は、主走査方向Ｘ１−Ｘ２に沿う地点Ｃ２に於て、カッタ刃２８と載置台７との相対的な距離データは、１０５−１００＝５として認識し、記憶部５６に記憶させる。
【００８８】
次に、制御部５２は、カッタモータ３８に、１０５ステップ分だけ、所定の正電圧を印加させ、カッタ刃２８の先端２８ａを初期高さに戻す。
【００８９】
そして、制御部５２は、カッタキャリッジモータを通電させ、カッタ２１を所定地点Ｃ３（図７参照）に移動させ、カッタキャリッジモータの通電を停止させる。次に、制御部５２は、Ｃ２点で行ったと同様の動作を行い、Ｃ３点に於けるカッタ刃２８の高さを求め、Ｃ３点に於ける距離データを求め、記憶させる。
【００９０】
制御部５２は、Ｃ１００点に於て、同様の動作を行う。この様に、制御部５２は、主走査方向Ｘ１−Ｘ２の複数地点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、…、Ｃ１００にてカッタ刃２１を各々、移動させる。制御部５２は各地点Ｃ１〜Ｃ１００に於てカッタ刃２８を初期高さから載置台７の表面に当接させる。
【００９１】
そして、制御部５２は各地点Ｃ１〜Ｃ１００に於けるカッタ刃の高さ（例えばＣ１点では１ｍｍ、Ｃ２点では１．０５ｍｍ等）を求める。次に、制御部５２は上記カッタ刃の高さに従って、主走査方向Ｘ１−Ｘ２に沿う、カッタ刃２８と載置台７との相対的な距離データ（例えば、Ｃ１点では０ステップ、Ｃ２点では５ステップ等）を求め、記憶部５６に記憶させる。
【００９２】
なお、このカッティング機１を工場出荷する前に、製造者が上記方法により、上記距離データを求め、記憶部５６に記憶させても良い。
【００９３】
また、上記距離データの第２の求め方として、製造者がこのカッティング機１の近くに、三次元測定機を設定しても良い。
【００９４】
そして、例えば製造者は、この三次元測定機により、載置台７の水平度を測定し、又は、シャフト１４と載置台７との平行度を測定する。
【００９５】
その結果、例えば製造者は、載置台７の主走査方向Ｘ１−Ｘ２に沿う各地点Ｃ１〜Ｃ１００に於て、カッタ刃２８の先端２８ａと、載置台７との絶対的又は相対的な距離データを得る事ができ、記憶部５６に記憶させる。
【００９６】
また第３の方法として、例えば製造者はカッタ刃２１を被切断物１２に切り込ませ、主走査方向Ｘ１−Ｘ２にカッタ刃２１を移動させ、被切断物１２の切り込み度合（例えばフルカットか、ハーフカットか、全く切り込まれていないか等）を観察する事により、距離データを得て、記憶部５６に記憶させても良い。この様に、第２および第３の方法では、シャフト１４が平行でなく、主走査方向Ｘ１−Ｘ２に沿って、うねっていても（図７参照）、正確な距離データが得られる。以上で、距離データを求める動作の説明を終わる。
【００９７】
次に、主に、図８と図９に従って、このカッティング機１の切断動作を説明する。最初に、制御部５２は、パソコン５３又は記憶部５６より、カットデータを読込む（図９のＳ１）。カットデータとは、カッタ刃２８をアップ位置に移動させるか、または、ダウン位置に移動させるかを指示する指示信号と、座標（ｘｉ、ｙｉ）から成る。
【００９８】
例えば、被切断物１２が２００ミクロンの厚さならば、アップさせる指示信号は、カッタモータ３８をゼロ位置から１５０ステップ分だけ、所定方向に回転させる信号である。この時、カッタ刃２８の先端２８ａは、載置台７の表面から、１．５ｍｍだけ上方に位置する。
【００９９】
また、ダウンさせる指示信号は、カッタモータ３８をゼロ位置からステップ分だけ、所定方向と逆方向に回転させる信号である。この時、カッタ刃２８の先端２８ａは載置台７の表面から０．０４ｍｍだけ上方に位置する（図８を参照）。
【０１００】
次に、制御部５２は、水平駆動部２０を通電させ、カッタ２１をホームポジション（主走査方向の最もＸ１側）に移動させ、キャリッジホームポジション信号を検出する（図９のＳ２）。
【０１０１】
そして、制御部５２は、水平駆動部２０を通電させ、カッタ２１をＣ１点（図７参照）の上方に移動させ、カッタアップダウンホームポジション信号を検出する（図９のＳ３）。
【０１０２】
次に、制御部５２は、搬送手段４９ａを通電させ、被切断物１２をＹ１方向へ移動させ、所定の位置に達した事を検出する（図９のＳ４）。
【０１０３】
そして制御部５２は、水平駆動部２０を通電し、カッタ２１を主走査方向Ｘ１−Ｘ２に移動させ、搬送手段４９ａを通電し被切断物１２を副走査方向Ｙ１−Ｙ２に移動させる（図９のＳ５）。
【０１０４】
次に制御部５２は、カットデータに従い、カッタ２１の現在の位置（ｘｉ、ｙｉ）がカッタダウン位置か否かを判定する（図９のＳ６）。もしも（ｘｉ、ｙｉ）がカッタダウン位置ならば、制御部５２は、Ｓ６を肯定する。
【０１０５】
そして制御部５２は、垂直駆動部３６を通電し、カッタ２１をダウン位置に移動させる（図９のＳ７）。この時、カッタ刃２８の先端２８ａは、載置台７の表面から０．０４ｍｍだけ（４ステップ分）上方に位置している。
【０１０６】
次に制御部５２は、水平駆動部２０および搬送手段４９ａを通電させる（図９のＳ８）。そして制御部５２は、カッタキャリッジ１９の位置、即ち、カッタ２１の位置（ｘ１、ｙ１）を検出する（図９のＳ９）。
【０１０７】
次に制御部５２は、カッタ２１に於ける主走査方向Ｘ１−Ｘ２の位置ｘ１に対する距離データを、記憶部５６から読み出す（図９のＳ１０）。仮に、上記位置ｘ１がＣ２点（図７）と一致するならば、制御部５２は、位置ｘ１（即ちＣ点）に於ける距離データ（＋５ステップ）を読み出す。
【０１０８】
そして、制御部５２は垂直駆動部３６に対し、カッタ刃２８のダウン量を調整する（図９のＳ１１）。即ち、距離データが０ステップであるＣ１点に対し、距離データが＋５ステップであるＣ２点（ｘ１）について、Ｃ１点に於ける載置台７の表面７ａよりも、＋４−５＝−１ステップ分だけ低い位置に、カッタ刃２８の先端２８ａが位置する様に、ダウン量を調整する。
【０１０９】
この時、Ｃ２点に於て、載置台７の表面は、表面７ａよりも５ステップ分だけ下方（Ｚ２方向）に位置している（図８参照）。また、Ｃ２点に於て、カッタ刃２８の先端２８ａは、表面７ａよりも１ステップ分だけ下方に位置している。その結果、Ｃ２点に於て、カッタ刃２８の先端２８ａは、載置台の表面よりも、５−１＝４ステップ分（４０ミクロン）だけ上方に位置している。
【０１１０】
この様に、切断時に、制御部５２は、距離データに従い、主走査方向Ｘ１−Ｘ２に沿って、被切断物１２に対するカッタ刃２８の切り込み量（即ち、８０＋４０＋８０−４０＝１６０ミクロン）が略一定になる様に、カッタ刃２１のダウン量を調整する。
【０１１１】
言い換えるならば、制御部５２は、主走査方向Ｘ１−Ｘ２に沿う、カッタ刃２８と載置台７との絶対的又は相対的な距離データに従って、カッタ刃２８の高さを制御する。
【０１１２】
また、図９のＳ７〜Ｓ１１に示す様に、切断時に、制御部５２は、前記ダウン量に従い、カッタ刃２８を被切断物１２に切り込ませ、主走査方向Ｘ１−Ｘ２に移動させながら、被切断物１２を副走査方向Ｙ１−Ｙ２に移動させる。
【０１１３】
また、上記説明と異なり、搬送手段４９ａを用いないで、垂直駆動部３６を副走査方向Ｙ１−Ｙ２へ移動させ、上記切断動作を行っても良い（Ｘ−Ｙカッティングプロッタと同一の構成である）。
【０１１４】
次に、制御部５２は、カッタ２１の現在位置がカッタアップ位置か否かを判定する（図９のＳ１２）。もしも、カッタ２１の現在位置がダウン位置ならば、制御部５２は、Ｓ８〜Ｓ１２を繰り返す。
【０１１５】
上記動作を繰り返す事により、カッタ２１の現在位置がカッタアップ位置になれば、制御部５２は、Ｓ１２を肯定する。
【０１１６】
次に、制御部５２は、カッタ２１をアップさせ（図９のＳ１３）、カットデータが終了か否かを判定する（図９のＳ１４）。
【０１１７】
もしも、カットデータが終了していなければ、制御部５２はＳ１４を否定し、Ｓ５〜Ｓ１４の動作を繰り返す。上記動作を繰り返す事により、カットデータが終了すれば、制御部５２はＳ１４の判定を肯定し、切断動作を終了する。
【０１１８】
【発明の効果】
請求項１の本発明では、被切断物が載置される載置台と、被切断物を副操作方向に搬送する搬送手段と、被切断物を切断するカッタ刃を有するカッタと、このカッタを保持し、任意の高さ位置に移動させる垂直駆動部と、この垂直駆動部を載置しカッタを副操作方向に直交する主走査方向に移動させる水平駆動部と、この水平駆動部を案内するシャフトと、制御部とを備え、この制御部は、シャフトと載置台との平行度を測定することで得られた距離データに従って、垂直駆動部によりカッタ刃の高さ位置を制御する。この様に、制御部は、カッタ刃と載置台との距離データに従って、カッタの高さ位置を制御するので、シャフトと載置台とが平行でない（主走査方向にうねっている）場合や、載置台が水平でない場合も、被切断物への切り込み量を容易に、かつ望ましい値に制御できる。
【０１２０】
請求項２の本発明では、前記カッタ刃を前記被切断物に切り込ませ、主走査方向に前記カッタ刃を移動させ、切り込み度合を測定する事により、前記距離データは得られる構成とする。上記構成により、シャフトと載置台とが平行でない場合や、載置台が水平でない場合も、被切断物への切り込み量を容易に、かつ望ましい値に制御できる。
【０１２１】
請求項３の本発明では、前記カッタ刃が前記載置台に当接した事を検出する検出器を設け、主走査方向の複数地点にて前記カッタ刃を移動させ、各地点に於いて、前記カッタ刃を、初期高さから、前記載置台に当接させ、各地点に於ける前記カッタ刃の高さを求める事により、前記距離データは得られる構成とする。この様に、検出器により、上記当接を自動的に検出し、前記距離データを自動的に得る事が出来るので、操作者（又は製造者）による距離データ取得の手間が不必要となる。
【０１２２】
請求項４の本発明では、前記垂直駆動部は、前記カッタ刃をアップ位置又はダウン位置に移動させ、切断時に、前記制御部は、前記距離データに従い、主走査方向に沿って、前記被切断物に対する前記カッタ刃の切り込み量が略一定になる様に、前記カッタ刃のダウン量を調整する構成とする。この様に、載置台が平行でなく、うねっていても、被切断物に対するカッタ刃の切り込み量が主走査方向に於いて略一定となるので、例えば第１層と第２層のみに切り込みを入れ、第３層を残すことができ、カッティング性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るカッティング機１の斜視図である。
【図２】上記カッティング機１の要部斜視図である。
【図３】上記カッティング機１に用いられる検出部３５等の断面図である。
【図４】上記カッティング機１に用いられる垂直駆動部３６の断面図である。
【図５】上記カッティング機１のブロック図である。
【図６】上記カッティング機１に用いられる被切断物１２の一例を示す図面である。
【図７】上記カッティング機１に於て、距離データを得る動作を説明するための図面である。
【図８】上記カッティング機１に於ける、切断動作を示す図面である。
【図９】上記切断動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
７載置台
１２被切断物
２０水平駆動部
２１カッタ
２８カッタ刃
３６垂直駆動部

Claims

被切断物が載置される載置台と、前記被切断物を副操作方向に搬送する搬送手段と、前記被切断物を切断するカッタ刃を有するカッタと、前記カッタを保持し、任意の高さ位置に移動させる垂直駆動部と、この垂直駆動部を載置し前記カッタを前記副操作方向に直交する主走査方向に移動させる水平駆動部と、この水平駆動部を案内するシャフトと、制御部とを備え、前記制御部は、前記シャフトと前記載置台との平行度を測定することで得られた距離データに従って、前記垂直駆動部により前記カッタ刃の高さ位置を制御する事を特徴とするカッティング機。
前記カッタ刃を前記被切断物に切り込ませ、主走査方向に前記カッタ刃を移動させ、切り込み度合を測定する事により、前記距離データは得られる事を特徴とする請求項１のカッティング機。
前記カッタ刃が前記載置台に当接した事を検出する検出器を設け、主走査方向の複数地点にて前記カッタ刃を移動させ、各地点に於いて、前記カッタ刃を、初期高さから、前記載置台に当接させ、各地点に於ける前記カッタ刃の高さを求める事により、前記距離データは得られる事を特徴とする請求項１のカッティング機。
前記垂直駆動部は、前記カッタ刃をアップ位置又はダウン位置に移動させ、切断時に、前記制御部は、前記距離データに従い、主走査方向に沿って、前記被切断物に対する前記カッタ刃の切り込み量が略一定になる様に、前記カッタ刃のダウン量を調整する事を特徴とする請求項１のカッティング機。