JP5880059B2 - Cutter device and medium processing method - Google Patents
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Description
この発明は、印刷装置による図案の印刷動作に連続して、印刷された図案をその輪郭に沿って裁断したり紙器などの折り線を形成したりするためのカッター装置、及び媒体を裁断したり、折り線を付けたりするための媒体加工方法に関する。 The present invention relates to a cutter device for cutting a printed design along its outline or forming a fold line such as a paper container, and a medium, following a design printing operation by a printing device. The present invention relates to a medium processing method for adding a fold line.
紙などの媒体に形成された図案をその輪郭に沿って裁断したり、適宜な位置に折り線を付けたりするための装置(以下、カッター装置)が知られている。裁断の対象となる図案としては、例えば、剥離紙上に剥離可能に接着された媒体上に印刷されたラベルなどがある。ラベルは、後に剥離紙から剥離されて商品などの表面に貼着される。また、図案が紙製の容器(紙器)の展開図に相当する図案であれば、カッター装置は、展開図の外形に沿って裁断する加工動作に加え、その展開図を紙器として箱状に形成するための折り線をつける加工動作も行う。 2. Description of the Related Art An apparatus (hereinafter referred to as a cutter apparatus) for cutting a design formed on a medium such as paper along a contour thereof or making a fold line at an appropriate position is known. As a design to be cut, for example, there is a label printed on a medium that is releasably bonded onto a release paper. The label is later peeled off from the release paper and attached to the surface of a product or the like. In addition, if the design is a design corresponding to a developed view of a paper container (paper container), the cutter device forms the developed view in a box shape as a paper device in addition to the processing operation for cutting along the outer shape of the developed view. A machining operation for making a fold line is also performed.
以下の特許文献1には、ラベルなどの図案を印刷する印刷装置とカッター装置とが一体化された装置について記載されており、カッター装置は、紙送り方向と紙の幅方向に移動可能なカッター刃を備えている。
The following
また、ラベルなどは、一般的に、ロール状に巻回された媒体(紙、フィルムなど、以下、ロール状媒体)の幅方向に複数印刷される。そのため、ラベルをその輪郭に沿って裁断するための方法としては、特許文献1に記載の印刷装置とカッター装置とが一体となった装置を用いる方法に限らず、例えば、以下の特許文献2に記載のスリッターを用いる方法もある。この方法では、すでに幅方向に複数のラベルが印刷されているロール紙を、スリッターを用いて巻回方向、すなわち長さ方向に切断しながら巻き取り、幅方向に複数のラベルが印刷されていたロール紙を幅方向に一つのラベルが印刷された複数のロール紙に分断する。その上で、さらに、印刷装置とは別体のカッター装置や抜き型などを用いて各ロール紙に印刷されているラベルをその輪郭に沿って一つずつ裁断していく。
In general, a plurality of labels and the like are printed in the width direction of a medium wound in a roll shape (paper, film, etc., hereinafter referred to as a roll medium). Therefore, the method for cutting the label along its contour is not limited to the method using the apparatus in which the printing apparatus and the cutter apparatus described in
媒体上に形成されるラベルや紙器の展開図などの図案は、印刷装置によって大量かつ高速に印刷することが可能である。また、図案の種類が多くても、印刷データを変更するだけでよく、例えば、一つのロール紙に多種多様な図案を印刷することができる。しかしながら、その図案に対して裁断などを施すカッター装置は、印刷装置にて図案を形成するための印刷時間と比較すると、裁断や折り線加工などの媒体加工に要する処理時間が長い。そのため、印刷装置による図案の高速印刷が可能であっても、白紙状態の媒体から最終的に裁断した状態の製品にする際には、結局、図案の印刷速度を媒体に対する加工速度に合わせることになり、印刷装置における高速かつ大量印刷や少量多品種印刷によるコストダウン効果が阻害されてしまう。 Designs such as labels and developed drawings of paper containers formed on a medium can be printed in large quantities and at high speed by a printing apparatus. Even if there are many types of designs, it is only necessary to change the print data. For example, a wide variety of designs can be printed on one roll paper. However, a cutter device that performs cutting or the like on the design has a longer processing time required for medium processing such as cutting or folding processing than the printing time for forming the design by the printing device. For this reason, even if high-speed printing of the design by the printing apparatus is possible, when the product is finally cut from the blank medium, the design speed of the design must be adjusted to the processing speed for the medium. Therefore, the cost reduction effect by high-speed, large-volume printing and small-quantity multi-product printing in the printing apparatus is hindered.
具体的には、引用文献1に記載のカッター装置では、印刷された図案の輪郭を一つの刃でなぞって描画するように裁断していくため、紙面の幅方向に複数の図案が印刷されている場合には、裁断に極めて長い時間が掛かる。もちろん、印刷後に別体のカッター装置や抜き型を使って裁断する場合は、印刷済みの媒体をカッター装置まで移動させる必要もあり、同様に、図案の裁断に長時間を要する。また、印刷物が少なくても高価な抜き型が必要となり、印刷装置の利点である少量多品種印刷への対応が極めて難しい。
Specifically, in the cutter device described in the cited
本発明の当初の目的は、図案が形成された媒体をより短時間で加工することが可能なカッター装置を提供すること、であった。そして、その目的を達成するため創作過程で、複数のカッター刃を用い、複数の図案を対象として一括して媒体加工を行う、特殊な構成を備えたカッター装置に想到した。しかしながら、複数のカッター刃を同時に用いた場合、例えば、加工の対象となる図案の数とカッター刃の数とが毎回同じであるとは限らないため、複数のカッター刃の間で、刃先の摩耗などによって加工精度などに偏りが生じることが知見された。 The original object of the present invention was to provide a cutter device that can process a medium on which a design is formed in a shorter time. In order to achieve the object, the present inventors have come up with a cutter apparatus having a special configuration that uses a plurality of cutter blades in a creation process and performs media processing on a plurality of designs collectively. However, when a plurality of cutter blades are used at the same time, for example, since the number of designs to be processed and the number of cutter blades are not always the same, wear of the blade edge between the plurality of cutter blades. It has been found that deviations in machining accuracy and the like occur due to such factors.
したがって本発明は、図案が形成された媒体を短時間で加工することができるとともに、経時変化の状態にバラツキがある複数のカッター刃を同時に使用した場合でも、均一な媒体加工品質を維持できるカッター装置を提供することを主な目的としている。 Therefore, the present invention can process a medium on which a design is formed in a short time, and can maintain a uniform medium processing quality even when a plurality of cutter blades having a variation with time are used at the same time. The main purpose is to provide a device.
上記目的を達成するための主たる発明は、図案が形成されたシート状の媒体にカッター刃の刃先を当接させつつ当該カッター刃と前記媒体とを相対的に移動させて、前記刃先による任意の形状の軌跡を前記媒体に形成するカッター装置であって、
所定の搬送方向に前記媒体を反転自在に搬送する搬送ユニットと、
それぞれが、刃先を有するカッター刃を備えるとともに、当該カッター刃を前記媒体に対して個別に離間、近接自在に移動させて前記刃先を前記媒体に当接させる複数のカッターユニットと、
前記搬送方向と直交する走査方向に前記複数のカッターユニットを個別に移動させるキャリッジユニットと、
制御部と、
を備え、
前記カッター刃は、柱状体の一方の端面側に前記刃先が形成されてなり、前記刃先は、前記柱状体の中心軸上から離間して位置し、
前記制御部は、
前記複数のカッターユニットのうち、同種の前記カッターユニットに装着されているカッター刃について、前記柱状体の前記中心軸から前記刃先までの距離を記憶し、
同種のカッター刃を備える2以上の前記カッターユニットを使用して、それぞれの前記カッターユニットの前記カッター刃の前記刃先を前記媒体に当接させつつ、前記搬送ユニットに前記媒体を前記搬送方向に搬送させる動作と、前記キャリッジユニットに前記2以上のカッターユニットを前記走査方向に移動させる動作とを行わせることで、前記カッター刃と前記媒体とを相対的に移動させて、前記2以上のカッターユニットのそれぞれの前記カッター刃の前記刃先による2以上の軌跡を前記媒体に形成させる媒体加工動作を行わせるとともに、
前記媒体加工動作に際し、使用する前記2以上のカッターユニットを、それぞれに装着されている前記カッター刃についての前記距離に基づいて、前記媒体に対して相対移動させる、
ことを特徴とするカッター装置である。
The main invention for achieving the above object is that the cutter blade and the medium are moved relative to each other while the blade edge of the cutter blade is brought into contact with the sheet-like medium on which the design is formed. A cutter device for forming a trajectory of a shape on the medium,
A transport unit that transports the medium in a predetermined transport direction in a reversible manner;
A plurality of cutter units each including a cutter blade having a blade edge, and separately moving the cutter blade separately from and close to the medium to bring the blade edge into contact with the medium;
A carriage unit that individually moves the plurality of cutter units in a scanning direction orthogonal to the transport direction;
A control unit;
With
The cutter blade is formed with the cutting edge on one end face side of the columnar body, and the cutting edge is located apart from the central axis of the columnar body,
The controller is
For the cutter blade mounted on the same type of cutter unit among the plurality of cutter units, the distance from the central axis of the columnar body to the blade edge is stored,
Using two or more cutter units having the same type of cutter blade, the medium is transported to the transport unit in the transport direction while bringing the blade edge of the cutter blade of each cutter unit into contact with the medium. By moving the cutter blade and the medium relative to each other by causing the carriage unit to move the two or more cutter units in the scanning direction. A medium processing operation for forming two or more trajectories of the cutter blades of the cutter blades on the medium.
In the medium processing operation, the two or more cutter units to be used are moved relative to the medium based on the distances about the cutter blades mounted on the respective cutter units.
This is a cutter device.
===実施形態、および実施例について===
本明細書及び添付図面の記載により、上記主たる発明に対応する実施形態に加え、少なくとも以下の実施形態に対応するカッター装置が明らかにされる。
=== About Embodiments and Examples ===
In addition to the embodiment corresponding to the above main invention, a cutter device corresponding to at least the following embodiment will be clarified by the description of the present specification and the accompanying drawings.
前記制御部は、前記媒体加工動作に際し、使用する前記2以上のカッターユニットを、
それぞれに装着されている前記カッター刃についての前記距離の平均値に基づいて、前記
媒体に対して相対移動させる、ことを特徴とするカッター装置。
The control unit is configured to use the two or more cutter units to be used in the medium processing operation.
A cutter apparatus, wherein the cutter blades are moved relative to the medium based on an average value of the distances of the cutter blades attached to each of the cutter blades.
前記制御部は、前記媒体加工動作に際し、前記2以上のカッターユニットを前記媒体に対して前記搬送方向に相対移動させる場合には、当該2以上のカッターユニットを、それぞれに装着されている前記カッター刃についての前記距離の平均値に基づいて、前記媒体に対して相対移動させる、ことを特徴とするカッター装置。 When the control unit moves the two or more cutter units relative to the medium in the transport direction during the medium processing operation, the two or more cutter units are respectively attached to the cutters. The cutter device is configured to move relative to the medium based on an average value of the distances about the blade.
前記制御部は、前記媒体加工動作に際し、前記2以上のカッターユニットを前記媒体に対して前記走査方向に相対移動させる場合には、当該2以上のカッターユニットを、それぞれに装着されている前記カッター刃についての前記記憶している距離に基づいて、前記媒体に対して相対移動させる、ことを特徴とするカッター装置。 When the control unit moves the two or more cutter units relative to the medium in the scanning direction during the medium processing operation, the two or more cutter units are respectively attached to the cutters. The cutter device is configured to move relative to the medium based on the stored distance of the blade.
そして、本発明の実施例は、上記実施形態に係るカッター装置における媒体加工方法であり、所定の搬送方向に媒体を反転自在に搬送させる搬送ステップと、
柱状体の一方の端面側に刃先が当該柱状体の中心軸上から離間して形成された複数のカッター刃を前記搬送方向と直交する走査方向に個別に移動させる移動ステップと、
前記複数のカッター刃のそれぞれについて、
同種の2以上のカッター刃の刃先を前記媒体に当接させつつ、前記搬送ステップと、前記移動ステップとを行わせて前記2以上のカッター刃と前記媒体とを相対的に移動させることで、前記2以上のカッター刃の前記刃先による2以上の軌跡を前記媒体に形成させる媒体加工ステップとを実行するとともに、
前記媒体加工ステップにおいて、前記使用する2以上のカッター刃を、それぞれのカッター刃についての前記柱状体の前記中心軸から前記刃先までの距離に基づいて、前記媒体に対して相対移動させる、
ことを特徴としている。なお、上記各実施形態や実施例についての具体例、および作用や効果については以下の記載で明らかにする。
And the Example of this invention is a medium processing method in the cutter apparatus which concerns on the said embodiment, The conveyance step which conveys a medium reversibly in a predetermined conveyance direction,
A moving step of individually moving a plurality of cutter blades, each having a cutting edge spaced apart from the central axis of the columnar body on one end face side of the columnar body, in a scanning direction orthogonal to the conveying direction;
For each of the plurality of cutter blades,
While making the cutting edge of two or more cutter blades of the same type contact the medium, the conveying step and the moving step are performed to relatively move the two or more cutter blades and the medium, A medium processing step of forming two or more trajectories of the two or more cutter blades by the cutting edge on the medium; and
In the medium processing step, the two or more cutter blades to be used are moved relative to the medium based on a distance from the central axis of the columnar body to the blade edge for each cutter blade.
It is characterized by that. In addition, the specific example about each said embodiment and an Example, an effect | action, and an effect are clarified by the following description.
===カッター装置の設置例===
図1は、実施形態に係るカッター装置1の設置例を示している。この例では、カッター装置1は、ロール状に巻回された媒体Sを繰り出しながら文字や図形を含んだ図案(ラベルなど)を印刷する印刷装置100に付属して設置されている。カッター装置1は、印刷装置100から搬送されてくる図案が印刷された媒体Sを連続的して搬送しつつ、媒体S上の複数の図案を個々の図案に裁断したり、所定の位置に折り線や罫線をつけたりするなどの媒体加工動作を行う。なお、図1に示した実施形態に係るカッター装置1は、媒体Sを図案ごとに切断して個々に分離するのではなく、必要に応じて折り線や罫線を付けるとともに、図案ごとに切り離し可能な状態で裁断し、その裁断後の媒体Sを巻き取り装置に受け渡して再度ロール状に形成する構成となっている。
=== Installation example of cutter device ===
FIG. 1 shows an installation example of the
図2に、媒体Sの搬送経路の概略を示した。なお図2における紙面奥行き方向を媒体Sの幅方向とし、媒体Sの巻き取り方向を搬送方向、あるいは長さ方向としている。また、搬送方向において、カッター装置1に対して印刷装置100側を上流、巻き取り装置110など加工後の媒体Sが受け渡される後段側を下流とする。なお、媒体Sについては、図案が印刷される面をおもて面、あるいは上面とする。そして、以後の説明では、これらの相対的な位置や方向の関係を踏襲することとする。
FIG. 2 shows an outline of the transport path of the medium S. Note that the depth direction in FIG. 2 is the width direction of the medium S, and the winding direction of the medium S is the transport direction or the length direction. Further, in the transport direction, the
ここに示した印刷装置100は、周知のインクジェット方式の印刷装置100であり、一定長(以下、1フレーム)分の媒体S面に一括してラベルなどの図案を印刷する構成となっている。また、インクを媒体上面に向かって吐出するノズルを備えたヘッド101は、媒体Sの幅方向に亘ってノズルが形成されたラインヘッド101であり、フラットベッド102上に1フレーム分の媒体Sが固定された状態で、そのヘッド101がインクを吐出しつつ搬送方向に移動する。それによって、媒体S上に図案が形成される。1フレーム分の媒体S面に図案が印刷されたら、次の1フレーム分の媒体Sがフラットベッド102上に搬送される。そして、図案が印刷された状態の媒体Sは、インクを媒体S上に固着させるための乾燥ユニット103を経てカッター装置1内に搬送されてくる。
The
カッター装置1は、1フレーム単位で搬送されてくる媒体Sを印刷装置100側に逆流させることなく内部で保持しながら正逆自在に搬送し、最終的に後段に媒体Sを受け渡すための各種ローラー(21〜27)を内蔵し、その媒体Sの搬送途上の所定の媒体加工位置3において、媒体Sに対してカッター刃を当接させつつそのカッター刃を媒体Sに対して相対移動させることで、媒体S上にカッター刃の軌跡を形成させる。すなわち、媒体Sを任意の形状に沿って裁断したり、媒体Sに任意の形状の折り線や罫線を付けたりする媒体加工動作を行う。そして、本実施形態にかかるカッター装置1は、裁断や折り線加工などの媒体加工を施すための機構(媒体加工機構)2やその媒体加工機構2の制御方法に特徴を有し、印刷装置100における媒体Sの搬送速度、すなわち印刷速度を落とすことなく、図案の印刷から裁断などの媒体加工までの実効的な処理時間を短縮することができるようになっている。
The
===カッター装置の構成===
図3に本実施形態に係るカッター装置1の機能ブロック構成を示した。また、図4と図5に、当該カッター装置1の要部となる媒体加工機構2の概略図を示した。図4は、この媒体加工機構2を媒体Sの上面側からみたときの図であり、図5(A)、および図5(B)は、それぞれ、図4におけるa−a矢視断面、およびb−b矢視断面に相当する図である。そして、カッター装置1は、図3に示したように、コントローラー10、搬送ユニット20、キャリッジユニット30、カッターユニット40、および検出器群50を主要な構成として含んでいる。
=== Configuration of Cutter Device ===
FIG. 3 shows a functional block configuration of the
コントローラー10は、実質的に、カッター装置1の制御用コンピューターであり、演算処理装置であるCPU11、CPU11からの命令に従って各ユニット(20,30,40)や検出器群50を制御したり、各ユニット(20,30,40)や検出器群50が出力するデータをCPU11に転送したりするためのユニット制御部12、CPU11により実行されるプログラムの格納領域やそのプログラムの作業領域が確保されるメモリー13、および印刷装置100やコンピューター120などの外部装置とCPU11とのデータ通信を仲介するための通信インターフェイス部(通信IF)14などを含んで構成されている。
The
搬送ユニット20は、媒体Sを正逆双方向に搬送するための各種機構や構造を備え、媒体Sは、前後に移動しながら、上方からカッター刃の刃先が当接して切断されることになる。搬送ユニット20の概略構造は、先に図2に示したように、媒体Sのおもて面や裏面と接触して当該媒体Sを搬送するためのするローラー(21〜27)が各所に配置され、適宜なローラーが正逆に回転可能なモーター(図示せず)と機械的に接続されることで媒体Sが上流あるいは下流方向に向かって搬送される。そして、媒体加工位置3にはニップルローラー25が配置されて、媒体加工時には、このニップルローラー25上にてカッター刃41が媒体Sの上面に当接する。また、最も上流側と下流側のローラー(21,27)間では、媒体Sが正逆方向に搬送されることから、搬送ユニット20には、印刷装置100内に媒体Sが逆流しないように所定の長さ分(例えば、1フレーム分)の媒体Sをカッター装置1内に保持しておくバッファ機能が必要となる。この実施形態では、媒体加工位置3に対して上流側と下流側のそれぞれに上下移動が可能なフローティング・ローラー(21,22)が介在し、このフローティング・ローラー(21,22)が上下方向に移動することでバッファ機能を実現している。
The
カッターユニット40は、媒体Sを裁断するためのカッター刃41と、媒体加工時にそのカッター刃41を媒体Sに当接させるための各種機構を含んで構成されており、本実施形態のカッター装置1は、6組のカッターユニット(40a〜40f)を備えている。図6に、一つのカッターユニット40の概略構成を示した。図6(A)はカッターユニット40の一部を透視した側面図であり、図6(B)は、カッター刃41の拡大図である。カッターユニット40に装着されるカッター刃41は、概して円柱状でその円柱の一方の端面側に刃先42が形成された形状である。そして、カッターユニット40には、そのカッター刃41の円柱部分を収納するホルダー部45と、当該ホルダー部45に内蔵されて、カッター刃41の上端43を吸着しつつ上下方向に移動可能な磁石44と、当該磁石44を上下に移動させる周知のソレノイドアクチュエーター46とを備えている。
The
ソレノイドアクチュエーター(以下、ソレノイド)46は、ユニット制御部12からの電力供給を受けて、下方に移動する移動軸47を備えている。当該移動軸47は、その下端に連続するバネ48を圧縮するとともに、そのバネ48の下端に配置されている磁石44を下方に移動させる。それによって、それによってホルダー部45に収納されたカッター刃41が上下に移動し、カッター刃41の刃先42が媒体S上に当接したり離間したりすることが可能となっている。また、ソレノイド46に印加する電流を制御することで、刃先42を媒体Sに押しつける強度を調整することができ、媒体Sに所定の深さの裁断線や折り線などを形成することができる。例えば、ラベル用の媒体Sであれば、ラベルとなる図案が印刷された紙やフィルムが剥離紙上に貼着された二層構造であるため、その剥離紙を切断せずにラベルが印刷された紙やフィルムのみを切断することができる。もちろん、媒体Sの厚さに応じて押圧強度を調節し、種々の厚さの媒体Sを切断することも可能である。刃先42が所定の形状を有するカッター刃41を用いるとともに、押圧強度を調整することで、例えば、後に箱状に成型される紙器の折り線や罫線などを形成することも可能となる。そして、ソレノイド46への電力供給が解除されると、圧縮状態にあるバネ48が復元し、カッター刃41が上方に移動し、刃先42が媒体S上面から離間する。
The solenoid actuator (hereinafter referred to as a solenoid) 46 includes a moving
また、本実施形態におけるカッター刃41は、媒体S上に当接させた状態で、カッターユニット40を移動させると、その移動方向に刃先42が向くように追従する「自在刃」である。上述したように、カッター刃41は、総じて円柱状で、上端43は、上方を頂点とする円錐状で、下端に刃先42が形成されている。そして、刃先42の形成位置は、上端43の円錐の頂点を通る円柱の中心軸49と所定の距離dを有して離間している。すなわち、「偏芯カッター刃」などと呼ばれているカッター刃41となっている。また、カッター刃41を吸着する磁石44の下端も下方を頂点とする円錐状であり、カッター刃41と磁石44は互いに円錐の頂点の一点で当接した状態で吸着されている。それによって、カッター刃41の刃先42を媒体Sに当接させた状態でカッターユニット40を移動させると、刃先42が、中心軸49の軌跡に追従する。すなわち、中心軸49回りにカッター刃41を回転させるための別の動力や特別な機構を必要とせずに、カッター刃41自体が当該中心軸49回りに回転する。
In addition, the
キャリッジユニット30は、カッターユニット40を媒体Sの幅方向(以下、走査方向)に移動させるためのものであり、6組のカッターユニット(40a〜40f)に対応して6組(30a〜30f)ある。各カッターユニット(40a〜40f)は、個別にキャリッジ(31a〜31f)に支持されて、走査方向に個別に往復移動する。
The
図7にキャリッジユニット30の部分的な構成を破断斜視図にして示した。当該図7は、図4に示した媒体加工機構2を白抜き矢印4の方向から俯瞰したときの図に相当する。本実施形態において、キャリッジユニット30は、二つ一組で一つのカッターユニット(40a〜40f)を支持しつつガイドレール(35a〜35f)によって案内される6組のキャリッジ(31a〜31f)と、二つ一組のキャリッジ(31a〜31f)の一方が固定されて、当該キャリッジ(31a〜31f)を媒体Sの幅方向(以下、走査方向)に往復運動させるベルト(34a〜34f)と、そのベルト(34a〜34f)を正逆反転自在に巡回運動させるためのモーター(32a〜32f)やプーリー(33a〜33f)などを含んで構成されている。そして、計6本のベルト(34a〜34f)は、各カッターユニット(40a〜40f)の前後にそれぞれ3本ずつ配置されて、各ベルト(34a〜34f)がそれぞれのモーター(32a〜32f)とプーリー(33a〜33f)に架け渡されて、個別に往復運動する。キャリッジ(31a〜31f)を案内するガイドレール35は、全部で6本あり、上下に3本ずつ前後に配置されて、走査方向に延長している。そして、当該図7に示したように、同じ高さ位置にある前後一組のガイドレール(35af,35be,35cd)は、二組のキャリッジ(31aと31f,31bと31e,31cと31d)を案内し、二組のキャリッジ(31aと31f,31bと31e,31cと31d)が共通のガイドレール(35af,35be,35cd)によって案内されるようになっている。各カッターユニット(40a〜40f)は、一組のキャリッジ(31a〜31f)間に架設された支持部材(36a〜36f)を介して二つ一組のキャリッジ(31a〜31f)間に支持されている。そして、この例では、6組のキャリッジ(31a〜31f)のうち、走査方向において最も内側にある二組のキャリッジ(31c,31d)が上段のガイドレール35cdによって案内され、以後、外側に向かって二つ一組のキャリッジ(31b−31eと31a−31f)が、順に中段のガイドレール35beと下段のガイドレール35afに案内される。すなわち、走査方向を左右方向とすると、6組のカッターユニット(40a〜40f)は、上下位置については左右対称となるように配置されている。また、6組のカッターユニット(40a〜40f)は、それぞれのカッター刃41の中心軸49が走査方向に一列となるように左右方向に並んでいる。
FIG. 7 shows a partial configuration of the
なお、各ガイドレール(35af,35be,35cd)の長さは、媒体加工位置3における媒体Sの幅方向長さ、すなわち媒体Sにおける左右の余白を除いた長さよりも長く、カッター装置1が媒体加工動作にないときは、6組のキャリッジ(31a〜31f)が3組ずつ左右の端部に移動し、この状態では一番内側のカッターユニット(40c,40d)は、媒体加工位置3よりも走査方向外側の位置(待機位置)にある。そして、各モーター(32a〜32f)がユニット制御部12からの制御信号に基づいて各ベルト(34a〜34f)を走行させることで、各キャリッジ(31a〜31f)に支持されている6組のカッターユニット(40a〜40f)が個別に走査方向に移動する。なお、図4、図5からも理解できるように、それぞれのカッターユニット(例えば、40b)は、隣接するカッターユニット(40a,40c)を超えて反対側に移動することができない。すなわち、各カッターユニット(40a〜40f)は、走査方向における相互の相対的な位置関係が固定されている。
The length of each guide rail (35af, 35be, 35cd) is longer than the length in the width direction of the medium S at the medium processing position 3, that is, the length of the medium S excluding the left and right margins. When the processing operation is not performed, the six carriages (31a to 31f) move to the left and right ends three by three. In this state, the innermost cutter unit (40c, 40d) is located at a position higher than the medium processing position 3. It is at a position outside the scanning direction (standby position). And each motor (32a-32f) makes each belt (34a-34f) drive | work based on the control signal from the
このように、カッター装置1では、搬送ユニット20によって媒体Sが正逆方向に搬送されるとともに、各カッターユニット(40a〜40f)が個別に走査方向に移動する。それによって、各カッターユニット(40a〜40f)に装着されているそれぞれのカッター刃(41a〜41f)の刃先42が媒体S上に任意の軌跡(裁断線、折り線など)を描くことが可能となる。
As described above, in the
なお、検出器群50は、カッター装置1内の様々な状態を検出するための各種センサーを含み、各センサーは、その検出結果(検出データ)をコントローラー10に出力する。この例では、各キャリッジ(31a〜31f)の走査方向での位置を検出するリニア式エンコーダー(図示せず)、媒体Sの搬送量や搬送方向を検出するためのローラロータリー式エンコーダー(図示せず)、媒体S上に印刷された「トンボ」などの位置合わせ用のマーク(以下、位置決めマーク)を撮影するためのカメラ(図示せず)などが検出器群50に含まれている。
The
===実施形態に係るカッター装置の優位点===
以上の構成を備えたカッター装置1は、媒体Sに対して個別に相対移動する6組のカッターユニット(40a〜40f)を備えており、しかも、6組のカッターユニット(40a〜40f)には、裁断の深さや用途(例えば、裁断用と折り線加工用)など、異なる種類のカッター刃(41a〜41f)を装着させることができるため、原理的に媒体加工速度を向上させることができるようになっている。
=== Advantages of the cutter device according to the embodiment ===
The
具体的には、媒体Sの幅方向に亘って複数の図案が形成されている場合、従来のカッター装置では、複数種類のカッター刃を備えていたとしても、幅方向にある複数の図案の一つずつに対して、ある種類のカッター刃を使って裁断したり折り線を付けたりする媒体加工動作を実行し、次に、異なるカッター刃を用いて異なる媒体加工動作を行っていた。すなわち、幅方向に形成されている複数の図案うちの一つの図案に対して異なるカッター刃による一連の媒体加工動作が終わると、次の図案に対する一連の媒体加工動作を最初から繰り返していた。そのため、媒体Sの加工に関わる速度を大きく向上させることが難しかった。 Specifically, when a plurality of designs are formed across the width direction of the medium S, even if the conventional cutter device includes a plurality of types of cutter blades, For each one, a media processing operation was performed using a certain type of cutter blade to cut or crease, and then a different media processing operation was performed using a different cutter blade. That is, when a series of media processing operations with different cutter blades is completed for one design among a plurality of designs formed in the width direction, a series of media processing operations for the next design is repeated from the beginning. For this reason, it has been difficult to greatly improve the speed related to the processing of the medium S.
一方、本実施形態に係るカッター装置1では、複数のカッターユニット(40a〜40f)を備え、しかも、それぞれのカッターユニット(40a〜40f)に装着されるカッター刃(41a〜41f)を異なる種類のものにすることができる。そして、走査方向については、複数のカッターユニット(40a〜40f)を同時に動作させることができる。例えば、紙器用の図案であれば、展開図に対応する外形を裁断するカッター刃(例えば、41d〜41f)を装着したカッターユニット(例えば、40d〜40f)と、折り線を形成するためのカッター刃(例えば、41a〜41c)を装着したカッターユニット(例えば、40a〜40c)の双方を搭載することができるとともに、複数のカッターユニット(40a〜40f)のうち、同じ種類のカッター刃(41a〜41c、または41d〜41f)を装着している複数のカッターユニット(例えば、40a〜40c,または40d〜40f)が、同時に媒体Sに対して同じ内容の媒体加工動作を実行することができる。なお、異なる種類のカッター刃(41a〜41f)とは、用途によって刃先42の形状自体が異なる場合だけでなく、同じ用途や形状であっても、ソレノイド46への印加電流やソレノイド46の移動軸47を上方へ付勢するバネ48の強さなどによって、各カッター刃41による媒体Sへの押圧強度が異なっている場合にも該当する。いずれにしても、カッター装置1は、媒体加工動作中にある複数のカッター刃(41a〜41f)については同じ種類のものを用いることで高い媒体加工速度を達成している。以下では、本実施形態に係るカッター装置1における媒体加工動作について説明する。
On the other hand, the
===カッター装置の媒体加工動作===
カッター装置1による具体的な媒体加工動作の一例として、紙器用の図案が形成された媒体Sを加工対象として、その図案に折り線を形成する動作を実行した上で紙器の外周に切断線を形成する動作を連続、かつ高速に行う例を示す。図8と図9に媒体加工動作の一例についての概略を示した。これらの図では、図4、図5に示した構成において、左右3組ずつのカッターユニット(40a〜40c,および40d〜40f)で、異なるカッター刃(41a〜41c,および41d〜41f)が装着されているものとする。図8、図9では、紙面左側にあるカッター刃(41a〜41c)が折り線加工用であり、図中では、黒丸で示されている。また、白丸で示された右側のカッター刃(41d〜41f)が、裁断用となっている。そして、図中における黒丸と白丸の位置を刃先42の位置としている。なお、紙器を形成するための媒体Sは、例えば、紙器の展開図に相当する図案が印刷された紙面の裏面側に台紙が積層された構成であり、ここでは、その図案200が形成されている紙面の所定位置に折り線202を形成する動作と、図案200の外形を裁断する動作とを行うこととしている。そして、媒体Sの幅方向に同じ図案200が三つ並んで形成され、この図案200に対して折り線加工と裁断とを行う。
=== Media processing operation of cutter device ===
As an example of a specific medium processing operation by the
まず、折り線加工時の動作の流れを図8(A)〜(E)の順に示した。(A)に示したように、媒体加工動作が休止中にあるときは、カッターユニット(40a〜40f)は、それぞれ、走査方向の左右に3組ずつに分かれて所定の待機位置にある。また、コントローラー10のメモリー13には、カッターユニット(40a〜40f)のそれぞれとカッター刃(41a,41d)の種類との対応付けを記述したデータが記憶されているものとする。このカッターユニット(40a〜40f)と各カッター刃(41a〜41f)との対応関係を記述したデータは、印刷装置100やコンピューター120などの外部装置から送信されてくるものであってもよいし、カッター装置1にカッターユニット(40a〜40f)とカッター刃(41a,41d)との対応付けを利用者入力により受け付けるユーザーインターフェイスを備えさせてもよい。
First, the flow of operation at the time of folding line processing is shown in the order of FIGS. As shown in (A), when the medium processing operation is at rest, each of the cutter units (40a to 40f) is divided into three sets on the left and right sides in the scanning direction and is in a predetermined standby position. Further, it is assumed that the
そして、加工対象となる図案200が印刷されている媒体Sが印刷装置100より搬送されてくると、CPU11は、搬送ユニット20を制御し、媒体Sを媒体加工位置3まで搬送させる。そして、外部装置(100,120)から受け取った加工対象となる図案200の位置や形状を記述したデータに基づいて、媒体Sへの加工開始位置204を特定する。本実施例では、ユニット制御部12が位置決めマーク203を撮影するカメラからの映像信号をサンプリングするなどして所定形式の映像データに変換し、CPU11がその映像データを周知の画像認識技術により処理することで、各図案に対応する位置決めマーク203の有無やその形成位置を検出する。そして、搬送ユニット20を制御し、検出した位置決めマーク203の位置と図案200の印刷領域とが所定の相対位置関係となるまで媒体Sを搬送させ、さらに、折り線加工用のカッターユニット(40a〜40c)を、それぞれの加工開始位置204まで移動させる(図8:B)。
When the medium S on which the
次に、ソレノイド46に通電させてカッター刃(41a〜41c)を媒体S上に当接させるとともに、各カッター刃(41a〜41c)の刃先42が所定の軌跡を描くように搬送ユニット20とキャリッジユニット30とを制御する。この例では、図案200は、扁平な箱の展開図に相当し、その箱の底面となる領域の周囲に折り線202を付ける動作を示している。図中では、形成前の折り線201が点線で示され、形成済の折り線202が太線で示されている。まず、矩形の底面の一つの角を加工開始位置204とし、媒体Sを下流側に搬送させて次の角まで折り線202を付けた後、走査方向に各カッターユニット(40a〜40c)を移動させる(図8:C)。そして、次の角まで折り線202が付くようにカッターユニット(40a〜40c)を移動させたならば、媒体Sを上流側に搬送させる(図8:D)。このようにして、カッター刃(41a〜41c)の刃先42を紙器の矩形底面の外周に沿って時計回りに「一筆書き」となるように周回させ、最終的に始点である加工開始位置204に戻るようにしている(図8:E)。もちろん、より複雑な折り線を付けるような場合では一筆書きができない場合もある、このような場合、折り線が不連続となっている区間では一度ソレノイド46への通電を遮断させてカッター刃(41a〜41c)を媒体S上から離間させ、その状態で次の加工開始位置まで刃先42を移動させればよい。
Next, the
以上の動作により、紙器の折り線が形成されたならば、次に紙器の外形を裁断する。図9(A)〜(E)にその裁断動作の手順を示した。まず、図9(A)に示したように、折り線加工用のカッター刃(41a〜41c)が装着されたカッターユニット(40a〜40c)を待機位置まで移動させたのち、裁断用のカッター刃(41d〜41f)が装着されたカッターユニット(40a〜40f)を裁断開始位置205まで移動させる。そして、図9(B)〜(D)に示したように、紙器の展開図に相当する図案200の外形に沿って刃先42が移動するように、搬送ユニット20とキャリッジユニット30を制御する。ここでは、図案200の外形206に対し、裁断された状態の裁断線207を太線で示している。そして、最終的に、図9(E)に示したように、図案200の外形206を描くように裁断線207を形成して刃先42が一筆書きで裁断開始位置205に戻るようにする。
If the folding line of the paper container is formed by the above operation, then the outer shape of the paper container is cut. 9A to 9E show the procedure of the cutting operation. First, as shown in FIG. 9A, after the cutter units (40a to 40c) on which the cutter blades (41a to 41c) for folding lines are mounted are moved to the standby position, the cutter blade for cutting is used. The cutter units (40a to 40f) to which (41d to 41f) are mounted are moved to the cutting
このように、カッター装置1は、折り線202の形成動作と裁断動作のそれぞれについて、走査方向に亘って形成されている複数の図案に対して一括して実行することができる。そして、走査方向に亘って形成されている複数の図案に対して折り線の形成動作と裁断動作からなる一連の媒体加工動作を終えたら、未加工の図案に対する加工開始位置まで媒体Sを下流に向けて搬送し、次の媒体加工動作を行う。このようにして一連の媒体加工動作を繰り返していく。
As described above, the
また、カッター装置1における媒体加工動作は、例えば、印刷装置100において所定の媒体領域に図案が印刷されている時間内に行う。印刷装置100が1フレーム分の領域を一単位として図案を印刷する場合では、1フレーム分の図案200が印刷されている期間に媒体加工動作を行う。すなわち、印刷済みの1フレーム分の図案200に対する媒体加工動作を1フレーム分の図案200が印刷されている間に完了させる。それによって、印刷速度を減速させることなく、媒体加工動作を並行して実行させることができる。
Further, the medium processing operation in the
もちろん、印刷装置100は、1フレームを単位として印刷動作を実行せず、媒体Sの幅方向(走査方向)に移動可能なヘッドを備えて、媒体Sを搬送させつつヘッドを走査方向に移動させることで媒体S上に図案200を形成していく、所謂シリアルプリンターであってもよい。いずれにしても、カッター装置1は、所定の長さ分の媒体Sを、バッファとしてカッター装置1内に保持しつつ反転自在に搬送する搬送ユニット20と、上述した個別に走査方向に移動可能な複数のカッターユニット(40a〜40f)を備えて、印刷装置100における印刷動作を休止させずに連続し媒体加工動作を実行していくようになっている。
Of course, the
===カッター刃の経時変化について===
ところで、カッター刃41は、使用されることによって摩耗していく。例えば、図6(B)に示したような偏芯カッター刃41であれば、摩耗によって、中心軸49と刃先42との距離(以下、オフセット量)dが徐々に大きくなっていく。図10に、カッター刃41の形状が経時変化していく様子を例示した。この図10に示したように、カッターユニット40の移動に伴って刃先42は、中心軸49に追従するように矢印420方向に移動する。すなわち、偏芯カッター刃41では、刃先42から中心軸49方向に向かって斜め上方に向かいつつ、円柱側面に至る稜線421が実質的な刃となる。そして、この刃が摩耗していく。そのため、図10(A)に示した当初の刃先42の上下方向の位置422は、図10(B)に示したように、摩耗により徐々に上方の位置423に移動し、それに伴って当初のオフセット量d1がd2へと拡大していく。
=== About change with time of cutter blade ===
By the way, the
図11に、オフセット量dと刃先42の軌跡との関係を示した。この図では、所定の図形210に沿って媒体Sを裁断したときの状態を示しており、形成前の裁断線、すなわち裁断すべき図形210を点線で示し、形成済みの裁断線207を実線で示している。また、図11(A1)〜(A5)ではカッター刃41の中心軸49を黒丸、実際の刃先42の位置を白丸で示した。図11(B1)〜(B5)、および図11(C1)〜(C5)では、摩耗がない当初の刃先142の位置、あるいはCPU11が認識している刃先142の位置を網点の丸で示している。
FIG. 11 shows the relationship between the offset amount d and the locus of the
図11(A1)〜(A5)は、当初の刃先142と実際の刃先42の位置とが一致しているときに所定の図形210に沿って媒体Sを裁断したときの裁断線207の形成手順を示している。なお、ここでは、搬送方向に媒体Sを切断して図中における縦の裁断線207を形成したのち、走査方向へ媒体Sを切断して横の裁断線207を形成して、最終的に外形が逆L字型となる裁断線207を形成する例を示している。まず、搬送方向に媒体Sを搬送させて縦の裁断線207を形成する(A1)(A2)。このとき、オフセット量dを考慮して刃先42が確実に縦線と横線の交点211まで移動するように、中心軸49は縦線の延長線上まで移動させる(A2)。すなわち、縦線を形成する際には、所定の距離だけ余分に媒体Sを搬送させて積極的に「オーバーラン」をさせる。次いで、この刃先42を中心にしてカッター刃41の中心軸49が円周上を移動しながら横線に向かう軌跡を描くように媒体Sを搬送させつつカッターユニット40を移動させる(A3)。すなわち、上流に向かう媒体Sの搬送速度と、図中でカッターユニット40が走査方向右方に向かう移動速度とを一致させる。カッター刃41の中心軸49と刃先42とが横線上に並んだならば(A4)、カッターユニット40を走査方向に移動させる(A5)。それによって、刃先42が目標とする鉤状の形状に沿って移動する。
11A1 to 11A5 illustrate a procedure for forming the
しかし、当初の刃先142の位置やCPU11が認識している刃先142の位置と、実際の刃先42の位置との間に誤差がある場合では、媒体Sを目標とする形状に裁断することができない。例えば、(B1)〜(B5)に示したように、中心軸49に対し、実際の刃先42が認識している刃先142よりも外側の位置にあるときは、制御自体は、先に示した(A1)〜(A5)と同様の手順(B1)〜(B5)で行うため、実際の刃先42の軌跡が上記交点211付近で走査方向外側にずれる。すなわち、最終的に(B5)に示したように、目標とする図形210に対し、交点211付近で走査方向外側に円周の1/4の円弧状に膨らんだ裁断線207が形成される。
However, if there is an error between the original position of the
一方、実際の刃先42に対して、CPU11が認識している刃先142の位置が内側にあるときは、(C1)(C2)に示したように、オーバーランさせる距離が過剰となり、交点211を超えて縦線の延長方向に裁断線207が形成される。次いで、CPU11が認識している刃先142を中心にしてカッター刃41の中心軸49を円周上に沿って移動させるため、過剰にオーバーランした線分を半径とした円周の1/4の円弧が横線に向かって形成される(C2)(C3)。そして、カッターユニット40を走査方向へ移動させると、結果的に、(C5)に示したように、横線に対して搬送方向の外側に突出した1/4円周分の円弧が形成された裁断線207となってしまう。従って、実際の刃先42の位置が摩耗などによって経時変化する場合、媒体加工の精度が劣化することになる。
On the other hand, when the position of the
===実施形態に係るカッター装置において考慮すべき点===
上述したように、カッター装置1は、カッター刃41が摩耗することなどに起因して媒体加工品質が経時変化する。もちろん、一つのカッター刃41にのみ注目すれば、媒体加工品質は、摩耗状態に応じて制御の方法を変えることで対応できる。例えば、オフセット量dを実際に測定してその測定値をメモリー13に記憶させておいたり、一つのカッター刃41の媒体加工時間や移動量の累積量などと上記のオフセット量dとの対応関係をメモリー13に記憶させたりしておけば、CPU11は、現在の刃先42の位置を特定することができ、カッター刃41自体に経時変化があったとしても媒体加工品質を一定に維持することが可能である。
=== Points to Consider in the Cutter Device According to the Embodiment ===
As described above, in the
しかしながら、本実施形態のカッター装置1は、走査方向に個別に移動可能な複数のカッターユニット40を備えている、という特徴故に考慮すべき点がある。具体的には、媒体Sには、幅方向に同じ図案が複数形成されているのが一般的であるものの、その複数の図案が常に一定の数となっているわけではない。媒体Sの幅方向に亘って一つしか形成されていない場合もあるし、カッターユニット40の数よりも多い場合もある。したがって、媒体加工に際して使用するカッター刃41の数が不定となり、長期間に亘ってカッター装置1を使用し続ければ、各カッター刃41の媒体加工の量(累積時間、累積移動量など)に差が出てくる。すなわち、各カッター刃同士で摩耗状態が不均一となる。
However, the
各カッター刃41の摩耗状態に差があれば、一回の媒体加工の機会に同じ種類のカッター刃を用いて同じ図案を対象として媒体加工したとしても、その加工品質に差が生じ、最終的には、媒体加工によって生産される製品(ラベルなど)の品質にバラツキが発生することになる。そこで、以下では、経時変化の状態が不均一な複数のカッター刃41を同時に使用して媒体加工する場合でも、各カッター刃41の刃先42による軌跡が同等となるように制御する媒体加工方法を実施例として挙げる。
If there is a difference in the wear state of each
===第1の実施例===
第1の実施例に係る媒体加工方法は、刃先42が摩耗するなどして、当初の刃先42の位置と現時点での刃先42の位置に誤差が発生した場合を考慮してカッター装置1を制御するための基本的な方法である。概略的には、何らかの方法によって各カッターユニット40のそれぞれに装着されているカッター刃42のオフセット量dを測定し、複数のカッターユニット40を使用して媒体加工動作を実行する際、各カッター刃41のオフセット量の差に基づいて刃先42によって形成させる軌跡を可変制御するものである。
=== First Embodiment ===
The medium processing method according to the first embodiment controls the
なお、オフセット量dの測定方法については、媒体加工動作を開始する前に刃先42の位置を作業者が測定し、その測定データを外部装置(100,120)やカッター装置1のユーザーインターフェイスを介して入力してもよいし、刃先42の状態を監視する撮像素子をカッター装置1に備えさせて、その撮像素子からの画像をCPU11が解析することで現在の刃先42の位置を特定してもよい。いずれにしても、オフセット量dが測定されて、その測定結果がメモリー13などに記憶されるなどして、CPU11により読み出し可能な状態となっている。
Regarding the method of measuring the offset amount d, the operator measures the position of the
図12に第1の実施例に係る媒体加工方法の流れを示した。まず、CPU11が、外部装置(100,120)などから、媒体Sに形成されている図案に対する媒体加工の内容についての情報(以下、媒体加工情報)を外部装置(100,120)などから受け取る。あるいは、媒体加工情報をユーザーインターフェイスからの利用者入力により直接受け取る(s1)。次に、受け取った媒体加工情報に基づいて使用するカッターユニットを選択する(s2)。そして、選択したカッターユニット40に装着されている各カッター刃41のオフセット量dのデータをメモリー13から読み出す(s3)。選択したカッターユニット40の数nが1でなければ、各カッターユニット40使用するカッター刃41のオフセット量dの平均値をdavを計算する(s4→s5)。CPU11は、各カッター刃41のオフセット量dをオフセット量dの平均値davに設定し(s6)、その設定したオフセット量davに基づいて、選択したカッターユニット40に媒体加工動作を開始させる(s7)。なお、選択したカッターユニット40の数nが1であれば、取得したオフセット量dに基づいて選択したカッターユニット40に媒体加工動作を開始させる(s4→s7)。
FIG. 12 shows the flow of the medium processing method according to the first embodiment. First, the CPU 11 receives, from an external device (100, 120) or the like, information from the external device (100, 120) or the like (hereinafter referred to as medium processing information) about the content of the medium processing on the design formed on the medium S. Alternatively, the medium processing information is directly received by user input from the user interface (s1). Next, a cutter unit to be used is selected based on the received medium processing information (s2). Then, data of the offset amount d of each
このように第1の実施例では、媒体加工に際して使用する複数のカッターユニット40のそれぞれに装着されているカッター刃41のオフセット量dとして平均値davを採用することで、譬え複数のカッター刃41における摩耗状態に差異があったとしても、各カッター刃41の刃先42が媒体Sに形成する軌跡は、概ね同じような形状となる。
As described above, in the first embodiment, the average value d av is adopted as the offset amount d of the
図13に摩耗状態が異なる複数のカッター刃(41a、41b)を用いて媒体加工を行ったときに媒体Sに形成される軌跡を示した。ここでは、説明を簡単にするために、第1および第2の二つのカッター刃(41a,41b)を用いることとしている。図13(A1)〜(A4)は、それぞれ、刃先42が摩耗していない当初のカッター刃41の刃先42の位置を示す図、第1のカッター刃41aの刃先42aの位置を示す図、第2のカッター刃42aの刃先42aの位置を示す図、および各カッター刃(41,41a,41b)における刃先(42,42a,42b)の位置と第1と第2のカッター刃(41a,41b)の刃先(42a,42b)の位置の平均位置42avとの位置関係を示す図である。そして、この図13(A4)に示したように、ここでは、第1の実施例の効果をわかりやすくするために、第1のカッター刃41aの刃先42aの位置と、第2のカッター刃41bの刃先42bの位置とはかなり差があるものとしている。
FIG. 13 shows a trajectory formed on the medium S when the medium is processed using a plurality of cutter blades (41a, 41b) having different wear states. Here, in order to simplify the explanation, the first and second two cutter blades (41a, 41b) are used. FIGS. 13A1 to 13A4 are diagrams each showing the position of the
図13(B1)〜(B3)と(C1)〜(C3)は、媒体加工動作に際し、第1および第2のカッター刃(41a,41b)のオフセット量(da,db)を平均化せずに、当初のオフセット量dを採用した場合の第1のカッター刃41aの刃先42a軌跡と、第2のカッター刃41bの刃先42b軌跡である。図13(B3)と(C3)を比較すると、どちらのカッター刃(41a,41b)のオフセット量(da,db)も当初のカッター刃42のオフセット量dよりも大きな値となっているので、逆L字型の図案に沿って軌跡(207a,207b)を形成すると、どちらの軌跡(207a,207b)も縦線と横線の交点211で走査方向外側に膨らんだ形状となる。しかし、その膨らみの度合い、すなわち軌跡(207a,207b)の形状には大きな差がある。
FIGS. 13B1 to 13B3 and FIGS. 13C1 to 13C3 do not average the offset amounts (da, db) of the first and second cutter blades (41a, 41b) during the medium processing operation. In addition, there are a
図13(D1)〜(D3)と(E1)〜(E3)は、第1の実施例に係る媒体加工方法によって形成される、第1および第2のカッター刃(41a,41b)の刃先(42a,42b)による軌跡(207a,207b)を示している。媒体加工に際し、第1および第2のカッター刃(41a,41b)の刃先(42a,42b)のオフセット量(da,db)を平均化し、その平均化したときの位置42avに仮想的な刃先があるものとしている。図13(D3)と(E3)とに示したように、第1および第2のカッター刃(41a,41b)の刃先(42a,42b)によって最終的に形成される軌跡(207a,207b)は、オフセット量(da,db)を平均化しなかったときと比較して、図形210の交点211付近での膨らみ方向が横方向と縦方向とで異なっているものの、極端な差異がなくなっていることが分かる。すなわち、媒体加工品質が均一化されている。
13 (D1) to (D3) and (E1) to (E3) are cutting edges of the first and second cutter blades (41a, 41b) formed by the medium processing method according to the first embodiment. The locus (207a, 207b) by 42a, 42b) is shown. When processing the medium, the offset amounts (da, db) of the cutting edges (42a, 42b) of the first and second cutter blades (41a, 41b) are averaged, and a virtual cutting edge is located at the position 42av when the averaging is performed. It is supposed to be. As shown in FIGS. 13D3 and E3, the trajectories (207a, 207b) finally formed by the blade edges (42a, 42b) of the first and second cutter blades (41a, 41b) are as follows. Compared with the case where the offset amounts (da, db) are not averaged, the bulge direction in the vicinity of the
===第2の実施例===
<カッターユニットの相対移動方向について>
第1の実施例では、カッターユニット40が媒体Sに対し、搬送方向、および走査方向のいずれの方向に移動していたとしても、使用する複数のカッターユニット40は一律に各カッター刃41のオフセット量dの平均値davに基づいて媒体加工動作を実行することとしていた。しかし、複数の1の実施例の本実施形態に係るカッター装置1は、各カッターユニット40を媒体Sに対して相対的に搬送方向に移動させるときは搬送ユニット20によって媒体Sを移動させ、走査方向に移動させるときは、キャリッジユニット30により複数のカッターユニット40のそれぞれを個別に移動さることが可能となっている。そこで、第2の実施例では、カッター刃41の摩耗状態が異なる複数のカッターユニット40を同時に使用して媒体加工を行う際に、実施形態に係るカッター装置1の特徴を積極的に利用することで、媒体加工品質をより均一にする媒体加工方法を挙げる。
=== Second Embodiment ===
<About the relative movement direction of the cutter unit>
In the first embodiment, even if the
<具体例>
図14に第2の実施例に係る媒体加工方法の概略を示した。当該図では、図13に示した第1、および第2の二つのカッター刃(41a,41b)により、下方が開放し、上方と底としたコの字型の図形212を対象として媒体Sを裁断する手順を示しており、図14(A1)〜(A5)は、上記コの字型の図形212を対象として、第1のカッター刃41aが第1の実施例の媒体加工方法で媒体Sを裁断したときに形成される裁断線207aを示している。図14(B1)〜(B5)は、同じ図形212に対して第2のカッター刃41bが第1の実施例の媒体加工方法で媒体Sを裁断したときに形成される裁断線207bを示している。また、図14(C1)〜(C5)と、(D1)〜(D5)は、それぞれ、同じコの字型の図形212を対象として、第1のカッター刃41aが第2の実施例の媒体加工方法で媒体Sを裁断したときに形成される裁断線207aと、第2のカッター刃41bが第2の実施例の媒体加工方法で媒体Sを裁断したときに形成される裁断線207bとを示している。
<Specific example>
FIG. 14 shows an outline of a medium processing method according to the second embodiment. In the figure, the first and second two cutter blades (41a, 41b) shown in FIG. 13 open the lower part, and the medium S is targeted for a U-shaped figure 212 having an upper part and a bottom part. FIG. 14A1 to FIG. 14A5 illustrate the cutting procedure. For the U-shaped figure 212, the
図14(A1)〜(A5)および(B1)〜(B5)に示したように、第1の実施例の媒体加工方法では、コの字型の図形212における縦線と横線との交点(211,213)が二つあり、その二つの交点(211,213)のいずれにも図形212の外方に膨らむ形状の曲線が形成される。そこで、実施形態に係るカッター装置1では、各カッターユニット40は、搬送方向には、媒体Sに対して一律に相対移動するのに対し、走査方向については個別に移動可能であることから、第2の実施例では、図14(C1)〜(C5)および(D1)〜(D5)に示したように、カッター刃(41a,41b)は、媒体Sに対して搬送方向に相対移動する際には、個別に移動できないことから、オフセット量dの平均値davに基づいた媒体加工動作を実行する。
As shown in FIGS. 14 (A1) to (A5) and (B1) to (B5), in the medium processing method of the first embodiment, the intersection point of the vertical line and the horizontal line in the U-shaped figure 212 ( 211, 213), and a curve having a shape that swells outward from the figure 212 is formed at any of the two intersections (211 213). Therefore, in the
走査方向に移動する際には、各カッター刃(41a,42b)は個別に移動可能となることから、それぞれのカッター刃(40a,40b)に固有のオフセット量(da,db)に基づいた媒体加工動作を実行する。それによって、図14(C5)(D5)に示したように、コの字型の図形212の一方の端部から他端に向かう軌跡(207a,207b)の途上で、横線から縦線への屈曲点213では、図形212の外方に膨らむ形状の軌跡が形成されず、L字型の正確な軌跡を描く。すなわち、第1の実施例と比較して、媒体加工品質がより均一になる。なお、図案は搬送方向と走査方向に向かう直線だけで形成されていない。斜線はもちろん、様々な方向に延長する直線と曲線の組み合わせによって形成されている。したがって、第2の実施例では、図案における搬送方向の線分についてはオフセット量dの平均値davに基づいた媒体加工動作を実行したり、あるいは、走査方向の線分については個別のオフセット量dに基づいた媒体加工動作を実行したりすればよい。
When moving in the scanning direction, each cutter blade (41a, 42b) can be moved individually, so that the medium is based on the offset amount (da, db) unique to each cutter blade (40a, 40b). Perform machining operations. As a result, as shown in FIGS. 14C5 and D5, in the course of the trajectory (207a, 207b) from one end to the other end of the U-shaped figure 212, the horizontal line changes to the vertical line. At the
===その他の実施形態や実施例===
<キャリッジユニットの構成について>
上記実施形態に係るカッター装置1では、走査方向に延長しつつ互いに搬送方向に平行する2本一組のガイドレール(35af,35be,35cd)が上下方向に3組積層配置されて、計6本のガイドレール(35af−35af,35be−35be,35cd−35cd)を備えていた。そして、同じ高さ位置にて搬送方向に平行する一組のガイドレール(35af,35be,35cd)には、二組のキャリッジ(31a−31f,31b−31e,31c−31d)が摺動可能に支持されていた。すなわち、二組のキャリッジ(31a−31f,31b−31e,31c−31d)が一組のガイドレール(35af,35be,35cd)を共有していた。しかし、カッター装置1は、この例に限らず、例えば、図15に示したように、2本一組のガイドレール35を一組だけ備えて、全てのキャリッジ(31g〜31i)がこの一組のガイドレール35により案内される構造であってもよい。この図15では、3組のキャリッジ(31g〜31i)は、個別のベルト(34g〜34i)によって駆動されるものの、いずれも2本一組のガイドレール35に案内されている。そして、3組のカッターユニット(40g〜40i)が、それぞれ支持部材(36g〜36i)を介して対応するキャリッジ(31g〜31i)に支持されている。
=== Other Embodiments and Examples ===
<About the configuration of the carriage unit>
In the
<媒体の斜行防止機構について>
上記実施形態に係るカッター装置1は、媒体加工動作時に走査方向に個別に移動する複数のカッターユニット40を用いて媒体加工動作の高速化を達成している。この特殊な構成により、複数のカッターユニット40は、搬送方向については常時同じ位置に配置される。そのため、搬送ユニット20による媒体Sの搬送方向は、走査方向に対して正確に直交するように調整されている必要がある。すなわち、媒体Sが目的とする搬送方向に対して蛇行したり斜めに走行したりするなどして斜行すれば、媒体S上に形成されている図案を対象とした正確な媒体加工動作を実行することができない。例えば、媒体Sを走査方向に平行に裁断する場合、媒体Sが斜行すると媒体Sが斜めに裁断されてしまう。そこで、図2に示した媒体Sの搬送経路中にステアリング機構を組み込んでおいてもよい。ステアリング機構は、周知のごとく、媒体Sの幅方向の両端での搬送速度を一定にする機構である。図2に示した搬送経路を例に挙げれば、印刷装置100の出口から媒体加工位置3までの搬送途上で媒体Sを挟持するローラー21の配置位置にステアリング機構を設けておくことができる。そして、このようにステアリング機構を搬送ユニット20の構成に組み込むことで、媒体Sが確実に走査方向と直交する方向に搬送され、高い精度で媒体Sを加工することができる。
<Medium skew prevention mechanism>
The
<オフセット量に基づく媒体加工動作について>
上記各実施例では、媒体加工に際し、第1および第2のカッター刃(41a,41b)の刃先(42a,42b)のオフセット量(da,db)を平均化し、その平均化したときの位置42avに仮想的な刃先があるものとしていたが、平均化したときの位置42avに限らず、第1のカッター刃41aのオフセット量daと第2のカッター刃41bのオフセット量dbとの間にあるオフセット量に対応する位置に仮想的な刃先を設ければ、一方のオフセット量(daまたはdb)や、当初のオフセット量の値を採用したときよりも確実に媒体加工品質が均一となる。いずれにしても、同時に使用する複数のカッター刃41のオフセット量に基づいて媒体加工動作を行えばよい。
<About media processing operation based on offset amount>
In each of the embodiments described above, the offset amount (da, db) of the blade tips (42a, 42b) of the first and second cutter blades (41a, 41b) is averaged during the medium processing, and the averaged position 42av. However, the offset is not limited to the average position 42av, but between the offset amount da of the
<オフセット量の測定について>
上記各実施例では、複数のカッターユニット40のうち、同種のカッター刃41を備えたものについては、その各カッター刃41のオフセット量dをあらかじめ測定しておき、その測定値を記憶することとしていた。あるいは、カッター刃41の媒体加工の総量とオフセット量dとの対応関係に基づいて、各カッター刃41のオフセット量dを推測していた。
<Measurement of offset amount>
In each of the above-described embodiments, among the plurality of
そして、オフセット量dの測定については自動化が可能である。例えば、媒体加工動作に先立って、媒体Sに刃先42を当接させた状態でカッターユニット40を所定の図形に沿って移動させれば、その加工によって刃先42の軌跡が媒体S上に形成されるため、その軌跡を撮像素子で撮影し、その撮影画像を画像認識すれば、オフセット量dを測定することができる。
The measurement of the offset amount d can be automated. For example, prior to the medium processing operation, if the
図16に、刃先42の軌跡に基づいて刃先42の状態を特定するための方法の概略を示した。図16(A)〜(C)に示したように、例えば、裁断用のカッター刃41の中心軸49を逆L字型の図形210に沿って移動させると、刃先42による裁断線207は、逆L字型図形210の縦線と横線の交点211となるコーナー部分が所定の半径で面取りされた軌跡を描く。そして、この半径がオフセット量dに相当する。そこで、縦線と横線の交点211の位置、およびその交点211に形成された円弧と逆L字型の図形210の縦線、あるいは横線との交点211の位置を画像認識するとともに、その画像認識した二つの交点(211、214)間の距離を撮像素子に付帯する光学系の倍率などに基づいて計算すればオフセット量dが特定される。なお、刃先42の軌跡207がより鮮明に検出できるように、印刷装置100にて所定の領域を塗りつぶしたベタ画像をあらかじめ媒体S上に形成しておき、そのベタ画像の形成領域を事前に刃先42の軌跡を形成するための領域としてもよい。
In FIG. 16, the outline of the method for specifying the state of the blade edge |
なお、オフセット量dの測定用にカメラを新規に追加すると、カッター装置1自体の製造コストが増加することから、オフセット量dを測定するための新たな構成を追加しないようにすることも必要となる。そこで、カッター装置1では、媒体S上に印刷されている図案を対象として媒体加工動作を実行する前に、位置決めマーク203を撮像素子を用いて画像認識していることから、この位置決めマーク203を利用してカッター刃41のオフセット量dを測定することも考えられる。具体的には、媒体S上に形成した刃先42の軌跡をこの位置決めマーク203用の撮像素子で撮影すれば、高価な撮像素子を別途追加する必要がない。さらに、位置決めマーク203は、CPU11による画像認識処理を経て図案の位置や媒体Sに対して搬送すべき量が特定されると、その時点で不要となることから、この位置決めマーク203を対象として刃先42による軌跡を形成すれば、媒体加工の対象となる図案に直接関係しない図案、あるいは媒体加工動作に先立って刃先42の軌跡を形成するための領域が不要となる。そのため、媒体S上により多くの図面を印刷することが可能となり、媒体Sに掛かるコストを低減させることができる。
If a new camera is added for measuring the offset amount d, the manufacturing cost of the
1 カッター装置、2 媒体加工機構、3 媒体加工位置、10 コントローラー、
11 CPU、12 ユニット制御部、13 メモリー、20 搬送ユニット、
21、22 フローティングローラー、23,24,26,27 ローラー、
25 ニップルローラー、30,30a〜30f キャリッジユニット、
31,31a〜31i キャリッジ、32a〜32f モーター、
33a〜33f プーリー、34a〜34i ベルト、
35,35af,35be,35cd ガイドレール、36a〜36i 支持部材、
40,40a〜40i カッターユニット、41,41a〜41f カッター刃、
42,42a,42b刃先、46 ソレノイド、49 カッター刃の中心軸、
100 印刷装置、200 図案、202 折り線、203 位置決めマーク、
207,207a,207b 裁断線、210,212 図形、
S 媒体
1 cutter device, 2 medium processing mechanism, 3 medium processing position, 10 controller,
11 CPU, 12 unit controller, 13 memory, 20 transport unit,
21, 22 Floating roller, 23, 24, 26, 27 roller,
25 Nipple roller, 30, 30a-30f Carriage unit,
31, 31a to 31i carriage, 32a to 32f motor,
33a to 33f pulley, 34a to 34i belt,
35, 35af, 35be, 35cd guide rail, 36a-36i support member,
40, 40a-40i cutter unit, 41, 41a-41f cutter blade,
42, 42a, 42b cutting edge, 46 solenoid, 49 center axis of the cutter blade,
100
207, 207a, 207b cutting line, 210, 212 figure,
S Medium
Claims (4)
所定の搬送方向に前記媒体を反転自在に搬送する搬送ユニットと、
それぞれが、刃先を有するカッター刃を備えるとともに、当該カッター刃を前記媒体に対して個別に離間、近接自在に移動させて前記刃先を前記媒体に当接させる複数のカッターユニットと、
前記搬送方向と直交する走査方向に前記複数のカッターユニットを個別に移動させるキャリッジユニットと、
制御部と、
を備え、
前記カッター刃は、柱状体の一方の端面側に前記刃先が形成されてなり、前記刃先は、前記柱状体の中心軸上から離間して位置し、
前記制御部は、
前記複数のカッターユニットのうち、同種の前記カッターユニットに装着されているカッター刃について、前記柱状体の前記中心軸から前記刃先までの距離を記憶し、
同種のカッター刃を備える2以上の前記カッターユニットを使用して、それぞれの前記カッターユニットの前記カッター刃の前記刃先を前記媒体に当接させつつ、前記搬送ユニットに前記媒体を前記搬送方向に搬送させる動作と、前記キャリッジユニットに前記2以上のカッターユニットを前記走査方向に移動させる動作とを行わせることで、前記カッター刃と前記媒体とを相対的に移動させて、前記2以上のカッターユニットのそれぞれの前記カッター刃の前記刃先による2以上の軌跡を前記媒体に形成させる媒体加工動作を行わせるとともに、
前記媒体加工動作に際し、使用する前記2以上のカッターユニットを、それぞれに装着されている前記カッター刃についての前記距離の平均値に基づいて、前記媒体に対して相対移動させる、
ことを特徴とするカッター装置。 A cutter device that forms a trajectory of an arbitrary shape on the medium by moving the cutter blade and the medium relatively while abutting the blade edge of the cutter blade on a sheet-like medium on which a design is formed. Because
A transport unit that transports the medium in a predetermined transport direction in a reversible manner;
A plurality of cutter units each including a cutter blade having a blade edge, and separately moving the cutter blade separately from and close to the medium to bring the blade edge into contact with the medium;
A carriage unit that individually moves the plurality of cutter units in a scanning direction orthogonal to the transport direction;
A control unit;
With
The cutter blade is formed with the cutting edge on one end face side of the columnar body, and the cutting edge is located apart from the central axis of the columnar body,
The controller is
For the cutter blade mounted on the same type of cutter unit among the plurality of cutter units, the distance from the central axis of the columnar body to the blade edge is stored,
Using two or more cutter units having the same type of cutter blade, the medium is transported to the transport unit in the transport direction while bringing the blade edge of the cutter blade of each cutter unit into contact with the medium. By moving the cutter blade and the medium relative to each other by causing the carriage unit to move the two or more cutter units in the scanning direction. A medium processing operation for forming two or more trajectories of the cutter blades of the cutter blades on the medium.
In the medium processing operation, the two or more cutter units to be used are moved relative to the medium based on an average value of the distances about the cutter blades mounted on each of the cutter units.
A cutter device characterized by that.
柱状体の一方の端面側に刃先が当該柱状体の中心軸上から離間して形成された複数のカッター刃を前記搬送方向と直交する走査方向に個別に移動させる移動ステップと、
前記複数のカッター刃のそれぞれについて、
同種の2以上のカッター刃の刃先を前記媒体に当接させつつ、前記搬送ステップと、前記移動ステップとを行わせて前記2以上のカッター刃と前記媒体とを相対的に移動させることで、前記2以上のカッター刃の前記刃先による2以上の軌跡を前記媒体に形成させる媒体加工ステップとを実行するとともに、
前記媒体加工ステップにおいて、前記使用する2以上のカッター刃を、それぞれのカッター刃についての前記柱状体の前記中心軸から前記刃先までの距離の平均値に基づいて、前記媒体に対して相対移動させる、
ことを特徴とする媒体加工方法。 A transport step for reversibly transporting the medium in a predetermined transport direction;
A moving step of individually moving a plurality of cutter blades, each having a cutting edge spaced apart from the central axis of the columnar body on one end face side of the columnar body, in a scanning direction orthogonal to the conveying direction;
For each of the plurality of cutter blades,
While making the cutting edge of two or more cutter blades of the same type contact the medium, the conveying step and the moving step are performed to relatively move the two or more cutter blades and the medium, A medium processing step of forming two or more trajectories of the two or more cutter blades by the cutting edge on the medium; and
In the medium processing step, the two or more cutter blades to be used are moved relative to the medium based on an average value of the distance from the central axis of the columnar body to the blade edge for each cutter blade. ,
A medium processing method characterized by the above.
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