JP6125214B2 - カッティングペン - Google Patents

Description

本発明は、カッティングプロッタに用いられるカッティングペンに関するものである。

従来より、紙やフィルムなどのシート状の媒体に対して、カッティングペンを相対的に２次元方向に移動させながら選択的に圧接離反させて、この媒体を所定の形状で切断するカッティングプロッタが知られている。
このカッティングプロッタは、被切断媒体駆動型とフラットベッド型とに大別される。被切断媒体駆動型は、「グリットローラ型」とも呼ばれ、シート状の被カッティング媒体（以下、単に「被カッティング媒体」という。）の両端部分を駆動ローラ（グリットローラ）と従動ローラ（ピンチローラ）とで挟持して、駆動ローラを正逆回転させることにより被カッティング媒体を第１の方向（Ｘ軸方向）に移動させるとともに、この第１の方向と直交する第２の方向（Ｙ軸方向）に移動可能に設けられるキャリッジにペンブロックを搭載し、このペンブロックに保持されたカッティングペンを被カッティング媒体に対して相対的に２次元方向に移動させるものである。一方、フラットベッド型は、被カッティング媒体が載置される平板状のテーブル（載置テーブル）から離間してＸ軸方向に移動可能に設けられるＹバーと、このＹバー上を摺動することによりＹ軸方向に移動可能に設けられるキャリッジとを備え、このキャリッジにペンブロックを搭載することによって、カッティングペンを被カッティング媒体に対して相対的に二次元的に移動させるものである。

このようなカッティングプロッタに用いられるカッティングペンは、カッターの刃先がカッティングペンの進行方向に追従するよう、カッターがカッティングペンの本体に回動可能に支持されている。このようなカッティングペンの一例を図４に示す（例えば、特許文献１参照。）。

図４に示すカッティングペン１００は、円筒状のホルダ１１と、円筒状に形成され、ホルダ１１の一端側に取り付けられたキャップ１２と、円柱状に形成され、ホルダ１１の内部に螺嵌された繰出体１３と、この繰出体１３の一端に取り付けられたピボットベアリング１４と、円柱状に形成され、一端１５１がピボットベアリング１４に当接し、刃が形成された他端１５２がキャップ１２の開口から外部に露出したカッター１５と、キャップ１２内周面に設けられ、カッター１５を回動自在に支持するベアリング１６と、ホルダ１１の一端側に取り付けられ、カッター１５をピボットベアリング１４に圧接するように付勢する付勢部１７とを備えている。

このカッティングペン１００において、カッター１５は、一端１５１がピボットベアリング１４、刃が形成された他端１５２近傍がベアリング１６により支持されている。これにより、カッター１５は、ホルダ１１に対して良好に回動するようにされている。

特開平１０−３４５８９号公報

しかしながら、上述したカッティングペン１００において、カッター１５の一端１５１を支持するピボットベアリング１４は、負荷に対する耐久性が低いために、カッター１５が被カッティング媒体を圧接する力（以下、「筆圧」という。）が大きくなると破損してしまうことがあった。このため、筆圧を大きくできないので、良好なカッティングを行えないことがあった。

そこで、本発明は、筆圧を大きくできるカッティングペンを提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明に係るカッティングペンは、円筒状のホルダと、ホルダに内設され、軸線がホルダの軸線に沿い、ホルダの軸線方向に移動可能とされた棒状の繰出体と、この繰出体の一端においてホルダの軸線回りに回動可能に支持されたカラーと、軸線がホルダの軸線に沿って配設され、一端に刃が形成され、他端がカラーに当接した棒状のカッターと、カラーと繰出体との間に配設され、ホルダの軸線を回動軸としたスラストベアリングとを備えたことを特徴とするものである。

上記カッティングペンにおいて、カラーと繰出体との間に配設され、ホルダの軸線を回動軸としたラジアルベアリングをさらに備えるようにしてもよい。

本発明によれば、カラーと繰出体との間にホルダの軸線を回動軸としたスラストベアリングを配設することにより、このスラストベアリングが回動軸方向の負荷に対する耐久性が高いので、筆圧を大きくすることができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るカッティングプロッタの構成を模式的に示す斜視図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態に係るカッティングペンの構成を模式的に示す要部断面図である。 図３は、本発明の第２の実施の形態に係るカッティングペンの構成を模式的に示す要部断面図である。 図４は、従来のカッティングペンの構成を示す模式的に示す要部断面図である。

［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して、本発明に係る第１の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態において、図３を参照して説明した従来のカッティングペン１００の構成要素と同等の構成要素については、同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。

＜カッティングプロッタの構成＞
図１に示すように、本実施の形態に係るカッティングプロッタ１は、いわゆるグリットローリング型のカッティングプロッタであり、被カッティング媒体１０の両端部分を駆動ローラ２ａとピンチローラ２ｂとで挟持する保持機構２と、駆動ローラ２ａを正逆回転させることにより被カッティング媒体１０を第１の方向（Ｘ軸方向）に移動させるとともに、ペンブロック３を第１の方向と直交する第２の方向（Ｙ軸方向）に移動させることにより、ペンブロック３を被カッティング媒体１０に対して相対的に２次元方向に移動させる移動機構５とを備えている。ペンブロック３は、カッティングペン４を保持し、このカッティングペン４の刃先を被カッティング媒体１０に圧接および離反させることができる。

≪カッティングペンの構成≫
カッティングペン４は、図２に示すように、円筒状のホルダ１１と、円筒状に形成され、ホルダ１１の一端側に取り付けられたキャップ１２と、円柱状に形成され、ホルダ１１の内部に螺嵌された繰出体２０と、この繰出体２０の一端に取り付けられたカラー３０と、円柱状に形成され、一端１５１がカラー３０に当接し、刃が形成された他端１５２がキャップ１２の開口から外部に露出したカッター１５と、キャップ１２の内周面に設けられ、カッター１５を回動自在に支持するベアリング１６と、ホルダ１１の一端側に取り付けられ、カッター１５をカラー３０に圧接するように付勢する付勢部１７とを備えている。また、繰出体２０とカラー３０との間には、スラストベアリング４０が設けられている。

ここで、繰出体２０は、円柱状に形成されており、その一方の端面には凹部２１が形成されている。この凹部２１は、端面から連続し、軸線が繰出体２０の軸線と略一致する円柱状に形成された第１の凹部２２と、この第１の凹部２２の底面に形成され、第１の凹部よりも直径が小さく、かつ、軸線が繰出体２０の軸線と略一致する円柱状に形成された第２の凹部２３とから構成される。また、繰出体２０の周面には、ねじ溝が形成されており、このねじ溝はホルダ１１の内周面に形成されたねじ溝と螺合する。これにより、繰出体２０を軸線回りに回動させると、繰出体２０は、ホルダ１１の軸線方向に移動することとなる。

カラー３０は、円柱状の基部３１と、この基部３１の一方の端面から突出し、軸線が基部３１と略一致する円柱状の凸部３２とから構成されている。また、基部３１の他方の端面の中央部には、円錐状の凹部３３が形成されている。
このようなカラー３０は、凸部３２に後述するスラストベアリング４０の各軌道盤から構成される開口を嵌め込んだ状態で、凸部３２と凹部２１とを対向させた状態から凸部３２を第１の凹部２２を介して第２の凹部２３に挿入することにより、繰出体２０の凹部２１内部に配設される。
また、カラー３０の凹部３３には、カッター１５の一端１５１が当接される。

スラストベアリング４０は、公知のスラストベアリングから構成されている。具体的には、ワッシャ状の２つの軸軌道盤と、これらの軸軌道盤の間に配設されるワッシャ状のハウジング軌道盤と、両軸軌道盤に形成された溝およびハウジング軌道盤に形成された開口から構成される空間に配設される複数の玉または円筒とから構成されている。
このようなスラストベアリング４０は、上述したように各軌道盤から構成される開口にカラー３０の凸部３２が嵌め込まれた状態で、繰出体２０の第１の凹部２２の底面と、カラー３０の凸部３２が形成された側の端面との間に配設される。このとき、スラストベアリング４０の回動軸は、カラー３０、繰出体２０およびホルダ１１の軸線と略一致することとなる。また、スラストベアリング４０が繰り出し体２０とカラー３０との間に配設されているので、カラー３０は、繰出体２０に対してその軸線回りに回動可能とされる。さらに、カラー３０の凹部３３に一端１５１が当接するカッター１５についても、一端１５１が軸線回りに回動可能に支持されることとなる。

このような構成を有するカッティングペン４において、カッター１５の他端１５２に形成された刃先が被カッティング媒体１０などに押圧されると、カッター１５の一端１５１は、カラー３０を介して、このカラー３０と繰出体２０との間に設けられたスラストベアリング４０を押圧する。このとき、スラストベアリング４０には、カッター１５の回動軸に沿った方向の負荷、すなわち、スラスト荷重がかかる。一般的にスラストベアリングは、スラスト荷重に対する耐性が高く設計されている。したがって、スラストベアリング４０が破損しづらいので、筆圧を高くすることができる。これにより、良好なカッティングを実現することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、カラー３０と繰出体２０との間にホルダ１１の軸線を回動軸としたスラストベアリング４０を配設することにより、このスラストベアリング４０が回動軸方向の負荷に対する耐久性が高いので、筆圧を大きくすることができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明に係る第２の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態は、第１の実施の形態におけるカッティングペン４のカラー３０の基部３１の周面と繰出体２０の凹部２１の周面との間にラジアルベアリングをさらに備えるようにしたものである。したがって、本実施の形態において、第１の実施の形態と同じの構成要素については同じ名称および符号を付して、適宜説明を省略する。また、第１の実施の形態の構成要素に変更が加えられた構成要素については、符号に「’」を付して説明を行う。

≪カッティングペンの構成≫
カッティングペン５は、図３に示すように、円筒状のホルダ１１と、円筒状に形成され、ホルダ１１の一端側に取り付けられたキャップ１２と、円柱状に形成され、ホルダ１１の内部に螺嵌された繰出体２０’と、この繰出体２０’の一端に取り付けられたカラー３０’と、円柱状に形成され、一端１５１がカラー３０’に当接し、刃が形成された他端１５２がキャップ１２の開口から外部に露出したカッター１５と、キャップ１２の内周面に設けられ、カッター１５を回動自在に支持するベアリング１６と、ホルダ１１の一端側に取り付けられ、カッター１５をカラー３０’に圧接するように付勢する付勢部１７とを備えている。また、繰出体２０’とカラー３０’との間には、スラストベアリング４０およびラジアルベアリング５０が設けられている。

ここで、繰出体２０’は、円柱状に形成されており、その一方の端面には凹部２１’が形成されている。この凹部２１’は、端面から連続し、軸線が繰出体２０’の軸線と略一致する円柱状に形成された第１の凹部２２’と、この第１の凹部２２’の底面に形成され、第１の凹部２２’よりも直径が小さく、かつ、軸線が繰出体２０’の軸線と略一致する円柱状に形成された第２の凹部２３と、第１の凹部２２’の上記端面に連続する縁部に形成された第３の凹部２４とから構成される。また、繰出体２０’の周面には、ねじ溝が形成されており、このねじ溝はホルダ１１の内周面に形成されたねじ溝と螺合する。これにより、繰出体２０’を軸線回りに回動させると、繰出体２０’は、ホルダ１１の軸線方向に移動することとなる。

カラー３０’は、円柱状の基部３１’と、この基部３１’の一方の端面から突出し、軸線が基部３１’と略一致する円柱状の凸部３２’と、基部３１の上記一方の端面がカラー３０’の周方向に延在した円盤状のフランジ部３４とから構成されている。また、基部３１’の他方の端面の中央部には、円錐状の凹部３３が形成されている。
このようなカラー３０’は、まず、凸部３２’にスラストベアリング４０の各軌道盤から構成される開口を嵌め込むとともに、基部３１’にラジアルベアリング５０の内輪の開口を嵌め込んだ状態とする。この状態から、凸部３２’と凹部２１’とを対向させた後、凸部３２’を第３の凹部２４および第１の凹部２２’を介して第２の凹部２３’に挿入することにより、繰出体２０の凹部２１内部に配設される。
また、カラー３０’の凹部３３には、カッター１５の一端１５１が当接される。

ラジアルベアリング５０は、公知のラジアルベアリングから構成されている。具体的には、円筒状の内輪および外輪と、これらの間に配設される玉または円筒とから構成されている。
このようなラジアルベアリング５０は、上述したように内輪の開口が基部３１’に嵌め込まれた状態で、繰出体２０’の第３の凹部２４の側面と、カラー３０’の基部３１’の周面との間に配設される。このとき、ラジアルベアリング５０の回動軸は、カラー３０’、繰出体２０’およびホルダ１１の軸線と略一致することとなる。
このようなラジアルベアリング５０を設けることにより、カラー３０’は、ラジアルベアリング５０によりカラー３０’の回動軸回りに回動することができる。

このように、本実施の形態では、カラー３０’の凸部３２’にはスラストベアリング４０、基部３１’にはラジアルベアリング５０が設けられている。これにより、カラー３０’は、凸部３２’がスラストベアリング４０により回動可能とされるとともに、基部３１’がラジアルベアリング５０により回動可能とされているので、回動軸回りにより円滑に回動することができる。

本発明は、例えばカッティングプロッタなど、カッティングペンを有する各種装置に適用することができる。

１…カッティングプロッタ、２…保持機構、２ａ…駆動ローラ、２ｂ…ピンチローラ、３…ペンブロック、４，５…カッティングペン、１１…ホルダ、１２…キャップ、１５…カッター、１６…ベアリング、１７…付勢部、２０，２０’…繰出体、２１，２１’…凹部、２２，２２’…第１の凹部、２３…第２の凹部、２４…第３の凹部、３０，３０’…カラー、３１，３１’…基部、３２，３２’…凸部、３３…凹部、３４…フランジ部、４０…スラストベアリング、５０…ラジアルベアリング、１５１…一端、１５２…他端。

Claims (1)

1. 円筒状のホルダと、
   前記ホルダに内設され、軸線が前記ホルダの軸線に沿い、前記ホルダの軸線方向に移動可能とされた棒状の繰出体と、
   この繰出体の一端において前記ホルダの軸線回りに回動可能に支持されたカラーと、
   軸線が前記ホルダの軸線に沿って配設され、一端に刃が形成され、他端が前記カラーに当接した棒状のカッターと、
   前記カラーと前記繰出体との間に配設され、前記ホルダの軸線を回動軸としたスラストベアリングと、
   前記カラーと前記繰出体との間に配設され、前記ホルダの軸線を回動軸としたラジアルベアリングと
   を備え、
   前記繰出体は、その一方の端面に形成された凹部を備え、
   前記カラーは、
   円柱状の基部と、この基部の一方の端面から突出し、軸線が基部と一致する円柱状の凸部と、前記基部の前記一方の端面が前記カラーの周方向に延在した円盤状のフランジ部とから構成され、
   前記スラストベアリングは、当該スラストベアリングを構成する各軌道盤の開口に前記カラーの前記凸部が嵌め込まれた状態で、前記繰出体の前記凹部の底面と前記カラーの前記凸部が形成された側の端面との間に配設され、
   前記ラジアルベアリングは、前記カラーの前記基部に嵌め込まれた状態で、前記繰出体の前記凹部の周面と前記カラーの前記基部の周面との間に配設されたことを特徴とするカッティングペン。

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