(57)【要約】【課題】カッティング装置およびその制御方法において、カッタの刃先を初期化方向に確実に設定することができるようにする。【解決手段】刃先が、メディア５０に垂直な回転軸を中心として偏心回転自在に保持されたカッタ８と、カッタ８の刃先方向を、刃先がメディア５０に対してカット開始位置で当接したときに一定方向に沿う初期化方向に設定する刃先方向初期化手段とを有するカッティング装置であって、刃先方向初期化手段は、カッタ８をメディア５０に対して相対昇降するアクチュエータと、カッタ８を、メディア５０に平行な面内の２軸方向に相対移動するメディア送り機構１０、カッタヘッド移動機構３０と、カッタ８の刃先方向を、刃先がメディア５０から離れた状態のとき初期化方向に対して交差する方向に設定するカッタ刃方向リセット手段９と、を備える。【選択図】図１
2008200782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃先が、被カット媒体に垂直な回転軸を中心として偏心回転自在に保持されたカッタと、該カッタの刃先方向を、前記刃先が前記被カット媒体に対してカット開始位置で当接したときに一定方向に沿う初期化方向に設定する刃先方向初期化手段とを有するカッティング装置であって、
前記刃先方向初期化手段は、
前記カッタを前記被カット媒体に対して相対昇降する昇降機構と、
前記カッタを、前記被カット媒体に平行な面内の２軸方向に相対移動する水平移動機構と、
前記カッタの刃先方向を、前記刃先が前記被カット媒体から離れた状態で、前記初期化方向に対して交差する方向に設定する刃先方向設定機構と、を備えることを特徴とするカッティング装置。
【請求項２】
前記水平移動機構は、
前記被カット媒体を第１の方向に沿って移動させる第１移動機構と、
前記カッタを前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って移動させる第２移動機構とからなり、
前記初期化方向は、
前記第２の方向に沿った方向であることを特徴とする請求項１に記載のカッティング装置。
【請求項３】
前記初期化方向は、
前記第２移動機構がカット開始時に移動する方向に一致する方向であることを特徴とする請求項２に記載のカッティング装置。
【請求項４】
前記刃先方向設定機構は、
前記カッタを磁力によって回転させる機構からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカッティング装置。
【請求項５】
刃先が、被カット媒体に垂直な回転軸を中心として偏心回転自在に保持されたカッタを有し、該カッタの刃先方向を、前記刃先がカット開始位置で前記被カット媒体に当接したときに一定方向に沿う初期化方向に設定してから、カット方向に向けカットを行うカッティング装置の制御方法であって、
前記カッタの刃先を前記被カット媒体の上方に離して配置し、
前記カッタの刃先方向を前記初期化方向と交差する方向に設定し、
前記カッタを下降させて、前記カッタの刃先が前記被カット媒体に触れる状態とし、
前記刃先が前記被カット媒体に触れた状態のカッタを、前記初期化方向に相対移動させて、前記カッタの刃先を前記初期化方向に方向づけることを特徴とするカッティング装置の制御方法。
【請求項６】
前記カッタの刃先を前記初期化方向に方向づけた後、
前記カッタを前記被カット媒体に対して相対的に上昇させ、
前記被カット媒体から離した状態で、前記カッタの刃先を前記カット開始位置上に移動してから、
前記カッタの刃先を前記カット開始位置に当接させることを特徴とする請求項５に記載のカッティング装置の制御方法。
【請求項７】
画像作成装置をさらに有する請求項１に記載のカッティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カッティング装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カッタの刃先がカッタホルダに偏心回転自在に取り付けられ、シート状の被カット媒体上に刃先を当接させた状態で、カッタホルダを被カット媒体に対して相対移動させて被カット媒体を２次元形状にカットするカッティング装置が知られている。
【０００３】
このようなカッティング装置では、カッタの刃先方向がカット開始時に確定していないと、刃先の位置がばらついてカット開始位置がずれてしまう。そのため、カット開始時にカッタの刃先方向を確定するための手段が種々提案されている。
【０００４】
このような従来のカッティング装置として、例えば、特許文献１には、カット線の始点の近くの位置において、刃先をカッティング媒体（被カット媒体）に接触させ、その状態で始点に向けて移動させることで、刃先方向を移動方向に一致させてから、刃先を始点に配置し、刃先が移動した始点位置を中心として刃先を回転させてカット方向に合わせるようにしたカッティングプロッタが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−９７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来のカッティング装置およびその制御方法には、以下のような問題があった。
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、刃先を被カット媒体上で移動する過程で刃先方向を移動方向と一致させて刃先方向を確定するようにしているため、刃先を最初に被カット媒体に接触させる時の刃先方向が未確定となっている。そのため、例えば、刃先方向が刃先の移動方向と１８０°ずれた逆方向である場合、カッタホルダを移動させても、刃先が回転せず、初期化方向と逆方向に設定されてしまい、カット開始位置では刃先が形成されていない逆方向に推進されるため、被カット媒体をカットできなくなるという問題がある。また、この状態で、カット方向への移動を続けた場合、被カット媒体につかえて表面を削り取ってしまったり破いてしまったりするおそれがあるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、被カット媒体を傷つけること無く、カッタの刃先を初期化方向に確実に設定することができるカッティング装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、刃先が、被カット媒体に垂直な回転軸を中心として偏心回転自在に保持されたカッタと、該カッタの刃先方向を、前記刃先が前記被カット媒体に対してカット開始位置で当接したときに一定方向に沿う初期化方向に設定する刃先方向初期化手段とを有するカッティング装置であって、前記刃先方向初期化手段は、前記カッタを前記被カット媒体に対して相対昇降する昇降機構と、前記カッタを、前記被カット媒体に平行な面内の２軸方向に相対移動する水平移動機構と、前記カッタの刃先方向を、前記刃先が前記被カット媒体から離れた状態で、前記初期化方向に対して交差する方向に設定する刃先方向設定機構と、を構成とする。
【０００９】
この発明によれば、刃先方向設定機構により、刃先が被カット媒体から離れた状態で、刃先を初期化方向に対して交差する方向に設定し、その状態で、昇降機構によって、被カット媒体に傷をつけない程度に、刃先を当接させ、水平移動機構によって、カッタを被カット媒体に対して初期化方向に相対移動させることで、刃先方向を初期化方向に設定することができる。水平移動機構で移動開始する際には、刃先方向が移動方向と交差する方向に設定されているため、刃先には、確実に回転軸回りのモーメントが作用し、移動中に確実に刃先方向を回転させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のカッティング装置において、前記水平移動機構は、前記被カット媒体を第１の方向に沿って移動させる第１移動機構と、前記カッタを前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って移動させる第２移動機構とからなり、前記初期化方向は、前記第２の方向に沿った方向である構成とする。
【００１１】
この発明によれば、第２移動機構のみを動作させることで、刃先方向を初期化方向に向けることできるので、刃先方向初期化手段の制御が容易となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のカッティング装置において、前記初期化方向は、前記第２移動機構がカット開始時に移動する方向に一致する方向である構成とする。
【００１３】
この発明によれば、初期化方向が、第２移動機構がカット開始時に移動する方向と一致する方向となっているので、刃先を中心としてカッタの位置を回転して、刃先方向を初期化方向からカット方向に一致させる場合に、カッタの回転角が常に９０°以下となるため、刃先を初期化方向に設定し終えてから、カット開始するまでの時間が短縮され迅速なカットを行うことができる。
【００１４】
なお、カット方向が、第１の方向に沿った方向である場合には、第２の移動機構は移動しないが、この場合、初期化方向は、第２の方向に沿う２つの方向のいずれであっても、カッタの回転角が９０°となるため、初期化方向は、第２の方向に沿ういずれの方向に設定してもよい。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載のカッティング装置において、前記刃先方向設定機構は、前記カッタを磁力によって回転させる機構からなる構成とする。
【００１６】
この発明によれば、カッタを磁力によって回転させるので、刃先方向を迅速に設定することができるとともに、刃先方向設定機構が可動部を有しないため、簡素かつ信頼性の高い構成とすることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、刃先が、被カット媒体に垂直な回転軸を中心として偏心回転自在に保持されたカッタを有し、該カッタの刃先方向を、前記刃先がカット開始位置で前記被カット媒体に当接したときに一定方向に沿う初期化方向に設定してから、カット方向に向けカットを行うカッティング装置の制御方法であって、前記カッタの刃先を前記被カット媒体の上方に離して配置し、前記カッタの刃先方向を前記初期化方向と交差する方向に設定し、前記カッタを下降させて、前記カッタの刃先が前記被カット媒体に触れる状態とし、前記刃先が前記被カット媒体に触れた状態のカッタを、前記初期化方向に相対移動させて、前記カッタの刃先を前記初期化方向に方向づける方法とする。
【００１８】
この発明によれば、請求項１に記載のカッティング装置を使用する方法の発明となっており、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏する。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載のカッティング装置の制御方法において、前記カッタの刃先を前記初期化方向に方向づけた後、前記カッタを前記被カット媒体に対して相対的に上昇させ、前記被カット媒体から離した状態で、前記カッタの刃先を前記カット開始位置上に移動してから、前記カッタの刃先を前記カット開始位置に当接させる方法とする。
【００２０】
この発明によれば、刃先方向を初期化方向に設定した状態で、被カット媒体から相対的に上昇させてカット開始位置に移動するので、刃先方向初期化動作を行う領域をカット開始位置から離して設定することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のカッティング装置およびその制御方法によれば、刃先方向を被カット媒体から離した状態で初期化方向に交差する方向に設定してから、刃先を被カット媒体に当接させて初期化方向に向けて移動させることができるので、被カット媒体を傷つけること無く、カッタの刃先を初期化方向に確実に設定することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００２３】
本発明の実施形態に係るカッティング装置について説明する。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係るカッティング装置の概略構成を模式的に示す平面図およびそのＡ−Ａ断面図である。図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係るカッティング装置のカッタヘッドの概略構成を模式的に示す正面視断面図および部分的な平面図である。図２（ｃ）は、本発明の実施形態に係るカッティング装置の刃先方向設定機構の作動時の様子を示す部分的な平面図である。図３は、本発明の実施形態に係るカッティング装置の制御部の構成を示す構成ブロック図である。
【００２５】
なお、図中に記載したＸＹＺ座標系は、相対的な方向を参照するために便宜的に設けたもので、ＸＹ面が水平面に、Ｚ軸正方向が鉛直上方向にそれぞれ一致されており、各図共通の姿勢で配置している（以下の各図も同様）。以下ではこのような位置関係に基づき、水平方向、上下方向などを、ＸＹ面に平行な方向、Ｚ軸方向などと称する場合がある。
【００２６】
本実施形態のカッティング装置１は、例えば、紙、合成紙、プラスチックフィルムなどのシート状のメディア５０（被カット媒体）をＸ軸負方向側から搬入して、ＸＹ面上で、必要に応じてＸ軸方向に往復搬送する過程で、メディア５０を２次元形状にカットするものである。
【００２７】
カッティング装置１の概略構成は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、プラテン１４、メディア送り機構１０（第１移動機構）、カッタ８、カッタヘッド２、カッタヘッド移動機構３０（第２移動機構）、および制御部１００（図３参照）を備える。メディア送り機構１０とカッタヘッド移動機構３０とは、カッタ８を、メディア５０に平行な面内の２軸方向に相対移動する水平移動機構を構成している。
【００２８】
プラテン１４は、メディア５０の搬送時およびカット時に裏面側から支持して、メディア５０をカットする際の受け台となるもので、ＸＹ平面でＹ方向に延ばされた板部材からなる。
【００２９】
メディア送り機構１０は、メディア５０をＸ軸方向（第１の方向）に沿って移動させるもので、プラテン１４の近傍のＸ軸負方向側に配置されている。
【００３０】
本実施形態では、各回転軸がＹ軸方向に延ばされメディア５０をＺ軸方向から挟持する駆動ローラ１０ａ、１０ｂと、駆動ローラ１０ａ、１０ｂと不図示の伝動機構を介して接続され、駆動ローラ１０ａ、１０ｂを正逆回転可能に回転させるモータ１０ｃとからなる。
【００３１】
モータ１０ｃは、図３に示すように、制御部１００のＸ軸駆動回路１０６と電気的に接続され、制御部１００からの制御信号に応じて正逆方向に回転量が制御されるようになっている。
【００３２】
カッタ８は、図２（ａ）に示すように、Ｚ軸方向に沿って延びる棒状のカッタ本体の下端部にメディア５０をカットするための刃部８ａが形成され、上端部の側方に、略対向した状態で磁性体片８ｂ、８ｃが突出されたものであり、カッタヘッド２によって、カッタ本体の中心軸に一致する回転軸Ｏを中心に回転可能に保持されている。なお、以下では、回転軸ＯとＸＹ平面に平行な平面との交点を点Ｏと称する場合がある。
【００３３】
刃部８ａは、断面Ｖ字状の刃Ｑの最下端に刃先Ｐを有する三角錐状に形成されている。そして、刃Ｑは、回転軸Ｏを通り、ＸＹ平面に直交する面上に形成されている。また、刃先Ｐは、回転軸Ｏから、水平方向距離がｒ（ただし、ｒ＞０）だけ偏心した位置に形成されている。このため、刃先Ｐでカットを行うには、カット方向が刃先Ｐから回転軸Ｏに向かう方向になるように、刃先Ｐの位置を合わせる必要がある。以下では、刃先Ｐが位置する水平面上で、刃先Ｐから点Ｏに向かう方向を刃部８ａの刃先方向と称する。
【００３４】
偏心量ｒは、必要に応じて適宜設定すればよいが、例えば、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度に設定することが好ましい。
【００３５】
磁性体片８ｂは、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、平面視扇形状の鉄片が、ＸＹ平面上で、点Ｏをとおり、刃Ｑと交差する軸Ｄに対して、わずかに偏心した方向に突出されている。軸Ｄは、本実施形態では、刃先方向ＰＯと略直交して交差されている。
【００３６】
磁性体片８ｃは、磁性体片８ｂより小さな棒状の鉄片が、磁性体片８ｂに略対向する位置で軸Ｄを中心軸として突出されたものである。
【００３７】
磁性体片８ｂ、８ｃは、このような各鉄片の大きさ、形状の差異により、磁界中に配置されたときに回転軸Ｏ回りの一定方向の回転モーメントが作用するようになっている。このため、軸Ｄは、略磁界の方向に移動し、磁界の方向に略直交した状態でバランスを保って停止するようなことがないものである。
【００３８】
カッタヘッド２は、図１、２に示すように、カッタホルダ１１、アーム１３、アクチュエータ１２（昇降機構）、およびカッタ刃方向リセット手段９（刃先方向設定機構）が、下面側に刃部８ａを突出させる不図示の開口を備える筐体２ａに収められてなる。
【００３９】
カッタホルダ１１は、その上端部および下端部にそれぞれラジアル軸受からなる軸受１１ａ、１１ａを備え、カッタ８をこれらの軸受１１ａの内輪に対してＺ軸方向の一定位置で固定することで、回転軸Ｏを中心に回転可能に保持する筒状部材である。
【００４０】
カッタホルダ１１は、軸方向の中間部において、アーム１３に保持されており、アーム１３の下面側に、アクチュエータ１２が固定されている。
【００４１】
アクチュエータ１２は、アーム１３をＺ軸方向に昇降移動するもので、本実施形態では、図２（ａ）に示すように、筐体２ａ上に固定されたベース１２ａ上に鉄心１２ｂがＺ軸正方向に向けて立設され、ムービングコイル部１２ｃが鉄心１２ｂに沿って、昇降移動するようにしたムービングコイルアクチュエータを採用している。
【００４２】
アクチュエータ１２は、図３に示すように、制御部１００のＺ軸駆動回路１０８と電気的に接続され、制御部１００によってムービングコイル部１２ｃに供給する電流値が制御されることで、Ｚ軸方向における駆動力、駆動方向を変化することができるようになっている。
【００４３】
カッタ刃方向リセット手段９は、カッタ８を回動させ、カッタ８の刃先方向をＹ軸方向に交差する方向に設定するものである。
【００４４】
本実施形態では、カッタ刃方向リセット手段９は、平面視円弧状に湾曲され、両端部に、カッタ８の上端部を挟んで、Ｙ軸方向に対向する磁極部９ａ、９ｂが形成されたヨーク９ｄに、コイル９ｃを巻き回してなる着磁ヨークを用いている。
【００４５】
コイル９ｃは、カッタ刃方向リセット回路１０９Ａと電気的に接続され、カッタ刃方向リセット回路１０９Ａから着磁電流が供給されるオン状態では、磁極部９ａ、９ｂの間に、Ｙ軸方向に沿う磁界が形成されるようになっている。また、オフ状態では、着磁電流が停止され、磁界は消失する。
【００４６】
カッタ刃方向リセット手段９は、カッタ８を磁力によって回転させるので、刃先方向を迅速に設定することができる。また、可動部を有しないため、簡素かつ信頼性の高い構成とすることができる。
【００４７】
カッタヘッド移動機構３０は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、カッタヘッド２を、プラテン１４の上方において、メディア５０を搬送する方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（第２の方向）、すなわちＹ軸方向に移動可能に保持するものである。
【００４８】
本実施形態では、Ｙ軸方向に延ばされたガイドレール３と、ガイドレール３に沿ってＹ軸方向に移動可能とされたカッタキャリッジ４と、カッタキャリッジ４にＹ軸方向の駆動力を伝達するためガイドレール３の延設方向の両側部に配置されたベルトプーリ６、６に巻き掛けられた無端ベルトからなるベルト５と、ベルトプーリ６を回転駆動するモータ７とからなる。
【００４９】
カッタキャリッジ４には、カッタ８が刃部８ａを下側に向けてＺ軸方向に沿って配置された状態で、カッタヘッド２の筐体２ａが固定されている。
【００５０】
また、モータ７は、図３に示すように、制御部１００のＹ軸駆動回路１０７と電気的に接続され、制御部１００を用いて、正逆方向に回転できるようになっている。
【００５１】
制御部１００は、カッティング装置１全体の動作を制御するものであり、図３に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、Ｉ／Ｏ１０３、ホストＩ／Ｆ１０４、ＲＯＭ１０５、Ｘ軸駆動回路１０６、Ｙ軸駆動回路１０７、Ｚ軸駆動回路１０８、およびカッタ刃方向リセット回路１０９Ａを備えている。
【００５２】
ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０２、Ｉ／Ｏ１０３、ホストＩ／Ｆ１０４が電気的に接続され、ＲＯＭ１０５に記憶された制御用プログラム、制御用データをＲＡＭ１０２にロードして、制御用プログラムを実行するものである。そして、適宜の入出力インターフェースから構成されるＩ／Ｏ１０３を介して、Ｉ／Ｏ１０３に電気的に接続されたＸ軸駆動回路１０６、Ｙ軸駆動回路１０７、Ｚ軸駆動回路１０８、カッタ刃方向リセット回路１０９Ａと通信を行って、それぞれに制御信号を送出したり、それぞれから制御に必要な情報を含む信号を受信できるようになっている。
【００５３】
ホストＩ／Ｆ１０４は、例えば、パソコンなどからなるホスト装置１１０と適宜の通信回線を通してデータ通信を行うための通信インターフェースである。
【００５４】
ホスト装置１１０は、カッティング装置１に対して、カットするためのカット線の形状を表す加工データを供給するものである。
【００５５】
Ｘ軸駆動回路１０６は、ＣＰＵ１０１から送出される制御信号に応じて、メディア５０をＸ軸方向の目標位置に目標速度で移動させるようにモータ１０ｃを回転駆動するものである。
【００５６】
Ｙ軸駆動回路１０７は、ＣＰＵ１０１から送出される制御信号に応じて、カッタヘッド２をＹ軸方向の目標位置に目標速度で移動させるようにモータ７を回転駆動するものである。
【００５７】
Ｘ軸方向移動、Ｙ軸方向移動のそれぞれ目標位置、目標速度は、メディア５０に対するカッタ８の相対移動軌跡が、後述する刃先方向初期化動作やメディア５０のカット動作に必要な軌跡を描くように、それぞれＣＰＵ１０１によって設定される。
【００５８】
Ｚ軸駆動回路１０８は、ＣＰＵ１０１から送出される制御信号に応じて、アクチュエータ１２のムービングコイル部１２ｃに供給する電流値を制御し、カッタ８の刃先Ｐのメディア５０に対する当接状態と離間状態とを切り換えるとともに、当接状態においてはメディア５０に対する押圧力を制御するものである。
【００５９】
カッタ刃方向リセット回路１０９Ａは、ＣＰＵ１０１から送出される制御信号に応じて、カッタ刃方向リセット手段９のコイル９ｃに着磁電流を供給し、磁極部９ａ、９ｂ間に磁界を発生させるものである。
【００６０】
次に、カッティング装置１の動作について、カット開始時までに行う刃先方向初期化動作を中心に説明する。
【００６１】
図４は、本発明の実施形態に係るカッティング装置の刃先方向初期化動作のフローチャートである。図５（ａ−１）、（ａ−２）、（ｂ−１）、（ｂ−２）は、本発明の実施形態に係るカッティング装置の刃先方向初期化動作を示す模式的な動作説明図である。図６（ａ）、（ｂ）は、図５（ａ−２）、（ｂ−２）に続く刃先初期化動作を示す模式的な動作説明図である。図７は、図６（ａ）に続く刃先初期化動作を示す模式的な動作説明図である。図８（ａ）、（ｂ）は、図７に続く刃先初期化動作の模式的な動作説明図である。
【００６２】
カッティング装置１によるカット動作は、まず、メディア５０をメディア送り機構１０にセットし、ＣＰＵ１０１によって、ホスト装置１１０からメディア５０をカットするための加工データを取得する。
【００６３】
ＣＰＵ１０１は、取得された加工データを解析して、カット動作に必要なメディア５０に対するカッタ８の相対移動軌跡であるカット線を算出し、カット開始位置の座標を設定し、カット開始位置におけるカット方向を求める。
【００６４】
以下の説明では、一例として、図７に示すように、カット開始位置Ｒ（ｘ０，ｙ０）の近傍のカット線Ｔが、Ｙ軸正方向からＸ軸負方向側に図示反時計回りに角度φだけ回転した傾斜を有する直線からなり、最初のカット方向が、カット方向Ｕの矢印で示されるようにＹ軸正方向かつＸ軸負方向に進む斜め方向である場合の例で説明する。
【００６５】
このとき、カッタ８は、例えば、Ｙ軸方向の端部の待機位置に待機されている。
【００６６】
このような状態から、ＣＰＵ１０１によって制御用プログラムを実行することで、図４のフローにしたがい、刃先方向を、一定方向に沿う初期化方向に交差する方向、初期化方向、カット方向に、順次変化させ、その後カットを開始する。
【００６７】
本実施形態では、初期化方向は、カッタヘッド移動機構３０の移動方向に合わせて、Ｙ軸正方向またはＹ軸負方向としている。
【００６８】
ステップＳ１では、待機位置からカッタ８を上昇させ、カッタ８の刃先Ｐをメディア５０の表面の高さよりも上側に位置させる。すなわち、Ｚ軸駆動回路１０８によって、アクチュエータ１２のムービングコイル部１２ｃを上昇させることで、カッタホルダ１１が固定されたアーム１３をＺ軸正方向に移動する。
【００６９】
そして、刃先方向の初期化を行うためのメディア５０の領域にカッタ８を移動させる。刃先方向を初期化する領域は、本実施形態ではカット開始位置Ｒの近傍とする例で説明するが、他の領域、例えば、メディア５０の試し切りを行うためにメディア５０上に確保された一定領域などであってもよい。
【００７０】
このステップＳ１では、カッタ刃方向リセット手段９はオフ状態とされており、カッタ８は、回転軸Ｏ回りの回転が可能となっている。このため、回転軸Ｏに対する刃先Ｐ位置は、回転軸Ｏを中心とする半径ｒの円周上のどこに位置するか不明であり、カッタ８を下降させた場合に刃先Ｐの着地位置の座標および刃先方向が分からない状態である。
【００７１】
次に、ステップＳ２では、カッタ刃方向リセット手段９のオン状態として、カッタ８の刃先方向を強制的に変更し、Ｙ軸方向に交差する方向に方向づける。
【００７２】
カッタ刃方向リセット手段９をオン状態とすると、コイル９ｃに着磁電流が供給され、磁極部９ａ、９ｂが着磁され、磁極部９ａ、９ｂの間にＹ軸方向に沿う磁界が発生する。
【００７３】
このため、磁極部９ｂ、８ｃにそれぞれ働く磁力により、カッタ８に回転軸Ｏ回りの回転モーメントが作用し、カッタ８が回転軸Ｏ回りに回動する。そのため、例えば、図２（ｂ）に示すような軸ＤがＹ軸方向に交差する方向から、図２（ｃ）に示すようなＹ軸方向に略沿う方向に回動し、ある程度の角度範囲で振動しつつ、やがて略Ｘ軸方向に沿う方向に向いて停止する。
【００７４】
図５（ａ−１）に示すように、刃先ＰがＹ軸正方向から図示反時計回りに角度θ１だけ回転した位置にある状態で、カッタ刃方向リセット手段９がオンされると、図５（ａ−２）に示すように、刃先方向ＰＯは、略Ｘ軸正方向に変化される。
【００７５】
図５（ｂ−１）に示すように、刃先ＰがＹ軸正方向から図示時計回りに角度θ２だけ回転した位置にある状態で、カッタ刃方向リセット手段９がオンされると、図５（ｂ−２）に示すように、刃先方向ＰＯは、略Ｘ軸負方向に変化される。その際、刃先方向ＰＯはＸ軸負方向に対してプラスマイナス１５度の範囲に入ることが好ましい。刃先方向ＰＯがＸ軸負方向から離れる方向になればなるほど刃先を移動させたときにメディア５０に掛かる可能性がでる。
【００７６】
次に、ステップＳ３では、アクチュエータ１２を下降させ、刃先Ｐがメディア５０に軽く接触するようにする。ここで軽く接触するとは、カット方向に移動した場合でも、メディア５０上に許容できない傷が残らない程度の押圧力で接触することを意味する。この許容限度は、メディア５０の材質や刃先Ｐの鋭さなどに応じて、適宜設定することができる。
【００７７】
次に、ステップＳ４では、カット開始位置Ｒにおける最初のカット方向が、Ｙ軸正方向成分を含むかどうか判定する。すなわち、最初のカット動作において、カッタヘッド移動機構３０がＹ軸正方向に移動されるかどうか判定する。例えば、図７の例では、カット方向ＵがＹ軸正方向の成分を有している。
【００７８】
このように、Ｙ軸正方向成分を含む場合は、ステップＳ５に移行する。
【００７９】
また、Ｙ軸正方向成分を含まない場合は、ステップＳ６に移行する。
【００８０】
ステップＳ５では、刃先Ｐがメディア５０に軽く接触した状態で、カッタ８をＹ軸正方向に所定距離だけ移動させる。すなわち、Ｘ軸駆動回路１０６によって、モータ１０ｃを駆動し、ベルト５によってカッタキャリッジ４に駆動力を伝達し、カッタキャリッジ４をガイドレール３に沿ってＹ軸正方向に移動させる。これにより、カッタキャリッジ４に固定されたカッタヘッド２とともにカッタ８が移動される。
【００８１】
このときの、刃先方向の変化を図６（ａ）に示す。まず、移動開始時には、刃先方向ＰＯは、図５（ａ−２）のように、Ｘ軸正方向を向いているとする。この状態から、カッタ８が、例えば距離Ａ１だけＹ軸正方向に移動されると、その移動行程で、刃先Ｐはメディア５０から摩擦力を受けるため、回転軸Ｏ回りの回転モーメントが発生し、刃先方向が図示反時計回りに回転する。そのため、刃先方向Ｐ’Ｏ’のように、Ｙ軸正方向に近づいていく。さらに、移動を続け、距離Ａ２だけ移動すると、刃先方向Ｐ’’Ｏ’’のように、完全にＹ軸正方向に一致する。
【００８２】
ステップＳ５における移動の所定距離は、距離Ａ２以上に設定しておく。ここで、距離Ａ２は、移動開始時の刃先方向のぶれ量や、メディア５０からの摩擦力の大きさなどによっても異なるので、例えば、予め実験するなどして、十分余裕のある距離に設定しておく。
【００８３】
このような所定距離の移動が終了すると、ステップＳ７に移行する。
【００８４】
なお、図６（ａ）では、図５（ａ−２）の状態から移動した例で説明したが、図５（ｂ−２）の状態から移動しても、回転方向が図示時計回りとなるのみで、上記と同様に、刃先方向はＹ軸正方向に一致される。
【００８５】
ステップＳ６では、ステップＳ５と同様に、カッタキャリッジ４をＹ軸負方向に移動させる。そして、図６（ｂ）に示すように、例えば、刃先方向が図５（ａ−２）の状態から、距離Ａ２だけ移動させ、刃先方向Ｐ’’Ｏ’’のように、完全にＹ軸負方向に一致させる。このような所定距離の移動が終了すると、ステップＳ７に移行する。
【００８６】
ステップＳ７では、ステップＳ１と同様にして、刃先Ｐを上昇させ、メディア５０から離間させる。
【００８７】
次に、ステップＳ８では、図７に示すように、刃先方向ＰＯがＹ軸正方向に一致した状態から、メディア送り機構１０、およびカッタヘッド移動機構３０を駆動して、刃先Ｐがカット開始位置Ｒ上に位置するようにメディア５０とカッタキャリッジ４とを移動させる。このとき、刃先Ｐはメディア５０から離されているのでメディア５０から摩擦力を受けず、刃先方向ＰＯは移動中もＹ軸正方向に保たれる。
【００８８】
すなわち、ステップＳ７におけるカッタ８の回転軸Ｏの座標が（ｘ１，ｙ１）であるとすると、メディア送り機構１０によってメディア５０を、Δｘ＝ｘ１−ｘ０だけ移動させ、カッタヘッド移動機構３０によってカッタヘッド２を、Δｙ＝ｙ１＋ｒ−ｙ０だけ移動させることで、刃先Ｐとカット開始位置ＲのＸＹ座標を一致させることができる（図８（ａ）の破線参照）。
【００８９】
次に、ステップＳ９では、アクチュエータ１２を下降させ、刃先Ｐがカット開始位置Ｒでメディア５０に接触するようにする。刃先Ｐのメディア５０に対する押圧力は、刃先Ｐを中心としてカッタ８を円滑に回転できる程度の押圧力とする。
【００９０】
次に、ステップＳ１０では、図８（ａ）に示すように、刃先Ｐが接触しているカット開始位置を中心として、カッタ８の回転軸Ｏを点Ｏ’のように図示反時計回りに回転していく。そして、図８（ｂ）に示すように、角度φだけ回転したカット線Ｔ上の点Ｏ’’で停止する。
【００９１】
カッタ８の回転移動は、ＣＰＵ１０１により、円弧ＯＯ’’の軌跡を描くための移動座標のデータを算出し、この移動座標に合わせて、メディア送り機構１０、カッタヘッド移動機構３０を同時駆動することで実現される。
【００９２】
以上で、刃先方向初期化動作が終了する。これによりカット開始の準備段階が終了する。
【００９３】
この後、必要に応じてアクチュエータ１２を下降させて、刃先Ｐのメディア５０に対する押圧力をカットに必要な大きさに調整し、カット線Ｔの軌跡に沿って、メディア送り機構１０、カッタヘッド移動機構３０を駆動して、メディア５０をカットしていく。
【００９４】
このようなカッティング装置１によれば、カッタ８を下降させて刃先Ｐがメディア５０に軽く触れる状態とする（ステップＳ３）のに先だって、刃先Ｐをメディア５０の上方に離して配置し（ステップＳ１）、刃先方向を初期化方向と交差する方向に設定する（ステップＳ２）ため、ステップＳ３では、刃先方向が、ステップＳ５（Ｓ６）で移動するＹ軸方向と交差する方向に確実に設定されている。そのため、刃先方向が、ステップＳ５（Ｓ６）で移動するＹ軸方向に沿うことがないので、ステップＳ５（Ｓ６）で、確実に刃先方向を移動方向に沿う方向に変化させて、刃先方向ＰＯおよび刃先Ｐの位置を確定することができる。
【００９５】
したがって、カット開始位置Ｒに正確に刃先Ｐを位置させて、刃先方向ＰＯをカット方向Ｕに確実に合わせることが可能となる。
【００９６】
一方、従来技術のように、ステップＳ１、Ｓ２を行わずに、刃先Ｐをメディア５０に接触させ、ステップＳ５（Ｓ６）のような動作を行う場合、刃先方向ＰＯが刃先Ｐの移動方向と１８０°ずれた方向に位置する場合が出てくるが、この状態でステップＳ５（Ｓ６）を実行すると、刃先Ｐを回転させることができないため、ステップＳ５（Ｓ６）が終了した時点で刃先方向ＰＯが初期化方向と逆方向のままである。そのため、刃先方向ＰＯが逆方向で刃先Ｐの位置が２ｒずれた状態で、カッタ８を移動してカットを開始することになり、カット開始位置がずれたり、カットが行えなくなったり、さらには、メディア５０にっかえて表面を削り取ってしまったり破いてしまったりするおそれもある。
【００９７】
本実施形態のカッティング装置１によれば、このような不具合を防止することができる。
【００９８】
また、本実施形態のカッティング装置１によれば、刃先方向を初期化方向に向ける場合、ステップＳ４を行うことで、カッタヘッド移動機構３０がカット開始時に移動する方向を初期化方向として選択するようにしている。そのため、ステップＳ１０における回転角が常に９０°以下となり、９０°より大きな回転が必要となる場合も発生する、初期化方向を一方向に限定する場合に比べて、ステップＳ１０に要する時間を短縮することができる。
【００９９】
次に、本実施形態のカッティング装置の変形例について説明する。
【０１００】
図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態の変形例に係るカッティング装置のカッタヘッドの概略構成を模式的に示す正面視断面図および部分的な平面図である。図９（ｃ）は、本発明の実施形態の変形例に係るカッティング装置の刃先方向設定機構の作動時の様子を示す部分的な平面図である。
【０１０１】
本変形例のカッティング装置１Ａは、上記実施形態のカッティング装置１において、カッタ８の磁性体片８ｂ、８ｃに代えて、フック２３を備え、カッタ刃方向リセット手段９、カッタ刃方向リセット回路１０９Ａに代えてカッタ刃方向リセット手段２０（刃先方向設定機構）、カッタ刃方向リセット回路１０９Ｂを備えるものである。以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１０２】
フック２３は、カッタ８の上端部において、水平面内で点Ｏから点Ｐに向かう線上において側方から延ばされたアーム部２３ｂの先端が屈曲されてＺ軸正方向に向く丸棒状の軸部２３ａが形成されてなるＬ字状の部材である。
【０１０３】
カッタ刃方向リセット手段２０は、位置決めアーム２１と、カッタ８上のフック２３の軸部２３ａが位置する水平面内で位置決めアーム２１をＹ軸方向と交差する方向に進退させるアクチュエータ２２とからなる。図９では、一例として、Ｙ軸方向と交差する方向がＸ軸方向である場合の配置を示している。
【０１０４】
位置決めアーム２１は、軸部２３ａの軸径よりわずかに広い開口幅を有する平面視Ｕ字状の溝が、回転軸Ｏを通りアクチュエータ２２の進退方向に延ばされた位置決め溝部２１ｂと、位置決め溝部２１ｂの開口部から開口幅の外側に向けてそれぞれ徐々に拡幅するように設けられたガイド部２１ａ、２１ａとからなる。
【０１０５】
アクチュエータ２２の構成は、適宜の進退機構、例えばソレノイド型のアクチュエータなどを採用することができる。
【０１０６】
また、アクチュエータ２２は、図３に示すように、アクチュエータ２２の進退動作を制御するカッタ刃方向リセット回路１０９Ｂと電気的に接続されている。
【０１０７】
本変形例によれば、図９（ｂ）に示すように、アクチュエータ２２が退避位置にある場合は、カッタ８は回転可能となっている。一方、図９（ｃ）に示すように、アクチュエータ２２が進出されると、軸部２３ａがガイド部２１ａに沿って移動し、位置決め溝部２１ｂに案内されることで、アクチュエータ２２の進退方向に直交する位置が位置決めされる。そのため、軸部２３ａと回転軸Ｏを結ぶ直線がアクチュエータ２２の進退方向に整列される。これにより、刃先方向ＰＯをＹ軸方向に交差する方向に設定することができる。
【０１０８】
そして、アクチュエータ２２を退避させることで、カッタ８の回転軸Ｏ回りの回転が可能となる。
【０１０９】
したがって、位置決めアーム２１をカッタ８側に進出させ、軸部２３ａを位置決め溝部２１ｂに案内した後、退避させることで、図４のステップＳ４までの動作を行うことができる。
【０１１０】
なお、図９（ｂ）、（ｃ）では、軸部２３ａが回転軸Ｏに対してＸ軸負方向側に位置決めされる例、すなわち、刃先方向ＰＯが図５（ａ−２）の状態となる場合の例で説明したが、軸部２３ａがよりＸ軸正方向側に位置している場合には、図５（ｂ−２）の状態となる場合も生じる。そのため、位置決めアーム２１を一定距離進退させる場合には、位置決め溝部２１ｂの長さは、回転軸Ｏから軸部２３ａの外形までの距離の２倍以上長さに設定する。
【０１１１】
なお、上記の説明では、刃先方向を設定する初期化方向が、カッタヘッド移動機構３０の移動方向に一致する場合の例で説明したが、初期化方向はこれに限定されない。例えば、メディア送り機構１０の移動方向に一致させてもよい。これらの場合には、水平移動機構が第１移動機構、第２移動機構からなる場合に、一方のみを移動させることで、刃先方向の設定が行えるため、制御が容易となる。
【０１１２】
また、第１移動機構、第２移動機構を同時に移動させることで、ＸＹ平面内での任意方向への相対移動が可能とされているので、任意の斜め方向を初期化方向としてもよい。
【０１１３】
また、上記の説明では、初期化方向に対して交差する方向が、略直交する方向である場合の例で説明したが、初期化方向に対して交差させることができれば、交差角度は限定されない。ただし、例えば、カッタ刃方向リセット手段９のように、振動などにより刃先方向がぶれる可能性がある場合には、見込まれるぶれ量よりも大きな交差角度に設定する。
【０１１４】
交差角度が略９０°となる設定とすれば、交差角度の設定精度を緩めることができるので、簡素な機構を用いることができる。
【０１１５】
また、上記の説明では、カッタと被カット媒体とをそれぞれ異なる水平移動機構を用いて、直交する２軸方向に移動させ、昇降機構によりカッタを昇降させる場合の例で説明したが、カッタと被カット媒体との移動は、上記の説明のような相対移動が可能であればよく、水平移動機構、昇降機構は、上記の例に限定されない。
【０１１６】
例えば、昇降機構は、被カット媒体を昇降させるものであってもよく、水平移動機構は、カッタのみ、あるいは被カット媒体のみが水平面内に移動するものや、両者とも水平面内に移動するものでもよい。
【０１１７】
また、上記の説明では、初期化方向が、第２移動機構の移動方向である第２の方向に沿う方向であり、かつ第２移動機構がカット開始時に移動する方向に一致されている場合の例で説明したが、ステップＳ１０におけるカッタの回転時間の長さが許容できる場合には、初期化方向を一方向のみに設定してもよい。この場合、図４のステップＳ４を省略し、ステップＳ５またはＳ６を実行するように、工程を簡素化することができる。
【０１１８】
また、上記の説明では、刃先方向を初期化方向に設定してから、カット開始位置に移動する例で説明したが、刃先方向を初期化方向に設定する終点位置をカット開始位置に一致させる制御方法を採用してもよい。すなわち、図４のステップＳ３で下降させる位置を、カット開始位置から、ステップＳ３で移動するのと逆方向に所定距離だけ離れた位置に設定し、ステップＳ７〜Ｓ９を省略するようにしてもよい。
【０１１９】
また別の態様として、画像作成装置として例えばインクジェットプリンタのインクジェットヘッドをカッタキャリッジ４に搭載することで、画像の作成とカッティングをするカッティング装置ができる。インクジェットヘッドはカッタキャリッジ４と同じガイドレールを使う別のキャリッジに搭載してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の実施形態に係るカッティング装置の概略構成を模式的に示す平面図およびそのＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るカッティング装置のカッタヘッドの概略構成を模式的に示す正面視断面図、その部分的な平面図、および刃先方向設定機構の作動時の様子を示す部分的な平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るカッティング装置の制御部の構成を示す構成ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係るカッティング装置の刃先方向初期化動作のフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係るカッティング装置の刃先方向初期化動作を示す模式的な動作説明図である。
【図６】図５に続く刃先初期化動作を示す模式的な動作説明図である。
【図７】図６に続く刃先初期化動作を示す模式的な動作説明図である。
【図８】図７に続く刃先初期化動作の模式的な動作説明図である。
【図９】本発明の実施形態の変形例に係るカッティング装置のカッタヘッドの概略構成を模式的に示す正面視断面図および部分的な平面図、並びに本発明の実施形態の変形例に係るカッティング装置の刃先方向設定機構の作動時の様子を示す部分的な平面図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１、１Ａ  カッティング装置
２  カッタヘッド
３  ガイドレール
４  カッタキャリッジ
５  ベルト
７、１０ｃ  モータ
８  カッタ
８ｂ、８ｃ  磁性体片
９、２０  カッタ刃方向リセット手段（刃先方向設定機構）
９ａ、９ｂ  磁極部
９ｃ  コイル
１０  メディア送り機構（第１移動機構）
１０ａ、１０ｂ  駆動ローラ
１２  アクチュエータ
１４  プラテン
３０  カッタヘッド移動機構（第２移動機構）
５０  メディア（被カット媒体）
１００  制御部
１０１  ＣＰＵ
１０４  ホストＩ／Ｆ
１０５  ＲＯＭ
１０９Ａ、１０９Ｂ  カッタ刃方向リセット回路
Ｐ  刃先
Ｑ  刃
Ｏ  回転軸
Ｔ  カット線
Ｕ  カット方向
【図１】
2008200782.tif 000003
【図２】
2008200782.tif 000004
【図３】
2008200782.tif 000005
【図４】
2008200782.tif 000006
【図５】
2008200782.tif 000007
【図６】
2008200782.tif 000008
【図７】
2008200782.tif 000009
【図８】
2008200782.tif 000010
【図９】
2008200782.tif 000011