特開 2024-89204 媒体加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024089204

(43)【公開日】2024-07-03

(54)【発明の名称】媒体加工装置

(51)【国際特許分類】

   B26D 5/00 20060101AFI20240626BHJP

   B26D 7/26 20060101ALI20240626BHJP

   B26D 5/30 20060101ALI20240626BHJP

【ＦＩ】

B26D5/00 F

B26D7/26

B26D5/30 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022204413

(22)【出願日】2022-12-21

(71)【出願人】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100182936

【弁理士】

【氏名又は名称】矢野 直樹

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雅一

【テーマコード（参考）】

3C021

3C024

【Ｆターム（参考）】

3C021JA09

3C021JA10

3C024AA03

3C024AA07

3C024AA08

3C024FF01

(57)【要約】

【課題】簡単な構造で高精度に加工部を動作させる媒体加工装置を提供する。
【解決手段】シート状の媒体（Ｓ）を媒体送り方向（Ｙ）に搬送する媒体搬送機構（１３、１４、１７）と、媒体を加工する加工部（５６）を支持する支持部（４０）を有し、支持部を加工部と共に媒体送り方向と交差する支持部送り方向（Ｘ）へ媒体に沿って移動させる第１の動作と、支持部を加工部と共に支持部送り方向に沿った仮想の軸線（Ｃ１）を中心として回動させることによって媒体と加工部の距離を変化させる第２の動作と、を実行可能な加工部駆動機構（２０）と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート状の媒体を媒体送り方向に搬送する媒体搬送機構と、
前記媒体を加工する加工部を支持する支持部を有し、前記支持部を前記加工部と共に前記媒体送り方向と交差する支持部送り方向へ前記媒体に沿って移動させる第１の動作と、前記支持部を前記加工部と共に前記支持部送り方向に沿った仮想の軸線を中心として回動させることによって前記媒体と前記加工部の距離を変化させる第２の動作と、を実行可能な加工部駆動機構と、
を備えることを特徴とする媒体加工装置。

【請求項2】

前記加工部駆動機構は、前記支持部送り方向に沿った仮想の軸線を中心とする、前記支持部を前記支持部送り方向へと移動可能に案内する軸部材を備え、前記支持部を、前記軸部材を中心に回動させることによって前記第２の動作を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の媒体加工装置。

【請求項3】

前記加工部駆動機構は、前記支持部送り方向へ延設され、駆動手段によって前記軸部材を中心として回動する伝達部材を備え、
前記支持部は、前記第１の動作において前記軸部材及び前記伝達部材に沿って前記支持部送り方向へ移動し、前記第２の動作において前記伝達部材と共に回動する、
ことを特徴とする請求項２に記載の媒体加工装置。

【請求項4】

前記伝達部材は、前記軸部材の中心軸を含む平面上に位置する平面部を有し、
前記支持部は、前記平面部に接触する接触部を有し、
前記第２の動作で前記加工部を前記媒体に接近させる際に、前記平面部が前記接触部を押圧する、
ことを特徴とする請求項３に記載の媒体加工装置。

【請求項5】

前記伝達部材は、前記平面部と、前記平面部と略平行な平行平面部と、前記平面部と前記平行平面部とを接続する接続平面部と、を備え、
前記接触部は、前記平面部のうち前記平行平面部に接続する角部の近傍に接触する、
ことを特徴とする請求項４に記載の媒体加工装置。

【請求項6】

前記軸部材と前記伝達部材とを前記支持部送り方向の両端で接続する一対の接続部材を備え、前記第２の動作において前記軸部材と前記伝達部材が共に回動する、
ことを特徴とする請求項３に記載の媒体加工装置。

【請求項7】

前記加工部は、前記媒体を切断する切断器具であり、
前記支持部は、前記切断器具を保持するホルダを着脱可能なホルダ着脱部を備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の媒体加工装置。

【請求項8】

前記支持部は、前記媒体に設けた位置合わせマークを検出可能なセンサを備えている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の媒体加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、媒体加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

シート状の媒体を加工する加工装置として、媒体に切断加工を施す切断装置が知られている（例えば、特許文献１、２及び３）。切断装置は、カッティングデータに基づいて、媒体を所定の方向に搬送すると共に、切断用のカッターを媒体の搬送方向と直交する方向に移動させる制御を行って、媒体を所定の形状（図形や文字など）に切断する。

【0003】

この種の加工装置は、加工用のツールの種類を選択することによって、媒体に対して様々な加工を行うことができる。例えば、カッターに代えて筆記用具を取り付けることにより、描画用の加工装置として使用が可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３－１９３１９２号公報

【特許文献2】特開２０１７－１００２４７号公報

【特許文献3】特開２０１８－１６７３３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

加工装置では、媒体に対してツールを接近及び離間するように構成し、ツールが媒体を加工する（切断、描画などを行う）領域では媒体にツールを接近させ、ツールが媒体を加工しない領域では媒体からツールを離間させる。従って、媒体の搬送方向に対して交差する方向へのツール送り動作と、媒体との距離を変更する方向へのツール接離動作とをツールに行わせる必要がある。

【0006】

従来の加工装置では、このような複数の方向の動作をツールに行わせるための構造が複雑になってしまうという問題があった。例えば、ツール送り動作の方向にツールを移動させるための第１の駆動機構と、ツール接離動作の方向にツールを移動させるための第２の駆動機構とを備え、第１の駆動機構と第２の駆動機構がそれぞれ独立したガイド構造と駆動手段を備えている場合が多い。

【0007】

そこで、本発明は、簡単な構造で高精度に加工部を動作させる媒体加工装置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】

本発明の一態様に係る媒体加工装置は、シート状の媒体を媒体送り方向に搬送する媒体搬送機構と、前記媒体を加工する加工部を支持する支持部を有し、前記支持部を前記加工部と共に前記媒体送り方向と交差する支持部送り方向へ前記媒体に沿って移動させる第１の動作と、前記支持部を前記加工部と共に前記支持部送り方向に沿った仮想の軸線を中心として回動させることによって前記媒体と前記加工部の距離を変化させる第２の動作と、を実行可能な加工部駆動機構と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

以上の態様によれば、簡単な構造で高精度に加工部を動作させる媒体加工装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】媒体加工装置の斜視図である。

【図2】媒体加工装置の斜視図である。

【図3】媒体加工装置における加工部駆動機構を示す斜視図である。

【図4】加工部駆動機構を構成する第１ギヤと第２ギヤを示す斜視図である。

【図5】ナイフホルダを取り付けた加工部ホルダの斜視図である。

【図6】ナイフホルダの斜視図である。

【図7】ナイフホルダの断面図である。

【図8】ナイフホルダに取り付けられる部品の斜視図である。

【図9】キャリッジが加工位置にある状態の媒体加工装置の断面図である。

【図10】キャリッジが退避位置にある状態の媒体加工装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２は、本実施形態に係る媒体加工装置１０を示す斜視図である。媒体加工装置１０におけるＸ軸方向（左右方向、幅方向）、Ｙ軸方向（前後方向）、Ｚ軸方向（上下方向）は、互いに垂直な方向である。

【0012】

媒体加工装置１０は、シート状の被加工媒体Ｓ（図１０）をＹ軸方向に搬送する媒体搬送動作と、被加工媒体Ｓに沿って加工部をＸ軸方向に移動させる第１の動作と、被加工媒体Ｓと加工部の距離（Ｚ軸方向における間隔）を変化させる第２の動作と、を組み合わせて、被加工媒体Ｓに対して加工を行う。Ｙ軸方向は、被加工媒体Ｓを搬送する媒体送り方向である。Ｘ軸方向は、媒体送り方向と交差する支持部送り方向である。

【0013】

被加工媒体Ｓは、台紙Ｔ（図１０）の上に重ねて媒体加工装置１０に供給される。以下の説明において台紙Ｔについて言及しない場合でも、被加工媒体Ｓは台紙Ｔと重なる状態で搬送や加工が行われる。

【0014】

媒体加工装置１０の本体部１１は、Ｘ軸方向に間隔を空けて配置した一対の側壁１１ａ及び側壁１１ｂと、Ｘ軸方向に延びて一対の側壁１１ａ及び側壁１１ｂを接続する下部壁１１ｃと、を有する。なお、媒体加工装置１０は、本体部１１の外側を覆う外装部材を備えてもよい。本体部１１のＹ軸方向の前部には、被加工媒体Ｓを載せる台座であるトレー１２が設けられている。

【0015】

一対の側壁１１ａ及び側壁１１ｂの間に、Ｘ軸方向に延びる搬送ローラ１３と搬送ローラ１４が支持されている。図９及び図１０に示すように、搬送ローラ１３と搬送ローラ１４はＺ軸方向に並んで配置されており、それぞれがＸ軸方向に延びる中心軸を中心として回転可能である。上側の搬送ローラ１３は、側壁１１ａと側壁１１ｂに対して回動可能な左右一対のローラ支持板１５に支持されており、一対のローラ支持板１５の回動によって、Ｚ軸方向における搬送ローラ１３と搬送ローラ１４の間隔が変化する。

【0016】

搬送ローラ１３が搬送ローラ１４に接近した状態で、搬送ローラ１３が備える大径の挟持部１３ａと搬送ローラ１４が備える大径の挟持部１４ａとの間に被加工媒体Ｓを挟むことができる。一対のローラ支持板１５にはそれぞれローラ付勢バネ１６が接続しており、ローラ付勢バネ１６の付勢力によって、搬送ローラ１３は搬送ローラ１４に接近する方向（被加工媒体Ｓを挟む方向）に付勢されている。

【0017】

下側の搬送ローラ１４は、側壁１１ａの側部に取り付けたローラ駆動モータ１７（図２）が発生させた駆動力によって回転する。挟持部１３ａと挟持部１４ａの間に被加工媒体Ｓを挟んだ状態で搬送ローラ１４を回転させると、被加工媒体ＳがＹ軸方向に搬送される。ローラ駆動モータ１７を制御して搬送ローラ１４の回転方向を切り替えることにより、Ｙ軸方向における被加工媒体Ｓの搬送方向を切り替えることができる。少なくとも搬送ローラ１３、搬送ローラ１４及びローラ駆動モータ１７は、被加工媒体Ｓを媒体送り方向（Ｙ軸方向）に搬送する媒体搬送機構を構成している。

【0018】

側壁１１ｂに沿って、回動操作可能なリリースレバー１８が設けられている。リリースレバー１８は一方のローラ支持板１５に接続している。ユーザーがリリースレバー１８を操作して当該ローラ支持板１５を回動させることにより、ローラ付勢バネ１６の付勢力に抗して搬送ローラ１３を搬送ローラ１４から離間させることができる。

【0019】

本体部１１の下部壁１１ｃの上面に、支持プレート１９が取り付けられている。支持プレート１９はＸ軸方向に長手方向を向けた板状の部材であり、支持プレート１９の上面側には、Ｘ軸方向へ延びる逃がし溝１９ａが形成されている。

【0020】

図３に示す加工部駆動機構２０によって、被加工媒体Ｓを加工する加工部を支持し、加工部を被加工媒体Ｓに沿ってＸ軸方向（支持部送り方向）へ移動させる第１の動作と、被加工媒体Ｓと加工部の距離（Ｚ軸方向の間隔）を変化させる第２の動作と、を行わせることができる。なお、図３には表されていないが、加工部駆動機構２０は、後述する駆動ベルト４２、プーリ４３、プーリ４４及びベルト駆動モータ４５なども含んでいる。

【0021】

加工部駆動機構２０は、Ｘ軸方向に延びる軸部材であるガイド軸２１と、Ｘ軸方向に延びる長尺部材である伝達部材２２と、ガイド軸２１及び伝達部材２２の両端付近を接続する接続部材である一対の接続板２３及び接続板２４と、を備えている。ガイド軸２１は円筒形状の外周面を有しており、ガイド軸２１の中心を通りＸ軸方向に延びる仮想の軸線を中心軸Ｃ１とする。

【0022】

ガイド軸２１は、本体部１１の側壁１１ａ及び側壁１１ｂに対して、中心軸Ｃ１を中心として回動可能に支持されている。側壁１１ａ及び側壁１１ｂにはそれぞれ、ガイド軸２１を回動可能に支持する軸孔（図示略）が設けられている。ガイド軸２１と伝達部材２２は、接続板２３及び接続板２４を介して互いに固定されている。従って、ガイド軸２１、伝達部材２２、接続板２３及び接続板２４は、中心軸Ｃ１を中心として一体的に回動する。換言すれば、ガイド軸２１と伝達部材２２は、接続板２３及び接続板２４を介して共に回動する。

【0023】

側壁１１ｂの側部に、被加工媒体Ｓと加工部の距離を変化させるための駆動手段である昇降駆動モータ２５が取り付けられている。昇降駆動モータ２５の出力軸にピニオン２５ａが設けられ、ピニオン２５ａが第１ギヤ２６の外周面に形成されたギヤ部２６ａに噛合している。

【0024】

図４に示すように、第１ギヤ２６の内側に第２ギヤ２７の伝達部２７ａが支持されている。第１ギヤ２６の内部に設けたバネ掛け部２６ｂと、伝達部２７ａに設けたバネ掛け部２７ｂとに対して、トーションバネ２８の一端と他端が係合している。第１ギヤ２６が回転するとトーションバネ２８の撓み量が大きくなり、トーションバネ２８が所定の撓み量に達すると、第１ギヤ２６から第２ギヤ２７に回転が伝達される。

【0025】

図３に戻って加工部駆動機構２０の説明を続ける。第２ギヤ２７のギヤ部２７ｃが扇形のセクタギヤ２９に噛合している。セクタギヤ２９と同軸で一体的に回転する中継ギヤ３０が設けられている。中継ギヤ３０は、接続板２４に固定された扇形のセクタギヤ３１に噛合している。第２ギヤ２７の回転がセクタギヤ２９に伝達され、セクタギヤ２９と共に中継ギヤ３０が回転する。中継ギヤ３０の回転がセクタギヤ３１に伝達される。セクタギヤ３１が回転すると、ガイド軸２１、伝達部材２２、接続板２３及び接続板２４が、中心軸Ｃ１を中心として一体的に回動する。

【0026】

このように、昇降駆動モータ２５を駆動させると、各ギヤ２６、２７、２９、３０及び３１によって力が伝達されて、ガイド軸２１、伝達部材２２、接続板２３及び接続板２４が、中心軸Ｃ１を中心として回動する。昇降駆動モータ２５を制御してピニオン２５ａの回転方向を切り替えることによって、ガイド軸２１、伝達部材２２、接続板２３及び接続板２４の回動方向を第１の方向Ｒ１と第２の方向Ｒ２（図９及び図１０）に切り替えることができる。

【0027】

第１ギヤ２６、第２ギヤ２７、セクタギヤ２９、中継ギヤ３０はそれぞれ、側壁１１ｂに支持されてＸ軸方向に延びるギヤ軸を中心として回転可能に支持される。第１ギヤ２６と第２ギヤ２７の間に設けたトーションバネ２８により、後述するナイフ５６の被加工媒体Ｓへの押圧荷重を変化させる。

【0028】

ガイド軸２１及び伝達部材２２を介してキャリッジ４０が支持されている。キャリッジ４０は、加工部を支持する支持部である。

【0029】

キャリッジ４０は、Ｘ軸方向に貫通する軸挿通孔４０ａを有し、軸挿通孔４０ａにガイド軸２１が挿入されている。軸挿通孔４０ａは円筒状の内周面を有し、軸挿通孔４０ａの内周面がガイド軸２１の外周面に摺接することによって、キャリッジ４０は、Ｘ軸方向へ移動可能に支持される。また、キャリッジ４０は、軸挿通孔４０ａにガイド軸２１を通したことによって、中心軸Ｃ１を中心として回動可能に支持される。Ｘ軸方向へのキャリッジ４０の移動を第１の動作とし、中心軸Ｃ１を中心とするキャリッジ４０の回動を第２の動作とする。

【0030】

伝達部材２２は、それぞれが平面形状の壁部である上面部２２ａと前面部２２ｂと後面部２２ｃとを有するコ字型の断面形状の部材である。上面部２２ａの前縁から下方に向けて前面部２２ｂが延設され、上面部２２ａの後縁から下方に向けて後面部２２ｃが延設されている。

【0031】

図９及び図１０に示すように、伝達部材２２の前面部２２ｂは、ガイド軸２１の中心軸Ｃ１を含む仮想の平面Ｐ１上に位置する平面部である。後面部２２ｃは、前面部２２ｂと略平行な平行平面部である。上面部２２ａは、前面部２２ｂと後面部２２ｃのそれぞれの上端を接続する接続平面部である。

【0032】

図９及び図１０に示すように、キャリッジ４０は、本体部４０ｂと、本体部４０ｂの後部に位置する嵌合部４０ｃと、を備えている。軸挿通孔４０ａは本体部４０ｂの後方下部に形成されている。嵌合部４０ｃは、コ字型の伝達部材２２の内側に入り込んで上面部２２ａと前面部２２ｂと後面部２２ｃの内面に接触しており、伝達部材２２に対してＹ軸方向やＺ軸方向の移動が制限されている。また、嵌合部４０ｃは、伝達部材２２に対してＸ軸方向への移動が可能である。

【0033】

キャリッジ４０にはベアリング４１が設けられている。ベアリング４１は、本体部４０ｂに設けた支持軸４１ａを介して回転可能に支持されており、支持軸４１ａを中心とする円筒形状の外周面を有する。支持軸４１ａは、Ｘ軸方向に対して略垂直であり、伝達部材２２の前面部２２ｂと略平行に延設されている。

【0034】

ベアリング４１は、伝達部材２２の前面部２２ｂに接触する接触部である。ベアリング４１は本体部４０ｂの後面側に配されており、伝達部材２２の前面部２２ｂに対してベアリング４１の外周面が接触している。より詳しくは、ベアリング４１は、前面部２２ｂの上端に近い位置、すなわち前面部２２ｂのうち上面部２２ａに接続する角部の近傍に接触している。

【0035】

キャリッジ４０は、前面部２２ｂに接触するベアリング４１を回転又は摺動させながら、伝達部材２２に対してＸ軸方向に移動（第１の動作）が可能である。中心軸Ｃ１を中心とする回動である第２の動作については、伝達部材２２の前面部２２ｂによってベアリング４１が押圧されてキャリッジ４０が第１の方向Ｒ１へ回動し、伝達部材２２から嵌合部４０ｃが力を受けることによってキャリッジ４０が第２の方向Ｒ２へ回動する。

【0036】

キャリッジ４０の本体部４０ｂにベルト接続部４０ｄが設けられている。ベルト接続部４０ｄには駆動ベルト４２が接続している。図２に示すように、駆動ベルト４２は、側壁１１ａ側に支持されたプーリ４３と、側壁１１ｂ側に支持されたプーリ４４とに架け渡された無端ベルトであり、プーリ４３とプーリ４４の間を駆動ベルト４２が旋回するループ構造になっている。

【0037】

プーリ４３は、側壁１１ａの側部に取り付けられたベルト駆動モータ４５で発生させた駆動力によって回転する。ベルト駆動モータ４５の駆動によってプーリ４３を回転させると、駆動ベルト４２がＸ軸方向に移動してベルト接続部４０ｄに力を伝達し、キャリッジ４０をＸ軸方向に移動させる。ベルト駆動モータ４５を制御してプーリ４３の回転方向を切り替えることによって、Ｘ軸方向でのキャリッジ４０の移動方向を切り替えることができる。

【0038】

以上のように、加工部駆動機構２０では、昇降駆動モータ２５の駆動によって、中心軸Ｃ１を中心とする回動をキャリッジ４０に行わせることができる。また、ベルト駆動モータ４５の駆動によって、キャリッジ４０をＸ軸方向へ移動させることができる。

【0039】

キャリッジ４０は、本体部４０ｂの前部にホルダ着脱部４０ｅを有している。ホルダ着脱部４０ｅは上下に延びる筒型形状を有し、ホルダ着脱部４０ｅに対して加工部ホルダ５０を着脱可能である。ホルダ着脱部４０ｅの側面には、Ｘ軸方向に間隔を調整可能な二股形状のクランプ部４０ｆが設けられている。クランプ部４０ｆを締め付けることによって、ホルダ着脱部４０ｅに挿入した加工部ホルダ５０が固定される。

【0040】

図５に示すように、加工部ホルダ５０は、上下に延びる円筒状の保持筒部５０ａを有している。保持筒部５０ａの下端に環状突出部５０ｂが形成されている。保持筒部５０ａは、上端から下端側の環状突出部５０ｂまで通じる貫通孔を有しており、貫通孔の内周面の一部に雌ネジ部（図示略）が形成されている。

【0041】

加工部ホルダ５０には、被加工媒体Ｓを加工するための様々な加工部を取り付けることが可能である。本実施形態は、加工部として、切断器具であるナイフ５６（図６から図８参照）を適用した場合を示している。ナイフ５６はナイフホルダ５１を介して加工部ホルダ５０に取り付けられる。

【0042】

図６に示すように、ナイフホルダ５１は、加工部ホルダ５０の保持筒部５０ａに挿入可能な円柱状の概略形状を有している。ナイフホルダ５１のうち、保持筒部５０ａに挿入可能な下方の一部の外周面には、保持筒部５０ａの雌ネジ部に螺合する雄ネジ部５１ａが設けられている。雄ネジ部５１ａよりも上方のナイフホルダ５１の外周面にはローレット５１ｂが形成されている。ユーザーがローレット５１ｂの箇所を把持してナイフホルダ５１を回転操作することにより、保持筒部５０ａの雌ネジ部に対して雄ネジ部５１ａを螺合又は螺合解除させて、加工部ホルダ５０に対してナイフホルダ５１を着脱することができる。

【0043】

加工部ホルダ５０は、保持筒部５０ａから上方に突出する嵌合部５０ｃを有している。加工部ホルダ５０にナイフホルダ５１を取り付けた状態で、嵌合部５０ｃがローレット５１ｂに軽く嵌合して、ナイフホルダ５１を安定的に保持できる。この状態では、ナイフホルダ５１はクリック感をもって加工部ホルダ５０に対して回転させることができる。

【0044】

図７に示すように、ナイフホルダ５１の内部には、それぞれが円筒状の内周面を有する上方収容部５１ｃと下方収容部５１ｄとが設けられている。上方収容部５１ｃと下方収容部５１ｄの間には、上方収容部５１ｃ及び下方収容部５１ｄよりも内径が小さい小径孔部５１ｅが形成されている。下方収容部５１ｄの下端には、下方収容部５１ｄよりも内径が大きい大径孔部５１ｆが形成されている。

【0045】

ナイフホルダ５１の上方収容部５１ｃの内部に、キャップ５２とマグネット５３が挿入される。上方収容部５１ｃに対してマグネット５３が先に上方から挿入されて、上方収容部５１ｃの底部（小径孔部５１ｅとの境界部分）にマグネット５３が支持される。図７及び図８に示すように、キャップ５２は、上方収容部５１ｃに挿入される挿入部５２ａと、挿入部５２ａよりも大径でナイフホルダ５１の上部に突出する大径部５２ｂと、を備えている。挿入部５２ａは軽い圧入などの手段によって上方収容部５１ｃの内部に保持され、上方収容部５１ｃからのマグネット５３の離脱を制限する。挿入部５２ａを上方収容部５１ｃに挿入する際や、上方収容部５１ｃから挿入部５２ａを引き抜く際は、大径部５２ｂを保持して行うことができる。

【0046】

ナイフホルダ５１の下方収容部５１ｄの内部に、ナイフユニット５５が下方から挿入される。図７及び図８に示すように、ナイフユニット５５は、棒状の軸部５５ａを有し、軸部５５ａの下端に、切断器具であるナイフ５６が固定されている。

【0047】

ナイフホルダ５１の大径孔部５１ｆの内部に、環状のナイフベアリング５７が取り付けられている。ナイフベアリング５７は、止め輪５８によって、大径孔部５１ｆから下方への離脱が規制されている。ナイフユニット５５の軸部５５ａは、ナイフベアリング５７を介して、ナイフホルダ５１の中心軸Ｃ２を中心とする回転が可能に支持されている。また、ナイフユニット５５に嵌合する止め輪５９がナイフベアリング５７の下面に当接して、下方収容部５１ｄの内部（上方）への軸部５５ａの最大の挿入量が定められる。

【0048】

図７に示すように、軸部５５ａの上端は小径孔部５１ｅに挿入されており、上方収容部５１ｃの内部に設置したマグネット５３の近傍に位置している。ナイフユニット５５（少なくとも軸部５５ａ）は磁性体からなり、マグネット５３の磁力によって上方へ引きつけられて、下方収容部５１ｄの内部にナイフユニット５５が挿入された状態が維持される。ナイフホルダ５１からキャップ５２及びマグネット５３を取り外すと、マグネット５３の磁力による保持が解除されて、ナイフユニット５５をナイフホルダ５１の下方に引き抜くことができる。

【0049】

図７に示すように、キャップ５２、マグネット５３及びナイフユニット５５をナイフホルダ５１に取り付けた状態で、ナイフ５６がナイフホルダ５１の下端から下方に突出する。この状態のナイフホルダ５１を加工部ホルダ５０に取り付ける際に、加工部ホルダ５０の環状突出部５０ｂの下端面よりもナイフ５６の先端が僅かに下方へ突出するように、保持筒部５０ａの雌ネジ部に対する雄ネジ部５１ａの螺合量を調整する。より詳しくは、キャリッジ４０が後述する加工位置にある状態で、少なくともナイフ５６が被加工媒体Ｓの厚みを貫通するように、ナイフ５６の刃先の突出量を設定する。

【0050】

ナイフホルダ５１を加工部ホルダ５０に取り付け、加工部ホルダ５０をキャリッジ４０に取り付けた状態では、ナイフ５６が支持プレート１９の逃がし溝１９ａの上方に位置する。

【0051】

図９及び図１０に示すように、キャリッジ４０の下面には、位置検出センサ４６が設けられている。位置検出センサ４６は、被加工媒体Ｓに設けた位置合わせマーク（トンボ）を光学的に検出する非接触式のセンサである。位置検出センサ４６は、Ｙ軸方向で軸挿通孔４０ａとホルダ着脱部４０ｅとの間に位置している。

【0052】

媒体加工装置１０は制御部６０を有している（図１参照）。制御部６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサと、記憶部とを有し、記憶部に記憶されているプログラムを読み出してプロセッサが実行することで、媒体加工装置１０の各部の動作を制御する。制御部６０は、少なくともローラ駆動モータ１７と昇降駆動モータ２５とベルト駆動モータ４５の動作を制御する。

【0053】

媒体加工装置１０は、ガイド軸２１を中心とする伝達部材２２及びキャリッジ４０の２つの回動位置を検出する第１検出部６１と第２検出部６２とを備えている（図１参照）。例えば、第１検出部６１及び第２検出部６２はそれぞれ、フォトインタラプタなどの光学センサを有しており、伝達部材２２の一部がフォトインタラプタの投光部と受光部の間を通過して光が遮られた瞬間に検出が行われる。

【0054】

第１検出部６１によって、伝達部材２２及びキャリッジ４０の加工位置（図９）を検出する。加工位置とは、キャリッジ４０、加工部ホルダ５０及びナイフホルダ５１を介して支持されているナイフ５６が、媒体加工装置１０に取り付けられた被加工媒体Ｓに接近して切り込む（加工する）高さ位置である。加工位置では、伝達部材２２の上面部２２ａが略水平（Ｚ軸方向に対して略垂直）になり、前面部２２ｂ及び後面部２２ｃが略垂直（Ｙ軸方向に対して略垂直）になり、ナイフホルダ５１の中心軸Ｃ２がＺ軸方向に向く。

【0055】

第２検出部６２によって、伝達部材２２及びキャリッジ４０の退避位置（図１０）を検出する。退避位置とは、キャリッジ４０、加工部ホルダ５０及びナイフホルダ５１を介して支持されているナイフ５６が、媒体加工装置１０に取り付けられた被加工媒体Ｓに切り込まずに、被加工媒体Ｓから上方へ退避する高さ位置である。退避位置では、伝達部材２２が後面部２２ｃ側を下方に下げるように傾き、伝達部材２２の当該傾きに伴って、ガイド軸２１よりもＹ軸方向の前方に位置する加工部ホルダ５０及びナイフホルダ５１が、Ｚ軸方向での被加工媒体Ｓとの間隔を拡大するように傾く。

【0056】

ガイド軸２１、伝達部材２２、接続板２３及び接続板２４を第１の方向Ｒ１に回動させることにより、伝達部材２２及びキャリッジ４０が加工位置に向けて動作する。ガイド軸２１、伝達部材２２、接続板２３及び接続板２４を第２の方向Ｒ２に回動させることにより、伝達部材２２及びキャリッジ４０が退避位置に向けて動作する。

【0057】

位置検出センサ４６、第１検出部６１及び第２検出部６２の検出信号は、制御部６０に入力される。

【0058】

以上の構成の媒体加工装置１０の動作について説明する。媒体加工装置１０に被加工媒体Ｓを取り付ける際には、ユーザーがリリースレバー１８を操作して搬送ローラ１３を搬送ローラ１４から上方に離間させる。また、制御部６０は、昇降駆動モータ２５を制御して、伝達部材２２及びキャリッジ４０を退避位置（図１０）に位置させる。

【0059】

続いて、トレー１２に被加工媒体Ｓを載せて、搬送ローラ１３と搬送ローラ１４の間に被加工媒体Ｓを挿入する。ユーザーがリリースレバー１８を操作して搬送ローラ１３を搬送ローラ１４に接近させ、挟持部１３ａと挟持部１４ａとの間に被加工媒体Ｓを挟持させる。

【0060】

制御部６０は、ローラ駆動モータ１７を駆動して被加工媒体ＳをＹ軸方向に送ると共に、ベルト駆動モータ４５を駆動してキャリッジ４０をＸ軸方向に位置調整して、位置検出センサ４６によって被加工媒体Ｓの位置合わせマークを検出する。被加工媒体Ｓは、支持プレート１９の上面に載った状態でキャリッジ４０の下方に支持される。この状態で、媒体加工装置１０による被加工媒体Ｓの切断加工の準備が完了する。

【0061】

位置検出センサ４６を用いて被加工媒体Ｓの位置合わせマークを検出する際に、制御部６０は、昇降駆動モータ２５を駆動させて、伝達部材２２及びキャリッジ４０を退避位置と加工位置の間で回動させて、最適な検出精度が得られる位置検出センサ４６の焦点位置を調整してもよい。キャリッジ４０に位置検出センサ４６を備えたことによって、キャリッジ４０の回動に伴って被加工媒体Ｓに対する位置検出センサ４６の距離が変化するので、このような調整を行うことができる。

【0062】

なお、位置検出センサ４６を用いた被加工媒体Ｓの位置合わせマークの検出は、切断加工の準備段階だけに限定されず、切断加工の進行中においても適宜行うことが可能である。

【0063】

制御部６０には、被加工媒体Ｓを切断するためのカッティングデータが入力され、カッティングデータに基づいて切断加工が実行される。ベルト駆動モータ４５を駆動してキャリッジ４０をＸ軸方向に移動させ、ローラ駆動モータ１７を駆動して被加工媒体ＳをＹ軸方向に移動させることによって、被加工媒体Ｓとナイフ５６をカッティングラインに沿う軌跡で相対的に移動させることができる。

【0064】

そして、カッティングの対象領域で、制御部６０は昇降駆動モータ２５を駆動し、伝達部材２２及びキャリッジ４０を第１の方向Ｒ１に回動させて退避位置から加工位置に移動させる。これにより、ナイフ５６が下降して被加工媒体Ｓに接近し、ナイフ５６が被加工媒体Ｓに切り込まれてカッティングが実行される。ナイフ５６の下方に支持プレート１９の逃がし溝１９ａが設けられている。そして、被加工媒体Ｓに切り込まれたナイフ５６がその下方の台紙Ｔを貫通した場合に、ナイフ５６の刃先が逃がし溝１９ａの内部に進入するため、ナイフ５６が周囲の部材に干渉することを防止できる。

【0065】

なお、伝達部材２２及びキャリッジ４０が加工位置に達した状態で、さらに第１の方向Ｒ１へ回動させる力を昇降駆動モータ２５から受けた場合に、第２ギヤ２７のギヤ部２７ｃとの噛合が解除されるようにセクタギヤ２９の形成範囲が設定されている。従って、キャリッジ４０が加工位置を超えて過剰に第１の方向Ｒ１へ回動されることがなく（ナイフ５６を支持するホルダ着脱部４０ｅがＺ軸方向に下がり過ぎることがなく）、加工部駆動機構２０に過負荷がかかることを防止できる。

【0066】

ナイフ５６を備えたナイフユニット５５は、ナイフホルダ５１に対して中心軸Ｃ２を中心として回転可能に支持されている。そのため、被加工媒体Ｓに切り込まれたナイフ５６は、被加工媒体Ｓとの間に作用する摩擦力などによって、常に切断の進行方向に刃先の向きが追従するように向きが変化し、スムーズに切断を実行することができる。

【0067】

特に、マグネット５３の磁力によってナイフユニット５５を引き付けると共に、ナイフベアリング５７を介してナイフユニット５５をナイフホルダ５１に支持させているので、ナイフユニット５５に対する回転抵抗が極めて小さく、切断の進行方向の変化に対するナイフ５６の追従性が優れている。

【0068】

カッティングの対象外の領域では、制御部６０は昇降駆動モータ２５を駆動して、伝達部材２２及びキャリッジ４０を第２の方向Ｒ２に回動させて加工位置から退避位置に移動させる。これにより、ナイフ５６が上昇して被加工媒体Ｓから離間し、ナイフ５６が被加工媒体Ｓに切り込まれない状態になる。

【0069】

カッティングデータに基づく一連の切断動作が完了したら、制御部６０は、昇降駆動モータ２５を駆動して伝達部材２２及びキャリッジ４０を第２の方向Ｒ２に回動させて退避位置に保持する。ユーザーがリリースレバー１８を操作して搬送ローラ１３を搬送ローラ１４から離間させ、挟持部１３ａと挟持部１４ａによる被加工媒体Ｓの挟持を解除する。

【0070】

以上のように、媒体加工装置１０の加工部駆動機構２０では、キャリッジ４０をナイフ５６と共に支持部送り方向（Ｘ軸方向）へ移動させる第１の動作と、キャリッジ４０をナイフ５６と共に支持部送り方向（Ｘ軸方向）に沿った仮想の軸線（中心軸Ｃ１）を中心として回動させることによって被加工媒体Ｓとナイフ５６の距離を変化させる第２の動作と、を実行可能である。従って、ナイフ５６を複数の方向に動作させるための加工部駆動機構２０を、ガイド軸の数が少ないシンプルな構造にすることができる。また、加工部駆動機構２０の構造がシンプルであるため、機構の各部に累積する精度誤差が少なく、ナイフ５６の動作を高精度に行わせることができる。

【0071】

例えば、本実施形態とは異なり、Ｘ軸方向のみに移動する第１ステージと、第１ステージに対してＺ軸方向のみに移動する第２ステージとを備え、第２ステージに加工部を支持した構成では、第１ステージにＺ軸方向へ延びるガイド部（ガイド軸など）を備え、このガイド部に対して第２ステージをスライド可能に取り付けた構造になる。この場合、可動のステージの段数が多くて構造が複雑化する。また、第１ステージを可動に支持する部分の精度誤差に加えて、第１ステージに対して第２ステージを可動に支持する部分（Ｚ軸方向に延びるガイド部の箇所）での精度誤差が累積するため、加工部の位置精度の管理が難しくなる。特に、第２ステージをスムーズに移動させるために、Ｚ軸方向に延びるガイド部と第２ステージとの間にも所定のクリアランスを確保する必要があり、Ｘ軸方向やＹ軸方向での第２ステージの位置がずれやすい。

【0072】

これに対して、本実施形態の媒体加工装置１０では、Ｘ軸方向へのナイフ５６の移動と、被加工媒体Ｓに対するナイフ５６の接近及び離間の方向（Ｚ軸方向に近似した方向）の移動とを、いずれもキャリッジ４０の動作として行うので、これらの移動を多段階のステージを介して行わせる構成に比べて、部品点数が少なく構造が簡単である。

【0073】

また、キャリッジ４０に対して加工部ホルダ５０及びナイフホルダ５１が固定されて一体化しているので、キャリッジ４０を基準とした加工部ホルダ５０及びナイフホルダ５１の位置ずれが生じにくい。

【0074】

ガイド軸２１の中心軸Ｃ１を中心として回動する力は、伝達部材２２からキャリッジ４０に伝達される。伝達部材２２とキャリッジ４０は、中心軸Ｃ１からガイド軸２１の半径方向に離れた位置で接触しており、中心軸Ｃ１を中心とする回動方向におけるキャリッジ４０の姿勢を安定させやすいと共に、伝達部材２２からキャリッジ４０に対して効率的に回動する力を伝達することができる。

【0075】

また、伝達部材２２を介してキャリッジ４０に回動を伝達するので、キャリッジ４０の軸挿通孔４０ａとガイド軸２１は、回動伝達用の複雑な形状を備えないシンプルな円筒形状の面として構成することができる。

【0076】

上面部２２ａと前面部２２ｂと後面部２２ｃを含むコ字型の断面形状の伝達部材２２は、Ｘ軸方向に長い長尺部材でありながら、高い剛性を備えている。さらに、ガイド軸２１と伝達部材２２の両端を一対の接続板２３及び接続板２４で固定しており、ガイド軸２１、伝達部材２２、接続板２３及び接続板２４の組み合わせによって非常に高い剛性を備えている。これにより、昇降駆動モータ２５を駆動した際に、ガイド軸２１及び伝達部材２２の捻じれが抑制されて、キャリッジ４０を高い精度で支持しながら安定して回動させることができる。

【0077】

キャリッジ４０は、ベルト駆動モータ４５を駆動してＸ軸方向へ移動する際にはスムーズに移動を行い、昇降駆動モータ２５を駆動して回動する際には伝達部材２２と共に確実に回動することが求められる。

【0078】

キャリッジ４０は、軸挿通孔４０ａがガイド軸２１による支持を受けつつ、ベアリング４１が伝達部材２２の前面部２２ｂに接触して案内を受けるため、ガイド軸２１及び伝達部材２２に対する傾きやガタつきが抑制されてスムーズにＸ軸方向へ移動することができる。

【0079】

また、ベアリング４１が伝達部材２２の前面部２２ｂに接触すると共に、嵌合部４０ｃが伝達部材２２の内側に接触するので、伝達部材２２からキャリッジ４０に対して、ガイド軸２１を中心とする回動方向への力が確実に伝達される。

【0080】

特に、ベアリング４１が接触する伝達部材２２の前面部２２ｂは、ガイド軸２１の中心軸Ｃ１を含む仮想の平面Ｐ１上に位置している。すなわち、前面部２２ｂは、中心軸Ｃ１からガイド軸２１の半径方向に延びる平面部として構成されている。これにより、伝達部材２２が第１の方向Ｒ１へ回動する際に、前面部２２ｂは常に回動の進行方向に対して略垂直な面としてベアリング４１に当接して、ベアリング４１を押圧する。その結果、伝達部材２２が回動する際に、余分な分力を生じずに効率良く前面部２２ｂからベアリング４１に力を伝達して（ベアリング４１を押圧して）、キャリッジ４０を安定して加工位置に移動させることができる。

【0081】

また、ベアリング４１は、前面部２２ｂのうち上面部２２ａに接続する角部の近傍に対して接触している。伝達部材２２における当該箇所は精度と剛性が高く、前面部２２ｂとベアリング４１の接触を高い精度で管理して、キャリッジ４０を安定して加工位置に移動させることができる。

【0082】

従って、ナイフ５６を下降させて被加工媒体Ｓに切り込ませる際に、ナイフ５６を切り込む力（キャリッジ４０を押し込む力）が安定し、精度の高い加工を実現できる。

【0083】

以上に説明したように、本実施形態の媒体加工装置１０は、加工部であるナイフ５６を支持して動作させる加工部駆動機構２０を簡単な構造にすると共に、ナイフ５６を高精度に且つ安定して動作させることが可能である。

【0084】

なお、被加工媒体Ｓに対して行う加工の種類は、ナイフ５６による切断には限定されない。例えば、加工部ホルダ５０からナイフホルダ５１を取り外し、代わりに加工部ホルダ５０に筆記用具を取り付けて、被加工媒体Ｓに対して筆記用具を用いた描画加工を行うことも可能である。さらにナイフや筆記用具以外の加工部を選択して、切断や描画以外の加工を被加工媒体Ｓに対して行わせることも可能である。

【0085】

また、キャリッジ４０のホルダ着脱部４０ｅから加工部ホルダ５０を取り外し、ホルダ着脱部４０ｅに対して直接的に筆記用具などの加工部を取り付ける構成を採用することも可能である。

【0086】

以上の実施形態は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。

【0087】

上記実施形態の媒体加工装置１０では、加工部駆動機構２０において、キャリッジ４０をガイド軸２１に沿ってＸ軸方向（支持部送り方向）へ移動させて第１の動作を実行させ、ガイド軸２１の中心を通る中心軸Ｃ１を中心としてキャリッジ４０を回動させて第２の動作を実行させている。つまり、第２の動作に関して支持部（キャリッジ４０）の回動の中心となる仮想の軸線（中心軸Ｃ１）が、第１の動作に関して支持部（キャリッジ４０）を支持部送り方向に案内する部材（ガイド軸２１）の中心を通る構造である。しかし、支持部を支持部送り方向に移動可能に案内する手段として、ガイド軸２１のような軸部材以外の構成を適用することも可能である。

【0088】

例えば、変形例として、伝達部材２２の前面部２２ｂに相当する平面部に、支持部送り方向に延びるガイドレールを設け、当該ガイドレールを介して支持部（上記実施形態のキャリッジ４０に相当する部材）を支持部送り方向に移動可能に案内してもよい。この場合、上記実施形態のガイド軸２１を設けず、伝達部材２２が本体部１１の側壁１１ａ及び側壁１１ｂに対して直接的に（ガイド軸２１を介さずに）回動可能に支持される構成にしてもよい。

【0089】

このような変形例においても、支持部送り方向に沿った仮想の軸線を中心として支持部を回動させることによって、媒体（被加工媒体Ｓ）と加工部（ナイフ５６など）の距離を変化させる第２の動作を行わせることができる。換言すれば、第１の動作において支持部を支持部送り方向に移動可能に案内する部分と、支持部の第２の動作の中心となる仮想の軸線とは、設けられる位置が互いに異なっていてもよい。

【0090】

上記実施形態の媒体加工装置１０では、被加工媒体Ｓを搬送する媒体送り方向（Ｙ軸方向）に対して略垂直に支持部送り方向（Ｘ軸方向）を設定しているが、支持部送り方向が媒体送り方向に対して垂直ではない構成にも適用が可能である。つまり、支持部送り方向は、少なくとも媒体送り方向と交差する方向であればよい。

【0091】

上記実施形態の媒体加工装置１０では、ガイド軸２１の外周面とキャリッジ４０の軸挿通孔４０ａの内周面がそれぞれ円筒形状（円形断面形状）であり、ガイド軸２１とキャリッジ４０の間では、第１の方向Ｒ１や第２の方向Ｒ２へ回動する力が伝達されない。しかし、ガイド軸２１の外周面とキャリッジ４０の軸挿通孔４０ａの内周面をそれぞれ非円筒形状（非円形断面形状）にして、ガイド軸２１とキャリッジ４０の間で第１の方向Ｒ１や第２の方向Ｒ２へ回動する力が伝達されるように構成することも可能である。

【0092】

上記実施形態の媒体加工装置１０では、ガイド軸２１と伝達部材２２が一対の接続板２３及び接続板２４を介して互いに固定されており、高い剛性を有している。しかし、ガイド軸２１に代えて、本体部１１の側壁１１ａ及び側壁１１ｂに対して固定された（回動しない）ガイド軸を設け、この固定されたガイド軸に対して一対の接続板２３及び接続板２４を回動可能に支持した構成を採用することも可能である。つまり、キャリッジ４０をＸ軸方向に移動可能に案内する軸部材（ガイド軸）は、伝達部材２２と共に回動する部材であってもよいし、回動は行わずに伝達部材２２を回動可能に支持する部材であってもよい。そして、本発明における軸部材を中心とする回動とは、軸部材（ガイド軸）自体が伝達部材２２やキャリッジ４０などと共に回動する構成と、軸部材（ガイド軸）は回動せずに伝達部材２２やキャリッジ４０などが回動する構成の両方を含む概念である。

【符号の説明】

【0093】

１０ ：媒体加工装置
１１ ：本体部
１１ａ ：側壁
１１ｂ ：側壁
１１ｃ ：下部壁
１２ ：トレー
１３ ：搬送ローラ（媒体搬送機構）
１４ ：搬送ローラ（媒体搬送機構）
１７ ：ローラ駆動モータ（媒体搬送機構）
２０ ：加工部駆動機構
２１ ：ガイド軸（軸部材）
２２ ：伝達部材
２２ａ ：上面部（接続平面部）
２２ｂ ：前面部（平面部）
２２ｃ ：後面部（平行平面部）
２３ ：接続板（接続部材）
２４ ：接続板（接続部材）
２５ ：昇降駆動モータ（駆動手段）
２６ ：第１ギヤ
２７ ：第２ギヤ
２８ ：トーションバネ
２９ ：セクタギヤ
３０ ：中継ギヤ
３１ ：セクタギヤ
４０ ：キャリッジ（支持部）
４０ａ ：軸挿通孔
４０ｂ ：本体部
４０ｃ ：嵌合部
４０ｄ ：ベルト接続部
４０ｅ ：ホルダ着脱部
４０ｆ ：クランプ部
４１ ：ベアリング（接触部）
４２ ：駆動ベルト
４３ ：プーリ
４４ ：プーリ
４５ ：ベルト駆動モータ
４６ ：位置検出センサ
５０ ：加工部ホルダ
５１ ：ナイフホルダ
５２ ：キャップ
５３ ：マグネット
５５ ：ナイフユニット
５５ａ ：軸部
５６ ：ナイフ（加工部、切断器具）
５７ ：ナイフベアリング
６０ ：制御部
６１ ：第１検出部
６２ ：第２検出部
Ｃ１ ：中心軸（仮想の軸線）
Ｓ ：被加工媒体（媒体）
Ｔ ：台紙
Ｘ ：Ｘ軸方向（支持部送り方向）
Ｙ ：Ｙ軸方向（媒体送り方向）
Ｚ ：Ｚ軸方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】