JP2007044791A

JP2007044791A - カッティングプロッタ

Info

Publication number: JP2007044791A
Application number: JP2005230393A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Mukasa; 真一武笠; Kimisuke Watanabe; 公輔渡邊; Mitsuru Yokoyama; 満横山
Original assignee: Graphtec Corp
Current assignee: Graphtec Corp
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2007-02-22

Abstract

【課題】基準図形の検出を自動的に行うことができるとともに、切断すべきシート状媒体が被切断媒体支持シートに支持されている場合であっても正常に基準マークを検出することができるカッティングプロッタを提供する。
【解決手段】被切断媒体に対して相対的に２次元方向に移動する読取センサを、切断手段の動作原点より定められる第１の基準点から、予め定められた軌跡により被切断媒体支持シートに対して相対的に２次元方向に移動させ、読取センサの出力より被切断媒体上に支持された被切断媒体の端部を検出し、さらにこの検出した被切断媒体の端部より定められる第２の基準点から、予め定められた軌跡により被切断媒体に対して相対的に２次元方向に移動させて被切断媒体上に付与された基準マークを検出するよう構成した。
【選択図】図４

Description

本発明はカッティングフィルム等のシート状媒体を所望の形状に切断するカッティングプロッタに関するものである。

シート状媒体を所定の形状で切断する従来のこの種のカッティングプロッタとしては、シート状媒体の両端部分を駆動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シート状媒体を第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と、このキャリッジに設けられたシート状媒体に対して圧接離反するカッティングペンを移動させることにより、カッティングペンをシート状媒体に対して２次元方向に移動させるとともに選択的に圧接離反させて、所望の形状に切断する被切断媒体駆動型のカッティングプロッタや、平板状のテーブル上にシート状媒体を載置し、この載置テーブルに対して第１の方向に移動可能に設けられるＹバーと、このＹバーに摺動することにより第１の方向と直交する第２の方向に移動可能に設けられるキャリッジと、このキャリッジに載置テーブル上のシート状媒体に圧接離反するよう設けられたカッティングペンとを設け、Ｙバーおよびキャリッジを移動制御するとともにカッティングペンをシート状媒体に対して選択的に圧接離反させることにより、これを所望の形状に切断する所謂フラットベッド型の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、予め図形，図柄等の印刷（記録）を施したシート状媒体用いて、これを箱体，容器等の展開図形状に切断することにより箱体，容器等の立体物を作成する、或いは衣服等の型紙、装飾用のステンシル或いはマスクパターン、年賀状等のグリーティングカード、ペーパークラフトなどといった紙製品を作成するといった用途にも用いられる。
特開２００２−３４６９８２号公報

このカッティングプロッタにより、予めその表面上に図形等の印刷が施されたシート状媒体を用いてこれを切断し、箱体，容器等の立体物を組み立てるといった際には、この図形等の印刷部分が所定の位置に現れるようにしなければならず、このためにはカッティングプロッタのＸＹ平面の座標軸とシート状媒体の記録の座標軸とを正確に合致させて切断する必要がある。このため、従来はシート状媒体表面上に記録を行う際にその座標軸を表示する基準図形（所謂トンボ）を形成するとともに、カッティングプロッタのペンブロック等にこの基準マーク読取センサを設けておき、切断動作前にペンブロックを移動させて、このセンサにより基準図形を読み取らせてその座標軸を検出し、検出した座標軸に基づいて切断データを補正した上でカッティング動作を行うよう構成し、これによりシート状媒体の位置あわせ作業を容易にするとともにシート状媒体とカッティングプロッタの座標軸を正確に合致させるよう構成されている。

このカッティングプロッタにおけるトンボ読取方法としては、先ず使用者が上記基準マーク読取センサが設けられたペンブロックの位置を目視により確認しながら、手動またはマニュアル操作によりこれを移動させて基準となる第１のトンボ付近（またはその直上）に位置づけ、この状態からペンブロックをシート状媒体に対して相対的に２次元方向に移動させるとともに、基準マーク読取センサの出力を監視し、トンボを形成する一方の座標軸図形を検出した後に、直交する他方の座標軸を検出して、この第１のトンボの位置座標を算出する。各トンボの相対的な位置関係は、シート状媒体に形成された印刷データから予め既定値として保持されているので、上記検出した第１のトンボ位置から続く第２のトンボ位置付近へペンブロックを移動させ、その後第１のトンボの検出と同様に第２のトンボの検出を行う。同様に、第３（必要に応じて第４)の位置を検出し、これら検出した各トンボの位置座標に基づいて、カッティングプロッタによる切断すべきデータを補正し、この補正した切断データに基づいてカッティング動作を行うよう構成されている。
特開平１１−１７０１９５号公報

従来のカッティングプロッタにおいては、上述の通り基準図形であるトンボの位置を検出する際に、その基準となる第１のトンボに対するペンブロックの手動或いはマニュアル操作での移動・位置づけを、操作者自らが目視しながら行うといった作業が必ず必要となっていた。これは特に上述のフラットベッド型のカッティングプロッタにおいて、切断開始点（またはその基準となる原点）が一定ではなく、切断すべきシート状媒体はテーブル上の任意の場所に載置可能であるため、切断動作を行う際にその開始点の設定を兼ねてシート状媒体上に形成された第１のトンボの位置を検出させるもので、これを自動的に検出するのは非常に困難なものとなっているとともに、これを行うためにはある程度の知識が必要となり、カッティングプロッタの操作に不慣れな者にとっては非常に煩雑な作業となり、カッティングプロッタによるシート状媒体の切断は誰もが手軽に行うことができないといった不具合が生じていた。
これに対して、本出願人は先に出願した特願２００４−２５１２０７号において、被切断媒体に対して相対的に２次元方向に移動してこれに付与された基準マークを検出する読取センサを、切断手段の動作原点より定められる基準点から、予め定められた軌跡により移動させて基準マークを検出するよう構成したカッティングプロッタを提案した。
先に出願したこのカッティングプロッタによれば、被切断媒体上に付与された基準マークを操作者の手を煩わせることなく自動で検出することが可能となった。

先に出願したカッティングプロッタに関わる基準マーク検出方法は、切断すべきシート状媒体をテーブル上に載置するフラットベッド型のカッティングプロッタ、ならびに被切断媒体駆動型のカッティングプロッタにおいて切断すべきシート状媒体を駆動ローラと従動ローラとで直接挟持してこれを切断するといった場合には有用であるが、本出願人が先に出願した特願２００４−０２４９４３号に開示する被切断媒体支持シートに切断すべきシート状媒体を剥離可能に支持して、この被切断媒体支持シートを駆動ローラと従動ローラとで挟持して搬送し、シート状媒体を切断するといった場合においては、切断すべきシート状媒体上に付与された基準マークを検出する際に後述するような不具合を生じることがあった。

即ち、被切断媒体支持シートは、例えば厚さ0.1〜0.3mm程度のポリエチレンテレフタレートフィルム等の（無色透明な）薄いプラスチックシートよりなる基材と、この基材上に両面粘着テープまたは粘着力の弱い接着剤が塗布されて形成される粘着層とにより構成されており、これら被切断媒体支持シートの基材、この基材上に形成された粘着層、この粘着層上に支持された切断すべきシート状媒体、およびこのシート状媒体上に付与された基準マークは各々反射率（色，濃淡等）が全て異なるため、ペンブロックに設けられた反射型フォトセンサよりなる基準マーク読取センサにより、切断すべきシート状媒体上に付与された基準マークを検出するのは非常に困難となっていた。さらに、被切断媒体支持シートに切断すべきシート状媒体を支持させる際には、操作者毎にその指示位置がバラツキを生じるために、被切断媒体支持シートをカッティングプロッタ本体の（切断手段が移動する）２次元平面のＸおよびＹ軸に合致させることができても、切断すべきシート状媒体が被切断媒体支持シートに対してＸ軸およびＹ軸にずれた状態で支持されていると、基準マーク読取センサを予め定められた軌跡により移動させても、正常に基準マークを検出することができなくなるといった不具合が生じていた。
本願発明は、これらの不具合を解消するためになされたものである。

本発明のカッティングプロッタにおいては、被切断媒体に対して相対的に２次元方向に移動する読取センサを、切断手段の動作原点より定められる第１の基準点から、予め定められた軌跡により被切断媒体支持シートに対して相対的に２次元方向に移動させ、読取センサの出力より被切断媒体上に支持された被切断媒体の端部を検出し、さらにこの検出した被切断媒体の端部より定められる第２の基準点から、予め定められた軌跡により被切断媒体に対して相対的に２次元方向に移動させて被切断媒体上に付与された基準マークを検出するよう構成した。

本発明のカッティングプロッタによれば、切断すべきシート状媒体を被切断媒体支持シートに剥離可能に支持してこれを切断する場合であっても、被切断媒体上に付与された基準マークを操作者の手を煩わせることなく自動で検出することが可能となる。

切断動作前の初期動作における搬送媒体のサイズ検出時に、搬送に関わる媒体が被切断媒体支持シートであるかを検出し、その結果、搬送媒体が切断すべきシート状媒体が支持された被切断媒体支持シートである場合は、被切断媒体支持シート上のシート状媒体の端部を検出した後に基準マークの検出を行うよう構成した。

以下図面に基づいて、本発明のカッティングプロッタを説明する。
図１は本発明の被切断媒体駆動型カッティングプロッタの構成を示す図であり、図において１はカッティングプロッタ本体、２は駆動ローラ、３はピンチローラ、４はペンブロック、５はカッティングペン、６は被切断媒体支持シート、７は被切断媒体である紙シート材、８は制御部、９は基準マーク読取センサである。
本発明の被切断媒体駆動型のカッティングプロッタにおいては、被切断媒体である紙シート材７を被切断媒体支持シート６上に載置，支持させ、この被切断媒体支持シート６の両端部分を駆動ローラ２およびピンチローラ３により挟持する。駆動ローラ２は、図示しない駆動モータの正逆方向の駆動力が伝達されて回転するように、本体１に支持されている。ピンチローラ３は、被切断媒体支持シート６を介してこの駆動ローラ２に押圧されており、駆動ローラ２の正逆回転に従動して回転する。上記被切断媒体支持シート６は、その両端部分がこの従動ローラ２およびピンチローラ３に挟持され、駆動ローラ２の回転駆動により図のＸ軸方向に駆動するよう設けられている。ペンブロック４は、図示しない移動機構によりペンプロッタ本体１上を図のＹ軸方向に移動可能に設けられ、また、切断手段であるカッティングペン５を保持し、この保持したカッティングペン５をアクチュエータ（図示せず）により降下，上昇させることにより、被切断媒体７に圧接，離反するよう設けられる。
制御手段８は、切断すべき形状のカットデータに基づいて、駆動ローラ２を駆動制御して被切断媒体７とともに被切断媒体支持シート６を図のＸ軸方向（第１の方向）に移動させるとともに、ペンブロック４をＹ軸方向（第２の方向）に移動させて、カッティングペン５を紙シート材７に対して相対的に２次元方向に移動させ、更にカッティングペン５を選択的に紙シート材７に圧接，離反させることにより、これを所望の形状で切断するよう構成されている。
また、図に示されるように、カッティングプロッタ本体１には、被切断媒体支持シート６（被切断媒体７）を支持する際の位置決めのためのＸ軸ガイドライン１１およびＹ軸ガイドライン１２が設けられている。

図２は、本発明の被切断媒体支持シート６を示す図であり、シート状の基材６０と、この基材６０のカッティングペン５に対向する面に設けられた、被切断媒体７を剥離可能に粘着支持する粘着層６２とにより構成されている。この基材６０の両端部分における粘着層６２が設けられていない部分は、カッティングプロッタ１の駆動ローラ２およびピンチローラ３とに挟持される部分に対応して挟持部６１として構成される。
基材６０としては、例えば薄いプラスチックシートなどが用いられ、この基材６０上に粘着力の弱い接着剤が塗布されて粘着層６２が形成されている。粘着層６２には、粘着力の弱い接着剤が用いられることにより、被切断媒体である紙シート材７を剥離可能に支持することができ、また、繰り返し使用可能となるよう構成されている。具体的には、基材６０として紙器用板紙，白板紙，特殊板紙，白ボール紙（例えば北越製紙社製「ＮＥＷ−ＤＶ」，三菱製紙社製「ハイパール」等）、或いは厚さ0.1〜0.3mm程度のポリエチレンテレフタレートフィルム（例えばデュポン社製「マイラー」）、ポリカーボネートフィルム等を採用することができ、また、粘着層６２としては、両面粘着テープ，ファスナー（例えばリンテック社製「リピール」，３Ｍ社製「４５９１ＨＬ」，大日本インキ工業社製「ダイタック」等）、或いはエアゾール接着剤（例えば３Ｍ社製「スプレーのり５５カラー」等）を採用することができる。

また、図２に示すとおり、被切断媒体である紙シート材７には、プリンタ等により予め箱体の展開図ならびに図柄等が印刷されるとともに、この図形（展開図），文字等の印刷と、この図形の外形とカッティングプロッタによるカットデータとを合致させるための基準マーク、すなわちトンボＭ１〜Ｍ４が予め付与されている。
ここで、本実施例においては、第１のトンボＭ１（のＸ軸標線とＹ軸標線の交点）が、紙シート材７に予め印刷される図柄等の２次元平面の原点であるとする。

図３は本発明の媒体駆動型カッティングプロッタの構成を示す機能ブロック図であり、図において８は各種制御を行う制御部であり、コンピュータ等の上位装置から送信されるカットデータ或いは記録データに基づいて、カッティングペン５による切断データを作成する制御装置８０、制御装置８０から送信される切断データに基づいてＸ軸駆動制御手段８２，Ｙ軸駆動制御手段８３およびＺ軸駆動制御手段８４を各々駆動制御する駆動制御部８１により構成されている。Ｘ軸駆動制御手段８２は、駆動ローラ２を正逆方向に回転駆動する駆動モータを、Ｙ軸駆動制御手段８３は、ペンブロック４をＹ軸方向に移動制御する駆動モータを、また、Ｚ軸駆動制御手段８４は、カッティングペン５を紙シート材７に圧接離反させるアクチュエータを、それぞれ駆動制御する。ペンブロック４には、後述する基準図形を検出する反射型フォトセンサよりなる基準マーク読取センサ９が設けられており、被切断媒体上に形成された基準図形のＸ軸上およびＹ軸上の座標点を検出し、これらの基準図形データを制御部８０に送信する。

次に、本発明のカッティングプロッタにより、紙シート材に記録された図形のアウトラインを切断する動作を説明する。
（１）被切断媒体支持
本発明の媒体駆動型カッティングプロッタにより、紙シート材を所望の形状で切断して紙製品を作成する場合、操作者は先ず素材としての紙シート材７を被切断媒体支持シート６に支持させる。上述したとおり、粘着層６２は弱い粘着力を有した接着剤により形成されるので、紙シート材７は全面に亘って被切断媒体支持シート６に粘着支持され、これに固定される。
また、この時、紙シート材７上に印刷されている第１のトンボＭ１が、被切断媒体支持シート６をカッティングプロッタ本体１に取り付けた際に、このカッティングプロッタ本体１の機械的原点Ｏ（Ｘ軸ガイドライン１１およびＹ軸ガイドライン１２を延長したその交点）に近接するように、紙シート材７を被切断媒体支持シート６に粘着支持する。

（２）被切断媒体支持シート支持
次に、紙シート材７が支持された被切断媒体支持シート６のＸ軸側の端部６１をカッティングプロッタ本体１に設けられたＸ軸ガイドライン１１に合わせて載置し、更にＹ軸側の端部（先端）をピンチローラ３に突き合わせる。ピンチローラ３は駆動ローラ２に押圧されているので、これにより被切断媒体支持シート６のＹ軸側端部はカッティングプロッタ１のＹ軸と正確に一致する。この状態で、操作者はカッティングプロッタ本体１の横側に設けられたフィードノブを回すことにより駆動ローラ２およびこれに押圧されるピンチローラ３を回転させ、これにより被切断媒体支持シート６を駆動ローラ２およびピンチローラ３により挟持させる。さらにフィードノブを回して被切断媒体支持シート６を搬送し、そのＹ軸側の端部をＹ軸ガイドライン１２に合わせる。この状態で、被切断媒体支持シート６のカッティングプロッタ本体への支持が完了する。
カッティングプロッタ本体１に設けられたＸ軸ガイドライン１１およびＹ軸ガイドライン１２は、切断手段であるカッティングペン５（ペンブロック４）と被切断媒体支持シート６（駆動ローラ２）の移動方向、即ち被切断媒体に対して切断手段が相対的に移動する２次元平面におけるＸおよびＹ座標軸と合致しているので、このＸおよびＹ軸ガイドライン１１，１２に合わせて被切断媒体支持シート６を支持することにより、被切断媒体支持シート６を切断手段５が移動する２次元平面のＸおよびＹ座標軸に合致させることができる。

（３）初期動作
被切断媒体支持シート６の支持が完了すると、次にカッティングペン５（ペンブロック４）を動作原点に復帰させる、すなわち初期動作を行う。この初期動作において、駆動制御装置８１はＹ軸駆動制御手段８３を駆動してペンブロック４を図のＹ軸方向へ移動させ、カッティングプロッタ本体１のペンブロック４の移動可能範囲に設けられた図示しない検知センサによりペンブロック４を検出した時点でこれを停止し、さらにペンブロック４の移動量、すなわち駆動モータから出力されるパルス数をカウントしながら、これを動作原点に位置づける。
続いて、制御装置８０はセンサ９の出力を監視しながらＹ軸駆動制御手段８３を駆動して、ペンブロック４を図のＹ軸方向へ移動させる。これにより、ペンブロック４の移動経路上において、センサ９の出力が「Ｌ」から「Ｈ」に変化する箇所、ならびに「Ｈ」から「Ｌ」に変化する箇所を検出し、被切断媒体支持シート６のＹ軸方向の両端位置、即ちＹ軸方向の幅（サイズ）を検出する。更に、センサ９の出力が「Ｈ」となる位置にペンブロック４移動させて停止し、Ｘ軸駆動制御手段８２を駆動して、駆動ローラ２（およびピンチローラ３）を回転させて被切断媒体支持シート６をＸ軸方向に搬送し、センサ９の出力が「Ｈ」から「Ｌ」に変化する箇所を検出する。その後被切断媒体支持シート６を反転して搬送し、センサ９の出力が「Ｈ」から「Ｌ」に変化する箇所を検出する。これにより、被切断媒体支持シート６のＸ軸方向の両端位置、即ちＸ軸方向のサイズを検出する。
この状態で、カッティングプロッタは待機状態となる。

（４）被切断媒体端部検出
次に、被切断媒体支持シート６上に支持された被切断媒体としての紙シート材７の端部を検出する。
図４および図５は、本発明のカッティングプロッタにおける被切断媒体端部検出動作および基準マーク概略位置検出動作を示す説明図ならびにそのフローチャートであり、先ず、被切断媒体支持シート６上に支持されている紙シート材７を検出する。
紙シート材７の検出動作として、制御装置８０は、上記機械原点Ｏ（即ち、被切断媒体支持シート６の一角）と、被切断媒体支持シート６における被切断媒体７を支持可能な領域との間のスペースに、被切断媒体検出開始点Ｓ１（Ｘs1，Ｙs1）を設定し、Ｘ軸およびＹ軸駆動制御装置８２，８３を駆動制御して、基準マーク読取センサ９をこの被切断媒体検出開始点Ｓ１（Ｘs1，Ｙs1）上に位置づける。（ＳＴＥＰ１）
次に制御手段８０は、Ｘ軸およびＹ軸駆動制御手段８２，８３を駆動制御して、基準マーク読取センサ９を被切断媒体検出開始点Ｓ１（Ｘs1，Ｙs1）からＸ座標軸方向に所定距離γ（この所定距離γは任意の設計値）離れた点ａ（Ｘs1＋γ，Ｙs1）に移動させる。（ＳＴＥＰ２）
制御手段８０は、この点ａから基準マーク読取センサ９をＹ座標軸方向へ４５度の角度をなす軌跡で移動するよう、Ｘ軸およびＹ軸駆動制御装置８２，８３を駆動制御するとともに、この時の基準マーク読取センサ９の出力を監視する。（ＳＴＥＰ３）
基準マーク読取センサ９が被切断媒体支持シート６の粘着層６２上を移動する際の出力レベルは既知であり、また、反射率の異なる被切断媒体７がこの粘着層６２上に支持されている場合、ＳＴＥＰ３の移動により得られる基準マーク読取センサ９の出力結果には、センサ９が媒体７上を移動する間に変化が現れることとなる。この出力変化を検出することにより、粘着層６２上に媒体７が載置されているか否かを検出することができ、また、センサの出力が変化する位置より、媒体７の支持位置を算出することが可能となる。
ＳＴＥＰ４においては、ＳＴＥＰ３においてセンサの出力レベルに変化があったか否か、即ち、センサの移動経路直下に被切断媒体７があるか否かを検出し、媒体７がないと判断された場合はＳＴＥＰ５に移行して、制御装置８０はＸ軸およびＹ軸方向制御装置８２，８３に対してＳＴＥＰ２における座標軸方向への移動をＸ軸方向からＹ軸方向へ、また、ＳＴＥＰ３における座標軸方向への移動軌跡をＹ座標軸方向からＸ座標軸方向へ４５度の角度をなす方向へ、各々方向を転換するよう設定し、ＳＴＥＰ２へ復帰する。
ＳＴＥＰ２に復帰すると、制御装置８０はＸ軸およびＹ軸駆動制御装置８２，８３を駆動制御して、基準マーク読取センサ９を点ｂからＹ座標軸方向に移動方向を転換し、所定距離γ離れた点ｃ（Ｘs1，Ｙs1＋２γ）に移動させ、ＳＴＥＰ３に移行して、この点ｃから基準マーク読取センサ９をＸ座標軸方向へ４５度の角度をなす軌跡で移動するようＸ軸およびＹ軸駆動制御装置８２，８３を駆動制御するとともに、基準マーク読取センサ９の出力を監視して、粘着層６２上に被切断媒体７があるか否かを検出する。（ＳＴＥＰ４）
このＳＴＥＰ３における移動により基準マーク読取センサ９が被切断媒体検出開始点Ｓ１と同じＹ座標値の点ｄ（Ｘs,Ｙs＋２γ）に到達し、この間基準マーク読取センサ９の出力より被切断媒体７が検出されない場合、ＳＴＥＰ５に移行して、制御装置８０はＸ軸およびＹ軸駆動制御装置８２，８３に対してＳＴＥＰ２における座標軸方向の移動をＹ軸方向からＸ軸方向へ、またＳＴＥＰ３における座標軸方向への移動軌跡をＸ座標軸方向からＹ座標軸方向へ４５度の角度をなす方向へ、各々方向を転換するように設定し、ＳＴＥＰ２へ復帰する。以降同様に、Ｘ（Ｙ）座標軸方向への基準マーク読取センサの移動（ＳＴＥＰ２），Ｙ（Ｘ）座標軸方向へ４５度の角度をなす軌跡での基準マーク読取センサの移動（ＳＴＥＰ３），被切断媒体７の検出（ＳＴＥＰ４）を順次行う。

ＳＴＥＰ４において被切断媒体７を検出した場合、図の例においては点ｉから点ｊへ移動する際に、被切断媒体７のＹ軸方向の端部上の点ＰｅＸと、Ｘ軸方向の端部上の点ＰｅＹ上で基準マーク読取センサ９の出力が変化し、これを検出すると制御装置８０はＳＴＥＰ６に移行して、この被切断媒体端部検出動作を終了し、次の被切断媒体上の基準図形概略位置検出動作へ移行する。

（５）基準図形概略位置検出
次に、紙シート材７に予め記録された基準図形の概略位置を検出する。
本発明のカッティングプロッタにおいては、上記初期動作により設定したカッティングペン５の動作原点と、ＸおよびＹ軸ガイドラインにより設定される被切断媒体支持シートの支持位置、ならびに被切断媒体に施された記録データを基に被切断媒体７上に記録されている基準マーク、所謂トンボの一つが記録されている領域を検出し、その後検出した領域における第１のトンボの精密位置を検出し、この検出した第１のトンボの位置ならびに被切断媒体上に記録される記録データより、第２および第３（第４)のトンボの位置を検出し、これら検出したトンボデータを用いて切断すべきカットデータを補正するよう構成されている。
図４および図５は、基準マーク概略位置検出動作を示す動作説明図ならびにそのフローチャートであり、この基準図形概略位置検出動作においては、先ず制御装置８０はＸ軸およびＹ軸駆動制御装置８２，８３を駆動制御して、基準マーク読取センサ９を読取開始点Ｓ２（Ｘs2，Ｙs2）に位置付ける。（ＳＴＥＰ６）
ここで、被切断媒体７に記録を行うアプリケーションソフトにおいては、予めトンボＭ１乃至Ｍ４の位置、すなわち被切断媒体７の端部からの距離は常に固定値として保持され、且つトンボＭ１乃至Ｍ４の形状（長さα）も予め既定値として定められており、記録データおよび切断データはこれらトンボＭ１乃至Ｍ４に囲まれる領域内に行われるよう構成されている。また、第１のトンボＭ１とＸ，Ｙ軸方向の用紙端部にはそれぞれ余白が設けられるよう設定されている。これに基づいて、読取開始点Ｓ２（Ｘs2，Ｙs2）の位置は、上記ＳＴＥＰ３およびＳＴＥＰ４で検出した媒体７の端部上の２点ＰｅＸとＰｅＹを結ぶ直線の長さならびに中点（図４における点ＰM）の座標から算出されるよう構成されている。
センサ９を読取開始点Ｓ２に位置づけると、次に制御装置８０は、Ｘ軸およびＹ軸駆動制御装置８２，８３を駆動制御して、基準マーク読取センサ９を読取開始点Ｓ２（Ｘs2，Ｙs2）からＸ座標軸方向に所定距離β（この所定距離βは上記トンボＭ１乃至Ｍ４の長さαよりも小さい値とする）離れた点ａａ（Ｘs2＋β，Ｙs2）に移動させる。（ＳＴＥＰ７）
この点ａａから、基準マーク読取センサ９をＹ座標軸方向へ４５度の角度をなす軌跡で移動するようＸ軸およびＹ軸駆動制御装置８２，８３を駆動制御するとともに、制御装置８０は基準マーク読取センサ９の出力を監視して（ＳＴＥＰ８）、被切断媒体７上に第１のトンボＭ１があるか否かを検出する。（ＳＴＥＰ９）
このＳＴＥＰ８における移動により基準マーク読取センサ９が読取開始点Ｓ２と同じＸ座標値の点ｂｂ（Ｘs2,Ｙs2＋β）に到達し、この間基準マーク読取センサ９の出力より第１のトンボＭ１が検出されない場合、ＳＴＥＰ１０に移行して、制御装置８０はＸ軸およびＹ軸駆動制御装置８２，８３に対してＳＴＥＰ７における座標軸方向の移動をＸ軸方向からＹ軸方向へ、またＳＴＥＰ９における座標軸方向への移動軌跡をＹ座標軸方向からＸ座標軸方向へ４５度の角度をなす方向へ、各々方向を転換するように設定し、ＳＴＥＰ７へ復帰する。ＳＴＥＰ７に復帰すると、制御装置８０はＸ軸およびＹ軸駆動制御装置８２，８３を駆動制御して、基準マーク読取センサ９を点ｂｂからＹ座標軸方向に移動方向を転換し、所定距離β離れた点ｃｃ（Ｘs2，Ｙs2＋２β）に移動させ、ＳＴＥＰ８に移行して、この点ｃｃから基準マーク読取センサ９をＸ座標軸方向へ４５度の角度をなす軌跡で移動するようＸ軸およびＹ軸駆動制御装置８２，８３を駆動制御するとともに、基準マーク読取センサ９の出力を監視して、被切断媒体７上に第１のトンボＭ１があるか否かを検出する。（ＳＴＥＰ９）
このＳＴＥＰ８における移動により基準マーク読取センサ９が開始点Ｓ２と同じＹ座標値の点ｄｄ（Ｘs2,Ｙs2＋２β）に到達し、この間基準マーク読取センサ９の出力より第１のトンボＭ１が検出されない場合、ＳＴＥＰ１０に移行して、制御装置８０はＸ軸およびＹ軸駆動制御装置８２，８３に対してＳＴＥＰ１０における座標軸方向の移動をＹ軸方向からＸ軸方向へ、またＳＴＥＰ８における座標軸方向への移動軌跡をＸ座標軸方向からＹ座標軸方向へ４５度の角度をなす方向へ、各々方向を転換するように設定し、ＳＴＥＰ７へ復帰する。以降同様に、Ｘ（Ｙ）座標軸方向への基準マーク読取センサの移動（ＳＴＥＰ７），Ｙ（Ｘ）座標軸方向へ４５度の角度をなす軌跡での基準マーク読取センサの移動（ＳＴＥＰ８），第１のトンボＭ１の検出（ＳＴＥＰ９）を順次行う。
ＳＴＥＰ９において被切断媒体７上の第１のトンボＭ１を検出した場合、図の例においては点ｅｅから点ｆｆへ移動する際に第１のトンボＭ１のＸ座標軸方向の座標点Ｍ１ＸとＹ座標軸方向の座標点Ｍ１Ｙ上で基準マーク読取センサ９は「トンボあり」を出力し、これを検出すると制御装置８０はＳＴＥＰ１１に移行してこの基準マーク概略位置検出動作を終了し、次の基準マーク精密位置検出動作へ移行する。

（６）基準マーク精密位置検出動作
基準マーク精密位置検出動作においては、上記基準マーク概略位置検出動作において検出した第１の基準マークであるトンボＭ１を示す座標点Ｍ１ＸおよびＭ１Ｙを用い、先ず、制御装置８０はＸおよびＹ軸駆動制御部８２，８３を制御して基準マーク読取センサ９を点Ｍ１Ｘ付近に位置づけ、更に図６（ｂ）左図に示すように、所定量−Ｙ方向にセンサ９を移動させた後、これを反転して＋Ｙ方向に移動させながらその出力を監視して基準図形Ｍ１のＸ軸標線の左側端部の座標を検出し、更に＋Ｙ方向に移動してＸ軸標線上を完全に通過した後、再度反転して−Ｙ方向に移動させながらトンボＭ１のＸ軸標線右側端部の座標を検出する。制御装置８０は、これら検出したトンボＭ１のＸ軸標線の両端座標の中間点Ａの座標を算出し、これをトンボＭ１のＸ軸標線の中心線上の点として記憶手段に格納する。
続いて制御装置８０は、ＸおよびＹ軸駆動制御部８２，８３を制御して、基準マーク読取センサ９を上記基準マーク概略位置検出動作において検出した点Ｍ１Ｙ付近に位置付け、更に図６(ｂ)右図に示すように所定量−Ｘ方向にセンサ９を移動させた後、これを反転して＋Ｘ方向に移動させながらその出力よりトンボＭ１のＹ軸標線の上側端部座標を検出し、更に＋Ｘ方向に移動してＹ軸標線上を完全に通過した後、再度反転して−Ｘ方向に移動させながらトンボＭ１のＹ軸標線の下側端部の座標を検出する。制御装置８０は、これら検出したトンボＭ１のＹ軸標線の両端座標の中間点Ｂの座標を算出し、これをトンボＭ１のＹ軸標線の中心線上の点として記憶手段に格納する。
次に制御装置８０は、上記基準マーク概略位置検出動作において検出したＭ１ＸおよびＭ１Ｙの座標値と、コンピュータ等の上位装置により作成された被切断媒体７上に記録された記録データとから、第２のトンボＭ２の概略位置を算出し、その近傍へ読取センサ９を移動させた後、トンボＭ２の精密位置検出を行う。すなわち、トンボＭ２のＸ軸標線に対してセンサ９を＋Ｙ方向に移動させた後、これを反転させて−Ｙ方向に移動させて左右両端部の座標を検出してその中心線上の点Ｃの座標を算出し、また、Ｙ軸標線に対してセンサ９を＋Ｘ方向に移動させた後、これを反転させて−Ｘ方向に移動させ、上下側端部の座標を検出してその中心線上の点Ｄの座標を算出する。
この２つの標準図形であるトンボＭ１，Ｍ２におけるそれぞれのＸ軸，Ｙ軸標線の中心線上の点Ａ〜Ｄの座標を用いて、制御装置８０は各々のトンボＭ１，Ｍ２における基準点であるＸ軸，Ｙ軸標線の交点Ｐ１，Ｐ２（図６（ａ））を算出する。すなわち、上記算出した２つの点ＢおよびＤを通る直線に対して、点Ａから垂線をおろしたその交点がトンボＭ１における基準点Ｐ１となり、同様に点Ｂ，Ｄを通る直線に対して点Ｃから垂線をおろし、その交点Ｐ２の座標をトンボＭ２における基準点とし、これらの座標値を記憶手段に格納する。また、同様の手順によりトンボＭ３，Ｍ４の基準点Ｐ３，Ｐ４を算出し、制御装置８０はその座標値を格納，保持する。
これら算出した基準点Ｐ１〜Ｐ４の座標値に基づいて、制御装置８０はコンピュータ等の上位装置から送信されるカットデータを補正するとともに、この補正したカットデータに基づいて、Ｘ軸駆動制御手段８２ならびにＹ軸駆動制御手段８３を駆動制御して、紙シート材７をＸ軸方向に移動させるとともに、ペンブロック４をＹ軸方向に移動させることにより、ペンブロック４を図２に一点鎖線により示される切断すべき箱体の外形に応じた軌跡で移動させ、同時にＺ軸駆動制御手段８４を駆動制御してカッティングペン５を選択的に下降させて紙シート材７に圧接し、これを切断する。

以上のように構成することにより、本願発明によれば、被切断媒体支持シートに支持した被切断媒体であっても、予め施された記録に対して、その外形などを正確に合致させてこれを切断することが可能となり、その基準マークであるトンボの読取動作を自動化することが可能となる。

以上の実施例においては、紙シート材７を支持した被切断媒体支持シート６を被切断媒体とし、カッティングプロッタにより被切断媒体支持シート６上の紙シート材７を検出して基準マークの読み取りを行うよう構成したが、従来の装置のように、被切断媒体支持シートを用いることなく紙シート材やカッティングフィルムなどといった媒体の切断も行うことができるように、「初期動作」において被切断媒体の種別を検出するよう構成し、媒体の種別に応じて基準マーク読取動作を変更するよう構成してもよい。
上述したとおり、被切断媒体支持シート６の基材６０には、ポリエチレンテレフタレートフィルム等が用いられ、この場合、両面粘着テープ等よりなる粘着層６２および紙シート材等の被切断媒体に比べてセンサ９からの出力が小さくなるので、これを利用して図７に示すように初期動作における被切断媒体のサイズ検出時において、被切断媒体の端部を検出したときのセンサ９の出力が所定値以下である場合は、被切断媒体支持シート６がカッティングプロッタに支持されていることを検出し、他方、センサ９の出力が所定値以上である場合は、被切断媒体が直接カッティングプロッタ（の駆動ローラとピンチローラ）に支持されていることを検出し、この場合は、基準マーク検出動作へ移行するよう設けることにより、被切断媒体の種別を自動で検出して切断することが可能となる。

本発明のカッティングプロッタの構成を示す図である。本発明のカッティングプロッタならびに被切断媒体支持シートの構成を示す図である。本発明のカッティングプロッタの構成を示すブロック図である。本発明のカッティングプロッタによる被切断媒体端部検出動作ならびに基準図形検出動作を示す図である。本発明のカッティングプロッタによる被切断媒体端部検出動作ならびに基準図形検出動作を示すフローチャートである。本発明のカッティングプロッタによる基準図形精密位置検出動作を示す図である。本発明の第２実施例を示すフローチャートである。

符号の説明

１カッティングプロッタ本体
２駆動ローラ
３ピンチローラ
４ペンブロック
５カッティングペン
６被切断媒体支持シート
７紙シート材
８制御部
９基準マーク読取センサ

Claims

切断手段に対向する面に切断すべき被切断媒体を剥離可能に支持する被切断媒体支持シートを第１の方向に駆動するとともに、切断手段を上記第１の方向と直交する第２の方向に駆動することにより、切断手段を被切断媒体に対して相対的に２次元方向に移動させるとともに、これを選択的に圧接，離反させて、被切断媒体を所望の形状に切断するカッティングプロッタにおいて、
上記被切断媒体に対して相対的に２次元方向に移動する読取センサを有し、
当該読取センサを上記切断手段の動作原点より定められる第１の基準点から、予め定められた軌跡により上記被切断媒体支持シートに対して相対的に２次元方向に移動させるとともに、読取センサの出力より被切断媒体支持シート上に支持された被切断媒体の端部を検出し、
さらにこの検出した被切断媒体の端部より定められる第２の基準点から、予め定められた軌跡により上記被切断媒体に対して相対的に２次元方向に移動させるとともに、上記被切断媒体上に付与された基準マークを検出することを特徴とするカッティングプロッタ。
上記予め定められた軌跡として、読取センサを上記切断手段が被切断媒体支持シートに対して相対的に移動する２次元平面におけるＸおよびＹ座標軸の一方の座標軸方向から他方の座標軸方向へ各々の座標軸に対して角度をなす軌跡により移動させ、続いて前記移動軌跡に対して平行かつ所定距離だけ離れた軌跡により移動させ、以降順次直前の移動軌跡から所定距離だけ離れた軌跡により当該読取センサを移動させることを特徴とする請求項１記載のカッティングプロッタ。
上記読取センサを、２次元平面のＸおよびＹ座標軸の一方の座標軸方向から他方の座標軸方向へ各々の座標軸に対して角度をなす軌跡により移動させ、続いて前記移動軌跡に対して所定距離だけ離れ平行かつ移動方向を反転させた軌跡により移動させ、以降順次直前の移動軌跡から所定距離だけ離れた平行かつ移動方向を反転させた軌跡により読取センサを移動させるとともに、読取センサの出力より上記被切断媒体の端部および上記被切断媒体上に付与された基準マークを検出することを特徴とする請求項１または請求項２記載のカッティングプロッタ。
切断動作前に上記読取センサの出力より被切断媒体支持シートを検出した場合に、上記第１の基準点から、予め定められた軌跡により上記被切断媒体支持シートに対して相対的に２次元方向に移動させるとともに、読取センサの出力より被切断媒体上に支持された被切断媒体の端部を検出するよう構成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のカッティングプロッタ。