(57)【要約】      （修正有）【課題】刃出し量を使用者の判断に依存することなく正確に調整できるとともに、作業ステージが広く開放されるカッティングプロッタを提供する。【解決手段】作業ステージ４と、ペンキャリッジ７と、ペンキャリッジ７用の駆動装置と、刃を有し、ペンキャリッジ７に取付けられたカッティングペン２と、カッティングペン２用の押圧装置とを備える。作業ステージ４は、刃を挿入可能な穴が開口する第２のノック部１７を有する。カッティングペン２は、カッティングペン本体５２の中に長手方向へ移動自在に挿入された媒体押圧部材とを備える。媒体押圧部材がカッティングペン本体５２に対して第１の移動ストロークで繰り返し往復することにより刃出し量を段階的に変える第１のノック機構と、媒体押圧部材がカッティングペン本体５２に対して第１の移動ストロークより長い第２の移動ストロークで往復することにより刃出し量を０にする第２のノック機構とを備える。【選択図】図１
2020179455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の被切断媒体が載せられる作業ステージと、
前記作業ステージの上方で被切断媒体の主面に沿って移動自在に保持されたペンキャリッジと、
前記ペンキャリッジを駆動する駆動装置と、
前記被切断媒体を切断する刃を有し、前記ペンキャリッジに前記主面に対して垂直な方向へ移動自在に支持されたカッティングペンと、
前記ペンキャリッジに設けられ、前記カッティングペンを被切断媒体に所定の押圧力で押し付ける押圧装置とを備え、
前記作業ステージは、前記刃を挿入可能な穴が開口するノック部を有し、
前記カッティングペンは、
前記ペンキャリッジに取付けられる被取付部を有し、筒状に形成されて刃が長手方向の一端部から突出するカッティングペン本体と、
前記刃が通る貫通孔が穿設されたキャップ部を有し、このキャップ部が前記カッティングペン本体の前記一端部から突出する状態で前記カッティングペン本体の中に前記長手方向へ移動自在に挿入された媒体押圧部材と、
前記カッティングペン本体内に設けられ、前記媒体押圧部材が前記カッティングペン本体に対して前記長手方向において予め定めた第１の移動ストロークで繰り返し往復することにより前記カッティングペン本体に対する前記媒体押圧部材の前記長手方向の位置を前記長手方向の他端部側に段階的に変える第１のノック機構と、
前記第１の移動ストロークより長い第２の移動ストロークで前記媒体押圧部材が前記カッティングペン本体に対して前記長手方向の他端部側に移動することにより前記媒体押圧部材を前記長手方向の一端部側に最も移動した初期の位置に一度に戻す第２のノック機構とを備えていることを特徴とするカッティングプロッタ。
【請求項２】
請求項１記載のカッティングプロッタにおいて、
さらに、前記駆動装置と前記押圧装置の動作を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
刃出し量を特定可能なデータが入力されるとともに、前記刃の突出量が前記被切断媒体の厚みと対応する突出量となるように前記押圧装置の動作を制御する刃出し量制御部を有していることを特徴とするカッティングプロッタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のカッティングプロッタにおいて、
前記第１のノック機構は、
前記媒体押圧部材が前記第１の移動ストロークで移動して行われる前記媒体押圧部材の往復動作が前記長手方向に延びる軸線を中心とする回転動作に変換されて所定角度だけ予め定めた第１の回転方向に回転し、この回転に伴って前記カッティングペン本体に対する前記長手方向の位置が変わる回転体と、
前記回転体を前記一端部側に向けて付勢し、カッティングペン本体によって規制される停止位置に保持する第１のばね部材と、
前記媒体押圧部材が前記回転体に前記一端部側から押し付けられた状態で前記回転体と一体に前記長手方向に移動するように前記媒体押圧部材を前記他端部側に向けて付勢する第２のばね部材とを備え、
前記第２のノック機構は、
前記回転体が前記第１の回転方向に回転することにより弾性変形するねじりコイルばねをさらに備え、前記媒体押圧部材が前記第１のばね部材のばね力に抗して前記第２の移動ストロークで前記カッティングペン本体に対して前記他端部側に移動して前記停止位置から前記他端部側に移動することにより前記ねじりコイルばねのばね力で前記回転体が前記第１の回転方向とは反対方向である第２の回転方向に回転する構成が採られていることを特徴とするカッティングプロッタ。
【請求項４】
請求項３記載のカッティングプロッタにおいて、
前記第１のばね部材のばね力は、前記媒体押圧部材がカッティング動作により前記カッティングペン本体に対して前記他端部側に移動することを規制する大きさであることを特徴とするカッティングプロッタ。
【請求項５】
請求項３または請求項４記載のカッティングプロッタにおいて、
前記カッティングペン本体は、前記回転体と同一軸線上に位置する円筒部を有し、
前記円筒部は、前記長手方向とは直交する方向から見て、前記第１の回転方向に向かうにしたがって次第に前記他端部側に位置するように階段状に並ぶ複数の鋸歯状の歯を有し、
前記複数の鋸歯状の歯の各々は、前記第１の回転方向に向かうにしたがって次第に前記一端部側に向かって傾斜する位置決め面と、前記長手方向に延びるガイド面とをそれぞれ有し、
前記媒体押圧部材は、前記第１の回転方向に並ぶ複数のカムを有し、
これらのカムは、前記第１の回転方向に向かうにしたがって次第に前記一端部側に向かって傾斜するカム面を有し、
前記回転体は、前記位置決め面に前記第１のばね部材のばね力によって前記他端部側から押し付けられるとともに、前記カム面が前記第２のばね部材のばね力によって前記一端部側から押し付けられる連結片を有し、
前記媒体押圧部材が前記カッティングペン本体に対して前記第１の移動ストロークで前記他端部側に移動することによって、前記連結片が前記カム面により押されながら前記ガイド面に沿って前記他端部側に移動し、前記ガイド面の先端を越えた状態で前記カム面および前記位置決め面に沿って前記第１の回転方向に移動することを特徴とするカッティングプロッタ。
【請求項６】
請求項５記載のカッティングプロッタにおいて、
前記媒体押圧部材は、
前記キャップ部が前記一端部に設けられて他端部が前記回転体の軸心部に回転自在に接触する第１の軸部と、
前記回転体を回転自在かつ前記長手方向へ移動自在に支持するとともに前記カム面が設けられた筒状部を有し、前記第１の軸部に前記一端部側へのみ移動自在に支持されて前記第２のばね部材のばね力を受ける第２の軸部と、
前記第２の軸部を前記第１の軸部に対して前記長手方向の他端部側へ付勢する第３のばね部材と、
前記第１の軸部が前記第１の移動ストロークを越えて前記カッティングペン本体に対して前記他端部側に移動することにより前記第２の軸部の移動を規制する規制部材とを備え、
前記第１の軸部が前記第２の移動ストロークで前記他端部側に移動することにより、前記回転体の前記連結片が前記カム面から前記他端部側に離れ、前記回転体が前記ねじりコイルばねのばね力で前記第２の回転方向に回転することを特徴とするカッティングプロッタ。
【請求項７】
請求項５または請求項６記載のカッティングプロッタにおいて、
前記カッティングペン本体の前記一端部には、前記長手方向へ突出するストッパーが設けられ、
前記長手方向において、前記ストッパーの先端と、前記カッティングペン本体から突出して停止した自然状態にある前記キャップ部の先端との間の距離は、前記第１の移動ストロークに相当する距離であることを特徴とするカッティングプロッタ。
【請求項８】
刃が一端部から突出するカッティングペン本体と、前記刃が通る貫通孔を有しかつ前記カッティングペン本体の前記一端部に移動自在に保持された媒体押圧用のキャップ部とを備えたカッティングペンが、ペンキャリッジに取付けられた状態で作業ステージに沿って移動し、前記刃を挿入可能な穴を有する刃出し量変更用のノック部と対向する位置に位置付けられる移動ステップと、
前記キャップ部が前記ノック部に押し付けられ、前記カッティングペン本体が前記キャップ部に対して予め定めた第１の移動ストロークで前記ノック部側に移動する第１のノックステップと、
前記キャップ部が前記ノック部に押し付けられ、前記カッティングペン本体が前記キャップ部に対して前記第１の移動ストロークより長い第２の移動ストロークで前記ノック部側に移動する第２のノックステップと、
前記カッティングペン本体が前記キャップ部に対して前記ノック部とは反対側に移動する第３のノックステップと
を有し、
前記第１のノックステップと前記第３のノックステップとが繰り返し実施されることにより前記キャップ部から突出する前記刃の突出量が段階的に変わり、
前記第２のノックステップと前記第３のノックステップとが実施されることにより前記キャップ部から突出する前記刃の突出量が０になることを特徴とするカッティングプロッタの刃出し量制御方法。
【請求項９】
請求項８記載のカッティングプロッタの刃出し量制御方法において、
前記第２のノックステップを１回実施した後に前記第３のノックステップが１回実施される初期化ステップと、
前記初期化ステップの後に、被切断媒体の厚みに対応した刃出し量となる回数だけ前記第１および第３のノックステップが実施される刃出し量設定ステップとを有していることを特徴とするカッティングプロッタの刃出し量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被切断媒体を切断するカッティングプロッタおよびカッティングプロッタの刃出し量制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート状の被切断媒体を所定の形状に切断するにあたっては、例えば特許文献１や特許文献２に記載されているように、カッティングプロッタが用いられている。この種のカッティングプロッタは、刃が突出したカッティングペンを使用して被切断媒体を切断する構成が採られている。
【０００３】
特許文献１に開示されているカッティングペンは、円筒状のカッティングペン本体と、このカッティングペン本体の中心部に設けられたカッターと、カッティングペン本体の一端部に螺合した有底円筒状のキャップとを備えている。カッターは、一端部に刃を有し、この刃がカッティングペン本体の一端部から突出する状態でカッティングペン本体に回転自在に支持されている。キャップの底部には、カッターの刃を通すための貫通孔が設けられている。刃は、キャップがカッティングペン本体にねじ込まれることによって、キャップの貫通孔に通されてキャップから突出する。
【０００４】
このカッティングペンは、刃がキャップから突出した状態で使用される。キャップから突出した刃の突出量は、カッティングペン本体に対してキャップが回されることによって変わる。以下においては、キャップから突出する刃の突出量を単に「刃出し量」という。
【０００５】
刃出し量の調整は、キャップに嵌合する治具を使用し、この治具とともにキャップをカッティングペン本体に対して回して行われる。治具には、カッティングペン本体に設けられた刃出し量毎の目印と合わせるための指標が設けられている。この指標がカッティングペン本体の目印と並ぶ位置まで治具が回ることによって、目印に対応する刃出し量で刃がキャップから突出する。
【０００６】
特許文献２に記載されたカッティングペンは、カッティングプロッタに取付けられた状態で刃出し量を変えることが可能なものである。このカッティングペンのキャップには、ピニオンギアが設けられている。このピニオンギアは、キャップの外周面に周方向へ延びる形状に形成されている。
【０００７】
このカッティングペンにおいて、刃出し量の調整は、ピニオンギアがカッティングプロッタのラックに噛合する状態でカッティングペンがラックに沿って移動することによって行われる。ラックは、カッティングプロッタの突起部に設けられている。この突起部は、カッティングペンと同等の高さに形成されており、被切断媒体が載せられる作業ステージの近傍に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−７８８１３号公報
【特許文献２】特開平１１−１０５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に示すカッティングプロッタは、自動で刃出し量を調整する機能を有していないものである。このカッティングプロッタに使用するカッティングペンにおいて、刃出し量の調整は、使用者が治具とともにキャップを手で回し、治具の指標をカッティングペン本体の目印に合わせて行われる。このようなカッティングペンでは、指標が目印と合致したか否かを使用者が目で見て判断しているから、治具が停止する位置が不正確になり、刃出し量の精度が低くなってしまう。
【００１０】
特許文献２に示すカッティングプロッタでは、刃出し量を調整するときにカッティングペンが突起部のラックに押し付けられる。この突起部は、作業ステージの近傍に設けられているから、使用者が被切断媒体を作業ステージに載せる作業や、加工後の被切断媒体を取出す作業を行うときに邪魔になる。
【００１１】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、刃出し量を使用者の判断に依存することなく正確に調整できるとともに、作業ステージが広く開放されるカッティングプロッタを提供することを第１の目的とする。また、本発明は、作業ステージと同じ高さとなる被押圧部にカッティングプロッタを押し付けて刃出し量を正確に調整できるカッティングプロッタの刃出し量制御方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために、本発明に係るカッティングプロッタは、シート状の被切断媒体が載せられる作業ステージと、前記作業ステージの上方で被切断媒体の主面に沿って移動自在に保持されたペンキャリッジと、前記ペンキャリッジを駆動する駆動装置と、被切断媒体を切断する刃を有し、前記ペンキャリッジに前記主面に対して垂直な方向へ移動自在に支持されたカッティングペンと、前記ペンキャリッジに設けられ、前記カッティングペンを被切断媒体に所定の押圧力で押し付ける押圧装置とを備え、前記作業ステージは、前記刃を挿入可能な穴が開口するノック部を有し、前記カッティングペンは、前記ペンキャリッジに取付けられる被取付部を有し、筒状に形成されて前記刃が長手方向の一端部から突出するカッティングペン本体と、前記刃が通る貫通孔が穿設されたキャップ部を有し、このキャップ部が前記カッティングペン本体の前記一端部から突出する状態で前記カッティングペン本体の中に前記長手方向へ移動自在に挿入された媒体押圧部材と、前記カッティングペン本体内に設けられ、前記媒体押圧部材が前記カッティングペン本体に対して前記長手方向において予め定めた第１の移動ストロークで繰り返し往復することにより前記カッティングペン本体に対する前記媒体押圧部材の前記長手方向の位置を前記長手方向の他端部側に段階的に変える第１のノック機構と、前記第１の移動ストロークより長い第２の移動ストロークで前記媒体押圧部材が前記カッティングペン本体に対して前記長手方向の他端部側に移動することにより前記媒体押圧部材を前記長手方向の一端部側に最も移動した初期の位置に一度に戻す第２のノック機構とを備えているものである。
【００１３】
本発明は、前記カッティングプロッタにおいて、さらに、前記駆動装置と前記押圧装置の動作を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、刃出し量を特定可能なデータが入力されるとともに、前記刃の突出量が被切断媒体の厚みと対応する突出量となるように前記押圧装置の動作を制御する刃出し量制御部を有していてもよい。
【００１４】
本発明は、前記カッティングプロッタにおいて、前記第１のノック機構は、前記媒体押圧部材が前記第１の移動ストロークで移動して行われる前記媒体押圧部材の往復動作が前記長手方向に延びる軸線を中心とする回転動作に変換されて所定角度だけ予め定めた第１の回転方向に回転し、この回転に伴って前記カッティングペン本体に対する前記長手方向の位置が変わる回転体と、前記回転体を前記一端部側に向けて付勢し、前記カッティングペン本体によって規制される停止位置に保持する第１のばね部材と、前記媒体押圧部材が前記回転体に前記一端部側から押し付けられた状態で前記回転体と一体に前記長手方向に移動するように前記媒体押圧部材を前記他端部側に向けて付勢する第２のばね部材とを備え、前記第２のノック機構は、前記回転体が前記第１の回転方向に回転することにより弾性変形するねじりコイルばねをさらに備え、前記媒体押圧部材が前記第１のばね部材のばね力に抗して前記第２の移動ストロークで前記カッティングペン本体に対して前記他端部側に移動して前記停止位置から前記他端部側に移動することにより前記ねじりコイルばねのばね力で前記回転体が前記第１の回転方向とは反対方向である第２の回転方向に回転する構成が採られていてもよい。
【００１５】
本発明は、前記カッティングプロッタにおいて、前記第１のばね部材のばね力は、前記媒体押圧部材がカッティング動作により前記カッティングペン本体に対して前記他端部側に移動することを規制する大きさであってもよい。
【００１６】
本発明は、前記カッティングプロッタにおいて、前記カッティングペン本体は、前記回転体と同一軸線上に位置する円筒部を有し、前記円筒部は、前記長手方向とは直交する方向から見て、前記第１の回転方向に向かうにしたがって次第に前記他端部側に位置するように階段状に並ぶ複数の鋸歯状の歯を有し、前記複数の鋸歯状の歯の各々は、前記第１の回転方向に向かうにしたがって次第に前記一端部側に向かって傾斜する位置決め面と、前記長手方向に延びるガイド面とをそれぞれ有し、前記媒体押圧部材は、前記第１の回転方向に並ぶ複数のカムを有し、これらのカムは、前記第１の回転方向に向かうにしたがって次第に前記一端部側に向かって傾斜するカム面を有し、前記回転体は、前記位置決め面に前記第１のばね部材のばね力によって前記他端部側から押し付けられるとともに、前記カム面が前記第２のばね部材のばね力によって前記一端部側から押し付けられる連結片を有し、前記媒体押圧部材が前記カッティングペン本体に対して前記第１の移動ストロークで前記他端部側に移動することによって、前記連結片が前記カム面により押されながら前記ガイド面に沿って前記他端部側に移動し、前記ガイド面の先端を越えた状態で前記カム面および前記位置決め面に沿って前記第１の回転方向に移動してもよい。
【００１７】
本発明は、前記カッティングプロッタにおいて、前記媒体押圧部材は、前記キャップ部が前記一端部に設けられて他端部が前記回転体の軸心部に回転自在に接触する第１の軸部と、前記回転体を回転自在かつ前記長手方向へ移動自在に支持するとともに前記カム面が設けられた筒状部を有し、前記第１の軸部に前記一端部側へのみ移動自在に支持されて前記第２のばね部材のばね力を受ける第２の軸部と、前記第２の軸部を前記第１の軸部に対して前記長手方向の他端部側へ付勢する第３のばね部材と、前記第１の軸部が前記第１の移動ストロークを越えて前記カッティングペン本体に対して前記他端部側に移動することにより前記第２の軸部の移動を規制する規制部材とを備え、前記第１の軸部が前記第２の移動ストロークで前記他端部側に移動することにより、前記回転体の前記連結片が前記カム面から前記他端部側に離れ、前記回転体が前記ねじりコイルばねのばね力で前記第２の回転方向に回転してもよい。
【００１８】
本発明は、前記カッティングプロッタにおいて、前記カッティングペン本体の前記一端部には、前記長手方向へ突出するストッパーが設けられ、前記長手方向において、前記ストッパーの先端と、前記カッティングペン本体から突出して停止した自然状態にある前記キャップ部の先端との間の距離は、前記第１の移動ストロークに相当する距離であってもよい。
【００１９】
本発明に係るカッティングプロッタの刃出し量制御方法は、刃が一端部から突出するカッティングペン本体と、前記刃が通る貫通孔を有しかつ前記カッティングペン本体の前記一端部に移動自在に保持された媒体押圧用のキャップ部とを備えたカッティングペンが、ペンキャリッジに取付けられた状態で作業ステージに沿って移動し、前記刃を挿入可能な穴を有する刃出し量変更用のノック部と対向する位置に位置付けられる移動ステップと、前記キャップ部が前記ノック部に押し付けられ、前記カッティングペン本体が前記キャップ部に対して予め定めた第１の移動ストロークで前記ノック部側に移動する第１のノックステップと、前記キャップ部が前記ノック部に押し付けられ、前記カッティングペン本体が前記キャップ部に対して前記第１の移動ストロークより長い第２の移動ストロークで前記ノック部側に移動する第２のノックステップと、前記カッティングペン本体が前記キャップ部に対して前記ノック部とは反対側に移動する第３のノックステップとを有し、前記第１のノックステップと前記第３のノックステップとが繰り返し実施されることにより前記キャップ部から突出する前記刃の突出量が段階的に変わり、前記第２のノックステップと前記第３のノックステップとが実施されることにより前記キャップ部から突出する前記刃の突出量が０になる方法である。
【００２０】
本発明は、前記カッティングプロッタの刃出し量制御方法において、前記第２のノックステップを１回実施した後に前記第３のノックステップが１回実施される初期化ステップと、前記初期化ステップの後に、被切断媒体の厚みに対応した刃出し量となる回数だけ前記第１および第３のノックステップが実施される刃出し量設定ステップとを有していることを特徴とするカッティングプロッタの刃出し量制御方法。
【発明の効果】
【００２１】
カッティングペン本体の長手方向において、カッティングペン本体に対する媒体押圧部材の位置が変わることは、キャップ部から突出する刃の突出量である刃出し量が変化することを意味する。本発明においては、媒体押圧部材をカッティングペン本体に対して第２の移動ストロークで他端部側に移動させ、その後に初期の位置に戻すことにより、第２のノック機構によって刃出し量を０にすることができる。本発明において、刃出し量は、第２のノック機構で刃出し量を０にした後、第１のノック機構によってカッティングペン本体に対する媒体押圧部材の往復動作の回数に基づいて規定される。この往復動作は、キャップ部が押し付けられる被押圧部にカッティングペン本体が接近し、その後、カッティングペン本体が初期の位置に戻るノック動作として実施される。
【００２２】
このため、カッティングプロッタの押圧装置が上述したノック動作を所望の刃出し量となる回数だけ実施することにより、使用者の判断に依存することなく刃出し量が正確に調整される。ノック部は、作業ステージの一部を利用して作業ステージと同じ高さに形成することができるから、作業ステージに対して被切断媒体を出し入れする作業の邪魔になることはない。
【００２３】
したがって、本発明によれば、刃出し量が作業者の目視による判断に依存することなく正確に調整され、しかも、この調整を作業ステージが広く開放された状態で行うことが可能なカッティングプロッタを提供することができる。
【００２４】
本発明によるカッティングプロッタの刃出し量制御方法によれば、第１のノックステップと第３のノックステップとが繰り返し実施されることにより、カッティングペン本体から突出するキャップ部の突出量が段階的に変化し、これに伴って刃出し量が段階的に変化する。また、第２のノックステップと第３のノックステップとが１回ずつ実施されることにより刃出し量が０になる。
したがって、本発明によれば、作業ステージと同じ高さとなるノック部にカッティングプロッタを押し付けて刃出し量を正確に調整可能なカッティングプロッタの刃出し量制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明に係るカッティングペンが取付けられたカッティングプロッタの斜視図である。
【図２】図２は、ペンキャリッジを拡大して示す斜視図である。
【図３】図３は、カッティングペンの斜視図である。
【図４】図４は、カッティングペンの断面図である。
【図５】図５は、図４おけるV-V線断面図である。
【図６】図６は、カッティングペン本体の分解斜視図である。
【図７】図７は、媒体押圧部材および第１、第２のノック機構の構成部品の分解斜視図である。
【図８】図８は、第２のノック機構の要部を拡大して示す分解斜視図である。
【図９】図９は、第１および第２のノック機構の構成を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、第１のノック機構の動作を説明するための模式図である。
【図１１】図１１は、第１のノック機構の動作を説明するための模式図である。
【図１２】図１２は、第１のノック機構の動作を説明するための模式図である。
【図１３】図１３は、第１のノック機構の動作を説明するための模式図である。
【図１４】図１４は、第１のノック機構の動作を説明するための模式図である。
【図１５】図１５は、第２のノック機構の動作を説明するための模式図である。
【図１６】図１６は、第１のノック部を拡大して示す斜視図である。
【図１７】図１７は、第２および第３のノック部を拡大して示す斜視図である。
【図１８】図１８は、制御系の構成を示すブロック図である。
【図１９】図１９は、本発明に係るカッティングプロッタの刃出し量制御方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係るカッティングプロッタおよびカッティングプロッタの刃出し量方法の一実施の形態を図１〜図１９によって詳細に説明する。
＜カッティングプロッタの構成＞
図１に示すカッティングプロッタ１は、カッティングペン２を使用してシート状の被切断媒体３から図形や文字などを切り出すための装置である。以下において、このカッティングプロッタ１の構成を説明するうえで方向を示すにあたっては、被切断媒体３の搬送方向の上流側を前側（図１においては左下側）とし、搬送方向の下流側（図１においては右上側）を後側として行う。また、以下においては、被切断媒体３の搬送方向とは直交する水平方向を左右方向として説明する。すなわち、このカッティングプロッタ１を被切断媒体３の搬送方向の上流側から見た状態で左側をカッティングプロッタ１の左側とし、右側をカッティングプロッタ１の右側として説明する。
【００２７】
この実施の形態によるカッティングプロッタ１は、左右方向の中央部に被切断媒体３が載置される作業ステージ４が設けられている。作業ステージ４は、被切断媒体３の搬送方向に延びるとともに、左右方向に延びるように形成されている。被切断媒体３は、作業ステージ４の上に載置され、作業ステージ４を横切るように設けられたピンチローラ５を含む搬送装置６によって図１において搬送方向の上流側から下流側に送られる。
作業ステージ４の上方近傍には、カッティングペン２を保持するペンキャリッジ７が左右方向へ被切断媒体３の主面（上面）に沿って移動可能に設けられている。
【００２８】
カッティングペン２は、被切断媒体３を切断する刃５１（図４参照）を有し、ペンキャリッジ７に被切断媒体３の主面に対して垂直な方向へ移動自在に支持されている。
被切断媒体３のカッティングは、カッティングペン２が被切断媒体３に刺さった状態でペンキャリッジ７が左右方向に移動するとともに、被切断媒体３が搬送装置６によって駆動されて前側または後側に移動して行われる。
【００２９】
作業ステージ４より左右方向の一方側（左側には）、作業ステージ４より上方に突出する第１の凸部１１が設けられている。作業ステージ４より左右方向の他方側（右側）には、作業ステージ４より上方に突出する第２の凸部１２が設けられている。これらの第１の凸部１１の上端部と、第２の凸部１２の上端部との間には、左右方向に延びる上部ハウジング１３が設けられている。第２の凸部１２の表面には操作パネル１４が設けられている。第２の凸部１２の内部には、制御装置１５（図１８参照）が設けられている。
【００３０】
作業ステージ４の左右方向における一端部には、カッティングペン２の刃出し量を変えるときに使用される第１〜第３のノック部１６〜１８が設けられている。
第１のノック部１６は、図１６に示すように、作業ステージ４の上面４ａに開口する円形凹部２１と、この円形凹部２１の開口縁から下方に延びる一対の溝２２とを有している。
第２のノック部１７は、図１７に示すように、作業ステージ４の上面４ａと、この上面４ａに開口する小孔２３とによって構成されている。第３のノック部１８は、図１７に示すように、作業ステージ４の上面４ａと、この上面４ａに開口する長穴２４とによって構成されている。長穴２４は、左右方向に長く形成されている。第２のノック部１７と第３のノック部１８は、ペンキャリッジ７に取付けられたカッティングペン２が到達可能な範囲内で左右方向に並べて設けられている。この実施の形態においては、第２のノック部１７が本発明でいう「刃を挿入可能な穴が開口するノック部」に相当する。第１〜第３のノック部１６〜１８の用途については後述する。
【００３１】
搬送装置６は、被切断媒体３をピンチローラ５と協働して挟む駆動ローラ２５を有している。駆動ローラ２５は、作業ステージ４の中間部を左右方向に横切る状態に配置されており、このカッティングプロッタ１の図示していないフレームに回転可能に支持されている。この駆動ローラ２５は、第１のモータ２６（図１８参照）を動力源とする第１の駆動装置２７に接続されており、この第１の駆動装置２７により駆動されることによって、正転あるいは逆転する。第１のモータ２６の動作は、制御装置１５によって制御される。
【００３２】
ピンチローラ５は、円筒状に形成されており、回転軸２８が貫通する状態で駆動ローラ２５の上方に位置付けられている。このピンチローラ５は、回転軸２８に固定されている。回転軸２８は、駆動ローラ２５と平行に配置されており、上述したフレームに回転自在に支持されている。
被切断媒体３は、ピンチローラ５と駆動ローラ２５との間に挟まれた状態で駆動ローラ２５が回転することによって、作業ステージ４に沿って前後方向に移動する。回転軸２８の中間部には、被切断媒体３を上方から押さえるためのローラ（コイルばね）２９が設けられている。
【００３３】
ペンキャリッジ７は、左右方向に延びるガイドロッド（図示せず）に移動自在に支持されているとともに、駆動用ベルト（図示せず）が接続されている。駆動用ベルトは、ペンキャリッジ７を駆動する第２の駆動装置３１（図１８参照）の一部を構成するものである。第２の駆動装置３１は、第２のモータ３２を有し、この第２のモータ３２の回転を駆動用ベルトによって往復運動に変えてペンキャリッジ７を左右方向に駆動する。第２のモータ３２の動作は、制御装置１５によって制御される。
【００３４】
また、ペンキャリッジ７は、図２に示すように、カッティングペン２を保持するための第１および第２のホルダー３３，３４と、これらの第１および第２のホルダー３３，３４を上下方向に駆動する第１および第２の押圧装置３５，３６とを備えている。第１および第２のホルダー３３，３４は、それぞれカッティングペン２を着脱可能に保持する機能を有している。
【００３５】
第１の押圧装置３５は、第１のホルダー３３を下方に向けて押すための第１のソレノイド３７（図１８参照）と、第１のホルダー３３を上方に向けて付勢するばね部材（図示せず）とを備えている。第２の押圧装置３６は、第２のホルダー３４を下方に向けて押すための第２のソレノイド３８と、第２のホルダー３４を上方に向けて付勢するばね部材（図示せず）とを備えている。この実施の形態による第１のソレノイド３７と第２のソレノイド３８は、第１および第２のホルダー３３，３４の移動ストロークおよび押圧力を２段階に変えることが可能なものである。第１および第２のソレノイド３７，３８の動作は、制御装置１５によって制御される。
【００３６】
制御装置１５は、図１８に示すように、カッティング動作制御部４１と刃出し量制御部４２とを備えており、操作パネル１４と、カッティングデータ作成用のパーソナルコンピュータ４３とに接続されている。カッティング動作制御部４１は、パーソナルコンピュータ４３から送られたカッティングデータに基づいて第１および第２の駆動装置２７，３１と第１および第２の押圧装置３５，３６との動作を制御する。
刃出し量制御部４２は、カッティングペン２の刃出し量をカッティングプロッタ１によって調整するときに第１および第２の駆動装置２７，３１と第１および第２の押圧装置３５，３６との動作を制御する。
【００３７】
＜カッティングペンの構成＞
カッティングペン２は、図３および図４に示すように、これらの図において下側となる一端部から刃５１が突出する筒状のカッティングペン本体５２に後述する複数の部品が組み付けられて形成されている。
刃５１は、詳細は後述するが、カッティングペン本体５２の長手方向の一端部から突出している。以下において方向を説明するにあたって、その方向がカッティングペン本体５２の長手方向と平行な方向である場合は、単に「上下方向」という。また、以下において位置を説明するにあたって、その位置がカッティングペン本体５２の一端部側である場合は、単に「下側」といい、これとは反対側の位置を説明するにあたっては、単に「上側」という。
【００３８】
＜カッティングペン本体の説明＞
この実施の形態によるカッティングペン本体５２は、図６に示すように、図６において下側に位置する筒状のカッター保持部５３と、このカッター保持部５３の上端部を閉塞するためのカバー部５４とによって構成されている。
カッター保持部５３は、上下方向に並ぶ３つの機能部を有している。これらの機能部は、上下方向に最も長く形成された第１の筒状部５５と、この第１の筒状部５５の上側に設けられたフランジ部５６および第２の筒状部５７である。
【００３９】
第１の筒状部５５は、ペンキャリッジ７に取付けられる被取付部で、上述した第１および第２のホルダー３３，３４に着脱自在に嵌合する機能を有している。この第１の筒状部５５は、図４および図５に示すように、円筒状に形成された外筒５８と、この外筒５８の軸心部に位置する内筒５９と、これらの外筒５８と内筒５９とを接続する仕切板６０とによって構成されている。
外筒５８と、内筒５９と、仕切板６０と、後述するフランジ部５６および第２の筒状部５７は、プラスチックを材料として一体成形により一体に形成されている。
【００４０】
外筒５８の一端部には、図６に示すように、２つのストッパー６１が設けられている。これらのストッパー６１は、外筒５８の一部が部分的に下方向に突出する形状に形成されている。また、これらのストッパー６１は、外筒５８を周方向に２等分する位置にそれぞれ設けられている。
【００４１】
内筒５９は、図４に示すように、仕切板６０によって外筒５８と同一軸線上に位置付けられている。この内筒５９の内部には、上述した刃５１を有するカッター６２が軸受６３，６４によって回転自在に支持されている。カッター６２は、外筒５８および内筒５９と同一軸線上に位置付けられ、軸線方向における第１の筒状部５５に対するカッター６２の位置は固定される。
【００４２】
仕切板６０には、図５に示すように、３つの貫通穴６５が形成されている。これらの貫通穴６５は、後述する媒体押圧部材７１（図７参照）の３本の爪片７２を通すためのものである。これらの貫通穴６５は、外筒５８を周方向に３等分する位置にそれぞれ形成されている。  
【００４３】
フランジ部５６は、カッティングペン２が第１および第２のホルダー３３，３４に取付けられるときに第１および第２のホルダー３３，３４に対するカッティングペン２の上下方向の位置を決める機能を有している。この実施の形態によるフランジ部５６は、外筒５８より外径が大きくなるリング状であって、第１および第２のホルダー３３，３４に上方から重なる形状に形成されており、外筒５８の上側の端部に接続されている。
【００４４】
第２の筒状部５７は、円筒状に形成されており、フランジ部５６の上側の端部に接続されている。この実施の形態においては、第２の筒状部５７が請求項５記載の発明でいう「円筒部」に相当する。この第２の筒状部５７は、カバー部５４を支持する機能と、後述する第１および第２のノック機構７３，７４（図７および図８参照）の回転体７５と同一軸線上に位置して回転体７５を支える機能とを有している。
第２の筒状部５７とフランジ部５６との境界部分の内周部には、段部７６（図４参照）が形成されている。
【００４５】
この第２の筒状部５７の上側の端部には、図６に示すように、後述する第１のノック機構７３の一部を構成する複数の鋸歯状の歯７７が形成されている。これらの歯７７は、第２の筒状部５７の周方向の全域に途切れることなく設けられている。また、これらの歯７７は、図９に示すように、上下方向とは直交する方向から見て階段状に並んでいる。これらの複数の歯７７によって構成される階段７８は、第２の筒状部５７の上端部に周方向に空間的に周期的に設けられている。この実施の形態では、階段７８は、第２の筒状部５７を周方向に４等分する領域にそれぞれ設けられている。図９に示す階段７８は、それぞれ１０個の歯７７によって構成されている。
【００４６】
各階段７８の鋸歯状の歯７７は、傾斜した位置決め面７７ａと、上下方向に延びるガイド面７７ｂとをそれぞれ有している。位置決め面７７ａは、階段７８とは反対の方向に傾斜している。すなわち、位置決め面７７ａは、階段７８の高さが高くなる方向（図９においては左方）に向かうにしたがって次第に下側に位置する形状に傾斜している。階段７８の最も高くなる位置にある歯７７と、階段７８の最も低くなる位置にある歯７７は、第２の筒状部５７の周方向に隔壁７９を介して互いに隣り合っている。詳述すると、階段７８の最も高い位置にある位置決め面７７ａの最低部は、この階段７８と隣接する他の階段７８の最も低い位置にある歯７７のガイド面７７ｂに隔壁７９を介して接続されている。以下においては、第２の筒状部５７の周方向において、階段７８の高さが高くなる方向（図９においては左方向）を「第１の回転方向」という。
【００４７】
第２の筒状部５７の外周部であって、周方向の２箇所には、図６に示すように、貫通孔８１が形成されている。
カバー部５４は、第２の筒状部５７に嵌合する有底円筒状に形成されている。このカバー部５４の内周部には、第２の筒状部５７の貫通孔８１に係止される爪８２（図４参照）が設けられている。カバー部５４は、爪８２が貫通孔８１に係止されることによって、カッター保持部５３に固定される。カバー部５４の上下方向の中間部には、図６に示すように、周方向｛後述する回転体７５（図７参照）の回転方向｝に長い貫通穴８３が形成されている。
【００４８】
カバー部５４の上端部内には、図４に示すように、下方に向けて突出する板状突起８４が設けられている。
カッティングペン本体５２の中には、図４に示すように、このカッティングペン本体５２の一端部（下端部）から突出する媒体押圧部材７１と、この媒体押圧部材７１と上下方向に並ぶ回転体７５および第１のばね部材８５と、媒体押圧部材７１が貫通する第２のばね部材８６などが収容されている。
【００４９】
＜媒体押圧部材の構成＞
この実施の形態による媒体押圧部材７１は、図７において左側に示すように、５つの部材によって構成されている。これらの５つの部材とは、上下方向に延びる３本の爪を有する第１の軸部９１と、この第１の軸部９１の下端部に取付けられる円筒状の連結部９２と、この連結部９２に螺着される有底円筒状の媒体押圧用のキャップ部９３と、第１の軸部９１の上端部に接続される円筒状の第２の軸部９４と、第１の軸部９１と第２の軸部９４との間に位置する第３のばね部材９５などである。
【００５０】
第１の軸部９１の一端部に設けられた３本の爪片７２は、上述した仕切板６０に形成された貫通穴６５に移動自在に嵌合する。これらの爪片７２が貫通穴６５にそれぞれ通された状態で連結部９２の係合穴９２ａに係止されることによって、第１の軸部９１に連結部９２が固定される。このため、媒体押圧部材７１は、カッティングペン本体５２に対して第１の軸部９１の周方向に回転できない。しかし、媒体押圧部材７１は、カッティングペン本体５２の中に、カッティングペン本体５２に対して上下方向へ移動自在に挿入される。
キャップ部９３の中央部には、刃５１を通すために貫通孔９３ａ（図４参照）が穿設されている。
【００５１】
第１の軸部９１は、図７に示すように、３本の爪片７２を有する大径部９１ａと、この大径部９１ａの軸心から上方に向けて突出する円柱状の柱状部９１ｂとによって構成されている。柱状部９１ｂの外径は大径部より小さい。第１の軸部９１の上端部には、径方向の外側に向けて突出する３つの係合片９６と、軸心部から上方に向けて突出する突起９７とが設けられている。
【００５２】
第２の軸部９４は、後述する第１のノック機構７３の一部を構成するもので、上方に向けて開口する有底円筒状に形成されている。第２の軸部９４の底部（下端部）は、図４に示すように、第１の軸部９１の係合片９６を通すための３箇所（図４においては１箇所のみが図示されている）の貫通穴９４ａと、係合片９６が上方から嵌合する３箇所（図４においては１箇所のみが図示されている）の凹部９４ｂとが形成されている。第２の軸部９４の底部は、第１の軸部９１に対して回転が規制された状態で第１の軸部９１に上下方向へ移動自在に嵌合するように構成されている。
【００５３】
第３のばね部材９５は、図４に示すように、第１の軸部９１の柱状部９１ｂが内部に挿入され、第１の軸部９１の大径部９１ａと第２の軸部９４の下面との間に圧縮された状態で挿入されている。このため、第２の軸部９４は、第３のばね部材９５のばね力で第１の軸部９１の係合片９６に下方から押し付けられて第１の軸部９１に保持されている。
【００５４】
第２の軸部９４の外周部であって周方向の２箇所には、図７に示すように、径方向の外側に向けて突出するストッパー片１０１が設けられている。このストッパー片１０１は、図４に示すように、第２の軸部９４がカッティングペン本体５２の中に収容された状態で第２の筒状部５７の貫通孔８１の中に挿入される。第２の軸部９４がカッティングペン２に対して上方に移動してストッパー片１０１が貫通孔８１の上壁に当接することにより、第２の軸部９４のそれ以上の上昇が規制される。この貫通孔８１を有する第２の筒状部５７が請求項６記載の発明でいう「規制部材」に相当する。また、ストッパー片１０１には下方から第２のばね部材８６が接触している。第２のばね部材８６は、ストッパー片１０１と、上述したカッター保持部５３の段部７６との間に圧縮状態で挿入されている。
【００５５】
第２の軸部９４の上端部には、図７に示すように、後述する第１のノック機構７３の一部を構成する多数のカム１０２が設けられている。これらのカム１０２は、図９に示すように、上下方向とは直交する方向から見て断面山形状に形成されており、第２の軸部９４の周方向に並んでいる。これらのカム１０２は、上述した階段７８の高くなる方向（図９においては左方）に向かうにしたがって次第に下側（図９においては下側）に向かって傾斜するカム面１０２ａを有している。
【００５６】
このカム面１０２ａは、図１０に示すように、上下方向とは直交する方向から見て鋸歯状の歯７７の位置決め面７７ａと平行になり、かつ自然状態においてカム１０２の頂部側の約半部が位置決め面７７ａと重なる形状に形成されている。ここでいう自然状態とは、キャップ部９３が上側に向けて押されていない状態である。
【００５７】
＜第１および第２のノック機構の構成＞
第１のノック機構７３は、上述した鋸歯状の歯７７およびカム１０２と、後述する回転体７５と、第１および第２のばね部材８５，８６とによって構成されている。この実施の形態による第１のノック機構７３は、詳細は後述するが、媒体押圧部材７１がカッティングペン本体５２に対して予め定めた第１の移動ストロークで繰り返し往復することにより媒体押圧部材７１の上下方向の位置を段階的に変えるものである。
【００５８】
回転体７５は、図７に示すように、円筒１０３と、この円筒１０３の外周部から径方向の外側に向けて突出する複数の連結片１０４とを備えている。円筒１０３は、連結片１０４を有する大径部１０３ａと、大径部１０３ａの下端から下方に突出する小径部１０３ｂとによって構成されている。小径部１０３ｂは、図４に示すように、第２の軸部９４の内周部に移動可能に嵌合するように形成されている。小径部１０３ｂ内の軸芯部には第１の軸部９１の突起９７に回転自在に接触する円柱１０５が形成されている。この円柱１０５は、回転体７５の下端から上端まで延びるように形成されている。
【００５９】
円筒１０３の大径部１０３ａの中には、後述する第２のノック機構７４の一部を構成するねじりコイルばね１０６と、円板状の荷重受け部材１０７とが設けられている。ねじりコイルばね１０６の一端部は、図８に示すように、円筒１０３の内周面に設けられた係合部１０８に係合する。ねじりコイルばね１０６の他端部は、荷重受け部材１０７に設けられた第１の突起１０９に接触する。このねじりコイルばね１０６は、回転体７５が第１の回転方向（図８においては時計方向）に回転することにより弾性変形してばね力を蓄える。
【００６０】
荷重受け部材１０７は、円筒１０３の上端部内に回転自在に収容される円板部１０７ａと、円板部１０７ａから上方に向けて突出する２つの位置決め片１０７ｂとを有している。円板部１０７ａは、図４に示すように、第１のばね部材８５の下端部が当接しており、第１のばね部材８５によって下方に向けて付勢されている。第１のばね部材８５は、円板部１０７ａとカバー部５４の内側底面５４ａとの間に圧縮状態で挿入されている。第１のばね部材８５のばね力は、荷重受け部材１０７の下面の中心に設けた円錐１０７ｃから回転体７５の軸心部の円柱１０５に加えられる。
【００６１】
第１の突起１０９は円板部１０７ａから下方に向けて突出している。円板部１０７ａには、回転体７５が第１の回転方向とは反対方向である第２の回転方向に回転したときに回転体７５の凸片１１１（図８参照）に当接して回転体７５の回転を規制する第２の突起１１２が設けられている。
２つの位置決め片１０７ｂは、カバー部５４の板状突起８４を両側から挟む状態で板状突起８４と係合する。このため、荷重受け部材１０７は、カバー部５４に対する回転が規制されるとともに、カバー部５４に対して上下方向に移動自在になる。第２のノック機構７４は、荷重受け部材１０７と、ねじりコイルばね１０６と、回転体７５と、この回転体７５の円柱１０５に下方から接触する第１の軸部９１などによって構成されている。
【００６２】
回転体７５の連結片１０４は、円筒１０３を周方向に４等分する位置にそれぞれ設けられており、円筒１０３を中心として放射状に延びる板状に形成されている。これらの連結片１０４は、図８に示すように、カッティングペン本体５２の鋸歯状の歯７７と、第２の軸部９４のカム１０２との両方に上方から接触できるように形成されている。連結片１０４の下端部は、図１０に示すように、鋸歯状の歯７７の位置決め面７７ａに沿う形状に形成されている。
【００６３】
この回転体７５は、円筒１０３が媒体押圧部材７１（第２の軸部９４）に嵌合するとともに、４枚の連結片１０４がカッティングペン本体５２の鋸歯状の歯７７に接触する状態でカッティングペン本体５２の中に収容されている。上述したカバー部５４の貫通穴８３は、このように鋸歯状の歯７７に接触する連結片１０４が露出する位置に形成されている。貫通穴８３と対応する位置にある連結片１０４は、図３に示すように、カバー部５４の貫通穴８３を通してカバー部５４の外から視認することが可能である。このため、連結片１０４は、回転体７５の回転方向の位置を表す指標となる。カバー部５４の外周部における貫通穴８３に沿う部分には、連結片１０４と協働してインジケータを構成するラベル（図示せず）が貼り付けられている。このラベルには、刃出し量を示す数字が印刷されている。
【００６４】
この回転体７５が荷重受け部材１０７を介して第１のばね部材８５のばね力によって下側に付勢されることにより、４枚の連結片１０４が鋸歯状の歯７７に上側から押し付けられる。この押圧状態においては、連結片１０４が鋸歯状の歯７７の位置決め面７７ａに接触する。一方、第２の軸部９４が第２のばね部材８６のばね力で上方に向けて付勢されることにより、カム１０２が連結片１０４に下方から押し付けられる。この押圧状態においては、カム１０２のカム面１０２ａが連結片１０４に接触する。
【００６５】
第２のばね部材８６のばね力は、第１のばね部材８５のばね力より小さい。このため、媒体押圧部材７１のキャップ部９３に押圧力が加えられていない自然状態においては、連結片１０４が第２のばね部材８６のばね力に抗して第１のばね部材８５のばね力で鋸歯状の歯７７に押し付けられる。この状態においては、図１０に示すように、連結片１０４が第１のばね部材８５のばね力で押されて位置決め面７７ａの最も低い部分に位置付けられるとともに、隣の歯７７のガイド面７７ｂに接触する。このように連結片１０４がガイド面７７ｂに接触する回転体７５の位置が「カッティングペン本体によって規制される停止位置」である。
【００６６】
媒体押圧部材７１のカム１０２は、ガイド面７７ｂに沿う連結片１０４にカム面１０２ａの一部が接触する形状に形成されている。このカム面１０２ａの一部とは、断面山形状のカム１０２の頂部側に位置する一部である。
第１のばね部材８５のばね力は、このカッティングペン２で被切断媒体３を切断するときに媒体押圧部材７１に加えられる押圧力より大きい。言い換えれば、第１のばね部材８５のばね力は、媒体押圧部材７１がカッティング動作によりカッティングペン本体５２に対して上側に移動することを規制する大きさである。このため、媒体押圧部材７１がカッティング時に被切断媒体３に押し付けられた状態でカッティングが正しく実行される。
【００６７】
媒体押圧部材７１のキャップ部９３が第１のばね部材８５のばね力より大きい力で上側に向けて押されると、媒体押圧部材７１がカッティングペン本体５２に対して上側に移動する。このように媒体押圧部材７１が移動することにより、刃５１がキャップ部９３の貫通孔９３ａを通ってキャップ部９３から突出する。このため、カッティングペン本体５２に対する媒体押圧部材７１の上下方向の位置が変わると、刃５１に対するキャップ部９３の位置が変わり、キャップ部９３から突出する刃５１の突出量が変わる。このキャップ部９３に対する刃５１の突出量が「刃出し量」である。第１のノック機構７３は、この刃出し量を変えるためのものであり、第２のノック機構７４は、刃出し量を０にするためのものである。
【００６８】
＜第１および第２のノック機構の動作の説明＞
ここで、第１のノック機構７３と第２のノック機構７４とによって刃出し量を変える手順を図１０〜図１５によって説明する。
回転体７５の連結片１０４が複数の鋸歯状の歯７７からなる階段７８の途中に位置している状態においては、回転体７５が第１のばね部材８５のばね力によって下方に向けて付勢されているために、図１０に示すように、連結片１０４が位置決め面７７ａの最も低くなる位置に位置付けられている。また、この状態においては、回転体７５がねじりコイルばねのばね力で第２の回転方向に付勢されている。この状態で媒体押圧部材７１がカッティングペン本体５２に対して上側に移動すると、第１の軸部９１と回転体７５とが第１のばね部材８５のばね力に抗して一体に上側に移動するとともに、第２の軸部９４が第２のばね部材８６によって押されて追従する。この結果、図１１に示すように、カム１０２が上側に移動し、連結片１０４に下方から接触する。
【００６９】
このとき、連結片１０４は、傾斜したカム面１０２ａに沿う方向に作用する推力によって、隣接する次の歯７７のガイド面７７ｂに押し付けられる。この次の歯７７とは、階段７８の１段上に位置する歯７７である。媒体押圧部材７１が更に移動し、媒体押圧部材７１の移動ストロークが予め定めた第１の移動ストロークに達することにより、連結片１０４がガイド面７７ｂの先端を越え、ガイド面７７ｂによる規制が解除される。
【００７０】
このように規制が解除されることにより、連結片１０４がカム面１０２ａを滑り下り、図１２に示すように、カム１０２の最も低い谷部まで移動して停止する。このとき回転体７５は、下側に向かう移動が上下方向に延びる軸線を中心とする回転動作に変換され、所定角度だけ回転する。このときの回転体７５の回転方向が第１の回転方向である。すなわち、第１の回転方向は、第２の筒状部５７の周方向の一方であって、複数の鋸歯状の歯７７からなる階段７８が高くなる方向である。また、このように回転体７５が第１の方向に回ることにより、ねじりコイルばね１０６が弾性変形し、ばね力を蓄えるようになる。
【００７１】
連結片１０４がカム１０２の谷部に移動した後、カッティングペン本体５２を下方に押す動作を止め、上方に引き上げる。このように操作すると、媒体押圧部材７１の移動方向が逆転して媒体押圧部材７１がカッティングペン本体５２に対して下側に移動する。そして、図１３に示すように、カム１０２の谷部が次の歯７７の位置決め面７７ａより下側に移動する。このとき、連結片１０４は、次の歯７７の位置決め面７７ａに上側から接触し、この位置決め面７７ａに沿う方向に作用する推力によってカム１０２の頂部に押し付けられる。そして、連結片１０４は、カム１０２が更に下側へ移動することによって位置決め面７７ａを滑り下りる。
【００７２】
媒体押圧部材７１が更に下側に移動し、カム１０２の頂部が位置決め面７７ａより下側に移動すると、図１４に示すように、カム１０２の頂部による移動の規制が解除された連結片１０４が位置決め面７７ａに沿って更に移動する。この移動は、次の歯７７の先に位置する歯７７のガイド面７７ｂに連結片１０４が接触することにより規制される。ここでいう次の歯７７の先に位置する歯７７とは、階段７８の更に１段高くなる位置にある歯７７である。このように連結片１０４がガイド面７７ｂに接触して停止することにより、図１０に示す状態と同様の状態になる。
【００７３】
このため、媒体押圧部材７１がカッティングペン本体５２に対して階段７８の１段を越えるに足りる長さ（第１の移動ストローク）だけ上側に移動し、その後に初期の位置に戻ることによって、連結片１０４が階段７８の１段だけ高い位置にある歯７７に移り、その分だけ回転体７５が回転する。すなわち、回転体７５は、媒体押圧部材７１の上下方向への往復動作が上下方向に延びる軸線Ｃ（図４参照）を中心とする回転動作に変換されることにより、所定角度だけ回転し、この回転に伴ってカッティングペン本体５２に対して上側に移動する（カッティングペン本体５２の長手方向の位置が変わる）。
階段７８の１段を越えるに足りる長さとは、図９に示すように、階段７８の途中で互いに隣り合う歯７７どうしの高低差Ｈより長くなる長さであって、第２の軸部９４のストッパー片１０１が貫通孔８１の上壁に当接することがない長さである。
【００７４】
カッティングペン２のストッパー６１の先端と、カッティングペン本体５２から突出して停止した自然状態にあるキャップ部９３の先端との間の距離は、階段７８の１段を越えるに足りる長さと等しい。
以下においては、媒体押圧部材７１が階段７８の１段を越えるに足りる長さだけ上側に移動してその後に戻る往復動作を「第１のノック動作」という。この第１のノック動作が行われることにより、回転体７５が階段７８の１段に相当する角度だけ回転するとともに、階段７８の１段の段差に相当するだけカッティングペン本体５２に対して上側に移動する。
【００７５】
このため、第１のノック動作が繰り返し行われることにより、媒体押圧部材７１の長手方向の位置が長手方向の他端部側に段階的に変わり、刃出し量が段階的に変化する。この実施の形態によれば、鋸歯状の歯７７からなる階段７８が次第に高くなるように形成されているから、キャップ部９３が段階的に上がって刃出し量が段階的に多くなる。刃出し量は、連結片１０４が階段７８の最も高い位置にある歯７７に移ることによって最も多くなる。この実施の形態においては、この状態で刃出し量が最大になる。
【００７６】
階段７８の最も高い位置にある歯７７に移動した連結片１０４は、隣の階段７８との境界にある隔壁７９に当たる。この隔壁７９は、階段７８の途中にある歯７７のガイド面７７ｂより上下方向に長く形成されている。このため、連結片１０４は、第１のノック動作でこの高い隔壁７９を越えることはない。すなわち、第１のノック動作を繰り返し行った場合は、刃出し量が最大の状態に保たれる。
【００７７】
媒体押圧部材７１が第１の移動ストロークより長い移動ストロークでカッティングペン本体５２より上に移動すると、第２の軸部９４のストッパー片１０１がカッティングペン本体５２の貫通孔８１の上壁に当たるようになる。ストッパー片１０１が貫通孔８１の上壁に当たった状態で第１の軸部９１がカッティングペン本体５２に対して更に上側に移動すると、第１の軸部９１が第３のばね部材９５のばね力に抗して第２の軸部９４に対して上側に移動するようになる。このとき、回転体７５も第１の軸部９１と一体に上側に移動するために、図１５に示すように、連結片１０４がカム１０２から上方に離間する。このように連結片１０４がカム１０２から上方に離間するような媒体押圧部材７１の移動ストロークが本発明でいう「第２の移動ストローク」に相当する。
【００７８】
連結片１０４が階段７８の途中に位置している場合は、回転体７５にはねじりコイルばね１０６のばね力が作用しているために、回転体７５は第１の回転方向とは反対方向である第２の回転方向（図１５においては右方向）に付勢されている。このため、連結片１０４がカム１０２から上方に離れた瞬間に回転体７５がねじりコイルばね１０６のばね力で第２の回転方向に回転する。この回転は、回転体７５の凸片１１１が荷重受け部材１０７の第２の突起１１２に当接することにより規制される。凸片１１１が第２の突起１１２に当接することにより、図８に示すように、連結片１０４が階段７８の最も低い位置に一度に戻る。このように連結片１０４が階段７８の最も低い位置に移動することによって、刃出し量が０になる。第２のノック機構７４は、媒体押圧部材７１を長手方向の一端部側に最も移動した初期の位置に一度に戻す。以下においては、このように媒体押圧部材７１が第２の移動ストロークで上側に移動して行われる往復動作を「第２のノック動作」という。
【００７９】
＜手動による刃出し量の調整＞
刃出し量の調整は、手動あるいは自動で行われる。手動で刃出し量を調整するためには、使用者がカッティングペン２を手で持ってカッティングプロッタ１の第１のノック部１６に押し付けて行う。
第１のノック部１６の円形凹部２１は、キャップ部９３の下端部が嵌合し、この嵌合状態からキャップ部９３が下方へ移動することを規制する。
第１のノック部１６の溝２２は、カッティングペン本体５２の一対のストッパー６１を挿入可能な形状に形成され、このストッパー６１が作業ステージ４の上面４ａより下方に移動することを許容する。
【００８０】
カッティングペン２が第１のノック部１６に押し付けられると、キャップ部９３が円形凹部２１の開口縁部に当たる状態でカッティングペン本体５２が下がる。カッティングペン本体５２のストッパー６１は、第１のノック部１６の溝２２に挿入される。この場合は、媒体押圧部材７１に対してカッティングペン本体５２が下がった後に上昇することによって、第１のノック動作または第２のノック動作が行われて刃出し量が調整される。
手動による刃出し量の調整は、先ず、第２のノック動作を１回だけ行って刃出し量を０とする。その後、第１のノック動作を所望の刃出し量となるような回数だけ行う。
【００８１】
手動で刃出し量を調整する場合は、回転体７５が回転して刃出し量が変わったことを、音や、カッティングペン２を持つ手に伝わる振動で知ることができる。音や振動は、カッティングペン本体５２が下がる行程と、カッティングペン本体５２が上がる行程とでそれぞれ１回ずつ生じる。カッティングペン２が下がる行程においては、連結片１０４がガイド面７７ｂを越えた後にカム面１０２ａに沿って移動してカム１０２の頂部に当たったときに音や振動が生じる。カッティングペン本体５２が上がる行程においては、連結片１０４が次の歯７７のガイド面７７ｂに当たったときに音や振動が生じる。
【００８２】
手動で刃出し量を調整する場合は、カバー部５４の貫通穴８３から見えている連結片１０４と、カバー部５４に貼り付けられているラベルの数字とを見比べながら上述した第１のノック動作が行われる。刃出し量は、所望の刃出し量となるラベルの数字の位置に連結片１０４が移動するまでノック動作を行うことによって調整される。
【００８３】
＜自動による刃出し量の調整＞
刃出し量が自動で調整されるときは、カッティングプロッタ１の第２および第３のノック部１７，１８にカッティングペン２が押し付けられる。
第２のノック部１７の小孔２３は、キャップ部９３が作業ステージ４の上面４ａに当接する状態で刃５１が挿入可能な形状に形成されている。
第２のノック部１７は、キャップ部９３と連結部９２とが下方へ移動することを規制するとともに、カッティングペン本体５２のストッパー６１が作業ステージ４の上面４ａより下方へ移動することを規制する。
【００８４】
第３のノック部１８の長穴２４は、キャップ部９３が作業ステージ４の上面４ａに当接する状態で刃５１とストッパー６１とを挿入可能な形状に形成されている。
第３のノック部１８は、キャップ部９３と連結部９２が下方へ移動することを規制するとともに、ストッパー６１が作業ステージ４の上面４ａより下方へ移動することを許容する。
【００８５】
自動で刃出し量を調整する場合は、カッティングペン２がカッティングプロッタ１のペンキャリッジ７に取付けられ、カッティングプロッタ１の制御装置１５がパーソナルコンピュータ４３に接続される。そして、目標とする刃出し量を特定可能なデータがパーソナルコンピュータ４３から制御装置１５に送られる。この自動による刃出し量の調整動作の一例を、図１９のフローチャートに示す。
【００８６】
目標とする刃出し量を設定するためには、先ず、このフローチャートの被切断媒体選択ステップＳ１において、使用者が被切断媒体３を選択する。この選択は、パーソナルコンピュータ４３で動作している刃出し量設定用のアプリケーションソフトを用いて行われる。被切断媒体３が選択されることにより、次の刃出し量表示ステップＳ２において、この被切断媒体３に対応した刃出し量がパーソナルコンピュータ４３に表示される。
【００８７】
そして、次のデータ送信ステップＳ３において、この刃出し量を特定可能なデータがパーソナルコンピュータ４３から制御装置１５の刃出し量制御部４２に送られる。刃出し量制御部４２は、詳細は後述するが、刃５１の突出量が被切断媒体３の厚みと対応する突出量となるように第１および第２の押圧装置３５，３６の動作を制御する。
【００８８】
制御装置１５（刃出し量制御部４２）は、このデータが入力された後、第１の移動ステップＳ４において、第２のモータ３２の動作を制御してペンキャリッジ１０が左右方向に移動してカッティングペン２を第３のノック部１８の上方に位置付ける。その後、制御装置１５は、初期化ステップＳ５において、第１および第２の押圧装置３５，３６の動作を制御して上述した第２のノック動作を実施する。ここでは、第１のノック動作と第２のノック動作をそれぞれ以下のように表現する。
【００８９】
第１のノック動作において、キャップ部９３が第２のノック部１７に押し付けられ、カッティングペン本体５２がキャップ部９３に対して第１の移動ストロークで第２のノック部１７側に移動するステップを第１のノックステップとする。
第２のノック動作において、キャップ部９３が第３のノック部１８に押し付けられ、カッティングペン本体が５２がキャップ部９３に対して第２の移動ストロークで第３のノック部１８側に移動するステップを第２のノックステップとする。
第１のノック動作と第２のノック動作において、カッティングペン本体５２がキャップ部９３に対して第２または第３のノック部１７，１８とは反対側に移動するステップを第３のノックステップとする。
【００９０】
初期化ステップＳ５においては、カッティングペン本体５２の移動量が第２の移動ストロークとなる第２のノックステップＳ５Ａが１回実施され、その後、第３のノックステップＳ５Ｂが１回実施される。第２のノックステップＳ５Ａにおいては、キャップ部９３が第３のノック部１８に押し付けられ、カッティングペン本体５２がキャップ部９３に対してノック部側（下側）に移動する。このとき、制御装置１５は、カッティング時より大きな押圧力がカッティングペン２に加えられるように第１および第２の押圧装置３５，３６の動作を制御する。また、このときのカッティングペン本体５２の下方への移動は、外筒５８が作業ステージ４に当たることによって規制される。
【００９１】
第３のノックステップＳ５Ｂにおいては、カッティングペン本体５２を含めてカッティングペン２の全体が初期の位置まで上昇する。このようにカッティングペン２が上昇することにより、第２のノック動作が終了し、刃出し量が０になる。
【００９２】
その後、制御装置１５は、第２の移動ステップＳ６と刃出し量設定ステップＳ７とを順次実施する。第２の移動ステップＳ６においては、制御装置１５が第２のモータ３２の動作を制御してペンキャリッジ１０を左右方向に移動させ、カッティングペン２を第２のノック部１７の上方に位置付ける。
刃出し量設定ステップＳ７においては、第１のノックステップＳ７Ａが実施された後に第３のノックステップＳ７Ｂが実施され、次いで判定ステップＳ７Ｃが実施される。
【００９３】
第１のノックステップＳ７Ａにおいては、刃５１が小孔２３に挿入される状態でカッティングペン本体５２が媒体押圧部材７１に対して下がり、ストッパー６１が作業ステージ４の上面４ａに当たる。カッティングペン本体５２の下方への移動は、ストッパー６１が作業ステージ４に当たることによって規制される。このようにカッティングペン本体５２が下がることにより、上述した階段７８の１段を越えるに足りる長さだけ媒体押圧部材７１がカッティングペン本体５２に対して上側に移動することになる。
【００９４】
第３のノックステップＳ７Ｂにおいては、カッティングペン本体５２がキャップ部９３に対して第２のノック部１７とは反対側（上側）に移動する。カッティングペン本体５２を含めてカッティングペン２の全体が初期の位置まで上昇することにより、１回分の第１のノック動作が終了する。
【００９５】
判定ステップＳ７Ｃにおいては、第１のノックステップＳ７Ａと第３のノックステップＳ７Ｂが実施された回数である第１のノック動作の回数が、目標ノック回数と等しいか否かの判定が行われる。目標ノック回数は、被切断媒体３に対応した刃出し量となる第１のノック動作の回数である。第１のノック動作の回数が増えることにより刃出し量が多くなる。
刃出し量設定ステップＳ７においては、第１のノック動作の回数が目標ノック回数に達するまで第１のノック動作が繰り返し行われる。このときの第１のノック動作の回数がノック回数に達することにより、刃出し量が調整され、制御装置１５が待機状態となる。
【００９６】
＜実施の形態による効果の説明＞
上述した実施の形態によるカッティングプロッタ１において、刃出し量は、媒体押圧部材７１による往復動作の回数に基づいて規定される。この往復動作は、キャップ部９３が第２のノック部１７（被押圧部）に押し付けられる状態でカッティングペン本体５２が第２のノック部１７に接近し、その後、初期の位置に戻るノック動作として実施される。
【００９７】
このため、カッティングプロッタ１の押圧装置が上述したノック動作を所望の刃出し量となる回数だけ実施することにより、使用者の判断に依存することなく刃出し量が正確に調整される。ノック部は、作業ステージ４の一部を利用して作業ステージ４と同じ高さに形成することができるから、作業ステージ４に対して被切断媒体３を出し入れする作業の邪魔になることはないものである。
したがって、この実施の形態によれば、刃出し量が使用者の目視による判断に依存することなく正確に調整され、しかも、この調整を作業ステージ４が広く開放された状態で行うことが可能なカッティングプロッタを提供することができる。
【００９８】
また、この実施の形態によるカッティングプロッタの刃出し量制御方法によれば、第１のノックステップと第２のノックステップとが繰り返し実施されることにより、カッティングペン本体５２から突出するキャップ部９３の突出量が段階的に変化し、これに伴って刃出し量が段階的に変化する。
したがって、この実施の形態によれば、作業ステージと同じ高さとなるノック部にカッティングペンを押し付けて刃出し量を正確に調整可能なカッティングプロッタの刃出し量制御方法を提供することができる。
【００９９】
さらに、この実施の形態によるカッティングプロッタの刃出し量制御方法によれば、初期化ステップＳ５の後に刃出し量設定ステップＳ７が実施される。このため、この刃出し量制御方法を実施することにより、刃出し量の調整を開始する以前のカッティングペン２の刃出し量の影響を受けることなく、刃出し量が自動で調整される。
【０１００】
この実施の形態によるカッティングプロッタ１は、第１および第２の駆動装置２７，３１と第１および第２の押圧装置３５，３６の動作を制御する制御装置１５を備えている。制御装置１５は、被切断媒体３の厚みを特定可能なデータが入力されるとともに、刃５１の突出量が被切断媒体３の厚みと対応する突出量となるように第１および第２の押圧装置３５，３６の動作を制御する刃出し量制御部４２を有している。
このため、この実施の形態によるカッティングプロッタ１は、刃出し量を自動で設定可能なものとなる。
【０１０１】
この実施の形態において、刃出し量を変えるためには、回転体７５が回転するために必要な上下方向の移動量以上の動作量（第１の移動ストローク）で媒体押圧部材７１がカッティングペン本体５２に対して上側に移動しなければならない。このため、刃出し量を変えるために必要な媒体押圧部材７１の動作量に実質的に閾値が設けられることになり、不必要に刃出し量が変わることを防ぐことが可能になる。
【０１０２】
この実施の形態による第２のノック機構７４は回転体７５が第１の回転方向に回転することにより弾性変形するねじりコイルばね１０６を備えている。回転体７５は、媒体押圧部材７１が第２の移動ストロークでカッティングペン本体５２に対して上側に移動することにより、ねじりコイルばね１０６のばね力で第１の回転方向とは反対方向である第２の回転方向に回転する。このため、階段７８の途中に連結片１０４が位置している場合であっても、第２のノック動作が１回だけ行われることにより回転体７５を初期の位置に戻すことができる。したがって、刃出し量を速やかに０にすることができる。
【０１０３】
この実施の形態による第１のばね部材８５のばね力は、媒体押圧部材７１がカッティング動作によりカッティングペン本体５２に対して上側に移動することを規制する大きさである。
このため、カッティング時に刃出し量が不必要に変わることがない。したがって、この実施の形態によるカッティングペン２は、安定したカッティングを行うことができるものとなる。
【０１０４】
この実施の形態によるカッティングペン本体５２は、回転体７５と同一軸線上に位置する第２の筒状部５７を有している。この第２の筒状部５７は、複数の鋸歯状の歯７７を有している。これらの歯７７は、位置決め面７７ａとガイド面７７ｂとをそれぞれ有している。
この実施の形態による媒体押圧部材７１は、第２の筒状部５７の周方向に並ぶ複数のカム１０２を有している。これらのカム１０２は、周方向の一方に向かうにしたがって次第にカッティング本体の下側に向かって傾斜するカム面１０２ａを有している。
この実施の形態による回転体７５は、上述した位置決め面７７ａに第１のばね部材８５のばね力によって上側から押し付けられる連結片１０４を有している。
【０１０５】
この実施の形態によれば、第１のノック動作が行われて媒体押圧部材７１がカッティングペン本体５２に対して上側に移動することによって、連結片１０４がカム面１０２ａにより押されながらガイド面７７ｂに沿って上側に移動する。そして、連結片１０４は、ガイド面７７ｂを越えたときに位置決め面７７ａとカム面１０２ａとに沿う推力によって第２の筒状部５７の第１の回転方向に回る。この推力の源は第１のばね部材８５のばね力である。また、第２のノック動作が行われて連結片１０４がカム面１０２ａより上に離間することによって、回転体７５がねじりコイルばね１０６のばね力で第２の回転方向に回り、初期の位置に戻される。
【０１０６】
このため、第１のノック動作時や第２のノック動作時に使用者からカッティングペン２に加えられる力の大きさに影響を受けることなく、回転体７５が第１のばね部材８５のばね力で第１の回転方向に回転し、また、ねじりコイルばね１０６のばね力で第２の回転方向に回転する。したがって、この実施の形態によるカッティングペン２は、上述した第１および第２のノック動作によって刃出し量が調整されるときの動作の信頼性が高いものとなる。
【０１０７】
この実施の形態によるカッティングペン本体５２の一端部（下端部）には、下方向へ突出するストッパー６１が設けられている。このストッパー６１は、カッティングプロッタ１の第２のノック部１７で作業ステージ４の上面４ａに当接するものであり、第３のノック部１８の長穴２４に挿入可能なものである。このため、この実施の形態によるカッティングプロッタ１は、第１のノック動作と第２のノック動作とを行うことができるから、刃出し量を変えるときに使用者による補助が不要なものとなる。
【０１０８】
また、この実施の形態によるカッティングペン２は、第２のノック動作が行われることにより、連結片１０４が階段７８の最も低い位置に移動する。このため、このカッティングペン２は、刃出し量の調整を開始する以前のカッティングペン２の刃出し量の影響を受けることはないものとなる。
【０１０９】
この実施の形態による複数の鋸歯状の歯７７は、カッティングペン本体５２の第２の筒状部５７を周方向に分割する複数の領域にそれぞれ設けられている。また、この実施の形態による回転体７５の連結片１０４は、上述した領域毎に設けられている。
この実施の形態による回転体７５は、第２の筒状部５７に周方向の複数の位置で支持された状態で回転する。このため、回転体７５がカッティングペン本体５２に対して傾斜することなく円滑に回転する。したがって、この実施の形態によるカッティングペン２は、刃出し量の調整が円滑に行われるものとなる。
【０１１０】
この実施の形態による回転体７５は、カッティングペン本体５２の内面と対向する位置に連結片１０４からなる指標が設けられている。また、カッティングペン本体５２における指標と対向する位置に、回転体７５の回転方向に長い貫通穴８３が形成されている。
回転体７５の指標は、カッティングペン本体５２の貫通穴８３を通して露出する。回転体７５の回転方向における指標の位置は、刃出し量と連動して変化する。このため、この実施の形態によるカッティングペン２は、刃出し量を指標の位置に基づいて確認できるものとなる。
【０１１１】
また、上述した実施の形態においては、被切断媒体３が前後方向に移動する形式のカッティングプロッタ１に使用されるカッティングペン２の一例を示した。しかし、本発明に係るカッティングペン２は、被切断媒体３が移動することがない、いわゆるフラットベッド型のカッティングプロッタにも使用することができる。
【０１１２】
上述した実施の形態による第１の押圧装置３５と第２の押圧装置３６は、アクチュエータとして第１および第２のソレノイド３７，３８を備えている。しかし、第１および第２の押圧装置３５，３６のアクチュエータは、ソレノイドの他に、モーター、ムービングコイルなどを用いることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１…カッティングプロッタ、５１…刃、５２…カッティングペン本体、８１…貫通孔、９３…キャップ部、７１…媒体押圧部材、７３…第１のノック機構、７４…第２のノック機構、７５…回転体、８５…第１のばね部材、８６…第２のばね部材、１０６…ねじりコイルばね、５７…第２の筒状部（円筒部、規制部材）、７７…鋸歯状の歯、７７ａ…位置決め面、７７ｂ…ガイド面、１０２…カム、１０２ａ…カム面、１０４…連結片、９１…第１の軸部、９４…第２の軸部、９５…第３のばね部材、６１…ストッパー、Ｓ４…第１の移動ステップ、Ｓ５…初期化ステップ、Ｓ５Ａ…第２のノックステップ、Ｓ５Ｂ…第３のノックステップ、Ｓ６…第２の移動ステップ、Ｓ７…刃出し量設定ステップ、Ｓ７Ａ…第１のノックステップ、Ｓ７Ｂ…第３のノックステップ、Ｓ７Ｃ…判定ステップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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