(57)【要約】【課題】加工対象物に施す模様の編集を簡単且つ正確に行うことができる加工装置、及びデータ処理プログラムを提供する。【解決手段】加工装置１は、超音波を検出する検出手段と、対象物Ｓが所定位置にある状態で検出手段により検出された超音波に基づいて超音波の発信源の対象物Ｓ上の位置を指定位置として特定する特定手段とを備える。加工装置１では、前記特定手段で特定された指定位置に基づいて、対象物Ｓに施す模様である編集模様と対象物Ｓにおける加工位置との少なくとも一方が決定される。また、決定された編集模様及び／又は加工位置に基づいて、対象物Ｓに加工を施すための加工データが生成される。【選択図】図１
2014231103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象物と加工ヘッドとを相対的に移動させることにより、前記加工対象物に加工を施す加工装置であって、
超音波を検出する検出手段と、
前記加工対象物が所定位置にある状態で、前記検出手段により検出された前記超音波に基づいて、前記超音波の発信源の前記加工対象物上の位置を指定位置として特定する特定手段と、
前記特定手段で特定された指定位置に基づいて、前記加工対象物に施す模様である編集模様と前記加工対象物における加工位置との少なくとも一方を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された前記編集模様及び／又は前記加工位置に基づいて、前記加工対象物に加工を施すための加工データを生成する加工データ生成手段と、
前記加工データに基づいて、前記加工対象物と前記加工ヘッドとを相対的に移動させ、前記加工対象物に加工を施す加工動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段により前記加工動作を実行させることで、前記指定位置に基づき決定された前記編集模様及び／又は前記加工位置で前記加工対象物に加工を施すことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記加工対象物は、保持部材に保持された状態で前記加工装置にセットされ、
前記特定手段は、前記加工対象物を保持した前記保持部材を、前記所定位置に位置決めした状態で前記指定位置を特定することを特徴とする請求項１記載の加工装置。
【請求項３】
前記決定手段によって、前記編集模様と前記加工対象物における当該編集模様の加工位置とを決定し、
前記決定手段で決定された前記編集模様を、前記加工対象物上の前記加工位置に投影する投影手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の加工装置。
【請求項４】
前記特定手段で特定された複数の前記指定位置に少なくとも基づき、前記編集模様の少なくとも一部を修正又は消去する修正手段を備えることを特徴とする請求項３記載の加工装置。
【請求項５】
前記投影手段は、前記修正手段によって前記編集模様の少なくとも一部が修正又は消去された場合、その修正又は消去が反映された編集模様を、前記加工位置に投影することを特徴とする請求項４記載の加工装置。
【請求項６】
前記加工装置と電気的に接続された記憶手段に予め記憶された複数の模様の加工データの中から、所望する模様の加工データを選択する加工データ選択手段を備え、
前記加工データ選択手段によって加工データが選択された場合、
前記決定手段は、前記選択された加工データと前記特定手段で特定された複数の前記指定位置とに基づいて、前記選択された加工データの模様を含む前記編集模様と前記加工位置とを決定し、
前記加工データ生成手段は、前記選択された加工データと前記決定手段で決定された決定内容とに基づいて、前記選択された加工データの模様を含む前記編集模様を前記加工位置に施す加工データを生成することを特徴とする請求項１から５の何れか一項記載の加工装置。
【請求項７】
前記加工ヘッドは、前記加工対象物から前記編集模様の形状を切断加工する切断手段を備えることを特徴とする請求項１から６の何れか一項記載の加工装置。
【請求項８】
前記加工ヘッドは、前記加工対象物に前記編集模様を印刷加工する印刷手段を備えることを特徴とする請求項１から７の何れか一項記載の加工装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一項記載の加工装置の各種処理手段としてコンピュータを機能させるためのデータ処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工対象物に対して加工を施す加工装置、及び加工装置の各種処理手段としてコンピュータを機能させるためのデータ処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、加工対象物となる紙等のシートに対し、自動的に切断加工を施す加工装置として、カッティングプロッタが知られている。
例えば特許文献１に記載の切断装置、即ちカッティングプロッタは、ディスプレイを備えている。ユーザは、ディスプレイに表示される複数の模様の中から、所望の模様を選択する。前記シートは、表面に粘着層を有する保持シートに貼り付けられる。そして、カッティングプロッタは、保持シートの両端部分を駆動機構の駆動ローラ及びピンチローラで上下方向から挟んで第１方向へ移動させると共に、切断刃を有するキャリッジを前記第１方向と直交する第２方向へ移動させて、前記シートから選択した模様を切断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１３９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記カッティングプロッタにおいて、シートに対する模様の切断位置や、模様の大きさ等を編集するには、その模様の切断データを読み出して、設定の確認や指定を行わなければならない。
例えば切断位置を変更する場合、ユーザはディスプレイを見ながら操作を行うが、ディスプレイの大きさの制約上、模様は実際の大きさよりも縮小して表示される。このため、模様によっては、変更後の切断位置を正確に把握できないことがある。また、切断位置の変更等、模様を編集するには、当該カッティングプロッタに設けられた複数の操作スイッチで行わなければならないので、操作が煩雑である。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工対象物に施す模様の編集を容易且つ正確に行うことができる加工装置、及びデータ処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明の請求項１の加工装置は、加工対象物と加工ヘッドとを相対的に移動させることにより、前記加工対象物に加工を施すものであり、超音波を検出する検出手段と、前記加工対象物が所定位置にある状態で、前記検出手段により検出された前記超音波に基づいて、前記超音波の発信源の前記加工対象物上の位置を指定位置として特定する特定手段と、前記特定手段で特定された指定位置に基づいて、前記加工対象物に施す模様である編集模様と前記加工対象物における加工位置との少なくとも一方を決定する決定手段と、前記決定手段で決定された前記編集模様及び／又は前記加工位置に基づいて、前記加工対象物に加工を施すための加工データを生成する加工データ生成手段と、前記加工データに基づいて、前記加工対象物と前記加工ヘッドとを相対的に移動させ、前記加工対象物に加工を施す加工動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段により前記加工動作を実行させることで、前記指定位置に基づき決定された前記編集模様及び／又は前記加工位置で前記加工対象物に加工を施すことを特徴とする。
本発明の請求項９のデータ処理プログラムは、請求項１から８までの何れか一項記載の加工装置の各種処理手段としてコンピュータを機能させるためものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の加工装置によれば、例えば超音波ペンのような超音波を発信する手段で加工対象物上の位置を直接指定する。また、超音波の発信源は指定位置として特定され、その特定された指定位置に基づき、編集模様及び／又は加工位置を決定して加工データを生成する。このため、模様の編集を加工対象物上で容易且つ正確に行うことができ、指定位置に基づく正確な加工を施すことができる。
請求項９のデータ処理プログラムは、請求項１から８までの何れか一項記載の加工装置の各種処理手段としてコンピュータを機能させるためものである。よって、上記した請求項１の発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】加工装置に係る全体構造を示す斜視図
【図２】加工装置の内部構造を示す平面図
【図３】加工ヘッド近傍部を示す正面図
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、カッタカートリッジ及びペンカートリッジの一例を示す正面図
【図５】カートリッジの装着状態においてカバー部材を一部破断して示すカートリッジホルダ近傍の右側面図
【図６】超音波ペンの斜視図
【図７】プロジェクタの内部構造を説明するための模式図
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、受信器を拡大して示す斜視図及び正面図、（ｃ）は、（ｂ）のVIIIｂ−VIIIｂ線に沿う縦断面図
【図９】電気的構成を概略的に示すブロック図
【図１０】加工データの構造を説明するための図
【図１１】加工データに基づき施す模様の一例を示す図
【図１２】加工対象物上の指定位置と受信器の位置との関係を説明するための図
【図１３】保持部材に保持された加工対象物と投影された画像を示す平面図
【図１４】編集模様を対応するアイコンと共に示す状態遷移図
【図１５】全体の処理の流れを示すメイン処理のフローチャート
【図１６】第一編集処理のフローチャート
【図１７】第二編集処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図１７を参照しながら説明する。図１に示すように、加工装置１は、筐体としての本体カバー２と、本体カバー２内に配設されたプラテン３（図２参照）と、カートリッジ４が搭載される加工ヘッド５と、加工対象となる対象物Ｓを保持するための保持シート１０とを備えている。
加工装置１では、前記カートリッジ４として、カッタカートリッジ４ｃ及びペンカートリッジ４ｐが複数用意されている。これらカートリッジ４ｃ，４ｐは、後述する加工ヘッド５のカートリッジホルダ３２に対して択一的に装着される。全てのカートリッジ４ｃ，４ｐは、略同じ形状の外郭ケース５０を用いて構成されており（図４参照）、説明の便宜上「カートリッジ４」として総称する。
【００１０】
また、本実施形態の加工装置１は、保持シート１０に保持された対象物Ｓ上の位置を指定するための超音波ペン６を備える。超音波ペン６は超音波を発信する。本体カバー２の側部には、超音波ペン６のケーブル６ａが接続されるコネクタ部（図９に符号７０で示す）が設けられている。本体カバー２前面の左右両側には、受信器２０ｂ，２０ｃが設けられる。受信器２０ｂ，２０ｃは、超音波ペン６が発信した超音波を受信する。超音波ペン６及び受信器２０ｂ，２０ｃの詳細については後述する。
【００１１】
加工装置１の本体カバー２は横長な矩形箱状をなしており、その正面部には、前面開口部２ａが形成されると共に、当該開口部２ａを開閉する前カバー２ｂが設けられている。前面開口部２ａが開放された状態で、対象物Ｓを保持した保持シート１０がプラテン３上にセットされ、或いはカートリッジ４がカートリッジホルダ３２に対して着脱される。
加工装置１には、プラテン３上にセットされた保持シート１０を所定の移送方向（Ｙ方向）に移送する移送機構７が設けられている。また、加工装置１には、加工ヘッド５を、保持シート１０の移送方向と交差する方向（例えば移送方向と直交するＸ方向）に移動させるヘッド移動機構８が設けられている。以下の説明では、移送機構７による保持シート１０の移送方向を前後方向とする。つまり、前後方向がＹ方向であり、Ｙ方向と直交する左右方向がＸ方向である。
【００１２】
前記本体カバー２の上面の右側部位には、液晶カラーディスプレイ９ａが設けられると共に、各種操作スイッチ９ｂが設けられている。液晶カラーディスプレイ９ａ（以下、ディスプレイ９ａと称す）はフルカラー表示が可能な表示手段である。ディスプレイ９ａには、種々の模様や、ユーザに対して必要なメッセージ等が表示される。また、ディスプレイ９ａの表示面側には、タッチパネル９ｃが重ねて配設されている。前記操作スイッチ９ｂ或いはタッチパネル９ｃを操作することで、ディスプレイ９ａの画面における表示対象の指定、種々の模様の選択、各種のパラメータの設定等が可能である。
【００１３】
図２に示すように、前記プラテン３は、対象物Ｓに加工を施す際、保持シート１０の下面を受けるもので、前プラテン３ａと後プラテン３ｂとからなる。このプラテン３の上面部は、水平面状をなし、対象物Ｓを保持した保持シート１０が載置された状態で移送される。保持シート１０は、例えば合成樹脂材料からなり、矩形シート状をなす。保持シート１０の上面には、周縁部１０ａ〜１０ｄを除いた内側の領域に粘着剤が塗布された粘着層１０ｖ（図１参照）が形成されている。保持シート１０は、粘着層１０ｖに貼り付けられた対象物Ｓを保持する保持部材である。粘着層１０ｖの粘着力は、前記カッタやペンのカートリッジ４を用いた切断加工や印刷加工の際に対象物Ｓを移動不能に確実に保持し、且つ、加工後の対象物Ｓを比較的容易に剥がせるように設定されている。
【００１４】
前記移送機構７及びヘッド移動機構８は、対象物Ｓを保持した保持シート１０と加工ヘッド５とをＸ方向及びＹ方向に相対移動させるための相対移動手段として構成されている。
先ず、移送機構７は、プラテン３の上面側で保持シート１０をＹ方向へ自在に移送させるものである。即ち、図１、図２に示すように、本体カバー２内には、機枠１１が設けられている。その機枠１１には、前記プラテン３の左右両側に夫々位置して、左右の側壁部１１ａ，１１ｂが向い合うように設けられている。それら左右の側壁部１１ａ、１１ｂ間には、前プラテン３ａと後プラテン３ｂとのなす隙間部分に位置して、Ｘ方向に夫々延びる駆動ローラ１２及びピンチローラ１３が設けられている。駆動ローラ１２とピンチローラ１３は、上下方向に並ぶように配設されており、駆動ローラ１２は下側に位置し、その上側にピンチローラ１３が位置する。
【００１５】
前記駆動ローラ１２は、上端がプラテン３の上面と略同等の高さとなるようにして、左右の両端側が、夫々前記側壁部１１ａ、１１ｂに回転可能に支持されている。図２に示すように、駆動ローラ１２の右端部は、右側の側壁部１１ｂを貫通して右方に延び、その先端に径大な従動ギヤ１７が固着されている。右側の側壁部１１ｂの外面側には、取付フレーム１４が固定されている。取付フレーム１４には、例えばステッピングモータからなるＹ軸モータ１５が取付けられている。Ｙ軸モータ１５の出力軸には、前記従動ギヤ１７に噛合する径小な駆動ギヤ１６が固定されている。
【００１６】
前記ピンチローラ１３は、左右の両端部が、夫々前記側壁部１１ａ、１１ｂに回転可能、且つ上下方向に若干量の変位が可能に支持されている。側壁部１１ａ、１１ｂの外面側において、ピンチローラ１３の左右の両端部の夫々を下方に付勢するバネ（図示略）が設けられている。それゆえ、ピンチローラ１３は、前記バネにより、常に下方（駆動ローラ１２側）に付勢されている。また、ピンチローラ１３には、左右の端部寄り部位に位置して、やや径大なローラ部（右側のローラ部１３ａのみ図示）が設けられている。
【００１７】
こうして、保持シート１０の左右の縁部１０ａ、１０ｂは、駆動ローラ１２と、ピンチローラ１３のローラ部１３ａ、１３ａとの間において夫々挟持される。そして、Ｙ軸モータ１５を正転駆動、或いは逆転駆動させると、その回転運動がギヤ１６，１７を介して駆動ローラ１２に伝わることで、保持シート１０を後方或いは前方へ移送する。これら駆動ローラ１２、ピンチローラ１３、Ｙ軸モータ１５、減速機構としてのギヤ１６，１７は、移送機構７を構成する。
【００１８】
前記ヘッド移動機構８は、加工ヘッド５のキャリッジ１９を、Ｘ方向へ自在に移動させるものである。即ち、図１、図２に示すように、左右の側壁部１１ａ，１１ｂ間には、前記ピンチローラ１３よりもやや後部寄りの上方に位置させて、上下一対のガイドレール２１，２２が固定されている。ガイドレール２１，２２は、ピンチローラ１３と略平行つまり左右方向に延びている。ガイドレール２１の上面部とガイドレール２２の下面部には、左端から右端にわたるガイド溝（上面部のガイド溝２１ａのみ図示）が設けられている。
また、図示は省略するが、前記キャリッジ１９の上下両側部には、両ガイド溝２１ａ，２１ａを上下方向から挟むように係合する一対の突条部が設けられている。こうして、キャリッジ１９は、これら突条部とガイド溝２１ａ，２１ａとの係合により、ガイドレール２１，２２に対して左右方向への摺動が可能に支持されている。
【００１９】
図１、図２に示すように、左側の側壁部１１ａの外面側の後部寄りには、水平状の取付フレーム２４が固定されている。当該左側の取付フレーム２４には、後側に位置してＸ軸モータ２５が下向きに取付けられると共に、その前側に垂直方向に延びるプーリ軸２６（図２参照）が設けられている。Ｘ軸モータ２５の出力軸には、径小な駆動ギヤ２７が固定されている。前記プーリ軸２６には、駆動ギヤ２７に噛合する径大な従動ギヤ２９と、タイミングプーリ２８とが回転可能に支持されている。タイミングプーリ２８と従動ギヤ２９は一体的に回転するように形成されている。
【００２０】
一方、右側の取付フレーム１４には、タイミングプーリ３０が軸方向を上下方向として回転可能に設けられている。これらタイミングプーリ３０と前記タイミングプーリ２８との間には、無端状のタイミングベルト３１が左右方向に延びて水平に掛装されている。このタイミングベルト３１の途中部が、キャリッジ１９の取付部（図示略）に連結されている。
ここで、Ｘ軸モータ２５を正転駆動、或いは逆転駆動させると、その回転運動がギヤ２７，２９及びタイミングプーリ２８を介してタイミングベルト３１に伝わることで、加工ヘッド５を左方或いは右方へ移動させる。こうして、キャリッジ１９は、対象物Ｓの移送方向と直交する左右方向に自在に移動する。上記のガイドレール２１，２２、Ｘ軸モータ２５、減速機構としてのギヤ２７，２９、タイミングプーリ２８，３０、タイミングベルト３１等は、ヘッド移動機構８を構成する。
【００２１】
前記加工ヘッド５は、図２に示すように、キャリッジ１９に対してカートリッジホルダ３２と上下駆動機構３３とを前後に配置してなる。上下駆動機構３３は、カートリッジホルダ３２をカートリッジ４ごと上下方向（Ｚ方向）に駆動させるものである。
図２、図３、図５に示すように、キャリッジ１９は、前後の壁部１９ａ，１９ｂと、これら壁部１９ａ，１９ｂを繋ぐ上下のアーム１９ｃ，１９ｄとを備え、ガイドレール２１，２２の前後両側と上下両側とを囲う形状をなしている。キャリッジ１９の後壁部１９ｂには、Ｚ軸モータ３４（図２参照）が前向きに取付けられている。また、Ｚ軸モータ３４とカートリッジホルダ３２との間に、当該Ｚ軸モータ３４の回転運動を減速し且つカートリッジホルダ３２の上下方向の移動に変換して伝達する伝達機構（図示略）が設けられている。これら伝達機構及びＺ軸モータ３４は、上下駆動機構３３を構成する。
【００２２】
ここで、Ｚ軸モータ３４を正転駆動、或いは逆転駆動させると、その回転運動が伝達機構を介して上下方向の運動に変換されて、カートリッジホルダ３２をカートリッジ４ごと上昇位置或いは下降位置へ昇降させる。これにより、カートリッジホルダ３２におけるカートリッジ４は、図４に示す刃先４６での切断或いはペン先４８による印刷を行うときの下降位置と、それら刃先４６或いはペン先４８が対象物Ｓから所定距離、離間する上昇位置（図３の２点鎖線参照）との間で移動する。
【００２３】
尚、カートリッジホルダ３２にカッタカートリッジ４ｃが装着されている場合、下降位置において対象物Ｓに刃先４６が刺さった状態となる。一方、カートリッジホルダ３２にペンカートリッジ４ｐが装着されている場合、下降位置において対象物Ｓにペン先４８が当接した状態となる。こうした切断に係る刃先４６の圧力や、印刷に係るペン先４８の圧力は、後述する制御回路７１によって、Ｚ軸モータ３４の回転量に基づき切断及び印刷に適した圧力に夫々設定される。
【００２４】
図２、図３、図５に示すように、前記カートリッジホルダ３２は、上下駆動機構３３により上下に駆動されるホルダフレーム３５と、当該ホルダフレーム３５に固定された上ホルダ３６及び下ホルダ３７とを備えている。具体的には、キャリッジ１９の前壁部１９ａには、その左右両側を前方から覆うカバー部材３８が設けられている。カバー部材３８における左側の張出部３８ａと右側の張出部３８ｂとの間には、可動部として前記ホルダフレーム３５が配置されている。ホルダフレーム３５は、上下両面及び前面が開放されたコ字状（図２参照）をなしている。上ホルダ３６及び下ホルダ３７は、何れもカートリッジ４が上方から挿通されるようにして装着されるものであり、ホルダフレーム３５に収まる枠状をなしている。
【００２５】
図３、図５に示すように、前記ホルダフレーム３５には、上ホルダ３６と下ホルダ３７との間に位置させてレバー部材４０が設けられている。レバー部材４０は、左右一対のアーム部４１，４２と、これらアーム部４１，４２の先端側を繋ぐように設けられた操作部４３とを有する。レバー部材４０の基端部には、アーム部４１，４２の外面側に位置させて枢支部（図５に右側の枢支部４０ａのみ図示）が夫々設けられている。これら枢支部４０ａ，４０ａは、ホルダフレーム３５の左右の側壁部に形成された円形穴（図５に右側の円形穴３５ａのみ図示）に挿通されている。また、アーム部４１，４２の内面側には、後述するカートリッジ４の被係合部５４ａと係合可能な小円柱状の係合部４１ａ，４２ａ（図３、図５参照）が設けられている。
【００２６】
これにより、レバー部材４０は、枢支部４０ａ，４０ａを揺動中心として、図５に２点鎖線で示す開放位置と、実線で示す固定位置との間で切換え可能に揺動する。同図に示すように、レバー部材４０の固定位置において、係合部４１ａ，４２ａとカートリッジ４の被係合部５４ａとの係合により、カートリッジ４は、下ホルダ３７（カートリッジホルダ３２）に対して固定される。他方、レバー部材４０は、操作部４３を手前側に引くようにして、固定位置から開放位置側へ揺動させることに伴い、係合部４１ａ，４２ａが被係合部５４ａから離間してその固定状態を開放する。
【００２７】
次に、上記カートリッジホルダ３２に着脱されるカートリッジ４について、図４に例示するカッタとペンのカートリッジ４ｃ，４ｐを説明する。
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、カッタカートリッジ４ｃ及びペンカートリッジ４ｐは、何れも同じ外郭ケース５０で構成され、カートリッジホルダ３２に択一的に装着される。即ち、外郭ケース５０は、ケース本体５１と、この本体５１の一端部及び他端部に設けられたキャップ部５２及び摘み部５３とを備えている。ケース本体５１は、上下方向に延びる円筒状をなしている。
【００２８】
前記キャップ部５２は、ケース本体５１の下端部に嵌め込まれる径大部５４と径小部５５とからなり、段付きの有底円筒容器状をなしている。キャップ部５２の径大部５４は、その上端がレバー部材４０の係合部４１ａ，４２ａと当接する被係合部５４ａであり、下端がカートリッジホルダ３２の下ホルダ３７と嵌合する。キャップ部５２の下面部５０ａは平坦に形成されており、カッタ４４の刃先４６或いはペン先４８を挿通させる孔（図示略）を有する。前記摘み部５３は、ケース本体５１の上端部に固定される蓋板５６と、蓋板５６の上側に設けられた摘み板５７及び後面板５８とを一体に有する。摘み板５７は、蓋板５６の左右方向の中央部に縦向きに設けられている。
【００２９】
図４（ａ）に示すカッタカートリッジ４ｃは切断手段（加工手段）として、外郭ケース５０にカッタ軸４７が収容されるカッタ４４を備える。カッタ４４は、基部として丸棒状をなすカッタ軸４７と、先端部の刃先４６とを一体に有する切断刃である。詳しい図示は省略するが、カッタ４４の刃部は、対象物Ｓに対して傾斜した略三角形状をなしている。また、図示は省略するが、前記ケース本体５１の内部には、カッタ軸４７をその中心軸線５０ｃの回りに回動可能に支持する軸受が設けられている。刃先４６は、キャップ部５２の下面部５０ａから突出している。カッタカートリッジ４ｃでは、カッタ軸４７の中心軸線５０ｃとキャップ部５２の中心軸線とが一致するように構成されている。
【００３０】
一方、図４（ｂ）に示すペンカートリッジ４ｐは、その先端のペン先４８からインクを滲出させる印刷手段（加工手段）である。図示は省略するが、ケース本体５１の内部には、ペン先部材４９へインクを供給するためのインクタンクが設けられている。ペン先４８は、キャップ部５２の下面部５０ａから突出している。ペンカートリッジ４ｐでは、ペン先４８の中心軸線５０ｐとキャップ部５２の中心軸線とが一致するように構成されている。
【００３１】
また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、前記摘み部５３の後面板５８は、例えば背面側に３つの溝６０Ａ〜６０Ｃの何れかが形成された凹凸部である。凹凸部は、カートリッジ４の種類に応じて溝６０Ａ〜６０Ｃの有無を異ならせた凹凸パターンとなっている。即ち図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、例えば後面板５８右端の溝６０Ｃの有無により、カッタカートリッジ４ｃとペンカートリッジ４ｐとを識別することができる。また、例えばペンカートリッジ４ｐの溝６０Ａ，６０Ｂの有無を異ならせて、当該カートリッジ４ｐの色の種類を識別することができる。尚、前記凹凸部は、色の種類に応じて当該溝の数を異ならせる等、カートリッジ４の種類の識別が可能な構成であればよい。
【００３２】
図５に示すように、前記キャリッジ１９には、カートリッジ４の後面板５８に臨む上部側に位置させて、カートリッジ４の種類を識別するための検出ユニットが設けられている。検出ユニットは、例えば基板ホルダ６１に設けられた３つの接触子６２Ａ〜６２Ｃと、基板ホルダ６１の基板に実装された３つの種類検出センサ６３Ａ〜６３Ｃとを備える。
【００３３】
３つの種類検出センサ６３Ａ〜６３Ｃは、基板ホルダ６１に、溝６０Ａ〜６０Ｃと対応するように左右に並べて設けられた光学センサ（フォトインタラプタ）である。３つの接触子６２Ａ〜６２Ｃは、夫々カートリッジ４の後面板５８側から３つの種類検出センサ６３Ａ〜６３Ｃ側にわたって延びる板状をなす。３つの接触子６２Ａ〜６２Ｃの長手方向中間部には、軸部６４が形成されている。基板ホルダ６１には、板厚方向に並べた３つの接触子６２Ａ〜６２Ｃを、夫々の軸部６４にて揺動可能に支持する軸受部（図示略）が設けられている。また、３つの接触子６２Ａ〜６２Ｃの上寄りの部位と基板ホルダ６１との間には、夫々引張りコイルバネ（図示略）が掛け渡されるように設けられている。これら引張りコイルバネによって、３つの接触子６２Ａ〜６２Ｃは、上端部が３つの種類検出センサ６３Ａ〜６３Ｃ側へ傾く方向、つまり下端部が摘み部５３の後面板５８に接触する方向へ付勢されている。
【００３４】
例えば、カッタカートリッジ４ｃがカートリッジホルダ３２に装着された時、接触子６２Ａ，６２Ｂは、下端部が後面板５８に接触して揺動することに伴い、上端部が種類検出センサ６３Ａ，６３Ｂから離間する（図５の２点鎖線参照）。一方、他の接触子６２Ｃは、下端部が後面板５８の溝６０Ｃ側へ、上端部が種類検出センサ６３Ｃ側へ収まるように傾いた姿勢が維持される。
対象物Ｓの切断に際し、制御回路７１は、種類検出センサ６３Ａ〜６３Ｃによる接触子６２Ａ〜６２Ｃの検出信号に基づき、カートリッジホルダ３２に装着されたカッタカートリッジ４ｃを、上下駆動機構３３により下降位置に移動させ、前述したカッタ圧に設定する。この場合、刃先４６が保持シート１０上の対象物Ｓを貫通して、保持シート１０に僅かに刺さっている状態となる。この状態で、前記移送機構７及びヘッド移動機構８により、保持シート１０とカッタカートリッジ４ｃとをＸ方向及びＹ方向に相対移動させることで、対象物Ｓに対する切断動作が実行される。
【００３５】
一方、カートリッジホルダ３２にペンカートリッジ４ｐが装着されている場合、制御回路７１は、接触子６２Ａ〜６２Ｃの検出信号に基づき、ペンカートリッジ４ｐの下降位置でペン先４８を対象物Ｓに当接させて前記ペン圧に設定する。この状態で、移送機構７及びヘッド移動機構８により、保持シート１０とペンカートリッジ４ｐとをＸ方向及びＹ方向に相対移動させることで、対象物Ｓに対する印刷動作が実行される。
尚、前記キャリッジ１９の下面部には、プラテン３上にセットされた保持シート１０（当該シート１０のＹ方向位置）を検出するためのシート検出センサ６６（図９参照）が設けられており、その検出信号が制御回路７１に入力される。加工装置１では、例えば図１に示す保持シート１０における粘着層１０ｖの左角部を原点ＯとしたＸＹ座標系が設定され、その２次元座標系に基づいて上記した保持シート１０（対象物Ｓ）と加工ヘッド５（カートリッジ４）との相対移動が行われる。
【００３６】
さて、本実施形態の加工装置１では、前記超音波ペン６を用いて対象物Ｓに施す模様と加工位置の編集を行うことができる。この超音波ペン６により編集した編集模様は、図１に示すプロジェクタ６７によって、対象物Ｓ上の加工位置に投影することができる。以下、超音波を発信する超音波ペン６、超音波ペン６から発信された超音波を受信する受信器２０ｂ，２０ｃ、及びプロジェクタ６７について、図６〜図９も参照しながら詳述する。
超音波ペン６は、ケーブル６ａの一端部が接続されている。ケーブル６ａの他端部は、コネクタ部７０に接続される。このように、超音波ペン６は、コネクタ部７０に接続ケーブル６ａを介して接続されることで（図９参照）、加工装置１側から電力が供給される一方、加工装置１側へ電気信号を出力する。
【００３７】
図６に示すように、超音波ペン６は、ペン本体７２とペン先７３ａを備える。ペン本体７２は棒状をなしている。ペン本体７２の先端側（同図で下端側）には、先端程細くなる尖った形状のペン先７３ａが配設されている。ペン先７３ａは、ペン本体７２に対して長手方向へ押し込み可能に突設されている。ペン先７３ａを対象物Ｓに当接させて、ペン本体７２内に押し込む操作を行うことができる。図示は省略するが、ペン本体７２内には、ペン先７３ａをペン本体７２から突出させる方向へ付勢する付勢部材が設けられている。ペン先７３ａは、押し込まれる力が解除されると、付勢部材の付勢力により、ペン本体７２から突出した元の突出位置に戻る。また、ペン本体７２におけるペン先７３ａ寄りの部分には、ボタン７３ｂが設けられている。ユーザは、超音波ペン６を手で持ちながら、指先で、ボタン７３ｂを押す操作を行うことができる。
【００３８】
図９に示すように、超音波ペン６は、ペン本体７２の内部に、超音波発信器７５、信号出力回路７４及びスイッチ７３を備える。超音波発信器７５は、ペン先７３ａに近接して配置されており、その駆動時にペン本体７２の先端側から超音波を発信するように構成されている。信号出力回路７４は、前記ケーブル６ａを介して加工装置１に信号を伝送する。スイッチ７３は、前記ペン先７３ａの位置或いはボタン７３ｂの操作に応じて、信号出力回路７４と超音波発信器７５との出力状態を切り替える。
【００３９】
即ち、超音波ペン６を使用しない場合、ペン先７３ａは突出位置にあり、スイッチ７３はＯＦＦ状態にある。スイッチ７３のＯＦＦ状態では、超音波発信器７５は超音波を発信せず、信号出力回路７４は電気信号を出力しない。しかし、ユーザが対象物Ｓ上の任意の位置にペン先７３ａを押し当てると、ペン先７３ａはペン本体７２に入り込み、スイッチ７３がＯＮ状態に切り替わる。或いは、ユーザは、ペン先７３ａを押し当てる代わりに、対象物Ｓ上の任意の位置にペン先７３ａを配置した状態でボタン７３ｂを押す操作を行うと、ボタン７３ｂ操作に応動してスイッチ７３がＯＮ状態に切り替わる。スイッチ７３がＯＮ状態になると、超音波発信器７５は超音波を発信すると同時に、信号出力回路７４はケーブル６ａを介して加工装置１に信号を伝送する。
【００４０】
前記超音波発信器７５はペン先７３ａ側に近接配置されているため、ペン先７３ａの位置を超音波の発信源と見做すことができる。上記のケーブル６ａは、信号出力回路７４からの信号を伝送するだけでなく、超音波ペン６に電源を供給する。このため、超音波ペン６は、電池を内蔵する必要がなく、軽量化を図ることができる。
また、超音波ペン６で、例えば所望の模様等を対象物Ｓ上に描画したとしても、筆跡は残らないが、超音波ペン６から発信される超音波を受信器２０ｂ，２０ｃが受信することに基づいて、制御回路７１は対象物Ｓ上のペン先７３ａの位置を特定することができる。即ち、制御回路７１は、超音波ペン６で対象物Ｓ上に描画した模様等を特定することができる。
尚、超音波ペン６は、ボタン７３ｂが無い構成であってもよい。または、超音波ペン６は、ペン先７３ａがペン本体７２と一体的に形成されており、ボタン７３ｂだけがある構成であってもよい。更に、超音波ペン６は、詳しく図示しないが、ペン本体７２にインクタンクを内蔵し、ペン先７３ａからインクを滲出させる構成にしてもよい。この場合、超音波ペン６は、超音波の発信機能と、対象物Ｓ上に所望の模様等を描画することができる機能とを兼用する。
【００４１】
前記受信器２０ｂ，２０ｃは、超音波ペン６から発信された超音波を検出（受信）する検出手段である。図１に示す本体カバー２における左右一対の受信器２０ｂ，２０ｃは夫々同じ構成であり、一方の受信器２０ｂについて図８（ａ）〜（ｃ）も参照しながら説明する。
受信器２０ｂの外郭をなすケース７７は、上下方向にやや長い中空の直方体形状をなしている。ケース７７の前面下部には、中央に位置して開口部７８が設けられている。開口部７８の形状は、図８（ｂ）に示す正面視にて左右方向に長い楕円形状をなしている。開口部７８の周囲には、後方から前方へ向かうに従い、すり鉢状に拡開するテーパ面７８ａ（傾斜面）が形成されている。図８（ｃ）に示すように、受信器２０ｂのケース７７には、基板７９が収容されている。基板７９の前側には開口部７８に臨む位置にマイク８０が実装され、基板７９の後側上部には、コネクタ部８１が実装されている。
【００４２】
上記の受信器２０ｂは、図１に示す本体カバー２の左端部に、開口部７８を前に向けて（コネクタ部８１を後方に向けて）配置される。コネクタ部８１は、前記制御回路７１に接続される。他方、本体カバー２の右端部には、受信器２０ｃが、受信器２０ｂと同様に配置され、受信器２０ｃのコネクタ部８１も制御回路７１に接続される。これら受信器２０ｂ，２０ｃは、マイク８０（開口部７８）が対象物Ｓより若干上方に位置するように設置される。こうして、受信器２０ｂ，２０ｃは、超音波ペン６から発信される超音波を本体カバー２の前側で受信する。尚、受信器２０ｂ，２０ｃを設ける位置は、超音波ペン６から発信される超音波を受信可能な位置であればよいので、上記位置に限定されることなく、適宜変更が可能である。
【００４３】
また、制御回路７１は特定手段として、受信器２０ｂ，２０ｃによる超音波の検出信号と、ケーブル６ａを介した超音波ペン６からの伝送信号とに基づき、対象物Ｓ上の位置を指定位置として特定する。指定位置は、空間全体を表すワールド座標系で特定され、加工装置１における前述したＸ方向とＹ方向の座標系で表わすことができる。ここで、本実施形態のワールド座標系は３次元座標系であって、前述した加工装置１の２次元座標系と同じく保持シート１０の粘着層１０ｖの左角部を原点Ｏとする。
【００４４】
前記プロジェクタ６７は、図１３に示すような編集模様１００やアイコン１１１ａ〜１１１ｋ等の画像を、対象物Ｓ上に投影する投影手段である。図１、図７に示すように、プロジェクタ６７は、例えば矩形箱状をなす筺体８５に収容されている。
筺体８５は、図１に示すように、本体カバー２後部に立設された上下方向に延びる支持部材８４によって、加工装置１の上方に配置される。支持部材８４は、筺体８５を対象物Ｓから所定距離離間させ、且つ保持シート１０中心部に向けて投影中心光軸が斜め前下方を指向するように筺体８５を支持する。図示は省略するが、プロジェクタ６７は、投影する画像のサイズ及び焦点を調整するための調整手段を備える。これにより、プロジェクタ６７は、対象物Ｓのある保持シート１０上の所定の投影範囲Ｑ（図１参照）に画像を投影する。
【００４５】
具体的には、図７に示すように、プロジェクタ６７は、筺体８５内に、光源８６、液晶パネル８７、及び結像レンズ８８を備えている。光源８６は、例えばメタルハライドランプ等の放電ランプで構成されている。液晶パネル８７は、光源８６から入射した光を変調し、別途入力される画像データに基づき、投影する画像光を形成する。結像レンズ８８は、液晶パネル８７で形成された画像光を、筺体８５下部の投光用開口部８９を通して、保持シート１０上の投影範囲Ｑに結像させる。この投影範囲Ｑは、図１に例示するように保持シート１０の原点Ｏから前方の範囲であり、対象物Ｓ（粘着層１０ｖ）全域と保持シート１０の前縁部１０ｄとを含む。
この場合、プロジェクタ６７において、対象物Ｓに対し斜め上方から画像を投影するため、その画像の歪みを補正する処理が行われる。そして、投影に係る画像データは、加工装置１の座標系と関連付けられており、前述した指定位置に基づいて当該画像データの座標位置を修正することができる。尚、プロジェクタ６７から投影する画像は、複数色のカラー画像であるが、単色の画像であってもよいし、対象物Ｓの色に応じた色に調整してもよい。
【００４６】
次に、加工装置１の制御系の構成について、図９を参照しながら説明する。加工装置１全体の制御を司る制御回路（制御手段）７１は、コンピュータ（ＣＰＵ）を主体に構成されており、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、ＥＥＰＲＯＭ９４が接続されている。
ＲＯＭ９２には、切断動作を制御するための切断制御プログラムや、印刷動作を制御するための印刷制御プログラムが記憶されている。また、ＲＯＭ９２には、後述するメイン処理を実行するための処理プログラムや、ディスプレイ９ａの表示を制御する表示制御プログラム等が記憶されている。ＥＥＰＲＯＭ９４には、複数種類の模様を切断するための切断データや、複数種類の模様を印刷するための印刷データ、投影画像の画像データを生成するための各種パラメータ等が記憶されている。
【００４７】
制御回路７１には、前記シート検出センサ６６、種類検出センサ６３Ａ〜６３Ｃ、受信器２０ｂ，２０ｃ等の信号が入力される。受信器２０ｂ，２０ｃの信号は、前記基板７９に実装されたマイク８０の増幅回路（図示しない駆動回路）により増幅される。制御回路７１には、ディスプレイ９ａ及びタッチパネル９ｃが接続されると共に、各種操作スイッチ９ｂが接続されている。ユーザは、ディスプレイ９ａの表示を見ながら、各種操作スイッチ９ｂやタッチパネル９ｃを操作することにより、所望する模様を選択したり、各種のパラメータを設定することができる。また、制御回路７１には、プロジェクタ６７の光源８６が接続されると共に、液晶パネル８７、Ｙ軸モータ１５、Ｘ軸モータ２５、Ｚ軸モータ３４を夫々駆動する駆動回路９６，９７，９８，９９が接続されている。制御回路７１は、切断データ或いは印刷データに基づいて、Ｙ軸モータ１５、Ｘ軸モータ２５、Ｚ軸モータ３４等を制御し、保持シート１０上の対象物Ｓに対する切断動作或いは印刷動作を自動で実行させる。
【００４８】
一方、超音波ペン６において、スイッチ７３は信号出力回路７４及び超音波発信器７５と電気的に夫々接続されている。このうち、信号出力回路７４は、ケーブル６ａ及びコネクタ部７０を介して制御回路７１に接続されている。従って、スイッチ７３がＯＮ状態になると、信号出力回路７４によるケーブル６ａを介した制御回路７１側への信号の伝送と、超音波発信器７５による超音波の発信とが同時に行われる。
【００４９】
続いて、超音波ペン６により指定された対象物Ｓ上の指定位置の特定方法について、図１、図１２も参照しながら説明する。ここで、対象物Ｓは、保持シート１０に保持された状態で加工装置１にセットされ、図１に示すように保持シート１０の後側隅部がピンチローラ１３のローラ部１３ａ，１３ａと駆動ローラ１２との間に挟持される。これにより、対象物Ｓを保持した保持シート１０は、プラテン３上面の前方側の所定位置に、略水平となるように位置決めされる。この保持シート１０に対して、ユーザが超音波ペン６のペン先７３ａを押し当てるか、或いはボタン７３ｂの操作により、任意の位置を指定する。以下、説明を簡単にするため、ユーザは、ペン先７３ａを押し当てることで、任意の位置を指定するものとする。
【００５０】
このとき、保持シート１０上で指定する指定位置は、対象物Ｓ（粘着層１０ｖ）の位置する領域とその前側の領域１０ｄとを含む前記投影範囲Ｑ内にあるものとする。また、以下に述べるように、ペン先７３ａを押し当てた時における、超音波の発信源たる超音波発信器７５の位置を指定位置として特定する。つまり、ペン先７３ａと超音波発信器７５とは非常に近接して配置されている。このため、ペン先７３ａが押し当てられた対象物Ｓまたは保持シート１０上の位置を指定位置と見做すことができる。
【００５１】
また、指定位置は、前記ワールド座標系の３次元の座標情報（Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標）で特定される。ワールド座標系の原点（０，０，０）は、保持シート１０の粘着層１０ｖの左角部であり、Ｚ座標は、保持シート１０の上面で０となる。ここで、指定位置の座標を、図１２に示すようにＥ（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）とする。また、左側の受信器２０ｂにおけるマイク８０の位置の座標をＢ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）とし、右側の受信器２０ｃにおけるマイク８０の位置の座標をＣ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）とする。これら受信器２０ｂ，２０ｃの各座標Ｂ，Ｃの値Ｘｂ〜Ｚｂ，Ｘｃ〜Ｚｃは、ＲＯＭ９２に予め記憶されている。尚、受信器２０ｂ，２０ｃのＺ座標であるＺｂ，Ｚｃは、保持シート１０の上面に対する各マイク８０の高さを表す。
【００５２】
以下、座標Ｅを「指定座標Ｅ」、指定座標Ｅと座標Ｂとの問の距離を「距離ＥＢ」、指定座標Ｅと座標Ｃとの間の距離を「距離ＥＣ」とする。この場合、図１３（ａ）の平面図に示す距離ＥＢ，ＥＣは、三平方の定理に基づき、座標Ｂ，Ｃ，Ｅの値で表すことができる。具体的には、距離ＥＢは、座標Ｅ，Ｂの値を用いた次式（１）、距離ＥＣは、座標Ｅ，Ｃの値を用いた次式（２）で表される。
（Ｘｂ−Ｘｅ）２＋（Ｙｂ−Ｙｅ）２＋（Ｚｂ−Ｚｅ）２＝（ＥＢ）２  …  （１）
（Ｘｃ−Ｘｅ）２＋（Ｙｃ−Ｙｅ）２＋（Ｚｃ−Ｚｅ）２＝（ＥＣ）２  …  （２）
式（１）は、中心点を座標Ｂ、半径を距離ＥＢとして、指定座標Ｅを通る球面の方程式と同一である。同様に式（２）は、中心点を座標Ｃ、半径を距離ＥＣとして、指定座標Ｅを通る球面の方程式と同一である。
【００５３】
また、指定座標Ｅを指定した超音波ペン６から超音波が発信されてから、左側の受信器２０ｂにおいて当該超音波を検出するまでに要する時間を伝達時間Ｔｂ、右側の受信器２０ｃにおいて当該超音波を検出するまでに要する時間を伝達時間Ｔｃとする。この場合、距離ＥＢ，ＥＣは、超音波の速度（測定空間中の音速）をＶとして、次の式（３）、式（４）で表すことができる。
ＥＢ=Ｖ×Ｔｂ  …  （３）
ＥＣ=Ｖ×Ｔｃ  …  （４）
【００５４】
上記式（１）に式（３）を代入して次式（５）が得られ、式（２）に式（４）を代入して次式（６）が得られる。
（Ｘｂ−Ｘｅ）２＋（Ｙｂ−Ｙｅ）２＋（Ｚｂ−Ｚｅ）２＝（Ｖ×Ｔｂ）２  …  （５）
（Ｘｃ−Ｘｅ）２＋（Ｙｃ−Ｙｅ）２＋（Ｚｃ−Ｚｅ）２＝（Ｖ×Ｔｃ）２  …  （６）
【００５５】
式（５）及び式（６）における、座標ＢのＸｂ，Ｙｂ，Ｚｂの値、座標ＣのＸｃ，Ｙｃ，Ｚｃの値、及び音速Ｖの値は既知であり、ＲＯＭ９２に記憶されている。伝達時間Ｔｂ，Ｔｃは、超音波ペン６の超音波発信器７５から超音波が発信されたタイミングと、各受信器２０ｂ，２０ｃで超音波が検出されたタイミングとの差から算出する。以下では、超音波発信器７５から超音波を発信したタイミングを「発信タイミングＴ１」といい、左側の受信器２０ｂ及び右側の受信器２０ｃで超音波を夫々検出したタイミングを「検出タイミングＴ２ｂ」及び「検出タイミングＴ２ｃ」という。
また、加工装置１では、対象物Ｓは保持シート１０に保持された状態でプラテン３上にセットされており、対象物Ｓの厚みは無視できる程度に薄いので、対象物Ｓの上面のＺ座標を０（Ｚｅ＝０）としてよい。こうして、上記した各タイミングＴ１，Ｔ２ｂ，Ｔ２ｃを計測して得た伝達時間Ｔｂ，Ｔｃと既知の値Ｘｂ〜Ｚｂ，Ｘｃ〜Ｚｃ，Ｖとに基づいて、式（５）と式（６）の連立方程式を解くことにより、指定座標Ｅ（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ（＝０））を算出する。このとき、受信器２０ｂ，２０ｃの指向性（マイク８０の指向性）が考慮され、座標Ｅが特定される。
【００５６】
ここで、前記切断データについて、保持シート１０に保持された対象物Ｓに図１１に示す模様２００の切断加工を施す場合を例に説明する。即ち、模様２００の切断データは、記憶手段たるＥＥＰＲＯＭ９４に予め記憶されており、対象物Ｓから「円」の形状の模様２００をカッタ４４で切り抜くものとする。この場合の切断データは、図１０に示す色データ、サイズデータ及び切断ラインデータと、表示用のデータとを含む。例えば、ＲＧＢ値で表わされる色データは、表示用のデータと関連付けられている。従って、模様２００の表示用のデータに基づいて、ディスプレイ９ａに表示する画像や、プロジェクタ６７から投影する標識の画像を、カラー画像で表すことができる。また、サイズデータは、模様２００の縦横の大きさを表す値で、例えば図１１に示す「円」の模様２００が内接する最小の矩形枠Ｗの大きさで表わされる。切断ラインデータは、複数の線分からなる切断ラインの頂点を夫々ＸＹ座標によって示した座標値のデータであって、加工装置１のＸＹ座標系で規定されている。
【００５７】
具体的には、図１１に示すように模様２００の切断ラインは、その円周上の切断開始点Ｐ０、頂点Ｐ１、頂点Ｐ２、…、切断終了点ＰＮを夫々結ぶ線分Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…からなる。当該切断ラインは、頂点間の距離を小さく設定することで全体として略円形をなし、切断開始点Ｐ０と切断終了点ＰＮが一致する。この切断ラインデータは、切断開始点Ｐ０、頂点Ｐ１、頂点Ｐ２、…、切断終了点ＰＮの夫々に対応する第１座標データ、第２座標データ、第３座標データ、…、第（Ｎ＋１）座標データを有する。
【００５８】
即ち、加工装置１では、模様２００を切断する場合、前記移送機構７及びヘッド移動機構８により、切断開始点Ｐ０のＸＹ座標へカッタ４４を相対的に移動させる。次いで、上下駆動機構３３によりカッタ４４の刃先４６を対象物Ｓの切断開始点Ｐ０に貫通させ、移送機構７及びヘッド移動機構８により、当該刃先４６を、頂点Ｐ１、頂点Ｐ２、頂点Ｐ３、…を順次直線で繋ぐようにして相対的に移動させる。こうして、線分Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…、について、順次連続して切断が行われることで、円の形状をなす模様２００の切断ラインを切断する。
【００５９】
前記印刷データについて、対象物Ｓに対し上記した模様２００の印刷加工を施す場合を例に説明する。図示は省略するが、印刷データは、印刷ラインデータと、色データと、サイズデータと、表示用のデータとを含む。
具体的には、図１１に示すように、対象物Ｓに模様２００をペンカートリッジ４ｐで印刷して、前記線分Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…からなる「円」の形状を描くものとする。模様２００の印刷ラインデータは、夫々の線分Ｌ１〜に対応する線分データからなる。各線分データは、例えば前記切断ラインデータと同様に、対応する線分Ｌ１〜の始点及び終点が夫々ＸＹ座標によって示される座標データを有する。前記色データは、ペンカートリッジ４ｐの色の種類を表し、表示用のデータと関連付けて予め設定されている。前記サイズデータは、前述した矩形枠Ｗと同様に、模様２００が内接する最小の矩形枠で表される。
【００６０】
印刷の際、色データに基づいて、該当する種類のペンカートリッジ４ｐがディスプレイ９ａに表示される。ユーザは、ディスプレイ９ａの表示を見て、当該カートリッジ４ｐをカートリッジホルダ３２に装着する。そして、制御回路７１は、前述した印刷動作の実行により、印刷ラインデータに基づきペンカートリッジ４ｐを相対的に移動させ、対象物Ｓに前記線分Ｌ１〜を作図することで、模様２００を色データの色で印刷する。
前記ＥＥＰＲＯＭ９４には、上記した模様２００を含む種々の模様の切断データや印刷データが記憶されている。以下では、切断データと印刷データを総称して加工データといい、前記切断動作と印刷動作を総称して、加工動作という。
【００６１】
上記のように、加工データは、加工装置１のＸＹ座標系で規定される座標データを含み、座標データは、前記ワールド座標系と対応付けて規定されている。そこで、本実施形態では、前記模様２００等の加工データについて、ワールド座標系で表される指定座標に基づき、超音波ペン６を用いて加工位置の変更等の編集を行うことができる。また、本実施形態のプロジェクタ６７は、超音波ペン６を用いた編集に際し、保持シート１０上に編集用のメニュー画像を投影する。図１３に示すように、メニュー画像１１０は、例えば保持シート１０の前縁部１０ｄに投影される複数のアイコン１１１ａ〜１１１ｋからなる。
【００６２】
ユーザは、超音波ペン６によりアイコン１１１ａ〜１１１ｋの何れかの位置を指定することにより、編集する内容を選択することができる。例えば、左上のアイコン１１１ａは、編集模様を全て消去する場合に選択される。アイコン１１１ｂは、編集模様のうちの一部分を消去する場合に選択される。アイコン１１１ｃは、編集模様の位置つまり対象物Ｓにおける加工位置を変更する場合に選択される。アイコン１１１ｄは、編集模様を構成する線分の一部或いは全部の色を変更する場合に選択される。線分の色は、例えば図１４のＳ７１に示すパレット１１２ｄの色を用いて設定する。アイコン１１１ｅは、編集模様の線分で囲まれる閉領域内を塗り潰す場合に選択される。塗り潰す色は、例えば図１４のＳ９１に示すパレット１１２ｅを用いて設定する。アイコン１１１ｆは、編集模様を構成する線分の一部或いは全部の線種として、例えば線の太さを変更する場合に選択される。線の太さは、例えば図１４のＳ１１１に示す線種リスト１１２ｆの太さの中から設定する。
【００６３】
また、アイコン１１１ｇは、ＥＥＰＲＯＭ９４等の記憶手段に記憶された模様を編集模様として追加する場合に選択される。追加する模様は、例えば図１４のＳ１３１に示す模様リスト１１２ｇの中から設定する。模様リスト１１２ｇには、上記した「円」、「三角」、「四角」等の各種図形の他、記号や文字等を表す線図も含まれる。アイコン１１１ｈは、編集を終了して、編集模様の加工データを生成する場合に選択される。アイコン１１１ｉは、１つ前の操作に戻る場合に選択され、アイコン１１１ｊは、１つ前の操作を繰り返す場合に選択される。アイコン１１１ｋは、メニュー画像１１０を閉じて処理を終了する場合に選択される。尚、上記したアイコン１１１ａ〜１１１ｋは、保持シート１０の前縁部１０ｄに投影される一方、編集模様は、対象物Ｓ（切断可能領域）に投影される。従って、編集模様の加工位置を指定する場合でも、アイコン１１１ａ〜１１１ｋが邪魔になることはない。
【００６４】
本実施形態における編集模様とは、前述した指定位置に基づき加工装置１で編集可能な模様をいい、指定位置は、特定手段である制御回路７１により特定される。従って例えば、超音波ペン６により、連続して出力された複数の指定位置に基づき、特定した複数の座標を繋ぐ線分を、切断ライン或いは印刷ラインとする前記編集模様の加工データを作成することができる（図１３の模様１０１ｄ参照）。また、編集模様の印刷加工或いは表示に係る色データについて、前記パレット１１２ｄ，１１２ｅを用いて所望の線分の色や閉領域内の色を設定することができる。更には、前記記憶手段に記憶されている模様を、模様リスト１１２ｇの中から選択して、その大きさや加工位置を設定することができる（図１３の模様１０３参照）。
【００６５】
次に、加工装置１におけるメイン処理について、図１５〜図１７も参照しながら説明する。図１５〜図１７のフローチャートは、制御回路７１が実行させるメイン処理の流れを示している。メイン処理では、超音波ペン６を用いて指定した指定位置を特定し、編集模様の加工データを生成して加工動作を実行させるものとする。また、本実施形態の編集模様１００は、図１３に例示する「星」の模様１０１ｄと、「三角」の模様１０３とを含むものとする。
先ずユーザは、加工の対象物Ｓとなる例えば紙を保持シート１０に貼り付け、その保持シート１０を加工装置１のプラテン３上にセットする。これにより、制御回路７１によって、シート検出センサ６６の検出信号に基づき、保持シート１０がセットされたと判断される（ステップＳ１にてＹＥＳ）。この場合、制御回路７１は、前記移送機構７の駆動により、保持シート１０の後側隅部をピンチローラ１３のローラ部１３ａ，１３ａと駆動ローラ１２との間に挟持して、保持シート１０上の対象物Ｓが、プラテン３上面の前方側の所定位置に、略水平となるように位置決めする。
【００６６】
ここで、制御回路７１は、駆動回路９６と光源８６を駆動して、プロジェクタ６７による投影画像の投影を開始する（ステップＳ３）。このとき投影される投影画像は、位置決めした保持シート１０の前縁部１０ｄに合わせて投影されるメニュー画像１１０を含む。一方、ユーザは、超音波ペン６を用いて、メニュー画像１１０や対象物Ｓ上における任意の位置にペン先７３ａを押し当てる操作により指定位置を指定する。このとき、超音波ペン６の信号出力回路７４は、ペン先７３ａを押し当てたタイミングで、ケーブル６ａを介して電気信号を出力する。同時に、超音波発信器７５は超音波を発信する。
【００６７】
これにより、制御回路７１は、ケーブル６ａを介して信号出力回路７４から電気信号を検出した時、その検出した時刻を発信タイミングＴ１として取得する。また、制御回路７１は、左右の受信器２０ｂ，２０ｃで超音波を検出した時（ステップＳ５にてＹＥＳ）、各受信器２０ｂ，２０ｃでの検出時刻を検出タイミングＴ２ｂ，Ｔ２ｃとして夫々取得する。こうして、指定位置を表す情報として、発信タイミングＴ１と検出タイミングＴ２ｂ，Ｔ２ｃが取得される。また、制御回路７１は、各タイミングＴ１，Ｔ２ｂ，Ｔ２ｃから各受信器２０ｂ，２０ｃでの伝達時間Ｔｂ，Ｔｃを算出する。そして、算出した伝達時間Ｔｂ，Ｔｃと前述した既知の値Ｘｂ〜Ｚｂ，Ｘｃ〜Ｚｃ，Ｖとに基づいて式（５）と式（６）との連立方程式を解く演算を行い、受信器２０ｂ，２０ｃの指向性から、１つの指定位置の座標を特定する（ステップＳ７）。
【００６８】
次いで、制御回路７１は、前記ステップＳ７で特定した指定位置の座標と、メニュー画像１１０の画像データ（座標データ）とに基づき、アイコン１１１ａ〜１１１ｋが選択されたか否かを判断する（ステップＳ９）。ここで、指定位置がアイコン１１１ａ〜１１１ｋ上にある場合（ステップＳ９にてＹＥＳ）、後述する編集処理が実行される（ステップＳ１３）。
【００６９】
一方、アイコン１１１ａ〜１１１ｋ以外の領域が指定された場合（ステップＳ９にてＮＯ）、制御回路７１は、その指定位置の座標に基づき編集模様と加工位置を特定する（ステップＳ１１）。具体的には、例えば図１４のＳ１１に示すように、ユーザが超音波ペン６のペン先７３ａを対象物Ｓに押し当てながら「星」を描くように移動させた場合を想定する。この場合、超音波ペン６は、ペン先７３ａが対象物Ｓに押し当てられている期間中、所定の周期（例えば、２０ミリ秒）で超音波を発信する。制御回路７１は、前記ステップＳ５、Ｓ７において前記の周期に応じて順次特定される指定位置を、その特定順に線分で結んだ「星」の模様１０１ａとして編集する。従って、模様１０１ａの加工位置は、超音波ペン６により、対象物Ｓ上で指定した位置に設定される。
【００７０】
制御回路７１は、ステップＳ１１で編集した模様１０１ａを、投影画像に反映させる処理を実行する（ステップＳ１５）。このとき、制御回路７１は、編集した模様１０１ａ、つまり対象物Ｓ上におけるペン先７３ａの軌跡を表す画像データを生成する。画像データの生成については、公知の手法の利用が可能であるため、詳細な説明は省略する。
こうして生成された画像に基づいて、プロジェクタ６７により、模様１０１ａを表す画像が加工位置に投影される（図１４のＳ１１参照）。模様１０１ａの編集を終了するとき、ユーザは超音波ペン６により「ＯＫ」のアイコン１１１ｈを指定する（ステップＳ１７にてＹＥＳ）。尚、図１５での図示は省略するが、ステップＳ３〜Ｓ２１の投影中に、「ＣＬＯＳＥ」のアイコン１１１ｋを指定すると、当該投影を含むメイン処理が終了する。また、模様の編集は、「ＯＫ」や「ＣＬＯＳＥ」のアイコン１１１ｈ，１１１ｋを指定しない限り、継続して行うことができる（ステップＳ１７にてＮＯ）。
【００７１】
前記ステップＳ９で、アイコン１１１ａ〜１１１ｋの何れかが選択されたと判断されると（ＹＥＳ）、制御回路７１は、図１６に示す第一編集処理に移行する（ステップＳ１３）。第一編集処理では、アイコン１１１ａ〜１１１ｋの内容に応じた処理が実行される。このため、以下の処理では特に説明していないが、ユーザの超音波ペン６を用いた入力操作をサポートするための音声メッセージや投影画像によって、その入力手順をサポートしてもよい。
【００７２】
図１６のステップＳ３１，Ｓ４１，Ｓ５１において、制御回路７１は、前記ステップＳ７で特定した指定位置の座標と、メニュー画像１１０の画像データ（座標データ）とに基づき、指定されたアイコン１１１ａ〜１１１ｃを判別する。「ＣＬＥＡＲ」のアイコン１１１ａが指定されていた場合（ステップＳ３１にてＹＥＳ）、制御回路７１は、編集内容が模様の全削除であると判断する（ステップＳ３３）。これにより、当該ステップＳ３３以前に編集していた模様１０１ａを特定するデータの全部が消去される。また、投影中の投影画像から模様１０１ａも削除される（ステップＳ１５にリターンする）。
【００７３】
「消しゴム」のアイコン１１１ｂが指定されていた場合（ステップＳ３１にてＮＯ且つステップＳ４１にてＹＥＳ）、制御回路７１は編集内容が模様の一部削除であると判断し、以後、超音波ペン６により入力される座標に基づき、模様１０１ａにおける当該座標に対応する部分を消去する。消去部分の指定方法は、予め設定されていても、ユーザが指定可能でもよい。例えば、ユーザが設定する矩形の範囲の内部を削除する場合、超音波ペン６で矩形の頂点のうち（対角）となる２つの点を指定する。或いは、対象物Ｓ上に投影されている模様１０１ａの線分を、超音波ペン６でなぞるようにして指定する。このとき、制御回路７１は、前記ステップＳ７と同様の演算を行い指定位置の座標を特定する（ステップＳ４３）。そして、特定した第１指定位置と第２指定位置を頂点とする矩形の内部にある模様１０１ａの部分を消去し、或いは特定した模様１０１ａの線分を消去した模様に更新する（ステップＳ４５，Ｓ４７）。また、投影中の模様１０１ａも該当する部分が消去された投影画像に更新される（ステップＳ１５にリターンする）。
【００７４】
「位置変更」のアイコン１１１ｃが指定されていた場合（ステップＳ３１及びＳ４１にてＮＯ且つステップＳ５１にてＹＥＳ）、制御回路７１は編集内容が模様の位置変更であると判断し、以後、超音波ペン６により入力される座標に基づき模様の位置を変更する処理を行う。模様の位置変更の処理は、変更の対象となる模様（線分）を指定する処理（ステップＳ５３）と、移動先となる位置を指定する処理（ステップＳ５７）を含む。これらの指定方法は、予め設定されていても、ユーザが指定可能でもよい。例えば、ユーザが設定する矩形の範囲の内部の模様（線分）を移動させる場合、超音波ペン６で矩形の対角となる２つの点を指定する。或いは、対象物Ｓ上に投影されている模様１０１ａを超音波ペン６で指定する。このとき、制御回路７１は、前記ステップＳ７と同様の演算を行い、指定位置の座標を特定する（ステップＳ５３）。そして、移動の対象として、２つの指定位置を頂点とする矩形の内部にある模様１０１ａの全部または一部を特定し、或いは指定した模様１０１ａ全部を特定する（ステップＳ５５）。また、例えば模様１０１ａ全部を移動対象とする場合、その基準となる模様１０１ａの中心点或いは前記矩形の頂点の何れか１つについて、移動先となる対象物Ｓ上の位置を超音波ペン６で指定する。こうして、制御回路７１は、移動先の指定位置について前記ステップＳ７と同様の演算を行い、特定した位置に模様１０１ａを移動させることで、対象物Ｓにおける加工位置を決定する。また、投影中の投影画像も模様１０１ａが変更後の加工位置に移動される（ステップＳ１５にリターンする）。
【００７５】
前記ステップＳ３１，Ｓ４１，Ｓ５１において、何れもＮＯと判断された場合、図１７に示す第二編集処理へ移行する（ステップＳ６１）。第二編集処理のステップＳ７１，Ｓ９１，Ｓ１１１，Ｓ１３１において、制御回路７１は、前記ステップＳ７で特定した指定位置の座標と、メニュー画像１１０の画像データ（座標データ）とに基づき、指定されたアイコン１１１ｄ〜１１１ｇを判別する。
【００７６】
「塗り潰し」のアイコン１１１ｅが指定されていた場合（ステップＳ７１にてＮＯ且つステップＳ９１にてＹＥＳ）、制御回路７１は、編集内容が模様の線分で囲まれる閉領域の色であると判断する。この場合、制御回路７１は、アイコン１１１ｅが投影されている箇所の近傍に、図１４のＳ９１に示すパレット１１２ｅを投影する（ステップＳ９３）。パレット１１２ｅは、複数の色を表すアイコンからなる。本実施形態では、模様１０１ａの線分で囲まれる閉領域１０２の色を、パレット１１２ｅにおける複数の色の中から選択可能である。パレット１１２ｅの色は、予め設定された色であってもよいし、ユーザが使用可能な色等を考慮して登録した色であってもよい。ユーザは、パレット１１２ｅの複数の色のうち、所望の色の部分に超音波ペン６のペン先７３ａを押し当て指定する。制御回路７１は、前記ステップＳ７と同様の演算を行い、指定位置の座標を特定する（ステップＳ９５）。制御回路７１は、特定した指定位置の座標と、パレット１１２ｅのアイコンの画像データ（座標データ）とに基づき、指定された色を特定する（ステップＳ９７）。
【００７７】
また、ユーザは対象物Ｓ上に投影された模様１０１ａの閉領域１０２内の任意の位置に、超音波ペン６のペン先７３ａを押し当てる。制御回路７１は、前記ステップＳ７と同様の演算を行い、指定位置の座標を特定すると共に（ステップＳ９９）、特定した座標を包含する閉領域１０２を特定する（ステップＳ１０１）。制御回路７１は、特定した閉領域１０２と指定した色とを対応付けてＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ１０３）。こうして、閉領域１０２を印刷し或いは表示する色が設定され、投影中の模様１０１ａも閉領域１０２を当該色で塗り潰した模様１０１ｂに更新される（ステップＳ１５にリターンする）。
【００７８】
「線種変更」のアイコン１１１ｆが指定されていた場合（ステップＳ７１及びＳ９１にてＮＯ且つステップＳ１１１にてＹＥＳ）、制御回路７１は編集内容が線の太さの変更であると判断する。この場合、制御回路７１は、アイコン１１１ｆが投影されている箇所の近傍に、図１４のＳ１１１に示す線種リスト１１２ｆを投影する（ステップＳ１１３）。線種リスト１１２ｆは、太さが異なる複数の線分を表すアイコンを含む。本実施形態では、模様１０１ｂの線分の太さを、線種リスト１１２ｆにおける複数の線分の中から選択可能である。また、本実施形態では、例えばＥＥＰＲＯＭ９４に記憶された参照テーブルにおいて、線分の太さと前記ペンカートリッジ４ｐの種類とが対応付けられている。即ち、ペンカートリッジ４ｐは、そのペン先４８の太さが異なる種類が用意されており、線種リスト１１２ｆの各線分に対応するカートリッジ４ｐの種類を特定することができる。
【００７９】
ユーザは、線種リスト１１２ｆの複数の線分のうち、所望の太さの線分に超音波ペン６のペン先７３ａを押し当て指定する。制御回路７１は、前記ステップＳ７と同様の演算を行い、指定位置の座標を特定する（ステップＳ１１５）。制御回路７１は、特定した指定位置の座標と、線種リスト１１２ｆのアイコンの画像データ（座標データ）とに基づき、指定された線分の太さを特定する（ステップＳ１１７）。また、ユーザは、対象物Ｓに投影された模様１０１ｂの線分上に、超音波ペン６のペン先７３ａを押し当て指定する。制御回路７１は、前記ステップＳ７と同様の演算を行い、特定した指定位置の座標に基づいて、指定した線分を特定する（ステップＳ１１９，Ｓ１２１）。制御回路７１は、特定した線分と指定した太さを対応付けてＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ１２３）。こうして、模様１０１ｂの線分を印刷し或いは表示する太さが設定され、投影中の模様１０１ｂの線分の太さを変更した模様１０１ｃの画像に更新される（ステップＳ１５にリターンする）。
【００８０】
「色変更」のアイコン１１１ｄが指定されていた場合（ステップＳ７１にてＹＥＳ）、制御回路７１は編集内容が模様の線分の色であると判断する。この場合、制御回路７１は、アイコン１１１ｄが投影されている箇所の近傍に、図１４のＳ７１に示すパレット１１２ｄを投影する（ステップＳ７３）。パレット１１２ｄは、例えば前記パレット１１２ｅと同じ複数の色を表すアイコンからなる。本実施形態では、模様１０１ｃの線分の色を、パレット１１２ｄにおける複数の色の中から選択可能である。パレット１１２ｄの色は、予め設定された色であってもよいし、ユーザが使用可能な色等を考慮して登録した色であってもよい。ユーザは、パレット１１２ｄの複数の色のうち、所望の色の部分に超音波ペン６のペン先７３ａを押し当て指定する。制御回路７１は、前記ステップＳ７と同様の演算を行い、指定位置の座標を特定する（ステップＳ７５）。制御回路７１は、特定した指定位置の座標と、パレット１１２ｄのアイコンの画像データ（座標データ）とに基づき、指定された色を特定する（ステップＳ７７）。
【００８１】
また、ユーザは対象物Ｓに投影された模様１０１ｃの線分上に、超音波ペン６のペン先７３ａを押し当て指定する。制御回路７１は、前記ステップＳ７と同様の演算を行い、特定した指定位置の座標に基づいて、指定した線分を特定する（ステップＳ７９，Ｓ８１）。制御回路７１は、特定した線分と指定した色とを対応付けてＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ８３）。こうして、模様１０１ｃの線分を印刷し或いは表示する色が設定され、投影中の模様１０１ｃも線分の色を変更した模様１０１ｄに更新される（ステップＳ１５にリターンする）。
【００８２】
「模様追加」ののアイコン１１１ｇが指定されていた場合（ステップＳ７１，Ｓ９１及びＳ１１１にてＮＯ且つステップＳ１３１にてＹＥＳ）、制御回路７１は編集内容が模様の追加であると判断する。この場合、制御回路７１は、アイコン１１１ｇが投影されている箇所の近傍に、図１４のＳ１３１に示す模様リスト１１２ｇを投影する（ステップＳ１３３）。模様リスト１１２ｇは、前記記憶手段に記憶されている複数の模様を表すアイコンを含む。図１４に例示するように、模様リスト１１２ｇには、前記模様２００の「円」、「三角」、「四角」や、文字が含まれる。尚、模様リスト１１２ｇにおいて、模様の数やレイアウト、及び模様の種類を適宜変更してもよく、各種のカテゴリで分類された模様をカテゴリ別に投影してもよい。
【００８３】
ユーザは、模様リスト１１２ｇの複数の模様のうち、前記模様１０１ｄと組み合わせる所望の模様を、超音波ペン６のペン先７３ａを押し当て指定する。制御回路７１は、前記ステップＳ７と同様の演算を行い、指定位置の座標を特定する（ステップＳ１３５）。制御回路７１は、特定した指定位置の座標と、模様リスト１１２ｇのアイコンの画像データ（座標データ）とに基づき、指定された模様を特定する（ステップＳ１３７）。ここで、図１４に示す「三角」の模様１０３が選択された場合を想定する。選択した模様１０３の配置方法は、例えば模様１０３が内接する矩形枠（図１１の矩形枠Ｗ参照）について、対角にある２点を超音波ペン６で指定する。或いは図１４に示すように、模様１０３の各頂点Ｐ０〜Ｐ２を超音波ペン６で指定する（ステップＳ１３９）。
【００８４】
この場合、制御回路７１は、前記ステップＳ７と同様の演算を行い、特定した指定位置の座標に基づいて、模様１０３の大きさや形状及び加工位置を特定する（ステップＳ１４１，Ｓ１４３，Ｓ１４５）。特定された模様１０３のデータは、模様１０１ｄと組み合わせた編集模様としてＲＡＭ９３に記憶される（ステップＳ１４７）。こうして、追加した模様１０３は、投影中の模様１０１ｄと併せて投影される（ステップＳ１５にリターンする）。この後、更に「模様追加」のアイコン１１１ｇを指定し（ステップＳ１７にてＮＯ、ステップＳ５及びＳ９にてＹＥＳ）、上記したステップＳ１３１〜Ｓ１４７を繰り返し実行することで、「星」の模様１０１ｄに対して、所望の位置に３つの模様１０３を付した編集模様１００を作成することができ（図１３参照）、その編集内容も直ぐに投影画像にフィードバックされる（図１５のステップＳ１５にリターンする）。
【００８５】
ここで、「ＯＫ」のアイコン１１１ｈが指定されると（前記ステップＳ３１，Ｓ４１，Ｓ５１，Ｓ７１，Ｓ９１，Ｓ１１１，Ｓ１３１の何れもＮＯ）、現在投影中の編集模様１００について（ステップＳ１５、ステップＳ１７にてＹＥＳ）、加工データが生成される（ステップＳ１９）。
【００８６】
即ち、制御回路７１は、例えば前記投影に供する画像データに基づき、周知の画像処理によって、編集模様１００に含まれる模様１０１ｄ，１０３の輪郭を表すデータを生成する。この場合、図１３に示す模様１０１ｄの輪郭を構成する線分について、切断開始点Ｐ０及び切断終了点ＰＮを設定すると共に、その輪郭を所定間隔で分割するようにして各頂点Ｐ１〜の座標値を演算する。これにより、切断開始点Ｐ０、頂点Ｐ１、頂点Ｐ２、…、切断終了点ＰＮの夫々に対応する第１座標データ、第２座標データ、第３座標データ、…、第（Ｎ＋１）座標データを有する「星」の切断ラインデータを作成する（図１０参照）。また、図１３に示す模様１０３の輪郭を構成する線分についても、各頂点Ｐ０、頂点Ｐ１、頂点Ｐ２、頂点Ｐ３の座標値のデータを抽出する。これにより、切断開始点Ｐ０、頂点Ｐ１、頂点Ｐ２、切断終了点Ｐ３の夫々に対応する第１座標データ、第２座標データ、第３座標データ、第４座標データを有する「三角」の切断ラインデータを作成する。
編集模様１００の切断データ（全体データ）は、上記した各模様１０１ｄ，１０３の切断ラインデータの末尾に「区切りデータ」を付加する。また、各模様１０１ｄ，１０３について、前記色データとサイズデータを付加すると共に、表示用のデータを付加して編集模様１００の切断データを作成する。尚、切断データの色データは、閉領域１０２の色を表す表示用のデータでもよい。
【００８７】
また、この場合、制御回路７１は、模様１０１ｄ，１０３の印刷ラインデータについても、抽出した線分について各頂点のＸＹ座標で表わされる座標データを作成する。印刷ラインデータは、切断ラインデータと同じデータを基に作成するため、各模様１０１ｄ，１０３の頂点の座標値を基に、印刷加工と切断加工とに夫々対応する座標データを作成すればよい。編集模様１００の印刷データは、当該印刷ラインデータの末尾に区切りデータを付加する。また、各模様１０１ｄ，１０３について、前記色データとサイズデータを付加すると共に、表示用のデータを付加して編集模様１００の印刷データを作成する。尚、印刷データの色データは、模様１０１ｄ，１０３毎に、各線分の太さのデータと併せて設定し、ペンカートリッジ４ｐの種類を特定してもよい。また、模様１０１ｄ，１０３の輪郭を印刷する印刷ラインデータだけでなく、ペンカートリッジ４ｐにより閉領域１０２を指定された色で塗り潰す座標データを生成してもよい。
【００８８】
上記した加工データは、制御回路７１は、カートリッジ４ｐの交換回数がなるべく少なくなるように、３つの模様１０３を連続して加工するように加工順序が設定される。こうして、加工データが生成された後、プロジェクタ６７による編集模様１００の投影を終了する（ステップＳ２１）。そして、ステップＳ２３では、対象物Ｓに対する編集模様１００の加工開始の指示を行う。この場合、図示は省略するが、ユーザは、ディスプレイ９ａに加工開始画面を表示させ、その開始画面で「切断開始」のキーをタッチ操作する（ステップＳ２３にてＹＥＳ）。このとき、制御回路７１は、前記種類検出センサ６３Ａ〜６３Ｃの検出信号に基づきカッタカートリッジ４ｃが装着されていると判断すると、編集模様１００の切断データに基づく切断動作を実行させる。
【００８９】
これにより、切断直前まで投影されていた編集模様１００について、模様１０１ｄ，１０３を順次切断する切断動作を実行させる（ステップＳ２５）。即ち、前記移送機構７及びヘッド移動機構８により、模様１０１ｄの切断開始点Ｐ０のＸＹ座標へカッタ４４を相対的に移動させる。次いで、上下駆動機構３３によりカッタ４４の刃先４６を対象物Ｓの切断開始点Ｐ０に貫通させ、移送機構７及びヘッド移動機構８により、当該刃先４６を、頂点Ｐ１、頂点Ｐ２、…、を順次直線で繋ぐようにして相対的に移動させる。こうして、模様１０１ｄの線分を切断することで「星」が切り抜かれる。これと同様に、他の３つの「三角」の模様１０３についても、夫々の切断ラインデータに基づいて切断される。また、各切断ラインデータの末尾の区切りデータに基づいて、各切断ラインの切断を終える度に、上下駆動機構３３によりカッタ４４の刃先４６を対象物Ｓから離間させる。こうして、編集模様１００の全部を切断すると、メイン処理を終了する。
【００９０】
一方、前記加工開始画面で「印刷開始」のキー（図示略）をタッチ操作すると（ステップＳ２３にてＮＯ）、制御回路７１は、種類検出センサ６３Ａ〜６３Ｃの検出信号に基づきペンカートリッジ４ｐが装着されているか否かを判断する。そして、該当するカートリッジ４ｐが装着されていると判断すると、模様１０１ｄを指定された色で印刷する印刷動作を実行させる。制御回路７１は、区切りデータに基づき模様１０１ｄの描画を終えたと判断すると、上下駆動機構３３によりペン先４８を対象物Ｓから離間させると共に、模様１０３の色データに基づいて、該当する種類のペンカートリッジ４ｐの種類をディスプレイ９ａに表示する。ユーザは、ディスプレイ９ａの表示を見て、当該カートリッジ４ｐをカートリッジホルダ３２に装着する。そして、制御回路７１は、印刷動作の実行により、３つの模様１０３を順次描画する。これにより、編集模様１００の全部を印刷すると、メイン処理を終了する（エンド）。
【００９１】
前記受信器２０ｂ，２０ｃは、超音波を検出する検出手段に相当する。前記ステップＳ７，Ｓ４３，Ｓ５３，Ｓ５７，Ｓ７５，Ｓ７９，Ｓ１１５，Ｓ１１９，Ｓ１３５，Ｓ１３９を実行する制御回路７１は対象物Ｓ上の指定位置を特定する特定手段として機能する。前記ステップＳ１９を実行する制御回路７１は、加工データ生成手段として機能する。
また、前記ステップＳ１１，Ｓ４７，Ｓ５９，Ｓ８３，Ｓ１０３，Ｓ１４５において、制御回路７１は、対象物Ｓに施す編集模様とその加工位置とのうち何れか一方を決定する決定手段として構成してもよい。例えば、前記ステップＳ１１では複数の指定位置の座標に基づき編集模様（模様１０１ａ）の形状のみを決定し、加工位置は別途ステップＳ５７，Ｓ５９で決定してもよい。
【００９２】
以上のように、本実施形態の加工装置１は、前記決定手段で決定された編集模様及び／又は加工位置に基づいて、対象物Ｓに加工を施すための加工データを生成する加工データ生成手段と、加工データに基づいて、対象物Ｓと加工ヘッド５とを相対的に移動させ、対象物Ｓに加工を施す加工動作を制御する制御手段とを備え、制御手段により加工動作を実行させることで、指定位置に基づき決定された編集模様及び／又は加工位置で対象物Ｓに加工を施すように構成されている。
これによれば、例えば超音波ペン６のように超音波を発信する手段で対象物Ｓ上の位置を直接指定する。また、超音波の発信源は指定位置として特定され、その特定された指定位置に基づき、編集模様及び／又は加工位置を決定して加工データを生成する。このため、模様の編集を対象物Ｓ上で容易且つ正確に行うことができ、指定位置に基づく正確な加工を施すことができる。
【００９３】
前記対象物Ｓは、保持部材たる保持シート１０に保持された状態で加工装置１にセットされ、前記特定手段は、対象物Ｓを保持した保持シート１０を、前記所定位置に位置決めした状態で指定位置を特定する。これによれば、対象物上の指定位置の検出或いは特定を、保持シート１０を利用してより正確に行うことができる。
前記決定手段によって、編集模様と対象物Ｓにおける当該編集模様の加工位置とを決定し、決定手段で決定された編集模様を、対象物Ｓ上の加工位置に投影する投影手段を備える。
これによれば、編集模様は、決定手段で決定された対象物Ｓ上の加工位置に投影される。従って、対象物Ｓに投影された編集模様により、対象物Ｓ上の正確な加工位置を直接的に把握することができる。尚、投影手段は、前記ステップＳ３，Ｓ１５を実行する制御回路７１及びプロジェクク６７で構成される。
【００９４】
前記特定手段で特定された複数の指定位置に少なくとも基づき、編集模様の少なくとも一部を修正又は消去する修正手段を備える。これによれば、編集模様の一部を修正又は消去できない場合に比べ、編集模様を編集する際の利便性を向上させ、使い勝手のよいものとすることができる。尚、修正手段は、ステップＳ３３，Ｓ４７，Ｓ５９を実行する制御回路７１で構成される。
前記投影手段は、修正手段によって編集模様の少なくとも一部が修正又は消去された場合、その修正又は消去が反映された編集模様を、加工位置に投影する。これによれば、修正又は消去した内容が投影される編集模様に反映されるため、修正内容を対象物上で視認することができ、編集時の作業効率を高めることができる。
【００９５】
前記ステップＳ１３７を実行する制御回路７１は加工データ選択手段に相当し、加工データ選択手段によって加工データが選択された場合、決定手段は、選択された加工データと特定手段で特定された複数の指定位置とに基づいて、選択された加工データの模様を含む編集模様と加工位置とを決定し、加工データ生成手段は、選択された加工データと決定手段で決定された決定内容とに基づいて、選択された加工データの模様を含む編集模様を加工位置に施す加工データを生成する。
これによれば、ユーザは対象物Ｓ上で超音波を発信する手段で位置を指定することで、選択した加工データの模様を含む編集模様と加工位置とを決定するための指示を行うことができる。このため、例えば超音波ペン６を用いて形状を指定することが困難な複雑な形状の模様等、予め記憶された加工データを利用して編集を容易に行うことができ、利便性を一層向上させることができる。
【００９６】
前記加工ヘッド５は、対象物Ｓから編集模様の形状を切断加工する切断手段を備える。これにより、作成した加工データに基づいて、対象物Ｓに対し編集模様の切断加工を施すことができる。
前記加工ヘッド５は、対象物Ｓに編集模様を印刷加工する印刷手段を備える。これにより、作成した加工データに基づいて、対象物Ｓに対し編集模様の印刷加工を施すことができる。
【００９７】
本発明の加工装置１は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更が加えられてもよい。例えば、以下の（Ａ）から（Ｆ）までの変形形態を採用することができる。
【００９８】
（Ａ）加工装置１の構成は適宜変更されてよい。加工装置は、カッティングプロッタに限らず、切断機能を主体とする切断装置や、印刷機能を主体とする印刷装置であってもよい。また、加工装置は、対象物Ｓと加工ヘッド５とを相対的に移動させることにより、対象物Ｓに加工を施す構成であればよく、相対移動手段は、前記移送機構７及びヘッド移動機構８に限定するものではない。
前記パレット１１２ｄ，１１２ｅは、印刷するペンカートリッジ４ｐの色の種類と対応する複数の色で構成してもよい。対象物Ｓは、切断加工や印刷加工が可能な対象物であればよく、布や、樹脂製シートでもよい。前記指定位置を検出する機器（検出機器）は、受信器２０ｂ，２０ｃの如く加工装置１に一体的に組付けてもよいし、加工装置１と検出機器とは別体であってもよい。
【００９９】
（Ｂ）加工装置１における編集模様の編集機能は、ユーザの利便性を考慮し、保持シート１０（対象物Ｓ）に投影されるアイコン１１１ａ〜１１１ｋを超音波ペン６で指定することにより切り替え可能である。編集機能を切り替える指示並びに編集対象及び編集内容を特定する指示は、例えばタッチパネル９ｃのタッチ操作等の他の方法によって入力されてよい。つまり、前記第一編集処理や第二編集処理における一部又は全部の処理を、タッチ操作等の他の方法によって入力された指示に基づき実行してもよい。編集機能の種類、数、及び編集模様の編集方法は適宜追加、省略、変更してよい。例えば、編集機能として、模様の回転、拡大、縮小、固定点の移動等、公知の図形の編集機能を備えていてもよい。
【０１００】
（Ｃ）加工データの構成及び生成方法は適宜変更されてよい。例えば、編集模様が１色の色で表わされる模様の場合、印刷データは色データを含まなくてもよく、模様の色の設定如何に係らず切断データは色データを省略してもよい。加工装置１において生成した加工データを、加工装置１に内蔵する内部の記憶手段に記憶し、或いは加工装置１に接続された外部の記憶手段に記憶可能な構成としてもよい。この場合加工装置１は、次回以降に実行されるメイン処理において、その記憶手段に記憶させた編集模様の選択が可能な模様として模様リスト１１２ｇに登録してもよい（前記ステップＳ１３３〜Ｓ１３７参照）。このようにすれば、ユーザは編集模様を次回以降の処理で利用することができ、編集模様を編集する際の利便性が向上すする。
【０１０１】
（Ｄ）投影手段は、前述のプロジェクタ６７に限定されず適宜変更されてもよい。例えば、投影手段は、加工装置１に着脱可能に取り付けられるものであってもよい。また例えば、投影手段は加工装置１の本体とは別体の装置であってもよい。また例えば、投影手段は、取り付け位置を変更可能に構成されてもよい。投影手段の投影範囲は、適宜変更されてよく、少なくとも加工可能領域（粘着層１０ｖ）或は対象物Ｓを含む範囲であればよい。プロジェクタ６７は、編集処理が実行される毎に、編集内容を投影中の画像に反映させていたが、これに限定されない。例えば加工装置１は、ユーザから編集内容を反映する指示があった時にのみ、投影中の画像に反映させてもよい。加工装置１は、加工開始の指示が入力された場合にプロジェクタ６７による投影を終了してよい。プロジェクタ６７がメニュー対象物Ｓ上に投影する場合、投影位置、及びメニュー画像１１０のデザイン等は適宜変更されてよい。
また、前述したように、超音波ペン６は、ペン本体７２にインクタンクを内蔵し、ペン先７３ａからインクを滲出させる構成にしてもよい。この場合には、対象物Ｓ上に所望の模様等を直接描画することができるので、プロジェクタ６７を省略した簡単な構成とすることができる。また、対象物Ｓに描画した筆跡がそのまま残るのは困る場合もある。この場合には、後で消去可能なインクを用いるか、又は所定時間が経過すると筆跡が自然に消えるインクを用いるようにすればよい。
【０１０２】
（Ｅ）前記メイン処理、第一編集処理及び第二編集処理を実行させるための指令を含むデータ処理プログラムは、加工装置１において係るデータ処理プログラムを実行するまでに前記の記憶手段に記憶されればよい。従って、データ処理プログラムや加工データ等の取得方法、取得径路、及び係るデータの記憶手段の各々は適宜変更されてよい。前記データ処理プログラムや加工データは、ケーブルを介して他の装置から受信し、或いは前記外部の記憶手段や内部の記憶手段に記憶してもよい。前記の他の装置は、例えば、ＰＣ、及びネットワーク網を介して接続されるサーバを含む。
【０１０３】
（Ｆ）前記メイン処理、第一編集処理及び第二編集処理の各ステップは、制御回路７１によって実行される例に限定されず、その一部又は全部のステップを他の電子機器（例えばＡＳＩＣ）によって実行してもよい。また、上記処理の各ステップは、複数の電子機器（例えば、複数のＣＰＵ）によって分散処理されてもよい。また上記実施形態のメイン処理の各ステップは、必要に応じて順序の変更、ステップの省略、及び追加が可能である。更に、制御回路７１からの指令に基づき、加工装置１上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上記実施形態の機能が実現される場合も本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０４】
Ｓ    加工対象物
１    加工装置
４ｃ  切断手段
４ｐ  印刷手段
５    加工ヘッド
１０  保持部材
２０ｂ，２０ｃ  受信器（検出手段）
６７  投影手段
７１  制御手段、特定手段、決定手段、加工データ生成手段、投影手段、修正手段、加工データ選択手段
９４  記憶手段
【図１】
2014231103.tif 000003
【図２】
2014231103.tif 000004
【図３】
2014231103.tif 000005
【図４】
2014231103.tif 000006
【図５】
2014231103.tif 000007
【図６】
2014231103.tif 000008
【図７】
2014231103.tif 000009
【図８】
2014231103.tif 000010
【図９】
2014231103.tif 000011
【図１０】
2014231103.tif 000012
【図１１】
2014231103.tif 000013
【図１２】
2014231103.tif 000014
【図１３】
2014231103.tif 000015
【図１４】
2014231103.tif 000016
【図１５】
2014231103.tif 000017
【図１６】
2014231103.tif 000018
【図１７】
2014231103.tif 000019