ずれを考慮したカッティングプロッタの経路計画法

Abstract

A cutting plotter, which grasps a blade by a pen carriage, is used for cutting a sheet of paper. Although the direction of the blade changes automatically according to the cutting path, the blade may hook the paper and causes a paper jam. Since a paper jam significantly affects the quality of the cutting, an adhesive sheet and electrostatic adsorption are used to prevent movement of the material. In this paper, we note that a paper jam occurs when the tension caused by the blade is not resisted by the paper, and we show how to predict the occurrence of paper jams, based on the geometry of the cutting shapes. Further, we show that paper jams are avoidable by selecting an appropriate cutting order, even when only the border of the sheet of paper is fixed. We propose an algorithm for finding a jam-free paper-cutting path. We evaluate our algorithm with experiments and show its effectiveness.

概要

一般的なプロッタの可動装置部分に刃が装着されたカッティングプロッタは紙を切るのに使われる．紙を切る際，紙が動かないよう固定する必要があるが，固定が十分でないことがしばしばあり，刃が紙に引っかかり紙がずれて切れずに歪んでしまうことがある．紙のずれは切り出しの質に重大な影響を与えるため，回避しなければならない．本研究では，刃により引き起こされる張力に対し抗力が働かない場合に紙のずれが発していることに注目し，ずれが起こるかどうかを切られた線の形状から予測する方法を示す．その上で，紙の端のみを固定している状況において，適切な切り順を選ぶことで紙のずれの発生を避けることが可能であることを証明する．さらに，ずれの起きないカッティング経路を導出するアルゴリズムを提案する．そして，実験により我々のアルゴリズムを評価し，その有効性を示す．

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Publication

• Kenjiro Nakajima, Jun Mitani, Yoshihiro Kanamori, Yukio Fukui: "Path planning for cutting plotters with consideration on avoiding paper jams"，Asian Conference on Design and Digital Engineering 2012, 2012-12.
• 中島 健次郎, 三谷 純, 金森 由博, 福井 幸男, "ずれを考慮したカッティングプロッタにおける経路計画法", 日本図学会2012年度秋季大会, 2012-12. (研究奨励賞受賞)