JP2524770B2 - X−yプロッタにおける芯押し込み装置 - Google Patents

X−yプロッタにおける芯押し込み装置

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JP2524770B2 JP62237016A JP23701687A JP2524770B2 JP 2524770 B2 JP2524770 B2 JP 2524770B2 JP 62237016 A JP62237016 A JP 62237016A JP 23701687 A JP23701687 A JP 23701687A JP 2524770 B2 JP2524770 B2 JP 2524770B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉛芯などの消耗性筆記芯を内蔵した筆記具を
用いて作画面上に自動的に作画を行うX−Yプロッター
における芯押し込み装置に関する。
〔従来の技術〕
特公昭56−34892号公報には、プロッタヘッドのタレ
ット式マガジンに複数の筆記芯を保持し、所望の筆記芯
を押しピンによって加圧して作画面に当接し、該筆記芯
によって作画面上に線画を行うタレット式のX−Yプロ
ッターが開示されている。また、特開昭57−138997号公
報には、機体側に回転型の筆記具ストッカー即ちカルー
ゼルを設け、該カルーゼルの複数のペン保持部に筆記芯
を内挿した芯カートリッジを保持せしめ、作画ヘッド側
のピンと、カルーゼルのペン保持部との間で相互に芯カ
ートリッジの交換を行う事ができるようにしたX−Yプ
ロッターが開示されている。
また、実開昭60−80996号公報には、作画ヘッドに設
けた筆記ブロックに芯ケースを設け、該芯ケース内の一
本の芯を筆記ブロック内ホルダに供給して、該芯ホルダ
によって保持した筆記芯によって作画面に対して線画を
行うX−Yプロッターが開示されている。
また、特開昭61−132394号公報には、機体に設けた筆
記具ストッカーの複数のペン保持部に芯自動繰り出し機
構を内蔵した筆記具を保持し、該ストッカー側のペン保
持部と作画ヘッド側のペン保持部との間で相互に筆記具
の交換を行うことができるようにしたX−Yプロッター
が開示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のように、作画ヘッドに芯ケースを設け、該芯ケ
ース内の複数の芯のうち一本の芯をテーパー面によって
芯ホルダの細いチャック穴に導く構成とした場合、芯ケ
ース内の一本の芯がチャック穴の上端にとどまり細いチ
ャック穴に導かれない場合があり確実に一本づつ芯を芯
ホルダの細いチャック穴に供給することができなかっ
た。本発明は上記欠陥を除去した芯押し込み装置を提供
することを目的とするものである。
〔問題点を解決する手段〕
上記目的を達成するため、本発明は、用紙載置面とこ
れに対して移動可能な作画ヘッドとから成るX−Yプロ
ッターにおいて、前記用紙載置面の端部側に昇降部材を
昇降自在に支持し、前記昇降部材に隣接して軸体を上方
向に弾接して昇降自在に支持し、前記軸体に前記昇降部
材を上昇位置に係止するための第1の係止部材を設け、
前記昇降部材に前記係止部材の上面にのみ係合する係合
面を設け、前記昇降部材に隣接して、該昇降部材を上昇
位置にて係合するための第2の係止部材を係止解除方向
に揺動可能に設け、前記軸体に該軸体が所定量下降する
と前記第2の係止部材と係合して該係止部材を係止解除
方向に揺動するための係止解除部材を設け、前記軸体の
下部に前記作画ヘッドのカム部材と係合して前記作画ヘ
ッドの所定方向の移動運動を前記軸体の下降方向の移動
運動に変換する係合部材を取り付け、この係合部材と連
動する前記係止解除部材が前記第2の係止部材を係止解
除方向に揺動する位置まで下降されたとき、前記作画ヘ
ッドの筆記具保持部に保持された筆記具の位置が丁度前
記昇降部材の直下となるように構成したものである。
〔作用〕
作画ヘッドの筆記具保持部に筆記具を保持した状態
で、作画ヘッドが所定方向に移動すると、作画ヘッドの
カム部材が軸体の係合部材と係合して、作画ヘッドの上
記移動に伴い軸体が下降する。軸体が下降すると、昇降
部材は、軸体と連動する第1の係止部材との係合が解除
され、昇降部材はその落下が第2の係止部材によって係
止される。更に、軸体が下降すると、作画ヘッド側の筆
記具が昇降部材の直下に位置するとともに軸体の下降と
連動する係止解除部材が第2の係止部材と係合して該第
2の係止部材を係止解除方向に揺動する。これにより昇
降部材は支えを失い、自重及び又はばね力によって落下
下降し、その直下の筆記具の上面に衝突して、筆記具の
上面から突出する筆記芯を筆記具の内部方向に、筆記具
の上面から突出しない位置まで押し込む。更に作画ヘッ
ドが上記所定方向に移動すると、係合部材と作画ヘッド
側のカム部材との係合が解除され、軸体は、上昇復帰
し、この軸体の上昇に伴う第1の係止部材の上昇と連動
して昇降部材も上昇復帰するとともに、第2の係止部材
も初期状態に復帰する。
〔実施例〕
以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例を参照し
て詳細に説明する。
第14図において、2は用紙駆動型のX−Yプロッタの
機体であり、用紙載置板4上に水平にYレール6が固設
されている。載置板4の両側に配設された、駆動ローラ
と押えローラとから成るピンチローラ機構によって、載
置板4上の用紙8の両側が支持され、Xモータ(図示省
略)によって駆動される前記駆動ローラの回転によっ
て、載置板4上の用紙8は前後(+・−X方向)に送ら
れる。前記Yレール6にはYモータ(図示省略)の駆動
によって該Yレール6に沿って移動するように、作画ヘ
ッド10が取付けられている。12は作画ヘッド10に設けら
れた筆記具保持部であり、該保持部12は、第12図に示す
ように、作画ヘッド10の基板12に固設された昇降ガイド
軸14に昇降自在に嵌合する昇降体16に取り付けられてい
る。前記基板12には、ブラケットを介してコントローラ
によって制御されるDCモータ18が固設され、該モータ18
の出力軸に固着された歯車20は、基板12に一体的な支持
板21に回転自在に軸22支された大歯車24と噛合してい
る。前記大歯車24のボス部に形成されたプーリ部26に
は、ワイヤロープ28が巻き回され、該ロープ28の一端
は、前記昇降体16に連結する部材30の上部に連結し、ロ
ープ28の他方は、前記基板12に回転自在に支持されたプ
ーリ32に掛けられ、更に、ロープ28の他端は、前記部材
30の下部に連結している。前記DCモータ18、歯車20、大
歯車24、プーリ部26、プーリ32、ワイヤロープ28、部材
30、昇降体16、ガイド軸14は、ペン昇降機構を構成し、
前記DCモータ18が計算機によって制御されるコントロー
ラの指令で正逆回転すると、前記昇降体16がガイド軸14
に沿って昇降し、これによって筆記具保持部12が載置板
4に対して垂直方向に上下動するように構成されてい
る。尚、第12図中、34はパルスエンコーダであり、筆記
具保持部12の昇降運動量をコントローラにパルス信号で
フィードバックするためのものである。第14図におい
て、前記Yレール6の一端側にはボックス34が配設さ
れ、該ボックス34には、第1図に示すように、回転型の
筆記具ストッカー36(カルーゼル)が配置されている。
ストッカー36はボックス34内に固設された減速機付きモ
ータ38の出力軸に連結している。ストッカー36の一対の
円盤部36a,36bには、複数の公知の筆記具保持部(図示
省略)が形成され、該保持部のうちの所望のものと、前
記作画ヘッド10の筆記具保持部12との間で相互に筆記具
の交換を自動的に行うことができるように構成されてい
る。尚、この筆記具自動交換のための構成は公知なの
で、その詳細な説明は省略する。前記ストッカー36の上
位水平部36cには、複数個の筒状の芯貯蔵容器40が立設
されている。芯貯蔵容器40には、第1図に示すように、
複数の筆記芯を収納するための芯貯蔵部40aを有し、該
容器40の底部に形成された小孔42の上端は前記芯貯蔵部
40aに連通し、小孔42の下端は、前記容器40の下面に開
口している。前記芯貯蔵部40の底部には、テーパー面44
が形成され、該テーパー面によって、芯貯蔵部40a内の
筆記芯46のうちの一つが前記小孔42にスライド自在に嵌
合するパイプ状の芯ガイド48内に案内されるように構成
されている。50は前記ストッカー36に回転自在に軸52支
された揺動板であり、これに形成された水平板部54の上
面に、前記芯ガイド48に一体的に形成された板部56が自
重によって載置されている。前記揺動板50は、ばね部材
58によって、第1図中、前記軸52を中心として、反時計
方向に付勢され、前記水平板部54に形成された溝60の端
面がストッパー軸62に弾接している。前記水平板部54に
は、揺動板50が第1図中、軸52を中心として、時計方向
に所定角度傾いたとき、前記芯ガイド48の軸穴に一致す
るようにガイド穴64が透設されている。
次に、第1図及び第9図を参照して芯押し込み機構に
ついて説明する。
66は、前記ボックス34の側板68に固設されたブラケッ
トであり、これに断面四角形状の中空の筒体70が固定さ
れ、この筒体70に細長状の昇降部材72がスライド自在に
嵌挿されている。昇降部材72の上端にはガイド軸74が突
設され、該ガイド軸74は、前記ブラケット66の上位水平
部66aに透設された穴にスライド自在に嵌挿されてい
る。76は前記ブラケット66に形成されたブロック78に回
転自在に軸80支されたカムから成る係止部材であり、該
係止部材76の平坦上面76aの一方は、前記昇降部材72の
上部に形成された凹入部82内に位置し、平坦上面76aの
他方は、ばね84の弾力によって、ブロック78の係止面78
aに弾接している。前記係止部材76の下面には傾斜面が
形成されている。86は、前記筒体70と適宜の間隔を存し
て平行となるように前記ブラケット66に固設された筒体
であり、これに軸体88がストロークボールベアリングを
介して筒体86の長手方向に沿ってスライド自在に嵌挿配
置されている。筒体86の側壁には、その長手方向に沿っ
て長孔90が透設され、前記軸体88に直角方向に固設され
た突起状の係止部材92の先端が前記長孔90を経て外部に
突出し、該係止部材92の先端は、前記昇降部材72に形成
された凹入部94内に位置している。前記軸体88の上端に
固定された係止解除部材94と筒体86の上端に固定された
カバー96との間に位置して、前記軸体88の上部には、コ
イルスプリング98が圧縮嵌挿され、該スプリング98の弾
発力によって、軸体88は、係止部材92が長孔90の上端面
に係止されるまで上昇している。前記ブラケット66の上
位水平部66aと昇降部材72の上端面との間に位置して、
前記ガイド軸74には、コイルスプリング100が嵌挿配置
されている。このコイルスプリング100は、前記コイル
スプリング98よりもばね力が弱く設定されている。その
ため昇降部材72は、前記係止部材92の上昇力によって、
第9図に示す如く、スプリング100の弾力に抗して所定
位置まで上昇させられている。102は前記軸体88の下部
に固定された係合部材であり、これの平坦な側面102aに
切欠部102bが形成され、該切欠部102bによって、前記側
面102aに対して垂直な面を有する案内面102cを形成し、
該案内面102cは、前記軸体88の長手方向に対して、第1
図及び第2図に示すように、図中、時計方向に所定角度
α程傾斜している。前記案内面102cに対応して、前記作
画ヘッド10の基板12に固設された突起板104には、第13
図に示すように係止面106aと傾斜面106bとを有するカム
部材106が回転自在に軸108支されている。前記カム部材
106は、ばね力によって第13図中、軸108を中心として反
時計方向に付勢され、カム部材106の側面が突起板104の
ストッパー面104aに弾接している。尚、本発明の実施例
で使用される筆記具Pは消耗性筆記芯を受け入れる芯挿
入孔を有し、該挿入孔は筆記具Pの上端面の中央に開口
するとともに、筆記具Pは内部に芯自動繰り出し機構を
内蔵している。この筆記具Pの内部構造は特開昭61−13
2394号公報に詳細に開示されているのでその説明及び図
示は省略する。
次に本実施例の作用について説明する。
作画ヘッド10が保持している筆記具Pの芯が消耗して
短くなった場合、筆記具Pに新しい芯を供給しなければ
ならない。この場合、X−Yプロッタのコントローラ
は、芯自動供給プログラムに移行する。このプログラム
が開始されると、まず、モータ38が駆動されて、ストッ
カー36が回転し、所望の種類の芯を収納している芯貯蔵
容器40が、Yレール6に沿った作画ヘッド10の移動の延
長線上に位置する。次に、作画ヘッド10はYレール6に
沿って、ボックス34方向に移動し、作画ヘッド10の筆記
具保持部12がボックス34の仕切板68の切欠部からボック
ス34の内部に侵入する。このとき、作画ヘッド10側のカ
ム部材106の傾斜面106bが係合部材102の側面102aの下部
に衝突し、カム部材106は、ばね力に抗して、第7図に
示すように、時計方向に回動する。一方、作画ヘッド10
のボックス34方向の移動によって、作画ヘッド10の筆記
具保持部12の端面が第2図に示すように揺動板50の下部
を押動し、揺動板50は、第2図中、軸52を中心として時
計方向に傾斜する。この傾斜により、芯ガイド48は上昇
し、その上端が芯貯蔵部40aの底面から所定長さ突出す
る。作画ヘッド10の筆記具保持部12がボックス34内の所
定限界位置まで移動すると、第2図に示すように、揺動
板50の上位水平部54の穴64が芯ガイド48の軸穴と丁度一
致し、芯ガイド48内の筆記芯46は下方に落下して、作画
ヘッド10の筆記具保持部12に保持されている筆記具Pの
芯挿入孔内に挿入される。この状態では、筆記芯は、筆
記具Pの内部との摩擦により筆記具Pの内部の深くまで
完全に挿入されず、ある程度筆記具Pの上面より突出し
た状態となる。一方カム部材106は、第6図に示すよう
に係合部材102の側面102aとの弾接状態から外れ、カム
部材106の係止面106aがばね力によって係合部材102方向
に突出して、カム部材106の係止面106aは係合部材102の
案内面102cの下部にこれとの衝突線上で対向する。
次に、作画ヘッド10は、上記侵入方向とは、逆方向
に、Yレール6に沿って若干後退する。作画ヘッド10の
上記後退移動によって、カム部材106の係止面106aは、
作画ヘッド10の移動力によって、係合部材102の案内面1
02cに沿って移動する。上記案内面102cに沿って、カム
部材106が移動すると、案内面102cの傾斜構造によっ
て、係合部材102は、カム部材106により下方向に加圧さ
れ、この下降力によって下方向に移動する。このとき、
係合部材102と連動して、軸体88及び係止部材92が下降
するため、昇降部材72は係止部材92による係止状態が解
除されるとともに、凹入部82の上端面80aが、係止部材7
6の上面76aに係止される。作画ヘッド10に保持されてい
る筆記具Pが昇降部材72の直下まで後退すると、第10図
に示すように、係止解除部材94が、係止部材76に衝突
し、この係止部材76を、軸80を中心として反時計方向に
回転させる。これにより、昇降部材72は、支えを失っ
て、ばね力及び自重により、下方向に落下し、第3図に
示すように、筆記具Pの上面から突出する筆記芯を、筆
記具Pから突出しない状態まで押し込む。一方、作画ヘ
ッド10の後退移動により、揺動板50はばね58力によって
原位置に復帰し、芯ガイド48の下端開口部は、揺動板50
の上位水平部54の上端によって閉塞される。カム部材10
6が昇降部材102を最も押し下げた状態は、第5図に示さ
れている。更に、作画ヘッド10が後退移動すると、カム
部材106の係止面106aと、昇降部材102との係合が外れ、
軸体88は、コイルスプリング98の弾発力によって上昇復
帰し、このとき、昇降部材72も係止部材92によって原位
置まで上昇させられるとともに、係止部材76は、凹入部
82内に位置して、芯押し込み機構は、第9図に示す初期
状態に復帰する。尚、本発明の実施に際しては、芯検出
装置を設けることができ、筆記具Pへの芯供給が確認で
きなかった場合には、芯供給を確認できるまで何度か作
画ヘッド10をボックス34に対して侵入、後退移動を行う
ようにしても良い。
〔効果〕
本発明は、作画ヘッドの往復移動のみによって、他に
駆動源を用いることなく、筆記芯を筆記具内に該芯が上
方に突出しない状態まで押し込むことができ、他に駆動
源を用いた場合に比し、動作制御を容易に行うことがで
きるとともに機構を簡単にすることができる効果が存す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は断面図、第2図は断面図、第3図は断面図、第
4図は一部の平面図、第5図は平面図、第6図は平面
図、第7図は平面図、第8図は平面図、第9図は断面
図、第10図は断面図、第11図は断面図、第12図は断面
図、第13図は平面図、第14図は外観図である。 2……機体,4……用紙載置板,6……Yレール,8……用
紙,10……作画ヘッド,12……筆記具保持部,12……基板,
14……昇降ガイド軸,16……昇降体,18……DCモータ,20
……歯車,22……軸,24……大歯車,26……プーリ部,28…
…ロープ,30……部材,32……プーリ,34……ボックス,36
……ストッカー,38……モータ,36a,36b……円盤部,36c
……上位水平部,40……芯貯蔵容器,40a……芯貯蔵部,42
……小孔,44……テーパー面,46……筆記芯,48……芯ガ
イド,50……揺動板,52……軸,54……水平板部,56……板
部,58……ばね部材,60……溝,62……ストッパー軸,64…
…ガイド穴,66……ブラケット,68……側板,70……筒体,
72……昇降部材,74……ガイド軸,76……係止部材,78…
…ブロック,80……軸,82……凹入部,84……ばね,86……
筒体,88……軸体,90……長孔,92……係止部材,94……係
止解除部材,96……カバー,98……コイルスプリング,100
……コイルスプリング,102……係合部材,104……突起
板,106……カム部材,108……軸

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】用紙載置面とこれに対して移動可能な作画
    ヘッドとから成るX−Yプロッターにおいて、前記用紙
    載置面の端部側に昇降部材を昇降自在に支持し、前記昇
    降部材に隣接して軸体を上方向に弾接して昇降自在に支
    持し、前記軸体に前記昇降部材を上昇位置に係止するた
    めの第1の係止部材を設け、前記昇降部材に前記係止部
    材の上面にのみ係合する係合面を設け、前記昇降部材に
    隣接して、該昇降部材を上昇位置にて係合するための第
    2の係止部材を係止解除方向に揺動可能に設け、前記軸
    体に該軸体が所定量下降すると前記第2の係止部材と係
    合して該係止部材を係止解除方向に揺動するための係止
    解除部材を設け、前記軸体の下部に前記作画ヘッドのカ
    ム部材と係合して前記作画ヘッドの所定方向の移動運動
    を前記軸体の下降方向の移動運動に変換する係合部材を
    取り付け、この係合部材と連動する前記係止解除部材が
    前記第2の係止部材を係止解除方向に揺動する位置まで
    下降されたとき、前記作画ヘッドの筆記具保持部に保持
    された筆記具の位置が丁度前記昇降部材の直下となるよ
    うに構成したことを特徴とする芯押し込み装置。
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