JP2589508B2 - Ｘ−ｙプロッタにおける筆記芯自動供給装置 - Google Patents

Description

【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
における筆記芯自動供給装置に関する。

〔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
のペンと、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〕

上記従来技術の説明で明らかなように、従来、Ｘ−Ｙ
プロッタの機体側に、内部に１本の筆記芯が挿入される
筆記具を複数保持する筆記具ストッカーを設け、この筆
記具ストッカーと画線ヘッド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プロッタにおい
て、筆記具ストッカーの保持する空の筆記具に、Ｘ−Ｙ
プロッタの機体側で、１本づつ筆記芯を供給する筆記芯
自動供給装置を備えたＸ−Ｙプロッタは開発されていな
い。

そこで、機体側に、筆記具ストッカーの上方に位置さ
せて芯貯蔵容器を配置し、この芯貯蔵容器の底部をテー
パー状とし、この底部の芯落下穴から１本の筆記芯を落
下させて、直下の筆記具ストッカーの空の筆記具に芯を
供給するように構成した場合、芯貯蔵容器内の複数の筆
記芯が、芯貯蔵容器の底部のテーパー面に導かれて底部
中央の芯落下穴に集中し、芯詰まり現象が生じて、確実
に１本づつ、芯落下穴から落下させることができないと
いう問題点が存した。本発明は上記問題点を解決するこ
とを目的とするものである。

〔問題点を解決する手段〕

本発明は、作画面に対してＸ−Ｙ軸方向に相対移動可
能な作画ヘッドと、Ｘ−Ｙプロッタの機体に支承され複
数の筆記具保持部を有する筆記具ストッカーとを備え、
該筆記具ストッカーと前記作画ヘッドとの間で相互に筆
記具の交換を自動的に行うようにしたＸ−Ｙプロッタに
おいて、前記筆記具ストッカーの筆記具保持部の上方に
位置させて、複数の筆記芯を収納した芯貯蔵容器を前記
機体に支承し、前記芯貯蔵容器の芯貯蔵部内の筆記芯の
うち１本を芯貯蔵部の底部に設けたテーパー面によって
該底部の中央に開口する芯ガイドの芯挿入穴に導き、該
芯ガイドの芯挿入穴に導いた筆記芯を該芯ガイドの直下
に位置する空の筆記具の芯挿入孔内に落下挿入するよう
に成し、前記芯ガイドを前記芯貯蔵部の底部に上下方向
にスライド自在に配設し、前記芯ガイドに上下方向駆動
機構を連係し、前記芯ガイドが上方向に駆動されたと
き、芯ガイドの上部が前記芯貯蔵部のテーパー状の底面
から該芯貯蔵部の内部方向に所定量突出するように構成
したものである。

〔作用〕

上記した構成において、芯貯蔵部の底部に位置する芯
ガイドの芯挿入穴の上端開口部に複数の芯が同時にかた
まって位置し、芯ガイドの芯挿入穴が筆記芯で詰まった
状態になり、一本の筆記芯が芯ガイドの芯挿入穴に挿入
され難くなっても、芯ガイドが上方向に駆動されると、
芯ガイドの芯挿入穴から筆記芯を散らすことができ、こ
れにより該芯挿入穴の上端の詰まりを除去することがで
きる。この動作を何回かくり返すと、一本の筆記芯が確
実に芯ガイドの芯挿入穴に案内され、該芯ガイドから一
本の筆記芯が下方の筆記具の芯挿入孔に落下挿入され
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11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モータの駆動によって該レール６に沿って移動す
るように、作画ヘッド10が取り付けられている。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、作画ヘッド10に内蔵されたペン昇降機構に連係し
ている。前記Ｙレール６の一端側にはボックス14が配設
され、該ボックス14には、第１図に示すように、回転型
の筆記型の筆記具ストッカー16（カルーゼル）が配設さ
れている。ストッカー16は、ボックス14に固設された減
速機付きモータ（図示省略）の出力軸に連係している。
このモータは、計算機によって制御されるコントローラ
に接続している。ストッカー16の一対の円盤16a,16bか
ら成る下位水平部には一定間隔ごとに筆記具保持部18が
形成され、該各保持部18に筆記具Ｐが脱着可能に保持さ
れている。前記筆記具保持部18の中の所望のものと、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
Ｐ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であ
り、本願発明の要旨ではないのでその詳細な説明は省略
する。前記筆記具Ｐは消耗性筆記芯を受け入れる芯挿入
孔を有し、該孔の上端は筆記具Ｐの上端面の中央に開口
している。前記筆記具Ｐの内部構造は特開昭61−132394
号公報に詳細に開示されている。前記ストッカー16の上
位水平部16cには、前記各保持部18の直上に位置して筒
状の芯貯蔵容器24が固設され該芯貯蔵容器24には、第１
図に示すように、複数の筆記芯26を収納するための芯貯
蔵部24aが形成されている。前記芯貯蔵容器24の底部の
中心には、穴が形成され、該穴の上端は、前記芯貯蔵部
24aの底部に形成されたテーパー部24bの中心に開口して
いる。前記芯貯蔵容器24の底部の穴及び前記芯貯蔵容器
24の下端に固設された筒体27の穴にはパイプ状の芯ガイ
ド28がスライド自在に嵌挿配置されている。前記芯ガイ
ド28に形成された鍔部の下面は、圧縮コイルばね30の弾
発力によって前記筒体27は底部内壁面に弾接している。
前記芯ガイド28の下端部は、前記筒体26の下面より所定
量突出している。32は前記各保持部28ごとにその直上に
設けられた板状のアームであり、これの一端部は、前記
上位水平部16cと一体的な円盤部16dに回転自在に軸34支
されている。前記アーム32の開放端には、凹入部36と、
傾斜面38と、該傾斜面38に隣接した低位水平部40と、該
低位水平部40の下方に位置して突起42が第３図に示すよ
うに形成されている。前記アーム32は、スプリング44の
引張力によって、円盤部16dに突設されたストッパー46
に弾接し、該状態において、前記アーム32の低位水平部
40は、前記芯ガイド28の下端面に位置し、該芯ガイド28
の下端開口部を閉塞している。該状態において、芯ガイ
ド28の上端は、第３図に示すように前記芯貯蔵部24aの
最も低い底面と同一レベル又は、それより若干下位に位
置するように設定されている。48はストッカー16に取り
付けられた残芯受けであり、前記各筆記具保持部18の直
下に配置されている。第１図において、50はボックス14
の底壁に固設されたブラケットであり、これに前記コン
トローラによって制御される減速機付きモータ52が固設
されている。前記モータ52の出力軸54には、該軸54に対
して直角に板状の回動アーム56が、その回動範囲に前記
アーム32の突部42が位置するように、固定されている。
前記回動アーム56には、凹入部58が形成されている。

第７図において、60はボックス14の底壁に固定された
ブラケットであり、これにソレノイド62が固定され、該
ソレノイド62の出力軸64には、金具を介して光学的物体
検出センサ66が取り付けられている。前記ソレノイド62
は、前記モータ52の近傍に配置され、該ソレノイド62が
駆動されて、その出力軸64が突出すると、筆記芯の供給
を受ける位置にある筆記具Ｐの上方に、前記センサ66が
位置するように、前記ソレノイド62の位置が設定されて
いる。前記センサ66は、これの凹入部68内に芯が位置す
ると、該芯を検出し、計算機に検出信号を送る。通常、
センサ66は、筆記芯26の落下経路の側方に待機してい
る。

次に本実施例の動作を第12図に示す、フローチャート
を参照して説明する。

コントローラは計算機の指令によって、ストッカー16
回転駆動用のモータを駆動する。ストッカー16の筆記具
保持部18に保持された所望の筆記具Ｐが、所定の給芯位
置より、若干行き過ぎたところでストッカー16の回転を
停止する（ブロック70）。次に、ストッカー16を逆回転
して所望の筆記具Ｐ及びその上の芯貯蔵容器24が所定の
給芯位置に移動したところで、ストッカー16の上記逆回
転を停止する（ブロック72）。

次に、ソレノイド62を通電して、その出力軸64を第７
図に示す如く突出させ、センサ66を給芯位置にある筆記
具Ｐの上方に位置させる（ブロック74）。次に、コント
ローラはモータ52を駆動して、回動アーム56を第３図イ
に示す初期状態から、図中時計方向に88、２度揺動させ
る（ブロック76）。この回動アーム56の揺動により、回
動アーム56は、対応するアーム32の突部42に衝突する。
この衝突によって、アーム32は、スプリング44の弾力に
抗して、回動アーム56の回転力によつて、第４図イ中、
軸34を中心として反時計方向に揺動する。このアーム32
の揺動によって、芯ガイド28は、第４図ロに示すよう
に、アーム32の傾斜面38に乗り上げ、芯ガイド28はコイ
ルスプリング30の弾力に抗して上昇し、芯ガイド28の上
端は、芯貯蔵部24aの底面より所定長さ突出する。これ
により、芯ガイド28内の一本の芯は、芯貯蔵部24a内の
他の芯と完全に分離される。又芯ガイド28の上端開口部
に複数の筆記芯26が集まって、該開口部が複数の筆記芯
26によって詰まっている場合には、上記芯ガイド28の上
昇によって、芯ガイド28の上端開口部にまたがっている
筆記芯が側方に散らされ、芯ガイド28の筆記芯の詰り状
態が解消される。次に、判定ブロック78で、計算機は、
芯落下処理回数カウンターの値がＭ回であるか否か判定
する。前記カウンターは、最初の、芯落下処理はカウン
トしない。この芯落下処理は、後述する、芯ガイド28の
上下方向にＮ回にわたる振動と芯検出動作とから構成さ
れている。前記カウンターの値がＭ回に達していなけれ
ば、計算機は、判定ブロック80において、芯ガイド28の
上下方向の振動がＮ回であるか否か判定する。NOであれ
ば、コントローラは、モータ52を駆動し、回動アーム56
を、第５図イ，ロに示すように1.8度反時計方向に揺動
する。この揺動によって、芯ガイド28の下端は、アーム
32の低位水平部40に移動し、芯ガイド28は下降する（ブ
ロック82）。次に、コントローラにより、回動アーム56
は、第４図イ，ロに示すように、時計方向に1.8度回動
され、芯ガイド28が上昇する。この下降と上昇で芯ガイ
ド28の一回の振動が完了し、計算機の振動数カウンター
は１をカウントする。上記芯ガイド28が上昇し、芯貯蔵
部24aのテーパー状の底部から突出すると、底部のテー
パーによって底部の中央に集中し、芯ガイド28の上端の
開口部に入らないで芯詰まりをおこしている複数本の筆
記芯は、芯ガイド28の周囲に散らされ、芯詰まりが解消
される。次に、芯ガイド28が下降し、芯ガイド28が第３
図（ロ）に示すように、芯貯蔵部24aの底部から引込む
と、周囲に散らされていた筆記芯がテーパー面に案内さ
れて、底部の中央に寄せられ、そのうちの１本の芯26
が、芯ガイド28の上端開口部に挿入される。この１回目
の芯ガイド28の上下動で、１本の筆記芯が芯ガイド28に
挿入される。しかるにこのとき、筆記芯が芯ガイド28に
挿入されないで、底部の中央に寄せられた複数本の筆記
芯が再び芯詰まりを起こした場合でも、次の芯ガイド28
の上昇によって周囲に散らされ、そして、次に芯ガイド
28が下降したときに、１本の筆記芯のみが芯ガイド28に
挿入されることになる。即ち、芯貯蔵部24a内で芯詰ま
りが生じているとき、１回目の、芯ガイド28の上下動に
よって芯詰まり現象を解除し、芯ガイド28の上端開口部
に１本の筆記芯が入り易いようにし、それが失敗して
も、２回目又は、３回目の芯ガイド28の上下動によっ
て、芯貯蔵部24a内の複数の筆記芯は１本だけ、確実
に、芯ガイド28内に挿入されることになる。次に、計算
機は、芯ガイド28の振動数がＮ回に達しているか否か判
定し、NOであれば、モータ52を1.8度の範囲で正逆回転
させて上記振動動作を繰り返す（判定ブロック80）。振
動回数がＮ回に達したところで、回動アーム56は第４図
イ，ロの状態から、第６図イ，ロに示すように、1.8度
程、時計方向に揺動される。該状態において、芯ガイド
28の軸穴即ち挿入穴は、第６図に示すようにアーム32と
回動アーム56の凹入部36,58に一致し、芯ガイド28内の
芯26は、下方に落下して、芯ガイド28直下の筆記具Ｐの
芯挿入孔に挿入される。筆記具Ｐの芯挿入孔に挿入され
た芯26は、センサ66の凹入部68を通過するとき、センサ
66によって検出され、計算機は、所望の筆記具Ｐに芯26
が挿入されたことを認識する（判定ブロック88）。これ
によって、芯落下処理が完了し、芯落下処理回数カウン
ターは１をカウントする。計算機が判定ブロック88にお
いて、芯なしを認識した場合には、判定ブロック78に戻
って芯落下処理回数がＭ回に達しているか否か判定し、
YESであれば、エラー処理を行い（ブロック94）、NOで
あれば、前述した芯落下処理動作を始めから行う。計算
機が上記判定ブロック88において、芯有りを認識した場
合、ソレノイド62が駆動されて、第８図に示すようにそ
の出力軸64が後退して、元の位置に復帰し（ブロック9
0）、次に、２秒間経過後、他の筆記具への給芯動作又
は、作画動作等に移行する。尚、筆記具Ｐの芯挿入孔に
落下挿入された芯26は、第８図に示すように、筆記具Ｐ
の上方に突出した状態となるが、別途に、芯26を筆記具
Ｐの内部に深く押し込む機構を設けるようにしても良
い。尚、上記の説明から明らかなように、前記モータ5
2、回動アーム56、アーム32は、芯ガイド28を上下方向
に駆動する上下方向駆動機構を構成している。尚、本実
施例では、芯ガイド28が芯貯蔵部24aの底面から上方に
突出したとき、芯ガイド28の下方がアーム32の上面によ
って遮断され、芯ガイド28の上端が蔵貯蔵部24aの底面
と同一又は若干低くなるまで下降したとき芯ガイド28の
下方が凹入部36によって開放される構成となっている
が、芯ガイド28内の芯を落下させるタイミングは上記構
成に特に限定されるものではない。

〔効果〕

本発明は上述の如く、芯貯蔵容器のテーパー状の底面
の中心に芯挿入穴が形成された芯ガイドを配設し、芯貯
蔵容器内の芯がテーパー状の底面に案内されて芯ガイド
の芯挿入穴に一本あて挿入されるように成し、この芯ガ
イドを芯貯蔵容器の底面に対して所定量芯貯蔵容器の内
部方向に突出自在としたので、芯ガイドの芯挿入穴上端
の芯の詰まりを解消でき、該芯挿入穴に一本の芯を確実
に挿入させることができ、この芯を芯ガイド直下の筆記
具の芯挿入孔内に供給落下することができる効果が存す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は側面図、第２図は平面図、第３図は説明図、第
４図は説明図、第５図は説明図、第６図は説明図、第７
図は側面図、第８図は側面図、第９図は平面図、第10図
は平面図、第11図は外観図、第12図はフローチャートで
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,14……ボッ
クス,16……ストッカー,18……筆記具保持部,24……芯
貯蔵容器,24a……芯貯蔵部,26……筆記芯,27……筒体,2
8……芯ガイド,30……コイルばね,32……アーム,34……
軸,36……凹入部,38……傾斜面,40……低位水平部,42…
…突部,44……スプリング,46……ストッパー,48……残
芯受け,50……ブラケット,52……モータ,54……出力軸,
56……回動アーム,58……凹入部,60……ボックス,62…
…ソレノイド,64……出力軸,66……センサー,68……凹
入部

フロントページの続き (72)発明者 木沢 賢司 東京都世田谷区池尻３―１―３ 武藤工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−45420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−156999（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作画面に対してＸ−Ｙ軸方向に相対移動可
   能な作画ヘッドと、Ｘ−Ｙプロッタの機体に支承され複
   数の筆記具保持部を有する筆記具ストッカーとを備え、
   該筆記具ストッカーと前記作画ヘッドとの間で相互に筆
   記具の交換を自動的に行うようにしたＸ−Ｙプロッタに
   おいて、前記筆記具ストッカーの筆記具保持部の上方に
   位置させて、複数の筆記芯を収納した芯貯蔵容器を前記
   機体に支承し、前記芯貯蔵容器の芯貯蔵部内の筆記芯の
   うち１本を芯貯蔵部の底部に設けたテーパー面によって
   該底部の中央に開口する芯ガイドの芯挿入穴に導き、該
   芯ガイドの芯挿入穴に導いた筆記芯を該芯ガイドの直下
   に位置する空の筆記具の芯挿入孔内に落下挿入するよう
   に成し、前記芯ガイドを前記芯貯蔵部の底部に上下方向
   にスライド自在に配設し、前記芯ガイドに上下方向駆動
   機構を連係し、前記芯ガイドが上方向に駆動されたと
   き、芯ガイドの上部が前記芯貯蔵部のテーパー状の底面
   から該芯貯蔵部の内部方向に所定量突出するように構成
   したことを特徴とする筆記芯自動供給装置。