JP2617108B2 - Ｘ−ｙプロッタにおける芯補充方法 - 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ようにしたＸ−Ｙプロッ
タにおける芯補充方法に関する。

〔従来の技術〕

特公昭56−34982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
部た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プロッタが開
示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記タレット式のＸ−Ｙプロッタ及び作画ヘッドに芯
ケースを設けたＸ−Ｙプロッタは、作画ヘッドに複数の
芯カートリッジを保持し、また、複数の芯を保管する芯
ケースを設けるため、作画ヘッドの構造が複雑になり、
そのため作画ヘッドの重量が大きくなって高速作画制御
を行うことができないという欠陥が存した。また、機体
側に筆記具ストッカーを設け、該ストッカーの複数のペ
ン保持部に筆記具を保持するＸ−Ｙプロッタにおいて
は、筆記具ストッカー側の筆記具に対して、芯を補給す
る機構が存しないため、筆記具ストッカーの、芯のなく
なった筆記具は手操作によって芯の入った筆記具に交換
しなければならずきわめて不便であった。

本発明は上記欠陥を除去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、機体側に、芯挿入
孔に消耗性筆記芯を内置するようにした筆記具を保持す
るための筆記具保持部を複数備えた筆記具ストッカーを
設け、該筆記具ストッカーの所望の筆記具保持部と、作
画面に対して相対的に所望の方向に移動可能な作画ヘッ
ドの筆記具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プロッタにおいて、前記筆
記具ストッカー側に、筆記芯を該筆記具ストッカーの各
筆記具保持部に保持されている筆記具に自動的に挿入す
るための芯自動供給装置を設け、前記作画ヘッド側の一
本の筆記具で作画面に対して作画中に、前記ストッカー
側の筆記具に筆記芯を供給するようにしたものである。

〔作用〕

上記した構成において、作画ヘッドが作画面に作画中
に、筆記具ストッカーの各筆記具保持部に保持されてい
る芯なし筆記具に筆記芯の補充が行われる。そのため、
Ｘ−Ｙプロッタの制御部は、筆記具ストッカー側の筆記
具への芯補充を作画制御を中断することなく行うことが
できるので、作画時間の短縮化が達成される。

〔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18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、第19図に示すようにボックス
14に固設された減速機付きモータ19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の一対の円板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。前記ストッカー16
の円盤16a,16bの外周部には筆記具Ｐの周面を嵌合保持
する溝が形成され、該上下の溝の中間に位置して第19図
に示すようにペンストッパー29が固設されている。31
は、揺動アームであり、前記円盤16aと16bに回転自在に
軸支され、一方向にばねにより付勢されている。前記円
盤16a,16bの溝、ペンストッパー25及び揺動アーム31は
前記筆記具保持部18を構成している。筆記具Ｐは、その
半周面が円盤16a,16bの溝の壁面とペンストッパー24の
壁面に当接配置され、該状態において、回動アーム26が
筆記具Ｐの側面に弾接するとともにペンストッパー29の
上端と円盤16aの下面との間に筆記具Ｐの鍔部が脱着自
在に嵌合し、これらの相互作用によって、筆記具Ｐは保
持部18に脱着可能に保持されている。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芯案内用のテーパー部2
4b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の底部内壁
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部
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
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。47は筒状のカムであ
り、これの天壁の中央部は、前記モータ52の出力軸54に
固定されている。56は板状のリードアームであり、これ
の一端に形成された穴が前記出力軸54にスライド自在に
嵌挿されている。該アーム56は、前記カム47の周壁に形
成されたアーム規制溝53に位置し、且つ、出力軸54に圧
縮嵌挿配置されたコイルスプリング55の弾発力により、
前記カム47の天壁の下面に圧接している。前記天壁の下
面と同レベルの溝53の壁面の一端と、該溝53の壁面の他
端との間の、周壁47aの下面には、溝53の水平面より若
干下方向に突出する面を始端ｓとして徐々に突出量が増
大し、終端ｅにおいて突出量が最大となる昇降制御カム
面57が形成されている。前記アーム56の回動軌跡には前
記突部42が位置し、該アーム56には、凹入部58が形成さ
れている。60は前記上位水平部16cに、前記各芯貯蔵容
器24ごとに隣接して固設されたストッパー、62は前記ブ
ラケット42に固設されたストッパーである。前記モータ
52、カム47、ストッパー62及びアーム56は芯供給作動装
置を構成し、該装置と、芯貯蔵容器24、アーム32、芯ガ
イド28及びストッパー60は芯自動供給装置を構成してい
る。

第20図は、筆記具ストッカー16及び芯供給作動装置が基
準位置にある場合を示している。作動装置は作画ヘッド
10とは90度ずれた図中、NO.7に対応する方向に位置して
いる。第20図中、NO.1に対応する位置は、筆記具交換位
置を示し、ストッカー16上のNO.2とNO.4に対応する物理
位置は、直径0.3ミリの筆記芯を収納する芯貯蔵容器24
の専用位置となっている。またストッカー16上のNO.6と
NO.8に対応する物理位置には直径0.5ミリの筆記芯を収
納する芯貯蔵容器24の専用位置となっている。

次に本実施例の作用について説明する。

まず、第21図に示すフローチャートを参照して筆記具ス
トッカー16及び芯供給作動装置の初期設定について説明
する。

まず、コントローラの電源をONとし、初期設定スイッチ
を押すと、機械の安定のために、１秒の時間経過後（ブ
ロック１）、モータ19が駆動され、筆記具ストッカー16
が第20図に示す基準位置に向けて回転する。ストッカー
16の基準位置は、基準位置検出センサ（ブロック２）に
よって検出するとともに、ストッカー16の各筆記具保持
部18に筆記具Ｐが保持されているか否か検出する（ブロ
ック３）。ストッカー16が第20図に示す基準位置に達し
たところで、モータ19の駆動が停止され、ストッカー16
は該位置に位置決めされる（ブロック４）。次に、コン
トローラは、ストッカー16が筆記芯（ペンシル）用の筆
記具ストッカーであるかあるいは別種のストッカーであ
るか否かを判定する（ブロック５）。ストッカー16がペ
ンシル用でない場合は、作画ヘッド10に筆記具を保持し
ているか否か判定し（ブロック６）、保持していない場
合には、初期設定動作をやり直す。保持している場合に
は、作画ヘッド10の筆記具をストッカー16の小さい空き
番号に対応する筆記具保持部18に返却して（ブロック
７）、初期設定工程を完了する。検出したストッカー16
がペンシル用ストッカーである場合には、モータ52を駆
動して、アーム56を第20図に示す方向に駆動し（ブロッ
ク８）、アームが基準位置の方向に設定されたか否かセ
ンサの信号で判定する。アーム56の基準位置が検出され
ない場合には、LEAD−ARMの表示を行い（ブロック1
0）、モータ19はLOCAL状態即ち、コンピュータのCPUと
は遮断した状態で停止する（ブロック11）。アーム56が
基準位置に設定されたことが検出された場合には、作画
ヘッド10に筆記具Ｐを保持しているか否か判定し（ブロ
ック12）、NOであれば初期設定工程を完了する。Yesで
あれば、その保持している筆記具の種類を確認し（ブロ
ック13）、次に、その筆記具の種類に対応する、ストッ
カー16の空いている筆記具保持部18に、その筆記具を返
却して（ブロック14）、初期設定動作を完了する。

上記の如く、初期設定が完了したところで、第22図に示
すように、筆記具交換PCコマンドをコントローラに入力
する（ブロック15）。このPCコマンドによって、ストッ
カー16は回転され、PCコマンドに対応するペン種の筆記
芯を内蔵した筆記具が第20図中、NO.1の位置に達すると
ストッカー16の回転が停止される（ブロック16）。次に
作画ヘッド10がレール６に沿って、ペンストッカー16に
向けて移動し、作画ヘッド10の筆記具保持部12は、第20
図中、NO.1の位置にある筆記具Ｐを保持する（ブロック
17）。次に、コンピュータからコントローラに作画コマ
ンドが入力される（ブロック18）。コントローラは、作
画ヘッドに設けた芯切れ検出センサ（図示省略）に基い
て、筆記具保持部12が保持する筆記具Ｐが芯切れである
か否か判定し、否であれば、作図コマンドに基いて作図
動作を施行する。作画ヘッド10の筆記具保持部12が保持
する筆記具Ｐが芯切れ状態のときは、コントローラは、
芯自動供給装置が自動給芯動作中か否か判定し（ブロッ
ク21）、否であれば、作画ヘッド10は、保持している筆
記具Ｐをストッカー16の対応する筆記具保持部18に返却
する（ブロック22）。

次に、コントローラは３連続又はそれ以上芯切れか否か
判定し（ブロック23）、否であれば、コントローラは、
作画ヘッド10が返却した筆記具Ｐと同種の筆記具がヘッ
ド位置即ち、第20図中、NO.1の位置にくるまでストッカ
ー16を回転させる。尚、判定ブロック23にてYESを判定
すると、コントローラは、Ｘ−Ｙプロッタのエラーを認
識し、Ｘ−Ｙプロッタを停止させる（ブロック25）。ブ
ロック24でのストッカー16の回転制御が完了したところ
で、作画ヘッド10が第20図中、NO.1の位置のストッカー
16に保持されている筆記具Ｐを保持し、次に、上記判定
ブロック19に戻って作画動作に移行する。この作画動作
と並行して、自動給芯動作（ブロック27）が施行され
る。

次に、上記自動給芯動作を第23図を参照して説明する。

コントローラはコンピュータの指令によって、作画ヘッ
ド10から返却された芯切れ筆記具Ｐが第20図中、NO.7で
示す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28）。次に、スト
ッカー16を逆回転して芯切れ筆記具が上記給芯位置に位
置したところで、ストッカー16の上記逆回転を停止する
（ブロック29）。次に、コントローラはモータ52を駆動
して、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178.2度回転させる（ブロック30）。このア
ーム56の揺動回転により、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、アーム56の回転力によっ
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、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26は、芯
貯蔵部24a内の他の複数の芯26と完全に分離される。次
に、コントローラは、モータ52を駆動し、アーム56を第
５図に示すように、1.8度反時計方向に揺動する（ブロ
ック31）。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。次にコントローラによりアーム56は、第４図に示す
ように、時計方向に1.8度回動され（ブロック32）、芯
ガイド28が上昇する。この下降と上昇を任意のＮ回数繰
り返し、芯ガイド28を振動させる。Ｎ回の芯ガイド振動
動作が完了したところで、アーム56は、第４図の状態か
ら第６図に示すように、時計方向1.8度揺動される（ブ
ロック33）。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。２秒経過後（ブロック34）、コントローラは、モ
ータ52を駆動して、カム47を第６図中、時計方向に540
度回転させる（ブロック35）。この回転中、アーム56
は、まず、第13図に示すようにストッパー30に衝突す
る。次にアーム56は、カム47のアーム規制溝53から外
れ、アーム56はカム47の昇降制御カム面57の案内によっ
て第８図に示すように垂直方向に下降し、筆記具Ｐに挿
入されている芯を更に奥方向に押し込んで、筆記具Ｐの
残芯26′を筆記具Ｐから押し出す。アーム56による芯の
筆記具Ｐへの押し込みが完了したところで、第９図及び
第15図に示すように、アーム56は、ストッパー60から外
れる。これにより、アーム56はカム47のカム面57に係止
された状態で、カム47と連動して時計方向に連動し、ア
ーム56は、第10図及び第16図に示すようにモータ側のス
トッパー62に係止される。次にカム47のみが時計方向に
回転し、アーム56は、第11図及び第17図に示すようにカ
ム面57の最大突出位置から外れて、コイルスプリング55
の弾発力により、上昇復帰し、アーム56はカム47のアー
ム規制溝53に嵌合位置する。次にアーム56が第２図に示
す初期状態に達したところでモータ52の回転が停止す
る。次に、コントローラは、ストッカー16を回転させ、
該ストッカー16の複数の筆記具保持部18のうち、現在、
作画ヘッド10が保持する筆記具Ｐが返却されるべき空の
筆記具保持部18を、作画ヘッド10と向き合う第10図中、
NO.1の位置まで移動させる（ブロック36）。尚、筆記具
貯蔵部24a内の芯26は、そのうちの一本がテーパー面24b
に案内されて下降状態の芯ガイド28内に自動的に挿入さ
れる。

〔効果〕

本発明は上述の如く、作画中に、ストツカー側の筆記
具に給芯作業を行うようにしたので、給芯作業を作画作
業を中断させることなく行うことができ、作画を能率的
に行う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図は側面図、第10図
は側面図、第11図は側面図、第12図は平面図、第13図は
平面図、第14図は平面図、第15図は平面図、第16図は平
面図、第17図は平面図、第18図は外観図、第19図は正面
図、第20図は説明図、第21図はフローチャート、第22は
フローチャート、第23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,46,60,62……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……ストッ
パー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機体側に芯挿入孔に消耗性筆記芯を内置す
   るようにした筆記具を保持するための筆記具保持部を複
   数備えた筆記具ストッカーを設け、該筆記具ストッカー
   の所望の筆記具保持部と、作画面に対して相対的に所望
   の方向に移動可能な作画ヘッドの筆記具保持部との間で
   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プロッタにおいて、前記筆記具ストッカー側に、筆記
   芯を該筆記具ストッカーの各筆記具保持部に保持されて
   いる筆記具に自動的に挿入するための芯自動供給装置を
   設け、前記作画ヘッド側の一本の筆記具で作画面に対し
   て作画中に、前記ストッカー側の筆記具に筆記芯を供給
   するようにしたことを特徴とする芯補充方法。