JPH03114798A - 自動製図機におけるペン種判別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動製図機の筆記芯自動供給装置に用いられ
る芯貯蔵容器あるいは、筆記具ス１−ツカに保持された
筆記具の内部の筆記芯等の芯径、色、濃度等を識別する
ためのペン種判別方法に関する。

〔従来の技術〕

筆記具ストッカが保持する複数の筆記具に、筆記芯を自
動的に供給する装置は、特開平１−１３６７９６号公報
に開示されている。上記装置において、芯貯蔵容器は特
定の筆記具ストッカーの筆記具上に固定配置され、筆記
具ストッカーの筆記具に筆記芯を供給する場合は、その
上に固設された芯貯蔵容器内の筆記芯が供給される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記構成の場合、芯貯蔵容器と筆記具との間で自由な組
み合わせができない。この問題を解決するため、出願人
は、芯貯蔵容器側と筆記具側とを回転自在として、両者
を自由に組み合わせることができるようにした自動給芯
装置を開発した。この場合、各芯貯蔵容器と各筆記具の
種類即ちペン種を検出しなければならない。ペン種を判
別する方法として、筆記具及び芯貯蔵容器にペン種識別
のためのマークを直接固着あるいは塗着し、このマーク
をセンサによって検出するという方法が採用された。こ
の場合、例えば、予じめ０．５ｎｎの芯径を表示するマ
ークが付された筆記具は、更に色の識別マークを含む筆
記具として使用することができない。この場合には、別
途に新しい筆記具を用意し、それに新しいマークを付す
必要が存する。即ち、０．５ｍｍの芯径がマーク表示さ
れた筆記具を、赤色のカラー表示が付された０、５ｎｎ
の芯径の筆記芯を内蔵した筆記具として用いることがで
きないという不都合が存した。このことは、芯貯蔵容器
も同様である。本発明は上記欠陥を除去することを目的
とする。

〔問題点を解決する手段〕 （１）上記目的を達成するため、本発明は、筆３− 記具の外周面に筆記具内の筆記芯あるいはインクの種類
を示す識別マークを付し、この識別マークを検出して筆
記具の種類を判定する方法において、前記筆記具に脱着
自在にキャンプを嵌着し、このキャップに種類識別マー
クを付し、この識別マークを検出して筆記芯の種類を判
定するようにしたものである。

（２）上記１」的を達成するため、本発明は、筆記具内
に筆記芯を供給するための芯貯蔵容器の外周面に該芯貯
蔵容器内の筆記芯の種類を示す識別マークを付し、この
識別マークを検出して芯貯蔵容器の種類を判定する方法
において、前記芯貯蔵容器に脱着自在にキャップを嵌着
し、このキャップに種類識別マークを付し、この識別マ
ークを検出して芯貯蔵容器の種類を判定するようにした
ものである。

〔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８図において、２は用紙駆動型のＸ−Ｙプロー４− ツタの機体であり、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、回転型の筆記具ストッカー１６（カルーゼル）
が配設されている。筆記具ストッカー１６は、ボックス
１４の基板に固設された管状体１７に脱着自在に回転自
在に嵌合し、筆記具ストッカー１６の外部外周面に形成
された歯車７０が、前記基板に固設されたストッカ回転
モータ１９の出力軸に固着されたピニオンギア７４と噛
み合っている。ギア７４と歯車７０は、筆記具ストッカ
］６を管状体１７に挿入すると、自動的に噛み合うよう
に構成されている。前記モータ１９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１６
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は入れる芯押入孔を有
し、鎖孔の上端は筆記具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６１−１．３２３
９４号公報に詳細に開示されている。前記ボックス１４
の基板には給芯タンク回転モータ７２が固定され、該モ
ータ７２に、前記管状体１７に遊嵌配置された回転軸７
６が固定さ一 れている。７８は給芯ストッカーであり、これに、４本
の筒状の芯貯蔵容器２４が前記筆記具保持部１８と同間
隔で脱着自在に保持されている。前記芯貯蔵容器２４の
配列円線と筆記具保持部１８に保持された筆記具Ｐの配
列円線は互いに一致している。前記給芯ストッカー７８
の下端は、前記回転軸７６の上端に脱着可能にキー結合
している。

前記ス１−ツカ−１６，７８は、ボックス１４の天壁の
穴から該ボックス１４内に装着あるいは取り外し得るよ
うに構成されている。前記芯貯蔵容器２４には、第２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。２７は芯貯蔵容器２４の
底部に固着された円盤状の芯受皿であり、これの上部は
ゆるやかな外テーパー面２４ｂを有する円錐形状に形成
されている。前記芯受皿２７の下端管部には取り付は管
３０が固着され、該取り付は管３０は、前記筆記具スト
ッカー１６の上位水平部１６ｃ外径部に軸方向に透設さ
れた穴に、脱着自在に嵌着されている。前記芯受皿３０
の中心には、軸方向に芯鞘下孔２８ａが透設され、該芯
鞘下孔２８ａは、前記取り付は管３０に軸方向に形成さ
れた芯鞘下孔２８ｂに連通している。前記取り付は管３
ｏの下端は、給芯ストッカー７８の下位円盤部７８ａの
下面に所定長さ突出し、該取り付は管３０の下端面に上
記芯鞘下孔２８ｂの下端が開口している。

２４ｃは前記芯受皿２７の上面に所定の深さで穿設され
た芯ガイド溝であり、第４図に示す如く、平面形状が略
扇形に形成され、芯鞘下孔２８ａ即ち扇のかなめの部分
に向けて集束する一対のテーパー壁２４ｄ、２４ｅを有
している。上記芯ガイド溝２４ｃの一方のテーパー壁２
４ｄに対する他方のテーパー壁２４ｅの成す角度は３０
度に設定されている。前記芯ガイド溝２４ｃの底面は、
第２図に示す如く、外テーパー面２４ｂと平行に設定さ
れている。３２は前記芯貯蔵容器２４ごとに設けられた
シャッター板であり、これの一端部は、前記円盤部７８
ａ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、これに隣接した遮蔽面３２
ａと該遮蔽面３２ａの− 下方に位置して突部４２が形成されている。前記シャッ
ター板３２は、スプリング４４の引張力によって、円盤
部７８ａに突設されたストッパー４６（第５図参照）に
弾接し、該状態において、前記シャッター板３２の遮蔽
面３２ａは、前記芯鞘下孔２８ｂの下端に位置し、該芯
鞘下孔２８ｂの下端開口部を閉塞している。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は板状の回動アームであり、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。第６図に示すよ
うに、前記カム４７の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４
７ａの下面には、溝５３の水平面よりも若干下方向に突
出する面を始端Ｓとして除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４
２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
記シャッター板３２は開閉機構を構成し、モータ５２と
アーム５６は開閉機構の開閉部を開閉制御する開閉制御
機構を構成し、前記モータ５２、カム４７、ストッパー
６０．６２及びアーム５６は芯押し下げ機構を構成して
いる。前記芯貯蔵容器２４の上部外周面には、その物理
的構造即ち主として収納する筆記芯の径の種類を示す基
本的識別マークＭ１が付されている。同様に筆記具Ｐの
上部外周面にも、第９図に示すように、収納する筆記芯
の径の種類を示す基本的識別マークＭ１が付されている
。８０は、前記芯貯蔵容器２４と筆記具Ｐに脱着自在に
嵌着されたキャップであり、これに、収納された筆記芯
の色や濃度の種類を示す付加的識別マークＭ２が付され
ている。８２．８４及び８６．８８は、前記マークＭｌ
、Ｍ２を検出するためのセンサであり、用紙載置板４に
ブラケット（図示省略）を介して配設されている。前記
センサ８２，８４及び８６．８８はコントローラに接続
している。第７図は、筆記具ストッカー１６及びアーム
５６が基準位置（初期状態）にある場合を示している。

回動アーム５６は作画ヘッド１０とは９０度ずれた図中
、Ｎ００７に対応する方向に位置している。第７図中、
Ｎ０１１に対応する位置は、筆記具交換位置を示し、ス
トッカー１６のＮｏ、２、Ｎ００４、Ｎｏ、６、ＮＯ，
８に対応する物理位置は、筆記具の専用位置である。

次に本実施例の作用について説明する。

筆記具ストッカー１６、給芯ストッカー７８及び回動ア
ーム５６の初期設定について説明する。

１１ 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、
モータ１９，７２がコントローラの制御により駆動され
、筆記具ストッカー１６及び給芯ストッカー７８は基準
位置に向けて回転する。ストッカー１６．７８の基準位
置は基準位置センサ（図示省略）によって検出される。

次に、モータ１９，７２が駆動されて、ストッカー１６
及び７８が保持する筆記具Ｐ及び芯貯蔵容器２４が順次
センサ８４，８８及び８２．８６の前に持ち来たされ、
ここで、筆記具Ｐと芯貯蔵容器２４の種類が検出され、
この種類データはメモリに記憶される。上記の如く、初
期設定が完了したところで、筆記具交換ＰＣコマンドを
コントローラに入力する。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７図中、Ｎ０１１の
位置に達するとストッカー１６の回転が停止される。次
に作画ヘット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２ １０の筆記具保持部１２は、第７図中、Ｎ０１１の位置
にある筆記具Ｐを保持する。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。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
れであるが否が判定し、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］２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、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に対応する筆記具保持部１８に
返却する。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、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７図中、Ｎｏ、１の位置にくるまでストッ
カー１６を回転させる。作画ヘッド１ｏが第７図中、Ｎ
００１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、作画動作に移行する。この作画動作
と並行して、自動給芯動作が施行される。

次に、自動給芯動作について説明する。

コントローラはコンピュタ−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７図中、Ｎｏ
、７で示す所定の給芯位置より、若干行きすぎたところ
でストッカー１６の回転を停止する。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。

次に、コントローラは４本の芯貯蔵容器２４のうち、芯
切れ筆記具に供給すべき芯を収納した芯貯蔵容器２４を
メモリの種類データに基いて選択し、モータ７２を駆動
して、その芯貯蔵容器２４をＮｏ。

７の給芯位置に移動させ、該位置で、給芯ストッカー７
８を、正負方向に３度の範囲内でＮ回反復回転する。こ
れにより、芯貯蔵容器２４内の複数の芯２６のうち何本
かは、芯ガイド溝２４ｃ内に落下し、更に、給芯ストッ
カー７８が正負回転方向に振動すると、芯ガイド溝２４
ｃ内の芯のうち］−本の芯２６は、テーパー壁２４ｄ、
２４ｅに案内されて外テーパー面２４ｂの中心に移動し
、芯鞘下孔２８ａに達する。この芯鞘下孔２８ａに達し
た芯２６は、第３図に示すように、芯鞘下孔２８ａ、２
８ｂに自重により落下する。筆記具ストッカー１６の振
動が停止すると、芯貯蔵容器２４内の他の芯２６は、第
２図に示す如く、外テーパ面２４．　ｂの隅の低部に案
内され、芯鞘下孔２８ａ、２８ｂ内の芯に対して圧力を
かけることがない。次に、コン１−ローラはモータ５２
を駆動して、アーム５６を第７図に示す初期状態から、
図中、時計方向に１７８．２度高速回転させる。次に、
コン１−ローラは、モータ５２の出力軸５４を第５図中
、時計方向に低速で５４１．８度回転させる。

このモータ５２の低速回転により、アーム５６は、まず
、対応するシャッター板の突部４２に衝突する。この衝
突によって、シャッター板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５図中、軸３
４を中心として反時計方向に揺動するとともに、アーム
５６とシャッタ５− 板３２の各々の凹入部３６．５８が第３図に示すように
一致する。これにより、芯鞘下孔２８ａ。

２８ｂ内の芯２６は、下方に落下して、芯貯蔵容器２４
直下の筆記具Ｐの芯押入孔に挿入される。

次に、アーム５６は、ストッパー６０に衝突する。

このとき、芯鞘下孔２８ｂの下端は、シャツタ板３２の
上面によって遮蔽される。次にアーム５６は、カム４７
のアーム規制溝５３から外れ、アム５６はカム４７の昇
降制御カム面５７の案内によって垂直方向に下降し、ア
ーム５６はその下面で、筆記具Ｐに挿入されている芯を
更に奥方向に押し込み、筆記具Ｐの残芯を筆記具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、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、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、
カム面５７の最大突出位置から外れて、コイルスプリン
グ５５１６− 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。次にアム５６を基準
位置検出センサ６４で検出して、アーム５６が第７図に
示す初期状態に設定されたところで、コントローラはモ
ータ５２の回転を停止する。次に、コントローラは、ス
トッカー１６を角度５度の範囲で所望回数正逆回転させ
、この振動で、芯供給された筆記具Ｐの中の落下し損な
った残芯を完全に下方に排出する。次に、ストッカー１
６を回転して、芯供給された筆・記具Ｐを芯径に応じて
所定の位置に設定する。尚、芯貯蔵容器２４は、第２図
に図示する内部構造に特に限定されるものでなく、底部
にテーパー面を形成した単純な構造としても良い。尚、
本実施例は、自動製図機の筆記芯自動供給装置について
説明したが、本発明は、該装置に特に限定されるもので
なく、筆記具ストッカーに中空ペンから成る筆記具を保
持した場合において、この中空ペンのインクの色などを
判別するときにも用いることができ、また、作画ヘッド
において、筆記具の種類を判別する場合にも用いること
ができる。また、本実施例は、基本識別マークを筆記具
と芯貯蔵容器に直接設けたが、これもキャップ８０に設
けるようにしても良い。又、キャップ８０の形状は、図
示するものに限定されず、どのような形状のものでも良
い。

〔効果〕

本発明は上述の如く構成したので、筆記具又は芯貯蔵容
器に異なった種類識別マークを簡単に付すことができ、
筆記具又は芯貯蔵容器の汎用性を高めることができる効
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図は平面図、第５図は平面図、第６図は外観図、第７
図は説明図、第８図は外観図、第９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、１ｏ・・・作画ヘッド、１２・・・筆記具保
持部、１４・・・ボックス、１６・・・筆記具ストッカ
ー、１８・筆記具保持部、２４・・・芯貯蔵容器、２４
ａ・・芯貯蔵部、２６・・・筆記芯、２７・・・芯受皿
、２８ａ。 ２８ｂ・・・芯鞘下孔、３０・・・取り付は管、３２・
・・シャッター板、３４　軸、３６・・凹入部、４２・
・突部、４４　スプリング、４６・・・ストッパー、５
０・・・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、７８・・・給芯ストッカー、８０・・・
キャップ、８２．８４，８６．８８・・・センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）筆記具の外周面に筆記具内の筆記芯あるいはイン
   クの種類を示す識別マークを付し、この識別マークを検
   出して筆記具の種類を判定する方法において、前記筆記
   具に脱着自在にキャップを嵌着し、このキャップに種類
   識別マークを付し、この識別マークを検出して筆記芯の
   種類を判定するようにしたことを特徴とする自動製図機
   におけるペン種判別方法。
2. （２）筆記具内に筆記芯を供給するための芯貯蔵容器の
   外周面に該芯貯蔵容器内の筆記芯の種類を示す識別マー
   クを付し、この識別マークを検出して芯貯蔵容器の種類
   を判定する方法において、前記芯貯蔵容器に脱着自在に
   キャップを嵌着し、このキャップに種類識別マークを付
   し、この識別マークを検出して芯貯蔵容器の種類を判定
   するようにしたことを特徴とする自動製図機におけるペ
   ン種判別方法。