JPH03114799A - Ｘ―ｙプロッタにおける筆記芯自動供給装置 - 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ようにしたＸ−Ｙプ
ロッタにおける筆記芯自動供給装置に関する。

〔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
動的に供給する筆記芯自動供給装置は、特開平１−１３
６７９６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、対応する筆記具スト
ッカーのペンホルダー上に固定配置され、このペンホル
ダーに保持された筆記具に筆記芯を供給する場合は、そ
の」二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〕

上記装置では、芯折蔵容器の下には、これに適合する筆
記具しかセントできない。例えば、０゜５庇の芯径の筆
記芯を内蔵する芯貯蔵容器の下には、０．５ｍ芯用の筆
記具しかセラ１−できない。

また、０．５ｎｎの芯のみを用いて作図する場合には、
０．３＋ｎｍや０．４ｎｎの芯貯蔵容器が働かず、ムダ
になってしまう欠陥が存した。

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。

ｃ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着脱可
能に保持するための筆記具保持部を複数備えた筆記具ス
１へツカ−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装置において、前記
筆記具ストッカーを第１の回転駆動装置に連結し、前記
筆記具ストッカーの上方に給芯ストッカーを回転自在に
配設し、該給芯ストッカーに複数の芯貯蔵容器を脱着可
能に配設し、前記給芯ストッカを第２の回転駆動装置に
連結し、前記給芯ス１−ツカに設けた芯貯蔵容器の配列
円線と前記筆記具ストッカーの筆記具保持部に保持され
た筆記具の配列円線とを一致させ、前記芯貯蔵容器の底
部に芯落下孔を設け、該芯落下孔の下方に開閉機構を設
け、機体に前記芯貯蔵容器の種類識別マークと前記筆記
具ストッカーに保持された筆記具の種類識別マークとを
検出するセンサを設けるとともに、前記機体に、前記開
閉機構の開閉部を開閉制御する開閉制御機構と前記開閉
部から落下した芯を下方に押し下げる芯押し下げ機構と
を設けたものである。

〔作用〕

上記した構成において、オペレータは、複数種類の、そ
れぞれ種類識別マークが付された芯貯蔵容器をランダム
に給芯ストッカに装着するとともに、筆記具ストッカー
に複数種類の、それぞれ種類識別マークが付された筆記
具をランダムに装着する。筆記具ス１〜ツカ−のどの位
置にどのような種類の筆記具が装着されたか、及び給芯
ストッカのどの位置にどのような種類の芯貯蔵容器が装
着されたかを、センサにより検出する。作画ヘッドが作
画中、又は作画待機中に、筆記具ス］・ツカを回転駆動
して、空の筆記具を給芯位置に移動させる一方、給芯ス
トッカーを回転させて、空の筆記具の種類に対応する芯
貯蔵容器を選択し、これを空の筆記具の直下に位置させ
る。該状態において、開閉機構を開くと、選択した貯蔵
容器内の芯は、芯落下孔から下方に落下し、該落下孔の
下方の芯なし状態の筆記具に芯が供給され、該芯は、芯
押し下げ機構により筆記具に押し込まれる。

〔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１０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に設けた筆記具保持部であり、該保持
部１２は、作画ヘッド１ｏ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１
４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１６
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。ストッカー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
１ｏ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挿入孔を有し
、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６１−１３２３９４
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７６が
固７ 定されている。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螺合保持されている。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１〜
ツカ−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。前記ストッカー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２４．　ｂ
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
３゜は、前記筆記具ストッカー１６の上位水平部］６Ｃ
外径部に軸方向に透設されたねし穴３１に、脱着自在に
螺合嵌着されている。前記芯受皿３ｏの− 中心には、軸方向に芯落下孔２８ａが透設され、該芯落
下孔２８ａは、前記取り付は管３０に軸方向に形成され
た芯落下孔２８ｂに連通している。

前記取り付は管３０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の下端面に上記芯落下孔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、平面形状が略扇形に形成され
、芯落下孔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２４．　ｄ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、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７８ａ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３２ａ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３
２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１〜ツバ−４６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、前記芯落
下孔２８ｂの下端に位置し、該芯落下孔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１へであり、これに前記コントロラによって
制御される減速機付きモータ５２が固設されている。４
７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５
６は、前記カム４７の周壁に形成されたアーム規制溝５
３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７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４７ａ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Ｃ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等を示す種類識別マー
クＭ１が付されている。同様に筆記具Ｐの上部外周面に
も、収納する筆記芯の径の種類等を示す種類識別マーク
Ｍ２が付されている。８２．８４は、前記マークＭｌ。

１１− 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はコン１〜ローラに接続している。第８
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、Ｎｏ、７に対
応する方向に位置している。第８図中、Ｎ００１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、Ｎｏ、４、Ｎｏ、６、ＮＯ，］：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。

まず、第１１図のフローチャー１−を参照して筆記具ス
トッカ１６の動作について説明する。

ブロック１で筆記具ストッカ１６を管状体１７に嵌合す
ると、歯車７ｏがピニオンギア７４に噛み合い、筆記具
ストッカ１６は、モータ１９に連結する。次に、ブロッ
ク２で、機体２の操作パネルに配置された筆記具ストッ
カスイッチをオンとする。このスイッチオンにより、モ
ータ１９が駆１２ 動され、筆記具ストッカー１６が原点に向けて回転する
。ストッカー１６の原点センサ（図示省略）によって検
出する。ストッカー１６が原点に達すると、モータ１９
の駆動が停止し、ストッカー１６は原点停止する。次に
、モータ１９が駆動されて、ストッカー１６が保持する
筆記具Ｐが順次センサの前に持ち来たされ、ここで、筆
記具Ｐの有無と種類が検出され、（ブロック４，５）こ
の筆記具有無と種類識別データ及び筆記具番号はブロッ
ク６でメモリに記憶される。筆記具ストッカスイッチを
オフとすると（ブロック７）、メモリの上記内容はリセ
ットされる（ブロック８）。次に、第１２図のフローチ
ャートを参照して、給芯ストッカ７８の動作について説
明する。ブロック１で給芯ストッカ７８を回転軸７６に
嵌合すると、ストッカ７８は回転軸７６にキー結合し、
給芯ストッカ７８は、モータ７２に連結する。次に、ブ
ロック２で、機体２の操作パネルに配置された給芯スト
ッカスイッチをオンとする。このスイッオンにより、モ
ータ７２が駆動され、給芯ストッカー１６が原点に向け
て回転する。ストッカー７８の原点は原点センサ（図示
省略）によって検出する。

ストッカー７８が原点に達すると、モータ７２の駆動が
停止し、ス１〜ツカ−７８は原点に停止する。

次に、モータ７２が再び駆動されて、ストッカー７８が
保持する芯貯蔵容器２４即ち芯タンクが順次センサ８４
の前に持ち来たされ、ここで、芯貯蔵容器２４の有無と
種類が検出され（ブロック４゜５）、この芯貯蔵容器有
無と種類識別データはブロック６でメモリに記憶される
。給芯ストッカスイッチをオフとすると（ブロック７）
、メモリの上記内容はりセラ１〜される（ブロック８）
。

次に第１０図のフローチャートを参照して給芯動作シー
ケンスについて説明する。

作画ヘッド１０が、作画中、その筆記具保持部１２が保
持する筆記具Ｐの芯が無くなったことをブロック１で検
出すると、保持する筆記具Ｐを、筆記具ストッカ１６の
空いている筆記具保持部１８に返却する（ブロック２）
。次にコントローラは、ブロック３でメモリのストッカ
情報を参照し、判断ブロック４で、返却した筆記具Ｐと
同じ種類即ち同じ芯径の芯貯蔵容器２４が給芯ストッカ
７８に有るか否か判断する。否定を判断すると、コンＩ
−ローラは作画動作を停止する。肯定を判断すると、コ
ントローラは、作画ヘッド１０から返却された芯切れ筆
記具Ｐが第８図中、Ｎ０１７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を第
８図のＮＯ６７の給芯位置に移動させ（ブロック５）、
該位置で、給芯ストッカー７８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１５ 方向に振動すると、芯ガイド溝２４ｃ内の芯のうち１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、芯落下孔２８ａに達
する。この芯落下孔２８ａに達した芯２６は、第５図に
示すように、芯落下孔２８ａ、２８ｂ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
パー面２４ｂの隅の低部に案内され、芯落下孔２８ａ、
２８ｂ内の芯に対して圧力をかけることがない。次に、
コントローラはモータ５２を駆動して、アーム５６を第
８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、コントローラは、モータ５２
の出力軸５４を第６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６図中、軸３４を中心とじて＝１６ 反時計方向に揺動するとともに、アーム５６とシャッタ
ー板３２の各々の凹入部３６．５８が第５図に示すよう
に一致する。これにより、芯落下孔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の芯挿入孔に挿入される。次に、アーム５６は、ス
トッパー６ｏに衝突する。このとき、芯落下孔２８ｂの
下端は、シャッター板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、アーム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（ブ
ロック６）、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を原点位
置検出センサ６４で検出して、アーム５６が第８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。給芯が終了すると、作画
ヘッド１０の筆記具保持部には再度、給芯の完了した筆
記具Ｐをつかみ（ブロック７）、ブロック８で、芯有無
の確認動作を行ない、判断ブロック９で芯有か否か判断
すると、給芯を行なった芯貯蔵容器２４を芯切れと認識
して、再びブロック３に移動し、肯定を判断すると、作
図を続行する。

〔効果〕

本発明は上述の如く、センサによって筆記具ストッカの
筆記具と給芯タンクのペン種及び位置を確認することが
できるので、オペレータは、ランダムに給芯タンクに芯
貯蔵容器を、筆記具ストッカーに筆記具を保持させ、両
者を自由に組み合わせ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図は断面図、第５図は断面図、第６図は平面図、第７
図は外観図、第８図は説明図、第９図は外観図、第１０
図、第１１図及び第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・・・筆記具スト
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・・
・芯受器、２８ａ。 ２８ｂ・・・芯落下孔、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、５０・・・ブラケット、５２・・・モータ、５
４・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 ８２゜ ８４　・ センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）機体側に、芯挿入孔に消耗性筆記芯を内置するよ
   うにした筆記具を着脱可能に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
   た装置において、前記筆記具ストッカーを第１の回転駆
   動装置に連結し、前記筆記具ストッカーの上方に給芯ス
   トッカーを回転自在に配設し、該給芯ストッカーに複数
   の芯貯蔵容器を脱着可能に配設し、前記給芯ストッカー
   を第２の回転駆動装置に連結し、前記給芯ストッカに設
   けた芯貯蔵容器の配列円線と前記筆記具ストッカーの筆
   記具保持部に保持された筆記具の配列円線とを一致させ
   、前記芯貯蔵容器の底部に芯落下孔を設け、該芯落下孔
   の下方に開閉機構を設け、機体に前記芯貯蔵容器の種類
   識別マークと前記筆記具ストッカーに保持された筆記具
   の種類識別マークとを検出するセンサを設けるとともに
   、前記機体に、前記開閉機構の開閉部を開閉制御する開
   閉制御機構と前記開閉部から落下した芯を下方に押し下
   げる芯押し下げ機構とを設けたことを特徴とする筆記芯
   自動供給装置。