JPH03143700A - 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、自動製図機における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
を自由に組み合ね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１例えば、予じめ０．５ｗＩ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、０．５ｎｎ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、５ｎｏ
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。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〕

上記目的を達成するため、本発明は、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
クを設け、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、前記筆記具の上端部に、該上端部
とペン先部の両方に脱着自在なキャップを嵌着し、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６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
１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、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６１−１３２３９
４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１
８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３
０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
た芯鞘下孔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１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ｆｉ５４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
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
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の上端部に脱着自在
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。８１は前記筆記具Ｐ
の上端部に脱着自在に嵌着されたキャップであり、これ
に、前記キャップ８０と同様の付加的識別マークＭ２が
付されている。前記キャップ８１は、筆記具Ｐのペン先
部にも脱着自在に嵌着可能であり、筆記具Ｐをストッカ
ー１６から外し、使用しないときは、キャップ８１をペ
ン先部に嵌着して、該ペン先を保護するペン先保護用キ
ャップとして使用することができる。８２゜８４及び８
６，８８は、前記マークＭｌ、Ｍ２を検品するためのセ
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、Ｎｏ、７に対応する方向に位置している。第７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のＮｏ、２、Ｎｏ、４、Ｎ０１６．Ｎ
ｏ。

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。

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、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
。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７図中、Ｎｏ、１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、否であれば
１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１ｏ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回
中、Ｎ０８１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、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
、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１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７
２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１本の芯２６は、テーパー壁２４ｄ、２
４ｅ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、外テーパー面２４ｂ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、コントローラはモータ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
トローラは、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はスプノング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とシャッター板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２８
ａ。

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４
７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、アーム５６は、ストッパー６
０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１６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、自動裏口機の筆記芯自
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第１０図
に示す中空ペンから成る筆記具Ｐを保持した場合におい
て、この中空ペンＰ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る。中空ペンＰに付けるキャップ９
０は、第９図に示すキャップ８１のように給芯用穴９２
を設けず、従って、キャップ９０でペン先部を嵌着する
と、ペン先は外部と遮断され、インクの乾燥を防止する
ことができる。また、他の実施例としては、筆記芯用の
筆記具Ｐの上部の形状を第１１図のように、ペン先部の
形状と同一に設定し、キャップ９２を筆記具Ｐの上部に
嵌着した状態で筆記芯の上端を筆記具Ｐの上端近傍まで
押し込むことができるように構成しても良い、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
８０，８１．９０に設けるようにしても良い。又、キャ
ップ８０，８１．９０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、
筆記具の汎用性を高めることができしかも、ペン先部の
保護あるいはインク乾燥防止等を図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、第１０
図は外観図、第１１図は外観図、第１２図は断面図であ
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、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゜・・・ブラケット、５２・・・モータ、
５４・・・出力軸、５６・・・回動アーム、５８・・・
凹入部、６ｏ・・・ストッパ７８・・・給芯ストッカー
、８０．８１，９０゜９２・・・キャップ、８２，８４
，８６．８８・・・センサ。

Claims (1)

【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設け、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
   具の上端部に、該上端部とペン先部の両方に脱着自在な
   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。