JPS61228997A - ペン制御装置 - 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】 一産業上の利用分野一 本発明は、多ペン式のＸ−Ｙプロッタ、製図機等の作図
装置のペン制御方式に関する。

−従来技術− 周知のように、従来の多ペン式ｘ−Ｙプロッタは第５図
示のように、入力信号によって矢印Ｘ方向に送られるガ
イド軸１を有し、このガイド軸ｌにペンキャリッジ２を
Ｙ方向に移動可能に支持し、装置本体３のペン格納部３
ａに位置した記録ペンＰのうち選択された１つをベンキ
ャリッジ２に拾いあげ、ベンキャリッジ２を記録開始位
置までｘ−Ｙ方向に駆動し、ベンキャリッジ２に設けら
れるペンアップダウン制御装置によってペン筆記面に接
触（ペンダウン）し、ベンキャリッジ２を作図図形に従
ってＸ−Ｙ方向に移動及び必要に応じてペンを筆記面か
ら離間（ペンアップ）することで筆記面への記録を行う
。

ところで、ペンアップダウン制御装置は、従来のプラン
ジャソレノイド方式に代って、応答性良くかつペンと記
録面との衝撃を小さくするためにペンアップダウン駆動
コイルの電流を電気的に制御するものを本願出願人は既
に提案している（例えば特願昭５８１９１８３７号、特
願昭５７８５８３８号）、これらのペンアップダウン制
御装置は、第６図及び第７図に示すように構成される。

ペンキャリッジ本体１１はガイド軸１２に沿ってＹ軸方
向に摺動するための摺動部１１Ａと、摺動軸１３によっ
てＺ軸方向（ペンアップ、ダウン方向〕に移動可能に保
持されてペン１４を保持するペン保持部１１Ｂとを備え
る。ペン保持部１１Ｂには駆動コイル１５と速度検出用
コイル１Ｂと位置検出器（例えばホール素子）１７が設
けられる。また、ベンキャリッジ本体１１には一対の板
状永久磁石１８Ａ　、　１８Ｂが第７図にＡ−Ａ′線の
断面で例示するように対向配置され、その空隙に駆動コ
イル１５と速度検出用コイル１６と位置検出器１７が位
され、駆動コイル１５の電流極性によってペン保持部１
１Ｂをペンアップ。

ダウン方向に駆動し電流の大きさで駆動力を調整し、こ
の駆動に際してコイル１Ｂにより速度に比例した電圧を
検出し、永久磁石１８Ａ　、　１８ＢのＺ軸方向の位置
の違による磁界の強さ変化によって位置検出器１７で位
置に対応した位置信号を検出する。　１９はペンアップ
時の復帰バネであり、ｔｔＣはペンアップ位置を決める
ストッパ゛である。また、２０は記録紙である。

ペン制御回路は、第８図に示すように、駆動コイル１５
への供給電流極性及び大きさを制御する電流制御回路２
１にはフィードバック系として電流検出器２２の検出信
号と速度検出用コイルＩＢの検出信号とを加算器２３で
加算及び位相補償回路２４で位相補償して取込み、駆動
電流設定値としては位置検出器１７からの位置検出信号
とペン圧力設定器２５からの設定値とを選択回路２Ｂで
選択して取込み、ペンアップダウン制御信号発生回路２
７からの制御信号がペンダウンを指令するときに選択回
路２Ｂからの駆動電流設定値に従って、またペンアップ
指令には一定の駆動電流設定値によってフィードバック
制御を行うようにしている。

このような制御回路において、ペンダウン制御には、第
９図に示すようにペンアップ位置Ｐ＾からペンが記録紙
に接触する直前位置Ｐ８に達するまでは位置検出器７か
らのペン位置信号Ｖ＾を選択回路２８が選択して駆動電
流設定値とし、位置Ｐａを越えるときには選択回路２８
がペン圧力設定器１５からのペン圧力設定信号ｖ８を選
択して駆動電流設定値とする。また１位相補償回路２４
は遅れ要素として作用する。これにより、位置ＦＡでの
駆動初期には信号ｖＡが高くかつフィードバック量が零
（位相遅れ）にあって比較的大きい駆動電流を得てペン
ダウンの応答性を高め、位置Ｐ８に接近するに従って信
号ＶＡが低下すると共に速度検出信号による制動作用が
ききだしてペン先端が記録面に接触するときの衝撃を小
さくする。

ペンアップ時には、アップダウン制御信号発生回路２７
からのペンアップ指令で電流制御回路２１に一定の駆動
電流設定値をペンダウン時とは逆極性で与え、復帰バネ
１８との協動によってペンアップを行う。

以上までの従来のペン制御装置は、ペン１４の種類（例
えばインクペン、サインペン、水性ボールペン）に応じ
て筆圧（圧力）設定値を変化させるに限られるため、ペ
ンアップダウン時の昇降下速度及び筆記動作を選択され
たペン種に適切にすることができないものであった。即
ち、従来のペンダウン制御ではペン位置検出信号とペン
圧力設定値によって降下速度が決るのにたいして、ペン
の種類によってはペン先端と記録面との接触による衝撃
は筆圧とは比例しない特性が要求される０例えば、ボー
ルペンに較べてシャープペンシルは高い筆圧を必要とす
るが、衝撃は逆に小さくしなければならない、また、イ
ンクペンにおいてはペン先端と記録面が接触したのち、
インクの流動性、応答性などの問題で直ちにペンを移動
（Ｘ　、　Ｙ方向）するとカスレ、先細りなどの記録不
良を起す、また、ペンアップ時の衝撃が大きい場合には
ペンからのインクぼた落を起す場合がある。

−発明の目的一 本発明は、以上に述べたような従来の問題点に鑑み、ペ
ンの種類に拘らず常に最適なペンアップダウンと筆記動
作になるペン制御方式を提供することを目的とする。

一発明の構成一 本発明の制御方式は、多種類のペンを交換し作図データ
に従ってペンアップダウン及び筆記制御する制御装置を
備える多ペン式作図装置において、前記制ｗ装置はペン
キャリッジ上に拾上げられたペンの種類を判別するペン
判別器と、ペンの種類に対応してペンアップダウン及び
筆記動作に最適のデータを記憶しておくテーブルとを備
え、ペン交換で前記ペン判別器からのペン種判別信号に
従って前記テーブルからデータを読出し、このデータに
従ってペンアップダウン及び筆記＃御を行うようにした
ことを特徴とする。

一実施例− 第１図は本発明方式に基いた装置構成図を示し、第８図
に示すものと同じ機能又は同じ構成のものは同一符号で
示す、ＣＰＵ３０゜ＲＯＭ３１．ＲＡＭ３２及び入出力
回路３３ヲ備、ｔ６マイクロコンピユータは、入出力回
路３３を介して作図データＤＡＴＡを取込み、このデー
タＤＡＴＡに従ってモー・夕制御回路３４にはＸ。

Ｙ方向の位置制御データを与え、このデータに従ってモ
ータ制御回路３４がパルスモータ３５、３Ｂを駆動する
ことでペンキャリッジを作図データに従って移動及び作
図に使用するペン種指定に従ってペン交換移動させる。

また、マイクロコンピュータは作図データに従ってペン
アップ、ダウン制御信号ＵＰ／ＤＯＷＮ及びＤ／Ａ変換
器３７を介した駆動電流設定値ＶＳを電流制御回路２１
に与える。また、マイクロコンピュータは位置検出器１
７からの位置検出信号ＶＡをＡ／Ｄ変換器３８を通して
取込む。

こうしたマイクロコンピュータによるペン移動、交換、
アップダウンの制御装置において。

ＲＯＭ３１にはテーブル３１Ａが設けられ、入出力回路
３３にはペン判別器３９が接続される。ペン判別器３３
は交換されたベンキャリッジ上のペンの種類を判別する
もので１例えば＄２ｙＪにベンキャリッジの一部を示す
ように、ペン格納部３ａに格納する各種のペン１４には
予めその種類（水性ボールペン、インクペン、サインペ
ン等）やインク色及び等級（例えばシャープペンシルの
芯の太さの違い）を特定する符号化着色テープ１４Ａ　
、　１４Ｂ　、　１４Ｇを施しておき、ペン保持部１１
Ｂに拾上げられたペン１４の着色テープ１４Ａ　、　１
４Ｂ　、　１４Ｇ部分をペン判別器３９が光学的に検出
することでペン！４に対応づけたペン判別コードデータ
を得る。

テーブル３１Ａは、ペン判別器３８によって判別したペ
ン判別コードデータに対応づけて当該ペンに最適な降下
速度、筆記圧、最高筆記速度。

ペンダウンから筆記開始までの時間の各データが格納さ
れている。

こうしたペン判別器３８及びテーブル３１ＡはＣＰＵ３
Ｇによるペンダウンと筆記動作の制御に使用される。以
下ＣＰＵ３０によるペン制御を詳細に説明する。

第３図はペン交換（ペン取りも含む）のフローチャート
（サブルーチン）の本発明による要部を示す、ペン交換
の指令でペン交換を実行した後、ＣＰＵ３０はペン判別
器３８からペン判別コードデータを取込み（ステップＳ
１）、このデータに対応するテーブル３１Ａ上の先頭ア
ドレスＩＸを演算で求め（ステップＳ２）、この先頭ア
ドレスＩＸから所定ワード分のデータをテーブル３１Ａ
から続出してＲＡＭ３２に格納する（ステップ５３）０
図示では１本のペンに４ワードのデータを用意する場合
で示し、アドレスＩＸにはペン降下速度データ、ＩＸ＋
１には筆記圧データ、ＩＸ＋２には最高筆記速度データ
、ＩＸ＋３にはペンダウンから筆記開始までの時間デー
タを１割当てている。

第４図はペンダウンのフローチャートの要部を示す、Ｃ
ＰＯ３０はペンダウンの命令を受けると、初めにＲＡＭ
３２に記憶するペン降下速度データを入出力回路３３．
Ｄ／Ａ変換器３７を通して電流制御回路２１に電流設定
値Ｖｓ　として与え、同時に入出力回路３３を通してペ
ンダウン信号を与える（ステップ３１０）、このときの
ペン降下速度データは、ボールペンなど記録面との接触
による衝撃に強いペンの場合には高い降下速度でペンダ
ウンさせることで高速のペンダウンを行うようにし、逆
にシャープペンシルなど衝撃に弱いペンの場合には低い
降下速度でペンダウンさせることでペン先や芯の保護を
図る。

次に、ＣＰＵ３Ｇは位置検出器１７からの位置検出信号
Ｖ＾をＡ／Ｄ変換器３８を通して取込み、ペン先端が記
録面に接触したことを判別しくステップ３１１）、その
後ＲＡＭ３２に記憶するペンダウンから筆記開始までの
時間データの時間だけ待つ（ステップ５１２）、これは
記録面と接触した後、インクが流れ出るまで待つためで
ある０次に、ＣＰＵ３ＧはＲＡＭ３２に記憶する筆記圧
データを読出し、これを入出力回路３３．Ｄ／Ａ変換器
３７を通して電流制御回路２１の電流設定値としてペン
の筆記圧制御を行う（ステップ５１３）そして、ＣＰＵ
３Ｇは作図データＤＡＴＡに従ってパルスモータ３５．
３Ｂ駆動制御によるペンの移動を行わせ、この移動制御
にＲＡＭ３２に記憶する最高筆記速度データを筆記速度
制限値として使用する。

従って、ペン交換によりペンキャリッジに拾上げられた
ペンに対してペン種判別が自動的に行われ、当該ペン種
に対応づけてテーブルに記憶するデータに従って当該ペ
ンに最適な降下速度、筆記圧、最高筆記速度、筆記開始
までの時間によるペンダウンと筆記動作が行われる。具
体的にはペン先や芯を保護し、最小の応答時間でカスレ
が生じることなく最適の筆圧で筆記を行うことができる
。

なお、ペンアップ時の制御はテーブル゛に各種ペンに応
じたペン上昇速度データを記憶しておき、ペン上昇時に
当該データに従った電流設定値を電流制御回路に与える
ことによって当該ペンに最適な上昇速度によるペンアッ
プが行われ、インクのぼた落ちを無くして最小時間内で
の復帰動作を行うことができる。

一発明の効果− 以上のとおり、本発明によれば、筆記に使用するペンの
種類に応じて最適のペンアップダウン及び筆記動作を得
るためのデータを用意し、このデータに従ってペンアッ
プダウン及び筆記制御するようにしたため、交換された
ペンの種類に拘らず可能な限り応答性を高めながら衝撃
を小さくして良好な作図動作を得ることができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基いた装置構成図、第２図は第１図に
おけるペン判別器３９を例示する概略構成図、第３図及
び第４図は第１図におけるマイクロコンピュータのペン
交換とペンダウン制御のためのフローチャート、第５図
は多ペン式ｘ−Ｙプロッタの平面図、第６図はベンキャ
リッジの一部破断側面図、第７図は第６図におけるＡ−
Ａ’線に沿った要部断面図、第８図は従来の制御回路図
、第９図は従来のペンダウンＭＩＩＩを説明するための
特性図である。 ２・・・ベンキャリッジ、３ａ・・・ペン格納部、１１
Ｂ・・・ペン保持部、　１４・・・ペン、　１４Ａ　、
　１４Ｂ　。 １４Ｃ・・・着色テープ、１５・・・駆動コイル、　１
８・・・速度検出用コイル、１７・・・位置検出器、２
１・・・電流制御回路、３０・・・ＣＰＵ、３１・・・
ＲＯＭ、３１Ａ・・・テーブル、３２・・・ＲＡＭ、３
３・・・入出力回路、３４・・・モータ制御回路、３５
・・・パルスモータ、３Ｂ・・・ペン判別器。 特許出願人　岩崎通信機株式会社 馬６　幻 姫　７　口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）多種類のペンを交換し作図データに従ってペンアッ
   プダウン及び筆記制御する制御装置を備える多ペン式作
   図装置において、前記制御装置はペンキャリッジ上に拾
   上げられたペンの種類を判別するペン判別器と、ペンの
   種類に対応してペンアップダウン及び筆記動作に最適の
   データを記憶しておくテーブルとを備え、ペン交換で前
   記ペン判別器からのペン種判別信号に従って前記テーブ
   ルからデータを読出し、このデータに従ってペンアップ
   ダウン及び筆記制御を行うようにしたことを特徴とする
   ペン制御方式。