JPS61228998A - 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、Ｘ−Ｙプロッタ、製図機等の作図装置のペン
制御装置に係り、特に先端ノック式リードベン（シャー
シペンシル）を使用する作図装置のペン制御装置に関す
る。

一従来技術− Ｘ−Ｙプロッタ等の作図装置９例えば第５図示のような
多ペン弐Ｘ−Ｙプロッタは、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１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３ａ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、ペンキヤリフジ
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（ベンアー、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
ジャンレメイド方式に代って、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５８−１１３１８３７号
、特願昭５７−８５８３Ｅ１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図に示す機構にされ
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）　１
７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１Ｂと位置検出器１
７が位置され、駆動コイル１５の電流極性によってペン
保持部１１Ｂ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、１１
Ｃはペンアップ位置を決めるストッパである。また、２
０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１Ｂ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２６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ＰＡからペンが記録紙
に接触する直前位置Ｐａｌに達するまでは位置検出器７
からのペン位置信号ＶＡを選択回路２８が選択して駆動
電流設定値とし、位置Ｐ８を越えるときには選択回路２
６がペン圧力設定器１５からのペン圧力設定信号ＶＢを
選択して駆動電流設定値とする。また。

位相補償回路２４は遅れ要素として作用する。これによ
り１位置Ｐ＾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ＰＢに接
近するに従って信号Ｖ＾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
１９との協動によってペンアップを行う。

以上までのようなペン制御装置において、筆記動作中の
インクやシャープ芯が無くなったときには筆記失敗とな
る問題があった。そして、筆記失敗にはペン交換又はイ
ンク、芯の補充後に筆記再開という煩わしさ及び作図効
率の低下になる。特に、シャープペンは、芯収納部に多
数の芯を収納可能であるが、芯の切換わり時に後続の芯
が続くとは限らないし、続いたとしてもカスレを起すこ
とが多く、１本の芯を消耗すると次の芯をペン先端まで
ノック操作によって導出又はペンを交換することを必要
とし、１本の芯で筆記できる筆記長（例えば筆記長２ｍ
／芯長１ｍｍ）が比較的少なく、結果的に筆記失敗を起
し易くなる。

一発明の目的一 本発明は１以上に述べたような従来の問題点に鑑み、先
端ノック式リードペンの芯無しを事前に判別して筆記失
敗を無くした筆記動作になるペン制御装置を提供するこ
とを目的とする。

−発明の構成一 本発明は、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において、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、ペンダウン制御でペン先端が記録面に接触したとき
の該記録面に対するペン高さ位置を検出する位置検出器
と、前記ペン判別器の判別信号が先端ノック式リードペ
ンを示しかつ前記位置検出器のペン高さ位置信号が通常
ペンダウン高さ位置よりも所定量越えて低いときにペン
を交換する制御子１段とを備えたことを特徴とする。

一実施例− 第１図は本発明の一実施例を示す装置構ＩＩｔｒ！４で
あり、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．ＲＡＭ３
２及び入出力回路３３を備えるマイクロコンピュータは
、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に従ってモータ制御回路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がモータ（パルスモータまたはサーボ
モータ等）　３５．３８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
指定に従う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１７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。

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３８は交換されたベンキャリッジ上のペンを
判別するもので１例えば第２図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１
４には予めその種類（先端ノック式リードペン、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
ば先端ノック式リードペンの芯の太さの違い）を特定す
る符号化着色テープ１４Ａ。

１４Ｂ　、　１４Ｃを施しておき、ペン保持部１１Ｂに
拾上げられたペン１４の着色テープ１４Ａ　、　１４Ｂ
　。

１００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。

こうしたペン判別器３９のペン種判別信号及び位置検出
器１７からの位置検出信号は、先端ノック式リードペン
を使ったＣＰ０３Ｇによる作図制御において、ペン交換
の必要性有無の判定に使用される。以下ＣＰυ３０によ
る判定制御を詳細に説明する。

第３図はＣＰＵ３０による判定制御のフローチャート（
サブルーチン）の要部を示す０作図開始のためにペンダ
ウンに入ると、まずＣＰＵ３０は電流制御回路２１にペ
ンダウン指令とともにＤ／Ａ変換器３７にペン圧力設定
値を与えることでペンダウン制御を行う（ステップ５１
）、ここで、ペン圧力設定値はペン判別器３９によるペ
ン判別信号に対応した偵又は予め記憶した設定値とされ
る。

次に、ＣＰＵ３０はペンダウン制御終了後、ペン判別器
３８からのペン判別信号を使ってペンの種類が先端ノッ
ク式リードペンか否か判定しくステップＳ２）、この判
定で先端ノック式リードペンの場合には位置検出器１７
からのペンダウン状態での位置検出信号ＰｏをＡ／Ｄ変
換器３８及び入出力回路３３を通して取込む（ステップ
Ｓ３）、そして、該検出信号ＰＨが基準ペンダウン位置
信号ＰＳ　よりも所定量（あらかじめ定められたペン先
の庁耗量）α以上低いか否かを判定しくステップＳ４）
、低い場合には当該先端ノック式リードペンの芯無しと
してペン交換制御に移る。ＣＰＵ３（＋は、ステップＳ
２で先端ノック式リードペンでないと判定したとき、及
びステップＳ４で芯有り（ＰＨ≧ＰＳ−α）と判定した
ときには通常の筆記制御に入る。

ここで１位置検出器号ＶＡを利用して芯無しの判定処理
ができる理由を第４図（Ａ）及び第４図（Ｂ）に示す先
端ノック式リードペンの断面図を参照して説明する。第
４図（Ａ）において、筒体４０には先端キャップ４１が
内部結合金具４２への螺合で結合され、筒体４０内の芯
４３は芯収納部４４の先端からチャック４５を経てペン
先端筒４６に送出される。チャック４５はその外周筒体
４７に対して圧縮バネ４８によって収納部ｉ側に戻す方
向に付勢され、該筒体４７との間の小球体４８を介した
押圧力で芯４３をつかむことで芯４３の戻りに抗した把
持力を得る。ペン先端筒４Ｂはバネ５０によって突出す
る方向に付勢され、該バネ５０に抗した押圧力（筆記圧
又は先端ノック）には先端キャップ４１内に押込まれる
。ペン先端筒４Ｂの後端部には芯４３を把持するゴム５
１が設けられ、ペンアップ時にペン先端筒４Ｂはゴム５
１の把持力で芯４３を把持子てその送出しを行うように
構成される。

このような先端ノック式リードペンは。

第４図（Ａ）に示すように１通常時のペンダウン状態で
は先端キャップ４１に対してペン先端筒４６は、寸法Ｈ
ｓだけ突出した状態で筆記が始まり、筆記量に応じて芯
が消耗してくるが、次回のペンアップ時にはゴム５１が
芯４３を把持してバネ５０の復帰力で送り出し１次回の
ペンダウン時には寸法Ｈ３だけ突出した状態に戻る。即
ち、ペンダウン時には常に第４図（Ａ）の状態にあり、
寸法Ｈ５も変らない、この状態での位置検出信号Ｖ＾を
基準ペンダウン位置信号ＰＳ　として記憶しておき、所
定量αも設定しておく、一方、ペン先端筒４Ｂ内の芯が
消耗してその後端がチャック４５の先端以下にまでなっ
たとき、第４図（Ｂ）に示すように芯の消耗量に応じて
ペン先端筒４Ｂが先端キャップ４１内に押込まれて行く
、従って、突出寸法Ｈ３に対応するペン位置検出信号Ｐ
Ｈをペンダウン時に読み取り、この信号ＰＨを記憶する
基準ペンダウン位置信号ＰＳ　と所定量αの差（Ｐｓ−
α）と比較することにより、芯の完全な消耗前に芯無し
の判定を得ることができる。

なお、実施例においてはペンダウン時に芯の有無を判定
する場合を示すが、１回のペンダウンでの筆記量が芯１
木分以上になる恐れのある装置では筆記中に周期的にス
テップＳ２〜Ｓ４又はＳ３とＳ４の処理を行うことで筆
記失敗を事前に防止できる。

一発明の効果− 以上のとおり、本発明によれば、先端ノック式リードペ
ンによる筆記に通常のペンダウン高さ位置よりも所定量
低いことでペン交換を行うようにしたため、ペンの芯無
しが発生する前に判別して筆記失敗を確実に防止できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装置構成図、第２図は
第１図におけるペン判別器３８を例示する概略構成図、
第３図は第１図におけるマイクロコンピュータの芯無し
判定制御のためのフローチャート、第４図（Ａ）及び第
４図（Ｂ）は先端ノック式リードペンの芯消耗量による
高さ位置変化を示す断面図、第５図は多ペン式ｘ−Ｙプ
ロッタの平面図、第６図はペ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図はペンンアップダウン制御回路図、　　゛第９図
は第８図におけるペンダウン制御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　、　１
４Ｂ　。 １４Ｃ・・・着色テープ、１５・・・駆動コイル、１６
・・・速度検出用コイル、１７・・・位置検出器、２１
・・・電流制御回路、３０−ＣＰ　Ｕ、３１−ＲＯＭ　
、　３２・ＲＡ　Ｍ、３３・・・入出力回路、３４・・
・モータ制御回路、３５・・・パルスモータ、３３・・
・ペン判別器。 特許出願人　　岩崎通信機株式会社 壺　ｊ　園 ＝；−一 壺つ　図 壺乙口 （Ａ） 熾ｄ霧 （Ｂ） 売　６　Ｑ 「４ づ　７　■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）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において、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
   ンダウン制御でペン先端が記録面に接触したときの該記
   録面に対するペン高さ位置を検出する位置検出器と、前
   記ペン判別器の判別信号が先端ノック式リードペンを示
   しかつ前記位置検出器のペン高さ位置信号が通常ペンダ
   ウン高さ位置よりも所定量越えて低いときにペンを交換
   する制御手段とを備えたことを特徴とするペン制御装置
   。