JPH0226713Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、色の異なる複数のペンを有し、そ
のうちの一つを逐次選択して図形等を描かせる、
特にＸ−Ｙプロツター等に好適なペン選択式多色
記録装置に関するものである。

従来、この種の多色記録装置の多くのものは、
機器の固定フレーム側にペンストツク部を設け、
色交換指令信号が出される毎にキヤリツジをその
ペンストツク部に走らせて現在保持しているペン
をそのストツク位置に戻した上で、新たに指定さ
れた色のペンを把持するように構成されている。
しかしながら、このペン交換方式によると、キヤ
リツジをその都度ペンストツク部に移動させなけ
ればならないため、作図時間が長くかかる許りで
なく、ペンを着脱するための複雑な機構が必要と
なる。そこで、最近では、キヤリツジ自体に複数
のペンを取付けて、そのペンを逐次選択すること
により、作図時間の短縮化を図つた多色記録装置
が提案されている。すなわち、このペン選択方式
においては、例えば実開昭58−128032号に示され
ているように、キヤリツジに回転ドラムを設ける
とともに、その周囲に複数のペンを等間隔で配置
し、色交換信号に基いてその回転ドラムを回転さ
せて印刷位置に到来したペンのみを記録紙に押付
けるようにしている。しかしながら、この従来例
では、回転ドラムの角回転を機械的に制御してい
る関係上、印刷位置に対するペン位置出し精度を
高く維持する点において困難さがあり、また、構
造も複雑である。一方、複数のペンを上記のよう
な回転ドラムではなく、キヤリツジ自体に上下動
可能に並べて配置して、そのペンを逐次選択して
ソレノイドにより記録紙に押付けるようにしたも
のも知られている。これによれば、高いペン位置
出し精度が得られるが、ペンの数と同数の駆動ソ
レノイドを設けているため、ペンキヤリツジ全体
の質量が増大し、その駆動に大きなトルクが必要
であり、また、コスト的にも好ましくない。

この考案は、上記した従来の欠点に鑑みなされ
たもので、その目的は、ペンの位置出し精度が高
いとともに、用いるソレノイドは１つでありなが
ら、複数のペンを短時間に選択して駆動し得るよ
うにしたペン選択式多色記録装置を提供すること
にある。

以下、この考案を添付図面に示された実施例を
参照しながら詳細に説明する。

第１図および第２図には、固定台上に載置され
ている記録紙Ｐに対して書込みヘツド１をＸ−Ｙ
方向に移動させて図形等を描くＸ−Ｙプロツター
にこの考案を適用した場合の実施例が示されてい
る。すなわち、このＸ−Ｙプロツターの書込ヘツ
ド１は、記録紙Ｐに対して平行に延びる左右１対
の案内軸２，２に取付けられ、牽引ワイヤ３を介
してその案内軸２，２に沿つてＸ−Ｘ方向に動か
されるキヤリツジ４を備えている。なお、案内軸
２，２の両端は、例えば第１図想像線で示されて
いるように、牽引ワイヤ５にてＸ−Ｙ方向に動か
される左右１対の可動側枠６（ただし、同図には
一方のものしか示されていない。）に支持されて
いる。したがつて、この書込みヘツド１は牽引ワ
イヤ３にてＸ−Ｘ方向に動かされ、牽引ワイヤ５
により案内軸２，２とともにＹ−Ｙ方向に動かさ
れることになる。

上記キヤリツジ４の一端側には、その移動方向
であるＸ−Ｘ方向と平行にかつ等間隔で直線的に
並べられた複数、この実施例では４本のペン７が
取付けられている。この場合、ペン７の各々は、
記録紙Ｐに対して直交するようにキヤリツジ４に
穿設されている挿通孔８に摺動可能に挿通される
保持スリーブ９を有し、このスリーブ９の下端に
替芯１１が着脱自在に差込まれるようになつてい
る。保持スリーブ９の上方部分には、キヤリツジ
４の他端側に向つてほぼ水平に突出する舌状の係
合片１３を有する外筒１２が一体的に固着されて
おり、この外筒１２とキヤリツジ４との間には、
常態において、替芯１１を記録紙から離しておく
ために保持スリーブ９を上方に向けて付勢するス
プリング１４が縮設されている。また、保持スリ
ーブ９の上端部は、上記外筒１２と当接してこの
ペン７の上限位置を規定する上限ストツパ１５の
バカ穴内に遊嵌されており、一方、キヤリツジ４
には、上記係合片１３の下面と当接してペン７の
下限位置を規定するボス状の下限ストツパ１６が
突設されている。なお、この実施例において、上
記上限ストツパ１５の各々は、その側壁部に穿設
されたコ字形溝１７内に嵌合される図示しない保
持板を介してキヤリツジ４上の所定高さ位置に保
持されている。

上記キヤリツジ４のほぼ中央部には、鍔付鉄心
１９にコイル２０を巻回してなるソレノイド２１
が設けられており、その鉄心１９内には記録紙Ｐ
と直交する方向、すなわち上下方向に強制的に移
動される可動軸２２が回転可能に挿嵌されてい
る。この場合、可動軸２２の両端の各々には、円
板状の永久磁石２３，２４が互いに同極同士が向
い合せになるようにして固着されている。例え
ば、可動軸２２の上端に固着される永久磁石２３
の上面側がＮ極でその下面側がＳ極であるとすれ
ば、永久磁石２４はＳ極が上面、Ｎ極が下面とな
るように可動軸２２の下端に固着される。したが
つて、この構成によれば、可動軸２２を上方もし
くは下方に移動させるときにのみ、コイル２０に
所定方向の電流を供給すればよく、上方位置もし
くは下方位置にあるとき、可動軸２２は永久磁石
２３もしくは２４の磁気的吸着力によりその位置
に保持されるため、コイル２０に保持電流を流す
必要はない。

そして、この実施例によると、上方の永久磁石
２３には、ペン押付手段２６が上記可動軸２２と
もに記録紙Ｐと平行な平面内において回転し得る
ように一体的に取付けられている。このペン押付
手段２６は、永久磁石２３の上部に同軸的に載置
固定される円板状の基部２７をもち、この基部２
７には、上記係合片１３に対してオーバーラツプ
し得るようにその周端部から半径方向に突出する
作用片２８と、上記可動側枠６に突設されている
爪２９と協働してこのペン押付手段２６を回転さ
せるためのラチエツト３０とが形成されている。
なお、作用片２８は、可動軸２２が下端側の永久
磁石２４によつて第２図の如く上方位置に保持さ
れる際、係合片１３の上限位置よりも高い高さ位
置にあり、この状態にあるときペン押付手段２６
全体がラチエツト３０を介して所定角度ずつ間欠
的に回転させられるようになつている。

ここで、作用片２８とペン７側から突出されて
いる係合片１３との関係を第３図を参照しながら
説明する。まず、作用片２８は係合片１３に対し
て重ね合せられるような長さを有し、かつ、その
幅は任意のペン選択位置においてはその位置にあ
る係合片１３のみと対向し得るように形成されて
いる。そして、作用片２８の数としては、その回
転中心Ｏから見た各ペン７の角度間隔、換言すれ
ば作用片２８がペン７間を回動するに要する回転
角度をθ、ペン７の数をｎ本とすれば、360／
（ｎ×θ）＝ｍ個（但し、ｍは整数）とされる。す
なわち、この実施例においては、ペン７が４本
で、上記角度θが30度であるとすれば、ｍ＝３と
なり、ペン押付手段２６の基部２７には第１ない
し第３の３つの作用片２８ａ，２８ｂ，２８ｃが
120度間隔で設けられている。これに関連して、
ラチエツト３０は爪２９と当接して回転される角
度が１ピツチ当り30度となるように12個の等しい
歯を有している。したがつて、ペン７側の４つの
係合片１３の各々を便宜的に第３図下から１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄとし、同図の如く、
第１の作用片２８ａが係合片１３ａ上に重ね合せ
られている状態において、キヤリツジ４が案内軸
２，２に沿つて第１図左方向に動かされてラチエ
ツト３０が爪２９に当接して１ピツチ回転させら
れると、第１の作用片２８ａは第３図時計方向に
30度回転して係合片１３ｂ上に重ね合せられるこ
とになる。このようにキヤリツジ４を反復的に摺
動させてラチエツト３０を爪２９に当接させるこ
とにより、第１の作用片２８ａは順次30度ずつ回
転して係合片１３ｃ，１３ｄ上に移動することに
なるが、係合片１３ｄの位置からさらに時計方向
に回転させられると、第２の作用片２８ｂが係合
片１３ａ上に重ね合せられることになる。そし
て、この第２の作用片２８ｂが上記と同様に係合
片１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ上へと順次移動し、さ
らに時計方向に回転させられると、今度は第３の
作用片２８ｃが係合片１３ａ上に重ね合せられ
る。すなわち、この実施例においては、ペン押付
手段２６はラチエツト３０により方向に回転させ
られるが、第１ないし第３の作用片２８ａ〜２８
ｃのいずれか１つが常に係合片１３ａ〜１３ｄの
いずれか１つの上に重ね合せられるようになつて
いるため、所望とするペンを短時間のうちに選択
することができる。

また、ペン押付手段２６の基部２７の下面側に
は、平歯車３２が同軸的に取付けられており、キ
ヤリツジ４上には、この平歯車３２と噛合つてペ
ン押付手段２６を所定の回転角度位置に保持する
ピニオン３３が設けられている。なお、平歯車３
２はペン押付手段２６が上下動する際、ピニオン
３３に対して摺動してその噛合いを保持し得るよ
うな幅を有している。ピニオン３３は、第４図に
例示されているように、軸受筒３４およびこれに
螺合する雄ネジ３５を介してキヤリツジ４上に回
転可能に保持されるが、その下面側には、複数の
溝３６が円周方向に沿つて等角度間隔で形成され
ている。一方、キヤリツジ４のピニオン３３の下
面側と対向する所定部位には、盲穴３７が穿設さ
れており、この盲穴３７内には、スプリング３８
によつて上方に付勢され、上記溝３６内に弾性的
に係合する鋼球３９が入れられている。したがつ
て、このピニオン３３は、上記溝３６と鋼球３９
とにより発生される適当なクリツク力を伴なつて
間欠的に回転し、キヤリツジ４の移動時に生起さ
れる振動に対してペン押付手段２６を所定の回転
角度位置に保持する。この実施例では、ペン押付
手段２６は上記の如くラチエツト３０により30度
間隔で回転駆動されるため、溝３６はその回転位
置において鋼球３９と係合するような角度間隔で
設けられており、その溝３６の個数は例えば平歯
車３２とピニオン３３の歯数比で決められる。な
お、上記実施例では鋼球３９をスプリング３８に
て付勢するようにしているが、これに代えて板バ
ネを直接溝３６に係合するように配置してもよ
い。

さらに、上記キヤリツジ４上には、作用片２８
の初期位置を検出するための回転初期位置検出手
段４１が設けられている。この回転初期位置検出
手段４１は、上記作用片２８ａ〜２８ｃのいずれ
か１つが各ペン７に対応して並べられている４つ
の係合片１３の一端に位置する例えば係合片１３
ａ上にあるとき、その位置を初期位置として、他
の作用片の一方を光学的に検出し得る位置に配置
されているもので、第５図に例示されているよう
に、作用片２８の回転径路を挾むようにして平行
に延びる上下１対のアーム４２，４３を含むコ字
形の支持枠４４を備えている。そして、これらの
各アームの端部に発光素子４５と受光素子４６と
が同軸的に取付けられるのであるが、この場合、
受光素子４６は主に上方から照射される外乱光の
影響を少なくするように上側のアーム４２に取付
けられ、発光素子４５は下側のアーム４３に取付
けられている。なお、受光素子４６に対する外乱
光の影響をより少なくするには、作用片２８を黒
色化すればよい。

次に、このペン選択式多色記録装置の作用を説
明する。まず、図示しない電源が投入されると、
作用片２８の初期位置が設定される。すなわち、
ソレノイド２１のコイル２０に鉄心１９の上方鍔
部がＳ極、下方鍔部がＮ極となるような向きの電
流が供給され、これにより、可動軸２２は上方の
永久磁石２３とソレノイド２１との間に生ずる磁
気的反撥力および下方の永久磁石２４とソレノイ
ド２１との間に生ずる磁気的吸着力とにより、第
２図に示されているように上方に持上げられ、コ
イル２０への通電を断にしたあとも永久磁石２４
によりその上方位置に保持され、各作用片２８は
係合片１３の上限位置よりも高い高さ位置に設定
される。そして、キヤリツジ４が牽引ワイヤ３を
介して第１図左方向に動かされ、ラチエツト３０
が爪２９に当接することにより、ペン押付手段２
６が30度毎間欠回転される。このラチエツト３０
と爪２９との係合は、任意の作用片２８が初期位
置検出手段４１の発光素子４５と受光素子４６間
の光路を遮断するまで反復的に行なわれる。因み
に、第３図において、電源投入時に例えば第１の
作用片２８ａが係合片１３ｂ上にあるとした場
合、ラチエツト３０と爪２９との係合は３回繰返
され、３回目のとき第２の作用片２８ｂが初期位
置である係合片１３ａ上に到来するとともに、第
３の作用片２８ｃが発光素子４５と受光素子４６
との間を遮つて初期位置検出手段４１から初期位
置検出信号が出力される。このようにして、ペン
押付手段２６の各作用片２８の初期位置が設定さ
れる。もつとも、電源投入時に第３図に示す如
く、例えば第１の作用片２８ａがすでに初期位置
である係合片１３ａ上にある場合には、発光素子
４５と受光素子４６との間の光路が第２の作用片
２８ｂによつて遮られているため、上記のような
初期位置設定動作は行なわれず、直ちにペン選択
動作に入る。

このペン選択動作は、上記初期位置設定動作と
同じように、ラチエツト３０と爪２９とを必要回
数係合させることにより行なわれる。このように
して初期位置設定動作およびひき続いてペン選択
動作が行なわれると、キヤリツジ４は牽引ワイヤ
３にて作図に必要な部位にまで動かされ、作図動
作に入る。すなわち、キヤリツジ４が作図位置に
到来すると、ソレノイド２１のコイル２０に上記
とは反対方向の電流が供給される。これにより、
鉄心１９の上方鍔部にはＮ極が、下方鍔部にはＳ
極が発生するため、可動軸２２は、上方の永久磁
石２３とソレノイド２１との間に生ずる磁気的吸
着力および下方の永久磁石２４とソレノイド２１
との間に生ずる磁気的反撥力にて強制的に下方位
置に押下げられ、これに伴なつてペン押付手段２
６も下方に移動する。したがつて、作用片２８の
１つが対応する係合片１３に上方から当接し、ス
プリング１４の付勢力に抗して選ばれた１つのペ
ン７が記録紙Ｐ上に押付けられ、所定の色にて作
図がなされる。なお、ソレノイド２１のコイル２
０への通電は瞬間的でよく、通電を断としても可
動軸２２は上方の永久磁石２３の磁気的吸着力に
より自己保持される。

一方、色交換信号が出されると、ソレノイド２
１のコイル２０に再び可動軸２２を上方に持上げ
るような向きの電流が供給される。これにより、
ペン押付手段２６が上方に押上げられて、作用片
２８のペンに対する押付力が解除されて、ペン７
はスプリング１４により記録紙Ｐ上から引上げら
れる。そして、キヤリツジ４が爪２９側に動かさ
れて、ラチエツト３０と爪２９との係合により、
上記と同様に初期位置設定がなされ、しかるの
ち、新たなペン選択動作に入る。

なお、上記実施例は、記録紙Ｐを固定台上に載
置し、書込みヘツド１をＸ−Ｙ方向に動かして作
図等を行なう形式のＸ−Ｙプロツターについての
ものであるが、書込みヘツド１を案内軸２，２に
沿つてＸ−Ｘ方向に往復動させ、記録紙ＰをＹ−
Ｙ方向に送り出す形式のＸ−Ｙプロツターにも適
用可能であることは勿論である。また、爪２９を
取付ける位置に特に制限はなく、例えば機器の固
定フレームや案内軸２，２の端部側に突設しても
よい。さらには、ペン押付手段２６の回転手段と
しては、上記のラチエツト３０と爪２９との係合
によるもののほか、例えば上記のピニオン３３に
パルスモータ等を連結して、そのモータによりピ
ニオン３３およびそれと噛合う平歯車３２を介し
てペン押付手段２６を回転させるようにすること
もできる。

上記した実施例の説明から明らかなように、こ
の考案によれば、複数のペンをキヤリツジの固定
された位置に直線的に配列するとともに、１つの
ソレノイドをそれらの各ペンに対して共通的に使
用するようにしたことにより、ペン交換時のペン
位置出し精度はオフセツト値のみで決定されるこ
とになり、その位置出し精度が高められ、また、
キヤリツジに複数個のソレノイドを設けた従来例
に比べてキヤリツジの質量を大幅に低減すること
ができるとともに、キヤリツジの構造をも簡単化
することが可能となり、組立作業性およびコスト
的にも有利である。さらには、キヤリツジに引回
すリード線の数を減らすことができ、また、ソレ
ノイド内に挿嵌される可動軸の回転位置精度も余
り厳密性が要求されないため、設計および機械加
工が容易である。加えて、ペン押付手段に複数の
作用片を上記のようにペンの本数と、それらの角
度間隔との関係をもつて配置したことにより、複
数のペンのうちから所望とするペンを短時間に選
択することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示した斜視図、
第２図はその縦断面図、第３図は第１図に示され
ている複数のペンとペン押付手段との相対的な関
係を説明するための平面図、第４図はペン押付手
段に付設されている回転位置保持用ピニオンの分
解斜視図、第５図は回転初期位置検出手段を示す
要部断面図である。 図中、１は書込みヘツド、２は案内軸、４はキ
ヤリツジ、７はペン、９は保持スリーブ、１１は
替芯、１３は係合片、２０はコイル、２１はソレ
ノイド、２２は可動軸、２３，２４は永久磁石、
２６はペン押付手段、２８は作用片、２９は爪、
３０はラチエツト、３２は平歯車、３３はピニオ
ン、３６は溝、３９は鋼球、４１は回転初期位置
検出手段、４５は発光素子、４６は受光素子であ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 記録紙に対して平行に配設されている案内軸に
   沿つて往復的に移動するキヤリツジに複数のペン
   を取付け、該複数のペンの１つを逐次選択して上
   記記録紙上に記録を行なうペン選択式多色記録装
   置において、 上記キヤリツジには、その移動方向と平行に等
   間隔で直線的に配列され、かつ、上記記録紙に対
   して垂直方向に摺動自在であるとともに、常態に
   おいては上記記録紙と非接触状態に保持される複
   数のペンと、回転可能であつて、かつ、上記ペン
   の摺動方向と平行に付勢移動される可動軸を有す
   るソレノイドと、上記記録紙と平行な平面におい
   て回転し得るように上記可動軸に取付けられてい
   るとともに、上記可動軸が上記ソレノイドによつ
   て上記記録紙側に付勢移動される際、上記複数の
   ペンの選ばれた１つを上記記録紙に押付ける作用
   片を有するペン押付手段と、該ペン押付手段を回
   転させて上記作用片を任意のペン位置に移動させ
   る回転駆動手段とを備え、上記ペンの数をｎ本、
   上記作用片が任意のペン位置からその隣りのペン
   位置に至るに必要な角度をθ度とするとき、上記
   作用片は、360゜／（θ゜×ｎ）＝ｍ個（ただしｍは
   整数）であつて、ｎ×θ度の等しい角度間隔で上
   記ペン押付手段に設けられることを特徴とするペ
   ン選択式多色記録装置。