JPH03216399A - 記録装置のペン交換装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、プロッタ等の記録装置のペン交換装置に係り
、特に、ペンキャリッジの動きに合わせてペンを迅速か
つ確実に交換するのに好適なプロッタのペン交換装置に
関するものである。

［従来の技術］ 複数のペンを保持する円形状のペンストッカ（カルーゼ
ル）を回転させるために専用モータを備えた従来のペン
交換装置を第４図に示す。この従来例においては、カー
ルゼル２を作図用紙の範囲外に置き、ペン１を交換する
ときは、ペンキャリッジ５をカルーゼル２のところまで
移動させ、カルーゼル２を回転させ、必要なペン１を着
脱させて、ペン１を交換している。この方式では、カル
ーゼル２を回転させるために、専用のモータ２１を用い
ていた（特開昭６３−１７２６９９号）。

ペン交換には、紙送りモータをカルーゼル回転に兼用す
る方式もある。この方式の従来のペン交換装置を第５図
に示す。作図時には、図示しない紙送りモータに連結さ
れたシャフト２６が回転すると、ビンチローラ１５とロ
ーラ１６とにはさまれた作図用紙６が矢印方向に前後す
る。このとき、ギア３０がばね３５に引かれておりギア
２９とは噛み合っていないので、ウオームギア２４は回
転せず、カルーゼル２も回転しない。ペン交換時は，ペ
ンキャリッジ５が左方に移動し、ピン３１がレバー３２
を押すので、このレバー３２が支点３３を中心に回転し
、ギア３０を右方向に押してギア２９と噛み合わせる。

この状態で紙送りモータを回転させれば、ギア２９．３
０を介してウオームギア２４が回転し、カルーゼル２を
回転させるので、任意のペン１を選択できる（特開昭６
３−１１４６９８号）。

［発明が解決しようとする課題］ 上記第４図の従来例においては、ペン１を交換するため
に、専用モータ２１やこれを駆動制御するモータドライ
バ２２を設ける必要があり、モータ２１が増えることか
ら制御系が複雑になるとともに、装置が大型化し、大幅
なコストアップを招く欠点があった。また、モータ２１
の分解能が高くないと、位置決め精度が不充分となる問
題もあった。さらに、ペン１を交換しないときは、カル
ーゼル２が回らないように、常にモータ２１に通電して
おく必要があり、消費電力が多くなり、それに伴う温度
上昇で用紙が伸縮する等の問題も生じていた。

一方、上記第５図の従来例においては、専用モータを必
要としない利点はあるが、２４，２５，２９．３０等の
４つ以上のギアとギア切り換え用レバー３２とが必要で
、機構部が複雑になるとともに、ペンキャリッジ５の駆
動モードと作図用紙６の駆動モードとを併せて制御しな
ければならないために、制御系が複雑になる欠点があっ
た。また、カルーゼル２を回転させるときに用紙６も移
動するので、奥行の短い用紙６を用いる場合や用紙６の
セット位置をオフセットする場合には，ペン１を交換す
るときに，用紙６を排出してしまうという重大な欠点が
あった。

本発明の目的は、カルーゼル専用のモータを用いること
なく、しかも紙送り機構の動作とは独立に、ペンキャリ
ッジの動きに合わせてペンを迅速かつ確実に交換可能な
記録装置のペン交換装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、作図範囲外に配
置され複数の記録ペンを保有し回転可能なペンストッカ
とこのペンストッカから必要な記録ペンを取り出して搭
載し記録用紙上を移動しつつ描画を行うペンキャリッジ
とを有する記録装置のペン交換装置において、作図範囲
外でペンキャリッジとほぼ平行に移動可能なレバーと、
このレバーの移動に応じてペンストッカを回転させる直
線／回転運動変換機構と、ペンストッカの各ペン交換位
置に対応して前記レバーの位置を保持する位置決め保持
機構と、ペンキャリッジと一体的に形成され前記レバー
の位置決め保持機構を解除しそのレバーを移動させ位置
を再設定する手段とからなる記録装置のペン交換装置を
提案するものである。

前記直線／回転運動変換機構は、具体的には、ペンスト
ッカと連結されたギアと、前記レバーに形成され前記ギ
アと噛み合うラックとからなる。

直線／回転運動変換機構は、ペンストッカと連結された
プーリと、前記レバーの動きに応じて前記プーリを回転
させるベルトとの組合せを採用してもよい。

また、前記位置決め保持機構は、前記レバーの移動域に
沿って配置されペンストッカ上のペン配置ピッチと対応
するピッチの係止部を有する部材と、移動軸を中心に回
動可能な前記レバーと一体的に形成され一端が前記部材
の係止部に着脱可能なフックとからなる。

いずれの場合も、前記位置決め保持機構の解除再設定手
段は、ペンキャリッジのダウンアップ動作に応じて位置
決め保持機構を解除し再設定する爪とすることができる
。

前記位置決め保持機構の前記フックにペンストッカに向
かって傾斜した面を形成すれば、前記位置決め保持機構
の解除再設定手段は、ペンキャリッジのペンストッカ方
向への移動に応じて前記フックの傾斜面を押し下げて保
持された位置を解除し再設定する爪とし、前記ペンキャ
リッジのダウンアップ動作力にかかわりなく、前記位置
を解除し再設定することが可能となる。

［作用コ 本発明においては、ペンキャリッジとほぼ平行に移動可
能なレバーを作図範囲外に配置し、このレバーの直線運
動をペンストッカの回転運動に変える直線／回転運動変
換機構を形成し、ペンストッカの各ペン交換位置に対応
して前記レバーの位置を保持する機構を設け、ペンキャ
リッジと一体に形成したフックによりレバーの位置決め
保持機構を解除し，そのレバーを移動させ、位置を再設
定するようにしてあるので、ペン交換装置専用モータや
その制御回路等を付加する必要がなく、構成が単純にな
ることから、信頼性が高まる一方で低コスト化できる。

また、本発明のレバーの駆動源はペンキャリッジのモー
タであり、紙送り用モータとは独立しているから、ペン
交換時に作図用紙を動かすという不要な動作をしないの
で、ペン交換以外の制約を受けることがなく，誤操作が
少なくなる。

さらに、切り換えレバーの位置がペンに対して１：１で
対応しているため、イニシャル時のペン位置を検出する
センサを設ける必要がなくなり、この点でも低コスト化
できる。

［実施例コ 次に、図面第１図〜第３図を参照して、本発明の実施例
を説明する。

第１図は本発明によるプロッタのペン交換装置の一実施
例の構造を示す斜視図である。

図において、１ａ〜１ｎはペン、２はそれらのペン１ａ
〜１ｎを円周上に等ピッチで着脱可能に格納しているカ
ルーゼルである。３はペン１ａ〜１ｎのペン先の乾燥や
ペン先へのごみの付着を防ぐペンキャップ、４はペンキ
ャリッジ５の矢印Ｙ方向への移動のガイドとなるシャフ
ト、６は作図用紙である．７は後述のフック１０をはさ
むための溝８を正面に形成した爪、９はペン交換のため
に所望のペンをペンキャリッジ５の到達域に対向させる
ようにカルーゼル２を回動させる切り換えレバーである
。１０は切り換えレバー９と一体に形成され、仕切板１
７の端部に前記カルーゼル２上のペンの配置ピッチと等
価ピッチで仕切板１７の端部に形成された位置決め溝１
１ａ〜ｌｌｎのいずれかにはまり込み切り換えレバー９
の動きを規制するフックである。１２は切り換えレバー
９を自らの周りに回転可能に支持し軸方向への摺動をガ
イドするシャフト、１３は切り換えレバー９の背面に形
成されたラック１４と噛み合い切り換えレバー９の直線
運動をカルーゼル２の回転運動に変換するギアである６
１５はローラ１６とともに作図用紙６を矢印Ｘ方向に移
動させるピンチローラ、１８はカルーゼル２においてペ
ン１ａ〜１ｎを格納位置に保持する板ばねである。

なお、ペンキャリッジ５は、任意のペン１ｎを保持しな
がら、シャフト４をガイドとして、図示しないモータに
より矢印Ｙ方向に摺動する。一方、作図用紙６は、図示
しない紙送りモータに連結されたローラ１６とピンチロ
ーラ１５とにはさまれ，Ｘ方向に移動する。ペン１ｎの
昇降は、ペンキャリッジ５に内蔵したアクチュエータま
たは外部のアクチュエータによりペンキャリッジ５が上
下してなされる。こうして、ペン１ｎは用紙６上で任意
に作図できる． また，爪７は、ペン１がダウンしたときフック１０に引
掛かり、ペン１がアップしたときフック１０にさわらな
い位置に設置されている。一方、フック１０の先端は、
爪７の溝８にスムーズに納まるように、テーパまたは丸
みを持たせ、しがも、爪７がフック１０を引掛けたとき
にフック１ｏが位置決め溝１１から外れるように溝８の
形状を決めてある。

第２図は第１図実施例のペン交換動作を示す平面図およ
び側面図である。ここでは、ペン１ｂを取りに行く場合
を説明する。

交換開始時には、（ａ）に示すように、カルーゼル２お
よび切り換えレバー９がペン１ａを交換可能な位置にあ
ったとする。この状態では、切り換えレバー９のフック
１０は位置決め溝１１ａに入っており、ペン１ａがペン
キャリッジ５と対向する位置にある。

（ａ）　　ペン１ｂを取るには、このペン１ｂを現在の
ペン１ａの位置に移動させればよい。そのためには、切
り換えレバー９を動かして、フック１０を溝１１ａから
ｌｌｂに移動させる必要がある。

まず、ペンキャリッジ５はアップした状態で矢印（左）
方向に移動させ、フック１０が在る位置決め溝１１ａま
で爪７の溝８を移動させる。この状態では、爪７とフッ
ク１０はまだ接していない。

（ｂ）　　ここでペンキャリッジ５をダウンさせると、
爪７の溝８にフック１０が入り込み、フック１０は位置
決め溝１１ａから解除される。このとき、切り換えレバ
ー９は、シャフト１２を中心として、矢印（反時計）方
向に回転するが、ギア１３とラック１４とは噛み合った
ままである。

（ｃ）　　次に、ペンキャリッジ５をダウンしたまま，
すなわちフック１０を引掛けた状態で、位置決め溝１ｌ
ｂまで移動させる。それに伴い、カルーゼル２もギア１
３を介して回転し、ペン１ｂがペン１ａが在った位置ま
で来る。この位置でペンキャリッジ５をアップすれば、
フック１ｏが爪７から外れ、位置決め溝１ｌｂにはまり
込む。

（ｄ）　　これで，ペン１ｂが交換可能位置に来たので
、ペンキャリッジ５はペン１ｂを取りに行く。

（ｅ）　　ペンキャリッジ５はペン１ｂをつかんだ後、
元の位置に戻って作図を再開する。

ペン１ｂをカルーゼル２に戻すときには、ペンキャリッ
ジ５をカルーゼル２のところまで直接移動させ、ペン１
ｂを置いてくるだけでよい。

上記の動作は、任意番号のペンについても同じであり、
フック１０を移動させる長さおよび方向を変えるだけで
、任意のペンを交換できる。

また、本実施例では、ギア１３とラック１４との組合せ
により、ペンキャリッジ５の直線運動をカルーゼル２の
回転運動に変えたが、ワイヤ，ベルト，プーリ等を用い
ても同様の機能を実現できる。

第３図は本発明の他の実施例を示す平面図および側面図
である． 本実施例は、第１図実施例と、ペンキャリッジ５の爪７
Ａと切り換えレバー９のフックＩＯＡの形状が異なる。

また、カルーゼル２は繰り糸（ベルト）４１とプーリ３
９とにより回転させている。

フックＩＯＡには、位置決め溝１１にはまる部分に加え
て、傾斜部３６とストツパ３７とを形成してある。ペン
キャリッジ５の爪７Ａには、溝８を設けていない。爪７
Ａの先端がフックＩＯＡの傾斜部３６に沿って動くこと
により、フック７Ａを位置決め溝１１から外し、爪７Ａ
がストツパ３７を引掛けて切り換えレバー９を移動させ
、カルーゼル２を回転させる。

この実施例は、特に、ペンのアップダウン力が弱い場合
に有効な方式であり、第１図実施例のような方式では切
り換えレバー９を位置決め溝１１に着脱できないときに
有利なものである。すなわち、ペンキャリッジのアップ
ダウン力で切り換えレバー９を位置決め溝１１から外す
のではなく、ペンキャリッジ５の左方向への移動により
外すから、ペンのアップダウン力が小さくても、ペン交
換がスムーズになされる。

全体の動作は、第２図に示した第１図実施例の動作と同
様である。ペンキャリッジ５がアップした状態では，フ
ックＩＯＡにはさわらず、ペンキャリッジ５がダウンし
たときのみフックＩＯＡにさわるようになっている。ペ
ンを交換するときは、フックＩＯＡの傾斜部３６の手前
に爪７が位置するところでペンキャリッジ５をダウンさ
せ、その状態でペンキャリッジ５を移動させると、フッ
ク１０Ａは位置決め溝１１から外れ、さらに移動すると
、カルーゼル２を回転させる。あとのペンをとる動作は
第１図実施例と同じである。逆に、切り換えレバー９を
右方向に移動させるときは、ばね３８により常に右方向
への力をペンキャリッジ５の爪７に加えるので、ペンキ
ャリッジ５の右方向への移動に追従し、切り換えレバー
９も移動する。

なお、上記実施例はプロッタに関するものであったが、
本発明はペン交換方式を採用している他の記録装置にも
適用できることは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、余分なモータや制御回路を追加するこ
となく、簡単な構成で、確実かつ迅速なペン交換機能を
実現でき，低コストで信頼性の高い記録装置のペン交換
装置が得られる。

また，ペン交換時に作図用紙を動かすという不要な動作
が無いので、ペン交換以外の制約を受けることがなく、
誤操作が少なくなる。

さらに、切り換えレバーの位置がペンに対して１：１で
対応しているため、イニシャル時のペン位置を検出する
センサを設ける必要がなくなり、この点でも低コスト化
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるプロッタのペン交換装置の一実施
例の構造を示す斜視図、第２図は第１図実施例のペン交
換動作を示す平面図および側面図、第３図は本発明の他
の実施例を示す平面図および側面図、第４図はカルーゼ
ル回転専用のモータを備えた従来のペン交換装置を示す
平面図、第５図は紙送りモータをカルーゼル回転に兼用
する従来のペン交換装置を示す平面図である。 １，１ａ〜１ｎ・・・ペン、 ２・・・カルーゼル（ペンストッカ）、３・・・ペンキ
ャップ、４・・・シャフト、５・・・ペンキャリッジ，
６・・・用紙、７・・・爪，８・・・溝、９・・・切り
換えレバー １０・・・フック、１１・・・位置決め溝、１２・・・
シャフト、１３・・・ギア、１４・・・ラック、１５・
・・ピンチローラ、１６・・・ローラ、１７・・・仕切
板、１８・・・板ばね、２ｏ・・・プラテン、２１・・
・モータ、２２・・・モータドライバ、２４・・・ウォ
ームギア、２５・・・ギア、２６・・・シャフト、２９
・・・ギア、３ｏ・・・ギア、３１・・・ピン，３２・
・・レバー　３３・・・支点、３５・・・ばね、３６・
・・傾斜部、３７・・・ストツパ、３８・・・ばね、３
９・・・プーリ、４ｏ・・・駆動軸、４１・・・繰り糸
（ベルト）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、作図範囲外に配置され複数の記録ペンを保有し回転
   可能なペンストッカと当該ペンストッカから必要な記録
   ペンを取り出して搭載し記録用紙上を移動しつつ描画を
   行うペンキャリッジとを有する記録装置のペン交換装置
   において、作図範囲外で前記ペンキャリッジとほぼ平行
   に移動可能なレバーと、 当該レバーの移動に応じて前記ペンストッカを回転させ
   る直線／回転運動変換機構と、 前記ペンストッカの各ペン交換位置に対応して前記レバ
   ーの位置を保持する位置決め保持機構と、 前記ペンキャリッジと一体的に形成され前記レバーの位
   置決め保持機構を解除し前記レバーを移動させ前記位置
   を再設定する手段と からなることを特徴とする記録装置のペン交換装置。 ２、請求項１に記載の記録装置のペン交換装置において
   、 前記直線／回転運動変換機構が、前記ペンストッカと連
   結されたギアと、前記レバーに形成され前記ギアと噛み
   合うラックとからなることを特徴とする記録装置のペン
   交換装置。３、請求項１に記載の記録装置のペン交換装
   置において、 前記直線／回転運動変換機構が、前記ペンストッカと連
   結されたプーリと、前記レバーの動きに応じて前記プー
   リを回転させるベルトとからなることを特徴とする記録
   装置のペン交換装置。 ４、請求項１または２に記載の記録装置のペン交換装置
   において、 前記位置決め保持機構が、前記レバーの移動域に沿って
   配置され前記ペンストッカ上のペン配置ピッチと対応す
   るピッチの係止部を有する部材と、移動軸を中心に回動
   可能な前記レバーと一体的に形成され一端が前記部材の
   係止部に着脱可能なフックとからなることを特徴とする
   記録装置のペン交換装置。 ５、請求項１〜３のいずれか一項に記載の記録装置のペ
   ン交換装置において、 前記位置決め保持機構の解除再設定手段が、前記ペンキ
   ャリッジのダウンアップ動作に応じて前記位置決め保持
   機構を解除し再設定する爪からなることを特徴とする記
   録装置のペン交換装置。 ６、請求項１〜３のいずれか一項に記載の記録装置のペ
   ン交換装置において、 前記位置決め保持機構の前記フックが、前記ペンストッ
   カに向かって傾斜した面を有し、前記位置決め保持機構
   の解除再設定手段が、前記ペンキャリッジの前記ペンス
   トッカ方向への移動に応じて前記フックの傾斜面を押し
   下げて保持された位置を解除し再設定する爪からなるこ
   とを特徴とする記録装置のペン交換装置。