JPH0338400A - プロッタのための自動ペン交換装置 - 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〕 本発明は回転可能なターレット（ｒｏｔａｔａｂｌｅ　
Ｃｕｒｒｅｔ）内に格納されている複数個のペンを使用
するコンピュータ駆動のプロッタに関し、特に、人間が
介入することなく使用済のプロット・ペン（ｐｌｏｔｔ
ｉｎｇ　ｐｅｎ）を自動的に交換可能な装置に関するも
のである。

〔従来技術とその問題点〕

低コストのマイクロプロセッサの出現に伴い、高速度及
び高分解能のペン・プロセッサは飛躍的に発展してきて
いる。通常は外部コンピュータからの命令によって駆動
されるこのようなペン・プロッタは、用紙または他のイ
ンクを吸収する（ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ）媒体を支持する
手段と、プロット中に用紙または他のインクを吸収する
媒体を前後に移動させる機構と、プロット動作（ｐ１０
目ｉｎｇ）中にペンを支持するキャリッジ（ｃａｒｒｉ
ｇｅ）　と、プロット中に用紙の運動に対して垂直にキ
ャリッジを移動させる機構と、プロットに使用する複数
個のペンを格納するためのペン・ターレツトと、ターレ
ットを回転させる機構を含む。

ペン・ターレツトを使用することによって、異なる色や
、異なる幅のペン先等を有する複数個のペンを利用して
多様なペン・プロットが可能となる。マイクロプロセッ
サによってプロットに使用するペン・シーケンスを選択
し、特定のペンをそこから選択する場合には、適切な時
点でペン・ターレツトを駆動し、ターレットを回転させ
る。

１９８３年１１月２２日に発行された米国特許第４，４
１７゜２５８号には、グリップ・クロウ（ｇｉｐｐｉｎ
ｇ　ｃｌａｗｓ）を有するペン・キャリッジをプロット
に使用するために連動するクロウでペンをペン・ステー
ブル（ｐｅｎ　５ｔａｂｌｅ）からつかみ、使用後はペ
ンをペン・ステーブル（ｐｅｎ　５ｔａｂｌｅ）に戻す
双方向ペン交換器が開示されている。複数個のペン・ス
テーブルはペン・キャリッジのためのスライダ棒のどち
らかの端部に配置され、ペン・ステーブルはペン・キャ
リッジに対して垂直に移動してペン・キャリッジと選択
的にかみ合う。

１９８８年２月２５日発行の米国特許第４．５７３．１
２９号には、連動するクロウを使用してプロット・ペン
の存在または欠如を決定する方法と、プロッタの電源投
入時毎に実行される初期状態設定ルーチンについて開示
されている。この技術は、機械的なスイッチまたは光学
センサの使用なしに実施される。

１９８７年１２月２９日発行の米国特許第４．７１６．
４２０号には、回転可能なターレットがペン・キャリッ
ジに多種のペンを供給する代表的な従来の構成が開示さ
れている。ここではまた専用のモータを必要とせずにタ
ーレットを回転させる方法も開示されている。

１９８５年８月６日発行の米国特許第４．５３３．９２
９号には、プロッタ・ペンの分類を組み込み、ペン・キ
ャリッジと共に動くプロッタ・ペン・アセンブリが開示
されている。

このような従来のプロッタは、プロットの目的では良好
に動作するが、使用済のペンを新しいペンに交換するに
は使用者による操作が必要である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ユーザーの介入することなく、自動的
に新しいペンと交換することが可能な装置を提供するこ
とにある。

〔発明の概要〕

本発明では、異なる種類からなる複数個のペンを保持す
るスロットを有するターレットを用いたプロット・ペン
のキャリッジ・アセンブリの一端部に、複数個の同じ種
類の新しいペンを収納するペン・マガジンのアレイが設
けられる。移動キャリッジはマガジンとターレットの間
に配置されている。この移動キャリッジは、使用済のペ
ンをターレットから取り出し、廃棄する。続いて、移動
キャリッジは新しいペンを移動キャリッジに噛み合うよ
うに配置する適当なマガジンから取り出し、ペンの先端
からキャップを取り外すフォークにペン先を通す。最後
に移動キャリッジは以前使用したペンが空いたターレッ
ト内のスロットに同じ種類で新しいペンを取り付ける。

従来に比べて、本発明ではプロッタの長時間にわたる自
動的動作を可能とし、その結果、ユーザーに対する実質
的コストを低減させる。

〔発明の実施例〕

本願明細書では移動プロッタ・ペンと連動するグリップ
・クロウ（ｇｒｉｐｐｉｎｇ　ｃｌａｗｓ）またはフィ
ンガを参考にしている。このようなりロウは周知で、例
えば、本願明細書に参考文献として引用した米国特許第
４．５７３．１２９号等に開示されている。

第１図は本発明の一実施例であるプロッタ１の使用済の
プロッタ・ペンＰを自動的に交換する装置を示す。典型
的には、本実施例は一般に米国特許第４．７１６．４２
０号に示された形式の従来のペン・ターレツト（ｐｅｎ
　ｔｕｒｒｅｔ）２を備えている。ペン・ターレツト２
はペン・キャリッジのスライダ棒２２の一方の端部付近
でプロッタのフレームに取りつけられている。ターレッ
ト２は垂直方向に延びる軸を中心に回転可能であり、モ
ータ（図示せず）によって回転される。

ターレット２は複数個のペン・スロット（ｐｅｎ　５ｌ
ｏｔｓ）　８を有し、通常、異なる種類のプロッタ・ペ
ンＰが装填される。このようなプロッタ・ペン８にはさ
まざまな色や多くのペン先端部の太さのものが用いられ
る。各ペンＰは、スロット８内に取りつけられた一組の
対向するグリップ部材１２によってペン・ターレツト２
内のスロット８に取り出し可能に保持されている。グリ
ップ部材１２は好ましくは固定フィンガ１４とピボット
支持されたフィンガ（ｐｉｖｏｔａｌｙ　ｍｏｕｎｔｅ
ｄ　ｆｉｎｇｅｒ）１６　とから成り、このフィンガ１
６はペン保持位置等固定フィンガ１４に向かって押しつ
けられている。これは、グリップ部材１２固有の弾性ま
たはバイアスばね（ｂｉａｓｉｎｇｓｐｒｉｎｇ）（図
示せず）によるものである。フィンガ１６は第２Ｄ図に
示すように切頭突起状の自由端部を有している。

ペン・キャリッジ２０は、作図表面２４を横切るように
プロッタ・ペンＰを移動させるため、キャリッジ・アセ
ンブリのスライダ棒２２上に取りつけられている。ペン
・キャリッジ２０の位置は、位置決めモータ２６と連結
ベルト２８によって制御される。

位置決めモータ（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｍｏｔｏｒ
）２６は、従来の中央処理ユニットによって駆動される
。ペン・キャリッジ２０は、その上に一組の対向する弾
性のあるグリップ・クロウがベンＰをプロット位置に堅
固に保持し、かつプロッタ・ペンＰをターレット２へま
たはターレット２からの移送を促進する。

各々が新しいキャップ付のペンを収納しているペン・マ
ガジン（ｐｅｎ　ｍａｇａｚｉｎｅ）４２の直線アレイ
（Ｉｉｎｅａｒ　ａｒｒａｙ）４０がマガジン・スライ
ダ棒４４上に取りつけられ、スライダ棒２２にそってペ
ン・キャリッジ２０の動きに対して垂直方向に移動する
。アレイ４０の位置は、位置決め手段によって制御され
るが、このような位置決め手段によって本発明は限定さ
れるものではない。ペン・マガジンのアレイ４０は必ず
しも直線的に配列するアレイである必要はなく、アレイ
内の各マガジンのペン供給端部が適当な形式の新しいペ
ンを供給するため移動キャリッジ付近に適切に配置され
る限り、ペン配列ターレット上に放射状に配列してもよ
い。位置決めモータ４６は新しいペンをプロッタに供給
する必要に応じた時間関係で中央処理ユニットによって
駆動される。

ペン・ターレツト２上の各ペン・スロット８に少なくと
も１つの対応するペン・マガジン４２がアレイ４０内に
存在することが好ましい。それによって、各スロット８
が異なる種類のペンＰを保持している場合、夫々がある
種類の複数個のペンを保持するマガジンがターレット・
スロット内の同一の種類の使用済のペンを交換するため
に用いられる。各ペン・マガジン４２はグリップ・フィ
ンガ１４．１６と同様な一組のペン・グリップ部材また
はフィンガ５０．５１を備えたペン供給端部または吐出
し端部４３をターレット２０上に有している。このよう
な端部は新しい交換用ペンを移動キャリッジ５２によっ
て取り出される位置に保持する。各ペン・マガジン４２
には圧縮ばね５４または他の押圧手段が設けられ、ペン
を常にマガジン４２の吐出し端部４３でグリップ・フィ
ンガ５０．５１に向けて供給する。ばね５４はペン給送
動作中に移動キャリッジ５２によって印加される対向力
に抵抗するのに十分なばね力のものが選択される。

移動キャリッジ５２はマガジン・アレイ４０とペン・タ
ーレツト２の間で移動するようにスレイダ棒６０上に取
り付けられる。モータ６２と駆動ベルト６４から成る位
置決め手段は、移動キャリッジ５２を第２Ａ図の停止位
置と、第２Ｃ図の新しいペンの受取り位置と、第２Ｅ図
の新しいペンの供給及び使用済ペンの受取り位置との間
で移動させる。移動キャリッジ５２は対向するペン・グ
リップ・クロウ６６．６８を備えている。クロウ６６は
、移動キャリッジ５２が停止位置（第２Ａ図）から中間
位置（第２Ｂ図）を経て新しいペンの受取り位置（第２
Ｃ図）へ移動する際、クロウ６６がペン・マガジンの供
給端部４３でピボット支持されたフィンガ５１とカム状
に係合うし、これを開放する位置に（ｅｎｇａｇｅｓ　
ａｎｄ　ｃａＩＩＩｓ　ｏｐｅｎ　ｐｉｖｏｔａｌｌｙ
　ｍｏｕｎｔｅｄ　ｆｉｎｇｅｒ）に配置されている。

ピボット支持されたグリップ・フィンガ５１は、ばね（
図示せず）によって通常バイアスがかけられ、その上部
またはペン保持位置に保たれている。

移動キャリッジ５２が、図示するようにペン受取り位置
から使用済ペン受取り／新しいペンの供給位置（第２ε
図）へと右に移動すると、キャリッジ５２はターレット
２にかなり近接する位置に配置される。第２Ｄ図と第２
Ｅ図に示すように、キャリッジ５２上のクロウ６６は下
方向にカム移動しくｃａｍｍｅｄ　ｄ。

ｗｎｗａｒｄｌｙ）　、ターレット２上のペン・グリッ
プ部材１２のピボット支持されたフィンガ１６の下側表
面と係合することによってキャリッジのクロウを開放す
る。複数個のターレット２のペン・スロット８はそれぞ
れ同様なグリップ部材１２のセットがその中に取り付け
られる。

新しいペンを受取った後、ターレット２は第２Ｇ図の点
線で示した位置に回転しく図では約１８０度である）、
ペン・キャリッジのグリップ・クロウ３００．３１の進
行方向の一端に近接する新しいペンを有するスロットを
、新しいペンをペン・キャリッジ２０へと供給する位置
、または使用済のペンをそこから受取る位置に配置され
る。この目的のために、ペン・キャリッジのグリップ・
クロウ３０．３１は移動キャリッジ５２上の上述のグリ
ップ・クロウ６６．６８と同様な構造である。

第２Ａ図に示す移動キャリッジ５２の停止位置とペン・
マガジンのペン供給端部４３の中間はペン供給ゲート８
０である。ゲート８０は垂直軸８２を中心にピボット運
動するように取り付けた分岐アングル部材（ｂｉｆｕｒ
ｃａｔｅｄ　ａｎｇｌｅ　ｍｅｍｂｅｒ）から成る。ゲ
ート８０には実線で示す反時計方向にゲートが押される
ようにバイアスがかけられ、それによってゲートのアン
グル部材の１つの脚８４が停止ポスト８６に対し常時押
圧され、かつ、アングル部材の垂直に間隔を隔てた一組
のペン・プロッタ脚８８（第３図参照）が移動キャリッ
ジ５２内の使用済ペンの進行パスを封鎖し、同時にペン
の取り付け（ｔ−ｉｐｐｌｎｇ　ｏｆｔｈｅ　ｐｅｎ）
を防ぎ、かつペンがゲート８０を越えて左に移動するこ
とを防止する。移動キャリッジ内の使用済ペンが最初に
プロッタ脚８８と係合した後、移動キャリッジ５２の継
続的な左方向への移動によって、クロウ６６．６８は開
き、そして使用済ペンを開放し、ペンは重力で受け（ｒ
ｅｃｅｐｔａｃｌｅ）または受取りシュートに落下させ
ることができる。脚８８によって新しいペンを移動キャ
リッジ５２から押し出すことなく、移動キャリッジ５２
内の新しいペンがプロッタ脚８８と係合するとゲート８
０は時計方向（第１図参照）に容易にピボット移動する
ことができる。

マガジン・アレイ４０中の新しいペンには、それぞれペ
ン先の損傷を防き、インク漏れまたは蒸発による損失を
防ぐために、取り外し可能なキャップがスナップ式に取
り付けられている。ペン・キャップ取り外し手段は移動
キャリッジ５２の進行パス内の固定位置に取り付けられ
た固定式傾斜フォーク（ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ　１ｎｃ
ｌｉｎｅｄ　ｆｏｒｋ）廃棄キャップ受け（ｒｅｃｅｐ
　ｔａｃ　ｌ　ｅ　）の上側に垂直に配置された第３Ａ
図に示す間隔を隔てた一組のフィンガ９２を有する。

キャップ付ペンＰがターレット２に向かって右に移動さ
れるために移動キャリッジ５２によって保持される際に
、キャップＣのフランジＦは間隔を隔てたフィンガ９２
の下側と係合し、このフィンガがキャップを下側にバイ
アスさせ、キャップＣを新しいペンから取り外す。取り
外されたキャップは受け容器または他の廃棄手段へ落と
す。

塾在 いつプロット・ペンＰが使い果たされたかを決定する従
来の光学的センサをプロッタ１に用いることも可能であ
る。現在使用中のペンが使い果たされたものと決定され
ると、センサはプロッタの中央処理ユニットへ信号を送
り、この中央処理ユニットは作図表面２４からペンを持
ち上げ、自動的ペン交換のため、−時的にプロットを中
止するようにプログラムされている。ペン・キャリッジ
２゜はその後モータ２６及びベルト２８の動作によって
ペン・ターレツト２に近接した位置に位置決めされる。

現在使用中のベンＰがそこから最後に取り出されたので
まだ回転していないターレット２は使用済のペンＰをペ
ン・キャリッジ２０から受取るため、第２Ｇ図に示した
点線位置にすでに空のスロット８を有している。ペン・
キャリッジ２０はペン・キャリッジのクロウ３１がター
レット上にピボット支持されたフィンガ１６と係合して
、ターレット・フィンガ１６を開放位置にカム移動させ
るまでターレット２の方向に移動し、それによって使用
済ペンＰはペン・ターレツト２の空のスロット８内のグ
リップ手段へ移送することができる。

そしてペン・ターレツト２は約１８０度回転し、使用済
のペンを有するターレット・スロット８を第２Ｇ図の実
線位置に配置させ、使用済ペンを移動キャリッジ５２へ
移動し、移動キャリッジは次に使用済ペンの受取り／新
しいペンの供給位置（第２Ｅ図）に配置させ、そこでタ
ーレット２上にピボット支持されたフィンガ１６によっ
て移動キャリッジ５２上の移動可能なりロウ６６が開放
された後に、使用済ペンが移動キャリッジへと移動させ
る。この動作と同時に、交換用ペン・マガジン４２のア
レイ４０はモータ４６とベルト４８によって、使用済ペ
ンＰに対応する種類の交換用ペンを収納するマガジンが
移動キャリッジ５２と噛み合う位置になるようにスライ
ダ棒４４にそって位置決めされる。

移動キャリッジ５２は次に停止位置（第２Ａ図）を通り
第２Ｂ図に示す中間位置へ移動させる（図では左方向）
。この中間位置では、使用済ペンがピボット支持された
ゲート８０と噛み合うようにカム移動し、交換用ペンが
マガジン４２から移動キャリッジ５２へと移動させる新
しいペンの受取り位置（第２Ｃ図）まで移動キャリッジ
５２が完全に到達する前に、移動キャリッジ５２の移動
可能なりロウ６６が使用済ペンによってカム移動して開
放されると、使用済ペンは受け容器Ｒ（ｒｅｃｅｐｔａ
ｃｌｅ）へ落とされる。

本願明細書では、本発明をペン・ターレツト２がペン・
キャリッジ２０のスライダ棒２２の一端部付近のプロッ
タの固定位置に取り付けたプロッタＩを参照して説明し
てきたが、ペン・ターレツト２はペン・キャリッジ２０
と共に移動するようにペン・キャリッジ２０上に設けて
もよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、ユーザーによるマニュアル動作を
省略し、制御可能にペンの自動交換をおこなうことがで
きる。また、より高品質ののペン・プロットを能にする
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である自動ペン交換装置を備え
るプロッタの概略図。 第２Ａ図から第２に図は第１図に示した自動ペン交換装
置の動作説明図。 第３図は第１図の第１図に示した自動ペン交換装置の動
作説明図。 第３Ａ図は第３図の平面図である。 １：プロッタ、　　２：ペン・ターレツト、８ニスロツ
ト、　１４．１６：　フィンガ、２０：移動キャリッジ
、 ２６．４６：位置決めモータ、２８．４８：連結ベルト
、３０、３１　ニゲリップ・クロウ、４０：　アレイ、
４２：ペン・マガジン、４３：ペン供給端部、５０、５
１　：ペン・グリップ部材、 ６２：モータ、６４：駆動ベルト、 ６６．６８：ペン・グリップ・クロウ、Ｒ：受け容器、
Ｆ：フランジ、Ｃ： ９０：　フォーク、９２：　フィンガ。 キャップ、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個のスロットを備え、その中にプロッタ・ペ
   ンを保持するグリップ手段を有するプロッタに装着可能
   なペン・ターレツトと、 前記ペン・グリップ手段は前記ターレツトが回転すると
   第１のペン移動位置と第２のペン移動位置の間を移動可
   能で、 前記ペン・ターレツトを回転させる手段と、複数個の新
   しいプロット・ペンを備えるいくつかのペン・マガジン
   と、 前記ペン・マガジンはその一方の端部にグリップ手段を
   備え、新しい第３のペン移動位置に新しいペンを有し、 前記複数個のペン・マガジンを適切な位置に移動させ、
   前記ペン・マガジンの一つのグリップ手段を前記第３の
   ペン移動位置に配置させ、 その上にペン・グリップ手段を有する移動キャリッジと
   、 前記ペン・ターレツトと前記第１のペン移動位置との間
   でペンの移送をおこない、前記第３のペン位置との間で
   前記ペン・マガジンの一つから新しいペンを受取るよう
   に前記移動キャリッジを動かす手段と、 前記ペン・ターレツトと前記マガジンの間に配置された
   使用済ペン吐き出しゲートを含むことを特徴とするプロ
   ッタのための自動ペン交換装置。
2. （２）請求項第１項記載のプロッタのための自動ペン交
   換装置はさらに前記第３のペン移動位置において移動す
   る新しいペンと係合し、前記新しいペンのキャップを取
   り外し、前記ペンの移動パスの下側で取り外されたキャ
   ップを受け取る手段を含むことを特徴とする。