JPH0462192A - プロッタにおける芯なし検出装置 - 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〕 本発明はプロッタ（自動製図機）において、ペンシルホ
ルダ内の芯が摩耗して短くなり、該芯がペンシルホルダ
に内蔵された芯チャック機構から外れたとき、この状態
を検出するようにした芯なし検出装置に関する。

〔従来の技術〕

プロッタにおけるペンシルホルダの芯なし検出は、特公
平１−１７６６００号公報に開示されているように、作
画ヘッドのペンシルホルダの最上昇位置からの下降スト
ロークを演算し、芯あり状態のときよりも、ペンホルダ
の下降ストロークが長いとき、芯なしを検出している。

［発明が解決しようとする問題点〕 上記のように、ペンホルダのストローク量をその都度計
算する方式では、プロッタ本体のコントローラに負担が
かかるという欠陥が存した。

また、１本の芯のみを内蔵したペンシルホルダは、芯が
短くなって、芯がペンシルホルダ内の芯チャック機構か
ら外れると、ペンホルダの最上昇位置からの下降ストロ
ークが変化し、この変化を検出することによって芯なし
を検出することができるが、複数の芯を内蔵したペンシ
ルホルダの場合には古い芯が芯チャック機構から外れて
も、新しい芯の下端が古い芯の上端に当接し、この新し
い芯は芯チャック機構に把持されるので、ペンホルダの
最上昇位置からの下降ストロークは、芯が芯チャック機
構から外れた場合も、外れていない場合も変化が生ぜず
、従って、芯なしを検出することができないという欠陥
が存した。

本発明は上記欠陥を除去することを目的とするものであ
る。

〔問題点を解決する手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、作画ヘッド２の昇
ａｍ動装置１０に連係するペンホルダ２２に、ノック式
ペンシルホルダ２０のケース４０を保持し、該ケース４
０に内蔵され前記ケース４０の上部に設けたノック管３
４ａの昇降により芯把持状態と芯開放状態に作動される
芯チャック機構３６で芯を把持し、前記ケース４０と昇
降方向に連動する芯チャック機構３６が把持する芯を、
前記ケース４０の下降力によって作画面に圧接し、前記
ケース４０を上昇させると、前記芯チャック機構３６の
開放と、前記ケース４０の先端に突出後退自在に設けた
、摩擦によって芯を保持する鉛筆芯変位管３８のスプリ
ング６４による突出方向の変化とによって芯が前記鉛筆
芯変位管３８の変位ストロークだけ前記芯チャック機構
３６からくり出されるように成し、前記作画ヘッド２に
、前記ノック管３４ａに係合する上部ノック板２６と、
前記鉛筆芯変位管３８を係止する下部ノック板３０を配
設し、前記鉛筆芯変位管３８の芯保持摩擦力を前記鉛筆
芯変位管３８をケース４０から突蟲する方向に付勢する
スプリング６４の弾発力よりも強くし、前記鉛筆芯変位
管３８が前記ケース４０の奥方向に後退した状態におい
て、前記鉛筆芯変位管３８の保持する芯が前記芯チャッ
ク機構３６に把持されていると前記芯との摩擦力によっ
て前記鉛筆芯変位管３８が前記ケース４０に対して後退
した位置に保持されるように成し、前記作画ヘッド２に
、前記ノック管３４ａが前記上部ノック板２６に係合す
る手前の所定上昇位置まで上昇したとき前記鉛筆芯変位
管３ざが前記ケース４０から突出しているかあるいは前
記ケース４０の奥方向に後退しているかを検出するため
のセンサ２９を設け、該センサ２９のオンオフ信号によ
って前記鉛筆芯変位管３８の保持する芯が前記芯チャッ
ク機構３６に把持されている芯あり状態かあるいは該芯
チャック機構３６から外れている芯なし状態かをコント
ローラにより判断するようにしたものである。

〔作用〕

鉛筆芯変位管３８が下部ノック板３０に係止された状態
において、ペンホルダ２２の下降力により、ケース４０
が下降すると、芯チャック機構３６に把持された芯は、
作画面に圧接する。このペンダウン状態で作画ヘッドが
作画面に対して相対的にＸ−Ｙ方向に移動すると、芯に
より作画面上に作図が施行される。作図における芯の摩
耗に伴って、ケース４０が下降し、ケース４０に対して
鉛筆芯変位管８８がケース４０の奥方向に後退移動する
。ケース４０が所定レベルまで下降したところで、ケー
ス４０を所定位置まで上昇し、鉛筆芯変位管３８に対す
る下部ノック板３０の押し上げ力を解除すると、鉛筆芯
変位管３８は、その保持する芯が芯チャック機構から外
れているときは、スプリング６４によりケース４０に対
して突部する方向に変位し、その保持する芯が芯チャッ
ク機構３６に把持されているときは、芯との摩擦力によ
って、ケース４０に対して奥方向に後退した状態を保持
する。センサ２９は、ペンシルホルダ２２を所定位置ま
で上昇したとき、鉛筆芯変位管３８がケース４０の先端
から所定量突部しているか、あるいは後退しているかを
検出し、その検品信号をコントローラに出力する。コン
トローラは、このセンサ２９の出力信号によって、ノッ
ク式ペンシルホルダ２０内の古い芯が芯チャック機構３
６から外れているか否か判断し、外れているときは、芯
なしと判断する。

〔実施例〕

以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例を参照して
詳細に説明する。

２はＸＹプロッタの作画ヘッドであり、用紙載置部材４
上の用紙６に対して、Ｘ−Ｙの２軸方向に相対的に移動
可能に、ＸＹプロッタのレール（図示省略）に移動可能
に支持されている。前記作画ヘッド２の基板８にはムー
ビングコイルから成る昇降駆動装置１０が固設され、該
駆動装置１０の昇降出力体１２に、昇降体１４が固定さ
れ、該昇降体１４は、基板８に固設されたガイド軸１６
．１８に昇降自在に支持されている。前記昇降体１４に
は、ノック式ペンシルホルダ２０を脱着自在に保持する
ため公知のペンホルダ２２が設けられている６前記基板
８に立設された取付板２４には、上部ノック板２６が固
設されている。前記上部ノック板２６は、前記ペンホル
ダ２２に保持されたペンシルホルダ２０のフラシンジ２
８の上方に位置して配置され、前記上部ノック板２６の
、前方が開放された溝穴に、ペンシルホルダ２０のノッ
ク管３４ａが遊嵌配置されている。前記基板８には、下
部ノック板３０が固設され、該下部ノック板３０は、前
記ペンシルホルダ２０の鉛筆芯変位管３８のガイドを兼
用している。前記下部ノック板３ｏの、前方が開放され
た溝穴３１に前記変位管３８の先端突部３８ａがスライ
ド自在に嵌合し得るように構成され、前記変位管３８の
下部水平面は、前記ノック板３０の溝穴３１の周囲の段
部水平面３０ａに係止されるように構成されている。前
記基板８には、フォトセンサから成る物体検出センサ２
９が前記ペンシルホルダ２０に向けて配設されている。

前記センサ２９は、前記ペンシルホルダ２０を所定位置
まで上昇させたとき、該ペンシルホルダ２０の鉛筆芯変
位管３８がペンシルホルダ２ｏのケース４０の先端から
突出しているか、あるいはケース４０の内部方向に後退
しているか否かを検出する高さ位置に配置されている。

６８は基板８に固設されたストローク用フォトセンサで
あり、前記昇降体１４に取り付けられた変位板７０との
相互作用によって、前記昇降体１４の昇降変位を電気信
号に変換して、コントローラにフィードバックするため
のものである。Ｘ−Ｙプロッタの機体には、複数のノッ
ク式ペンシルホルダを保持するストッカーが配設され、
該ストッカーと前記作画ヘッド２のペンシルホルダ２２
との間で、相互にペンシルホルダの交換を自動的に行な
うことができるように構成されている。

尚、このペンシルホルダが自動交換の構成は公知であり
、また本願発明の要旨ではないのでその図示及び説明は
省略した。

次に、ノック式ペンシルホルダ２０の構造を第４図を参
照して説明する。

３４はノック機構、３６は芯チャック機構、３８は鉛筆
芯変位管、４０はケースである。ノック機構３４は複数
の鉛筆芯４２を保持する芯通路４４を有するノック管３
４ａと、ノックスプリング４６を有している。芯チャッ
ク機構３６は、先割れしたチャック部材４８とこのチャ
ック部材４８に取り付けられるボール５０と管体５３を
介して内ケース６２に固定されたチャックケース５２お
よび２つのチャックスプリング５４．５６を有している
。前記チャック部材４８はチャックスプリング５４．５
６の弾発力によって内部の芯４２を圧着保持している。

鉛筆芯変位管３８はペンシルホルダ１２の先端部に形成
されており、その所定の位置に適当な摩擦力を持って鉛
筆芯を保持するゴム環６０が設けられている。前記ゴム
環６０の鉛筆芯に対する摩擦保持力は、変位管３８を押
し下げようとするスプリング６４の弾力よりも大きく設
定されている。ケース４０に固定された内ケース６２は
鉛筆芯変位管３８を係止する。鉛筆芯変位管３８は上下
にスライド可能に支持されており、スプリング６４によ
り下方向に付勢されている。前記ケース４０には鍔部４
０ａが形成されている。

次にノック式ペンシルホルダの作用を説明する。

芯通路４４内に保持された１本の鉛筆芯４２は芯チャッ
ク機構３６の上部に形成された漏斗状部材６６によりそ
の思通路内に取り込まれる。この取り込まれた鉛筆芯４
２をここでは第１の鉛筆芯４２ａとする。ここで、ノッ
ク機構３４を１回または複数回上下すなわち、チャック
部材４８を開放及び把持動作を行わせることにより、第
１の鉛筆芯４２ａは芯チャック機構３６のチャック部材
４８に把持される。この時、第１の鉛筆芯４２ａの先端
は、一般的には鉛筆芯変位管３８のゴム環６０の上端に
当接している。この状態で鉛筆芯変位管３８を上下動さ
せることにより第１の鉛筆芯４２ａは徐々に繰り呂され
る。このことを、さらに詳しく言えば、このペンシルホ
ルダ２０の芯チャック機構３６は、鉛筆芯を把持した状
態において、鉛筆芯を取り出す方向と鉛筆芯を押しもど
す方向には極めて強い保持力を有するように構成されて
いる。従って、鉛筆芯変位管３８が上方向に移動する時
には第１の鉛筆芯４２ａは、チャック部材４８に把持さ
れているので第１の鉛筆芯４２ａは、変位せず、従って
、鉛筆芯変位管３８が第１の鉛筆芯４２ａに対して位置
変化する。この状態からチャック部材４８を開放すると
、鉛筆芯変位管３８は、スプリング６４の弾発力により
元の位置に復帰する。このとき、ゴム環６０の摩擦力に
より第１の鉛筆芯４２ａが変位管３８の上下ストローク
分だけ引き出される。

第１の鉛筆芯４２ａがペンシルホルダ１２の先端から出
ると記録を行うことができる。記録に応じて第１の鉛筆
芯４２ａが消耗して、第４図に示すように、その後端が
芯チャック機構３６を脱すると最早記録を行うことがで
きない。このような場合にはこの第１の鉛筆芯４２ａ、
即ち、残芯を除去しなければならない。

この参考例のペンシルホルダの芯チャック機構３６は記
録品質を良好に保つためその把持開放動作が定位置で行
われる構成を有しているのでそれ自体鉛筆芯を繰り呂す
作用を有していない、従って第１の鉛筆芯４２ａが消耗
し芯チャック機構３６を脱し、第２の鉛筆芯４２ｂがそ
れぞれ追随し芯チャック機構３６に把持された状態でノ
ック機構３４を作用させたとしても第１の鉛筆芯４２ａ
を除去することはできない。ここで、第１の鉛筆芯４２
ａは鉛筆芯変位管３８のゴム環６０に所定の摩擦力で支
持されている。

今、第１の鉛筆芯４２ａと第２の鉛筆芯４２ｂが第４図
の状態すなわち、第１の鉛筆芯４２ａが芯チャック機構
３６を脱しかつ第２の鉛筆芯４２ｂが第１の鉛筆芯４２
ａの後端に接した状態にあるとする。ここで、鉛筆芯変
位管３８を結合スプリング６４に抗して所定量押し上げ
る。鉛筆芯変位管３８の上昇とともにそのゴム環６０の
摩擦力により支持された第１の鉛筆芯４２ａも所定量上
昇しようとするが、第１の鉛筆芯４２ａの後端に接する
第２の鉛筆芯４２ｂが芯チャック機構３６に把持された
状態にあるので、第１の鉛筆芯４２ｂは上昇せずその位
置にとどまる。そのため、第１の鉛筆４２ａは鉛筆芯変
位管３８に対し相対的に進出する。この時点で鉛筆芯変
位機構３８をもとの位置にもどせば第１の鉛筆芯４２ａ
の後端と第２の鉛筆芯４２ｂとの間に所定量（鉛筆芯変
位機構３８の上昇分）の空間が生じる。この状態でノッ
ク機構を押しさげる。芯チャック機構３６は開放され第
２の鉛筆芯４２ｂが重力により落下し第１の鉛筆芯４２
ａの後端に接する。次々とこの二つの動作すなわち鉛筆
芯変位機構３８の押し下げ動作とノック機構３４の押し
下げ動作を行わせることにより第１の鉛筆芯４２ａを除
去することができる。

次に、本発明の要旨である、芯なし検出動作を第７図に
示すフローチャートを参照して説明する。

ラベル１で作画動作がスタートし、ホストコンピュータ
からコントローラに作画命令が入力されると（ブロック
２）、コントローラは、昇降駆動装置１０を通電制御し
、昇降体１４を下降する（ブロック３）。この状態にお
いて、鉛筆芯変位管３８は、第４図に示す如く、スプリ
ング６４の弾発力によって、ケース４０から最も長く突
出した状態にある。昇降体１４が下降すると、変位管３
８の水平面は、下部ノック板３０に係止され、鉛筆芯４
２ａは、ケース４０からの下降力によって用紙載置部材
４の用紙６面に係止され、鉛筆芯４２ａは、ケース４０
からの下降力即ち、昇降駆動装置１０の下降力によって
、用紙６面に圧接する（ペンダウン状態）。コントロー
ラが作画命令によって、作画ヘッド２を用紙６に対して
相対的にＸ−Ｙ方向に移動すると、作画ヘッド２の用紙
６に対する相対的移動軌跡に沿って用紙６上に鉛筆芯４
２ａによる作図が行なわれる。作図を行なっているうち
に、鉛筆芯４２ａが消耗すると、この鉛筆芯４２ａの減
りに伴ってケース４０は、昇降駆動装置１０からの下降
力によって、下降し、鉛筆芯４２ａの用紙６に対する筆
圧は一定に保持される。ケース４０が下降すると、下部
ノック板３０により定位置に係止されている変位管３８
は、スプリング６４の弾発力に抗して、ケース４０内に
相対的に引込んでゆく。作画中におけるペンアップ動作
は、昇降駆動装置１０の昇降出力体１２が若干上昇する
ことにより行われる。昇降出力体１２の上昇により、ケ
ース４０が、その下降位置から若干上昇し、これと連動
して、鉛筆芯４２ａが用紙６面から上昇する。作画中鉛
筆芯４２ａが消耗し、ケース４０が所定の最下降位置ま
で下降すると、この下降位置の信号は、ストローク用セ
ンサ１０によってコントローラに供給される。コントロ
ーラは、判断ブロック４でケース４０が最下降位置まで
下降したか否か判断し、肯定を判断すると、昇降駆動装
置Ｉ！１ｏを駆動制御してケース４０を所定の最大上昇
位置まで上昇する（ブロック５）。このケース４０の最
大上昇位置までの上昇過程において、フランジ２８が上
部ノック板２６に係止される手前で、コントローラは１
判断ブロック６でセンサ２９がオンか否か判断する。変
位管３８が、ケース４０内に最も引込んだ状態（第２図
及び第６図参照）においては、変位管３８は、センサ２
９によって検出されない。即ちセンサ２９はオフの状態
にある。この状態は、鉛筆芯４２ａが、まだ、充分に長
く、芯４２ａが芯チャック機構３６によって把持されて
いることを示している。即ち鉛筆芯４２ａが芯チャック
機構３６によって把持されている場合には、変位管３８
は、ケース４０の上昇により、下部ノック板３０との係
合が解除されても、芯４２ａとの摩擦によりケース４０
内に引込んだ状態を保持する。コントローラは、判断ブ
ロック６で否定を判断すると、芯ありと判断し、作画を
続行する。ケース４０の上昇により、フランジ２８が上
部ノック板２６と係合して、これにより押し下げられる
と、芯チャック機構３６が開放され、スプリング６４の
弾発力によって、変位管３８は、ケース４０から最大量
突部する方向に、変位し、このとき、ゴム環６０の摩擦
力によって、鉛筆芯４２ａは、変位管３８の変位ストロ
ーク分、芯チャック機構３６からくり出される。

次に鉛筆芯４２ａが摩耗して短くなり、芯チャック機構
３６から外れた場合について説明する。

鉛筆芯４２ａが短くなり５該芯４２ａが芯チャック機構
３６から外れた状態において、ケース４０が上昇し、変
位管３８に対する、下部ノック板３０からの上方向の押
圧力が解除されると、変位管３８は、スプリング６４の
弾発力によって、ケース４０に対して、最大突出位置ま
で突出する。コントローラは、第７図の判断ブロック６
において、フランジ２８が上部ノック板２６に係止され
る手前で、センサ２９がオンか否か判断する。変位管３
８は、第１図及び第５図に示す如くケース４０に対して
最大突部位置まで突部しているので、変位管３８は、セ
ンサ２９の検出軸線上に位置し、センサ２９は、変位管
３８を検出してオンとなる。

コントローラは、判断ブロック６で肯定を判断すると、
ブロック７で芯なしと判断し、次の処理、例えば、残芯
排出作業あるいは、ケース４０内に１本の芯しか収納し
ていない方式のペンシルホルダの場合には、芯補充作業
に移行する。

〔効果〕

本発明は上述の如く、芯なし検出において、センサの出
力を利用するので、プロッタ本体側のコントローラに負
担がかからない。しかも、ペンシルホルダに１本の芯を
内蔵したものでも、複数の芯を内蔵したものでも、それ
らの芯なしを検出することができる効果が存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は作画ヘッドの側面図、第２図は同、側面図、第
３図は下部ノック板の外観図、第４図はペンシルホルダ
の断面図、第５図は説明図、第６図は説明図、第７図は
フローチャートである。 ２・・・作画ヘッド、４・・用紙載置部材、６・・・用
紙、８・・・基板、１０・・・昇降駆動装置、１２・・
・昇降出力体、１４・・・昇降体、１６．１８・・・ガ
イド軸、２０・・ノック式ペンシルホルダ、２２・・・
ペンホルダ、２４・・・取付板、２６・・・上部ノック
板、２８・・・フランジ、２ａ・・・センサ、３０・・
・下部ノック板、３４ａ・・・ノック管、３６・・・芯
チャック機構、３８・・・鉛筆芯変位管、４０・・・ケ
ース。 特許呂願人　　　　　　　　　武藤工業株式会社代理人
弁理士　　　　　　　　　西　島　綾　雄第７図 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）作画ヘッド２の昇降駆動装置１０に連係するペン
   ホルダ２２に、ノック式ペンシルホルダ２０のケース４
   ０を保持し、該ケース４０に内蔵され前記ケース４０の
   上部に設けたノック管３４ａの昇降により芯把持状態と
   芯開放状態に作動される芯チャック機構３６で芯を把持
   し、前記ケース４０と昇降方向に連動する芯チャック機
   構３６が把持する芯を、前記ケース４０の下降力によっ
   て作画面に圧接し、前記ケース４０を上昇させると、前
   記芯チャック機構３６の開放と、前記ケース４０の先端
   に突出後退自在に設けた、摩擦によって芯を保持する鉛
   筆芯変位管３８のスプリング６４による突出方向の変化
   とによって芯が前記鉛筆芯変位管３８の変位ストローク
   だけ前記芯チャック機構３６からくり出されるように成
   し、前記作画ヘッド２に、前記ノック管３４ａに係合す
   る上部ノック板２６と、前記鉛筆芯変位管３８を係止す
   る下部ノック板３０を配設し、前記鉛筆芯変位管３８の
   芯保持摩擦力を前記鉛筆芯変位管３８をケース４０から
   突出する方向に付勢するスプリング６４の弾発力よりも
   強くし、前記鉛筆芯変位管３８が前記ケース４０の奥方
   向に後退した状態において、前記鉛筆芯変位管３８の保
   持する芯が前記芯チャック機構３６に把持されていると
   前記芯との摩擦力によって前記鉛筆芯変位管３８が前記
   ケース４０に対して後退した位置に保持されるように成
   し、前記作画ヘッド２に、前記ノック管３４ａが前記上
   部ノック板２６に係合する手前の所定上昇位置まで上昇
   したとき前記鉛筆芯変位管３８が前記ケース４０から突
   出しているかあるいは前記ケース４０の奥方向に後退し
   ているかを検出するためのセンサ２９を設け、該センサ
   ２９のオンオフ信号によって前記鉛筆芯変位管３８の保
   持する芯が前記芯チャック機構３６に把持されている芯
   あり状態かあるいは該芯チャック機構３６から外れてい
   る芯なし状態かをコントローラにより判断するようにし
   たことを特徴とするプロッタにおける芯なし検出装置。