JPH0740699A - ペン・プロッタにおける筆圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】作図中に紙質や紙厚などにばらつきがあった
り、作図台より紙が浮いたりしてしまうことがなどがあ
っても、常時適正な筆圧が得られるようにして、高品質
の作図を得ることができるようにする。 【構成】ソレノイドの駆動に基づいてペン・ホルダを上
下に昇降することによって、ペン・ホルダに把持した記
録ペンを作図用紙面上に接離させ、記録ペンにより作図
用紙面上に作図を行うペン・プロッタにおいて、作図中
における記録ペンの筆圧をリアル・タイムで検出できる
ように所定の位置に配設された筆圧検出手段と、筆圧検
出手段によって検出された筆圧と予め設定された所定の
筆圧とを比較する比較手段と、筆圧検出手段によって検
出された筆圧が予め設定された所定の筆圧となるよう
に、比較手段の比較結果に基づいて、ソレノイドの駆動
を制御するソレノイド駆動制御手段とを有するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ペン・プロッタの筆圧
制御装置に関し、さらに詳細には、作図中の記録ペンの
筆圧を検出して、常に一定の筆圧により作図できるよう
に制御するペン・プロッタにおける筆圧制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ペン・プロッタでは、キャリッ
ジに設置されたペン・ホルダに把持させた記録ペンに一
定の筆圧を付与するために、工場出荷時における設計値
に基づいて、ペン・ホルダを昇降させるソレノイドを駆
動するための通電量が設定されていた。

【０００３】ところが、実際に作図を行う場合には、ペ
ン・ホルダを作図台より戻すリターン・スプリングのば
らつきや経年変化により、記録ペンの筆圧が変化するな
どの問題点があった。

【０００４】そこで、これらの問題点を解決するため
に、例えば、特開平３−２１６３９７号公報および特開
平３−２１６３９８号公報などに開示されたプロッタヘ
ッドの筆圧制御方式が提案されている。

【０００５】上記特開平３−２１６３９７号公報および
特開平３−２１６３９８号公報に開示されたプロッタヘ
ッドの筆圧制御方式では、プロッタヘッドの筆圧制御に
先立ち、圧力センサ素子にプロッタヘッドの昇降可動部
を複数種類の圧力にて当接させることにより、上記圧力
センサ素子からの出力と昇降可動部を駆動するコイルの
通電電流との関係を求め、この作図前の実測値により求
められたコイルの通電量と筆圧との間の一定の関係式に
基づく所定の通電電流を、プロッタヘッドの昇降可動部
を駆動するコイルに供給して筆圧制御を行うものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来のプロッタヘッドの筆圧制御方式にあって
は、記録ペンに一定の筆圧が付与されるように、予め作
図前にソレノイドの通電電流を設定しても、作図用紙の
紙質や紙厚などが変化したり、あるいは作図台より紙が
浮いたりしてしまうことがあると、記録ペンの筆圧が変
化してしまって作図中に適正な筆圧を付与することがで
きなくなり、線の太さや作図濃度にばらつきが生じ、高
品質の作図を得することができないという問題点があっ
た。

【０００７】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、作図中に紙質や紙厚などにばらつきがあったり、
あるいは作図台より紙が浮いたりしてしまうことがなど
があっても、作図中における記録ペンの筆圧を検出する
ことにより、常時適正な筆圧が得られるようにソレノイ
ドの駆動を制御して、高品質の作図を得ることができる
ようにしたペン・プロッタにおける筆圧制御装置を提供
しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるペン・プロッタにおける筆圧制御装
置は、ソレノイドの駆動に基づいてペン・ホルダを上下
に昇降することによって、上記ペン・ホルダに把持した
記録ペンを作図用紙面上に接離させ、上記記録ペンによ
り上記作図用紙面上に作図を行うペン・プロッタにおい
て、作図中における上記記録ペンの筆圧をリアル・タイ
ムで検出できるように所定の位置に配設された筆圧検出
手段と、上記筆圧検出手段によって検出された筆圧と予
め設定された所定の筆圧とを比較する比較手段と、上記
筆圧検出手段によって検出された筆圧が予め設定された
所定の筆圧となるように、上記比較手段の比較結果に基
づいて、上記ソレノイドの駆動を制御するソレノイド駆
動制御手段とを有するようにしたものである。

【０００９】

【作用】ペン・プロッタによる作図中であっても、記録
ペンの筆圧が筆圧検出手段によってリアルタイムで検出
される。そして、筆圧検出手段により検出された筆圧と
予め設定された筆圧とを比較手段によって比較し、筆圧
検出手段によって検出された筆圧が予め設定された所定
の筆圧となるように、比較手段の比較結果に基づいて、
ソレノイド駆動制御手段によりソレノイドの駆動を制御
する。

【００１０】従って、使用される紙質や紙厚に変化が生
じたり、あるいは作図台より紙が浮いたりすることなど
があっても、作図中の筆圧を一定に保持することができ
るので、作図中に記録ペンの筆圧が変化して線の太さや
作図濃度がばらつくなどの問題が生じることがなくな
り、高品質の作図を得ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明によるペン・
プロッタにおける筆圧制御装置の実施例を詳細に説明す
るものとする。

【００１２】図１は、本発明による第一の実施例である
ペン・プロッタの概略構成を示す一部を破断した側面図
であり、キャリッジ１０は、作図台１２の上面に沿って
Ｘ−Ｙ軸方向に駆動されるものである。即ち、キャリッ
ジ１０のキャリッジ・ベース１４は、Ｙモータ（図示せ
ず）に動力伝達機構を介して連係し、Ｙモータの駆動に
よってＹレール（図示せず）に沿ってスライド自在に取
付けられている。

【００１３】上記Ｙレールは、ペン・プロッタのＹ軸方
向に延長して形成されており、Ｘ軸（図示せず）の摺動
部に支持されて、Ｘ軸方向にスライド自在に取付けられ
ている。

【００１４】キャリッジ・ベース１４の前後には、それ
ぞれガイド軸１６、１６が立設されており、このガイド
軸１６、１６に可動部材１８が昇降自在に嵌合してい
る。また、可動部材１８の上端部とキャリッジ・ベース
１４の上部に突設されたフック２０との間には、リター
ン・スプリング２２が張設されており、可動部材１８は
ストッパー・ネジ２４により調節された設定位置まで上
昇した状態に保持されている。

【００１５】さらに、上記可動部材１８の前面にはペン
・ホルダ２６が固定されており、このペン・ホルダ２６
の先端部には、作図台１２の上面に載置された作図用紙
３０に所定の作図を行う記録ペン２８が把持されてい
る。

【００１６】一方、上記キャリッジ・ベース１４にはソ
レノイド取付部材３２が取付けられており、このソレノ
イド取付部材３２にソレノイド３４が装着されている。
また、上記可動部材１８のほぼ中央部の下面には、ソレ
ノイド３４の駆動によって上下に昇降する昇降駆動部材
３６が設置されている。そして、ソレノイド３４が通電
されたときに、ソレノイド３４は昇降駆動部材３６を吸
引し、昇降駆動部材３６と一体的に形成されている可動
部材１８をリターン・スプリング２２の付勢力に抗して
下降させる。このため、可動部材１８に固定されたペン
・ホルダ２６も下降することになり、ペン・ホルダ２６
の先端部に把持された記録ペン２８を作図用紙３０の表
面に接地させて、所定の筆圧を付与することができるよ
うになされている。

【００１７】ここにおいて、上記ソレノイド３４に供給
される通電量によってリターン・スプリング２２の伸長
量が変化し、記録ペン２８が作図用紙３０に接地する筆
圧も変化することから、筆圧を一定にするために記録ペ
ン２８の筆圧を検出して、ソレノイド３４へ供給される
通電量を制御するようになされている。

【００１８】即ち、記録ペン２８の筆圧を検出するため
に、可動部材１８に昇降駆動部材３６を設置する場合に
おいて、昇降駆動部材３６の上面に固定した取付枠３８
が可動部材１８に対して上下動自在に取付けられ、この
取付枠３８の上面に固定した押圧板４０の下面と可動部
材１８の上面との間に、圧力（力）センサ４２を挟持
し、可動部材１８の下面と昇降駆動部材３６の上面との
隙間にクッション・ラバ４４が設置された構造とされて
いる。

【００１９】以上の構成において、このペン・プロッタ
は、公知の技術に基づき、ホスト・コンピュータから出
力されたベクトル・データにしたがって、Ｘモータおよ
びＹモータの駆動により、キャリッジ１０を作図用紙３
０に対してＸ−Ｙ軸方向に相対的に移動させるととも
に、ソレノイド３４に所定の電流が供給されて昇降駆動
部材３６を吸引し、これと一体な可動部材１８をリター
ンスプリング２２に抗して下降させる。そして、ペン・
ホルダ２６の先端部に把持された記録ペン２８を作図用
紙３０の表面に接地させて所定の筆圧を付与することに
なり、記録ペン２８により作図用紙３０の上面に文字デ
ータおよび／または画像データ（以下単にデータと称
す）を描画したり、あるいはペン・ホルダ２６に把持さ
せたカッターなどにより作図台１２の上面に配置したシ
ートをカッティングしたりすることができるものであ
る。

【００２０】次に、ペン・プロッタによる作図中におい
て、記録ペン２８の筆圧をリアル・タイムに検出してソ
レノイド３４へ供給される通電量を制御し、常に一定の
筆圧が得られるように筆圧制御を行う場合について説明
する。

【００２１】まず、ペン・プロッタが作動して記録ペン
２８が作図用紙３０に接地すると、上記圧力センサ４２
からの検出信号が、メイン制御回路のバッファ４６から
Ａ／Ｄ変換器４８を介してホスト・コンピュータのＣＰ
Ｕ５０に入力される。、ＣＰＵ５０には、可動部材１８
を昇降させるソレノイド３４への通電量と筆圧との間の
一定の関係式から、通電量と筆圧との関係を記憶した通
電量−筆圧変換テーブルが記憶されている。

【００２２】そして、ペン・プロッタによる作図中は、
圧力センサ４２により検出された筆圧信号が、ＣＰＵ５
０の通電量−筆圧変換テーブルと比較演算され、圧力セ
ンサ４２により検出される記録ペン２８の筆圧と予め設
計値により求められた筆圧とが一致するように、ＣＰＵ
５０の通電量−筆圧変換テーブルに基づいて補正された
適正な電流値の信号が、Ｄ／Ａ変換器５２を介して変換
回路５４に入力される。変換回路５４では、ＣＰＵ５０
で補正された電流値の信号が電流に変換され、ドライバ
ー５６を介してソレノイド３４に所定の電流が供給され
る。

【００２３】従って、ソレノイド３４に通電された電流
によりソレノイド３４が駆動されることになり、このソ
レノイド３４の駆動に基づいて昇降駆動部材３６を上下
に昇降させ、昇降駆動部材３６と一体的に形成された可
動部材１８をリターン・スプリング２２の付勢力に抗し
て下降させ、あるいはリターン・スプリング２２の付勢
力を利用して上昇させることにより、ペン・ホルダ２６
の先端部に把持された記録ペン２８に、常に一定の筆圧
を付与することができるようになされている。

【００２４】図２は、第一の実施例の変形例であり、記
録ペン２８の筆圧を比較回路６０で補正する場合を示し
ている。この変形例におけるＣＰＵ５０には、予め設計
値により求められた筆圧に対応する基準電流値が設定さ
れており、その基準電流値を示す信号を比較回路６０に
指示する。

【００２５】そして、ペン・プロッタによる作図中は、
圧力センサ４２により検出された筆圧信号がメイン制御
回路のバッファ４６から比較回路６０に入力され、ＣＰ
Ｕ５０からの信号と比較演算された補正信号が変換回路
５４に入力される。変換回路５４では、比較回路６０で
補正された電流値の信号が電流に変換され、ドライバー
５６を介してソレノイド３４に所定の電流が供給される
ので、ペン・ホルダ２６に把持された記録ペン２８に常
に一定の筆圧を付与することができるものである。

【００２６】従って、この変形例においては、ホスト・
コンピュータにおけるＣＰＵ５０の処理の負担を軽減す
ることができる。

【００２７】図３は、本発明による第二の実施例である
ペン・プロッタの筆圧制御装置を示す一部を破断した側
面図であり、第一の実施例と共通する構成部材には同一
の符号を付して示すことにより、構成および作用の説明
の一部を省略する。

【００２８】この第二の実施例では、キャリッジ・ベー
ス１４の前面にペン・ホルダ６４が上下に昇降自在に装
着されており、このペン・ホルダ６４の先端部に、作図
台１２の上面の作図用紙３０に所定の作図を行う記録ペ
ン２８が把持されている。

【００２９】また、可動部材１８の前面には、記録ペン
２８の上面に伸びたアーム６６が延設されており、この
アーム６６の下面に圧力センサ４２が設置されている。
そして、ソレノイド３４に通電された電流により可動部
材１８が下降して、可動部材１８より延設されたアーム
６６の圧力センサ４２が記録ペン２８の上面に接触し、
ペンホルダ６４が下降するので記録ペン２８が作図用紙
３０に接地して筆圧が検出できるようになっている。

【００３０】従って、ペン・プロッタによる作図中は、
圧力センサ４２からの信号により、ソレノイド３４に通
電される電流が制御され、ペンホルダ６４の先端部に把
持された記録ペン２８に常に一定の筆圧を付与すること
ができる。

【００３１】図４は、本発明による第三の実施例である
ペン・プロッタの筆圧制御装置を示す一部を破断した側
面図であり、第一の実施例と共通する構成部材には同一
の符号を付して示すことにより、構成および作用の説明
の一部を省略する。

【００３２】この実施例では、可動部材１８の前面下端
部とペン・ホルダ６４の後部下端部とが回動軸６８によ
り枢着されており、上記のペン・ホルダ６４の先端部が
上下に揺動できるように取付けられている。また、ペン
・ホルダ６４の後部上端部の延長部７０が可動部材１８
の前面上部に設けられた係止部７２により揺動範囲が規
制されており、上記可動部材１８の係止部７２とペン・
ホルダ６４の延長部７０との間で、可動部材１８側に圧
力センサ４２が設置されている。

【００３３】そして、ソレノイド３４に通電された電流
により可動部材１８が下降すると、ペン・ホルダ６４も
下降して記録ペン２８を作図用紙３０に接地させるとと
もに、ペン・ホルダ６４が回動軸６８を支点にして図４
上矢印で示す反時計回り方向に回動し、圧力センサ４２
により記録ペン２８の筆圧が検出できるようになってい
る。

【００３４】従って、ペン・プロッタによる作図中は、
圧力センサ４２からの信号により、ソレノイド３４に通
電される電流が制御され、ペン・ホルダ６４の先端部に
把持された記録ペン２８に常に一定の筆圧を付与するこ
とができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３６】ソレノイドの駆動に基づいてペン・ホルダ
を上下に昇降することによって、ペン・ホルダに把持し
た記録ペンを作図用紙面上に接離させ、記録ペンにより
作図用紙面上に作図を行うペン・プロッタにおいて、作
図中における記録ペンの筆圧をリアル・タイムで検出で
きるように所定の位置に配設された筆圧検出手段と、筆
圧検出手段によって検出された筆圧と予め設定された所
定の筆圧とを比較する比較手段と、筆圧検出手段によっ
て検出された筆圧が予め設定された所定の筆圧となるよ
うに、比較手段の比較結果に基づいて、ソレノイドの駆
動を制御するソレノイド駆動制御手段とを有するように
したため、ペン・プロッタによる作図中であっても、記
録ペンの筆圧が筆圧検出手段によってリアルタイムで検
出され、筆圧検出手段により検出された筆圧と予め設定
された筆圧とを比較手段によって比較し、筆圧検出手段
によって検出された筆圧が予め設定された所定の筆圧と
なるように、比較手段の比較結果に基づいて、ソレノイ
ド駆動制御手段によりソレノイドの駆動を制御すること
ができる。

【００３７】従って、本発明のペン・プロッタにおける
筆圧制御装置によれば、使用される紙質や紙厚に変化が
生じたり、作図台より紙が浮いたりすることなどがあっ
ても、作図中の筆圧を一定に保持することができるの
で、作図中に記録ペンの筆圧が変化して線の太さや作図
濃度がばらつくなどの問題がなくなり、高品質の作図を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第一の実施例であるペン・プロッ
タの筆圧制御装置およびそのメイン制御回路を示す一部
を破断した概略構成図である。

【図２】本発明によるペン・プロッタの筆圧制御装置お
よびそのメイン制御回路の他の例を示す一部を破断した
概略構成図である。

【図３】本発明による第二の実施例であるペン・プロッ
タの筆圧制御装置を示す一部を破断した側面図である。

【図４】本発明による第三の実施例であるペン・プロッ
タの筆圧制御装置を示す一部を破断した側面図である。

【符号の説明】

１０ キャリッジ １２ 作図台 １４ キャリッジ・ベース １８ 可動部材 ２６ ペン・ホルダ ２８ 記録ペン ３０ 作図用紙 ３４ ソレノイド ３６ 昇降駆動部材 ４２ 圧力センサ ５０ ＣＰＵ ５４ 変換回路 ６０ 比較回路 ６４ ペン・ホルダ ６８ 回動軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソレノイドの駆動に基づいてペン・ホル
   ダを上下に昇降することによって、前記ペン・ホルダに
   把持した記録ペンを作図用紙面上に接離させ、前記記録
   ペンにより前記作図用紙面上に作図を行うペン・プロッ
   タにおいて、 作図中における前記記録ペンの筆圧をリアル・タイムで
   検出できるように所定の位置に配設された筆圧検出手段
   と、 前記筆圧検出手段によって検出された筆圧と予め設定さ
   れた所定の筆圧とを比較する比較手段と、 前記筆圧検出手段によって検出された筆圧が予め設定さ
   れた所定の筆圧となるように、前記比較手段の比較結果
   に基づいて、前記ソレノイドの駆動を制御するソレノイ
   ド駆動制御手段とを有することを特徴とするペン・プロ
   ッタにおける筆圧制御装置。