JPH082710B2 - Ｘ―ｙプロッタのペン交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＸ−Ｙプロッタ等におけるペン交換装置、詳
しくは静止状態に配設されている一群のペンストック
と、所要の作図エリア内で移動可能にされたペンホルダ
ーとの間でペンの受渡しを行わせるためのペン交換装置
に関する。

（従来の技術） 従来、一般に利用されているＸ−Ｙプロッタのペン交
換装置にあっては、例えば第10図及び第11図に示すよう
に、ペンストック60においてペン50が当該ペンストック
フレーム61に設けられているペンホルダー62部分の切込
み部63に、ペン50に設けてあるフランジ52を係合させ、
ばね機構を所有するペンホルダー62の挟持片62′による
ペン50の軸部51と挟持とで保持されている。また、ペン
先53はレバー66先端部に支持されて上下方向に回動変位
するペンキャップ30を押し当てられてペン先53の乾燥を
防止されるように構成されている。

これに対するＹフレーム側のペンキャリッジには、ペ
ンホルダー80の下側に前記ペンストック60でのペン交換
作業時、ペンキャップ30を退避させる操作を行わせるた
め操作片81が付設されている。この操作片81は、ペンキ
ャリッジ側とペンストック60側との両ペンホルダー62,8
0間で、ペン50を受渡しする直前に、ペンキャップ30を
下方に退避させるため、ペンキャップホルダー64に付属
させたカム65を操作して、ペンキャップホルダー64を下
降させるようにしている。

また、Ｙレール側のペンキャリッジ（図示せず）にお
けるペンホルダー80とペンストック60側のペンホルダー
62との関係は、例えば第12図及び第13図（ａ）に示すよ
うに、いずれも固定挟持片62a,82aと、可動挟持片62b,8
2bと、それぞれのペンホルダー62,80に固定形成されて
いる位置決めのための受支片67,84とで構成されてい
る。そしてペンストック60側のペンホルダー62の可動挟
持片62b及びペンキャリッジ側のペンホルダー80の可動
挟持片82bの前半部には、いずれもカム62c,82cが設けら
ている。ペンストック60側ペンホルダー62の固定挟持片
62aに対して、ペンキャリッジ側ペンホルダー80の固定
挟持片82aは、ペン交換時ペンキャリッジ側の固定挟持
片82aが第13図（ａ）にて示すようにペンストック60側
の固定挟持片62aを外側から囲うようにして係合する構
造になっている。また、ペンキャリッジ側及びペンスト
ック60側との両可動挟持片62b,82bの後半端部には、い
ずれも挟持力付勢手段としての圧縮ばね68,85が、それ
ぞれの相対する固定部との間に介在当接させてある。

上記のような構成のペン交換装置にあっては、ペン50
の交換を行う際の態様を第13図（ｂ）乃至（ｆ）によっ
て例示するように、ペンキャリッジ側のペンホルダー80
に保持されているペン50を、ペンストック60側のペンホ
ルダー62に移すには、まず図（ｂ）のようにペンキャリ
ッジ側のペンホルダー80が前進して、当該ペンホルダー
80の固定挟持片82aがペンストック60側の固定挟持片62a
に外嵌係合し、ペンキャリッジ側の可動挟持片82bがペ
ンストック側の可動挟持片62bに当接して、両者のカム6
2c,82cの接触により、さらに前進すると図（ｃ）で示す
ように、ペンキャリッジ側の可動挟持片82bがペンスト
ック60側の可動挟持片62bのカム62cによって拡開され、
挟持しているペン50の挟持力が弱まる。そのままペンキ
ャリッジ側のペンホルダー80が前進を続けると、図
（ｄ）のように当該前進するペンホルダー80側の可動挟
持片82bが最大に押し開かれると共に、前進するペンホ
ルダー80により保持されているペン50の軸部51がペンス
トック60側の可動挟持片62bの傾斜面を備えた先端部62d
に接して、さらにこの可動挟持片62bの当該先端部62dを
押し開くことになる。この時点で前進するペンホルダー
80はなおも前進を続けているので、当該ペンホルダー80
に保持された状態にあるペン50には、当然推進力が働い
ている。然るに当該ペン50の軸部51は円筒形をしている
ので、先に押し広げたペンストック60側に可動挟持片62
bの先端部62dを通り過ぎると、両可動挟持片62b,82bは
それまで共に拡開回動により後半部にて圧縮蓄勢されて
いたばね68,85力で、直ち閉方向に押し戻され、図
（ｅ）に示すように瞬間的にペンストック60側の可動挟
持片62bが固定挟持片62aによってペン50をペンストック
60側のペンホルダー62の支配下にて保持することにな
る。以上の動作は極短時間に行われる。

次にペンストック60側のペンホルダー62にて保持され
ているペン50を、ペンキャリッジ側のペンホルダー80が
保持するために受け取る際は、前記と同様にしてペンキ
ャリッジ側のペンホルダー80が、両ペンホルダー62,80
の軸心を同一軸線上に合致対向させて前進すると、ペン
50を保持する側の可動挟持片62または（この場合はペン
ストック60側）は、ペン50を受け取る側の可動挟持片62
bよりも固定挟持片62aと可動挟持片62b先端内爪部62dと
の間隔Ｂが、ペン50の軸部51を挟持する力を得られるよ
う挟まる構成になっているので、今度は図（ｆ）で示す
ようにペン50を保持しているペンホルダー62の可動挟持
片62bの先端部カム62cの内側にペンキャリッジ側のペン
ホルダー80の可動挟持片82b先端が進入して、ペン50を
挟持していた可動挟持片62bを押し広げ、ペンストック6
0側のペンホルダー62からペンキャリッジ側のペンホル
ダー80側にペン50を受け取ることになる。

（解決しようとする課題） ペン交換に際しては、上記したようなペンホルダー6
2,80間でのペン50の受渡しと、これに併行して行われる
ペンキャップ30の退避動作とを行わせる必要があり、特
に、両ペンホルダー62,80間でのペン50の受渡し時に
は、前記したようにペンホルダー62または80の可動挟持
片62bまたは82b先端内爪部62dまたは82bをペン50の軸部
51が通過する際、瞬間的にペン50が移動することになっ
て、その際先端内爪部62dまたは82dとの接触抵抗によっ
て、ペン50に回動力が与えられることになる。

そのため、ペン50の受渡し時には殆ど回動する傾向を
示し、ペン50のペン先精度に僅かではあるが誤差がある
ため、ペン50が回動すると精度の高い作図ができないと
言う問題点があった。

また、ペンキャップ30を退避操作する機構について
も、レバー機構を採用しているためにペンストック60の
幅寸法が広くなり、全体的に大きくなることは避けられ
なかった。

本発明ではこのような問題点を解決して、ペン交換時
におけるペン先位置を変位させることなく、ペンストッ
クの構造をコンパクトにできる構成としたＸ−Ｙプロッ
タのペン交換装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 作図面の一端側に設けられたペンストックとペンキャ
リッジのペンホルダーとの間でペンの受け渡しを行なう
Ｘ−Ｙプロッタのペン交換装置であって、上記ペンスト
ックは、下側に設けられたばねで上下移動自在に支受さ
れ前側に前方が徐々に下り傾斜になったカムが設けられ
たペンキャップホルダーと、そのペンキャップホルダー
に取着されるペンキャップと、このペンキャップの上方
に設けられた棚状の突片からなり、中央部の前端から後
方に向かってペンの軸部が嵌入できる切欠部が設けられ
その切欠部の後端側に対応する下面部分にペンのフラン
ジ部が係合できる凹部が設けられ、かつ前端部下面に前
方が徐々に上り傾斜になったペン保持片を備え、上記ペ
ンキャリッジは、上記ペンストック側に突設され上記ペ
ンキャップホルダーのカムの傾斜面を押圧できる退避操
作片と、上記ペンホルダーを上方に付勢するペンアップ
ばねを備えた構成からなり、上記ペンホルダーにペンを
保持させた状態で、上記ペンキャリッジをペンストック
側に移動させると、上記退避操作片が上記カムの傾斜面
を押圧してペンキャップホルダーを下方に退避させると
ともに、上記ペンのフランジ部が上記ペン保持片の先端
部下面の傾斜面に沿って下方に移動し、上記ペンのフラ
ンジ部が上記ペン保持片の凹部の位置まで前進すると、
上記ペンアップばねの弾性によって上記フランジ部が凹
部に係合し、その状態でペンキャリッジを後退させる
と、上記退避操作片によるカムの押圧が解除されてペン
キャップホルダーが上方に移動しペンキャップがペンを
上方に付勢しながらペンのペン先を覆うようにしたこと
を特徴とするＸ−Ｙプロッタのペン交換装置である。

（作 用） すなわち、本発明のＸ−Ｙプロッタのペン交換装置
は、従来のペン交換装置のようにペンを瞬間的に移動さ
せて受け渡しをするものではなく、ペンストックの所定
位置においてのみペンの受け渡しがなされるものであ
る。

例えば、ペンホルダーにペンを保持させた状態で、ペ
ンキャリッジをペンストック側に移動させると、ペンキ
ャリッジの退避操作片がペンキャップホルダーのカムの
傾斜面を押圧してペンキャップホルダーを下方に退避さ
せるとともに、上記ペンのフランジ部がペンストックに
おけるペン保持片の先端部下面の傾斜面に沿って下方に
移動する。そして、上記フランジ部が上記ペン保持片の
凹部の位置まで前進すると、ペンキャリッジ内に設けら
れたペンアップばねの弾性によって上記フランジ部が上
記凹部に係合する。その状態でペンキャリッジを後退さ
せると、上記退避操作片によるカムの押圧が解除されて
ペンキャップホルダーが上方に移動しペンキャップがペ
ンを上方に付勢しながらペンのペン先を覆うようにな
る。

また、そのペンをペンキャリッジがペンストックから
受け取る際には、ペンキャリッジをペンストック側に移
動させ、ペンキャリッジのペンホルダーの上面で上記ペ
ンのフランジ部を下方から支えさせるとともに、ペンキ
ャリッジの退避操作片でペンキャップホルダーのカムの
傾斜面を押圧してペンキャップホルダーを下方に退避さ
せる。さらにペンキャリッジが前進してペンホルダーが
ペンを完全に保持すると、ペンホルダーを少し下げてペ
ンのフランジ部をペン保持片の凹部より離脱させる。そ
して、ペンを保持したペンキャリッジを後退させると、
上記退避操作片によるカムの押圧が解除されてペンキャ
ップホルダーが上方に移動するようになる。

（発明の効果） 本発明のペン交換装置は、上記したようにペンストッ
クとペンキャリッジのペンホルダーとの間で、ペンの受
渡しを行うに際し、ペンはそのほぼ静止状態で受渡しさ
れるので、ペン交換時にペンが回動することがなくな
り、作図精度を向上させることができる。

また、ペンストックはペンをペンキャップに作用する
推力で、ペンのフランジをペン保持片の凹部に押し付け
て固定できるので、本発明に用いられるペンストック
は、従来のペンストックに比べペンを保持するためのペ
ンホルダーが必要でなく、部品点数が少なくてすみ、経
済的である。

（実施例） 以下本発明を一実施例について図面を参照して説明す
れば、次の通りである。

第１図乃至第５図に示すのは、本発明のペンストック
の一部を表している。ペンストック10のフレーム11は所
要数（一般に８本のペンを収納できるようになってい
る）の区画に仕切り壁12によって仕切られている。この
仕切り壁12により区切られた各区画13部には、それぞれ
ペンキャップホルダー20が、その外側面に付設されてい
る案内溝25を両仕切り壁12の各側画に、第４図で示すよ
うに逆Ｌ字状に突設された案内条15と滑合させて組み込
まれている。フレーム11の各区画13部の最上部は、第２
図に示されているように、棚状の突片からなる保持片14
にペン50の軸部51が出入りできる切欠き部16をそれぞれ
設けてある。この切欠き部16は第１図及び第２図から了
解できるように、その細深部がペン50の軸部51をほぼ半
周で受けるようにされている。また、棚状のペン保持片
14の下面には、ペン50のフランジ52部分を受け入れ得る
凹部になっている受け座17が設けられ、フレーム11の背
板から内側に突き出したリブ18が補助的にペン50の軸心
を垂直に保たれるようになっている。また、フレーム11
の各区画13の底上面には、それぞれ前記ペン50が収容保
持された状態での垂直軸心線と合致する位置で下部ばね
係止片19が突設されている。この下部ばね係止片19と前
記ペンキャップホルダー20の座板21下面の凹所26との間
に、コイルバネ35を介在させて、当該ペンキャップホル
ダー20の上面側に取り付けられている柔らかいゴム質材
で形成されたペンキャップ30を、定位置に保たれるよう
に配されている。なお、ペンキャップ30の定位置は、前
記案内条15の屈曲部分15′によってペンキャップホルダ
ー20の上限が設定されるようになっている。そしてペン
キャップ30がこの上限状態に位置する状態では、ペン50
を保持した状態でのペン先53部分に係合する位置よりも
やや高く設定されている。

ペンキャリッジのペンホルダー40は、第６図乃至第８
図にて示されているように、図示省略したソレノイド電
磁石によって上下動される平行に配された一対のアーム
41と、当該アーム41の基部上側に設けられたペン50のフ
ランジ52を係合させる係止部43と、前記アーム41対の間
に設けられたペン挟持片45と、ペン交換時にペンキャッ
プを操作するための操作片46とを備えている。

アーム41はその幅Ｂが前記ペンストック10の区画13の
幅よりやや狭くして、当該区画13内に進入できる寸法に
されている。アーム基部42の上面とその上側に設けられ
た突片44とによってペン50のフランジ52が係合できる間
隔の溝になった係止部43が設けられている。さらに、一
対のアーム41の内側には、期間部を当該アーム41の基部
に固定されて、ペン50の軸部51を抱持する板ばねで形成
されているペン挟持片45が組み込まれている。このペン
挟持片45はペン受け入れ側をくびれさせて対向する間隔
が狭まる形状になっている。これら各部はソレノイド電
磁石によって上下動操作されて、当該ソレノイド電磁石
を覆うカバー47と一体に形成されている。操作片46は、
前記アーム41の下部に平行して前方へ突き出して設けら
れている。

このように構成された本発明のペン交換装置は、プロ
ッタの制御機構（図示せず）による指令でペンキャリッ
ジが移動して、ペンストック10の所要位置のペン保持部
でペン交換操作が行われる。このペン交換の操作を、ペ
ンキャリッジのペンホルダー40からペンストック10の所
定位置にペン50を移す状態について、第９図（ａ）乃至
（ｆ）にて示される態様を順を追って説明する。なお、
ペンストック10のフレーム11の形状は前記のものと少し
異なるが、要部は前記と同様である。

まず、ペンキャリッジが当該位置に対向して、図
（ａ）に示すように、ペン50を所持するペンホルダー40
がペンストック10の区画13内に進行する。この時点では
ペンストック10側では何等動きはない。次いで図（ｂ）
で示すように、ペンホルダー40が前進すると、まず操作
片46がペンキャップホルダー20のカム24に接して、この
カム24を介してペンキャップホルダー20を下降させ、ペ
ンキャップ30が進行するペン50とペン先53と接触しない
ようにする。この動作に続いてペン50のフランジ52がペ
ン保持片14の先端傾斜面16′に接触して、前進と共に押
し下げられて受け入れ切欠き部16内に侵入する。さら
に、ペンホルダー40か進行してペンキャリッジの移動限
界位置に達すると、図（ｃ）にて示すように操作片46に
よりカム24を介してペンキャップホルダー20が最下位に
押し下げられる。また、ペン50はそのフランジ52がペン
保持片16下面の受け座17内に嵌入し得る状態となり、ペ
ンホルダー40に付属しているソレノイド電磁石の戻しば
ね（図示省略）によりペン50のフランジ52に作用してい
た押し下げ力が除かれると、当該ブランジ52は凹所にな
っている受け座17内に受け入れられる。なお、図（ｃ）
はペンのフランジ52が受け座17に収まる直前を表してい
る。

やがて、ペンキャリッジが後退の動作に移行すると、
図（ｄ）で示すように、受け座17内に収められているペ
ン50のフランジ52が、当該受け座17とフランジ52との遊
隙分ペンホルダー40の移動に追従し、ペンの軸部51がペ
ン挟持片45の先端部におけるくびれ部による抵抗で、ペ
ン先53側が引き戻されるようになるが、フランジ52が受
け座17の内周に係止されて最早ペンホルダー40と共に後
退することはない。そして図（ｅ）にて示すように、ペ
ン挟持片45の先端くびれ部がペン50の軸部51により押し
開かれてペン軸部51から外脱すると、これと同時に操作
片46によりカム24を介してのペンキャップホルダー20の
押し下げ操作が除かれ、ペンキャップ30はばね35の復元
力で押し上げられ、当該ペンキャップ30によって、傾い
ているペン50のペン先53をペンキャップ30内に受け入れ
て、元の位置に戻されることになる。その結果、図
（ｆ）で示すように、ペン50はペンストック10の区画13
内に受け入れられて、そのフランジ52が受け座17に収ま
り、ペン先53がペンキャップ30に受け入れられ、そのペ
ンキャップ30に作用するばね35の推力でペン50がペンス
トック10内に支持される。

このようにしてペンストック10に収容されているペン
50をペンキャリッジのペンホルダー40に受け取るとき
は、概ね前記と逆の動作によって交換することができ
る。この場合は、ペンホルダー40が前進して、ペン挟持
片45がペン50の軸部51を挟持した後において、図（ｇ）
に示すように、ペンホルダー40をソレノイド電磁石にて
作図時同様のペンダウン操作をさせ、ペン50のフランジ
52がペン保持片14の受け座17から外脱させ、その後の当
該ペンホルダー40を後退させることにより、ペンストッ
ク10からペン50を取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明のＸ−Ｙプロッタのペン交換
装置の一具体例を示す図であつて、 第１図はペンストックの縦断面図、 第２図はペンストックの一部を切断して表した一部省略
平面図、 第３図は第１図の一部省略右側面図、 第４図はペンストックフレームの要部縦断面図、 第５図はペン保持片の下面を表す拡大図、 第６図はペンキャリッジのペンホルダー平面図、 第７図は第６図のVI−VI視図、 第８図は第６図のVIII−VIII視縦断面で要部のみを表し
た図、 第９図（ａ）〜（ｇ）はペンの交換態様を示す説明図で
あり、 第10図及び第11図は従来装置のペンストックのペンキャ
ップ操作部とその作動態様を表す図であり、 第12図は従来装置におけるペンストックのペンホルダー
とペンキャリッジのペンホルダーとの可動挟持片の一態
様を表す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図
であり、 第13図（ａ）〜（ｆ）は従来装置のペンの交換態様を示
す説明図である。 10……ペンストック 11……ペンストックのフレーム 13……区画、14……ペン保持片 15……ペンキャップホルダーの案内条 16……ペン受け入れの切欠き部 16′……ペン保持片の先端部の傾斜面 17……受け座、18……補助リブ 20……ペンキャップホルダー 21……座板、24……カム 25……案内溝、30……ペンキャップ 35……ばね 40……ペンキャリッジのペンホルダー 41……アーム、42……操作片 43……係止部、44……突片 45……ペン挟持片、50……ペン 51……ペンの軸部、52……ペンのフランジ 53……ペン先

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作図面の一端側に設けられたペンストック
   とペンキャリッジのペンホルダーとの間でペンの受け渡
   しを行なうＸ−Ｙプロッタのペン交換装置であって、 上記ペンストックは、下側に設けられたばねで上下移動
   自在に支受され前側に前方が徐々に下り傾斜になったカ
   ムが設けられたペンキャップホルダーと、そのペンキャ
   ップホルダーに取着されるペンキャップと、このペンキ
   ャップの上方に設けられた棚状の突片からなり、中央部
   の前端から後方に向かってペンの軸部が嵌入できる切欠
   部が設けられその切欠部の後端側に対応する下面部分に
   ペンのフランジ部が係合できる凹部が設けられ、かつ前
   端部下面に前方が徐々に上り傾斜になったペン保持片を
   備え、 上記ペンキャリッジは、上記ペンストック側に突設され
   上記ペンキャップホルダーのカムの傾斜面を押圧できる
   退避操作片と、上記ペンホルダーを上方に付勢するペン
   アップばねを備えた構成からなり、 上記ペンホルダーにペンを保持させた状態で、上記ペン
   キャリッジをペンストック側に移動させると、上記退避
   操作片が上記カムの傾斜面を押圧してペンキャップホル
   ダーを下方に退避させるとともに、上記ペンのフランジ
   部が上記ペン保持片の先端部下面の傾斜面に沿って下方
   に移動し、上記ペンのフランジ部が上記ペン保持片の凹
   部の位置まで前進すると、上記ペンアップばねの弾性に
   よって上記フランジ部が凹部に係合し、その状態でペン
   キャリッジを後退させると、上記退避操作片によるカム
   の押圧が解除されてペンキャップホルダーが上方に移動
   しペンキャップがペンを上方に付勢しながらペンのペン
   先を覆うようにしたことを特徴とするＸ−Ｙプロッタの
   ペン交換装置。