JPH09286199A - 描画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】極細の記録線を描くことができる描画装置を提
供する。 【構成】筆記具を空気流で浮かせる手段を設け、筆記具
の先端を極細のパイプで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータの指令
に基づき記録媒体上に所望の画像を描く描画装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータの指令に基づき所望の画像
を描く描画装置としては従来から種々の方式のものが実
用化されている。例えば、記録媒体に画像を記録する筆
記具と、この筆記具を上下させる筆記具上下機構を設
け、記録指令に対してはこの筆記具を下位置に移動して
記録媒体と接触させて記録を行い、非記録指令に対して
は上記筆記具を上位置に移動させていた。

【０００３】このように従来の一般的な描画装置におい
ては、記録媒体に記録を行う際には筆記具のペン先を接
地させた状態で行っていた。この方式は、常にペン先端
が記録媒体に接触した状態で記録が行われるので安定し
た描画が可能になる利点があるが、以下に述べる不都合
点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、所望の描画
を極細線例えば数十ミクロン程度の太さで描くことが極
めて困難な欠点がある。極細線を描くためには、インク
を通すペン先端のインク出口を極めて小さくする必要が
ある。記録媒体と接触させて記録を行う場合、記録媒体
との摩擦によりペン先端を傷める可能性が大きいからで
ある。この発明は、この点を改善するためになされたも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、この発明で
は、記録媒体２０と、この記録媒体２０に記録を行う筆
記具１５を備えたペン保持部１４と、このペン保持部１
４を上記記録媒体２０に対して上下に摺動可能に支持す
る筆記具ブロック１３とを有する描画装置において、上
記ペン保持部１４に圧縮空気源からの空気流を吹き出す
空気噴射口１３７を設け、この空気噴射口１３７からの
空気流により上記ペン保持部１４に備えられた筆記具１
５を浮かせた状態で所望の記録を行わせるよう構成し
た。

【０００６】

【作用】空気吹き出し口から圧縮空気を出し記録媒体に
あてることにより筆記具を所望の高さに維持することが
できる。したがって、ペン先端を極細にした場合でも、
記録媒体との間の接触摩擦がなく滑らかに描画できる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。ここで、図１はこの発明の描画装置の描画部の
第１実施例を示す構成説明図、図２は図１の装置の描画
状態を示す模式図、図３は図１に示す筆記具の構成図、
図４は図１の描画装置の全体構成図、図５はこの発明の
描画部の第２実施例図、図６はこの発明の描画部の第３
実施例図、図７は図６の描画部の動作を説明するための
模式図、図８はこの発明の描画部の第４実施例を示す構
成説明図である。

【０００８】まず、図１を参照してこの発明の描画装置
の描画部すなわち筆記具ブロック１３を説明する。この
筆記具ブロック１３は少なくとも一つの面が開口してい
る方形上の支持部１３１と、ペン保持部１４及び筆記具
１５を有している。

【０００９】支持部１３１はその開口部に立設されたス
ライド軸１３２と内奥に設けられたアクチュエータ１３
３を有している。アクチュエータ１３３はその可動子と
して上下に変位する第１部材１３４と引き上げバネ１３
５を有している。したがって、このアクチュエータ１３
３は図示しない制御部により作用状態にある時には第１
部材１３４が引き上げバネ１３５により引き上げられた
状態となり、不作用状態にある時には第１部材１３４が
下位置となるよう構成されている。

【００１０】スライド軸１３２にはペン保持部１４が摺
動可能に保持されている。このペン保持部１４は筆記具
１５を備えている。また、上述したアクチュエータ１３
の第１部材１３４に係合する第２部材１４１を備えてい
る。さらに、このペン保持部１４は図示しない空気流源
からの空気流を噴射する噴射口１３７及びこのペン保持
部自身の高さを検出する高さセンサ１４２を有してい
る。

【００１１】高さセンサ１４２は、支持部１３１に設置
された支柱先端に取り付けられたホール素子等の感磁性
素子とペン保持部１４２に取り付けられた傾斜面を有し
た磁石その回りに形成されたコ字状ヨークとの組み合わ
せにより構成されている。傾斜面を有した磁石からの磁
束は傾斜面に沿ってほぼ直線的に変化するので、ペン保
持部１４の上下移動にともなって感磁性素子の出力が変
化し、ペン保持部１４の高さを知ることができる。

【００１２】今、この筆記具ブロック１３のアクチュエ
ータ１３３を作用状態とすると、アクチュエータ１３３
の第１部材１３４は下位置に位置づけられる。このた
め、ペン保持部１４はスライド軸１３２に沿って下方に
移動する。この状態では筆記具１５のペン先は接地して
しまうが、噴射口１３７を作用させることで、所定の高
さに位置づけている。

【００１３】図２は、図１に示すペン保持部１４の噴射
口１３７を作用させた状態を示したものである。図示し
ない空気流源からの空気流が流路１３６を経て噴射口１
３７から噴射される。この空気流は記録面１１に衝突し
てペン保持部１４を上昇させる。したがって、この噴射
口１３７からの空気流の圧力を所定の値に保持すること
で、筆記具１５のペン先端高さを一定にすることができ
る。

【００１４】図３は、この発明の実施例に使用した筆記
具１５のペン先構成図である。この筆記具１５のペン先
は１５１は、極細記録を行うためその内径が数十ミクロ
ン程度のパイプにより形成されている。そして、そのさ
らに先端部分にはワックスコーティング１５２がなされ
ている。これは、その内部のインクを先端部においては
じくと共に低摩擦処理のためになすものである。これに
より、インクがペン先先端において太くなることを防止
している。なお、この筆記具１５ではペン先が極細管で
あるため、インクの出を助長するよう圧縮空気により押
し出す構成としている。記録を行う場合には圧縮空気を
吹き入れ、記録を中断する時には圧縮空気の吹き入れを
中止する。

【００１５】図４は、描画装置１０を示す全体構成図で
ある。この装置は、平面として構成された記録面１１を
有している。そして、制御手段１９０により制御される
ＸモータＭｘを介して、この記録面１１上をＸ方向に移
動するＹバー１２が掛け渡されている。このＹバー１２
には図１に示した筆記具ブロック１３が取り付けられて
いる。この筆記具ブロック１３は制御手段１９０に制御
されるＹモータＭｙによりＹ方向に移動可能に構成され
ている。なお、図中、制御手段１９０に制御されるＭｚ
は筆記具ブロック１３のアクチュエータ１３３であり、
ＸエンコーダＥｘ及びＹエンコーダＥｙはそれぞれＸモ
ータＭｘ及びＹモータＭｙの回転数を検出し、サーボ機
構を構成するため制御回路１９０にフィードバックする
ものである。

【００１６】さらに、この装置では、図１に示した噴射
口１３７等の空気流源となる圧縮ポンプ（空圧源）１９
１を備えている。この空圧源１９１からの空気流は、ま
ず初段レギュレータ１９２により適正な空圧となるよう
に低圧される。そして、この空気流はここから２つに分
岐され、一方の空気流は浮上用レギュレータ１９３と流
路１３８を経てペン保持部１４の噴射口１３７に、他方
はインク用レギュレータ１９４、電磁弁（オン／オフバ
ルブ）１９５及び流路１３６を経て筆記具１５にそれぞ
れ導かれている。ここで、浮上用レギュレータ１９３、
インク用レギュレータ１９４は、それぞれ対象となるペ
ン保持部１４の浮上及び筆記具１５のインク押し出しに
適正な圧力段階までさらに低圧し微調整するものであ
る。なお、空圧源１９１の動作及びオン／オフバルブ１
９５の動作はともに制御手段１９０の指令にしたがって
いる。また、各流路１３６、１３８はこの実施例におい
ては、図示したようにＹバー１２内に収納しても良い
が、装置筐体の上方に引き回してもよい。

【００１７】今、図の状態から「ＡからＢへ記録移
動」、「ＢからＣへ非記録移動」、「ＣからＤへ記録移
動」する工程を行う場合を考える。まず、図の状態で
は、制御手段１９０は空圧源１９１に指令を発しており
空圧源１９１が動作している状態にある。したがって、
筆記具ブロック１３の筆記具１５は図１に示すように所
定高さに位置づけられている。

【００１８】現在地点から地点Ａまでの移動は「非記録
状態」となるので、制御手段１９１はオン／オフバルブ
１９５を閉じ筆記具１５への空気流の供給を停止してい
る。この状態で、制御手段１９０は、ＸモータＭｘ及び
ＹモータＭｙを駆動し筆記具ブロック１３の筆記具１５
を地点Ａ上に位置づける。そして、オン／オフバルブ１
９５を開にして筆記具１２に空気流を供給しながらこの
筆記具ブロック１３をＡ−Ｂの経路に沿って移動させ
る。これによりＡ−Ｂの記録が完了する。

【００１９】さて、筆記具ブロック１３の筆記具１５が
地点Ｂ上に達すると、「非記録」とするため、制御手段
１９０はオン／オフバルブ１９５を閉じる。これによ
り、筆記具１５のインクの内部圧力が低下し、記録が停
止される。この状態で地点Ｃまで移動する。そして、地
点Ｃに達した時点で再度オン／オフバルブ１９５を開に
し記録を再開する。この記録は地点Ｄまで行われる。

【００２０】以上の実施例では、図１に示したように、
圧縮空気の空気流の噴射口１３７を筆記具１５の先端の
側方に設けていたが、図５に示すように、筆記具１５の
ペン先１５１を取り巻くように噴射口１３７を設置する
こともできる。このようにペン先１５１のごく近い周囲
に均等に噴射口１３７を設けることで、ペン先１５１の
インク出口と記録面１１との距離の厳格な管理が不要と
なる利点がある。なぜなら、図１に示す構成では、記録
面に凹凸等があった場合、ペン先１５１が記録面１１に
接触してしまう可能性があるからである。さらに、この
構成の利点として、ペン先１５１の周囲に均等な空気流
が生じることからペン先１５１からのインクが曲げられ
ることなく記録媒体２０に到達することがあげられる。

【００２１】また、図６に示すように、筆記具１５を全
方向軸受１４３を介してペン保持部１４に装着するよう
にすることもできる。この場合においては、空気流の噴
射口１３７を筆記具１５それ自身またはそれを直接保持
する部材に、図５と同様そのペン先１５１の回りに均等
に配置することが望ましい。

【００２２】全方向軸受１４３は、図示しているよう
に、外環と内環との間に複数のボールが挟み込まれてお
り、外環に対して内環が全方向に変位するものである。
外環はペン保持部１４に取り付けられ、内環は筆記具１
５を保持しているので、記録面１１が、図７Ｂに示すよ
うに、凹凸等により傾斜している場合でも、ペン先１５
１の周囲の噴射口１３７からの空気流が記録面１１にあ
たることで、ペン先１５１を常に記録面１１に対して垂
直な状態に保持することができる。なお、以上の例では
全方向軸受１４３を用いた例を示したが、回転儀構造を
用いても良い。

【００２３】図８は、本発明の筆記具ブロック１３の他
の実施例を示す構成説明図である。この実施例の図１と
異なるところはアクチュエータ１３３とペン保持部材１
４との結合構造にある。図８の構成では、アクチュエー
タ１３３とペン保持部材１４との間にペン上下部材１６
と結合歯車１７を設けている。ペン保持部材１４とペン
上下部材１６とが結合歯車１７を介して滑車のように運
動できるように構成されている。このように構成するこ
とにより、筆記具１５を備えたペン保持部材１４を小さ
な力で上昇させることができ、空気流を比較的小さな圧
力とすることができる。なお、アクチュエータ１３３の
作用は、先の実施例と同様、この描画装置が非動作状態
にある時筆記具１５のペン先１５１を保護するため、ペ
ン保持部材１４を上昇させるために用いられる。したが
って、このアクチュエータ１３３はいずれの実施例にお
いても所望の画像を描画している時にはオフの状態にあ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、筆記具を空気流で浮かせて描画を行うよう構成した
ので、筆記具のペン先に極細のパイプを使用することが
でき、極細の記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の筆記具ブロックの構成説明図
である。

【図２】図２は、図１の筆記具ブロックの筆記状態を示
す模式図である。

【図３】図３は、筆記具の一例を示す構成図である。

【図４】図４は、本発明の描画装置の全体の構成説明図
である。

【図５】図５は、空気流噴射部の他の実施例を示す構成
説明図である。

【図６】図６は、空気流噴射部の第３の実施例を示す構
成説明図である。

【図７】図７は、図６の空気流噴射部の効果を示す模式
図である。

【図８】図８は、筆記具ブロックの他の実施例を示す構
成説明図である。

【符号の説明】

１０：描画装置 ２０：記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 正明 千葉県山武郡山武町横田516番地 真空冶 金株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体２０と、この記録媒体２０に記録
   を行う筆記具１５を備えたペン保持部１４と、このペン
   保持部１４を上記記録媒体２０に対して上下に摺動可能
   に支持する筆記具ブロック１３とを有する描画装置にお
   いて、 上記ペン保持部１４または筆記具１５に圧縮空気源から
   の空気流を吹き出す空気噴射口１３７を設け、この空気
   噴射口１３７からの空気流により上記ペン保持部１４に
   備えられた筆記具１５を浮かせた状態で所望の記録を行
   わせるよう構成したことを特徴とする描画装置。