JPS62288097A - 自動作画装置における筆記具昇降制御方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動作画装置の筆記具を作画面に対し直角方向
に駆動制御する方法に関する。

〔従来の技術〕

特公昭５３−３４５３２号公報には、自動作画装置の筆
記具装置の筆記具を紙面または製図台に対し直角方向に
駆動制御する装置において、前記筆記具と直結または間
接的に接続したムービングコイルと、このムービングコ
イルを駆動する界磁構成部と、前記筆記具を加減速駆動
し紙面または製図台に到着したのち上記筆記具に筆圧を
与える駆動回路を設けたことを特徴とする高速筆記具上
下駆動制御方式が開示されている。上記方式において、
筆記具が紙面又は製図台に到着したことを検出するのは
、比較器の一方の入力端にムービングコイルの移動量を
検出して電圧信号を出力する位置検出器の出力端を接続
し、比較器の他方の入力端に所定の基準電圧を印加し、
この基準電圧に位置検出器の出力電圧が一致したときを
、比較器によって検出して、この一致したときを筆記具
が紙面又は製図台に到着したときとしている。」１記基
準電圧は、筆記具が紙面又は製図台に到着したときの位
置検出器の出力電圧と丁度一致する値に設定している。

筆記具を」１昇させる場合には、ムービングコイルに逆
電圧を印加し、ムービングコイルと連動する筆記具ホル
ダーが上方向ストッパーに衝突するまでムービングコイ
ルを上昇させている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

作画速度を上げるため、筆記具の上昇動作は高速で行わ
れる。そのため、筆記具ホルダーが」二方向ストッパー
に衝突すると、筆記具ホルダーがバウンドしてしまう。

筆記具ホルダーがバウンドしている状態で、筆記具ホル
ダーを下降させて作画動作に移行すると、筆記具の先端
を傷めてしまうことになる。即ち、筆記具の下降動作は
、筆記具が最上昇位置にあることを前提とし、作画面に
到達する直前で下降速度を下げて筆記具が作画面に衝突
するときの衝撃力を、筆記具の先端を傷めない程度に設
定している。しかるに、筆記具ホルダーがバウンドする
と、筆記具の先端と作画面間距離が短くなり、その状態
でムービングコイルが逆励磁されて筆記具ホルダーが下
降すると、筆記具の下降スピードが弱まる前に筆記具が
作画面に衝突し、この衝撃力によって筆記具の先端が傷
んでしまうことになる。そのため、筆記具上昇時、その
バウンドが完全に停止する時間を設定し、この時間が経
過してから作画動作に移行するようにしているが。

この時間が作画時間の短縮化にとって障害となっている
。本発明は、上記筆記具」：昇時におけるバウンドを防
止することで」１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〕

上記問題点を解決するため本発明はムービングコイルへ
の電流を制御して、該ムービングコイルに連結する筆記
具を作画面に対して直角方向に駆動制御する装置におい
て、前記筆記具の前記作画面に対する直角方向の移動運
動を電気信号に変換し、筆記具上昇時、前記筆記具を保
持する昇降体が上方ストッパーに到達したときの前記電
気信号の変化を検出し、該検出信号に基いて前記昇降体
が前記上方ストッパーに到達した直後に前記ムービング
コイルにバウンド防止圧設定電圧を印加するようにした
ものである。

〔作用〕

ムービングコイルが通電されて筆記具を保持する昇降体
が上方ストッパーに到達すると、筆記具の上昇運動が停
止し、この停止状態が電気信号の変化となって現れる。

この変化を検出して、この検出信号に基づき、所定のバ
ウンド防止圧電圧をムービングコイルに印加すれば、昇
降体には、上方ストッパー到着直後に、バウンド防止用
の上昇力が付加され筆記具のバウンドが防止される。尚
、上記昇降体が上方ストッパーに到達したときの検出器
号を、作画スタート信号に利用すれば１作画スピードを
上げることができる。

〔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。

第３図において、１は作画ヘッド３の基板５に昇降自在
に支承された昇降体９に保持された筆記具であり、公知
の界磁構成部（図示省略）に囲まれた市販のシート状の
ムービングコイル７に通電が成されると、該コイル７に
昇降体９を介して連結する筆記具１は電磁力によってム
ービングコイル７と連動して下降し、その先端が図板９
上の用紙に当接するように構成されている。前記ムービ
ングコイル７に反対極性の電流が流されると、昇降体９
は公知の上方ストッパー１１に係止されるまで上昇する
ように構成されている。前記作画ヘッド３は、ＸＹモー
タが駆動されると図板９面に対して平行状態を保持して
所定の方向に移動するように構成されている。

次に本発明の理解を容易ならしめるため本発明の原理を
主として、第３図及び第２図り。

Ｋを参照して説明する。

筆記具ｌの昇降駆動装置即ちムービングコイル７に下降
用電圧信号が印加されると、昇降体９及び筆記具１が作
画面に向けて下降する。

筆記具ｌの下降運動を、電圧変換器２２によって第２図
りに示す電圧信号ｖ１に変換する。

このとき、前記電圧ｖ１を所定微少時間遅延させ且つ任
意の電圧ｖＯを引いた電圧Ｖ２を造出する。上記電圧ｖ
１とｖ２とを比較し、電圧ｖ２が電圧ｖ１より小さくな
った直後（Ｘで示す）に即ち、筆記具１が作画面に到達
した直後に、筆記具１の昇降駆動装置に筆記具１用の適
正筆圧電圧信号を供給し、この筆圧電圧信号供給と同時
に作画ヘッド３送り用のＸＹモータを駆動して筆記具１
を線引方向に駆動する。

筆記具１の昇降駆動装置に上昇用電圧信号が印加される
と、筆記具１が作画面に対して垂直な、該作画面から離
反する方向に上昇する。

この筆記具Ｉの」１昇運動を電圧変換器２２によって第
２図Ｋに示す電圧信号ｖ１に変換する。このとき前記電
圧ｖ１を所定時間遅延させ且つ任意の電圧ＶＯを加算し
た電圧ｖ２’を造出する。上記電圧ｖ１とｖ２’を比較
し、電圧ｖ２’が電圧ｖ１より大きくなった直後（Ｘ’
で示す）に即ち、筆記具１若しくはこれと連動する部材
が上昇位置設定ストッパーに衝突した直後に筆記具ｌの
昇降駆動装置に上昇圧電圧信号を供給して、筆記具１の
バウンドを阻止する。この上昇圧電圧信号の供給と同時
に作画ヘッド３送り用のＸＹモータを駆動して作画ヘッ
ド３を駆動する。

次に、上記原理動作を具体化する回路を第１図を参照し
て説明する。

２は中央処理装置即ちＣＰＵであり、ＲＯＭ４に書き込
まれたプログラム情報に基いて、筆圧信号、ペンダウン
信号、ペンアップ信号及びＸＹモータ駆動信号等の各種
の信号を。

Ｄ／Ａ変換器６、初期ペンダウン波形コントローラ８、
遅延回路１０，１２、初期ペンアップ波形コントローラ
１４及びＸＹモータドライバ１６にそれぞれ出力するよ
うに構成されている。前起筆圧信号は、作画ヘッドのペ
ンホルダーが保持する筆記具１の種類例えば、ボールペ
ン、フェルトペン等の種類を筆記具１に形成されたコー
ド情報から判別する公知のペン種判別回路１８の出力信
号に基いて、決定される。ＣＰＵ２は、前記コード情報
に対応する筆圧信号をＲＡＭ２０に記憶されたテーブル
から選択して出力する。尚、前記コード情報は、ペン種
指定スイッチ１８によってマニュアルでＣＰＵ２に入力
するようにしても良い。２２は、ペンの作画面に対する
昇降方向の移動運動を電圧信号に変換する電圧変換器で
あり、これの出力端は遅延回路２８及び比較器２４．．
２６のそれぞれの入力端に接続している。前記遅延回路
２８の遅延時間ｔは第２図りに示すように微少時間ｔに
設定されている。加算度３０は、遅延回路２８の出力電
圧ｖ１に設定電圧ｖＯを加算した、第２図中、ｖ２で示
される電圧を出力し、減算器３２は遅延回路２８の出力
電圧ｖｌに設定電圧を減算した電圧ｖ２’を出力するよ
うに構成されている。３０．３２は前記比較器２４゜２
６の出力を記憶する記憶回路であり、ワンショットマル
チバイブレータ３４．３６のパルス信号によって、出力
がラッチされ、該ラッチされた出力がペンアップドライ
バ３８、ペンダウンドライバ４０にそれぞれ出力される
ように構成されている。前記記憶回路３０゜３２の出力
端は、ワンショットマルチバイブレータ４２．４４及び
オアゲート４６を介してＣＰＵ２に接続している。図中
、４８，５０はアンドゲート、５２，５４．５６は反転
器である。

第３図に示す筆記具１を保持する昇降体９は。

前述したように作画ヘッド３に装置された昇降駆動装置
のムービングコイル７に連結し、該昇降駆動装置をペン
アップドライバ３８とペンダウンドライバ４０で駆動す
ることにより筆記具１を図板９面に対しアップダウン制
御し得るように構成されている。前記作画ヘッド３には
、磁束密度を電圧信号に変換するホール素子６０を構成
要素とする磁束密度−電圧変換器２２が配設され、前記
作画ヘッド３の基板５に固設されたブラケット６２に固
設された前記ホール素子６０に、昇降体９に取り付けら
れた磁石６４が対向している。尚、本発明の実施に際し
、筆記具１の作画面に対して直角方向の移動量を電気信
号に変換する電圧変換器２２は、磁束密度−電圧変換器
２２に特に限定されるものでなく、第４図に示すように
、受光素子７０を構成要素とする光量−電圧変換器２２
′を用いるようにしても良い。第４図に示す実施例では
、昇降体９にスリット板７２又は遮蔽板が取り付けられ
、該スリット板７２はブラケット６２に配設された発光
素子７４と受光素子７０の中間に位置し、筆記具１の昇
降に応じて受光素子７ｏに入光する光量が変化するよう
に構成されている。

次に本実施例の作用について説明する。

筆記具１が上昇した状態において、ＣＰＵ２が第２図に
示すようにペンダウン信号ａを出力すると、初期ペンダ
ウン波形コントローラ８はペンダウン信号す、ｃをペン
ダウンドライバ４０に供給する。ペンダウンドライバ４
０は、ペンダウン信号すで以って、所定のプラスの起動
電圧が直線的に減少する電圧をムービングコイル７に印
加し、ペンダウン信号Ｃで以って、−足代電圧をムービ
ングコイルに印加し、ムービングコイルには、時間Ｔ１
の間に第２図中、Ｍで示す波形の電流が流れ、筆記具１
は図板９面に向けて下降する。筆記具１の下降に伴い、
電圧変換器２２はＬに示す電圧ｖ１を遅延回路２８と比
較器２６に入力する。遅延回路２８と減算器３２を経た
電圧は、電圧ｖ１に比して時間ｔの遅れが発生＝１１＝ するとともに、設定電圧ｖＯの減算が行われ、電圧ｖ２
となって比較器２６に供給される。

比較器２６は電圧ｖ１とｖ２を比較し、ｖ２＜ｖｌのと
き゛１″、ｖ２≧ｖ１のとき０”を出力し、ワンショッ
トマルチバイブレータ３６は、入力信号が１１０　Ｉｔ
から１１１１＋に変化するどきｊに示すようにパルスを
出力するように構成されている。従って、筆記具１が図
板９上の用紙に衝突すると、電圧ｖｌ、ｖ２はＬに示す
如く、交叉Ｘし、その直後ｖ　２　＜　ｖｌとなる。こ
れにより、比較器２６は、ｆに示すように′１″′の信
号を出力し、この信号は、ワンショットマルチバイブレ
ータ３６の、ｊに示すパルス信号によって記憶回路３２
にラッチされ、記憶回路３２のは、ｇに示すように１１
１１ｇのダウン筆圧信号を出力する。このダウン筆圧信
号はペンダウンドライバ４０にタイミング信号として供
給され、ペンダウンドライバ４０はＤ／Ａ変換器６によ
って設定された筆圧電圧をムービングコイル７に印加し
、筆圧電流ｍがムービングコイルに供給される。

これにより筆記具１が作画面に到達した直後に筆記具１
に筆圧用の下降力が付加され、筆記具１のバウンドが防
止される。一方、記憶回路３２の出力がｇに示すように
１１０　ＨからＩＩ　１　ｇｇに変化すると、ワンショ
ッ１−マルチバイブレータ４４がｉに示すように、パル
スを出力し、このパルスがモータ起動信号としてＣＰＵ
２に供給され、ＣＰＵ２は、前記モータ起動信号に基い
てＸＹモータドライバ１６を駆動し、作画ヘッドは、図
板９面に対して平行な平面内で移動し、図版９面上の用
紙に筆記具１によって線引きが行われる。また、記憶回
路３２の出力レベルが′″０″からＬＬ　１１１に変化
すると、反転器５６を通じてリセット信号が初期ペンダ
ウン波形コントローラ８に供給され、該コントローラ８
はリセットされる。

尚、記憶回路３２．３０は、リセット端３２ａ、３０ａ
にパ０”が供給されているときは、リセット状態にあり
　ＬＬ　Ｉ　ＩＩが供給されていると、セット可能状態
となるように構成され、従ってｅ、Ｅで示されるアンド
ゲート４８゜５０の出力波形がハイレベルのとき、セッ
ト可能状態となる。

次にペンアップ動作について説明する。筆記具Ｐが作画
面に当接している状態において。

ＣＰＵ２がペンアップ信号Ａを出力すると、初期ペンア
ップ波形コントローラ１４はペンアップ信号Ｂ、Ｃをペ
ンアップドライバ３８に供給する。ペンアップドライバ
３８は所定のマイナスの起動電圧が直線的にマイナスの
範囲内で増加する電圧をムービングコイル７に印加し、
ペンアップ信号Ｃで一定のマイナス電圧をムービングコ
イル７に印加し、ムービングコイル７には、第２図Ｍで
示すように時間Ｔ２の間に設定パターン波形のマイナス
電流が流れ、筆記具１は上限位置に設定した上方ストッ
パー１１に向けて上昇する。筆記具１の上昇に伴い、電
圧変換器２２は、Ｋに示す電圧ｖ１を遅延回路２８と比
較器２４に入力する。遅延回路２８と加算器３０を経た
電圧ｖ１は時間ｔの遅れが発生するとともに、設定電圧
ｖＯが加算され、電圧 ｖ２’となって比較器２４に供給される。比較器２４は
、電圧ｖ１どｖ２とを比較し、ｖ１≦ｖ２’のとき１′
″を出力し、ｖ　１　）　ｖ２′のときａｔ　Ｏｔｒを
出力する。ワンショットマルチバイブレータ３４は入力
信号が０″′からｒｒ　ｉ　ｕに変化するどきＪに示す
ようにパルスを出力する。従って、昇降体９が上方スト
ッパーに係止されると、電圧ｖｌ、ｖ２は、Ｋに示すよ
うに交叉Ｘ’Ｌ、比較器２４はＦに示すように０”から
“１″に変化し、ワンショットマルチバイブレータ３４
がセット信号パルスを出力して、記憶回路３０へのＩＩ
　Ｉ　ＩＩの入力電圧信号がラッチされる。記憶回路３
０はペンバウンド防止圧信号を出力し、このペンバウン
ド防止圧信号はペンアップドライバ３８にタイミング信
号として供給され、ペンアップドライバ３８は所定の上
昇方向のバウンド防　ＩＤ　− 正圧電圧をムービングコイル７に印加し、所定のペンバ
ウンド防止圧電流ｍがムービングコイル７に流れる。こ
れにより、筆記具１が上方ストッパーに係止された直後
に昇降体９にペンバウンド防止用の上昇力が付加され、
筆記具１のバウンドが防止される。また、記憶回路３０
の出力レベルがＩｔ　ＯｔｒからＩＩ　Ｉ　ＩＩに変化
すると、ワンショットマルチバイブレータ４２が■に示
すようにパルスを出力し、ＣＰＵ２にペンアップ動作完
了信号を入力する。

ＣＰＵ２は、この信号を受けて、次の動作に移る。

〔効果〕

本発明は上述の如く、筆記具が上限位置に到達したのを
検知して直ちにバウンド防止圧をかけるようにしたので
筆記具の上昇時におけるバウンドを防止することができ
、しかも、上記検知信号に基いて作画ヘッド駆動用のモ
ータを起動させるようにすれば、作画時間の高速化を図
ることができる等の効果が存する。

【図面の簡単な説明】

第１図はブロック回路図、第２図は動作説明図、第３図
は説明図、第４図は他の実施例の説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ムービングコイルへの電流を制御して、該ムービ
   ングコイルに連結する昇降体に保持された筆記具を上方
   向ストッパーによる係止位置と作画面との間で該作画面
   に対して直角方向に駆動制御する装置において、前記筆
   記具の前記作画面に対する直角方向の移動運動を電気信
   号に変換し、前記筆記具を保持する昇降体が前記上方向
   ストッパーに到達したときの前記電気信号の変化を検出
   し、該検出信号に基いて前記昇降体が前記上方向ストッ
   パーに到達した直後に前記ムービングコイルにバウンド
   防止圧設定電圧を印加するようにしたことを特徴とする
   自動作画装置における筆記具昇降制御方法。