JPS638982Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動製図機やＸ−Ｙプロツタ等の自
動筆記装置における筆記ヘツドの筆記ブロツクを
筆記面に対して垂直上下方向に駆動するソレノイ
ドプランジヤを制御するための筆記ヘツドのソレ
ノイド制御回路に関し、特に、筆記部先端が筆記
面に当接するときの衝撃を緩和させ得るような筆
記ヘツドのソレノイド制御回路に関する。

〔背景技術とその問題点〕 一般に、自動製図機、自動作図機、Ｘ−Ｙプロ
ツタ、Ｘ−Ｙレコーダ等の自動筆記装置において
は、ペン等の筆記手段を筆記面に対して垂直方向
に上下動させて、いわゆるペンのアツプ・ダウン
動作を行なうとともに、上記筆記手段を筆記面上
で例えばＸ，Ｙの２次元方向に相対移動させるこ
とにより、筆記動作を行なわせている。すなわ
ち、ペンアツプ状態でペンを筆記開始位置に移動
させ、ペンダウン動作によつてペン先端を筆記面
に当接させて、筆記すべき所望の軌跡に沿つてペ
ンを移動させ、筆記終了位置でペンアツプ動作に
よりペン先端を筆記面より浮上離隔させる、とい
う一連の動作を繰り返すことにより、所望の記
号、図面等を筆記面上に抽くわけである。

ところで、上記ペン等の筆記手段のアツプ・ダ
ウン動作は、一般にソレノイドプランジヤにより
行なわれており、ソレノイド電流の通電、遮断に
応じてペン等の筆記手段がダウン、アツプ動作す
るようになつている。この場合、ソレノイドの通
電時にペンダウン動作を行なわせる対応関係とす
ることが、電源オフ時にペンアツプ状態で保持さ
れる点からも好ましい。

ところで、このようなペンのアツプ・ダウン動
作、特にダウン動作時には、ペン先端が筆記面に
衝突するため、このときの衝撃による悪影響、た
とえば衝撃音発生、ペン寿命の低下、筆記面とな
る紙の破損等が生じ、特に、数字、アルフアベツ
ト、漢字等を多く筆記する場合や、筆記速度が高
速の場合には、単位時間当りのペンのアツプ・ダ
ウン回数が多く、上記ダウン動作時のペン先端で
の衝撃発生は大きな問題となつている。

特に、上記筆記ヘツドの筆記手段としての鉛筆
の芯を用いるタイプのものにあつては、上記ペン
ダウン時の衝撃により芯が折れるおそれがあり、
何らかの衝撃緩和対策が必要となつている。

〔考案の目的〕

本考案は、このような従来の実情に鑑み、ペン
等の筆記手段の先端を筆記面に当接させるいわゆ
るペンダウン動作時に、筆記手段の先端での衝撃
を緩和し、ペン等の筆記手段の損傷を防止すると
ともに寿命低下を防止し、また、筆記面となる紙
等の破損を防止し、さらに衝撃音を小さくできる
ような筆記ヘツドのソレノイド制御回路の提供を
目的とする。

〔考案の概要〕

すなわち、本考案に係る筆記ヘツドのソレノイ
ド制御回路の特徴は、例えばＸ−Ｙプロツタ、自
動製図機等の自動筆記装置の筆記ヘツドに配され
るペン等の筆記手段を筆記面に対して垂直上下方
向に駆動するソレノイドプランジヤを制御するた
めの筆記ヘツドのソレノイド制御回路において、
上記筆記手段を上記下方向に移動させて筆記手段
先端を上記筆記面に当接させるペンダウン駆動動
作を制御するタイマ回路部を有し、このタイマ回
路部は上記ペンダウン駆動期間内に順次第１，第
２，第３，第４の４つの時間領域を形成し、上記
第１の時間領域にてペンダウン駆動開始のための
駆動パルスを出力する手段と、上記第２の時間領
域にて駆動を中断する手段と、上記第３の時間領
域にてパルス幅が時間経過に伴つて増大する駆動
パルスを出力する手段と、上記第４の時間領域に
てペンダウン駆動完了のための駆動パルスを出力
する手段とを具備して成ることである。

〔実施例〕

第１図は本考案に係る筆記ヘツドのソレノイド
制御回路の一実施例を示すブロツク回路図であ
る。この第１図において、入力端子１には、例え
ば第２図Ａに示すような筆記手段の上下動制御信
号、いわゆるペンアツプ・ダウン信号が供給され
ている。この第２図Ａのペンアツプ・ダウン信号
は、時刻t₁にてペンアツプUPからペンダウンDN
に切換わり、時刻t₆にてペンダウンDNからペン
アツプUPに切換わつている。このペンアツプ・
ダウン信号（第２図Ａ）は、タイマ回路部２に送
られる。このタイマ回路部２は、ペン等の筆記手
段の先端を前記筆記面に当接させるいわゆるペン
ダウン駆動動作を制御するためのものであり、上
記ペンダウン駆動期間内におい順次τ₁，τ₂，τ₃，
τ₄の４つの時間領域を形成し、第１の時間領域τ₁
の間は駆動開始のための駆動電流を流し続け、第
２の時間領域τ₂の間は電流通電を中断し、第３の
時間領域τ₃の間は後述する積分回路及びパルス幅
変調回路により時間経過に伴つてパルス幅が増大
するようなパルス列の駆動出力を得るようにな
し、第４の時間領域τ₄の間はペン等を完全にダウ
ン状態とするペンダウン駆動完了のための駆動電
流を流し続けるようにしている。

すなわち、このタイマ回路部２は、例えば４個
のモノマルチバイブレータMM１，MM２，MM
３，MM４より成り、入力端子１の入力信号（第
２図Ａ）がモノマルチMM１のトリガ入力端子Ｔ
に、モノマルチMM１の出力（第２図Ｂ）がモ
ノマルチMM２のトリガ入力端子Ｔに、モノマル
チMM２の出力（第２図Ｃ）がモノマルチMM
３のトリガ入力端子Ｔに、モノマルチMM３の
出力（第２図Ｄ）がモノマルチMM４のトリガ入
力端子Ｔに、それぞれ送られている。これらのモ
ノマルチMM１，MM２，MM３，MM４は、そ
れぞれ第２図のＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅに示すようにパル
ス幅がτ₁，τ₂，τ₃，τ₄のパルスを出力するととも
に、モノマルチMM１，MM２，MM３の各出
力の立上りタイミングt₂，t₃，t₄にてそれぞれモ
ノマルチMM２，MM３，MM４がトリガされ
る。そして、モノマルチMM１のＱ出力（第２図
Ｆ）はオア回路３に、モノマルチMM３のＱ出力
（第２図Ｇ）は積分回路４に、モノマルチMM４
のＱ出力（第２図Ｊ）はオア回路３に、それぞれ
送られている。第２図Ｇに示すモノマルチMM３
からのＱ出力は、積分回路４により第２図Ｈに示
すような傾斜波となり、この積分出力がパルス幅
変調回路５に送られて、第２図Ｉに示すようなパ
ルス幅が次第に増加するパルス信号に変換され、
オア回路３に送られる。

ここで、パルス幅変調回路５は、例えば第３図
のような構成を有し、入力信号のレベルに応じた
パルス幅のパルスを出力する。この第３図におい
て、差動増幅器あるいは比較器１１の一方の入力
端子（反転入力端子）に例えば三角波発生器１２
からの第４図ａに示すように三角波を供給してお
き、他方の入力端子（非反転入力端子）１３にパ
ルス幅変調すべき入力信号を供給すればよい。こ
の第３図において、入力端子１３に供給される入
力信号のレベルが第４図ａのレベルLbのときに
は、出力端子１４からは第４図ｂに示すようなパ
ルス幅Tbのパルス出力が得られ、上記レベルL_B
よりも高いレベルL_Cの入力信号に対しては、第
４図ｃに示すような広いパルス幅Tcのパルス出
力が得られる。すなわち、入力信号のレベルが上
昇するほど出力パルス幅が広くなり、入力信号レ
ベルが下降するほど出力パルス幅は狭くなる。

したがつて、パルス幅変調回路５に供給される
積分出力信号（第２図Ｈ）のようなレベルが時間
経過に応じて上昇する入力信号については、パル
ス幅が時間とともに広くなる第２図Ｉに示すよう
なパルス出力となり、この出力パルスがオア回路
３に送られることにより、オア回路３からは第２
図Ｋに示すようなダウン駆動出力信号が得られ
る。このダウン駆動出力信号（第２図Ｋ）は、駆
動回路６に送られる。

駆動回路６は、この第２図Ｋのペンダウン駆動
用信号に応じて、第２図Ｍの時刻t₁からt₅までに
示すような駆動出力を、出力端子７を介して前述
したペンアツプ・ダウン用のソレノイドプランジ
ヤ（図示せず）に送り、このソレノイドプランジ
ヤを例えば吸引駆動してペン等の筆記手段をダウ
ン動作させ、ペン先端等を前記筆記面に当接させ
るわけである。

次に、モノマルチMM４からのＱ出力（第２図
Ｊ）はフリツプフロツプFFのセツト入力端子
に送られ、入力端子１からの上記ペンアツプ・ダ
ウン信号（第２図Ａ）はフリツプフロツプFFの
リセツト入力端子に送られている。したがつ
て、このフリツプフロツプFFは、モノマルチ
MM４のＱ出力（第２図Ｊ）の立下り（時刻t₅）
においてセツトされ、ペンアツプ・ダウン信号
（第２図Ａ）の立下り（時刻t₆）においてリセツ
トされて、第２図Ｌに示すような出力を発生す
る。このフリツプフロツプFFからのＱ出力（第
２図Ｌ）は、ソレノイドプランジヤの上記例えば
吸引駆動後の保持電流を流すためのものであり、
駆動回路６に送られることにより、第２図Ｍの時
刻t₅からt₆までに示すように、上記ペンダウン駆
動時に比べて低レベルの駆動出力が出力端子７を
介してソレノイドプランジヤ（図示せず）に供給
される。

以上のようなソレノイド制御回路によりペンア
ツプ・ダウン用のソレノイドプランジヤを駆動制
御する場合のペンの移動距離（ストローク）と移
動速度との関係を第５図に示す。この第５図の実
線が本考案の上記実施例回路によるソレノイド駆
動特性を示し、従来例（第５図破線）に比べて、
ペンダウン位置に達したときのペンの移動速度が
低く、衝撃が小さくなることがわかる。

ここで、第５図実線の特性曲線上の各点に示す
t₁〜t₅は、第２図Ｍのペンダウン駆動出力（時刻
t₁からt₅まで）の各時刻t₁〜t₅にそれぞれ対応す
るものである。すなわち、第２図Ｍのペンダウン
駆動開始直後の時刻t₁〜t₂間の第１の時間領域τ₁
においは、駆動電流を流し続けることにより、ソ
レノイド出力軸が静止状態から運動状態に移行す
るために要する動作開始エネルギを充分に供給
し、第５図破線に示す従来のソレノイド駆動時と
略同様なストローク‐速度特性にてソレノイド駆
動を行なう。次に、時刻t₂〜t₃間の第２の時間領
域τ₂においては、駆動電流の通電を中断すること
によりペンダウン速度の上昇を抑え、さらには速
度を低下させる。次に、時刻t₃〜t₄間の第３の時
間領域τ₃においては、パルス幅が時間経過に伴つ
て増大するパルス列によるソレノイド通電駆動を
行なうことにより、ペンダウン速度の上昇率が従
来（第５図破線）よりも低い状態でペンダウン駆
動を持続させ、ペンダウン位置に近づくまでスト
ロークをかせぐ。最後に、時刻t₄〜t₅間の第４の
時間領域τ₄においては、ソレノイドプランジヤの
出力軸を例えば完全に吸引し得るだけの電流を流
し続けることにより、確実にペンダウン状態とな
るまで駆動を行なう。

以上のように、ペンダウン駆動開始時の運動開
始エネルギを充分与え、駆動期間途中での速度の
上昇を抑えながら、最終的にはペンダウン駆動を
完全に行なわせ、しかもペンダウン状態に達した
ときのペンの移動速度を従来よりも低く抑えて衝
撃を緩和している。

このようなペンダウン時のペン先の衝撃を緩和
したソレノイド制御回路は、特に、筆記手段とし
て鉛筆の芯を用いる筆記ヘツドに適用する場合に
極めて好ましいものであり、ダウン時の衝撃によ
る芯折れ等を防止でき、円滑な筆記動作を実現で
きる。

なお、本考案は上記実施例のみに限定されるも
のではなく、例えば上記実施例においては、吸引
駆動形のソレノイドプランジヤを用いた例につい
て説明したが、電流通電駆動時に出力軸が突出す
るような突出駆動形のソレノイドを用いてもよ
く、この場合には、出力軸が突出することにより
ペンダウン動作が行なわれ、ソレノイド保持電流
により突出状態が保持され、保持電流を遮断する
ことにより出力軸がバネ復帰力等により没入して
ペンアツプ状態となるように構成すればよい。ま
た、ペンダウン状態を保持している間（時刻t₅〜
t₆間）の保持電流としては、低レベル電流を定常
的に流し通ける以外に、駆動期間（時刻t₁〜t₅
間）の各パルスよりも充分に狭いパルス幅のソレ
ノイド保持用パルス電流を流すようにしてもよ
い。

〔考案の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本考案に係
る筆記ヘツドのソレノイド制御回路によれば、ペ
ンダウン動作時のペン等の筆記手段先端の衝撃を
緩和することができ、筆記手段の損傷を防止して
寿命をのばし、また、筆記面となる紙等の破損も
防止するとともに、衝撃音を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すブロツク回路
図、第２図は第１図の回路の動作を説明するため
の波形図、第３図はパルス幅変調回路の一例を示
す回路図、第４図は第３図の回路の動作を説明す
るための回路図、第５図は上記実施例回路による
ソレノイド駆動制御動作時のストロークと速度と
の関係を示すグラフである。 １……入力端子、２……タイマ回路部、３……
オア回路、４……積分回路、５……パルス幅変調
回路、６……駆動回路、７……出力端子、MM
１，MM２，MM３，MM４……モノマルチ、
FF……フリツプフロツプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 自動筆記装置の筆記ヘツドの筆記手段を筆記面
   に対して垂直上下方向に駆動するソレノイドプラ
   ンジヤを制御するための筆記ヘツドのソレノイド
   制御回路において、上記筆記手段を上記下方向に
   移動させて筆記手段先端を上記筆記面に当接させ
   るペンダウン駆動動作を制御するタイマ回路部を
   有し、このタイマ回路部は上記ペンダウン駆動期
   間内に順次第１、第２、第３、第４の４つの時間
   領域を形成し、上記第１の時間領域にてペンダウ
   ン駆動開始のための駆動パルスを出力し、上記第
   ２の時間領域にて駆動を中断し、上記第３の時間
   領域にてパルス幅が時間経過に伴つて増大する駆
   動パルスを出力し、上記第４の時間領域にてペン
   ダウン駆動完了のための駆動パルスを出力するよ
   うに構成したことを特徴とする筆記ヘツドのソレ
   ノイド制御回路。