JPH03108597A - 鉛筆ペンを用いた記録装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は鉛筆ペンを用いた記録装置に関し、特に鉛筆
芯の交換に関するものである。

［従来の技術］ この発明の先行技術としては、本願出願人と同一出願人
が平成元年９月１日に出願を行った「鉛筆ペンを用いた
記録装置の記録方法」と題する特許比Ｍ（以下、先出願
という）にかかる発明がある。

第４図は本願および先出願にかかる発明に用いられる、
従来より公知の鉛筆ペン（１）の構造を示す断面図で、
図において（１１）はノック機構、（１２）は芯チャッ
ク機構、（１３〉は鉛筆芯変位機構、（１４）はケース
機構、（１５）は鉛筆芯を示す。

また細部において、（１１１）はノックカラー、（１２
１）はチャックリング、（１２３）は芯チャ・ンク部材
、（１２５）はチャックスプリング、（１３１）はゴム
環、（１３２）は係合スプリング、（１４１）はペン保
持機構を示す。但し、第４図に示す各部の寸法は実物の
寸法とは比例してない。

第５図は先出願の方法において、鉛筆ペン（１）が装着
されるペンブロックの構造を示す図で、図において第４
図と同一符号は同一部分を示し、り３）は制御手段、（
２２）はペンブロック、（２３）は記録面、（２２１’
）は基台、（２２２）はペンアクチュエータ、（２２３
）はスライドベアリング、（２２５）はペンホルダ、（
２２６）は位置検出器、（２２７）はノック部材、（２
２８）はストッパを示す。

第４図、第５図に示すように、鉛筆芯（１５）は、上方
では芯チャック部材（１２３）により把持され、下方で
はゴム環（１３１）によって保持されている。

鉛筆芯変位機構（１３）の下端をストッパ（２２８）で
固定し、ペン保持機構（１４１）で鉛筆ペン（１）をペ
ンホルダ（２２５）へ固定する。そしてペンアクチュエ
ータ（２２２）で下方へ向かう圧力をペンホルダ（２２
５＞へ作用させると、鉛筆芯（１５）の先端が記録面（
２３）へ圧接されて記録が可能となる。この状態で制御
手段（３）がペンブロック（２２）を制御し、記録面（
２３）上に記録を行う。

また記録を行わずにペンブロック（２２）を移動させた
い場合には、ペンアクチュエータ（２２２’）でペンホ
ルダ（２２５）を上昇させ、鉛筆芯（１５）の先端を記
録面（２３）から離脱させた状態で行う。

記録の実行にともない鉛筆芯（１５）が消耗すると、ペ
ンホルダ（２２５）を介して加えられる圧力により、固
定されている鉛筆芯変位機構（１３）に対して芯チャッ
ク機構（１２）が係合スプリング（１３２）を圧縮しな
がら下降し、鉛筆芯り１５）がゴム環（１３１）内を摺
動して芯出しが行われる。

さらに記録が続行されて鉛筆芯（１５）がさらに消耗し
、鉛筆芯変位機構（１３）に対する芯チャ・ツク機構（
１２）の下降が限界まで達すると、芯繰り出し動作が行
われる。この芯繰り出し動作は、ペンアクチュエータ（
２２２）で鉛筆ペン（１）全体を上昇させ、鉛筆芯変位
機構（１３）の下端をストッパ（２２８）から離し、ノ
ックカラー（１１１）をノック部材（２２７）でノック
する。

芯チャック部材（１２３）は半径方向にすりわり状に複
数個に分割されており、これをチャックリング（１２１
）で締め付けて鉛筆芯（１５）をチャックしているが、
ノックカラー（１１１）を介してノック機構（１１）が
ノックされると、芯チャック部材（１２３）が下方に下
がり、チャックリング（１２１）の締め付けから一時的
に脱出し、すりわりが開放して鉛筆芯（１５）のチャッ
クを開放する。

鉛筆芯（１５）の下方はゴム環（１３１）によって保持
されているので、芯チャック部材（１２３）による把持
から開放されると、係合スプリング（１３２）が伸びて
、その伸びた量だけ鉛筆芯（１５）の繰り出しが行われ
る。

ところで鉛筆芯（１５）が段々消耗し、一つの鉛筆芯（
１５）の上端が芯チャック部材（１２３）から外れてし
まう状態になると、その鉛筆芯（１５）はゴム環（１３
１）で１箇所だけ保持された不安定な状態となって使用
ができなくなってしまう、このような不安定な状態にな
った場合には、給排芯動作が開始される。

先出願の方法においては、不安定な状態か否かの判断は
、芯チャック部材（１２３）がチャックを開放した後再
び閉じるときに鉛筆芯（１５）を若干量引き戻すが、こ
の引き戻し量はその鉛筆芯り１５）の下方部分がゴム環
（１３１”）に保持されていない場合は大きくなるとい
う現象を利用し、芯繰り出し動作ごとにその直後の記録
開始点におけるペンホルダ（２２５）の位置を、位置検
出器（２２６）により求め、この位置が平均的な値より
小さい場合には鉛筆芯（１５）が不安定状態にあると判
定している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような先出願の方法は以上のようにして鉛筆芯（
１５）の不安定な状態を判定しているが、芯チャック部
材（１２３）の閉じるときの戻り量は元来偏差が大きく
、判定を正確に行うことはできず、また判定のために平
均値を算出しなければならないという問題点があった。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、鉛筆芯の不安定な状態を正確かつ容易に判定すること
ができる鉛筆ペンを用いた記録装置を得ることを目的と
している。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる鉛筆ペンを用いた記録装置は、ノック
位置直前のペンホルダ（２２５）位置における鉛筆芯変
位機構（１３）の所定の点の位置を測定することによっ
て、鉛筆芯が不安定な状態か否かを判定することとした
。

［作用］ この発明の作用を第３図を用いて説明する。第３図にお
いて第４図、第５図と同一符号は同一または相当部分を
示し、線Ｘ−ｘは、使用中の鉛筆芯が芯チャック部材（
１２３＞の把持から外れた場合の鉛筆芯の後端を示す線
であり、第３図（ａ）は記録中の状態、第３図（ｂ）、
（Ｃ）はそれぞれペンホルダ（２２５）で鉛筆ペン（１
）を上昇させてノック位置直前の位置におき、まだノッ
クされていない状態を示す。

第３図（ｂ）の状態では、線Ｘ−Ｘの上方も下方も同一
の鉛筆芯であるため、上方は芯チャック部材（１２３）
に把持され、下方はゴム環（１３１）に保持されており
、係合スプリング（１３２）は圧縮された状態のままか
、伸長するにしてもゴム環（１３１）と鉛筆芯（１５）
との間の摩擦力にバランスする力が残る程度の僅かな伸
長に留まっている。

第３図（ｃ）の状態では、線Ｘ−Ｘの下方は現在使用中
の鉛筆芯（１５ａ）となっており、上方は新たに繰り出
された鉛筆芯（１５ｂ）となっている、この鉛筆芯（１
５ａ）と（１５ｂ）との間には、何等の力も作用してお
らず、係合スプリング（１３２＞は十分に伸長している
。

従って第３図（ｂ）、（ｃ）の状態において、基台（２
２１＞から鉛筆芯変位機構（１３）の所定の点までの高
さを測定することにより、鉛筆芯（１５）かくｂ）の状
態にあるか、（Ｃ）の状態にあるかを正確に判定するこ
とが可能となる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す図で、第５図と同一符号
は同−又は相当部分を示し、（４）は位置センサを示す
、なお第１図において図面に省略した部分は第５図と同
様である。

第１図に示すように、ペンホルダ（２２５）で鉛筆ペン
（１）をノック直前の位置まで上昇させ、そのときの鉛
筆芯変位機ｉ　（１３）の所定の点の位置を、基台（２
２１’）の位置を基準として位置センサ（４）で計測す
ることにより、鉛筆芯（１５）が不安定状態にあるか否
かを判定することができる。

第２図は第１図に示す位置センサ（４）の構成例を示す
図で、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ正面図、（ｃ）、（ｄ
）はそれぞれ平面図であり、図において第１図と同一符
号は同一部分を示し、（４１）は発光素子、（４２）は
受光素子を示す。

第２図（ｂ）においては、鉛筆芯変位機構（１３）の位
置が高く、受光素子（４２）は発光素子（４１）からの
光を検出して検出信号を出し、正常な状態と判定できる
。第２図（ａ）においては、受光素子（４２）からは検
出信号が出す、不安定な状態と判定できる。

また第２図（ａ）、（ｂ）において、発光素子からの光
が鉛筆芯変位機ｉ　（１３）の下方部分で遮られないよ
うに、第２図（Ｃ）に示す平面上の位置に発光素子（４
１）と受光素子（４２）とを配置している。

なお第２図（ｄ）に示す位置に発光素子（４１）と受光
素子（４２）とを配置し、受光素子（４２）から検出信
号が出る場合には鉛筆芯変位機ｔｉｔ（１３）の位置が
低いと判定することもできる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、簡単な構造でノック位
置直前のペンホルダ位置における鉛筆芯変位機構の所定
の点の位置を測定することにより、鉛筆芯が芯チャック
部材から外れたか否かを検知することができ、鉛筆芯の
不安定状態を正確かつ容易に判定することができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図は第１図
の位置センサの構成例を示す図、第３図はこの発明の詳
細な説明する部分断面図、第４図はこの発明に使用する
鉛筆ペンを示す断面図、第５図は先出願の方法において
鉛筆ペンが装着されるペンブロックを示す説明図。 （１）は鉛筆ペン、（３）は制御手段、（４）は位置セ
ンサ、（１１）はノック機構、（１２）は芯チャック機
構、（１３）は鉛筆芯変位機構、（１５）は鉛筆芯、（
２２）はペンブロック、（１３１）はゴム環、（１３２
）は係合スプリング、（２２１）は基台、（２２２）は
ペンアクチュエータ、（２２５）はペンホルダ、（２２
８）はストッパ。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。 第 図 ２２７：ノツク部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　鉛筆芯が上方の芯チャック機構により把持され、下方
   の鉛筆芯変位機構のゴム環の圧力によって保持され、上
   記芯チャック機構はノック機構の上下動作により一時的
   に鉛筆芯の把持を開放し、上記鉛筆芯変位機構は係合ス
   プリングにより上記芯チャック機構に連結され、上記芯
   チャック機構が鉛筆芯の把持を開放した状態では、上記
   係合スプリングの伸び量だけ鉛筆芯を引き出すよう構成
   された鉛筆ペンをペンブロックのペンホルダにより保持
   し、上記鉛筆芯変位機構の下端を上記ペンブロックの基
   台に固定したストッパによって支え、上記ペンホルダを
   上記基台に向けて押し付ける方向に力を加えて鉛筆芯を
   記録面に圧接しながら記録面上における鉛筆芯位置の相
   対的運動により記録を行う鉛筆ペンを用いた記録装置に
   おいて、鉛筆ペンの軸方向を上下方向とするとき、上記
   基台に対し上記ペンホルダを上下方向に移動させるペン
   アクチュエータ、 鉛筆芯繰り出しの目的で、上記ペンホルダを上記ノック
   機構動作直前の位置まで上昇した状態において上記鉛筆
   芯変位機構の所定の点の上記基台に対する上下方向位置
   を検出する位置センサ、この位置センサで検出した位置
   が所定位置より下方にあるときは、現在使用中の鉛筆芯
   を新しい鉛筆芯と交換する必要があると判定する手段、
   を備えたことを特徴とする鉛筆ペンを用いた記録装置。