JPH03142299A - 記録装置に用いる鉛筆ペンの芯無し検出方法 - 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】 ［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
芯の自動給排芯動作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」と題する特許出願（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）は芯チャック部材、
（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図は第４図に示す鉛筆ペン（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１図と同一符
号は同一部分を示し、（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、（２２ｇ）はスト
ッパを示す。

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ｆｉｌ（１３）の下端をス
トッパ（２２８）で固定し、ペン保持Ｒｆ１（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（２２５＞へ作用させると、係合スプ
リング（１３２）が圧縮されて、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
位置を仮に通常ペンダウン位置という。

ペンブロック（２２〉は記録面（２３）上の指定された
位置に、位置決めすることができるよう制御手段（３）
から制御される。

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Ｒ（この位置を仮に通常ペ
ンアップ位置ということにする）で行う。

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

更に記録が続行されて鉛筆芯（１５）が更に消耗し、鉛
筆芯変位機Ｉ　（１３）に対する芯チャック機構（１２
）の下降が限界値（この位置を仮に芯無し位置という）
に達すると、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（この位置を
仮に芯繰り出し位置という）。

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ｌｔｌｔＭ（１
１）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、その鉛筆芯り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、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（１
５〉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（通常ペンダウン位置）に
おけるペンホルダ（２２５）の位置を、位置検出器（２
２６）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。

第６図は先出願の方法による判定法を示す図で、鉛筆ペ
ン（１）の位置の時間的経過を示し、通常ペンダウン位
置より下方で、鉛筆ペン（１）の位置が漸次降下してい
る部分は、記録による鉛筆芯（１５）の消耗を示し、通
常ペンアップ位置における時間の経過は省略して仮に零
とし、芯無し位置に達したときは直ちに芯繰り出し動作
を実行し、芯繰り出し動作後の通常ペンダウン位置が第
４図（ｄ３〉に示すように、通常ペンダウン位置の平均
値より下にあるときは不安定状態と判定している。

［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な要領で鉛筆芯
の不安定状態を判定しているが、この方法では鉛筆芯の
不安定状態を正確に判定することが困難であるという問
題がある。

第７図は先出願の問題点を説明するための断面図で、第
７図において第４図、第５図と同ゴ符号は同一部分を示
し、第７図（ａ）に示す状態で芯無し位置、例えば第６
図の（ＵＯ）に達したとする。但し、Ｘ−Ｘより下方が
今まで使用中の鉛筆芯（１５ａ）、Ｘ−Ｘより上方が次
に使用すべき鉛筆芯（１５ｂ）とする。

芯繰り出し動作を起こし、例えば第６図の（Ｕｌ）点で
は係合スプリング（１３２）が伸びて第７図（ｂ）の状
態となり、（ｕ２）点では鉛筆芯（１５ｂ）が繰り出さ
れて第７図（Ｃ）の状態となり、鉛筆ペン（１）を下降
して、鉛筆芯変位機構（１３）の下端がストッパ（２２
８）に当接した状態で、更に鉛筆ペン（１）に下方への
圧力を加えると、鉛筆芯（１５ａ）の上端とと鉛筆芯（
１５ｂ）の下端とが当接し、第７図（ｄ）に示す状態と
なり、この状態では鉛筆芯（１５ｂ）のために鉛筆ペン
（１）を更に下降することができないので、鉛筆芯（１
５ａ）の不安定状態を検出することが困難となる。

また給排芯動作が行われずそのまま使用され、記録の品
質を低下させたり、短くなった鉛筆芯（１５ａ）が鉛筆
芯（１５ｂ）によりゴム環（１３１）から押し出され、
記録紙上に落下するおそれがある。

更に芯詰まりを発生し易く、芯詰まりが発生すると自動
給排芯動作ができなくなる等の問題点があった。

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確実に判定することができ、
且つ芯詰まりの危険を伴わない記録装置に用いる鉛筆ペ
ンの芯無し検出方法を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる記録装置に用いる鉛筆ペンの芯無し検
出方法は、芯繰り出し位置においてノック部材（２２７
）によりノック機構＜１１１）をノックする時間を所定
時間以内に制限し、鉛筆芯（１５ａ）が不安定な状態に
なった場合に次の鉛筆芯（１５ｂ）の降下量を小さくす
ることとしたものである。

［作用コ 鉛筆芯（１５ａ）が不安定な状態における芯繰り出し動
作では、ノックする時間が短ければ新しい鉛筆芯（１５
ｂ）の芯繰り出し量は小さくなる。

［実施例コ 以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。第１
図及び第２図は、それぞれこの発明の原理を示す断面図
で、各図において第７図と同一符号は同一または相当部
分を示し、第１図は鉛筆芯（１５ａ＞が安定な場合、第
２図は鉛筆芯（１５ａ）が不安定な場合の動作をそれぞ
れ示す。

第１図（ａ）に示すように、鉛筆芯が鉛筆芯（１５ａ）
１本で、その上方が芯チャック部材（１２３）により把
持され、その下方はゴム環（１３１）の圧力によって保
持されている場合には、第工図（ｂ）に示すように鉛筆
芯変位機構（１３）の下端がストッパ（２２８）を離れ
た場合でも、係合スプリング（１３２）は圧縮されたま
まの状態にあり、ノックされて、芯チャック部材（１２
３）が鉛筆芯（１５ａ）を比較的短い所定時間（たとえ
ば１５ｍ５）開放すると、その間に係合スプリング（１
３２）が伸び、第１図（ｃ）の状態となり、十分な量の
芯繰り出しが行われる。

これに対し第２図（ａ）に示すように、ｘ−ｘ点から下
方が鉛筆芯（１５ａ）　、上方が別の鉛筆芯（１５ｂ）
の２本である場合は、第７図で説明したように鉛筆芯変
位機構（１３）の下端がストッパ（２２８）を離れると
、係合スプリング（１３２）が伸びて第２図（ｂ）に示
す状態となり、ノックされて、芯チャック部材（１２３
＞が鉛筆芯（１５ａ）を比較的短い所定時間（たとえば
ｌ　５ｍｓ　）開放しても、その間に鉛筆芯（１５ｂ）
が自重で落下する降下量は比較的小さく、したがって第
２図（Ｃ）に示すようになる。

第７図（ｃ）と第２図（ｃ）とを比較してみれば明らか
なように、芯チャック部材（１２Ｂ’）の開放時間を限
定することで、鉛筆芯の不安定な状態のｆ、１１定を確
実に行うことができる。

第３図はこの発明による判定方法を示す図で、第３図に
おいて第６図と同一符号は同一意味を持つが、この発明
では通常ペンダウン位置と芯無し位置との間の通常ペン
ダウン位置近くに、下降制限位置を設けである。

そして芯繰り出し動作を行った後で鉛筆ペン（１）を下
降させると、鉛筆芯（１５）が安定な状態の場合には、
下降制限位置に達する前に鉛筆芯（１５）の先端が記録
面（２３〉に当接し、それ以上降下が阻止される。これ
が（ｄｉ）、（ｄ２）に示す通常ペンダウン位置である
。もし第３図（ｆ）に示す下降制限位置まで鉛筆ペン（
１〉が降下した場合は、それ以上の降下を宗止し、鉛筆
芯が不安定な状態と判定して給排芯動・Ｙに移る。

［発明の効果］ 以上のようにこの発願、′によれば、鉛筆芯の芯詰まり
を起こすことなく鉛筆芯が芯チャック部材を脱出したか
どうかを検知することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第工図及び第２図はそれぞれこの発明の原理を示す断面
図、第３図はこの発明による判定方法を示す図、第４図
は鉛筆ペンの構造を示す断面図、第５図は第４図に示す
鉛筆ペンが装着されるペンブロックの構造を示す図、第
６図は従来の判定法を示す図、第７図は従来の方法の問
題点を示す断面図。 （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、（ｅ）は芯無し位置、（ｆ）は下降制
限位置。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を１ （ａ） ｂ） 第 図 （Ｃ） （ａ） （ｂ） 第 （Ｃ） （ｄ）

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つて保持され、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記録装置に用いる鉛筆ペンの芯
   無し検出方法において、 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
   エータと、上記ペンホルダの上記基台に対する上下方向
   の位置を検出する位置検出器とを備え、 上記ペンホルダを上昇させて上記ノック機構をノック部
   材によりノックし、上記芯チャック機構が所定時間のあ
   いだ鉛筆芯の把持を開放するように制御し、鉛筆芯繰り
   出し動作を実行させるノック段階、 このノック段階を終了した鉛筆ペンを下降させ、上記鉛
   筆芯変位機構の下端を上記ストッパに当接させた後、上
   記位置検出器の検出値を観察しながら更に鉛筆ペンを下
   降させ、鉛筆ペンの位置が予め定めた下降制限位置に達
   する前に該鉛筆ペンの鉛筆芯先端が上記記録面に到達す
   るか否かを判定する判定段階、 この判定段階において鉛筆ペンの位置が上記下降制限位
   置に達しても該鉛筆ペンの鉛筆芯先端が記録面に到達し
   ないと判定したときは、現在使用中の鉛筆芯が消耗し芯
   無し状態にあると判定することを特徴とする記録装置に
   用いる鉛筆ペンの芯無し検出方法。