JPH0445093B2

JPH0445093B2 -

Info

Publication number: JPH0445093B2
Application number: JP60164745A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Taguchi
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1985-07-25
Filing date: 1985-07-25
Publication date: 1992-07-23
Also published as: JPS6225216A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は記録計に用いられるデイスポーザブル
（disposable）の記録ペンに関し、インクの残量
を検出するように改良した記録ペン機構に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a disposable recording pen used in a recorder, and more particularly to a recording pen mechanism improved to detect the remaining amount of ink.

（従来の技術）記録ペンは、例えば記録計に用いられる。(Conventional technology) A recording pen is used, for example, in a recorder.

第３図は本出願人が提案した実開昭59−122511
号公報で公知の記録ペンが用いられている記録計
の要部構成正面図である。 Figure 3 shows Utility Model No. 59-122511 proposed by the applicant.
FIG. 2 is a front view of the main part configuration of a recorder in which the recording pen known in the publication is used.

図において、１は、記録計の摺動軸Ａによりガ
イドされた摺動台である。摺動台１は、摺動台１
に設けられたくり糸機構１１を介して、くり糸Ｂ
（図示せず）により、摺動軸Ａの軸方向に駆動さ
れる。２は摺動台１に一端が固定され他端にベア
リング２１が取付けられた支点機構である。３は
記録ペンで、一端側に前記ベアリング２１の外周
部に着脱自在に装着されるＵ字状のホルダー部３
１が設けられ他端側にペン先３２が設けられ摺動
軸Ａの軸方向の幅が狭く、薄板状をなすインクタ
ンク３３を有している。ペン先３２は、ここでは
セラミツクよりなるペン先が用いられている。４
はインクタンク３３の側面に固定された磁性体で
ある。５は、磁性体４に対向して、摺動台１に固
定され、所要時に外部よりの電気信号により、ペ
ン先３２が記録紙（図示せず）に接触するよう
に、磁性体４を吸引する励磁機構である。６は摺
動台に一端が固定され他端がペン先３２が記録紙
より離れるように、記録ペン３を押圧する復帰ス
プリングである。 In the figure, 1 is a sliding table guided by a sliding shaft A of the recorder. The sliding table 1 is the sliding table 1
Through the thread mechanism 11 provided in the thread B,
(not shown) in the axial direction of the sliding shaft A. 2 is a fulcrum mechanism having one end fixed to the sliding table 1 and a bearing 21 attached to the other end. 3 is a recording pen, and a U-shaped holder part 3 is detachably attached to the outer circumference of the bearing 21 on one end side.
1, a pen tip 32 is provided on the other end side, the width in the axial direction of the sliding shaft A is narrow, and the ink tank 33 has a thin plate shape. As the pen nib 32, a pen nib made of ceramic is used here. 4
is a magnetic material fixed to the side surface of the ink tank 33. 5 is fixed to the sliding table 1 facing the magnetic body 4, and attracts the magnetic body 4 using an external electric signal when necessary so that the pen tip 32 comes into contact with recording paper (not shown). This is an excitation mechanism. Reference numeral 6 denotes a return spring whose one end is fixed to the sliding table and whose other end presses the recording pen 3 so that the pen tip 32 is separated from the recording paper.

以上の構成の装置の動作を次に説明する。 The operation of the apparatus having the above configuration will be explained next.

励磁機構５に外部より電気信号が印加されない
状態においては、記録ペン３は、復帰スプリング
６により押され、ペン先３２は記録紙Ｂに接触し
ていない。 When no electric signal is applied to the excitation mechanism 5 from the outside, the recording pen 3 is pushed by the return spring 6, and the pen tip 32 is not in contact with the recording paper B.

励磁機構５に外部より電気信号が印加される
と、励磁機構５は、磁性体４を吸引し、復帰スプ
リング６の力に打勝つて、ペン先３２は、記録紙
Ｂに押圧されることになる。 When an electric signal is applied to the excitation mechanism 5 from the outside, the excitation mechanism 5 attracts the magnetic body 4, overcomes the force of the return spring 6, and the pen tip 32 is pressed against the recording paper B. Become.

この場合、外部より励磁機構に電気信号を継続
して流すことにより連続記録が、断続的に流すこ
とにより打点記録を得ることができる。 In this case, continuous recording can be obtained by continuously supplying an electric signal to the excitation mechanism from the outside, and dot recording can be obtained by supplying it intermittently.

この結果、連続記録も、打点記録も任意に選択
することができるものが得られる。 As a result, continuous recording and dot recording can be arbitrarily selected.

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような装置においては次の
問題点がある。(Problems to be Solved by the Invention) However, such a device has the following problems.

(a) インクはインクタンク３３の内部に充填され
た中綿にしみ込んでいるので、仮にインクタン
ク３３の外壁を透明にしてもインクの残量は判
断できない。(a) Since the ink soaks into the filling filled inside the ink tank 33, even if the outer wall of the ink tank 33 is made transparent, the remaining amount of ink cannot be determined.

(b) インク残量がわからないと、ペン交換の時期
を逃すことがあり、連続記録をしている場合に
はインク切れにより記録が中断する。(b) If you do not know the amount of ink remaining, you may miss the time to replace the pen, and if you are recording continuously, recording will be interrupted due to running out of ink.

本発明は上記の問題点を解決したもので、イン
ク残量を検出する記録ペン機構を実現することを
目的とする。 The present invention solves the above problems and aims to realize a recording pen mechanism that detects the amount of remaining ink.

（問題点を解決する手段）このような目的を達成する本発明は、摺動軸Ａ
によりガイドされてこの摺動軸方向に駆動される
摺動台１と、この摺動台に一端が固定され他端に
軸支機構を有する支点機構２と、この軸支機構に
装着されるホルダ部、記録紙に先端が接触するペ
ン先、一端にこのホルダ部が設けられ他端にこの
ペン先を有するインクタンク、この摺動台と当接
する係止部を有する記録ペン部３と、この記録ペ
ン部のペン先が当該記録紙に接触する状態にする
と共に、前記係止部を前記摺動台から離れた状態
にするペンダウン手段４，５と、この記録ペン部
のペン先が当該記録紙から離れた状態にすると共
に、前記係止部を前記摺動台と当接させる復帰ス
プリング６とを備える記録ペン機構において、次
の構成としたものである。(Means for Solving the Problems) The present invention that achieves the above object is based on the sliding shaft A.
A sliding table 1 that is guided by and driven in the direction of this sliding axis, a fulcrum mechanism 2 that is fixed at one end to this sliding table and has a pivot mechanism at the other end, and a holder that is attached to this pivot mechanism. part, a pen tip whose tip contacts the recording paper, an ink tank having the holder part at one end and the pen tip at the other end, a recording pen part 3 having a locking part that comes into contact with the sliding base; pen-down means 4 and 5 for bringing the pen tip of the recording pen part into contact with the recording paper and separating the locking part from the sliding base; The recording pen mechanism is provided with a return spring 6 that brings the locking portion into contact with the sliding base while separating the recording pen from the paper, and has the following configuration.

即ち、前記摺動台の前記係止部が当接する位置
に設けられた圧力センサ７と、この圧力センサの
検出する圧力及び前記復帰スプリングの復元力か
ら前記インクタンク内のインク重量を求めるイン
ク残量演算手段８とを具備すると共に、前記記録
ペン部のアツプ／ダウン方向を前記摺動軸と略直
交させたことを特徴としたものである。 That is, a pressure sensor 7 is provided at a position where the locking portion of the slide table comes into contact, and the residual ink weight in the ink tank is determined from the pressure detected by this pressure sensor and the restoring force of the return spring. The apparatus is characterized in that it is provided with a quantity calculation means 8, and that the up/down direction of the recording pen section is made substantially perpendicular to the sliding axis.

＜作用＞本発明の各構成要素はつぎの作用をする。摺動
台は摺動軸方向に移動して、ペン先を必要な位置
に移動させる。支点機構は記録ペン部のアツプ／
ダウンの回動中心軸となる。記録ペン部はペン
先、インクタンク及びペンアツプのときの移動を
拘束する係止部を有する。圧力センサはペンアツ
プのとき復帰スプリングにより係止部に作用する
力を測定する。インク残量演算手段は、この圧力
センサの測定値からインクタンク内のインク量を
演算し、必要であれば記録ペン部の交換を喚起す
る。<Function> Each component of the present invention has the following function. The slide table moves in the direction of the slide axis to move the pen tip to the required position. The fulcrum mechanism is located at the top of the recording pen section.
It becomes the center axis of rotation of the down. The recording pen section has a pen tip, an ink tank, and a locking section that restricts movement when the pen is raised. The pressure sensor measures the force exerted on the lock by the return spring when the pen is up. The remaining ink amount calculation means calculates the amount of ink in the ink tank from the measured value of this pressure sensor, and prompts for replacement of the recording pen section if necessary.

（実施例）以下、図面を用いて本発明を説明する。(Example) The present invention will be explained below using the drawings.

第１図は本発明の一実施例を示す構成正面図で
ある。尚、第１図において前記第３図と同一作用
をするものには同一符号をつけ説明を省略する。 FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, parts having the same functions as those in FIG. 3 are given the same reference numerals and their explanations will be omitted.

図において、３４はインクタンク３３の下部に
設けられた係止部で、摺動台１に当接してペン先
３２が所定の量を超えて記録紙Ｂから離れないよ
うに止める。７は摺動台１の係止部３４の当接す
る位置に固定された圧力センサーで、例えば圧電
素子やストレインゲージが用いられる。ストレイ
ンゲージの場合には、ダイヤフラムを形成して歪
の生ずる量を大きくするとよい。１２は摺動台１
を方向記号Ｃの方向に移動する駆動手段、８は圧
力センサー７の信号からインクタンク３３のイン
ク残量を演算するインク残量演算手段である。 In the figure, reference numeral 34 denotes a locking portion provided at the bottom of the ink tank 33, which comes into contact with the sliding table 1 to stop the pen tip 32 from leaving the recording paper B by more than a predetermined amount. A pressure sensor 7 is fixed to a position where the locking portion 34 of the sliding table 1 comes into contact, and a piezoelectric element or a strain gauge is used, for example. In the case of a strain gauge, it is preferable to form a diaphragm to increase the amount of strain produced. 12 is sliding table 1
8 is an ink remaining amount calculation means for calculating the amount of ink remaining in the ink tank 33 from the signal from the pressure sensor 7.

このように構成された装置の動作を第２図に基
づいて説明する。図において、Ｐ：復帰スプリング６の力Ｍ：記録ペン３の自重Ｘ：圧力センサー７に作用する力 l₁：記録ペン３の重心とベアリング２１との距離
で、インクタンク３３の上面のなす直線上に投
影したもの。 The operation of the apparatus configured in this way will be explained based on FIG. 2. In the figure _, P: Force of the return spring 6 M: Self-weight of the recording pen 3 projected onto the top.

l₂：係止部３４とベアリング２１との距離とすると、復帰スプリング６と記録ペン３のモー
メントの釣合いより(1)式が成立する。When l ₂ is the distance between the locking portion 34 and the bearing 21, equation (1) is established from the balance of the moments of the return spring 6 and the recording pen 3.

Pl₂＝Ml₁×Xl₂ (1) 次にインクタンク３３内のインクがΔMだけ減
少したとすれば(2)式が成立する。 Pl ₂ =Ml ₁ ×Xl ₂ (1) Next, if the ink in the ink tank 33 is decreased by ΔM, equation (2) holds true.

Pl₂＝（Ｍ−ΔM）l₁＋（Ｘ＋ΔX）l₂ (2) ここにΔXは、圧力センサー７に作用する力の
増分である。(1)、(2)式により、 ΔX＝l₁／l₂ΔM (3) が成立する。即ちインクがΔM減少すると、圧力
センサー７にかかる力が(3)式で示した値だけ増加
する。ここではl₁＞l₂なので、ΔXはΔMより大き
くなつており、精度よくインクの変化量を検出で
きる。 Pl ₂ =(M-ΔM)l ₁ +(X+ΔX)l ₂ (2) where ΔX is the increment of the force acting on the pressure sensor 7. From equations (1) and (2), ΔX=l ₁ /l ₂ ΔM (3) holds true. That is, when the ink decreases by ΔM, the force applied to the pressure sensor 7 increases by the value shown by equation (3). Since l ₁ > l ₂ here, ΔX is larger than ΔM, and the amount of change in ink can be detected with high accuracy.

尚、インクの量の変化によつて記録ペン３の重
心の位置が変化してl₁が一定にならないこともあ
るが、インク残量演算手段８によつて有効に補正
される。 Incidentally, due to a change in the amount of ink, the position of the center of gravity of the recording pen 3 may change and _l1 may not be constant, but this is effectively corrected by the remaining ink amount calculating means 8.

また、復帰スプリング６は温度の影響を受けに
くい恒弾性材料を用いることが望ましい。 Further, it is desirable to use a constant elastic material for the return spring 6, which is not easily affected by temperature.

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば次のよう
な実用上の効果がある。(Effects of the Invention) As explained above, the present invention has the following practical effects.

インクタンクの重量を求めることによりイン
ク残量を知ることができ、使用者は適当な時期
に記録ペンの交換が可能となり、インク切れに
よる記録中断を防ぐことができる。 By determining the weight of the ink tank, the remaining amount of ink can be known, allowing the user to replace the recording pen at an appropriate time, and preventing interruptions in recording due to running out of ink.

ペンのアツプ／ダウン方向は記録ペンの移動
方向と略直交しているので、圧力センサに作用
する当接した係止部からの圧力（モーメント）
も記録ペンの移動方向と略直交し、ペン移動に
よる圧力検出値に対する影響が少ない。そこ
で、ペンアツプ状態でペンを移動させている状
態でも、インクタンク内のインク量を正確に演
算することが可能になる。 Since the up/down direction of the pen is approximately perpendicular to the moving direction of the recording pen, the pressure (moment) from the abutted locking part acts on the pressure sensor.
is also substantially perpendicular to the direction of movement of the recording pen, so that movement of the pen has little effect on the detected pressure value. Therefore, even when the pen is moved in the pen-up state, it is possible to accurately calculate the amount of ink in the ink tank.

ペンダウン状態では、圧力センサが係止部と
離れているので、インクタンク重量の測定はし
ていない。そこで、ペンダウン手段は復帰スプ
リングに打ち勝つ十分な力で記録ペンをダウン
することができ、ペン先による記録紙への記録
が確実にできる。 In the pen down state, the pressure sensor is separated from the locking portion, so the weight of the ink tank is not measured. Therefore, the pen-down means can lower the recording pen with sufficient force to overcome the return spring, and the pen tip can reliably record on the recording paper.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例を示す構成正面図、
第２図は第１図の装置の動作説明図、第３図は従
来装置の構成図である。３……記録ペン、３２……ペン先、３３……イ
ンクタンク、６……復帰スプリング、７……圧力
センサー（重量検出手段）、８……インク残量演
算手段。 FIG. 1 is a front view of the configuration showing one embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram of the conventional apparatus. 3... Recording pen, 32... Pen tip, 33... Ink tank, 6... Return spring, 7... Pressure sensor (weight detection means), 8... Ink remaining amount calculation means.

Claims

[Scope of Claims] 1. A sliding table 1 that is guided by a sliding shaft A and driven in the direction of this sliding shaft, a fulcrum mechanism 2 that is fixed at one end to the sliding shaft and has a pivot mechanism at the other end, A holder section attached to the pivot mechanism, a pen tip whose tip contacts the recording paper, an ink tank having the holder section at one end and the pen tip at the other end;
A recording pen part 3 having a locking part that comes into contact with the sliding base, the pen tip of this recording pen part is brought into contact with the recording paper, and the locking part is moved away from the sliding base. A recording pen mechanism comprising: pen-down means 4, 5 for bringing the pen tip of the recording pen part away from the recording paper, and a return spring 6 for bringing the locking part into contact with the sliding base, a pressure sensor 7 provided at a position where the locking portion of the slide table comes into contact; a remaining ink amount calculation means for calculating the weight of ink in the ink tank from the pressure detected by the pressure sensor and the restoring force of the return spring; 8. A recording pen mechanism, characterized in that the up/down direction of the recording pen portion is substantially perpendicular to the sliding axis.