JPS62290599A - 記録芯の上下移動機構 - 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〕 本発明は例えば作図装置に使用される記録芯（鉛工芯）
の上下移動機構に関する。

〔従来の技術〕

記録手段として記録芯特に鉛工芯を使用する作図装置は
種々実用化されている。

この種の芯上下移動機構として一般的なものに芯の保持
・開放を機械的手段で行うチャック機構と、さらにこの
チャックｔＭ　ｆ、Ｉを上下動するためのペンブロック
を有したものがある。

ペンブロックは鉛筆芯を記録面に近接および離間を行う
ためのものであり、チャック機構はペンブロックにより
鉛工芯先端が記録面に近接した際鉛筆芯を所定長さだけ
芯出しし記録を可能にするものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような構造を有する芯上下移動機構の問題点として
は、第１に芯を押し出すための駆動機構がペンブロック
の駆動機構とチャック機構との２つの駆動機構を有する
点にある。すなわち、この２つの駆動機構が協働して適
正な量だけ芯出しを行う構成となっているのでそれぞれ
の動作が複雑になる欠点があった。

また、特にチャック機構は（り返し芯の保持および開放
動作を行うため、チャック自体が摩耗したりあるいは芯
粉により目づまりが起き、適正な芯出しが行えなくなる
欠点があった。

本発明はこれらの点を改善するためのものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明は新規な芯上下移動機構を提供するも
ので圧電素子を利用したリニア駆動部のみにより芯上下
を行うようにしたものである。

〔作用〕

圧電素子はその圧電材料およびこれに印加される電圧の
方向によって決定される所定の方向に伸縮する。従って
、これらの圧電素子を複数個組み合せることによりリニ
ア駆動部として動作させることができる。

〔実施例〕

第１図、第２ＦｇＪおよび第３図は本発明に関わる先の
出願に説明した実施例である。

まず、これについて説明する。

第１図において、１はリニア駆動部、１１は第１の圧電
素子、１２は第２の°圧電素子、１３は第３の圧電素子
、１４は第４の圧電素子、１５は固定子、２は鉛筆芯で
ある。

第１の圧電素子１１、第２の圧電素子１２、第３の圧電
素子１３および第４の圧電素子１４をそれぞれ積層状に
構成している。なお、固定子１５はこれらの圧電素子１
１．１２．１３．１４を所定位置に固定するものであり
、第２、第３の圧電素子１２．１３の間に設けられてい
る。

第１の圧電素子１１および茅４の圧電素子１４はともに
鉛工芯２を保持・開放する方向に伸縮し、第２の圧電素
子１２および第３の圧電素子１３は鉛筆芯２と平行な方
向に伸縮するよう選択的に配置されている。

さらに、これらの圧電素子はその材料および印加電圧の
方向によりその伸縮方間が決定されるので、仮にこの実
施例においては第１、第４の圧電素子１１Ｓ１４は電圧
を印加した時伸び、第２、第３の圧＠素子１２．１３は
これと逆の動作すなわち電圧が印加された時縮小するも
のとして説明する。

まず、鉛筆芯２を下方向に移動する動作を第２図を参照
して説明する。

第２図（ａ）は通常の状態図ですべての圧電素子１１．
１２．１３．１４には電圧が印加されていない。従って
、第１および第４の圧電素子１１．１４は鉛筆芯２を保
持固定している。第２図（ｂｌは第４の圧電素子１４に
電圧を印加した状態図である。

第４の圧電素子１４は鉛筆芯２の保持力を失うが、第１
の圧電素子１１により鉛筆芯２の位置は変わらない。こ
の状態で、第２・の圧電素子１２に電圧を印加する。こ
れにより第２の圧電素子１２は縮小し、従って鉛筆芯２
の位置はこの縮小量Ｔだけ下方向に移動する（第２図（
Ｃ））。

次の第２図（ｄｌの状態においては、第４の圧電素子１
４はＯＦＦとなり、鉛筆芯２を保持する。第２図Ｔｅｌ
の状態は第１の圧電素子１１に電圧を印加しその保持力
を失わせている。この状態で第２の圧電素子の電圧を切
断する。従って、第２の圧電素子１２が上方向に伸びる
（元の形状に戻る）（第２図（［１）、第２図（ｇｌは
第２図（［１の状態で第１の圧電素子１１を０ＦＦＬ鉛
工芯２を保持する。

この状態は第２図（ａｌの状態と同一であるが鉛筆芯２
は第２の圧電素子１２の縮小量Ｔだけ下方向に送り出さ
れている。この一連の動作を所定回数行うことにより所
定距離だけ鉛筆芯２を送り出すことができる。

第３図ｆａｌはこの一連の動作のタイミング図である。

鉛筆芯２を上方向に移動させる時には上述した動作の第
２の圧電素子１２のかわりに、第３の圧電素子１３を縮
小させる、一連の逆動作を行えば良い。

第３図（ｂｌにはこの鉛筆芯２の上方駆動の動作タイミ
ング図を示す。

なお、効率的に芯送り動作を行わせるため、リニア駆動
部ｌを複数個連続して設けることもできる。それぞれの
リニア駆動部ｌを同一駆動すればよい。

次に、本発明の他の種々の実施例について説明する。

まず、第２の実施例について第４図および第５図を参照
して説明する。

第２の実施例のリニア駆動部１は固定子１５を挿んで第
１、第２の圧電素子１１．１２が設けられている。第１
．第２の圧電素子１１．１２の−端は一定子１５に固定
され、他端は鉛筆芯２．を挟持する。圧電素子１１．１
２は正の電圧印加で鉛筆芯２の保持・開放を、負の電圧
印加で鉛筆芯２の上下動駆動を行うように適当にｍ整さ
れている。

なお、固定子１５は他のハウジングに固定される。

第５図を参照してその動作を説明する。

第５図（ａ）は通常の状態図で、第１の圧電素子１１お
よび第２の圧電素子１２は鉛筆芯２をともに保持してい
る。第５図中）は第１の圧電素子１１に正の電圧を印加
しその保持力を失なわせた状態図である。第５図（Ｃ）
はこの状態（第５図中））から第２の圧電素子１２に負
の電圧を印加した状態を示している。第２の圧電素子１
２の芯保持端が保持したまま垂直下方に長さＴだけ延び
ている。従って、鉛筆芯２は長さＴだけ下方に押し下げ
られる。

第５図（ｄ）は第１の圧電素子に正の電圧の印加を切断
し、保持動作を行わせたもので、この状態では第１、第
２の圧電素子１１．１２とも鉛工芯２を保持している。

第５図（ｅｌ）は垂直下方に鉛筆芯２を保持したまま延
びている第２の圧電素子１２に正の電圧を印加すること
により保持力を失なわせたものである。次に第５図（ｆ
）に示すように第２の圧電素子１２に印加しである正の
電圧を切断し、第２の圧電素子１２が鉛筆芯２を保持し
第５図（ａ）と同様の通常状態となっている。この一連
の動作が鉛筆芯２の１ストロ一ク動作となる。鉛筆芯２
のこの１ストロ一ク動作による芯出し量は一定となるの
で所定距離行う場合はくり返し行うようにすればよい。

なお芯の上昇動作を行わせる場合には上述した動作の逆
の動作を行えばよい。

第６図、第７図および第８図は本発明の第３の実施例を
示す説明図である。

この実施例においても第１Ｓ第２の２つの圧電素子１１
．１２を使用している。この圧電素子１１１１２はその
中央部が固定子１５に固定されており、両者のその反対
面部分はそれぞれ芯押出材１７および１８が装着されて
いる。この芯押出材１７．１８の他端が鉛筆芯２を保持
固定している。

この実施例に示すリニア駆動部の動作を第７図に示して
いる。

第７図（ａ）に示す状態は２つの圧電素子１１，１２が
鉛筆芯２を保持している通常の状態図である。

第７＠（ｂＪは第１の圧電素子１１に正の電圧を印加し
、鉛筆芯２の第１の圧電素子１１による保持を解（、第
７図（Ｃ）はこの状態で第２の圧電素子１２に負の電圧
を印加し、鉛筆芯２を下方向に駆動する力を与えている
。第７図（ｄ＋は第１の圧電素子１１の正の電圧を切断
し、第１の圧電素子１１においても鉛筆芯２の保持力を
生じさせている。第７図（ｅ）では第２の圧電素子１２
に与えていた負の電圧を切断し、その伸縮（そり）を通
常の状態としている。鉛筆芯２は２つの圧電素子１１．
１２により保持されている。

この実施例においても先の実施例と同様図示した逆の動
作を行うことにより鉛筆芯２を上昇駆動させることがで
きる。

第８図はこのリニア駆動部ｌを２個連結させたものであ
る。２つのリニア駆動部１を同様に動作させることによ
り、大きな力を得られる。記録圧力を大きくすることが
できる。

第９図および第１０図は本発明に関わる第４の実施例を
示す説明図である。

第９図はこの実施例装置のリニア駆動部１を示すもので
、３つの圧電素子１１．１２および１３を有している。

第１の圧電素子１１と第２の圧電素子１２は固定子１５
にそれぞれその一端が固定されており、第３の圧電素子
１３は第２の圧電素子１２の他の一端に固定されている
連結子１９に固定されている。第１、第３の圧電素子１
１．１３はその伸縮方間が鉛筆芯２を保持・開放する方
向に調整されており、第２の圧電素子１２は鉛筆芯２と
平行な方向に調整されている。そして第１、第３の圧電
素子１１，１３は電圧が印加されていない時に鉛筆芯２
を保持し、電圧が印加されている時、その保持力が失わ
れる。第２の圧電素子１２は例えば正方向に電圧を印加
した時には伸張し、負方向に印加した時、縮小するよう
調整されている。

第１Ｏ図はこの実施例による鉛工芯繰り出しの動作説明
図である。

第１０図ｆａｔは通常状態ですべての圧電素子１１．１
２．１３は電圧が遮断されている。鉛筆芯２は第１、第
３の圧電素子１１．１３により保持されている。

第１０図（ｂｌは第１の圧電素子１１に正の電圧を印加
し、第１の圧電素子１１の鉛筆芯２の保持力を失なわせ
た状態である。第１Ｏ図（Ｃ）では第２の圧電素子１２
に正方向の電圧を与えて長さＴだけ下方向に圧電素子が
伸び同時に鉛筆芯２を下方向へ繰り出している。１０図
（ｄ）は先の状態において、第１の圧電素子１１の電圧
を遮断し第１の圧電素子においても鉛工芯２を保持する
。第１０図（ｅ）は第１の圧電素子１１が鉛工芯２を保
持している状態で第３の圧電素子１３に正の電圧を印加
し鉛筆芯２を開放する。第１０図（ｆ）は第２の圧電素
子１２に印加してあった正の電圧を遮断し通常の長さに
もどした状態図、第１０図（ｇ）は第３の圧電素子１３
に印加してあった正の電圧を遮断し、１ストロ一ク動作
の終了図である。

なお、保持力を強（したい時は、正の電圧を切断するだ
けでなく負の電圧を印加すればよい。

このように１ストロークにより長さＴだけ芯繰り出し動
作を行うことができる。また、この図と逆の動作を行う
ことにより鉛筆芯２を上昇させることができる。

なお、大きな力を得たい場合にはこのリニア駆動部ｌを
複数個用いればよい。

〔発明の効果〕

以上、説明したように本発明においては圧電素子を利用
しているので構成がＷｉ単で確実な芯送り動作を実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図、第２図は
その動作説明図、第３図は動作タイミング図である。 １−リニア駆動部、　　１１−第１の圧電素子、１２−
第２の圧電素子、１３−第３の圧電素子、１・４−・−
第４の圧電素子、１５−固定子、２−・鉛工芯 ％　　１１１ １リニア厘動部 特許量ｉ頭人　　　　グうフチ・り株式仝社第３図 （ａ） ａｂｏ　　ｄ　　ｅｆｇ （ｂ） 第　４　図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第　５
１１ｉ１ １６Ｇ１１ 第８図 第　　１０　図 手続補正書（方式） 昭和６１年　２月／夕日 １、事件の表示 昭和６１年特許願第６０３８４号 ２、発明の名称 記録芯の上下移動機構 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　貿輩縁諸γ１咀暑話ア１１３〜１９〜６〔連絡先
　０４６６　（８１）２２１１）４、補正命令の日付 昭和６１年６月１７日 ５、補正の対象 明細書「図面の簡単な説明」の欄 別紙 （１）明細書第１２頁第１４行〜第１７行を下記の通り
訂正する。 □「第１図、第２図および第３図は本発明に関わる第１
の実施例を示す説明図、 第４図および第５図は本発明の第２の実施例を示す説明
図、第６図、第７図および第８図は本発明の第３の実施
例を示す説明図、第９図および第１０図は本発明の第４
の実施例を示す説明図である。」 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電素子から成るリニア駆動部を有した記録芯の
   上下移動機構。
2. （２）前記リニア駆動部は圧電素子を複数個組み合わせ
   て構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の記録芯の上下移動機構。