JP2010125700A - 筆圧測定機能付き筆記具 - Google Patents

Abstract

【課題】日常的に行っている筆記時における筆圧を的確に測定することができる筆圧測定機能付き筆記具を提供すること。
【解決手段】筆記体としてのシャープユニット６と、このシャープユニット６の軸線方向と直交する検出面を有し、シャープユニット６に加わる荷重を検出する荷重センサ７とを具備し、筆記時における荷重センサ７の位置を固定すると共に、当該荷重センサ７の検出面とシャープユニット６との相対位置を一定に保持したことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、筆記時における筆圧を測定する機能を有する筆圧測定機能付き筆記具に関する。

従来、筆記時における筆圧を測定することができる筆記測定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この筆記測定装置においては、筆圧を測定するための感圧センサを配設した測定テーブルを備え、当該測定テーブル上にて所望の筆記具で筆記することにより得られた感圧センサの出力データに基づいて筆圧を演算するように構成されている。しかしながら、この筆記測定装置においては、感圧センサを配設した測定テーブルに対する筆記動作により筆圧を測定する構成を採るため、測定テーブルの移動等に起因して筆圧を測定する時間や場所が制限されてしまうという問題がある。

このような問題に対応するため、筆記具にて筆圧を測定することができれば、時間や場所を選ばずに簡単に筆圧を測定することが可能となる。例えば、特許文献２に記載された電子ペン入力装置においては、導電性物質を電子ペンの先端部に配置し、電子ペン入力時における導電性物質の移動位置に基づいて、筆圧量を発振回路における周波数の変化として検出するように構成されている。このような電子ペンの構造を利用することにより、筆記具にて筆圧を測定することが考えられる。
特開２００２−１８８９７１号公報 特開平１０−２２８３４５号公報

しかしながら、上述した特許文献２に記載されたような構造を利用する場合には、筆記具の先端部が筆記動作に応じて移動してしまうことから、筆記時に先端部が沈み込むような感触を筆記者に与えることとなり、日常的に行っている筆記時における筆圧を的確に測定することが困難となるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、日常的に行っている筆記時における筆圧を的確に測定することができる筆圧測定機能付き筆記具を提供することを目的とする。

このような課題を解決するため、本発明の筆圧測定機能付き筆記具は、筆記体と、前記筆記体の軸線方向と直交する検出面を有し、前記筆記体に加わる荷重を検出する荷重センサとを具備し、筆記時における前記荷重センサの位置を固定すると共に、当該荷重センサの前記検出面と前記筆記体との相対位置を一定に保持したことを特徴とする。

この構成によれば、筆記時における荷重センサの位置が固定される一方、この荷重センサの検出面と筆記体との相対位置が一定に保持されることから、筆記時に加わる荷重に応じて筆記体が移動する事態を防止できるので、日常的に行っている筆記時における筆圧を的確に測定することが可能となる。なお、検出面と筆記体との相対位置を一定に保持する手法としては、例えば、付勢部材で筆記体を荷重センサ側に付勢することや、接着剤等で検出面に筆記体の一部を固着することが考えられる。

本発明の筆圧測定機能付き筆記具においては、前記筆記体の一端を保持すると共にその一部を前記検出面に対向配置させた保持部材と、前記保持部材の一部が前記検出面に当接するように前記保持部材を前記荷重センサ側に付勢する付勢部材と、前記荷重センサを前記付勢部材による付勢方向に移動不能に固定する固定部材とを具備することが好ましい。この場合には、固定部材で荷重センサを付勢部材の付勢方向に移動不能に固定する一方、付勢部材で筆記体の一端を保持する保持部材の一部が検出面に当接するように保持部材を荷重センサ側に付勢していることから、常に保持部材の一部を荷重センサの検出面に当接させておくことができるので、筆記時に加わる荷重に応じて筆記体が移動する事態を防止することが可能となる。

本発明の筆圧測定機能付き筆記具においては、前記荷重センサで検出した荷重に応じて筆圧を演算する演算手段を具備することが好ましい。この場合には、筆圧測定機能付き筆記具のみで筆圧を演算できるので、画面表示などの出力機能を有する外部機器を用意するだけで筆記者に筆圧を通知することが可能となる。

本発明の筆圧測定機能付き筆記具において、前記荷重センサは、前記筆記体に加わる荷重に応じた歪み量から当該荷重を検出することが好ましい。この場合には、歪み量に応じて筆記体に加わる荷重を検出することから、例えば、筆記体に加わる荷重に応じて起歪体やダイアフラム等に発生する微小な歪みに応じて当該荷重を検出することが可能となる。

また、本発明の筆圧測定機能付き筆記具においては、前記保持部材及び固定部材を収容する収容部材を具備し、前記収容部材の内壁で前記固定部材の位置決めを行うと共に当該内壁で前記保持部材における前記筆記体の軸線方向以外の移動を規制することが好ましい。この場合には、収容部材に収容された状態で固定部材が位置決めされる一方、同一の収容部材の内壁で保持部材における筆記体の軸線方向以外の移動が規制されることから、付勢部材の付勢力に応じて保持部材の一部を適切に荷重センサの検出面に当接させることが可能となる。

さらに、本発明の筆圧測定機能付き筆記具においては、筆圧測定機能のオン／オフ状態を切り換える切換スイッチを具備することが好ましい。この場合には、筆圧測定機能のオン／オフ状態を切り換えることができるので、筆圧を測定するタイミング以外で筆圧測定機能をオフ状態とすることが可能となる。例えば、電源供給を行うバッテリを内蔵する場合には、当該バッテリの電力消費を低減することが可能となる。

例えば、本発明の筆圧測定機能付き筆記具において、前記切換スイッチは、前記筆記体を収納する軸体からの当該筆記体の繰り出し動作に連動して前記筆圧測定機能のオン／オフ状態を切り換えることが考えられる。この場合には、筆記動作を行うことが予想される筆記体の繰り出し動作に連動して筆圧測定機能のオン／オフ状態を切り換えることができるので、筆記動作が行われるタイミングで適切に筆圧測定機能をオン状態とすることが可能となる。

さらに、本発明の筆圧測定機能付き筆記具においては、前記演算手段で演算した筆圧に関する筆圧情報を無線通信により送出する無線通信手段を具備することが好ましい。この場合には、例えば、外部の出力装置に対して筆圧情報を無線通信により送出することができることから、外部出力用コード等を筆圧測定機能付き筆記具に接続する必要がなくなるので、筆記者において筆記動作を行い易い、利便性に優れた筆圧測定機能付き筆記具を提供することが可能となる。

例えば、本発明の筆圧測定機能付き筆記具において、前記筆記体は、少なくともシャープペンシル機能を含む。この場合には、シャープペンシル機能を有する筆記体を備える筆記具によって、日常的に行っている筆記時における筆圧を的確に測定することが可能となる。

本発明の筆圧測定機能付き筆記具によれば、筆記時における荷重センサの位置が固定される一方、この荷重センサの検出面と筆記体との相対位置が一定に保持されることから、筆記動作時に加わる荷重に応じて筆記体が移動する事態を防止できるので、日常的に行っている筆記時における筆圧を的確に測定することが可能となる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１及び図２は、本発明の実施の形態１に係る筆圧測定機能付き筆記具（以下、単に「筆記具」という）１の断面図である。図１及び図２においては、筆記具１の軸心を通過する、直交する平面における断面図を示している。なお、以下においては、筆記具１内に筆記体としてシャープペンシルユニット（以下、「シャープユニット」という）が収納される場合について示すが、これに限定されるものではない。例えば、ボールペンユニット等の任意の筆記体に適用することが可能である。

図１及び図２に示すように、筆記具１は、後軸２と、先軸３とを螺合した状態で構成される。先軸３の前方側端部からは、後述するシャープユニット６の一部が突出されている。また、先軸３の外周には、ラバー材料等で形成されたグリップ部４が設けられている。後軸２の後方側端部には、クリップ部５１が一体的に形成された尾栓５が取り付けられている。筆記具１の軸体内には、尾栓５に対するノック動作に応じて芯を外部に繰り出すシャープユニット６と、シャープユニット６に加わる荷重を検出する荷重センサ７と、尾栓５に対するノック動作をシャープユニット６に伝達すると共に、荷重センサ７を所定位置に保持するホルダユニット８と、ホルダユニット８を筆記具１の後方側に付勢するノック動作用のばね（以下、「ノック用ばね」という）９と、荷重センサ７で検出された荷重に基づいて筆記時における筆圧を演算するための演算手段としての電子部品が実装された回路基板１０とが収納されている。

シャープユニット６は、芯を外部に繰り出す繰出機構部６１と、この繰出機構部６１の後方側に取り付けられ、芯を内部に収納するカバー部６２とから構成されている。シャープユニット６は、繰出機構部６１の一部を前方側に突出させた状態で、その前方側端部近傍を先軸３に保持される一方、カバー部６２の後端部を後述するホルダユニット８の筆記体ホルダ８２により保持された状態で軸体内に配設されている。シャープユニット６への芯の収納は、カバー部６２を繰出機構部６１から取り外すことにより行われる。また、繰出機構部６１による芯の繰り出しは、カバー部６２の後端部が押圧されることにより行われる。カバー部６２が押圧されると、繰出機構部６１における可動部６１ａが前方側に移動し、固定部６１ｂの前端部から芯が所定量だけ繰り出されるように構成されている。

荷重センサ７は、ホルダユニット８内の所定位置に配設されている。図３は、本実施の形態に係る筆記具１が有する荷重センサ７の模式図である。図３（ａ）においては、荷重センサ７を前方側から見た正面図を示し、同図（ｂ）においては、荷重センサ７の側面図を示している。なお、図３（ｂ）においては、説明の便宜上、図１及び図２に示す上下方向を逆に示すと共に、筆記体ホルダ８２の一部を示している。荷重センサ７としては、例えば、北陸電気工業株式会社のフォースセンサ（特許第３４７９０６４号公報）が利用される。

図３（ａ）に示すように、荷重センサ７は、ダイアフラムをなす基板７１と、この基板７１の表面に形成された複数の薄膜半導体歪みゲージ（以下、単に「歪みゲージ」という）７２ａ〜７２ｄと、これらの歪みゲージ７２ａ〜７２ｄの中央に配置される球状の押圧部材７３とから構成されている。歪みゲージ７２ａ〜７２ｄ等が設けられた基板７１の表面は、荷重センサ７の荷重の検出面を構成し、シャープユニット６の軸線方向と直交すると共に、後述する筆記体ホルダ８２の凸部８２ｂと対向して配置されている。押圧部材７３は、その後方側で基板７１の検出面に接触する一方、その前方側で筆記体ホルダ８２の凸部８２ｂの後面に接触している。図３（ｂ）に示すように、筆記体ホルダ８２に荷重が加わると、押圧部材７３を介して当該荷重が基板７１に伝達され、基板７１が僅かに歪む。歪みゲージ７２ａ〜７２ｄは、このような基板７１に発生した歪みを検出し、上述した回路基板１０上の電子部品に出力するように構成されている。この荷重センサ７によれば、基板７１における僅かな歪み量に応じてシャープユニット６に加わる荷重を検出することができるので、筆記動作時に加わる荷重に応じてシャープユニット６が移動するのを防止できるものとなっている。

ホルダユニット８は、筆記具１の軸体の略中央近傍で、シャープユニット６と回路基板１０との間に位置に配設されている。図４及び図５は、本実施の形態に係る筆記具１が有するホルダユニット８の周辺の断面図である。なお、図４においては、図１に示すホルダユニット８の周辺の断面を示し、図５においては、図２に示すホルダユニット８の周辺の断面を示している。

図４及び図５に示すように、ホルダユニット８は、荷重センサ７が固定される固定部材としてのセンサ固定部材８１と、シャープユニット６のカバー部６２の後端部を保持する保持部材としての筆記体ホルダ８２と、これらのセンサ固定部材８１及び筆記体ホルダ８２を収容する収容部材８３と、収容部材８３の前方側に連結した状態で配設される押圧部材８４と、収容部材８３内に収容された筆記体ホルダ８２と押圧部材８４との間に配設される付勢部材としての付勢ばね８５とから構成されている。

センサ固定部材８１は、筆記具１の軸線方向と直交する面で構成される平面部８１ａと、この平面部８１ａの端部から後方側に延出し、その後端部で回路基板１０の前端部と当接する当接部８１ｂとを有している。荷重センサ７は、平面部８１ａの前面の中央に、接着剤等により検出面を前方側に向けた状態で固着される。センサ固定部材８１は、荷重センサ７の一部を後述する収容部材８３の当接部８３ｅに当接させた状態で、後述する収容部材８３の後方側の収容部８３ｂに収容されている。この場合において、センサ固定部材８１は、当接部８１ｂを回路基板１０に当接した状態としているため、荷重センサ７を付勢ばね８５による付勢方向（筆記具１の後方向）に移動不能に固定するものとなっている。

筆記体ホルダ８２は、概して円筒形状を有し、その前方側に配置される面にシャープユニット６のカバー部６２の後端部が挿入される凹部８２ａが設けられると共に、その後方側に配置される面に荷重センサ７側に突出する凸部８２ｂが設けられている。筆記体ホルダ８２は、後述する収容部材８３の開口部８３ｄを介して凸部８２ｂを荷重センサ７の検出面に当接させた状態で、後述する収容部材８３の前方側の収容部８３ａに収容されている。筆記体ホルダ８２は、このように凸部８２ｂを荷重センサ７の検出面に当接させ、筆記時にシャープユニット６に加わった荷重を荷重センサ７に伝達する役割を果たすものである。

収容部材８３は、後方側に向けて開口した収容部８３ａと、前方側に向けて開口した収容部８３ｂと、これらの収容部８３ａ、８３ｂを仕切る仕切面８３ｃとを有している。収容部８３ａには、後述するノック動作に応じて前後方向にストローク可能にセンサ固定部材８１が収容されている。同様に、収容部８３ｂには、後述するノック動作に応じて前後方向にストローク可能に筆記体ホルダ８２が収容されている。収容部８３ｂの内壁は、前後方向に移動する筆記体ホルダ８２のガイド部材として機能するものであり、シャープユニット６の軸線方向以外の移動を規制し、筆記時にシャープユニット６に加わる荷重を適切に荷重センサ７に伝達できるように構成されている。仕切面８３ｃの中央には、開口部８３ｄが設けられ、この開口部８３ｄを介して収容部８３ａ、８３ｂが連通された状態となっている。また、仕切面８３ｃにおける開口部８３ｄの周辺部分は、荷重センサ７の一部（歪みゲージ７２ａ〜７２ｄが形成されていない基板７１の一部分）が当接する当接部８３ｅを構成している。開口部８３ｄは、図５に示すように、荷重センサ７の外形よりも僅かに狭く設けられる一方、筆記体ホルダ８２の凸部８２ｂよりも広く設けられている。従って、荷重センサ７が開口部８３ｄを介して前方側に検出面を露出した状態で配置されると共に、凸部８２ｂが開口部８３ｄに進入して荷重センサ７の検出面に当接可能に構成されている。

押圧部材８４には、その中央にシャープユニット６が貫通する貫通孔８４ａが設けられている。また、押圧部材８４は、その後方側部分に収容部材８３の収容部８３ｂに挿入される挿入部８４ｂが設けられ、その前方側端部にノック用ばね９の後方側端部を受ける受け部８４ｃが設けられている。押圧部材８４は、貫通孔８４ａにシュープユニット６を貫通させると共に挿入部８４ｂを収容部８３ｂに挿入した状態において、ノック用ばね９により後方側に付勢された状態で筆記具１の軸体内に配設されている。このように押圧部材８４が後方側に付勢されることで、ホルダユニット８全体も後方側に付勢された状態とされている。

付勢ばね８５は、収容部８３ｂ内に収容された筆記体ホルダ８２の前方側端部と、収容部８３ｂ内に挿入された押圧部材８４の挿入部８４ｂの後方側端部との間に配設され、凸部８２ｂが荷重センサ７の検出面に当接するように筆記体ホルダ８２を後方側に付勢している。筆記体ホルダ８２は、付勢ばね８５の付勢力を受けて、開口部８３ｄから露出する荷重センサ７の検出面に対して常に凸部８２ｂを当接させた状態で収容部材８３の収容部８３ｂ内に収容されている。このように付勢ばね８５により常に荷重センサ７に付勢された状態で収容部８３ｂ内に筆記体ホルダ８２を収容しているので、尾栓５に対するノック動作時や、筆記動作時においても、筆記体ホルダ８２が荷重センサ７に当接した状態を維持することができるものとなっている。言い換えると、シャープユニット６を保持する筆記体ホルダ８２と荷重センサ７とは常に一定の位置関係が維持されるように構成されており、荷重センサ７の検出面とシャープユニット６との相対位置が一定に保持されることとなる。

このような構成を有する筆記具１において、尾栓５に対してノック動作が行われると、回路基板１０が前方側に移動して、ノック用ばね９の付勢力に抗してホルダユニット８が前方側に押し出される。具体的には、センサ固定部材８１が前方側に押し出され、これに固定された荷重センサ７が当接部８３ｅに当接して、収容部材８３及び押圧部材８４が前方側に押し出されると共に、筆記体ホルダ８２が前方側に押し出される。この筆記体ホルダ８２の前方側への移動に伴ってシャープユニット６の後端部が押圧され、その内部に収納された芯がシャープユニット６の前端部から所定量だけ繰り出されるものとなっている。そして、尾栓５に対するノック動作を停止すると、シャープユニット６から繰り出された芯が固定された状態とされる。一方、尾栓５を押圧した状態で芯を押し戻すと、繰り出された芯がシャープユニット６の内側に収納できるように構成されている。

筆記時における筆圧を測定する場合には、シャープユニット６の前端部から芯を繰り出した状態で筆記動作が行われる。本実施の形態に係る筆記具１においては、筆記動作に伴ってシャープユニット６及び筆記体ホルダ８２に加わる荷重によって荷重センサ７の基板７１に微小な歪みを発生させ、当該歪み量に基づいて回路基板１０上の電子部品で筆記時における筆圧を演算する。なお、回路基板１０には、外部出力端子が設けられ、当該外部出力端子に外部出力用コードが接続されている。この外部出力用コードは、後軸２に設けられた開口部２１（図２参照）から導出され、例えば、不図示の出力装置（例えば、オシロスコープやノートパソコン）に接続可能に設けられている。なお、この出力装置については、筆記具１からの筆圧に関する筆圧情報を表示できることを前提として任意の装置を適用でき、例えば、携帯電話装置やテレビ装置で構成することも可能である。回路基板１０上の電子部品で演算された筆圧情報は、このような出力装置で表示でき、筆記者は、その表示内容から自身の筆圧を確認できるものとなっている。

このように、本実施の形態に係る筆記具１においては、シャープユニット６と、シャープユニット６の軸線方向と直交する検出面を有し、シャープユニット６に加わる荷重を検出する荷重センサ７とを備え、筆記時における荷重センサ７の位置を固定すると共に、荷重センサ７の検出面とシャープユニット６との相対位置を一定に保持するようにしたことから、筆記時に加わる荷重に応じてシャープユニット６が移動する事態を防止できるので、日常的に行っている筆記時における筆圧を的確に測定することが可能となる。

特に、本実施の形態に係る筆記具１においては、荷重センサ７を、センサ固定部材８１で付勢ばね８５の付勢方向に移動不能に固定する一方、付勢ばね８５でシャープユニット６の後端部を保持する筆記体ホルダ８２の凸部８２ｂが検出面に当接するように筆記体ホルダ８２を荷重センサ７側に付勢している。これにより、常に筆記体ホルダ８２の凸部８２ｂを荷重センサ７の検出面に当接させておくことができるので、筆記動作時に加わる荷重に応じてシャープユニット６が移動する事態を防止でき、日常的に行っている筆記時における筆圧を的確に測定することが可能となる。

また、本実施の形態に係る筆記具１においては、荷重センサ７で検出した荷重に応じて筆圧を演算する演算手段としての回路基板１０を軸体内部に備えることから、筆記具１のみで筆圧を演算できるので、画面表示などの出力機能を有する外部機器を用意するだけで筆記者に筆圧を通知することが可能となる。

さらに、本実施の形態に係る筆記具１においては、シャープユニット６に加わる荷重に応じた荷重センサ７の基板７１の歪み量から当該荷重を検出するようにしていることから、シャープユニット６に加わる荷重に応じて基板７１に発生する微小な歪みに応じて当該荷重を検出することが可能となる。

（実施の形態２）
実施の形態１に係る筆記具１においては、回路基板１０の外部出力端子に接続された外部出力用コードを介して外部の出力装置に筆圧情報を送出する構成を採っている。また、実施の形態１に係る筆記具１においては、出力装置に外部出力用コードを介して接続されている場合には、原則として、筆記具１の使用状態に関わらず、筆記時における筆圧の測定を待機する構成を採っている。実施の形態２に係る筆記具２０においては、筆記具２０内で演算した筆圧情報を出力装置に無線送信すると共に、筆圧測定機能のオン／オフ状態を切り換えることができる点で実施の形態１に係る筆記具１と相違する。

図６及び図７は、本発明の実施の形態２に係る筆記具２０の構成を示す断面図である。図６及び図７においては、本発明の実施の形態２に係る筆記具２０の構成を模式的に示したものであり、図６においては筆圧測定機能をオフ状態とした場合を示し、図７においては筆圧測定機能をオン状態とした場合を示している。なお、図６及び図７において、実施の形態１に係る筆記具１と共通する構成部材については、同一の符号を付与してその説明を省略する。

図６及び図７に示すように、本実施の形態に係る筆記具２０は、所謂、ダブルノック式の内部構造を有している。すなわち、筆記具２０は、尾栓５に対する１回目の押圧動作によりシャープユニット６の前端部を先軸３から外部に繰り出し、２回目以降の押圧動作（ノック動作）によりその前端部から芯を繰り出すことができるように構成されている。筆記具２０の軸体内には、尾栓５に対する押圧動作に応じて前後方向に移動可能な中軸２０１と、この中軸２０１に後端部を保持されたシャープユニット６と、中軸２０１を後方側に付勢するノック用ばね９とが収納されている。また、筆記具２０の所定位置には、中軸２０１に設けられた突起部２０１ａを係止して中軸２０１を所定位置に保持する係止部材２０２が設けられている。この係止部材２０２は、断面視にて概してＬ字形状を有し、筆記具２０の軸体に突出形成された保持部２０ａに揺動可能に保持される一方、筆記具２０の軸体の開口部２０ｂを介して係止部２０２ａを筆記具２０の軸体内に挿通させ突起部２０１ａを係止できるように構成されている。

中軸２０１内には、荷重センサ７と、シャープユニット６の後端部を保持する筆記体ホルダ８２と、この筆記体ホルダ８２の一部が荷重センサ７の検出面に当接するように筆記体ホルダ８２を付勢する付勢ばね８５と、荷重センサ７で検出した荷重から筆記時における筆圧を演算する電子部品が実装された回路基板１０とが収納されると共に、回路基板１０で演算した筆圧情報を外部の出力装置に無線送信する無線通信手段としての無線通信装置２０３と、この無線通信装置２０３及び回路基板１０の駆動に要する電源供給を行うバッテリ２０４とが収納されている。筆記体ホルダ８２は、中軸２０１の内壁に沿って僅かに前後方向に移動可能に配設されている。付勢ばね８５は、筆記体ホルダ８２の前端部と、中軸２０１の前端部の内壁との間に配置され、筆記体ホルダ８２を後方側に付勢した状態となっている。回路基板１０の所定位置には、切換スイッチとしてのリードスイッチ２０５が実装されている。このリードスイッチ２０５は、筆記具２０の軸体の開口部２０ｂの近傍に固定された永久磁石２０６との接離状態に応じて筆記具２０における筆圧測定機能のオン状態及びオフ状態を切り替える役割を果たす。

このような構成を有する筆記具２０において、尾栓５が押圧されると、これに伴って軸体内で中軸２０１がノック用ばね９の付勢力に抗して前方側に移動する。そして、所定位置まで到達すると、図７に示すように、係止部材２０２の係止部２０２ａが中軸２０１の突起部２０１ａと係合し、中軸２０１が係止された状態となり、シャープユニット６の前端部が先軸３から露出した状態とされる。この場合において、回路基板１０に実装されたリードスイッチ２０５は、永久磁石２０６と対向して配置された状態となる。これにより、リードスイッチ２０５の構成部材である、隙間を有して配設された一対のリードにＮ極とＳ極が誘導され、この磁気吸引力により作動して筆圧測定機能がオン状態とされる。このように筆圧測定機能がオン状態とされた場合には、実施の形態１に係る筆記具１と同様の要領で筆記時における筆圧を測定することができる。そして、このように測定した筆圧情報は、無線通信装置２０３を介して外部の出力装置に無線送信することが可能となる。

一方、先軸３の前端部から繰り出されたシャープユニット６を筆記具２０の軸体内に収納する場合には、係止部材２０２の後端部を押圧し、係止部２０２ａと突起部２０１ａとの係合を解除する。これにより、ノック用ばね９の付勢力に応じて中軸２０１が後方側に押し戻され、シャープユニット６が軸体内に収納される。この場合において、回路基板１０に実装されたリードスイッチ２０５は、永久磁石２０６から離間して配置された状態となる。これにより、一対のリードに作用していた磁界が除去されると、これらの一対のリードの弾性復帰力により両者が離間して筆圧測定機能がオフ状態とされる。この場合には、シャープユニット６の状態に応じて筆圧測定機能がオフ状態とすることができる。

このように本実施の形態に係る筆記具２０においては、筆圧測定機能のオン／オフ状態を切り換えるリードスイッチ２０５を備えたことから、筆圧を測定するタイミング以外で筆圧測定機能をオフ状態とすることが可能となる。筆記具２０のように電源供給を行うバッテリ２０４を内蔵する場合には、当該バッテリ２０４の電力消費を低減することができ、筆圧測定機能の稼働時間を長時間化することが可能となる。

特に、本実施の形態に係る筆記具２０においては、軸体からのシャープユニット６の繰り出し動作に連動して筆圧測定機能のオン／オフ状態を切り換えている。これにより、筆記動作を行うことが予想されるシャープユニット６の繰り出し動作に連動して筆圧測定機能のオン／オフ状態を切り換えることができるので、筆記動作が行われるタイミングで適切に筆圧測定機能をオン状態とすることが可能となる。

また、本実施の形態に係る筆記具２０においては、回路基板１０上の電子部品で演算した筆圧情報を無線通信により外部の出力装置に送出するようにしている。これにより、実施の形態１に係る筆記具１のように外部出力用コード等を回路基板１０に接続する必要がなくなるので、筆記者において筆記動作を行い易い、利便性に優れた筆記具２０を提供することが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態においては、筆記体ホルダ８２を荷重センサ７側に付勢する付勢ばね８５をノック用ばね９とは別部材として設けているが、筆記体ホルダ８２を荷重センサ７側に付勢する構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、ノック用ばね９に付勢ばね８５の機能を備えても良い。すなわち、ノック用ばね９で筆記体ホルダ８２を荷重センサ７側に付勢するのである。この場合には、付勢ばね８５を省略することができるので、筆記具２０の軸体内における部品点数を削減すると共に、材料費に要するコストを低減することが可能となる。

また、上記実施の形態においては、筆記具１、２０の軸体内に演算手段としての回路基板１０を備える場合について示しているが、演算手段の配置については、必ずしもこれに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、筆記具１、２０と接続されたＰＣなどの外部機器に配設するようにしても良い。このように筆記具１、２０と接続されたＰＣなどの外部機器に演算手段を配設する場合には、筆記具１、２０の構成を簡素化しつつ、日常的に行っている筆記時における筆圧を的確に測定することが可能となる。

さらに、上記実施の形態においては、付勢ばね８５でシャープユニット６の一端を保持する筆記体ホルダ８２の一部が荷重センサ７の検出面に当接するように筆記体ホルダ８２を荷重センサ７側に付勢することで、荷重センサ７の検出面とシャープユニット６との相対位置を一定に保持する場合について説明しているが、これらの相対位置を一定に保持する構成としては、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、筆記体ホルダ８２の一部を荷重センサ７の検出面に接着剤等で固着するようにしても良い。特に、上記実施の形態においては、シャープユニット６の一端を筆記体ホルダ８２で保持する場合について説明しているが、荷重センサ７の検出面とシャープユニット６との相対位置を一定に保持することができれば、必ずしもこの構成を採用する必要はない。例えば、筆記体（シャープユニット６）の一端を荷重センサ７の検出面に直接固着することも考えられる。

本発明の実施の形態１に係る筆圧測定機能付き筆記具の断面図である。 実施の形態１に係る筆圧測定機能付き筆記具の断面図である。 実施の形態１に係る筆圧測定機能付き筆記具が有する歪みセンサの模式図である。 実施の形態１に係る筆圧測定機能付き筆記具が有するホルダユニットの周辺の断面図である。 実施の形態１に係る筆圧測定機能付き筆記具が有するホルダユニットの周辺の断面図である。 本発明の実施の形態２に係る筆圧測定機能付き筆記具の構成を示す断面図である。 実施の形態２に係る筆圧測定機能付き筆記具の構成を示す断面図である。

符号の説明

１、２０ 筆記具（筆圧測定機能付き筆記具）
２ 後軸
２１ 開口部
３ 前軸
４ グリップ部
５ 尾栓
５１ クリップ部
６ シャープユニット
６１ 繰出機構部
６１ａ 可動部
６１ｂ 固定部
６２ カバー部
７ 荷重センサ
７１ 基板
７２ａ〜７２ｄ 歪みゲージ
７３ 押圧部材
８ ホルダユニット
８１ センサ固定部材
８１ａ 平面部
８１ｂ 当接部
８２ 筆記体ホルダ
８２ａ 凹部
８２ｂ 凸部
８３ 収容部材
８３ａ、８３ｂ 収容部
８３ｃ 仕切面
８３ｄ 開口部
８３ｅ 当接部
８４ 押圧部材
８４ａ 貫通孔
８４ｂ 挿入部
８４ｃ 受け部
８５ 付勢ばね
９ ノック用ばね
１０ 回路基板
２０１ 中軸
２０１ａ 突起部
２０２ 係止部材
２０２ａ 係止部
２０３ 無線通信装置
２０４ バッテリ
２０５ リードスイッチ
２０６ 永久磁石

Claims (9)

1. 筆記体と、前記筆記体の軸線方向と直交する検出面を有し、前記筆記体に加わる荷重を検出する荷重センサとを具備し、筆記時における前記荷重センサの位置を固定すると共に、当該荷重センサの前記検出面と前記筆記体との相対位置を一定に保持したことを特徴とする筆圧測定機能付き筆記具。
2. 前記筆記体の一端を保持すると共にその一部を前記検出面に対向配置させた保持部材と、前記保持部材の一部が前記検出面に当接するように前記保持部材を前記荷重センサ側に付勢する付勢部材と、前記荷重センサを前記付勢部材による付勢方向に移動不能に固定する固定部材とを具備することを特徴とする請求項１記載の筆圧測定機能付き筆記具。
3. 前記荷重センサで検出した荷重に応じて筆圧を演算する演算手段を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の筆圧測定機能付き筆記具。
4. 前記荷重センサは、前記筆記体に加わる荷重に応じた歪み量から当該荷重を検出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の筆圧測定機能付き筆記具。
5. 前記保持部材及び固定部材を収容する収容部材を具備し、前記収容部材の内壁で前記固定部材の位置決めを行うと共に当該内壁で前記保持部材における前記筆記体の軸線方向以外の移動を規制することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の筆圧測定機能付き筆記具。
6. 筆圧測定機能のオン／オフ状態を切り換える切換スイッチを具備することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の筆圧測定機能付き筆記具。
7. 前記切換スイッチは、前記筆記体を収納する軸体からの当該筆記体の繰り出し動作に連動して前記筆圧測定機能のオン／オフ状態を切り換えることを特徴とする請求項６記載の筆圧測定機能付き筆記具。
8. 前記演算手段で演算した筆圧に関する筆圧情報を無線通信により送出する無線通信手段を具備することを特徴とする請求項３から請求項７のいずれかに記載の筆圧測定機能付き筆記具。
9. 前記筆記体は、少なくともシャープペンシル機能を含むことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の筆圧測定機能付き筆記具。

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