JP2021049681A - Writing instrument capable of detecting pen pressure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筆記の際の筆圧を検出可能な筆記具に関する。 The present invention relates to a writing instrument capable of detecting a writing pressure during writing.
特許文献１では、筆記の際の筆圧を測定して、より好適な学習効果を得るための筆記動作判定システムが提案されている。このような筆記動作判定システムには、筆記の際の筆圧を検出可能な筆記具が必要とされる。特許文献２には、筆圧を測定可能な電子ペンの構成の一例が開示されている。
Patent Document 1 proposes a writing motion determination system for measuring a writing pressure at the time of writing to obtain a more suitable learning effect. Such a writing motion determination system requires a writing instrument capable of detecting the writing pressure at the time of writing.
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の筆記具では、筆圧を測定可能であるものの、筆圧を検出する際にタイムラグが発生してしまうことがある。このように筆圧検出にタイムラグが生じてしまうと、例えば特許文献１に記載の筆記動作判定システムのような判定システムにおいて、より好適な学習効果を得ることが難しくなってしまう虞がある。そこで、筆記の際に筆記具に掛かる筆圧をタイムラグなく検出できる筆記具が望まれている。
However, although the writing tools described in Patent Document 1 and
本発明は、上述した課題を解決するために為されたものであり、筆記の際に筆記具に掛かる筆圧をタイムラグなく検出できる筆記具を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a writing tool capable of detecting the writing pressure applied to the writing tool at the time of writing without a time lag.
本発明に係る筆記具は、筆記の際の筆圧を検出可能な筆記具であって、前端及び後端を有する軸筒と、ペン先を有し、少なくとも当該筆記具による筆記の際にペン先が軸筒の前端から突出しているように軸筒内に配置される中芯と、軸筒内に配置され、中芯を保持する中芯ホルダーと、当該筆記具による筆記の際に中芯のペン先に加わる筆圧を検出するための検出部を有する検出ユニットと、を備える。この筆記具は、通常状態において中芯ホルダーの後端が検出部の検出面に触れているように構成されており、当該筆記具による筆記の際、中芯ホルダーの後端が検出面をそのまま押してペン先に加わる筆圧を検出可能である。 The writing instrument according to the present invention is a writing instrument capable of detecting the writing pressure at the time of writing, and has a shaft cylinder having a front end and a rear end and a pen tip, and the pen tip is an axis at least when writing with the writing instrument. A core placed in the barrel so that it protrudes from the front end of the cylinder, a core holder placed in the barrel and holding the core, and a pen tip of the core when writing with the writing instrument. A detection unit having a detection unit for detecting an applied writing pressure is provided. This writing tool is configured so that the rear end of the core holder touches the detection surface of the detection unit in a normal state, and when writing with the writing tool, the rear end of the core holder presses the detection surface as it is and the pen. It is possible to detect the pen pressure applied first.
この筆記具では、通常状態において中芯ホルダーの後端が筆圧検出用の検出部の検出面に触れており、筆記具による筆記の際、中芯ホルダーの後端がその検出面をそのまま押し込んでペン先に加わる筆圧を検出する。このため、この筆記具によれば、筆圧を検出する際のタイムラグの発生を防ぐことができ、筆記の際に筆記具に掛かる筆圧をタイムラグなく検出することが可能となっている。 In this writing tool, the rear end of the core holder touches the detection surface of the detection unit for pen pressure detection under normal conditions, and when writing with the writing tool, the rear end of the core holder pushes the detection surface as it is into the pen. Detects the pen pressure applied first. Therefore, according to this writing tool, it is possible to prevent the occurrence of a time lag when detecting the writing pressure, and it is possible to detect the writing pressure applied to the writing tool at the time of writing without a time lag.
上記の筆記具において、筆記具による筆記開始前であってペン先を繰り出す際に、中芯ホルダーの後端が検出部の検出面から一時的に離れて検出面との間に所定の隙間を形成しつつ中芯を繰り出し可能となっていることが好ましい。この場合、ノック操作の際の圧力が検出部の検出面により確実に加わらないようになり、通常の筆圧よりも高い圧力が加わるノック操作による検出部の劣化を抑制して、ペン先から加わる筆圧を長期にわたって正確に検出することが可能となる。 In the above writing tool, when the pen tip is extended before the start of writing by the writing tool, the rear end of the core holder is temporarily separated from the detection surface of the detection unit to form a predetermined gap with the detection surface. It is preferable that the core can be extended while being able to be extended. In this case, the pressure during the knock operation is not surely applied to the detection surface of the detection unit, and the deterioration of the detection unit due to the knock operation where a pressure higher than the normal writing pressure is applied is suppressed, and the pressure is applied from the pen tip. It is possible to accurately detect the pen pressure over a long period of time.
上記の筆記具は、中芯ホルダーの少なくとも一部をその内側に収納するスライド駒であって、中芯ホルダーが当該スライド駒に対してスライド移動可能である、スライド駒と、スライド駒に連結されて当該筆記具の軸方向に沿って一体移動可能であって、当該筆記具による筆記開始前に中芯を後端から前端に向かう方向に繰り出すためのノックと、を備え、検出ユニットがノックの内側に配置されていることが好ましい。この場合、当該筆記具による筆記時に中芯のペン先に加わる筆圧を検出するための検出部を有する検出ユニットがノックの内側に配置されている。検出ユニットは、リジット基板等の比較的な大きな部材を含んで構成されることが多いが、このように検出ユニットをノックの内側に配置することにより、筆記具の大型化を抑えて筆記具としての扱いやすさを実現することが可能となる。 The above-mentioned writing instrument is a slide piece that stores at least a part of the core holder inside, and is connected to the slide piece and the slide piece that the core holder can slide with respect to the slide piece. The detection unit is arranged inside the knock, which is integrally movable along the axial direction of the writing tool and is provided with a knock for feeding the core in the direction from the rear end to the front end before the start of writing by the writing tool. It is preferable that it is. In this case, a detection unit having a detection unit for detecting the writing pressure applied to the pen tip of the core during writing with the writing instrument is arranged inside the knock. The detection unit is often configured to include a relatively large member such as a rigid substrate, but by arranging the detection unit inside the knock in this way, it is possible to suppress the increase in size of the writing tool and handle it as a writing tool. It is possible to realize ease.
上記の筆記具において、検出ユニットは、検出部によって検出される筆圧データを処理するための電子部品及び当該電子部品をその上に搭載するリジット基板を含む基板ユニットと、基板ユニットを検出部に電気的且つ機械的に連結するフレキシブル基板と、を有することが好ましい。この場合、フレキシブル基板によってリジット基板を検出部に連結する構成になることから、筆記具の落下等による外力が加わった場合でもリジット基板と検出部との間の接続が断たれるといったことを防止しやすくなる。その結果、ペン先から加わる筆圧を長期にわたって安定して検出することをより確実に実現できる。 In the above-mentioned writing instrument, the detection unit includes an electronic component for processing pen pressure data detected by the detection unit, a substrate unit including a rigid substrate on which the electronic component is mounted, and the substrate unit is electrically connected to the detection unit. It is preferable to have a flexible substrate that is physically and mechanically connected. In this case, since the rigid substrate is connected to the detection unit by the flexible substrate, it is possible to prevent the connection between the rigid substrate and the detection unit from being cut off even when an external force is applied due to a drop of the writing instrument or the like. It will be easier. As a result, it is possible to more reliably detect the pen pressure applied from the pen tip over a long period of time.
上記の筆記具は、検出部の検出面が軸筒の前端を向くように検出部を保持すると共に基板ユニットの前方部分をその内側に収納する基板ケースと、基板ユニットの後方部分をその内側に収納する尾栓と、を更に備えることが好ましい。この場合において、基板ケースは、略筒形状を呈し、基板ユニットを固定せずに内側に収納し、尾栓は、略筒形状を呈し、基板ユニットの後方部分を挿入して保持するためのキー溝を内周面に有し、当該キー 溝により基板ユニットの回転が規制されてもよい。これらの構成によれば、筆圧を検出する検出部からの検出データを処理する基板ユニットの保護をより確実に行うことが可能となる。 The above-mentioned writing tool holds the detection unit so that the detection surface of the detection unit faces the front end of the barrel, and stores the front part of the board unit inside the board case and the rear part of the board unit inside. It is preferable to further provide a breech plug. In this case, the board case has a substantially tubular shape and is housed inside without fixing the board unit, and the tail plug has a substantially tubular shape and is a key for inserting and holding the rear portion of the board unit. A groove may be provided on the inner peripheral surface, and the rotation of the substrate unit may be regulated by the key groove. According to these configurations, it is possible to more reliably protect the substrate unit that processes the detection data from the detection unit that detects the pen pressure.
上記の筆記具において、ノックは、軸筒の後端側に位置する操作部と、操作部から軸筒の前端に向かって延びる一対のアームとを有し、一対のアームの先端がスライド駒の後端に連結されていることが好ましい。この構成によれば、筆記具の後端側に位置するノックと筆記具の中央部に位置するスライド駒とをより確実に一体的に移動させることができる。なお、上記の場合において、基板ケース及び尾栓それぞれは、ノックの一対のアームが通過可能な一対の貫通孔を有していることが好ましい。このような構成により、基板ユニットを内部に収納する基板ケース及び尾栓と、ノック操作に供されるノックとを軸筒内に効率的に配置させることができ、しかもアームの軸方向の移動が阻害されずに自由に行うことが可能となる。 In the above-mentioned writing tool, the knock has an operation portion located on the rear end side of the barrel and a pair of arms extending from the operation portion toward the front end of the barrel, and the tips of the pair of arms are the rear ends of the slide piece. It is preferable that it is connected to. According to this configuration, the knock located on the rear end side of the writing instrument and the slide piece located at the center of the writing instrument can be moved more reliably and integrally. In the above case, it is preferable that each of the substrate case and the breech plug has a pair of through holes through which a pair of knock arms can pass. With such a configuration, the board case and the tail plug for accommodating the board unit inside and the knock used for the knock operation can be efficiently arranged in the barrel, and the arm can be moved in the axial direction. It becomes possible to do it freely without being hindered.
上記の筆記具において、基板ケース及び尾栓は、筆記具の軸方向に沿っての移動が可能なように軸筒の内部に収納されており、ノックの一対のアームは、基板ケース及び尾栓の内周面に沿ってスライド可能なように構成されていることが好ましい。この構成によれば、一対のアームの移動がスムーズになり、ノックとスライド駒とをより確実に一体的に移動させることができる。また、基板ケース及び尾栓によるガイドの保護があるため、アームの厚みをある程度薄くすることも可能であり、筆記具の小型化を図ることができる。 In the above writing instrument, the substrate case and the breech plug are housed inside the barrel so that the writing instrument can move along the axial direction, and the pair of knock arms are inside the substrate case and the breech plug. It is preferable that the structure is such that it can slide along the peripheral surface. According to this configuration, the movement of the pair of arms becomes smooth, and the knock and the slide piece can be moved more reliably and integrally. Further, since the guide is protected by the substrate case and the tail plug, the thickness of the arm can be reduced to some extent, and the writing instrument can be miniaturized.
上記の筆記具において、基板ユニットは、一対のアームの間に位置することが好ましい。この構成によれば、比較的大きな部材である基板ユニットを軸筒内において効率的に収納させることができ、その結果、筆記具の小型化を実現して、筆記具としての使い易さを更に向上させることができる。 In the above writing tools, the substrate unit is preferably located between a pair of arms. According to this configuration, the substrate unit, which is a relatively large member, can be efficiently stored in the barrel, and as a result, the writing instrument can be miniaturized and the ease of use as a writing instrument is further improved. be able to.
上記の筆記具において、基板ケースにおける検出部の取付部と基板ユニットとの間には弾性部材が配置されており、基板ユニットが基板ケースに対して軸方向に移動可能であることが好ましい。この構成によれば、筆記具が落下等した際に基板ユニットが破損してしまうといったことを更に抑制することができる。その結果、ペン先から加わる筆圧を長期にわたって検出することを更に実現できる。 In the above-mentioned writing tool, it is preferable that an elastic member is arranged between the mounting portion of the detection portion in the substrate case and the substrate unit so that the substrate unit can move in the axial direction with respect to the substrate case. According to this configuration, it is possible to further prevent the substrate unit from being damaged when the writing instrument is dropped or the like. As a result, it is possible to further realize that the writing pressure applied from the pen tip is detected for a long period of time.
上記の筆記具において、スライド駒の後端には、中芯ホルダーを収納する貫通孔よりも大きい断面積を有する開口部が設けられており、検出部の検出面が開口部内に位置することが好ましい。この構成によれば、通常状態において中芯ホルダーの後端が触れている検出面が開口部内に位置して他の部材から保護されることになり、ペン先から加わる筆圧を検出面で継続して検出することをより確実に行えるようになる。 In the above writing tool, it is preferable that the rear end of the slide piece is provided with an opening having a cross-sectional area larger than that of the through hole for accommodating the wick holder, and the detection surface of the detection portion is located in the opening. According to this configuration, the detection surface touched by the rear end of the core holder under the normal state is located in the opening and is protected from other members, and the writing pressure applied from the pen tip is continued on the detection surface. And can be detected more reliably.
上記の筆記具において、中芯ホルダーが軸方向においてスライド駒に対してスライド移動する距離を制限する規制構造が中芯ホルダー及びスライド駒の少なくとも一方に設けられていることが好ましい。この構成によれば、仮にペン先に加わった筆圧が検出部で測定可能な検出範囲よりも大きい場合であっても、必要以上の力が中芯ホルダーを介して検出部の検出面に伝達されることを防止できる。 In the above writing tool, it is preferable that at least one of the core holder and the slide piece is provided with a regulation structure that limits the distance that the core holder slides with respect to the slide piece in the axial direction. According to this configuration, even if the pen pressure applied to the pen tip is larger than the detection range that can be measured by the detection unit, more force than necessary is transmitted to the detection surface of the detection unit via the core holder. It can be prevented from being done.
上記の筆記具において、中芯は、芯繰り出し機構を有するシャープペンシル構成を有し、軸筒は、前端側に位置する前筒と、後端側に位置する後筒とを有し、後筒の先端側の部分が前筒の後端側の部分内に収納され、後筒には少なくとも中芯ホルダー及び検出ユニットが収納されていてもよく、更にスライド駒及びノックが収納されていてもよい。そして、シャープペンシルにおける芯繰り出し操作を行う際に後筒を前筒に対して押し出す際、後筒内において少なくとも中芯ホルダー及び検出ユニットが一体となって軸方向に沿って先端側に移動するように構成してもよく、これらに加えて、更にスライド駒及びノックが一体となって軸方向に沿って先端側に移動するように構成してもよい。この構成によれば、シャープペンシルのノックに必要な距離を前筒と後筒とのオーバラップ部分を利用して確保することができるので、筆記具の全長を抑えて、筆記具として扱いやすい長さとすることができる。 In the above writing tool, the wick has a mechanical pencil structure having a lead feeding mechanism, and the shaft cylinder has a front cylinder located on the front end side and a rear cylinder located on the rear end side, and the rear cylinder has a rear cylinder. The front end side portion may be housed in the rear end side part of the front cylinder, and at least the core holder and the detection unit may be housed in the rear cylinder, and the slide piece and the knock may be further housed. Then, when pushing out the rear cylinder with respect to the front cylinder when performing the lead feeding operation with the mechanical pencil, at least the core holder and the detection unit are integrally moved in the rear cylinder toward the tip side along the axial direction. In addition to these, the slide piece and the knock may be integrally configured to move toward the tip side along the axial direction. According to this configuration, the distance required for knocking the mechanical pencil can be secured by using the overlapping portion between the front cylinder and the rear cylinder, so that the total length of the writing tool is suppressed and the length is made easy to handle as a writing tool. be able to.
本発明によれば、筆記具として扱いやすく且つ筆圧を長期にわたって正確に検出することができる筆記具を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a writing tool that is easy to handle as a writing tool and can accurately detect writing pressure over a long period of time.
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る筆記具について説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いる場合があり、重複する説明は省略する。また、「前／前方」は、筆記具の軸方向の一方側であって筆記具の先端側（ペン先が位置する側）を意味し、「後／後方」は、筆記具の軸方向の他方側であって筆記具の先端とは逆の後端側（ノック操作部が位置する側）を意味する。 Hereinafter, a writing tool according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals may be used for the same elements or elements having the same function, and duplicate description will be omitted. Further, "front / front" means one side of the writing instrument in the axial direction and the tip side of the writing instrument (the side where the pen tip is located), and "rear / rear" means the other side of the writing instrument in the axial direction. It means the rear end side (the side where the knock operation part is located) opposite to the tip of the writing instrument.
図１は、本発明の一実施形態に係る、筆圧検出機能を備えた筆記具の一例を示す斜視図である。図２は、図１に示す筆記具の分解斜視図である。筆記具１は、筆記の際の筆圧を検出可能な筆記具であって、図１及び図２に示すように、グリップ２、前筒３、継手４、ノックスプリング５、シャープメカ６、芯タンク７、中芯ホルダースプリング８、中芯ホルダー９、センサスプリング１０、スライド駒１１、後筒１２、基板ケース１３、基板スプリング１４（弾性部材）、検出ユニット１５、スイッチカバー１６、尾栓１７、及び、ノック１８、を備えて構成されている。前筒３と後筒１２とにより、筆記具１の軸筒１９が構成され、上述したその他の部材や部品は、軸筒１９内に収納される。前筒３には、軸筒１９の前端１９ａ（前筒３の前端３ａ）が設けられ、前端１９ａにはシャープメカ６のペン先６ａが突出する開口３ｃが形成されている。また、後筒１２には、軸筒１９の後端１９ｂ（後筒１２の後端１２ｂ）が設けられ、後端１９ｂには、ノック１８等の部材を後筒１２内に導入するための開口１２ｄが形成されている。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a writing instrument having a pen pressure detecting function according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the writing instrument shown in FIG. The writing tool 1 is a writing tool capable of detecting the writing pressure at the time of writing, and as shown in FIGS. 1 and 2, the
前筒３は、略円筒形状の樹脂部材であり、軸筒１９の前端１９ａである前端３ａと、逆側の後端３ｂとを有する。前筒３の前端３ａ側には開口３ｃが設けられ、後端３ｂ側には開口３ｄが設けられている。開口３ｃと開口３ｄとは、前筒３の中を軸方向に貫通する貫通孔３ｅによって結ばれている。開口３ｃからは、前筒３内に収納されるシャープメカ６のペン先６ａが外側に突出するようになっている。また、前筒３の前端３ａ側から中央にかけては凹部３ｆが設けられている。筆記する際に使用者によって把持されるグリップ２は、この凹部３ｆを覆うように配置される。前筒３の中央部付近の貫通孔３ｅ内には、図３に示すように、継手４の外周面に形成された雄ネジ部４ａに螺合する雌ネジ部３ｇが形成されている。この螺合構成により、後筒１２内に収納されて継手４により後筒１２と一体化される中芯ホルダー９等の一体化ユニットが、前筒３に対して取り付け可能となる。なお、図３の（ａ）は、図１に示す筆記具のIIIa-IIIa線に沿った断面図であり、図３の（ｂ）は、図１に示す筆記具のIIIb-IIIb線に沿った断面図である。
The
継手４は、図２及び図３に示すように、略円筒形状の樹脂製部材であり、雄ネジ部４ａをその外周中央に有し、雄ネジ部４ａにより前筒３の内側に取り付けられる。継手４は、その内部に、軸方向にスライド移動可能な状態で、芯タンク７の中央部分、中芯ホルダースプリング８、中芯ホルダー９の先端部、及び、スライド駒１１の先端部を収納する。また、継手４は、雄ネジ部４ａの後方に一対の突起４ｂを有し、各突起４ｂが後筒１２の前端にある一対のスライド孔１２ｉそれぞれの内側に配置される。そして、継手４は、スライド孔１２ｉの軸方向の長さ分だけ後筒１２に対してスライド移動可能な状態で後筒１２に係合される。このような構成により、継手４が取り付けられる前筒３は、スライド孔１２ｉの軸方向の長さ分だけ後筒１２に対してスライド移動可能となる。なお、継手４及び前筒３は、継手４の後端４ｃと後筒１２の内周面に設けられる凸部１２ｊとの間に配置されるノックスプリング５により、前端１９ａ側に付勢されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the joint 4 is a resin member having a substantially cylindrical shape, has a
シャープメカ６は、図２及び図３に示すように、ペン先６ａを有するシャープペンシル構成を有する中芯部材であり、ペン先６ａが軸筒１９の前端１９ａから外に突出しているように軸筒１９内に配置されている。シャープメカ６は、本実施形態では筆記の際であるかどうかに関わらず、ペン先６ａが軸筒１９の前端１９ａから外に突出しているが、使用されない場合にペン先６ａが軸筒１９内に収納される構成であってもよい。シャープメカ６は、ペン先６ａの他に、基部６ｂ、スプリング６ｃ及び先端部６ｄを有し、基部６ｂに対してスプリング６ｃにより前端１９ａ側に付勢されている先端部６ｄを、スプリング６ｃの付勢力に抗して後端１９ｂ側に相対的に移動させることにより、内部に収納されたシャープペンシル用の芯体（不図示）をペン先６ａから外に繰り出す部材である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
シャープメカ６のこのような繰り出し操作は、シャープメカ６の先端部６ｄが前筒３の開口３ｃによりペン先６ａのみが外側に出た状態（先端部６ｄの径が大きくなっている部分６ｆ（図１４を参照）が開口３ｃの内側に押し当てられた状態）でノック１８等を使用者により前方側に押し込むことにより実施される。なお、シャープメカ６の構成は従来から用いられているものであるため、詳細な説明は省略する。また、シャープメカ６は、基部６ｂに設けられた嵌め込み孔６ｅに芯タンク７の前端７ａを挿入することにより、芯タンク７に連結される。シャープメカ６は、芯タンク７に取り外し可能に連結されており、芯タンク７から取り外すことにより、嵌め込み孔６ｅからシャープメカ６内に芯体を補充できる。
In such a feeding operation of the
芯タンク７は、管状の金属製部材であり、その後端側が中芯ホルダー９に圧入されて、中芯ホルダー９と一体化されて動く部材である。芯タンク７は、シャープメカ６と共に筆記具１の中芯を構成する。芯タンク７の外周面と継手４の内周面との間には中芯ホルダースプリング８が配置されており、中芯ホルダースプリング８により、中芯ホルダー９が継手４に対して後方に付勢される。
The
中芯ホルダー９は、軸筒１９内に配置され、芯タンク７及び芯タンク７に連結されるシャープメカ６からなる中芯を保持するための部材である。図４は、図３の（ｂ）に示す筆記具の中央付近（中芯ホルダー９が位置する領域含む）を拡大して示す拡大断面図である。図５の（ａ）は、中芯ホルダーを後方側から視た斜視図であり、図５の（ｂ）は、中芯ホルダーを前方側から視た斜視図である。中芯ホルダー９は、図２〜図５に示すように、略円筒形状の樹脂製部材であり、前端９ａと後端９ｂとを有する。中芯ホルダー９の内部には、前端９ａから後端９ｂに向けて伸びる有底の圧入孔９ｇが設けられている。圧入孔９ｇには、芯タンク７の後方部分７ｂが圧入される。これにより、中芯ホルダー９と芯タンク７とは一体化される。
The
中芯ホルダー９は、フランジ９ｃを更に有する。フランジ９ｃは、中芯ホルダースプリング８の後端を支持する部分であり、フランジ９ｃと継手４の内周部の段差４ｄとの間に中芯ホルダースプリング８を収納する。中芯ホルダースプリング８により、中芯ホルダー９は、通常状態において後端１９ｂ側に軽く付勢されており、筆記具１の後端を押し込んだ際に中芯ホルダー９が中芯ホルダースプリング８の付勢力に抗して前方に移動可能となっている。この前方への移動に伴い、芯タンク７やシャープメカ６が前方に移動してペン先６ａから芯体が出るようになる。
The
中芯ホルダー９は、軸方向の中央から前端９ａ寄りの外周に一対の突起９ｄを更に有する。一対の突起９ｄは、中芯ホルダー９をその内部に収納するスライド駒１１のスライド孔１１ｄに配置され、一対の突起９ｄとスライド孔１１ｄとにより、中芯ホルダー９のスライド駒１１に対するスライド移動がガイドされる。また、中芯ホルダー９は、後端９ｂに、検出ユニット１５の検出部１５ａの検出面１５ｉを押圧するための押圧面９ｅを有している。中芯ホルダー９の押圧面９ｅは、通常状態において検出部１５ａの検出面１５ｉに触れるように中芯ホルダースプリング８によって後方に軽く付勢されている。ここでいう「通常状態」は、例えばノック操作（繰り出し操作）を除いた、その前後の状態（初期状態と筆記時状態）を意味する。シャープメカ６のペン先６ａに加えられた筆圧は、シャープメカ６及び芯タンク７を介して中芯ホルダー９に伝達され中芯ホルダー９が加圧されることにより、押圧面９ｅから検出部１５ａの検出面１５ｉ（センサ面）にその力が伝えらえる。この際、中芯ホルダー９の後端にある押圧面９ｅが検出面１５ｉをそのまま押してペン先に加わる筆圧を検出する。なお、中芯ホルダー９には、押圧面９ｅの両脇に一対の肩部９ｆが設けられている。一対の肩部９ｆは、中芯ホルダー９のスライド駒１１に対する後方への移動を規制する。
The
スライド駒１１は、中芯ホルダー９をその内側に収納し、中芯ホルダー９をスライド駒１１に対して軸方向に沿ってスライド移動させることが可能な部材である。図６の（ａ）は、スライド駒を後方側から視た斜視図であり、図６の（ｂ）は、スライド駒を前方側から視た斜視図である。スライド駒１１は、図２〜図４及び図６に示すように、略円筒形状の樹脂製部材であり、前端１１ａと後端１１ｂとを有する。スライド駒１１の内部には、前端１１ａから後端１１ｂに向けて伸びる貫通孔１１ｃが設けられている。貫通孔１１ｃには、中芯ホルダー９がスライド移動可能な状態で収納される。スライド駒１１は、前端１１ａ寄りに一対のスライド孔１１ｄを有する。各スライド孔１１ｄには、前述した中芯ホルダー９の各突起９ｄが配置され、スライド孔１１ｄの前端１１ａ側の縁１１ｅに突起９ｄが当接することにより、スライド駒１１に対する中芯ホルダー９の前方への移動が規制される。一方、スライド駒１１に対する中芯ホルダー９の後方への移動は、スライド孔１１ｄの後端側の縁ではなく、中芯ホルダー９の後端９ｂに設けられた肩部９ｆがスライド駒１１の貫通孔１１ｃの後端側に設けられた段差１１ｆに当接することにより、規制される（図４を参照）。当該構成により、中芯ホルダー９の後方への移動がより確実に規制され、検出部１５ａ（検出面１５ｉ）が保護される。
The
スライド駒１１の後端１１ｂには、貫通孔１１ｃよりも大きい断面積を有する開口部１１ｇが設けられている。開口部１１ｇには、肩部９ｆ及び段差１１ｆによる規制手段により中芯ホルダー９の押圧面９ｅが開口部１１ｇを越えて後端１９ｂ側に行かないようになっている。一方、この開口部１１ｇには、検出ユニット１５の検出部１５ａの検出面１５ｉが位置するようになっている。このように筆記具１では、ペン先６ａに加わる筆圧は、開口部１１ｇにおいて中芯ホルダー９の押圧面９ｅが検出部１５ａの検出面１５ｉに接して所定の圧をかけることにより、検出される。
The
スライド駒１１の後端１１ｂには、フランジ１１ｉが更に設けられており、後筒１２の凸部１２ｊとフランジ１１ｉの前端との間にセンサスプリング１０が収納される（図４を参照）。スライド駒１１のフランジ１１ｉには、一対の取付孔１１ｊが更に設けられており、各取付孔１１ｊは、フランジ１１ｉを後端１１ｂから前端１１ａに向けて貫通している。後述するノック１８の一対のアーム１８ｂの先端に設けられた各ラッチ１８ｃが各取付孔１１ｊに連結される。これにより、スライド駒１１は、ノック１８と一体化されて軸方向に沿って移動できるようになる。一体化されたスライド駒１１とノック１８との間には、詳細を後述する基板ケース１３、基板スプリング１４、検出ユニット１５、及び尾栓１７等が収納される。
A
後筒１２は、前筒３と共に筆記具１の軸筒１９を構成する略円筒形状の樹脂部材である。後筒１２は、前端１２ａと、軸筒１９の後端１９ｂである後端１２ｂとを有する。後筒１２の前端１２ａ側には開口１２ｃが設けられ、後端１２ｂ側には開口１２ｄが設けられている。開口１２ｃと開口１２ｄとは後筒１２内を軸方向に貫通する貫通孔１２ｅによって結ばれている。また、後筒１２は、前端１２ａ側の小径部１２ｆと、後端１２ｂ側であって小径部１２ｆよりも外径が大きい大径部１２ｇとを有している。小径部１２ｆは、継手４を介して後筒１２が前筒３に結合される際にその多くの部分が前筒３内に収納される。この際、前筒３の後端３ｂと後筒１２の大径部１２ｇの先端１２ｈとの間には所定の隙間Ｓが設けられており（図１及び図４を参照）、隙間Ｓの分、後筒１２は前筒３に対して前方に移動させることができ、シャープメカ６による芯体の繰り出し動作を可能にしている。
The
後筒１２の小径部１２ｆの内側には、図３及び図４に示すように、継手４の後方部分、ノックスプリング５、中芯ホルダー９、センサスプリング１０、及びスライド駒１１等が収納されている。そして、小径部１２ｆの前端１２ａ近傍に設けられた一対のスライド孔１２ｉ内には、継手４の各突起４ｂが位置しており、この構成により、後筒１２が前筒３に対して軸方向に沿って移動する際、その移動がガイドされる。また、小径部１２ｆの内側には、凸部１２ｊが設けられている。凸部１２ｊ及びノックスプリング５により、継手４及び前筒３が前方に付勢され、凸部１２ｊ及びセンサスプリング１０によりスライド駒１１及び中芯ホルダー９が後方に付勢される。また、後筒１２の大径部１２ｇには、後端１２ｂ寄りの箇所に開口１２ｋが設けられており、検出ユニット１５のＯＮ／ＯＦＦを操作するスイッチ１５ｅのためのスイッチカバー１６が開口１２ｋに位置するように配置されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the rear portion of the joint 4, the
基板ケース１３は、検出部１５ａの検出面１５ｉが軸筒１９の前端１９ａを向くように検出部１５ａを保持すると共に基板ユニット１５ｂの前方部分をその内側に収納する部材である。図７は、基板ケース１３を前方側から視た斜視図である。基板ケース１３は、図２〜図４及び図７に示すように、側面が切り欠かれた略円筒形状の樹脂製部材であり、前端１３ａと後端１３ｂとを有する。基板ケース１３は、検出部１５ａを取り付ける取付部１３ｃを前端１３ａに有する。また、基板ケース１３は、取付部１３ｃの図示上下方向の縁から軸方向に沿って後方に伸びる一対の円弧部１３ｄを更に有する。取付部１３ｃと一対の円弧部１３ｄとにより、その内部に空間１３ｅが画定され、その空間１３ｅに基板ユニット１５ｂの前方部分が収納される。
The
基板ケース１３の取付部１３ｃの中央には、検出部１５ａを収納するための開口部１３ｆが設けられている。検出部１５ａは、取付部１３ｃの取付面１３ｇに検出部１５ａの底面１５ｊが位置するように、開口部１３ｆに収納されて取り付けられる。この取付けには、接着樹脂等を用いて接着固定されてもよい。この際、検出部１５ａの検出面１５ｉが、軸筒１９の前端１９ａ、即ち中芯ホルダー９の押圧面９ｅに対面するように（接するように）、検出部１５ａは基板ケース１３に取り付けられる（図４を参照）。開口部１３ｆには、検出部１５ａと基板ユニット１５ｂとを電気的且つ機械的に連結するフレキシブル基板１５ｃが挿通される。なお、基板ケース１３は、基板ユニット１５ｂとは検出部１５ａを介してフレキシブル基板１５ｃによって接続されているため、基板ユニット１５ｂは基板ケース１３に確実に固定されておらず、揺動可能な状態となっている。
An
基板ケース１３は、取付部１３ｃの上下方向の縁付近に一対の貫通孔１３ｈを更に有している。貫通孔１３ｈは、スライド駒１１に連結されるノック１８の一対のアーム１８ｂが挿通されて軸方向に沿った移動が可能となるように設けられた孔であり、ノック１８の軸方向の動作と、基板ケース１３に搭載される検出部１５ａに対する動作とが連動しない構成となっている。但し、基板ケース１３の円弧部１３ｄの内側は断面円弧形状となっており、一対のアーム１８ｂの軸方向の移動が周方向外側に逸れないようにガイドする機能は有している。このガイドは、周方向外側に向けた動きをガイドするものであり、軸方向の移動については互いに影響しないようになっている。なお、基板ケース１３は、後筒１２の大径部１２ｇ内に収納され、大径部１２ｇの先端１２ｈ付近の内周のテーパ形状の部分により、軸筒１９の前端１９ａ側にそれ以上移動しないように略固定されている（図４を参照）。
The
検出ユニット１５は、筆記具１による筆記の際に中芯を構成するシャープメカ６のペン先６ａに加わる筆圧を検出するための検出部１５ａを有し、ノック１８の内側に配置されるユニットである。図８の（ａ）は、筆記具１に内蔵される検出ユニット１５の横側面図であり、図８の（ｂ）は、検出ユニット１５の平面図である。図９は、検出ユニット１５を前方側から視た斜視図である。図１０は、基板ケース１３に検出ユニット１５を取り付けた状態を示す斜視図である。なお、図８の（ａ）では、検出部１５ａの検出面１５ｉが下方を向いているが、これは基板ケース１３に取り付けられる前の検出ユニット１５をそのまま示しているものである。図８の（ｂ）も同様である。図９は、基板ケース１３に取り付けられる際の状態を示している。
The
検出ユニット１５は、図２〜図４及び図８〜図１０に示すように、検出部１５ａ、基板ユニット１５ｂ、及び、フレキシブル基板１５ｃを有している。基板ユニット１５ｂは、互いに電気接続される、ＵＳＢコネクタ１５ｄ、スイッチ１５ｅ、バッテリー１５ｆ、ＣＰＵ１５ｇ、及び、リジット基板１５ｈを有して構成されている。ＵＳＢコネクタ１５ｄは、筆記具１を外部接続して筆圧データ等の送受信を行うための部品である。スイッチ１５ｅは、筆圧を検出するための検出ユニット１５の電源のＯＮ／ＯＦＦの切り替え部材であり、スイッチカバー１６がその上に被せられる。バッテリー１５ｆは、検出部１５ａやＣＰＵ１５ｇ等を駆動させるための電源であり、一例としてＵＳＢコネクタ１５ｄを介して充電される。ＣＰＵ１５ｇは、検出部１５ａで検出される筆圧データ等を処理する処理装置である。ＣＰＵ１５ｇは、その他のデータを処理してももちろんよい。このようなＵＳＢコネクタ１５ｄ、スイッチ１５ｅ及びバッテリー１５ｆは、リジット基板１５ｈの一方の面に搭載され、ＣＰＵ１５ｇは、リジット基板１５ｈの他方の面に搭載される。なお、リジット基板１５ｈには、キャパシタ等その他の電子部品を搭載してもよい。
As shown in FIGS. 2 to 4 and 8 to 10, the
検出ユニット１５の検出部１５ａは、図９及び図１０に示すように、例えば圧力センサであり、加えられた圧力を検出する検出面１５ｉを有している。検出部１５ａは、検出面１５ｉに加えられた圧力で検出面１５ｉの位置が変化させられることにより、筆記具１による筆記の際にペン先６ａに加わった圧力を検出する。検出部１５ａは、ペン先６ａから伝達される筆圧を筆記の際に連続して検出できるセンサであることが好ましい。これにより連続した筆圧データを取得できる。このような圧力センサとしては、例えば、シリコンダイアフラム上にピエゾ抵抗を形成し、荷重によってダイアフラムが撓むことでピエゾ抵抗の抵抗率が変化するようなピエゾ抵抗効果を利用した荷重センサなどを用いることができる。ここでいうダイアフラムは検出面１５ｉに相当する。検出部１５ａは、上述したように、検出面１５ｉが軸筒１９の前端１９ａ側を向くように、基板ケース１３の開口部１３ｆに収納される。なお、この際、検出部１５ａは、検出面１５ｉが基板ケース１３の取付部１３ｃの表面から前端側に少し出た位置になるように、収納される。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
また、図８及び図９に示すように、検出ユニット１５のリジット基板１５ｈの前端には、２つの凹部１５ｋが設けられている。凹部１５ｋに基板スプリング１４の後端が位置し、前方側に向けて付勢される基板ユニット１５ｂが基板スプリング１４を介して前方に向かう付勢力を基板ケース１３の取付部１３ｃに付与する。また、検出ユニット１５のリジット基板１５ｈの後端には、一対の突起１５ｍが設けられている。これら突起１５ｍは、尾栓１７の後端１７ｂに設けられた貫通孔１７ｊ（図１１を参照）を挿通し、突起１５ｍの先端がノック１８の操作部１８ａの内面に所定の隙間を設けて対向するように配置される。但し、当該隙間は微小であるため、ノック１８を前方に少し移動すると、すぐにノック１８と検出ユニット１５の突起１５ｍの先端とが接触するように構成されている。
Further, as shown in FIGS. 8 and 9, two
尾栓１７は、基板ユニット１５ｂの後方部分をその内側に収納する部材である。図１１の（ａ）は、検出ユニット１５の後方部分を収納する尾栓１７を後方側から視た斜視図であり、図１１の（ｂ）は、尾栓１７を前方側から視た斜視図である。尾栓１７は、図２、図３及び図１１に示すように、側面が切り欠かれた略円筒形状の樹脂製部材であり、前端１７ａと後端１７ｂとを有する。尾栓１７は、ノック１８の操作部１８ａを収納する収納部１７ｃを後端１７ｂに有する。また、尾栓１７は、収納部１７ｃの図示上下方向の縁から軸方向に沿って前方に伸びる一対の円弧部１７ｄを更に有する。これら収納部１７ｃと一対の円弧部１７ｄとにより、その内部に空間１７ｅが画定され、その空間１７ｅに基板ユニット１５ｂの後方部分が収納される。
The
尾栓１７の収納部１７ｃには、その中央付近に開口１７ｆが設けられている。開口１７ｆは、尾栓１７内に収納される基板ユニット１５ｂの後方に配置されるＵＳＢコネクタ１５ｄを外部に露出させるための孔である。ＵＳＢコネクタ１５ｄが開口１７ｆ内に位置することにより、筆記具１を外部のＵＳＢケーブルに接続して、検出ユニット１５で検出した筆圧データ（圧力データ）の取り出しや検出ユニット１５のバッテリー１５ｆの充電などを行うことが可能となっている。また、尾栓１７の収納部１７ｃには、開口１７ｆの上下方向の位置に一対の貫通孔１７ｇが設けられている。貫通孔１７ｇは、スライド駒１１に連結されるノック１８の一対のアーム１８ｂが挿通されて軸方向に沿った移動が可能となるように設けられた孔であり、ノック１８の軸方向の動作と、尾栓１７に固定される検出ユニット１５に対する動作とが連動しないようになっている。但し、尾栓１７の円弧部１７ｄの内側は断面円弧形状となっており、一対のアーム１８ｂの軸方向の移動が周方向外側に逸れないようにガイドは行っている。このガイドは、周方向外側に向けた動きをガイドするものであり、軸方向の移動については互いに影響しないように構成されている。
The
尾栓１７の収納部１７ｃと円弧部１７ｄとの間の筒部１７ｈには、その内周面に基板ユニット１５ｂのリジット基板１５ｈの後方部分を挿入できる一対のキー溝１７ｉが設けられている。基板ユニット１５ｂのリジット基板１５ｈがキー溝１７ｉに挿入されることにより、基板ユニット１５ｂの周方向の移動である回転動作が規制され、基板ユニット１５ｂが尾栓１７に略固定される。但し、キー溝１７ｉは筆記具１の軸方向に沿って延在する溝であることから、基板ユニット１５ｂは、尾栓１７に体して軸方向には移動可能となっている。また、尾栓１７の収納部１７ｃには、開口１７ｆのやや下方でキー溝１７ｉが軸方向に沿って延びた位置に、一対の貫通孔１７ｊが設けられている。各貫通孔１７ｊには、リジット基板１５ｈの後端に設けられた各突起１５ｍが挿入され、その先端が各貫通孔１７ｊから後方に突出する。
The
ノック１８は、ノック操作を行う為の部材であり、スライド駒１１に連結されて筆記具１の軸方向に沿って一体移動可能で、筆記具１による筆記開始前に中芯であるシャープメカ６を後端１９ｂから前端１９ａに向かう方向に繰り出すための部材である。図１２は、筆記具１に用いられるノック１８の斜視図である。ノック１８は、図１〜図３及び図１２に示すように、軸筒１９の後端１９ｂ側に設けられ、操作部１８ａ、及び、操作部１８ａから前端１９ａに向けて伸びる一対のアーム１８ｂを有している。各アーム１８ｂは、例えば、２〜８ｃｍ程度の長さのある部材である。各アーム１８ｂの先端にはラッチ１８ｃが設けられている。ラッチ１８ｃがスライド駒１１の取付孔１１ｊ（図６を参照）に挿入されて係合することにより、ノック１８がスライド駒１１に連結され、一体として軸方向に移動可能となる。各アーム１８ｂは、厚みが薄い断面円弧状であって長い形状をしているものの、上述した基板ケース１３の円弧部１３ｄ及び尾栓１７の円弧部１７ｄの内周面によって、軸方向の移動をガイドされる。ノック１８のアーム１８ｂの間には、検出ユニット１５が位置するようになっている。なお、ノック１８の操作部１８ａには開口１８ｄが設けられており、尾栓１７の開口１７ｆに対応し、ＵＳＢコネクタ１５ｄが開口１８ｄから露出できるように構成されている。
The
次に、図１３〜図１７を参照して、上述した構成を有する筆記具１における芯体の繰り出し動作（筆記開始前のノック動作）及び筆記の際の筆圧測定動作について説明する。図１３の（ａ）〜（ｃ）は、筆記具１の初期状態から筆記開始前であってノック操作がされてノック１８に連結されるスライド駒１１が中芯ホルダー９に当接するまでを示す断面図である。図１４の（ａ）及び（ｂ）は、図１３に示す動作を行った筆記具１に対して更に押し込み動作を行い、中芯ホルダー９が検出部１５ａの検出面１５ｉから離れた状態になるまでを示す断面図である。図１５の（ａ）及び（ｂ）は、図１４に示す動作を行った筆記具１が更に押し込まれ、シャープペンシルのシャープメカのチャックが開放され、押切られた状態を示す断面図である。図１６の（ａ）〜（ｃ）は、図１３の（ａ）〜（ｃ）に示す筆記具１の中央付近を拡大して示す断面図であり、図１３の（ａ）〜（ｃ）それぞれに対応している。図１７の（ａ）及び（ｂ）は、図１４の（ａ）及び（ｂ）に示す筆記具１の中央付近を拡大して示す断面図であり、図１４の（ａ）及び（ｂ）それぞれに対応している。
Next, with reference to FIGS. 13 to 17, the drawing operation of the core body (knocking operation before the start of writing) and the writing pressure measuring operation at the time of writing will be described in the writing instrument 1 having the above-described configuration. 13 (a) to 13 (c) are cross-sections showing from the initial state of the writing tool 1 to the time when the
まず、図１３の（ａ）及び図１６の（ａ）に示すように、筆記具１は、ノック操作が行われる前の初期状態（通常状態）においては、基板ケース１３の前端がスライド駒１１の後端に当接し、中芯ホルダー９（押圧面９ｅ）が検出部１５ａの検出面１５ｉに軽く接した状態となっている。また、中芯ホルダー９（肩部９ｆ）とスライド駒１１（段差１１ｆ）との間には所定の隙間（０．４６ｍｍ）が設けられている。一方、後端１９ｂ側においては、ノック１８は、尾栓１７の収納部１７ｃの外表面から所定距離（１．２０ｍｍ）離間しており、また、基板ユニット１５ｂの突起１５ｍとは僅かに（０．１５ｍｍ）離間している。但し、リジット基板１５ｈの後端は尾栓１７（収納部１７ｃの内表面）に当接している。
First, as shown in (a) of FIG. 13 and (a) of FIG. 16, in the writing tool 1 in the initial state (normal state) before the knock operation is performed, the front end of the
続いて、初期状態からノック１８を僅かに（０．１５ｍｍ）前端側に押し込むと、図１３の（ｂ）及び図１６の（ｂ）に示すように、筆記具１では、ノック１８の前方への移動に伴って、ノック１８に係合されているスライド駒１１が前方に僅かに移動する。この際、基板ケース１３が後筒１２の先端１２ｈの内周テーパ部分と尾栓１７とに挟まれて動けないことから、基板ケース１３の前端とスライド駒１１の後端との間に僅かな（０．１５ｍｍ）の隙間が形成される。また、この動作により、中芯ホルダー９（肩部９ｆ）とスライド駒１１（段差１１ｆ）との間の隙間が僅かに小さくなる（０．４６ｍｍ→０．３１ｍｍ）。また、スライド駒１１がセンサスプリング１０を僅かに圧縮する。一方、後端１９ｂ側においては、ノック１８と尾栓１７の収納部１７ｃの外表面との距離が僅かに小さくなり（１．２０ｍｍ→１．０５ｍｍ）、また、ノック１８が基板ユニット１５ｂの突起１５ｍと当接する。これにより、リジット基板１５ｈが基板スプリング１４とノック１８との挟まれた状態となる。
Subsequently, when the
続いて、ノック１８を更に所定距離（０．３１ｍｍ）前端側に押し込むと、図１３の（ｃ）及び図１６の（ｃ）に示すように、筆記具１では、ノック１８の前方への更なる移動に伴って、ノック１８に係合されているスライド駒１１が前方に更に移動する。この動作により、中芯ホルダー９（肩部９ｆ）とスライド駒１１（段差１１ｆ）との間の隙間がゼロとなり、スライド駒１１が中芯ホルダー９に当接することになる。なお、基板ケース１３の前端とスライド駒１１の後端との間の隙間は大きくなる（０．１５ｍｍ→０．４６ｍｍ）。一方、後端１９ｂ側においては、ノック１８と尾栓１７の収納部１７ｃの外表面との距離が更に小さくなり（１．０５ｍｍ→０．７４ｍｍ）、また、ノック１８が基板ユニット１５ｂを前方にその分（０．３１ｍｍ）押し出す。しかしながら、基板ユニット１５ｂが前方に押されても、検出部１５ａは後筒１２との間で位置が固定されている基板ケース１３に搭載されているため、前方に移動しない。また、基板ユニット１５ｂが前方に移動する際、基板ユニット１５ｂは、尾栓１７のキー溝１７ｉ内を軸方向に沿って移動（摺動）するのみであり、検出部１５ａに対して影響を与えない。
Subsequently, when the
続いて、ノック１８を更に所定距離（０．２９ｍｍ）前端側に押し込むと、図１４の（ａ）及び図１７の（ａ）に示すように、筆記具１では、スライド駒１１が中芯ホルダー９に既に当接していることから、その分（０．２９ｍｍ）、スライド駒１１と中芯ホルダー９とを前方に移動させる。この動作により、中芯ホルダー９の押圧面９ｅが検出部１５ａの検出面１５ｉから離れて検出面１５ｉとの間に所定の隙間を形成する。なお、基板ケース１３の前端とスライド駒１１の後端との間の隙間は更に大きくなる（０．４６ｍｍ→０．７５ｍｍ）。一方、後端１９ｂ側では、ノック１８が尾栓１７の収納部１７ｃの外表面に接し、一体となる。
Subsequently, when the
続いて、中芯ホルダー９の押圧面９ｅと検出部１５ａの検出面１５ｉとが離れた後に更にノック１８を前端側に押し込むと、図１４の（ｂ）及び図１７の（ｂ）に示すように、ノック１８、尾栓１７、検出ユニット１５、基板スプリング１４、基板ケース１３、後筒１２、スライド駒１１、センサスプリング１０、及び、中芯ホルダー９が一体となって、前方に押し出され、前筒３に対して、芯タンク７に係合されたシャープメカ６を前方に押し込むようになる。この際、シャープメカ６の部分６ｆが前筒３の開口３ｃの内側に接触する。
Subsequently, when the
続いて、上記の状態から更にノック１８を前端側に押し込むと、図１５の（ａ）に示すように、シャープメカ６のチャックが解放されて、ストロークが伸び、シャープメカ６のペン先６ａが更に外側に移動する。そして、図１５の（ｂ）に示すように、シャープメカ６の押し切り限界までノック１８を押し込んで戻すことにより、シャープメカ６内の芯体がペン先６ａから外に出されることになる。このように筆記具１では、ノック操作の際、検出部１５ａの検出面１５ｉにノック１８からの力が加わらないようになっているものの、ノック１８でシャープメカ６の芯出しを行える。
Subsequently, when the
一方、筆記具１による筆記を行う際（通常状態）には、図１３の（ａ）及び図１６の（ａ）に示す初期状態から筆記が開始され、ペン先６ａに加わった筆圧がシャープメカ６、芯タンク７及び中芯ホルダー９を介して検出部１５ａに伝達される。この際、検出部１５ａの検出面１５ｉは、中芯ホルダー９の押圧面９ｅに接している。つまり、ペン先６ａに加わった筆圧により、中芯ホルダー９の押圧面９ｅがその分、検出部１５ａの検出面１５ｉをそのまま押し込み、これにより、筆記具１による筆記での筆圧がタイムラグなくすぐに検出ユニット１５により検出されることになる。なお、この際、中芯ホルダー９とスライド駒１１との間には元々隙間が設けられているため、中芯ホルダー９がスライド駒１１を後方に移動させることがなく又、中芯ホルダー９の後方へのある程度の移動がスライド駒１１によって規制されることもなく、検出部１５ａは当初の位置から動くことなく、筆圧を検出することができる。
On the other hand, when writing with the writing tool 1 (normal state), writing is started from the initial state shown in FIGS. 13 (a) and 16 (a), and the writing pressure applied to the
以上、本実施形態に係る筆記具１によれば、通常状態において中芯ホルダー９の後端にある押圧面９ｅが検出部１５ａの検出面１５ｉに触れており、筆記具１による筆記の際、中芯ホルダー９の押圧面９ｅが検出面１５ｉをそのまま押してペン先６ａに加わる筆圧を検出する。このため、筆圧を検出する際のタイムラグの発生を防ぎ、筆記の際に筆記具１に掛かる筆圧をタイムラグなくすぐに検出することが可能となっている。
As described above, according to the writing tool 1 according to the present embodiment, the
また、本実施形態に係る筆記具１によれば、筆記具１による筆記開始前であってペン先６ａを繰り出す際（ノックする際）、中芯ホルダー９の後端（押圧面９ｅ）が検出部１５ａの検出面１５ｉから離れて検出面１５ｉとの間に一時的に所定の隙間を形成しつつノック１８でシャープメカ６や芯タンク７を繰り出し可能となっている。このため、筆記具１では、ノック操作の際の圧力が検出部１５ａの検出面１５ｉにより確実に加わらないようになり、ノック操作による検出部１５ａの劣化を抑制して、ペン先６ａから加わる筆圧を長期にわたって検出面１５ｉで正確に検出することが可能となっている。しかも、筆記具１では、筆記具１による筆記時にシャープメカ６のペン先６ａに加わる筆圧を検出するための検出部１５ａを有する検出ユニット１５をノック１８の内側に配置している。検出ユニット１５は、リジット基板１５ｈ等の比較的な大きな部材を含んで構成され得るが、基板ユニット１５ｂをノック１８の内側に配置することにより、筆記具１の大型化を抑えて筆記具としての扱いやすさを実現することができる。
Further, according to the writing instrument 1 according to the present embodiment, when the
また、本実施形態に係る筆記具１では、検出ユニット１５は、検出部１５ａによって検出される筆圧データを処理するための電子部品及び当該電子部品をその上に搭載するリジット基板１５ｈを含む基板ユニット１５ｂと、基板ユニット１５ｂを検出部１５ａに電気的且つ機械的に連結するフレキシブル基板１５ｃと、を有している。このように、フレキシブル基板１５ｃによってリジット基板１５ｈを検出部１５ａに連結する構成になることから、筆記具１の落下等による外力が加わった場合でもリジット基板１５ｈと検出部１５ａとの間の接続が断たれるといったことを防止しやすくなる。その結果、ペン先６ａから加わる筆圧を長期にわたって検出することを更に実現できる。
Further, in the writing instrument 1 according to the present embodiment, the
また、本実施形態に係る筆記具１は、検出部１５ａの検出面１５ｉが軸筒１９の前端１９ａを向くように検出部１５ａを保持すると共に基板ユニット１５ｂの前方部分をその内側に収納する基板ケース１３と、基板ユニット１５ｂの後方部分をその内側に収納する尾栓１７と、を更に備えている。そして、基板ケース１３は、略円筒形状を呈し、基板ユニット１５ｂを固定せずに内側に収納し、尾栓１７は、略円筒形状を呈し、基板ユニット１５ｂの後方部分を挿入して保持するためのキー溝１７ｉを内周面に有し、当該キー溝１７ｉにより基板ユニット１５ｂの回転を規制している。これらの構成によれば、筆圧を検出する検出部１５ａからの検出データを処理する基板ユニット１５ｂの保護をより確実に行うことが可能となる。
Further, the writing tool 1 according to the present embodiment holds the
また、本実施形態に係る筆記具１では、ノック１８は、軸筒１９の後端１９ｂ側に位置する操作部１８ａと、操作部１８ａから軸筒１９の前端１９ａに向かって延びる一対のアーム１８ｂとを有し、一対のアーム１８ｂの先端がスライド駒１１の後端に連結されている。この構成によれば、筆記具１の後端側に位置するノック１８と筆記具１の中央部に位置するスライド駒１１とをより確実に一体的に移動させることができる。なお、基板ケース１３及び尾栓１７それぞれは、ノック１８の一対のアーム１８ｂが通過可能な一対の貫通孔を有している。このような構成により、基板ユニット１５ｂを内部に収納する基板ケース１３及び尾栓１７と、ノック操作に供されるノック１８とを軸筒１９内に効率的に配置させることができる。
Further, in the writing tool 1 according to the present embodiment, the
また、本実施形態に係る筆記具１では、基板ケース１３及び尾栓１７は、筆記具１の軸方向に沿っての移動が可能なように軸筒１９の内部に収納されており、ノック１８の一対のアーム１８ｂは、基板ケース１３及び尾栓１７の内周面に沿ってスライド可能なように構成されている。このため、一対のアーム１８ｂの移動がスムーズになり、ノック１８とスライド駒１１とをより確実に一体的に移動させることができる。
Further, in the writing tool 1 according to the present embodiment, the
また、本実施形態に係る筆記具１では、基板ユニット１５ｂは、一対のアーム１８ｂの間に位置するようになっている。このため、比較的大きな部材である基板ユニット１５ｂを軸筒内において効率的に収納させることができ、その結果、筆記具１の小型化を実現して、筆記具としての使い易さを更に向上させることができる。
Further, in the writing tool 1 according to the present embodiment, the
また、本実施形態に係る筆記具１では、基板ケース１３における検出部１５ａの取付部１３ｃと基板ユニット１５ｂとの間には基板スプリング１４が配置されており、基板ユニット１５ｂが基板ケース１３に対して軸方向に移動可能である。この構成によれば、筆記具１が落下等した際に基板ユニット１５ｂが破損してしまうといったことを更に抑制することができる。その結果、ペン先６ａから加わる筆圧を長期にわたって検出することを更に実現できる。
Further, in the writing tool 1 according to the present embodiment, the
また、本実施形態に係る筆記具１では、スライド駒１１の後端には、中芯ホルダー９を収納する貫通孔１１ｃよりも大きい断面積を有する開口部１１ｇが設けられており、検出部１５ａの検出面１５ｉが開口部１１ｇ内に位置する。この構成によれば、検出面１５ｉが開口部１１ｇ内に位置して他の部材から保護されることになり、ペン先６ａから加わる筆圧を検出面１５ｉで継続して検出することをより確実に行えるようになる。
Further, in the writing tool 1 according to the present embodiment, the rear end of the
また、本実施形態に係る筆記具１では、中芯ホルダー９が軸方向においてスライド駒１１に対してスライド移動する距離を制限する規制構造が中芯ホルダー９及びスライド駒１１に設けられている。この構成によれば、仮にペン先６ａに加わった筆圧が検出部１５ａで測定可能な検出範囲よりも大きい場合であっても、必要以上の力が中芯ホルダー９を介して検出部１５ａの検出面１５ｉに伝達されることを防止できる。
Further, in the writing tool 1 according to the present embodiment, the
また、本実施形態に係る筆記具１では、芯繰り出し機構を有するシャープペンシル構成を有し、軸筒１９は、前端側に位置する前筒３と、後端側に位置する後筒１２とを有し、後筒１２の先端側の部分が前筒３の後端側の部分内に収納され、後筒１２には少なくとも中芯ホルダー９、スライド駒１１、検出ユニット１５及びノック１８が収納されている。そして、シャープペンシルにおける芯繰り出し操作を行う際に後筒１２を前筒３に対して押し出す際、後筒１２内において少なくとも中芯ホルダー９、スライド駒１１、検出ユニット１５及びノック１８が一体となって軸方向に沿って前端１９ａ側に移動するように構成されている。この構成によれば、シャープペンシルのノックに必要な距離を前筒３と後筒１２とのオーバラップ部分を利用して確保することができるので、筆記具１の全長を抑えて、筆記具として扱いやすい長さとすることができる。
Further, the writing tool 1 according to the present embodiment has a mechanical pencil configuration having a wicking mechanism, and the
以上、本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく様々な実施形態に適用することができる。例えば、上記実施形態では、中芯としてシャープメカを有するものを例示したが、中芯としてノック式のボールペンを採用したものに本発明を適用してもよい。この場合でも同様の作用効果を奏することができる。また、上記の実施形態では、検出ユニット１５の検出部１５ａが圧力センサを含む場合について例示したが、他のセンサ（例えば加速度センサ等）を筆記具１に搭載してももちろんよい。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments and can be applied to various embodiments. For example, in the above embodiment, the one having a sharp mechanism as the core is illustrated, but the present invention may be applied to the one in which a knock-type ballpoint pen is adopted as the core. Even in this case, the same effect can be obtained. Further, in the above embodiment, the case where the
１…筆記具
２…グリップ
３…前軸
３ａ…前端
３ｂ…後端
３ｃ，３ｄ…開口
３ｅ…貫通孔
３ｆ…凹部
３ｇ…雌ネジ部
４…継手
４ａ…雄ネジ部
４ｂ…突起
４ｃ…後端
４ｄ…段差
５…ノックスプリング
６…シャープメカ
６ａ…ペン先
６ｂ…基部
６ｃ…スプリング
６ｄ…先端部
６ｅ…嵌め込み孔
６ｆ…部分
７…芯タンク
７ａ…前端
７ｂ…後方部分
８…中芯ホルダースプリング
９…中芯ホルダー
９ａ…前端
９ｂ…後端
９ｃ…フランジ
９ｄ…突起
９ｅ…押圧面
９ｆ…肩部
９ｇ…圧入孔
１０…センサスプリング
１１…スライド駒
１１ａ…前端
１１ｂ…後端
１１ｃ…貫通孔
１１ｄ…スライド孔
１１ｅ…縁
１１ｆ…段差
１１ｇ…開口部
１２…後筒
１２ａ…前端
１２ｂ…後端
１２ｃ，１２ｄ…開口
１２ｅ…貫通孔
１２ｆ…小径部
１２ｇ…大径部
１２ｈ…先端
１２ｉ…スライド孔
１２ｊ…凸部
１２ｋ…開口
１３…基板ケース
１３ａ…前端
１３ｂ…後端
１３ｃ…取付部
１３ｄ…円弧部
１３ｅ…空間
１３ｆ…開口部
１３ｇ…取付面
１３ｈ…貫通孔
１４…基板スプリング
１５…検出ユニット
１５ａ…検出部
１５ｂ…基板ユニット
１５ｃ…フレキシブル基板
１５ｄ…ＵＳＢコネクタ
１５ｅ…スイッチ
１５ｆ…バッテリー
１５ｇ…ＣＰＵ
１５ｈ…リジット基板
１５ｉ…検出面
１５ｊ…底面
１５ｋ…凹部
１５ｍ…突起
１６…スイッチカバー
１７…尾栓
１７ａ…前端
１７ｂ…後端
１７ｃ…収納部
１７ｄ…円弧部
１７ｅ…空間
１７ｆ…開口
１７ｇ…貫通孔
１７ｈ…筒部
１７ｉ…キー溝
１７ｊ…貫通孔
１８…ノック
１８ａ…操作部
１８ｂ…アーム
１８ｃ…ラッチ
１８ｄ…開口
１９…軸筒
１９ａ…前端
１９ｂ…後端
1 ...
15h ...
Claims (14)
前端及び後端を有する軸筒と、
ペン先を有し、少なくとも当該筆記具による筆記の際に前記ペン先が前記軸筒の前記前端から突出しているように前記軸筒内に配置される中芯と、
前記軸筒内に配置され、前記中芯を保持する中芯ホルダーと、
前記筆記具による筆記の際に前記中芯の前記ペン先に加わる筆圧を検出するための検出部を有する検出ユニットと、
を備え、
前記筆記具は、通常状態において前記中芯ホルダーの後端が前記検出部の検出面に触れているように構成され、当該筆記具による筆記の際、前記中芯ホルダーの後端が前記検出面をそのまま押して前記ペン先に加わる筆圧を検出可能である、筆記具。 It is a writing tool that can detect the writing pressure when writing.
A barrel with a front end and a rear end,
A core having a pen tip and arranged in the barrel so that the pen tip protrudes from the front end of the barrel at least when writing with the writing instrument.
A wick holder arranged in the barrel and holding the wick,
A detection unit having a detection unit for detecting the writing pressure applied to the pen tip of the core when writing with the writing instrument, and a detection unit.
With
The writing tool is configured such that the rear end of the core holder touches the detection surface of the detection unit in a normal state, and when writing with the writing tool, the rear end of the core holder keeps the detection surface as it is. A writing instrument that can detect the writing pressure applied to the pen tip by pressing.
請求項１に記載の筆記具。 Before the start of writing with the writing tool, when the pen tip is extended, the rear end of the core holder temporarily separates from the detection surface of the detection unit to form a predetermined gap with the detection surface. While doing so, the core can be extended,
The writing tool according to claim 1.
前記検出部によって検出される筆圧データを処理するための電子部品及び当該電子部品をその上に搭載するリジット基板を含む基板ユニットと、
前記基板ユニットを前記検出部に電気的且つ機械的に連結するフレキシブル基板と、
を更に有する、請求項１又は２に記載の筆記具。 The detection unit is
An electronic component for processing pen pressure data detected by the detection unit, a substrate unit including a rigid substrate on which the electronic component is mounted, and a substrate unit.
A flexible substrate that electrically and mechanically connects the substrate unit to the detection unit,
The writing tool according to claim 1 or 2, further comprising.
前記スライド駒に連結されて当該筆記具の軸方向に沿って一体移動可能であって、当該筆記具による筆記開始前に前記中芯を前記後端から前記前端に向かう方向に繰り出すためのノックと、を備え、
前記検出ユニットが前記ノックの内側に配置されている、
請求項３に記載の筆記具。 A slide piece that houses at least a part of the wick holder inside, and the wick holder can slide and move with respect to the slide piece.
A knock that is connected to the slide piece and can be integrally moved along the axial direction of the writing instrument and extends the core in the direction from the rear end to the front end before the start of writing by the writing instrument. Prepare,
The detection unit is located inside the knock,
The writing tool according to claim 3.
前記基板ユニットの後方部分をその内側に収納する尾栓と、
を更に備える、請求項５に記載の筆記具。 A substrate case that holds the detection unit so that the detection surface of the detection unit faces the front end of the barrel and houses the front portion of the substrate unit inside the detection unit.
A breech plug that houses the rear part of the board unit inside it,
The writing tool according to claim 5, further comprising.
前記尾栓は、略筒形状を呈し、前記基板ユニットの前記後方部分を挿入して保持するためのキー溝を内周面に有し、当該キー溝により前記基板ユニットの回転が規制される、
請求項６又は７に記載の筆記具。 The substrate case has a substantially tubular shape, and the substrate unit is housed inside without being fixed.
The breech plug has a substantially tubular shape, has a key groove on the inner peripheral surface for inserting and holding the rear portion of the substrate unit, and the rotation of the substrate unit is restricted by the key groove.
The writing instrument according to claim 6 or 7.
請求項６〜８の何れか一項に記載の筆記具。 The substrate case and the breech plug are housed inside the barrel so that the writing instrument can move along the axial direction, and the pair of arms of the knock are the substrate case and the tail. It is configured to slide along the inner peripheral surface of the plug,
The writing tool according to any one of claims 6 to 8.
請求項６〜９の何れか一項に記載の筆記具。 The substrate unit is located between the pair of arms.
The writing tool according to any one of claims 6 to 9.
請求項４〜１１の何れか１項に記載の筆記具。 The rear end of the slide piece is provided with an opening having a cross-sectional area larger than that of the through hole for accommodating the core holder, and the detection surface of the detection unit is located in the opening.
The writing tool according to any one of claims 4 to 11.
前記軸筒は、前記前端側に位置する前筒と、前記後端側に位置する後筒とを有し、前記後筒の先端側の部分が前記前筒の後端側の部分内に収納され、前記後筒には少なくとも前記中芯ホルダー及び前記検出ユニットが収納されており、
前記シャープペンシルにおける芯繰り出し操作を行う際に前記後筒を前記前筒に対して押し出す際、前記後筒内において少なくとも前記中芯ホルダー及び前記検出ユニットが一体となって前記筆記具の軸方向に沿って前記先端側に移動する、
請求項１〜１３の何れか一項に記載の筆記具。
The core has a mechanical pencil structure having a lead feeding mechanism.
The wick has a front cylinder located on the front end side and a rear cylinder located on the rear end side, and a portion on the front end side of the rear cylinder is housed in a portion on the rear end side of the front cylinder. At least the wick holder and the detection unit are housed in the rear cylinder.
When the rear cylinder is pushed out to the front cylinder when the lead feeding operation of the mechanical pencil is performed, at least the core holder and the detection unit are integrally integrated in the rear cylinder along the axial direction of the writing tool. To move to the tip side,
The writing tool according to any one of claims 1 to 13.
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