(57)【要約】  計時装置付筆記用具（１０）は、筆記を行う筆記芯部を保持する芯部保持部材である筆記具（８）と、芯部保持部材を軸方向に移動可能に保持し、外周の一部に把持部（２２）を有するケース（１２）と、ケース（１２）に設けられ液晶ディスプレイ（３４）を有する計時装置と、芯部保持部材をケースの筆記先端部側に突き出す方向に付勢力を与えるクリックバネ（６０）と、付勢力に抗して押付力が筆記芯部に与えられて、筆記芯部とともに芯部保持部材がケース（１２）に対し筆記先端部側の反対側の端部である末端部側に向かって軸方向に相対的に移動したことを検出して計時装置を作動させるスイッチ部とを備える。
2010064314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記を行う筆記芯部を保持する芯部保持部材と、
芯部保持部材を軸方向に移動可能に保持し、外周の一部に把持部を有するケースと、
ケースに設けられ表示部を有する計時装置と、  
芯部保持部材をケースの筆記先端部側に突き出す方向に付勢力を与える付勢手段と、
付勢力に抗して押付力が筆記芯部に与えられて、筆記芯部とともに芯部保持部材がケースに対し筆記先端部側の反対側の端部である末端部側に向かって軸方向に相対的に移動したことを検出して計時装置を作動させるスイッチ部と、
を備えることを特徴とする計時装置付筆記用具。
【請求項２】
請求の範囲１に記載の計時装置付筆記用具において、
スイッチ部は、
押付力が、筆記芯部を筆記対象媒体に押し付ける筆圧と筆記芯部の筆記対象媒体に対する筆記角度とについて標準的な筆記条件に基いて、予め設定される所定の押付力閾値を超えるときに作動することを特徴とする計時装置付筆記用具。
【請求項３】
請求の範囲２に記載の計時装置付筆記用具において、
スイッチ部は、
押付力が押付閾値を超えるときの時系列の状態または継続時間の状態に基いて、計時装置をスタートまたはストップまたはリセットさせることを特徴とする計時装置付筆記用具。
【請求項４】
請求の範囲３に記載の計時装置付筆記用具において、
計時装置は、
スタートまたはストップまたはリセットまたは減算タイマーがゼロとなったときの少なくとも１つの状態について、視覚的注意表示または聴覚的注意表示または振動的注意表示を行うことを特徴とする計時装置付筆記用具。
【請求項５】
請求の範囲１に記載の計時装置付筆記用具において、
芯部保持部材は、先端に筆記芯部としてのボールペン先を有するインク保持筒部であることを特徴とする計時装置付筆記用具。
【請求項６】
請求の範囲１に記載の計時装置付筆記用具において、
芯部保持部材は、筆記芯部としての先端の芯先と、芯先を繰り出させるノック部とを有するペンシル筒部であることを特徴とする計時装置付筆記用具。
【請求項７】
請求の範囲１に記載の計時装置付筆記用具において、
芯部保持部材は、中心に筆記芯部を含む６角形の外形を有し、軸方向の断面について６角形の向かい合う稜の間の差し渡し距離である最大外形寸法と、６角形の向かい合う辺の間の平行間隔距離である最小外形寸法とを有する６角形筆記具であり、
芯部保持部材を保持する筆記具ホルダ部であって、６角形筆記具を着脱自在に挿入でき挿入後固定する着脱型ホルダ部を備え、
６角形筆記具が筆記具ホルダ部に一体化固定された状態で、付勢手段は、筆記具ホルダ部を介して６角形筆記具をケース筆記先端部側に突き出す方向に付勢力を与え、スイッチ部は、筆記具ホルダ部を介して６角形筆記具がケースに対し末端部側に向かって軸方向に相対的に移動したことを検出して計時装置を作動させることを特徴とする計時装置付筆記用具。
【請求項８】
請求の範囲７に記載の計時装置付筆記用具において、
筆記具ホルダ部は、
６角形筆記具の最大外形寸法よりも大きな内径を有するホルダ本体と、
ホルダ本体に一体的に取付けられ、６角形筆記具の最大外形寸法よりも大きい内径を有する広径部と、最大外形寸法よりも小さく最小寸法よりも大きい内径を有する細径部とを有し、６角形筆記具の断面について向かい合う辺を細径部に合わせるときは６角形筆記具を軸方向に移動自在に挿入でき、挿入後に６角形筆記具の断面について向かい合う稜を細径部に合わせると６角形筆記具を固定することができる固定用回転部材と、
ホルダ本体に設けられ、ホルダ本体と共に固定用回転部材を軸方向周りに回転させるために用いられるホルダハンドルと、
を含むことを特徴とする計時装置付筆記用具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計時装置付筆記用具に関する。
【背景技術】
【０００２】
学習法として、時間をかけて問題を解くやり方とは別に、時間を限って、集中して速く問題を解くやり方が提案されている。この場合に、１人でこの方法を実施するには、例えばストップウオッチのような計時装置を用いて、答案用紙等に筆記することが求められる。このような場合のために、筆記具に計時装置を設けたものが考案されている。【０００３】
例えば、特許文献１には、時間計測部を有する筆記用具として、ノック操作で芯を繰り出すいわゆるシャープペンシルと呼ばれる筆記具、ボールペン先を有するいわゆるボールペンと呼ばれる筆記具等に、スタート・ストップボタンを有する時間計測機能を有する部品を一体化して組み込む構成が開示されている。【０００４】
特許文献２には、タイマー付き筆記用具として、スイッチ、電子タイマー、アラーム、電池からなるタイマー装置を筆記用具のグリップ内、鉛筆や事務用ボールペンのキャップ内に組み込むことが開示されている。
【特許文献１】登録実用新案第３１０２１５０号
【特許文献２】特開２００５−３１３５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術のように、筆記具に計時装置を設けるものとすれば、特別にストップウオッチ、タイマー等を用意しなくてもよく、便利である。【０００６】
しかし、筆記具と計時装置とを別々に利用することには変わりがないので、例えば、手を用いて計時装置をスタートさせて、次に筆記具を手に持ち替えて答案用紙に筆記し、問題を解いてゆき、場合によっては全部問題を解いたときに、手から筆記具を離し、計時装置を停止させることが必要となる。場合によっては、右手に計時装置付筆記具を持ち、左手で計時装置のスタート、ストップの操作を行うことが考えられるが、筆記具と一体化された計時装置は小型で、操作ボタンも小さく、利き手でない手で操作するには不便である。【０００７】
本発明の目的は、計時装置を用いて筆記を行う場合において、計時装置のスタート、ストップ等を簡単に行わせることができる計時装置付筆記用具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る計時装置付筆記用具は、筆記を行う筆記芯部を保持する芯部保持部材と、芯部保持部材を軸方向に移動可能に保持し、外周の一部に把持部を有するケースと、ケースに設けられ表示部を有する計時装置と、芯部保持部材をケースの筆記先端部側に突き出す方向に付勢力を与える付勢手段と、付勢力に抗して押付力が筆記芯部に与えられて、筆記芯部とともに芯部保持部材がケースに対し筆記先端部側の反対側の端部である末端部側に向かって軸方向に相対的に移動したことを検出して計時装置を作動させるスイッチ部と、を備えることを特徴とする。【０００９】
また、本発明に係る計時装置付筆記用具において、スイッチ部は、押付力が、筆記芯部を筆記対象媒体に押し付ける筆圧と筆記芯部の筆記対象媒体に対する筆記角度とについて標準的な筆記条件に基いて、予め設定される所定の押付力閾値を超えるときに作動することが好ましい。【００１０】
また、本発明に係る計時装置付筆記用具において、スイッチ部は、押付力が押付閾値を超えるときの時系列の状態または継続時間の状態に基いて、計時装置をスタートまたはストップまたはリセットさせることが好ましい。【００１１】
また、本発明に係る計時装置付筆記用具において、計時装置は、スタートまたはストップまたはリセットまたは減算タイマーがゼロとなったときの少なくとも１つの状態について、視覚的注意表示または聴覚的注意表示または振動的注意表示を行うことが好ましい。【００１２】
また、本発明に係る計時装置付筆記用具において、芯部保持部材は、先端に筆記芯部としてのボールペン先を有するインク保持筒部であることが好ましい。【００１３】
また、本発明に係る計時装置付筆記用具において、芯部保持部材は、筆記芯部としての先端の芯先と、芯先を繰り出させるノック部とを有するペンシル筒部であることが好ましい。【００１４】
また、本発明に係る計時装置付筆記用具において、芯部保持部材は、中心に筆記芯部を含む６角形の外形を有し、軸方向の断面について６角形の向かい合う稜の間の差し渡し距離である最大外形寸法と、６角形の向かい合う辺の間の平行間隔距離である最小外形寸法とを有する６角形筆記具であり、芯部保持部材を保持する筆記具ホルダ部であって、６角形筆記具を着脱自在に挿入でき挿入後固定する着脱型ホルダ部を備え、６角形筆記具が筆記具ホルダ部に一体化固定された状態で、付勢手段は、筆記具ホルダ部を介して６角形筆記具をケース筆記先端部側に突き出す方向に付勢力を与え、スイッチ部は、筆記具ホルダ部を介して６角形筆記具がケースに対し末端部側に向かって軸方向に相対的に移動したことを検出して計時装置を作動させることが好ましい。【００１５】
また、本発明に係る計時装置付筆記用具において、筆記具ホルダ部は、６角形筆記具の最大外形寸法よりも大きな内径を有するホルダ本体と、ホルダ本体に一体的に取付けられ、６角形筆記具の最大外形寸法よりも大きい内径を有する広径部と、最大外形寸法よりも小さく最小寸法よりも大きい内径を有する細径部とを有し、６角形筆記具の断面について向かい合う辺を細径部に合わせるときは６角形筆記具を軸方向に移動自在に挿入でき、挿入後に６角形筆記具の断面について向かい合う稜を細径部に合わせると６角形筆記具を固定することができる固定用回転部材と、ホルダ本体に設けられ、ホルダ本体と共に固定用回転部材を軸方向周りに回転させるために用いられるホルダハンドルと、を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成により、計時装置付筆記用具は、筆記を行う筆記芯部を保持する芯部保持部材を軸方向に移動可能に保持し、把持部を有するケースに表示部を有する計時装置が設けられる。そして、芯部保持部材は、付勢手段によってケースの筆記先端部側に突き出す方向に付勢力を与えられ、その付勢力に抗して押付力が筆記芯部に与えられると、筆記芯部とともに芯部保持部材がケースに対し軸方向に相対的に移動したことをスイッチ部が検出して計時装置を作動させる。つまり、筆記芯部をケースに対し軸方向に移動させれば、自動的に計時装置が作動する。例えば、ケースの把持部を持って、筆記芯部を筆記媒体に向かって押し付ければ、付勢力に抗して押付力が与えられ、芯部保持部材がケースに対し軸方向に移動するので、これにより自動的に計時装置が作動する。したがって、計時装置を用いて筆記を行う場合において、計時装置の作動を簡単に行わせることができる。【００１７】
また、計時装置付筆記用具において、スイッチ部は、押付力が、筆記具を筆記対象媒体に押し付ける筆圧と筆記具の筆記対象媒体に対する筆記角度とについて標準的な筆記条件に基いて、予め設定される所定の押付力閾値を超えるときに作動する。例えば、鉛筆の場合、平均的な筆圧は、５０ｇから１００ｇまでといわれており、また、筆記媒体に対する鉛筆の傾斜角度の推奨値は５０度といわれている。そこで、最大の筆圧を１００ｇとし、傾斜角度を５０度とすると、筆圧の筆記具の軸方向成分の大きさは約７７ｇとなる。この場合の例では、７７ｇを押付力閾値とすれば、標準的な筆記条件を超える大きな押付力でスイッチ部が作動し、これによって計時装置の作動を行わせることができる。このように、押付力閾値を、ユーザの計時装置の操作意思に沿った値とすることで、誤って計時装置を作動させることを抑制することができる。【００１８】
また、計時装置付筆記用具において、スイッチ部は、押付力が押付閾値を超えるときの時系列の状態または継続時間の状態に基いて、計時装置をスタートまたはストップまたはリセットさせる。筆記具の押付動作そのものは単純であるので、その単純動作のみで計時装置のいくつかの作動モードを行わせることができない。そこで、押付動作の時系列の状態、例えば、押付動作の順序で、スタート、ストップ、リセットを区別する。あるいは、押付動作の継続時間の状態、例えば、押付時間の長さで、スタート、ストップ、リセットを区別する。このようにして、単純な押付動作の組合せで、計時装置のスタート、ストップ、リセットを行わせることができる。【００１９】
また、計時装置付筆記用具において、計時装置は、スタートまたはストップまたはリセットまたは減算タイマーがゼロになったときの少なくとも１つの状態について、視覚的注意表示または聴覚的注意表示または振動的注意表示を行うので、ユーザは、押付動作によってきちんと計時装置を作動させたかどうかを容易に確認できる。【００２０】
また、計時装置付筆記用具において、芯部保持部材は、先端に筆記芯部としてのボールペン先を有するインク保持筒部であるので、いわゆるボールペンと呼ばれるタイプの専用のデザインで計時装置付筆記用具を構成することができる。【００２１】
また、計時装置付筆記用具において、芯部保持部材は、先端に筆記芯部としての芯先を有し、末端に芯先を繰り出させるノック部を有するペンシル筒部であるので、いわゆるシャープペンシルと呼ばれるタイプの専用のデザインで計時装置付筆記用具を構成することができる。【００２２】
また、計時装置付筆記用具において、芯部保持部材が鉛筆のような６角形の外形を有する筆記具の場合には、着脱型筆記具ホルダ部を用いて、６角形筆記具の最大外形寸法と最小外形寸法の差を利用して、６角形筆記具を着脱自在に挿入でき挿入後固定する。これによって、計時装置を用いて筆記を行う場合において、鉛筆のように標準化されて安価な筆記具を用いて、計時装置の作動を簡単に行わせることができる。【００２３】
また、計時装置付筆記用具において、筆記具ホルダ部は、最大外形寸法よりも大きな内径を有するホルダ本体と、ホルダ本体に一体的に取付けられる固定用回転部材と、ホルダ本体に設けられ、ホルダ本体と共に固定用回転部材を軸方向周りに回転させるために用いられるホルダハンドルを含んで構成される。そして、ケースは、ホルダ本体の外形を軸方向に移動自在に保持する軸方向ガイド部と、ホルダハンドルを軸方向に移動可能としたまま、軸方向周りに予め定めた回転角度範囲内で移動可能に保持するハンドルガイド部とを含んで構成される。ここで、固定用回転部材は、筆記具の最大外形寸法よりも大きい内径を有する広径部と、最大外形寸法よりも小さく最小寸法よりも大きい内径を有する細径部とを有し、筆記具の断面について向かい合う辺を細径部に合わせるときは筆記具を軸方向に移動自在に挿入でき、挿入後に筆記具の断面について向かい合う稜を細径部に合わせると筆記具を固定することができる。このような構成とするので、筆記具ホルダ部は、６角形筆記具の最大外形寸法と最小外形寸法の差を利用して、６角形筆記具を着脱自在に挿入でき挿入後固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る実施の形態の計時装置付筆記用具の外観図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の計時装置付筆記用具の上面図である。
【図３】本発明に係る実施の形態の計時装置付筆記用具の正面図である。
【図４】本発明に係る実施の形態の計時装置付筆記用具の底面図である。
【図５】本発明に係る実施の形態において、ケースの側面方向からみた断面図である。
【図６】図３の正面図に対応した断面構造を示す図である。
【図７】図４の底面図に対応し、液晶ディスプレイを省略して回路基板の様子が分かるようにした断面構造を示す図である。
【図８】本発明に係る実施の形態において、筆記具の先端がクリックバネの付勢力に抗して押し込まれたときの様子を説明する図である。
【図９】本発明に係る実施の形態において、筆記具が軸方向に自由に移動できる状態を示す図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態において、筆記具が固定用回転部材によって固定された状態を示す図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態において、計時装置付筆記用具の電気信号処理関係を示すブロック図である。
【図１２】本発明に係る実施の形態において、計時装置付筆記用具の作用を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明に係る実施の形態において、ストップウオッチ機能のときの各状態を示すタイムチャートである。
【図１４】本発明に係る実施の形態において、リセット機能のときの各状態を示すタイムチャートである。
【図１５】本発明に係る実施の形態において、非接触式のスイッチ部を用いるときの構造例を説明する図である。
【図１６】図１５において筆記具が押し込まれたときの状態の様子を示す図である。
【図１７】本発明に係る実施の形態において、筆記具ホルダ部に切刃を設ける例の構造を説明する図である。
【図１８】本発明に係る実施の形態において、筆記具として芯がノック部の操作で繰り出されるものを用いる場合を示す図である。
【図１９】本発明に係る実施の形態において、芯部保持部材として先端にボールペン先を有するインク保持筒部を用いて専用の計時装置付筆記用具を構成する例を示す図である。
【図２０】本発明に係る実施の形態において、芯部保持部材として先端にボールペン先を有するインク保持筒部を用いて専用の計時装置付筆記用具を構成する別の例を示す図である。
【図２１】本発明に係る実施の形態において、芯部保持部材として先端に筆記芯部としての芯先を有し、末端に芯先を繰り出させるノック部を有するペンシル筒部を用いて専用の計時装置付筆記用具を構成する例を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
３  芯、４，１７６  ノック部、５  筒部、６，８  筆記具、７  くぼみ、１０，１３０，１４０，１６０，１７０  計時装置付筆記用具、１２  ケース、１３  貫通穴中心線、１４，１５２，１７８  フロントケース体、１５，１００  くぼみ部、１６，１５４，１８０  リアケース体、１８  筆記先端部、２０  末端部、２２  把持部、２４  電池蓋、２６  機能選択ボタン、２８  分設定ボタン、３０  秒設定ボタン、３２  ハンドルガイド部、３３  軸方向ガイド部、３４  液晶ディスプレイ、３６  液晶ディスプレイデバイス、３８  化粧パネル、４０，４１，１２０，１３２，１５６  筆記具ホルダ部、４２  ホルダ本体、４４  ホルダハンドル、４６，１５８，１６８，１８２  クリックバネ押付部、４８  固定用回転部材、５０  広径部、５２  細径部、６０，６１  クリックバネ、７０，７２  電極パターン、８０，８１  回路基板、８２  長押しリセット回路、８４  制御ＩＣ、８６  水晶振動子、８８  ブザー、９０  電池、９２，９４  電極バネ板、１０２  ボール、１０４  押付バネ、１０６  コイルバネ、１０８  磁石、１１０  磁気センサ、１２１  延長部材、１２２  切刃、１４２，１４３  インク保持筒部、１４４  ボールペン先、１４６  凸部外周部、１６６  押し駒、１７２  ペンシル筒部、１７４  芯先、１７６  ノック部。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下では、外形形状、寸法が標準化によって規格化されている６角形の鉛筆を筆記具として用いる例について詳細に説明するが、その他の筆記具であってもよい。例えば、後述するようにノック操作によって芯先を繰り出すいわゆるシャープペンシルであってもよく、その他、ボールペン先を有するいわゆるボールペンであってもよく、万年筆等であってもよい。【００２７】
以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。【００２８】
図１は、計時装置付筆記用具１０の外観図であり、図２は上面図、図３は正面図、図４は底面図である。この計時装置付筆記用具１０は、計時装置を用いて筆記を行う場合に便利なように、筆記具８である鉛筆の先端を机の上の答案用紙等の筆記媒体に押し付けるだけで、筆記具８の押込量Δを検出して計時装置の作動を行わせる機能を有する。【００２９】
計時装置付筆記用具１０は、筆記具８としての６角形の鉛筆と、ケース１２と、ケース１２の内部に設けられ、ケース１２に対し軸方向に相対的に移動可能な筆記具ホルダ部４０と、筆記具ホルダ部４０をケースに対し筆記先端部１８の側に突き出すように付勢力を与えるクリックバネ６０と、クリックバネ６０の変形によって作動するスイッチ部の接点である電極パターン７０，７２と、ケース１２に設けられる表示部である液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）３４を含んで構成される。【００３０】
筆記具８は、ここでは６角形の外形を有する鉛筆である。鉛筆は、標準的な筆記具として、日本では日本工業規格等でその外形形状と寸法が規格化されている。具体的には、軸方向の全長が１７２ｍｍ以下で、軸方向に垂直な断面形状が６角形で、その外径が８ｍｍ以下と定められている。すなわち、筆記具８は、軸方向の断面について６角形の向かい合う稜の間の差し渡し距離である最大外形寸法と、６角形の向かい合う辺の間の平行間隔距離である最小外形寸法とを有する６角形筆記具である。【００３１】
ケース１２は、筆記具８の軸方向に沿って、筆記具８の外周を包むような形状のプラスチック製の筐体である。ケース１２の一方側端部は、筆記具８の筆記先端部である芯が突き出る端部であるので、これを上記のように筆記先端部１８と呼ぶことができる。この筆記先端部１８と軸方向に沿って反対側の端部は、筆記具８の末端部が突き出る端部であるので、これを末端部２０と呼ぶことができる。ケース１２には、末端部２０から筆記先端部１８に向かって、鉛筆である筆記具８を挿入できる貫通穴が設けられている。この貫通穴は、６角形の外形を有する鉛筆である筆記具８の挿入を容易にするために、筆記具８の外形より大き目の６角形貫通穴とすることが好ましい。【００３２】
ケース１２は、液晶ディスプレイ３４が設けられる側であるフロントケース体１４と、その反対側であるリアケース体１６の２体構造で構成される。フロントケース体１４とリアケース体１６とは、ケース１２を、その貫通穴中心線を通る面で２つに分割したときの２つの部分にほぼ相当する。【００３３】
その様子を図５に示す。図５はケース１２の側面方向からみた断面図である。ケース１２は、上記のように、その貫通穴中心線１３を通る面を主にして２つに分割され、それぞれがフロントケース体１４とリアケース体１６となる。フロントケース体１４とリアケース体１６は、このように貫通穴中心線１３を通る面を主にした切断面で分割されるので、相互に組み合わされるときには、この切断面で一体化できるように、切断面に沿って溝とこれに対応する突出部が設けられる。例えば、リアケース体１６に溝が設けられ、フロントケース体１４に突出部が設けられる。溝と突出部は、両者の係止に必要な限度で適当な箇所に設けられるものとできる。【００３４】
貫通穴中心線１３は、ケース１２の筆記先端部１８側では文字通り円筒形の中心線となっているが、末端部２０の側では、ケース１２そのものが膨らんだ形状となっているので、ケース１２の断面形状の中心線ではない。そして、末端部２０側では、フロントケース体１４とリアケース体１６は貫通穴中心線１３からずれたところで分割される。具体的には、末端部２０の側で、リアケース体１６はフロントケース体１４の側に延びる。この延びた部分に、くぼみ部１５が設けられる。【００３５】
くぼみ部１５は、フロントケース体１４とリアケース体１６を組合せて一体化するときの軸方向とそれに垂直な方向へのズレを防止する係止機能を有する。このくぼみ部１５と、切断面に沿って設けられる溝と突出部とで、フロントケース体１４とリアケース体１６は位置決めと係止がなされて一体化組立を行うことができる。【００３６】
ケース１２の筆記先端部１８の側に設けられる把持部２２は、適当な弾性と表面摩擦特性を有するプラスチックゴム製のリングである。把持部２２の軸方向に沿った長さは、ここを指で把持するのに十分な長さとされる。例えば、約５０ｍｍ前後程度とすることができる。これにより、ユーザが計時装置付筆記用具１０を指で挟んで保持し、筆記するときに、指が滑らず、しっかりと保持して安定した筆記を行うことができる。また、把持部２２は、プラスチックゴムの材料としての径方向の弾性を利用して、フロントケース体１４とリアケース体１６とを分離しない様に一体化する結合部材としての機能も有する。【００３７】
フロントケース体１４の上に設けられる液晶ディスプレイ３４は、筆記のときの時間管理をするための計時表示装置である。ここでは、分表示と秒表示ができる４桁の数字セグメントの液晶表示が示され、図１、図２の例では、９分３５秒の表示がされている。【００３８】
フロントケース体１４の上で末端部２０のところに設けられる電池蓋２４は、ケース１２の内部に収納されるボタン電池を交換するときに用いられるスライド式の着脱蓋である。図２の例では、電池蓋２４の表面に設けられた滑り止めの凹凸に指をかけて、ケース１２の末端部２０に向かってスライドさせることで、電池蓋２４をフロントケース体１４から取外し、ケース１２の内部の電池を露出させることができる。【００３９】
図２、図３に示されるように、フロントケース体１４の側面に設けられている２つのボタンは、いずれも液晶ディスプレイ３４の表示設定に関する操作ボタンである。ここでは、プッシュボタンとしての分設定ボタン２８、秒設定ボタン３０が示されている。【００４０】
計時機能としては、ストップウオッチ機能または減算タイマー機能かいずれかが選択できる。ストップウオッチ機能は、０秒からスタートして、時間カウントが増加するようにして経過時間を計時し表示する機能で、減算タイマー機能は、予め設定された時間からスタートして、時間カウントが減少するようにして残り時間を計時し表示する機能である。【００４１】
２つの機能の選択としては、通常はストップウオッチ機能となるように設定され、分設定ボタン２８または秒設定ボタン３０が操作されると、ストップウオッチ機能が使用できなくなり、自動的に減算タイマー機能に機能切替が行われるように自動機能切替となっている。勿論、特別に機能選択ボタンを設け、ユーザの操作によって機能選択を行うものとすることもできる。【００４２】
分設定ボタン２８、秒設定ボタン３０は、いずれも減算タイマー機能を選択したときに、リセット状態からスタートの時間を設定するために用いられる操作ボタンである。分設定ボタン２８を１つ押すごとに、１，２，３・・というように、１分単位で液晶ディスプレイの分表示のセグメントが変化する。長押しすれば、その押している時間に応じて分表示のセグメントが順次自動的に変化する。秒設定ボタン３０も同様な機能で、液晶ディスプレイ３４の秒セグメントの表示を設定することができる。【００４３】
リアケース体１６の軸方向に沿ったほぼ中央部に設けられるハンドルガイド部３２は、筆記具ホルダ部４０のホルダハンドル４４の移動を案内するための開口窓である。後述するように、筆記具ホルダ部４０に筆記具８を挿入し、筆記具８の長手軸の周りに筆記具ホルダ部４０を回転することで、固定用回転部材４８の作用で筆記具ホルダ部４０に筆記具８を固定することができる。ホルダハンドル４４は筆記具ホルダ部４０のホルダ本体４２と一体で径方向に突き出した部分であり、筆記具ホルダ部４０を筆記具８の長手軸周りに回転するための操作ハンドルである。ハンドルガイド部３２は、ホルダハンドル４４の長手軸周りの回転を予め定めた回転角度範囲で案内するために、ホルダ本体４２から突き出した部分であるホルダハンドル４４の外形の移動範囲を規制する開口窓である。【００４４】
具体的には、リアケース体１６に、略矩形形状の開口窓が設けられ、その開口範囲にホルダハンドル４４が入るように設計が行われる。図４の例では、ホルダハンドル４４がハンドルガイド部３２の開口窓の範囲で、筆記先端部１８の側にあり、また、紙面で下側の方にあることが示されている。ここで、筆記先端部１８の側にあるのは、筆記具ホルダ部４０がクリックバネ６０の付勢力で付勢されているためである。筆記具ホルダ部４０の軸方向周りの回転操作は、図４に示された矢印の方向にホルダハンドル４４を移動操作することで行われる。【００４５】
図６と図７は、計時装置付筆記用具１０の断面図で、図６は図３の正面図に対応した断面構造を示す図で、図７は図４の底面図に対応し、液晶ディスプレイ３４を省略して回路基板８０の様子が分かるようにした断面構造を示す図である。【００４６】
図６に示されるように、液晶ディスプレイ３４は、回路基板８０の上に配置された液晶ディスプレイデバイス３６と、その表示面を外部から保護するための化粧パネル３８を含んで構成される。【００４７】
また、電池蓋２４の下部には、ボタン型の電池９０が配置され、電池９０は、回路基板８０から延びる電極バネ板９２，９４によって、電極部が接触され、これによって、回路基板８０と電池９０とが電気的に接続される。【００４８】
図７に示されるように、回路基板８０は、フロントケース体１４の側に固定して取付配置され、その長手軸方向に延びる矩形形状のプリント基板である。回路基板８０には、複数の電子部品が配置され、また、上記のように、電池９０の両電極に接続される電極バネ板９２，９４が取り付けられる。複数の電子部品の代表的なものとして、図７では、後述する長押しリセット回路８２、制御ＩＣ８４、水晶振動子８６が示されている。これらは、例えば表面実装技術を用いて回路基板８０に実装される。【００４９】
また、回路基板８０の筆記先端部１８側の端部の側面には、３箇所の電極パターン７０，７２が設けられる。この３箇所の電極パターン７０，７２は互いに分離されており、これがクリックバネ６０によって短絡されることで、スイッチとしての機能を発揮する。すなわち、３箇所の電極パターン７０，７２のうち、中央に配置される電極パターン７２は、通常はクリックバネ６０と接触していないが、電極パターン７２と電気的に分離されてその両側に配置される２つの電極パターン７０は、クリックバネ６０の両端部がそれぞれ常に接触している。【００５０】
したがって、電極パターン７２と電極パターン７０とは、通常は電気的に開放状態、つまりスイッチのオフ状態であるが、クリックバネ６０が変形して電極パターン７２と接触することで、電極パターン７２と電極パターン７０とが電気的に短絡し、つまりスイッチのオン状態となる。このように、電極パターン７０，７２とクリックバネ６０は、スイッチ部を構成する。スイッチ部としての作用は、図７と図８を用いてさらに後述する。【００５１】
電極パターン７０，７２は、回路基板８０の端部の側面、つまり回路基板８０の厚さ方向に形成される。この電極パターン７０，７２は、回路基板８０に３つのスルーホールを直線状に並べて形成し、そのうちの中央部のスルーホールを長溝状として、各スルーホールに適当な金属メッキを施し、スルーホールを結ぶ中心線で回路基板８０を切断することで形成することができる。このように、電極パターン７０，７２は、回路基板８０の端部の側面からくぼんだ部分に設けられる。かかる回路基板８０としては、例えばガラスエポキシ両面回路基板等を用いることができる。【００５２】
クリックバネ６０は、図７に抜き出して図示されるように、弾力性のある金属薄板を矩形形状に加工し、その両端部を曲げて脚部とし、この脚部の曲げ方向と反対方向に円形形状の凸部を薄板の中央部に形成した面押し型の導電性板バネである。この中央部の円形形状の凸部に押付力を与えることで、中央部は脚部側に変形し、その押付力を取り除くと、元の形状に戻る。図７に示されるように、クリックバネ６０は、その両端の脚部が、回路基板８０の電極パターン７０にそれぞれ接触し、中央部の円形形状の凸部が電極パターン７２に向かい合うように、回路基板８０の端部の側面に沿って配置される。【００５３】
図６、図７に示されるように、筆記具ホルダ部４０は、ホルダ本体４２、ホルダハンドル４４、クリックバネ押付部４６、固定用回転部材４８を含んで構成される。筆記具ホルダ部４０は、これらの構成要素を用い、６角形の筆記具８の最大外形寸法と最小外形寸法の差を利用して、６角形の筆記具８を着脱自在に挿入でき挿入後固定する着脱型ホルダ部である。【００５４】
また、筆記具ホルダ部４０は、ケース１２に対し、ケース１２の軸方向に移動可能として、ケース１２に保持される。図７では、筆記具ホルダ部４０の軸方向移動を案内して保持するためにケース１２に設けられる摺動内径としての軸方向ガイド部３３が示されている。さらに、筆記具８を固定するために、ケース１２に対し、軸方向周りに回転可能に、ケース１２に保持される。この軸方向回りの回転移動のケース１２における案内手段は、図４で説明したハンドルガイド部３２である。【００５５】
筆記具ホルダ部４０の末端部２０側に設けられるクリックバネ押付部４６は、クリックバネ６０に接触するように、ホルダ本体４２から末端部２０側に突き出した部分である。クリックバネ６０は、上記のように、両端の脚部で回路基板８０の電極パターン７０のくぼみによって支持され、通常は中央部が平坦である。そして、末端部２０の側の方向の押付力が与えられると、中央部の円形凸部が末端部２０の側に弾性変形するが、押付力が除かれると、元の平坦形状に復帰する。すなわち、クリックバネ６０は、回路基板８０、つまりケース１２に対し、筆記具ホルダ部４０を筆記先端部１８の側に突き出す方向に付勢力を与える付勢手段としての機能を有する。クリックバネ押付部４６は、このようなクリックバネ６０に機械的に接触する部分である。【００５６】
したがって、筆記具ホルダ部４０は、クリックバネ押付部４６からクリックバネ６０の付勢力を受けて、筆記先端部１８の側に通常は付勢されている。ケース１２には、筆記具ホルダ部４０が筆記先端部１８の側に行過ぎないように、適当な段差が設けられる。また、図４で説明したハンドルガイド部３２の窓状の開口部も軸方向の移動を規制する機能がある。筆記具ホルダ部４０がケース１２に対して軸方向に移動すると、クリックバネ押付部４６がクリックバネ６０に押付力を与えるが、クリックバネ６０は上記のように、両端の脚部で支持される面押し型の板バネであるので、ある程度の押付力がないと、回路基板８０の電極パターン７２に接触する程度に弾性変形をしない。【００５７】
筆記具ホルダ部４０は、後述のように固定用回転部材４８の作用によって筆記具８を固定して保持するので、筆記具８がケース１２に対し軸方向に移動すれば筆記具ホルダ部４０がケースに対し軸方向に移動する。すなわち、筆記具８を机の上の答案用紙のように固定された筆記媒体に対し、その先端である芯を押し付けることで、筆記具ホルダ部４０が軸方向に移動し、クリックバネ押付部４６を介してクリックバネ６０に押付力を与えることができる。このとき、上記のように、クリックバネ６０は常に筆記具ホルダ部４０を筆記先端部１８に向かって突き出すように付勢しているので、ユーザは、この付勢力に抗して芯を筆記媒体に向かって押し付ける必要がある。適当な押付力で芯を筆記媒体に押し付けることで、クリックバネ６０を面弾性変形させて、回路基板８０の電極パターン７２に接触させることができる。【００５８】
クリックバネ６０が回路基板８０の電極パターン７２に接触する程度に面弾性変形する押付力を押付力閾値とすると、その値は、ユーザが筆記する意思でなく、計時装置を操作したい意思を有することが判別できる値に設定されることが好ましい。例えば、鉛筆の場合、平均的な筆圧は、５０ｇから１００ｇまでといわれており、また、筆記媒体に対する鉛筆の傾斜角度の推奨値は５０度といわれている。そこで、最大の筆圧を１００ｇとし、傾斜角度を５０度とすると、筆圧の筆記具の軸方向成分の大きさは約７７ｇとなる。この場合の例では、７７ｇを押付力閾値とすれば、標準的な筆記条件を超える押付力でクリックバネ６０が回路基板８０の電極パターン７２に接触し、スイッチ部としての作動が行われ、計時装置が作動する。勿論、ユーザの違和感のない範囲で安全をとって、押付力閾値を７７ｇよりさらに高い値としてもよい。【００５９】
クリックバネ６０の面押し型板バネとしてのバネ定数は、この押付力閾値となるように設定される。このように、押付力閾値を、ユーザの計時装置の操作意思に沿った値とすることで、ユーザの意思に反して誤って計時装置を作動させることを抑制することができる。【００６０】
図８は、筆記具８の先端がクリックバネの付勢力に抗して、Δだけ押し込まれたときの様子を説明する図である。ここでは、弾性変形した形態のクリックバネ６１が示されている。弾性変形したクリックバネ６１の中央部の凸部は、回路基板８０の電極パターン７２と接触する。これによって、電極パターン７０−クリックバネ６０−電極パターン７２が電気的に短絡し、スイッチ部としてオン状態となる。筆記具８を筆記媒体から離すと、クリックバネ６０の復元力によって、筆記具８の先端はケース１２に押し込まれていた状態から元の状態に復帰する。復帰すれば、クリックバネ６０と電極パターン７２が電気的に分離するので、スイッチ部としてオフ状態となる。【００６１】
筆記具ホルダ部４０の固定用回転部材４８は、６角形の筆記具８の最大外形寸法と最小外形寸法の差を利用して、６角形の筆記具８を着脱自在に挿入でき挿入後固定する機能を有する部材である。固定用回転部材４８の構成と作用を図９、図１０を用いて説明する。これらの図は、計時装置付筆記用具１０を軸方向に垂直な面で、筆記具ホルダ部４０の先端部の位置で切断し、筆記先端部１８の側から見た断面図である。図９は、筆記具８が軸方向に自由に移動できる状態を示す図で、図１０は、筆記具８が固定用回転部材４８によって固定された状態を示す図である。【００６２】
固定用回転部材４８は、ホルダ本体４２に一体的に取付けられ、筆記具８の最大外形寸法よりも大きい内径を有する広径部５０と、最大外形寸法よりも小さく最小寸法よりも大きい内径を有する細径部５２とを有する金属製のリング状部材である。勿論金属製でなくても十分な強度を有すれば、プラスチック製であってもよい。固定用回転部材４８はホルダ本体４２に一体的に固定して取付けられるので、ホルダハンドル４４を用いてホルダ本体４２を軸方向周りに回転することで、筆記具８の軸方向周りに回転させることができる。【００６３】
図９は、筆記具８の断面について向かい合う辺を固定用回転部材４８の細径部５２に合わせるときの状態を示す図である。この状態では、筆記具８のいずれの稜も固定用回転部材４８の内径形状によって移動を制限されていないので、筆記具８は軸方向に自由に移動できる。なお、筆記具８は、ケース１２に設けられた貫通穴の案内機能によって、軸周りには回転が規制されている。この案内機能のためには、貫通穴を６角形貫通穴としてもよく、貫通穴の一部を６角形断面穴としてもよい。【００６４】
図１０は、図９の状態から固定用回転部材４８を軸方向周りに３０度、つまり６角形の各辺、あるいは各稜の繰り返し角度周期の１／２の角度だけ回転させた状態を示す図である。この場合、筆記具８は軸方向周りに回転が規制されているため、筆記具８の断面について向かい合う稜が細径部５２に合わされることになる。細径部５２の内径は、筆記具８の最大外形寸法である向かい合う稜の間の差し渡し距離よりも小さいので、細径部５２は、筆記具８の向かい合う稜を押し付け、変形させることになる。これによって、筆記具８は、固定用回転部材４８によってしっかり固定される。【００６５】
次に、計時装置付筆記用具１０の電気信号処理関係を説明する。図１１は、計時装置付筆記用具１０の電気信号処理関係を示すブロック図である。ここでは、制御ＩＣ８４が入出力ポート、ドライバ回路、クロック発振回路、電源回路を有し、それぞれがＣＰＵと接続され、一体となって信号処理と制御が行われている様子が示される。【００６６】
入出力ポートには、分設定ボタン２８、秒設定ボタン３０、クリックバネ６０と電極パターン７０，７２で構成される押込検出のスイッチ部、図１等には図示が省略されているブザー８８がそれぞれ接続される。なお、ユーザが手動操作で機能選択をできる機能選択ボタン２６を接続するものとしてもよい。また、スイッチ部からの信号を受けて作動する長押しリセット回路８２も入出力ポートに接続される。長押しリセット回路８２は、制御ＩＣ８４とともに計時装置付筆記用具１０の動作制御を実行する電子回路を構成する。また、ＣＰＵには、計時装置機能が備えられるので、図１１に示される電気回路全体が計時装置を構成する。【００６７】
ここで、ブザー８８は、ユーザの筆記具押込、計時装置のタイムアウト等をユーザに知らせるために用いられる注意表示である。例えば、ユーザが分設定ボタン２８等を操作し、あるいは筆記具押込を行うと、その間、ブザー８８が注意音を出力し、また、計時装置がタイムアウト等すると、ブザー８８が注意音を出力する。ブザー８８に代えて、発光素子等を用いて例えばケース１２の筆記先端部１８を光らせる注意光を出力し、あるいは、振動素子等を用いて把持部２２を振動させる注意振動を出力し、あるいは、電子音発生装置等を用いてケース１２からメロディ等の注意音楽を出力するものとしてもよい。【００６８】
電子音発生装置を設ける場合は、注意喚起の目的の他に、例えば、カウントアップ中、カウントダウン中等の操作中の間、メロディ等を出力するようにしてもよい。【００６９】
また、クロック発振回路は水晶振動子８６に接続され、電源回路は電池９０と接続される。ドライバ回路は、液晶ディスプレイ３４と接続される。【００７０】
図１２は、計時装置付筆記用具１０の作用を説明するフローチャートである。計時装置付筆記用具１０は、ユーザの筆記具押込動作等を操作動作等として利用しているので、制御ＩＣ８４、長押しリセット回路８２等の電子回路の作用と区別するため、ユーザの動作工程を破線枠で示してある。【００７１】
計時装置付筆記用具１０の電気信号処理の最初は、制御を実行する電子回路がスタンバイ状態にある（Ｓ１０）。スタンバイ状態においては、計時機能は初期状態にある。そして、計時装置を用いて筆記を行うには、まず、機能選択がストップウオッチ機能と減算タイマー機能のいずれが選択されているかが判断される（Ｓ１２）。機能選択は、通常はストップウオッチ機能に設定され、分設定ボタン２８または秒設定ボタン３０が操作されると自動的にストップウオッチ機能が禁止されて減算タイマー機能に切り換わるように、制御ＩＣ８４の中で設定されている。したがって、分設定ボタン２８または秒設定ボタン３０が操作されていない状態か操作されているかがここで判断される。なお、機能選択ボタン２６の操作によって機能選択を行うことができる構成とするときは、入出力ポートを介して機能選択ボタン２６の状態をＣＰＵが取得し、その状態を判断する。【００７２】
Ｓ１２において減算タイマー機能が選択されていないと判断されると、選択されている機能はストップウオッチ機能である（Ｓ１４）。そして、スタンバイ状態では、計時機能は初期状態にあるので、ストップウオッチとしては０分０秒の状態にある。そこで、ユーザが筆記具押込を行う（Ｓ１６）と、ストップウオッチ機能が作動を開始する。筆記具押込とは、スイッチ部が作動する程度の押込力で、筆記具８の芯を机に置かれた答案用紙等の筆記媒体に対し押し付ける動作である。スイッチ部の作動は、押込力閾値を超える押込力のときに行われるように設定されているので、この筆記具押込は、通常の筆記のときの筆圧よりも大きな押付力である必要がある。【００７３】
ユーザの筆記具押込がなされると、スイッチ部が作動するので、そこでは、長押し押込みとして検出されるか否かが判断される（Ｓ１８）。長押し検出は、押付力の継続時間の状態の区別の検出であり、予め定めた継続時間を超えて筆記具押込がなされたか否かで判断される。例えば、筆記具押込が２秒以上継続するときに、ユーザは長押し押込みをしたものとして判断することができる。長押し検出と判断されると、Ｓ２２に進み、計時がリセットされる。リセットされた後は、Ｓ１２の工程に戻り、上記の手順が繰り返される。【００７４】
Ｓ１８で判断が否定されると、長押しでなく、ユーザは通常の筆記具押込を行ったと判断され、Ｓ２０に進む。Ｓ２０は、押付力の時系列状態の判断が行われ、その判断に従って、ストップウオッチのカウントアップのスタートか、あるいはストップかが行われる。押込力の時系列状態の判断は、押込力検出の回数を数えることでもよく、あるいは、押込検出の直前の計時状態を用いて、その１つ前の押込検出は何の処理のためかを判断するものとしてもよい。【００７５】
具体的には、スタンバイ状態（Ｓ１０）あるいは計時リセット（Ｓ２２）の状態から最初に筆記具押込が行われたと判断されると、カウントアップのスタートが行われる。つまりストップウオッチの計時が開始する。また、カウントアップのスタートが行われた後で、次に筆記具押込が行われたと判断されると、計時のストップが行われる。すなわちストップウオッチの計時がそこで一旦停止する。そして、計時のストップが行われた後で、次に筆記具押込が行われたと判断されると、カウントアップが再開する。すなわち、ストップウオッチの計時がその直前の計時状態をスタート時点として、それに加算されてカウントアップが行われる。このように、押込力検出の順序、すなわち時系列状態に応じて、ユーザの筆記具押込による操作意思が判断される。【００７６】
このようにしてストップウオッチ機能は、ユーザの筆記具押込動作を計時装置の操作意思に解釈し直して、計時装置の作動が制御される。図１３はその様子を示すタイムチャートである。ここでは横軸に時間経過をとり、縦軸に、スイッチ部のオン・オフ状態、ブザー８８の出力状態、液晶ディスプレイ３４の表示状態をそれぞれ示したものである。【００７７】
図１３に示されるように、スイッチ部が押込力を検出してオンされると、ブザー８８はその間注意音を出力する。そして、Ｓ２０で説明したように、長押し検出でない場合には、押付力検出の時系列状態に応じて、液晶ディスプレイ３４はカウントアップをスタートさせ、カウントをストップさせる。長押し検出の場合は、押込みの最初に注意音をブザー８８が出力し、計時のリセットが行われると再びブザーが注意音を出力する。【００７８】
再び図１２に戻り、Ｓ１２で機能選択が減算タイマー機能であると判断されると、Ｓ３０に進む。そして、ユーザの操作によって、タイマー設定が行われる（Ｓ３２）。具体的には、ユーザによって分設定ボタン２８が押されて（Ｓ３４）、これにより、計時装置の分カウントアップが行われる（Ｓ３６）。例えば、タイマーを１０分と設定するには、分設定ボタン２８を１０回押せばよい。次に秒設定が必要なときは、秒設定ボタン３０が押され（Ｓ３８）、これにより計時装置の秒カウントアップが行われる（Ｓ４０）。【００７９】
例えば、１００秒のタイマー設定を行うには、１００秒＝１分４０秒であるので、分設定ボタン２８を１回押して分カウントを１だけアップさせ、次に秒設定ボタン３０を４０回押す。４０回押すのに代えて、長押しすれば、長押しの間、秒カウントアップは連続して行われるので、秒カウントアップが４０まで進んだところで長押しをやめるものとしてもよい。長押し操作は、分設定ボタン２８でも行うことができる。【００８０】
このようにしてタイマー設定が完了すると、そこで、ユーザが筆記具押込を行う（Ｓ４２）と、タイマー機能が作動を開始する。ここで筆記具押込とは、Ｓ１６で説明した内容と同じである。【００８１】
筆記具押込が行われるとＳ４４において、押付力の時系列状態の判断が行われ、その判断に従って、タイマーのカウントダウンのスタートか、あるいはストップかが行われる。押込力の時系列状態の判断は、Ｓ２０で説明したのと同様に、押込力検出の回数を数えることでもよく、あるいは、押込検出の直前の計時状態を用いて、その１つ前の押込検出は何の処理のためかを判断するものとしてもよい。【００８２】
具体的には、タイマー設定の状態から最初に筆記具押込が行われたと判断されると、タイマーのカウントダウンのスタートが行われる。つまりタイマーが残り時間を示すように、時間経過とともに減算が開始する。また、カウントダウンのスタートが行われた後で、次に筆記具押込が行われたと判断されると、カウントダウンのストップが行われる。すなわちタイマーの減算がそこで一旦停止する。そして、タイマー減算のストップが行われた後で、次に筆記具押込が行われたと判断されると、カウントダウンが再開する。すなわち、タイマーの計時がその直前の残り時間状態をスタート時点として、それに減算されてカウントダウンが行われる。このように、押込力検出の順序、すなわち時系列状態に応じて、ユーザの筆記具押込による操作意思が判断される。【００８３】
そして、タイマーのカウントがゼロ秒、つまり残り時間が尽きると、ブザー８８が注意音を出力してユーザに知らせることが行われる（Ｓ４６）。ブザー８８の注意音を止めるには、ユーザが筆記具押込を行ってもよく（Ｓ４８）、オートストップ機能を設けて、予め定めた時間が経過するとブザー８８の出力を自動的に停止するものとしてもよい（Ｓ５２）。【００８４】
このようにして、ブザー８８の注意音が停止する（Ｓ５０）と、一連のタイマー機能の動作は終了し、次の処理がユーザによって選択される（Ｓ５４）。次の処理として、タイマーを現在の設定条件の下で再び作動させることを選択するには、Ｓ４２に戻って、筆記具押込を行えばよい。上記の例で、タイマー設定が１００秒とされている場合には、Ｓ５０の後で、筆記具押込を行うだけで、再びタイマーが残り時間１００秒の設定でカウントダウンを開始する。このようにして、１００秒の制限時間の下での筆記作業を繰り返し行なうことができる。【００８５】
次の処理として、タイマーの設定を変更することを選択するには、Ｓ３２に戻って、タイマーの再設定を行ってから、再び筆記具押込を行うことで、新しいタイマー設定の下でのカウントダウンをスタートさせることができる。また、次の処理としてリセットを行うことを選択するには、筆記具押込を長押し〔Ｓ５６〕とする。これによって、Ｓ２２に進んで、計時リセットが行われ、再びＳ１２に戻り、例えば、ストップウオッチ機能を用いることができるようになる。【００８６】
このようにしてリセット機能においても、ユーザの筆記具押込動作を計時装置の操作意思に解釈し直して、計時装置の作動が制御される。図１４はその様子を示すタイムチャートである。ここでは、図１３と同様に、横軸に時間経過をとり、縦軸に、分設定ボタン２８の押し操作、秒設定ボタン３０の押し操作、スイッチ部のオン・オフ状態、ブザー８８の出力状態、液晶ディスプレイ３４の表示状態をそれぞれ示したものである。【００８７】
図１４に示されるように、分設定ボタン２８の操作が行われたとき、秒設定ボタン３０の操作が行われたとき、スイッチ部が押込力を検出してオンされたときに、ブザー８８はその間注意音を出力する。そして、Ｓ４０で説明したように、分設定ボタン２８、秒設定ボタン３０は長押し操作も可能で、その場合は長押しの間、ブザー８８は注意音を連続して出力する。そして、Ｓ４６で説明したように、カウントがゼロ秒になると、ブザー８８は注意音を出力し、Ｓ４８で説明した筆記具押込の検出、またはＳ５２で説明したオートストップ機能が用いられるまで、ブザー８８は注意音を出力し続ける。【００８８】
そして、一連のタイマー機能の作用が終了し、次の処理として、Ｓ５６に説明したように、筆記具押込が長押しされると、リセット状態となる。リセット状態におけるブザー８８の出力の仕方は、図１３で説明した内容と同じである。【００８９】
上記では、スイッチ部は、クリックバネ６０と回路基板８０の電極パターン７０，７２の接触の有無でオン・オフが行われる。つまり、接触式のスイッチ部が用いられるものとして説明した。これを非接触式のスイッチ部を用いるものとしてもよい。【００９０】
図１５、図１６は、非接触式のスイッチ部を用いるときの構造例を説明する図である。これらの図では、計時装置付筆記用具１０において、筆記具ホルダ部を中心とした部分が抜き出されて示されている。図１５は、図示されていない筆記具８が押し込まれていない状態の様子を示す図で、図１６は筆記具８が押し込まれたときの状態の様子を示す図である。【００９１】
ここでは、筆記具ホルダ部４１の外周にくぼみ部１００が設けられ、これに対応して、フロントケース体１４にボール１０２と、押付バネ１０４を収納するくぼみが設けられる。また、筆記具ホルダ部４１の末端部２０の側の端部と、リアケース体１６との間には、筆記具ホルダ部４１を筆記先端部１８側に付勢させるためのコイルバネ１０６が配置される。そして、筆記具ホルダ部４１の末端部２０の側には、磁石１０８が取付けられ、これに対応して、回路基板８０には磁気センサ１１０が設けられる。【００９２】
図１５に示されるように、筆記具８がケース１２に対し押し込まれていない状態では、コイルバネ１０６の付勢力によって筆記具ホルダ部４１は筆記先端部１８側に押し付けられている。そして、ボール１０２は、押付バネ１０４によって筆記具ホルダ部４１のくぼみ部１００の中にはめ込まれた状態となっている。つまり、筆記具ホルダ部４１とフロントケース体１４とは係止状態となっている。そして、磁石１０８は磁気センサ１１０から離れているので、磁気センサ１１０はオフ状態である。【００９３】
図１６に示されるように、筆記具８がコイルバネ１０６の付勢力に抗して末端部２０の側に押し込まれ、押付力がある程度大きくなると、ボール１０２がくぼみ部１００から離れる。ボール１０２がくぼみ部１００から離れて、筆記具ホルダ部４１とフロントケース体１４との係止が解除されるときの変位量に相当する押込力は、予め定めた押込力閾値に設定される。このようにすることで、押込力閾値以下の押込力ではボール１０２によって筆記具ホルダ部４１とフロントケース体１４は係止状態のままで、押込力が押込力閾値を超えると
筆記具ホルダ部４１を末端部２０の側に移動させるものとできる。【００９４】
このように、押込力が押込力閾値を超えると、筆記具ホルダ部４１が末端部２０の側に移動し、磁石１０８が磁気センサ１１０に近接して磁気センサ１１０をオンにする。磁気センサ１１０の出力を図１１で説明したスイッチ部の出力と同様に処理することで、磁石１０８と磁気センサ１１０を非接触式のスイッチ部として用いることができる。なお、磁石と磁気センサに代えて、発光素子と受光素子を用いる非接触式スイッチ部とすることもできる。【００９５】
上記では、筆記具８を筆記具ホルダ部４０に固定するために固定用回転部材４８を用いるものとした。これに代えて、６角形の筆記具８の稜の部分に切刃を立てて、切刃で筆記具８を固定するものとしてもよい。図１７は、筆記具ホルダ部１２０から筆記先端部１８の側に延ばした延長部材１２１の先端に切刃１２２を設ける例の構造を説明する図である。ここでは、延長部材１２１の先端部分の内径側に、らせん状の切刃１２２が設けられる。らせん状の切刃１２２の有効径は、６角形の筆記具８の最大外形寸法よりも小さく、最少外形寸法よりも大きく設定することが好ましい。このようにすることで、切刃１２２による筆記具８の食い込みを筆記具８の先端部における稜部分のみとすることができる。【００９６】
筆記具ホルダ部１２０の外形は、図６等で説明したものと同様で、クリックバネ押付部等を備える。なお、ホルダハンドルは不要となり、またケース１２には、６角形の筆記具８の軸周りの回転を規制する案内は設けられない。【００９７】
これにより、図１７の矢印に示すように、６角形の筆記具８をケース１２の末端部２０の側から軸方向周りに回転させながら、筆記先端部１８側に進ませることで、筆記具８に切刃１２２を食い込ませながら筆記具８の先端を適当にケース１２の筆記先端部１８側に突き出させることができる。つまり、筆記具ホルダ部１２０の切刃１２２は、いわゆるネジ切りタップとして作用し、筆記具８の稜にらせんネジのくぼみ７を切りながら、筆記具８を固定して保持する機能を有する。この方法によれば、筆記具８が丸鉛筆であっても、外周全体にらせんネジが切られるが、筆記具８を固定して保持することができる。【００９８】
上記では、主として６角形の鉛筆を筆記具８として説明した。そのために、筆記具ホルダ部を筆記具着脱型の構成としてある。これに代えて、筆記具ホルダ部を筆記具に固定する構成とすることもできる。この場合には、筆記具ホルダ部を予め筆記具に接着材、あるいはネジ止め等でしっかり固定し、これをフロントケース体１４とリアケース体１６で軸方向移動自在に支持するように包み込めばよい。ホルダハンドルは不要となる。【００９９】
図１８は、筆記具６として芯３がノック部４の操作で繰り出されるいわゆるシャープペンシルを用いる計時装置付筆記用具１３０を示す図である。計時装置付筆記用具１３０においては、筆記具６の筒部５が筆記具ホルダ部１３２と接着材、ネジ止め等でしっかり固定される。そして、芯３が押し込まれると、筆記具ホルダ部１３２が軸方向に移動し、図７、図８で説明したスイッチ部の作用で、計時装置が作動することになる。この方法によれば、多様な筆記具に対応が可能となる。【０１００】
図１、図１８で説明した計時装置付筆記用具は、市販されている筆記具に、計時装置と筆記具ホルダ部とスイッチ部とを有するケースを付加した形式であり、広く各種の市販型筆記具に適用が可能である。この構成においては、市販されている筆記具を、筆記を行う筆記芯部を保持する芯部保持部材と考えれば、筆記具ホルダ部とは、芯部保持部材を保持して、ケースに対し軸方向に移動し、その移動をスイッチ部で検出して計時装置を作動させる構成となっている。【０１０１】
図１、図１８で説明した構成以外に、専用の筆記用具として構成することもできる。例えば、先端に筆記芯部としてのボールペン先を有するインク保持筒部を芯部保持部材とすることで、いわゆるボールペン形式の専用の計時装置付筆記用具を構成できる。また、先端に筆記芯部としての芯先を有し、末端に芯先を繰り出させるノック部を有するペンシル筒部を芯部保持部材とすることで、いわゆるシャープペンシル形式の専用の計時装置付筆記用具を構成できる。【０１０２】
図１９は、先端に筆記芯部としてのボールペン先を有するインク保持筒部を芯部保持部材とする計時装置付筆記用具１４０の構成を示す図である。ここでは、インク保持筒部１４２の先端に、インク保持筒部１４２に収容されているインクを染み出させて筆記対象媒体に筆記を行う筆記芯部であるボールペン先１４４が設けられ、インク保持筒部１４２の内部にインクがなくなれば全体が交換可能ないわゆる交換用ボールペン軸が芯部保持部材として用いられる。インク保持筒部１４２は、インクを収容するプラスチックの細長いパイプであり、軸方向の途中に、膨らみのある凸部外周部１４６が設けられている。【０１０３】
図１９の計時装置付筆記用具１４０におけるフロントケース体１５２とリアケース体１５４は、組み合わされてケースを構成する部材で、全体としての意匠等を考慮した専用のデザインで設計される。図１９の例では、ケースが２体ものとなっているが、これを１体ものとして設計することもできる。フロントケース体１５２とリアケース体１５４で構成されるケースの内部には、計時を表示する液晶ディスプレイ３４、電池９０、回路基板８０、クリックバネ６０等が収納される。クリックバネ６０に向かい合う回路基板８０の端部には電極パターンが設けられて、クリックバネ６０とともにスイッチ部を構成する。【０１０４】
筆記具ホルダ部１５６は、インク保持筒部１４２を保持し、その移動をクリックバネ６０に伝達する機能を有する部材である。筆記具ホルダ部１５６は、インク保持筒部１４２の外径よりもやや大きい内径を有し、その外形の末端部２０側にクリックバネ押付部１５８が設けられる。筆記具ホルダ部１５６は、インク保持筒部１４２と組み合わされたときに、その筆記先端部１８の側が、インク保持筒部１４２の凸部外周部１４６に突き当たるように配置される。これによって、筆記具ホルダ部１５６は凸部外周部１４６とクリックバネ６０との間に軸方向移動可能に配置されることになる。【０１０５】
したがって、クリックバネ６０は、芯部保持部材である交換用ボールペン軸を筆記先端部１８側に突き出す方向に付勢力を与えることができる。そして、付勢力に抗して押付力が筆記芯部であるボールペン先１４４に与えられて、ボールペン先１４４とともにインク保持筒部１４２がケースに対し末端部２０側に向かって軸方向に相対的に移動したことをクリックバネ６０と回路基板８０の端部の電極パターンで構成されるスイッチ部が検出することができ、その検出に従って計時装置を作動させることができる。スイッチ部による計時装置の作動は、図１２等で説明した内容と同じであるので、詳細な説明を省略する。【０１０６】
なお、インク保持筒部１４２に収容されているインクがなくなったときは、ケースの筆記先端部１８に設けられているキャップを外して、そのボールペン軸を引き出し、新しいボールペン軸と交換することができる。このように、交換可能なボールペン軸を用いる専用の計時装置付筆記用具１４０を構成することができる。【０１０７】
図２０は、交換用ボールペン軸に凸部外周部がなくても適用が可能な計時装置付筆記用具１６０の構成を示す図である。ここでは、インク保持筒部１４３の末端に押し駒１６６とクリックバネ押付部１６８とが設けられ、ケースの末端部にクリックバネ６０と、電極パターンを有する回路基板８１が配置される。【０１０８】
したがって、図１９で説明した構成と同様に、クリックバネ６０は、芯部保持部材である交換用ボールペン軸を筆記先端部１８側に突き出す方向に付勢力を与えることができる。そして、付勢力に抗して押付力が筆記芯部であるボールペン先１４４に与えられて、ボールペン先１４４とともにインク保持筒部１４２がケースに対し末端部２０側に向かって軸方向に相対的に移動したことをクリックバネ６０と回路基板８１の端部の電極パターンで構成されるスイッチ部が検出することができ、その検出に従って計時装置を作動させることができる。スイッチ部による計時装置の作動は、図１２等で説明した内容と同じであるので、詳細な説明を省略する。【０１０９】
図２１は、先端に筆記芯部としての芯先を有し、末端に芯先を繰り出させるノック部を有するペンシル筒部を芯部保持部材とする計時装置付筆記用具１７０の構成を示す図である。ここで、芯先１７４は、太さが例えば約０．５ｍｍ程度、長さが約６０ｍｍ程度の規格化された鉛筆芯である。【０１１０】
ペンシル筒部１７２は、適当な数の芯先１７４を収容し、ノック部１７６の操作によってその中の１本の芯先１７４を筆記先端部１８の側に繰り出し、繰り出しを止めるとその状態でその１本の芯先１７４の位置を固定する機構を内蔵する細長い筒部である。したがって、繰り出しを行っていない状態では、芯先１７４はペンシル筒部１７２と一体となって移動することになる。ノック部１７６は、ユーザの操作によって進退させることができる部材で、この進退によってペンシル筒部１７２に内蔵される機構を作動させて、ペンシル筒部１７２の中に収容される１本の芯先１７４を繰り出させる芯先繰り出し操作部である。【０１１１】
図２１の計時装置付筆記用具１７０におけるフロントケース体１７８とリアケース体１８０は、組み合わされてケースを構成する部材で、全体としての意匠等を考慮した専用のデザインで設計される。図１９で説明したのと同様に、２体ものとなっているケースを１体ものとして設計することもできる。フロントケース体１７８とリアケース体１８０で構成されるケースの内部には、計時を表示する液晶ディスプレイ３４、電池９０、回路基板８０、クリックバネ６０等が収納される。クリックバネ６０に向かい合う回路基板８０の端部には電極パターンが設けられて、クリックバネ６０とともにスイッチ部を構成する。【０１１２】
そして、クリックバネ押付部１８２は、ペンシル筒部１７２の外周から径方向に張り出し、軸方向に突き出し、クリックバネ６０に向かい合う部材である。【０１１３】
したがって、図１９で説明した構成と同様に、クリックバネ６０は、芯部保持部材であるペンシル筒部１７２を筆記先端部１８側に突き出す方向に付勢力を与えることができる。そして、付勢力に抗して押付力が筆記芯部である芯先１７４に与えられて、芯先１７４とともにペンシル筒部１７２がケースに対し末端部２０側に向かって軸方向に相対的に移動したことをクリックバネ６０と回路基板８０の端部の電極パターンで構成されるスイッチ部が検出することができ、その検出に従って計時装置を作動させることができる。スイッチ部による計時装置の作動は、図１２等で説明した内容と同じであるので、詳細な説明を省略する。【０１１４】
なお、ペンシル筒部１７２に収容されている芯先１７４がなくなったときは、例えば、ノック部１７６をペンシル筒部１７２の末端から取外し、ペンシル筒部１７２の内部空間に新しい芯先１７４を補充することができる。このように、ノック部１７６の操作によって芯先１７４を繰り出すことができるペンシル筒部１７２を用いる専用の計時装置付筆記用具１７０を構成することができる。【０１１５】
図１９から図２１においては、スイッチ部として接触式の構成を説明したが、これを図１５、図１６で説明した磁石と磁気センサを用いる非接触式のスイッチ部とすることもできる。また、発光素子と受光素子を用いる非接触式スイッチ部とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明に係る計時装置付筆記用具は、計時装置を用いて筆記を行う場合において、鉛筆その他の筆記具に広く適用が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年6月8日(2011.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記を行う筆記芯部を保持する芯部保持部材と、
芯部保持部材を軸方向に移動可能に保持し、外周の一部に把持部を有するケースと、
ケースに設けられ表示部を有する計時装置と、
芯部保持部材をケースの筆記先端部側に突き出す方向に付勢力を与える付勢手段と、
付勢力に抗して押付力が筆記芯部に与えられて、筆記芯部とともに芯部保持部材がケースに対し筆記先端部側の反対側の端部である末端部側に向かって軸方向に相対的に移動したことを検出して計時装置を作動させるスイッチ部と、
を備え、
筆記を行う際に筆記芯部に与えられる押付力について、ユーザが筆記する意思でなく、計時装置を操作したい意思を有することが判別することができる閾値を押付力閾値として、
スイッチ部は、
押付力が押付閾値を超えるときの時系列の状態または継続時間の状態の区別に基いて、計時装置をスタートまたはストップまたはリセットのいずれか１を行わせることを特徴とする計時装置付筆記用具。
【請求項２】
請求の範囲１に記載の計時装置付筆記用具において、
スイッチ部は、
押付力が押付力閾値を超えるときに作動することを特徴とする計時装置付筆記用具。
【請求項３】
請求の範囲１に記載の計時装置付筆記用具において、
計時装置は、
スタートまたはストップまたはリセットまたは減算タイマーがゼロとなったときの少なくとも１つの状態について、視覚的注意表示または聴覚的注意表示または振動的注意表示を行うことを特徴とする計時装置付筆記用具。
【請求項４】
請求の範囲１に記載の計時装置付筆記用具において、
芯部保持部材は、先端に筆記芯部としてのボールペン先を有するインク保持筒部であることを特徴とする計時装置付筆記用具。
【請求項５】
請求の範囲１に記載の計時装置付筆記用具において、
芯部保持部材は、筆記芯部としての先端の芯先と、芯先を繰り出させるノック部とを有するペンシル筒部であることを特徴とする計時装置付筆記用具。
【請求項６】
請求の範囲１に記載の計時装置付筆記用具において、
芯部保持部材は、中心に筆記芯部を含む６角形の外形を有し、軸方向の断面について６角形の向かい合う稜の間の差し渡し距離である最大外形寸法と、６角形の向かい合う辺の間の平行間隔距離である最小外形寸法とを有する６角形筆記具であり、
芯部保持部材を保持する筆記具ホルダ部であって、６角形筆記具を着脱自在に挿入でき挿入後固定する着脱型ホルダ部を備え、
６角形筆記具が筆記具ホルダ部に一体化固定された状態で、付勢手段は、筆記具ホルダ部を介して６角形筆記具をケース筆記先端部側に突き出す方向に付勢力を与え、スイッチ部は、筆記具ホルダ部を介して６角形筆記具がケースに対し末端部側に向かって軸方向に相対的に移動したことを検出して計時装置を作動させることを特徴とする計時装置付筆記用具。
【請求項７】
請求の範囲６に記載の計時装置付筆記用具において、
筆記具ホルダ部は、
６角形筆記具の最大外形寸法よりも大きな内径を有するホルダ本体と、
ホルダ本体に一体的に取付けられ、６角形筆記具の最大外形寸法よりも大きい内径を有する広径部と、最大外形寸法よりも小さく最小寸法よりも大きい内径を有する細径部とを有し、６角形筆記具の断面について向かい合う辺を細径部に合わせるときは６角形筆記具を軸方向に移動自在に挿入でき、挿入後に６角形筆記具の断面について向かい合う稜を細径部に合わせると６角形筆記具を固定することができる固定用回転部材と、
ホルダ本体に設けられ、ホルダ本体と共に固定用回転部材を軸方向周りに回転させるために用いられるホルダハンドルと、
を含むことを特徴とする計時装置付筆記用具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る計時装置付筆記用具は、筆記を行う筆記芯部を保持する芯部保持部材と、芯部保持部材を軸方向に移動可能に保持し、外周の一部に把持部を有するケースと、ケースに設けられ表示部を有する計時装置と、芯部保持部材をケースの筆記先端部側に突き出す方向に付勢力を与える付勢手段と、付勢力に抗して押付力が筆記芯部に与えられて、筆記芯部とともに芯部保持部材がケースに対し筆記先端部側の反対側の端部である末端部側に向かって軸方向に相対的に移動したことを検出して計時装置を作動させるスイッチ部と、を備え、筆記を行う際に筆記芯部に与えられる押付力について、ユーザが筆記する意思でなく、計時装置を操作したい意思を有することが判別することができる閾値を押付力閾値として、スイッチ部は、押付力が押付閾値を超えるときの時系列の状態または継続時間の状態の区別に基いて、計時装置をスタートまたはストップまたはリセットのいずれか１を行わせることを特徴とすることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、本発明に係る計時装置付筆記用具において、スイッチ部は、押付力が押付力閾値を超えるときに作動することが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上記構成により、計時装置付筆記用具は、筆記を行う筆記芯部を保持する芯部保持部材を軸方向に移動可能に保持し、把持部を有するケースに表示部を有する計時装置が設けられる。そして、芯部保持部材は、付勢手段によってケースの筆記先端部側に突き出す方向に付勢力を与えられ、その付勢力に抗して押付力が筆記芯部に与えられると、筆記芯部とともに芯部保持部材がケースに対し軸方向に相対的に移動したことをスイッチ部が検出して計時装置を作動させる。つまり、筆記芯部をケースに対し軸方向に移動させれば、自動的に計時装置が作動する。例えば、ケースの把持部を持って、筆記芯部を筆記媒体に向かって押し付ければ、付勢力に抗して押付力が与えられ、芯部保持部材がケースに対し軸方向に移動するので、これにより自動的に計時装置が作動する。したがって、計時装置を用いて筆記を行う場合において、計時装置の作動を簡単に行わせることができる。
また、スイッチ部は、押付力が押付閾値を超えるときの時系列の状態または継続時間の状態に基いて、計時装置をスタートまたはストップまたはリセットさせる。筆記具の押付動作そのものは単純であるので、その単純動作のみで計時装置のいくつかの作動モードを行わせることができない。そこで、押付動作の時系列の状態、例えば、押付動作の順序で、スタート、ストップ、リセットを区別する。あるいは、押付動作の継続時間の状態、例えば、押付時間の長さで、スタート、ストップ、リセットを区別する。このようにして、単純な押付動作の組合せで、計時装置のスタート、ストップ、リセットを行わせることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2010064314.tif 000024
2010064314.tif 000025
2010064314.tif 000026
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