組合せ玩具
【課題】第１の形象玩具の電源に、第２の形象玩具の電源から容易かつ比較的短時間の充電を実現する。
【解決手段】第１の形象玩具１および第２の形象玩具２を備える。第１の形象玩具１は、電源１１と、電源１１に充電するための充電部１３と、電源１１から供給される電力で作動する音声出力部１５と、電源１１の電力の残量を監視する電源監視回路１４とを有する。第２の形象玩具２は、電源１７と、この電源１７に充電するとともに電源１７の電力を第１の形象玩具１の充電部１３を介して放電するための充放電部１９とを有する。そして、第２の形象玩具２の電源１７は有機ラジカル二次電池を有する。
【解決手段】第１の形象玩具１および第２の形象玩具２を備える。第１の形象玩具１は、電源１１と、電源１１に充電するための充電部１３と、電源１１から供給される電力で作動する音声出力部１５と、電源１１の電力の残量を監視する電源監視回路１４とを有する。第２の形象玩具２は、電源１７と、この電源１７に充電するとともに電源１７の電力を第１の形象玩具１の充電部１３を介して放電するための充放電部１９とを有する。そして、第２の形象玩具２の電源１７は有機ラジカル二次電池を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の形象玩具同士が接近または接触することにより、一方の形象玩具を他方の形象玩具に反応させて動作させるとともに、他方の形象玩具から一方の形象玩具に電気エネルギーを伝達する組合せ玩具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一組の玩具において、一方の玩具内にセンサーを内蔵して、一方の玩具を他方の玩具を近づけたり接触したりすることで他方の玩具に反応させて動作させるものは数多く知られている。例えば、一方の玩具にはアンテナ、受信部、メモリ部、情報出力部を有し、他方の玩具にアンテナと無線発信回路を内蔵する組合せ玩具の構成が特許文献１に開示されている。この玩具では、玩具と玩具を互いに接近させることによって、一方の玩具が他方の玩具を識別してその情報に基づいて形象玩具を反応させて遊ぶことができる。
【０００３】
また、従来の組み合わせ玩具としては、ぬいぐるみの口に磁気センサーが設けられ、磁石を内蔵して食べ物を模した食物玩具を口に近づけたときに、音声回路が作動して音声を発する動物鳴き声おもちゃの構成が特許文献２に開示されている。この組み合わせ玩具では、ぬいぐるみに食物玩具を与えることで、ぬいぐるみを反応させて楽しむことができる。
【０００４】
また、他方の玩具にドットコードが設けられ、一方の玩具に内蔵されたドットコードリーダーによって他方の玩具のドットコードを読み取ることで、他方の玩具が何であるかを判断して、一方の玩具が音声を出力する組合せ玩具の構成が特許文献３に開示されている。これらの玩具によれば、ぬいぐるみ玩具に与えられた食物玩具が何であるかをぬいぐるみ玩具が認識して、与えられた食物玩具に関連する音声を出力して擬似的な対話を楽しむことができる。
【０００５】
また、一方の装飾具には給電用バッテリーと給電用コネクタが設けられ、他方の装飾具には充電用コネクタと充電式電池と動作部および／または作動部が設けられた一組の装飾具の組合せからなる充電式の装飾具が特許文献４に開示されている。これは２つの装飾具を嵌合させることで、一方の装飾具の給電用バッテリーによって他方の装飾具の充電式電池を充電することで、繰り返して遊びを楽しむことができる。
【特許文献１】特開２０００−９３６６４号公報
【特許文献２】特開２００３−７１１４１号公報
【特許文献３】特開２００５−３４４４４号公報
【特許文献４】実開平６−４１７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１等の従来の組合せ玩具は、一方の形象玩具に電池が内蔵され、他方の形象玩具の情報を読み取るために、読み取り側である一方の形象玩具の電池が消耗した際、電池として一次電池が用いられている場合には電池交換、または二次電池が用いられている場合には充電を行う必要があった。
【０００７】
また、一方の形象玩具と他方の形象玩具にそれぞれ二次電池が内蔵される組合せ玩具では、一方側の電池から他方側の電池に充電するのに比較的長い時間を要するので、これらの形象玩具を接触させ続ける時間が長くなってしまう不都合がある。したがって、このような構成は、形象玩具を接触させ続ける時間が比較的長くなる取り扱いであっても支障がない用途に制約されてしまう。
【０００８】
また、一方の形象玩具の電源を充電する他方の形象玩具の電源にキャパシタ（コンデンサ）が用いられる構成では、キャパシタの容量が小さすぎるので、他方の形象玩具を多数回、または多くの他の形象玩具を用いて、一方の形象玩具の電源への充電を完了する必要があり、取り扱いが煩雑になる不都合がある。
【０００９】
そこで、本発明は、電源をそれぞれ有する第１および第２の形象玩具を組み合わせることで、第２の形象玩具に内蔵された電源から第１の形象玩具に内蔵された電源を比較的短時間で充電し、電池交換を不要とし容易に充電を行うことができる組み合わせ玩具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するため、本発明に係る組み合わせ玩具は、電源と、電源に充電するための充電手段と、電源から供給される電力で作動する出力手段と、電源の電力の残量を監視する電源監視回路とを有する第１の形象玩具と、
電源と、この電源に充電するための充電手段と、第１の形象玩具の充電手段を介して放電するための放電手段とを有する第２の形象玩具とを備える。そして、第２の形象玩具の電源は有機ラジカル二次電池を有している。
【００１１】
以上のように構成された本発明の組み合わせ玩具によれば、第１の形象玩具と第２の形象玩具とを組み合わせることで、第１の形象玩具の電源に、第２の形象玩具の電源が有する有機ラジカル二次電池から容易に充電され、有機ラジカル二次電池の高速放電能によって比較的短時間の充電が実現される。
【００１２】
また、本発明に係る組み合わせ玩具は、電源と、この電源の電力を第２の形象玩具の充電手段を介して放電するための放電手段とを有し、第２の形象玩具の電源に充電するための第３の形象玩具を備えてもよい。この組み合わせ玩具によれば、第３の形象玩具の電源からの電力を、第２の形象玩具を介して、第１の形象玩具に伝達することが可能になり、組み合わせ玩具による遊び方を更に拡張することが可能になる。
【００１３】
なお、本発明において用いられる有機ラジカル電池は、活物質である有機ラジカル化合物の酸化還元反応を用いる電池を指している。
【００１４】
また、本発明では便宜上、人形玩具と称するが、本発明における人形玩具は、人や鳥等の動物、植物や、ロボットや乗り物等の形態も含めて指している。また、本発明において服飾玩具とは、人形玩具に装着される衣服や装身具（アクセサリー）を含めて指している。また、付属玩具とは、人形玩具に装着される例えば武器等の道具を含めた付属品や、ロボットや乗り物等に接続される接続部品を含めて指している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１の形象玩具と第２の形象玩具とを組み合わせて用いることで、第１の形象玩具の電源に、第２の形象玩具の電源が有する有機ラジカル二次電池から容易に充電し、有機ラジカル二次電池の高速放電能によって比較的短時間の充電を実現することができる。したがって、組み合わせ玩具による遊び方を拡張することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
［１］組み合わせ玩具
まず、本発明に係る組み合わせ玩具の基本構成について説明する。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１は、本実施形態の組み合わせ玩具の一例を示す。図１に示すように、本実施形態の組み合わせ玩具は、第１の形象玩具１と、第１の形象玩具１を充電するための第２の形象玩具２とを備えている。また、本実施形態の組み合わせ玩具は、第２の形象玩具２を充電するための第３の形象玩具３を備えている。
【００１９】
第１の形象玩具１は、くまを模したぬいぐるみである人形玩具である。また、第２の形象玩具２は、人形玩具に応じた種々の食べ物を模した食物玩具である。そして、本実施形態の組み合わせ玩具は、食物玩具を人形玩具に模擬的に食べさせて遊ぶ組み合わせ玩具である。また、第３の形象玩具３は、第２の形象玩具２を収納する収納庫玩具、例えば冷蔵庫玩具として構成されている。
【００２０】
第１の形象玩具１は、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を有する電源１１と、この電源１１を充電するための充電回路１２および充電コネクタからなる充電部１３と、電源１１の残存容量を監視する電源監視回路１４と、この電源監視回路１４による検出結果に基づいて出力を行う出力手段としての音声出力部１５とを備えている。
【００２１】
第２の形象玩具２は、有機ラジカル二次電池からなる電源１７と、この電源１７に充電するとともに電源１７の電力を第１の形象玩具１の充電部１３を介して放電するための充放電回路１８および充放電用コネクタからなる充放電部１９とを備えている。また、第１の形象玩具１である人形玩具の口部分の近傍には、第２の形象玩具２の充放電部１９が当接される充電部１３、および音声出力部１５が配置されている。
【００２２】
なお、第２の形象玩具２は、電源１７に充電するための充電回路および充電用コネクタからなる充電部と、電源１７の電力を第１の形象玩具１の充電部１３を介して放電するための放電回路および放電用コネクタからなる放電部とをそれぞれ独立して備える構成が採られてもよい。
【００２３】
第３の形象玩具３は、例えば交流電源（不図示）に電気的に接続された電源２１と、この電源２１の電力を第２の形象玩具２の充放電部１９に伝達するための放電回路２２および放電コネクタからなる放電部２３とを備えている。
【００２４】
図１は上述の構成において、第２の形象玩具２の電源１７から第１の形象玩具１の電源１１に電力を伝達する例を示す。上述した組み合わせ玩具によれば、食物玩具を人形玩具の口に当接させることで、食物玩具側に設けられた充放電部１９と人形玩具側に設けられた充電部１３を通じて、食物玩具の電源１７に蓄えられた電力を人形玩具側の電源１１に充電することができる。
【００２５】
また、人形玩具は、電源１１の充電が完了したことを電源監視回路１４が検出したときに、この検出結果に基づいて音声出力部１５によって、例えば「もう食べられないよ」等の音声を再生させて充電が完了したことを知らせることができる。同様に、人形玩具は、電源１１の電力の残存容量が消耗してしまう間際であることを電源監視回路１４が検出したときに、音声出力部１５から例えば「おなかが空いたよ」等の音声を再生させて、充電を促すことができる。
【００２６】
また、第２の形象玩具２は、第３の形象玩具３である収納庫玩具に収納され、食物玩具の充放電部１９が、収納庫玩具の放電部２３に当接されることで、電源２１から食物玩具の電源１７に充電することができる。
【００２７】
なお、第１の形象玩具１は、電源１１が、有機ラジカル二次電池を有する構成が採られてもよく、また第３の形象玩具３の電源２１が、有機ラジカル二次電池を有し、他の充電機器で充電されるように構成されてもよい。
【００２８】
また、第１の形象玩具１と第２の形象玩具２との間、第２の形象玩具２と第３の形象玩具３との間において、放電部と充電部とが非接触方式で充電を行う構成が採られてもよい。また、第１の形象玩具１は、音声出力部１５が、人形玩具を動作させる駆動機構と連動して音声を出力するように構成されることで、人形玩具の空腹感や満腹感をより一層現実的に表現することができる。なお、出力手段としては、音声出力部や駆動機構に限られず、例えば発光ダイオードによる発光等の他の出力形態が採られてもよい。また、人形玩具の形態としては、動物に限らず、例えばロボット玩具や乗り物等でもよいことは勿論である。さらに、本実施形態の組み合わせ玩具は、充電動作と同時に食物玩具の集積回路等に記憶されていた情報が人形玩具に読み込まれるように構成することで、例えば食物玩具の種類等に応じて、人形玩具の音声出力部１５の動作を変化させてもよい。
【００２９】
［２］薄型の有機ラジカル二次電池
次に、本実施形態の組み合わせ玩具の電源に用いられる有機ラジカル二次電池について説明する。図２は有機ラジカル二次電池を示す斜視図であり、図３は、有機ラジカル二次電池を示す分解斜視図である。
【００３０】
有機ラジカル二次電池１０５の基本構成は、安定ラジカル化合物を正極活物質としたラジカル正極２０２と、多孔質ポリプロピレンやセルロースなどからなるセパレータ２０３と、金属リチウムなどからなる負極２０４と、正極２０２に接続された正極リード２０５と、負極２０４に接続された負極リード２０６と、電解液（不図示）と、これらを封止する一対の外装用フィルム２０１とを備えて構成されている。外装用フィルム２０１としては、水蒸気透過性が低いアルミラミネートフィルムなどが使用される。
【００３１】
ラジカル正極
ラジカル正極２０２における正極活物質として、還元状態において式（１）で表わされるニトロキシドラジカル基、酸化状態において式（２）で表わされるオキソアンモニウム（ニトロキシドカチオン）基を部分構造として分子中に有するニトロキシドラジカルポリマーを用いることができる。
【００３２】
【化１】
【００３３】
これらのニトロキシドラジカルポリマーの代表的な構造の例を以下に示す。
【００３４】
【化２】
【００３５】
ニトロキシドラジカルポリマーの重量平均分子量は、５００以上であることが好ましく、さらには５０００以上であることがより好ましい。これは、重量平均分子量が５００以上であると電池用電解液に溶解しづらくなり、さらに重量平均分子量５０００以上になるとほぼ不溶となるからである。重合体の形状としては、鎖状、分岐状、網目状のいずれでもよい。また、架橋剤で架橋したような構造でもよい。
【００３６】
また、ニトロキシドラジカルポリマーは、単独で用いることができるが、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、他の活物質と組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
また、ニトロキシドラジカルポリマーを用いて電極を形成する場合に、インピーダンスを低下させる目的で、導電補助剤を混合させることもできる。導電付与剤の材料としては、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック等の炭素質微粒子、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアセン等の導電性高分子が挙げられる。
【００３８】
また、必要に応じて、ニトロキシドラジカルポリマー、導電付与剤の結びつきを強めるために、結着剤を用いることもできる。このような結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフロライド−テトラフルオロエチレン共重合体、スチレン・ブタジエン共重合ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、各種ポリウレタン等の樹脂バインダーが挙げられる。
【００３９】
ラジカル正極は、正極集電体上に形成することができる。正極集電体としては、ニッケルやアルミニウム、銅、金、銀、アルミニウム合金、ステンレス、炭素等からなる箔、金属平板状を用いることができる。
【００４０】
負極
負極２０４としては、リチウム金属、リチウム合金や、黒鉛などの炭素材料を用いることができる。これらの形状としては特に限定されるものではなく、例えば、薄膜状、粉末を固めたもの、繊維状のもの、フレーク状のもの等であってもよい。また、これらの負極活物質を単独、もしくは組み合わせて使用することができる。
【００４１】
負極の各構成材料間の結びつきを強めるために、結着剤を用いることもできる。このような結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフロライド−テトラフルオロエチレン共重合体、スチレン・ブタジエン共重合ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、部分カルボキシ化セルロース、各種ポリウレタン等が挙げられる。
【００４２】
負極は、ニッケルやアルミニウム、銅、金、銀、アルミニウム合金、ステンレス、炭素等からなる箔、金属平板などの上に形成されたものを用いることができる。
【００４３】
電解質
電解質は、負極２０４と正極２０２の両極間の荷電担体輸送を行うものであり、一般には２０℃で１０-5〜１０-1Ｓ／ｃｍのイオン伝導性を有していることが好ましい。電解質としては、例えば電解質塩を溶剤に溶解した電解液を利用することができる。電解質塩として、例えばＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2、ＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ2）3、ＬｉＣ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3等の従来公知の材料を用いることができる。
【００４４】
電解液に溶剤を用いる場合、溶剤としては例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の有機溶媒を用いることができる。これらの溶剤を単独もしくは２種類以上を混合して用いることもできる。
【００４５】
さらに、電解質として固体電解質を用いることもできる。これら固体電解質に用いられる高分子化合物としては、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−モノフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン三元共重合体等のフッ化ビニリデン系重合体や、アクリロニトリル−メチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル−エチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル−エチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル−メタクリル酸共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ビニルアセテート共重合体等のアクリルニトリル系重合体、さらにポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体、これらのアクリレート体やメタクリレート体の重合体などが挙げられる。これらの高分子化合物に電解液を含ませてゲル状にしたものを用いても、高分子化合物のみをそのまま用いてもよい。
【００４６】
セパレータ
ラジカル正極、および負極が接触しないようにポリエチレン、ポリプロピレン等からなる多孔質フィルム、セルロース膜、不織布などのセパレータ２０３を用いることもできる。
【００４７】
電池形状
本発明において、有機ラジカル二次電池の形状は特に限定されるものではなく、従来公知のものを用いることができる。電池形状としては、例えば円筒型、角型、コイン型、およびシート型（フィルム型）等が挙げられる。このような電池は、上述した正極、負極、電解質、セパレータなどを、電極積層体あるいは巻回体を金属ケース、樹脂ケース、あるいはアルミニウム箔などの金属箔と合成樹脂フィルムからなるラミネートフィルム等によって封止することによって作製される。しかしながら、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。薄くしやすいという観点から、電池形状は、ラミネートフィルムによって封止されたフィルム型等を採ることが好ましい。
【００４８】
[３]有機ラジカル二次電池の作製例
次に、有機ラジカル二次電池の作製例について説明する。
【００４９】
（ラジカルポリマーの合成例）
上記式（５）で表されるラジカルポリマーの合成例を以下に示す。
まず、モノマー（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−ビニルオキシ−１−オキシル）を合成した。このモノマーの合成は、イリジウム触媒存在下、相当するラジカルを有するアルコールと酢酸ビニルを加熱還流する方法を用いて行った。具体的には、ジャーナル オブ ジ アメリカン ケミカル ソサエティ(Journal of The American Society、１２４巻，１５９０〜１５９１頁（２００２年）、石井康敬ら)や特開２００３−７３３２１公報に記載の方法に従って、モノマーを合成した。
【００５０】
次に、この２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−ビニルオキシ−１−オキシル（モノマー）の重合を、下記式（８）で表される反応により行った。その具体的な方法について以下に示す。
【００５１】
【化３】
【００５２】
微粉化した上述のラジカルポリマーを１．６８ｇ、炭素粉末（ＶＧＣＦ；昭和電工社製）を０．６ｇ、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ；ダイセル社製）を９６ｍｇ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；ダイキン工業社製）を２４ｍｇと、水７．２ｍＬをホモジナイザーにて攪拌することにより、均一なスラリー状に調整した。このスラリーを電極作製用コーターにて、アルミ箔（厚さ２０μｍ：正極の集電体層）上に塗布し、さらに８０℃で３分間、乾燥して厚さ１００μｍのラジカル正極層を形成した。
【００５３】
次に、このようにして形成された正極を２０×２０ｍｍの正方形に打ち抜いた。この正極のアルミ箔面に、長さ３ｃｍ、幅０．５ｍｍのニッケルリードを溶接した。また、リチウム貼り合わせ銅箔（リチウム厚３０μｍ）を正極同様に２０×２０ｍｍの正方形に打ち抜いて金属リチウム負極とし、長さ３ｃｍ、幅０．５ｍｍのニッケルリードを銅箔面に溶接した。正極、多孔質ポリプロピレンセパレータ（２５×２５ｍｍの正方形）、負極の順に、ラジカル正極層と金属リチウム負極とを対峙する向きで重ね合わせニッケルリード付電極対とした。
【００５４】
続いて、２枚の熱融着可能なアルミラミネートフィルム（縦４０ｍｍ×横４０ｍｍ×厚さ０．７６ｍｍ）の三方を熱融着することで、袋状のケースを形成し、ニッケルリード付電極対をこのケース内に収容した。電解液［１．０ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ6電解質塩を含むエチレンカーボネート（ＥＣ）／ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の混合溶液（混合比ＥＣ：ＤＥＣ＝３：７）］をアルミラミネートケースの中に０．５ｍｌ収容した。このとき、ニッケルリード付電極のニッケルリードの端部を、１ｃｍ程度だけケースの外に引き出し、アルミラミネートケースの未溶着の一辺を熱融着した。これにより、電極と電解液をアルミラミネートケース中に完全に密閉した。
【００５５】
以上のように薄型の有機ラジカル二次電池（縦４０ｍｍ×横４０ｍｍ×厚さ０．４ｍｍ）を作製した。この二次電池を１００ｍＡで３０秒間の充電を行った後に、０．１ｍＡの定電流で放電した。その結果、平均電圧３．５Ｖで５時間の放電を行った（エネルギー量１．８ｍＷｈ）。
【００５６】
上述したように、本実施形態の組み合わせ玩具によれば、第１の形象玩具１と第２の形象玩具２とを組み合わせて用いることで、第１の形象玩具１の電源１１に、第２の形象玩具２の電源１７が有する有機ラジカル二次電池１０５から容易に充電し、有機ラジカル二次電池１０５の高速放電能によって比較的短時間の充電を実現することができる。加えて、第２の形象玩具２と第３の形象玩具３とを組み合わせて用いることで、第３の形象玩具３の電源２１から、第２の形象玩具２の電源１７が有する有機ラジカル二次電池１０５に容易に充電し、有機ラジカル二次電池１０５の高速充電能によって比較的短時間の充電を実現することができる。したがって、この組み合わせ玩具によれば、複数の形象玩具を組み合わせる遊び方を拡張することが可能になる。
【００５７】
また、本実施形態の組み合わせ玩具によれば、第２の形象玩具２の電源１７が有機ラジカル二次電池１０５を備えることで、薄型、小型、軽量であり、高速な充電放電が可能な組み合わせ玩具用の電源を提供できる。有機ラジカル二次電池は、正極活物質のゲル化による柔軟性により、多様な電池形状を採ることが可能であるので、種々の形状をもつ形象玩具に対応する電源としては最適である。また、有機ラジカル二次電池は、薄型形状に構成することも可能であるため、第２の形象玩具２をカード形状に構成することもできる。
【００５８】
以上のように構成された本実施形態の組み合わせ玩具について、更に具体的な構成を説明する。
【００５９】
（第１の実施形態）
本実施形態の組み合わせ玩具は、図４に示すように、第１の形象玩具１としての人形玩具と、この人形玩具に対応する第２の形象玩具２としての食物玩具と、この食物玩具を必要に応じて収納する第３の形象玩具３としての冷蔵庫玩具とを備えている。
【００６０】
人形玩具は、くまを模したぬいぐるみとされ、電気二重層キャパシタからなる電源１１と、充電回路１２および充電コネクタを有する充電部１３と、電源監視回路１４と、音声出力部１５とを備えている。そして、人形玩具は、ぬいぐるみの口部分に充電部１３および音声出力部１５が配置されている。なお、人形玩具の電源１１は、有機ラジカル二次電池１０５を有する構成が採られてもよい。
【００６１】
食物玩具は、有機ラジカル二次電池１０５を有する電源１７と、この電源１７に充電するとともに人形玩具の充電部１３を介して放電するための充放電回路１８と充放電用コネクタとを有する充放電部１９とを備えている。また、人形玩具には、口部分に、充電部１３と音声出力部１５が配置されている。
【００６２】
冷蔵庫玩具は、例えば交流電源（不図示）に電気的に接続された電源２１と、この電源２１の電力を食物玩具の充放電部１９に伝達するための放電回路２２および放電コネクタとを有する放電部２３とを備えている。また、冷蔵庫玩具は、食物玩具を収納する複数の収納室２５を有しており、この収納室２５に、食物玩具の充放電部１９が電気的に接続される放電部２３が配置されている。
【００６３】
以上のように構成された組み合わせ玩具では、食物玩具の電源１７から人形玩具の電源１１に電力を伝達する際に、食物玩具を人形玩具の口に当接させることで、食物玩具側の充放電部１９と人形玩具側の充電部１３を通じて、食物玩具の電源１７に蓄えられた電力を使って人形玩具側の電源１１を比較的高速に充電することができる。
【００６４】
また、人形玩具は、電源１１の充電が完了したことを電源監視回路１４が検出したときに、この検出結果に基づいて音声出力部１５によって、例えば「もう食べられないよ」等の音声を再生させて充電が完了したことを知らせることができる。同様に、人形玩具は、電源１１の電力の残存容量が消耗してしまう間際であることを電源監視回路１４が検出したときに、この検出結果に基づいて、音声出力部１５から例えば「おなかが空いたよ」等の音声を再生させて、電源１１の充電を促すことができる。
【００６５】
また、食物玩具は、人形玩具の電源１１を充電した後、冷蔵庫玩具の収納室２５に収納されることで、冷蔵庫玩具の電源２１によって有機ラジカル二次電池１０５が比較的高速に充電され、人形玩具の電源１１を繰り返し充電することが可能になる。したがって、本実施形態の組み合わせ玩具において、食物玩具の有機ラジカル二次電池１０５は、冷蔵庫玩具の電源２１から、人形玩具の電源１１への電力の伝達を仲介するように機能する。
【００６６】
なお、上述した実施形態では、第２および第３の形象玩具２，３としては食物玩具や冷蔵庫玩具が適用されたが、例えば衣類や装飾玩具等の服飾玩具やタンス玩具等に適用されてもよいことは勿論である。
【００６７】
（第２の実施形態）
本実施形態の組み合わせ玩具は、図５に示すように、第１の形象玩具１としてのロボット玩具と、このロボット玩具に装着される第２の形象玩具２としての道具玩具である武器玩具と、第３の形象玩具３として武器玩具が収納される武器庫玩具とを備えて構成されている。
【００６８】
ロボット玩具は、有機ラジカル二次電池１０５を有する電源１１と、この電源１１に充電するための充電回路１２および充電コネクタからなる充電部１３と、電源１１の有機ラジカル二次電池１０５の残存容量を監視する電源監視回路１４と、各種情報を表示する表示モジュールを有する表示部３１とを備えている。また、ロボット玩具には、手の部分に充電部１３が配置されている。
【００６９】
武器玩具は、有機ラジカル二次電池１０５を有する電源１７と、この電源１７に充電するとともにロボット玩具の充電部１３を介して放電するための充放電回路１８および充放電用コネクタからなる充放電部１９とを備えている。
【００７０】
武器庫玩具は、例えば交流電源（不図示）に電気的に接続された電源２１と、この電源２１の電力を食物玩具の充放電部１９に伝達するための放電回路２２および放電コネクタとを有する放電部２３とを備えている。また、武器庫玩具は、武器玩具を収納する複数の収納室２５を有しており、この収納室２５に、武器玩具の充放電部１９が電気的に接続される放電部２３が配置されている。
【００７１】
以上のように構成された組み合わせ玩具では、武器玩具の電源１７からロボット玩具の電源１１に電力を伝達する際、武器玩具をロボット玩具の手に握らせて当接させることで、武器玩具側の充放電部１９とロボット玩具側の充電部１３を通じて、武器玩具の電源１７に蓄えられた電力を使ってロボット玩具側の電源１１を比較的高速に充電することができる。
【００７２】
また、ロボット玩具は、電源１１の充電が完了したことを電源監視回路１４が検出したときに、この検出結果に基づいて表示部３１によって発光や電源１１の状態の情報等を表示することで、充電が完了したことを知らせることができる。同様に、ロボット玩具は、電源１１の電力の残存容量が消耗してしまう間際であることを電源監視回路１４が検出したときに、この検出結果に基づいて、表示部３１を発光させたり電源１１の残量等の状態を表示したりすることで、電源１１の充電を促すことができる。
【００７３】
また、武器玩具は、ロボット玩具の電源１１を充電した後、武器庫玩具の収納室２５に収納されることで、武器庫玩具の電源２１によって有機ラジカル二次電池１０５が比較的高速に充電され、ロボット玩具の電源１１を繰り返し充電することが可能になる。したがって、本実施形態の組み合わせ玩具において、武器玩具の有機ラジカル二次電池１０５は、武器庫玩具の電源２１から、ロボット玩具の電源１１への電力の伝達を仲介するように機能する。
【００７４】
また、図示しないが、ロボット玩具の電源が消耗したときに、武器玩具を介して充電が行われるように構成されたが、第２の形象玩具として、武器玩具の代わりに、ロボット玩具側の接続部分に接続される部品玩具が用いられる構成が採られてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施形態の組み合わせ玩具の基本構成を説明するための模式図である。
【図２】有機ラジカル電池を示す斜視図である。
【図３】有機ラジカル電池の構成を示す分解斜視図である。
【図４】第１の実施形態の組み合わせ玩具を示す斜視図である。
【図５】第２の実施形態の組み合わせ玩具を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 第１の形象玩具
２ 第２の形象玩具
３ 第３の形象玩具
１１ 電源
１２ 充電回路
１３ 充電部
１４ 電源監視回路
１５ 音声出力部
１７ 電源
１８ 充放電回路
１９ 充放電部
１０５ 有機ラジカル電池
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の形象玩具同士が接近または接触することにより、一方の形象玩具を他方の形象玩具に反応させて動作させるとともに、他方の形象玩具から一方の形象玩具に電気エネルギーを伝達する組合せ玩具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一組の玩具において、一方の玩具内にセンサーを内蔵して、一方の玩具を他方の玩具を近づけたり接触したりすることで他方の玩具に反応させて動作させるものは数多く知られている。例えば、一方の玩具にはアンテナ、受信部、メモリ部、情報出力部を有し、他方の玩具にアンテナと無線発信回路を内蔵する組合せ玩具の構成が特許文献１に開示されている。この玩具では、玩具と玩具を互いに接近させることによって、一方の玩具が他方の玩具を識別してその情報に基づいて形象玩具を反応させて遊ぶことができる。
【０００３】
また、従来の組み合わせ玩具としては、ぬいぐるみの口に磁気センサーが設けられ、磁石を内蔵して食べ物を模した食物玩具を口に近づけたときに、音声回路が作動して音声を発する動物鳴き声おもちゃの構成が特許文献２に開示されている。この組み合わせ玩具では、ぬいぐるみに食物玩具を与えることで、ぬいぐるみを反応させて楽しむことができる。
【０００４】
また、他方の玩具にドットコードが設けられ、一方の玩具に内蔵されたドットコードリーダーによって他方の玩具のドットコードを読み取ることで、他方の玩具が何であるかを判断して、一方の玩具が音声を出力する組合せ玩具の構成が特許文献３に開示されている。これらの玩具によれば、ぬいぐるみ玩具に与えられた食物玩具が何であるかをぬいぐるみ玩具が認識して、与えられた食物玩具に関連する音声を出力して擬似的な対話を楽しむことができる。
【０００５】
また、一方の装飾具には給電用バッテリーと給電用コネクタが設けられ、他方の装飾具には充電用コネクタと充電式電池と動作部および／または作動部が設けられた一組の装飾具の組合せからなる充電式の装飾具が特許文献４に開示されている。これは２つの装飾具を嵌合させることで、一方の装飾具の給電用バッテリーによって他方の装飾具の充電式電池を充電することで、繰り返して遊びを楽しむことができる。
【特許文献１】特開２０００−９３６６４号公報
【特許文献２】特開２００３−７１１４１号公報
【特許文献３】特開２００５−３４４４４号公報
【特許文献４】実開平６−４１７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１等の従来の組合せ玩具は、一方の形象玩具に電池が内蔵され、他方の形象玩具の情報を読み取るために、読み取り側である一方の形象玩具の電池が消耗した際、電池として一次電池が用いられている場合には電池交換、または二次電池が用いられている場合には充電を行う必要があった。
【０００７】
また、一方の形象玩具と他方の形象玩具にそれぞれ二次電池が内蔵される組合せ玩具では、一方側の電池から他方側の電池に充電するのに比較的長い時間を要するので、これらの形象玩具を接触させ続ける時間が長くなってしまう不都合がある。したがって、このような構成は、形象玩具を接触させ続ける時間が比較的長くなる取り扱いであっても支障がない用途に制約されてしまう。
【０００８】
また、一方の形象玩具の電源を充電する他方の形象玩具の電源にキャパシタ（コンデンサ）が用いられる構成では、キャパシタの容量が小さすぎるので、他方の形象玩具を多数回、または多くの他の形象玩具を用いて、一方の形象玩具の電源への充電を完了する必要があり、取り扱いが煩雑になる不都合がある。
【０００９】
そこで、本発明は、電源をそれぞれ有する第１および第２の形象玩具を組み合わせることで、第２の形象玩具に内蔵された電源から第１の形象玩具に内蔵された電源を比較的短時間で充電し、電池交換を不要とし容易に充電を行うことができる組み合わせ玩具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するため、本発明に係る組み合わせ玩具は、電源と、電源に充電するための充電手段と、電源から供給される電力で作動する出力手段と、電源の電力の残量を監視する電源監視回路とを有する第１の形象玩具と、
電源と、この電源に充電するための充電手段と、第１の形象玩具の充電手段を介して放電するための放電手段とを有する第２の形象玩具とを備える。そして、第２の形象玩具の電源は有機ラジカル二次電池を有している。
【００１１】
以上のように構成された本発明の組み合わせ玩具によれば、第１の形象玩具と第２の形象玩具とを組み合わせることで、第１の形象玩具の電源に、第２の形象玩具の電源が有する有機ラジカル二次電池から容易に充電され、有機ラジカル二次電池の高速放電能によって比較的短時間の充電が実現される。
【００１２】
また、本発明に係る組み合わせ玩具は、電源と、この電源の電力を第２の形象玩具の充電手段を介して放電するための放電手段とを有し、第２の形象玩具の電源に充電するための第３の形象玩具を備えてもよい。この組み合わせ玩具によれば、第３の形象玩具の電源からの電力を、第２の形象玩具を介して、第１の形象玩具に伝達することが可能になり、組み合わせ玩具による遊び方を更に拡張することが可能になる。
【００１３】
なお、本発明において用いられる有機ラジカル電池は、活物質である有機ラジカル化合物の酸化還元反応を用いる電池を指している。
【００１４】
また、本発明では便宜上、人形玩具と称するが、本発明における人形玩具は、人や鳥等の動物、植物や、ロボットや乗り物等の形態も含めて指している。また、本発明において服飾玩具とは、人形玩具に装着される衣服や装身具（アクセサリー）を含めて指している。また、付属玩具とは、人形玩具に装着される例えば武器等の道具を含めた付属品や、ロボットや乗り物等に接続される接続部品を含めて指している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１の形象玩具と第２の形象玩具とを組み合わせて用いることで、第１の形象玩具の電源に、第２の形象玩具の電源が有する有機ラジカル二次電池から容易に充電し、有機ラジカル二次電池の高速放電能によって比較的短時間の充電を実現することができる。したがって、組み合わせ玩具による遊び方を拡張することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
［１］組み合わせ玩具
まず、本発明に係る組み合わせ玩具の基本構成について説明する。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１は、本実施形態の組み合わせ玩具の一例を示す。図１に示すように、本実施形態の組み合わせ玩具は、第１の形象玩具１と、第１の形象玩具１を充電するための第２の形象玩具２とを備えている。また、本実施形態の組み合わせ玩具は、第２の形象玩具２を充電するための第３の形象玩具３を備えている。
【００１９】
第１の形象玩具１は、くまを模したぬいぐるみである人形玩具である。また、第２の形象玩具２は、人形玩具に応じた種々の食べ物を模した食物玩具である。そして、本実施形態の組み合わせ玩具は、食物玩具を人形玩具に模擬的に食べさせて遊ぶ組み合わせ玩具である。また、第３の形象玩具３は、第２の形象玩具２を収納する収納庫玩具、例えば冷蔵庫玩具として構成されている。
【００２０】
第１の形象玩具１は、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を有する電源１１と、この電源１１を充電するための充電回路１２および充電コネクタからなる充電部１３と、電源１１の残存容量を監視する電源監視回路１４と、この電源監視回路１４による検出結果に基づいて出力を行う出力手段としての音声出力部１５とを備えている。
【００２１】
第２の形象玩具２は、有機ラジカル二次電池からなる電源１７と、この電源１７に充電するとともに電源１７の電力を第１の形象玩具１の充電部１３を介して放電するための充放電回路１８および充放電用コネクタからなる充放電部１９とを備えている。また、第１の形象玩具１である人形玩具の口部分の近傍には、第２の形象玩具２の充放電部１９が当接される充電部１３、および音声出力部１５が配置されている。
【００２２】
なお、第２の形象玩具２は、電源１７に充電するための充電回路および充電用コネクタからなる充電部と、電源１７の電力を第１の形象玩具１の充電部１３を介して放電するための放電回路および放電用コネクタからなる放電部とをそれぞれ独立して備える構成が採られてもよい。
【００２３】
第３の形象玩具３は、例えば交流電源（不図示）に電気的に接続された電源２１と、この電源２１の電力を第２の形象玩具２の充放電部１９に伝達するための放電回路２２および放電コネクタからなる放電部２３とを備えている。
【００２４】
図１は上述の構成において、第２の形象玩具２の電源１７から第１の形象玩具１の電源１１に電力を伝達する例を示す。上述した組み合わせ玩具によれば、食物玩具を人形玩具の口に当接させることで、食物玩具側に設けられた充放電部１９と人形玩具側に設けられた充電部１３を通じて、食物玩具の電源１７に蓄えられた電力を人形玩具側の電源１１に充電することができる。
【００２５】
また、人形玩具は、電源１１の充電が完了したことを電源監視回路１４が検出したときに、この検出結果に基づいて音声出力部１５によって、例えば「もう食べられないよ」等の音声を再生させて充電が完了したことを知らせることができる。同様に、人形玩具は、電源１１の電力の残存容量が消耗してしまう間際であることを電源監視回路１４が検出したときに、音声出力部１５から例えば「おなかが空いたよ」等の音声を再生させて、充電を促すことができる。
【００２６】
また、第２の形象玩具２は、第３の形象玩具３である収納庫玩具に収納され、食物玩具の充放電部１９が、収納庫玩具の放電部２３に当接されることで、電源２１から食物玩具の電源１７に充電することができる。
【００２７】
なお、第１の形象玩具１は、電源１１が、有機ラジカル二次電池を有する構成が採られてもよく、また第３の形象玩具３の電源２１が、有機ラジカル二次電池を有し、他の充電機器で充電されるように構成されてもよい。
【００２８】
また、第１の形象玩具１と第２の形象玩具２との間、第２の形象玩具２と第３の形象玩具３との間において、放電部と充電部とが非接触方式で充電を行う構成が採られてもよい。また、第１の形象玩具１は、音声出力部１５が、人形玩具を動作させる駆動機構と連動して音声を出力するように構成されることで、人形玩具の空腹感や満腹感をより一層現実的に表現することができる。なお、出力手段としては、音声出力部や駆動機構に限られず、例えば発光ダイオードによる発光等の他の出力形態が採られてもよい。また、人形玩具の形態としては、動物に限らず、例えばロボット玩具や乗り物等でもよいことは勿論である。さらに、本実施形態の組み合わせ玩具は、充電動作と同時に食物玩具の集積回路等に記憶されていた情報が人形玩具に読み込まれるように構成することで、例えば食物玩具の種類等に応じて、人形玩具の音声出力部１５の動作を変化させてもよい。
【００２９】
［２］薄型の有機ラジカル二次電池
次に、本実施形態の組み合わせ玩具の電源に用いられる有機ラジカル二次電池について説明する。図２は有機ラジカル二次電池を示す斜視図であり、図３は、有機ラジカル二次電池を示す分解斜視図である。
【００３０】
有機ラジカル二次電池１０５の基本構成は、安定ラジカル化合物を正極活物質としたラジカル正極２０２と、多孔質ポリプロピレンやセルロースなどからなるセパレータ２０３と、金属リチウムなどからなる負極２０４と、正極２０２に接続された正極リード２０５と、負極２０４に接続された負極リード２０６と、電解液（不図示）と、これらを封止する一対の外装用フィルム２０１とを備えて構成されている。外装用フィルム２０１としては、水蒸気透過性が低いアルミラミネートフィルムなどが使用される。
【００３１】
ラジカル正極
ラジカル正極２０２における正極活物質として、還元状態において式（１）で表わされるニトロキシドラジカル基、酸化状態において式（２）で表わされるオキソアンモニウム（ニトロキシドカチオン）基を部分構造として分子中に有するニトロキシドラジカルポリマーを用いることができる。
【００３２】
【化１】
【００３３】
これらのニトロキシドラジカルポリマーの代表的な構造の例を以下に示す。
【００３４】
【化２】
【００３５】
ニトロキシドラジカルポリマーの重量平均分子量は、５００以上であることが好ましく、さらには５０００以上であることがより好ましい。これは、重量平均分子量が５００以上であると電池用電解液に溶解しづらくなり、さらに重量平均分子量５０００以上になるとほぼ不溶となるからである。重合体の形状としては、鎖状、分岐状、網目状のいずれでもよい。また、架橋剤で架橋したような構造でもよい。
【００３６】
また、ニトロキシドラジカルポリマーは、単独で用いることができるが、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、他の活物質と組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
また、ニトロキシドラジカルポリマーを用いて電極を形成する場合に、インピーダンスを低下させる目的で、導電補助剤を混合させることもできる。導電付与剤の材料としては、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック等の炭素質微粒子、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアセン等の導電性高分子が挙げられる。
【００３８】
また、必要に応じて、ニトロキシドラジカルポリマー、導電付与剤の結びつきを強めるために、結着剤を用いることもできる。このような結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフロライド−テトラフルオロエチレン共重合体、スチレン・ブタジエン共重合ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、各種ポリウレタン等の樹脂バインダーが挙げられる。
【００３９】
ラジカル正極は、正極集電体上に形成することができる。正極集電体としては、ニッケルやアルミニウム、銅、金、銀、アルミニウム合金、ステンレス、炭素等からなる箔、金属平板状を用いることができる。
【００４０】
負極
負極２０４としては、リチウム金属、リチウム合金や、黒鉛などの炭素材料を用いることができる。これらの形状としては特に限定されるものではなく、例えば、薄膜状、粉末を固めたもの、繊維状のもの、フレーク状のもの等であってもよい。また、これらの負極活物質を単独、もしくは組み合わせて使用することができる。
【００４１】
負極の各構成材料間の結びつきを強めるために、結着剤を用いることもできる。このような結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフロライド−テトラフルオロエチレン共重合体、スチレン・ブタジエン共重合ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、部分カルボキシ化セルロース、各種ポリウレタン等が挙げられる。
【００４２】
負極は、ニッケルやアルミニウム、銅、金、銀、アルミニウム合金、ステンレス、炭素等からなる箔、金属平板などの上に形成されたものを用いることができる。
【００４３】
電解質
電解質は、負極２０４と正極２０２の両極間の荷電担体輸送を行うものであり、一般には２０℃で１０-5〜１０-1Ｓ／ｃｍのイオン伝導性を有していることが好ましい。電解質としては、例えば電解質塩を溶剤に溶解した電解液を利用することができる。電解質塩として、例えばＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2、ＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ2）3、ＬｉＣ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3等の従来公知の材料を用いることができる。
【００４４】
電解液に溶剤を用いる場合、溶剤としては例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の有機溶媒を用いることができる。これらの溶剤を単独もしくは２種類以上を混合して用いることもできる。
【００４５】
さらに、電解質として固体電解質を用いることもできる。これら固体電解質に用いられる高分子化合物としては、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−モノフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン三元共重合体等のフッ化ビニリデン系重合体や、アクリロニトリル−メチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル−エチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル−エチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル−メタクリル酸共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ビニルアセテート共重合体等のアクリルニトリル系重合体、さらにポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体、これらのアクリレート体やメタクリレート体の重合体などが挙げられる。これらの高分子化合物に電解液を含ませてゲル状にしたものを用いても、高分子化合物のみをそのまま用いてもよい。
【００４６】
セパレータ
ラジカル正極、および負極が接触しないようにポリエチレン、ポリプロピレン等からなる多孔質フィルム、セルロース膜、不織布などのセパレータ２０３を用いることもできる。
【００４７】
電池形状
本発明において、有機ラジカル二次電池の形状は特に限定されるものではなく、従来公知のものを用いることができる。電池形状としては、例えば円筒型、角型、コイン型、およびシート型（フィルム型）等が挙げられる。このような電池は、上述した正極、負極、電解質、セパレータなどを、電極積層体あるいは巻回体を金属ケース、樹脂ケース、あるいはアルミニウム箔などの金属箔と合成樹脂フィルムからなるラミネートフィルム等によって封止することによって作製される。しかしながら、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。薄くしやすいという観点から、電池形状は、ラミネートフィルムによって封止されたフィルム型等を採ることが好ましい。
【００４８】
[３]有機ラジカル二次電池の作製例
次に、有機ラジカル二次電池の作製例について説明する。
【００４９】
（ラジカルポリマーの合成例）
上記式（５）で表されるラジカルポリマーの合成例を以下に示す。
まず、モノマー（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−ビニルオキシ−１−オキシル）を合成した。このモノマーの合成は、イリジウム触媒存在下、相当するラジカルを有するアルコールと酢酸ビニルを加熱還流する方法を用いて行った。具体的には、ジャーナル オブ ジ アメリカン ケミカル ソサエティ(Journal of The American Society、１２４巻，１５９０〜１５９１頁（２００２年）、石井康敬ら)や特開２００３−７３３２１公報に記載の方法に従って、モノマーを合成した。
【００５０】
次に、この２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−ビニルオキシ−１−オキシル（モノマー）の重合を、下記式（８）で表される反応により行った。その具体的な方法について以下に示す。
【００５１】
【化３】
【００５２】
微粉化した上述のラジカルポリマーを１．６８ｇ、炭素粉末（ＶＧＣＦ；昭和電工社製）を０．６ｇ、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ；ダイセル社製）を９６ｍｇ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；ダイキン工業社製）を２４ｍｇと、水７．２ｍＬをホモジナイザーにて攪拌することにより、均一なスラリー状に調整した。このスラリーを電極作製用コーターにて、アルミ箔（厚さ２０μｍ：正極の集電体層）上に塗布し、さらに８０℃で３分間、乾燥して厚さ１００μｍのラジカル正極層を形成した。
【００５３】
次に、このようにして形成された正極を２０×２０ｍｍの正方形に打ち抜いた。この正極のアルミ箔面に、長さ３ｃｍ、幅０．５ｍｍのニッケルリードを溶接した。また、リチウム貼り合わせ銅箔（リチウム厚３０μｍ）を正極同様に２０×２０ｍｍの正方形に打ち抜いて金属リチウム負極とし、長さ３ｃｍ、幅０．５ｍｍのニッケルリードを銅箔面に溶接した。正極、多孔質ポリプロピレンセパレータ（２５×２５ｍｍの正方形）、負極の順に、ラジカル正極層と金属リチウム負極とを対峙する向きで重ね合わせニッケルリード付電極対とした。
【００５４】
続いて、２枚の熱融着可能なアルミラミネートフィルム（縦４０ｍｍ×横４０ｍｍ×厚さ０．７６ｍｍ）の三方を熱融着することで、袋状のケースを形成し、ニッケルリード付電極対をこのケース内に収容した。電解液［１．０ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ6電解質塩を含むエチレンカーボネート（ＥＣ）／ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の混合溶液（混合比ＥＣ：ＤＥＣ＝３：７）］をアルミラミネートケースの中に０．５ｍｌ収容した。このとき、ニッケルリード付電極のニッケルリードの端部を、１ｃｍ程度だけケースの外に引き出し、アルミラミネートケースの未溶着の一辺を熱融着した。これにより、電極と電解液をアルミラミネートケース中に完全に密閉した。
【００５５】
以上のように薄型の有機ラジカル二次電池（縦４０ｍｍ×横４０ｍｍ×厚さ０．４ｍｍ）を作製した。この二次電池を１００ｍＡで３０秒間の充電を行った後に、０．１ｍＡの定電流で放電した。その結果、平均電圧３．５Ｖで５時間の放電を行った（エネルギー量１．８ｍＷｈ）。
【００５６】
上述したように、本実施形態の組み合わせ玩具によれば、第１の形象玩具１と第２の形象玩具２とを組み合わせて用いることで、第１の形象玩具１の電源１１に、第２の形象玩具２の電源１７が有する有機ラジカル二次電池１０５から容易に充電し、有機ラジカル二次電池１０５の高速放電能によって比較的短時間の充電を実現することができる。加えて、第２の形象玩具２と第３の形象玩具３とを組み合わせて用いることで、第３の形象玩具３の電源２１から、第２の形象玩具２の電源１７が有する有機ラジカル二次電池１０５に容易に充電し、有機ラジカル二次電池１０５の高速充電能によって比較的短時間の充電を実現することができる。したがって、この組み合わせ玩具によれば、複数の形象玩具を組み合わせる遊び方を拡張することが可能になる。
【００５７】
また、本実施形態の組み合わせ玩具によれば、第２の形象玩具２の電源１７が有機ラジカル二次電池１０５を備えることで、薄型、小型、軽量であり、高速な充電放電が可能な組み合わせ玩具用の電源を提供できる。有機ラジカル二次電池は、正極活物質のゲル化による柔軟性により、多様な電池形状を採ることが可能であるので、種々の形状をもつ形象玩具に対応する電源としては最適である。また、有機ラジカル二次電池は、薄型形状に構成することも可能であるため、第２の形象玩具２をカード形状に構成することもできる。
【００５８】
以上のように構成された本実施形態の組み合わせ玩具について、更に具体的な構成を説明する。
【００５９】
（第１の実施形態）
本実施形態の組み合わせ玩具は、図４に示すように、第１の形象玩具１としての人形玩具と、この人形玩具に対応する第２の形象玩具２としての食物玩具と、この食物玩具を必要に応じて収納する第３の形象玩具３としての冷蔵庫玩具とを備えている。
【００６０】
人形玩具は、くまを模したぬいぐるみとされ、電気二重層キャパシタからなる電源１１と、充電回路１２および充電コネクタを有する充電部１３と、電源監視回路１４と、音声出力部１５とを備えている。そして、人形玩具は、ぬいぐるみの口部分に充電部１３および音声出力部１５が配置されている。なお、人形玩具の電源１１は、有機ラジカル二次電池１０５を有する構成が採られてもよい。
【００６１】
食物玩具は、有機ラジカル二次電池１０５を有する電源１７と、この電源１７に充電するとともに人形玩具の充電部１３を介して放電するための充放電回路１８と充放電用コネクタとを有する充放電部１９とを備えている。また、人形玩具には、口部分に、充電部１３と音声出力部１５が配置されている。
【００６２】
冷蔵庫玩具は、例えば交流電源（不図示）に電気的に接続された電源２１と、この電源２１の電力を食物玩具の充放電部１９に伝達するための放電回路２２および放電コネクタとを有する放電部２３とを備えている。また、冷蔵庫玩具は、食物玩具を収納する複数の収納室２５を有しており、この収納室２５に、食物玩具の充放電部１９が電気的に接続される放電部２３が配置されている。
【００６３】
以上のように構成された組み合わせ玩具では、食物玩具の電源１７から人形玩具の電源１１に電力を伝達する際に、食物玩具を人形玩具の口に当接させることで、食物玩具側の充放電部１９と人形玩具側の充電部１３を通じて、食物玩具の電源１７に蓄えられた電力を使って人形玩具側の電源１１を比較的高速に充電することができる。
【００６４】
また、人形玩具は、電源１１の充電が完了したことを電源監視回路１４が検出したときに、この検出結果に基づいて音声出力部１５によって、例えば「もう食べられないよ」等の音声を再生させて充電が完了したことを知らせることができる。同様に、人形玩具は、電源１１の電力の残存容量が消耗してしまう間際であることを電源監視回路１４が検出したときに、この検出結果に基づいて、音声出力部１５から例えば「おなかが空いたよ」等の音声を再生させて、電源１１の充電を促すことができる。
【００６５】
また、食物玩具は、人形玩具の電源１１を充電した後、冷蔵庫玩具の収納室２５に収納されることで、冷蔵庫玩具の電源２１によって有機ラジカル二次電池１０５が比較的高速に充電され、人形玩具の電源１１を繰り返し充電することが可能になる。したがって、本実施形態の組み合わせ玩具において、食物玩具の有機ラジカル二次電池１０５は、冷蔵庫玩具の電源２１から、人形玩具の電源１１への電力の伝達を仲介するように機能する。
【００６６】
なお、上述した実施形態では、第２および第３の形象玩具２，３としては食物玩具や冷蔵庫玩具が適用されたが、例えば衣類や装飾玩具等の服飾玩具やタンス玩具等に適用されてもよいことは勿論である。
【００６７】
（第２の実施形態）
本実施形態の組み合わせ玩具は、図５に示すように、第１の形象玩具１としてのロボット玩具と、このロボット玩具に装着される第２の形象玩具２としての道具玩具である武器玩具と、第３の形象玩具３として武器玩具が収納される武器庫玩具とを備えて構成されている。
【００６８】
ロボット玩具は、有機ラジカル二次電池１０５を有する電源１１と、この電源１１に充電するための充電回路１２および充電コネクタからなる充電部１３と、電源１１の有機ラジカル二次電池１０５の残存容量を監視する電源監視回路１４と、各種情報を表示する表示モジュールを有する表示部３１とを備えている。また、ロボット玩具には、手の部分に充電部１３が配置されている。
【００６９】
武器玩具は、有機ラジカル二次電池１０５を有する電源１７と、この電源１７に充電するとともにロボット玩具の充電部１３を介して放電するための充放電回路１８および充放電用コネクタからなる充放電部１９とを備えている。
【００７０】
武器庫玩具は、例えば交流電源（不図示）に電気的に接続された電源２１と、この電源２１の電力を食物玩具の充放電部１９に伝達するための放電回路２２および放電コネクタとを有する放電部２３とを備えている。また、武器庫玩具は、武器玩具を収納する複数の収納室２５を有しており、この収納室２５に、武器玩具の充放電部１９が電気的に接続される放電部２３が配置されている。
【００７１】
以上のように構成された組み合わせ玩具では、武器玩具の電源１７からロボット玩具の電源１１に電力を伝達する際、武器玩具をロボット玩具の手に握らせて当接させることで、武器玩具側の充放電部１９とロボット玩具側の充電部１３を通じて、武器玩具の電源１７に蓄えられた電力を使ってロボット玩具側の電源１１を比較的高速に充電することができる。
【００７２】
また、ロボット玩具は、電源１１の充電が完了したことを電源監視回路１４が検出したときに、この検出結果に基づいて表示部３１によって発光や電源１１の状態の情報等を表示することで、充電が完了したことを知らせることができる。同様に、ロボット玩具は、電源１１の電力の残存容量が消耗してしまう間際であることを電源監視回路１４が検出したときに、この検出結果に基づいて、表示部３１を発光させたり電源１１の残量等の状態を表示したりすることで、電源１１の充電を促すことができる。
【００７３】
また、武器玩具は、ロボット玩具の電源１１を充電した後、武器庫玩具の収納室２５に収納されることで、武器庫玩具の電源２１によって有機ラジカル二次電池１０５が比較的高速に充電され、ロボット玩具の電源１１を繰り返し充電することが可能になる。したがって、本実施形態の組み合わせ玩具において、武器玩具の有機ラジカル二次電池１０５は、武器庫玩具の電源２１から、ロボット玩具の電源１１への電力の伝達を仲介するように機能する。
【００７４】
また、図示しないが、ロボット玩具の電源が消耗したときに、武器玩具を介して充電が行われるように構成されたが、第２の形象玩具として、武器玩具の代わりに、ロボット玩具側の接続部分に接続される部品玩具が用いられる構成が採られてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施形態の組み合わせ玩具の基本構成を説明するための模式図である。
【図２】有機ラジカル電池を示す斜視図である。
【図３】有機ラジカル電池の構成を示す分解斜視図である。
【図４】第１の実施形態の組み合わせ玩具を示す斜視図である。
【図５】第２の実施形態の組み合わせ玩具を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 第１の形象玩具
２ 第２の形象玩具
３ 第３の形象玩具
１１ 電源
１２ 充電回路
１３ 充電部
１４ 電源監視回路
１５ 音声出力部
１７ 電源
１８ 充放電回路
１９ 充放電部
１０５ 有機ラジカル電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、前記電源に充電するための充電手段と、前記電源から供給される電力で作動する出力手段と、前記電源の電力の残量を監視する電源監視回路とを有する第１の形象玩具と、
電源と、該電源に充電するための充電手段と、該電源の電力を前記第１の形象玩具の前記充電手段を介して放電するための放電手段とを有する第２の形象玩具とを備え、
前記第２の形象玩具の前記電源が有機ラジカル二次電池を有していることを特徴とする組み合わせ玩具。
【請求項２】
電源と、該電源の電力を前記第２の形象玩具の前記充電手段を介して放電するための放電手段とを有し、前記第２の形象玩具の前記電源に充電するための第３の形象玩具を備える請求項１に記載の組み合わせ玩具。
【請求項３】
前記第１の形象玩具の前記電源がコンデンサである請求項１に記載の組み合わせ玩具。
【請求項４】
前記第１の形象玩具の前記電源が有機ラジカル二次電池である請求項１に記載の組み合わせ玩具。
【請求項５】
前記第３の形象玩具の前記電源が有機ラジカル二次電池である請求項２に記載の組み合わせ玩具。
【請求項６】
前記第１の形象玩具の前記出力手段が音声を出力するスピーカを有している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【請求項７】
前記第１の形象玩具の前記充電手段、および前記第２の形象玩具の前記放電手段が、非接触状態で充放電を行う請求項１ないし６のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【請求項８】
前記第２の形象玩具の前記充電手段、および前記第３の形象玩具の前記放電手段が、非接触状態で充放電を行う請求項２ないし７のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【請求項９】
前記第１の形象玩具の前記電源監視回路によって前記第１の形象玩具の前記電源の充電状態を検出し、該検出結果に基づいて前記出力手段が作動される請求項１ないし８のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【請求項１０】
前記第１の形象玩具が人形玩具であり、前記第２の形象玩具が前記人形玩具に対応する食物玩具であって、前記第１の形象玩具の前記充電手段が前記人形玩具の口部分に配置されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【請求項１１】
前記第１の形象玩具が人形玩具であり、
前記第２の形象玩具が、前記人形玩具に装着される服飾玩具または付属玩具である請求項１ないし７のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【請求項１２】
前記第３の形象玩具は、前記第２の形象玩具を収納する収納庫玩具である請求項２ないし１１のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【請求項１】
電源と、前記電源に充電するための充電手段と、前記電源から供給される電力で作動する出力手段と、前記電源の電力の残量を監視する電源監視回路とを有する第１の形象玩具と、
電源と、該電源に充電するための充電手段と、該電源の電力を前記第１の形象玩具の前記充電手段を介して放電するための放電手段とを有する第２の形象玩具とを備え、
前記第２の形象玩具の前記電源が有機ラジカル二次電池を有していることを特徴とする組み合わせ玩具。
【請求項２】
電源と、該電源の電力を前記第２の形象玩具の前記充電手段を介して放電するための放電手段とを有し、前記第２の形象玩具の前記電源に充電するための第３の形象玩具を備える請求項１に記載の組み合わせ玩具。
【請求項３】
前記第１の形象玩具の前記電源がコンデンサである請求項１に記載の組み合わせ玩具。
【請求項４】
前記第１の形象玩具の前記電源が有機ラジカル二次電池である請求項１に記載の組み合わせ玩具。
【請求項５】
前記第３の形象玩具の前記電源が有機ラジカル二次電池である請求項２に記載の組み合わせ玩具。
【請求項６】
前記第１の形象玩具の前記出力手段が音声を出力するスピーカを有している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【請求項７】
前記第１の形象玩具の前記充電手段、および前記第２の形象玩具の前記放電手段が、非接触状態で充放電を行う請求項１ないし６のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【請求項８】
前記第２の形象玩具の前記充電手段、および前記第３の形象玩具の前記放電手段が、非接触状態で充放電を行う請求項２ないし７のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【請求項９】
前記第１の形象玩具の前記電源監視回路によって前記第１の形象玩具の前記電源の充電状態を検出し、該検出結果に基づいて前記出力手段が作動される請求項１ないし８のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【請求項１０】
前記第１の形象玩具が人形玩具であり、前記第２の形象玩具が前記人形玩具に対応する食物玩具であって、前記第１の形象玩具の前記充電手段が前記人形玩具の口部分に配置されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【請求項１１】
前記第１の形象玩具が人形玩具であり、
前記第２の形象玩具が、前記人形玩具に装着される服飾玩具または付属玩具である請求項１ないし７のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【請求項１２】
前記第３の形象玩具は、前記第２の形象玩具を収納する収納庫玩具である請求項２ないし１１のいずれか１項に記載の組み合わせ玩具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−１５４９２５（Ｐ２００８−１５４９２５Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４９５８４（Ｐ２００６−３４９５８４）
【出願日】平成１８年１２月２６日（２００６．１２．２６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２６日（２００６．１２．２６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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