JP2014215975A

JP2014215975A - 入力ペン

Info

Publication number: JP2014215975A
Application number: JP2013095615A
Authority: JP
Inventors: 靖志小松; Yasushi Komatsu
Original assignee: Pilot Corp
Current assignee: Pilot Corp
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2014-11-17
Anticipated expiration: 2033-04-30
Also published as: JP6125314B2

Abstract

【課題】導電性を有する導電性軸体の内部に、導電性を有する導電性芯体を収容した構造の静電型の入力ペンであっても、入力装置への反応がよい構造を得る。【解決手段】導電性を有する筒状の導電性軸体３の内部に、導電性を有する導電性芯体７を収容し、導電性軸体３の前方に設けた開口部３ｃに、導電性を有し且つ弾性変形可能な通電部５を設け、導電性芯体７の前方に設けた入力チップ部７ｂが導電性軸体３の開口部３ｃから突出した状態で、入力チップ部７ｂが通電部５に当該通電部５を弾性変形させて当接し、導電性軸体３と通電部５と入力チップ部７ｂとを連接させる構造とする。【選択図】図６

Description

本発明は、操作領域を入力ペンの入力チップ部で触れることで、選択を行ったりカーソルの移動ができる静電容量方式の入力装置に用いられる静電型の入力ペンに関したものである。

従来、特許文献１で記載されているように、導電性ゴムで形成された先端チップを前方に設けた入力ペンが知られている。また最近では、特許文献２に記載されているように手で持って使用する薄形のタッチパネル形式の入力装置が市場で人気を得ており、指先で入力を行うだけでなく、筆記具のように軸体を握って入力を行うことができる入力ペンの需要が高くなっている。また入力ペンの中には、導電性を有する筒状の導電性軸体の内部に導電性を有する導電性芯体を収容し、導電性軸体の前方に設けた円錐状の先口部の開口部から、導電性芯体の前方に設けた入力チップ部を突出させた構造のものが存在している。

ところで、前述した導電性軸体の開口部から導電性芯体の入力チップ部を突出させた構造の入力ペンでは、使用時における入力装置への入力反応を得るために、入力チップ部と開口部との間を隙間なく構成することが好適とされているが、携帯時には入力チップ部を開口部に没入させ、使用時には開口部から入力チップ部を突出させることができる繰出式の入力ペンを考えた場合には、入力チップ部と開口部との間に、入力チップ部の出没動作を滑らかにするためのクリアランスが必要となって、入力チップ部の突出時において該入力チップ部と開口部との間に隙間が生じてしまうこととなり、結果として入力装置への入力反応が悪くなる可能性があった。またさらに、導電性軸体の内部に導電性芯体以外の筆記体（ボールペン体など）を収容させる構造の繰出式の入力ペンを考えた場合には、導電性軸体の内部に並べて収容した導電性芯体の入力チップ部および筆記体の筆記端部が、繰り出し時において、先口部の中央に位置する開口部へ向かって斜めに移動する必要があることから、入力チップ部が開口部に対して斜めの状態で突出し、結果的に導電性芯体の入力チップ部と開口部との間に隙間が生じて、入力装置の入力反応が悪くなる可能性がさらに高くなってしまった。

特許第４１４２７７６号公報特開２０１１−８１８２５号公報

本発明では、導電性を有する導電性軸体の内部に、導電性を有する導電性芯体を収容した構造の静電型の入力ペンであっても、入力装置への入力反応がよい構造を得ることを目的とする。

「１．操作領域を入力ペンや指によって操作し、前記操作領域の操作部分の位置を静電容量方式で検出する入力装置に用いる静電型の入力ペンであって、導電性を有する筒状の導電性軸体の内部に、導電性を有する導電性芯体を収容し、前記導電性軸体の前方に設けた開口部に、導電性を有し且つ弾性変形可能な通電部を設け、前記導電性芯体の前方に設けた入力チップ部が前記導電性軸体の開口部から突出した状態で、前記入力チップ部が前記通電部に当該通電部を弾性変形させて当接し、前記導電性軸体と前記通電部と前記入力チップ部とを連接させる構造とした入力ペン。
２．前記入力チップ部を、前記導電性軸体の開口部から出没可能に構成した前記１項に記載の入力ペン。
３．前記導電性軸体に前記導電性芯体および筆記体を収容し、前記導電性芯体の入力チップ部および前記筆記体の筆記端部を、前記開口部から出没可能に構成した前記２項に記載の入力ペン。
４．前記通電部を、筒部と該筒部の内方へ突出させた突片部とを有した導電材からなる弾発体で構成した前記１ないし３項のいずれか１項に記載の入力ペン。
５．前記通電部を、導電材からなる起毛体で構成した前記１ないし３項のいずれか１項に記載の入力ペン。
６．前記通電部を、前記導電性軸体の外面に設けた導電性ゴムの前方に前記開口部の内方へ向かって突出するよう設けた突起部で構成した前記１ないし３項のいずれか１項に記載の入力ペン。」である。

導電性軸体は、金属で形成したり、あるいは樹脂に炭素繊維や金属繊維を混ぜ込んだ導電性樹脂で形成してもよい。導電性芯体は、金属で形成したり、あるいは樹脂に炭素繊維や金属繊維を混ぜ込んだ導電性樹脂で形成してもよく、導電性軸体の前方に設ける入力チップ部は、導電性芯体と一体に形成しても別体で形成してもよく、導電性軸体と同様に、金属で形成したり、あるいは樹脂に炭素繊維や金属繊維を混ぜ込んだ導電性樹脂で形成してもよい。尚、入力チップ部を設けた導電性芯体の本体部は、必ずしも導電性を有する必要はない。

導電性軸体の開口部に設ける通電部は、金属で形成したり、あるいは樹脂に炭素繊維や金属繊維を混ぜ込んだ導電性樹脂で形成してもよい。また、通電部を、筒部と該筒部の内方へ突出させた突片部とを有した導電材からなる弾発体で構成する場合には、導電性軸体に対して弾発体の筒部を導電性接着剤で接着したり、あるいは圧入により固定してもよく、導電性軸体に対して弾発体が電気的に導通するように固定できればよい。また、通電部を起毛体で構成する場合には、導電性軸体の開口部に対して起毛体を導電性接着剤で接着したり、導電性軸体および起毛体を金属で形成する場合には、ハンダ付けやロウ付けで固定してもよく、導電性軸体に対して起毛体が電気的に導通するように固定できればよい。起毛体は、細い金属繊維や炭素繊維などの導電材により形成する。また、導電性軸体の外面に導電性ゴムを設けると共に、その導電性ゴムを延設して導電性軸体の開口部に通電部を一体で形成すれば、導電性軸体と通電部との電気的な繋がりが確実なものとなる

導電性を有する導電性軸体の内部に、導電性を有する導電性芯体を収容した構造の静電型の入力ペンであっても、入力装置への入力反応がよい構造を得ることができた。

図１は、本実施例の入力ペンを示す斜視図である。図２は、縦断面図である。図３は、ボールペン体のボールペンチップ部を突出させた状態の縦断面図である。図４は、本実施例の入力ペンで、紙面に筆記を行っている状態を示す図である。図５は、導電性芯体の入力チップ部を突出させた状態の縦断面図である。図６は、通電部の第一の実施形態の要部拡大図であり、図６Ａは入力チップ部を没入させた状態で、図６Ｂは入力チップ部を突出させた状態である。図７は、通電部の第二の実施形態の要部拡大図であり、図７Ａは入力チップ部を没入させた状態で、図７Ｂは入力チップ部を突出させた状態である。図８は、通電部の第三の実施形態の要部拡大図であり、図８Ａは入力チップ部を没入させた状態で、図８Ｂは入力チップ部を突出させた状態である。図９は、本実施例の入力ペンで、静電容量方式の入力装置に入力を行っている状態を示す図である。図１０は、比較例の図であり、図１０Ａは入力チップ部を没入させた状態で、図１０Ｂは入力チップ部を突出させた状態である。

以下、図面を参照して本発明における静電型の入力ペンの実施例について説明を行う。尚、説明を分かりやすくするために、図面中の同様の部材、同様の部分については同じ番号を付してある。本実施例の説明においては導電性軸体に設けた先口部側を前方と表現し、その反対側を後方と表現する。また本実施例では、導電性を有する導電性芯体および紙面に筆記を行う筆記体の出没機構として、操作体の突部を前進させることで導電性芯体および筆記体の先端を突出させる構造のスライド繰出機構を採用しているが、繰出機構を特に限定するものではなく、回転カムを利用した回転繰出機構で複数の導電性芯体や筆記体の先端を繰り出す構造にすることも可能である。

図１および図２に示すように、本実施例の入力ペン１における軸筒２は、把持部３ａと先口部３ｂとを一体に形成した金属からなり導電性軸体である前軸３と、前軸３の後方に配した樹脂からなる後軸４とを有している。また、前軸３の先口部３ｂに形成した開口部３ｃには通電部５を設けてある。尚、詳細は後述するため、図２では通電部５を仮想線で表現してある。
図２に示すように、軸筒２の内部には、紙への筆記を行うボールペン体６および入力装置に用いる導電性芯体７を収容するようになっており、それぞれの後方に連結した操作体８，９の突部８ａ，９ａを、後軸４の後方に軸心に沿って形成した３つの切欠窓４ａからそれぞれ突出させている。ボールペン体６は、透明な樹脂材で成形した本体部６ａの前方に、紙面への筆記を行うためのボールペンチップ部６ｂを挿着してあり、本体部６ａの後方に操作体８の前方小突起８ｂを挿着して一体的に連結してある。導電性芯体７は、金属で成形した筒状の本体部７ａの前方に、操作領域の操作部分の位置を静電容量方式で検出する入力装置に用いるための導電性樹脂からなる入力チップ部７ｂを挿着してあり、本体部７ａの後方に操作体９の前方小突起９ｂを挿着して一体的に連結してある。
詳述はしないが、本実施例では、前述の操作体８，９と同様の操作体１１が芯タンクとなる軸部材１０ａの後方に連結され、軸部材１０ａの前方にシャープペンシルユニット１０ｂを挿着したシャープペンシル体１０を、軸筒２の内部に収容できるようにしてある（図１参照）。

また、後軸４の後方部には、後軸４の側面に配したクリップ１２の基部１２ａを延設してあり、クリップ１２の基部１２ａには、蓋体１３の蓋本体部１３ａに延設した脚部１３ｂを回動可能に保持させてある。尚、蓋本体部１３ａの上面には二つの掛止孔１３ｃを設けてあり、蓋本体部１３ａを閉じた状態においては、後軸４に形成した二つの掛止爪４ｂを蓋本体部１３ａの掛止孔１３ｃに掛止させて、図２に示す軸筒２内のスプリング１４，１５で後方に弾発された操作体８，９が飛び出さないように、蓋本体部１３ａで押さえるようにしてある。したがって本実施例の入力ペン１は、蓋体１３を開閉することにより、内部のボールペン体６や導電性芯体７やシャープペンシル体１０などを必要に応じて交換することが容易な構造となっている。

次に、本実施例の入力ペンにおける繰出操作について説明を行う。図３に示すように、操作体８の突部８ａをスライドしてスプリング１４を圧縮させながら、ボールペン体６のボールペンチップ部６ｂを前軸３の開口部３ｃから突出させた状態では、操作体８の後端部に形成した係止突起８ｃを後軸４の内面に形成した係止受部４ｃに係止させ、ボールペンチップ部６ｂが前軸３の開口部３ｃから突出した状態で維持できる。この状態から、操作体９の突部９ａを内側に押圧しながらスプリング１５を圧縮させて前方へスライドさせることで、操作体９に形成した係止解除突起９ｄにより係止受部４ｃに係止してある係止突起８ｃを解除して、ボールペン体６のボールペンチップ部６ｂを軸筒２の内部に没入させ、さらに操作体９を前進させることにより、操作体９の後端部に形成した係止突起９ｃを係止受部４ｃに係止させ、図４に示すように、導電性芯体７の入力チップ部７ｂが前軸３の開口部３ｃから突出した状態で維持できる。
図５は、図３に示した状態の入力ペン１で紙面に筆記を行っている状態の図であり、図に示すように紙１１０に対して、ボールペンチップ部６ｂで文字１１０ａを書くことができた。また、図示はしないが、図１で示したシャープペンシル体１１も、同様の操作を行うことで、シャープペンシルユニット１０ｂを前軸３の開口部３ｃから突出させて筆記を行うことができる。

次に、前軸３の開口部３ｃに設けた通電部５について詳述を行う。図６に示す第一の実施形態の通電部５は、図６Ａに示すように、金属からなる薄板を丸めて筒部５１ａを形成し、筒部５１ａの中央部を内側に切り起こして形成した複数の突片部５１ｂを突出させた弾発体５１で構成してあり、開口部３ｃに筒部５１ａを圧入して通電可能に固定させている。図６Ｂに示すように、入力チップ部７ｂが前軸３の開口部３ｃから突出した状態で、入力チップ部７ｂが突片部５１ｂに当該突片部５１ｂを弾性変形させながら当接することによって、前軸３と弾発体５１と入力チップ部７ｂとが連接し、通電を確実に行うことができた。

図７に示す第二の実施形態の通電部５は、図７Ａに示すように、金属繊維を束ねて毛束５２ａを形成し、導電性接着剤５２ｂにより複数の毛束５２ａを植毛した起毛体５２で構成してあり、導電性接着剤５２ｂにより起毛体５２を開口部３ｃに接着して通電可能に固定させている。図７Ｂに示すように、入力チップ部７ｂが前軸３の開口部３ｃから突出した状態で、入力チップ部７ｂが毛束５２ａに当該毛束５２ａを弾性変形させながら当接することによって、前軸３と起毛体５２と入力チップ部７ｂとが連接し、通電を確実に行うことができた。

図８に示す第三の実施形態の通電部５は、図８Ａに示すように、前軸３の外面に導電性ゴム５３を被覆し、導電性ゴム５３の先端を開口部３ｃの内方へ向かって突出するよう形成した突起部５３ａで構成してある。図８Ｂに示すように、入力チップ部７ｂが前軸３の開口部３ｃから突出した状態で、入力チップ部７ｂが突起部５３ａに当該突起部５３ａを弾性変形させながら当接することによって、導電性ゴム５３と入力チップ部７ｂとが連接し、通電を確実に行うことができた。

次に、図９を用いて、本実施例の入力ペンで静電容量方式の入力装置に入力を行っている状態について説明を行う。図９の入力ペン１は、導電性芯体７の入力チップ部７ｂが前軸３の開口部３ｃから突出した状態であり、入力チップ部７ｂを静電容量方式の入力装置１１０における操作領域１１０ａに接触させて摺動させると、使用者が把持した前軸３から先口部３ｂおよび開口部３ｃ、さらに通電部（図示せず）と入力チップ部７ｂとを通じて操作領域１１０ａに静電変化を生じさせ、画像作成ソフトウェアの画面に線１１０ｂを描くことができた。
この際、図６から図８に示したように、入力チップ部７ｂが通電部５に当該通電部５を弾性変形させながら当接することによって、前軸３を把持した状態における入力チップ部７ｂまでの通電を確実に行うことができた。

図１０は比較例の図であり、図１０Ｂに示すように、入力チップ部７ｂが前軸３の開口部３ｃから突出した状態で、前軸３の開口部３ｃと入力チップ部７ｂとの間に隙間Ｓが生じて、通電が不安定となり、結果的に入力装置の入力反応が悪くなってしまった。

１…入力ペン、２…軸筒、
３…前軸、３ａ…把持部、３ｂ…先口部、３ｃ…開口部、
４…後軸、４ａ…切欠窓、４ｂ…掛止爪、４ｃ…係止受部、
５…通電部、
５１…弾発体、５１ａ…筒部、５１ｂ…突片部、
５２ａ…毛束、５２ｂ…導電性接着剤、
５３…導電性ゴム、５３ａ…突起部、
６…ボールペン体、６ａ…本体部、６ｂ…ボールペンチップ部、
７…導電性芯体、７ａ…本体部、７ｂ…入力チップ部、
８…操作体、８ａ…突部、８ｂ…前方小突起、８ｃ…係止突起、
８ｄ…係止解除突起、
９…操作体、９ａ…突部、９ｂ…前方小突起、９ｃ…係止突起、
９ｄ…係止解除突起、
１０…シャープペンシル体、１０ａ…軸部材、
１０ｂ…シャープペンシルユニット、
１２…クリップ、１２ａ…基部、
１３…蓋体、１３ａ…蓋本体部、１３ｂ…脚部、１３ｃ…掛止孔、
１４，１５…スプリング、
１００…紙、１００ａ…文字、
１１０…静電容量方式の入力装置、１１０ａ…操作領域、１１０ｂ…線。

Claims

操作領域を入力ペンや指によって操作し、前記操作領域の操作部分の位置を静電容量方式で検出する入力装置に用いる静電型の入力ペンであって、導電性を有する筒状の導電性軸体の内部に、導電性を有する導電性芯体を収容し、前記導電性軸体の前方に設けた開口部に、導電性を有し且つ弾性変形可能な通電部を設け、前記導電性芯体の前方に設けた入力チップ部が前記導電性軸体の開口部から突出した状態で、前記入力チップ部が前記通電部に当該通電部を弾性変形させて当接し、前記導電性軸体と前記通電部と前記入力チップ部とを連接させる構造とした入力ペン。
前記入力チップ部を、前記導電性軸体の開口部から出没可能に構成した請求項１に記載の入力ペン。
前記導電性軸体に前記導電性芯体および筆記体を収容し、前記導電性芯体の入力チップ部および前記筆記体の筆記端部を、前記開口部から出没可能に構成した請求項２に記載の入力ペン。
前記通電部を、筒部と該筒部の内方へ突出させた突片部とを有した導電材からなる弾発体で構成した請求項１ないし３のいずれか１項に記載の入力ペン。
前記通電部を、導電材からなる起毛体で構成した請求項１ないし３のいずれか１項に記載の入力ペン。
前記通電部を、前記導電性軸体の外面に設けた導電性ゴムの前方に前記開口部の内方へ向かって突出するよう設けた突起部で構成した請求項１ないし３のいずれか１項に記載の入力ペン。