JP2014215975A - 入力ペン - Google Patents

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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 (6)

  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請求項1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請求項2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請求項1ないし3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請求項1ないし3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請求項1ないし3のいずれか1項に記載の入力ペン。
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