JP3189357U - 静電型入力ペン - Google Patents

Abstract

【課題】静電容量方式の入力装置への入力だけでなく複数の筆記体による紙面への筆記も行うことができ、且つ入力と筆記との使い分けを軸筒の前後の握り替えなく行うことができる静電型入力ペンを提供する。【解決手段】軸筒内に複数の筆記体を繰出機構で出没可能に収容し、導電性ゴムから形成した先口部３ｂの内方に空間部Ｋを形成する。先口部３ｂの内方へ筆記体６を保持する保持孔５ｂを有する内先口５ａを設ける。先口部３ｂを入力装置１００の操作領域１００ａへ当接させた際には先口部３ｂが弾性変形して面接触し、筆記体６の筆記先端であるボールペンチップ６ｂを先口部３ｂの先端開口から突出させて筆記した状態においては筆記体６を内先口５ａで保持して振れ止めとする。【選択図】図４

Description

本考案は、操作領域を入力ペンの先端チップで触れることで、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入力ペンに関したものである。

従来、特許文献１に記載されているように、導電性ゴムで構成された先端チップを前部に設けた静電型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、筆記具のように軸部材を握って入力を行うことができる静電型入力ペンの需要も高くなっている。

また、このような静電型入力ペンの中には、軸筒の一端側に導電性ゴムからなる先端チップを設け、他端側にボールペンなどの筆記体を設けた構成にして、入力装置への入力だけでなく紙面への筆記も行うことができる構造の入力ペンが存在している。しかし従来の筆記体を備えた入力ペン構造では、軸筒の前後に先端チップと筆記体とが別々に存在することから、双方を使い分ける場合には軸筒の前後の握り替えを必要として不便であり、またボールペンなどの筆記先端が突出して危険がないよう、あるいは周辺を汚さないように、筆記先端にキャップが装着されており、使用時にキャップを着脱しなければならないという煩わしさがあった。また、筆記体が一つしかないことから、筆記色や筆記線巾などが特定されてしまっていた。

尚、特許文献３では、先端をタッチペンとするグリップが、シャープペンシルの前方に装着された構造が記載されており、この構造では軸筒の前後を握り替えることなくタッチペンとシャープペンシルとを使い分けすることができるが、シャープペンシルの軸筒の外側に対してさらにタッチペン用のグリップを重ねることから、見栄えを悪くしたり、重心の位置が変化することで筆記時における軸筒のバランスが崩れて筆記感を損なう虞がある。また特許文献３の構造は、静電容量方式の入力装置へ使用する構成にはなっておらず、その用途は感圧式のタッチパネルに用いるものであった。

特許第４１４２７７６号公報 特開２０１１−８１８２５号公報 特許第３３９８６７９号公報

本考案は、前記従来の問題点を解決するものであって、静電容量方式の入力装置への入力だけでなく複数の筆記体による紙面への筆記も行うことができ、且つ入力と筆記との使い分けを軸筒の前後の握り替えなく行うことができる静電型入力ペンを提供しようとするものである。

「１．軸筒内に複数の筆記体を繰出機構で出没可能に収容し、前記筆記体の全てを軸筒内に収容した状態においては前記軸筒の導電性ゴムから形成した先口部による入力装置の操作領域への入力を可能とし、前記筆記体の筆記先端を前記先口部に形成した先端開口から突出させた状態においては該筆記先端による紙面への筆記を可能とした静電型入力ペンであって、前記先口部の内方に空間部を形成すると共に該先口部の内方へ前記筆記体を保持する保持孔を有する内先口を設け、前記先口部を入力装置の操作領域へ当接させた際には該先口部が弾性変形して面接触し、前記筆記体の筆記先端を前記先口部の先端開口から突出させて筆記した状態においては該筆記体を前記内先口で保持して振れ止めとする構造の静電型入力ペン。
２．前記先口部の外形形状を、先端に前記先端開口を有するドーム形状に形成した前記１項に記載の静電型入力ペン」である。

本考案における筆記体は、ボールペンレフィルやシャープペンシルユニットあるいは固形芯やマーカーなどであり、軸筒内が外部と連通することから油性インキやゲルインキを収容したボールペンレフィルあるいはシャープペンシルユニットが好適である。また最近の静電容量方式の入力装置の多くでは、接触面積が１６平方ミリメートル以上で入力反応が示されるようになっているが、導電性ゴムで形成する先口部の肉厚を薄くしたり硬度を低く設定することで、先口部を内方の空間部側へ潰れやすくして、少ない加重でも先口部と入力装置との接触面積を大きくさせることが可能となる。具体的には、ＪＩＳ−Ｋ６２５３：２００６により求めたゴム硬度が１０〜３０である導電性ゴムによって、先口部の厚みを０．３ｍｍ〜０．７５ｍｍでドーム形状に形成することが好ましい。厚みが薄すぎると変形はしやすいが破れやすくなり、厚みが厚すぎると破れにくくはなるが変形しにくくなる。また内先口は、前軸の内側に配した内軸の前方部に設けることができる。肝要なこととしては、変形しやすい先口部で筆記体を保持させた状態では、筆記時に筆記体が振れてしまう構造を、先口部の内方に設けた内先口に筆記体を当接させることで、該筆記体を保持することができる構造にすることである。したがって内先口は硬質な材料からなるものが良い。また、前軸の表面に設けるコーティング膜は、バインダーに二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、グラファイト、窒化ホウ素などの固体潤滑剤を含有させたコーティング剤が適している。

また、軸筒内に収容した複数の筆記体を出没させる繰出機構としては、軸筒の外方に突出させた摺動体を前後動させることにより、当該摺動体に連接した筆記体を連動させて軸筒の先端から筆記先端を出没させるスライド繰出機構や、前軸に対して回動可能に連接した後軸を前記前軸に対して回動させることで後軸内に形成したカム山を回転して、後軸内に配設した摺動体を前後動させることにより、当該摺動体に連接した筆記体を連動させて軸筒の先端から筆記先端を出没させる回転繰出機構などがある。

また、複数の筆記体は軸筒内に並列させて収容してあることから、先口部の内面を後方から前方へ向かって収束する円弧状に形成することで、繰出機構によって筆記体を前進させた際に、中心軸からずれた筆記体の筆記先端を、中心軸と一致している先端開口へ向かって突出させやすくすることが可能となる。

また、複数の筆記体の少なくとも一つに、ポリアセタール等の合成樹脂からなる感圧用入力チップを備えることにより、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だけでなく、所望により操作領域の操作部分の位置を感圧方式で検出する入力装置に用いることが可能となる。

本考案の静電型入力ペンでは、静電容量方式の入力装置へ先口部を接触させて入力を行うだけでなく、軸筒内に収容した複数の筆記体のいずれかの筆記先端を選択して筆記を行うことができ、且つ入力と筆記との使い分けを軸筒の前後の握り替えなく行うことができるものとなる。また先口部の内方に空間部を設けて弾性変形できるようにすることで、先口部が入力装置の操作領域に対して面で接触しやすいものとなる。また先口部の内方に内先口を設けることで、変形しやすい先口部で筆記体を保持させるのではなく、内先口で筆記体をしっかり保持することができるものとなる。

図１は、本実施例の静電型入力ペンを示す図である。 図２は、静電型入力ペンの縦断面図である。 図３は、静電容量方式の入力装置へ入力を行っている状態の図である。 図４は、図３の部分縦断面図である。 図５は、ボールペン体のボールペンチップを突出させた状態の縦断面図である。 図６は、感圧用入力ペン体の感圧用入力チップを突出させた状態の縦断面図である。 図７は、紙面に筆記を行っている状態を示す図である。 図８は、感圧方式の入力装置へ入力を行っている状態を示す図である。

以下、図面を参照して本考案における静電型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ペン先側を前方と表現し、その反対側を後方と表現する。また本実施例では、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、筆記体の出没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色のボールペンを備えた多色ボールペンや、ボールペンとシャープペンシルとを組合わせた多機能筆記具に適用することも可能である。

図１〜図３を用いて本考案における静電型入力ペンについて説明する。本実施例の静電型入力ペン１における軸筒２は、把持部３ａと先口部３ｂとを導電性ゴムで一体に形成した前軸３と、前軸３の後方に配した後軸４とを有し、前記後軸４に内先口５ａを前方に有した内軸５を螺合してあり、内軸５の外周面に前記前軸３を接着して装着した構造としてある。本実施例の前軸３は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３：２００６により求めたゴム硬度が２０のシリコンゴムに炭素粉末を混練した導電性ゴムによって形成してあり、先口部３ｂをドーム形状に厚さ０．５ｍｍで形成してある。また本実施例では、内軸５の外径を後軸４の外径より小径に形成してあり、前軸３を内軸５に装着した状態で前軸３と後軸４との外観的なつながりが一致する構成とした。尚、前軸３の表面にはポリテトラルオロエチレンをバインダーに含有させたコーティング膜（図示せず）を設けてある。

図１に示した静電型入力ペン１は、軸筒２内に筆記体としてボールペン体６及び感圧用入力ペン体７を収容するようになっており、筆記体のそれぞれに連結した操作体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、透明な筒状で内部にインキ（図示せず）を収容した軸部材６ａの前方に紙面への筆記に用いるボールペンチップ６ｂを挿着して成し、軸部材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。感圧用入力ペン体７は、透明な筒状の軸部材７ａの前方に感圧式入力装置に用いる先端が丸い感圧用入力チップ７ｂを挿着して成し、軸部材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。また、図１に示すように本実施例では、詳述はしないが、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内に収容できるようにしてある。

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を連設してあり、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４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静電型入力ペン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や感圧用入力ペン体７やシャープペンシル体１０などの筆記体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、図３及び図４を用いて本実施例の静電型入力ペンで、静電容量方式で検出する入力装置に入力を行った状態について説明を行う。図３に示すように、静電型入力ペン１の先口部３ｂを静電容量方式の入力装置１００における操作領域１００ａに接触させて摺動させると、使用者が把持した把持部３ａから先口部３ｂを通じて操作領域１００ａ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１００ｂを描くことができた。この際、図４に示すように、導電性ゴムからなる先口部３ｂは、先口部３ｂと内先口５ａとの間に形成した空間部Ｋ側に弾性変形して操作領域１００ａに面接触された。尚、過度に先口部３ｂを操作領域１００ａに押し付けた場合には、硬質樹脂で成形した内先口５ａが内側から先口部３ｂの変形を抑制するので、ボールペンチップ６ｂ及び感圧用入力チップ７ｂの損傷を防止できる。

次に、本実施例のスライド繰出式多芯筆記具における繰出操作について説明を行う。図５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６ｂを前軸３の先端開口部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が後軸４の内面に形成した係止受部４ｃに係止して、ボールペンチップ６ｂが前軸３の先端開口部３ｃから突出した状態を維持させている。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６ｂを軸筒２内に没入させ、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６に示すように感圧用入力ペン体７の感圧用入力チップ７ｂが前軸３の先端開口部３ｃから突出した状態を維持できる。図示しないが図１に示したシャープペンシル体１１も同様の操作でシャープペンシルユニット１０ｂを出没させることができる。ボールペンチップ６ｂ、感圧用入力チップ７ｂ、シャープペンシルユニット１０ｂは、前軸３の先端開口部３ｃから突出する時に内先口５ａの保持孔５ｂから突出され、筆圧が掛かった際に内先口５ａで保持できるようにしてある。

図７は、図５に示した状態の静電型入力ペン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６ｂで文字１１０ａを書くことができた。尚、本実施例のボールペン体６には、熱を加えることで色が消える熱変色性インキを収容してあり、筆跡である文字１１０ａを、弾性材料からなる摩擦体２００で擦ることにより摩擦熱で文字１１０ａを消すことができる。図８は、図６に示した状態の静電型入力ペン１で感圧方式の入力装置へ入力を行っている状態を示す図であり、感圧方式の入力装置１２０における操作領域１２０ａに対して、感圧用入力チップ７ｂで入力を行うことができた。

１…静電型入力ペン、
２…軸筒、
３…前軸、３ａ…把持部、３ｂ…先口部、３ｃ…先端開口部、
４…後軸、４ａ…切欠窓、４ｂ…掛止爪、４ｃ…係止受部、
５…内軸、５ａ…内先口、５ｂ…保持孔、Ｋ…空間部、
６…ボールペン体、６ａ…軸部材、６ｂ…ボールペンチップ、
７…感圧用入力ペン体、７ａ…軸部材、７ｂ…感圧用入力チップ、
８…操作体、８ａ…突部、８ｂ…前方小突起、８ｃ…係止突起、
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、
１１…操作体、
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…静電容量方式の入力装置、１００ａ…操作領域、１００ｂ…線、
１１０…紙、１１０ａ…文字、２００…摩擦体、
１２０…感圧方式の入力装置。

「１．導電性ゴムから形成した先口部を設けた軸筒と、前記軸筒内に繰出機構で出没可能に収容した複数の筆記体とを有した静電型入力ペンであって、前記先口部の内方に空間部を形成すると共に該先口部の内方へ前記筆記体を保持する保持孔を有する内先口を設け、前記先口部を入力装置の操作領域へ当接させた際には該先口部が弾性変形して面接触し、前記筆記体の筆記先端を前記先口部の先端開口から突出させて筆記した状態においては該筆記体を前記内先口で保持して振れ止めとする構造の静電型入力ペン。
２．前記先口部の外形形状を、先端に前記先端開口を有するドーム形状に形成した前記１項に記載の静電型入力ペン。」である。

Claims (2)

1. 軸筒内に複数の筆記体を繰出機構で出没可能に収容し、前記筆記体の全てを軸筒内に収容した状態においては前記軸筒の導電性ゴムから形成した先口部による入力装置の操作領域への入力を可能とし、前記筆記体の筆記先端を前記先口部に形成した先端開口から突出させた状態においては該筆記先端による紙面への筆記を可能とした静電型入力ペンであって、前記先口部の内方に空間部を形成すると共に該先口部の内方へ前記筆記体を保持する保持孔を有する内先口を設け、前記先口部を入力装置の操作領域へ当接させた際には該先口部が弾性変形して面接触し、前記筆記体の筆記先端を前記先口部の先端開口から突出させて筆記した状態においては該筆記体を前記内先口で保持して振れ止めとする構造の静電型入力ペン。
2. 前記先口部の外形形状を、先端に前記先端開口を有するドーム形状に形成した請求項１に記載の静電型入力ペン。

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