JP5042159B2 - 静電容量型入力ペン - Google Patents

Description

本発明は、携帯型音楽機器等の操作に使用される静電容量型入力ペンに関するものである。

近年、図３に示すような携帯型音楽機器１が盛んに使用されているが、この携帯型音楽機器１の画面２やソフトキーボード３の操作には、ミスタッチや指紋による汚れを防止する観点から静電容量型入力ペンが利用されている。
この種の静電容量型入力ペンは、図３に示すように、静電容量体である使用者に握持される細長いペン本体１０Ａを備え、このペン本体１０Ａの先端部には、携帯型音楽機器１の画面２やソフトキーボード３のボタン４に圧接する導電性のペン先３０Ａが支持されており、このペン先３０Ａが導電性の硬質ゴムにより成形されている（特許文献１、２参照）。
特開平１０‐１７１５８０号公報 特開平１０‐１６１７９５号公報

従来における静電容量型入力ペンは、以上のように構成され、携帯型音楽機器１の画面２に硬質のペン先３０Ａを強く圧接して操作する必要があるので、ペン先３０Ａの過剰な圧接により、携帯型音楽機器１の画面損傷のおそれがあるという問題がある。また、手や腕に障害のある使用者は、口に静電容量型入力ペンを咥えて画面２やソフトキーボード３のボタン４を操作することがあるが、この場合、ペン先３０Ａを強く圧接することができず、操作に支障を来たすという問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、画面やキーボード等にペン先を強く接触させなくても円滑に操作することのできる静電容量型入力ペンを提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、使用者に使用される導電性のペン本体を備え、このペン本体の先端部に導電性のペン先を支持させたものであって、
ペン本体を、先端部にペン先を支持する第一の中空軸と、この第一の中空軸の開口した末端部に着脱自在に取り付けられる第二の中空軸とから構成し、第一の中空軸を筒形に形成してその先端部寄りの周壁には、外部との間で空気を流通させる流通口を穿孔し、第二の中空軸を筒形に形成してその末端部寄りの周壁には、外部との間で空気を流通させる流通口を穿孔し、
ペン先を、複数本の導電性繊維により筆形に形成したことを特徴としている。

なお、第二の中空軸を、コンデンサを収納する筒形に形成してその周壁内周面とコンデンサとの間には、ペン本体の軸方向に空気を流通させる隙間を区画形成し、第二の中空軸の周壁内周面に、コンデンサの脱落を防止する支持リブを突出形成し、この支持リブには、ペン本体の軸方向に空気を流通させる流通口を穿孔することができる。
また、ペン先を、平筆形、隅取筆形、附立筆形、面相筆形、ファン形、あるいはモップ形とすることができる。

ここで、特許請求の範囲におけるペン本体は、中空軸が好ましく、この場合、中空軸に複数の流通口を設けて外部との空気の流通を可能とすることができる。コンデンサには、単体型、積層型、巻き型、電解コンデンサ等があるが、電圧保持機能に支障を来たさなければ、特に限定されるものではない。さらに、本発明に係る静電容量型入力ペンは、静電容量型の携帯型音楽機器が主ではあるが、何らこれに限定されるものではなく、静電容量型の携帯型ゲーム機器等にも使用することができる。

本発明によれば、静電容量型の携帯型電子機器の画面やキーボード等にペン先を接触させたり、あるいは接触状態でスライドさせれば、ペン先が曲がってその接触面積を変化させるので、所定の入力操作を円滑に行うことができる。

本発明によれば、携帯型電子機器の画面やキーボード等にペン先を強く接触させなくても円滑に操作することができるという効果がある。また、ペン本体に導電性を付与するので、ペン本体からペン先にかけて導電性が生じ、人体の静電容量をペン先に適切に伝えることができる。また、第一、第二の中空軸に流通口を穿孔して外部との空気の流通を可能とするので、例え幼児が静電容量型入力ペンを誤って飲み込んだ場合でも、呼吸に支障を来たすことが少なく、安全性を向上させることができる。

また、第二の中空軸を、コンデンサを収納する筒形に形成するので、内蔵したコンデンサにより電圧を保持して安定かつ良好な操作が期待できる。
また、ペン先を、平筆形、隅取筆形、附立筆形、面相筆形、ファン形、あるいはモップ形とするので、必要に応じてペン先の種類を変更することができ、ペン先の形状の多様化や取扱の便宜を図ることが可能になる。

以下、図面を参照して本発明に係る静電容量型入力ペンの好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における静電容量型入力ペンは、図１や図３に示すように、静電容量型の携帯型音楽機器１に使用される導電性のペン本体１０を備え、このペン本体１０の先端部１５に、携帯型音楽機器１の画面２の画像やソフトキーボード３のボタン４に接触する導電性のペン先３０を挿着しており、このペン先３０を容易に接触面積が変化する柔軟な筆形に形成するようにしている。

ペン本体１０は、先端部１５にペン先３０が挿着される第一の中空軸１１と、この第一の中空軸１１の開口した末端部に着脱自在に螺嵌される第二の中空軸１２とを備えた中空軸に形成され、静電容量体である使用者に握持されたり、口に咥えて使用される。これら第一、第二の中空軸１１・１２は、導電性の材料、具体的には、樹脂と導電性フィラーとを含有する成形材料や金属材料を使用して形成され、静電容量を確保するコンデンサ１３が内蔵して導通される。

第一の中空軸１１は、使用者の握持に適した円筒形に形成され、先端部１５が縮径の先細りに形成されており、開口した末端部の外周面には、第二の中空軸１２との結合用の螺子１６が形成される。この第一の中空軸１１は、先端部１５の内周面に、ペン先３０を保持するリング形の複数の保持リブ１７が半径内方向に向け突出形成され、先端部１５寄りの周壁には、外部との間で空気を流通させる流通口１８が穿孔される。

第二の中空軸１２は、コンデンサ１３を収納可能な太さの円筒形に形成され、開口した先端部１５の内周面には、第一の中空軸１１の螺子１６と着脱自在に螺合する螺子溝１９が螺刻形成されており、開口した末端部には、コンデンサ１３に対向する断面略Ｕ字形の導電性の尾栓２０が着脱自在に圧入される。この第二の中空軸１２は、その周壁の内周面とコンデンサ１３との間に僅かな隙間が区画形成され、この隙間がペン本体１０の軸方向に空気を流通させる。

第二の中空軸１２の周壁の内周面には、収納されたコンデンサ１３の脱落を防止するリング形の支持リブ２１が半径内方向に突出形成され、この支持リブ２１には、ペン本体１０の軸方向に空気を流通させる流通口１８が穿孔される。また、第二の中空軸１２の末端部寄りの周壁には、外部との間で空気を流通させる流通口１８が穿孔される。

コンデンサ１３は、例えば尾栓２０の取り外された第二の中空軸１２の末端部から挿入されて支持リブ２１に支持され、この支持リブ２１の中空を貫通する下方の端子１４が屈曲して第一の中空軸１１の周壁内周面に接触するとともに、上方の端子１４が線条に伸長して尾栓２０の対向面に接離可能に対向する。このような構成のコンデンサ１３は、上方の端子１４と選択的に深く圧入された尾栓２０とが導通接触することにより、蓄電機能を発揮する。

ペン先３０は、可撓性を有する複数本の導電性繊維３１が束ねられることにより、簡単に屈曲可能な隅取筆形、附立筆形、あるいは面相筆形に形成され、ソフトキーボード３のボタン操作が容易になるよう穂先が指先よりも細く形成される。このペン先３０の導電性繊維３１としては、特に限定されるものではないが、例えば金属細線、炭素繊維、ミクロンサイズのカーボンブラック粒子を練りこんだ繊維、金属メッキ繊維、ナイロン繊維に硫化銅を化学結合させた有機導電性の繊維、表面に導電性ポリマーをコートした繊維等があげられる。

上記構成において、携帯型音楽機器１の画面２やソフトキーボード３を操作する場合には、画面２の画像やソフトキーボード３のボタン４に静電容量型入力ペンのペン先３０を接触させたり、接触させ、かつ上下左右にスライドさせれば良い。すると、ペン本体１０からペン先３０にかけて導電性が生じ、人体の静電容量がペン先３０に給電され、ペン先３０が接触に伴い屈曲してその接触面積を変化・拡大させるので、所定の入力操作をストレス無しに確実に行うことができる。

上記構成によれば、ペン先３０が屈曲して接触面積を変化させるので、携帯型音楽機器１の画面２にペン先３０を従来のように強く圧接して操作する必要がない。したがって、ペン先３０の過剰な圧接に伴う画面２の損傷のおそれを有効に排除したり、多種のジェスチャー入力を図ることができる。また、例え口に静電容量型入力ペンを咥えて画面２やソフトキーボード３を操作する場合でも、ペン先３０の押圧力を低減させることができるので、操作性や作業性の著しい向上が期待できる。

また、ペン本体１０に、電圧を保持するコンデンサ１３を内蔵するので、安定かつ確実な操作が期待できる。さらに、第一、第二の中空軸１１・１２に複数の流通口１８を穿孔して外部との空気の流通を可能とするので、例え幼児が静電容量型入力ペンを誤って飲み込んだ場合でも、呼吸に支障を来たすことが少なく、安全性を向上させることが可能になる。

次に、図２は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、ペン先３０を、穂先が先細りの紡錘形ではなく、先端に向かうにしたがい徐々に屈曲しながら外方向に広がるファン形あるいはモップ形に形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、ペン先３０が外方向に広がるファン形あるいはモップ形なので、画面２に対するペン先３０の接触面積をさらに拡大することができ、画面２の画像を接触状態で円滑にスクロールさせることができるのは明らかである。

なお、上記実施形態ではペン本体１０を導電性確保のため、第一、第二の中空軸１１・１２により構成したが、何らこれに限定されるものではなく、例えばペン本体１０を単一の中空軸により構成しても良い。また、上記実施形態のペン本体１０の先端部１５に、ペン先３０を保護するクリップ付きのキャップを着脱自在に嵌合しても良い。また、コンデンサ１３の収納や接続については、電圧保持が可能ならば、必要に応じ、適宜変更しても良い。さらに、ペン先３０は、操作性に支障を来たさなければ、平筆形等とすることもできる。

本発明に係る静電容量型入力ペンの実施形態を模式的に示す部分断面説明図である。 本発明に係る静電容量型入力ペンの第２の実施形態を模式的に示す説明図である。 静電容量型入力ペンの使用状態を模式的に示す斜視説明図である。

符号の説明

１ 携帯型音楽機器
２ 画面
３ ソフトキーボード
４ ボタン
１０ ペン本体
１０Ａ ペン本体
１１ 第一の中空軸
１２ 第二の中空軸
１３ コンデンサ
１４ 端子
１５ 先端部
１７ 保持リブ
１８ 流通口
２０ 尾栓
３０ ペン先
３０Ａ ペン先
３１ 導電性繊維

Claims (3)

1. 使用者に使用される導電性のペン本体を備え、このペン本体の先端部に導電性のペン先を支持させた静電容量型入力ペンであって、
   ペン本体を、先端部にペン先を支持する第一の中空軸と、この第一の中空軸の開口した末端部に着脱自在に取り付けられる第二の中空軸とから構成し、第一の中空軸を筒形に形成してその先端部寄りの周壁には、外部との間で空気を流通させる流通口を穿孔し、第二の中空軸を筒形に形成してその末端部寄りの周壁には、外部との間で空気を流通させる流通口を穿孔し、
   ペン先を、複数本の導電性繊維により筆形に形成したことを特徴とする静電容量型入力ペン。
2. 第二の中空軸を、コンデンサを収納する筒形に形成してその周壁内周面とコンデンサとの間には、ペン本体の軸方向に空気を流通させる隙間を区画形成し、第二の中空軸の周壁内周面に、コンデンサの脱落を防止する支持リブを突出形成し、この支持リブには、ペン本体の軸方向に空気を流通させる流通口を穿孔した請求項１記載の静電容量型入力ペン。
3. ペン先を、平筆形、隅取筆形、附立筆形、面相筆形、ファン形、あるいはモップ形とした請求項１又は２記載の静電容量型入力ペン。

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