JP6161498B2 - 入力用タッチペンおよびその製造方法 - Google Patents
入力用タッチペンおよびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6161498B2 JP6161498B2 JP2013207962A JP2013207962A JP6161498B2 JP 6161498 B2 JP6161498 B2 JP 6161498B2 JP 2013207962 A JP2013207962 A JP 2013207962A JP 2013207962 A JP2013207962 A JP 2013207962A JP 6161498 B2 JP6161498 B2 JP 6161498B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input
- touch pen
- shaft core
- cylindrical object
- pen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
- G06F3/03545—Pens or stylus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Description
より具体的には、図10に示すように、タッチペン50は、ペン本体51と、付属部品52、53、54、55と、ペン軸部材60と、タッチペン芯62と、を含み、当該タッチペン芯62は、ペン軸部材60に着脱可能に設けられ、かつ、軟質導電性繊維素材からなり、横方向から断面視した場合に、概ね楕円形のパネルタッチ用のペン先(ペン芯先)を備えるように、構成されている。
より具体的には、図11に示すように、使用者の手に把持される導電性のペン本体100と、ペン本体100と電気的に導通された導電性のペン先102と、クリップ103と、を備え、静電容量型座標入力パッドに座標情報を入力可能とするための入力ペン105であって、ペン先102が、導電性カーボンブラック又は金属粉末等を配合したゴム材料よりなる導電性ゴムから構成されている入力ペン105である。
より具体的には、使用者の手に把持される導電性のペン本体と、ペン本体と電気的に導通された導電性のペン先と、を備え、静電容量型座標入力パッドに座標情報を入力可能とする静電容量型座標入力パッド用入力ペンにおいて、ペン先が、導電性炭素繊維と樹脂繊維とをブレンドした繊維束を主成分とし、その内部に樹脂バインダーを介在させて構成してあることを特徴とする静電容量型座標入力パッド用入力ペンである。
より具体的には、指で把持するためのタッチペン本体の表面に、所定直径および長さを有する複数の導電性繊維を、立設するように植毛されてなるタッチペンである。
また、特許文献2のペン先に導電性ゴムを用いた入力用タッチペンは、入力面との間の摩擦力が大きく、導電性ゴムが劣化し、ペン先から脱落したり、抵抗率が変化したりして、正常に入力することが困難になりやすいという問題が見られた。
すなわち、本願発明は、データ入力性や操作性等に優れた入力用タッチペンおよびそのような入力用タッチペンの効率的な製造方法を提供することを目的とする。
すなわち、所定構成の筒状物が、軸芯の先端部に固定してあることから、タッチパネル等との間の摩擦が小さくなって、筆圧が安定し、結果として、滑らかな入力が可能となり、良好な操作性やデータ入力性を得ることができる。
また、導電性繊維から形成された長袋状の筒状物であれば、入力用タッチペンの使用動作に追随して容易に弾性変形することから、タッチパネル等の表面を損傷することなく、かつ、適度に弾力変形することから、タッチパネル等との間の背触面積が増加するとともに、押圧力が均一化され、ひいては、良好な耐久性や正確なデータ入力性を得ることができる。
その上、所定構成の筒状物は、導電性繊維から形成されていることから、タッチパネル等の表面に付着したほこり除去や静電気除去の機能も発揮することができ、さらに正確なデータ入力性を得ることができる。
このようにクッション部材を介して、片端が接合部により閉じられた筒状物が挿入してあることにより、筒状物の過度の変形を抑制したり、筒状物および軸芯の間を、さらにプレスフィットして密着させて固定したりすることができ、ひいては、高精細のタッチパネル等にも対応して、より正確なデータ入力性を得ることができる。
その上、クッション部材(緩衝部材)の大きさや長さにもよるが、軸芯の先端部と、クッション部材との間に、空間を形成することができる。
したがって、かかる空間の内部圧力に起因して、入力用タッチペンの使用動作にさらに追随して、クッション部材のみならず、筒状物が容易に弾性変形することから、より正確なデータ入力性を得たり、優れた耐久性を得たりすることができる。
このような範囲に軸芯の先端部の直径(円相当径)を制限することにより、片端が接合部により閉じられた筒状物が挿入された場合に、先端部の直径の制御が容易になり、かつ、タッチパネル等との間の摩擦力(筆圧)が適度になって、滑らかかつ高速のデータ入力が可能となるばかりか、高精細のタッチパネル等にも対応しても、正確なデータ入力性を得ることができる。
このような範囲に筒状物の外径を制限することにより、軸芯の先端部とプレスフィットし、ひいては、先端部の直径の制御が容易になって、さらに滑らかかつ高速な入力が可能となるばかりか、高精細のタッチパネル等にも対応しても、より正確なデータ入力性を得ることができる。
このように熱収縮チューブを用いることにより、筒状物および軸芯を、均一かつ迅速に固定することができ、ひいては、さらに滑らかな入力が可能となるばかりか、高精細のタッチパネル等にも対応して、より正確なデータ入力性を得ることができる。
その上、熱収縮チューブを用いることによって、製造時の筒状物および軸芯の固定の正確性が向上し、かつ、迅速になって、入力用タッチペンの製造コストを低減したり、製造時間を短縮することができる。
このように構成することにより、接合部(糸や超音波等)による接合部(縫い目や溶着部等)が表側に位置し、入力用タッチペンの操作にあたり、障害となることがなく、さらに滑らかな入力が可能となる。
その上、接合部が筒状物の内側(裏側)に位置することから、いわゆるリントの発生を抑制することができ、高精細のタッチパネル等にも対応して、より正確なデータ入力性を得ることができる。
このような導電性繊維の抵抗率を所定範囲に制限することにより、入力用タッチペンにおける正確なデータ入力性と、耐久性や製造容易性との間の良好なバランスをとることができる。
すなわち、得られた入力用タッチペンによれば、導電性繊維から形成された長袋状の筒状物が、軸芯の先端部に固定してあることから、入力用タッチペンの使用動作に追随して容易に弾性変形することから、タッチパネル等の表面を損傷することなく、かつ、適度に弾力変形することから、タッチパネル等との間の背触面積が増加するとともに、押圧力が均一化され、ひいては、良好な耐久性や正確なデータ入力性を得ることができる。
また、得られた入力用タッチペンによれば、導電性繊維から形成された長袋状の筒状物は、所定の導電性繊維から形成されていることから、タッチパネル等の表面に付着したほこり除去や静電気除去の機能も発揮することができ、さらに正確なデータ入力性を得ることができる。
その上、得られた入力用タッチペンによれば、接続固定部材を含む簡易構成であって、製造時の筒状物および軸芯の固定の正確性が向上し、かつ、迅速になって、入力用タッチペンの製造コストを低減したり、製造時間を短縮することができる。
第1の実施形態は、図1や図2(a)に例示するように、少なくとも軸芯12と、その周囲を包囲するペン容器14と、を含む入力用タッチペン10であって、軸芯12の先端部に、導電性繊維から形成されるとともに、片端が接合部により閉じられた筒状物18が挿入してあり、筒状物18および軸芯12が、接続固定部材16で接続固定されているとともに、筒状物18および軸芯12の間を導通状態としてあることを特徴とする入力用タッチペン10である。
以下、本発明の第1の実施形態である入力用タッチペンを、適宜図面を参照して、具体的に説明する。
図1に例示される軸芯12は、ペン容器14の内部に収容され、通常、使用時には、ペン容器14の外部に突出し、非使用時には、ペン容器14の内部に収容され、図2(b)に示すように、筒状物18を介して、例えば、タッチパネル28にデータ入力するための主要部材である。
この理由は、このような範囲に軸芯の先端部の直径を制限することにより、所定の筒状物の取り付けが容易になるばかりか、筒状物を介したタッチパネル等との間の摩擦が小さくなるためである。したがって、所定の筒状物を介して、軸芯による滑らかなデータ入力が可能となるばかりか、高精細のタッチパネル等にも対応して、正確にデータ入力をすることができる。
よって、軸芯12の先端部の直径を1〜3mmの範囲内の値とすることがより好ましく、1.2〜2mmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
図1や図2(a)に例示されるペン容器14は、軸芯12の周囲を包囲するための筐体であり、かつ、入力用タッチペン10の先端部に突出した筒状物18を介して、タッチパネル28の任意箇所に対してデータ入力する際に、入力用タッチペン10を把持するための主要部材である。
ここで、かかるペン容器14の態様については特に制限されるものではないが、例えば、図1に示すように、ほぼ円筒型の外形を有する態様であっても良いし、あるいは、図2(a)に示すように、クリップ部24やノック部26を備えたボールペン型であっても良い。
そして、いずれのペン容器14においても、使用勝手が良好となることから、筒状物18を、ペン先から出し入れするためのバネ部材20が、ペン容器14の内壁後方に設けてあることが好ましい。
その上、タッチパネル用入力ペンを介して、所定電圧をタッチパネルに印加するような場合には、ペン容器14の一部に、外部電源と電気接続するための電気配線22を備えることが好ましい。
(1)導電性繊維
また、図1や図2に例示される筒状物18を構成する導電性繊維は、例えば、高分子材料および導電性材料から構成された導電性組成物からなる導電性繊維(導電性材料含有ポリマ繊維)、高分子材料の表面に導電性材料を被覆してなる導電性繊維(導電性被覆ポリマ繊維)、あるいは、金属材料からなる導電性繊維(金属繊維)等から基本的に構成されている。
したがって、コットン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニルの一種単独または二種以上の組み合わせであることが好ましい。
すなわち、このような形態の繊維層であれば、所定のクッション性や適度な変形性が得られ、入力用タッチペンの筒状物を形成した際に、入力画面に対して、適度なスベリ性が得られるとともに、正確なデータ入力が可能となる。
そして、比較的安価であって、すべり性が良好なことから、導電性繊維層を織布や不織布から構成することがより好ましい。
また、導電性繊維に使用される導電性材料としては、金、銀、銅、ニッケル、鉄、ステンレス、亜鉛、タングステン、クロム、ジルコニウム、ズズ、チタン、アルミニウム、半田、炭素、半導体材料等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
特に、比較的安価であって、導電性に優れていることから、銅、ニッケル、ステンレス等の金属材料、あるいは、炭、カーボン、ケブラー等の炭素化合物材料を、高分子量材料の内部に配合したり、高分子量材料の表面に、蒸着法、スパッタリング法、メッキ法、印刷法等の公知積層法によって、付着させたりすることが好ましい。
また、導電性繊維を形成する際の紡糸直径を0.1〜50μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる導電性繊維の紡糸直径が0.1μm未満の値となると、取り扱いが困難となったり、機械的強度が低下したりする場合があるためである。
一方、かかる導電性繊維の紡糸直径が50μmを超えると、入力用タッチペンを構成した場合に、柔軟性や形状追随性が低下する場合があるためである。
したがって、かかる導電性繊維の紡糸直径を1〜30μmの範囲内の値とすることが好ましく、3〜20μmの範囲内の値とすることがより好ましい。
また、筒状物を構成する導電性繊維の抵抗率(体積抵抗)を1×101〜1×1012Ω・cmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このような導電性繊維の抵抗率を所定範囲に制限することにより、正確なデータ入力性と、耐久性や製造容易性との間の良好なバランスをとることができるためである。
すなわち、導電性繊維の抵抗率が1×101Ω・cm未満の値になると、導電性繊維を構成するのに使用する導電性材料や繊維材料の種類が過度に制限されたり、データ入力が不正確となる場合があるためである。
一方、導電性繊維の抵抗率が1×1012Ω・cmを超えた値になると、正確にデータ入力することが困難となる場合があるためである。
したがって、導電性繊維の抵抗率を1×102〜1×1011Ω・cmの範囲内の値とすることが好ましく、1×103〜1×1010Ω・cmの範囲内の値とすることがより好ましい。
なお、導電性繊維の抵抗率(比抵抗)は、デジタルボルトメータ等を用い、四端子法に準じて測定することができる。
また、図1や図3に例示される筒状物18の外径(L1)については、先端部の大きさ(円相当径)と同等となり、挿入する軸芯の直径や長さを考慮して定めることが好ましいが、通常、0.5〜5mmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このような範囲に筒状物の外径を制限することにより、軸芯の先端部との間の隙間がほとんどなくなり、ひいては、さらに滑らかな入力が可能となるばかりか、高精細のタッチパネル等にも対応して、より正確なデータ入力性を得ることができるためである。
一方、筒状物の外径(L1)が5mmを超えた値になると、ペン入力する際の精度が著しく低下したり、固定性が困難となったりする場合があるためである。
したがって、筒状物の外径(L1)を1〜3mmの範囲内の値とすることがより好ましく、1.2〜2mmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、さらに高精細のタッチパネルに対応する場合には、上述した軸芯の先端部の直径を0.4〜1.5mmの範囲内の値とするとともに、筒状物の外径(L1)を0.4〜1.5mmの範囲内の値とすることがより好ましい。
また、図1や図3に例示される筒状物18の長さ(L2)についても、挿入する軸芯の直径や長さ、あるいは使い勝手性等を考慮して定めることが好ましいが、通常、5〜50mmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このような範囲に筒状物の長さを制限することにより、滑らかなデータ入力が可能となるばかりか、高精細のタッチパネル等にも対応して、より正確なデータ入力性を得ることができるためである。
一方、筒状物の長さが50mmを超えた値になると、逆に、筒状物の変形性が過度に大きくなって、タッチパネル等にも対応して、より正確なデータ入力が困難となる場合があるためである。
したがって、筒状物の長さ(L2)を10〜30mmの範囲内の値とすることがより好ましく、15〜20mmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、筒状物の先端形状は、特に制限されるものでないが、導電性繊維の織り方、編み方、あるいは加圧変形処理等によって、図3に示すように、円柱状、あるいは、図4(a)〜(d)に示すように、円錐状、楕円状、四角柱状、半球状等とすることが好ましい。
また、図示しないものの、これらの組み合わせや、それ以外の扁平状、扇状、球状等とすることも好ましい。
例えば、筒状物の先端形状を扁平状(縦と、横の長さが異なる。)とすることによって、タッチパネルへの入力用途に応じて、細書きも、縦書きもスムーズで、かつ、太さの異なるライン入力が可能な入力用タッチペンとすることができるためである。
すなわち、扁平状の筒状物とすることにより、複数の所定幅の文字やライン等を迅速かつ精度良くデータ入力することができる。
また、このような扁平状の筒状物であれば、縫製や超音波溶着も精度良く行うことができ、ひいては、縫い目や溶着箇所をより目立たなくすることができるためである。
したがって、筒状物の先端形状を扁平状とし、横長さを、縦長さよりも長くするとともに、当該横長さを0.5〜1.5mmの範囲内の値とするととともに、縦長さを0.2〜1.0mmの範囲内の値とすることが好ましい。
また、半球状、球状、または楕円状とすることにより、タッチパネルとの間の接触面積の調整が容易になって、さらにスムーズにデータ入力できるととともに、筒状物の耐久性を著しく伸ばすことができることから、好適な先端形状である。
その他、扇状の筒状物とすることにより、扁平状の一種として、複数の所定幅の文字やライン等を迅速かつ精度良くデータ入力することができ、その上、タッチパネルとの間の接触面積の調整も容易になることから、好適な先端形状である。
また、図5(b)等に示すように、筒状物18と、軸芯12と、の間にクッション部材30が挿入してあることが好ましい。
この理由は、このようにクッション部材を介して、筒状物が挿入してあることにより、筒状物および軸芯の間を、さらに密着させて接続固定することができ、さらには、筒状物の耐久性をさらに向上させることができるためである。
また、このようにクッション部材を介入させることにより、さらに滑らかな入力が可能となるばかりか、高精細のタッチパネル等にも対応して、より正確なデータ入力性を得ることができるためである。
この理由は、このように構成することにより、クッション部材30を介して、筒状物18と、軸芯12との間の密着性が高まるとともに、クッション部材30を導電材料から構成した場合に、より確実に、筒状物18と、軸芯12との間の導通が確保できるためである。
そして、これらのクッション部材も、所定の導電性材料、例えば、抵抗率(体積抵抗)が1×100〜1×103Ω・cmの導電性材料とすることにより、軸芯を介して、導電性の筒状物と、外部との間の電気接続を容易にとることができる。
特に、コットンのような繊維材料、発泡ウレタンやシリコーンゴム等の軟質材料、さらには金属メッシュ等であれば、導電性を付与することが容易であることばかりか、所定のクッション性を長期間にわたって維持することができ、好適かつ安価なクッション部材を構成することができる。
この理由は、かかるクッション部材の厚さが0.05mm未満の値となると、所定のクッション効果が得られない場合があるためである。
一方、クッション部材の厚さが3mmを超えると、筒状物の挿入が困難となったり、筒状物の先端形状の加工が困難となったりする場合があるためである。
したがって、クッション部材の厚さを0.1〜1.2mmの範囲内の値とすることがより好ましく、0.3〜0.8mmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
この際、クッション部材30は、所定厚さ(例えば、0.1〜1.0mm)のシリコ−ンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、スチレン系ゴム、オレフィン系ゴム、フッ素ゴム等から構成されており、所定空間を形成しやすい、比較的弾性力の大きいゴム材料から構成してあることが好ましい。
また、このようなゴム材料から構成されたクッション部材30であれば、図6(c)や(d)に示すように、適度に弾性変形するとともに、表面平滑性が良好であるため、筒状物18を挿入しやすくなるとともに、接続固定手段16で、容易かつ精度良く固定できるという利点も得られやすくなる。
また、図1あるいは図7(c)〜(d)に示すように、筒状物18の軸芯12に対する接続固定手段16については、特に制限されるものではないが、例えば、接着剤、粘着テープ、かしめ部材、熱収縮チューブ等の少なくとも一種が挙げられる。
特に、接続固定手段16が、図7(c)〜(d)に示すように、熱収縮チューブであれば、所定温度、所定時間で加熱することによって、体積が収縮し、筒状物を、軸芯に対して瞬時に固定することができることから好ましい態様である。
また、所定の筒状物が、長時間に使用によって、劣化したような場合であっても、図7(c)〜(d)に示す熱収縮チューブを用いて固定してあるのであれば、所定の筒状物を新品と容易に交換することができるという利点を得ることができる。
そして、収縮後における熱収縮チューブの直径を0.5〜5mm、収縮後の長さを2〜30mm、収縮後の厚さ(肉圧)を0.1〜5mmとすることが好ましい。
その上、このような熱収縮チューブは、熱収縮性ポリエステル樹脂、熱収縮性ポリウレタン樹脂、熱収縮性アクリル樹脂、熱収縮性オレフィン樹脂、熱収縮性シリコーン樹脂等の少なくとも一つから構成してあることが好ましい。
(1)構成
図1や図2(a)は、本願発明の入力用タッチペンの構成を説明するために供する概略図である。
すなわち、本願発明の入力用タッチペンは、静電容量型パッド用入力ペンや抵抗膜型パッド用入力ペン、あるいは電磁誘導式入力ペンとして、好適に使用できる以上、いずれの入力用タッチペンの態様であっても良い。
次いで、図8を参照して、本願発明の入力用タッチペンの性能を説明する。
図8の横軸には、先端部の直径(円相当)が採って示してあり、左縦軸には、入力画面に対する入力用タッチペンの筆圧(相対値、通常、0〜120g/mm2)がとって示してあり、右縦軸には、入力用タッチペンの耐久性がとって示してある。
そして、ラインAが、先端部の直径(円相当)と、入力画面に対する入力用タッチペンの筆圧(押圧力)との関係を示す特性曲線であって、
ここで、入力用タッチペンの筆圧は、圧力ゲージ等を使用して、容易に測定することもできるし、あるいは、簡便には、入力用タッチペンの重量と、先端部の直径(円相当)との大きさから、算出することもできる。
そして、ラインAより、先端部の直径(円相当)の大きさ(mm)が、比較的細〜太くなると、入力画面に対する筆圧は、著しく低下することから、入力用タッチペンの操作性、入力特性、あるいは耐久性等に影響を及ぼすことが理解できる。
例えば、入力画面に対する筆圧が過度に高いと、入力用タッチペンの操作性が低下したり、耐久性等が低下したりする。
一方、入力画面に対する筆圧が低いと、入力用タッチペンの操作性や耐久性等は向上するものの、それが過度に低いと、入力特性が著しく低下することになる。
そして、ラインBより、先端部の直径(円相当)の大きさ(mm)に関係なく、図示する範囲(0.5〜3.5mm)の範囲では、優れた耐久性が得られることが理解される。
なお、先端部の直径(円相当)を8mmにすると、耐久性が1000回未満の使用で低下し、先端部の直径(円相当)を5mmにすると、耐久性が5000回未満の使用で低下することが別途判明している。
さらに言えば、入力用タッチペンにおける筒状物および軸芯を、接続固定部材によって、接続固定しなかった場合、先端部の直径(円相当)の大きさ(mm)に関係なく、耐久性に関し、1000回未満の使用で低下することが別途判明している。
次いで、図9を参照して、本願発明の入力用タッチペンのデータ入力性を説明する。
図9の横軸には、先端部の直径(円相当)が採って示してあり、左縦軸には、入力画面に対する入力用タッチペンによるデータ入力性(%)がとって示してある。
そして、ラインAが、クッション層(シリコーンゴム層)を有しており、実施例6に相当し、ラインBが、クッション層を有しておらず、実施例6に相当する。
そして、ラインAによれば、所定クッション層を有しているためと思われるが、先端部の直径(円相当)の大きさ(mm)が、比較的細〜太くなった場合、入力画面に対するデータ入力性は若干低下するものの、相当範囲で、良好なレベルを維持することが理解される。
一方、ラインBによれば、所定クッション層を有していないためと思われるが、先端部の直径(円相当)の大きさ(mm)が比較的細〜太くなった場合、入力画面に対するデータ入力性はそれなりに低下することが理解される。
いずれにしても、多少構造が複雑になって、製造工程数が一つ増えるものの、軸芯の先端部と、筒状物との間に、所定のクッション層を設けることが、先端部の直径が多少変化したような場合であっても、良好な入力画面に対するデータ入力性を維持する上で、有利であることが理解される。
本発明の第2の実施形態は、少なくとも軸芯と、その周囲を包囲するペン容器と、を含む入力用タッチペンの製造方法であって、以下の第1〜第4工程を含むことを特徴とする入力用タッチペン製造方法である。
第1工程:導電性繊維から形成され、片端が接合部により閉じられるとともに、片端が開放された筒状物を準備する工程(以下、筒状物の準備工程と称する場合がある。)
第2工程:軸芯の先端部に、開放端を介して、筒状物を挿入する工程(以下、筒状物の挿入工程と称する場合がある。)
第3工程:筒状物および軸芯を、接続固定部材によって、接続固定する工程(以下、筒状物の固定工程と称する場合がある。)
第4工程:筒状物および軸芯の間を、導通状態とする工程(以下、導通工程と称する場合がある。)
以下、本発明の第2実施形態である入力用タッチペンの製造方法を、図7(a)〜(d)に示す製造工程図を参照しながら、具体的に説明する。
第1工程としての筒状物18の準備工程は、図7(a)、右側に示すように、入力用タッチペンの構成材料の一つであって、一方の端部18aは開口している一方、他方の端部18bが、接合部18cにより閉じられた筒状物18を準備する工程である。
例えば、織布あるいは不織布を二つ折し、その先端や側面を超音波溶着したり、糸を使って、縫い上げたりすることにより、任意直径や長さを有する、円筒状の袋状物としての筒状物を形成することができる。
なお、この段階では、通常、筒状物18の接合部18c(縫い目や溶着箇所)が外側に位置するため、筒状物18の表裏を反転させて、接合部18cを、内側に位置させることが好ましい。
次いで、第2工程としての筒状物18の挿入工程は、図7(b)に示すように、軸芯12の先端部に、空隙が設けてあって開放された片端、すなわち開放端18a、および、反対側は閉じられた片端、すなわち閉端部18bをそれぞれ有する筒状物18を、開放端18aを介して、挿入する工程である。
その際、一部上述したように、筒状物18の表裏を、針状の冶具を利用して反転させ、接合部(縫い目または溶着部)18cが、筒状物18の内側に位置する態様とすることが好ましい。
この理由は、所定の接合部が外側でなく、内側に位置するように構成することにより、接合部が動作障害となることがなく、さらに滑らかな入力が可能となるためである。
その上、接合部が内側に位置することから、いわゆるリントの発生を抑制することができ、高精細のタッチパネル等にも対応して、より正確なデータ入力性を得ることができるためである。
次いで、第3工程としての筒状物18の固定工程は、筒状物18および軸芯12を、接続固定部材16によって、接続固定する工程である。
このような接続固定部材16として、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、エポキシ系接着剤等の接着剤を用いることも好ましいし、あるいは、円筒状の熱収縮チューブを用いて、所定条件で加熱することにより、熱収縮チューブを収縮させて、筒状物および軸芯を、接続固定しても良い。
すなわち、図7(c)に示すように、筒状物18を挿入した軸芯12の周囲に、さらに、接続固定部材16である所定形状の熱収縮チューブを被せた後、図7(d)に示すように、当該熱収縮チューブを周囲から加熱するとともに、熱収縮させて、筒状物18および軸芯12を接続固定することが好ましい。
第4工程としての、導通工程は、図示しないものの、筒状物および軸芯の間を、導通状態とする工程である。
すなわち、筒状物および軸芯(軸芯の先端部)の間に、電気配線や導電路を設け、入力用タッチペンを用いて、電気的信号として、タッチパネルに入力するためである。
適宜、静電気除去工程や微細繊維除去工程を設けることが好ましい。
この理由は、筒状物が所定の導電性を有するからと言って、筒状物の一端を接合する際や、当該筒状物の表裏を、針状の冶具を利用して反転させ、接合部(縫い目または溶着部)が、筒状物の内側に位置する工程において、所定の静電気が発生したり、繊維から脱落する微細繊維(リネン)が生じる場合があって、それらを除去することが好ましい。
したがって、イオナイザー(米国3M製)を用いて帯電された空気を吹き付けたり、高速ジェット気流を所定時間吹き付けたりして、これらを予め除去することが好ましい。
逆に言うと、筒状物が帯電したり、微細繊維(リネン)が付着していると、埃や塵を集めやすくなって、結果として、入力用タッチペンにおけるデータ入力性が低下する場合があるためである。
なお、静電気除去工程や微細繊維除去工程の実施は、第2工程と、第3工程との間で実施することが有効であるが、第1工程の実施前、第1工程と、第2工程との間、第3工程と、第4工程との間、あるいは、第4工程の実施後であっても良い。
筒状物18として、図4(b)に示す扁平な楕円状のものを準備し、軸芯12の周囲に挿入することも好ましい。
すなわち、筒状物の先端形状を扁平な楕円状(縦、横長さが異なる。)とすることによって、挿入した後の先端部を、扁平状とすることできるためである。
したがって、タッチパネルへの入力用途に応じて、入力用タッチペンのにぎり方向を適宜変えて、細書きも、縦書きもスムーズで、かつ、太さの異なるライン入力が可能な入力用タッチペンとすることができる。
1. 入力用タッチペンの作成
(1)筒状物の準備工程
第1工程として、切断装置で、ポリアミド樹脂およびポリエステル樹脂の混合物(重量比50:50、100重量%)に対して、平均直径0.1μmのカーボン粒子を30重量%含有してなる導電性繊維(繊維平均径:20μm)の織布(平織り)から、小片(幅3mm、長さ25mm)を切り出した。
次いで、超音波溶着装置を用いて、小片を二つ折りにした状態で、先端部および側辺部を、180℃、10kgf/cm2、2秒の条件で、超音波溶着した。
そして、筒状物の外側表面に、マイナス帯電させた帯電除去用空気を20秒間吹きつけ、不要なリント等を除去した。
次いで、第2工程として、反転させた筒状物を、軸芯の先端部(直径:約0.8mm、長さ約2.5mm)に、開放された片端を介して、筒状物を挿入した。
なお、この段階で、先端部の形状は、若干丸みのある円柱状であった。
次いで、第3工程として、筒状物の開放端部および軸芯の間を、ポリエステル製熱収縮チューブを用いて固定した。すなわち、直径約1mm、長さ8mmの円筒状の熱収縮チューブを、筒状物の開放端部および軸芯の一部を覆うように、挿入した。
次いで、ドライヤーを用いて、160℃、10秒の条件で加熱することにより、熱収縮チューブを収縮させて、筒状物および軸芯を接続固定した。
最後に、第4工程として、筒状物および軸芯の先端部との間に、電気配線を設けて、導通状態とすることにより、実施例1の入力用タッチペン(先端部の直径(円相当径):1.0mm)とした。
(1)データ入力性(評価1)
得られた入力用タッチペンを、抵抗膜方式のタッチパネル用入力ペンとして用い、タテ5mm、ヨコ5mm、幅0.1mmの文字(A)を、100回、抵抗膜方式のタッチパネルに対して入力し(入力速度:1文字/秒)、下記基準に沿って入力性を評価した。
◎:95%以上の確率で、データ入力することができる。
○:90%以上の確率で、データ入力することができる。
△:85%以上の確率で、データ入力することができる。
×:85%未満の確率で、データ入力することができる。
得られた入力用タッチペンを用いて、タテ5mm、ヨコ5mm、幅0.1mmの文字(A)のデータ入力(入力速度:1文字/秒)を、100回繰り返し、抵抗膜方式のタッチパネルに対して行い、下記基準に沿ってスベリ性を評価した。
◎:全く違和感なく、95回以上、正確にデータ入力することができる。
○:ほぼ違和感なく、90回以上、正確にデータ入力することができる。
△:若干ひっかかるような違和感があるも、85回以上、正確にデータ入力することができる。
×:ひっかかるような違和感があり、16回以上、正確にデータ入力することができない。
得られた入力用タッチペンを用いて、タテ5mm、ヨコ50mm、幅0.1mmのラインのデータ入力(入力速度10cm/秒)を、10000回繰り返し、抵抗膜方式のタッチパネルに対して行い、下記基準に沿って表面損傷性を評価した。
◎:10000回繰り返し入力しても、タッチパネル上に表面損傷を見出すことはできない。
○:5000回繰り返し入力しても、タッチパネル上に表面損傷を見出すことはできない。
△:1000回繰り返し入力しても、タッチパネル上に表面損傷を見出すことはできない。
×:1000回未満の繰り返し入力で、タッチパネル上に表面損傷が見出された。
得られた入力用タッチペンを用いて、タテ5mm、ヨコ50mm、幅0.1mmのラインのデータ入力(入力速度10cm/秒)を、10000回繰り返し、抵抗膜方式のタッチパネルに対して行い、下記基準に沿って耐久性を評価した。
◎:10000回以上繰り返し入力しても、95%以上の確率で、データ入力することができる。
○:5000回以上繰り返し入力しても、95%以上の確率で、データ入力することができる。
△:1000回以上繰り返し入力しても、95%以上の確率で、データ入力することができる。
×:1000回未満の繰り返し入力で、95%以上の確率で、データ入力することができない。
実施例2では、筒状物の平均直径を1.2mmに増加させたほかは(タイプB)、実施例1と同様に、入力用タッチペン(先端部の直径(円相当径):1.4mm)を作成して、評価した。得られた評価結果を表1に示す。
実施例3では、筒状物の平均直径を2.5mmに増加させたほかは(タイプC)、実施例1と同様に、入力用タッチペン(先端部の直径(円相当径):2.7mm)を作成して、評価した。得られた評価結果を表1に示す。
実施例4では、軸芯の先端部周囲に、クッション層として、厚さ1mmのコットン層(タイプI)を設け、そのコットン層を介して、筒状物(タイプA)を挿入したほかは、実施例1と同様に、入力用タッチペン(先端部の直径(円相当径):1.2mm)を作成して、評価した。得られた評価結果を表1に示す。
実施例5では、図5(a)に示すように、軸芯12の先端部に、さらに細い針状物12aを設けるとともに、その針状物12aを含めて先端部周囲に、クッション層として、厚さ0.5mmの導電性発泡ウレタン層(抵抗率:1×105Ω・cm、タイプII)を設け、その導電性発泡ウレタン層を介して、筒状物(タイプA)を挿入したほかは、実施例1と同様に、入力用タッチペン(先端部の直径(円相当径):1.5mm)を作成して、評価した。得られた評価結果を表1に示す。
実施例6では、図5(a)に示すように、軸芯12の先端部に、さらに細い針状物12aを設けるとともに、その針状物12aを含めて先端部周囲に、クッション層として、厚さ0.8mmの導電性シリコーンゴム層(抵抗率:5×101Ω・cm、硬度60、タイプIII)を設け、その導電性シリコーンゴム層を介して、筒状物(タイプA)を挿入したほかは、実施例1と同様に、入力用タッチペン(先端部の直径(円相当径):1.6mm)を作成して、評価した。得られた評価結果を表1に示す。
実施例7では、カーボン粒子入りのポリアミド樹脂/ポリエステル樹脂の混合樹脂からなる導電性繊維の変わりに、平均粒径1μmのステンレス粒子が混合されたポリプロピレン樹脂/ポリエステル樹脂の混合樹脂からなる導電性繊維(平均直径15μm)から形成された筒状物(タイプD)を用いたほかは、実施例1と同様に、入力用タッチペン(先端部の直径(円相当径):1.0mm)を作成して、評価した。得られた評価結果を表1に示す。
実施例8では、カーボン粒子入りのポリアミド樹脂/ポリエステル樹脂の混合樹脂からなる導電性繊維の変わりに、平均厚さ0.5μmのニッケルメッキを施したポリアミド樹脂/ポリエステル樹脂の混合樹脂からなる導電性繊維から形成された筒状物(タイプF)を用いたほかは、実施例1と同様に、入力用タッチペン(先端部の直径(円相当径):1.0mm)を作成して、評価した。得られた評価結果を表1に示す。
比較例1では、カーボン粒子入りのポリアミド樹脂/ポリエステル樹脂の混合樹脂からなる導電性繊維から形成された筒状物の変わりに、軸芯の先端部に、直径100μmの金属繊維からなる円相当径が8mmのボール状金属メッシュ(タイプG)を設けたほかは、実施例1と同様に入力用タッチペンを作成して、評価した。得られた評価結果を表1に示す。
比較例2では、カーボン粒子入りのポリアミド樹脂/ポリエステル樹脂の混合樹脂からなる導電性繊維から形成された筒状物の変わりに、軸芯の先端部に、炭素粒子入りシリコーンゴムからなる、円相当径が8mmのボール状導電性ゴム(タイプH)を設けたほかは、実施例1と同様に入力用タッチペンを作成して、評価した。得られた評価結果を表1に示す。
実施例9〜16では、実施例1〜8の入力用タッチペンの先端部の形状を半球状から扁平とし、横長さ(円相当径)を、1.0mm〜2.7mmとし、縦長さを0.5から1.3mmとした以外、同様に入力用タッチペンをそれぞれ作成して、データ入力性や耐久性等を評価した。
その結果、実施例9〜16の入力用タッチペンでは、表1に示すような実施例1〜8と同様のデータ入力性等の結果が得られた。
その上、実施例9〜16の入力用タッチペンでは、入力用タッチペンの先端部が扁平であることから、入力用タッチペンのにぎり方向を適宜変えることにより、あるいは、そのまま、にぎり方向を変えることなく、線幅が異なる細書きも、縦書きもスムーズに行えることを確認した。
よって、対向する2枚の抵抗膜のうち1枚に対して電圧をかけておき、操作した際の電圧変化を検知して動作させるための抵抗膜式のタッチパネル用入力ペン、表面の膜の電気容量の変化を感知して動作させるための静電容量式のタッチパネル用入力ペン、あるいは、所定の磁界を発生させ、磁界変化を感知して動作させるための電磁誘導式入力ペンとして、それぞれ好適に使用可能な入力用タッチペンが得られるようになった。
その上、筒状物が長時間使用して劣化したような場合には、筒状物のみを容易かつ迅速に変更することができ、所定の入力性能を安定的に維持することができるようになった。
特に、筒状物および軸芯の間の固定部材が、熱収縮チューブを用いて接続固定されていることにより、筒状物および軸芯の間を、均一かつ迅速に固定することができ、ひいては、さらに滑らかな入力が可能となるばかりか、筒状物が劣化したような場合には、新品と容易に交換することができるようになった。
12:軸芯
14:ペン容器
14a:把持部
14b:先端キャップ部
16:接続固定部材(熱収縮チューブ)
18:筒状物
18a:開放端
18b:閉端部
18c:接合部(縫い目または溶着部等)
20:バネ部材
22:電気配線
24:クリップ部
26:ノック部
28:タッチパネル
30:クッション部材
30´:空間
Claims (8)
- 少なくとも軸芯と、その周囲を包囲するペン容器と、を含む入力用タッチペンであって、
前記軸芯の先端部に、導電性繊維から形成されるとともに、片端が接合部により閉じられた筒状物が挿入してあり、
前記筒状物および前記軸芯が、熱収縮チューブを用いて接続固定されているとともに、前記筒状物および前記軸芯との間を、導通状態としてあり、
かつ、前記筒状物と、前記軸芯の先端部と、の間にクッション部材が挿入してあることを特徴とする入力用タッチペン。 - 前記クッション部材の厚さを、0.05〜3mmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1に記載の入力用タッチペン。
- 前記クッション部材が、コットン、パルプ、シルク、レーヨン、キュプラ、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリル、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル等の繊維材料や、発泡ウレタン、発泡スチレン、天然ゴム材料、合成ゴム材料、シリコーンゴム材料、フッ素材料の少なくとも一つから構成してあることを特徴とする請求項1または2に記載の入力用タッチペン。
- 前記クッション部材が、導電性材料から構成してあり、当該導電性材料の抵抗率を1×10 0 〜1×10 3 Ω・cmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の入力用タッチペン。
- 前記クッション部材の内面と、軸芯の先端部との間に、所定容積として、0.1〜5cm 3 を有する所定空間を設けることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の入力用タッチペン。
- 前記筒状物の表裏がひっくり返されており、接合部が内側に位置することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の入力用タッチペン。
- 前記筒状物を構成する導電性繊維の抵抗率を1×101〜1×1012Ω・cmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の入力用タッチペン。
- 少なくとも軸芯と、その周囲を包囲するペン容器と、を含む入力用タッチペンの製造方法であって、
導電性繊維から形成され、片端が接合部により閉じられるとともに、片端が開放された筒状物を準備する工程と、
前記筒状物と、前記軸芯の先端部と、の間にクッション部材を挿入した後、前記軸芯の先端部に、開放された片端を介して、前記筒状物を挿入する工程と、
前記筒状物の開放端部および前記軸芯の間を、熱収縮チューブを用いて接続固定する工程と、
かつ、前記筒状物および前記軸芯の間を、導通状態とする工程と、
を含むことを特徴とする入力用タッチペンの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013207962A JP6161498B2 (ja) | 2012-11-06 | 2013-10-03 | 入力用タッチペンおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012244101 | 2012-11-06 | ||
JP2012244101 | 2012-11-06 | ||
JP2013207962A JP6161498B2 (ja) | 2012-11-06 | 2013-10-03 | 入力用タッチペンおよびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014112355A JP2014112355A (ja) | 2014-06-19 |
JP6161498B2 true JP6161498B2 (ja) | 2017-07-12 |
Family
ID=51169432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013207962A Expired - Fee Related JP6161498B2 (ja) | 2012-11-06 | 2013-10-03 | 入力用タッチペンおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6161498B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200270778A1 (en) * | 2019-02-25 | 2020-08-27 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Textile covering for electronic device |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102306323B1 (ko) * | 2014-07-10 | 2021-09-30 | 가부시키가이샤 와코무 | 위치 지시기 및 그 제조 방법 |
WO2019049452A1 (ja) * | 2017-09-05 | 2019-03-14 | 株式会社ワコム | 電子ペン及び電子ペン用のカートリッジ |
CN107672343B (zh) * | 2017-11-17 | 2023-12-01 | 江门市瑞祥复合材料研究院有限公司 | 一种碳纤维装饰圆珠笔及其制造方法 |
WO2021157517A1 (ja) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 | 株式会社ワコム | 電子ペン用芯体 |
EP4339747A1 (en) * | 2021-05-13 | 2024-03-20 | Wacom Co., Ltd. | Electronic pen and core body for electronic pen |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10333814A (ja) * | 1997-05-27 | 1998-12-18 | Pilot Precision Co Ltd | 入力ペン |
JP4142776B2 (ja) * | 1998-10-15 | 2008-09-03 | パイロットプレシジョン株式会社 | 入力ペン |
JP2001060144A (ja) * | 1999-08-24 | 2001-03-06 | Nissha Printing Co Ltd | 高耐久性入力装置 |
JP2003211541A (ja) * | 2002-01-17 | 2003-07-29 | Otsuka Denki Kk | 複合熱収縮チューブ、染色用複合熱収縮チューブ、染色方法、釣り針、電線接続箇所保護用複合熱収縮チューブ、および電線接続箇所保護方法 |
KR100992558B1 (ko) * | 2010-04-22 | 2010-11-08 | 엑스지 솔루션스 엘엘씨 | 휴대 단말기용 스타일러스 펜 |
WO2012063615A1 (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-18 | 株式会社サカモト | ペン先、ペン先カセット、導電性入力ペン |
KR101056757B1 (ko) * | 2010-12-21 | 2011-08-12 | (주)대영케이티엑스 | 정전식 터치펜의 감응부 및 이의 제조방법 |
JP2012144817A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-02 | Mie Kagaku Kogyo Kk | コーティング皮膜付き手袋及びその製造方法 |
JP2012194750A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-11 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 指サック |
-
2013
- 2013-10-03 JP JP2013207962A patent/JP6161498B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200270778A1 (en) * | 2019-02-25 | 2020-08-27 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Textile covering for electronic device |
EP4275878A3 (en) * | 2019-02-25 | 2024-02-21 | Microsoft Technology Licensing, LLC | Textile covering for electronic device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014112355A (ja) | 2014-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6161498B2 (ja) | 入力用タッチペンおよびその製造方法 | |
JP4142776B2 (ja) | 入力ペン | |
US20120194484A1 (en) | Stylus | |
US9092077B2 (en) | Writing device having writing tip and stylus tip | |
JP5946396B2 (ja) | 入力用タッチペン | |
JPH10171579A (ja) | 静電容量型座標入力パッド用入力ペン | |
WO2008152588A2 (en) | Materials for capacitive sensors | |
TWM393735U (en) | Touch screen pen for capacitive type touch screen | |
JP5266415B1 (ja) | 静電容量式タッチパネル用筆記具 | |
US20120274680A1 (en) | Stylus with carbon fiber | |
JP5832236B2 (ja) | 静電容量型タッチペン | |
CN111527470A (zh) | 主动式触控笔 | |
JP2012168934A (ja) | 情報入力用ペン | |
JP5890693B2 (ja) | 情報入力用ペン | |
JP5541793B2 (ja) | 入力用部材 | |
JP5785033B2 (ja) | 入力ペン及びペン先 | |
KR20170028961A (ko) | 위치 지시기 및 그 제조 방법 | |
JP5832237B2 (ja) | 情報入力用ペン | |
JP5832235B2 (ja) | 情報入力用ペン | |
JP6083782B2 (ja) | 情報入力用ペン | |
TW201142665A (en) | Stylus | |
JP5876233B2 (ja) | 情報入力用ペン | |
JP5944289B2 (ja) | スタイラスペンおよびタッチパネルシステム | |
JP2013143014A (ja) | 情報入力用ペン | |
JP3168345U (ja) | 導電モール糸、及び当該導電モール糸で編成された手袋 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160708 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170406 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170418 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170515 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170529 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170613 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6161498 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |