JP6173878B2

JP6173878B2 - 鉛筆及び鉛筆用のキャップ

Info

Publication number: JP6173878B2
Application number: JP2013222650A
Authority: JP
Inventors: 靖志小松; 満岩間
Original assignee: Pilot Corp KK
Current assignee: Pilot Corp KK
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2033-10-25
Also published as: JP2015084182A

Description

本発明は、黒鉛と粘土を焼き固めた芯と当該芯を保持する軸体とを備えた鉛筆に関する。

鉛筆は、構造が単純であることから価格的に安く提供されており、特に小学生など学童の授業においてかなりの比率で使用され、学校の試験や公的資格の試験会場においても鉛筆の使用が指定されている場合が多く、電子化が進んだ現在でもその需要は高いものである。

一方、特許文献１に記載されているような、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、静電入力方式の入力装置の入力画面に指先で触れて入力を行ったり、特許文献２で開示されているように、導電性ゴムで形成された入力部を前方に設けた入力ペンで入力装置の入力画面を紙と同じように扱って、入力画面に絵を描いたり文字を書いたりすることができる入力ペンの需要が高くなっている。

また近年、前述のタッチパネル形式の入力装置は、仕事や趣味での利用以外にも、学校における授業で、電子化した教科書のデータを入力装置の画面に表示させて利用することが考えられている。このような状況下で古くから使用されている鉛筆の付加価値を考えた場合、書き味の向上などで革新的な性能向上はあまり望めない状況にあるものの、紙に筆記を行うという古くからの技術に対して、入力ペンで入力装置に入力を行うという新しい技術が広く普及されてきている現代にこそ、鉛筆の新しい付加価値を考えることが必要とされている。

特開２０１１−８１８２５号公報特許第４１４２７７６号公報

本願発明者らは、鉛筆の軸体は、一般的に木材で成形されていることから絶縁体であるが、黒鉛と粘土を焼き固めた芯は、電気を通す良導体であることに着眼し、このような鉛筆の性質を利用して、筆記が行えると共に静電入力方式の入力装置へ入力が行える鉛筆を、多くの学童が利用できるように、簡単な構造で安価に提供できるようにすることを目的とした。

本発明は、
「１．黒鉛と粘土とを焼き固めた芯と当該芯を囲む軸体とを備えた鉛筆において、導電性弾性材料からなるキャップを前記軸体の先端部へ着脱可能に備え、前記キャップを前記軸体の先端部に装着した際に、前記キャップの内面に前記芯の先端が当接して、前記芯と前記キャップとが電気的に導通する状態になることを特徴とする鉛筆。
２．前記キャップの内部に導電性材料からなるバネ部材を配設し、前記キャップを前記軸体の先端部に装着した際に、前記芯が前記バネ部材を収縮させるよう当接して、前記芯と前記キャップとが電気的に導通する状態になることを特徴とする前記１項に記載の鉛筆。
３．前記軸体の後端部に導電体を配し、前記芯と前記導電体とを電気的に導通するよう連設させ、前記キャップを前記軸体の後端部に装着した際に、前記導電体が前記バネ部材を収縮させるよう当接して、前記導電体と前記キャップとが電気的に導通する状態になることを特徴とする前記２項に記載の鉛筆。
４．黒鉛と粘土とを焼き固めた芯と当該芯を囲む軸体とを備えた鉛筆用のキャップにおいて、前記キャップが、導電性弾性材料からなり、前記鉛筆の軸体の先端部へ着脱可能であり、前記鉛筆の軸体の先端部に装着した際に、当該キャップの内面に前記鉛筆の芯の先端が当接して、当該キャップと前記鉛筆の芯とが電気的に導通する状態になることを特徴とする鉛筆用のキャップ。」である。

本発明における軸体は、軸体の先端部を先細り形状に削ることで芯を露出させて筆記ができるように、木材や樹脂材など切削性のよい材料で成形するとよい。尚、一般的な鉛筆で使用されている木材を使用すれば、特に安価なものを提供することが可能になるだけでなく、筆記時における書き心地が一般的な鉛筆に近いものとなるので、学童が使用するのに適したものとなる。尚、本発明においては、入力装置の入力画面と導電体との間で生じる第一の静電容量変化のほかに、軸体を把持した使用者と当該軸体に囲まれた芯との間で生じる第二の静電容量変化を生じさせる必要があり、したがって、使用者が把持する軸体の外面から導電体に連設している芯までの距離は小さい方がよいが、ＪＩＳ規格で定められた寸法形態であればよい。

また、導電体は、金属やカーボンなどの硬質なもの、あるいは導電性ゴム（導電性エラストマー）などの軟質な導電性弾性材料を用いることができる。特に導電性弾性材料からなる導電体は、導電体自体が変形するので、入力装置の入力画面を傷つけ難い構造となり、入力時において適度な摩擦抵抗を感じながら摩擦体を入力画面に摺動させることができるので好ましい。また、導電体の形状に限定はなく、入力装置の入力画面に接触させて装置を反応させるための面積などに応じて形状を設定すればよい。尚、芯と導電体とが接触しやすいように、芯を軸体の後端面から微小に突出させて導電体に触させたり、導電体の前方中央に突起を形成して芯に接触させるようにしてもよい。この場合においても導電体に導電性弾性材料を用いることで、導電体の弾発力で芯と導電体とを圧接状態にさせ、芯と導電体との導通状態がよい構造を得ることが可能となる。

また、キャップは、導電性ゴム（導電性エラストマー）などの軟質な導電性弾性材料を用いることができ、形状に限定はなく、入力装置の入力画面に接触させて装置を反応させるための面積などに応じて形状を設定すればよい。

また、キャップの内部に配設する導電性材料からなるバネ部材は、金属やカーボンあるいは導電性弾性材料などを用いることができ、その形状は、コイルバネのように、軸体に対するキャップの装着方向に伸縮する形態が好ましい。

本発明では、軸体を削って露出させた芯によって紙への筆記が行えると共に、軸体の後端部に設けた導電体によって静電入力方式の入力装置へ入力が行える鉛筆を、簡単な構造で得ることができた。また、導電性弾性材料からなるキャップを軸体の前方に装着することにより、軸体の先端部を削って露出させた芯を保護できると共に、キャップでも入力装置への入力が行えるようになる。

本実施例における鉛筆の斜視図である。キャップを軸体の先端部に装着した状態の鉛筆の縦断面図で示す図である。キャップを軸体の後端部に装着した状態の鉛筆の縦断面図で示す図である。鉛筆の芯で紙へ筆記を行っている状態の図である。導電体で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。キャップで静電容量方式の入力装置へ入力を行っている第一の状態の図である。キャップで静電容量方式の入力装置へ入力を行っている第二の状態の図である。

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（以下、実施例と記載する）を
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
また、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。

図１から図７を用いて本実施例の説明を行う。
図１は本実施例の鉛筆における斜視図で、図２はキャップを軸体の先端部に装着した状態の鉛筆の縦断面図で示す図で、図３はキャップを軸体の後端部に装着した状態の鉛筆の縦断面図で示す図である。
鉛筆１は、黒鉛と粘土を焼き固めた芯２を、木材で成形した断面円形状の軸体３で保持した構造であり、軸体３の先端部３ａを鉛筆削りで円錐状に削り、芯２の先端部２ａを露出させてある。また、軸体３の後端部３ｂには、金属製の筒状体４をカシメ部４ａにて固定しており、筒状体４の開口部４ｂには、シリコン熱可塑性系エラストマーに炭素粉末を混練した導電性エラストマーによって形成した導電体５を挿着し、カシメ部４ｃにて筒状体４に固定して、芯２の後端面２ｂと導電体５の前端面５ａとが電気的に導通するよう連設してある。
尚、本実施例では、芯２の後端面２ｂを軸体３の後端部３ｂから突出させており、軸体３と導電体５とをカシメた状態において、導電体５の弾発力で芯２と導電体５とを圧接状態にして、導通状態がよくなる構造とした。

また、本実施例の鉛筆１は、シリコン熱可塑性系エラストマーに炭素粉末を混練した導電性エラストマーによって形成したキャップ６を備えており、軸体３の先端部３ａおよび軸体３の後端部３ｂをキャップ６の開口部６ａに挿通させて着脱可能としてある。尚、キャップ６の内部にはステンレス製の円錐形状のコイルバネ７を設けてあり、キャップ６を軸体３の先端部３ａに装着した状態においては、芯２の先端部２ａがコイルバネ７の小径端部７ａに当接して、芯２とキャップ６とが電気的に導通する状態になり、キャップ６を軸体３の後端部３ｂに装着した状態においては、導電体５の後端５ｂがコイルバネ７の小径端部７ａに当接して、芯２と導電体５とキャップ６とが電気的に導通する状態になる構造とした。コイルバネ７は大径端部７ｂをキャップ６の内面に形成した凹部６ｂに密嵌させて固定してある。

次に、図４を用いて、本実施例の鉛筆１で、紙面へ筆記を行っている状態について説明を行う。図４に示した鉛筆１は、キャップ６を軸体３の後端部３ｂに装着した状態であり（図３参照）、芯２の先端部２ａで紙１００に文字１００ａを書くことができた。

次に、図５を用いて、本実施例の鉛筆１の摩擦体５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５で示した鉛筆１は、キャップ６を軸体３の先端部３ａに装着した状態であり（図２参照）、軸体３に設けた導電体５の後端部５ｂを、静電容量方式の入力装置１１０における入力画面１１０ａに接触させて摺動させると、導電体５と入力画面１１０ａとの間で第一の静電容量変化を生じさせ、軸筒３を把持した使用者と芯２（図２参照）との間で第二の静電容量変化を生じさせ、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。

次に、図６を用いて、本実施例の鉛筆１のキャップ６で、静電容量方式の入力装置に入力を行っている第一の状態について説明を行う。図６で示した鉛筆１は、キャップ６を軸体３の先端部３ａに装着した状態であり（図２参照）、キャップ６を把持して、キャップ６の頂部６ｃを静電容量方式の入力装置１１０における入力画面１１０ａに接触させて摺動させると、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。

次に、図７を用いて、本実施例の鉛筆１のキャップ６で、静電容量方式の入力装置に入力を行っている第二の状態について説明を行う。図７で示した鉛筆１は、キャップ６を軸体３の先端部３ａに装着した状態であり（図２参照）、軸体３を把持して、キャップ６の頂部６ｃを静電容量方式の入力装置１１０における入力画面１１０ａに接触させて摺動させると、導電体５と入力画面１１０ａとの間で第一の静電容量変化を生じさせ、軸筒３を把持した使用者と芯２（図２参照）との間で第二の静電容量変化を生じさせ、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。

１…鉛筆、
２…芯、２ａ…先端部、２ｂ…後端面、
３…軸体、３ａ…先端部、３ｂ…後端部、
４…筒状体、４ａ…カシメ部、４ｂ…開口部、４ｃ…カシメ部、
５…導電体、５ａ…前端面、５ｂ…後端部、
６…キャップ、６ａ…開口部、６ｂ…凹部、
７…コイルバネ、７ａ…小径端部、７ｂ…大径端部、
１００…紙、１００ａ…文字、
１１０…入力装置、１１０ａ…入力画面、１１０ｂ…線。

Claims

黒鉛と粘土とを焼き固めた芯と当該芯を囲む軸体とを備えた鉛筆において、導電性弾性材料からなるキャップを前記軸体の先端部へ着脱可能に備え、前記キャップを前記軸体の先端部に装着した際に、前記キャップの内面に前記芯の先端が当接して、前記芯と前記キャップとが電気的に導通する状態になることを特徴とする鉛筆。
前記キャップの内部に導電性材料からなるバネ部材を配設し、前記キャップを前記軸体の先端部に装着した際に、前記芯が前記バネ部材を収縮させるよう当接して、前記芯と前記キャップとが電気的に導通する状態になることを特徴とする請求項１に記載の鉛筆。
前記軸体の後端部に導電体を配し、前記芯と前記導電体とを電気的に導通するよう連設させ、前記キャップを前記軸体の後端部に装着した際に、前記導電体が前記バネ部材を収縮させるよう当接して、前記導電体と前記キャップとが電気的に導通する状態になることを特徴とする請求項２に記載の鉛筆。
黒鉛と粘土とを焼き固めた芯と当該芯を囲む軸体とを備えた鉛筆用のキャップにおいて、前記キャップが、導電性弾性材料からなり、前記鉛筆の軸体の先端部へ着脱可能であり、前記鉛筆の軸体の先端部に装着した際に、当該キャップの内面に前記鉛筆の芯の先端が当接して、当該キャップと前記鉛筆の芯とが電気的に導通する状態になることを特徴とする鉛筆用のキャップ。