JP6178686B2

JP6178686B2 - 入力ペン

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Publication number: JP6178686B2
Application number: JP2013201237A
Authority: JP
Inventors: 靖志小松; 肇富田
Original assignee: Pilot Corp KK
Current assignee: Pilot Corp KK
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2017-08-09
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: JP2015069294A

Description

本発明は、操作領域を入力ペンのペン先で触れることにより、静電容量変化に伴う電気量変化によって位置を検出し、カーソル移動ができる入力装置に用いる入力ペンに関するものである。

従来、静電容量変化に伴う電気量変化によって位置を検出し、カーソル移動ができる入力装置に用いる入力ペンとして、導電性金属からなる芯部材と、芯部材の前部外面に取り付けられる導電性ゴムと、芯部材と導電性ゴムの間に充てんされるゲル状物質からなる充てん材により導電性を有するペン先を構成し、このペン先を導電性の軸筒の前端部に取り付けた入力ペンが知られている。（特許文献１参照）
その他、ペン先として、可撓性を有する複数本の導電性繊維を束ねたものをペン先に取り付けた入力ペンが知られている。（特許文献２参照）。

また、キャップや軸筒の前端部又は後端部に導電性ゴムを付設し、キャップを取り外すことや繰り出し操作することで突出したペン先部で筆記可能とした筆記具付き入力ペンも開示されている。

特許第４１４２７７６号公報特許第５０４２１５９号公報

ところで、最近では、液晶パネルのようなタッチパネル方式の入力装置が数多く製品化され、端末の識別領域も小さくなっている。さらに、入力ペンのカーソル移動を認識し、その情報をそのまま画面に表示することで、カーソル移動によって文字、模様、図形などを表示するタッチパネル方式の入力装置も製品化されている。

しかしながら、従来の入力ペンでは、入力部と筆記部とを別部位で設けているため、筆記時と入力時に、入力ペンを前後反転する等、入力部と筆記部とを切り替える操作が必要であった。また、前者の識別領域に関しては、入力装置への誤作動を防止するため、前記入力装置との接触面積が小さい入力ペンが切望されている。

本発明の目的は、紙面等の筆記性、及び導電性の優れた入力ペンを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、第１に、操作領域における操作部分の座標位置を静電容量変化に伴う電気量変化によって検出し、前記操作部分の座標位置を入力する入力装置に用いる入力ペンであって、前記入力ペンは、中空筒状体と、当該中空筒状体の前部に、直接又は連接部材を介して装着したペン先とを具備し、前記中空筒状体内に、少なくともイオン液体および／または電解質と、着色剤と、からなる導電性液体組成物を収容し、前記ペン先が、ペン先本体の前端部に、導電性を有し、前記入力装置の操作領域に接触する入力部を設けてあり、前記ペン先、ペン先ホルダーまたは中空筒状体の何れかに、常時は閉鎖し、且つ筆圧を加えることによって開放する弁機構を設けるとともに、前記弁機構の開放によって、前記ペン先から前記導電性液体組成物を流出可能としたことを特徴とする。尚、本発明で、「前」とは、ペン先側を指し、「後」とは、その反対側を指す。

前記第１の構成によれば、前記入力部による入力操作と、筆圧を加えて弁機構を開放し、前記ペン先から前記導電性液体組成物を流出する筆記操作とを同一のペン先で実現することができる。尚、前記弁機構は、筆圧によって開放するものであるが、開放するのに必要な筆圧荷重は、１００ｇｆ〜５００ｇｆとすることが好ましい。これは、入力操作時に、意図せずに前記導電性液体組成物を流出し、入力装置が汚れしまうことを抑制するために、１００ｇｆ以上とすることが好ましく、筆記操作を鑑みて５００ｇｆ以下とすることが好ましいためであり、２００ｇｆ〜４００ｇｆ以上とすることがより好ましい。

また、中空筒状体内に、導電性液体組成物を収容することで、中空筒状体自体の導電性を考慮することなく、前記入力部、導電性液体組成物を通じて中空筒状体を把持した指に導電、或いは外筒内に入力ペンを収容した場合には、前記入力部、導電性液体組成物を通じて中空筒状体を介し、外筒を把持した指に導電するため、導電性に優れた入力ペンとすることが可能となる。

さらにまた、前記第１の構成によれば、例えば、入力装置の操作面上に配置した導電性を有するフィルムや紙面、或いはペン先と入力装置とが間接的に導電可能な厚さの導電性を有するフィルムや紙面に、文字や模様等を導電性液体組成物にて筆記することで、当該筆記時のペン先の移動による入力操作と、フィルム上に筆記した実際の文字や模様等の筆跡とを同時に得ることができる効果を奏する。例えば、操作面上に配したノーカーボン紙、好ましくはカーボン紙などの感圧複写紙に筆記すると、複写と同時に、カーボン紙などを介して操作面上に導電して、筆記した文字の筆跡と同じ像を得ることもできる。

第２に、前記ペン先が、ペン先本体の前端部に、球体からなる前記入力部を前後動及び回転自在に抱し、且つ前記入力部の後方に、当該入力部を常時、前記ペン先本体の前端方向へ押圧する弾発部材を配設することで、入力部とペン先本体の前端部の内壁を閉鎖し、筆圧を加えることによって、前記入力部を前記弾発部材の弾発力に抗して後方に移動することで、前記入力部とペン先本体のとの隙間から前記導電性液体組成物を流出可能とすることを特徴とする。

前記第２の構成によれば、入力時には、前記入力装置の操作面には球体からなる入力部が点状又は極めて小さい面状で接触するため、入力装置への誤作動を防止することができる。また、筆記時には、前記入力部が後方に移動して衝撃を和らげることができるとともに、入力部の回転によってスムーズな筆記が可能となる効果を奏する。尚、前記入力部の前後の移動距離は、２０μｍ未満では衝撃吸収力が小さく、２００μｍを超えると操作時の感触が低下するため、２０μｍ〜２００μｍとすることが好ましく、さらに好ましくは、４０μｍ〜１００μｍである。

第３に、前記ペン先本体が、非導電性材料で形成してあることを特徴とする。

前記第３の構成によれば、前記ペン先本体が、非導電性材料で形成することで、誤入力を抑制することができる。これは、ペン先本体としては、導電性を有する材料又は非導電性材料を使用することができるが、ペン先本体に導電性材料を用いた場合には、操作領域を入力ペンの入力部が触れることにより、静電容量変化に伴う電気量変化によって位置を検出するが、入力角度によっても異なるが、ペン先本体が、入力装置の入力画面に近接して、静電容量変化に伴う電気量変化が生じ、必要ない部分の位置を検出する恐れがあるため、ペン先本体を非導電性とし、こうした問題を解決することが好ましいためである。

尚、本発明で用いる入力部については、導電性を有する材料であれば限定されるものではなく、導電性ゴム、導電性エラストマーや、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、チタン、鉄、真鍮、ブロンズなどの金属材料、炭素繊維材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェンおよびポリアニリン等の導電性樹脂材料、非導電性樹脂に無機物質を中心とする導電体を添加して電気・電子機能を与えた複合導電性樹脂材料等を用いることができる。導電性を良好にすることや摩耗や損傷による接触面積の変化を抑制するには、金属材からなるものが好ましい。その中でも、ステンレス鋼は、含有するクロムが空気中で酸素と結合して表面に不動態皮膜を形成しており、耐食性が高いため好ましい。

また、前記入力部が、金属材からなるものを用いる場合は、入力装置の操作面を傷つけないように、前記ペン先、特に入力装置の操作時に、前記入力装置と接触する先端接触部にダイヤモンド様膜（ＤＬＣ膜）のような炭素質膜で覆うことで滑りやすくして、スムーズにカーソル移動し易くすることが好ましい。また、前記ペン先に導電性のある保護被膜で覆い、入力時の入力部の衝撃を和らげることもできる。

前記入力部の表面は、算術平均粗（Ｒａ）で０．１〜１００．０ｎｍが好ましい、これは、１００．０ｎｍを越えると、入力装置の操作面を傷つけやすくなってしまうためであり、より考慮すれば、０．１〜１０．０ｎｍが好ましい。算術平均粗さ（Ｒａ）とは、（式１）で示すように、表面粗さ測定器（セイコーエプソン社製の機種名ＳＰＩ３８００Ｎ）により測定された粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さＬだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均した値である。
（式１）

また、前記ペン先本体は、視認性の観点から入力装置への誤作動を防止するため、より細い方が好ましく、パイプ状や棒線状などであっても良いが、視認性とペン先の強度を得るために、砲弾型、尖頭型、段形状などの先細形状とすることが最も好ましい。ペン先本体の大きさは、特に限定されないが、最大外径や横断面の最大幅が１０．０ｍｍよりも大きいと視認性が低下しやすく、０．５ｍｍより小さいとペン先の強度が低下しやすいために、０．５ｍｍ〜１０．０ｍｍ、より考慮すれば、１．０〜５．０ｍｍが好ましい。

また、本発明で用いる中空筒状体は、導電性を有する材料又は非導電性材料を適宜選択して用いることができる。導電性を有する材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、チタン、鉄、真鍮、ブロンズなどの金属材料や、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェンおよびポリアニリン等の導電性樹脂材料、炭素繊維材、非導電性樹脂に無機物質を中心とする導電体を添加して電気・電子機能を与えた複合導電性樹脂等が挙げられる。また、非導電性材料としては、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂など、導電性のない、或いは極めて少ない導電性の絶縁材料と呼ばれる樹脂等が
挙げられる。コスト面、中空筒状体の生産性、加工性等を考慮すると、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂などの非導電性材料を用いることが好ましい。

尚、中空筒状体として非導電性材料を用いる場合には、中空筒状体の肉厚が、２．０ｍｍより厚いと、導電性液体組成物による導電性が低下しやすく、０．０５ｍｍより薄いと、中空筒状体の強度が低下しやすいため、０．０５〜２．０ｍｍ、より考慮すれば、０．１〜１．０ｍｍが好ましい。さらに、収容する導電性液体組成物の収容量は、特に限定されないが、必要な導電性を得るためには０．１ｇ以上含有する方が好ましい。

また、本発明の入力ペンの中空筒状体は、前端及び／又は後端を開口してあってもよいが、中空筒状体内に導電性液体組成物を収容する場合には、両端を開口することが好ましく、両端を開口した中空筒状体においては、収容した導電性液体組成物の液漏れ防止のために、導電性液体組成物の後方に高粘性液栓や固体栓を配設する。また、前述の通り、ペン先は視認性の観点から入力装置への誤作動を防止するため、より細い方が好ましいが、中空筒状体の前端部に、直接、ペン先を装着するには、中空筒状体の前端部のみ又は全体を細くする必要がある。しかし、前者の中空筒状体の前端部を細くするには、製造が困難となり、製造コストが高騰する恐れがあり、後者の中空筒状体の全体を細くすると、前述のように、収容する導電性液体組成物の収容量が少なくなり、導電性が低下する恐れがある。そのため、ペン先と中空筒状体との間に、ペン先ホルダーを介することが好ましい。尚、前記高粘性液栓や固体栓、ペン先ホルダーには導電性を有する材料とすることが好ましい。

また、本発明における導電性液体組成物には、イオン液体及び／又は電解質を含有した液体が例示できる。イオン液体とは、常温溶融塩または単に溶融塩などとも称されるものであり、常温（室温）を含む幅広い温度域で溶融状態を示す陽イオンと陰イオンの塩である。これは塩を構成するイオンを比較的サイズの大きな有機イオンに置換した場合、融点が低くなり、常温付近でも液体状態で存在するようになるためである。

前記イオン液体については、カチオン成分とアニオン成分からなる塩であるが、カチオン成分は、イミダゾリウム、ピリジニウム、ヒペリジニウム、ピラゾニウム、ピロリジニウム、ピロリニウム、アンモニウム、ホスホニウムなどが挙げられる。また、イオン液体化合物のアニオン成分は、ハロゲン（塩素、臭素、ヨウ素など）、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、トリフルオロメタンスルホネート、ビス（フルオロスルホニル）イミド、ビス（トリフルオロスルホニル）イミド、トリ（トリフルオロスルホニル）カルボアニオン、トリフルオロアセテート、ヒドロフッ化物アニオンなどが挙げられる。これらのイオン液体を水などの溶剤に溶解することで、導電性に優れた液体組成物とすることが可能である。これらは、単独または２種以上混合して使用してもよい。

前記電解質については、アルカリ金属やアルカリ土類金属の塩化物、フッ化物、臭化物およびヨウ化物などのハロゲン化物が挙げられ、具体的には、ハロゲン化ナトリウム、ハロゲン化カリウム、ハロゲン化リチウムなどのアルカリ金属ハロゲン化物、ハロゲン化マグネシウム、ハロゲン化カルシウムなどのアルカリ土類金属ハロゲン化物が挙げられる。これらの電解質を水などの溶剤に溶解することで、導電性に優れた液体組成物とすることが可能である。これらは、単独または２種以上混合して使用してもよい。

これらのイオン液体、電解質の中でも、導電性液体組成物中において、イオン液体はコストが高いため、電解質を用いる方が好ましく、特にアルカリ金属イオンを有する化合物は安定性に優れるため、アルカリ金属塩化物、臭化物およびヨウ化物などのアルカリ金属ハロゲン化物を用いる方が好ましい。

また、前記電解質の含有量は、導電性液体組成物全量に対し、０．１量％未満だと良好な導電性が得られにくく、３０．０質量％以上だと、溶剤に溶解しづらいため、０．１〜３０．０質量％が好ましい。さらに、より考慮すれば、０．５〜２０．０質量％がより好ましく、最も考慮すれば、３．０〜１５．０質量％が最も好ましい。

また、導電性液体組成物には、着色剤を含有する。着色剤としては、特に限定されないが、顔料については、無機、有機、加工顔料などが挙げられるが、具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、アルミニウム顔料、パール顔料、可逆熱変色性顔料、蛍光顔料、蓄光顔料、熱変色性顔料、補色顔料等が挙げられる。染料については、直接染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料、及び各種造塩タイプ染料等が採用可能である。その他、着色樹脂粒子体として顔料を媒体中に分散させてなる着色体を公知のマイクロカプセル化法などにより樹脂壁膜形成物質からなる殻体に内包または、固溶化させたマイクロカプセル顔料を用いても良い。更に、顔料を透明、半透明の樹脂等で覆った着色樹脂粒子などや、また着色樹脂粒子や無色樹脂粒子を、顔料もしくは染料で着色したもの等も用いることもできる。これらの顔料および染料は、単独又は２種以上組み合わせて使用してもかまわない。含有量は、インキ組成物全量に対し、０．１〜２０．０質量％が好ましい。

それらの着色剤の中でも、入力装置へ導電性液体組成物が付着した場合を考慮して、ゴム系樹脂を用いて剥離可能な消しゴム消去性インキや発色状態から加熱により消色する加熱消色型の熱変色性顔料、発色状態または消色状態を互変的に特定温度域で記憶保持する色彩記憶保持型の熱変色性顔料が好適に用いられる。前記着色剤は、従来より公知の（イ）電子供与性呈色性有機化合物、（ロ）電子受容性化合物、及び（ハ）前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体、の必須三成分を少なくとも含む可逆熱変色性組成物をマイクロカプセル中に内包させた可逆熱変色性顔料が好適に用いられる。

また、前記した着色剤の中でも、導電性を考慮すれば、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックは、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラックが挙げられる。それらのカーボンブラックの中でも、ＤＢＰ吸油量５０〜６００ｍｌ／１００ｇである方が好ましい。これは、ＤＢＰ吸油量５０ｍｌ／１００ｇ以上であると、少量で高い導電性が得られやすいが、ＤＢＰ吸油量が６００ｍｌ／１００ｇを超えると、カーボンブラックの分散性に影響を及ぼしやすいためである。より導電性を考慮すれば、ＤＢＰ吸油量３００〜６００ｍｌ／１００ｇである方が好ましい。具体的には、プリンテックス４５、プリンテックス６０、プリンテックス７０、プリンテックス９０、プリンテックス９５（デグサ（株））、＃３３、ＭＣＦ８８、＃３９５０Ｂ（三菱化成工業（株））などが挙げられる。
尚、カーボンブラックの吸油量は、カーボンブラックのストラクチャーを示す特性であり、乾燥された一定量のカーボンブラックがＤＢＰ（ジブチルフタレート）を吸収する量をいいＪＩＳＫ６２２１に規定される試験方法で測定される。

また、導電性液体組成物には溶剤を用いても良く、イオン液体および／または電解質の溶解安定性を考慮して、水や、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリンなどのグリコール系溶剤、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール、ｔ−ブタノール、プロパギルアルコール、アリルアルコール、３−メチル−１−ブチン−３−オール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタートやその他の高級アルコール等のアルコール系溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、３−メトキシブタノール、３−メトキシ−３−メチルブタノール等のグリコールエーテル系溶剤などが挙げられる。これらは、単独または２種以上混合して使用してもよい。

前記溶剤の含有量は、溶解安定性を考慮すると、導電性液体組成物全量に対し、５０．０質量％以上が好ましく、より考慮すれば、７０．０質量％以上が好ましい。

また、中空筒状体内の導電性液体組成物の意図しない流出を防止するために、導電性液体組成物に増粘剤を含有する方が好ましい。これは、導電性液体組成物の粘度を高くすることで、導電性液体組成物の意図しない漏れをより防止することが可能である。

前記増粘剤には、ポリアクリル酸やその架橋型重合体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコールなどの合成高分子や、キサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカン、サイリュウムシュードガム、グアーガム、ローカストビーンガム、ダイユータンガム、アルカシーガム、ゼラチン、アルギン酸、カラギーナンなどの多糖類、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースやその塩などのセルロース類などが挙げられる。その中でも、少量で粘度を高くすることが可能で、導電性液体組成物の漏れ防止効果があるため、多糖類を用いる方が好ましい。これらは、単独または２種以上混合して使用してもよい。

増粘剤の含有量は、導電性液体組成物全量に対して、０．１質量％未満だと、導電性液体組成物の漏れ防止効果が得られにくく、５．０質量％を越えても導電性液体組成物の漏れ防止効果が変わらないため、０．１〜５．０質量％が好ましい。より考慮すれば、０．３〜３．０質量％が好ましい。

尚、導電性液体組成物の粘度については、限定されるものではないが、導電性液体組成物の漏れ抑制効果を考慮すると、剪断速度１．９２ｓｅｃ^−１において、５００ｍＰａ・ｓ以上にする方が好ましく、より考慮すれば、２０００ｍＰａ・ｓ以上である。

また、本発明の入力ペンは、外筒内に入力ペンを収容して、前記外筒を把持して入力操作することができる。外筒の材料としては、中空円筒体内に収容した導電性液体組成物によって、導電性の有無に関わらず適宜選択して使用することができる。導電性を有する材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、チタン、鉄、真鍮、ブロンズなどの金属材料や、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェンおよびポリアニリン等の導電性樹脂材料、炭素繊維材、非導電性樹脂に無機物質を中心とする導電体を添加して電気・電子機能を与えた複合導電性樹脂等が挙げられる。また、非導電性材料としては、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂など、導電性のない、或いは極めて少ない導電性の絶縁材料と呼ばれる樹脂等が挙げられる。コスト面、外筒の生産性、成形性、形状の自由性を考慮すると、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂などの非導電性材料を用いることが好ましい。尚、中空円筒体と外筒体は、導電性を考慮して近接又は接触することが好ましい。

さらにまた、前記入力ペンのペン先が、前記外筒の前端開口部から出没可能とすることで、利便性が向上するとともに、不用意にペン先が損傷することを抑制することができる。

本発明は、紙面等の筆記性、及び導電性の優れた入力ペンを提供することができた

実施例１の入力ペンを示す縦断面図である。図１における一部省略したペン先部の拡大縦断面図である。実施例６の出没入力ペンを示す縦断面図である。図３におけるペン先が突出した状態を示す縦断面図である。実施例６の出没式の入力ペンを用いた入用装置への入力状態を示す例である。

次に、実施例を示して本発明を説明する。
図１、図２に示す実施例１の入力ペンは、非導電性樹脂であるポリプロピレンからなる中空円筒体２の先端部に、接触部となる表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が５．０ｎｍである導電性を有するφ１．０ｍｍの球体からなるステンレス製の入力部（ボール）５をポリアセタールからなる非導電性のペン先本体６に回転自在に抱持したペン先４を、ポリアセチレンからなる導電性を有するペン先ホルダー３の前端部３ａに装着し、ペン先ホルダー３の後端部３ｂを中空円筒体２内に圧入装着してある。中空円筒体２内には、配合例１の導電性液体組成物８及びグリース状の液体栓９を直詰めして入力ペン１を得ている。また、中空円筒体２の後端部には、尾栓６を装着してある。さらに、入力５の後方に、入力部５を常時、押圧する導電性を有する弾発部材（コイルスプリング）１０を配設して、入力部とペン先本体の前端部の内壁を閉鎖してある。尚、前記弾発部材（コイルスプリング）の押圧力は２００ｇｆ、前記入力部５の前後の移動距離は、６０μｍであり、ペン先４の横断面の最大径Ｌは３．０ｍｍであった。

実施例１の入力ペン１を使用するには、配合例１の導電性液体組成物８を収容した中空円筒体２を指で把持し、入力装置（図示せず）の操作領域を入力ペン１のペン先４の入力部５が触れることにより、入力部５より、弾発部材１０、ペン先ホルダー３、導電性液体組成物８を介して、中空円筒体２を把持した指に導電して、カーソル操作を行うことができる。

また、紙面等に、前記した弾発部材１０の押圧力を超える、例えば２００ｇｆの筆圧荷重を加えることで、前記入力部５を前記弾発部材１０の弾発力に抗して後方に移動することで、前記入力部５とペン先本体６との隙間から前記導電性液体組成物８を流出して筆記することができる。実施例１の導電性液体組成物７の具体的な配合量は下記の通りである。

可逆熱変色性マイクロカプセル顔料の調製について
イ）電子供与性呈色性有機化合物、（ロ）電子受容性化合物、（ハ）前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体からなる可逆熱変色性組成物を内包させた可逆熱変色性マイクロカプセル顔料とすると、
（イ）成分として１，３−ジメチル−６−ジエチルアミノフルオラン２．５部、（ロ）成分として２，２−ビス（４′−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン５．０部、１，１−ビス（４′−ヒドロキシフェニル）ｎ−デカン３．０部、（ハ）成分としてカプリン酸４−ベンジルオキシフェニルエチル５０．０部からなる色彩記憶性を有する可逆熱変色性組成物を均一に加温溶解し、壁膜材料として芳香族イソシアネートプレポリマー３０．０部、助溶剤４０．０部を混合した溶液を、８％ポリビニルアルコール水溶液中で、平均粒子径が約１．８μｍになるよう分散条件を調整して乳化分散し、７０℃で約１時間撹拌を続けた後、水溶性脂肪族変性アミン２．５部を加え、更に６時間撹拌を続けて可逆熱変色性マイクロカプセル顔料懸濁液を得た。
前記懸濁液を遠心分離して可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を単離した。

導電性液体組成物（可逆熱変色性）の作成
実施例１の導電性液体組成物８は、水、グリセリン、電解質（塩化ナトリウム）、マイクロカプセル顔料、pH調整剤、防錆剤、防菌剤を５０℃にて混合攪拌機を用いて攪拌した。その後、配合最終工程で、増粘剤を投入して加温しながら攪拌機を用いて均一な状態となるまで充分に混合攪拌した後、濾紙を用い濾過を行って、実施例１に用いる配合例１の導電性液体組成物を得ている。具体的な配合量は下記の通りである。

導電性液体組成物配合例１
水６６．７質量部
グリセリン１０．０質量部
電解質（塩化ナトリウム）５．０質量部
マイクロカプセル顔料１５．０質量部
pH調整剤（トリエタノールアミン）２．０質量部
防錆剤（ベンゾトリアゾール）０．５質量部
防菌剤（１，２ベンゾイソチアゾリン−３−オン）０．５質量部
増粘剤（サクシノグリカン）０．３質量部

実施例２〜３
実施例２は、表１に示すように導電性液体組成物を配合２に変更、実施例３は、表１に示すように導電性液体組成物を配合３した以外は、配合１と同様な手順で得た配合例２〜３の導電性液体組成物を、実施例１と同様にして中空円筒体２内に収容して実施例２〜３の入力ペンを得た。表１に配合例２〜３の導電性液体組成物の配合を示す。

黒色顔料分散体の調製について。
まず、カーボンブラック、水溶性有機溶剤、水、顔料分散剤（アクリル樹脂）、ｐＨ調整剤を適量採取し、分散機を使用し、充分に分散した後、遠心分離を行い、粗粒分を除去して黒色顔料分散体（顔料濃度３０％）を得た。

実施例４の導電性液体組成物は、水、グリセリン、電解質（塩化ナトリウム）、黒色顔料分散体、トリエタノールアミン、防錆剤、防菌剤を５０℃にて混合攪拌機を用いて攪拌した。その後、配合最終工程で、増粘剤を投入して加温しながら攪拌機を用いて均一な状態となるまで充分に混合攪拌した後、濾紙を用い濾過を行って、実施例４に用いる配合例４の導電性液体組成物を得ている。具体的な配合量は下記の通りである。

導電性液体組成物配合例４
水６０．６質量部
グリセリン１０．０質量部
電解質（塩化ナトリウム）５．０質量部
黒色顔料分散体（顔料濃度３０％）２０．０質量部
リン酸エステル系界面活性剤１．０質量部
pH調整剤（トリエタノールアミン）２．０質量部
防錆剤（ベンゾトリアゾール）０．５質量部
防菌剤（１，２ベンゾイソチアゾリン−３−オン）０．５質量部
増粘剤（キサンタンガム）０．４質量部

実施例５
実施例５は、表１に示すように導電性液体組成物を配合５に変更した以外は、配合１と同様な手順で得た配合例５の導電性液体組成物を、実施例１と同様にして中空円筒体２内に収容して実施例５の入力ペンを得た。表１に配合例４〜５の導電性液体組成物の配合を示す。

比較例１〜２
表１に示すように導電性液体組成物を配合６、配合７に変更した以外は、配合例１と同様な手順で得た配合例６〜７の導電性液体組成物を、実施例１と同様にして中空円筒体に収容して比較例１〜２の入力ペンを得ている。表１に配合例６〜７の導電性液体組成物の配合を示す。

^（１）第一工業化学株式会社
^（２）三晶株式会社

比較例１〜２では、中空筒状体内に導電性液体組成物を収容していない（イオン液体および／または電解質が含有していない）ため、導電性が悪く、入力装置の操作領域を入力ペンのペン先で触れても、スムーズなカーソル移動ができなかった。

図３、図４に、実施例６の出没式の入力ペン２１を示す。入力ペン２１は、非導電性であるポリプロピレンからなる前外筒２２と、非導電性であるポリカーボネートからなる中間外筒２３とを着脱自在に螺着し、中間外筒２３の後端部に後外筒２４を乗り越し嵌合して得た外筒本体内に、実施例１の入力ペン１を弾発材２５によって後方に付勢して収納してあり、後外筒２３内に具備した回転カム２６による出没機構によって、クリップ２７を前外筒２２の先端開口部２２ａ方向に押圧して、前進移動することで、入力ペン１のペン先４の前端部を前外筒２２の前端開口部２２ａから出没可能とした出没式の入力ペン２１としてある。尚、前外筒２２の把持には、非導電性であるオレフィン系の熱可塑性エラストマーからなるグリップ２８を装着してある。また、図示はしていないが、中間外筒３の内面には、カム溝を設けてある。

実施例５の入力ペン２１を使用するには、入力ペン１を収納した外筒本体の前外筒２２の把持部（グリップ２８）を指で把持し、入力装置（図示せず）の操作領域を入力ペン２１のペン先４の入力部（ボール）５が触れることにより、入力部５、弾発部材１０、ペン先ホルダー３、導電性液体組成物８、前外筒２２、グリップ２８を介して、グリップ２８を把持した指に導電して、カーソル操作を行うことができる。

実施例１〜６では、中空筒状体内に導電性液体組成物を収容し、導電性に優れている入力ペンであるため、スムーズなカーソル移動ができ良好であった。入力装置を前記入力ペンで操作を行っているところを観察したところ、前記入力装置と前記導電性を有するボールは点状で接触をしていた。

また、図５に示すように、入力装置Ｔの操作面Ｔ１上に配置した紙面Ｓ（ＪＩＳＰ３２０１）に、文字や模様等を導電性液体組成物８にて筆記することで、当該筆記時の入力部５の移動による入力操作によって操作面Ｔ１上の像と、紙面Ｓ上に筆記した実際の文字や模様等の筆跡とを同時に得ることができる。

また、後外筒２４の後端部には、ポリエステル系エラストマーかなる摩擦体２９を乗り越し嵌合によって装着してあり、この摩擦体２９を前記紙面Ｓに筆記した筆跡に圧接し、擦ることで発生する熱によって、熱変色性インキの筆跡を熱消色させることができる。

尚、本実施例では、便宜上、摩擦体としてポリエステル系エラストマーを用いているが、前記摩擦体は、弾性感に富み、摩擦時に適度な摩擦を生じて摩擦熱を発生させることのできるエラストマー、プラスチック発泡体等の弾性体が好ましく用いられる。また、前記摩擦体の材質としては、シリコーン樹脂やＳＥＢＳ樹脂（スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体）、ポリエステル系樹脂などを好適に用いることができる。さらに、導電性ゴム、導電性エラストマーとすることで、摩擦体側での入力操作も可能となるので好ましい。

また、前記摩擦体は後外筒と別体であってもよいが、前外筒、中間外筒、クリップなど、形成位置は特に限定されるものではなく、摩擦体を直接、又は連結部材を介して設けること、或いは入力ペン構成部品自体を摩擦部材とすることにより、携帯性に優れたものとなる。

入力ペンの導電性を有するペン先が導電性に優れることでスムーズなカーソル移動ができる入力ペンとして利用可能である。

１、２１入力ペン
２中空筒状体
３ペン先ホルダー
３ａ前端部
３ｂ後端部
４ペン先
５入力部（ボール）
６ペン先本体
７尾栓
８導電性液体組成物
９液体栓
１０弾発部材
２２前外筒
２２a 前端開口部
２３中間外筒
２４後外筒
２５弾発材
２６回転カム
２７クリップ
２８グリップ
２９摩擦体
Ｌペン先４の横断面の最大径
Ｓ紙面
Ｔ入力装置
Ｔ１操作面

Claims

操作領域における操作部分の座標位置を静電容量変化に伴う電気量変化によって検出し、前記操作部分の座標位置を入力する入力装置に用いる入力ペンであって、前記入力ペンは、中空筒状体と、当該中空筒状体の前部に、直接又は連接部材を介して装着したペン先とを具備し、前記中空筒状体内に、少なくともイオン液体および／または電解質と、ゴム系樹脂と、着色剤と、からなる消しゴム消去性の導電性液体組成物を収容し、前記ペン先が、ペン先本体の前端部に、導電性を有し、前記入力装置の操作領域に接触する入力部を設けてあり、前記ペン先、ペン先ホルダーまたは中空筒状体の何れかに、常時は閉鎖し、且つ筆圧を加えることによって開放する弁機構を設けるとともに、前記弁機構の開放によって、前記ペン先から前記導電性液体組成物を流出可能としてあり、前記弁機構は、筆圧荷重が２００ｇｆ〜４００ｇｆで開放されることを特徴とする入力ペン。
操作領域における操作部分の座標位置を静電容量変化に伴う電気量変化によって検出し、前記操作部分の座標位置を入力する入力装置に用いる入力ペンであって、前記入力ペンは、中空筒状体と、当該中空筒状体の前部に、直接又は連接部材を介して装着したペン先とを具備し、前記中空筒状体内に、少なくともイオン液体および／または電解質と、熱変色性顔料と、からなる熱変色性の導電性液体組成物を収容し、前記ペン先が、ペン先本体の前端部に、導電性を有し、前記入力装置の操作領域に接触する入力部を設けてあり、前記ペン先、ペン先ホルダーまたは中空筒状体の何れかに、常時は閉鎖し、且つ筆圧を加えることによって開放する弁機構を設けるとともに、前記弁機構の開放によって、前記ペン先から前記導電性液体組成物を流出可能としてあり、前記弁機構は、筆圧荷重が２００ｇｆ〜４００ｇｆで開放されることを特徴とする入力ペン。
前記ペン先が、ペン先本体の前端部に、球体からなる前記入力部を前後動及び回転自在に抱持し、且つ前記入力部の後方に、当該入力部を常時、前記ペン先本体の前端方向へ押圧する弾発部材を配設することで、入力部とペン先本体の前端部の内壁を閉鎖し、筆圧を加えることによって、前記入力部を前記弾発部材の弾発力に抗して後方に移動することで、前記入力部とペン先本体のとの隙間から前記導電性液体組成物を流出可能とする弁機構を具備したことを特徴とする請求項１または２に記載の入力ペン。
前記弾発部材を保持する中空筒状体又はペン先ホルダーが、導電性を有する材料で形成してあることを特徴とする請求項３に記載の入力ペン。
前記ペン先本体が、非導電性材料で形成してあることを特徴とする請求項３または４に記載の入力ペン。
請求項１ないし５の何れか１項に記載の入力ペンを外筒内に配設し、前記外筒を把持して入力操作可能としたことを特徴とする入力ペン。
前記入力ペンのペン先が、前記外筒の前端開口部から出没可能としたことを特徴とする請求項６に記載の入力ペン。