KR102167741B1 - 위치 지시기 및 전자 잉크 카트리지 - Google Patents

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Abstract

[과제] 위치 지시기의 양산성을 향상시킬 수 있음과 아울러, 필압을 검지하기 위한 감압 센서의 특성의 신뢰성을 확보할 수 있는 전자 잉크 카트리지를 제공한다.
[해결 수단] 통상체(5)의 중심축 방향의 일단부 측으로부터 외부로 연장해 나오도록 마련된 심체(11)와, 통상체(5)의 중심축 방향의 타단측에서 통상체(5)에 고정되어서 마련된 연결 부재(17)와, 통상체(5)의 중공부 내에 수납되어 심체(11)에 인가된 압력을 센싱하는 감압 센서(13, 14, 15, 16)를 구비한다. 감압 센서는 통상체(5)의 중심축 방향으로 연결 부재(17)에 결합됨으로써, 심체에 인가된 압력을 센싱함과 아울러, 연결 부재(17)가 감압 센서와 대향하는 측과는 반대측의 단면에는, 감압 센서가 센싱한 압력에 따른 전기적 특성을 취출 가능한 접속 단자가 형성되어 있다

Description

위치 지시기 및 전자 잉크 카트리지{POSITION POINTER AND ELECTRONIC INK CARTRIDGE}
본 발명은 위치 검출 장치와 함께 사용되는 펜 형상의 위치 지시기에 관한 것으로, 특히, 이 위치 지시기의 케이스 내에 수납되는 전자 잉크 카트리지에 관한 것이다.
근년, 휴대 기기, 타블렛형 PC(퍼스널 컴퓨터) 등의 입력 디바이스로서 위치 입력 장치가 이용되고 있다. 이 위치 입력 장치는, 예를 들면, 펜 형상의 위치 지시기와, 이 위치 지시기를 이용하여 포인팅 조작이나 문자 및 그림 등의 입력을 행하는 입력면을 가지는 위치 검출 장치로 구성된다. 이런 종류의 위치 입력 장치로서는, 전자 유도 방식 및 정전 결합 방식 등 여러 가지의 검출 방식의 장치가 종래부터 제안되어 있다.
그리고 최근의 위치 입력 장치에 있어서는, 펜 형상의 위치 지시기에 펜 끝이 되는 심체(心體)에 인가되는 압력을 센싱하는 감압 센서를 마련하여, 사용자가 당해 위치 지시기를 위치 검출 장치의 입력면에 접촉시켰는지 여부(펜 다운), 혹은, 펜 다운 후 사용자가 위치 지시기를 입력면에 대해서 어느 정도의 필압(筆壓)으로 조작하고 있는지를 검출할 수 있는 필압 검출 기능을 구비한다.
이 위치 지시기에 마련되는 감압 센서로서는, 심체에 인가되는 압력을 인덕턴스의 변화로서 센싱하는 타입의 것, 심체에 인가되는 압력을 정전 용량의 변화로서 센싱하는 타입의 것 등 여러 가지의 센싱 방식의 것이 있다.
예를 들면 특허 문헌 1(특개 2002－244806호 공보)에는, 공진 회로를 구성하는 코일의 인덕턴스를 변화시키도록 하는 감압 센서를 마련하고, 심체에 가해지는 압력을 공진 회로의 공진 주파수(혹은 위상)의 변화로서 위치 검출 장치에 전달함으로써, 위치 검출 장치에서 필압을 검출할 수 있도록 한 위치 지시기가 개시되어 있다.
도 22는 인덕턴스의 변화에 의해 필압을 검출하는 종래의 위치 지시기(100)의 단면도이다. 이 도 22에 도시된 바와 같이, 위치 지시기(100)는 코일(105)이 감겨 있는 페라이트 코어(104)와 페라이트 칩(102)을, O(오) 링(103)을 통해 대향시키고, 심체(101)에 프레스 압력(필압)이 가해지는 것에 의해 페라이트 칩(102)이 페라이트 코어(104)에 가까워지는 구성으로 되어 있다. 여기서 이용되고 있는 O 링(103)은 합성 수지나 합성 고무 등의 탄성 재료로 이루어진, 단면이 영문자 「O」모양인 링 모양의 탄성 부재이다.
또, 위치 지시기(100)의 케이스(111) 내에는, 상술한 부품 외, 심체에 압력이 인가되고 있지 않을 때의 공진 회로의 공진 주파수를 소망한 값으로 하기 위한 복수 개의 공진용 콘덴서(115a ~ 115h)가 배설되어 있는 프린트 기판(114)과, 이 프린트 기판(114)을 유지하는 기판 홀더(113)와, 코일(105)을 프린트 기판(114)의 공진용 콘덴서(115a ~ 115h)에 접속하여 공진 회로를 구성하기 위한 접속선(116)과, 완충 부재(117)가 수납되어, 캡(112)에 의해 그것들의 위치가 고정되어 있다.
그리고 심체(101)가 맞닿는 페라이트 칩(102)이, 심체(101)에 가해지는 프레스 압력에 따라 페라이트 코어(104)에 접근하면, 이것에 따라 페라이트 코어(104)에 감겨 있는 코일(105)의 인덕턴스가 변화하여, 공진 회로의 코일(105)로부터 송신되는 전자 유도 신호의 위상(공진 주파수)이 변화하는 구성으로 되어 있다. 위치 검출 장치는 위치 지시기로부터의 전자 유도 신호의 위상(공진 주파수)의 변화를 루프 코일로 수신함으로써, 위치 지시기의 심체에 인가되는 필압을 검출한다.
또, 공진 회로를 구성하는 콘덴서의 정전 용량을 변화시키도록 하는 감압 센서를 마련함으로써, 심체에 가해지는 압력을, 공진 회로의 공진 주파수(혹은 위상)의 변화로서 위치 검출 장치에 전달하도록 한 위치 지시기도 알려져 있다.
예를 들면 특허 문헌 2(특개평 4－96212호 공보)에는, 공진 회로를 구성하는 콘덴서로서, 심체에 인가되는 압력에 따라 정전 용량을 변화시키는 용량 가변형 콘덴서를 이용하여, 그 정전 용량의 변화를 공진 회로의 공진 주파수(혹은 위상)의 변화로서 위치 검출 장치에 전달함으로써, 위치 검출 장치로 필압을 검출할 수 있도록 한 위치 지시기가 개시되어 있다.
이 특허 문헌 2에 기재된 용량 가변형 콘덴서는 가늘고 긴 원통 모양의 케이스 내에 수납되는 기구적인 구조 부품으로서, 원주(圓柱) 모양의 유전체의 한쪽 단면에 장착된 제1 도전체와, 유전체의 상기 한쪽 단면과 대향하는 다른 쪽 단면측에 배치된 탄성 편의가 가능한 가효성을 가지는 제2 도전체를 가지고 있다. 제2 도전체의, 유전체와의 대향면은, 예를 들면 돔 형상으로, 유전체 측으로 팽출(膨出)하는 형상으로 되어 있다.
그리고 특허 문헌 2에 기재된 용량 가변형 콘덴서는, 제2 도전체와 유전체의 다른 쪽 단면의 사이를 그 일부를 제외하고 약간의 간격만 이격(離隔)하는 스페이서 수단과, 제2 도전체와 유전체의 사이에 상대적 압력 또는 변위를 가하는 부품을 구비하고 있다. 이 상대적 압력 또는 변위를 가하는 부품은, 펜 형상의 위치 지시기의 심체에 결합되어 있다. 위치 지시기에, 그 케이스의 한쪽 단부로부터 필압이 가해지면, 심체에 가해지는 축방향의 힘에 의해, 가효성의 제2 도전체가 유전체 측으로 변위하여, 제2 도전체가 유전체의 다른 쪽 단면에 접촉하도록 편의한다. 그리고 가효성의 제2 도전체의 돔 형상의 팽출 단면은, 프레스 압력에 따른 면적으로, 유전체의 다른 쪽의 단면과 접촉하게 된다. 이 때문에, 유전체를 개재(interpose)한 제2 도전체와 제1 도전체의 사이에 구성되는 정전 용량이 변화한다.
특허 문헌 1: 일본국 특개 2002－244806호 공보 특허 문헌 2: 일본국 특개평 4－96212호 공보
상술한 바와 같이, 특허 문헌 1에 기재된 위치 지시기에 있어서는, 원통 모양의 케이스(111)의 내측의 공간 내에, 심체(101), 페라이트 칩(102), O 링(103), 코일(105)이 감겨진 페라이트 코어(104), 프린트 기판(114), 프린트 기판(114)을 유지하는 기판 홀더(113) 등의 구성 부품을, 직접적으로, 차례대로 수납하여 조립하도록 하고 있다. 마찬가지로, 특허 문헌 2에 기재된 위치 지시기에 있어서도, 원통 모양의 케이스의 내측의 공간 내에, 심체, 코일이 감겨진 페라이트 코어, 프린트 기판, 프린트 기판을 유지하는 기판 홀더 등의 구성 부품에 더하여, 가변 용량 콘덴서의 구성 부품을, 직접적으로, 차례대로 수납하여 조립하도록 하고 있다.
이와 같이, 종래는, 위치 지시기를 조립하기 위해서는 케이스 내에 상술된 부품을 중심축 방향으로 조립해 나아가도록 하지 않으면 안 되어, 대량 생산에는 적당하지 않다고 하는 문제가 있었다.
또, 심체에 인가되는 압력을 인덕턴스의 변화로서 센싱하는 타입, 혹은 심체에 인가되는 압력을 정전 용량의 변화로서 센싱하는 타입 중 어느 감압 센서를 이용하는 경우에 있어서도, 인가되는 압력에 대한 인덕턴스나 정전 용량의 변화 특성을, 소망한 펜 다운의 검출 특성이나 필압 특성을 얻을 수 있도록 조정하도록 할 필요가 있다. 그러나 종래는, 위치 지시기의 케이스 내에 구성 부품을 조립한 후에, 이러한 특성의 조정을 할 필요가 있어, 매우 귀찮았다.
게다가, 케이스 내에 수납된 각 구성 부품이, 케이스 내에서 위치 어긋남이 생기면 회로 정수의 변화를 일으켜, 정상적으로 사용할 수 없게 될 우려가 있다고 하는 문제도 있었다. 즉, 예를 들면 특허 문헌 1의 경우, 페라이트 칩(102)과 페라이트 코어(104)의 양자의 중심축이 어긋나는 것에 의해, 회로 정수가 변화하여 페라이트 칩(102)의 근접에 의한 인덕턴스의 변화가 소망한 것으로 되지 않게 되어 버릴 우려가 있다. 마찬가지로, 특허 문헌 2의 경우에는, 가효성의 제2 도전체와 유전체의 사이에서, 양자의 중심축이 어긋나는 것에 의해, 회로 정수가 변화하여 심체에 인가되는 압력에 대한 정전 용량의 변화가 소망한 것으로 되지 않게 되어 버릴 우려가 있다.
이에, O 링이나 도전체 등의 탄성적으로 편의하는 부분의 부품 그룹을, 미리 모듈화하여 조립해 두는 방법도 생각할 수 있다. 그러나 근년, 펜 형상의 위치 지시기는, PDA나 고기능의 휴대 전화 단말 등의 휴대형 전자 기기의 소형화에 수반하여, 보다 가는 형상의 것이 요구되게 되어 있어, 탄성적으로 편의하는 부분의 부품 그룹을 미리 조립하여 모듈화 부품으로 했을 경우, 모듈화 부품을 소형화하는 것이 곤란하여, 펜 형상의 위치 지시기를 가늘게 할 때의 지장이 되어 버린다고 하는 문제가 있었다.
또, 소정의 부품 그룹을 조립하여 모듈화한 부품을 작성할 때 , 그 조립에 시간이 걸린다. 따라서 작업자는, 모듈화 부품을 시간을 들여 조립한 후, 다른 부품과 조합(組合)하여 케이스(111) 내에 배치하도록 하지 않으면 안 되어, 생산성이 나빠진다고 하는 문제도 있었다.
본 발명은 이상의 점을 감안하여, 심체에 인가되는 압력을 센싱하는 감압 센서를 구비하는 위치 지시기에 있어서, 상술된 문제점을 해결할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은
통상체(筒狀體)와,
상기 통상체의 중심축 방향의 일단부 측으로부터 외부로 연장해 나오도록 마련된 심체와,
상기 통상체의 중심축 방향의 타단측에서 상기 통상체에 고정되어서 마련된 연결 부재와,
상기 통상체의 중공부(中空部) 내에 수납되어, 상기 심체에 인가된 압력을 센싱하는 감압 센서를 구비하고,
상기 감압 센서는, 상기 통상체의 중심축 방향으로 상기 연결 부재에 결합됨으로써, 상기 심체에 인가된 압력을 센싱함과 아울러, 상기 연결 부재가 상기 감압 센서와 대향하는 측과는 반대측의 단면에는, 상기 감압 센서가 센싱한 압력에 따른 전기적 특성을 취출 가능한 접속 단자가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지를 제공한다.
여기서, 이 명세서에 있어서, 전자 잉크 카트리지란, 위치 지시기의 구성 부품 중, 적어도 심체와 감압 센서를 통상체의 중공부 내에 수납하여, 위치 지시기의 케이스 내에 수납하기 위한 구조물이다. 위치 지시기의 주요한 구성 부품의 모두를 통상체의 중공부 내에 수납한 전자 잉크 카트리지는, 필기구인 볼펜의 잉크 카트리지와 마찬가지로, 위치 지시기의 케이스 내에 수납하는 것만으로 위치 지시기를 구성할 수 있다. 이에, 이 명세서에 있어서는, 통상체 내에, 전자 유도 방식의 위치 지시기의 일부 또는 주요한 구성 부품이 내부에 수납된 것을, 전자 잉크 카트리지라고 부르는 것이다.
상술된 구성의 본 발명에 의한 전자 잉크 카트리지에 있어서는, 감압 센서가 통상체의 중공부 내에 수납됨과 아울러, 통상체의 중심축 방향의 타단측에서 연결 부재가 통상체에 고정되어 있다. 따라서 통상체의 중심축 방향으로 연결 부재보다도 심체측으로 배치되어 있는 감압 센서는, 통상체의 중심축 방향에 있어서 직접적 혹은 간접적으로 연결 부재와 결합되어 있고, 통상체의 일단부 측으로부터 심체에 인가되는 압력을 받도록, 통상체의 중심축 방향에 있어서, 통상체 내에서 고정된다. 이것에 의해, 통상체에 수납되어 있는 감압 센서는, 통상체의 일단부 측으로부터 외부로 연장해 나오도록 마련되어 있는 심체에 인가되는 압력을 센싱한다.
따라서 본 발명에 의한 전자 잉크 카트리지에 의하면, 감압 센서는 통상체 내에 수납됨으로써 위치 결정되어 있고, 전자 잉크 카트리지가 위치 지시기의 케이스에 수납되었을 때에는 안정되고 신뢰성이 높은 전기적 특성을 유지할 수 있다.
그리고 본 발명에 의한 전자 잉크 카트리지에 있어서는, 연결 부재의, 통상체의 개구측의 단면에는, 감압 센서가 센싱하는 심체에 인가되는 압력에 따른 전기적 특성을 취출 가능한 접속 단자가 형성되어 있다. 이 전기적 특성에는, 감압 센서 자신의 전기적 특성, 예를 들면 심체에 인가되는 압력을 인덕턴스의 변화로서 센싱하는 타입의 감압 센서인 경우의 압력 대(對) 인덕턴스의 특성이나, 심체에 인가되는 압력을 정전 용량의 변화로서 센싱하는 타입의 감압 센서인 경우의 압력 대 정전 용량의 특성만이 아니고, 그 외의 전기적 특성을 포함한다. 예를 들면, 감압 센서가, 공진 회로를 구성하는 인덕턴스 혹은 정전 용량을 센싱하는 구성인 경우에는, 그 공진 회로의 공진 주파수 대 압력의 특성을, 연결 부재의 접속 단자에 도출할 수도 있다.
그리고 감압 센서에 대해서 접속하는 다른 전자 회로, 예를 들면 IC나 감압 센서가 공진 회로의 구성 요소로 되어 있는 경우에는, 공진 회로를 구성하는 다른 구성 요소는, 이 연결 부재의 단면에 마련되어 있는 접속 단자에 용이하게 접속 가능해진다. 이 경우에, 그러한 IC나 공진 회로의 구성 요소는, 통상체의 중심축 방향으로 배열되도록 하여 연결하는 것도 용이하므로, 위치 지시기의 세형화에도 공헌하는 것이다.
그리고 본 발명에 의한 전자 잉크 카트리지만, 혹은 본 발명에 의한 전자 잉크 카트리지에 필요한 주변 부품을, 펜 형상의 케이스 내에 수납함으로써, 본 발명에 의한 위치 지시기를 구성할 수 있다. 따라서 위치 지시기의 양산화가 용이하게 된다.
본 발명에 의한 전자 잉크 카트리지를 이용함으로써, 위치 지시기에 대해서, 제조가 용이하게 되기 때문에 양산성을 향상시킬 수 있음과 아울러, 감압 센서의 특성의 신뢰성을 확보할 수 있다. 또, 본 발명에 의한 전자 잉크 카트리지를 이용하는 것에 의해, 위치 지시기의 세형화에도 대응 가능해진다.
도 1은 본 발명에 의한 전자 잉크 카트리지의 제1 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 실시 형태의 전자 잉크 카트리지가 탑재되는 위치 지시기의 실시 형태의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제1 실시 형태의 전자 잉크 카트리지의 구성 요소의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 제1 실시 형태의 전자 잉크 카트리지의 구성 요소의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제1 실시 형태의 전자 잉크 카트리지의 구성 요소의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제1 실시 형태의 전자 잉크 카트리지의 등가 회로의 예를 나타내는 회로도이다.
도 7은 제1 실시 형태의 전자 잉크 카트리지를 구비하는 위치 지시기의 등가 회로를, 위치 검출 장치와 함께 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 제1 실시 형태의 전자 잉크 카트리지의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 의한 전자 잉크 카트리지의 제2 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 제2 실시 형태의 전자 잉크 카트리지의 구성 요소의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 제2 실시 형태의 전자 잉크 카트리지의 구성 요소의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 제2 실시 형태의 전자 잉크 카트리지를 구비하는 위치 지시기의 등가 회로를, 위치 검출 장치와 함께 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명에 의한 제2 실시 형태의 위치 지시기의 주요부의 처리 동작을 설명하기 위한 순서도를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명에 의한 제2 실시 형태의 위치 지시기와 함께 사용하는 위치 검출 장치의 주요부의 처리 동작을 설명하기 위한 순서도를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명에 의한 전자 잉크 카트리지의 제3 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 제3 실시 형태의 전자 잉크 카트리지의 구성 요소의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 제3 실시 형태의 전자 잉크 카트리지의 구성 요소의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 제3 실시 형태의 전자 잉크 카트리지의 구성 요소의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 제3 실시 형태의 전자 잉크 카트리지의 등가 회로의 예를 나타내는 회로도이다.
도 20은 제3 실시 형태의 전자 잉크 카트리지의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 제4 실시 형태의 전자 잉크 카트리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 종래의 전자 유도 방식의 위치 지시기의 구성예를 나타내는 도면이다.
［제1 실시 형태］
제1 실시 형태는, 본 발명에 의한 전자 잉크 카트리지를 전자 유도 방식의 위치 지시기에 적용했을 경우이다. 감압 센서의 예로서는, 전자 유도 방식의 위치 지시기가 구비하는 공진 회로를 구성하는 인덕턴스가, 심체에 인가되는 압력에 따라 변화하는 타입의 것 경우이다. 그리고 이 제1 실시 형태에서는, 공진 회로를 구성하는 인덕턴스를 변화시키는 감압 센서의 구성은, 전술된 도 22에서 나타낸 종래예와 마찬가지로 하고 있다.
도 1 ~ 도 8은 본 발명에 의한 전자 잉크 카트리지의 제1 실시 형태 및 이 제1 실시 형태의 전자 잉크 카트리지를 이용한 위치 지시기의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
이 제1 실시 형태의 위치 지시기는, 사용자가 위치 지시기의 케이스를 잡고 있는 상태에서 조작 가능하게 되어 있는 푸쉬 스위치를 구비하고, 이 푸쉬 스위치의 온·오프에 의해, 공진 회로의 공진 주파수가 변경 가능한 구성을 구비한다. 또한, 이 푸쉬 스위치는 심체에 가까운 위치로서 케이스의 원주부(周部)에 마련되어 있어, 사이드 스위치라고도 불리고 있다. 또한, 푸쉬 스위치의 온·오프 조작은, 후술하는 것처럼 하여 위치 검출 장치로 검출되지만, 이 위치 검출 장치가 내장되어 있는, 혹은 외부 접속되어 있는 PC 등의 전자 기기에서, 예를 들면 결정 조작 입력 등, 여러 가지의 기능에 할당되어 있다.
도 2 (A)는 이 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)의 전체 구성의 개요를 나타내는 것으로, 펜 형상을 구비하고 있으며, 원통 모양의 케이스(2)를 구비한다. 그리고 이 케이스(2) 내의 내부 공간에, 위치 지시기(1)의 구성 부품이 수납된다. 도 2 (A)에서는, 케이스(2)의 내부 구성의 이해를 용이하게 하기 위해서, 위치 지시기(1)의 케이스(2)만을 단면으로 나타내고 있다.
이 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)의 케이스(2)는 비자성체 재료, 예를 들면 수지로 구성되어 케이스(2)의 펜 끝측에 개구(3a)를 가지는 원통 모양의 하부 하프(lower half)(3)와, 이 하부 하프(3)와 동심원 모양으로 감합되어 결합되는 원통 모양의 상부 하프(4)로 이루어진다.
그리고 하부 하프(3)의 내부에는, 단면 형상이 예를 들면 원형인 중공부(3b)가 마련되고, 이 중공부(3b) 내에, 도 1 (A)에 도시된 바와 같이, 전자 유도 방식의 위치 지시기의 기본적인 구성 부품이 통상체(5) 내에 수납된 전자 잉크 카트리지(10)가 배설된다. 또, 하부 하프(3)의 원주 측면(周側面)의 일부에는, 관통공(3d)이 뚫어져 있고, 그 관통공(3d)에는 프레스 조작자(8)가 마련되어 이 프레스 조작자(8)에 의해, 그 하부에 마련되어 있는 푸쉬 스위치(7)를 프레스할 수 있도록 구성되어 있다. 이 위치 지시기(1)의 내부 구성의 상세에 대해서는, 후술한다.
［전자 잉크 카트리지(10)의 구성예］
이 제1 실시 형태의 전자 잉크 카트리지(10)의 구성예를, 도 1 및 도 3 ~ 도 6을 참조하여 설명한다. 도 1 (A)는 전자 잉크 카트리지(10)의 내부 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 이 예의 전자 잉크 카트리지(10)는 통상체(5)의 중공부 내에, 전자 유도 방식의 위치 지시기의 기본적인 구성 부품, 즉, 심체(11), 인덕턴스가 가변으로 된 코일(16), 이 코일(16)과 공진 회로를 구성하는 콘덴서를 포함하는 콘덴서 회로(18)가 수납되어 구성되어 있다. 통상체(5)의 중공부의 지름(내경(內徑))은 일정하게 되어 있다. 또, 이 예에서는, 통상체(5)의 외경(外徑)도 일정하게 되어 있다. 이 통상체(5)는 비자성체 금속, 수지재, 유리, 세라믹 등의 비자성체, 이 예에서는, SUS305, SUS310S 등의 소재로 구성되어 있다. 그리고 도 2에 도시된 것처럼, 통상체(5)는 그 중심축 방향이, 위치 지시기(1)의 케이스(2)의 중심축 방향으로 되는 상태로 수납된다.
또한, 설명의 편의상, 전자 잉크 카트리지(10)의 통상체(5)의 내부의 일부 구성 부품(후술하는 연결 부재(17) 및 콘덴서 회로(18))에 대해서는, 도 1 (A)에서는 단면으로 하지 못하여, 후술하는 것처럼 별도로, 단면도를 준비했다. 또, 도 1 (B)는 전자 잉크 카트리지(10)의 전체 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
통상체(5)는, 이 제1 실시 형태에서는, 중심축 방향으로 2분할된 제1 통상체(5A)와 제2 통상체(5B)로 이루어진다. 이 예에서는, 이 제1 통상체(5A) 및 제2 통상체(5B)는, 각각, 외경이 예를 들면 2.5mm, 내경이 예를 들면 1.5mm ~ 2mm로 된 세형 형상으로 되어 있다.
제1 통상체(5A)의 중심축 방향(축심(軸芯) 방향)의 일단측에는, 심체(11)의 선단(先端)을 연장해 나오게 하기 위한 개구(5Aa)가 마련되어 있다. 이 개구(5Aa)의 지름은, 제1 통상체(5A)의 내경보다도 작고, 이 때문에, 제1 통상체(5A)의 중심축 방향의 일단측에는 단부(5As)가 형성되어 있다. 한편, 제1 통상체(5A)의 중심축 방향의 타단측은, 그 내경의 전체가 개구(5Ab)로 되어 있다. 또, 제2 통상체(5B)는 그 중심축 방향의 양단측에 있어서, 그 내경의 전체가 개구로 되어 있다.
그리고 도 1 (A)에 도시된 바와 같이, 제1 통상체(5A)의, 개구(5Ab)의 외주 측면에는, 제2 통상체(5B)의 일단측의 개구의 내벽면에 형성된 나사부(5Ba)와 나사 맞춤하는 나사부(5Ac)가 형성되어 있다. 또, 제2 통상체(5B)의 타단측의 개구 근방의 내벽면에는, 비자성체 예를 들면 수지로 이루어진 캡(19)의 외주(外周)에 형성되어 있는 링 모양 홈 부(19a)와 감합하는 링 모양 돌기부(5Bb)가, 예를 들면 제2 통상체(5B)가 당해 위치에서 좁혀짐으로써, 형성되어 있다.
또, 도 1 (B)에 도시된 바와 같이, 제2 통상체(5B)의 타단측의 개구단(開口端)의 원주 방향(周方向)의 소정 위치에는, 원주 방향의 위치 결정용의 홈(5Bc)이 중심축 방향을 따라서 형성되어 있다. 그리고 캡(19)에는, 제2 통상체(5B)의 홈(5Bc)과 맞물림하는 돌기부(19c)가 형성되어 있다. 캡(19)은, 돌기부(19c)가 홈(5Bc) 내에 삽입되도록 하고, 제2 통상체(5B) 내에 밀어 넣어지는 것에 의해, 링 모양 홈 부(19a)와 링 모양 돌기부(5Bb)가 감합되어, 제2 통상체(5B) 내에 고정된다.
그리고 도 1 (A) 및 도 1 (B)에 도시된 바와 같이, 제1 통상체(5A) 내에는, 개구(5Aa)에서 볼 때, 코일 용수철(12), 심체(11), 제2 자성체의 예로서의 페라이트 칩(13), O 링(14), 코일(16)이 감겨진 제1 자성체의 예로서의 페라이트 코어(15) 및 연결 부재(17)의 순으로, 그들 각 부품의 중심축이 일치하도록, 순차로 배열되어 수납된다.
이 실시 형태에 있어서의 심체(11)는, 예를 들면 수지로 구성되어, 제1 통상체(5A)의 개구(5Aa)로부터 연장되어 나오는 지름의 선단부와, 플랜지부(11a)를 구비함과 아울러, 이 플랜지부(11a)의 상면의 거의 중앙에 돌기부(11b)를 구비한다. 플랜지부(11a)는 제1 통상체(5A) 내에서 중심축 방향으로 이동 가능해지도록, 제1 통상체(5A)의 내경보다도 약간 작은 지름으로 되어 있다.
페라이트 칩(13)은 제1 통상체(5A) 내에서 중심축 방향으로 이동 가능해지도록, 제1 통상체(5A)의 내경보다도 약간 작은 지름의 원주 모양 형상을 가진다. 그리고 페라이트 칩(13)은 그 중심축 방향의 심체(11)측의 단면에 오목부(13a)를 구비하고, 이 오목부(13a)에, 심체(11)의 플랜지부(11a)의 상면에 형성된 돌기부(11b)가 감합된다. 심체(11)는 페라이트 칩(13)에 대해서, 돌기부(11b)와 오목부(13a)가 감합하는 상태에서 접착재 등에 의해 접합(接合)된다. 또, 페라이트 칩(13)의 중심축 방향의 페라이트 코어(15)측의 단면의 중앙에는 돌기부(13b)가 형성되어 있다.
O 링(14)은 제1 통상체(5A)의 내경보다 작은 외경을 구비함과 아울러, 페라이트 칩의 돌기부(13b)의 지름보다 큰 내경을 구비하는 탄성체, 예를 들면 탄성 고무로 구성되어 있다. 이 경우, O 링(14)의 단면은 원형을 가지고, 그 직경은 페라이트 칩(13)의 돌기부(13b)의 높이보다도 크게 선정되어 있다.
페라이트 코어(15)는 원주(圓柱) 모양 형상을 가지고, 감겨진 코일(16)의 부분도 포함한 지름이, 제1 통상체(5A)의 내경보다 약간 작은 것이 되도록 되어 있다. 이 페라이트 코어(15)의 중심축 방향의 연결 부재(17)측의 단면에는, 연결 부재(17)에 형성되는 중심축 위치의 위치 결정용인 돌기부(17c)가 감합하는 오목부(15a)가 형성되어 있다.
연결 부재(17)는 페라이트 코어(15)와 콘덴서 회로(18)를 기구적으로 연결함과 아울러, 페라이트 코어(15)에 감겨진 코일(16)과 콘덴서 회로(18)의 콘덴서와의 전기적 접속을 행하기 위한 것이다.
도 3은 연결 부재(17)의 구성예를 설명하기 위한 도면이다. 도 3 (A)는 연결 부재(17)를 페라이트 코어(15)와 연결하는 측에서 본 도면이고, 도 3 (B)는 도 3 (A)의 B－B단면도이다. 또, 도 3 (C)는 연결 부재(17)를 콘덴서 회로(18)와 연결하는 측에서 본 도면이다.
도 3 (A), (B)에 도시된 바와 같이, 연결 부재(17)는 외경이 제1 통상체(5A)의 내경과 거의 같은 원주(圓柱) 모양 형상의 비자성체, 이 예에서는 수지로 이루어진 본체부(171)에, 코일(16)의 일단(16a) 및 타단(16b)과, 콘덴서 회로(18)의 일단 및 타단의 각각의 전기적인 접속을 하기 위한, 탄성을 가지는 도전체로 이루어진 단자 부재(172, 173)를 인서트하여 성형한 것이다.
그리고 연결 부재(17)의 본체부(171)의 외주면의 소정 위치에는, 링 모양 오목 홈(17a, 17b)이 형성되어 있다. 한편, 도 1 (A)에 도시된 바와 같이, 제1 통상체(5A)에는 연결 부재(17)가 수납되었을 때에 상기 링 모양 오목 홈(17a, 17b)이 대응하는 위치에 있어서, 예를 들면 외주면이 링 모양으로 좁혀짐으로써, 그 내벽면 측으로 돌출하는 링 모양 돌기부(5Ad, 5Ae)가 형성되어 있다. 연결 부재(17)를, 제1 통상체(5A) 내의 중심축 방향으로 삽입하면, 연결 부재(17)는 그 외주면의 링 모양 오목 홈(17a, 17b)과 제1 통상체(5A)의 내벽면의 링 모양 돌기부(5Ad, 5Ae)가 감합함으로써, 제1 통상체(5A)에 대해서 고정된다.
그리고 연결 부재(17)의 본체부(171)의 페라이트 코어(15)측의 단면의 중앙에, 상술한 위치 결정용의 돌기부(17c)가 형성되어 있다. 이 예에서는, 돌기부(17c)는 사각기둥 모양의 형상으로 되어 있다. 페라이트 코어(15)의 단면에 형성된 오목부(15a)에, 연결 부재(17)의 돌기부(17c)를 감합시키고, 페라이트 코어(15)의 단면과 연결 부재(17)의 본체부(171)의 평탄면을 예를 들면 접착재로 접착함으로써, 페라이트 코어(15)와 연결 부재(17)를 결합하도록 한다.
또, 도 3 (A)에 도시된 바와 같이, 연결 부재(17)의 본체부(171)의 원주 측면의, 이 예에서는, 서로 180도 각간격(角間隔)만큼 떨어진 위치에는, 원주의 중심축 방향으로 오목 홈(174, 175)이 형성되어 있다. 이 오목 홈(174, 175) 내에는, 단자 부재(172, 173)의 한쪽 단부(172a, 173a)가, 원주 방향에 직교하는 방향으로 직립(直立)되어 있다. 그리고 당해 직립되어 있는 상태의 단자 부재(172, 173)의 한쪽 단부(172a, 173a)에는, 도 3 (A)에 도시된 바와 같이, V자형 노치(172b, 173b)가 형성되어 있다.
그리고 도 3 (B)에 도시된 바와 같이, 코일(16)의 일단(16a)을, 단자 부재(172)의 한쪽 단부(172a)의 V자형 노치(172b)에 압입(壓入)하여 서로 전기적으로 접속함과 아울러, 코일(16)의 타단(16b)을 단자 부재(173)의 한쪽 단부(173a)의 V자형 노치(173b)에 압입하여 서로 전기적으로 접속하도록 한다. 이와 같이 하여, 코일(16)이 감겨 있는 페라이트 코어(15)과 연결 부재(17)가 연결된 것은, 하나의 페라이트 코어 모듈로서 취급할 수 있다. 또한, 코일(16)의 일단(16a) 및 타단(16b)은, 연결 부재(17)의 오목 홈(174, 175) 내에서, 연결 부재(17)의 외주면으로부터 돌출하는 일 없이 직립된, 단자 부재(172, 173)의 한쪽 단부(172a, 173a)와 접속되어 있다. 따라서 코일(16)의 일단(16a) 및 타단(16b)은, 제1 통상체(5A)의 내벽면과 접촉하는 일은 없다.
연결 부재(17)의 단자 부재(172)의 다른 쪽 단부는, 도 3 (B) 및 (C)에 도시된 바와 같이, 콘덴서 회로(18)의 단면과 대향하는 단면에 있어서, 링 모양 전극 도체(172c)로서 형성되어 있다. 그리고 연결 부재(17)의, 콘덴서 회로(18)의 단면과 대향하는 단면의 중앙에는, 도 3 (B) 및 (C)에 도시된 바와 같이, 단자 부재(172)의 다른 쪽 단부를 구성하는 링 모양 전극 도체(172c)와는 이간(離間)된 상태의 오목 구멍(17d)이 형성되어 있다.
연결 부재(17)의 단자 부재(173)의 다른 쪽 단부(173)는, 그 오목 구멍(17d) 내에 위치한다. 그리고 단자 부재(173)의 다른 쪽 단부(173)의, 당해 오목 구멍(17d) 내에 위치하는 부분에는, 당해 단자 부재(173)에 형성된 탄성을 가지는 절곡부(折曲部)로 이루어진 삽입공(173d)이 형성되어 있다. 이상과 같이 구성된 단자 부재(172)의 다른 쪽 단부의 링 모양 전극 도체(172c) 및 단자 부재(173)의 다른 쪽 단부(173)는, 후술하는 것처럼 콘덴서 회로(18)의 한쪽 및 다른 쪽 단자와의 접속용 단자로 된다.
［전자 잉크 카트리지(10)의 제1 통상체(5A)로의 구성 부품의 수납］
전자 잉크 카트리지(10)의 제1 통상체(5A) 내에는, 각 구성 부품은, 이하와 같이 하여 조립되어 수납된다.
도 1 (B)을 참조하여 설명하면, 먼저, 연결 부재(17)와, 코일(16)이 감겨진 페라이트 코어(15)를 연결시킨다. 구체적으로는, 연결 부재(17)에 형성된 중심축 위치의 위치 결정용인 돌기부(17c)와 페라이트 코어(15)에 형성된 오목부(15a)를 감합시킴과 아울러, 페라이트 코어(15)에 감겨진 코일(16)의 일단(16a) 및 타단(16b)을 연결 부재(17)에 마련된 단자 부재(172, 173)의 한쪽 단부(172a, 173a)에 각각 접속한다.
다음으로, 페라이트 칩(13)에 형성된 오목부(13a)와 심체(11)의 플랜지부(11a)의 상면에 형성된 돌기부(11b)가 감합됨과 아울러, 심체(11)의 선단측에 코일 용수철(12)이 장착되고, 페라이트 칩(13)의 돌기부(13b)의 주위에 O 링(14)이 배치되고, 제1 통상체(5A)의 중공부 내에, 개구(5Aa)측을 선단으로 하여, 개구(5Ab)측으로부터 중심축 방향으로 삽입된다. 심체(11)는 코일 용수철(12)에 의해, 항상, 그 선단측과는 반대측으로 가압되는 상태에서, 그 선단측이 제1 통상체(5A)의 개구(5Aa)로부터 연장되어 나오도록 된다.
그리고 서로가 연결된 연결 부재(17)와 코일(16)이 감겨진 페라이트 코어(15)가, 페라이트 코어(15)가 O 링(14)을 통하여 페라이트 칩(13)과 대향하도록, 제1 통상체(5A) 내의 중심축 방향으로 삽입된다.
이때, 연결 부재(17)의 외주면의 링 모양 오목 홈(17a, 17b)이, 제1 통상체(5A)의 내벽면에 마련되어 있는 링 모양 돌기부(5Ad, 5Ae)에 감합되어, 연결 부재(17)는 제1 통상체(5A)에 대해서 고정된다. 그리고 이 실시 형태에서는, 제1 통상체(5A)의 중공부 내의 심체(11)의 선단측에 코일 용수철(12)이, 그 일단이 제1 통상체(5A)의 중공부 내의 심체(11)의 선단측의 단부(5As)와 맞물림하는 상태로 배치되어 있다. 이 때문에, 이 코일 용수철(12)의 타단측에 배치되어 있는 심체(11)의 플랜지부(11a), 페라이트 칩(13), O 링(14)은, 항상 이 코일 용수철(12)의 탄성 편의력에 의해, 제1 통상체(5A)에 고정되어 있는 연결 부재(17) 측에 가압됨으로써, 그들 각 부재의 덜거럭거림이 방지된다.
이 상태에 있어서는, 연결 부재(17)의 페라이트 코어(15)의 접합부와는 반대측의 단면은, 제1 통상체(5A)의 개구(5Ab)에서 드러난다. 따라서 연결 부재(17)의 당해 단면에 형성되어 있는 단자 부재(172)의 링 모양 전극 도체(172c)와, 단자 부재(173)의 단부(173c)도, 개구(5Ab)에서 드러나는 상태로 되어, 외부로부터 접촉 가능해진다(도 1 및 도 3 (C) 참조).
또한, 제1 통상체(5A)의 내벽면의 링 모양 돌기부(5Ad, 5Ae)의 형성 위치는, 이 예에서는, 연결 부재(17)가 콘덴서 회로(18)와 결합되는 측의 단면이, 제1 통상체(5A)의 개구(5Ab)의 단면과 같은 면이 되도록 하는 위치로 되어 있다.
이 실시 형태에서는, 페라이트 칩(13)과, O 링(14)과, 코일(16)이 감겨 있는 페라이트 코어(15)에 의해, 심체(11)에 인가되는 압력을 센싱하는 압력 감압 센서가 구성되어 있다. 연결 부재(17)의 개구(5Ab)에서 드러나는 단면에 형성되어 있는 단자 부재(172)의 링 모양 전극 도체(172c), 단자 부재(173)의 단부(173c)는, 상술한 바와 같이, 페라이트 코어(15)에 감겨 있는 코일(16)의 일단(16a) 및 타단(16b)에 접속되어 있고, 코일(16)의 일단(16a) 및 타단(16b)과, 콘덴서 회로(18)의 일단 및 타단의 각각의 전기적인 접속을 하기 위한 접속 단자이다.
따라서 연결 부재(17)의 개구(5Ab)에서 드러나는 단면에 형성되어 있는 접속 단자로서의 단자 부재(172)의 링 모양 전극 도체(172c)와 단자 부재(173)의 단부(173c)에는, 감압 센서의 전기적 특성으로서의, 심체(11)에 인가되는 압력에 따라 변화하는 인덕턴스 값이 드러나게 된다.
따라서 인덕턴스 측정 장치에 접속되어 있는 프로브 단자를, 연결 부재(17)의 단면에 마련된 단자 부재(172)의 링 모양 전극 도체(172c)와 단자 부재(173)의 단부(173c)의 각각에 전기적으로 접촉시킴으로써, 코일(16)의 인덕턴스 값을 측정할 수 있다. 또한, 이 경우에 인덕턴스 측정 장치로 측정되는 코일(16)의 인덕턴스는, 심체(11)에 프레스 압력이 인가되고 있지 않은 상태에서의 인덕턴스이다.
그리고 측정한, 이 코일(16)의 인덕턴스 값에 따라서 콘덴서 회로(18)의 정전 용량의 값을 결정함으로써, 코일(16)과 콘덴서 회로(18)로 이루어진 공진 회로의 공진 주파수를, 소망한 주파수로 설정할 수 있다. 즉, 코일(16)의 인덕턴스 값에 편차가 있어도, 각각의 코일(16)의 인덕턴스 값에 따른 콘덴서 회로(18)의 정전 용량을 결정함으로써, 코일(16)과 콘덴서 회로(18)로 이루어진 공진 회로의 공진 주파수를, 소망한 주파수로 설정할 수 있다.
상기와 같이 하여, 콘덴서 회로(18)에 설정되는 정전 용량의 값에 의해서 코일(16)의 인덕턴스 값의 편차가 보상된다. 공진 주파수가 소망한 것으로 되도록 정전 용량값이 설정된 콘덴서 회로(18)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 연결 부재(17)에 대해서, 그 중심축 방향으로 연결된다. 그리고 이 콘덴서 회로(18)를 수납하는 상태에서, 제2 통상체(5B)가 제1 통상체(5A)와 나사부(5Ac, 5Ba)에 있어서 나사 맞춤된다. 그리고 제2 통상체(5B)에 캡(19)이 삽입되고, 제2 통상체(5B)의 개구가 폐색되어, 통상체(5)의 조립이 완료된다.
다음으로, 콘덴서 회로(18)의 구성에 대해서 설명한다. 도 4는 이 실시 형태에 있어서의 콘덴서 회로(18)의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
이 제1 실시 형태에서는, 콘덴서 회로(18)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 콘덴서 회로(181)와 제2 콘덴서 회로(182)를, 중심축 방향으로 결합한 구성을 구비한다. 제1 콘덴서 회로(181)는 푸쉬 스위치(7)가 하나의 상태, 예를 들면 오프일 때, 코일(16)과 병렬로 접속되어 공진 회로를 구성한다. 또, 제2 콘덴서 회로(182)는 푸쉬 스위치(7)가 온으로 되었을 때에, 코일(16) 및 제1 콘덴서 회로(181)와 서로 병렬로 접속되어 공진 회로를 구성한다. 제1 콘덴서 회로(181) 및 제2 콘덴서 회로(182)의 정전 용량의 값은, 각각에 의해 구성되는 공진 회로의 공진 주파수를 소망한 주파수로 하기 위해서 설정된다.
제1 콘덴서 회로(181) 및 제2 콘덴서 회로(182)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들면 수지로 이루어진 원통 모양의 홀더(1810 및 1820)의 각각의 내부에, 칩 콘덴서(183)가 복수 개 서로 적층되어 수납됨으로써 병렬 접속된다.
이 예의 경우, 칩 콘덴서(183)의 각각은, 예를 들면 특개 2009－124155호 공보에 기재되어 있는 다층 세라믹 콘덴서가 이용된다. 이 예의 칩 콘덴서(183)는 직방체(直方體) 형상으로 형성되어 있고, 도 4에 있어서, 검게 전부 칠해져 있는 것처럼, 콘덴서의 적층 방향에 직교하는 방향의 단면으로서, 서로 대향하는 단면에는, 그 적층 방향의 전체에 걸쳐서, 칩 콘덴서(183)의 한쪽 전극(184) 및 다른 쪽 전극(185)이 드러나 형성되어 있다.
따라서 칩 콘덴서(183)를 겹침으로써, 겹쳐진 개수 분(分)의 모든 복수의 칩 콘덴서는 서로 그 한쪽 전극(184) 및 다른 쪽 전극(185)이 접속되어, 각 칩 콘덴서(183)는 서로 병렬로 접속되게 된다. 제1 콘덴서 회로(181) 및 제2 콘덴서 회로(182)의 정전 용량의 값의 각각은, 홀더(1810 및 1820) 내에 수납되는 각 칩 콘덴서(183)의 정전 용량의 값과 그 개수에 의해, 설정된다.
또한, 홀더(1810 및 1820)의 중공부(1811 및 1821)의 깊이, 즉 적층되는 칩 콘덴서(183)의 개수는, 각각, 상술한 코일(16)의 인덕턴스 값의 편차의 정도를 감안하여 설정된다. 그리고 칩 콘덴서(183)를 적층함으로써 정전 용량값을 최적화한 결과로서, 중공부(1811, 1821) 내에 수납되는 칩 콘덴서(183)의 개수가 소정 수에 못 미칠 때에는, 중공부(1811, 1821) 내에는 항상 소정의 개수로 되도록, 이 예에서는, 실질적으로는 정전 용량값을 가지지 않는 더미의 칩 콘덴서가 수납된다.
이 예의 경우, 홀더(1810 및 1820)의 중공부(1811 및 1821)의 개구측에는, 서로 대향하는 벽면으로부터 중공부(1811 및 1821) 측으로 돌출하도록 형성된, 탄성 변형 가능한 폴부(pawl portion)(1812, 1813 및 1822, 1823)가 마련되어 있다. 칩 콘덴서(183)는 이 폴부(1812, 1813 및 1822, 1823)를 탄성 편의시킴으로써 타고 넘어가도록 하여, 중공부(1811, 1821) 내에 수납된다. 그리고 폴부(1812, 1813 및 1822, 1823)는 중공부(1811 및 1821)에 수납된 복수의 칩 콘덴서(183)의 가장 위의 것의 상면(上面)에 맞물림하여, 중공부(1811 및 1821) 내에 복수 개의 칩 콘덴서(183)의 전체를 고정시킨다.
그리고 제1 콘덴서 회로(181)의 홀더(1810)에는, 도 4에 있어서 점선으로 도시된 것처럼, 그 중심축 방향의 양단면 사이를 관통하도록, 쌍의 단자 부재(1814 및 1815)가 마련된다. 단자 부재(1814)는 중공부(1811)에 수납된 칩 콘덴서(183)의 모든 한쪽 전극(184)과 접속되도록 마련되어 있다. 또, 단자 부재(1815)는 중공부(1811)에 수납된 칩 콘덴서(183)의 모든 다른 쪽 전극(185)과 접속되도록 마련되어 있다.
그리고 도 4에 있어서 점선으로 도시된 것처럼, 단자 부재(1814)의 일단(1814a)은 연결 부재(17)와 대향하는 단면측으로 도출되고, 연결 부재(17)의 단자 부재(172)의 타단의 링 모양 전극 도체(172c)와 충합하여 전기적으로 접속되도록 구성되어 있다. 또, 단자 부재(1814)의 타단(1814b)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 콘덴서 회로(182)와 대향하는 단면측에 있어서, 중공부(1811)의 개구보다도 외측으로 절곡되어서 마련되어 있다.
또, 단자 부재(1815)의 일단(1815a)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 연결 부재(17)와 대향하는 단면의 중앙부로부터 돌출하는 봉상체(棒狀體)로서 도출되어, 연결 부재(17)에 형성되어 있는 삽입공(173d)에 삽입되어, 단자 부재(173)의 단부(173c)와 전기적으로 접속되도록 구성되어 있다. 또, 단자 부재(1815)의 타단(1815b)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 콘덴서 회로(182)와 대향하는 단면측에 있어서, 중공부(1811)의 개구보다도 외측으로 절곡되어서 마련되어 있다.
또, 제2 콘덴서 회로(182)의 홀더(1820)에는, 도 4에 있어서 점선으로 도시된 것처럼, 그 중심축 방향의 양단면 사이를 관통하도록, 단자 부재(1824 및 1825)가 마련된다. 또, 홀더(1820)에는 단자 부재(1826)가 추가로 마련된다.
단자 부재(1824)는 중공부(1821)에 수납된 칩 콘덴서(183)의 모든 한쪽 전극(184)과 접속되도록 마련되어 있다. 단자 부재(1825)는 중공부(1821)의 칩 콘덴서(183)와는 접속되는 일 없이, 홀더(1820)의 중심축 방향의 양단면 사이를 관통하도록 마련된다. 또한, 단자 부재(1826)는 중공부(1821)에 수납된 칩 콘덴서(183)의 모든 다른 쪽 전극(185)과 접속되도록 마련되어 있다. 단, 이 단자 부재(1826)는, 그 일단이 홀더(1820) 내에 존재하고 외부에는 드러나지 않으며, 타단(1826b)만이 외부에 드러나도록 된다.
단자 부재(1824)의 일단(1824a)은, 도 4에 있어서 점선으로 도시된 것처럼, 제1 콘덴서 회로(181)와 대향하는 단면측으로 도출되어, 제1 콘덴서 회로(181)의 단자 부재(1814)의 타단(1814b)과 충합하여 전기적으로 접속되도록 구성되어 있다. 또, 단자 부재(1824)의 타단(1824b)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 캡(19)의 단면과 대향하는 단면측에 있어서, 중공부(1821)의 개구보다도 외측으로 절곡되어서 마련되어 있다.
단자 부재(1825)의 일단(1825a)은, 도 4에 있어서 점선으로 도시된 것처럼, 제1 콘덴서 회로(181)와 대향하는 단면측으로 도출되어, 제1 콘덴서 회로(181)의 단자 부재(1815)의 타단(1815b)과 충합하여 전기적으로 접속되도록 구성되어 있다. 또, 단자 부재(1825)의 타단(1825b)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 캡(19)과 대향하는 단면측에 있어서, 중공부(1821)의 개구의 측부에 드러나도록 도출되어서 마련되어 있다.
중공부(1821)에 수납된 칩 콘덴서(183)의 모든 다른 쪽 전극(185)과 접속된 단자 부재(1826)의 타단(1826b)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 캡(19)의 단면과 대향하는 단면측에 있어서, 중공부(1821)의 개구보다도 외측으로 절곡되어서 마련되어 있다.
또, 제2 콘덴서 회로(182)의 홀더(1820)의 외주부의 소정 위치에는, 중심축 방향을 따르는 돌기부(182a)가 형성되어 있다. 이 돌기부(182a)는 이 제2 콘덴서 회로(182)의 제2 통상체(5B) 내에서의 원주 방향의 위치 결정용이다. 통상체(5B)에는, 상술한 바와 같이, 그 타단측의 개구단으로부터 축심 방향으로 홈(5Bc)이 형성되어 있고, 제2 콘덴서 회로(182)의 돌기부(182a)는 이 홈(5Bc)에 삽입됨으로써 원주 방향의 위치 결정이 된다.
또한, 제1 콘덴서 회로(181)의 홀더(1810)의, 제2 콘덴서 회로(182)의 홀더(1820)와 대향하는 단면에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 감합 오목 구멍(1816 및 1817)이 형성된다. 또, 제2 콘덴서 회로(182)의 홀더(1820)의, 제1 콘덴서 회로(181)의 홀더(1810)와 대향하는 단면에는, 도시는 생략하지만, 홀더(1810)의 감합 오목 구멍(1816 및 1817)에 감합하는 돌기부가 형성된다.
이 경우에, 도시는 생략하지만, 홀더(1810)의 감합 오목 구멍(1816 및 1817)은 L자형으로 굴곡되어 있음과 아울러, 홀더(1820)의 돌기부는 선단이 L자형으로 굴곡되어 있고, 홀더(1810)의 감합 오목 구멍(1816 및 1817)에 홀더(1820)의 돌기부를 감합시키면, 홀더(1820)의 돌기부가 탄성 편의하여 감합 오목 구멍(1816 및 1817)에 삽입되고, 서로의 굴곡부에 의해, 제1 콘덴서 회로(181)와 제2 콘덴서 회로(182)는 서로의 결합이 용이하게 해제되지 않도록 하여 연결된다.
상술한 바와 같이, 제1 통상체(5A)에 수납된 코일(16)의 인덕턴스의 값이 측정되면, 그 인덕턴스의 코일(16)과 병렬 공진 회로를 구성하여 소망한 공진 주파수가 되도록 정전 용량의 값을 산출하고, 그 산출한 정전 용량값이 되도록 제1 콘덴서 회로(181)의 홀더(1810) 내에 복수 개의 칩 콘덴서(183)를 수납한다.
소망한 공진 주파수가 되도록, 측정된 인덕턴스의 값에 기초하여 제1 콘덴서 회로(181)의 정전 용량의 값이 설정되면, 다음으로 제2 콘덴서 회로(182)의 정전 용량의 값이 설정된다. 제1 콘덴서 회로(181)의 정전 용량의 값은, 푸쉬 스위치(사이드 스위치)(7)가 조작되고 있지 않은(스위치 오프 상태 또는 온 상태 중 어느 한쪽) 경우에, 소망한 공진 주파수와 측정된 인덕턴스의 값으로부터 설정된다.
이것에 대해, 제2 콘덴서 회로(182)의 정전 용량의 값은, 푸쉬 스위치(사이드 스위치)(7)가 조작되었을 때(스위치 오프 상태 또는 온 상태 중 다른 쪽)에 소망하는 공진 주파수가 되도록 하기 위해서 설정하는 것으로, 그 값은 측정된 인덕턴스의 값과 제1 콘덴서 회로(181)의 정전 용량의 값에 의존한다.
즉, 실제의 사용 상태와 동일한 상태로 제1 통상체(5A)에 수납된 코일의 인덕턴스의 값이 측정된다. 코일(16)과 제1 콘덴서 회로(181)로 구성되는 공진 회로의 공진 주파수는 이미 알려져 있기 때문에, 제1 콘덴서 회로(181)의 정전 용량의 값은 산출 가능하다. 따라서 제1 콘덴서 회로(181)의 정전 용량값으로서는, 이 산출된 정전 용량의 값과 동일한 혹은 가까운 값이 설정된다.
또, 푸쉬 스위치(사이드 스위치)(7)를 조작함으로써 변이시키는 공진 주파수는 이미 알려져 있는 것으로부터, 측정된 인덕턴스의 값과 제1 콘덴서 회로(181)의 정전 용량의 값에 의존하여, 제1 콘덴서 회로(181)에 병렬 접속시키는 제2 콘덴서 회로(182)가 구비해야 할 정전 용량의 값도 산출 가능하다.
이것을, 상세 해설하면, 실제의 사용 상태와 동일한 상태로 제1 통상체(5A)에 수납된 코일의 인덕턴스가 L1, 푸쉬 스위치(7)가 조작되고 있지 않을 때의 공진 주파수를 f1, 제1 콘덴서 회로(181)의 정전 용량을 C1로 하면,
f1=1／｛2·π·(L1·C1)1／2｝이기 때문에, 정전 용량 C1은,
C1=1／｛4·π2·f12·L1}로서 산출된다.
즉, 공진 주파수는 f1이며, 실제의 사용 상태와 동일한 상태로 제1 통상체(5A)에 수납된 코일의 인덕턴스가 L1로서 측정되기 때문에, 제1 콘덴서 회로(181)의 정전 용량 C1은 산출 가능하다. 또, 실제로 제1 콘덴서 회로(181)의 정전 용량으로서 설정된 값이, 정전 용량의 측정에 의해, C1에 근사한 C11이었다고 하면, 푸쉬 스위치(7)가 조작되었을 때의 공진 주파수를 f2, 제2 콘덴서 회로(182)의 정전 용량을 C2로 하면,
f2=1／｛2·π·(L1·(C11+C2))1／2｝가 되고, 제2 콘덴서 회로(182)의 정전 용량으로서 설정해야할 값 C2는,
C2=1／｛4·π2·f22·L1｝－C11로서 산출된다.
다음으로, 도 5에 캡(19)의 구성예를 나타낸다. 도 5 (A)는 캡(19)을, 콘덴서 회로(18)와의 대향면측에서 본 도면이고, 도 5 (B)는 도 5 (A)의 C－C 단면도이다. 또, 도 5 (C)는 캡(19)을, 콘덴서 회로(18)와의 대향면측과는 반대측에서 본 도면이다.
캡(19)은, 비자성체, 이 예에서는 수지로 이루어진 본체(191)에, 도전체로 이루어진 단자 부재(192, 193)가 인서트 성형되어서 마련되어 있다. 또, 캡(19)은 후술하는 푸쉬 스위치(7)로부터 도출되어 있는 플렉서블 리드부(9)의 선단이 감합되는 커넥터(194)를 구비한다.
도 1 및 도 5 (C)에 도시된 바와 같이, 캡(19)의 본체(191)는 전체로서 원주 모양 형상으로 되어 있고, 콘덴서 회로(18)와의 대향면측은 전자 잉크 카트리지(10)의 제2 통상체(5B) 내에 삽입되는 지름의 경소부(195)로 되고, 그 외는, 통상체(5)의 외경보다도 지름이 큰 경대부(196)로 되어 있다. 그리고 캡(19)의 경대부(196)의 콘덴서 회로(18)와의 대향면측과는 반대측의 부분은, 원주(圓柱) 모양 형상 부분이 중심축 방향으로, 일부가 잘라 없어진 형상을 구비한다. 도면의 예에서는, 경대부(196)는 그 원주 모양 형상 부분의 반이 잘라 없어지고, 중심축 방향으로 평행한 평면(197)이 형성되어 있는 캡(19)의 경소부(195)에는, 상술한 바와 같이, 제2 통상체(5B)의 개구 내벽에 마련된 링 모양 돌기부(5Bb)에 감합하는 링 모양 홈 부(19a)가 형성되어 있다. 또, 캡(19)의 경소부(195)에는, 제2 통상체(5B)의 개구단측에 형성되어 있는 위치 결정용 홈(5Bc)에 맞물림하는 돌기부(19c)가, 캡(19)의 중심축 방향으로 형성되어 있다. 추가로, 캡(19)의 경대부(196)에는, 후술하는 것처럼, 위치 지시기(1)의 케이스의 내벽면에 형성되어 있는 나사부와 나사 맞춤하는 나사부(19b)가 형성되어 있다.
단자 부재(192 및 193)는 콘덴서 회로(18)와, 경대부(196)에 형성된 평면(197)에 마련된 커넥터(194)의 사이의 전기적 접속을 행하도록 마련되어 있다. 즉, 단자 부재(192)의 일단(192a)은, 캡(19)의 경소부(195)의 콘덴서 회로(18)와의 대향면에 있어서, 제2 콘덴서 회로(182)의 단면의 단자 부재(1826)의 타단(1826b)과 탄성적으로 충합하도록 도출된다. 그리고 이 단자 부재(192)의 타단(192b)은 커넥터(194)의 일단에 접속된다. 또, 단자 부재(193)의 일단(193a)은, 캡(19)의 경소부(195)의, 콘덴서 회로(18)와의 대향면에 있어서, 제2 콘덴서 회로(182)의 단면의 단자 부재(1825)의 타단(1825b)과 탄성적으로 충합하도록 도출된다. 그리고 이 단자 부재(193)의 타단(193b)은, 커넥터(194)의 타단에 접속된다. 또한, 커넥터(194)의 일단은, 후술하는 푸쉬 스위치(7)의 일단에 접속되고, 커넥터(194)의 타단은 푸쉬 스위치(7)의 타단에 접속된다.
［전자 잉크 카트리지(10)의 제2 통상체(5B)의 부분의 조립］
이 제1 실시 형태에 있어서는, 연결 부재(17)에, 먼저, 상술한 바와 같이 하여 정전 용량의 값이 설정된 제1 콘덴서 회로(181)가 연결된다. 구체적으로는, 봉상체에 형성된 제1 콘덴서 회로(181)의 단자 부재(1815)의 일단(1815a)을 연결 부재(17)의 삽입공(173d)에 삽입하여 연결 부재(17)에 마련된 단자 부재(173)의 다른 쪽 단부(173)에 연결함과 아울러, 단자 부재(1814)의 일단(1814a)을, 연결 부재(17)의 링 모양 전극 도체(172c)에 충합시키도록 하여 연결한다.
다음으로, 연결 부재(17)에 연결된 제1 콘덴서 회로(181)를 제2 통상체(5B)의 중공부에 수납하고, 제2 통상체(5B)의 일단측의 개구의 내벽면에 형성된 나사부(5Ba)와 제1 통상체(5A)의 개구(5Ab)의 외주 측면에 형성된 나사부(5Ac)를 나사 맞춤시켜서, 일체적인 통상체를 형성한다. 이때, 제1 콘덴서 회로(181)의 제2 콘덴서 회로(182)와 대향하는 단면의 감합 오목 구멍(1816 및 1817)이, 제2 콘덴서 회로(182)의 감합 돌기부와 맞물림하는 위치로 되도록, 제1 콘덴서 회로(181)가 회전되어 원주 방향의 위치가 미리 정해진다.
그 후, 상술한 바와 같이 하여 정전 용량의 값이 설정된 제2 콘덴서 회로(182)를, 돌기부(182a)를 제2 통상체(5B)의 위치 결정용 홈(5Bc)에 맞물림시키면서, 도 4를 참조하여 설명한 것처럼, 제1 콘덴서 회로(181)에 기구적 및 전기적으로 연결한다.
다음으로, 캡(19)의 경소부(195)를, 제2 통상체(5B) 내에, 위치 결정용 홈(5Bc)에 돌기부(19c)를 맞물림 시키도록 하여 삽입한다. 그러면, 캡(19)의 링 모양 홈 부(19a)와 제2 통상부(5B)의 링 모양 돌기부(5Bb)가 감합하여, 캡(19)이 제2 통상체(5B) 내에 대해서 고정된다. 이때, 제2 콘덴서 회로(182)의 단자 부재(1825)의 타단(1825b) 및 단자 부재(1826)의 타단(1826b)이, 캡(19)의 단자 부재(193)의 일단(193a) 및 단자 부재(192)의 일단(192a)과 각각 접속된다.
이상과 같이 하여, 전자 잉크 카트리지(10)가 조립된다. 이 전자 잉크 카트리지(10)는 수납하는 코일(16)과 콘덴서 회로(18)로 이루어진 병렬 공진 회로의 공진 주파수가, 푸쉬 스위치(7)가 오프 및 온 중 어느 상태에 있어서의 상태에 대해서도, 조정 완료로 되어 있다. 따라서 이 실시 형태에서는, 당해 전자 잉크 카트리지(10)를 위치 지시기(1)의 케이스(2)에 수납했을 때에는, 공진 주파수의 조정은 이미 무용이 된다.
［전자 잉크 카트리지(10)의 등가 회로］
이상 설명한 전자 잉크 카트리지(10)의 코일(16), 콘덴서 회로(18) 및 푸쉬 스위치(7)를 포함하는 전자 회로 부분의 등가 회로를, 도 6에 나타낸다. 이 경우에, 상술한 바와 같이, 코일(16)의 일단(16a) 및 타단(16b)은, 연결 부재(17)의 단자 부재(172)의 일단(172a) 및 단자 부재(173)의 일단(173a)에 접속되어 있다.
상술한 바와 같이, 연결 부재(17)에 대해서, 콘덴서 회로(18)의 제1 콘덴서 회로(181)가 결합된 상태에서는, 연결 부재(17)의 단자 부재(172)의 일단(172a)은, 링 모양 전극 도체(172c)를 통하여, 콘덴서 회로(18)의 제1 콘덴서 회로(181)의 단자 부재(1814)의 일단(1814a)에 접속된다. 또, 연결 부재(17)의 단자 부재(173)의 일단(173a)은, 단부(173c)를 통하여 제1 콘덴서 회로(181)의 단자 부재(1815)의 일단(1815a)에 접속된다.
따라서 도 6에 도시된 바와 같이, 코일(16)에 대해서, 제1 콘덴서 회로(181)에 수납된 복수 개의 칩 콘덴서(183)는 서로 병렬로 접속된다. 도 6에서는, 5개의 칩 콘덴서(183)의 정전 용량 Ca ~ Ce가, 코일(16)의 인덕턴스에 대해서 병렬로 접속된 상태를 나타내고 있다. 또한, 복수 개의 칩 콘덴서(183)의 정전 용량 Ca ~ Ce는, 서로 동일한 것이어도 되고, 다른 것이어도 된다. 정전 용량 Ca ~ Ce는, 서로 병렬로 접속되므로, 제1 콘덴서 회로(181)의 전체의 정전 용량은, 이 제1 콘덴서 회로(181)에 수납하는 복수 개의 칩 콘덴서(183)의 각각의 정전 용량을 단순하게 가산한 것으로 된다.
다음으로, 제1 콘덴서 회로(181)에 대해서, 추가로 제2 콘덴서 회로(182)를 결합한 상태에서는, 제1 콘덴서 회로(181)의 단자 부재(1814)의 타단(1814b)과, 제2 콘덴서 회로(182)의 단자 부재(1824)의 일단(1824a)이 전기적으로 접속되고, 또 제1 콘덴서 회로(181)의 단자 부재(1815)의 타단(1815b)과, 제2 콘덴서 회로(182)의 단자 부재(1825)의 일단(1825a)이 전기적으로 접속된다. 그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 콘덴서 회로(182)의 단자 부재(1826)의 타단(1826b)과, 단자 부재(1825)의 타단(1825b)의 사이에는, 캡(19)의 커넥터(194)를 통해서 푸쉬 스위치(7)가 접속된다.
따라서 단자 부재(1826)의 타단(1826b)과, 단자 부재(1825)의 타단(1825b)의 사이를 단락시켰을 때에는, 푸쉬 스위치(7)가 온과 등가 상태가 되고, 이 상태에서는, 코일(16)에 대해서, 제2 콘덴서 회로(182)에 수납된 복수 개의 칩 콘덴서(183)가 제1 콘덴서 회로(181)의 복수 개의 칩 콘덴서(183)에 더하여, 서로 병렬로 접속되는 상태로 된다. 또한, 도 6에서는, 제2 콘덴서 회로(182) 내에는, 4개의 칩 콘덴서(183)의 정전 용량 Cf ~ Ci가 수납되어, 코일(16)의 인덕턴스에 대해서 병렬로 접속된 상태를 나타내고 있다. 이 경우에 있어서도, 복수 개의 칩 콘덴서(183)의 정전 용량 Cf ~ Ci는, 서로 동일한 것이어도 되고, 다른 것이어도 된다.
이상과 같이 하여, 이 제1 실시 형태에서는, 제1 통상체(5A)의 중공부 내에, 심체(11)와, 감압 센서를 구성하는 인덕턴스 가변의 코일(16)(페라이트 칩(13)과 O 링(14)과 페라이트 코어(15)를 포함함)과, 연결 부재(17)가 중심축 방향으로 순차로 배열되어 수납되어 있고, 연결 부재(17)의 단면에는, 코일(16)의 일단(16a) 및 타단(16b)과 접속되어 있는 링 모양 전극 도체(172c), 단부(173c)가, 접속 단자로서 외부로부터 접촉 가능한 상태로 형성되어 있다. 따라서 심체(11)에 압력이 인가되었을 때에는, 이 접속 단자에는, 인가된 압력에 따른 코일(16)의 인덕턴스가 나타나는 것으로 된다. 이 때문에, 이 접속 단자에 얻어진 전기적 특성(인덕턴스)을 측정함으로써, 심체(11)에 인가되는 압력에 대한 인덕턴스의 변화 특성을 알 수 있어, 전자 잉크 카트리지(10)가 소망한 필압의 검지 특성을 가지고 있는지 여부의 확인을 할 수 있다.
또, 이 실시 형태에서는, 이와 같이 코일(16)의 일단(16a) 및 타단(16b)에 접속되어 있는 연결 부재(17)에 마련된 접속 단자가, 제1 통상체(5A)로부터 드러나도록 구성되어 있으므로, 소망한 정전 용량값이 설정된 콘덴서 회로(18)를 구성하는 제1 콘덴서 회로(181)의 한쪽 전극 및 다른 쪽 전극을, 당해 접속 단자에 접속되도록 제1 콘덴서 회로(181)를 연결 부재(17)에 결합하는 것만으로 위치 지시기(1)를 구성할 수 있어, 구성이 매우 간단하게 된다.
이에 더하여, 이 실시 형태에 있어서는, 심체(11), 인덕턴스 가변의 코일(16), 연결 부재(17), 및 콘덴서 회로(18)의 모두가, 전자 잉크 카트리지(10) 내에 삽입되어 있음과 아울러, 전자 잉크 카트리지(10)는 공진 주파수의 조정이 이미 된 상태로 제조되어 있다. 따라서 단지, 전자 잉크 카트리지(10)를, 위치 지시기(1)의 케이스 내에 수납하는 것만으로, 위치 지시기(1)를 구성할 수 있다. 이 때문에, 전자 잉크 카트리지(10)를, 이른바 볼펜 등의 교체 심지와 같이 취급할 수 있는 위치 지시기(1)를 실현할 수 있다.
또, 상술한 바와 같이, 이 실시 형태에서는, 전자 잉크 카트리지(10)의 통상체(5) 내에는, 그 중심축 방향으로, 모든 구성 부품을 배열하여 차례대로 배치하여 전기적으로 접속함과 아울러, 기구적인 결합도 행하도록 구성했으므로, 상술된 예와 같은 예를 들면 2.5mm의 지름과 같은 세형(細型)의 전자 잉크 카트리지의 구성으로 하는 것도 용이하게 실현될 수 있다고 하는 효과도 있다. 또한, 제2 콘덴서 회로(182)는 위치 지시기(1)에 푸쉬 스위치(7)가 배설되었을 때에 필요하게 되는 것이고, 위치 지시기(1)에 푸쉬 스위치(7)가 배설되지 않은 경우에는, 제1 콘덴서 회로(181)에 연결시킴과 아울러, 단자 부재(1826)의 타단(1826b)과, 단자 부재(1825)의 타단(1825b)의 사이를 단락하여 사용할 수 있다. 혹은, 콘덴서 회로(18)는 제2 콘덴서 회로(182)를 연결하지 않고, 제1 콘덴서 회로(181) 단독으로 구성할 수도 있다.
［위치 지시기의 케이스로의 전자 잉크 카트리지의 수납］
이 실시 형태의 전자 잉크 카트리지(10)는, 도 2 (A)에 도시된 바와 같이, 위치 지시기(1)의 케이스(2)의 하부 하프(3)에 대해서 장착되어, 케이스(2) 내에 수납된다. 케이스(2)의 하부 하프(3)에는, 푸쉬 스위치(7)가, 전자 잉크 카트리지(10)를 삽입하기에 앞서, 이하에 설명하는 것처럼 마련되어 있다.
즉, 하부 하프(3)의 원주 측면의 일부에는, 예를 들면 원형 또는 타원형의 관통공(3d)이 마련되어 있고, 이 관통공(3d)에 푸쉬 스위치(7)를 프레스하기 위한 프레스 조작자(8)가 배치된다. 프레스 조작자(8)는, 예를 들면 탄성 고무 등의 탄성체로 이루어진다.
푸쉬 스위치(7)는, 도 2 (B)에 도시된 바와 같이, 하부 하프(3)의 내경에 그 외경이 거의 같은 링 모양 부재(6)의, 원주 방향의 일부가 잘라 없어진 부분(6a) 내에 배치된다. 이 링 모양 부재(6)는, 전자 잉크 카트리지(10)의 통상체(5)의 외경보다도 큰 지름의 관통공(6b)을 구비하고 있다.
여기서, 이 실시 형태에서는, 하부 하프(3)의 중공부(3b)의 개구(3a)측의 지름이, 다른 부분보다도 약간 작게 됨으로써 단부(3e)가 형성되어 있다. 링 모양 부재(6)는 이 단부(3e)와 맞물림함으로써, 그 중심축 방향의 위치가 규제되어, 예를 들면 접착재에 의해 하부 하프(3)에 고정된다. 이것에 의해, 링 모양 부재(6)는 푸쉬 스위치(7)의 피 프레스면(7a)(도 2 (B) 참조)이, 프레스 조작자(8)에 대응하는 중심축 방향 위치가 되는 위치로 되어 있다.
이 예의 경우, 푸쉬 스위치(7)로부터는, 도 2 (B)에 도시된 바와 같이, 그 전기적 접속을 위한 플렉서블 배선 기판으로 이루어진 리드부(이하, 플렉서블 리드부라고 함)(9)가 도출되어 있다. 그리고 하부 하프(3)의 전자 잉크 카트리지(10)의 캡(19)과 나사 맞춤하는 원주부의 일부에는, 도 2 (A)의 A－A 단면도인 도 2 (C)에 도시된 바와 같이, 캡(19)과의 사이에 공극(空隙)을 생기도록 하는 안내홈(3f)이 형성되어 있다. 푸쉬 스위치(7)로부터 도출되어 있는 플렉서블 리드부(9)는, 도 2 (A) 및 도 2 (C)에 도시된 바와 같이, 이 안내홈(3f)을 통해서, 하부 하프(3)의 외부에 도출 가능하게 된다.
이상과 같이 하여, 이 제1 실시 형태에 있어서는, 푸쉬 스위치(7)가 내부에 장착된 케이스(2)의 하부 하프(3)의 중심축 방향으로, 전자 잉크 카트리지(10)를 심체(11)측과는 반대 측으로부터 삽입한다. 이 경우에, 도 2 (A)에 도시된 바와 같이, 전자 잉크 카트리지(10)는 통상체(5)로부터 연장되어 나와 있는 심체(11)가, 케이스(2)의 하부 하프(3)의 개구(3a)로부터 외부로 연장되어 나오도록, 링 모양 부재(6)의 관통공(6b)을 관통하여, 하부 하프(3)의 중심축 방향으로 삽입되어 있다.
하부 하프(3)의 개구(3a)는, 심체(11)의 지름보다는 크지만, 전자 잉크 카트리지(10)의 통상체(5)의 지름보다도 작은 것으로 되어 있다. 따라서 전자 잉크 카트리지(10)는 그 통상체(5)의 심체(11)측이 하부 하프(3)의 개구(3a)측의 내벽의 단부와 맞물림하여, 그 중심축 방향의 위치가 규제된다.
그리고 이 전자 잉크 카트리지(10)를 하부 하프(3)에 삽입하는데 있어서는, 푸쉬 스위치(7)로부터 도출되어 있는 플렉서블 리드부(9)를, 안내홈(3f)을 통해서 전자 잉크 카트리지(10)의 캡(19) 측으로 도출시켜 두도록 한다. 그리고 전자 잉크 카트리지(10)의 캡(19)의 나사부(19b)를, 하부 하프(3)의 나사부(3c)에 나사 끼움으로써, 전자 잉크 카트리지(10)를 하부 하프(3)에 고정한다.
그 후, 푸쉬 스위치(7)로부터 도출되어 있는 플렉서블 리드부(9)의 선단을, 전자 잉크 카트리지(10)의 캡(19)에 형성되어 있는 커넥터(194)에 감합시킴으로써, 전기적으로 접속한다. 그 후, 하부 하프(3)에 대해서 상부 하프(4)를 압입 감합함으로써, 이 실시 형태의 위치 지시기(1)가 완성된다.
이상과 같이, 이 실시 형태에 위치 지시기(1)는, 전자 잉크 카트리지(10)를 하부 하프(3)에 대해서 착탈 가능하게 장착 가능하여, 상술한 바와 같이, 전자 잉크 카트리지(10)를 용이하게 교환 가능해진다. 그리고 푸쉬 스위치(7)는 전자 잉크 카트리지(10)를 하부 하프(3)에 장착한 후에 접속할 수 있어, 그 접속도 용이하다고 하는 효과도 있다.
［지시 위치 검출 및 필압 검출의 회로 구성］
이 실시 형태의 위치 지시기(1)에 있어서, 심체(11)에 프레스 압력(필압)이 인가되면, 페라이트 칩(13)이 O 링(14)을 통하여 페라이트 코어(15)측으로 편의하여 가까워짐으로써 코일(16)의 인덕턴스가 변화하여, 그 인덕턴스의 변화에 따라 공진 주파수가 변화한다. 즉, 공진 회로의 코일(16)로부터 송신되는 전자 유도 신호의 공진 주파수(위상)가 변화한다. 따라서 이 예의 위치 지시기(1)를 이용함으로써, 이하에 설명하는 것처럼 도 7에 도시된 회로 구성을 가지는 위치 검출 장치에 있어서, 위치 지시기(1)의 지시 위치와, 위치 지시기(1)에 있어서의 필압의 검출이 가능해진다.
상술한 위치 지시기(1)를 이용하여 지시 위치의 검출 및 필압의 검출을 행하는 위치 검출 장치(200)에 있어서의 회로 구성예에 대해서, 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 위치 지시기(1) 및 위치 검출 장치(200)의 회로 구성예를 나타내는 블록도이다.
위치 지시기(1)는 상술한 바와 같이, 푸쉬 스위치(7)의 온·오프에 따라서 코일(16)에 병렬로 접속되는 콘덴서 회로(18)의 정전 용량값이 변경됨으로써, 공진 회로의 공진 주파수가 변화한다. 위치 검출 장치(200)에서는, 위치 지시기(1)의 공진 회로의 공진 주파수의 주파수 편이(위상)를 검출함으로써, 후술하는 것과 같이 필압의 검출이나 푸쉬 스위치(7)의 조작 상황을 검출하도록 한다.
위치 검출 장치(200)에는, X축 방향 루프 코일 그룹(211X)과, Y축 방향 루프 코일 그룹(212Y)이 적층되어 위치 검출 코일이 형성되어 있다. 각 루프 코일 그룹(211X, 212Y)은, 예를 들면, 각각 n, m개의 구형(矩形)의 루프 코일로 이루어져 있다. 각 루프 코일 그룹(211X, 212Y)을 구성하는 각 루프 코일은, 등간격으로 배열되어 차례로 서로 겹치도록 배치되어 있다.
또, 위치 검출 장치(200)에는, X축 방향 루프 코일 그룹(211X) 및 Y축 방향 루프 코일 그룹(212Y)이 접속되는 선택 회로(213)가 마련되어 있다. 이 선택 회로(213)는 2개의 루프 코일 그룹(211X, 212Y) 중 한 개의 루프 코일을 순차 선택한다.
이에 더하여, 위치 검출 장치(200)에는, 발진기(221)와, 전류 드라이버(222)와, 전환 접속 회로(223)와, 수신 앰프(224)와, 검파기(225)와, 저역 필터(226)와, 샘플 홀드 회로(227)와, A/D 변환 회로(228)와, 동기 검파기(229)와, 저역 필터(230)와, 샘플 홀드 회로(231)와, A/D 변환 회로(232)와, 처리 제어부(233)가 마련되어 있다. 처리 제어부(233)는, 예를 들면 마이크로 컴퓨터에 의해 구성되어 있다.
발진기(221)는 주파수 f0인 교류 신호를 발생시킨다. 그리고 발진기(221)에 의해 발생한 교류 신호는 전류 드라이버(222)와 동기 검파기(229)에 공급된다. 전류 드라이버(222)는 발진기(221)로부터 공급된 교류 신호를 전류로 변환하여 전환 접속 회로(223)로 송출한다. 전환 접속 회로(223)는, 처리 제어부(233)로부터의 제어에 의해, 선택 회로(213)에 의해서 선택된 루프 코일이 접속되는 접속처(송신측 단자 T, 수신측 단자 R)를 전환한다. 이 접속처 중, 송신측 단자 T에는 전류 드라이버(222)가, 수신측 단자 R에는 수신 앰프(224)가, 각각 접속되어 있다.
선택 회로(213)에 의해 선택된 루프 코일에 발생하는 유도 전압은, 선택 회로(213) 및 전환 접속 회로(223)를 통하여 수신 앰프(224)에 보내진다. 수신 앰프(224)는 루프 코일로부터 공급된 유도 전압을 증폭하여, 검파기(225) 및 동기 검파기(229)로 송출한다.
검파기(225)는 루프 코일에 발생한 유도 전압, 즉 수신 신호를 검파하여, 저역 필터(226)로 송출한다. 저역 필터(226)는 상술한 주파수 f0보다 충분히 낮은 차단 주파수를 가지고 있고, 검파기(225)의 출력 신호를 직류 신호로 변환하여 샘플 홀드 회로(227)로 송출한다. 샘플 홀드 회로(227)는 저역 필터(226)의 출력 신호의 소정의 타이밍, 구체적으로는 수신 기간 중의 소정의 타이밍에 있어서의 전압치를 유지하여, A／D(Analog to Digital) 변환 회로(228)로 송출한다. A/D 변환 회로(228)는 샘플 홀드 회로(227)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하여, 처리 제어부(233)에 출력한다.
한편, 동기 검파기(229)는 수신 앰프(224)의 출력 신호를 발진기(221)로부터의 교류 신호로 동기 검파하고, 그들 사이의 위상차에 따른 레벨의 신호를 저역 필터(230)에 송출한다. 이 저역 필터(230)는 주파수 f0보다 충분히 낮은 차단 주파수를 가지고 있고, 동기 검파기(229)의 출력 신호를 직류 신호로 변환하여 샘플 홀드 회로(231)에 송출한다. 이 샘플 홀드 회로(231)는 저역 필터(230)의 출력 신호의 소정의 타이밍에 있어서의 전압치를 유지하여, A／D(Analog to Digital) 변환 회로(232)로 송출한다. A/D 변환 회로(232)는 샘플 홀드 회로(231)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하여, 처리 제어부(233)에 출력한다.
처리 제어부(233)는 위치 검출 장치(200)의 각 부를 제어한다. 즉, 처리 제어부(233)는, 선택 회로(213)에 있어서의 루프 코일의 선택, 전환 접속 회로(223)의 전환, 샘플 홀드 회로(227, 231)의 타이밍을 제어한다. 처리 제어부(233)는 A/D 변환 회로(228, 232)로부터의 입력 신호에 기초하여, X축 방향 루프 코일 그룹(211X) 및 Y축 방향 루프 코일 그룹(212Y)으로부터 일정한 송신 계속 시간을 가지고 전자 유도 신호를 송신시킨다.
X축 방향 루프 코일 그룹(211X) 및 Y축 방향 루프 코일 그룹(212Y)의 각 루프 코일에는, 위치 지시기(1)로부터 송신되는 전자 유도 신호에 의해서 유도 전압이 발생한다. 처리 제어부(233)는 이 각 루프 코일에 발생한 유도 전압의 전압치의 레벨에 기초하여 위치 지시기(1)의 X축 방향 및 Y축 방향의 지시 위치의 좌표치를 산출한다. 또, 처리 제어부(233)는 송신한 전자 유도 신호와 수신한 전자 유도 신호의 위상차에 따른 신호의 레벨에 기초하여, 푸쉬 스위치(7)가 프레스되었는지 여부를 검출한다.
이와 같이 하여, 위치 검출 장치(200)에서는, 접근한 위치 지시기(1)의 위치를 처리 제어부(233)로 검출할 수 있다. 게다가, 위치 검출 장치(200)의 처리 제어부(233)는 수신한 신호의 위상(주파수 편이)을 검출함으로써, 위치 지시기(1)의 심체에 인가된 필압을 검출할 수 있음과 아울러, 위치 지시기(1)에 있어서 푸쉬 스위치(7)가 온으로 되었는지 여부를 검출할 수 있다.
［제1 실시 형태의 변형예］
또한, 상술한 제1 실시 형태의 전자 잉크 카트리지(10)에서는, 통상체(5)를 제1 통상체(5A)와 제2 통상체(5B)를 연결하는 구조로 했지만, 통상체(5)는, 제1 통상체(5A)만으로서 심체(11)와, 감압 센서(코일 용수철(12), 페라이트 칩(13), O 링(14), 코일(16)이 감겨진 페라이트 코어(15)) 및 연결 부재(17)를 통상체(5)에 수납하는 구조로 하도록 해도 좋다.
도 8은 제1 실시 형태의 변형예의 전자 잉크 카트리지(10A)의 구성예를 설명하기 위한 도면으로, 상술한 제1 실시 형태의 전자 잉크 카트리지(10)와 동일 부분에는 동일 참조 부호를 부여하고 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 이 예의 전자 잉크 카트리지(10A)에 있어서는, 통상체(5A')는 연결 부재(17)가 고정되는 측의 개구(5Ab')의 근방의 구성이, 상술한 제1 실시 형태의 제1 통상체(5A)와 다르다.
즉, 이 예에서는, 통상체(5A')에는, 개구(5Ab')의 근방에 제2 통상체(5B)와 나사 맞춤하는 나사부는 형성되지 않는다. 그 대신에, 통상체(5A')는 제1 통상체(5A)보다도 중심축 방향의 길이가 약간 길게 되어, 연결 부재(17)의 콘덴서 회로(18')와의 접속 단자가 형성되어 있는 단면과, 통상체(5A')의 개구(5Ab')의 단면의 사이에 오목부(5AH)를 구성한다. 그리고 이 오목부(5AH)의 내벽면에는, 링 모양 돌기부(5Af)를 형성하도록 한다.
한편, 콘덴서 회로(18')의 제1 콘덴서 회로(181')의 원주 측면에는, 연결 부재(17)와의 연결측의 단면의 근방에 있어서, 오목부(5AH)의 링 모양 돌기부(5Af)와 감합하는 링 모양 오목홈(181a)이 형성되어 있다.
그리고 이 변형예에 있어서는, 통상체(5A')에, 심체(11), 코일 용수철(12), 페라이트 칩(13), O 링(14), 코일(16)이 감겨진 페라이트 코어(15) 및 연결 부재(17)를 삽입하고, 연결 부재(17)의 링 모양 오목홈(17a 및 17b)을, 링 모양 돌기부(5Ad 및 5Ae)와 감합시킴으로써, 연결 부재(17)를 통상체(5A')에 대해서 고정한다.
그 후, 콘덴서 회로(18')의 제1 콘덴서 회로(181')를, 오목부(5AH) 내에 삽입하고, 단자 부재(1815)의 막대 모양의 일단(1815a)을, 연결 부재(17)의 오목 구멍(17d) 내의 단자 부재(173)의 삽입공(173d)에 삽입 감합시켜 단부(173c)에 접속함과 아울러 단자 부재(1814)의 일단(1814a)을 연결 부재(17)의 링 모양 전극 도체(172c)에 충합시키도록 하여 접속한다. 그리고 링 모양 오목홈(181a)을 링 모양 돌기부(5Af)와 감합시켜서, 고정시킨다.
그리고 이 예에서는, 이 상태에서, 도 2 (A)에 도시된 것과 마찬가지로, 위치 지시기(1)의 케이스(2)의 하부 하프(3) 내에 수납하고, 그 후, 캡(19)을 하부 하프(3)의 나사부(3c)에 나사 끼움으로써, 전자 잉크 카트리지(10A)를 위치 지시기(1) 내에 고정하여 수용할 수 있다. 또한, 이 경우에, 캡(19)의, 콘덴서 회로(18)와 대향하는 단면측에, 콘덴서 회로(18)의 제2 콘덴서 회로(182)의 중심축 방향의 일부가 감합되는 오목부를 형성하고, 그 오목부의 저부에, 상술한 제1 실시 형태에 있어서의 캡(19)의 단자 부재(192 및 193)의 일단(192a 및 193a)을 형성해 두도록 하면 된다.
또한, 이상의 변형예는, 위치 지시기(1)가 푸쉬 스위치(사이드 스위치)(7)를 구비하는 경우이지만, 푸쉬 스위치(7)를 구비하지 않는 경우에는, 캡(19)에는, 푸쉬 스위치(7)와의 접속용인 커넥터는 불필요해진다. 그 경우에는, 캡(19)에는, 제1 콘덴서 회로(181)와 제2 콘덴서 회로(182)를 병렬로 접속하도록 하는 접속 단자를 마련하면 좋다. 즉, 제2 콘덴서 회로(182)를 제1 콘덴서 회로(181)와 함께 콘덴서 회로(18)로서 사용하는 경우에는, 도 6에 도시한 단자 부재(1825)의 일단(1825a)과 단자 부재(1826)의 타단(1826b)을 도통시키는 접속 단자를 캡(19)에 마련한다.
또한, 푸쉬 스위치(7)를 가지지 않는 위치 지시기의 구성의 경우에는, 콘덴서 회로(18)는, 제1 콘덴서 회로(181) 단독으로, 혹은, 제1 콘덴서 회로(181)와 이 제1 콘덴서 회로(181)에 병렬 접속된 제2 콘덴서 회로(182)에 의해서 구성해도 된다. 그리고 그 경우에는, 캡(19)을 마련하지 않고, 콘덴서 회로(18)의 단부를 위치 지시기(1)의 케이스(2)의 내부에 형성된 벽부에 부딪히게 하여, 전자 잉크 카트리지가 위치 지시기(1) 내에서, 축심 방향으로 이동하지 않도록 해도 좋다. 또한, 그 경우에, 콘덴서 회로(18)의 중심축 방향의 단부에 보호용 캡을 씌워서, 위치 지시기(1)의 케이스(2)의 내부에 형성된 벽부에 부딪히게 하도록 해도, 물론 좋다.
［제2 실시 형태］
상술된 제1 실시 형태의 전자 잉크 카트리지가 구비하는 감압 센서는, 제1 자성체로서의 페라이트 코어의 위치는 고정으로 하고, 제2 자성체로서의 페라이트 칩을 심체에 인가되는 프레스 압력에 따라 중심축 방향으로 편의시켜서, 페라이트 코어와 페라이트 칩의 사이의 거리를 변화시킴으로써, 페라이트 코어에 감겨 있는 코일의 인덕턴스를 프레스 압력에 따라 변화시키도록 했다.
이하에 설명하는 제2 실시 형태의 전자 잉크 카트리지가 구비하는 감압 센서는, 제1 자성체로서의 페라이트 코어를 심체에 인가되는 프레스 압력에 따라 중심축 방향으로 편의시킴으로써, 페라이트 코어와 페라이트 칩의 사이의 거리를 변화시켜, 페라이트 코어에 감겨 있는 코일의 인덕턴스를, 프레스 압력에 따라 변화시키도록 한다.
또, 이 제2 실시 형태에 있어서는, 위치 지시기에 정보 송신 회로를 마련함으로써, 전자 잉크 카트리지나 위치 지시기에 관련된 정보로서 예를 들면 전자 잉크 카트리지나 위치 지시기의 식별 정보(ID)를, 위치 검출 장치에 송신하도록 한다. 식별 정보(ID)는 전자 잉크 카트리지에 관련된 정보의 예이며, 이 식별 정보로서는 전자 잉크 카트리지 혹은 위치 지시기에 관한 제조자, 제품 번호, 제조 일자, 제조 로트 번호, 전자 유도 방식 혹은 정전 용량 방식 등의 위치 검출 방식, 인덕턴스 가변 혹은 정전 용량 가변에 기초한 필압 검출 방식 등을 특정하기 위한 정보가, 메모리, 레지스터 등의 반도체 소자 내에 등록된다.
이하에 설명하는 제2 실시 형태의 위치 지시기는 전자 잉크 카트리지의 식별 정보를, 위치 검출 장치에 송신하도록 했을 경우이다. 이 때문에, 이 제2 실시 형태에서는, 위치 지시기는 정보 송신 회로로서의 ID 송신 회로(300)를 구비한다. 그리고 이 제2 실시 형태에서는, ID 송신 회로(300)는 원주 형상의 ID 패키지(320) 내에 수납하고, 그 ID 패키지(320)를 통상체 내에 수납하도록 한다.
도 9는 이 제2 실시 형태의 위치 지시기의 주요부인 전자 잉크 카트리지(20)의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 9 (A)는 전자 잉크 카트리지(20)의 내부 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 이 예에 있어서도, 설명의 편의상, 전자 잉크 카트리지(20)의 통상체(50)의 내부의 일부 구성 부품에 대해서는, 도 9 (A)에서는 단면으로 하지 않고, 후술하는 것처럼 별도로, 단면도를 준비했다. 또, 도 9 (B)는 전자 잉크 카트리지(20)의 전체 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다. 이 제2 실시 형태에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 구성 부분에 대해서는, 동일한 참조 부호를 부여하는 것으로 한다.
또한, 이 제2 실시 형태의 위치 지시기의 케이스의 구성, 및 푸쉬 스위치(7)의 당해 케이스로의 장착 구조는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 되어 있으므로, 그 도시 및 설명은 생략한다.
도 9 (A), (B)에 도시된 바와 같이, 전자 잉크 카트리지(20)에 있어서도, 전자 유도 방식의 위치 지시기를 구성하는 주요한 부품은, 통상체(50) 내에 수납되지만, 이 제2 실시 형태에서는, 통상체(50)는 분할되지 않고, 단독의 구성으로 된다. 이 제2 실시 형태의 통상체(50)도, 외경이 예를 들면 2.5mm, 내경이 예를 들면 1.5mm ~ 2mm로 된 세형 형상으로 되어 있다. 또, 통상체(50)는 비자성체 금속, 수지재, 유리, 세라믹 등의 비자성체, 예를 들면 SUS305, SUS310S 등의 소재로 구성되어 있다.
통상체(50)의 중심축 방향의 일단측에는, 심체(21)의 선단을 연장해 나오게 하기 위한 개구(50a)가 마련되어 있다. 이 개구(50a)의 지름은, 통상체(50)의 내경보다도 작다. 또, 통상체(50)의 중심축 방향의 타단측은, 그 내경의 전체가 개구(50b)로 되어 있다. 그리고 이 개구(50b)측에는, 전술된 제1 실시 형태에 있어서의 제2 통상체(5B)와 마찬가지로, 중심축 방향을 따르는 홈(50f)이, 원주 방향의 위치 결정용으로서 형성되어 있다.
그리고 도 9 (A) 및 도 9 (B)에 도시된 바와 같이, 통상체(50) 내에는, 개구(50a)측에서 볼 때, 코일 용수철(22), 심체(21), 코일(24)이 감겨진 제1 자성체의 예로서의 페라이트 코어(23), O 링(25), 제2 자성체의 예로서의 페라이트 칩(26), 및 연결 부재(27), 콘덴서 회로(28), ID 패키지(320)의 순으로, 그들 각 부품의 중심축 방향이 통상체(50)의 중심축 방향으로 되는 상태로, 순차로 배열되어 수납된다. 그리고 통상체(50)의 개구(50b)에 캡(19)이 삽입되어, 통상체(50)의 개구(50b)가 폐색된다.
또한, 이 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 경우와 달리, 통상체(50)의 중심축 방향의 소정 위치에 연결 부재(27)가 수납된 시점에서, 이 연결 부재(27)의 측주면(側周面)에 대응하는 통상체(50)의 측주면 위치(50c, 50d)를 좁히는 것에 의해 통상체(50)의 내주면에 돌기부를 형성함으로써, 통상체(50)에 프레스 부재(27)를 압접(壓接) 협지(挾持)시켜 고정시켜서, 연결 부재(27)가 중심축 방향으로 이동하지 않도록 위치 규제시킨다.
또, 통상체(50)의 타단측의 개구(50b) 근방의 내벽면에는, 비자성체 예를 들면 수지로 이루어진 캡(19)의 경소부(195)의 외주에 형성되어 있는 링 모양 홈 부(19a)와 감합하는 링 모양 돌기부(50e)가, 예를 들면 통상체(50)가 당해 위치에서 좁혀짐으로써 형성되어 있다. 따라서 캡(19)을 통상체(50)에 삽입했을 때에는, 캡(19)의 경소부(195)의 외주에 형성된 링 모양 홈 부(19a)와 통상체(50)의 내벽면에 형성된 링 모양 돌기부(50e)가 감합함으로써 캡(19)이 압접 협지되어, 캡(19)이 통상체(50)의 개구(50b)로부터 이탈하지 않게 된다.
통상체(50)의 내부에 수납되는 각 부의 구성 및 전자 잉크 카트리지(20)의 조립, 추가로 공진 주파수의 조정에 대해서, 추가로 설명한다.
이 제2 실시 형태에 있어서의 심체(21)는, 예를 들면 수지로 구성되고, 도 9 (B)에 도시된 바와 같이, 통상체(50)의 개구(50a)로부터 연장되어 나오는 봉형상을 가진다. 그리고 이 제2 실시 형태에 있어서는, 코일(24)이 감겨 있는 페라이트 코어(23)의 심체(21)측의 중심축 방향의 단면의 거의 중앙에, 심체(21)가 감합하는 오목부(23a)가 형성되어 있다. 그리고 심체(21)는, 그 개구(50a)로부터 연장되어 나오는 측과는 반대측(21a)이 페라이트 코어(23)의 오목부(23a)에 압입 감합되어, 페라이트 코어(23)에 결합된다. 이 실시 형태에서는, 심체(21)는 페라이트 코어(23)에 대해서 삽탈(揷脫) 가능하게 되어 있고, 따라서 전자 잉크 카트리지(20)로부터 삽탈 가능하게 되어 있다.
페라이트 코어(23)의 심체(21)측과는 중심축 방향으로 반대측의 단면의 거의 중앙에는, 위치 맞춤용의 오목부(23b)가 형성되어 있다. 이 페라이트 코어(23)의 오목부(23b)에는, 도 9 (A)에 도시된 바와 같이, 예를 들면 고무 등의 탄성체로 이루어진 O 링(25) 및 페라이트 칩(26)을 통하여, 연결 부재(27)의 단면으로부터 형성되어 있는 돌기부(27a)가 삽입된다. 페라이트 칩(26)에는, 이 예에서는, 연결 부재(27)의 돌기부(27a)가 삽통되는 관통공(26a)이 형성되어 있다. 연결 부재(27)의 돌기부(27a)의 중심축 방향의 길이는, 페라이트 코어(23)의 오목부(23b)에, O 링(25) 및 페라이트 칩(26)을 통하여 삽입되는 길이로서, 또한 페라이트 코어(23)가 심체(21)에 인가되는 프레스 압력에 따라서 중심축 방향으로 연결 부재(27)의 쪽으로 편의 가능해지는 길이로 된다.
도 10은 연결 부재(27)의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 10 (A)는 연결 부재(27)를, 페라이트 코어(23)의 단면과 대향하는 측에서 본 도면, 도 10 (B)는 도 10 (A)의 D－D 단면도이다. 또, 도 10 (C)는 연결 부재(27)를 콘덴서 회로(28)와 연결하는 측에서 본 도면이다.
제1 실시 형태에 있어서의 연결 부재(17)와 마찬가지로, 연결 부재(27)는, 도 10 (A), (B)에 도시된 바와 같이, 원주 모양의 수지 부재로 이루어진 본체부(271)에, 코일(24)의 일단(24a) 및 타단(24b)과, 콘덴서 회로(28)의 일단 및 타단의 각각의 전기적인 접속을 하기 위한, 탄성을 가지는 단자 부재(272, 273)를 인서트하여 성형한 것이다. 그리고 본체부(271)의 페라이트 코어(23)측의 단면의 중앙에, 위치 결정용의 돌기부(27a)가 형성되어 있다. 이 예에서는, 돌기부(27a)는 단면이 원형의 막대 모양으로 되어 있다.
그리고 도 10 (A), (B)에 도시된 바와 같이, 연결 부재(27)의 본체부(271)의 원주 측면의, 이 예에서는, 서로 180도 각간격만큼 떨어진 위치에는, 원주의 중심축 방향을 따른 방향으로 오목홈(274, 275)이 형성되어 있다. 이 오목홈(274, 275) 내에는, 단자 부재(272, 273)의 한쪽 단부(272a, 273a)가, 원주 방향에 직교하는 방향으로 직립되어 있다. 그리고 당해 직립되어 있는 상태의 단자 부재(272, 273)의 한쪽 단부(272a, 273a)에는, 도 10 (A)에 도시된 바와 같이, V자형 노치(272b, 273b)가 형성되어 있다. 도 10 (B)에 도시된 바와 같이, 코일(24)의 일단(24a)을, 단자 부재(272)의 한쪽 단부(272a)의 V자형 노치(272b)에 압입하여 서로 전기적으로 접속함과 아울러, 코일(24)의 타단(24b)을 단자 부재(273)의 한쪽 단부(273a)의 V자형 노치(273b)에 압입하여 서로 전기적으로 접속하도록 한다.
연결 부재(27)의 단자 부재(272)의 다른 쪽 단부는, 도 10 (B) 및 (C)에 도시된 바와 같이, 콘덴서 회로(28)의 단면과 대향하는 단면에 있어서, 링 모양의 전극 도체(272c)로서 형성되어 있다.
또, 연결 부재(27)의 단자 부재(273)의 다른 쪽 단부는, 단자 부재(272)의 타단부의 링 모양 전극 도체(272c)와는 비접속 상태에서, 당해 링 모양 전극 도체(272c)의 내측의 원형 도체(273c)로 된다. 이상과 같이 구성된 단자 부재(272)의 다른 쪽 단부의 링 모양 전극 도체(272c) 및 단자 부재(273)의 다른 쪽 단부의 원형 도체(273c)는, 후술하는 것처럼 콘덴서 회로(28)의 한쪽 및 다른 쪽 단자와 접속된다.
이 경우에, 코일(24)의 일단(24a) 및 타단(24b)과, 연결 부재(27)의 단자 부재(272)의 한쪽 단부(272a)의 V자형 노치(272b), 및 단자 부재(273)의 한쪽 단부(273a)의 V자형 노치(273b)의 접속은, 연결 부재(27)의 돌기부(27a)를 페라이트 칩(26)의 관통공(26a) 및 O 링(25)의 관통공을 통하여, 페라이트 코어(23)의 오목부(23b)에 삽입한 상태로 행해진다. 따라서 코일(24)이 감겨 있는 페라이트 코어(23)와 연결 부재(27)가, O 링(25) 및 페라이트 칩(26)을 통하여 연결된 것은, 하나의 유니트화 부품으로서 취급할 수 있다.
또한, 코일(24)의 일단(24a) 및 타단(24b)은, 연결 부재(27)의 오목홈(274, 275) 내에서, 단자 부재(272, 273)의 한쪽 단부(272a, 273a)와 각각 접속되어 있어, 코일(24)의 일단(24a) 및 타단(24b)은 통상체(50)의 내벽면과 접촉하는 일은 없다.
그리고 이 제2 실시 형태에서는, 코일 용수철(22)이 미리 삽입되어 있는 통상체(50)의 중공부 내에, 개구(50a)측을 선단으로서 개구(50b)측으로부터 코일(24)이 감겨진 페라이트 코어(23)의 타단면에 O 링(25) 및 페라이트 칩(26)을 통하여 연결 부재(27)가 대향함과 아울러 연결 부재(27)의 단면으로부터 형성되어 있는 돌기부(27a)가 페라이트 코어(23)의 오목부(23b)에 삽입된 상태의 유니트화 부품 그룹이, 삽입된다. 심체(21)는 그 선단측이 통상체(50)의 개구(50a)로부터 연장해 나오도록 된 상태에서, 페라이트 코어(23)에 압입 감합되어 있다. 심체(21)는 미리 페라이트 코어(23)에 압입 감합시켜서, 통상체(50) 내에 수납하도록 해도 좋고, 페라이트 코어(23) 등을 통상체(50) 내에 수납한 후에, 나중에, 통상체(50)의 개구(50a)를 관통시켜서, 페라이트 코어(23)에 압입 감합시키도록 해도 좋다.
이 제2 실시 형태에서는, 연결 부재(27)가 코일 용수철(22)의 편의력에 저항하여 약간 통상체(50)의 중공부 내에 프레스된 상태로 되는 통상체(50) 내의 중심축 방향의 소정 위치에, 연결 부재(27)가 삽입되면, 소정의 지그에 의해 통상체(50)의 상술한 위치(50c, 50d)에 있어서의 크리핑하는(좁히는) 것에 의해, 연결 부재(27)를 통상체(50)에 고정하여 연결 부재(27)가 통상체(50) 내에서 중심축 방향으로 이동하지 않도록 한다.
이 상태에서는, 통상체(50)의 중공부 내의 심체(21) 측에 배치되어 있는 코일 용수철(22)에 의해, 심체(21)가 결합된 페라이트 코어(23), O 링(25), 페라이트 칩(26)은, 항상, 연결 부재(27) 측으로 가압되어, 위치 지시기를 구성하는 각 부재의 덜거럭거림이 방지된다.
이때, 통상체(50) 내의 연결 부재(27)의 콘덴서 회로(28)측의 단면에는, 접속 단자로서의 링 모양 전극 도체(272c) 및 원형 도체(273c)가, 통상체(50) 내에서 드러나는 상태로 되어 있다.
이 때문에, 이 제2 실시 형태에서는, 이 상태에서 코일(24)의 인덕턴스를 측정하기 위해서, 연결 부재(27)의 링 모양 전극 도체(272c) 및 원형 도체(273c)와 각각 전기적으로 접속하는 전극 단자를 구비한 측정 지그가, 통상체(50) 내에 삽입된다. 이 측정 지그는 인덕턴스 측정 장치에 접속되어 있고, 심체(21)에 프레스 압력이 인가되어 있지 않은 상태에 있어서의 코일(24)의 인덕턴스가 측정된다.
이렇게 하여 코일(24)의 인덕턴스가 측정되면, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여, 그 인덕턴스의 코일(24)과 병렬 공진 회로를 구성하여 소망한 공진 주파수로 되는 정전 용량이 산출되고, 그 산출한 정전 용량값으로 설정된 콘덴서 회로(28)가 통상체(50)에 수납된다.
콘덴서 회로(28)는 제1 콘덴서 회로(281)와 제2 콘덴서 회로(282)로 구성되지만, 제1 실시 형태에 있어서의 제1 콘덴서 회로(281)와 제2 콘덴서 회로(182)로 이루어진 콘덴서 회로(18)와 거의 마찬가지의 구성을 구비한다. 단, 연결 부재(27)의 단면에는, 도 10 (C)에 도시된 바와 같이, 링 모양 전극 도체(272c) 및 원형 도체(273c)가 형성되어 있으므로, 콘덴서 회로(28)를 구성하는 제1 콘덴서 회로(281)는, 도 3에 도시된 제1 콘덴서 회로(181)의 연결 부재(17)의 단면에 형성된 단자 부재의 형상과는 다른 형상의 단자 부재를 구비하고 있는 점에 있어서 상위(相違)하다.
즉, 도 10 (D)에 도시된 바와 같이, 이 제1 콘덴서 회로(281)의 연결 부재(27)와 대향하는 홀더(1810)의 단면에 마련된, 이 제1 콘덴서 회로(281)의 단자 부재(1814)의 일단(1814a)은, 연결 부재(27)의 링 모양 전극 도체(272c)의 폭에 대응한 형상을 구비하지만, 단자 부재(1815)의 일단(1815a')은 원형 형상을 가져 연결 부재(27)의 원형 도체(273c)에 탄성 충합하도록 되어 있다. 제1 콘덴서 회로(281)의 그 외의 구성은, 제1 콘덴서 회로(181)와 마찬가지이다.
제2 콘덴서 회로(282)의 ID 패키지(320)와 대향하는 단면에는, 이 예에서는, 후술하는 ID 패키지(320)의 단면에 형성되어 있는 감합 돌기부(3251 및 3252)와 감합하는 감합 오목 구멍(2821 및 2822)이 형성되어 있다(도 9 (B) 참조). 제2 콘덴서 회로(282)의 그 외의 구성은, 제1 실시 형태의 콘덴서 회로(182)와 마찬가지로 된다.
다음으로, 도 11은 ID 패키지(320)의 구성예를 나타내는 것으로, 도 11 (A)는 이 ID 패키지(320)의 제2 콘덴서 회로(282)측의 단면을 나타내는 도면이다. 또, 도 11 (B)는 도 11 (A)의 E－E 단면도이다. 또, 도 11 (C)는 ID 패키지(320)의 캡(19)측의 단면을 나타내는 도면이다.
ID 패키지(320)는, 도 11 (B)에 도시된 바와 같이, 원주 모양의 수지로 이루어진 패키지(321) 내에, ID 송신 회로(300)를 수납함과 아울러, 3개의 단자 부재(322, 323 및 324)를 가진다. ID 송신 회로(300)의 일단은 전기적으로 단자 부재(322)에 접속되고, ID 송신 회로(300)의 타단은 전기적으로 단자 부재(324)에 접속되어 있다.
그리고 도 11 (A)에 도시된 바와 같이, ID 패키지(320)의 제2 콘덴서 회로(282)측의 단면에는, 단자 부재(322)의 일단(322a)이 제2 콘덴서 회로(282)의 ID 패키지(320)측의 단면에 형성되어 있는 단자 부재(1824)의 타단(1824b)과 충합하도록 드러나져 있음과 아울러, 단자 부재(323)의 일단(323a)이 제2 콘덴서 회로(282)의 ID 패키지(320)측의 단면에 형성되어 있는 단자 부재(1826)의 타단(1826b)과 충합하도록 드러나 있다. 추가로, 단자 부재(324)의 일단(324a)이 제2 콘덴서 회로(282)의 ID 패키지(320)측의 단면에 형성되어 있는 단자 부재(1825)의 타단(1825b)과 충합하도록 드러나 있다.
또, 도 11 (C)에 도시된 바와 같이, ID 패키지(320)의 캡(19)측의 단면에는, 단자 부재(323)의 타단(323b) 및 단자 부재(324)의 타단(324b)의 각각이 드러나 있다. 단자 부재(322)는 ID 패키지(320) 내에서 ID 송신 회로(300)의 일단에 접속되는 것만으로, 그 타단은 ID 패키지(320)의 캡(19)측의 단면에는 도출되는 일 없이, ID 패키지(320) 내로 되어 있다.
또, ID 패키지(320)의 원주부에는, 통상체(50)의 개구(50b)측에 형성되어 있는 축심 방향의 홈(50f)에 맞물림하는 중심축 방향을 따르는 돌기부(320a)가 형성되어 있다. 그리고 이 예에서는, 제2 콘덴서 회로(282)의 ID 패키지(320)측의 단면에는, 상술한 제1 콘덴서 회로(181)의 단면에 형성되어 있는 감합 오목 구멍(1816, 1817)(도 4 참조)과 마찬가지인, 감합 오목 구멍(2821 및 2822)이 형성되어 있다.
또, 도 11 (A), (B)에 도시된 바와 같이, ID 패키지(320)의 제2 콘덴서 회로(282)측의 단면에는, 제2 콘덴서 회로(282)의 ID 패키지(320)측의 단면에 형성되어 있는 감합 오목 구멍(2821 및 2822)과 감합하는 감합 돌기부(3251 및 3252)가 형성되어 있다. 이들 감합 돌기부(3251, 3252) 및 감합 구멍(2821, 2822)은, 상술한 제1 콘덴서 회로(181)와 제2 콘덴서 회로(182)의 결합을 위한 감합 돌기부 및 감합 오목 구멍과 마찬가지의 구성으로 되어 있고, ID 패키지(320)를, 그 감합 돌기부(3251 및 3252)를 제2 콘덴서 회로(282)의 감합 오목 구멍(2821 및 2822)과 감합하도록 하여, 제2 콘덴서 회로(282)와 연결한다.
이 경우에, 제2 콘덴서 회로(282)의 돌기부(182a) 및 ID 패키지(320)의 돌기부(320a)를, 통상체(50)의 홈(50f)에 맞물림시킴으로써, 원주 방향의 위치 결정이 된다. 이것에 의해, 제2 콘덴서 회로(282)의 단면의 단자 부재(1824)의 타단(1824b), 단자 부재(1826)의 타단(1826b) 및 단자 부재(1825)의 타단(1825b)이, ID 패키지(320)의 단자 부재(322)의 일단(322a), 단자 부재(323)의 일단(323a) 및 단자 부재(324)의 일단(324a)의 각각과 충합하여 전기적으로 접속된다.
그 후, 캡(19)의 경소부(195)를 통상체(50)에 삽입하고, 통상체(50)의 링 모양 돌기부(50e)를, 경소부(195)의 링 모양 홈 부(19a)에 감합함으로써, 캡(19)을 통상체(50)에 고정한다. 그러면, ID 패키지(320)의 캡(19)측의 단면의 단자 부재(324)의 타단(324b) 및 단자 부재(323)의 타단(323b)과, 캡(19)의 단자 부재(192)의 일단(192a) 및 단자 부재(193)의 일단(193a)이 접속된다. 이 경우에, 캡(19)의 경소부(195)의 중심축 방향의 길이는 ID 패키지(320)의 중심축 방향의 두께에 따라 조정되어 있다.
이상과 같이 하여, 전자 잉크 카트리지(20)가 조립된다. 이 전자 잉크 카트리지(20)에 있어서는, 심체(21)에 대해서 중심축 방향의 프레스 압력이 인가되었을 때에는, 페라이트 코어(23)가 O 링(25)을 통하여 페라이트 칩(26)측으로 편의함으로써, 페라이트 코어(23)와 페라이트 칩(26)의 거리가 바뀌어, 코일(24)의 인덕턴스가 변화한다. 그리고 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여, 코일(24)의 인덕턴스의 변화에 따라서 위치 지시기의 공진 회로의 코일(24)로부터 송신되는 전자 유도 신호의 공진 주파수(위상)가 변화한다. 이것에 의해, 위치 지시기의 지시 위치와 필압의 검출이 가능해진다.
그리고 이 전자 잉크 카트리지(20)는 제1 실시 형태의 전자 잉크 카트리지(10)와 마찬가지로 하여, 케이스(2)에 수납된다.
이 제2 실시 형태의 위치 지시기는, 필압 검출을 위한 코일의 인덕턴스를 가변으로 하기 위한 구성이 제1 실시 형태와 다를 뿐으로, 상술한 제1 실시 형태와 완전히 마찬가지인 작용 효과가 얻어진다.
또, 이 제2 실시 형태의 전자 잉크 카트리지(20)에 있어서는, 이상과 같이 하여, ID 패키지(320)가 통상체(50) 내에 수납됨으로써, 코일(16)의 양단간에 ID 송신 회로(300)가 병렬로 접속되는 상태가 된다. 또한, ID 패키지(320)는 통상체(50)로부터 노출되도록 연결시킬 수도 있다.
［ID 송신 회로(300)를 이용한 정보 송신］
도 12는 전자 잉크 카트리지나 위치 지시기의 식별 정보(ID)를, 위치 검출 장치에 송신하도록 구성했을 경우의 위치 지시기(1B)와 위치 검출 장치(200B)의 회로 구성을 나타내는 도면이다. 도 12에서는, 전자 잉크 카트리지(20)는 인덕턴스가 필압에 따라 가변으로 되는 코일(24)에 대해서, 제1 콘덴서 회로(281)가 병렬로 접속됨과 아울러, 추가로 제2 콘덴서 회로(282)와 푸쉬 스위치(7)의 직렬 회로가 병렬로 접속된 병렬 공진 회로(20R)로서 도시되어 있다. 푸쉬 스위치(7)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전자 잉크 카트리지(10)의 캡(19)의 커넥터(194)에 접속된다.
위치 지시기(1B)의 ID 송신 회로(300)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, ID 발생 제어 회로로서의 IC(Integrated Circuit；집적회로)(301)를 구비한다. 이 IC(301)는 병렬 공진 회로(20R)에 의해 위치 검출 장치(200B)로부터 전자 결합에 의해 수신한 교류 신호를, 다이오드(302) 및 콘덴서(303)로 이루어진 정류회로(전원 공급 회로)(304)에서 정류하여 얻어지는 전원 전압 Vcc에 의해 동작하도록 구성되어 있다. 그리고 이 예의 ID 송신 회로(300)에서는, 병렬 공진 회로(20R)의 접속단(1824b)과 전원 공급 회로(304)의 사이에는, 통상은 열림(노멀 오픈) 상태로 되는 스위치 회로(305)가 마련되어 있다. 이 스위치 회로(305)는, 예를 들면 반도체 스위치 회로로 구성되어, 열림 상태에서는 고 임피던스의 상태로 되어 있다.
이 스위치 회로(305)는 스위치 제어 회로(306)로부터의 스위치 제어 신호에 의해 온으로 되도록 제어된다. 스위치 제어 회로(306)는 병렬 공진 회로(20R)에 의해 위치 검출 장치(200B)로부터 전자 결합에 의해 수신한 교류 신호로부터 스위치 제어 신호를 생성한다.
또, ID 송신 회로(300)에 있어서는, 코일(24)과 콘덴서 회로(28)(281, 282)에 의해 구성되는 병렬 공진 회로(20R)에 병렬로, 스위치 회로(307)가 접속되어 있다. 이 스위치 회로(307)는 IC(301)에 의해 온·오프 제어되도록 구성되어 있다.
IC(301)는, 이 예에서는, 전자 잉크 카트리지(20) 또는 위치 지시기(1B)의 제조자 번호 및 제품 번호를 기억하고 있고, 그러한 제조자 번호 및 제품 번호를 포함하는 ID 신호를, 스위치 회로(307)를 온·오프 제어함으로써, 예를 들면 8비트의 디지털 신호로서 위치 검출 장치(200B)에 송신한다.
한편, 이 도 12의 예의 위치 검출 장치(200B)는, 도 7에 도시된 위치 검출 장치(200)의 구성에 있어서, 게인이 고정인 전류 드라이버(222) 대신에 외부로부터의 게인 제어 신호에 의해 게인의 가변 조정이 가능한 전류 드라이버(222B)를 마련함과 아울러, 처리 제어부(233) 대신에 처리 제어부(233B)를 마련하는 구성으로 된다. 그 외의 각 부는, 도 7에 도시된 위치 검출 장치(200)와 완전히 마찬가지이다.
전류 드라이버(222B)는 처리 제어부(233B)로부터의 게인 제어 신호를 수신하고, 송신 신호의 신호 레벨을 변경 가능하게 구성되어 있다.
또, 처리 제어부(233B)는, 예를 들면 마이크로 컴퓨터에 의해 구성되어 있고, 전술된 처리 제어부(233)와 마찬가지로 하여 위치 지시기(1B)와의 사이에서의 전자 유도 신호의 송수(送受)에 의해, 위치 지시기(1B)에 의해 지시된 위치의 검출, 또 위치 지시기(1B)에 인가된 필압의 검출을 행하는 것에 더하여, 송신 신호 레벨 제어를 위한 신호를 전류 드라이버(222B)에 공급함과 아울러, 송신 신호를 단속 제어하기 위한 온·오프 제어 신호를 스위치 회로(307)에 공급한다. 또, 위치 지시기(1B)로부터의 ID 신호의 수신 처리를 행하도록 한다. 처리 제어부(233B)는, 후술하는 것처럼, 위치 지시기(1B)로부터의 단속 신호를 수 비트 예를 들면 8비트의 디지털 신호로서 검출하여, ID 신호를 검출하도록 한다.
이하에, 위치 지시기(1B) 및 위치 검출 장치(200B) 사이에서의 ID 신호의 송수와, 위치 검출 동작 및 필압 검출 동작에 대해서 설명한다. 도 13은 위치 지시기(1B)의 IC(301)의 처리 동작을 설명하기 위한 순서도로서, 후술하는 것처럼 스위치 회로(305)가 온으로 되어, IC(301)에 전원 공급 회로(304)로부터 전원 전압 Vcc가 공급되었을 때에, 시작에서부터 처리를 개시한다.
스위치 회로(305)가 오프로, 전원 공급 회로(304)로부터 전원 전압 Vcc가 공급되고 있지 않은 상태에서는 IC(301)는 동작을 정지하고 있고, 이때에는, 병렬 공진 회로(20R)와의 접속단, 이 예에서는 콘덴서 회로(18)의 제2 콘덴서 회로(182)의 단자 부재(1824)의 타단(1824b) 및 단자 부재(1825)의 타단(1825b)에서 보았을 때는, ID 송신 회로(300)가 고 임피던스로 되어, 병렬 공진 회로(20R)와의 접속단에는 실질적으로 아무것도 접속되어 있지 않은 상태와 등가가 된다. 따라서 이때에는, 병렬 공진 회로(20R)에 대해서 정전 용량 성분이 병렬로 접속하는 일은 없고, 병렬 공진 회로(20R)의 공진 주파수는 ID 송신 회로(300)에 의해서 영향을 받지 않도록 구성되어 있다. 또한, IC(301)에는, 위치 검출 장치(200B)와의 사이에서의 전자 유도 신호의 수수를 위한 동기 신호로서 콘덴서(308)를 통하여, 위치 검출 장치(200B)로부터 송신된 전자 유도 신호가 공급된다.
도 14는 위치 검출 장치(200B)의 처리 제어부(233B)의 처리 동작을 설명하기 위한 순서도로서, 위치 검출 장치(200B)에 전원이 투입되고 있을 때는, 이 도 14의 처리를 반복하여 실행한다.
즉, 처리 제어부(233B)는, 먼저, 전류 드라이버(222B)에, 송신 신호의 신호 레벨을 하이로 하는 게인 제어 신호를 공급한다. 이것에 의해, 발진기(221)로부터의 주파수 f0의 교류 신호는 전류 드라이버(222B)에 의해 하이 레벨로 되고, 선택 회로(213)를 통하여 루프 코일 그룹(211X, 212Y)에 공급된다(도 14의 스텝 S21).
위치 지시기(1B)에 있어서는, 이 위치 검출 장치(200B)로부터의 하이 레벨의 교류 신호에 의한 전자 유도 신호를 병렬 공진 회로(20R)로 수신한다. 이때, 위치 검출 장치(200B)로부터의 교류 신호의 신호 레벨이 하이인 것에 대응하여, 스위치 제어 회로(306)는 병렬 공진 회로(20R)가 수신한 교류 신호로부터, 스위치 회로(305)를 온으로 하는 스위치 제어 신호를 생성한다. 이것에 의해, 스위치 회로(305)가 온으로 되면, 병렬 공진 회로(20R)가 수신한 교류 신호를 정류하여 생성된 전원 전압 Vcc가, 전원 공급 회로(304)로부터 IC(301)에 공급된다.
IC(301)에 전원 전압 Vcc가 공급되면 IC(301)는 동작을 개시한다. IC(301)는, 전자 잉크 카트리지(20)의 제조자 번호 및 제품 번호를 포함하는 ID 신호를 디지털 신호로서 생성한다. 그 디지털 신호에 의해, 스위치 회로(307)가 온·오프 제어된 전자 유도 신호가 위치 지시기(1B)로부터, 위치 검출 장치(200B)에 송신된다(도 13의 스텝 S11).
즉, 스위치 회로(307)가 오프일 때는, 병렬 공진 회로(20R)는 위치 검출 장치(200B)로부터 송신된 교류 신호에 대해서 공진 동작을 행하여, 전자 유도 신호를 위치 검출 장치(200B)에 반송할 수 있다. 위치 검출 장치(200B)의 루프 코일은 위치 지시기(1B)의 병렬 공진 회로(20R)로부터의 전자 유도 신호를 수신한다. 이것에 대해서, 스위치 회로(307)가 온일 때는, 병렬 공진 회로(20R)는 위치 검출 장치(200B)로부터의 교류 신호에 대한 공진 동작이 금지된 상태가 되고, 이 때문에, 병렬 공진 회로(20R)로부터 위치 검출 장치(200B)에 전자 유도 신호는 반송되지 않고, 위치 검출 장치(200B)의 루프 코일은 위치 지시기(1B)로부터의 신호를 수신하지 않는다.
이 예에서는, 위치 검출 장치(200B)의 처리 제어부(233B)는 위치 지시기(1B)로부터의 수신 신호의 유무의 검출을 8회 실시함으로써, 8비트의 디지털 신호를 수신한다. 즉, 처리 제어부(233B)는, 스텝 S21에서는, 전류 드라이버(222B)를 게인 제어하고, 송신 신호의 신호 레벨을 하이로 설정하여 송출하는 상태로 함과 아울러, 위치 지시기(1B)로부터의 8비트의 ID 신호를 검출하기 위해, 좌표 검출 때와 마찬가지의 타이밍으로 송수신을 8회 계속하여 행한다.
한편, 위치 지시기(1B)의 IC(301)는 송신하는 ID 신호에 대응한 8비트의 디지털 신호를 생성하고, 그 8비트의 디지털 신호에 의해, 위치 검출 장치(200B)와의 사이의 전자 유도 신호의 송수신에 동기하여 스위치 회로(307)를 온·오프 제어한다. 예를 들면, ID 신호의 비트가 「1」일 때는, 스위치 회로(307)는 온으로 된다. 그러면, 상술한 바와 같이, 위치 지시기(1B)에서는, 전자 유도 신호가 위치 검출 장치(200B)에 반송되지 않는다. 한편, ID 신호의 비트가 「0」일 때는, 스위치 회로(307)는 오프로 된다. 그러면, 상술한 바와 같이, 위치 지시기(1B)에서는, 전자 유도 신호가 위치 검출 장치(200B)에 반송된다.
따라서 위치 검출 장치(200B)의 처리 제어부(233B)는, 위치 지시기(1B)로부터의 수신 신호의 유무의 검출을 8회 실시함으로써, 8비트의 디지털 신호인 ID 신호를 수신할 수 있다.
위치 검출 장치(200B)의 처리 제어부(233B)는, 이상과 같은 처리를 함으로써, 위치 지시기(1B)로부터의 ID 신호를 수신했는지 여부를 판별하고(스텝 S22), ID 신호를 소정의 시간 내에 수신할 수 없었다고 판별했을 때에는, 스텝 S21로 돌아가, 하이 레벨로의 송신 신호의 송신을 소정 횟수 계속하여 행한다. 또한, ID 신호의 수신 처리를 소정 횟수 계속하여 행하여도 ID 신호를 수신할 수 없었을 때에는, 위치 지시기(1B)에는 ID 신호를 송출하는 기능이 구비되지 않은 것이라고 판단하여 ID 신호의 수신 처리를 스킵시킨다.
그리고 스텝 S22에서, ID 신호를 수신했다고 판별했을 때에는, 처리 제어부(233B)는 전류 드라이버(222B)의 게인을 내리고, 송신 신호의 신호 레벨을 스텝 S21에서의 하이 레벨보다도 소정의 레벨(통상 사용 레벨)까지 내려 송신하도록 한다(스텝 S23). 이때의 소정의 레벨은, 위치 지시기(1B)에 의한 지시 위치의 검출 및 필압의 검출이, 위치 지시기(1B)의 병렬 공진 회로(20R)와의 사이에서 가능하지만, 위치 지시기(1B)의 스위치 제어 회로(306)가 스위치 회로(305)를 온으로 할 수 할 수 없는 레벨로 된다.
이렇게 하여, 위치 검출 장치(200B)로부터 송신된 전자 유도 신호의 신호 레벨이 소정 레벨(통상 사용 상태)로 설정되면, 위치 지시기(1B)의 스위치 제어 회로(306)는 스위치 회로(305)를 온으로 하는 스위치 제어 신호를 출력하지 않는다. 이 때문에, 전원 공급 회로(304)로부터의 전원 전압 Vcc의 IC(301)로의 공급이 정지하여, IC(301)는 동작 불능이 되므로, 도 13의 순서도의 처리는 종료로 되어, 위치 지시기(1B)는 ID 신호의 송신을 정지한다.
그러나 위치 검출 장치(200B)로부터 송신된 전자 유도 신호의 신호 레벨이 소정 레벨(통상 사용 상태)로 설정된 상태는, 도 7의 경우와 완전히 마찬가지인 상태가 되므로, 위치 검출 장치(200B)의 처리 제어부(233B)는 위치 지시기(1B)의 병렬 공진 회로(20R)와의 사이에서의 전자 유도 신호의 송수에 의해, 상술한 제1 실시 형태에서 설명한 것처럼 하여 위치 지시기(1B)에 의한 지시 위치 및 필압을 검출하는 처리를 행한다(스텝 S24).
그리고 처리 제어부(233B)는, 위치 지시기(1B)의 병렬 공진 회로(20R)로부터의 전자 유도 신호의 반송을 감시하여, 당해 전자 유도 신호의 반송이 없어졌기 때문에, 위치 지시기(1B)를 검출할 수 없는 상태가 되었는지 여부를 판별한다(스텝 S25). 이 스텝 S25에서, 위치 지시기(1B)를 검출할 수 있다고 판별했을 때에는, 처리 제어부(233B)는 처리를 스텝 S24로 되돌린다. 또, 스텝 S25에서, 위치 지시기(1B)를 검출할 수 없게 되었다고 판별했을 때에는, 처리 제어부(233B)는 처리를 스텝 S21에 되돌려서, 전류 드라이버(222B)에 송신 신호의 신호 레벨을 하이 레벨로 하는 게인 제어 신호를 공급함으로써, 루프 코일 그룹(211X, 212Y)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 하이 레벨로 한다. 그리고 처리 제어부(233B)는, 이 스텝 S21 이후의 처리를 반복한다.
상술한 도 11 ~ 도 14에 도시된 제2 실시 형태에 의하면, 위치 지시기(1B)로부터는, 전자 잉크 카트리지(20)나 위치 지시기(1B)를 식별하기 위한 ID 신호를, 위치 검출 장치(200B)에 전달할 수 있다. 따라서 위치 검출 장치(200B)를 구비하는 전자 기기에 있어서는, 전자 잉크 카트리지(20)나 위치 지시기(1B)의 ID 신호를 검출함으로써, 각각의 전자 잉크 카트리지나 위치 지시기에 대응한 소정의 처리를 할당하는 것이 가능해져서, 매우 편리하다. 또, 전자 잉크 카트리지(20)나 위치 지시기(1B)의 ID 신호를 검출함으로써, 전자 잉크 카트리지(20)나 위치 지시기(1B)의 고장 등에 대한 관리도 용이하게 된다고 하는 메리트가 있다.
이에 더하여, 위치 검출 장치(200B)가 동작을 개시하면, 위치 지시기(1B)에 대해서 위치 지시기(1B)가 구비하는 ID 신호의 송신을 재촉하고, 일단 ID 신호를 수신하면 ID 송신 회로(300)를 위치 지시기(1B)의 공진 회로로부터 전기적으로 분리시킴과 아울러, 통상 사용 상태에서 위치 지시기(1B)에 의한 지시 위치의 검출 및 필압의 검출을 행하도록 동작 제어가 행해진다. 또, 위치 지시기(1B)에 대해서 위치 지시기(1B)가 구비하는 ID 신호의 송신을 소정 횟수 재촉한 결과, ID 신호를 수신할 수 없다고 판별되었을 경우에도, 통상 사용 상태에서 위치 지시기(1B)에 의한 지시 위치의 검출 및 필압의 검출을 행하도록 동작 제어가 행해진다. 따라서 ID 신호의 송신 기능이 구비되지 않은 위치 지시기(1B)를 사용하는 경우에도, 특별한 처리 조작은 불필요하며, 아무런 위화감을 가지는 일 없이 조작할 수 있다.
또한, 상술된 예에서는, 위치 지시기(1B)의 스위치 제어 회로(306)는 위치 검출 장치(200B)로부터의 하이 레벨의 전자 유도 신호를 병렬 공진 회로(20R)로 수신했을 때에, 당해 수신한 하이 레벨의 전자 유도 신호에 기초하여, 스위치 회로(305)를 온으로 하는 스위치 제어 신호를 생성하고, 이것에 의해, IC(301)에 전원 전압 Vcc를 공급하도록 했다.
그러나 위치 지시기(1B)의 스위치 제어 회로(306)가 스위치 회로(305)를 온으로 하여, IC(301)에 전원 전압 Vcc를 공급하도록 하는 방법은, 이와 같은 방법으로 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 다른 예로서는, 위치 검출 장치(200B)로부터 소정의 디지털 신호를 위치 지시기(1B)에 보내, 이 디지털 신호를 수신한 스위치 제어 회로(306)에 스위치 회로(305)를 온으로 하는 스위치 제어 신호를 생성시키도록 구성할 수도 있다.
즉, 예를 들면, 위치 검출 장치(200B)는 위치 지시기(1B)에 의한 지시 위치를 검출할 수 없는 등에 의하여, 위치 지시기(1B)의 존재를 검출하고 있지 않을 때에는, 상기 소정의 디지털 신호를 루프 코일 그룹(211X 및 212Y)을 통해서 전자 유도 신호로서 송출한다. 위치 지시기(1B)의 병렬 공진 회로(20R)는 당해 디지털 신호에 대응한 신호 포락선(signal-envelope)을 구비한 전자 유도 신호를 수신하여 스위치 제어 회로(306)에 공급한다.
스위치 제어 회로(306)는 이 신호를 예를 들면 파형 정형하여 포락선 검파함으로써 디지털 신호를 추출하고, 그 디지털 신호가 미리 설정된 디지털 신호와 일치하고 있을 때, 스위치 회로(305)를 온으로 하는 스위치 제어 신호를 생성한다. 이것에 의해, IC(301)에 전원 전압 Vcc를 공급하도록 한다.
IC(301)는 이 전원 전압 Vcc의 투입에 의해 동작을 개시하고, 병렬 공진 회로(20R)를 통해서, 위치 지시기(1B)의 ID 신호를 위치 검출 장치(200B)에 송신한다. 위치 검출 장치(200B)는 ID 신호를 수신하면, 상기 소정의 디지털 신호의 송출을 정지하고, ID 신호 검출 모드로부터, 위치 지시기(1B)에 의한 지시 위치를 검출하는 통상 사용 모드로 이행하여, 위치 지시기(1B)의 지시 위치의 검출 동작을 행하도록 한다. 위치 지시기(1B)의 스위치 제어 회로(306)는 소정의 디지털 신호를 수신할 수 없게 되었을 때에는, 스위치 회로(305)를 오프로 하여 IC(301)로의 전원 Vcc의 공급이 정지된다. 이것에 의해서, ID 신호의 송출은 정지됨과 아울러, ID 송신 회로(300)가 고 임피던스로 되어, ID 송신 회로(300)는 병렬 공진 회로(20R)와의 접속단으로부터 전기적으로 분리된 상태가 된다.
또한, 위치 검출 장치(200B)는 위치 지시기(1B)를 검출할 수 없게 되었을 때에는, 다시 상기 소정의 디지털 신호의 송출을 개시하도록 한다.
또한, ID 송신 회로(300)는 코일(24)에 병렬로 접속되면 되기 때문에, ID 패키지(320)는 콘덴서 회로(28)와 캡(19)의 사이에 마련하는 경우에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, ID 송신 회로(300)를 연결 부재(27)와 콘덴서 회로(28)의 사이에 마련할 수도 있다.
또, 캡(19)에, 커넥터(194)에 더하여, 제2 콘덴서 회로(282)의 단자 부재(1824)의 타단(1824b)과, 단자 부재(1825)의 타단(1825b)에 접속되는 다른 커넥터를 마련하고, 이 다른 커넥터에 ID 송신 회로(300)를 구비하는 ID 패키지와 마찬가지의 회로부를, 통상체(50)의 외부에 마련해도 된다.
［제3 실시 형태］
이상 설명한 제1 및 제2 실시 형태에서는, 감압 센서는 심체에 인가되는 압력에 따라 공진 회로를 구성하는 인덕턴스를 변화시키도록 했을 경우였다. 이것에 대해서, 이하에 설명하는 제3 실시 형태에서는, 감압 센서는 공진 회로를 구성하는 콘덴서의 정전 용량을, 심체에 인가되는 압력에 따라 변화시키도록 하는 경우이다. 그리고 이 제3 실시 형태의 위치 지시기에서는, 심체에 인가되는 프레스 압력에 따라 정전 용량이 변화하는 감압 센서는, MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기술에 의해 제작되는 정전 용량 방식의 압력 센싱 반도체 디바이스에 의해 구성된다.
도 15는 이 제3 실시 형태의 위치 지시기의 전자 잉크 카트리지(30)의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 15 (A)는 전자 잉크 카트리지(30)의 내부 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 또, 도 15 (B)는 전자 잉크 카트리지(30)의 전체 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다. 또한, 이 예에 있어서도, 설명의 편의상, 전자 잉크 카트리지(30)의 통상체(5')의 내부의 일부 구성 부품에 대해서는, 도 15 (A)에서는 단면으로서 도시하지 않았다.
그리고 이 제3 실시 형태의 위치 지시기의 케이스의 구성, 및 푸쉬 스위치(7)의 당해 케이스로의 장착 구조는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 되어 있으므로, 그 도시 및 설명은 생략한다. 또, 이 제3 실시 형태의 설명에 있어서도, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일 참조 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.
통상체(5')는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 중심축 방향으로 2분할된 제1 통상체(5C)와 제2 통상체(5D)로 이루어지고, 제1 통상체(5C) 및 제2 통상체(5D)는, 각각, 외경이 예를 들면 2.5mm, 내경이 예를 들면 1.5mm ~ 2mm로 된 세형 형상으로 되어 있다. 그리고 통상체(5')는, 비자성체 금속, 수지재, 유리, 세라믹 등의 비자성체, 이 예에서는, 예를 들면 도전성을 가지는 SUS305, SUS310S 등의 소재로 구성되어 있다.
제1 통상체(5C)의 구성은, 상술한 제1 실시 형태의 제1 통상체(5A)와 마찬가지의 구성을 가지고, 그 중심축 방향의 일단측에는, 심체(31)의 선단을 연장해 나오게 하기 위한 개구(5Ca)가 마련되고, 그 타단측의 개구(5Cb)에는, 제2 통상체(5D)와 나사 맞춤하기 위한 나사부(5Cc)가 형성되어 있다. 또, 제2 통상체(5D)의 구성도, 상술한 제1 실시 형태의 제2 통상체(5B)와 마찬가지의 구성을 가지고, 그 일단측에 개구부에는, 제1 통상체(5C)와 나사 맞춤하기 위한 나사부(5Da)가 형성되고, 또, 그 타단측에는, 중심축 방향으로 형성된 홈(5Db)이 형성되어 있음과 아울러, 캡(19C)의 경소부(195)에 형성되어 있는 링 모양 홈 부(19a)에 감합하는 링 모양 돌기부(5Dc)가 형성되어 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 이 제3 실시 형태의 전자 잉크 카트리지(30)에 있어서도, 전자 유도 방식의 위치 지시기를 구성하는 주요한 부품은 통상체(5') 내에 모두 수납되지만, 도 15 (A) 및 도 15 (B)에 도시된 바와 같이, 제1 통상체(5C)내에는, 개구(5Ca)측에서 볼 때, 코일 용수철(32), 심체(31), 압력 센싱 반도체 디바이스(35), 코일(33)이 감겨진 자성체의 예로서의 페라이트 코어(34), 연결 부재(36)까지가, 제2 통상체(5D) 내에는, 콘덴서 회로(18C)가 그들 각 부품의 중심축 방향이 통상체(5C 및 5D)의 중심축 방향으로 되는 상태로, 순차로 배열되어 수납된다. 그리고 제2 통상체(5D)의 타단측의 개구에 캡(19C)이 삽입되어, 통상체(5')의 개구가 폐색된다. 콘덴서 회로(18C)는 제1 콘덴서 회로(181C)와 제2 콘덴서 회로(182C)로 이루어지고, 제1 실시 형태의 콘덴서 회로(18)보다도 가는 지름으로 되어 있을 뿐으로, 그 구성은 제1 실시 형태의 콘덴서 회로(18)와 완전히 마찬가지이다.
또한, 이 제3 실시 형태에서는, 제1 통상체(5C)에 코일 용수철(32), 심체(31), 압력 센싱 반도체 디바이스(35), 코일(33)이 감겨진 페라이트 코어(34) 및 연결 부재(36)까지가 수납된 시점에서, 이 연결 부재(36)의 측주면(側周面)에 대응하는 제1 통상체(5C)의 측주면 위치를 중심축 방향으로 좁히는(크리핑) 것에 의해 제1 통상체(5C)의 내주면에 돌기부(5Cd 및 5Ce)를 형성함으로써, 제1 통상체(5C) 에 의해 연결 부재(36)를 압접 협지시키고, 연결 부재(36)가 중심축 방향으로 이동하지 않도록 위치 규제시킨다. 그리고 제1 통상체(5C)의 개구(5Ca)측과 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 사이에 배치되어 있는 코일 용수철(32)의 편의력에 의해, 압력 센싱 반도체 디바이스(35) 및 코일(33)이 감겨진 페라이트 코어(34)가 중심축 방향으로 덜거럭 거리지 않도록 되어 있다.
그 후, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여, 콘덴서 회로(18C)가 연결 부재(36)에 결합됨과 아울러, 제2 통상체(5D)가 제1 통상체(5C)에 비틀어 넣어져 결합되어, 한층 더, 캡(19C)에 의해, 제2 통상체(5D)의 타단의 개구가 폐색된다.
통상체(5')의 내부에 수납되는 각 부의 구성 및 전자 잉크 카트리지(30)의 조립, 추가로 공진 주파수의 조정에 대해서, 추가로 설명한다.
이 제3 실시 형태에 있어서의 심체(31)는, 도 15 (A), (B)에 도시된 바와 같이, 예를 들면 수지로 이루어진 막대 모양의 부재로 구성된다. 그리고 이 제3 실시 형태에 있어서는, 막대 모양의 심체(31)는 압력 센싱 반도체 디바이스(35)에, 프레스 부재로서 삽입된다.
페라이트 코어(34)는, 이 제3 실시 형태에서는, 지름이 일정한 원주(圓柱) 모양 형상을 가지고 있고, 코일(33)이 감겨진다. 그리고 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 패키지 부재(351)의, 심체(31)가 삽입되는 상면(351a)과는 반대측의 저면(351b)측에는 오목부(352)가 마련되어 있고, 페라이트 코어(34)의 중심축 방향의 일단측이 이 오목부(352)에 감합된다.
또, 페라이트 코어(34)의 중심축 방향의 타단측은, 예를 들면 수지로 이루어진 연결 부재(36)에 감합하여 결합되어 있다. 페라이트 코어(34)의 연결 부재(36)측의 단면의 중앙에는, 후술하는 연결 부재(36)의 돌기부(361)가 감합하는 오목 구멍(34a)이 형성되어 있다.
［압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 구성예］
이 제3 실시 형태의 위치 지시기는, 상술한 바와 같이, 필압을, 코일과 함께 공진 회로를 구성하는 콘덴서의 정전 용량의 변화로서 검출하지만, 이 제3 실시 형태의 위치 지시기에서는, 출원인이 특원 2012－15254로서 먼저 제안한, MEMS 기술에 의해 제작된 반도체 디바이스(압력 감지 칩)가, 필압에 따라 정전 용량이 변화하는 감압 센서로서 사용된다.
압력 센싱 반도체 디바이스(35)는, 예를 들면 수지로 이루어진 패키지 부재(351) 내에, 압력 감지 칩(400)을 외부로부터의 프레스 부재에 의해 프레스 가능한 상태로 수납한 것으로 하여 구성된다. 프레스 부재는, 이 예에서는, 심체(31)로 된다. 그리고 이 예의 압력 센싱 반도체 디바이스(35)는, 심체(31)를 삽탈 가능하게 유지함과 아울러, 코일(33)이 감겨진 페라이트 코어(34)가 패키지 부재(351)에 유지되어 유니트화된 일체화 구조로 되어 있다.
도 16은, 이 예의 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 16 (A)는 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 종단면도이다. 또, 도 16 (B)는 압력 센싱 반도체 디바이스(35)에 수납된 압력 감지 칩(400)을 설명하기 위한 도면이다.
압력 센싱 반도체 디바이스(35)는 탄성을 가짐과 아울러, 전기 절연성 재료인 수지 부재, 예를 들면 실리콘 고무로 이루어지고, 예를 들면 원주(圓柱) 형상의 패키지 부재(351) 내에 압력 감지 칩(400)을 봉지(封止)하여 구성되어 있다.
이 예의 압력 감지 칩(400)은, 도 16 (B)에 도시된 바와 같이, 제1 전극(401)과, 제2 전극(402)과, 제1 전극(401) 및 제2 전극(402)의 사이의 절연층(유전체층)(403)으로 이루어진다. 제1 전극(401) 및 제2 전극(402)은, 단결정 실리콘(Si)으로 이루어진 도체로 구성된다. 절연층(403)은, 이 예에서는 산화막(SiO2) 으로 이루어진 절연막으로 구성된다.
그리고 이 절연층(403)에는, 예를 들면 원형의 오목부(404)가 형성되고, 절연층(403)과 제1 전극(401)의 사이에 공간(405)이 형성된다. 오목부(404)의 저면은 평탄한 면으로 되고, 그 직경 R은, 예를 들면 R=1mm로 되어 있다. 또, 오목부(404)의 깊이는, 이 예에서는, 수십 미크론 ~ 수백 미크론 정도로 되어 있다. 제1 전극(401)은 면(401a)측으로부터 프레스되면, 공간(405)의 방향으로 휘도록 변위 가능해진다.
이상과 같은 구성의 압력 감지 칩(400)은, 제1 전극(401)과 제2 전극(402)의 사이에 정전 용량 Cv가 형성되는 콘덴서이다. 그리고 도 16 (B)에 도시된 바와 같이, 제1 전극(401)의 면(401a)측으로부터 제1 전극(401)에 대해서 압력 P가 인가되면, 제1 전극(401)은, 도 16 (B)에 있어서, 점선으로 도시된 것처럼 휘어, 제1 전극(401)과 제2 전극(402)의 사이의 거리가 짧아져, 정전 용량 Cv의 값이 커지도록 변화한다. 제1 전극(401)의 휨량은, 인가되는 압력 P의 크기에 따라 변화한다. 따라서 정전 용량 Cv는, 압력 감지 칩(400)에 인가되는 압력 P의 크기에 따라 변화한다. 이 정전 용량 Cv의 변화에 기초하여 압력을 검출하는 것이 가능해진다.
이 실시 형태의 압력 센싱 반도체 디바이스(35)에 있어서는, 이상과 같은 구성을 구비하는 압력 감지 칩(400)은, 압력을 받는 제1 전극(401)의 면(401a)이, 도 16 (A)에 있어서, 패키지 부재(351)의 상면(351a)에 대향하는 상태로 패키지 부재(351) 내에 수납되어 있다.
패키지 부재(351)에는, 상면(351a)으로부터 압력 감지 칩(400)의 제1 전극(401)의 면(401a)의 근방까지 연통(連通)한다, 예를 들면 단면이 원형인 연통 구멍(353)이 형성되어 있다. 이 연통 구멍(353)에는, 도 15 및 도 16 (A)에 도시된 바와 같이, 심체(31)가 압력 감지 칩(400)을 프레스하는 프레스 부재로서 삽입된다. 패키지 부재(351)의 연통 구멍(353)의 개구부측(상면(351a)측)에는 테이퍼부(351c)가 형성되고, 연통 구멍(353)의 개구부는 나팔 모양 형상으로 되어, 프레스 부재로서의 심체(31)가 연통 구멍(353) 내에 삽입되기 쉽게 구성되어 있다.
그리고 도 16 (A)에 도시된 바와 같이, 이 연통 구멍(353)의 내벽면에는, 환봉상(丸棒狀)의 심체(31)를 유지하기 위한 O 링 모양의 돌기부(354a 및 354b)가 마련되어 있다. 이 경우에, 연통 구멍(353)의 내경은, 환봉상의 심체(31)가 맞닿는 부분의 직경과 동일한 혹은 약간 크게 되고, 또, O 링 모양의 돌기부(354a 및 354b)의 내경은, 심체(31)가 맞닿는 부분의 직경보다도 작게 선정되어 있다.
따라서 심체(31)가, 패키지 부재(351)의 개구부측(상면(351a)측)에 마련된 테이퍼부(351c)에 의해서 가이드되어 연통 구멍(353) 내에 삽입되었을 때에는, 심체(31)는 O 링 모양의 돌기부(354a, 354b)에 의해 유지된다. 그러나 심체(31)는 소정의 힘으로 연통 구멍(353)으로부터 뽑아내는 것이 가능하다. 따라서 심체(31)는 용이하게 교환 가능하다.
그리고 압력 감지 칩(400)의 제1 전극(401)은 금선(金線)(355)에 의해, 도체로 구성되는 제1 리드 단자(356)에 접속되고, 또 제2 전극(402)은 도체로 구성되는 제2 리드 단자(357)에 접촉하여 접속된다. 이 제3 실시 형태에서는, 이들 제 1 및 제2 리드 단자(356 및 357)의 선단부는, 도 16 (A), (B)에 도시된 바와 같이, 패키지 부재(351)의 저면(351b)에 대해서 직교하도록 도출되어 있다.
이 패키지 부재(351)의 저면(351b)에는, 페라이트 코어(34)의 직경과 거의 같은 직경의 원형의 오목부(352)가 형성되어 있다. 이 오목부(352)의 깊이는, 코일(33)이 감겨 있는 페라이트 코어(34)의 중심축 방향의 일단부가 감합되는 깊이로 되어 있다. 페라이트 코어(34)는 이 오목부(352) 내에 삽입되고, 예를 들면 접착재 에 의해 패키지 부재(351)와 결합된다. 제1 및 제2 리드 단자(356 및 357)는 저면(351b)에 있어서 오목부(352)의 주위로부터 도출되어 있다.
이 제1 리드 단자(356) 및 제2 리드 단자(357)는, 후술하는 것처럼, 연결 부재(36)의 단자 부재(362, 363)에 금선이나 리드선 등에 의해 전기적으로 접속된다. 또, 페라이트 코어(34)에 감겨 있는 코일(33)의 일단(33a) 및 타단(33b)도, 연결 부재(36)의 단자 부재(362, 363)에 전기적으로 접속된다.
다음으로, 연결 부재(36)의 구성예를 도 17에 나타낸다. 도 17 (A)는 연결 부재(36)를, 그 중심축 방향으로 페라이트 코어(34)와 결합하는 측에서 본 단면을 나타내는 도면이고, 도 17 (B)는 도 17 (A)의 F－F 단면도, 도 17 (C)는 연결 부재(36)를, 그 중심축 방향으로, 콘덴서 회로(18C)측에서 본 단면을 나타내는 도면이다.
상술한 바와 같이, 연결 부재(36)는 전기 절연성 재료인 예를 들면 수지로 이루어지고, 그 외경이 제1 통상체(5C)의 내경과 동일한 원주(圓柱) 모양 형상을 가지는 본체부(360)를 구비한다. 그리고 도 17 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 연결 부재(36)의 본체부(360)의, 페라이트 코어(34)와 결합하는 측의 단면에는, 페라이트 코어(34)의 원주(圓柱) 모양 부분의 일부가 감합하는 오목 구멍(364)이 마련되어 있음과 아울러, 그 오목 구멍(364)의 저면의 중앙에는, 페라이트 코어(34)의 단면에 형성되어 있는 오목 구멍(34a)에 감합하는 돌기부(361)가 형성되어 있다.
또, 도 17 (A), (B)에 도시된 바와 같이, 연결 부재(36)의 본체부(360)의 원주 측면의, 이 예에서는, 서로 180도 각간격만큼 떨어진 위치에는, 원주(圓柱)의 중심축 방향을 따른 방향으로 오목홈(365 및 366)이 형성되어 있다. 이 오목홈(365 및 366) 내에는, 단자 부재(362 및 363)의 한쪽 단부(362a 및 363a)가, 원주 방향에 직교하는 방향으로 직립되어 있다. 그리고 당해 직립되어 있는 상태의 단자 부재(362 및 363)의 한쪽 단부(362a 및 363a)의 각각에는, 도 17 (A)에 도시된 바와 같이, V자형 노치(362c, 362d 및 363c, 363d)가 형성되어 있다.
단자 부재(362)의 V자형 노치(362c 및 362d)는, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 압력 감지 칩(400)의 제1 전극(401) 및 코일(33)의 일단(33a)의 접속용이다. 또, 단자 부재(363)의 V자형 노치(363c 및 363d)는, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 압력 감지 칩(400)의 제2 전극(402) 및 코일(33)의 타단(33b)의 접속용이다.
연결 부재(36)의 본체부(360)의 콘덴서 회로(18C)와 연결측의 단면에는, 도 17 (B)에 도시된 바와 같이, 콘덴서 회로(18C)의 일부가 감합되는 오목부(368)가 마련되어 있다. 이 오목부(368)의 측주면(側周面)에는, 콘덴서 회로(18C)의 제1 콘덴서 회로(181C)의 원주부에 형성된 링 모양 돌기부(181Ca)(도 15 (B) 참조)가 감합되는 링 모양 오목홈(368a)이 형성되어 있다.
또, 이 오목부(368)의 저면에는, 연결 부재(36)의 단자 부재(362)의 다른 쪽 단부로서, 도 17 (B) 및 (C)에 도시된 바와 같이, 링 모양 전극 도체(362b)가 형성되어 있다. 이 링 모양의 전극 도체(362b)는, 콘덴서 회로(18C)의 제1 콘덴서 회로(181C)의 단자 부재(1814)의 일단(1814a)과 충합한다(도 4 참조).
이에 더하여, 연결 부재(36)의 오목부(368)의 저면의 중앙에는, 링 모양 전극 도체(362b)와는 이간된 상태로, 오목 구멍(367)이 형성되어 있다. 연결 부재(36)의 단자 부재(363)의 다른 쪽 단부(363b)는 그 오목 구멍(367) 내에 위치하도록 형성되어 있음과 아울러, 당해 오목 구멍(367) 내에 위치하는 단자 부재(363)의 단부(363b)에는 탄성을 가지는 절곡부로 이루어진 삽입공(363e)이 형성되어 있다. 이 삽입공(363e)에는, 콘덴서 회로(18C)의 제1 콘덴서 회로(181C)의 단자 부재(1815)의 막대 모양의 일단(1815a)이 삽입되어 단자 부재(363)의 다른 쪽 단부(363b)와 접속된다.
연결 부재(36)는 페라이트 코어(34)의 단면의 오목 구멍(34a)에 돌기부(361)를 감합시킨 상태로, 페라이트 코어(34)에 예를 들면 접착재에 의해 접착하여 결합시킨다. 그리고 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 압력 감지 칩(400)의 제1 전극(401) 및 제2 전극(402)에 접속된 리드 단자(356, 357)에 접속된 리드선을, 연결 부재(36)의 단자 부재(362)의 한쪽 단부(362a)의 V자형 노치(362c 또는 362d) 및 단자 부재(363)의 한쪽 단부(363a)의 V자형 노치(363c 또는 363d)에 끼워 넣음으로써 접속한다. 또, 코일(33)의 일단(33a) 및 타단(33b)을, 연결 부재(36)의 단자 부재(362)의 한쪽 단부(362a)의 V자형 노치(362c 또는 362d) 및 단자 부재(363)의 한쪽 단부(363a)의 V자형 노치(363c 또는 363d)에 끼워 넣음으로써 접속한다.
이렇게 하여, 이 제3 실시 형태에서는, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)와, 코일(33)이 감겨 있는 페라이트 코어(34)와, 연결 부재(36)가 결합되어, 하나의 유니트화된 구성 부품으로서 취급할 수 있도록 되어 있다.
그리고 이 제3 실시 형태에서는, 제1 통상체(5C)의 중공부(中空部) 내에, 개구(5Ca)측을 선단으로 하여, 반대측의 개구(5Cb)측으로부터 코일 용수철(32)이 삽입되고, 이어서, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)와, 코일(33)이 감겨 있는 페라이트 코어(34)와, 연결 부재(36)가 연결되어 하나의 유니트로서 일체화된 구성 부품이, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 상면(351a)측에 코일 용수철(32)의 일단측이 충합하도록 삽입된다. 심체(31)는, 미리, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)에 삽입 감합시켜서, 제1 통상체(5C)에 수납시키도록 해도 되고, 나중에, 개구(5Ca)측으로부터 압력 센싱 반도체 디바이스(35)에 삽입 감합하도록 해도 된다.
또한, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 압력 감지 칩(400)의 제1 전극(401) 및 제2 전극(402)이나, 코일(33)의 일단(33a) 및 타단(33b)은, 연결 부재(36)의 오목홈(365, 366) 내에서, 단자 부재(362, 363)의, 예를 들면 한쪽 단부(362a, 363a)와 접속되어 있으므로, 압력 감지 칩(400)의 제1 전극(401) 및 제2 전극(402)의 리드부나 코일(33)의 일단(33a) 및 타단(33b)은, 제1 통상체(5C)의 내벽면과 접촉하지는 않는다.
이상과 같이 하여 제1 통상체(5C)에 수납된 연결 부재(36)에 대해서, 후술하는 것처럼, 코일(33)과 압력 감지 칩(400)에 의해서 구성되는 콘덴서와 함께 병렬 공진 회로를 구성하는 콘덴서 회로(18C)가 연결된다. 이 콘덴서 회로(18C)의 정전 용량은, 후술하는 것처럼 하여 소정의 값으로 설정되어 있다.
이 경우에, 콘덴서 회로(18C)의 제1 콘덴서 회로(181C)의 일부가 연결 부재(36)의 오목부(368) 내에 수납되고, 제1 콘덴서 회로(181C)의 링 모양 돌기부(181Ca)가 오목부(368)의 링 모양 오목홈(368a)과 감합함으로써, 콘덴서 회로(18C)가 연결 부재(36)에 결합된다. 이 결합 상태에서는, 제1 콘덴서 회로(181C)의 단자 부재(1814)의 일단(1814a)이, 연결 부재(36)의 단자 부재(362)의 타단부의 링 모양 전극 도체(362b)에 충합하여 전기적으로 접속됨과 아울러, 제1 콘덴서 회로(181C)의 단자 부재(1815)의 막대 모양의 일단(1815a)이, 연결 부재(36)의 단자 부재(363)의 삽입공(363e)에 삽입되어 타단부(363b)와 전기적으로 접속된다.
다음으로, 제2 통상체(5D)를, 그 내부에 콘덴서 회로(18C)를 수납하도록 하여, 그 일단측의 개구의 내벽면에 형성된 나사부(5Da)와 제1 통상체(5C)의 개구(5Cb)의 외주(外周) 측면에 형성된 나사부(5Cc)를 나사 맞춤시켜서, 일체적인 통상체(5')를 형성한다.
다음으로, 캡(19C)의 경소부(195)를, 제2 통상체(5D) 내에 위치 결정용 홈(5Db)에 돌기부(19c)를 맞물림시킨다. 이때, 이 제3 실시 형태에 있어서는, 콘덴서 회로(18C)의 제2 콘덴서 회로(182C)의 일부가, 캡(19C)의 경소부(195)에 마련된 오목부(198) 내에 삽입되어, 서로의 전기적인 접속도 이루어진다.
이 제3 실시 형태에 있어서의 캡(19C)의 구성예를, 도 18에 나타낸다. 도 18 (A)는 캡(19C)을, 콘덴서 회로(18C)와의 대향면측에서 본 도면이고, 도 18(B)는 캡(19C)을, 콘덴서 회로(18C)와의 대향면측과는 반대측에서 본 도면이다. 도 18(C)는 도 18 (A)의 G－G 단면도이다.
캡(19C)은 제1 실시 형태에 있어서의 캡(19)과 마찬가지의 구성이지만, 지름이 제1 실시 형태의 콘덴서 회로(18)보다도 작은 지름의 콘덴서 회로(18C)와의 연결부의 구성이 다르다. 이 도 18에 있어서, 제1 실시 형태에 있어서의 캡(19)과 마찬가지인 구성 부분에 대해서는, 동일한 참조 부호를 부여하고 있다.
즉, 이 제3 실시 형태에 있어서의 캡(19C)의 경소부(195)의, 제2 콘덴서 회로(182C)와 대향하는 단면에는, 도 18 (A) 및 (C)에 도시된 바와 같이, 콘덴서 회로(18C)의 제2 콘덴서 회로(182C)의 일부를 감합시키는 오목부(198)가 형성되어 있다. 오목부(198)는 제2 콘덴서 회로(182C)의 지름과 거의 같은 지름의 원형 오목 구멍이다. 이 오목부(198)의 측벽에는, 제2 콘덴서 회로(182C)의 링 모양 돌기부(182b)가 감합하는 링 모양 오목홈(198a)이 형성되어 있음과 아울러, 제2 콘덴서 회로(182C)에 형성되어 있는 중심축 방향 돌기부(182a)가 맞물림하는 중심축 방향 오목홈(198b)이 형성되어 있다.
또, 캡(19C)의 오목부(198)의 저면에는, 단자 부재(192, 193)의 한쪽 단부(192a, 193a)가, 제2 콘덴서 회로(182C)의 단면의 단자 부재(1825)의 타단(1825b) 및 단자 부재(1826)의 타단(1826b)과 탄성적으로 충합하도록 드러나서 마련되어 있다. 단자 부재(192)의 타단(192b)은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 커넥터(194)의 일단에 접속되고, 또, 단자 부재(193)의 타단(193b)은 커넥터(194)의 타단에 접속된다.
이상과 같이 구성된 캡(19C)의 경소부(195)를, 제2 통상체(5D) 내에 위치 결정용 홈(5Db)에 돌기부(19c)를 맞물림시킴과 아울러, 제2 콘덴서 회로(182C)의 돌기부(182a)가, 캡(19C)의 오목부(198)의 홈(198b)에 맞물림되도록 하여 삽입한다. 그러면, 캡(19C)의 링 모양 홈 부(19a)와 제2 원통 모양부(5D)의 링 모양 돌기부(5Dc)가 감합하여, 캡(19C)이 제2 통상체(5D) 내에 대해서 고정된다. 이때, 제2 콘덴서 회로(182C)의 단부가 캡(19C)의 오목부(198) 내에 삽입되어, 링 모양 돌기부(182b)가 오목부(198)의 링 모양 오목홈(198a)과 감합하여, 콘덴서 회로(18C)가 캡(19C)과 결합된다. 그리고 이 결합 상태에 있어서는, 제2 콘덴서 회로(182C)의 단자 부재(1825)의 타단(1825b) 및 단자 부재(1826)의 타단(1826b)이, 캡(19C)의 오목부(198)의 저면의 단자 부재(193)의 일단(193a) 및 단자 부재(192)의 일단(192a)과 각각 접속된다. 이상과 같이 하여, 전자 잉크 카트리지(30)를 조립할 수 있다.
［콘덴서 회로(18C)의 정전 용량값의 설정］
상술한 바와 같이, 연결 부재(36)가 수납된 제1 통상체(5C)의 개구(5Cb)측에 있어서는, 연결 부재(36)의 단자 부재(362)의 타단부의 링 모양 전극 도체(362b)와 단자 부재(363)의 타단부(363b)가 외부로부터 접촉 가능하게 드러나는 상태가 되어 있다. 그리고 이러한 링 모양 전극 도체(362b) 및 타단부(363b)는 코일(33) 및 압력 감지 칩(400)에 의해서 구성되는 콘덴서로 이루어진 병렬 공진 회로의 일단 및 타단에 접속되어 있다. 따라서 이러한 단자 부재(362)의 링 모양 전극 도체(362b) 및 단자 부재(363)의 타단부(363b)에는, 코일(33) 및 압력 감지 칩(400)에 의해서 구성되는 콘덴서로 이루어진 병렬 공진 회로의 전기적 특성이 취출 가능하게 된다.
이 실시 형태에서는, 이와 같이 외부로부터 접촉 가능한 단자 부재(362)의 링 모양 전극 도체(362b) 및 단자 부재(363)의 타단부(363b)를 이용하여, 이하와 같이 하여, 콘덴서 회로(18C)를 구성하는 제1 콘덴서 회로(181C)의 정전 용량 및 제2 콘덴서 회로(182C)의 정전 용량을 설정한다. .
이 콘덴서 회로(18C)의 정전 용량값의 설정을, 도 19의 등가 회로를 참조하여 설명한다. 상술한 바와 같이, 연결 부재(36)의 단자 부재(362)의 타단부의 링 모양 전극 도체(362b)와 단자 부재(363)의 타단부(363b)의 사이에는, 페라이트 코어(34)에 감겨진 코일(33)과, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)에 수납되어 있는 압력 감지 칩(400)을 구성하는 용량 가변의 콘덴서(400C)의 병렬 회로가 접속되어 있다. 이때 심체(31)에는 필압이 인가되어 있지 않은 상태로 되어 있고, 그때의 코일(33)의 인덕턴스 Lc, 압력 감지 칩(400)에 의해서 구성되는 콘덴서(400C)의 정전 용량 CVo는 각각 제조에 기인한 편차를 포함하는 값이라고 한다.
이에, 우선은, 코일(33)의 인덕턴스 Lc, 압력 감지 칩(400)에 의해서 구성되는 콘덴서(400C)의 정전 용량 CVo로 구성되는 공진 회로의 공진 주파수 f1를, 단자 부재(362)의 타단부의 링 모양 전극 도체(362b)와 단자 부재(363)의 타단부(363b)를 사용하여 측정한다. 다음으로, 용량치 Co가 이미 알려져 있는 콘덴서를, 단자 부재(362)의 타단부의 링 모양 전극 도체(362b)와 단자 부재(363)의 타단부(363b)에 접속하여, 마찬가지로 하여, 공진 주파수 f2를 측정한다. 또한, 설정하고 싶은 공진 주파수 f0는 이미 알고 있으며, 콘덴서 회로(18C)의 제1 콘덴서 회로(181C)로 설정해야 할 용량치를 Cx로 한다.
f1 2=1/{4·π2·Lc·CVo}
f2 2=1/{4·π2·Lc·(CVo+Co)}
f0 2=1/{4·π2·Lc·(CVo+Cx)}
이들 식으로부터,
Cx=Co·(f2／f0)2·(f1 2－f0 2)／(f1 2－f2 2)로 된다.
이상과 같이, 코일(33)의 인덕턴스 Lc 및 압력 감지 칩(400)에 의해서 구성되는 콘덴서(400C)의 정전 용량이 불명, 혹은 편차를 포함하는 값이었다고 하더라도, 설정하고 싶은 공진 주파수 f0에 대응하여 이 코일(33)과 콘덴서(400C)의 병렬 회로에 추가로 병렬로 접속되는 정전 용량의 값 Cx를 산출할 수 있다. 환언하면, 푸쉬 스위치(7)가 오프일 때의 위치 지시기의 공진 회로의 공진 주파수를 목적 주파수 f0로 하도록 하는 정전 용량(콘덴서 회로(18C)의 제1 콘덴서 회로(181C)의 정전 용량)을 산출할 수 있고, 콘덴서 회로(18C)의 제1 콘덴서 회로(181C)에, 그 산출한 정전 용량이 되는 개수의 칩 콘덴서(183)를 수납하여, 제1 콘덴서 회로(181C)의 정전 용량을 설정한다.
또, 마찬가지로, 코일(33), 압력 감지 칩(400), 제1 콘덴서 회로(181C)로부터 구성되는 공진 회로에 대해서, 푸쉬 스위치(7)가 온일 때의 위치 지시기의 공진 회로의 공진 주파수를 목적 주파수 f4로 하도록 하기 위한 정전 용량(콘덴서 회로(18C)의 제2 콘덴서 회로(182C)로 설정해야 할 용량치를 Cx2로 함)을 다음과 같이 하여 산출한다.
제1 콘덴서 회로(181C)에 설정된 정전 용량값을 Cx1(이 값은, Cx와 동일한 값 혹은 근사치임)로서, 용량치 Co가 이미 알려져 있는 콘덴서에 대신해 정전 용량값이 Cx1로 설정된 제1 콘덴서 회로(181C)를, 단자 부재(362)의 타단부의 링 모양 전극 도체(362b)와 단자 부재(363)의 타단부(363b)에 접속하여, 마찬가지로 하여, 공진 주파수 f3를 측정한다.
f1 2=1/{4·π2·Lc·CVo}
f3 2=1/{4·π2·Lc·(CVo+Cx1)}
f4 2=1/{4·π2·Lc·(CVo+Cx1+Cx2)}
이들 식으로부터, Cx2=Cx1·(f1／f4)2·(f3 2－f4 2)／(f1 2－f3 2)로 된다.
그리고 그 산출한 정전 용량 Cx2로 되도록, 콘덴서 회로(18C)의 제2 콘덴서 회로(182C)의 정전 용량값 Cx2를 설정한다.
이상과 같이 하여, 실제의 사용 상태와 동일한 상태로 공진 주파수를 측정함으로써, 콘덴서 회로(18C)의 제1 콘덴서 회로(181C)의 정전 용량의 값은 산출할 수 있고, 이 산출된 정전 용량의 값과 동일한 혹은 가까운 값이 설정된다.
또, 푸쉬 스위치(사이드 스위치)(7)를 조작함으로써 변이시키는 공진 주파수는 이미 알고 있는 것이기 때문에, 콘덴서 회로(18C)의 제1 콘덴서 회로(181C)의 정전 용량의 값에 의존성이 있는 제2 콘덴서 회로(182C)의 정전 용량의 값도 산출 가능하다.
이 제3 실시 형태의 전자 잉크 카트리지(30)는 통상체(5')에 수납하는 코일(33)과 압력 감지 칩(400)의 정전 용량(400C)과 콘덴서 회로(18C)에 설정된 정전 용량(Cx1, Cx2)으로 이루어진 병렬 공진 회로의 공진 주파수가, 푸쉬 스위치(7)가 오프 및 온 중 어느 상태에 있더라도, 조정 완료로 되어 있다. 따라서 이 제3 실시 형태의 경우에도, 당해 전자 잉크 카트리지(30)를 위치 지시기의 케이스(2)에 수납했을 때에는, 공진 주파수의 조정은 이미 무용으로 된다.
그리고 이 제3 실시 형태에서는, 제1 통상체(5C)의 중공부 내에, 심체(31)와 코일(33)이 감겨 있는 페라이트 코어(34)와 압력 센싱 반도체 디바이스(35)를 결합하여 유니트화한 일체화 구조로서 수납되고, 연결 부재(36)의 단면에, 콘덴서 회로(18C)와의 접속용의 단자로서, 코일(33)의 일단 및 타단 및 압력 감지 칩(400)에 의해서 구성되는 용량 가변의 콘덴서(400C)의 일단 및 타단이 각각 접속되어 있는 접속 단자를, 외부로부터 접촉 가능한 상태로 드러나도록 했다.
이 때문에, 제1 통상체(5C) 내에 수납된 상태의 코일(33)과, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)가 수납하는 압력 감지 칩(400)의 정전 용량으로 이루어진 공진 회로의 공진 주파수를, 당해 연결 부재(36)의 단면에 마련된 접속 단자를 이용하여 측정하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 공진 주파수가 소망한 값으로 되도록, 코일(33)과 압력 감지 칩(400)의 병렬 공진 회로에 병렬 접속되어 병렬 공진 회로를 구성하는 콘덴서 회로(18C)의 정전 용량값을 상술한 바와 같이 하여 산출할 수 있다.
그리고 상술된 실시 형태에서는, 정전 용량이 소망한 값으로 설정된 콘덴서 회로(18C)의 한쪽 전극 및 다른 쪽 전극을, 당해 연결 부재(36)의 접속 단자에 접속하도록 콘덴서 회로(18C)를 연결 부재(36)에 결합하는 것만으로, 전자 잉크 카트리지(30)를 구성할 수 있어 구성이 매우 간단하게 된다.
이에 더하여, 이 제3 실시 형태에 있어서는, 심체(31), 코일(33)이 감겨 있는 페라이트 코어(34), 감압 센서로서의 압력 센싱 반도체 디바이스(35), 및 콘덴서 회로(18C)가, 전자 잉크 카트리지(30) 내에 삽입되어 있음과 아울러, 전자 잉크 카트리지(30)는 공진 주파수의 조정이 이미 된 상태로 제조되어 있다. 따라서 단지, 전자 잉크 카트리지(30)를 위치 지시기의 케이스 내에 수납하는 것만으로, 위치 지시기를 구성할 수 있다. 이 때문에, 전자 잉크 카트리지(30)를, 이른바 볼펜 등의 교체 심지와 같이 취급할 수 있는 위치 지시기를 실현할 수 있다.
또, 상술된 실시 형태와 마찬가지로, 전자 잉크 카트리지(30)의 통상체(5') 내에는, 그 중심축 방향으로 구성 부품을 배열하여 차례대로 배치하여 전기적으로 접속함과 아울러, 기구적인 결합도 행하도록 구성했으므로, 예를 들면 2.5mm의 지름과 같은 세형의 전자 잉크 카트리지의 구성으로 하는 것도 용이하게 실현할 수 있다고 하는 효과가 있다.
［제3 실시 형태의 변형예］
이상 설명한 제3 실시 형태에 있어서도, 제2 실시 형태와 마찬가지의 ID 송신 회로(300)를 수납하는 ID 패키지를, 통상체(5') 내에 수납함으로써, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 전자 잉크 카트리지(30)의 식별 정보 등의 정보를 위치 검출 장치에 전달하도록 할 수 있다. 이 경우에, ID 송신 회로(300)를 수납하는 ID 패키지는, 코일(33)에 병렬로 접속되면 되기 때문에, 도 19의 등가 회로로부터 알 수 있는 것처럼, 통상체(5') 내에 있어서, 연결 부재(36)와 콘덴서 회로(18C)의 사이, 혹은 콘덴서 회로(18C)와 캡(19C)의 사이의, 어느 위치라도 좋다.
또, 상술된 제3 실시 형태에서는, 심체(31)에 의해 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 압력 감지 칩(400)을 프레스하도록 하는 구성이지만, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 압력 감지 칩(400)에, 심체에 인가되는 압력을 전달하는 구성은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 도시는 생략하지만, 심체는 제2 실시 형태와 같이 페라이트 코어에 결합하여 마련하도록 함과 아울러, 페라이트 코어의 심체와의 결합측과는 반대측에, 압력 센싱 반도체 디바이스를 배치한다. 그리고 페라이트 코어의 심체와의 결합측과는 반대측에, 압력 감지 칩의 프레스 부재를 마련하고, 그 프레스 부재에 의해, 압력 센싱 반도체 디바이스의 압력 감지 칩을 프레스하는 구성으로 하도록 해도 된다.
또, 상술한 제3 실시 형태에서는, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)와 코일(33)이 감겨진 페라이트 코어(34)를 일체적으로 결합하도록 했지만, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)와 코일(33)이 감겨진 페라이트 코어(34)를, 추가적인 연결 부재를 통하여 연결하도록 구성해도 된다.
도 20은 그 경우의 전자 잉크 카트리지(30A)의 주요부의 구성예를 나타내는 도면이다.
즉, 이 도 20의 예에 있어서는, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)와 코일(33)이 감겨진 페라이트 코어(34)의 사이에, 연결 부재(36) 외에, 추가적인 연결 부재(38)를 마련한다. 이 연결 부재(38)는 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 오목부(352)에 수납되는 돌기부(381)를 구비함과 아울러, 코일(33)이 감겨진 페라이트 코어(34)를 내부에 수납하는 중공부(中空部)가 형성된 통상부(筒狀部)(382)를 구비한다. 이 통상부(382)는 그 개구측의 단면이, 콘덴서 회로(18C)에 연결되는 연결 부재(36)에 충합하도록 하는 길이로 되어 있다.
그리고 연결 부재(38)는 통상부(382)의 압력 센싱 반도체 디바이스(35)와 대향하는 단면에, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 리드 단자(356 및 357)와 각각 감합하는 감합부(383 및 384)를 구비한다.
또, 연결 부재(38)에 형성된 통상부(382)의 연결 부재(36)와 충합하는 단면에는, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 리드 단자(356 및 357)와 감합한 감합부(383 및 384)와, 예를 들면 금선 등으로 전기적으로 접속되어 있는 접속 단자(385 및 386)가 각각 마련되어 있다. 이 접속 단자(385 및 386)에는 예를 들면 금선이 각각 접속되어 있고, 그 금선이 연결 부재(36)의 단자 부재(362 및 363)의 V자형 노치(362c 및 363c)에 전기적으로 접속되도록 되어 있다.
그리고 연결 부재(38)는 링 모양 오목홈(38a 및 38b)을 구비하고, 당해 링 모양 오목홈(38a 및 38b)이 제1 통상체(5C)에 형성된 링 모양 돌기부(5Cf 및 5Cg)에 감합함으로써, 제1 통상체(5C)에 대해서 고정되어, 중심축 방향으로 이동하지 않도록 되어 있다. 따라서 이 도 20의 예에서는, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 압력 감지 칩(400)은, 연결 부재(38)가 제1 통상체(5C)에 대해서 고정됨으로써, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)가 중심축 방향에 있어서 심체(31)에 인가되는 압력에 저항하여 이동하지 않도록 됨으로써, 상기 심체(31)에 인가되는 압력을 검지하는 것이 가능해진다. 또한, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)와 함께 공진 회로를 구성하는 코일(33)이 감겨진 페라이트 코어(34)는, 연결 부재(38)에 형성된 통상부(382)에 수납됨과 아울러, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)와는 전기적으로 병렬 접속되고, 추가로 연결 부재(36)에 마련된 단자 부재(362 및 363)에 각각 접속되는 구성을 구비하고 있다.
또한, 상술된 제3 실시 형태에서는, 심체에 인가되는 압력(필압)에 따라 정전 용량을 변화시키는 감압 센서로서, 압력 센싱 반도체 디바이스를 이용하도록 했지만, 감압 센서로서는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 출원인이 특원 2012－151357로서 출원한, 심체에 인가되는 압력(필압)에 따라 정전 용량을 변화시키도록 한 용량 가변형 콘덴서를 감압 센서로서 이용할 수도 있다.
이 특원 2012－151357에 기재된 용량 가변형 콘덴서는, 중공의 공간을 가지는 원통으로 이루어진 외측 부재의 당해 중공 부분의 내벽면에 소정 형상의 필름 전극을 피착(被着) 형성한다. 한편, 기둥 모양의 내측 부재의 외주면에도, 소정 형상의 필름 전극을 형성한다. 그리고 외측 부재의 중공의 공간 내에 내측 부재를, 중심축 방향으로 이동 가능하게 수납한다. 이 경우에, 외측 부재의 내벽면의 전극과 내측 부재의 외주면의 전극은, 유전체를 통하여 대향시킴으로써, 그 대향하는 면적에 따른 정전 용량을 나타내는 콘덴서를 형성하도록 한다.
이 구성에 의하면, 내측 부재에 대해서 중심축 방향으로 외부로부터 압력이 인가되었을 때에는, 내측 부재가 중심축 방향으로 외측 부재에 대해서 이동하는 것에 의해, 유전체를 통하여 대향하는 외측 부재의 내벽면의 전극과 내측 부재의 외주면의 전극의 면적이 변화한다. 따라서 외측 부재의 전극과 내측 부재의 전극의 사이에 형성되는 콘덴서의 정전 용량은, 양전극의 대향 면적의 변화에 의해, 인가된 압력에 따른 정전 용량을 나타낸다.
이상과 같은 구성의 용량 가변형 콘덴서는, 세형의 막대 모양으로 형성할 수 있어, 상술된 압력 센싱 반도체 디바이스(35)를 대신하여 감압 센서로서 이용한 전자 잉크 카트리지를 구성할 수 있다.
［제4 실시 형태］
이상의 실시 형태에서는, 필압을 검출하는 감압 센서는 위치 지시기가 구비하는 공진 회로를 구성하는 인덕턴스 회로 또는 콘덴서 회로를 사용하여 실현되는 구성으로 하고, 위치 검출 장치 측에 있어서, 위치 지시기로부터의 전자 유도 신호의 주파수 편이(위상 편이)를 검출함으로써, 위치 지시기에서의 필압을 검출하도록 했다.
그러나 상술된 실시 형태에 있어서의 정보 송신 회로의 IC 회로를 이용함으로써, 상술된 예의 전자 잉크 카트리지나 위치 지시기의 식별 정보(ID)와 마찬가지로, 디지털 신호로서 필압의 정보를, 위치 지시기로부터 위치 검출 장치에 전송할 수도 있다. 이 제4 실시 형태의 위치 지시기는, 그와 같이 구성했을 경우의 예이다.
도 21의 상측에 도시된 회로는, 이 제4 실시 형태의 위치 지시기(1D)의 등가 회로이다. 이 위치 지시기(1D)와 전자 결합에 의해 위치 검출 및 필압 검출을 행하는 위치 검출 장치는, 전술된 제1 실시 형태의 경우의 도 7에 도시된 위치 검출 장치(200)로 된다.
이 제4 실시 형태의 위치 지시기(1D)를 구성하는 전자 잉크 카트리지(30D)의 주요한 구성 요소의 기구적인 배치 구성은, 도 15에 도시된 상술의 제3 실시 형태의 전자 잉크 카트리지(30) 또는 도 20에 도시된 제3 실시 형태의 변형예의 전자 잉크 카트리지(30A)와 마찬가지로 된다. 단, 이 제4 실시 형태에서는, 콘덴서(18C)와 캡(19C)의 사이에, 제1 실시 형태의 변형으로서 도시한 도 9의 예에 있어서의 ID 패키지(320)가 마련되어 있다는 점과, 압력 센싱 반도체 디바이스(35)의 패키지 부재(351) 내에, 압력 감지 칩(400)과 함께, 그 압력 감지 칩(400)으로 검지되는 필압 정보를 전자 결합에 의해 위치 검출 장치(200)에 보내도록 제어하는 제어 회로(500)가 수납되어 있다는 점이, 제3 실시 형태 및 제3 실시 형태의 변형예의 전자 잉크 카트리지(30 및 30A)와는 다르다.
이 제4 실시 형태의 전자 잉크 카트리지(30D)에서는, 도 21에 도시된 바와 같이, 전자 잉크 카트리지(30D)의 통상체(5') 내의 코일(33)과, 콘덴서 회로(18C)의 제1 콘덴서 회로(181C) 및 제2 콘덴서 회로(182C)에 의해, 병렬 공진 회로(20R')가 구성되고, 이 병렬 공진 회로(20R')의 일단 및 타단이 ID 패키지(320)의 일단 및 타단에 각각 접속된다.
그리고 이 제4 실시 형태의 전자 잉크 카트리지(30D)에 있어서는, 제어 회로(500)가, 도 21에 도시된 바와 같이, 코일(33)의 일단과 타단의 사이에 마련된다. 이 제어 회로(500)는 제어용 IC(501)를 구비한다. 이 IC(501)에는, 압력 감지 칩(400)에 의해서 구성되는 콘덴서(정전 용량 Cv)가 접속되어 있고, IC(501)는 필압에 따른 가변 용량 Cv를 검출할 수 있다. IC(501)는 가변 용량 Cv의 값으로부터 위치 지시기(1D)에 있어서의 필압을 검출한다.
이 IC(501)는 병렬 공진 회로(20R')에서 위치 검출 장치(200)로부터 전자 결합에 의해 수신한 교류 신호가 다이오드(502) 및 콘덴서(503)로 이루어진 정류회로를 구비하는 구동 신호 생성 회로(504)에서 정류되어 얻어진 전원 전압 Vcc에 의해 동작하도록 구성되어 있다. 또, 제어 회로(500)에 있어서는, 병렬 공진 회로(20R')에 병렬로 스위치 회로(505)가 접속되어 있다. 이 스위치 회로(505)는 IC(501)에 의해 온·오프 제어되도록 구성되어 있다. 또한, IC(501)에는 위치 검출 장치(200)와의 사이에서의 전자 유도 신호의 수수(授受)를 위한 동기 신호로서, 콘덴서(506)를 통하여, 위치 검출 장치(200)로부터 송신된 전자 유도 신호가 공급된다.
그리고 이 제4 실시 형태의 제어 회로(500)의 IC(501)는, 압력 감지 칩(400)으로 구성되는 가변 용량 콘덴서의 정전 용량 Cv의 값을, 위치 지시기(1D)에 있어서의 필압의 정보로서 검출하고, 그 검출한 필압을, 예를 들면 8비트의 디지털 신호로 변환하여, 그 필압에 대응하는 디지털 신호에 의해 스위치(505)를 제어한다.
이상과 같이 구성된 위치 지시기(1D) 및 위치 검출 장치(200)의 위치 검출 동작 및 필압 검출 동작에 대해서 설명한다.
처리 제어부(233)는, 먼저, 전술된 실시 형태와 마찬가지로 하여, 드라이브 회로(222)의 구동, 선택 회로(213)의 선택 제어 및 전환 접속 회로(223)의 전환 제어를 행하여, 위치 지시기(1D)와의 사이에서 전자 유도 신호의 송수를 행하고, 위치 지시기(1D)에 의해 지시된 위치의 X 좌표치 및 Y 좌표치를 구한다.
이상과 같이 하여, 위치 지시기(1D)의 지시 위치를 검출하면, 처리 제어부(233)는 위치 지시기(1D)로부터의 8비트의 필압 정보를 검출하기 위해서, 위치 지시기(1D)의 존재 위치 근방의 루프 코일에 있어서, 동기를 취하기 위한 신호의 송신을 소정 시간 행한 후, 좌표 검출 때와 마찬가지인 타이밍으로 송수신을 8회 계속하여 행한다. 즉, 처리 제어부(233)는 선택 회로(213)를 제어하고, 검출한 위치 지시기(1D)의 좌표치에 따라, 위치 지시기(1D)로부터 가장 가까운 루프 코일(X축 방향 루프 코일, Y축 방향 루프 코일 중 어디라도 좋음)을 선택하여 신호를 송수신한다.
한편, 위치 지시기(1D)의 제어 회로(500)의 IC(501)는, 압력 감지 칩(400)의 정전 용량 Cv에 대응하여 얻어진 필압을 8비트의 디지털 신호로 변환하고, 그 8비트의 디지털 신호에 의해, 위치 검출 장치(200)로부터의 신호의 송수신에 동기하여 스위치 회로(505)를 온·오프 제어한다. 스위치 회로(505)가 오프일 때는, 공진 회로(20R')는 위치 검출 장치(200)로부터 송신된 신호를 위치 검출 장치(200)에 반송할 수 있으므로, 위치 검출 장치(200)의 루프 코일은 이 신호를 수신한다. 이것에 대해서, 스위치 회로(505)가 온일 때는 공진 회로(20R')는 동작이 금지된 상태에 있고, 이 때문에, 공진 회로(20R')로부터 위치 검출 장치(200)에 신호는 반송되지 않아, 위치 검출 장치(200)의 루프 코일은 신호를 수신하지 않는다.
위치 검출 장치(200)의 처리 제어부(233)는 수신 신호의 유무의 검출을 8회 행함으로써, 필압에 따른 8비트의 디지털 신호를 수신하여, 위치 지시기(1D)로부터의 필압 정보를 검출할 수 있다.
［그 외의 실시 형태 또는 변형예］
이상의 제1 ~ 제3 실시 형태에서는, 콘덴서 회로(18 및 18C)는 칩 콘덴서를 적층하는 구성으로 함과 아울러, 적층하는 콘덴서의 개수에 의해, 정전 용량을 설정하는 구성의 것을 이용했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 출원인이, 특원 2012－128834로서 출원한, 소정의 패턴 형상의 전극을 형성한 유전체 시트를 막대 모양에 감은 구성의 콘덴서를 이용할 수 있다. 이 특원 2012－128834에 기재된 콘덴서는, 막대 모양의 콘덴서에 있어서는, 일부의 전극 패턴을 사후적으로 절단 또는 결합할 수 있는 구성으로 함으로써, 사후적으로 정전 용량의 설정이 가능한 것이다.
또, 상술된 실시 형태에서는, 코일(16, 24 또는 33)과 콘덴서 회로(18, 28 또는 18C)의 사이에 배설되는 연결 부재(17, 27 또는 36)의 콘덴서 회로(18, 28 또는 18C)측의 단면에는, 코일(16, 24 또는 33)의 일단 및 타단과, 콘덴서 회로(18, 28 또는 18C)의 일단 및 타단을 전기적으로 접속하기 위한 2개의 접속 단자를 마련하도록 했다. 그러나 통상체(5, 50 또는 5')가 상술의 예의 SUS310 등의 비자성체 또한 도전성을 가지는 재료인 경우에는, 연결 부재(17, 27 또는 36)의 단면에는 상기 2개의 접속 단자 중 적어도 한쪽만을 배설하고, 다른 쪽은 도전성의 통상체(5, 50 또는 5')를 이용하도록 할 수도 있다.
예를 들면, 상술된 제1 실시 형태에서는, 연결 부재(17)의 콘덴서 회로(18)와 대향하는 단면에는, 단자 부재(173)의 단부(173c)만을 그 삽입공(173d)을 드러나도록 마련하도록 함과 아울러, 단자 부재(172)의 링 모양 전극 도체(172c)는 상기 단면이 아니고, 연결 부재(17)의 본체부(171)의 원주부에 드러내어, 제1 통상체(5A)와 전기적으로 결합하도록 구성한다.
한편, 콘덴서 회로(18)의 제1 콘덴서 회로(181)에 있어서는, 단자 부재(1815)의 봉상체의 일단(1815a)은, 상술된 실시 형태와 마찬가지로 형성하지만, 단자 부재(1814)의 일단(1814a)은 홀더(1810)의 원주부에 드러내어 제2 통상체(5B)와 전기적으로 결합하도록 구성한다.
이와 같이 구성했을 경우에는, 콘덴서 회로(18)와 연결 부재를 연결함과 아울러, 제1 통상체(5A)와 제2 통상체(5B)를 나사 맞춤하여 연결함으로써, 전기적인 접속이 이루어진다. 이 경우에는, 통상체(5)는, 예를 들면 그라운드 전극으로 할 수 있도록 하면 좋다.
또, 제2 실시 형태에 있어서도, 마찬가지로, 예를 들면, 연결 부재(27)의 콘덴서 회로(28)측의 단면에는, 단자 부재(273)의 다른 쪽 단부는 상술된 실시 형태와 같이 원형 도체(273c)로 함과 아울러, 단자 부재(272)의 다른 쪽 단부(272c)는 상기 단면이 아니라, 본체부(271)의 원주부에 드러내어 통상체(50)와 전기적으로 결합하도록 구성한다.
그리고 콘덴서 회로(28)의 제1 콘덴서 회로(281)의 단자 부재(1815)의 일단(1815a')은, 상술된 예와 같이, 연결 부재(27)의 단면의 원형 도체(273c)와 충합하는 원형 형상의 전극으로서 형성하지만, 단자 부재(1814)의 일단(1814a)은 홀더(1810)의 원주부에 드러내어, 통상체(50)와 전기적으로 결합하도록 구성한다.
이 제2 실시 형태의 경우에는, 콘덴서 회로(28)를 통상체(50) 내에 삽입함으로써, 홀더(1810)의 원주부에 드러낸 단자 부재(1814)의 일단(1814a)이 통상체(50)에 전기적으로 접속된다.
또, 제3 실시 형태에 있어서는, 연결 부재(36) 및 콘덴서 회로(18C)를, 상술된 제1 실시 형태의 연결 부재(17) 및 콘덴서 회로(18)와 마찬가지로 변형한 구성으로 함으로써, 통상체(5')를 전기적인 접속용 전극의 한쪽 구성으로 할 수 있다.
또, 상술한 바와 같이, 본 발명의 전자 잉크 카트리지에 있어서는, 통상체에는, 심체가 위치하는 측의 단부와 연결 부재의 사이에, 코일이 감겨진 페라이트 코어와 감압 센서가 배치된다. 그리고 상술된 제1 실시 형태나 제2 실시 형태에서 설명한 것처럼, 코일이 감겨진 페라이트 코어와 감압 센서의 통상체의 중심축 방향의 배열 순서는, 어느 것이 연결 부재 측으로 되어 있어도 된다. 또, 연결 부재와, 코일이 감겨진 페라이트 코어와, 감압 센서의 3개의 부재는, 각각을 독립된 것으로 하여 연결하도록 해도 되고, 3개를 조합(組合)하여 일체화하거나 혹은 3개 중 2개를 조합하여 일체화하도록 해도 된다.
즉, 전자 잉크 카트리지로서,
(1) 코일이 감겨진 페라이트 코어 → 감압 센서 → 연결 부재의 순서로, 독립된 부재로 연결
(2) 감압 센서 → 코일이 감겨진 페라이트 코어 → 연결 부재의 순서로, 독립된 부재로 연결
(3) 코일이 감겨진 페라이트 코어 → 감압 센서 → 연결 부재의 순서로 연결한 것을 일체화 구조로서 유니트화
(4) 감압 센서 → 코일이 감겨진 페라이트 코어 → 연결 부재의 순서로 연결한 것을 일체화 구조로서 유니트화
(5) 코일이 감겨진 페라이트 코어 → 감압 센서의 순서로 연결한 것을 일체화 구조로서 유니트화한 것에 대해서 연결 부재를 별도로 연결
(6) 감압 센서 → 코일이 감겨진 페라이트 코어의 순서로 연결한 것을 일체화 구조로서 유니트화한 것에 대해서 연결 부재를 별도로 연결
(7) 심체측에 배치한 코일이 감겨진 페라이트 코어에 대해서, 감압 센서에 연결 부재를 일체적으로 마련하여 유니트화한 것을 연결
(8) 심체측에 배치한 감압 센서에 대해서, 코일이 감겨진 페라이트 코어에 연결 부재를 일체적으로 마련하여 유니트화한 것을 연결
의 8 방법의 조합의 구성이 가능하다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 발명의 전자 잉크 카트리지는, 필기구인 볼펜 등과 같이, 케이스에 수납하는 잉크 카트리지(교체 심지)와 마찬가지로 취급할 수 있다. 볼펜에서는, 잉크 카트리지를 이른바 노크식에 의해, 혹은, 회전식으로 펜 끝을 케이스 내에 수납한 상태와, 펜 끝을 케이스 밖에 연장시켜 나오게 한 상태를 전환하거나, 또, 예를 들면 잉크의 색이 다른 복수 개의 잉크 카트리지를 전환하고, 펜 끝을 케이스로부터 연장해 나오게 한 구조를 가지는 것이 알려져 있다.
이에, 본 발명의 위치 지시기에 있어서도, 마찬가지로 하여, 전자 잉크 카트리지를, 이른바 노크식에 의해, 혹은, 회전식으로 심체를 케이스 내에 수납한 상태와 심체를 케이스 밖에 연장시켜 나오게 한 상태를 전환하는 구조로 할 수 있다. 또, 본 발명의 위치 지시기는, 예를 들면 심체의 굵기가 다른 복수 개의 전자 잉크 카트리지를 전환하거나, 볼펜의 잉크 카트리지와 전자 잉크 카트리지를 전환하는 구성으로 할 수도 있다.
1: 위치 지시기, 2: 케이스,
5, 5', 50: 통상체, 7: 푸쉬 스위치(사이드 스위치),
10, 20, 30: 전자 잉크 카트리지, 11, 21, 31: 심체,
13, 26: 페라이트 칩, 14, 25: O 링,
15, 23, 34: 페라이트 코어, 16, 24, 33: 코일,
17, 27, 36, 38: 연결 부재, 18, 18C: 콘덴서 회로,
19, 19C: 캡, 35: 압력 센싱 반도체 디바이스

Claims (28)

  1. 중공부(中空部)를 구비하는 통상체(筒狀體)와,
    상기 통상체의 중심축 방향의 일단부 측으로부터 외부로 연장해 나오도록 배설된 심체와,
    상기 통상체의 상기 중공부에 수납되어, 상기 심체에 인가된 압력을 센싱하는 감압 센서와,
    상기 감압 센서의 상기 심체가 배설된 측과는 반대측에 배설되어, 상기 통상체의 중심축 방향으로 상기 감압 센서를 상기 통상체에 고정하는 연결 부재를 구비하고,
    상기 감압 센서는, 상기 통상체의 중심축 방향으로 상기 연결 부재에 연결됨으로써 상기 심체에 인가된 압력을 센싱함과 아울러, 상기 연결 부재가 상기 감압 센서와 대향하는 측과는 반대측의 단면에는, 상기 감압 센서가 센싱한 압력에 따른 전기적 특성을 취출 가능한 접속 단자가 형성되어 있고, 상기 감압 센서와 공진 회로를 구성하는 접속 회로가 상기 접속 단자에 접속되고, 상기 접속 단자로부터 취출된 상기 전기적 특성의 크기에 기초하여 상기 감압 센서 및 상기 접속 회로에 의해 형성되는 공진 주파수를 설정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 연결 부재의 상기 단면에 형성된 상기 접속 단자가 시인(視認) 가능하도록, 상기 통상체에 고정되어서 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 통상체에 수납되어 상기 통상체에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 통상체는 적어도 2개의 원통 모양 부재가 연결되어 있음과 아울러, 상기 적어도 2개의 원통 모양 부재가 연결된 연결 부분의 근방에 상기 연결 부재의 접속 단자가 배설되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 감압 센서와 상기 연결 부재는 유니트화된 구조를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 심체를 외부로 연장해 나오게 하기 위해서 상기 통상체의 상기 일단부 측에 형성된 공(孔)의 지름은 상기 통상체의 상기 중공부의 내경보다도 작게 설정되고, 상기 통상체의 상기 일단부 측에 단부가 형성되고,
    상기 단부에 맞물림하여, 상기 통상체의 중공부에 수납된 심체를, 상기 통상체의 상기 일단부 측으로부터 타단부 측의 방향으로 가압하는 탄성 부재를 상기 통상체 내에 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 감압 센서와 공진 회로를 구성하는 인덕턴스 회로와 콘덴서 회로 중 적어도 한쪽의 회로를 구비함과 아울러, 상기 연결 부재의 상기 단면에 형성된 상기 접속 단자에는, 상기 공진 회로를 제어하는 제어 회로가 전기적으로 결합해 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 감압 센서와 공진 회로를 구성하는 상기 인덕턴스 회로와 상기 콘덴서 회로 중 적어도 한쪽의 회로는, 상기 감압 센서와 함께, 상기 통상체의 상기 중공부 내에 있어서 상기 통상체의 상기 일단부와 상기 연결 부재의 사이에 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  9. 청구항 7에 있어서,
    식별 정보가 기억된 반도체 회로를 가지고 있고, 상기 제어 회로는 상기 반도체 회로에 기억된 상기 식별 정보에 대응하여 상기 공진 회로를 제어하도록 함으로써 상기 식별 정보를 송신 가능하게 한 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 감압 센서는 상기 심체에 인가된 압력에 따른 인덕턴스를 나타내도록 구성되어 있고,
    상기 접속 회로는 콘덴서 회로인 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 콘덴서 회로는 제1 콘덴서 회로와 제2 콘덴서 회로로 구성되어 있고, 상기 공진 회로는 상기 제1 콘덴서 회로와 제2 콘덴서 회로에 의해서, 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수가 설정 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 콘덴서 회로의 상기 접속 단자에 접속된 측과는 반대 측의 단면에는, 상기 제2 콘덴서 회로의 상기 제1 콘덴서 회로에 대한 회로 접속 제어를 행하기 위한 접속 제어 단자가 형성되어 있고, 상기 접속 제어 단자에 의해서 상기 제2 콘덴서 회로의 회로 접속 제어를 행함으로써, 상기 콘덴서 회로의 용량이 변경 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 감압 센서는 상기 심체에 인가된 압력에 따른 인덕턴스를 나타내도록 구성되어 있음과 아울러,
    상기 접속 회로는 콘덴서 회로이고,
    상기 감압 센서와, 적어도 상기 감압 센서와 공진 회로를 구성하는 상기 콘덴서 회로가, 상기 통상체의 상기 중공부 내에 있어서 상기 통상체의 상기 일단부와 상기 연결 부재의 사이에 배설되어 있고, 상기 연결 부재의 상기 단면에 형성된 상기 접속 단자에, 상기 감압 센서가 센싱한 압력이 상기 공진 회로의 공진 주파수의 변화로서 취출 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 감압 센서는 상기 심체에 인가된 압력에 따른 정전 용량을 나타내도록 구성되어 있고,
    상기 접속 회로는 인덕턴스 회로인 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 감압 센서는 상기 심체에 인가된 압력에 따른 정전 용량을 나타내도록 구성되어 있음과 아울러,
    상기 접속 회로는 인덕턴스 회로이고,
    상기 감압 센서와, 적어도 상기 감압 센서와 공진 회로를 구성하는 상기 인덕턴스 회로가, 상기 통상체의 상기 중공부 내에 있어서 상기 통상체의 상기 일단부와 상기 연결 부재의 사이에 배설되어 있음으로써, 상기 연결 부재의 상기 단면에 형성된 상기 접속 단자에, 상기 감압 센서가 센싱한 압력이 상기 공진 회로의 공진 주파수의 변화로서 취출 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 인덕턴스 회로는 상기 감압 센서와 상기 연결 부재의 사이에 배설되어 있음과 아울러, 상기 감압 센서는 상기 통상체의 중심축 방향으로 상기 인덕턴스 회로를 통하여 상기 연결 부재와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 감압 센서는 상기 인덕턴스 회로와 상기 연결 부재의 사이에 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결 부재의 상기 단면에 형성된 상기 접속 단자는, 상기 통상체의 중심 축에 대응하여 형성된 중심 전극과, 상기 중심 전극의 주변에 형성된 주변 전극으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 중심 전극은 상기 통상체의 중심축 방향으로 볼록(凸) 형상, 혹은 오목(凹) 형상을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 통상체는 도전성을 가지는 비자성체로서, 상기 감압 센서의 일단은 상기 연결 부재에 형성된 상기 접속 단자에 접속됨과 아울러, 상기 감압 센서의 타단은 상기 도전성을 가지는 상기 통상체에 전기적으로 접속됨으로써, 상기 감압 센서가 센싱한 압력에 따른 전기적 특성을 상기 접속 단자와 상기 통상체에 의해서 취출 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  21. 청구항 1에 있어서,
    인덕턴스 회로와 콘덴서 회로를 구비하는 공진 회로와, 상기 감압 센서에 의해서 센싱된 상기 심체에 인가된 압력에 따라 상기 공진 회로를 제어하는 제어 회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 제어 회로와, 상기 인덕턴스 회로와, 상기 콘덴서 회로 중 적어도 하나의 회로는, 상기 감압 센서와 함께, 상기 통상체의 상기 중공부에 상기 통상체의 상기 일단부와 상기 연결 부재의 사이에 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  23. 청구항 21에 있어서,
    상기 공진 회로로부터는 전자 유도 신호를 송신 가능하게 함과 아울러, 상기 제어 회로는 상기 감압 센서에 의해서 센싱된 상기 심체에 인가된 압력에 따라 상기 공진 회로를 제어함으로써, 상기 감압 센서에 의해서 센싱된 상기 심체에 인가된 압력에 따른 전자 유도 신호를 상기 공진 회로로부터 송신하도록 한 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  24. 청구항 21에 있어서,
    상기 공진 회로로부터는 전자 유도 신호를 송신 가능하게 함과 아울러, 식별 정보가 기억된 반도체 회로를 가지고 있고, 상기 제어 회로는 상기 반도체 회로에 기억된 상기 식별 정보에 대응하여 상기 공진 회로를 제어함으로써, 상기 반도체 회로에 기억된 상기 식별 정보가 송신 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  25. 청구항 21에 있어서,
    상기 공진 회로로 전자 유도 신호를 수신 가능하게 함과 아울러, 상기 공진 회로로 수신한 전자 유도 신호로부터 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성 회로를 구비하고, 상기 구동 신호 생성 회로로부터의 구동 신호에 의해서 상기 제어 회로가 구동되는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  26. 청구항 21에 있어서,
    상기 통상체의 상기 일단부와 상기 연결 부재의 사이에 상기 감압 센서와 함께 배설된 상기 제어 회로와, 상기 인덕턴스 회로와, 상기 콘덴서 회로 중 적어도 하나의 회로는, 상기 연결 부재와 함께 유니트화된 구조를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 감압 센서도 유니트화 되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 잉크 카트리지.
  28. 청구항 1에 기재된 상기 전자 잉크 카트리지가 수납된 위치 지시기로서,
    상기 위치 지시기는 펜 형상의 케이스를 가지고, 상기 케이스의 일단부에는 상기 전자 잉크 카트리지의 통상체의 일단부 측의 공(孔)으로부터 돌출한 심체를 외부에 노출시키는 개구부를 구비함과 아울러, 상기 케이스 내에는 상기 전자 잉크 카트리지를, 당해 전자 잉크 카트리지의 축심 방향으로서 상기 심체에 인가된 압력에 저항하도록 고정하는 고정부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 위치 지시기.
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