WO2013183181A1 - 入力ペンのペン先部、及び該入力ペンのペン先部の製造方法 - Google Patents

入力ペンのペン先部、及び該入力ペンのペン先部の製造方法 Download PDF

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WO2013183181A1
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input
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豊樹 石田
Original Assignee
プラチナ萬年筆株式会社
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545Pens or stylus

Definitions

  • the present invention relates to a pen tip portion of an input pen that performs an input operation on a screen of a capacitive touch panel (hereinafter referred to as “touch panel”), and a method of manufacturing the pen tip portion of the input pen.
  • touch panel a capacitive touch panel
  • the input pen performs an input operation such as selecting an icon by directly contacting the tip of the input pen with the touch panel screen and detecting a change in the amount of electricity accompanying a change in capacitance at that position. It is. Therefore, the tip of the tip of the input pen that directly touches the screen of the touch panel needs to be conductive first, and includes the following, for example. That is, the tip of the input pen is formed by solidifying a conductive fiber bundle with a resin binder or heat-welding resin fibers (see Patent Document 1), carbon black or metal powder in conductive rubber or rubber. Or the like (see Patent Document 2), a conductive rubber having a hollow shape (see Patent Document 3), or a flexible material made of silicon or conductive silicon that covers and covers a conductive core.
  • the nib portion at the tip of the input pen is made of conductive rubber or a composite material in which rubber is mixed with carbon black or metal powder, the nib portion of the conductive rubber or the like has elasticity. It is easily deformed by contact with the screen of the touch panel, and the contact area between the screen of the touch panel and the pen tip portion is enlarged, so that a change in the amount of electricity accompanying a change in capacitance is sufficiently generated.
  • the change in the amount of electricity accompanying the change in capacitance on the enlarged touch panel screen is reliably detected, an accurate input operation can be performed with the input pen.
  • the main component of the pen tip at the tip of the input pen is rubber, if the pen tip is greatly deformed due to contact with the screen of the touch panel, a large friction is generated between the two, and the input pen is on the touch panel screen. May not be able to slide smoothly, and prompt input operations may not be performed.
  • the pen tip at the tip of the input pen has a hollow shape inside the conductive rubber, when pressure is applied by bringing it into contact with the screen of the touch panel, the inside of the pen tip is hollow.
  • the small icon displayed on the screen of a small touch panel in recent years is likely to cause an unintentional erroneous input, and the input is quick, accurate, and light. There is a risk that the operation cannot be performed.
  • the pen tip portion of the input pen is wrapped and covered with a conductive core, and the flexible body made of silicon or conductive silicon is further wrapped and covered with a cloth covering having conductivity, the pen tip
  • the flexible body wraps and covers the conductive core inside, so even if excessive pressure is applied, the flexible body stays in an appropriate deformation, and also covers the surface of the flexible body.
  • the friction of the cloth covering on the touch panel screen is small.
  • the change in the amount of electricity due to the change in capacitance due to the contact between the screen of the touch panel and the pen tip can be reliably detected, and the input pen can be quickly and accurately input, and the pen tip at the tip of the input pen
  • the section can slide smoothly and perform a light input operation.
  • the cloth covering covering the flexible body needs to be uniformly coated according to the shape of each flexible body, the covering operation becomes very complicated depending on the shape, There is a possibility that the work efficiency of the manufacturing process of the pen tip portion is lowered and the manufacturing cost is remarkably increased.
  • the problem to be solved is to make it possible to inexpensively and easily manufacture a pen tip portion at the tip of an input pen that enables a quick and accurate input operation.
  • a pen tip portion of an input pen is formed by bending a composite material formed by a core material having a columnar or tubular elasticity and an outer skin material made of conductive fibers covering a side peripheral surface of the core material.
  • the main feature is that a held portion is formed by holding the end portions thereof integrally with each other in the holding portion of the input pen.
  • the conductive input pen main body or the input pen main body is loaded in and out freely, and is held by the holding portion of the conductive refill tip,
  • a composite material consisting of a core material having a columnar or tubular elasticity and an outer skin material made of conductive fibers covering the side peripheral surface of the core material is bent, and the end portions thereof are integrally held by the holding portion.
  • the held part is formed.
  • the pen tip portion is appropriately deformed by the elasticity of the core material, and smoothly slides on the screen of the touch panel by the outer skin material covering the side peripheral surface of the core material.
  • the input operation using the input pen can be performed quickly and accurately, and can be performed lightly.
  • the material of the core material forming the pen tip portion for example, silicone rubber, urethane rubber, isoprene rubber, ethylene propylene rubber, natural rubber, ethylene propylene diene rubber, or thermosetting elastomer such as styrene butadiene rubber, urethane Thermoplastic elastomers such as those based on ester, ester, styrene, olefin, butadiene, or fluorine, or composites thereof can be used.
  • the core material forming the composite material affects the operability such as repulsion and weight in the input operation on the touch panel. In addition to the solid columnar shape, the operability such as low repulsion and light weight is improved.
  • it may be a tube having a hollow inside.
  • a gap is formed, and a gap is formed or adjusted inside the composite material that forms a held part that is held by the holding part with its ends integrated with each other. A member is clamped.
  • the pen tip portion is appropriately deformed by the elasticity of the core material, and smoothly slides on the screen of the touch panel by the outer skin material covering the side peripheral surface of the core material.
  • the input operation using the input pen can be performed quickly and accurately, and can be performed lightly. Further, the deformation of the pen tip portion changes due to the gap formed inside the folded composite material forming the pen tip portion and the adjusting member to be sandwiched.
  • the adjustment member is hardened, the deformation amount of the core material is reduced, and an input operation for a small icon can be reliably performed.
  • the third feature is bent and the ends thereof are integrally held by the holding portion by heat welding or caulking. The held portion is formed. For this reason, the shape of the pen tip, particularly the held portion of the pen tip, is stable.
  • the pen nib portion held by the head is made of a composite material composed of a long columnar or tubular elastic core material and a skin material made of conductive fibers covering the side peripheral surface of the core material.
  • the composite material is cut, the cut composite material is bent, and ends of the bent composite material are integrated with each other to form a held portion held by the holding portion.
  • the composite material that becomes the pen tip portion only cuts a predetermined length from the long composite material, and therefore, no waste composite material pieces are generated.
  • the pen tip part is held by the input pen body or the holding part of the refill that can be freely inserted into and retracted into the input pen body by bending the composite material after cutting and integrating the end part. Therefore, the working efficiency in the manufacturing operation is improved. As a result, it is possible to easily and inexpensively manufacture a pen tip portion that enables a quick and accurate input operation.
  • the cutting surface of the core material of the composite material is melted by cutting while heating, and the end of the outer skin material covering the side peripheral surface is cut. Since it is integrated with the part and solidified, the side peripheral surface of the core material is firmly covered with the outer skin material. As a result, even if an extra force is applied to the outer shell material of the pen tip part during the input operation as well as during the manufacturing operation, the outer skin material does not come off the core material, making the manufacturing operation easier, The durability as a product can also be improved.
  • the core material forming the nib portion is columnar or tubular, and the outer shape of the cross section may be a semicircular shape, a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape including a triangular shape or a rectangular shape.
  • the outer cross-sectional shape of the input pen body or the holding portion at the tip of the refill is a circular shape
  • the core material whose cross-sectional outer shape is a semicircular shape is bent, and the end portion is integrated into the held portion.
  • the outer shape of the cross section of the held portion is substantially circular.
  • the cross-sectional outer shape of the input pen body or the holding portion at the tip of the refill is square
  • the core material whose outer cross-sectional shape is rectangular is bent and the end is integrated to form the held portion.
  • the cross-sectional outer shape of the held portion becomes a substantially square shape.
  • the cut composite material is bent and a gap is formed inside the composite material.
  • the adjustment member is sandwiched.
  • the composite material that becomes the pen tip portion only cuts a predetermined length from the long composite material, and therefore, no waste composite material pieces are generated.
  • the pen tip portion is integrated with the end portion of the input pen body and the holding portion of the refill that is removably loaded into the input pen body. Since only the holding part is formed, the working efficiency in the manufacturing operation is improved. As a result, it is possible to easily and inexpensively manufacture a pen tip portion that enables a quick and accurate input operation. Further, the amount of deformation of the pen tip portion changes by bending and forming a gap inside the composite material formed by forming the held portion with the end portions integrated with each other, or holding the adjustment member. .
  • the bent end portion of the composite material is The held portion held by the holding portion is formed integrally with each other by heat welding or caulking with a caulking material.
  • the shape of the pen tip portion, particularly the held portion of the pen tip portion, is stabilized, so that it can be held more easily and reliably with respect to the input pen body and the holding portion at the tip of the refill.
  • the work efficiency in the manufacturing operation is improved, and the pen tip portion that enables a quick and accurate input operation can be manufactured inexpensively and easily.
  • the pen tip portion held by the input pen main body or the holding portion at the tip of the refill is made of a core material having a columnar or tubular elasticity, and an outer skin made of conductive fibers covering the side peripheral surface of the core material Since the composite material composed of the material is bent and the end portions thereof are integrated with each other to form the held portion, it is possible to perform a quick, accurate, and light input operation, and further, waste is generated in the manufacturing work. It has the outstanding effect which can be manufactured cheaply and easily.
  • FIG. 1 is a front view of an input pen including a pen tip portion according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a front view of a pen tip portion that is Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2B is an AA enlarged cross-sectional view thereof.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a manufacturing operation of the pen tip portion and the input pen that holds the pen tip portion according to the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4A to 4E are views showing the outer shape of the cross section of the core material of the composite material used in the examples of the present invention and the outer shape of the cross section in the bent state.
  • FIG. 5 is a front view of an input pen including a pen tip portion according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view of a refill loaded in an input pen body having a pen tip portion according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is a front view of a pen tip portion that is Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 7B is an AA enlarged cross-sectional view thereof.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a manufacturing operation of a pen tip portion and an input pen that holds the pen tip portion according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a front view of a writing instrument having a pen tip portion according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10A is a front view of a pen tip portion that is Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 10B is an enlarged cross-sectional view thereof.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a manufacturing operation of a pen tip portion and a writing instrument that holds the pen tip portion according to the third embodiment of the present invention.
  • the pen tip portion is made of an elastic core material. This is realized by bending a composite material composed of a sheath material made of conductive fibers by covering the side peripheral surface of the core material, and integrally forming an end portion thereof as a held portion.
  • reference numeral 1 denotes an input pen for performing an input operation such as icon selection on the screen of a capacitive touch panel (hereinafter referred to as “touch panel”). Furthermore, the input pen 1 has conductivity, an input pen body 2 having a hole-shaped holding portion 2a formed at the tip, and a hole-shaped holding portion formed at the tip of the input pen body 2. It is comprised from the nib part 3 of Example 1 of this invention hold
  • the pen nib 3 is a composite composed of a columnar elastic core material 3a having a circular outer cross section and a skin material 3b made of conductive fibers covering the side peripheral surface of the core material 3a.
  • the pen tip 3 includes a columnar elastic core material 3 a having a circular outer cross-sectional shape and conductive fibers that cover the side peripheral surface of the core material 3 a.
  • the composite material 3c having a predetermined length is cut from the long composite material 3c (see FIG. 1A) composed of the outer skin material 3b (see FIG. 1B), Bending the cut composite material 3c, The bent end portions 3d and 3d of the composite material 3c are integrated with each other to form a held portion 3e [see FIG.
  • the held portion 3e of the pen tip portion 3 is inserted and held in the holding portion 2a at the tip of the input pen body 2 to become the input pen 1 (see FIGS. 4D and 4F). ]. Since the pen tip portion 3 of the input pen 1 has the above configuration, when performing an input operation on the touch panel, the pen tip portion 3 is appropriately deformed by the elasticity of the core material 3a, and The outer skin material 3b covering the side peripheral surface of the core material 3a smoothly slides on the screen of the touch panel. As a result, the input operation with the input pen 1 can be performed quickly and accurately, and can be performed lightly.
  • the composite material 3c to be the pen tip portion 3 only cuts a predetermined length from the long composite material 3c, and thus no wasteful composite material pieces are generated. Is. Further, the pen tip 3 is bent by the composite material 3c after being cut, and the held portion 3e held by the holding portion 2a at the distal end of the input pen body 2 is simply formed by integrating the ends 3d and 3d. Therefore, the working efficiency in the manufacturing operation is improved. As a result, the pen tip 3 that enables a quick and accurate input operation can be manufactured inexpensively and easily.
  • the input pen 1 ′ shown in FIG. 5 is an input pen that performs an input operation such as icon selection on the touch panel as in the first embodiment.
  • the input pen 1 ′ is connected to the knock unit 4 inside the input pen body 2 ′.
  • the refill 5 formed by holding the pen tip portion 3 ′ according to the second embodiment of the present invention is loaded on the tip which can be moved up and down by the hitting. Further, the refill 5 that is removably loaded inside the input pen main body 2 ′ has conductivity, a refill main body 5b having a hole-shaped holding portion 5a formed at the tip, and the refill main body 5b.
  • the nib portion 3 includes a columnar elastic core material 3a ′ whose outer cross-sectional shape is circular, and a conductive fiber that covers the side peripheral surface of the core material 3a ′.
  • the composite material 3c ′ composed of the outer skin material 3b ′ is bent, and the end portions 3d ′ and 3d ′ are integrated with each other on the holding portion 5a of the refill 5 while holding the adjusting member 3f ′ inside.
  • a held portion 3e ′ to be held is formed (see FIG. 7).
  • the nib portion 3 ′ covers a columnar elastic core material 3a ′ having a circular outer cross-section and a side peripheral surface of the core material 3a ′.
  • a composite material 3c ′ having a predetermined length is cut from a long composite material 3c ′ (see FIG. (A)) composed of a sheath material 3b ′ made of conductive fibers (see (B) in the same figure), While bending the cut composite material 3c ′ and holding the adjusting member 3f ′ inside thereof (see FIG. 10C), The bent end portions 3d ′ and 3d ′ of the composite material 3c ′ are integrated with each other to form a held portion 3e ′ (see FIG. 4D).
  • the held portion 3e ′ of the pen tip portion 3 ′ is inserted into the holding portion 5a at the tip of the refill 5 to be held to become the input pen 1 ′ [FIGS. (E), (F) reference ⁇ . Since the pen tip portion 3 ′ held by the holding portion 5 a at the tip of the refill 5 loaded in the input pen 1 ′ has the above-described configuration, the tip of the input pen body 2 ′ by hitting the knock portion 4 When an input operation is performed on the touch panel with the pen tip portion 3 ′ protruding, the pen tip portion 3 ′ is appropriately deformed by the elasticity of the core member 3 a ′, and the core member 3 a ′.
  • the input operation using the input pen 1 ' can be performed quickly and accurately, and can be performed lightly.
  • the deformation of the pen tip portion 3 ′ is changed by the adjusting member 3f ′ sandwiched inside the folded composite material 3c ′ forming the pen tip portion 3 ′, that is, the adjusting member sandwiched inside the composite material 3c ′.
  • 3f ′ is hardened, the deformation amount of the core material 3a ′ is reduced, and when it is softened, the deformation amount of the core material 3a ′ is increased.
  • a single composite material 3c ′ enables the pen tip portion 3 ′ to be optimally input to any touch panel screen.
  • the composite material 3c ′ to be the pen tip portion 3 ′ is simply cut a predetermined length from the long composite material 3c ′. As such, useless composite pieces are not generated.
  • the pen tip portion 3 ' is bent and folded into the input pen body 2' by simply bending the composite material 3c 'after cutting and integrating the end portions 3d' and 3d 'together. Since the held portion 3e ′ held by the holding portion 5a of the refill 5 is formed, the working efficiency in the manufacturing operation is improved.
  • the pen tip portion 3 ′ that allows a quick and accurate input operation at low cost and easily.
  • the adjustment member 3f ′ is sandwiched inside the composite material 3c ′ in which the end portions 3d ′ and 3d ′ are integrated with each other, the amount of deformation of the core material 3a ′ of the pen tip portion 3 ′ is It changes depending on the hardness of the adjusting member 3f ′.
  • the screen of any touch panel can be obtained by one composite material 3c ′.
  • the pen tip portion 3 ′ of the input pen 1 ′ that is optimal for the input operation can be manufactured.
  • the writing instrument 1 shown in FIG. 9 is a writing instrument capable of performing an input operation such as icon selection on the touch panel.
  • the writing instrument 1 ′′ is composed of a writing instrument body 2 ′′ and a pen tip section 3 according to the third embodiment of the present invention, which is held by a hole-shaped holding section 2a ′′ formed at the rear end of the writing instrument body 2 ′′.
  • the nib portion 3 ′′ has a columnar elastic core material 3a ′′ having a circular outer cross section and a skin material 3b ′′ made of conductive fibers covering the side peripheral surface of the core material 3a ′′.
  • a holding portion 3e ′′ is formed (see FIG. 10).
  • the pen tip portion 3 ′′ covers a columnar elastic core material 3a ′′ having a circular outer cross section and a side peripheral surface of the core material 3a ′′.
  • a composite material 3c ′′ having a predetermined length is cut from a long composite material 3c ′′ (see FIG. (A)) formed by a skin material 3b ′′ made of conductive fibers (see (B) in the same figure), Fold the cut composite material 3c ′′ (see FIG.
  • the bent portion 3d ′′ of the composite material 3c ′′ is crimped by an annular caulking material 3g ′′ to form a held portion 3e ′′ integrally with each other [FIG. reference ⁇ . Therefore, the held portion 3e "of the pen tip portion 3" is inserted and held in the holding portion 2a "of the writing instrument main body 2" [see FIGS. (E) and (F)]. . Since the pen tip portion 3 ′′ of the writing instrument 1 ′′ has the above configuration, the pen tip portion 3 ′′ held at the rear end of the writing tool body 2 ′′ of the writing tool 1 ′′ is the same as in the first and second embodiments.
  • the nib portion 3 ′′ When an input operation is performed on the touch panel, the nib portion 3 ′′ is appropriately deformed by the elasticity of the core material 3a ′′ and the outer skin material 3b ′′ covering the side peripheral surface of the core material 3a ′′. As a result, the input operation using the writing instrument 1 "can be performed quickly and accurately and lightly. And, since the shape of the pen tip portion 3 ′′ including the held portion 3e ′′ is bent and stabilized by caulking with the caulking material 3g, the rear end of the writing instrument 1 ′′ can be held more easily and reliably. Part 2a ′′ can be held.
  • the composite material 3c ′′ to be the pen tip portion 3 ′′ has a predetermined length from the long composite material 3c ′′, as in the first and second embodiments. Since it is only cut, useless pieces of composite material are not generated. Further, the pen tip portion 3 ′′ is bent on the composite material 3c ′′ after being cut, and the held portion to be held by the holding portion 2a ′′ of the writing instrument body 2 ′′ with its end portions 3d ′′ and 3d ′′ integrated.
  • the working efficiency in the manufacturing operation is improved.
  • the shape of the pen tip portion 3 ′′, particularly the held portion shape of the pen tip portion 3 ′′ is stable, it can be held more easily and reliably with respect to the holding portion 2a ′′ of the writing instrument body 2 ′′ during the manufacturing operation. It becomes.
  • the work efficiency in the manufacturing operation is improved, and the pen tip portion 3 ′′ that enables a quick and accurate input operation can be manufactured inexpensively and easily.

Abstract

 迅速且つ正確な入力操作を可能にする入力ペン本体の保持部に具えられるペン先部を安価且つ容易に製造できるようにする。 柱状の弾性を有する芯材3aと、該芯材3aの側周面を被覆する導電繊維よりなる外皮材3bとからなる複合材3cを折曲するとともに、その端部3d、3dを互いに一体として、入力ペン本体2先端の孔状の保持部2a内に挿入して保持される被保持部3eを形成するものであるので、タッチパネルに対して迅速且つ正確な入力操作が可能になると共に、該ペン先部を安価且つ容易に製造することができるものである。

Description

入力ペンのペン先部、及び該入力ペンのペン先部の製造方法
 本願発明は、静電容量方式タッチパネル(以下、「タッチパネル」という。)の画面に対して入力操作を行う入力ペンのペン先部と、該入力ペンのペン先部の製造方法に関するものである。
 上記入力ペンは、該入力ペン先端のペン先部を直接タッチパネルの画面に接触させ、その位置における静電容量変化に伴う電気量変化を検出することによって、アイコンの選択等の入力操作を行うものである。
 そのため、直接タッチパネルの画面に接触する入力ペン先端のペン先部はまず導電性を有するものであることが必要であり、例えば次のようなものがある。
 すなわち、入力ペン先端のペン先部を、導電性を有する繊維束を樹脂バインダーにより固化或いは樹脂繊維を熱溶着してなるもの(特許文献1参照)、導電性ゴム或いはゴムにおいてカーボンブラックや金属粉末等を配合した複合材料からなるもの(特許文献2参照)、導電性ゴムの内部を中空形状としてなるもの(特許文献3参照)、又は導電コアを包み覆い、シリコン或いは導電性シリコンからなる可撓性体を導電性を備える布質被覆体によってさらに包み覆ってなるもの(特許文献4参照)等である。
 ところで、上記入力ペン先端のペン先部を、導電性を有する繊維束を樹脂バインダーにより固化或いは樹脂繊維を熱溶着してなるものとすると、該ペン先部はタッチパネルの画面より非常に硬くなるものである。そのため、入力ペンのペン先部とタッチパネルの画面との間に生じる摩擦は非常に小さくなって入力ペン先端のペン先部は円滑に摺動し、軽快な入力操作を行うことができる。
 しかしながら、該ペン先部がタッチパネルの画面よりも非常に硬くなると、入力操作におけるタッチパネルの画面に対する衝撃によって画面を傷つけ易い上、ペン先部の変形がほとんどないため、タッチパネルの画面に接触させてもペン先部によって発生する静電容量変化に伴う電気量変化を十分に検出することができず、迅速且つ正確な入力操作を行うことができない恐れがある。
 次に、上記入力ペン先端のペン先部を、導電性ゴム或いはゴムにカーボンブラックや金属粉末等を配合した複合材料としてなるものとすると、導電性ゴム等のペン先部は弾力性を有するのでタッチパネルの画面との接触によって容易に変形して、タッチパネルの画面とペン先部との接触面積が拡大することから静電容量変化に伴う電気量変化を十分に発生させるものである。そのため、拡大したタッチパネルの画面における静電容量変化に伴う電気量変化は確実に検出されるので、入力ペンによって正確な入力操作を行うことができる。
 しかしながら、入力ペン先端のペン先部の主成分がゴムであるため、タッチパネルの画面との接触によりペン先部が大きく変形すると両者間に大きな摩擦が発生してしまい、入力ペンはタッチパネルの画面上を円滑に摺動できず、迅速な入力操作を行うことができない恐れがある。
 さらに、上記入力ペン先端のペン先部を、導電性ゴムの内部を中空形状とするものとすると、タッチパネルの画面に接触させることによって圧力が掛かると、特に内部が中空であるのでペン先部は容易に変形し、タッチパネルの画面とペン先部との接触面積が拡大して静電容量変化に伴う電気量変化を十分に発生させるものである。そのため、タッチパネルの画面とペン先部との接触による静電容量変化に伴う電気量変化は確実に検出され、入力ペンによって正確な入力操作を行うことができる。
 しかしながら、ゴムよりなるペン先部のためタッチパネルの画面との摩擦が大きく円滑な摺動ができない上、タッチパネルの画面に接触した際に掛かる圧力が大きくなるとペン先部の変形が過大となり、タッチパネルの画面に表示されるアイコンを正確に選択しにくくなり、特に、近年の小さなタッチパネルの画面に表示される小さなアイコンでは不本意な誤入力が発生しやすくなって、迅速且つ正確な、しかも軽快な入力操作を行うことができない恐れがある。
 そして、上記入力ペンのペン先部を、導電コアを包み覆い、シリコン或いは導電性シリコンからなる可撓性体を導電性を備える布質被覆体によってさらに包み覆ってなるものとすると、該ペン先部がタッチパネルの画面に接触すると可撓性体は内部に導電コアを包み覆っているので過大な圧力が加わっても適度な変形にとどまり、また、該可撓性体の表面を包み覆ってなる布質被覆体のタッチパネルの画面に対する摩擦は小さいものである。そのため、タッチパネルの画面とペン先部との接触による静電容量変化に伴う電気量変化は確実に検出され、入力ペンによって迅速且つ正確な入力操作を行うことができるとともに、入力ペン先端のペン先部は円滑に摺動して軽快な入力操作を行うことができる。
 しかしながら、可撓性体を包み覆ってなる布質被覆体は、一つ一つの可撓性体の形状に合わせて均一に被覆する必要があるのでその形状によっては被覆作業が非常に複雑となり、ペン先部の製造作業の作業効率は低下し、製造コストが著しく上昇する恐れがある。
特開平10−171579号公報 特開平10−161795号公報 特開2012−58868号公報 実用新案登録第3169005号公報
 解決しようとする課題は、迅速且つ正確な入力操作を可能にする入力ペン先端のペン先部を安価且つ容易に製造できるようにすることである。
 本願発明は、入力ペンのペン先部を、柱状又は管状の弾性を有する芯材と、該芯材の側周面を被覆する導電性繊維よりなる外皮材とによって形成される複合材を折曲するとともに、その端部を互いに一体として入力ペンの保持部に保持する被保持部を形成してなることを最も主要な特徴とする。
 第1の特徴として、導電性を有する入力ペン本体又は入力ペン本体内に出没自在に装填され、導電性を有するレフィール先端の保持部に保持され、
 柱状又は管状の弾性を有する芯材と、該芯材の側周面を被覆する導電繊維よりなる外皮材とからなる複合材を折曲するとともに、その端部を互いに一体として上記保持部に保持される被保持部を形成してなるものである。そのため、ペン先部は芯材の有する弾性によって適度に変形するとともに、該芯材の側周面を被覆する外皮材によってタッチパネルの画面上を円滑に摺動するものである。その結果、入力ペンによる入力操作を、迅速且つ正確に行うことができるとともに、軽快に行うことができる。
 ここで、ペン先部を形成する芯材の材質としては、例えばシリコンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、或いはスチレンブタジエンゴムなどの熱硬化性エストラマー、ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系、或いはフッ素系等の熱可塑性エラストマー、或いはそれらの複合物等を用いることができる。
 なお、複合材を形成する芯材は、タッチパネルに対する入力操作において反発や重量等の操作性を左右するので、内部が中実となっている柱状の他、低反発や軽量等の操作性の向上を目的として内部が中空となっている管状とするものであっても良いものである。
 第1の特徴を踏まえて、第2の特徴として、折曲するとともに、その端部を互いに一体として上記保持部に保持される被保持部を形成する上記複合材の内側に空隙を形成又は調整部材を挟持させるものである。そのため、ペン先部は芯材に有する弾性によって適度に変形するとともに、該芯材の側周面を被覆する外皮材によってタッチパネルの画面上を円滑に摺動するものである。その結果、入力ペンによる入力操作を、迅速且つ正確に行うことができるとともに、軽快に行うことができる。
 さらに、ペン先部を形成する折曲した複合材の内側に形成される空隙や挟持される調整部材によりペン先部の変形が変化する。すなわち複合材の内側に空隙が形成されれば芯材の変形量は拡大し、より確実に静電容量変化に伴う電気量変化は確実に検出されるものとなり、また複合材の内側に挟持する調整部材を硬くすると芯材の変形量は縮小し、小さなアイコンに対する入力操作を確実に行えるものである。その結果、一つの複合材によってペン先部をあらゆるタッチパネルの画面に対する最適な入力操作を可能にすることができるものである。
 そして、第1の特徴及び第2の特徴を踏まえて、第3の特徴として、折曲するとともに、その端部を熱溶着、又は加締められたカシメ材によって互いに一体として上記保持部に保持される被保持部を形成してなるものである。そのため、ペン先部、特に該ペン先部の被保持部形状は安定するものである。その結果、折曲したままのペン先部として取り扱うことができるので、破損や消耗に伴う交換及び筆記具の後端の消しゴムの代替品としての取付をおこなうことができる。
 そして、第4の特徴として、上記第1の特徴を具える入力ペンの製造において、導電性を有する入力ペン本体又は入力ペン本体内に出没自在に装填され、導電性を有するレフィール先端の保持部に保持されるペン先部を、長尺の柱状又は管状の弾性を有する芯材と、該芯材の側周面を被覆する導電繊維よりなる外皮材とからなる複合材から所定の長さの複合材を切断し、切断した該複合材を折曲し、折曲した該複合材の端部を互いに一体として上記保持部に保持される被保持部を形成するものである。そのため、ペン先部となる複合材は長尺である複合材から所定の長さを切断するだけであるので、無駄な複合材片は発生しないものである。
 さらに、ペン先部は切断した後の複合材を折曲した上で、その端部を一体とするだけで入力ペン本体や入力ペン本体内に出没自在に装填されるレフィールの保持部の保持される被保持部が形成されるので、製造作業における作業効率は向上するものである。
 その結果、迅速且つ正確な入力操作を可能とするペン先部を、安価且つ容易にの製造することができる。
 ここで、長尺の複合材を切断するにあたり、単に切断するだけでなく、加熱しながら切断することによって複合材の芯材の切断面は溶融し、その側周面を被覆する外皮材の端部と一体になって固化するので、該芯材の側周面は外皮材によって強固に被覆されるものとなる。その結果、製造作業中のみならず入力操作中においてペン先部の外皮材に対して余分な力が加わっても、外皮材が芯材から外れることはなく、製造作業をより容易にするとともに、製品としての耐久性をも向上させることができる。
 そして、ペン先部を形成する芯材は柱状又は管状とするものであるが、その横断面外形状は半円形状、円形状、楕円形状又は三角形状や四角形状を含む多角形状としても良いものである〔図4(A)~(E)〕。すなわち、例えば入力ペン本体やレフィール先端の保持部の横断面外形状が円形状の場合、横断面外形状が半円形状とした芯材を折曲し、その端部を一体にして被保持部を形成すると、該被保持部の横断面外形状は略円形状となる。また、入力ペン本体やレフィール先端の保持部の横断面外形状が正方形状の場合、横断面外形状が長方形状とした芯材を折曲し、その端部を一体にして被保持部を形成すると、該被保持部の横断面外形状は略正方形状となる。その結果、より簡易且つ確実にペン先部の被保持部を入力ペン本体やレフィール先端の保持部に保持させることができる。
 そして、第4の特徴を踏まえて、第5の特徴として、上記第2の特徴を具える入力ペンの製造において、切断した該複合材を折曲するとともに、該複合材の内側に空隙を形成又は調整部材を挟持させるものである。そのため、ペン先部となる複合材は長尺である複合材から所定の長さを切断するだけであるので、無駄な複合材片は発生しないものである。
 さらに、ペン先部は切断した後の複合材を折曲した上で、その端部を一体にとして入力ペン本体や入力ペン本体内に出没自在に装填されるレフィールの保持部の保持される被保持部を形成するだけであるので、製造作業における作業効率は向上するものである。
 その結果、迅速且つ正確な入力操作を可能とするペン先部を、安価且つ容易にの製造することができる。
 さらに、折曲して、端部を互いに一体として被保持部を形成してなる複合材の内側に空隙を形成又は調整部材を挟持させることで、ペン先部の変形量が変化するものである。その結果、入力ペン本体やレフィール先端の保持部に保持するペン先部の変形量をタッチパネルの画面に対する入力操作に対応させる必要が生じても、一つの複合材によってタッチパネルの画面の入力操作に最適なペン先部を製造することができる。
 そして、第4の特徴及び第5の特徴を踏まえて、第6の特徴として、上記第1の特徴及び第2の特徴を具える入力ペンの製造において、折曲した該複合材の端部を熱溶着し、又はカシメ材により加締めることによって互いに一体として上記保持部に保持される被保持部を形成するものである。そのため、ペン先部、特に該ペン先部の被保持部形状は安定するので、入力ペン本体やレフィール先端の保持部に対してより簡易且つ確実に保持されるものとなる。その結果、製造作業における作業効率は向上するので、迅速且つ正確な入力操作を可能とするペン先部を、安価且つ容易に製造することができる。
 本願発明の入力ペンにおいて、入力ペン本体やレフィール先端の保持部に保持されるペン先部を、柱状又は管状の弾性を有する芯材と、該心材の側周面を被覆する導電繊維よりなる外皮材とからなる複合材を折曲するとともに、その端部を互いに一体として被保持部を形成するので、迅速且つ正確な、しかも軽快な入力操作を可能とし、さらにその製造作業において無駄を発生させることなく安価に、且つ容易に製造することができる優れた効果を有するものである。
 図1は本願発明の実施例1であるペン先部を具える入力ペンの正面図である。
 図2(A)は本願発明の実施例1であるペン先部の正面図、(B)はそのA−A拡大横断面図である。
 図3は本願発明の実施例1であるペン先部及び該ペン先部を保持する入力ペンの製造作業を示す模式図である。
 図4(A)~(E)は本願発明の実施例に使用する複合材の芯材の横断面外形状と、その折曲状態での横断面外形状を示した図である。
 図5は本願発明の実施例2であるペン先部を具える入力ペンの正面図である。
 図6は本願発明の実施例2であるペン先部を具える入力ペン本体内に装填されるレフィールの正面図である。
 図7(A)は本願発明の実施例2であるペン先部の正面図、(B)はそのA−A拡大横断面図である。
 図8は本願発明の実施例2であるペン先部及び該ペン先部を保持する入力ペンの製造作業を示す模式図である。
 図9は本願発明の実施例3であるペン先部を具える筆記具の正面図である。
 図10(A)は本願発明の実施例3であるペン先部の正面図、(B)はその拡大横断面図である。
 図11は本願発明の実施例3であるペン先部及び該ペン先部を保持する筆記具の製造作業を示す模式図である。
 迅速且つ正確な入力操作を可能にする入力ペン本体やレフィール先端の保持部に具えられるペン先部を安価且つ容易に製造するという目的のために、該ペン先部を、弾性を有する芯材と、該芯材の側周面を被覆するで導電繊維よりなる外皮材とからなる複合材を折曲するとともに、その端部を一体として被保持部とすることで実現した。
 図1において示す1は静電容量式タッチパネル(以下、「タッチパネル」という。)の画面上においてアイコンの選択等の入力操作を行う入力ペンである。
 さらに、上記入力ペン1は、導電性を有し、先端に孔状の保持部2aを穿設してなる入力ペン本体2と、該入力ペン本体2先端に穿設される孔状の保持部2a内に保持される本願発明の実施例1のペン先部3とから構成される。
 そして、上記ペン先部3は、横断面外形状が円形状である柱状の弾性を有する芯材3aと、該芯材3aの側周面を被覆する導電繊維よりなる外皮材3bとからなる複合材3cを折曲するとともに、その端部3d、3dを互いに一体として上記保持部2a内に挿入、保持される被保持部3eを形成してなるものである(図2参照)。
 ここで、上記ペン先部3は、図3において示すように、横断面外形状が円形状である柱状の弾性を有する芯材3aと、該芯材3aの側周面を被覆する導電繊維よりなる外皮材3bとからなる長尺の複合材3c〔同図(A)参照〕から所定の長さの複合材3cを切断し〔同図(B)参照〕、
 切断した該複合材3cを折曲し、
 該折曲した該複合材3cの端部3d、3dを互いに一体として被保持部3eを形成してなるものである〔同図(C)参照〕。
 そこで、該ペン先部3の被保持部3eを入力ペン本体2先端の保持部2a内に挿入して保持させることで入力ペン1となるものである〔同図(D)、(F)参照〕。
 上記入力ペン1のペン先部3は以上の構成を具えるので、タッチパネルに対して入力操作を行う際には、該ペン先部3は芯材3aの有する弾性によって適度に変形するとともに、該芯材3aの側周面を被覆する外皮材3bによってタッチパネルの画面上を円滑に摺動するものである。その結果、入力ペン1による入力操作を、迅速且つ正確に行うことができるとともに、軽快に行うことができるものである。
 そして、該ペン先部3の製造作業では、ペン先部3となる複合材3cは長尺である複合材3cから所定の長さを切断するだけであるので、無駄な複合材片は発生しないものである。
 さらに、ペン先部3は切断した後の複合材3cを折曲した上で、その端部3d、3dを一体とするだけで入力ペン本体2先端の保持部2aの保持される被保持部3eが形成されるので、製造作業における作業効率は向上するものである。
 その結果、迅速且つ正確な入力操作を可能とするペン先部3を、安価且つ容易に製造することができるものである。
 図5において示す1’は、実施例1と同様に、タッチパネルにおいてアイコンの選択等の入力操作を行う入力ペンであり、該入力ペン1’は、入力ペン本体2’の内部にノック部4への打突によって出没自在となる先端に本願発明の実施例2であるペン先部3’を保持してなるレフィール5を装填されるものである。
 さらに、該入力ペン本体2’の内部に出没自在に装填されるレフィール5は、導電性を有し、先端に孔状の保持部5aを穿設してなるレフィール本体5bと、該レフィール本体5b先端に穿設される孔状の保持部5aに保持される本願発明の実施例2のペン先部3’とから構成される(図6参照)。
 そして、上記本願発明の実施例2のペン先部3は、横断面外形状が円形状である柱状の弾性を有する芯材3a’と、該芯材3a’の側周面を被覆する導電繊維よりなる外皮材3b’とからなる複合材3c’を折曲するとともに、その内側に調整部材3f’を挟持させながらその端部3d’、3d’を互いに一体として上記レフィール5の保持部5aに保持される被保持部3e’を形成してなるものである(図7参照)。
 ここで、上記ペン先部3’は、図8において示すように、横断面外形状が円形状である柱状の弾性を有する芯材3a’と、該芯材3a’の側周面を被覆する導電繊維よりなる外皮材3b’とからなる長尺の複合材3c’〔同図(A)参照〕から所定の長さの複合材3c’を切断し〔同図(B)参照〕、
 切断した該複合材3c’を折曲し、その内側に調整部材3f’を挟持させながら〔同図(C)参照〕、
 折曲した該複合材3c’の端部3d’、3d’を互いに一体として被保持部3e’を形成してなるものである〔同図(D)参照〕。
 そこで、該ペン先部3’の被保持部3e’をレフィール5先端の保持部5a内に挿入して保持させることで入力ペン1’となるものである〔同図(E)、(F)参照〕。
 上記入力ペン1’の内部に装填されるレフィール5先端の保持部5aに保持されるペン先部3’は以上の構成を具えるので、ノック部4への打突により入力ペン本体2’先端より該ペン先部3’を突出させた上でタッチパネルに対して入力操作を行う際には、ペン先部3’は芯材3a’に有する弾性によって適度に変形するとともに、該芯材3a’の側周面を被覆する外皮材3b’によってタッチパネルの画面上を円滑に摺動するものである。その結果、入力ペン1’による入力操作を、迅速且つ正確に行うことができるとともに、軽快に行うことができるものである。
 さらに、ペン先部3’を形成する折曲した複合材3c’の内側に挟持される調整部材3f’によりペン先部3’の変形が変化、すなわち複合材3c’の内側に挟持する調整部材3f’を硬くすると芯材3a’の変形量は縮小し、また柔らかくすると芯材3a’の変形量は拡大するものである。その結果、一つの複合材3c’によってペン先部3’をあらゆるタッチパネルの画面に対する最適な入力操作を可能にすることができるものである。
 そして、該ペン先部3’の製造作業では、実施例1と同様に、ペン先部3’となる複合材3c’は長尺である複合材3c’から所定の長さを切断するだけであるので、無駄な複合材片は発生しないものである。
 さらに、ペン先部3’は切断した後の複合材3c’を折曲した上で、その端部3d’、3d’を一体とするだけで入力ペン本体2’内に出没自在に装填されるレフィール5の保持部5aの保持される被保持部3e’は形成されるので、製造作業における作業効率は向上するものである。
 その結果、迅速且つ正確な入力操作を可能とするペン先部3’を、安価且つ容易にの製造することができるものである。
 さらに、折曲して、端部3d’、3d’を互いに一体としてなる複合材3c’の内側に調整部材3f’を挟持させると、ペン先部3’の芯材3a’の変形量は該調整部材3f’の硬軟によって変化するものである。その結果、レフィール5先端の保持部5aに保持するペン先部3’の変形量をタッチパネルの画面に対する入力操作に対応させる必要が生じた場合には、一つの複合材3c’によってあらゆるタッチパネルの画面の入力操作に最適な入力ペン1’のペン先部3’を製造することができるものである。
 図9において示す1”は、タッチパネルにおいてアイコンの選択等の入力操作を行うことができる筆記具である。
 さらに、該筆記具1”は、筆記具本体2”と、該筆記具本体2”の後端に穿設される孔状の保持部2a”に保持されている本願発明の実施例3のペン先部3”とから構成される。
 そして、上記ペン先部3”は、横断面外形状が円形状である柱状の弾性を有する芯材3a”と、該芯材3a”の側周面を被覆する導電繊維よりなる外皮材3b”とからなる複合材3c”を折曲するとともに、その端部3d”、3d”を環状のカシメ材3g”によって加締めることで互いに一体として上記筆記具1”の保持部2”に保持される被保持部3e”を形成してなるものである(図10参照)。
 ここで、上記ペン先部3”は、図11において示すように、横断面外形状が円形状である柱状の弾性を有する芯材3a”と、該芯材3a”の側周面を被覆する導電繊維よりなる外皮材3b”とによって形成される長尺の複合材3c”〔同図(A)参照〕から所定の長さの複合材3c”を切断し〔同図(B)参照〕、
 切断した該複合材3c”を折曲し〔同図(C)参照〕、
 折曲した該複合材3c”の端部3d”、3d”を環状のカシメ材3g”によって加締めることで互いに一体として被保持部3e”を形成してなるものである〔同図(D)参照〕。
 そこで、該ペン先部3”の被保持部3e”を筆記具本体2”後端の保持部2a”内に挿入して保持させてなるものである〔同図(E)、(F)参照〕。
 上記筆記具1”のペン先部3”は以上の構成を具えるので、実施例1及び実施例2と同様に、筆記具1”の筆記具本体2”の後端に保持されるペン先部3”によりタッチパネルに対して入力操作を行う際には、該ペン先部3”は芯材3a”に有する弾性によって適度に変形するとともに、該芯材3a”の側周面を被覆する外皮材3b”によってタッチパネルの画面上を円滑に摺動するものである。その結果、筆記具1”による入力操作を、迅速且つ正確に行うことができるとともに、軽快に行うことができる。
 そして、該ペン先部3”は、カシメ材3gによる加締めによって被保持部3e”も含めてその形状は折曲したままで安定するので、より簡易且つ確実に筆記具1”の後端の保持部2a”に保持させることができる。
 その上、折曲したままのペン先部3”として取り扱うことができるので、破損や消耗に伴うペン先部3”の交換及び筆記具の後端の消しゴムの代替品としての取付を行うこともできるものである。
 また、該ペン先部3”の製造においては、実施例1及び実施例2と同様に、ペン先部3”となる複合材3c”は長尺である複合材3c”から所定の長さを切断するだけであるので、無駄な複合材片は発生しないものである。
 さらに、ペン先部3”は切断した後の複合材3c”を折曲した上で、その端部3d”、3d”を一体として筆記具本体2”の保持部2a”の保持される被保持部3e”が形成されるので、製造作業における作業効率は向上するものである。
 その結果、迅速且つ正確な入力操作を可能とするペン先部3”を、安価且つ容易に製造することができる。
 その上、ペン先部3”、特に該ペン先部3”の被保持部形状は安定するので、製造作業において筆記具本体2”の保持部2a”に対してより簡易且つ確実に保持されるものとなる。その結果、製造作業における作業効率は向上するので、迅速且つ正確な入力操作を可能とするペン先部3”を、安価且つ容易に製造することができるものである。
 1、1’  入力ペン
 1”  筆記具
 2、2’  入力ペン本体
 2a、2a’  保持部
 2”  筆記具本体
 2a”  保持部
 3、3’、3”  ペン先部
 3a、3a’、3a”  芯材
 3b、3b”、3b”  外皮材
 3c、3c’、3c”  複合材
 3d、3d’、3d”  端部
 3e,3e’、3e”  被保持部
 3f’  調整部材
 3g”  カシメ材
 4  ノック部
 5  レフィール
 5a  保持部

Claims (6)

  1.  導電性を有する入力ペン本体又は入力ペン本体内に出没自在に装填され、導電性を有するレフィール先端の保持部に保持され、
     柱状又は管状の弾性を有する芯材と、該芯材の側周面を被覆する導電繊維よりなる外皮材とからなる複合材を折曲するとともに、その端部を互いに一体として上記保持部に保持される被保持部を形成してなる
    ことを特徴とする入力ペンのペン先部。
  2.  折曲するとともに、その端部を互いに一体として上記保持部に保持される被保持部を形成する上記複合材の内側に空隙を形成又は調整部材を挟持させる
    ことを特徴とする請求項1記載の入力ペンのペン先部。
  3.  折曲するとともに、その端部を熱溶着、又は加締められたカシメ材によって互いに一体として上記保持部に保持される被保持部を形成してなる
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の入力ペンのペン先部。
  4.  導電性を有する入力ペン本体又は入力ペン本体内に出没自在に装填され、導電性を有するレフィール先端の保持部に保持されるペン先部を、
     長尺の柱状又は管状の弾性を有する芯材と、該芯材の側周面を被覆する導電繊維よりなる外皮材とからなる複合材から所定の長さの複合材を切断し、
     切断した該複合材を折曲し、
     折曲した該複合材の端部を互いに一体として上記保持部に保持される被保持部を形成する
    ことを特徴とする請求項1記載の入力ペンのペン先部の製造方法。
  5.  切断した該複合材を折曲するとともに、該複合材の内側に空隙を形成又は調整部材を挟持させる
    ことを特徴とする請求項2記載の入力ペンのペン先部の製造方法。
  6.  折曲した該複合材の端部を熱溶着し、又はカシメ材により加締めることによって互いに一体として上記保持部に保持される被保持部を形成する
    ことを特徴とする請求項3記載の入力ペンのペン先部の製造方法。
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