(57)【要約】【課題】静電容量型の入力面から座標情報を入力するための静電容量型の筆ペンにおいて、筆圧に応じて穂先部の繊維の拡がりを容易にコントロールすることができ、使用感を向上する。【解決手段】複数の単繊維が束ねられた導電性を有する筆状の穂先部３を備え、表面抵抗率が１０１０Ω／ｓｑ以下の導電性を有する導電性筆ペンにおいて、前記穂先部３は、先端側から後方側に向かって曲げ強度が大きくなるように形成され、かつ前記穂先部３先端３ａから１ｍｍと２ｍｍと３ｍｍの夫々の位置における曲げ強度の比率が、１：１．４０〜５．００：１．５０〜８．５０の範囲で形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量型の入力面から座標情報を入力するための静電容量型の導電性筆ペンであって、
複数の単繊維が束ねられた導電性を有する筆状の穂先部を備え、表面抵抗率が１０１０Ω／ｓｑ以下の導電性を有する導電性筆ペンにおいて、
前記穂先部は、先端側から後方側に向かって曲げ強度が大きくなるように形成され、かつ前記穂先部先端から１ｍｍと２ｍｍと３ｍｍの夫々の位置における曲げ強度の比率が、１：１．４０〜５．００：１．５０〜８．５０の範囲で形成されていることを特徴とする導電性筆ペン。
【請求項２】
前記穂先部を構成する複数の単繊維は、先端が尖ったテーパ形状の単繊維を含むことを特徴とする請求項１に記載された導電性筆ペン。
【請求項３】
前記穂先部は、その先端から筆軸方向に沿って拡径する拡径部と、前記拡径部の後端から後方側に延びる直胴部とを有し、
前記穂先部の中心部の先端と前記直胴部の先端との間の長さ寸法が、１ｍｍ以上に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された導電性筆ペン。
【請求項４】
前記入力面に対して、０．０５Ｎの荷重をかけて接触させた際、前記穂先部の接触面積が０．７８ｍｍ２以上となるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された導電性筆ペン。
【請求項５】
前記穂先部先端から１ｍｍと２ｍｍと３ｍｍのいずれかの位置に測定子を接触させ、測定子を速度２ｍｍ／秒で５０回上下させた後の前記穂先部の先端部の中心と基底部の中心を結ぶ線と、穂先部の軸線とのなす角度が３０度以内であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された導電性筆ペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性筆ペンに関し、例えば、携帯型情報端末などが備える静電容量型のタッチパネルに座標情報を入力するための静電容量型の導電性筆ペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンやタブレット型ＰＣなどにおいては、その入力装置として例えば静電容量型のタッチパネルが多く用いられている。
この静電容量型のタッチパネルでは、指示体である指先やタッチペンの接触により、所定の静電容量を発生させ、二次元格子状に配列された複数の電極により静電容量の変化を検出してパネル上の座標を特定している。
【０００３】
前記タッチパネルへの指示体として、例えば図形や文字を描く場合には、指先よりも細かい接触面積での入力が可能なタッチペンが便利である。
このタッチペンは、例えば特許文献１に開示されるように、導電性を持つ把持部と、その把持部に電気的に接続する導電性を有するペン先とを備えている。即ち、把持部を持つ人体とペン先とが電気的に導通しているため、ペン先とタッチパネルとの接触部において静電容量の変化を生じさせることができ、パネル上の座標が検出可能となる。
【０００４】
ところで、前記タッチペンにあっては、ペン先が導電性を有し、所定以上の接触面積を確保できるものであれば、その形状に拘わらずタッチパネルへの指示体として使用することができる。そのため、ペン先が筆状であってもよく、その場合、線を描く際に、例えば細い線から太い線、或いは太い線から細い線へと線幅を変化させることも可能であり、ペン先の幅が固定されたタッチペンに比べて、描画や文字の表現力の幅を格段に向上することができる。
【０００５】
前記筆状のペン先を持つタッチペン（導電性筆ペン）については、例えば特許文献２に開示されている。特許文献２に開示されるタッチペンは、本出願人が先に提案したものであり、先端がテーパ状に尖った繊維一本一本に導電性材料を被覆し、それを図９に示すように束ねて形成された穂先部５１と、この穂先部５１を保持する本体軸基材５２とを有している。また、本体軸基材５２は、導電性を有する部材５３で被覆されている。
このような構成のタッチペンによれば、一般的な筆ペンのように用いることができ、タッチパネルからのアナログ的な入力を行うことができるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３９９８９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０８８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２にあっては、図９に示すように穂先部５１の先端を尖らせたタッチペンの開示にとどまり、使用感の向上、具体的には入力時における穂先部５１の拡がり易さ（使用感）を向上するための構成については検討されていなかった。
そのため、前記穂先部５１の先端を尖らせた形状であっても、例えば、穂先部５１の先端部が根元側と同様の腰の強さ（曲がり強度）である場合には、筆圧を強めにしなければ穂先部５１の接触面積が拡がらず、使用感が悪いという課題があった。
一方、穂先部５１の先端よりも根元側の腰の強さ（曲がり強度）が弱い場合には、先端が拡がらずに根元側で折れ、穂先部５１をタッチパネルから離した際に、元の形状に戻り難いという課題があった。
【０００８】
本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、静電容量型の入力面から座標情報を入力するための静電容量型の導電性筆ペンにおいて、わずかな筆圧の変化に応答して、穂先部の接触面積の拡がりを容易に変化させることができ、使用感を向上した導電性筆ペンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した課題を解決するために、本発明に係る導電性筆ペンは、静電容量型の入力面から座標情報を入力するための静電容量型の導電性筆ペンであって、複数の単繊維が束ねられた導電性を有する筆状の穂先部を備え、表面抵抗率が１０１０Ω／ｓｑ以下の導電性を有する導電性筆ペンにおいて、前記穂先部は、先端側から後方側に向かって曲げ強度が大きくなるように形成され、かつ前記穂先部先端から１ｍｍと２ｍｍと３ｍｍの夫々の位置における曲げ強度の比率が、１：１．４０〜５．００：１．５０〜８．５０の範囲で形成されていることに特徴を有する。
【００１０】
このように構成することにより、わずかな筆圧の変化に応答して、容易に穂先部の接触面積を変化させることができるため、使用感を格段に向上することができる。また、所定の曲げ強度比を備えているため、入力面から穂先部を離した際、直ぐさま穂先部の形状を元に戻すことができる。
【００１１】
また、前記穂先部を構成する複数の単繊維は、先端が尖ったテーパ形状の単繊維を含むことが望ましい。
このようにテーパ形状の単繊維を含むことにより、穂先部の先端から筆軸方向に沿って後方側ほど腰の強さ（曲げ強度）を強くすることができ、使用感を向上させることができる。
【００１２】
また、前記穂先部は、その先端から筆軸方向に沿って拡径する拡径部と、前記拡径部の後端から後方側に延びる直胴部とを有し、前記穂先部の中心部の先端と前記直胴部の先端との間の長さ寸法が、１ｍｍ以上に形成されていることが望ましい。即ち、前記拡径部が筆軸方向に１ｍｍ以上の長さに形成されることにより、弱い筆圧であっても（わずかな筆圧の変化に応答して）、容易に穂先部の接触面積を拡げることができ、使用感を向上させることができる。
【００１３】
また、前記入力面に対して、０．０５Ｎの荷重をかけて接触させた際、前記穂先部の接触面積が０．７８ｍｍ２以上となるように形成されていることが望ましい。このようにすることで、弱い筆圧（軽い筆圧）で入力しても検知することが可能となり、静電容量型の入力装置として好適に用いることができる。
【００１４】
また、前記穂先部先端から１ｍｍと２ｍｍと３ｍｍのいずれかの位置に測定子を接触させ、測定子を速度２ｍｍ／秒で５０回上下させた後の前記穂先部の先端部の中心と基底部の中心を結ぶ線と、穂先部の軸線（中心線）とのなす角度が３０度以内であることが望ましい。
上記したように所定の曲げ強度（所定の曲げ強度比）を備えているため、入力面から穂先部を離した際、直ぐさま穂先部の形状を元に戻すことができ、しかも穂先部を５０回上下（５０回往復）させた後にあっても、穂先部の形状を回復させることができ、戻り性が良好な導電性筆ペンを得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、静電容量型の入力面から座標情報を入力するための静電容量型の導電性筆ペンにおいて、わずかな筆圧の変化に応答して、筆圧の大きさに比例して穂先部の接触面積の拡がりを容易に変化させることができ、使用感を向上した導電性筆ペンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明に係る静電容量型の導電性筆ペンの全体を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明に係る静電容量型の導電性筆ペンの穂先部の形状を示す概略図であって、穂先部の側面と穂先部の基底部断面を示す図である。
【図３】図３は、図１の導電性筆ペンの先端を拡大した側面図である。
【図４】図４は、図１の導電性筆ペンが有する穂先部を構成する単繊維（テーパ繊維及び非テーパ繊維）を拡大した側面図である。
【図５】図５は、実施例において、穂先部の曲げ強度を測定するために使用した測定装置を模式的に示す側面図である。
【図６】図６は、図５の測定装置による測定方法を説明するための側面図である。
【図７】図７は、戻り性の測定方法を説明するための穂先部の側面図である。
【図８】図８は、穂先部の先端から軸方向に向かって１ｍｍの位置、２ｍｍの位置、３ｍｍの位置における曲げ強度、強度比、先端部の拡がり状態（接触面積）、戻り性の結果を示す図である。
【図９】図９は、従来の筆状のタッチペンの構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図４に基づき説明する。尚、図１は、本発明に係る導電性筆ペンの全体を示す側面図であり、図２は、本発明に係る静電容量型の導電性筆ペンの穂先部の形状を示す概略図である。また、図３は、図１の導電性筆ペンの先端を拡大した側面図である。また、図４は、図１の導電性筆ペンが有する穂先部を構成する単繊維（テーパ繊維及び非テーパ繊維）を拡大した側面図である。
【００１８】
図１に示す静電容量型の導電性筆ペン１は、例えばスマートフォン、タブレット型の携帯情報端末などが備える静電容量型入力のタッチパネル（入力面）から座標情報を入力するための入力機器である。
この導電性筆ペン１は、作業者が把持する軸部である本体軸２と、本体軸２の先端に取り付けられ、前記タッチパネル（図示せず）に接触させる筆状の穂先部３とを備える。前記本体軸２と穂先部３とは、それぞれ導電性を有しており、また、互いに電気的に導通する状態に連結されている。
【００１９】
この穂先部３は、軟質合成樹脂の単繊維を束ね、係止板４で束後端を固定した状態に形成されており、図１、３に示すように、先端部３ａと、外周面テーパ形状（円錐形状）に形成され、直径が徐々に大きくなるように形成されたテーパ部３ｂと、直径が一定の直胴部３ｃとを備えている。
ところで、この穂先部３は、図２（ａ）に示すように、穂先部３の基底部３ｄの断面が円形であって、先端部３ａ側が曲面形状に形成された穂先部３、（ｂ）に示すように全体が円錐形状に形成されている穂先部３、（ｃ）に示すように全体が円柱状（先端部３ａには面取り部３ｅが形成されている）に形成されている穂先部３、（ｄ）に示すように全体が断面矩形状の柱状に形成されている穂先部３であっても良い。
但し、筆圧の大きさに比例して、容易に穂先部の接触面積を変化させる点を考慮すると、前記図１、図２（ａ），（ｂ）に示すような、その先端部３ａから筆軸方向に沿って直径が徐々に広がるテーパ形状あるいは曲面形状の拡径部３ｂを有する穂先部３の形状であることが望ましい。
【００２０】
この穂先部３を構成する単繊維の素材として、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ナイロン６，ナイロン６１０、ナイロン６１２等のポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂、ポリビニル系樹脂が用いられている。
この単繊維としては、直径が０．０１５ｍｍ〜０．２５ｍｍ程度のものが適度な弾力が得られると共に、曲がりや折れなどの抑制効果も有しており、筆ペンの穂先として好適に利用することができる。このように適度な弾力を備えているため、入力面から穂先部を離した際、直ぐさま穂先部の形状を元に戻すことができる。
【００２１】
また、穂先部３を構成する単繊維の本数は、適宜設定することができるが、通常１００本〜５０００本程度のものを好適に利用することができる。本数が多いと穂先部３の直径が大きくなり、細い線が描くことができず、一方、本数が少ないと穂先部３の直径が小さくなり、太い線が描くことができないため、１００本〜５０００本程度が好ましい。
【００２２】
この穂先部３を構成する各単繊維３０としては、図４で拡大した模式図で示すように、先端が尖らずに端面３１ａを有する非テーパ繊維３１、あるいは先端がテーパ状に尖ったテーパ部３２ａを有するテーパ繊維３２が用いられる。
尚、非テーパ繊維３１は、直径が０．０１５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下の範囲で形成されている。また、前記テーパ繊維３２は、直胴部３２ｃの直径が０．０１５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下の範囲で形成されている。そしてまた、前記テーパ繊維３２の先端部３２ｂの直径は、前記直胴部３２ｃの直径よりも小さく、かつ０．０５ｍｍよりも小さく形成されている。また、前記テーパ繊維３２のテーパ部３２ａは、先端部３２ｂから少なくとも１ｍｍ以上の長さＡに形成されている。
【００２３】
前記穂先部３は、非テーパ繊維３１のみ、あるいはテーパ繊維３２のみ、また非テーパ繊維３１及びテーパ繊維３２を混在させて形成される。
但し、前記穂先部３にテーパ繊維３２を多く含むことにより、図３に示す穂先部３の先端部３ａからテーパ部３ｂ、さらには直胴部３ｃにかけて後方側に行くほど腰の強さ（曲げ強度）を強くすることができ、使用感を向上させることができる。
そのため、前記穂先部３には、前記テーパ繊維３２の本数が少なくとも全体の５０％以上含まれているのが好ましい。
【００２４】
また、穂先部３は、図３に示すように穂先部３の先端部３ａから軸方向に沿って（後方側に向かって）１ｍｍの位置、２ｍｍの位置、３ｍｍの位置において、腰の強さ（曲げ強度）が順次大きく、かつ前記１ｍｍの位置の曲げ強度を１とした場合、前記２ｍｍの位置の曲げ強度は１．４０〜５．００、前記３ｍｍの位置の曲げ強度は１．５０〜８．５０の強度比率になるように形成されている。ここで、腰の強さ（曲げ強度）は、実施例に示す測定方法によって測定される強度をいう。
そして、穂先部３を前記曲げ強度比に形成するには、穂先部３における単繊維の材質、単繊維の直径、非テーパ繊維とテーパ繊維の混合割合、テーパ繊維のテーパ部の長さ寸法、単繊維の本数、穂先部の形状、穂先部の直径、長さ寸法を設定することにより行われる。
【００２５】
前記曲げ強度比で腰の強さ（曲げ強度）が設定されることにより、筆圧に応じて穂先部３の接触面積を容易に拡げることができ、また、タッチパネル（入力面）から穂先部３を離した際、直ぐさま穂先部３の形状を元に戻すことができる（直ぐさま穂先部３の形状を回復させることができる）。
【００２６】
加えて、穂先部３を構成する各単繊維３０には、導電性材料がコーティングされることにより、それぞれ導電膜が形成されている。
尚、この導電膜は、筆全体として一定の導電性が発現するために形成されるものであるため、穂先部３を構成する全ての単繊維に導電膜を形成する必要はなく、所定の本数の単繊維に導電膜が形成されていても良い。また、穂先部３が非テーパ繊維３１及びテーパ繊維３２を混在して形成されている場合には、導電膜を形成した非テーパ繊維３１と導電膜が形成されていないテーパ繊維３２とを混在させ、あるいは導電膜が形成されていない非テーパ繊維３１と導電膜を形成したテーパ繊維３２とを混在させても良い。
【００２７】
前記穂先部３を構成する各単繊維にコーティングされる導電性材料としては、望ましくはその分子構造に複素環式化合物または芳香族炭化水素を有する導電性ポリマーが用いられ、例えば、前記導電性ポリマーとして、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリイソチアナフテンもしくはポリアセンが利用される。
具体的には、穂先部３を構成する各単繊維３０に、前記ポリピロール、ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリイソチアナフテンもしくはポリアセンによる導電性ポリマーをコーティングすることにより、各単繊維３０の表面に１００μｍ以下の導電膜を形成することができる。
【００２８】
この導電性ポリマーをコーティングする方法としては、被導電処理材をモノマー含有処理液中に浸漬し、その表面に導電性ポリマーを重合させる方法やバインダー中に分散させた導電性ポリマーを塗布する方法などが挙げられる。
このような方法で形成される、各単繊維３０の表面の導電膜の表面抵抗率は、前記導電膜の膜厚等を調整することで、１０１０Ω／ｓｑ以下に設定されている。このように各単繊維３０の表面の導電膜の表面抵抗率を１０１０Ω／ｓｑ以下に設定することにより、静電容量型入力のタッチパネルによって検出され、座標情報を入力するための入力機器として用いることができる。
【００２９】
また、導電性を有する単繊維３０は、前記したような導電性材料をコーティングすることによって形成された導電膜を有する単繊維に限られず、例えば、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブ、金属粒子などを分散させた樹脂溶液や溶融した樹脂などから作成された、いわゆる導電性材料を練り込んで作成した導電性繊維を用いることもできる。
また、合成樹脂（単繊維）に硫化銅を化学結合させた導電性繊維、あるいは銀や銅などを合成樹脂（単繊維）にメッキした導電性繊維等、いわゆる導電性材料で表面を被覆して形成した導電性繊維を用いることもできる。
【００３０】
また、前記入力面に対して、０．０５Ｎの荷重をかけて穂先部３を接触させた際、前記穂先部の接触面積が０．７８ｍｍ２以上となるように設定される。
このようにすることで、弱い筆圧であってもタッチパネルでの座標検出が可能な接触面積が確保できるように構成されている。
【００３１】
また、０．０５Ｎの荷重をかけて穂先部３を入力面に接触させた際、前記穂先部３の接触面積が０．７８ｍｍ２以上となるように設定するには、前記穂先部３が、図１、図３に示すように、穂先部３の基底部３ｄの断面が円形であって、先端部３ａからテーパ形状に形成された（テーパ部３ｂを有する）穂先部３、図２（ａ）に示すように穂先部３の基底部３ｄの断面が円形であって、先端部３ａから曲面形状に形成された（曲面形状部３ｂを有する）穂先部３、図２（ｂ）に示すように全体が円錐形状（テーパ形状）に形成されている穂先部３であることが望ましい。
即ち、その先端から筆軸方向に沿って、径が拡がる拡径部３ｂ（テーパ形状部、曲面形状部）を有していることが好ましい。
【００３２】
更に、図３に示すように、前記穂先部の中心部の先端部３ａと前記直胴部３ｃの先端（テーパ部３ｂの後端）との間の長さ寸法（テーパ部３ｂの長さ寸法Ｌ３）が、１ｍｍ以上に形成されていることにより、弱い力（０．０５Ｎの荷重）によっても穂先部のテーパ部３ｂを十分に変形させることができ、穂先部３の接触面積を増加させることができる。
尚、図２（ａ）に示すように、曲面形状部３ｂの長さ寸法Ｌ３が、１ｍｍ以上に形成されても良い。即ち、その先端から筆軸方向に沿って、径が拡がる拡径部３ｂ（テーパ形状部、曲面形状部）の長さ寸法が、１ｍｍ以上に形成されていることが好ましい。
【００３３】
また、前記本体軸２は、その表面に導電性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、カーボンブラックや金属微粒子などを配合した合成樹脂軸や、前記合成樹脂軸表面にめっきを施したもの、若しくは全体が導電性金属により形成されたものなどを用いることができる。或いは、例えば合成樹脂性の軸からなる非導電性の軸体の表面に、前記したような導電性ポリマーで被膜してもよい。即ち、そのように本体軸２を形成することにより、本体軸２に導電性を持たせることができる。
【００３４】
この静電容量型の導電性筆ペン１によれば、穂先部３において、少なくとも先端から筆軸に沿って３ｍｍの位置までの間において、先端側よりも後方側の腰の強さ（曲げ強度）が大きくなるように形成される。
それにより、弱い筆圧であっても、座標検出に必要な接触面積で穂先部３を拡げることができ、また、筆圧の強さに比例して、容易に穂先部３の拡がる面積（接触面積）を変化させることができるため、使用感を格段に向上させることができる。また、タッチパネルから穂先部３を離した際、直ぐさま穂先部３の形状を元に戻すことができる（元の形状に回復させることができる）。
【００３５】
尚、前記実施の形態においては、図３に示したように、穂先部３において先端部３ａから軸方向に沿って、少なくとも３ｍｍの位置までは、径が拡がるテーパ部３ｂとしたが、本発明に係る筆ペン１にあっては、それに限定されるものではない。例えば、先端部３ａから軸方向に沿って、少なくとも１ｍｍの位置までをテーパ部３ｂに形成し、それより後方側は直胴部３ｃに形成してもよい。
【実施例】
【００３６】
本発明に係る筆ペンについて、実施例に基づき更に説明する。本実施例では、前記実施の形態に示した構成を含め、複数の構成の穂先部を被測定体として用い、本発明に係る導電性筆ペンについて検証した。
前記実施の形態において図３に示したように穂先部の先端から軸方向に向かって１ｍｍの位置、２ｍｍの位置、３ｍｍの位置における曲げ強度の強度比を求めると共に、先端部の拡がり状態、穂先部の形状を回復させる戻り性及び使用感について検証した。
【００３７】
先ず、前記各位置における曲げ強度を求める上で、被測定体とする複数種の穂先部に対して曲げ強度の測定を行った。
この測定には、図５に模式的に示す測定装置を用いた。この測定装置について説明する。
図５に示す測定装置は、基台２０上に立設された昇降機構であるスタンド部２１を備える。このスタンド部２１には、上下に直線状に延びる溝部２１ａが形成され、溝部２１ａに沿ってネジ機構などによってスライダ２２が昇降移動可能に設けられている。この昇降機構としては、ＩＭＡＤＡ社製ＭＸ−５００Ｎを用いることができる。
【００３８】
また、前記スライダ２２には測定子２５に加わる荷重を測定する荷重計２６が取り付けられている。この荷重計２６としては、ＩＭＡＤＡ社製ＭＯＤＬ  ＤＳ２−２Ｎを用いることができる。
【００３９】
図示するように荷重計２６の測定子２５は、その先端が側方（水平方向）に突出するように配置され、荷重測定前において、図６（ａ）に示すように、前記測定子２５の先端面２５ａの下方に被測定体である穂先部４０の先端部４０ａが位置するように穂先部４０が配置されている。
【００４０】
より詳しくは、固定治具２８は、水平方向に移動可能に構成され、穂先部４０の初期位置を変更することができるように構成されている。尚、この固定治具２８の垂直方向は固定され、移動しないように構成されている。
一方、荷重計２６の測定子２５は、垂直方向に移動可能に構成され、水平方向に移動しないように構成されている。
そして、前記固定治具２８を水平方向に移動させることにより、穂先部４０の先端部４０ａから軸方向に沿って所定距離ｄ（１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍのいずれか）の位置の直上に測定子２５の先端面２５ａが位置するようになされ、その配置が初期位置とされる。
【００４１】
このような構成の測定装置において、穂先部４０の曲げ強度の測定を行う場合、先ず図６（ａ）に示す初期位置の状態からスライダ２２と共に荷重計２６が下降される。
これにより荷重計２６の測定子２５が下降し、図６（ｂ）に示すように穂先部４０の先端側に対し測定子２５が上側から接触し、前記穂先部４０の先端側を押し曲げる状態となる。また、測定子２５の先端面２５ａには、穂先部４０の先端側が押し付けられる。
この状態において、測定子２５には水平方向の所定荷重Ｆが作用し、荷重計２６の表示窓２６ａに荷重測定値が表示される。この測定値の最大値を曲げ強度の値とする。
さらに荷重計２６が下降すると、図６（ｃ）に示すように穂先部４０は測定子２５から離れた状態となされる。
【００４２】
次に、先端部の拡がり状態の測定について説明する。
この先端部の拡がり状態の測定は、まず重量計の上に紙を置き、この紙に滲み難く、かつかすれ難いインクを穂先部（筆）に十分含ませる。そして、インクの付いた穂先部（筆）を重量計の上の前記紙に軽くのせる。重量計が０．０５Ｎとなるまで穂先部（筆）に荷重をかける。その後、インクのついた部分のみ紙を切り取り、その重量を計測し、あらかじめ面積が分かっているインク付き紙の重さと比較して、接触面積を算出する。
具体的には、予め、例えば１ｃｍ２の面積を有する紙にインクを付け、その重さを測定する。続いて、前記０．０５Ｎの荷重を作用させたときの切り取られたインクのついた部分の紙の重さを測定する。
そして、前記インクのついた部分の紙の重さと、前記インクのついた１ｃｍ２の面積を有する紙の重さとを比較することによって、切り取られたインクのついた部分の紙の面積、即ち接触面積を算出する。
【００４３】
また、穂先部の形状を回復させる戻り性の測定方法について説明する。
穂先部の形状を回復させる戻り性は、繰り返し使用した際の穂先部３の復元性、穂先部３の形状の回復性を検証するものであり、図５に模式的に示す測定装置を用いて行った。
即ち、荷重計２６の測定子２５が下降し、図６（ｂ）に示すように穂先部４０の先端側に対し測定子２５が上側から接触し、前記穂先部４０の先端側を押し曲げ、図６（ｃ）に示すように穂先部４０の下側の位置まで移動する。そして次に、荷重計２６の測定子２５が上昇し、穂先部４０の先端側を押し曲げ、穂先部４０の上側の位置まで移動する。
この測定子２５を２ｍｍ／秒の速度で、下降、上昇を１回とし、連続して５０回（５０往復）行った後の穂先部４０の変形度合いを測定した。
【００４４】
具体的には、前記固定治具２８を水平方向に移動させることにより、穂先部４０の先端部４０ａから軸方向に沿って所定距離ｄ（３ｍｍ）の位置に測定子２５の先端面２５ａが位置するようになされ、その配置が初期位置とされる。
そして、測定子２５の下降、上昇を速度２ｍｍ／秒で、連続して５０回（５０往復）行い、測定子２５に接触しない状態で（荷重が加わらない状態で）、図７に示すように穂先部４０の先端部４０ａの中心と穂先部４０の基底部４０ｄの中心を結ぶ線と、穂先部４０の軸線（中心線）とのなす角度θを測定した。尚、図７中、符号４０ｂは穂先部４０のテーパ部、符号４０ｄは穂先部４０の直胴部である。
この測定に角度が３０度以内の変形であれば、戻り性が良好とし、３０度を超える場合には戻り性が不良とした。
【００４５】
（実施例１）
穂先部（単繊維）の素材として、直径０．１５ｍｍのポリブチレンテレフタレートを用い、先端から１ｍｍの長さＡのテーパ部が形成されたテーパ繊維を、非テーパ繊維を混在させることなく、１００％用いた。
また、各単繊維には導電性ポリマーが１μｍコーティングされ、この単繊維を３０００本束ね、図３に示すような、先端部３ａと、外周面がテーパ形状（円錐形状）に形成された、直径が徐々に大きくなるテーパ部３ｂと、直径が一定の直胴部３ｃとを有する穂先部３を形成した。
この穂先部３の基底部３ｄの直径を８ｍｍ、全長Ｌ１を３５ｍｍ、直胴部３ｃの長さＬ２を２５ｍｍ、テーパ部３ｂの長さＬ３を１０ｍｍとした穂先部３を形成した。
そして、前記した測定装置を用いて、穂先部の先端から軸方向に向かって１ｍｍの位置、２ｍｍの位置、３ｍｍの位置における曲げ強度を測定し、更に曲げ強度比を求め、そのときの先端部の拡がり状態（接触面積）、穂先部の形状を回復させる戻り性及び使用感について検証した。その結果を図８に示す。
【００４６】
（実施例２）
図２（ａ）に示すように、穂先部３の基底部３ｄの断面が円形であって、先端部側が曲面形状に形成された穂先部３を用いた。この穂先部３の基底部３ｄの直径を８ｍｍ、全長Ｌ１を３５ｍｍ、直胴部３ｃの長さＬ２を２５ｍｍ、曲面形状部３ｂの長さＬ３を１０ｍｍとした。これ以外の条件は実施例１と同一条件とした。そして、実施例１と同様に曲げ強度を測定し、更に曲げ強度比を求め、そのときの先端部の拡がり状態（接触面積）、穂先部の形状を回復させる戻り性及び使用感について検証した。その結果を図８に示す。
【００４７】
（実施例３）
図２（ｂ）に示すように、全体が円錐形状に形成されている穂先部３を用いた。この穂先部３の基底部３ｄの直径を８ｍｍ、全長Ｌ１を３５ｍｍとした。これ以外の条件は実施例１と同一条件とした。そして、実施例１と同様に曲げ強度を測定し、更に曲げ強度比を求め、そのときの先端部の拡がり状態（接触面積）、穂先部の形状を回復させる戻り性及び使用感について検証した。その結果を図８に示す。
【００４８】
（実施例４）
図２（ｃ）に示すように、全体が円柱状に形成されている穂先部３を用いた。この穂先部３の基底部の直径を８ｍｍ、全長Ｌ１を３５ｍｍとした。また、先端の面取り部３ｅの長さＬ３を１ｍｍとし、Ｌ２を３４ｍｍとした。
これ以外の条件は実施例１と同一条件とした。そして、実施例１と同様に曲げ強度を測定し、更に曲げ強度比を求め、そのときの先端部の拡がり状態（接触面積）、穂先部の形状を回復させる戻り性及び使用感について検証した。その結果を図８に示す。
【００４９】
（実施例５）
図２（ａ）に示すように、穂先部３の基底部３ｄの断面が円形であって、先端部側が曲面形状に形成された穂先部３を用いた。この穂先部３の基底部３ｄの直径を３ｍｍ、全長Ｌ１を１５ｍｍ、直胴部３ｃの長さＬ２を１０ｍｍ、曲面形状部３ｂの長さを５ｍｍに形成され、また直径０．２５ｍｍのテーパ繊維を３０％、直径０．１０ｍｍのテーパ繊維を７０％混在させた。直径０．２５ｍｍのテーパ繊維は先端から８ｍｍ、及び直径０．１０ｍｍのテーパ繊維は先端から５ｍｍの長さＡのテーパ部３２ａが形成された繊維を用いた。
これ以外の条件は実施例２と同一条件とした。そして、同様に曲げ強度を測定し、更に曲げ強度比を求め、そのときの先端部の拡がり状態（接触面積）、穂先部の形状を回復させる戻り性及び使用感について検証した。その結果を図８に示す。
【００５０】
（実施例６）
実施例３における穂先部３の基底部直径を１０ｍｍ、全長Ｌ１を４０ｍｍと変更し、また直径０．１０ｍｍのテーパ繊維を４５％、直径０．０５ｍｍのテーパ繊維を５５％混在させた穂先部に変更した。直径０．１０ｍｍのテーパ繊維及び直径０．０５ｍｍのテーパ繊維は、先端から３ｍｍの長さＡのテーパ部３２ａが形成された繊維を用いた。
これ以外の条件は実施例３と同一条件とした。そして、実施例３と同様に曲げ強度を測定し、更に曲げ強度比を求め、そのときの先端部の拡がり状態（接触面積）、穂先部の形状を回復させる戻り性及び使用感について検証した。その結果を図８に示す。
【００５１】
（実施例７）
実施例４における穂先部３の基底部３ｄの直径を５ｍｍに変更し、また直径０．０７ｍｍのテーパ繊維を５０％、直径０．０７ｍｍの非テーパ繊維を５０％混在させた穂先部に変更した。直径０．０７ｍｍのテーパ繊維は、先端から３ｍｍの長さＡのテーパ部３２ａが形成された繊維を用いた。
これ以外の条件は実施例４と同一条件とした。そして、実施例４と同様に曲げ強度を測定し、更に曲げ強度比を求め、そのときの先端部の拡がり状態（接触面積）、穂先部の形状を回復させる戻り性及び使用感について検証した。その結果を図８に示す。
【００５２】
（比較例１）
穂先部（単繊維）の素材として、直径０．０７ｍｍのポリブチレンテレフタレートを用い、先端から１０ｍｍの長さＡのテーパ部３２ａが形成されたテーパ繊維を、非テーパ繊維を混在させることなく、１００％用いた。
各単繊維に１μｍの厚さで導電性ポリマーをコーティングしたものを用いた。また、この単繊維を５００本束ね、図２（ｄ）に示すような、断面矩形状の柱状に形成されている穂先部を形成した。この穂先部３の基底部３ｄの幅（縦、横）が８ｍｍ×１ｍｍ、全長Ｌ１を３５ｍｍとした穂先部３を形成した。
そして、実施例１と同様に、前記した測定装置を用いて、穂先部の先端から軸方向に向かって１ｍｍの位置、２ｍｍの位置、３ｍｍの位置における曲げ強度を測定し、更に曲げ強度比を求め、そのときの先端部の拡がり状態（接触面積）、穂先部の形状を回復させる戻り性及び使用感について検証した。その結果を図８に示す。
【００５３】
（比較例２）
実施例６における、５５％混在させた直径０．０５ｍｍのテーパ単繊維の代わりに、直径０．１０ｍｍの非テーパ単繊維を用いた以外、実施例６と同一の条件の穂先部を用いた。
そして、実施例６と同様に曲げ強度を測定し、更に曲げ強度比を求め、そのときの先端部の拡がり状態（接触面積）、穂先部の形状を回復させる戻り性及び使用感について検証した。その結果を図８に示す。
【００５４】
（比較例３）
実施例４における、直径０．１５ｍｍのテーパ繊維１００％の代わりに、直径０．２８ｍｍのテーパ繊維５０％、直径０．１５ｍｍのテーパ繊維５０％を混在した穂先部を用いた。直径０．１５ｍｍのテーパ繊維及び直径０．２８ｍｍのテーパ繊維は、先端から５ｍｍの長さＡのテーパ部３２ａが形成され、これ以外、実施例４と同一の条件の穂先部を用いた。
そして、実施例４と同様に曲げ強度を測定し、更に曲げ強度比を求め、そのときの先端部の拡がり状態（接触面積）、穂先部の形状を回復させる戻り性及び使用感について検証した。その結果を図８に示す。
【００５５】
（比較例４）
実施例１における、直径０．１５ｍｍのテーパ繊維１００％の代わりに、直径０．０５ｍｍのテーパ繊維５０％、直径０．０１ｍｍの非テーパ単繊維５０％を混在した穂先部を用いた。直径０．０５ｍｍのテーパ繊維は、先端から３ｍｍの長さＡのテーパ部３２ａが形成され、これ以外、実施例１と同一の条件の穂先部を用いた。
そして、実施例１と同様に曲げ強度を測定し、更に曲げ強度比を求め、そのときの先端部の拡がり状態（接触面積）、穂先部の形状を回復させる戻り性及び使用感について検証した。その結果を図８に示す。
【００５６】
実施例１〜７においては、使用者の力の加減にて筆の毛先が容易に拡がり、毛先の拡がり具合が調整でき、使用感は良好であった。
【００５７】
また、比較例１は、各位置の曲げ強度が近似しているため、毛先の拡がりを調整するのが困難であり、使用感は悪かった。また、０．０５Ｎの荷重をかけて接触させた際、前記穂先部の接触面積が０．７８ｍｍ２以下となり、静電容量型のタッチパネルの入力機器として適した物でなかった。
また、比較例２は、先端から２ｍｍ以降で急激に曲げ強度が強くなり、毛先が拡がり難く、使用感は悪かった。
更に、比較例３は、各位置の曲げ強度が近似しているため、毛先の拡がりを調整し難く、使用感は悪かった。
更に、比較例４は、各位置の曲げ強度が近似しているため毛先の拡がりが調製し難く、かつ繊維径が細く曲げに耐えられず戻り性が悪かった。
【００５８】
以上からして、図８の実施例１〜７の強度比に示されるように、前記穂先部は、先端側から後方側に向かって曲げ強度が大きくなるように形成され、かつ前記穂先部先端から１ｍｍと２ｍｍと３ｍｍの夫々の位置における曲げ強度の比率が、１：１．４０〜５．００：１．５０〜８．５０の範囲で形成されていることによって、使用感が良好になることが判明した。
しかも、図８に示すように、実施例１〜７の接触面積は、０．０５Ｎの荷重をかけて接触させた際、前記穂先部の接触面積が０．７８ｍｍ２以上となるため、静電容量型のタッチパネルの入力機器として用いることができる。
更に、図８に示すように、実施例１〜７の戻り性は、穂先部に接触させた測定子を５０回上下させた後にあっても、３０度の範囲内で穂先部の形状を回復させることができ、使用感が良好になることが判明した。
【符号の説明】
【００５９】
１          筆ペン
２          本体軸
３          穂先部
３ａ        先端部
３ｂ        テーパ部、曲面形状部（径拡部）
３ｃ        直胴部
３ｄ        基底部
４          係止板
３０        単繊維
３１        非テーパ繊維
３２        テーパ繊維
３２ａ      テーパ繊維のテーパ部
Ａ          テーパ繊維のテーパ部の長さ寸法
Ｌ１        穂先部長さ寸法
Ｌ２        直胴部長さ寸法
Ｌ３        テーパ部、曲面形状部（径拡部）長さ寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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