(57)【要約】【課題】自由な外観の色、素材配置、デザインが実現するとともに、タッチペンの本体が電子機器の外部コネクタの金属端子等に不用意に接触してもショート、電子機器の故障原因とならない静電容量方式タッチパネル用タッチペンの提供を目的とする。【解決手段】導電性材料製のペン芯先端部２と電気的に導通する導電性材料製のペン芯軸部３の外側が絶縁性材料製のペン本体部１１で覆われる構造を持つ。タッチペン使用者の持ち手との静電容量結合を保つ為には、ペン本体部１１とペン芯軸部３との間は、比誘電率の低い空気層の空隙がない構造にすることが望ましい。また、タッチペン使用者の持ち手とペン芯軸部３との間で静電容量結合するので、少なくとも持ち手の触れる範囲の部分にはペン本体部１１内にペン芯軸部３が存在していることが必要である。【選択図】図１
2014102531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料製のペン芯軸部の外側を空隙なく絶縁性材料製のペン本体部で覆い、ペン本体部の全長の少なくとも持ち手の触れる範囲は導電性材料製のペン芯軸部が占有している構成の静電容量方式タッチパネル用タッチペン。
【請求項２】
導電性材料製のペン芯軸部の外側を絶縁性材料製のペン本体部で覆った、静電容量方式タッチパネル用タッチペン。
【請求項３】
導電性材料製のペン芯軸部の外側およびペン芯先端部を除くテーパー部分を絶縁性材料製のペン本体部で覆った、静電容量方式タッチパネル用タッチペン。
【請求項４】
導電性材料製のペン芯軸部の外側を絶縁性材料製のペン本体部で覆い、ペン芯軸部の中心に設けた中空部内に収容されるペン本体伸縮部と、ペン本体伸縮部内にペン芯軸伸縮部を持ち、伸縮する時にも導電性材料性製のペン芯軸部およびペン芯軸伸縮部を外部に露出させない構造を持った、静電容量方式タッチパネル用タッチペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、携帯端末、電子機器などの静電容量方式タッチパネル用タッチペンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、音楽プレーヤ、ゲーム機、携帯端末、情報端末、パソコン、テレビなどの電子機器に、指で触れることにより、座標入力、キーメニュー選択操作、表示画像の切換え、スクロール、回転、拡大、縮小の指示ができる専用の入力用タッチパネル、タッチパッドもしくはディスプレイと一体化されたタッチスクリーンが採用されている。
【０００３】
また、指、マウス、トラックボールなどよりもより細かく正確な入力選択操作、文字、サイン、イラストなどの筆記入力に適し、またディスプレイと一体化されたタッチスクリーンの画面を指紋で汚すことの少ないタッチペンもゲーム機、携帯端末、情報端末では広く使われている。
【０００４】
一方、携帯電話、携帯端末、音楽プレーヤではディスプレイと一体化されたタッチスクリーン上の表示画像との連係動作による指での軽い入力圧力操作が好まれるため、タッチパネルとして主要な方式である感圧抵抗膜方式、電磁誘導方式、静電容量方式の中でも特に静電容量方式が多く採用されている。
【０００５】
静電容量方式のタッチパネルにおいては指と同様の軽い入力圧力でより細かく正確な入力操作、文字、サイン、イラストなどの筆記入力に適したタッチペンが利用されている。
【０００６】
静電容量方式ではタッチパネルに対して使用者の指と同様の導電性を持つ材料で作られたタッチペンとして、使用者の手に把持される導電性材料製のペン本体部とその本体と電気的に導通された導電性材料製のペン芯先端部を備えたものが提案されている。ペン芯先端部はゴムに導電性のカーボンの粉末またはカーボンの繊維または金属の粉末または金属の繊維などを配合した複合材料を用いた例がある。
【０００７】
従来、この種のタッチペンとしては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがあった。
図７および図８は前記特許文献１に記載された従来の静電容量方式タッチパネル用タッチペンを示している。
【０００８】
図７および図８において、ペン本体部１およびペン芯先端部２は導電性材料で作られており、ペン芯先端部２はゴムに導電性カーボンの粉末または金属の粉末または金属の繊維などを配合した複合材料より構成されている。
【０００９】
また、特許文献２に記載されているように、導電性材料製のペン芯先端部と電気的に導通する導通部を使用者の手に把持されるペン本体部の外周に備えるタッチペンの例がある。
【００１０】
また、特許文献３記載されているように、複数本の導電性繊維により筆形に形成したペン芯先端部を備えるタッチペンの例がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−１６１７９５号公報
【特許文献２】特開平１０−１７１５８０号公報
【特許文献３】特開２０１０−３９６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記従来の構成では、静電容量方式タッチパネル用タッチペンは、ペン本体部またはペン本体部の外周部に導電部を備えなければならず、この導電部は、金属、導電性繊維、金属の粉末、金属の繊維、カーボンの粉末、カーボンの繊維を含んだゴムまたは樹脂を用いるため、そのペン本体部に対して、自由な外観の色、素材配置、デザインができない課題があった。
また、導電性材料製のペン本体部またはペン本体部の外周に備わる導通部が、電子機器の外部端子コネクタの金属端子、充電用コネクタの金属端子、電源プラグの金属端子、電源コンセントの金属端子などに不用意に接触してショート、電子機器の故障原因となる課題があった。
【００１３】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、自由な外観の色、素材配置、デザインの静電容量方式タッチパネル用タッチペンを実現するとともに、タッチペンの本体が電子機器の外部コネクタの金属端子、充電用コネクタの金属端子、電源プラグの金属端子、電源コンセントの金属端子などに不用意に接触してもショート、電子機器の故障原因とならない安全な静電容量方式タッチパネル用タッチペンを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記従来の課題を解決するため、本発明の静電容量方式タッチパネル用タッチペンは、導電性材料製のペン芯先端部およびペン芯軸部と、ペン芯軸部の外周を覆う電気的な導通のない絶縁性材料製のペン本体部からなり、ペン芯軸部の外周に重ねて空隙なく絶縁性材料製のペン本体部においては、ペン本体部の全長の少なくとも使用者のタッチペンの持ち手の触れる範囲の内部は導電性材料製のペン芯軸部が占有する構成とする。
【００１５】
本発明のタッチペンのペン芯先端部を静電容量方式タッチパネルの表面に接触させると、タッチパネル内の検出電極とペン芯先端部とが第一の静電容量結合を行ない、更にペン芯先端部と電気的に導通するペン芯軸部が、その外周を覆う絶縁性材料製のペン本体部を挟んで、使用者のタッチペンの持ち手との間に第二の静電容量結合を行うことで、タッチペンのタッチパネルへの接触検出が行なわれる。
【００１６】
ペン芯軸部の外周を覆うペン本体部の材質はその外観の色、素材配置、デザインを自由に行なうことが可能で絶縁耐電圧の高い合成樹脂などの安価で一般的な絶縁性材料を用い、タッチペンの本体が電子機器の外部コネクタの金属端子、充電用コネクタの金属端子、電源プラグの金属端子、電源コンセントの金属端子などに不用意に接触してもショート、電子機器の故障原因とならない安全な静電容量方式タッチパネル用タッチペンを実現できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、自由な外観の色、素材配置、デザインの静電容量方式タッチパネル用タッチペンを実現するとともに、タッチペンの本体部が電子機器の外部コネクタの金属端子、充電用コネクタの金属端子、電源プラグの金属端子、電源コンセントの金属端子などに不用意に接触してもショート、電子機器の故障原因とならない静電容量方式タッチパネル用タッチペンを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１の静電容量方式タッチパネル用タッチペンの断面図
【図２】本発明の実施の形態１の静電容量方式タッチパネル用タッチペンの断面と使用状態を示す図
【図３】本発明の実施の形態２の静電容量方式タッチパネル用タッチペンの断面図
【図４】本発明の実施の形態２の静電容量方式タッチパネル用タッチペンの断面図
【図５】本発明の実施の形態３の静電容量方式タッチパネル用タッチペンの断面図
【図６】本発明の実施の形態４の静電容量方式タッチパネル用タッチペンの断面図
【図７】従来の静電容量方式タッチパネル用タッチペンの外観図
【図８】従来の静電容量方式タッチパネル用タッチペンの部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における静電容量方式タッチパネル用タッチペンの断面図である。導電性材料製のペン芯先端部２と電気的に導通する導電性材料製のペン芯軸部３の外側が絶縁性材料製のペン本体部１１で覆われる構造を持つ。
ペン芯先端部２は、金属、導電繊維、金属の繊維、金属の粉末、カーボンの粉末、カーボンの繊維を含んだゴム、樹脂のいずれかで全て又は一部含むように作られ、またペン芯先端部２の表面には、タッチバネルの表面を傷付けにくい潤滑性皮膜または筆記時にタッチパネルとペン芯先端部とが衝突する音を軽減する緩衝性皮膜または筆記時に軽い抵抗感を与える摩擦抵抗性皮膜を設けても良い。これらの皮膜はタッチパネルとペン芯先端部との静電容量結合に影響を与えない１ｍｍ以下の絶縁性材料であっても良く、タッチペン外観デザインを考慮した着色デザインがされていても良い。
ペン芯先端部２とペン芯軸部３とは電気的に導通する嵌合または接触構造である以外に、金属製ネジまたは金属製軸または金属製バネで中継されても良く、また、ペン芯先端部２とペン芯軸部３とは同一材料で一体品として成型されても良い。
ペン本体部１１の厚さはペン芯軸部３の半径方向に対して３ｍｍ以下にすることで、タッチペン使用者の持ち手とペン芯軸部３との間で静電容量結合し、タッチペンのタッチパネルへの接触検出を行なわせることができる。
タッチペン使用者の持ち手との静電容量結合を保つ為には、ペン本体部１１とペン芯軸部３との間は、比誘電率の低い空気層の空隙がない構造にすることが望ましい。
また、タッチペン使用者の持ち手とペン芯軸部３との間で静電容量結合するので、少なくとも持ち手の触れる範囲の部分にはペン本体部１１内にペン芯軸部３が存在していることが必要である。
ペン本体部１１またはペン芯先端部２またはペン芯軸部３は円柱形状でなくても良く、三角柱や六角柱のような多角柱形状であっても良い。
図２は、本発明の実施の形態１における静電容量方式タッチパネル用タッチペンの断面と使用状態を示す図である。導電性材料製のペン芯先端部２を静電容量方式タッチパネルの表面に接触させると、タッチパネルＰとペン芯先端部２とが第一の静電容量結合を行ない、更にペン芯先端部２と電気的に導通するペン芯軸部３が、その外周を覆う絶縁性材料製のペン本体部１１を挟んで、タッチペン使用者の持ち手Ｈとの間に第二の静電容量結合を行うことで、タッチペンのタッチパネルへの接触検出が行なわれる。
導電性材料製のペン芯軸部３の外側を空隙なく絶縁性材料製のペン本体部１１で覆い、ペン本体部１１の全長の少なくとも持ち手の触れる範囲は導電性材料製のペン芯軸部３が占有している。
【００２１】
タッチペン使用者の持ち手との静電容量結合を保つ為に、ペン本体部１１とペン芯軸部３との間は、比誘電率の低い空気層の空隙がない構造にすることが望ましい。
【００２２】
（実施の形態２）
図３、図４は、本発明の実施の形態２における静電容量方式タッチパネル用タッチペンの断面図である。既に説明した構成については、説明を省略する。
図３および図４において、導電性材料製のペン芯軸部３の外側だけでなく、ペン芯先端部２を除くテーパー部分または湾曲部分までも絶縁性材料製のペン本体部１２で覆う。
金属色、黒色または灰色に限られるペン芯先端部２がペン本体部１２から露出する面積をより小さくすることができ、自由な外観デザインが実現できるだけでなく、タッチペンが電子機器の外部コネクタの金属端子、充電用コネクタの金属端子、電源プラグの金属端子、電源コンセントの金属端子などに不用意に接触してもショート、電子機器の故障原因を少なくすることができる。
【００２３】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における静電容量方式タッチパネル用タッチペンの断面図である。既に説明した構成については、説明を省略する。
導電性材料製のペン芯軸部１４の外側を絶縁性材料製のペン本体部１１で覆い、導電性材料製のペン芯軸部１４の中心に設けた中空部内に収容される絶縁性材料製のペン本体伸縮部１５と、ペン本体伸縮部１５内に導電性材料製のペン芯軸伸縮部１６を持ち、タッチペンが伸縮する際にも導電性材料性製のペン芯軸伸縮部１６を外部に露出させない構造を持つ。
使用時に使い易い長さにタッチペンを伸ばした際に、導電性材料製のペン芯軸伸縮部１６は絶縁性材料製のペン本体伸縮部１５に覆われており、外観に露出することがないので自由な外観デザインが実現できるだけでなく、タッチペンが電子機器の外部コネクタの金属端子、充電用コネクタの金属端子、電源プラグの金属端子、電源コンセントの金属端子などに不用意に接触してもショート、電子機器の故障原因を少なくすることができる。
導電性材料製のペン芯軸部１４と導電性材料製のペン芯軸伸縮部１６とを電気的に導通させるための導電性材料製のペン芯軸伸縮接点部１７を持つ。
タッチペンが伸縮する際に、ペン芯軸部１４の中心に設けた中空部内側に接触しながら、ペン芯軸伸縮接点部１７はスライドし、導電性材料製のペン芯軸部１４と導電性材料製のペン芯軸伸縮部１６とを常に電気的に導通させる。
ペン芯軸伸縮部１６とペン芯軸伸縮接点部１７とは電気的に導通する嵌合または接触構造である以外に、金属製ネジまたは金属製軸で中継されても良く、また、ペン芯軸伸縮部１６とペン芯軸伸縮接点部１７とは同一材料で一体品として成型されても良い。
ペン芯先端部２とペン芯軸部１４とは電気的に導通する嵌合または接触構造である以外に、金属製ネジまたは金属製軸または金属製バネで中継されても良く、また、ペン芯先端部２とペン芯軸部１４とは同一材料で一体品として成型されても良い。
携帯時に縮めてコンパクトにし、使用時に使い易い長さにタッチペンを伸ばした際にも導電性材料性製のペン芯軸部１４およびペン芯軸伸縮部１６をペン本体部１１の外周面から露出させる必要がないので、自由な外観デザインが実現できるとともに、タッチペンが電子機器の外部コネクタの金属端子、充電用コネクタの金属端子、電源プラグの金属端子、電源コンセントの金属端子などに不用意に接触してもショート、電子機器の故障原因を少なくすることができる。
【００２４】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における静電容量方式タッチパネル用タッチペンの断面図である。既に説明した構成については、説明を省略する。
導電性材料製のペン芯軸部１４の外側を絶縁性材料製のペン本体部１１で覆い、導電性材料製のペン芯軸部１４の中心に設けた中空部内に収容される絶縁性材料製のペン本体伸縮部１５と、ペン本体伸縮部１５内に導電性材料製のペン芯軸伸縮部１６を持ち、タッチペンが伸縮する際にも導電性材料性製のペン芯軸伸縮部１６を外部に露出させない構造を持つ。
使用時に使い易い長さにタッチペンを伸ばした際に、導電性材料製のペン芯軸伸縮部１６は絶縁性材料製のペン本体伸縮部１５に覆われており、外観に露出することがないので自由な外観デザインが実現できるだけでなく、タッチペンが電子機器の外部コネクタの金属端子、充電用コネクタの金属端子、電源プラグの金属端子、電源コンセントの金属端子などに不用意に接触してもショート、電子機器の故障原因を少なくすることができる。
導電性材料製のペン芯軸部１４と導電性材料製のペン芯軸伸縮部１６とを電気的に導通させるための導電性材料製のバネ１８を持つ。
タッチペンが伸縮する際に導電性材料製のバネ１８は、導電性材料製のペン芯軸部１４と導電性材料製のペン芯軸伸縮部１６とを常に電気的に導通させる。
ペン芯先端部２とペン芯軸部１４とは電気的に導通する嵌合または接触構造である以外に、金属製ネジまたは金属製軸または金属製バネで中継されても良く、また、ペン芯先端部２とペン芯軸部１４とは同一材料で一体品として成型されても良い。
携帯時に縮めてコンパクトにし、使用時に使い易い長さにタッチペンを伸ばした際にも導電性材料性製のペン芯軸部１４およびペン芯軸伸縮部１６をペン本体部１１の外周面から露出させる必要がないので、自由な外観デザインが実現できるとともに、タッチペンが電子機器の外部コネクタの金属端子、充電用コネクタの金属端子、電源プラグの金属端子、電源コンセントの金属端子などに不用意に接触してもショート、電子機器の故障原因を少なくすることができる。
バネ１８にはタッチペンを伸ばす、または縮める際に使用者が加える力を補助する働きを持たせても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は例えば携帯電話、音楽プレーヤ、ゲーム機、携帯端末、情報端末、パソコン、テレビ、カーナビゲーションなどの電子機器の静電容量方式タッチパネル用タッチペンに利用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１、１１、１２    ペン本体部
２    ペン芯先端部
３、１４    ペン芯軸部
１５    ペン本体伸縮部
１６    ペン芯軸伸縮部
１７    ペン芯軸伸縮接点部
１８    バネ
Ｈ    タッチペン使用者の持ち手
Ｐ    タッチパネル
【図１】
2014102531.tif 000003
【図２】
2014102531.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014102531.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014102531.tif 000008
【図７】
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【図８】
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