(57)【要約】【課題】電磁誘導リフィルを軸筒の後端側へ付勢する弾発部材を軸筒の先端側に配置しても、弾発部材による反応の悪影響が生じない入力タッチペンの提供を目的とする。【解決手段】先端の開口部である先端開口と後端の開口部である後端開口とを有する軸筒と、前記軸筒の内部に収容されるとともに前記先端開口から出没可能な接触先端を有する電磁誘導リフィルと、前記後端開口から突出し、ノック操作により前記電磁誘導リフィルを前記軸筒の軸方向に摺動させるノック機構と、前記軸筒の前記先端側の内部に収容され、前記電磁誘導リフィルを前記後端側へ付勢する絶縁性材料から成る弾発部材と、を備える。【選択図】図４
2019185670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端の開口部である先端開口と後端の開口部である後端開口とを有する軸筒と、
前記軸筒の内部に収容されるとともに前記先端開口から出没可能な接触先端を有する電磁誘導リフィルと、
前記後端開口から突出し、ノック操作により前記電磁誘導リフィルを前記軸筒の軸方向に摺動させるノック機構と、
前記軸筒の前記先端側の内部に収容され、前記電磁誘導リフィルを前記後端側へ付勢する絶縁性材料から成る弾発部材と、
を備える入力タッチペン。
【請求項２】
前記電磁誘導リフィルは、少なくとも、
前記軸筒の軸心に位置するフェライトコアと、
前記フェライトコアの外周に配設される電磁誘導コイルと、
前記フェライトコアの先端に装着される前記接触先端と、
を備え、
前記弾発部材は、前記電磁誘導コイルの外周に配設されるとともに前記電磁誘導コイルよりも軟質である請求項１に記載の入力タッチペン。
【請求項３】
前記絶縁性材料は、熱可塑性樹脂であり、
前記弾発部材は、ばね形状である請求項１又は請求項２に記載の入力タッチペン。
【請求項４】
前記弾発部材は、その先端が前記軸筒の段部に接触し、その後端が前記電磁誘導リフィルの先端縁部に接触している請求項１から請求項３の何れか１項に記載の入力タッチペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力タッチペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の入力タッチペンとして、電磁誘導リフィルを軸筒の後端側へ付勢する弾発部材（例：ばね）を軸筒内に配置することで手軽に操作できる構造が知られている。
【０００３】
特許文献１には、電磁誘導方式による入力に用いられる電磁誘導リフィルを軸筒の後端側へ付勢するための弾発部材が、軸筒の軸方向の中央付近に配置された入力タッチペンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許５８６９１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、電磁誘導リフィルは、少なくとも、軸筒の軸心に位置するフェライトコアと、フェライトコアの外周に配設される電磁誘導コイルと、フェライトコアの先端に装着される接触先端と、を備えている。また、電磁誘導リフィルを使用するにあたっては、電磁誘導コイルの近傍に金属製の部材が位置すると、電磁誘導リフィルによる操作の反応に悪影響が生じることが知られている。そのため、特許文献１に記載されるような従来の入力タッチペンにおいては、上記の悪影響を防止すべく、弾発部材を軸筒に配置する場合には、電磁誘導コイルの近傍である軸筒の先端側を避け、軸筒の軸方向の中央付近、又は後端側に配置されている。
【０００６】
そこで、本発明は、電磁誘導リフィルを軸筒の後端側へ付勢する弾発部材を軸筒の先端側に配置しても、弾発部材による反応の悪影響が生じない入力タッチペンの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の実施態様は、以下のような構成を備える。
（１）第１の実施態様
本発明の第１の実施態様における入力タッチペンは、先端の開口部である先端開口と後端の開口部である後端開口とを有する軸筒と、前記軸筒の内部に収容されるとともに前記先端開口から出没可能な接触先端を有する電磁誘導リフィルと、前記後端開口から突出し、ノック操作により前記電磁誘導リフィルを前記軸筒の軸方向に摺動させるノック機構と、前記軸筒の前記先端側の内部に収容され、前記電磁誘導リフィルを前記後端側へ付勢する絶縁性材料から成る弾発部材と、を備える。
【０００８】
（２）第２の実施態様
本発明の第２の実施態様における入力タッチペンは、第１の実施態様に加え、前記電磁誘導リフィルは、少なくとも、前記軸筒の軸心に位置するフェライトコアと、前記フェライトコアの外周に配設される電磁誘導コイルと、前記フェライトコアの先端に装着される前記接触先端と、を備え、前記弾発部材は、前記電磁誘導コイルの外周に配設されるとともに前記電磁誘導コイルよりも軟質である。
【０００９】
（３）第３の実施態様
本発明の第３の実施態様における入力タッチペンは、第１又は第２の実施態様に加え、前記絶縁性材料は、熱可塑性樹脂であり、前記弾発部材は、ばね形状である。
【００１０】
（４）第４の実施態様
本発明の第４の実施態様における入力タッチペンは、第１、第２又は第３の実施態様に加え、前記弾発部材は、その先端が前記軸筒の段部に接触し、その後端が前記電磁誘導リフィルの先端縁部に接触している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電磁誘導リフィルを軸筒の後端側へ付勢する弾発部材を軸筒の先端側に配置しても、弾発部材による反応の悪影響が生じない入力タッチペンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係る入力タッチペンの正面図（Ａ）、右側面図（Ｂ）及び背面図（Ｃ）である。
【図２】本実施の形態に係る入力タッチペンの底面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）である。
【図３】本実施の形態に係る入力タッチペンの斜視図である。
【図４】図１（Ａ）に示す入力タッチペンのＡ−Ａ断面図である。
【図５】本実施の形態に係る電磁誘導リフィルの正面図（Ａ）及び正面図に対応するＢ−Ｂ断面図（Ｂ）である。
【図６】本実施の形態に係る弾発部材の斜視図である。
【図７】本実施の形態に係る入力タッチペンの没入状態を示す断面図（Ａ）及び最大突出状態を示す断面図（Ｂ）である。
【図８】本実施の形態に係る弾発部材のバリエーションを示す図である。
【図９】本実施の形態に係る弾発部材のバリエーションを示す図である。
【図１０】本実施の形態に係る弾発部材のバリエーションを示す図である。
【図１１】本実施の形態に係る弾発部材のバリエーションを示す図である。
【図１２】本実施の形態に係る弾発部材のバリエーションを示す図である。
【図１３】本実施の形態に係る弾発部材のバリエーションを示す図である。
【図１４】本実施の形態に係る弾発部材のバリエーションを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明における「先端側」とは、入力タッチペン５の軸方向のうち、後述する先軸１２に向かう一方側をいい、「後端側」とは、後述する後軸１４に向かう他方側をいう。
【００１４】
（１）入力タッチペン５外観
本実施の形態に係る入力タッチペン５は図１から図３に示すような外観を呈する。
図１は、本実施の形態に係る入力タッチペン５の正面図（Ａ）、右側面図（Ｂ）及び背面図（Ｃ）である。図２は、本実施の形態に係る入力タッチペン５の底面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）である。図３は、本実施の形態に係る入力タッチペン５の斜視図である。
【００１５】
この入力タッチペン５は、その外部構造として、その先端と後端とにそれぞれ開口部を有する軸筒１０を備えている。この軸筒１０は、軸方向の先端側に位置する先軸１２と、先軸１２よりも後端側に位置する後軸１４とが互いに螺合されて形成される。なお、後軸１４の外周面からはクリップ１６が突設されている。そして、先軸１２の先端には、先端の開口部として後述する電磁誘導リフィル３０が出没可能な先端開口１３が形成され、後軸１４の後端には、後端の開口部として後述するノック機構２０が露出する後端開口１５が形成されている。
【００１６】
（２）入力タッチペン５内部
図４は、図１（Ｂ）に示す入力タッチペン５に対応する断面図である。
図４に示すように、軸筒１０の内部には電磁誘導リフィル３０が収容されている。また、軸筒１０のうち先軸１２の内部には電磁誘導リフィル３０を軸方向の後端側へ付勢する弾発部材７０が収容されている。なお、電磁誘導リフィル３０及び弾発部材７０の詳細については後述する。
【００１７】
先軸１２は、その後端から先端にかけて先細となるテーパ形状に形成されている。また、先軸１２の内部には、先軸１２の内径が不連続に減じた部分であって、弾発部材７０の先端が接触する段部１２Ａが形成されている。
後軸１４の後端側には、ノック操作により電磁誘導リフィル３０を軸方向に摺動させるノック機構２０が装着されている。
【００１８】
ノック機構２０は、使用者によるノック操作が行われるノック部材２２と、電磁誘導リフィル３０を軸方向の先端側へ押圧する押圧部材２４と、を備えている。ノック部材２２は、その先端が開口し、その後端が閉口したキャップ形状に形成されている。そして、ノック部材２２の開口部分には、押圧部材２４の一部が圧入され、ノック部材２２と押圧部材２４とが接続されている。
【００１９】
また、ノック機構２０は、押圧部材２４の先端の縁部分である先端縁部２４Ａが電磁誘導リフィル３０の後端（後述するリフィル尾栓５０（図５参照））に接触している。そのため、ノック機構２０では、使用者によるノック操作に基づいて押圧部材２４が電磁誘導リフィル３０を先端側に押圧することができる。
【００２０】
＜電磁誘導リフィル３０＞
図５は、本実施の形態に係る電磁誘導リフィル３０の正面図（Ａ）及び正面図に対応する断面図（Ｂ）である。
電磁誘導リフィル３０は、電磁誘導方式による入力に用いられるものであって、例えば、以下の構成から成る。
【００２１】
電磁誘導リフィル３０は、図５（Ａ）に示すように、電磁誘導方式による入力に用いられるリフィル本体４０と、リフィル本体４０の一部を被覆する被覆部材６０と、を備えている。
リフィル本体４０は、図５（Ｂ）に示すように、その先端と後端とにそれぞれ開口部を有する収容筒４１を備えており、この収容筒４１の内部に種々の部材が収容され、また、収容筒４１に種々の部材が装着されている。
【００２２】
収容筒４１の先端側には、棒状のフェライトコア４２を内蔵した、合成樹脂製の先端継手４３が装着されている。また、フェライトコア４２の先端には、合成樹脂製であり、使用者によるノック操作に基づいて先端開口１３（図１参照）から出没可能な接触先端４４が装着されている。さらに、フェライトコア４２の周囲には、先端継手４３を挟んで電磁誘導コイル４５が配設されている。
【００２３】
収容筒４１の内部空間におけるフェライトコア４２よりも後端側には、電磁誘導コイル４５と電気的に接続された感圧センサ４６とコンデンサ４７とが収容されている。また、収容筒４１の後端には、合成樹脂製の後端継手４８が装着されている。
【００２４】
後端継手４８の後端には、リフィル本体４０と被覆部材６０との固定を介在する介在部４９が装着されている。この介在部４９の後端側は軸方向に沿って開口している。また、介在部４９の開口部分には、リフィル尾栓５０の先端部分が圧入され、これにより、介在部４９とリフィル尾栓５０とが接続されている。そして、リフィル尾栓５０の後端部分は、被覆部材６０に対して圧入されており、これにより、リフィル本体４０とリフィル尾栓５０とが固定される。なお、リフィル本体４０とリフィル尾栓５０とが固定された状態では、リフィル尾栓５０の後端が被覆部材６０の後端から露出している。
【００２５】
また、介在部４９の周囲には、収容筒４１を先端側に付勢するリターンスプリング５１が装着されている。このリターンスプリング５１は、接触先端４４が押圧されることに伴い収容筒４１が後端側へ移動する際に圧縮される。なお、電磁誘導リフィル３０は軸筒１０から着脱可能とされており、また、リフィル本体４０は被覆部材６０から着脱可能とされている。そのため、接触先端４４が摩耗したり、内蔵する電子機器類が故障したりした際には、容易に新品と交換することができる。
【００２６】
＜弾発部材７０＞
図６は、本実施の形態に係る弾発部材７０の斜視図である。
図６に示すように、弾発部材７０は、ばね形状、具体的には、コイルばね形状に形成されている。
【００２７】
また、弾発部材７０は、銅線がコイル形状に巻かれて形成された電磁誘導コイル４５よりも軟質である絶縁性材料で形成されており、本実施の形態では熱可塑性樹脂で形成されている。本実施の形態における絶縁性材料は、抵抗値が１０１０Ω・ｃｍよりも大きい材料とされている。なお、上記の「軟質」とは、例えば、弾発部材７０と電磁誘導コイル４５との各々を構成する材料の曲げ弾性率について、前者が後者より低いこととして定義することができる。
【００２８】
そして、本実施の形態では、弾発部材７０を形成する熱可塑性樹脂として、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を用いている。なお、弾発部材７０を形成する熱可塑性樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）が好適であるが、それに限らず、例えば、ポリカーボネート、ポリアセタール、アクリロニトリルスチレン、等の合成樹脂を用いてもよい。
【００２９】
ここで、弾発部材７０は、先軸１２の内部に収容された状態では、電磁誘導コイル４５の外周に配設されるとともに、その先端が段部１２Ａに接触し、その後端が被覆部材６０の先端の縁部分である先端縁部６０Ａ（図４及び図５参照）に接触している。これにより、弾発部材７０は、使用者によるノック部材２２のノック操作に伴い、段部１２Ａと先端縁部６０Ａとの間で圧縮する。
【００３０】
（３）作用
次に、本実施の形態の作用、具体的には、電磁誘導リフィル３０により入力装置（例：電磁誘導タブレット）に情報が入力される流れについて説明する。なお、入力装置は、電磁誘導リフィル３０による入力が行われる入力面が設けられており、その入力面の下面には、特定の周波数の電磁波を発生する位置検出装置が設けられている。
【００３１】
まず、電磁誘導リフィル３０による入力を行うためには、接触先端４４が軸筒１０内に没入した没入状態（図７（Ａ）参照）から、接触先端４４を軸筒１０から突出させた突出状態（図４及び図７（Ｂ）参照）へと変移させる必要がある。
【００３２】
図７（Ａ）は、本実施の形態に係る入力タッチペン５の没入状態を示している。この没入状態では、弾発部材７０が電磁誘導リフィル３０を後端側へ付勢しており、接触先端４４が軸筒１０内に没入している。そして、没入状態において、使用者によるノック部材２２のノック操作が行われると、押圧部材２４の先端縁部２４Ａによりリフィル尾栓５０が先端側に押圧される。このノック操作により、弾発部材７０が段部１２Ａと先端縁部６０Ａとの間で圧縮され、電磁誘導リフィル３０が先端側へ移動し、突出状態へと変移する。なお、図７（Ｂ）は、突出状態のうち、接触先端４４を最大限軸筒１０から突出させた最大突出状態を示している。
【００３３】
ここで、没入状態における弾発部材７０の全長はＬ１であり（図７（Ａ）参照）、最大突出状態における弾発部材７０の全長（密着長さ）はＬ２である（図７（Ｂ）参照）。そのため、本実施の形態における電磁誘導リフィル３０は、Ｌ１とＬ２との差であるＬ３だけ（Ｌ１−Ｌ２＝Ｌ３）、軸方向に移動可能となっている。なお、最大突出状態において、使用者がノック部材２２から指を離した場合には、電磁誘導リフィル３０が後端側へ若干移動し、図４に示す突出状態へと変移する。
また、図７（Ｂ）に示す最大突出状態である場合、電磁誘導コイル４５は、先軸１２の先端開口１３の内部の段に当接しないため、電磁誘導リフィル３０としての機能を損なうことを防ぐことができる。
【００３４】
上記の入力装置が有する位置検出装置には、電磁誘導リフィル３０に電磁エネルギーを送信するためのコイルが複数設けられている。一方、電磁誘導リフィル３０には、送信信号の周波数に応じた共振周波数を有する共振回路（図示せず）が設けられている。この位置検出装置のコイルと電磁誘導リフィル３０の共振回路（図示せず）の電磁誘導作用により電磁誘導リフィル３０は電磁エネルギーを蓄えることができる。
【００３５】
そして、電磁誘導リフィル３０は、共振回路（図示せず）に蓄えた電磁エネルギーを位置検出装置に帰還させる。位置検出装置は、この電磁誘導リフィル３０からの電磁エネルギーを検出する。具体的には、位置検出装置は、送信信号を供給したコイルの位置と、電磁誘導リフィル３０の共振回路（図示せず）からの電磁エネルギーを検出したコイルの位置とにより、電磁誘導リフィル３０が指示する座標値を検出する。
また、突出状態において、電磁誘導リフィル３０の接触先端４４が押圧されると、コンデンサ４７が押圧されて静電容量が増加する。これにより共振周波数がわずかに低くなる。そして、位置検出装置が電磁誘導リフィル３０の共振周波数の変化を検出することで、電磁誘導リフィル３０の接触を検出する。これにより文字等を描くことができる。
【００３６】
（４）効果
本実施の形態では、先軸１２の内部に収容され、電磁誘導リフィル３０を後端側へ付勢する絶縁性材料から成る弾発部材７０を備えている。また、本実施の形態における電磁誘導リフィル３０は、少なくとも、フェライトコア４２と、フェライトコア４２の外周に配設される電磁誘導コイル４５と、フェライトコア４２の先端に装着される接触先端４４と、を備えている。
【００３７】
ここで、電磁誘導リフィル３０を使用するにあたっては、電磁誘導コイル４５の近傍に金属製の部材が位置すると、電磁誘導リフィル３０による操作の反応に悪影響が生じることが知られている。また、入力タッチペン５においては、弾発部材７０が軸筒１０の先端側（先軸１２）に配置された構成、具体的には、弾発部材７０の先端が段部１２Ａに接触し、弾発部材７０の後端が先端縁部６０Ａに接触している構成としている。これにより、弾発部材７０が軸筒１０の軸方向の中央付近、又は後端側に配置された構成の際に、電磁誘導リフィル３０の交換による取り外しや取り付けの際に電磁誘導リフィル３０の先端側に配置している電磁誘導コイル４５に誤って手で触れて電磁誘導リフィル３０の機能を損なうことを回避することができる。
【００３８】
そして、本実施の形態では、弾発部材７０を絶縁性材料で形成しているため、弾発部材７０を先軸１２の内部に収容して、電磁誘導コイル４５の近傍に弾発部材７０が位置しても、電磁誘導リフィル３０による操作の反応に悪影響が生じることがない。そのため、本実施の形態によれば、電磁誘導リフィル３０を軸筒１０の後端側へ付勢する弾発部材７０を軸筒１０の先端側に配置しても、弾発部材７０による反応の悪影響が生じない入力タッチペン５を提供することができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、弾発部材７０が電磁誘導コイル４５の外周に配設されるとともに、弾発部材７０が電磁誘導コイル４５よりも軟質とされている。具体的には、弾発部材７０は絶縁性材料として熱可塑性樹脂を用いて形成されており、電磁誘導コイル４５は銅線がコイル形状に巻かれて形成されている。
【００４０】
そのため、本実施の形態によれば、弾発部材７０が金属のような電磁誘導コイル４５よりも硬質な材料で形成された構成に比べて、入力タッチペン５の使用時における弾発部材７０と電磁誘導コイル４５との接触による電磁誘導コイル４５の破損を抑制することができる。
【００４１】
また、本実施の形態における弾発部材７０は、ばね形状、具体的には、コイルばね形状に形成されているため、使用者によるノック部材２２のノック操作に応じて伸縮し、これにより、没入状態と突出状態とを変移させることができる。
【００４２】
（５）その他
本実施の形態では、弾発部材７０の軸線方向の両端部に座巻きを形成していないが（図６参照）、これに限らず、図８に示すように、弾発部材７０の軸線方向の両端部に座巻きが形成された座巻き部７１を設けてもよい。
【００４３】
また、図９に示すように、弾発部材７０の軸線方向の両端部を、軸線方向に対する垂直方向に削ぎ落とした形状としてもよい。これにより、弾発部材７０の軸線方向の両端面を平面にすることができる。
本実施の形態では、弾発部材７０をコイルばね形状に形成したが（図６参照）、これに限らず、図１０に示すように、弾発部材７０を蛇腹ばね形状に形成してもよい。
【００４４】
また、図１１に示すように、弾発部材７０の巻き始め及び巻き終わりの端部７２にテーパ状の面取り加工（所謂、Ｃ面取り加工）を行ってもよい。さらに、図１２に示すように、弾発部材７０の巻き始め及び巻き終わりの端部７２に丸みを帯びた面取り加工（所謂、Ｒ面取り加工）を行ってもよい。
【００４５】
また、図１３に示すように、弾発部材７０の巻き始め及び巻き終わりの端部７２を、弾発部材７０の軸線方向の内側に向けて折り曲げてもよい。
また、図１４に示すように、弾発部材７０の巻き始め及び巻き終わりの端部７２を、弾発部材７０の軸線方向に対して斜めに削ぎ落とした形状としてもよい。
【００４６】
本実施の形態では、弾発部材７０は、その先端が段部１２Ａに接触し、その後端が先端縁部６０Ａに接触することで、先軸１２の内部で支持されることとしたが、これには限られない。例えば、リフィル本体４０の外面に山部と谷部を形成する加工を施したり、径差を設けたりすること等により弾発部材７０の受け部を形成し、この受け部に弾発部材７０の一端を接触させてもよい。
【００４７】
本実施の形態における電磁誘導リフィル３０は、リフィル本体４０と、リフィル本体４０の一部を被覆する被覆部材６０とを備えることとしたが、これに限らず、リフィル本体４０のみで電磁誘導リフィル３０を構成してもよい。この場合には、リフィル本体４０の外径を調整することにより、軸筒１０に太さに合った電磁誘導リフィル３０を形成できる。
【００４８】
また、外径が異なる複数の被覆部材６０を設け、複数の被覆部材６０の中から軸筒１０の太さに対応する被覆部材６０を選択してリフィル本体４０に装着することにより、様々な太さの軸筒１０に対応可能な電磁誘導リフィル３０のセットを構成してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
５  入力タッチペン
１０  軸筒                                  １２  先軸
１２Ａ  段部
１３  先端開口                              １４  後軸
１５  後端開口                              １６  クリップ
２０  ノック機構                            ２２  ノック部材
２４  押圧部材                            ２４Ａ  先端縁部
３０  電磁誘導リフィル
４０  リフィル本体                          ４１  収容筒
４２  フェライトコア                        ４３  先端継手
４４  接触先端                              ４５  電磁誘導コイル
４６  感圧センサ                            ４７  コンデンサ
４８  後端継手                              ４９  介在部
５０  リフィル尾栓                          ５１  リターンスプリング
６０  被覆部材                            ６０Ａ  先端縁部
７０  弾発部材
【図１】
2019185670.tif 000003
【図２】
2019185670.tif 000004
【図３】
2019185670.tif 000005
【図４】
2019185670.tif 000006
【図５】
2019185670.tif 000007
【図６】
2019185670.tif 000008
【図７】
2019185670.tif 000009
【図８】
2019185670.tif 000010
【図９】
2019185670.tif 000011
【図１０】
2019185670.tif 000012
【図１１】
2019185670.tif 000013
【図１２】
2019185670.tif 000014
【図１３】
2019185670.tif 000015
【図１４】
2019185670.tif 000016