(57)【要約】【課題】接点部にかかる負荷を軽減することにより、打鍵寿命を延ばすことができる位置指示器及び位置指示器の組立方法を提供する。【解決手段】ペン先を筆記面にペンダウンした場合、筆記荷重は、リフィルホルダ３０に対してメインフレーム２０に固定された基板４０を相対的に押し下げる。第１バネ５０の弾性力は第２バネ６０の弾性力よりも小さいので、第２バネ６０よりも先に、第１バネ５０が基板４０の先端面４１と金属製のバネホルダ７０の後端面７６との間で圧縮される。先端面４１が後端面７６に当接すると、接点部４５，４６がバネホルダ７０を介して導通する。基板４０上の電子回路はオン状態に切り替わる。その後、筆記荷重は第２バネ６０にかかるので、第２バネ６０が圧縮される。このとき、接点部４５，４６には、第２バネ６０の反力のみがかかるので、接点部４５，４６にかかる負荷を軽減できる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に内蔵する信号出力手段から検出信号を出力し、前記検出信号を検出する位置検出装置に対して近接する位置を指示する位置指示器であって、
前記筐体内に設けられ、少なくとも一端を開口端とする外筒と、
前記外筒内で移動自在に保持され、自身の先端部を前記開口端から突出させる芯体部と、
前記外筒内の前記開口端側とは反対の他端側に配置され、前記開口端側の端面に前記検出信号を出力する為の電子回路の複数の接点部を有する基板と、
導電性を有し、前記基板と前記芯体部との間に配置されると共に、前記外筒の軸線上を前記端面に対して接離可能に設けられ、前記端面と接触することで、前記複数の接点部を互いに導通させる導通部材と、
前記基板と前記導通部材との間に配置され、前記基板の前記端面と前記導通部材とを互いに離間させる第１弾性体と、
前記芯体部と前記導通部材との間に配置され、前記芯体部と前記導通部材とを互いに離間させる第２弾性体と、
前記芯体部に設けられ、外部付勢により前記芯体部の前記先端部が押圧され、前記芯体部が前記基板側に最も近付いたときに、前記芯体部と前記導通部材との間に隙間を生じるように、前記外筒内に設けられた被当接部に当接することによって、前記芯体部の移動を規制する規制部と
を備えたことを特徴とする位置指示器。
【請求項２】
前記第１弾性体の弾性力よりも前記第２弾性体の弾性力の方が大きいことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
【請求項３】
前記第１弾性体の弾性力は、少なくとも、前記芯体部、前記導通部材、及び前記第２弾性体の合計重量よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置指示器。
【請求項４】
前記基板の前記端面と前記導通部材とが互いに離間する距離は、前記芯体部が前記外筒内で前記外筒の前記軸線上に移動できる距離よりも短いことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の位置指示器。
【請求項５】
前記基板の前記端面と前記導通部材とが互いに離間する距離は、前記芯体部と前記導通部材とが互いに離間する距離よりも短いことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の位置指示器。
【請求項６】
前記導通部材は、
有底円筒状の円筒部を備え、
前記第１弾性体は、前記円筒部内に保持されたコイルバネであることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の位置指示器。
【請求項７】
前記導通部材は、
前記円筒部の開口する一端部から径方向外側に延出する鍔部を備え、
前記第２弾性体は、前記導通部材の前記円筒部を内側に挿入し、且つ前記鍔部と前記芯体部との間に配置されたコイルバネであることを特徴とする請求項６に記載の位置指示器。
【請求項８】
前記芯体部は、
円柱状のペン状芯部と、
前記ペン状芯部を一端側に保持する円筒状の芯部ホルダと
を備え、
前記第２弾性体は、前記鍔部と、前記芯部ホルダの前記一端側とは反対の他端部との間に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の位置指示器。
【請求項９】
前記芯部ホルダの前記他端部の角部はテーパ状に形成され、
前記角部には、前記芯部ホルダの軸心を中心とした十字方向の位置にリブが夫々設けられ、
前記第２弾性体の前記芯部ホルダ側の一端部は、前記芯部ホルダの前記他端部に設けられた４本の前記リブと当接することを特徴とする請求項８に記載の位置指示器。
【請求項１０】
前記第２弾性体の軸線方向の両端部は、当該軸線方向に直交する平面状に研磨処理がなされていることを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の位置指示器。
【請求項１１】
前記第２弾性体はＯリングであることを特徴とする請求項１から１０の何れかに記載の位置指示器。
【請求項１２】
前記基板の前記端面には、前記芯体部側に突出する突起部が設けられ、
前記第１弾性体は、前記基板側の一端部に、同軸上に所定巻数でコイル状に形成され、前記突起部に嵌め込む為の座巻部を備えたことを特徴とする請求項６に記載の位置指示器。
【請求項１３】
前記突起部は、前記基板の前記端面の中央の両側を凹状に切り欠いて形成された突起状の部位であって、
前記座巻部の軸方向長さは、前記突起部の長さ以上であることを特徴とする請求項１２に記載の位置指示器。
【請求項１４】
筐体に内蔵する信号出力手段から検出信号を出力し、前記検出信号を検出する位置検出装置に対して近接する位置を指示する位置指示器であって、
前記筐体内に設けられ、少なくとも一端を開口端とする外筒と、
前記外筒内で移動自在に保持され、自身の先端部を前記開口端から突出させる芯体部と、
前記外筒内の前記開口端側とは反対の他端側に配置され、前記開口端側の端面に前記検出信号を出力する為の電子回路の複数の接点部を有する基板と、
前記基板と前記芯体部を互いに離間させる第３弾性体と、
導電性を有し、前記芯体部の前記基板側の一端部に設けられる弾性体であって、前記外筒の軸線上を前記端面に対して接離し、前記端面と接触することで、前記複数の接点部を互いに導通させる第４弾性体と、
前記芯体部に設けられ、外部付勢により前記芯体部の前記先端部が押圧され、前記端面と前記芯体部の前記一端部との間が所定距離になったときに、前記外筒内に設けられた被当接部に当接することによって、前記芯体部の移動を規制する規制部と
を備えたことを特徴とする位置指示器。
【請求項１５】
筐体に内蔵する信号出力手段から検出信号を出力し、前記検出信号を検出する位置検出装置に対して近接する位置を指示する位置指示器の組立方法において、
少なくとも一端を開口端とする外筒内に、棒状の芯体部を移動自在に保持させ、且つ前記芯体部の先端部を前記開口端から突出させる第一工程と、
前記外筒内において、前記芯体部が配置される位置よりも前記一端側とは反対の他端側に、導電性を有する導通部材を配置する第二工程と、
前記外筒内において、前記導通部材が配置される位置の前記他端側に第１弾性体を配置する第三工程と、
前記外筒内において、前記芯体部が配置される位置と前記導通部材が配置される位置との間に、前記芯体部と前記導通部材に当接して互いに離間させる為の第２弾性体を配置する第四工程と、
前記第一工程、前記第二工程、前記第三工程、第四工程の後に、前記外筒の前記他端側から、電子回路の複数の接点を前記開口端側の端面に有する基板を配置し、前記基板の前記端面を前記第１弾性体に当接させた状態で、前記端面と前記導通部材との間の隙間が所定距離になるように前記基板の位置を調整し、前記基板の位置を固定する第五工程と
を備えたことを特徴とする位置指示器の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置指示器及び位置指示器の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、操作者の手書きによる筆記内容を電子的に入力可能な電子筆記装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電子筆記装置では、操作者が、いわゆる電子ペン等の電子筆記具を用いて、被筆記体の筆記面に、手書きの所望の文字列等を筆記する。それと同時に、当該電子筆記具から筆記信号が送信され、上記被筆記体の背面に配置されたコイルでその筆記信号が受信される。これにより、筆記面への筆記動作に対応した位置情報の時間的変化によって筆記データが生成され、電子ファイルとして保存される。つまり、電子ペンは、筆記面において近接する位置を装置本体に指示する位置指示器として機能する。電子ペンには、ペン先の筆記による押圧を検知する為のスイッチが設けられ、そのスイッチの接点部にはコイルバネが配置される。操作者が文字等を筆記するために、ペン先を筆記面に押しつけた（ペンダウンした）場合、コイルバネが圧縮され、ペン先の移動に合わせて金属部品が接点部に接触することによって、スイッチはオン状態となる。一方、操作者が文字等の筆記を止め、ペン先を筆記面から離した（ペンアップした）場合、コイルバネの反力により接点部から金属部品が離れるので、スイッチはオフ状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７３８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような電子ペンでは、筆記荷重が接点部に全てかかる構造であるため、操作者の筆記力が強い場合には、その力が全て接点部に加わることになる。これにより、接点部の寿命が短くなってしまい、その結果、電子ペンとしての打鍵耐久寿命が短くなるという問題点があった。
【０００５】
本発明の目的は、接点部にかかる負荷を軽減することにより、打鍵寿命を延ばすことができる位置指示器及び位置指示器の組立方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る位置指示器は、筐体に内蔵する信号出力手段から検出信号を出力し、前記検出信号を検出する位置検出装置に対して近接する位置を指示する位置指示器であって、前記筐体内に設けられ、少なくとも一端を開口端とする外筒と、前記外筒内で移動自在に保持され、自身の先端部を前記開口端から突出させる芯体部と、前記外筒内の前記開口端側とは反対の他端側に配置され、前記開口端側の端面に前記検出信号を出力する為の電子回路の複数の接点部を有する基板と、導電性を有し、前記基板と前記芯体部との間に配置されると共に、前記外筒の軸線上を前記端面に対して接離可能に設けられ、前記端面と接触することで、前記複数の接点部を互いに導通させる導通部材と、前記基板と前記導通部材との間に配置され、前記基板の前記端面と前記導通部材とを互いに離間させる第１弾性体と、前記芯体部と前記導通部材との間に配置され、前記芯体部と前記導通部材とを互いに離間させる第２弾性体と、前記芯体部に設けられ、外部付勢により前記芯体部の前記先端部が押圧され、前記芯体部が前記基板側に最も近付いたときに、前記芯体部と前記導通部材との間に隙間を生じるように、前記外筒内に設けられた被当接部に当接することによって、前記芯体部の移動を規制する規制部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
上記位置指示器では、接点部に配置される第１弾性体に加え、使用者の押圧力を最終的に受け止める規制部と、導通部材と芯体部との間に反発力を加えて、使用者の押圧力を効率よく接点部に振り分ける第２弾性体を設ける。これにより、使用者が位置指示器を押すと、先ず、接点部の第１弾性体により、導通部材を基板の端面に接触させ、複数の接点部の導通を図る。その後、使用者が異なる押圧力で位置指示器を押しても、規制部で阻止され、それにより蓄えられた第２弾性体の弾性力で導通部材を押すことで、複数の接点部に過度の力が加わることがない。よって、接点部の寿命を延ばすことができる。
【０００８】
また、第一態様では、前記第１弾性体の弾性力よりも前記第２弾性体の弾性力の方が大きくてもよい。使用者が位置指示器を押すと、最初に第１弾性体が押し潰され、その後で第２弾性体が押し潰される。よって、基板の端面に対し、導通部材を早く接触させることができるので、複数の接点部を早く導通させることができる。
【０００９】
また、第一態様では、前記第１弾性体の弾性力は、少なくとも、前記芯体部、前記導通部材、及び前記第２弾性体の合計重量よりも大きくてもよい。これにより、位置指示器の向きを開口端が上になるように変えても、第１弾性体の反発力によって、基板の端面に対して導通部材が接触することがない。よって、位置指示器の向きを変えただけで電子回路がＯＮ／ＯＦＦしないようにできる。
【００１０】
また、第一態様では、前記基板の前記端面と前記導通部材とが互いに離間する距離は、前記芯体部が前記外筒内で前記外筒の前記軸線上に移動できる距離よりも短くてもよい。これにより、基板の端面と導通部材が接触してからも、芯体部が移動できるので、使用者の押圧力を規制部で最終的に受け止めることができる。芯体部の移動により、第２弾性体に導通部材と芯体部との間に反発力を生じさせることができる。
【００１１】
また、第一態様では、前記基板の前記端面と前記導通部材とが互いに離間する距離は、前記芯体部と前記導通部材とが互いに離間する距離よりも短くてもよい。これにより、基板の端面に対し導通部材を早く接触させることができ、さらに芯体部を移動させることによって、第２弾性体に反発力を生じさせることができる。
【００１２】
また、第一態様は、前記導通部材は、有底円筒状の円筒部を備え、前記第１弾性体は、前記円筒部内に保持されたコイルバネでもよい。第１弾性体は円筒部内に保持するので、導通部材は第１弾性体を安定して保持できる。さらに、第１弾性体を導通部材の円筒部内に保持するので、構造をコンパクトにできる。第１弾性体はコイルバネであるので、基板と導通部材との間にバネ力を効果的に付与できる。
【００１３】
また、第一態様では、前記導通部材は、前記円筒部の開口する一端部から径方向外側に延出する鍔部を備え、前記第２弾性体は、前記導通部材の前記円筒部を内側に挿入し、且つ前記鍔部と前記芯体部との間に配置されたコイルバネでもよい。第２弾性体もコイルバネであるので、導通部材と芯体部との間にバネ力を効果的に付与できる。第２弾性体は導通部材の鍔部と芯体部との間に配置するので、第２弾性体を安定して保持できる。第１弾性体と第２弾性体は、円筒部を介して同軸上に重ねた状態となるので、コンパクトな構成にできる。
【００１４】
また、第一態様では、前記芯体部は、円柱状のペン状芯部と、前記ペン状芯部を一端側に保持する円筒状の芯部ホルダとを備え、前記第２弾性体は、前記鍔部と、前記芯部ホルダの前記一端側とは反対の他端部との間に配置されてもよい。よって、本態様はペン状芯部を自由に交換できる芯体部にも適用可能である。芯体部は芯部ホルダによりペン状芯部を保持できる。
【００１５】
また、第一態様では、前記芯部ホルダの前記他端部の角部はテーパ状に形成され、前記角部には、前記芯部ホルダの軸心を中心とした十字方向の位置にリブが夫々設けられ、前記第２弾性体の前記芯部ホルダ側の一端部は、前記芯部ホルダの前記他端部に設けられた４本の前記リブと当接してもよい。第２弾性体の一端部に対し、十字方向に配置された４本のリブが当接するので、芯部ホルダの他端部を、第２弾性体の一端部に対しバランス良く安定して当接させることができる。型抜き上の個体誤差を解消できる。
【００１６】
また、第一態様では、前記第２弾性体の軸線方向の両端部は、当該軸線方向に直交する平面状に研磨処理がなされてもよい。第２弾性体の両端部の夫々に、研磨処理を施しているので、導通部材の鍔部と、芯体部の他端部とに対し、第２弾性体の両端部を隙間なく接触させることができる。
【００１７】
また、第一態様では、前記第２弾性体はＯリングであってもよい。第２弾性体はＯリングであるので、比較的少ない距離で弾性力を効果的に付与できる。
【００１８】
また、第一態様では、前記基板の前記端面には、前記芯体部側に突出する突起部が設けられ、前記第１弾性体は、前記基板側の一端部に、同軸上に所定巻数でコイル状に形成され、前記突起部に嵌め込む為の座巻部を備えてもよい。よって、基板の端面に第１弾性体を容易に固定できる。
【００１９】
また、第一態様では、前記突起部は、前記基板の前記端面の中央の両側を凹状に切り欠いて形成された突起状の部位であって、前記座巻部の軸方向長さは、前記突起部の長さ以上であってもよい。座巻部の軸方向長さは、突起部の長さ以上であるので、基板の端面にかかる荷重に影響がない。
【００２０】
本発明の第二態様に係る位置指示器は、筐体に内蔵する信号出力手段から検出信号を出力し、前記検出信号を検出する位置検出装置に対して近接する位置を指示する位置指示器であって、前記筐体内に設けられ、少なくとも一端を開口端とする外筒と、前記外筒内で移動自在に保持され、自身の先端部を前記開口端から突出させる芯体部と、前記外筒内の前記開口端側とは反対の他端側に配置され、前記開口端側の端面に前記検出信号を出力する為の電子回路の複数の接点部を有する基板と、前記基板と前記芯体部を互いに離間させる第３弾性体と、導電性を有し、前記芯体部の前記基板側の一端部に設けられる弾性体であって、前記外筒の軸線上を前記端面に対して接離し、前記端面と接触することで、前記複数の接点部を互いに導通させる第４弾性体と、前記芯体部に設けられ、外部付勢により前記芯体部の前記先端部が押圧され、前記端面と前記芯体部の前記一端部との間が所定距離になったときに、前記外筒内に設けられた被当接部に当接することによって、前記芯体部の移動を規制する規制部とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
上記の位置指示器では、使用者が位置指示器を押すと、先ず、第３弾性体が圧縮され、導電性を有する第４弾性体が基板の端面に接触する。これにより、基板の端面に設けられた複数の接点部が第４弾性体を通じて導通する。引き続き、第３弾性体が圧縮されるが、端面と芯体部の一端部との間が所定距離になったときに、前記芯体部に設けられた規制部が、外筒内に設けられた被当接部に当接する。よって、使用者が異なる押圧力で位置指示器を強く押しても、複数の接点部に過度の力が加わることがない。よって、接点部の寿命を延ばすことができる。
【００２２】
本発明の第三態様に係る位置指示器の組立方法は、筐体に内蔵する信号出力手段から検出信号を出力し、前記検出信号を検出する位置検出装置に対して近接する位置を指示する位置指示器の組立方法において、少なくとも一端を開口端とする外筒内に、棒状の芯体部を移動自在に保持させ、且つ前記芯体部の先端部を前記開口端から突出させる第一工程と、前記外筒内において、前記芯体部が配置される位置よりも前記一端側とは反対の他端側に、導電性を有する導通部材を配置する第二工程と、前記外筒内において、前記導通部材が配置される位置の前記他端側に第１弾性体を配置する第三工程と、前記外筒内において、前記芯体部が配置される位置と前記導通部材が配置される位置との間に、前記芯体部と前記導通部材に当接して互いに離間させる為の第２弾性体を配置する第四工程と、前記第一工程、前記第二工程、前記第三工程、及び前記第四工程の後に、前記外筒の前記他端側から、電子回路の複数の接点を前記開口端側の端面に有する基板を配置し、前記基板の前記端面を前記第１弾性体に当接させた状態で、前記端面と前記導通部材との間の隙間が所定距離になるように前記基板の位置を調整し、前記基板の位置を固定する第五工程とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
上記組立方法によれば、外筒内に、芯体部、導通部材、第１弾性体、第２弾性体を全て配置した後で、外筒の他端側から基板を配置し、基板の端面を第１弾性体に当接させた状態で、端面と導通部材との間の隙間が所定距離になるように基板の位置を調整するので、基板とそれ以外の各種部材との位置関係を容易に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】情報入力装置１の斜視図である。
【図２】情報入力装置１の部分平面図である。
【図３】電子ペン３の斜視図である。
【図４】電子ペン３の先端側の部分断面図である。
【図５】電子ペン３の後端側の部分断面図である。
【図６】基板４０、バネホルダ７０、リフィルホルダ３０周辺の斜視図である。
【図７】基板４０、バネホルダ７０、リフィルホルダ３０周辺の部分断面図（電子回路：オフ状態）である。
【図８】基板４０、バネホルダ７０、リフィルホルダ３０周辺の部分断面図（電子回路：オン状態）である。
【図９】基板４０、バネホルダ７０、リフィルホルダ３０周辺の部分断面図（電子回路：オン状態、縁部２２がストッパ３２Ａに当接した状態）である。
【図１０】メインフレーム２０内に、リフィルホルダ３０、バネホルダ７０、第１バネ５０、第２バネ６０を組み付けた状態の断面図である。
【図１１】図１０に示す状態のメインフレーム２０内に基板４０を配置した後、位置調整ネジ８０で調節する様子を示す断面図である。
【図１２】第１変形例において、電子ペンの基板４０、バネホルダ７０、リフィルホルダ１３０周辺の斜視図である。
【図１３】第１変形例において、電子ペンの基板４０、バネホルダ７０、リフィルホルダ１３０周辺の部分断面図である。
【図１４】リフィルホルダ１３０の後端側を示す斜視図である。
【図１５】第２変形例において、電子ペンの基板１４０、導電ゴム９０、リフィルホルダ２３０周辺の部分断面図である。
【図１６】第３変形例において、基板４０、バネホルダ３７０、リフィルホルダ３３０周辺の部分断面図（電子回路：オフ状態）である。
【図１７】第３変形例において、基板４０、バネホルダ３７０、リフィルホルダ３３０周辺の部分断面図（電子回路：オン状態）である。
【図１８】第３変形例において、基板４０、バネホルダ３７０、リフィルホルダ３３０周辺の部分断面図（電子回路：オン状態、縁部２２がストッパ３３２Ａに当接した状態）である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態である電子ペン３について、図面を参照して説明する。参照する図面は、本発明が採用し得る技術的特徴を説明する為に用いられるものである。図面に記載されている装置の構成等は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。以下説明では、図１の左上側、右下側、上側、下側、左下側、右上側を、夫々、情報入力装置１の左側、右側、上側、下側、前側、後ろ側とする。図２の下側、上側、右側、左側を、夫々、情報入力装置１の前側、後ろ側、右側、左側とする。図３〜図５の下側、上側、右側、左側を、夫々、電子ペン３の先端側、後端側、右側、左側とする。
【００２６】
図１、図２を参照し、情報入力装置１の概要を説明する。情報入力装置１は、使用者が本実施形態の電子ペン３を用いて、情報入力装置１に装着された紙媒体１００に情報を記入した際に、電子ペン３の位置を経時的に検出し電子化する薄型軽量の手書き入力装置である。情報入力装置１は、筐体８Ｌ，８Ｒを備える。筐体８Ｌ，８Ｒは夫々樹脂製であり、矩形薄板状である。筐体８Ｌ，８Ｒは、図１に示すように、左右方向に見開いた状態と、筐体８Ｌ，８Ｒを折り畳んだ状態（図示略）とに配置を変更可能である。
【００２７】
紙媒体１００は、筐体８Ｌ，８Ｒの前面に固定される。図２に示すように、筐体８Ｒは、センサ基板１７１等の各種基板（図示略）を収容する。筐体８Ｌは、センサ基板１７２等の各種基板を収容する。センサ基板１７１，１７２は夫々矩形の平板状をなし、上面に設けた検出領域１７１Ａ，１７２Ａに接触又は近接する電子ペン３の位置を電磁誘導方式で検出する。筐体８Ｌ，８Ｒは、センサ基板１７１，１７２の検出領域１７１Ａ，１７２Ａを夫々位置決め部８１Ｌ，８１Ｒに合わせて配置した状態で、センサ基板１７１，１７２を収容する。
【００２８】
紙媒体１００は、左右方向に見開き可能な冊子状の媒体である。紙媒体１００は、一対の表紙（表表紙１１０Ｌ、裏表紙１１０Ｒ）と複数の用紙１２０を、夫々の縁部で綴じて形成したものである。一例として、紙媒体１００はＡ５サイズのノートである。紙媒体１００は、表表紙１１０Ｌが筐体８Ｌの上面に載置され、且つ、裏表紙１１０Ｒが筐体８Ｒの上面に載置されるように、情報入力装置１上に装着される。紙媒体１００が情報入力装置１に装着された状態で、使用者は電子ペン３を用いて用紙１２０に情報を記入できる。情報を記入された用紙１２０に対向する筐体８Ｌまたは８Ｒが収容するセンサ基板１７１又は１７２により、紙媒体１００に情報を記入する電子ペン３の位置情報が検出される。
【００２９】
図３を参照し、電子ペン３の外観構造について説明する。電子ペン３は円筒状のカバー１０を備える。カバー１０の先端部には開口５、後端部にはノック部６が設けられている。使用者がノック部６を指先で押すと、内部に設けられた周知のラチェット機構により、開口５からリフィル１５（図４参照）のペン先１６が出退する。使用者が電子ペン３を持ち、ペン先１６を用紙１２０の筆記面に押し付けた（ペンダウンした）時に、カバー１０内の後述する基板４０に設けられた電子回路（図示略）がオン状態となる。一方、使用者が文字等の筆記を止め、ペン先１６を用紙１２０の筆記面から離した（ペンアップした）時に、電子回路（図示略）はオフ状態となる。電子回路がオン状態になると、電子ペン３の基板４０に接続されたコイル１２から所定周波数の磁界である筆記信号が出力される。情報入力装置１は、電子ペン３が出力する筆記信号を受信することにより、電子ペン３の位置情報を検出する。なお、ペンダウン及びペンアップによる基板４０に設けられた電子回路のオンオフの切替えの仕組みについては後述する。
【００３０】
カバー１０は、後側部１０１、中央部１０２、キャップ部１０３の３つの部位に分かれる。後側部１０１及び中央部１０２は円筒状に形成されている。後側部１０１の側面には、例えば、背広のポケット等に挟んで電子ペン３を保持する為の板バネ７が設けられている。後側部１０１の先端部と中央部１０２の後端部はリング１０５を介して互いに同軸上に連結されている。中央部１０２の先端部には、キャップ部１０３が取り付けられる。キャップ部１０３は先端部に上述の開口５を備える筒状に形成され、該開口５から出退するペン先１６を保護する。
【００３１】
図４〜図７を参照し、電子ペン３の内部構造について説明する。図４，図５に示すように、電子ペン３は、カバー１０の内側に、メインフレーム２０、リフィル１５、コイル１２、リフィルホルダ３０、基板４０、バネホルダ７０、第１バネ５０、第２バネ６０、ノック伝達部１７等を備える。メインフレーム２０は、側面が部分的に開口する略円筒状の樹脂部品であり、キャップ部１０３から後側部１０１の軸方向の中央部にかけて配置される。リフィル１５は替え芯であり、内部にインクが充填された管の先端部にペン先１６を備える。リフィル１５はリフィルホルダ３０に保持される。
【００３２】
図４に示すように、コイル１２は、リフィル１５の先端側に巻回された磁界送信用のコイルである。図５に示すように、リフィルホルダ３０は、メインフレーム２０の内側に取り付けられ、リフィル１５を同軸上に保持する略円筒状の樹脂部品である。基板４０は、メインフレーム２０内にてリフィルホルダ３０の後方に離間して取り付けられる。基板４０は長方形状に形成され、少なくとも筆記信号を外部に出力する電子回路を備える。基板４０の電子回路には、コイル１２の両端が配線（図示略）を介して電気的に接続されている。
【００３３】
図５に示すように、バネホルダ７０は、メインフレーム２０内にて、基板４０よりも先端側に設けられている。バネホルダ７０は略円筒状に形成された金属部品であり、後述する第１バネ５０を基板４０の先端面４１との間に保持する。これにより、バネホルダ７０は基板４０の先端面４１に対して軸方向に接離可能に設けられている。第１バネ５０は、円筒状のコイルバネ（例えば、ＳＵＳ等）であり、バネホルダ７０に保持される。第１バネ５０は、基板４０の先端面４１とバネホルダ７０との間を離間させる。第２バネ６０は、第１バネ５０よりも径の大きい円筒状のコイルバネ（例えば、ＳＵＳ等）であり、バネホルダ７０を内側に挿入する。第２バネ６０は、バネホルダ７０とリフィルホルダ３０との間を離間させる。ノック伝達部１７は、カバー１０の後側部１０１内にて、ノック部６とメインフレーム２０との間に設けられている。ノック伝達部１７は、互いに同軸上に連結した円柱状の伝達部材１７Ａと１７Ｂを有する。伝達部材１７Ａの後端部はノック部６に当接し、伝達部材１７Ｂの先端部は、メインフレーム２０の後端部２５に当接する。
【００３４】
そして、図示しないが、カバー１０の内側には、ノック部６の押圧により、メインフレーム２０をカバー１０の軸方向に移動させる周知のラチェット機構（図示略）が設けられている。ラチェット機構は、メインフレーム２０の側面に設けられた歯部と、カバー１０の内周面に設けられ、歯部に係合する爪部と、該爪部を弾性保持するバネとを有する。ラチェット機構は、ノック部６を押す力とバネを利用した仕組みで、メインフレーム２０のスライド、固定、解放の一連の動きを繰り返す。ノック部６を一度押すと、ラチェット機構は、メインフレーム２０をカバー１０の先端側にスライドして送り出し、爪部でメインフレーム２０の歯部を固定する。このとき、ペン先１６はカバー１０の開口５から突出する。もう一度ノック部６を押すと、ラチェット機構は、爪部を解放してバネの力で、メインフレーム２０をスライドしてカバー１０の後方に移動させる。このとき、ペン先１６は開口５からカバー１０内に引っ込む。
【００３５】
図６，図７を参照し、リフィルホルダ３０の構造と位置を具体的に説明する。リフィルホルダ３０は、鍔付円筒状の樹脂部品（例えば、ポリカーボネート等）である。図７に示すように、リフィルホルダ３０は、本体部３１と鍔部３２を同軸上に備える。本体部３１は円筒状に形成され、その内側には保持穴３３が軸方向に設けられている。保持穴３３には、本体部３１の先端側からリフィル１５の後端側が圧入によって保持される。本体部３１の後端側には、円形状の後端面３５が設けられている。後端面３５の中心には挿入穴３４が設けられている。挿入穴３４は保持穴３３に連通する。挿入穴３４には、バネホルダ７０の後述する突起部７３が遊挿される。
【００３６】
図７に示すように、鍔部３２は、本体部３１の軸方向中央部の外周面から径方向外側に延出し、且つ軸方向に対して平行な方向に厚みを有する鍔状に形成されている。鍔部３２は、メインフレーム２０の軸方向の略中央部に設けられた開口部２１の内側に配置される。開口部２１は側面視矩形状に形成され、メインフレーム２０の軸方向に対して平行な方向に延設されている。鍔部３２の後端面はストッパ３２Ａである。ストッパ３２Ａは、メインフレーム２０の開口部２１の後端側の縁部２２に対して、後述する第３隙間Ｒ１を介して対向配置される。さらに、本体部３１の先端部３８は、メインフレーム２０内において開口部２１よりも先端側に設けられたストッパ２７に当接する。ストッパ２７は径方向内側に縮径した段部である。上記構造と位置により、リフィルホルダ３０は、第３隙間Ｒ１の軸方向距離を範囲として、メインフレーム２０に対して相対的に移動可能である。
【００３７】
図６，図７を参照し、バネホルダ７０の構造と位置を具体的に説明する。バネホルダ７０は、鍔付有底円筒状の金属部品（例えば、真鍮又はＳＵＳ等）である。なお、バネホルダ７０の材質は金属に限らず、導電性を有する部材であればよい。バネホルダ７０は、本体部７１及び鍔部７２を同軸上に備える。本体部７１は有底円筒状に形成され、その内側には保持穴７５が軸方向に設けられている。保持穴７５は基板４０側に開口し、反対側に底部７４を有する。保持穴７５には、第１バネ５０が同軸上に収納される。
【００３８】
鍔部７２は、本体部７１の軸方向の基板４０側に対向する一端部の外周面から径方向外側に延出し、且つ軸方向に対して平行な方向に厚みを有する鍔状に形成されている。鍔部７２の後端面７６は、基板４０の先端面４１に接触することで、該先端面４１に設けられた接点部４５，４６を互いに導通させる。鍔部７２の先端面７７には、第２バネ６０の後端部が係止する。さらに、本体部７１は底部７４の外面中央に円柱状の突起部７３を有する。突起部７３は本体部７１と同軸上に延出する。突起部７３はリフィルホルダ３０の挿入穴３４に遊挿して配置される。これにより、リフィルホルダ３０とバネホルダ７０はメインフレーム２０内にて同軸上に配置される。
【００３９】
図５〜図７を参照し、基板４０の構造を具体的に説明する。基板４０は、メインフレーム２０内に配置された状態にて、先端面４１と後端面４２を有する。先端面４１の幅方向の中央部には、一対の凹部４７，４８が各々設けられている。凹部４７，４８は何れも後方に略円弧状に切り込んで形成されている。凹部４７，４８の間には、突起部４９が形成されている。突起部４９は、メインフレーム２０の先端側に向かって突出する台形状である。
【００４０】
さらに、図６，図７に示すように、突起部４９の凹部４７，４８を挟んで左右両側には、２つの接点部４５，４６が各々設けられている。接点部４５，４６は、基板４０上に設けられた電子回路に電気的に接続されている。接点部４５，４６には、例えば強硬度の金メッキが用いられる。接点部４５，４６は互いに離間している。よって、先端面４１に対し、バネホルダ７０の後端面７６が接触していなければ、接点部４５と４６は導通しないので、接点部４５，４６に接続された電子回路はオフ状態となる。一方、先端面４１に対し、バネホルダ７０の後端面７６が接触していれば、接点部４５と４６が導通するので、電子回路はオン状態となる。
【００４１】
また、基板４０の左右の両端面には、溝部４３，４４が夫々設けられている。溝部４３，４４は互いに相対する方向に円弧状に夫々湾曲する。溝部４３，４４には、上述したコイル１２（図４参照）の一端と他端に夫々接続された一組の配線（図示略）が夫々通され、半田付けにより電子回路に接続される。
【００４２】
さらに、図５に示すように、基板４０の後端面４２には、メインフレーム２０の後端部２５に設けられた位置調整ネジ８０の先端部が当接する。位置調整ネジ８０は、後端部２５に設けられた位置調整穴２６に外側からねじ込まれ、その先端部はメインフレーム２０内に貫通する。位置調整ネジ８０のねじ込み量を調節することで、メインフレーム２０における基板４０の位置決めがなされている。
【００４３】
図６，図７を参照し、第１バネ５０及び第２バネ６０の夫々の位置関係について具体的に説明する。第１バネ５０は、バネホルダ７０の保持穴７５に略同軸上に収納される。第１バネ５０の後端側は、径方向に縮径しながらバネホルダ７０の後端面７６から後方に突出し、基板４０の先端面４１に設けられた凹部４７，４８の奥部に係止する。これにより、第１バネ５０は、バネホルダ７０と基板４０の先端面４１との間に保持される。一方、第２バネ６０は、バネホルダ７０の本体部７１を内側に挿入した状態で、その後端部が、バネホルダ７０の鍔部７２の先端面７７に当接し、先端部が、リフィルホルダ３０の本体部３１の後端面３５に当接する。これにより、第２バネ６０は、バネホルダ７０とリフィルホルダ３０との間に保持される。第２バネ６０は、第１バネ５０を保持穴７５に保持するバネホルダ７０の外周面に装着されるので、第２バネ６０の内側に第１バネ５０を同軸上に重ねて配置できる。これにより、第１バネ５０と第２バネ６０をメインフレーム２０内に配置する領域を小さくできるので、電子ペン３を軸方向にコンパクトに設計できる。
【００４４】
図７を参照し、第１バネ５０及び第２バネ６０の夫々のバネ力について説明する。第１バネ５０のバネ力は、少なくとも、リフィル１５、リフィルホルダ３０、バネホルダ７０、及び第２バネ６０の合計重量よりも大きくなるように調節されている。ペン先１６が上方になるように電子ペン３の向きを逆にした場合、第１バネ５０には、リフィル１５、リフィルホルダ３０、バネホルダ７０、及び第２バネ６０の合計重量がかかる。しかし、第１バネ５０のバネ力が上記のように調節されているので、ペン先１６を単に上方に向けただけでは、第１バネ５０は圧縮されない。よって、使用者がペン先１６を単に上方に向けた場合に、基板４０の先端面４１とバネホルダ７０の後端面７６が当接し、接点部４５，４６が導通し、位置情報を誤検出されるのを防止できる。
【００４５】
また、第２バネ６０のバネ力は、第１バネ５０のバネ力よりも大きくなるように調節されている。これにより、第１バネ５０と第２バネ６０に対して、同時に軸方向に圧縮する荷重をかけた場合、第２バネ６０よりも先に、第１バネ５０が圧縮される。この性質を利用することより、基板４０の先端面４１に対し、バネホルダ７０の後端面７６を早く接触させ、接点部４５，４６を早く導通させることができる。なお、電子ペン３のペンアップ又はペンダウンによる接点部４５，４６の導通の仕組みについては、次に詳細に述べる。
【００４６】
図７〜図９を参照し、ペンアップからペンダウンした場合の電子ペン３内部における各種部材の位置関係と、電子回路のオンオフ状態の切替えの仕組みについて説明する。先ず、図７に示すように、ペン先１６に筆圧がかかっていないペンアップの状態では、第１バネ５０の弾性力により、基板４０の先端面４１と、バネホルダ７０の後端面７６との間には、第１隙間Ｐ１が形成されている。さらに、第２バネ６０の弾性力により、バネホルダ７０の本体部７１の底部７４の外面と、リフィルホルダ３０の本体部３１の後端面３５との間には、第２隙間Ｑ１が形成されている。また、メインフレーム２０の開口部２１の後端側の縁部２２と、リフィルホルダ３０の鍔部３２のストッパ３２Ａとの間には、第３隙間Ｒ１が形成されている。なお、第３隙間Ｒ１の軸方向距離の一例として、０．８ｍｍである。
【００４７】
上記の通り、ペンアップの状態では、リフィルホルダ３０の本体部３１の先端部３８は、メインフレーム２０の内周面に設けられたストッパ２７に当接している。これにより、リフィルホルダ３０は、これよりも先端側には移動しないので、第３隙間Ｒ１の軸方向距離を範囲として、メインフレーム２０に対して相対的に移動可能となる。ペンアップの状態では、基板４０の先端面４１に対して、バネホルダ７０の後端面７６が第１隙間Ｐ１をもって離間しているので、先端面４１に設けられた接点部４５と４６は導通しない。よって、基板４０に設けられた電子回路はオフ状態となるので、コイル１２からは所定の筆記信号は出力されない。
【００４８】
ここで、第２バネ６０による調芯機能について説明する。図７に示すように、第２バネ６０はコイルバネであり、バネホルダ７０の本体部７１を内側に挿入する。さらに、その後端部は鍔部７２の先端面７７に当接し、先端部はリフィルホルダ３０の後端面３５に当接している。これにより、バネホルダ７０は、第２バネ６０によって基板４０側に向けてその周囲から均等の圧力で支持されている。例えば、基板４０の先端面４１に対して、バネホルダ７０及びリフィルホルダ３０が傾いてしまった場合、第２バネ６０の反力によって、バネホルダ７０とリフィルホルダ３０の位置が軸方向に沿うように自然に調芯される。これにより、基板４０の先端面４１に対して、バネホルダ７０の後端面７６が平行になるので、ペンダウン時に先端面４１に対して後端面７６を隙間無く密着させることができる。つまり、バネホルダ７０の後端面と、接点部４５，４６が設けられた基板４０の先端面４１とを均一平面上で接触させることができる。従って、接点部４５，４６に対して一方しか当接しない片当たりを防止でき、さらに接点部４５，４６には低圧力（第２バネ６０の反力）しかかからないので、接点寿命が長くなる。よって、電子ペン３の打鍵寿命を長くすることができる。
【００４９】
なお、基板４０に対して、バネホルダ７０及びリフィルホルダ３０が傾いてしまう場面として、例えば、電子ペン３の後述する組立工程において、メインフレーム２０内に、基板４０、バネホルダ７０、及びリフィルホルダ３０を組み付けたときに起こり得る。また、リフィル１５を交換した際に、リフィル１５の樹脂製の管が反っていた場合に、その管の反りによってリフィルホルダ３０の位置がずれて、基板４０に対して傾くことも考えられる。従って、何れの場面においても、上述の第２バネ６０の調芯機能によって、バネホルダ７０とリフィルホルダ３０の位置は自然に調芯される。
【００５０】
次いで、使用者がペン先１６を用紙１２０の筆記面にペンダウンした場合、筆記面に対するリフィル１５及びリフィルホルダ３０の上下方向の位置は筆記面に固定される。よって、ペン先１６にかかる筆記荷重は、リフィルホルダ３０に対してメインフレーム２０を相対的に押し下げる。メインフレーム２０の下方への移動に伴い、メインフレーム２０に固定された基板４０も下方に移動する。ここで、上記の通り、第１バネ５０の弾性力は、第２バネ６０の弾性力よりも小さい。よって、ペン先１６にかかる筆記荷重に応じて、第２バネ６０よりも先に、第１バネ５０が、基板４０の先端面４１と、バネホルダ７０の後端面７６との間において圧縮される。
【００５１】
そして、図８に示すように、基板４０の先端面４１がバネホルダ７０の後端面７６に当接すると、次は、第２バネ６０がリフィルホルダ３０の本体部３１の後端面３５と、バネホルダ７０の鍔部７２の先端面７７との間において圧縮されるので、第２バネ６０に反力が生じ、基板４０の先端面４１に対し、バネホルダ７０の後端面７６を押し上げる。よって、第２バネ６０に反力により、接点部４５，４６がバネホルダ７０の後端面７６に接触して互いに導通する。これにより、基板４０に設けられた電子回路はオン状態に切り替わるので、コイル１２から所定の筆記信号が出力される。
【００５２】
さらに、使用者が筆記面に対して荷重をかけると、第２バネ６０がリフィルホルダ３０の本体部３１の後端面３５と、バネホルダ７０の鍔部７２の先端面７７との間において圧縮される。このとき、基板４０の先端面４１に設けられた接点部４５，４６には、第２バネ６０が圧縮されることによって生じる反力のみがかかる。これにより、接点部４５，４６には、使用者の筆記圧が直接かかることがないので、接点部４５，４６にかかる負荷を効果的に軽減できる。そして、第２バネ６０の反力によって、接点部４５，４６とバネホルダ７０の後端面７６とを密着させることができるので、接点部４５と４６とを確実に導通させることができる。
【００５３】
さらに、図９に示すように、使用者が筆記面に対してさらに荷重をかけると、メインフレーム２０と共に、基板４０が下方に更に移動し、第２バネ６０は更に圧縮されるが、メインフレーム２０の縁部２２が、リフィルホルダ３０の鍔部３２のストッパ３２Ａに当接する。このとき、リフィルホルダ３０が基板４０に最も近付いた状態であるが、バネホルダ７０の本体部７１の底部７４の外面と、リフィルホルダ３０の本体部３１の後端面３５との間には、隙間が保持されている。つまり、リフィルホルダ３０がバネホルダ７０に当接して基板４０側に押し付けることが無い。よって、使用者の筆記荷重を、リフィルホルダ３０の鍔部３２のストッパ３２Ａで最終的に受けることができる。基板４０の先端面４１には、筆記荷重が直接かからないので、接点部４５，４６にかかる負荷を軽減できる。接点部４５，４６にかかる負荷を軽減できるので、接点部４５，４６を形成する金メッキが損傷するのを防止できる。
【００５４】
また、本実施形態では、図７に示すように、ペンアップの状態において、メインフレーム２０内において、第２隙間Ｑ１の軸方向距離をできる限り縮めることによって、リフィルホルダ３０の移動領域を保持しながら、過度な動きを規制することができる。つまり、リフィルホルダ３０の移動量を確保することによって、第２バネ６０の反力を接点部４５，４６にかけることができるので、接点部４５と４６を確実に導通させることができる。これとは逆に、リフィルホルダ３０の過度な移動量を規制することで、ペン先１６が過度に沈むことがないので、筆記の際に使用者が感じる違和感を軽減できる。
【００５５】
また、本実施形態では、図７に示すように、ペンアップの状態において、第１隙間Ｐ１よりも第３隙間Ｒ１の方が長くなるように調整されている。これにより、基板４０の先端面４１とバネホルダ７０の後端面７６が接触してからも、メインフレーム２０内においてリフィルホルダ３０を移動させることができ、使用者の筆記圧をストッパ３２Ａで最終的に受け止めることができる。さらに、リフィルホルダ３０の移動により、第２バネ６０を圧縮させてバネホルダ７０とリフィルホルダ３０との間に反発力を生じさせることができる。
【００５６】
また、メインフレーム２０の縁部２２が、リフィルホルダ３０の鍔部３２のストッパ３２Ａに当接することで、メインフレーム２０とリフィルホルダ３０の位置関係が固定される。よって、使用者は、カバー１０の開口５からペン先１６が常に所定量だけ突出した状態で、用紙１２０の筆記面に対して安定して筆記ができる。
【００５７】
図７，図１０，図１１を参照し、電子ペン３の組立方法について説明する。電子ペン３では、ペンダウン時に、ペン先１６の少ない移動量で接点部４５，４６を確実に導通させることは、使用者が違和感なく安定した筆記を行う為に特に重要である。そのため、本実施形態では、電子ペン３の組立工程の中で、基板４０の先端面４１とバネホルダ７０の後端面７６との間の第１隙間Ｐ１の軸方向距離を精密に調整する。第１隙間Ｐ１の軸方向距離は、例えば、０．５±０．１ｍｍの精度で管理する。以下、電子ペン３の組立工程を述べる。
【００５８】
先ず、メインフレーム２０内に、リフィル１５を圧入保持したリフィルホルダ３０を配置する。このとき、リフィルホルダ３０の鍔部３２を、メインフレーム２０の開口部２１の内側に配置する。これにより、鍔部３２のストッパ３２Ａとメインフレーム２０の縁部２２との間に第３隙間Ｒ１（図７参照）が形成される。よって、リフィルホルダ３０は第３隙間Ｒ１を範囲として軸方向に移動可能となる。さらに、リフィル１５のペン先１６を、メインフレーム２０の先端の開口２９から突出させる。なお、メインフレーム２０内に、リフィル１５を圧入保持したリフィルホルダ３０を配置する工程は、本発明の「第一工程」に相当する。
【００５９】
次いで、バネホルダ７０の保持穴７５に第１バネ５０を収納する。さらに、本体部７１の外周面に第２バネ６０を装着し、その軸方向一端部を鍔部７２の先端面７７に係止させる。これにより、バネホルダ７０に第１バネ５０と第２バネ６０を組み付けた１つのユニットが完成する。このユニットを、メインフレーム２０内にて、リフィルホルダ３０よりも後端側に配置する。このとき、バネホルダ７０の突起部７３を、リフィルホルダ３０の挿入穴３４に挿入する。これにより、バネホルダ７０はリフィルホルダ３０と同軸上に配置される。さらに、メインフレーム２０内に配置された第２バネ６０の他端部を、リフィルホルダ３０の後端面３５に当接させる。こうして、図１０に示すように、メインフレーム２０内に、リフィルホルダ３０、第１バネ５０、第２バネ６０、バネホルダ７０が夫々配置される。なお、第１バネ５０を保持し、且つ第２バネ６０を外装したバネホルダ７０を、メインフレーム２０内に配置する工程は、本発明の「第二工程」「第三工程」「第四工程」に相当する。
【００６０】
そして、図７，図１１に示すように、メインフレーム２０内に、リフィルホルダ３０、第１バネ５０、第２バネ６０、及びバネホルダ７０を全て配置した状態で、メインフレーム２０内の後端側に基板４０を配置する。このとき、基板４０の先端面４１に設けられた凹部４７，４８に、第１バネ５０の後端部を係止させる。
【００６１】
次に、基板４０の先端面４１とバネホルダ７０の端面７６との間の第１隙間Ｐ１を、所定距離（例えば、０．５±０．１ｍｍ）に調節する為、基板４０の位置決めを行う。基板４０の位置決めは、メインフレーム２０の後端部２５に設けられた位置調整穴２６に対して、位置調整ネジ８０を外側からねじ込んでいく。位置調整ネジ８０の先端部は、基板４０の後端面４２に当接し、基板４０を先端側に向かって押し下げる。よって、位置調整ネジ８０のねじ込み量を調節することによって、メインフレーム２０における基板４０の位置を微調整できる。なお、第１隙間Ｐ１の軸方向距離の微調整については、例えばＣＣＤカメラ等で、基板４０の先端面４１とバネホルダ７０の端面７６との間の周辺を撮影し、モニター等で確認しながら行うのが好ましい。これにより、第１隙間Ｐ１の軸方向距離の調整を精度良く管理できる。なお、メインフレーム２０内に基板４０を配置し、位置調整ネジ８０で基板４０の位置決めを行う工程は、本発明の「第五工程」に相当する。
【００６２】
そして、各種部材が組み付けられた図１１に示すメインフレーム２０を、カバー１０に挿入して組み付けることによって、図３に示す電子ペン３が完成する。なお、上記組立工程において、メインフレーム２０内に、リフィルホルダ３０、第１バネ５０、第２バネ６０、及びバネホルダ７０を配置する順序については、上記以外の順序でもよい。リフィルホルダ３０、第１バネ５０、第２バネ６０、及びバネホルダ７０の各位置が決まった状態で、基板４０の位置決めを行うので、第１隙間Ｐ１の軸方向距離を容易且つ精度よく調節できる。
【００６３】
以上説明にて、カバー１０が本発明の「筐体」に相当し、コイル１２が本発明の「信号出力部」に相当し、情報入力装置１が本発明の「位置検出装置」に相当し、電子ペン３が本発明の「位置指示器」に相当し、メインフレーム２０が本発明の「外筒」に相当し、リフィル１５及びリフィルホルダ３０が本発明の「芯体部」に相当し、リフィル１５が本発明の「ペン状芯部」に相当し、リフィルホルダ３０が本発明の「芯部ホルダ」に相当し、バネホルダ７０が本発明の「導通部」に相当し、第１バネ５０が本発明の「第１弾性体」に相当し、第２バネ６０が本発明の「第２弾性体」に相当し、縁部２２が本発明の「被当接部」に相当し、ストッパ３２Ａが本発明の「規制部」に相当する。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態の電子ペン３は、カバー１０に内蔵するコイル１２から筆記信号を出力し、該筆記信号を検出する情報入力装置１に対して近接する位置を指示する位置指示器である。電子ペン３は、カバー１０内にメインフレーム２０を備える。メインフレーム２０は、リフィル１５、リフィルホルダ３０、基板４０、バネホルダ７０、第１バネ５０、第２バネ６０等を収納する。リフィルホルダ３０はリフィル１５を先端側に保持する。基板４０はリフィルホルダ３０の後方に離間して取り付けられる。基板４０の先端面４１には、筆記信号を外部に出力する為の電子回路に接続された接点部４５，４６が互いに離間して設けられている。バネホルダ７０は略円筒状に形成された金属部品であり、第１バネ５０を基板４０の先端面４１との間に第１隙間Ｐ１を保持し、且つ基板４０の先端面４１に対して接離可能に設けられている。第１バネ５０は、基板４０の先端面４１とバネホルダ７０との間を離間させる。第２バネ６０は、第１バネ５０よりも径の大きい円筒状のコイルバネであり、バネホルダ７０を内側に挿入する。第２バネ６０は、バネホルダ７０とリフィルホルダ３０との間を離間させる。この状態で、リフィルホルダ３０の鍔部３２の後端面であるストッパ３２Ａは、メインフレーム２０の開口部２１の後端側の縁部２２に対して、第３隙間Ｒ１を介して対向配置される。
【００６５】
上記構成の電子ペン３において、ペン先１６に筆記圧がかかっていないペンアップの状態では、基板４０の先端面４１に対して、バネホルダ７０の後端面７６が第１隙間Ｐ１をもって離間しているので、先端面４１に設けられた接点部４５と４６は導通しない。よって、基板４０に設けられた電子回路はオフ状態となるので、コイル１２から所定の筆記信号は出力されない。次いで、使用者がペン先１６を用紙１２０にペンダウンした場合、ペン先１６にかかる筆記圧は、リフィルホルダ３０に対してメインフレーム２０を相対的に押し下げる。メインフレーム２０の下方への移動に伴い、基板４０も下方に移動する。第１バネ５０の弾性力は、第２バネ６０の弾性力よりも小さい。よって、ペン先１６にかかる筆記圧に応じて、第２バネ６０よりも先に圧縮される。基板４０の先端面４１がバネホルダ７０の後端面７６に当接すると、接点部４５，４６がバネホルダ７０の後端面７６を介して導通する。これにより、基板４０に設けられた電子回路はオン状態に切り替わるので、コイル１２から所定の筆記信号が出力される。
【００６６】
さらに、使用者が筆記面に対して荷重をかけると、基板４０の先端面４１とバネホルダ７０の後端面７６は既に当接しているので、その荷重は第２バネ６０にかかる。よって、第２バネ６０が圧縮される。このとき、基板４０の先端面４１に設けられた接点部４５，４６には、第２バネ６０が圧縮されることによって生じる反力のみがかかる。これにより、接点部４５，４６には、使用者の筆記圧が直接かかることがないので、接点部４５，４６にかかる負荷を効果的に軽減できる。そして、第２バネ６０の反力によって、接点部４５，４６とバネホルダ７０の後端面７６とを、密着させることができるので、接点部４５と４６とを確実に導通させることができる。
【００６７】
さらに、使用者が筆記面に対してさらに荷重をかけると、第２バネ６０は更に圧縮されるが、メインフレーム２０の縁部２２が、リフィルホルダ３０の鍔部３２のストッパ３２Ａに当接する。よって、使用者の筆記荷重は、リフィルホルダ３０の鍔部３２のストッパ３２Ａで最終的に受けることができる。つまり、基板４０の先端面４１には、筆記荷重が直接かからないので、接点部４５，４６にかかる負荷を軽減できる。接点部４５，４６にかかる負荷を軽減できるので、接点部４５，４６を形成する金メッキが損傷するのを防止できる。従って、電子ペン３の打鍵寿命を延ばすことができる。
【００６８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更が可能である。以下、第１〜第３変形例を順に説明する。説明の便宜上、上記実施形態と同じ部材については同じ符号を付して説明する。
【００６９】
図１２〜図１４を参照して、第１変形例について説明する。図１２，図１３に示すように、第１変形例の電子ペンは、上記実施形態の第１バネ５０の代わりに、第１バネ１５０を備える。第１バネ１５０は、基板４０の先端面４１に一端側（後端側）を固定することによって、基板４０からの落下を防止できる。第１バネ１５０の一端側には、座巻部１５１が形成されている。座巻部１５１は所定の巻き数（例えば巻き数：５）で円筒状に形成する。基板４０の先端面４１には、上記実施形態の凹部４７，４８よりも切り込みの深い凹部１４７，１４８を設け、その間に、上記実施形態の突起部４９よりも長い突起部１４９を形成する。この突起部１４９に対して、第１バネ１５０の座巻部１５１を嵌め込む。この際に、筆記荷重に影響の無いように、座巻部１５１の軸方向長さは、突起部１４９の高さ以上とする。このような構造によって、第１バネ１５０を基板４０の先端面４１に固定できる。また、第１バネ１５０が圧縮を繰り返しても、基板４０に対して第１バネ１５０の位置がずれないので、基板４０の先端面４１とバネホルダ７０の後端面７６との間に安定したバネ力を付与できる。
【００７０】
また、図１３，図１４に示すように、第１変形例の電子ペンは、上記実施形態のリフィルホルダ３０の代わりに、樹脂製のリフィルホルダ１３０を備える。上記実施形態のリフィルホルダ３０（図７参照）は、樹脂成型品であるので、型抜き工程の際に、本体部３１の外周面と後端面３５とが交わる角部が厳密に直角とならず、僅かではあるが斜めに傾斜する場合がある。この角部が傾斜してしまうと、後端面３５に対して第２バネ６０の先端部を真っ直ぐに当接させることができず、位置がずれてしまい、第２バネ６０の姿勢が傾く場合がある。電子ペン３の内部構造は非常に小さく、各種部品が極小であるので、各種部品の夫々の位置関係がずれると、電子ペン３は上記ペンアップ及びペンダウンの動作を良好に行うことができない。
【００７１】
そこで、リフィルホルダ１３０では、本体部１３１の後端面１３５と外周面とが交わる角部をテーパ状の傾斜面１３７とし、その傾斜面１３７に４本のリブ１３８を設けている。４本のリブ１３８は、本体部１３１の中央に設けられた挿入穴１３４を中心とした十字方向に夫々配置する。リブ１３８は、夫々、後端面１３５に連続する一辺を有し、且つ外方に向けて直角部分を有する直角三角形状に形成されている。このような４本のリブに対し、第２バネ６０の先端部を確実に当接させることができる。さらに、４本のリブ１３８は、挿入穴１３４を中心とした十字方向に夫々配置されているので、第２バネ６０を４点においてバランス良く支持できる。これにより、メインフレーム２０内における第２バネ６０の位置がずれないので、電子ペン３は上記ペンアップ及びペンダウンの動作を良好に行うことができる。
【００７２】
また、上記実施形態及び第１変形例において、第２バネ６０の軸方向の一端側と他端側を、軸方向に直交する面とする為に、研磨処理を行うのが好ましい。例えば、図１３に示すように、第２バネ６０の一端側と他端側に研磨処理を施すことで、第２バネ６０の一端側を、バネホルダ７０の鍔部７２の先端面７７に隙間無く密着させることができる。さらに、他端側も４本のリブ１３８に対して隙間なく密着させることができる。これにより、第２バネ６０の軸心の位置がずれないので、圧縮を繰り返した場合でも、バネホルダ７０、第２バネ６０、リフィルホルダ３０を同軸上に配置できる。よって、バネホルダ７０とリフィルホルダ１３０との間に所定のバネ力を継続的に付与できる。
【００７３】
図１５を参照し、第２変形例について説明する。第２変形例の電子ペンは、上記実施形態の第２バネ６０及びバネホルダ７０（図７参照）の代わりに、これら２つの機能を備えた導電性ゴム９０を有する。図１５に示すように、第２変形例の電子ペンは、基板１４０、リフィルホルダ２３０、バネ２５０、導電性ゴム９０等を備える。
【００７４】
基板１４０は、先端面１４１の中央部に凹部１４７を備え、その凹部１４７の両側に、接点部１４５，１４６を備える。リフィルホルダ２３０は、上記実施形態のリフィルホルダ３０（図７参照）と同様に、本体部２３１、鍔部２３２、保持穴２３３、後端面２３５、挿入穴２３４、ストッパ２３２Ａを備える。導電性ゴム９０は断面Ｔ字状に形成され、当接部９１、首部９２、係止部９３を備える。当接部９１は平板状に形成されている。首部９２は、当接部９１の裏面中央から垂直方向に突出する棒状に形成されている。係止部９３は首部９２の先端部に設けられ、首部９２の長手方向に直交する方向にやや延設した形状である。導電性ゴム９０は、リフィルホルダ２３０の後端面２３５に固定されている。当接部９１の裏面はリフィルホルダ２３０の後端面２３５に密着し、首部９２はリフィルホルダ２３０の挿入穴２３４から挿入され、係止部９３は挿入穴２３４と保持穴２３３との段部に係止している。
【００７５】
バネ２５０は、上記実施形態の第１バネ５０よりも軸方向に長いコイルバネである。バネ２５０は、導電性ゴム９０及びリフィルホルダ２３０を内側に挿入する。バネ２５０の後端部は、メインフレーム２０の内周面に形成された縮径部２８の端面に係止し、先端部は、リフィルホルダ２３０の鍔部２３２のストッパ２３２Ａに当接する。これにより、バネ２５０は、メインフレーム２０の縮径部２８の端面と、リフィルホルダ２３０との間に保持される。よって、バネ２５０は、基板１４０の先端面１４１とリフィルホルダ２３０の後端面２３５との間を互いに離間させる。
【００７６】
先ず、電子ペンがペンアップの状態では、バネ２５０のバネ力により、基板１４０の先端面１４１と、導電性ゴム９０の当接部９１との間は、所定の隙間を空けて離間している。よって、先端面１４１に設けられた接点部１４５と１４６は導通しない。よって、基板１４０に設けられた電子回路はオフ状態となるので、コイル１２からは所定の筆記信号は出力されない。
【００７７】
次いで、使用者がペン先を用紙にペンダウンした場合、ペン先にかかる筆記圧は、リフィルホルダ２３０に対してメインフレーム２０を相対的に押し下げる。メインフレーム２０の下方への移動に伴い、基板１４０も下方に移動する。この場合、バネ２５０が圧縮され、基板１４０の先端面１４１が導電性ゴム９０の当接部９１に当接する。そして、先端面１４１に対して当接部９１が一定の圧力以上で押し付けられると、接点部１４５，１４６が導電性ゴム９０を介して導通する。これにより、基板１４０に設けられた電子回路はオン状態に切り替わるので、コイル１２から所定の筆記信号が出力される。なお、基板１４０の先端面１４１に当接するのは導電性ゴム９０であるので、接点部１４５，１４６が損傷するのを防止できる。よって、上記実施形態と同じ効果を得ることができる。
【００７８】
さらに、使用者が筆記面に対してさらに荷重をかけると、バネ２５０は更に圧縮され、導電性ゴム９０も圧縮されるが、基板１４０の先端面１４１とリフィルホルダ２３０の後端面２３５との間が所定距離になったときに、メインフレーム２０の縁部２２が、リフィルホルダ２３０の鍔部２３２のストッパ２３２Ａに当接する。よって、使用者の筆記荷重を、リフィルホルダ２３０の鍔部２３２のストッパ３２Ａで最終的に受けることができる。そして、縁部２２がストッパ２３２Ａに当接した後は、先端面１４１と後端面２３５との間の所定距離は変わらないので、先端面１４１には過度な圧力がかからない。よって、接点部１４５，１４６が損傷するのを防止できる。
なお、バネ２５０が本発明の「第３弾性体」に相当し、導電性ゴム９０が本発明の「第４弾性体」に相当する。
【００７９】
図１６〜図１８を参照し、第３変形例について説明する。上記実施形態では、本発明の第２弾性体として、コイルバネである第２バネ６０を用いているが、弾性を有する材質であればよく、例えば、Ｏリングを用いることができる。図１６に示すように、第３変形例の電子ペンは、基板４０、リフィルホルダ３３０、第１バネ５０、Ｏリング３６０、バネホルダ３７０等を備える。リフィルホルダ３３０は、上記実施形態のリフィルホルダ３０（図７参照）と同様であり、本体部３３１、鍔部３３２、保持穴３３３、後端面３３５、挿入穴３３４、ストッパ３３２Ａを備える。そして、後端面３３５における径方向外側の部分には、径方向内側よりも一段下がって平面視リング状に形成された位置決め部３３５Ａが設けられている。
【００８０】
バネホルダ３７０は、上記実施形態のバネホルダ７０（図７参照）と同様で、本体部３７１を備えるが、鍔部を備えていない。本体部３７１の内側には保持穴３７５が軸方向に設けられている。保持穴３７５は基板４０側に開口し、反対側に底部３７４を有する。保持穴３７５には、第１バネ５０が同軸上に収納される。本体部３７１は底部３７４の外面中央に円柱状の突起部３７３を有する。突起部３７３は本体部３７１と同軸上に延出する。突起部３７３はリフィルホルダ３３０の挿入穴３３４に遊挿して配置される。これにより、リフィルホルダ３３０とバネホルダ３７０をメインフレーム２０内にて同軸上に配置できる。
【００８１】
Ｏリング３６０は、一例としてシリコンで形成され、縮径φ０．６の中心半径３ｍｍのものを用いることができる。Ｏリング３６０は、リフィルホルダ３３０の後端面３３５に設けられた位置決め部３３５Ａに配置されて位置決めされる。よって、Ｏリング３６０は、リフィルホルダ３３０の後端面３３５と、バネホルダ３７０の底部３７４の外面との間に挟まれて配置される。
【００８２】
図１６に示すように、電子ペンがペンアップの状態では、第１バネ５０の弾性力により、基板４０の先端面４１と、バネホルダ３７０の後端面３７６との間には、第１隙間Ｐ２が形成されている。さらに、Ｏリング３６０の弾性力により、バネホルダ３７０の本体部３７１の底部３７４の外面と、リフィルホルダ３３０の本体部３３１の後端面３３５との間には、第２隙間Ｑ２が形成されている。また、メインフレーム２０の開口部２１の後端側の縁部２２と、リフィルホルダ３３０の鍔部３３２のストッパ３３２Ａとの間には、第３隙間Ｒ２が形成されている。
【００８３】
上記の通り、ペンアップの状態では、リフィルホルダ３３０の本体部３３１の先端部３３８は、メインフレーム２０の内周面に設けられたストッパ２７に当接している。これにより、リフィルホルダ３３０は、第３隙間Ｒ２の軸方向距離を範囲として、メインフレーム２０に対して相対的に移動可能となる。ペンアップの状態では、基板４０の先端面４１に対して、バネホルダ３７０の後端面３７６が第１隙間Ｐ２をもって離間しているので、先端面４１に設けられた接点部４５と４６は導通しない。よって、基板４０に設けられた電子回路はオフ状態となるので、コイル１２から所定の筆記信号は出力されない。
【００８４】
次いで、使用者がペン先を用紙１２０の筆記面にペンダウンした場合、メインフレーム２０の下方への移動に伴い、メインフレーム２０に固定された基板４０も下方に移動する。ここで、上記の通り、第１バネ５０の弾性力は、Ｏリング３６０の弾性力よりも小さい。よって、ペン先にかかる筆記圧に応じて、Ｏリング３６０よりも先に、第１バネ５０が基板４０の先端面４１と、バネホルダ３７０の後端面３７６との間において徐々に圧縮される。
【００８５】
そして、図１７に示すように、基板４０の先端面４１がバネホルダ３７０の後端面３７６に当接すると、接点部４５，４６がバネホルダ３７０の後端面３７６を介して導通する。これにより、基板４０に設けられた電子回路はオン状態に切り替わるので、コイル１２から所定の筆記信号が出力される。
【００８６】
さらに、使用者が筆記面に対して荷重をかけると、メインフレーム２０と共に、基板４０は下方に移動するが、基板４０の先端面４１とバネホルダ３７０の後端面３７６は既に当接しているので、その荷重はＯリング３６０にかかる。よって、Ｏリング３６０がリフィルホルダ３３０の本体部３３１の後端面３３５に設けられた位置決め部３３５Ａと、バネホルダ３７０の底部３７４の外面との間において徐々に圧縮される。このとき、基板４０の先端面４１に設けられた接点部４５，４６には、Ｏリング３６０が圧縮されることによって生じる反力のみがかかる。これにより、接点部４５，４６には、使用者の筆記圧が直接かかることがないので、接点部４５，４６にかかる負荷を効果的に軽減できる。そして、Ｏリング３６０の反力によって、接点部４５，４６とバネホルダ３７０の後端面３７６とを、密着させることができるので、接点部４５と４６とを確実に導通させることができる。
【００８７】
さらに、図１８に示すように、使用者が筆記面に対してさらに荷重をかけると、メインフレーム２０と共に、基板４０が下方に更に移動し、Ｏリング３６０は更に圧縮されるが、メインフレーム２０の縁部２２が、リフィルホルダ３３０の鍔部３３２のストッパ３３２Ａに当接する。よって、第３変形例においても、使用者の筆記荷重を、リフィルホルダ３３０の鍔部３３２のストッパ３３２Ａで最終的に受けることができる。つまり、基板４０の先端面４１には、筆記荷重が直接かからないので、第３変形例においても、接点部４５，４６にかかる負荷を軽減できる。また、Ｏリング３６０は、コイルバネに比べて、比較的少ない距離で弾性力を効果的に付与できるので、電子ペンをコンパクトに構成できる。
【００８８】
なお、本発明は、上記実施形態、及び上記第１〜第３変形例の他にも種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、リフィル１５を交換可能とする為に、リフィルホルダ３０を備えるものであるが、例えば、スタイラスペンに適用することもできる。その場合、リフィル１５とリフィルホルダ３０を一体化した形状の芯体を設ければよい。
【００８９】
また、上記実施形態では、ノック部６を押すことによって、ペン先１６をカバー１０の開口５から出退させるものであるが、例えば、ペン先１６は開口５から常時突出した状態とし、ペン先を保護するキャップ部材（図示略）をカバー１０の先端側に被せるものであってもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、メインフレーム２０内にける基板４０の位置の調整を、位置調整ネジ８０を位置調整穴２６に外側からねじ込んで行っているが、例えば、調整治具等を用いてメインフレーム２０の内側で直接行うようにしてもよい。
【００９１】
また、上記実施形態の情報入力装置１及び電子ペン３は電磁誘導方式によるものであるが、例えば、超音波検出方式、レーザ検出方式等でもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１    情報入力装置
３    電子ペン
５    開口
１０    カバー
１２    コイル
１５    リフィル
１６    ペン先
２０    メインフレーム
２２    縁部
３０    リフィルホルダ
３１    本体部
３２    鍔部
３２Ａ  ストッパ
４０    基板
４１    先端面
４５，４６    接点部
４７，４８    凹部
４９    突起部
５０    第１バネ
６０    第２バネ
７０    バネホルダ
７１    本体部
７２    鍔部
８０    位置調節ネジ
９０    導電性ゴム
１３０    リフィルホルダ
１３７    傾斜面
１３８    リブ
１４９    突起部
１５０    第１バネ
１５１    座巻部
２３０    リフィルホルダ
３３０    リフィルホルダ
３６０    Ｏリング
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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