(57)【要約】【課題】静電容量型座標入力パッドに座標情報を高精度に入力することができるとともに、静電容量型座標入力パッドの座標入力面が傷付くおそれを抑制することができるタッチペンを提供する。【解決手段】導電性合成樹脂繊維１４を束ねたペン先１３を備える。ペン先１３の導電性合成樹脂繊維１４として、硫化銅が含有された導電性合成樹脂繊維を使用する。【選択図】図１
0003179221.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有するペン軸に、導電性合成樹脂繊維が束ねられたペン先を支持したタッチペンであって、前記導電性合成樹脂繊維として、硫化銅が含有されたものを使用したことを特徴とするタッチペン。
【請求項２】
前記導電性合成樹脂繊維はアクリル繊維であることを特徴とする請求項１に記載のタッチペン。
【請求項３】
前記ペン先を先細形状にしたことを特徴とする請求項１または２に記載のタッチペン。
【請求項４】
前記ペン先を、導電性合成樹脂繊維を同方向に引き揃えて結合したことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のタッチペン。
【請求項５】
外周側の繊維間結合力を中心側の繊維間結合力よりも強くしたことを特徴とする請求項４に記載のタッチペン。
【請求項６】
前記ペン先を紙巻き状のペン軸に保持したことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のタッチペン。
【請求項７】
ペン先をペン軸に対して着脱可能にしたことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のタッチペン。
【請求項８】
ペン軸に対して着脱可能なホルダにペン先をその軸方向に移動可能に支持したことを特徴とする請求項７に記載のタッチペン。
【請求項９】
前記ホルダにその軸方向に延びるスリットを形成するとともに、ホルダ及びペン軸との少なくとも一方にはペン軸に対するホルダの装着にともなってホルダがペン先を締め付けるように動作するようにしたカムを設けたことを特徴とする請求項８に記載のタッチペン。
【請求項１０】
ペン先に電気接続された線材をペン軸の基端部の外部に導出したことを特徴とする請求項９に記載のタッチペン。
【請求項１１】
硫化銅が含有された導電性合成樹脂繊維が束ねたことを特徴とするタッチペン用ペン先。
【請求項１２】
前記導電性合成樹脂繊維はアクリル繊維であることを特徴とする請求項１１に記載のタッチペン用ペン先。
【請求項１３】
前記導電性合成樹脂繊維を同方向に引き揃えて結合したことを特徴とする請求項１１または１２に記載のタッチペン用ペン先。
【請求項１４】
外周側の繊維間結合力を中心側の繊維間結合力よりも強くしたことを特徴とする請求項１３に記載のタッチペン用ペン先。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、例えばタブレット端末やスマートフォン等の情報処理装置における静電容量型入力パッド（以下、単に入力パッドという）に座標情報を入力する場合に用いられるタッチペン及びそのペン先に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のタッチペンとしては、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるような構成が提案されている。これらのタッチペンは、人体との間の電気接続を利用して入力パッド上の静電容量を変化させるものであるため、ペン先を含むペン全体が導電性を有する必要がある。
【０００３】
特許文献１に記載のタッチペンにおいては、ペン本体に支持されたペン先が導電性炭素繊維と樹脂繊維とをブレンドした繊維束を主成分としている。
特許文献２に記載のタッチペンにおいては、棒状の本体の外周に短い導電性繊維を接着剤によって植毛することにより構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１６１７９６号公報
【特許文献２】登録実用新案第３１７７４５７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、これらの従来構成においては、次のような問題があった。
特許文献１に記載の従来構成は、ペン先が電気抵抗の高い導電性炭素繊維によって導電性を得るようにしているため、入力パッドに対する操作の確実性に乏しい。
【０００６】
また、特許文献２に記載の従来構成では、ペン先が棒状の本体の外周に導電性繊維を植毛することにより構成されているため、本体が金属製の場合は、重くなって使いにくいだけではなく、ペン先が硬くなることは避けられず、入力パッドの入力面を傷付け易い。また、ペン本体が金属製の場合は、ペン先を構成する先端が尖っていると、入力パッドを損傷するため、太くせざるを得ず、そのようにすれば、細かなボタンをクリックできず、作業性に劣るものである。
【０００７】
また、本体の先端部のみの導電性繊維が入力パッドに押し当てられるため、その部分の導電性繊維が剥離し易い。また、衝突を受けたり，洗浄されたり，入力パッド以外のものと接触したりすることによっても剥離しやすい。そして、導電性繊維が剥離した場合は、接着剤や本体が露出するため、先端部がパッド本体に当たった場合における使用感が低下することに加えて、入力パッドに傷がつきやすい。特に、接着剤が露出した場合は、その部分が入力パッドに接したとしても、静電容量をあまり変化させることができず、接触を検知できないおそれがある。逆に、本体の金属が露出した場合は、金属の抵抗値が低すぎるために、本体と入力パッドのボタンとの間で短絡様の現象を生じて、検出不能等の不都合が生じるおそれがあった。
【０００８】
そもそも、植毛は分断された繊維が集められただけであって、繊維間に隙間が生じたりして、繊維相互間の接触を適切に確保できず、電気抵抗値が高くなる。そのような状況下で、本体の先端部のみが入力パッドに接触したとしても、たとえ導電性繊維が剥離していなくても、その接触を検知できないおそれは多分にある。
【０００９】
この考案は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、使いやすく、入力パッドに座標情報を適切に入力することができるとともに、入力パッドの座標入力面が傷付くおそれを抑制することができるタッチペンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、この考案は、導電性を有するペン軸に、導電性合成樹脂繊維が束ねられたペン先を支持したタッチペンであって、前記導電性合成樹脂繊維として、硫化銅が含有されたものを使用したことを特徴としている。
【００１１】
従って、この考案のタッチペンにおいては、ペン先が硫化銅を包含する繊維を束ねることにより構成されているため、ペン先の電気抵抗値を低くすることができる。よって、そのペン先を静電容量型座標入力パッドの座標入力面に接触させることにより、静電容量型座標入力パッドに座標情報を高精度に入力することができる。また、ペン先が合成樹脂繊維の束により構成されて、柔らかくなっているため、ペン先を静電容量型座標入力パッドの座標入力面に接触させた際に、その座標入力面が傷付くおそれを抑制することができる。
【００１２】
前記の構成において、前記導電性合成樹脂繊維はアクリル繊維であることが好ましい。
前記の構成において、前記ペン先を先細形状にすることが好ましい。
前記の構成において、前記ペン先を、導電性合成樹脂繊維を同方向に引き揃えて結合することが好ましい。
【００１３】
前記の構成において、外周側の繊維間結合力を中心側の繊維間結合力よりも強くすることが好ましい。
前記の構成において、前記ペン先を紙巻き状のペン軸に保持することが好ましい。
【００１４】
前記の構成において、ペン先をペン軸に対して着脱可能にすることが好ましい。
前記の構成において、ペン軸に対して着脱可能なホルダにペン先をその軸方向に移動可能に支持することが好ましい。
【００１５】
前記の構成において、前記ホルダにその軸方向に延びるスリットを形成するとともに、ホルダ及びペン軸との少なくとも一方にはペン軸に対するホルダの装着にともなってホルダがペン先を締め付けるように動作するようにしたカムを設けることが好ましい。
【００１６】
前記の構成において、ペン先に電気接続された線材をペン軸の基端部の外部に導出することが好ましい。
タッチペン用ペン先に係る考案においては、硫化銅が含有された導電性合成樹脂繊維が束ねたことを特徴とする。
【考案の効果】
【００１７】
以上のように、この考案によれば、入力パッドに座標情報を高精度に入力することができるとともに、入力パッドの座標入力面が傷付くおそれを抑制することができ、しかも使用感に優れるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のタッチペンを示す部分破断正面図。
【図２】図１のタッチペンのペン先を拡大して示す正面図。
【図３】第２実施形態のタッチペンを示す断面図。
【図４】第３実施形態のタッチペンを示す断面図。
【図５】図４のタッチペンの要部分解断面図。
【図６】第４実施形態のタッチペンを示す正面図。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下に、この考案を具体化した第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１に示すように、この実施形態のタッチペン１１は、ペン軸１２と、そのペン軸１２の先端の凹部１２１に着脱可能に嵌着されたほぼ円柱状のペン先１３とを備えている。
【００２０】
前記ペン軸１２は、アルミニウム等の軽量金属や導電性合成樹脂等の導電性材料により丸棒状をなすように形成されている。
前記ペン先１３は、直径０．０３〜５０μｍ程度の導電性合成樹脂繊維１４を引き揃えて束ねるとともに、樹脂バインダまたは熱溶着等で円柱形状に固着成形することにより構成されている。この場合、ペン先１３を構成する導電性合成樹脂繊維１４は、中心側の繊維間結合力と比較して外周側の繊維間結合力が強くなっている。ペン先１３の先端には、先細部１３１が形成されている。この場合、導電性合成樹脂繊維１４としては、アクリル繊維またはアクリル系繊維中に硫化銅を含有させたものが使用されている。
【００２１】
この導電性繊維は、例えば次のような製造方法により製造されている。すなわち、アクリル繊維またはアクリル系繊維を、一価の銅イオンを含む浴中で加熱処理することにより、その繊維に一価の銅イオンを吸着させる。その後、この繊維を、一価の銅イオンに対して硫化銅形成反応性を示す硫黄原子及び硫黄イオンの双方またはいずれか一方を放出し得る化合物を含む液相または気相中で加熱処理することにより、硫化銅を含有した導電性合成樹脂繊維１４となる。
【００２２】
次に、前記のように構成されたタッチペンの作用を説明する。
このタッチペン１１を使用して、入力パッドに座標情報を入力する場合には、ペン軸１２を把持して、ペン先１３を図示しない入力パッドの座標入力面に接触させる。すると、入力パッドの制御装置により、座標入力面の静電容量の変化が検出されて、タッチペン１１により指定される座標情報が割り出される。このとき、ペン先１３を構成する合成樹脂繊維１４として、硫化銅を含有する導電性繊維が使用されるとともに、ペン先１３の先細部１３１が入力パッドの座標入力面に対して狭い接触面積で接触されて、入力パッドに座標情報を高精度に入力することができる。
【００２３】
また、タッチペン１１の使用にともなって、ペン先１３の先細部１３１が摩耗したり、極端に広がったりした場合には、その摩耗した部分を例えば鉛筆削りによって先細形状に削ることにより、先細部１３１を再生して以前と変わりなく使用することができる。
【００２４】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）  この実施形態においては、合成樹脂繊維１４を束ねたペン先１３が備えられている。そして、このペン先１３の合成樹脂繊維１４としては、硫化銅が含有されたものが使用されている。このため、導電性炭素繊維と樹脂繊維とをブレンドした繊維束を用いてペン先を構成している従来構成や、導電性繊維を植毛した従来構成に比較して、ペン先１３の電気抵抗値を低くすることができる。よって、このペン先１３を入力パッドの座標入力面に接触させることにより、静電容量型座標入力パッドに座標情報を高精度に入力することができる。また、ペン先１３が合成樹脂繊維１４の束により構成されているため、棒状の本体の外周に導電性繊維を植毛することによりペン先を構成している従来構成に比較して、ペン先１３を柔らかくすることができる。よって、ペン先１３を入力パッドの座標入力面に接触させた際に、その座標入力面が傷付くおそれを抑制することができるとともに、使用感を向上させることができる。
【００２５】
（２）  この実施形態においては、棒状の本体の外周の植毛した従来構成が有する問題点、すなわち、重くなる、植毛が剥離する、電気抵抗値が高いといった問題点を有することなく、高機能を得ることができる。
【００２６】
（３）  この実施形態においては、前記ペン先１３が先細形状になっている。このため、ペン先１３を入力パッドの座標入力面に対して狭い接触面積で接触させることができて、座標情報の入力精度を一層高めることができる。
【００２７】
（４）  この実施形態においては、ペン先１３を構成する導電性合成樹脂繊維１４は、中心側の繊維間結合力と比較して外周側の繊維間結合力が強くなっている。このため、ペン先１３の中心側が柔らかくなって、使用感が向上するとともに、入力パッドの座標入力面を傷つけるおそれがいっそう少なくなる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、この考案を具体化した第２実施形態を前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００２９】
この第２実施形態においては、図３に示すように、ペン先１３がタッチペン１１の長さ方向の全長にわたって延びるように細長棒状に形成されている。
そして、このペン先１３の外周には、紙巻き状のペン軸１２が設けられている。すなわち、このペン軸１２は、ペン先１３の外周に紙材１７を複数回巻付け積層することにより構成されている。紙材１７は硫化銅等の導電性材を漉きこんでいて、導電性を有する。ペン軸１２における紙材１７の積層部間には、切断用糸材１８がペン軸１２の長さ方向へ延びるように埋設されている。
【００３０】
そして、タッチペン１１の使用にともなって、ペン先１３の先細部１３１が摩耗したり、大きく広がったりした場合には、切断用糸材１８の露出端部を引っ張って、ペン軸１２の紙材１７の表面層を所定長さだけ切断した後、その切断した部分から紙材１７の積層部分を剥ぎ取り除去する。これにより、ペン軸１２の短くなった分だけ、そのペン軸１２の先端からのペン先１３の露出長さが長くなる。この状態で、必要に応じて、ナイフ等によってペン先１３を先細形状に削ることにより、先細部１３１が再生されてタッチペンが使用可能になる。
【００３１】
従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）〜（４）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（５）  この実施形態においては、前記ペン先１３の外周に紙巻き状のペン軸１２が設けられている。このため、使用にともなってペン先１３が摩耗した場合、紙巻き状のペン軸１２をペン先１３の端部側から順に剥ぎ取り除去して、ペン先１３を露出させることにより、タッチペン１１を長期にわたって使用することができる。
【００３２】
（第３実施形態）
次に、この考案を具体化した第３実施形態を前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３３】
この第３実施形態においては、図４及び図５に示すように、ペン軸１２が静電容量型座標入力スクリーンやフラットテレビ等の大型の座標入力面を指示するように、例えば１ｍ以上の長尺状に形成されている。この場合、ペン軸１２は導電性を有する合成樹脂材料により中空筒状に形成されて、軽量化が図られている。ペン軸１２の基端部にはキャップ１９が取り付けられるとともに、ペン軸１２の先端部にはネジ孔２０が形成されている。ペン軸１２のネジ孔２０には、円筒状の締め付け部材２１がネジ部２１１において着脱可能に螺合されている。締め付け部材２１の先端外周にはローレットを形成した回転操作部２１２が形成されるとともに、ネジ部２１１には軸線方向に延びる複数のスリット２１３が形成されている。
【００３４】
また、この実施形態では、ペン先１３が前記締め付け部材２１に対してペン先１３の長さ方向へ相対移動可能に挿通されている。そして、このペン先１３の挿通状態でホルダとしての締め付け部材２１がペン軸１２のネジ孔２０に螺入されることにより、ペン先１３の基端部がペン軸１２内に挿入収容されている。この場合、ネジ孔２０はその奥部側に向かって小径になっている。このため、ネジ孔２０に対する締め付け部材２１の螺入にともなって、締め付け部材２１がスリット２１３を介して縮径され、ペン先１３が締め付け部材２１内に移動不能に締め付け保持されるようになっている。従って、前記ネジ孔２０が締め付け部材２１を締め付け動作させるためのカムを構成する。
【００３５】
前記ペン軸１２の基端側の把持部外周には、導電体よりなる線材２２が巻付けられている。ペン軸１２の先端側内周には金属製の電極１２３が固定されており、この電極１２３がペン先１３の外周と接触する。線材２２はこの電極１２３に接続されている。そして、使用者がペン軸１２の把持部を把持したとき、この電極１２３及び線材２２を介して人体とペン軸１２との間の電気接続が確保されるようになっている。
【００３６】
このような構成のタッチペン１１においては、ペン軸１２が長尺状になっているため、大型の座標入力面を離れた位置から容易に指示して、座標情報の入力を行うことができる。また、タッチペン１１の使用にともなって、ペン先１３の先細部１３１が摩耗したりした場合には、ペン軸１２のネジ孔２０に対して締め付け部材２１を螺退させると、ペン先１３が締め付け部材２１による締付け状態から解放される。この状態で、ペン先１３をペン軸１２内から引き出して、そのペン先１３を削って形状を整えるとともに、露出量を調節した後、締め付け部材２１をネジ孔２０に螺入すれば、ペン先１３が調節状態に締め付け保持される。このようにすれば、先細部１３１が再生された状態で、使用可能となる。
【００３７】
従って、この第３実施形態においては、前記第１実施形態における（１）〜（４）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（６）  この実施形態においては、筒状のペン軸１２の先端にペン先１３が締め付け部材２１を介して長さ方向へ移動可能に装着されている。このため、使用にともなってペン先１３が摩耗した場合、締め付け部材２１を緩めて、ペン軸１２からのペン先１３の露出量を調節することができて、タッチペン１１を長期にわたって使用することができる。
【００３８】
（７）  この実施形態においては、ペン先１３に電気接続された線材２２がペン軸１２の基端部の外部に導出されている。従って、ペン軸１２を長くすることができて、大型スクリーン等の使用に適する。
【００３９】
（第４実施形態）
次に、この考案を具体化した第４実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４０】
さて、この第４実施形態においては、図６に示すように、ペン軸１２が魚等のキャラクタ形態を造型した形状となるように形成されている。
従って、この第４実施形態においても、前記第１実施形態における（１）〜（４）に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００４１】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  前記第１実施形態における締め付け部材２１、ネジ孔２０、ネジ部２１１の構成を第１実施形態に適用すること。
【００４２】
・  第３実施形態においてペン軸１２をアルミ合金等の軽量金属製とすること。このようにすれば、線材２２等が不要になる。
・  ペン先１３を構成する合成樹脂繊維として、アクリル繊維とは異なった繊維を使用すること。
【００４３】
・  第３実施形態において、締め付け部材２１を締め付けるためのカムを締め付け部材２１にのみ設けたり、締め付け部材２１とペン軸１２の双方に設けたりすること。
・  前記ペン先１３をほぼ四角柱状，六角柱状等の多角形の柱状に形成すること。
【符号の説明】
【００４４】
１１…タッチペン、１２…ペン軸、１３…ペン先、２２…線材、２１３…スリット、１３１…先細部、１４…導電性合成樹脂繊維、１７…紙材。
【図１】
0003179221.tif 000003
【図２】
0003179221.tif 000004
【図３】
0003179221.tif 000005
【図４】
0003179221.tif 000006
【図５】
0003179221.tif 000007
【図６】
0003179221.tif 000008