JP2717774B2 - 感圧素子及び感圧機能付スタイラスペン - Google Patents
感圧素子及び感圧機能付スタイラスペンInfo
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
- G06F3/03545—Pens or stylus
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
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- Mechanical Pencils And Projecting And Retracting Systems Therefor, And Multi-System Writing Instruments (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの入力装
置の１つであるデジタイザまたはタブレットと呼ばれる
座標入力装置において用いる位置指示器に関し、特にス
タイラスペンに関する。
置の１つであるデジタイザまたはタブレットと呼ばれる
座標入力装置において用いる位置指示器に関し、特にス
タイラスペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタイザの位置指示器として用いられ
るスタイラスペンは、一般に指示位置の座標値の検出の
みならず、ペンダウン情報の検出をも行うべく構成され
る。ペンダウンとは、ペン先が位置検出面に当接してい
る状態をいい、検出方式としては、ペン先に設けられた
部材に、ペンの軸方向に沿って加わる力を検出するもの
が一般的である。
るスタイラスペンは、一般に指示位置の座標値の検出の
みならず、ペンダウン情報の検出をも行うべく構成され
る。ペンダウンとは、ペン先が位置検出面に当接してい
る状態をいい、検出方式としては、ペン先に設けられた
部材に、ペンの軸方向に沿って加わる力を検出するもの
が一般的である。
【０００３】デジタイザにおける位置検出方式は種々あ
るが、その一例として電磁授受方式を説明する。これ
は、例えば多数のセンサコイルを位置検出方向に並設し
た位置検出面と、ペンまたはカーソル等の位置指示器と
を組合わせ構成をもつ。通常は、ＸとＹの２方向につい
て座標検出を行うため、位置検出面を直交させてＸ方向
とＹ方向に２つ設けている。また、位置指示器には、セ
ンサコイルと電磁相互作用を行うためのコイルまたは共
振回路が設けられている。検出の一例を挙げると、セン
サコイル（位置検出面側）から電磁波を送信し、位置指
示器内の共振回路等とこの電磁波との相互作用の結果再
放射される応答電磁波をセンサコイル側にて受信する。
その受信信号強度の最も強いセンサコイル及びその近隣
のセンサコイルからの信号に基づいて補間を含む演算を
行い、座標を決定している。
るが、その一例として電磁授受方式を説明する。これ
は、例えば多数のセンサコイルを位置検出方向に並設し
た位置検出面と、ペンまたはカーソル等の位置指示器と
を組合わせ構成をもつ。通常は、ＸとＹの２方向につい
て座標検出を行うため、位置検出面を直交させてＸ方向
とＹ方向に２つ設けている。また、位置指示器には、セ
ンサコイルと電磁相互作用を行うためのコイルまたは共
振回路が設けられている。検出の一例を挙げると、セン
サコイル（位置検出面側）から電磁波を送信し、位置指
示器内の共振回路等とこの電磁波との相互作用の結果再
放射される応答電磁波をセンサコイル側にて受信する。
その受信信号強度の最も強いセンサコイル及びその近隣
のセンサコイルからの信号に基づいて補間を含む演算を
行い、座標を決定している。
【０００４】この電磁授受方式の特徴の１つは、位置指
示器をコードレスとできることである。出願人は、特公
平２−５３８０５号及び特開平３−１４７０１２号にお
いて、電磁授受方式による様々なデジタイザを開示して
きた。
示器をコードレスとできることである。出願人は、特公
平２−５３８０５号及び特開平３−１４７０１２号にお
いて、電磁授受方式による様々なデジタイザを開示して
きた。
【０００５】図９は、上記特許出願に開示されたスタイ
ラスペン型の位置指示器３００を示す。このスタイラス
ペンは、合成樹脂等の非金属素材からなる筒状のペン軸
３０２を外装ケースとし、その内部に先端から、芯体３
０４と、この芯体３０４を摺動自在に収容する貫通孔を
備えたフェライトコア及びその周囲に巻回されたコイル
３０６と、コイルバネ３０８と、スイッチ３１０と、コ
ンデンサ（キャパシタ）３１２及び３１４とが内蔵さ
れ、さらにペン軸の後端位置にキャップ３１６を具備す
る。コイル３０６とコンデンサ３１４とは、並列共振回
路を形成する。この共振回路の各素子の値は、センサコ
イルからの電磁波と共振するべく選択される。
ラスペン型の位置指示器３００を示す。このスタイラス
ペンは、合成樹脂等の非金属素材からなる筒状のペン軸
３０２を外装ケースとし、その内部に先端から、芯体３
０４と、この芯体３０４を摺動自在に収容する貫通孔を
備えたフェライトコア及びその周囲に巻回されたコイル
３０６と、コイルバネ３０８と、スイッチ３１０と、コ
ンデンサ（キャパシタ）３１２及び３１４とが内蔵さ
れ、さらにペン軸の後端位置にキャップ３１６を具備す
る。コイル３０６とコンデンサ３１４とは、並列共振回
路を形成する。この共振回路の各素子の値は、センサコ
イルからの電磁波と共振するべく選択される。
【０００６】さらに、コンデンサ３１２は、スイッチ３
１０を介してコイル３０６の両端に接続されることによ
り、上記の共振回路の電流の位相を遅らせる機能を有す
る。すなわち、芯体３０４の先端を位置検出面に押付け
る（すなわちペンダウン）ことによって、芯体３０４が
ペン軸３０２内に押込まれて芯体３０４の後端がコイル
バネ３０８を介してスイッチ３１０を押圧しオンとす
る。このように、共振回路の位相すなわち応答電磁波の
位相を変化させることで１つのスイッチ情報を伝達する
ことができる。
１０を介してコイル３０６の両端に接続されることによ
り、上記の共振回路の電流の位相を遅らせる機能を有す
る。すなわち、芯体３０４の先端を位置検出面に押付け
る（すなわちペンダウン）ことによって、芯体３０４が
ペン軸３０２内に押込まれて芯体３０４の後端がコイル
バネ３０８を介してスイッチ３１０を押圧しオンとす
る。このように、共振回路の位相すなわち応答電磁波の
位相を変化させることで１つのスイッチ情報を伝達する
ことができる。
【０００７】上記のような単なるオンオフスイッチでは
なく、筆圧感知機能を備えたスタイラスペンとしては、
共振回路のコンデンサやコイルの一部を可変容量コンデ
ンサまたは可変コイルとすることにより、あるいは可変
抵抗素子を付加することにより、これらの値が筆圧によ
り変化するような構造が提案されている。例えば、特開
昭６３−２５７８２３号、特開平１−５３２２号、特開
平４−９６２１２号、特開平５−２７５２８３号等の公
報を参照されたい。可変抵抗素子としては、感圧導電ゴ
ムを利用する構造が可能であるが、良好な応答再現性を
備えた感圧導電ゴムが得られなかったために十分な特性
を持つスタイラスペンは実現されなかった。
なく、筆圧感知機能を備えたスタイラスペンとしては、
共振回路のコンデンサやコイルの一部を可変容量コンデ
ンサまたは可変コイルとすることにより、あるいは可変
抵抗素子を付加することにより、これらの値が筆圧によ
り変化するような構造が提案されている。例えば、特開
昭６３−２５７８２３号、特開平１−５３２２号、特開
平４−９６２１２号、特開平５−２７５２８３号等の公
報を参照されたい。可変抵抗素子としては、感圧導電ゴ
ムを利用する構造が可能であるが、良好な応答再現性を
備えた感圧導電ゴムが得られなかったために十分な特性
を持つスタイラスペンは実現されなかった。
【０００８】上記の従来のスタイラスペンは、芯体３０
４として通常の樹脂の芯体を用いる他に、鉛筆ユニット
やボールペンユニット等の、一般に文具の部品として用
いられている筆記部材を芯体とすることができる。この
ような筆記機能を兼ね備えた芯体を用いることにより、
位置検出面上に置いた紙等に文字、図形等を記載する目
的をも合わせ果たすことができる。
４として通常の樹脂の芯体を用いる他に、鉛筆ユニット
やボールペンユニット等の、一般に文具の部品として用
いられている筆記部材を芯体とすることができる。この
ような筆記機能を兼ね備えた芯体を用いることにより、
位置検出面上に置いた紙等に文字、図形等を記載する目
的をも合わせ果たすことができる。
【０００９】ところで、鉛筆ユニットやボールペンユニ
ット等の筆記部材は、図１０に例として鉛筆ユニットに
ついて示すように、後尾からのノックにより芯の尖端を
送り出したり、収納したりする機能を有している。さら
に、後尾から予備の鉛筆芯を補充したり、替え芯を交換
したりする機能をも有しているものが多い。これらのよ
うな機能を有する筆記部材を本明細書中では、総称して
ノック式文具ユニットという。
ット等の筆記部材は、図１０に例として鉛筆ユニットに
ついて示すように、後尾からのノックにより芯の尖端を
送り出したり、収納したりする機能を有している。さら
に、後尾から予備の鉛筆芯を補充したり、替え芯を交換
したりする機能をも有しているものが多い。これらのよ
うな機能を有する筆記部材を本明細書中では、総称して
ノック式文具ユニットという。
【００１０】図１０（ａ）は、従来から市販されている
ノック式文具ユニットのうちの鉛筆ユニットを示してい
る。鉛筆ユニットは、我が国でいう「シャープペンシ
ル」を構成する部品としてよく用いられているものであ
る。シャープペンシルすなわちメカニカル鉛筆は、周知
のごとく、鉛筆芯をバネ仕掛けで自由に出し入れできる
用にした鉛筆であって予備の鉛筆芯を補充して用いるよ
うに構成される。
ノック式文具ユニットのうちの鉛筆ユニットを示してい
る。鉛筆ユニットは、我が国でいう「シャープペンシ
ル」を構成する部品としてよく用いられているものであ
る。シャープペンシルすなわちメカニカル鉛筆は、周知
のごとく、鉛筆芯をバネ仕掛けで自由に出し入れできる
用にした鉛筆であって予備の鉛筆芯を補充して用いるよ
うに構成される。
【００１１】図１０（ａ）に示す鉛筆ユニット２００
は、バネ仕掛けの機構をそれ自体の内部（鉛筆芯送り出
し機構部８４内）に有しており外観上はバネが見えな
い。鉛筆芯収納部８６には、鉛筆芯が収納されておりそ
の後端である鉛筆ユニット後端部８７を鉛筆芯送り出し
機構部８４に対して押すと、摺動部８５が鉛筆芯送り出
し機構部８４の内側に入り込むようにして３ミリ程度摺
動する。それとともに、鉛筆先端部１１２から鉛筆芯が
若干送り出される。
は、バネ仕掛けの機構をそれ自体の内部（鉛筆芯送り出
し機構部８４内）に有しており外観上はバネが見えな
い。鉛筆芯収納部８６には、鉛筆芯が収納されておりそ
の後端である鉛筆ユニット後端部８７を鉛筆芯送り出し
機構部８４に対して押すと、摺動部８５が鉛筆芯送り出
し機構部８４の内側に入り込むようにして３ミリ程度摺
動する。それとともに、鉛筆先端部１１２から鉛筆芯が
若干送り出される。
【００１２】図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す鉛筆
ユニットを用いてメカニカル鉛筆を構成した例を示して
いる。ペン軸８０内に鉛筆ユニット２００が配置される
とともに、鉛筆ユニット後端部８７に接しペン軸の後端
部に外部への突出部を有する押圧片８３が設けられる。
ペン軸８０を押さえた状態で押圧片８３を押すと、ペン
軸当接部８２がペン軸尖端の先細部分内壁に当接して支
持される結果、鉛筆芯送り出し機構部８４内に摺動部８
５が若干入り込むように摺動し、鉛筆芯の送り出しがな
される。一方、押圧片８３から手を離して、ペン軸を手
に持った状態で鉛筆先端部１１２を紙の上に押し付ける
と、鉛筆先端部１１２からペン軸方向に加わる押圧力が
鉛筆ユニット２００及び押圧片８３を介してペン軸８０
の後端にある段差部に伝達され鉛筆ユニット２００が支
持される結果、文字が書けることになる。
ユニットを用いてメカニカル鉛筆を構成した例を示して
いる。ペン軸８０内に鉛筆ユニット２００が配置される
とともに、鉛筆ユニット後端部８７に接しペン軸の後端
部に外部への突出部を有する押圧片８３が設けられる。
ペン軸８０を押さえた状態で押圧片８３を押すと、ペン
軸当接部８２がペン軸尖端の先細部分内壁に当接して支
持される結果、鉛筆芯送り出し機構部８４内に摺動部８
５が若干入り込むように摺動し、鉛筆芯の送り出しがな
される。一方、押圧片８３から手を離して、ペン軸を手
に持った状態で鉛筆先端部１１２を紙の上に押し付ける
と、鉛筆先端部１１２からペン軸方向に加わる押圧力が
鉛筆ユニット２００及び押圧片８３を介してペン軸８０
の後端にある段差部に伝達され鉛筆ユニット２００が支
持される結果、文字が書けることになる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】通常、ノック式文具ユ
ニットは、その芯を補充または交換しようとする場合、
ユニット後端部から作業を行う。すなわち、鉛筆ユニッ
トでは、ユニット後端の押圧片を覆うキャップをはずし
て、筒状の芯収納部に鉛筆芯を充填する。また、ボール
ペンユニットでも、ユニット後端からインクのなくなっ
た芯を取り出し新しい芯を挿入する。
ニットは、その芯を補充または交換しようとする場合、
ユニット後端部から作業を行う。すなわち、鉛筆ユニッ
トでは、ユニット後端の押圧片を覆うキャップをはずし
て、筒状の芯収納部に鉛筆芯を充填する。また、ボール
ペンユニットでも、ユニット後端からインクのなくなっ
た芯を取り出し新しい芯を挿入する。
【００１４】しかしながら、スタイラスペンにおいてノ
ック式文具ユニットを芯体に用いようとした場合、従来
は、図８のようにペン軸３０２の内部空間の大部分がス
イッチや検出回路関係の電子部品等で占められており、
従って、ペン軸後端から鉛筆芯等を補充または交換する
べく筆記部材である芯体を後端部まで延長した構造を設
けることは物理的に不可能であった。また、芯体がペン
軸後端まで貫通する構造とした場合、芯体の先端に対し
て加わる押圧力を検出する機構を中心軸上に設けること
ができない。
ック式文具ユニットを芯体に用いようとした場合、従来
は、図８のようにペン軸３０２の内部空間の大部分がス
イッチや検出回路関係の電子部品等で占められており、
従って、ペン軸後端から鉛筆芯等を補充または交換する
べく筆記部材である芯体を後端部まで延長した構造を設
けることは物理的に不可能であった。また、芯体がペン
軸後端まで貫通する構造とした場合、芯体の先端に対し
て加わる押圧力を検出する機構を中心軸上に設けること
ができない。
【００１５】本発明の目的は、芯体がペン軸を貫通する
構造とした場合であっても、芯体先端に加わる押圧力す
なわち筆圧を確実に検出できる感圧素子、及びこの感圧
素子を用いた筆圧感知機能付スタイラスペンを提供する
ことである。
構造とした場合であっても、芯体先端に加わる押圧力す
なわち筆圧を確実に検出できる感圧素子、及びこの感圧
素子を用いた筆圧感知機能付スタイラスペンを提供する
ことである。
【００１６】さらに、本発明の目的は、スタイラスペン
の芯体としてノック式文具ユニットを用いる場合に、通
常の筆記具である場合と同様に、鉛筆芯等の補充または
交換をペンの後端部から行うことを可能とするスタイラ
スペンを提供することである。
の芯体としてノック式文具ユニットを用いる場合に、通
常の筆記具である場合と同様に、鉛筆芯等の補充または
交換をペンの後端部から行うことを可能とするスタイラ
スペンを提供することである。
【００１７】さらに、本発明の目的は、筆圧を感知する
場合に、感圧体として応答再現性の良好な感圧導電ゴム
を可変抵抗素子に用いることにより、筆圧特性の再現性
に優れた感圧機能付きスタイラスペンを提供することで
ある。
場合に、感圧体として応答再現性の良好な感圧導電ゴム
を可変抵抗素子に用いることにより、筆圧特性の再現性
に優れた感圧機能付きスタイラスペンを提供することで
ある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を提示する。 （１）感圧素子であって、前記感圧素子の中心軸方向に
加わる押圧力を伝達するべく環状平板の形状をもつ押圧
部材と、前記押圧部材と平行に設置され環状平板の形状
をもつ感圧体と、前記押圧力に抗して前記感圧体を支持
するべく該感圧体を挟んで前記押圧部材と平行に設置さ
れ環状平板の形状をもつ支持部材とを有することを特徴
とする感圧素子である。
めに、本発明は以下の構成を提示する。 （１）感圧素子であって、前記感圧素子の中心軸方向に
加わる押圧力を伝達するべく環状平板の形状をもつ押圧
部材と、前記押圧部材と平行に設置され環状平板の形状
をもつ感圧体と、前記押圧力に抗して前記感圧体を支持
するべく該感圧体を挟んで前記押圧部材と平行に設置さ
れ環状平板の形状をもつ支持部材とを有することを特徴
とする感圧素子である。
【００１９】（２）筺体を構成する略筒状のペン軸と該
ペン軸の中心軸上に設置された芯体とを有するスタイラ
スペンにおいて該芯体の先端に対して該芯体の長軸方向
に加わる押圧力を検出する感圧素子であって、前記押圧
力を伝達するべく前記芯体を囲周する環状平板の形状を
もつ押圧部材と、前記押圧部材と平行に設置され前記芯
体を囲周する環状平板の形状をもつ感圧体と、前記押圧
力に抗して前記感圧体を支持するべく該感圧体を挟んで
前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周する環状
平板の形状をもつ支持部材とを有することを特徴とする
感圧素子である。
ペン軸の中心軸上に設置された芯体とを有するスタイラ
スペンにおいて該芯体の先端に対して該芯体の長軸方向
に加わる押圧力を検出する感圧素子であって、前記押圧
力を伝達するべく前記芯体を囲周する環状平板の形状を
もつ押圧部材と、前記押圧部材と平行に設置され前記芯
体を囲周する環状平板の形状をもつ感圧体と、前記押圧
力に抗して前記感圧体を支持するべく該感圧体を挟んで
前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周する環状
平板の形状をもつ支持部材とを有することを特徴とする
感圧素子である。
【００２０】（３）筺体を構成する略筒状のペン軸と該
ペン軸の中心軸上に設置された芯体とを有し、該芯体の
先端に対して該芯体の長軸方向に加わる押圧力を検出す
るべく感圧素子を備えたスタイラスペンであって、前記
押圧力を伝達するべく前記芯体を囲周する環状平板の形
状をもつ押圧部材と、前記押圧部材と平行に設置され前
記芯体を囲周する環状平板の形状をもつ感圧体と、前記
押圧力に抗して前記感圧体を支持するべく該感圧体を挟
んで前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周する
環状平板の形状をもつ支持部材とを含む感圧素子を備え
たことを特徴とするスタイラスペンである。
ペン軸の中心軸上に設置された芯体とを有し、該芯体の
先端に対して該芯体の長軸方向に加わる押圧力を検出す
るべく感圧素子を備えたスタイラスペンであって、前記
押圧力を伝達するべく前記芯体を囲周する環状平板の形
状をもつ押圧部材と、前記押圧部材と平行に設置され前
記芯体を囲周する環状平板の形状をもつ感圧体と、前記
押圧力に抗して前記感圧体を支持するべく該感圧体を挟
んで前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周する
環状平板の形状をもつ支持部材とを含む感圧素子を備え
たことを特徴とするスタイラスペンである。
【００２１】（４）筺体を構成する略筒状のペン軸と該
ペン軸の中心軸上に設置された芯体とを有し、該芯体の
先端に対して該芯体の長軸方向に加わる押圧力を検出す
る感圧素子を備えたスタイラスペンであって、前記芯体
として設置された前記ペン軸を貫通するノック式文具ユ
ニットと、ノック操作により前記ノック式文具ユニット
に加わる後方からのノック押圧力に抗して該ノック式文
具ユニットを支持するべく前記ペン軸の内壁先端部分に
設けられた芯体支持機構と、前記押圧力を伝達するべく
前記芯体を囲周する環状平板の形状をもつ押圧部材と、
前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周する環状
平板の形状をもつ感圧体と、前記押圧力に抗して前記感
圧体を支持するべく該感圧体を挟んで前記押圧部材と平
行に設置され前記芯体を囲周する環状平板の形状をもつ
支持部材とを含む感圧素子を備えたことを特徴とするス
タイラスペンである。
ペン軸の中心軸上に設置された芯体とを有し、該芯体の
先端に対して該芯体の長軸方向に加わる押圧力を検出す
る感圧素子を備えたスタイラスペンであって、前記芯体
として設置された前記ペン軸を貫通するノック式文具ユ
ニットと、ノック操作により前記ノック式文具ユニット
に加わる後方からのノック押圧力に抗して該ノック式文
具ユニットを支持するべく前記ペン軸の内壁先端部分に
設けられた芯体支持機構と、前記押圧力を伝達するべく
前記芯体を囲周する環状平板の形状をもつ押圧部材と、
前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周する環状
平板の形状をもつ感圧体と、前記押圧力に抗して前記感
圧体を支持するべく該感圧体を挟んで前記押圧部材と平
行に設置され前記芯体を囲周する環状平板の形状をもつ
支持部材とを含む感圧素子を備えたことを特徴とするス
タイラスペンである。
【００２２】（５）上記（１）乃至（４）における感圧
体が感圧導電ゴムからなる場合に、前記感圧導電ゴム
が、非導電性エラストマの中に、粒子径が１乃至２０マ
イクロメータである微小球状炭素粒子とともに、粒子径
が１０乃至１５０ミクロンの中空状弾性マイクロスフェ
アーが分散されていることを特徴とする。
体が感圧導電ゴムからなる場合に、前記感圧導電ゴム
が、非導電性エラストマの中に、粒子径が１乃至２０マ
イクロメータである微小球状炭素粒子とともに、粒子径
が１０乃至１５０ミクロンの中空状弾性マイクロスフェ
アーが分散されていることを特徴とする。
【００２３】（６）上記（５）における非導電性エラス
トマが、液状シリコーンゴムと、シリコーンワニス及び
シリコーン生ゴムあるいはこれらを主成分とするシリコ
ーン粘着剤とからなることを特徴とする。
トマが、液状シリコーンゴムと、シリコーンワニス及び
シリコーン生ゴムあるいはこれらを主成分とするシリコ
ーン粘着剤とからなることを特徴とする。
【００２４】（７）上記（５）または（６）における前
記中空状弾性マイクロスフェアーが、塩化ビニリデンと
アクリロニトリルのコポリマーを殻とすることを特徴と
する。
記中空状弾性マイクロスフェアーが、塩化ビニリデンと
アクリロニトリルのコポリマーを殻とすることを特徴と
する。
【００２５】
【作用】本発明による感圧素子は、感圧素子の中心軸方
向に加わる押圧力を伝達するべく環状平板の形状をもつ
押圧部材と、前記押圧部材と平行に設置され環状平板の
形状をもつ感圧体と、前記押圧力に抗して前記感圧体を
支持するべく該感圧体を挟んで前記押圧部材と平行に設
置され環状平板の形状をもつ支持部材とを有するので、
当該押圧力の加わる軸上に配置されていなくとも押圧力
を検出することができる。
向に加わる押圧力を伝達するべく環状平板の形状をもつ
押圧部材と、前記押圧部材と平行に設置され環状平板の
形状をもつ感圧体と、前記押圧力に抗して前記感圧体を
支持するべく該感圧体を挟んで前記押圧部材と平行に設
置され環状平板の形状をもつ支持部材とを有するので、
当該押圧力の加わる軸上に配置されていなくとも押圧力
を検出することができる。
【００２６】スタイラスペンの芯体への押圧力を検出す
るための本発明による感圧素子は、前記押圧力を伝達す
るべく前記芯体を囲周する環状平板の形状をもつ押圧部
材と、前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周す
る環状平板の形状をもつ感圧体と、前記押圧力に抗して
前記感圧体を支持するべく該感圧体を挟んで前記押圧部
材と平行に設置され前記芯体を囲周する環状平板の形状
をもつ支持部材とを有するので、当該芯体の軸上に配置
されていなくとも押圧力を検出することができる。
るための本発明による感圧素子は、前記押圧力を伝達す
るべく前記芯体を囲周する環状平板の形状をもつ押圧部
材と、前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周す
る環状平板の形状をもつ感圧体と、前記押圧力に抗して
前記感圧体を支持するべく該感圧体を挟んで前記押圧部
材と平行に設置され前記芯体を囲周する環状平板の形状
をもつ支持部材とを有するので、当該芯体の軸上に配置
されていなくとも押圧力を検出することができる。
【００２７】本発明による、芯体への押圧力を検出する
ための感圧素子を備えたスタイラスペンは、前記押圧力
を伝達するべく前記芯体を囲周する環状平板の形状をも
つ押圧部材と、前記押圧部材と平行に設置され前記芯体
を囲周する環状平板の形状をもつ感圧体と、前記押圧力
に抗して前記感圧体を支持するべく該感圧体を挟んで前
記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周する環状平
板の形状をもつ支持部材とを含む感圧素子を備えている
ので、当該芯体の軸上に感圧素子が配置されていなくと
も芯体への押圧力を検出でき筆圧検知ができる。さら
に、当該芯体がペン軸を貫通している場合であっても筆
圧検知ができる。
ための感圧素子を備えたスタイラスペンは、前記押圧力
を伝達するべく前記芯体を囲周する環状平板の形状をも
つ押圧部材と、前記押圧部材と平行に設置され前記芯体
を囲周する環状平板の形状をもつ感圧体と、前記押圧力
に抗して前記感圧体を支持するべく該感圧体を挟んで前
記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周する環状平
板の形状をもつ支持部材とを含む感圧素子を備えている
ので、当該芯体の軸上に感圧素子が配置されていなくと
も芯体への押圧力を検出でき筆圧検知ができる。さら
に、当該芯体がペン軸を貫通している場合であっても筆
圧検知ができる。
【００２８】また、本発明によるスタイラスペンの好適
例として、ペン軸を貫通する芯体をノック式文具ユニッ
トとした場合には、通常の筆記具と同様にペン軸後部か
らの作業が可能となる。すなわち、ペン軸後端部のノッ
ク押圧片をノックして芯等の送り出しや、出し入れがで
きる。また、ペン軸後端部のノック押圧片をはずして芯
等の補充や交換ができる。
例として、ペン軸を貫通する芯体をノック式文具ユニッ
トとした場合には、通常の筆記具と同様にペン軸後部か
らの作業が可能となる。すなわち、ペン軸後端部のノッ
ク押圧片をノックして芯等の送り出しや、出し入れがで
きる。また、ペン軸後端部のノック押圧片をはずして芯
等の補充や交換ができる。
【００２９】また、感圧体の一実施例である可変抵抗素
子の材料として、筆圧特性の再現性に優れた特性の組成
をもつ感圧導電ゴムを採用することにより、特性の安定
した可変抵抗式筆圧感知スタイラスペンを実現できる。
子の材料として、筆圧特性の再現性に優れた特性の組成
をもつ感圧導電ゴムを採用することにより、特性の安定
した可変抵抗式筆圧感知スタイラスペンを実現できる。
【００３０】
【実施例】図１は、本発明の一実施例であり、ノック式
文具ユニットの１つである鉛筆ユニット１４を芯体とす
るスタイラスペン１０の全体の部品組立を示した図であ
る。（ａ）は前面の、（ｂ）は側面の、（ｃ）は背面の
各透視図である。本明細書の記述において、「先端」ま
たは「先端側」は、スタイラスペンにおいて位置検出面
に当接される側の端またはその方向を意味し、「後端」
または「後端側」は、これと反対側の端またはその方向
を意味するものとする。
文具ユニットの１つである鉛筆ユニット１４を芯体とす
るスタイラスペン１０の全体の部品組立を示した図であ
る。（ａ）は前面の、（ｂ）は側面の、（ｃ）は背面の
各透視図である。本明細書の記述において、「先端」ま
たは「先端側」は、スタイラスペンにおいて位置検出面
に当接される側の端またはその方向を意味し、「後端」
または「後端側」は、これと反対側の端またはその方向
を意味するものとする。
【００３１】この鉛筆ユニット付きスタイラスペンは、
合成樹脂等の非金属素材からなる筒状のペン軸１２を外
装ケースとし、その内部には、鉛筆ユニット１４と、こ
の鉛筆ユニット１４の先端近傍部分を摺動自在に収容す
る貫通孔を備えたフェライトコア１６及びその周囲に巻
回されたコイル１７とがある。
合成樹脂等の非金属素材からなる筒状のペン軸１２を外
装ケースとし、その内部には、鉛筆ユニット１４と、こ
の鉛筆ユニット１４の先端近傍部分を摺動自在に収容す
る貫通孔を備えたフェライトコア１６及びその周囲に巻
回されたコイル１７とがある。
【００３２】ペン軸１２は、例えば、二分割された前ケ
ースと後ケースとからなり、これらを中央で螺合する構
造が一般的である。鉛筆ユニット１４は、汎用的な筆記
具の部品として用いるものと全く同じ構造であり、ペン
軸１２の中心軸上をペン軸に対して摺動的に先端から後
端まで貫くごとく設置されている。鉛筆ユニット１４は
ペン軸１２の先端から外部に鉛筆先端部１４ｆを臨ませ
ている。
ースと後ケースとからなり、これらを中央で螺合する構
造が一般的である。鉛筆ユニット１４は、汎用的な筆記
具の部品として用いるものと全く同じ構造であり、ペン
軸１２の中心軸上をペン軸に対して摺動的に先端から後
端まで貫くごとく設置されている。鉛筆ユニット１４は
ペン軸１２の先端から外部に鉛筆先端部１４ｆを臨ませ
ている。
【００３３】フェライトコア１６の後部には、略筒状の
基板ホルダー１８がペン軸１２に対して固定的に設置さ
れる。略筒状の基板ホルダー１８の前面１８ａの中心部
には、少なくとも鉛筆ユニット１４が摺動できる大きさ
の貫通孔が設けられており、この貫通孔を鉛筆ユニット
１４の鉛筆芯収納部１４ａが貫通している。基板ホルダ
ー１８の後面１８ｂにも貫通孔が設けられている。
基板ホルダー１８がペン軸１２に対して固定的に設置さ
れる。略筒状の基板ホルダー１８の前面１８ａの中心部
には、少なくとも鉛筆ユニット１４が摺動できる大きさ
の貫通孔が設けられており、この貫通孔を鉛筆ユニット
１４の鉛筆芯収納部１４ａが貫通している。基板ホルダ
ー１８の後面１８ｂにも貫通孔が設けられている。
【００３４】略筒状の基板ホルダー１８の側面には平坦
部が切り欠かれており（図１（ｂ）の側面図参照）、こ
の平坦部上にフレキシブル基板４２が設置される。フレ
キシブル基板４２上には、位置指示器としての電子回路
部品である可変容量２２やスイッチ２０等が実装され
る。スイッチ２０は、外装ケースであるペン軸１２上に
設けられたスイッチ押部４０を押すことによりオンとさ
れる。
部が切り欠かれており（図１（ｂ）の側面図参照）、こ
の平坦部上にフレキシブル基板４２が設置される。フレ
キシブル基板４２上には、位置指示器としての電子回路
部品である可変容量２２やスイッチ２０等が実装され
る。スイッチ２０は、外装ケースであるペン軸１２上に
設けられたスイッチ押部４０を押すことによりオンとさ
れる。
【００３５】通常真鍮製の鉛筆芯収納部１４ａの後端１
４ｂは、押圧ホルダー３０の把持部３０ａに圧入勘合さ
れる。押圧ホルダー３０は略筒状の形状を有し、鉛筆芯
収納部と結合されることにより鉛筆ユニットの一部を構
成し、また筒状の鉛筆芯収納部１４ａと連通することに
より鉛筆芯の通路を形成する。さらに押圧ホルダー３０
は、環状の肩部３０ｂを周囲方向へ突出させている。こ
の環状肩部３０ｂの後端側の面は平坦である。後に詳述
するが、鉛筆ユニット１４の鉛筆先端部１４ｆから鉛筆
芯収納部１４ａを介して伝達された押圧力はこの押圧ホ
ルダー３０の肩部３０ｂにより感圧体を押圧することに
なる。
４ｂは、押圧ホルダー３０の把持部３０ａに圧入勘合さ
れる。押圧ホルダー３０は略筒状の形状を有し、鉛筆芯
収納部と結合されることにより鉛筆ユニットの一部を構
成し、また筒状の鉛筆芯収納部１４ａと連通することに
より鉛筆芯の通路を形成する。さらに押圧ホルダー３０
は、環状の肩部３０ｂを周囲方向へ突出させている。こ
の環状肩部３０ｂの後端側の面は平坦である。後に詳述
するが、鉛筆ユニット１４の鉛筆先端部１４ｆから鉛筆
芯収納部１４ａを介して伝達された押圧力はこの押圧ホ
ルダー３０の肩部３０ｂにより感圧体を押圧することに
なる。
【００３６】前述のように、本発明ではノック式文具ユ
ニット（実施例では鉛筆ユニット）が中心軸上の先端位
置から後端位置までを占めていることから、筆圧感知を
行う際に必要な感圧体や前方からの押圧力を伝達する押
圧機構等を中心軸上に設けることができない。従って本
発明では、感圧体を押圧するための機構すなわち押圧ホ
ルダー３０の肩部をノック式文具ユニットの周囲をとり
まくように環状に設けている。同様に、後述の感圧導電
ゴムからなる感圧体、電極基板、及び支持部材について
もノック式文具ユニットが貫通できるように環状に形成
している。
ニット（実施例では鉛筆ユニット）が中心軸上の先端位
置から後端位置までを占めていることから、筆圧感知を
行う際に必要な感圧体や前方からの押圧力を伝達する押
圧機構等を中心軸上に設けることができない。従って本
発明では、感圧体を押圧するための機構すなわち押圧ホ
ルダー３０の肩部をノック式文具ユニットの周囲をとり
まくように環状に設けている。同様に、後述の感圧導電
ゴムからなる感圧体、電極基板、及び支持部材について
もノック式文具ユニットが貫通できるように環状に形成
している。
【００３７】基板ホルダー１８の後面１８ｂは、中心に
ノック式文具ユニットが貫通できる孔をもつ環状の平坦
面を形成する。押圧ホルダー３０の肩部３０ｂと基板ホ
ルダー１８の後面１８ｂとの間には、感圧導電ゴム２８
とフレキシブル基板４２の延長部４２ｂとが挟持されて
いる。フレキシブル基板延長部４２ｂには、後述のよう
に電極パターンが設けられている。すなわち、基板ホル
ダー１８の後面１８ｂは押圧ホルダー３０の肩部３０ｂ
により加わる押圧力に抗する支持部材となる。この部分
の構造については後に図５において詳述する。
ノック式文具ユニットが貫通できる孔をもつ環状の平坦
面を形成する。押圧ホルダー３０の肩部３０ｂと基板ホ
ルダー１８の後面１８ｂとの間には、感圧導電ゴム２８
とフレキシブル基板４２の延長部４２ｂとが挟持されて
いる。フレキシブル基板延長部４２ｂには、後述のよう
に電極パターンが設けられている。すなわち、基板ホル
ダー１８の後面１８ｂは押圧ホルダー３０の肩部３０ｂ
により加わる押圧力に抗する支持部材となる。この部分
の構造については後に図５において詳述する。
【００３８】押圧ホルダー３０の貫通孔後端部３０ｃに
は、樹脂パイプ３２が圧入勘合される。この樹脂パイプ
３２は、押圧ホルダ３０と結合されることにより鉛筆ユ
ニット１４の一部を構成し、鉛筆芯収納部１４ａ及び押
圧ホルダー３０と連通することにより鉛筆芯の通路を形
成する。基板ホルダー１８の後面１８ｂの中心部の貫通
孔は、少なくとも樹脂パイプ３２が容易に摺動する程度
の大きさである。樹脂パイプ３２はこの貫通孔を通って
押圧ホルダーに勘合される。樹脂パイプ３２の後端に
は、筆記具の鉛筆ユニットと同様のキャップ２６が着脱
自在に填められている。このキャップ２６は、樹脂パイ
プの開口端を覆う機能以外に、鉛筆芯を送り出す際に後
方からノックするためのノック用押圧片としての機能を
備えている。
は、樹脂パイプ３２が圧入勘合される。この樹脂パイプ
３２は、押圧ホルダ３０と結合されることにより鉛筆ユ
ニット１４の一部を構成し、鉛筆芯収納部１４ａ及び押
圧ホルダー３０と連通することにより鉛筆芯の通路を形
成する。基板ホルダー１８の後面１８ｂの中心部の貫通
孔は、少なくとも樹脂パイプ３２が容易に摺動する程度
の大きさである。樹脂パイプ３２はこの貫通孔を通って
押圧ホルダーに勘合される。樹脂パイプ３２の後端に
は、筆記具の鉛筆ユニットと同様のキャップ２６が着脱
自在に填められている。このキャップ２６は、樹脂パイ
プの開口端を覆う機能以外に、鉛筆芯を送り出す際に後
方からノックするためのノック用押圧片としての機能を
備えている。
【００３９】図２は、図１に示した各構成部品をさらに
詳細に表した図である。図２（ａ）は、勘合される前の
鉛筆ユニット１４の一部と、押圧ホルダー３０の一部と
を示している。鉛筆ユニット１４の鉛筆芯収納部１４ａ
の内部は、予備の芯のための収容部となる。
詳細に表した図である。図２（ａ）は、勘合される前の
鉛筆ユニット１４の一部と、押圧ホルダー３０の一部と
を示している。鉛筆ユニット１４の鉛筆芯収納部１４ａ
の内部は、予備の芯のための収容部となる。
【００４０】図２（ｂ）は、押圧ホルダー３０と、勘合
される前の鉛筆芯収納部後端１４ｂ及び樹脂パイプ３２
の一部とを示した断面図である。押圧ホルダー３０の把
持部３０ａは、円筒の側面を２カ所切り欠いた形状とな
っており、両側から鉛筆芯収納部後端１４ｂを把持す
る。図示の通り、鉛筆芯収納部１４ａと押圧ホルダー３
０と樹脂パイプ３２とを連通させることにより、スタイ
ラスペン後端から補充された鉛筆芯が樹脂パイプ３２か
ら鉛筆芯収納部１４ａへと移動することができる。
される前の鉛筆芯収納部後端１４ｂ及び樹脂パイプ３２
の一部とを示した断面図である。押圧ホルダー３０の把
持部３０ａは、円筒の側面を２カ所切り欠いた形状とな
っており、両側から鉛筆芯収納部後端１４ｂを把持す
る。図示の通り、鉛筆芯収納部１４ａと押圧ホルダー３
０と樹脂パイプ３２とを連通させることにより、スタイ
ラスペン後端から補充された鉛筆芯が樹脂パイプ３２か
ら鉛筆芯収納部１４ａへと移動することができる。
【００４１】図２（ｃ）は、樹脂パイプ３２の断面図で
ある。図２ｄ）は、キャップ２６の透視図である。この
キャップ２６は、前述のように樹脂パイプの開口端を覆
う機能以外に、鉛筆芯を送り出す際に後方からノックす
るためのノック押圧片としての機能も備えている。通
常、使用者は、このキャップ２６の後端側の平坦部に指
を当てて押圧力を加えてノック操作を行う。
ある。図２ｄ）は、キャップ２６の透視図である。この
キャップ２６は、前述のように樹脂パイプの開口端を覆
う機能以外に、鉛筆芯を送り出す際に後方からノックす
るためのノック押圧片としての機能も備えている。通
常、使用者は、このキャップ２６の後端側の平坦部に指
を当てて押圧力を加えてノック操作を行う。
【００４２】図３は、組み立てた状態の鉛筆ユニット１
４の全体図を示している。先端側から、鉛筆芯先端部１
４ｆ、ペン軸当接部１４ｅ、鉛筆芯送り出し部１４ｃ、
摺動部１４ｄ、鉛筆芯収納部１４ａ、鉛筆芯収納部後端
１４ｂ、押圧ホルダー３０、及び樹脂パイプ３２があ
る。
４の全体図を示している。先端側から、鉛筆芯先端部１
４ｆ、ペン軸当接部１４ｅ、鉛筆芯送り出し部１４ｃ、
摺動部１４ｄ、鉛筆芯収納部１４ａ、鉛筆芯収納部後端
１４ｂ、押圧ホルダー３０、及び樹脂パイプ３２があ
る。
【００４３】図４は、図３に示した鉛筆ユニット１４
と、フレキシブル基板４２を装着した基板ホルダーと、
フェライトコア１６とを組合わせた状態を示す図であ
る。図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側面図である。
鉛筆ユニット１４のペン先のストロークガタ防止のため
ガタ防止バネ５０が図示のように鉛筆ユニット１４の周
囲に配置されている。図４からは判別できないが、この
状態で押圧ホルダー３０と基板ホルダー１８との間には
基板４２の延長部４２ｂと感圧体を構成する感圧導電ゴ
ム２８とが挿入され挟持されている。
と、フレキシブル基板４２を装着した基板ホルダーと、
フェライトコア１６とを組合わせた状態を示す図であ
る。図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側面図である。
鉛筆ユニット１４のペン先のストロークガタ防止のため
ガタ防止バネ５０が図示のように鉛筆ユニット１４の周
囲に配置されている。図４からは判別できないが、この
状態で押圧ホルダー３０と基板ホルダー１８との間には
基板４２の延長部４２ｂと感圧体を構成する感圧導電ゴ
ム２８とが挿入され挟持されている。
【００４４】図５（ａ）に感圧体である感圧導電ゴム２
８の周囲の配置を拡大して示す。本発明による感圧導電
ゴム２８及び基板延長部４２ｂの形状は、いずれも鉛筆
ユニット１４の軸に垂直でかつ鉛筆ユニット１４を囲周
する環状の平板となっている。フレキシブル基板４２
は、基板ホルダー１８の平坦部上に固定されているが、
その延長部４２ｂは、平坦部上の後端に穿たれた孔１９
から基板ホルダー１８の筒内部に挿入され折り曲げられ
た状態で組込まれる。図５（ｂ）は、環状平板の感圧体
を構成する感圧導電ゴム２８の平面図である。図５
（ｃ）は、フレキシブル基板４２の延長部４２ｂの形状
を示す平面図である。基板延長部４２ｂの感圧導電ゴム
２８と接する側の面上には図示のような２つの略円周状
の電極パターン４３が設けられている。これらの電極間
に感圧導電ゴムが接するとき、これらの電極間における
感圧導電ゴムの抵抗が電極間抵抗として検出される。検
出される感圧導電ゴムの抵抗は、感圧導電ゴムに加わる
圧力により変化するので、その圧力変化を電気信号に変
換することができる。本発明において、「検出する」と
は、実施例における感圧導電ゴム等を用いた受動素子に
よる場合と、他の任意の能動素子による場合とを含む。
８の周囲の配置を拡大して示す。本発明による感圧導電
ゴム２８及び基板延長部４２ｂの形状は、いずれも鉛筆
ユニット１４の軸に垂直でかつ鉛筆ユニット１４を囲周
する環状の平板となっている。フレキシブル基板４２
は、基板ホルダー１８の平坦部上に固定されているが、
その延長部４２ｂは、平坦部上の後端に穿たれた孔１９
から基板ホルダー１８の筒内部に挿入され折り曲げられ
た状態で組込まれる。図５（ｂ）は、環状平板の感圧体
を構成する感圧導電ゴム２８の平面図である。図５
（ｃ）は、フレキシブル基板４２の延長部４２ｂの形状
を示す平面図である。基板延長部４２ｂの感圧導電ゴム
２８と接する側の面上には図示のような２つの略円周状
の電極パターン４３が設けられている。これらの電極間
に感圧導電ゴムが接するとき、これらの電極間における
感圧導電ゴムの抵抗が電極間抵抗として検出される。検
出される感圧導電ゴムの抵抗は、感圧導電ゴムに加わる
圧力により変化するので、その圧力変化を電気信号に変
換することができる。本発明において、「検出する」と
は、実施例における感圧導電ゴム等を用いた受動素子に
よる場合と、他の任意の能動素子による場合とを含む。
【００４５】押圧力の加わらない状態では、図５（ａ）
の押圧ホルダー肩部３０ｂと、感圧導電ゴム２８と、基
板延長部４２ｂ上の電極４３は当接しているのみであ
る。スタイラスペンの芯体先端部を位置検出面に押し付
けた場合には、前方から押圧力が加わり、鉛筆芯収納部
１４ａ等の芯体構成要素を介して伝達された押圧力が、
押圧ホルダー３０へ伝わり、押圧ホルダー３０に対して
も後方への押圧力がかかる。しかしながら、基板ホルダ
ー１８はペン軸１２に対して固定されており押圧ホルダ
ーが後方へ押されることに抗してこれを支持する。この
結果、押圧ホルダー３０の肩部３０ｂは、感圧導電ゴム
２８と基板延長部４２ｂを基板ホルダー後面１８ｂに対
して押し付けることとなり、これらは圧接状態となる。
この状態における押圧力の大きさによって感圧導電ゴム
２８の抵抗値は変化し、この変化が電極４３を介して検
出される。
の押圧ホルダー肩部３０ｂと、感圧導電ゴム２８と、基
板延長部４２ｂ上の電極４３は当接しているのみであ
る。スタイラスペンの芯体先端部を位置検出面に押し付
けた場合には、前方から押圧力が加わり、鉛筆芯収納部
１４ａ等の芯体構成要素を介して伝達された押圧力が、
押圧ホルダー３０へ伝わり、押圧ホルダー３０に対して
も後方への押圧力がかかる。しかしながら、基板ホルダ
ー１８はペン軸１２に対して固定されており押圧ホルダ
ーが後方へ押されることに抗してこれを支持する。この
結果、押圧ホルダー３０の肩部３０ｂは、感圧導電ゴム
２８と基板延長部４２ｂを基板ホルダー後面１８ｂに対
して押し付けることとなり、これらは圧接状態となる。
この状態における押圧力の大きさによって感圧導電ゴム
２８の抵抗値は変化し、この変化が電極４３を介して検
出される。
【００４６】この実施例では、感圧体に対して押圧力を
伝達する押圧部材が、押圧ホルダー３０の肩部３０ｂと
して実現されているが、この押圧部材は、スタイラスペ
ンの芯体（実施例では鉛筆ユニット）に固定され一体的
に動くことができる部材であればよい。例えば、芯体の
外周壁の一部を周囲に突出させた部分として実現しても
よく、また、別個の環状部材を芯体に接合することによ
り実現してもよい。本発明において押圧部材の形状を環
状「平板」という場合は、少なくとも感圧体に向いてい
る方の面が平板であればよい。
伝達する押圧部材が、押圧ホルダー３０の肩部３０ｂと
して実現されているが、この押圧部材は、スタイラスペ
ンの芯体（実施例では鉛筆ユニット）に固定され一体的
に動くことができる部材であればよい。例えば、芯体の
外周壁の一部を周囲に突出させた部分として実現しても
よく、また、別個の環状部材を芯体に接合することによ
り実現してもよい。本発明において押圧部材の形状を環
状「平板」という場合は、少なくとも感圧体に向いてい
る方の面が平板であればよい。
【００４７】また、この実施例では、基板ホルダー１８
の後面１８ｂが押圧力に対する支持部材として機能して
いるが、この支持部材は必ずしも基板ホルダー１８と一
体的に設ける必要はなく、押圧時にペン軸１２に対して
固定的に設置された平面であればよい。言替えるなら
ば、押圧力によっては移動しない程度に固定された平面
を提供する部材であればよい。例えば、ペン軸内壁から
突出した隔壁のようなものでもよい。すなわち、本発明
において支持部材の形状を環状「平板」という場合は、
少なくとも感圧体に向いている方の面が平板であればよ
い。
の後面１８ｂが押圧力に対する支持部材として機能して
いるが、この支持部材は必ずしも基板ホルダー１８と一
体的に設ける必要はなく、押圧時にペン軸１２に対して
固定的に設置された平面であればよい。言替えるなら
ば、押圧力によっては移動しない程度に固定された平面
を提供する部材であればよい。例えば、ペン軸内壁から
突出した隔壁のようなものでもよい。すなわち、本発明
において支持部材の形状を環状「平板」という場合は、
少なくとも感圧体に向いている方の面が平板であればよ
い。
【００４８】実施例のように、押圧力の伝達及び検出の
ための機構すなわち感圧素子を環状とすることが好適で
ある。言い換えるならば、略回転体形状であればよい。
最も望ましい実施例は、連続的な環としたものである
が、複数に分割された片からなる環及び芯体の周囲の一
部分のみに配置された部分的な環をも本発明の範疇に含
まれる。連続的な環形状が最も望ましい理由は、使用者
がスタイラスペンのペン軸を持つ場合に、常に同じ位置
を持つとは限らないからである。例えば、芯体の周囲の
一部分のみに感圧素子を設置した場合には、使用者の持
ち方によっては筆圧感知のできない死角が生じる虞れが
ある。その場合には、使用者が常に一定の位置を把持す
るようなガイド機構をペン軸上に設けることが考えられ
る。さらに、本発明における感圧素子の「環状」とは、
少なくとも中心部に貫通孔のある形状をいい、図５
（ｂ）の感圧体の形状に示すように、上から見た場合の
内周または外周の形状が真円である必要はない。例え
ば、内周または外周の形状が多角形や楕円である場合も
含まれる。
ための機構すなわち感圧素子を環状とすることが好適で
ある。言い換えるならば、略回転体形状であればよい。
最も望ましい実施例は、連続的な環としたものである
が、複数に分割された片からなる環及び芯体の周囲の一
部分のみに配置された部分的な環をも本発明の範疇に含
まれる。連続的な環形状が最も望ましい理由は、使用者
がスタイラスペンのペン軸を持つ場合に、常に同じ位置
を持つとは限らないからである。例えば、芯体の周囲の
一部分のみに感圧素子を設置した場合には、使用者の持
ち方によっては筆圧感知のできない死角が生じる虞れが
ある。その場合には、使用者が常に一定の位置を把持す
るようなガイド機構をペン軸上に設けることが考えられ
る。さらに、本発明における感圧素子の「環状」とは、
少なくとも中心部に貫通孔のある形状をいい、図５
（ｂ）の感圧体の形状に示すように、上から見た場合の
内周または外周の形状が真円である必要はない。例え
ば、内周または外周の形状が多角形や楕円である場合も
含まれる。
【００４９】ここで注記するが、芯体から感圧体への押
圧力の伝達は、あくまで押圧部材の感圧体と向き合う平
面を介してなされるのであり、感圧素子の形成する環状
の各構成要素と芯体外壁との間に摩擦力が存在するとし
ても、この摩擦力は押圧力の検出に影響を与えない程度
の大きさである。これは、各構成要素の設計寸法に注意
を払うことで容易に実現される。
圧力の伝達は、あくまで押圧部材の感圧体と向き合う平
面を介してなされるのであり、感圧素子の形成する環状
の各構成要素と芯体外壁との間に摩擦力が存在するとし
ても、この摩擦力は押圧力の検出に影響を与えない程度
の大きさである。これは、各構成要素の設計寸法に注意
を払うことで容易に実現される。
【００５０】ここで、再び図１及び図３を参照して、鉛
筆ユニットを内蔵するスタイラスペンの実施例におい
て、鉛筆ユニットから鉛筆芯の送り出し操作（すなわ
ち、ノック操作）を行う場合について説明する。使用者
が、ペン軸１２を支えつつキャップ２６に数百グラム重
程度の押圧力を後ろから前に向けて加えるときには、樹
脂パイプ３２、押圧ホルダー３０、鉛筆芯収納部１４
ａ、摺動部１４ｄ、鉛筆芯送り出し部１４ｃ、鉛筆先端
部１４ｆからなる鉛筆ユニット１４全体にペン軸の先端
方向への押圧力が加わる。しかしながら、鉛筆ユニット
１４は、そのペン軸当接部１４ｅがペン軸１２の先細部
分の内壁に当接していることによりこの押圧力に抗して
支持される。その結果、鉛筆ユニット１４は、摺動部１
４ｄが送り出し部１４ｃ内に挿入されることにより収縮
して鉛筆芯の送り出しがなされる。
筆ユニットを内蔵するスタイラスペンの実施例におい
て、鉛筆ユニットから鉛筆芯の送り出し操作（すなわ
ち、ノック操作）を行う場合について説明する。使用者
が、ペン軸１２を支えつつキャップ２６に数百グラム重
程度の押圧力を後ろから前に向けて加えるときには、樹
脂パイプ３２、押圧ホルダー３０、鉛筆芯収納部１４
ａ、摺動部１４ｄ、鉛筆芯送り出し部１４ｃ、鉛筆先端
部１４ｆからなる鉛筆ユニット１４全体にペン軸の先端
方向への押圧力が加わる。しかしながら、鉛筆ユニット
１４は、そのペン軸当接部１４ｅがペン軸１２の先細部
分の内壁に当接していることによりこの押圧力に抗して
支持される。その結果、鉛筆ユニット１４は、摺動部１
４ｄが送り出し部１４ｃ内に挿入されることにより収縮
して鉛筆芯の送り出しがなされる。
【００５１】鉛筆ユニットに内蔵されるバネ仕掛けのバ
ネの強さは、数百グラム重ほどの力で芯の送り出しがな
される程度である。ペンダウンや筆圧の検出のために必
要とされる押圧力は、数十グラム重程度であって、この
程度の大きさの力が鉛筆先端部に加わっても鉛筆ユニッ
ト内部のバネの収縮がなされることはなく、ペン先に加
わる筆圧は無事に伝達される。
ネの強さは、数百グラム重ほどの力で芯の送り出しがな
される程度である。ペンダウンや筆圧の検出のために必
要とされる押圧力は、数十グラム重程度であって、この
程度の大きさの力が鉛筆先端部に加わっても鉛筆ユニッ
ト内部のバネの収縮がなされることはなく、ペン先に加
わる筆圧は無事に伝達される。
【００５２】図６は、本発明によるスタイラスペン１０
の外観図である。前述のように、本発明によるスタイラ
スペン１０は、通常の筆記具におけると同様に後端のキ
ャップ２６をノックすることにより鉛筆芯の送り出しが
でき、かつこのキャップ２５を取り外して鉛筆芯の補充
をすることができる。
の外観図である。前述のように、本発明によるスタイラ
スペン１０は、通常の筆記具におけると同様に後端のキ
ャップ２６をノックすることにより鉛筆芯の送り出しが
でき、かつこのキャップ２５を取り外して鉛筆芯の補充
をすることができる。
【００５３】本発明により、スタイラスペンに組み込む
ノック式文具ユニットを鉛筆ユニットする場合における
別の実施例としては、市販の種々の鉛筆芯に応じた鉛筆
ユニットを組み込んだスタイラスペンが可能である。例
えば、外径（０．５、０．７、０．９ミリ等）、硬さ
（Ｈ、ＨＢ、Ｂ等）、色（黒、赤、緑、青等）の異なる
種々の鉛筆芯を芯体とすることができる。
ノック式文具ユニットを鉛筆ユニットする場合における
別の実施例としては、市販の種々の鉛筆芯に応じた鉛筆
ユニットを組み込んだスタイラスペンが可能である。例
えば、外径（０．５、０．７、０．９ミリ等）、硬さ
（Ｈ、ＨＢ、Ｂ等）、色（黒、赤、緑、青等）の異なる
種々の鉛筆芯を芯体とすることができる。
【００５４】種々の鉛筆芯の１つとして、白色の鉛筆芯
も可能である。これを用いて位置検出面上に白い紙を置
いて筆記しても一見紙にはなにも書かれない。この場
合、鉛筆芯をあえて白色とする有益性は、筆記する際に
鉛筆芯が減ってゆくことで書き味が保持されるというこ
とがある。このような書き味は単なる樹脂による芯体で
は得られない。
も可能である。これを用いて位置検出面上に白い紙を置
いて筆記しても一見紙にはなにも書かれない。この場
合、鉛筆芯をあえて白色とする有益性は、筆記する際に
鉛筆芯が減ってゆくことで書き味が保持されるというこ
とがある。このような書き味は単なる樹脂による芯体で
は得られない。
【００５５】以上、本発明の実施例として鉛筆ユニット
を芯体としたスタイラスペンを示したが、さらに別のノ
ック式文具ユニットであるボールペンユニットを芯体と
することもできる。この実施例でも、通常の筆記具と同
じ構造のボールペンユニットをペン軸の先端から後端ま
で貫通するごとく設置し、替え芯の交換を後部からなす
ようにする。
を芯体としたスタイラスペンを示したが、さらに別のノ
ック式文具ユニットであるボールペンユニットを芯体と
することもできる。この実施例でも、通常の筆記具と同
じ構造のボールペンユニットをペン軸の先端から後端ま
で貫通するごとく設置し、替え芯の交換を後部からなす
ようにする。
【００５６】その他、ノック式文具ユニットであれば、
鉛筆またはボールペン以外の筆記具ユニットのいずれも
本発明を適用できる。
鉛筆またはボールペン以外の筆記具ユニットのいずれも
本発明を適用できる。
【００５７】図７は、図１の実施例における、電磁授受
方式で位置検出を行うコードレスのスタイラスペン１０
の共振回路の概略図である。感圧導電ゴム２８は、可変
抵抗として示されている。この可変抵抗の抵抗値が変化
することによりこの共振回路のリアクタンスまたはＱ値
を変化させることができ、その変化を筆圧に対応させて
検出を行う。図中の可変容量２２は、共振回路の共振周
波数の微調整に用いるものである。
方式で位置検出を行うコードレスのスタイラスペン１０
の共振回路の概略図である。感圧導電ゴム２８は、可変
抵抗として示されている。この可変抵抗の抵抗値が変化
することによりこの共振回路のリアクタンスまたはＱ値
を変化させることができ、その変化を筆圧に対応させて
検出を行う。図中の可変容量２２は、共振回路の共振周
波数の微調整に用いるものである。
【００５８】もちろん本発明は、電磁授受方式のデジタ
イザのスタイラスペンにのみ適用されるものではなく、
他のいずれの位置検出方式のスタイラスペンにおいても
利用することができる。本発明において、スタイラスペ
ンに内蔵される電子回路すなわち検出回路は、実施例に
おけるような電源のない共振回路のみから構成される場
合も、電源を有する能動的な信号処理回路である場合も
含む。
イザのスタイラスペンにのみ適用されるものではなく、
他のいずれの位置検出方式のスタイラスペンにおいても
利用することができる。本発明において、スタイラスペ
ンに内蔵される電子回路すなわち検出回路は、実施例に
おけるような電源のない共振回路のみから構成される場
合も、電源を有する能動的な信号処理回路である場合も
含む。
【００５９】次に、本発明の実施例で感圧体を構成する
感圧導電ゴムについて説明する。従来の感圧導電ゴム
は、衝撃や変形に対する耐久性に欠けていたり、加圧に
対する応答性が小さかったりする上に、加圧の履歴が応
答に影響を及ぼすことから圧力−抵抗変化特性の再現性
に乏しかった。従って、筆圧感知のような繰り返し荷重
に対して測定値の長期安定性が要求される用途には適用
できなかった。
感圧導電ゴムについて説明する。従来の感圧導電ゴム
は、衝撃や変形に対する耐久性に欠けていたり、加圧に
対する応答性が小さかったりする上に、加圧の履歴が応
答に影響を及ぼすことから圧力−抵抗変化特性の再現性
に乏しかった。従って、筆圧感知のような繰り返し荷重
に対して測定値の長期安定性が要求される用途には適用
できなかった。
【００６０】本発明において用いた感圧導電ゴムは、非
導電性エラストマをバインダーとし、微小球状炭素粒子
と中空状弾性マイクロスフェアーとをフィラーとして分
散させた複合体である。実施例では、球状炭素粒子の粒
子径が１乃至２０マイクロメータ、中空状弾性マイクロ
スフェアーの粒子径が１０乃至１５０マイクロメータの
ものを使用した。
導電性エラストマをバインダーとし、微小球状炭素粒子
と中空状弾性マイクロスフェアーとをフィラーとして分
散させた複合体である。実施例では、球状炭素粒子の粒
子径が１乃至２０マイクロメータ、中空状弾性マイクロ
スフェアーの粒子径が１０乃至１５０マイクロメータの
ものを使用した。
【００６１】好適には、バインダーである非導電性エラ
ストマは、液状シリコーンゴムと、シリコーン粘着剤と
からなり、シリコーン粘着剤は、シリコーン・ワニス及
びシリコーン生ゴムからなるかまたはこれらを主成分と
する。
ストマは、液状シリコーンゴムと、シリコーン粘着剤と
からなり、シリコーン粘着剤は、シリコーン・ワニス及
びシリコーン生ゴムからなるかまたはこれらを主成分と
する。
【００６２】好適には、中空状弾性マイクロスフェアー
は、塩化ビニリデンとアクリロニトリルのコポリマーを
殻とする。この中空状弾性マイクロスフェアーは、特に
弾性と衝撃吸収性に優れている。
は、塩化ビニリデンとアクリロニトリルのコポリマーを
殻とする。この中空状弾性マイクロスフェアーは、特に
弾性と衝撃吸収性に優れている。
【００６３】図８は、本発明によるスタイラスペンに使
用した感圧導電ゴムの荷重（筆圧）に対する抵抗変化を
測定する実験方法（図８（ａ））とその結果データ（図
８（ｂ））を示す図である。図８（ｂ）のデータは、図
８（ａ）に示すように、図５に示した形状のフレキシブ
ル基板延長部４２ｂの電極４３と感圧導電ゴム２８とを
重ねて置き、その上から荷重をかけたときの電極間抵抗
の変化を測定して得られたものである。各曲線は、１つ
のサンプルについて測定を数回繰り返した結果である
が、筆圧に相当する数十グラム程度の領域において荷重
に対する抵抗変化が大きくかつ非常に再現性が良いこと
がわかる。
用した感圧導電ゴムの荷重（筆圧）に対する抵抗変化を
測定する実験方法（図８（ａ））とその結果データ（図
８（ｂ））を示す図である。図８（ｂ）のデータは、図
８（ａ）に示すように、図５に示した形状のフレキシブ
ル基板延長部４２ｂの電極４３と感圧導電ゴム２８とを
重ねて置き、その上から荷重をかけたときの電極間抵抗
の変化を測定して得られたものである。各曲線は、１つ
のサンプルについて測定を数回繰り返した結果である
が、筆圧に相当する数十グラム程度の領域において荷重
に対する抵抗変化が大きくかつ非常に再現性が良いこと
がわかる。
【００６４】以上のように本発明によるスタイラスペン
は、中心軸を貫通するように芯体を組込む構造を実現し
た。この芯体を、ノック式文具ユニットした場合には、
通常の筆記具と同様にペン軸の後方からの操作が可能と
なる。
は、中心軸を貫通するように芯体を組込む構造を実現し
た。この芯体を、ノック式文具ユニットした場合には、
通常の筆記具と同様にペン軸の後方からの操作が可能と
なる。
【００６５】さらに、本発明によるスタイラスペンは、
中心軸を貫通する芯体を組込むと同時に筆圧感知機能を
付与するために、芯体を囲周する感圧素子を設けた。こ
の感圧素子の感圧体の１つとして可変抵抗素子を用いる
ことができ、その材料の一例として感圧導電ゴムを用い
ることができる。本発明による組成をもつ感圧導電ゴム
を筆圧感知用可変抵抗として利用することにより優れた
筆圧感知性能を実現した。
中心軸を貫通する芯体を組込むと同時に筆圧感知機能を
付与するために、芯体を囲周する感圧素子を設けた。こ
の感圧素子の感圧体の１つとして可変抵抗素子を用いる
ことができ、その材料の一例として感圧導電ゴムを用い
ることができる。本発明による組成をもつ感圧導電ゴム
を筆圧感知用可変抵抗として利用することにより優れた
筆圧感知性能を実現した。
【００６６】さらに別の実施例としては、ノック式文具
ユニット等の芯体が中心を貫通する構造のスタイラスペ
ンであって、筆圧の強弱を感知する必要が無い場合すな
わち単に筆圧の有無のみを感知すればよい場合は、環状
の感圧素子の部分を一般的なメカニカル・スイッチとし
てもよい。また別の実施例を挙げると、環状の感圧体と
して可変抵抗ではなく可変インダクタンスまたは可変容
量を用いてもよい。
ユニット等の芯体が中心を貫通する構造のスタイラスペ
ンであって、筆圧の強弱を感知する必要が無い場合すな
わち単に筆圧の有無のみを感知すればよい場合は、環状
の感圧素子の部分を一般的なメカニカル・スイッチとし
てもよい。また別の実施例を挙げると、環状の感圧体と
して可変抵抗ではなく可変インダクタンスまたは可変容
量を用いてもよい。
【００６７】また、本発明による組成の感圧導電ゴムは
非常に優れた特性を有するので、従来の構造（すなわ
ち、芯体またはノック式文具ユニットが中心軸を貫通し
ていない構造）のスタイラスペンにおいても、筆圧感知
用感圧素子の感圧体材料として本発明で用いた感圧導電
ゴムを用いることができる。
非常に優れた特性を有するので、従来の構造（すなわ
ち、芯体またはノック式文具ユニットが中心軸を貫通し
ていない構造）のスタイラスペンにおいても、筆圧感知
用感圧素子の感圧体材料として本発明で用いた感圧導電
ゴムを用いることができる。
【００６８】
【発明の効果】本発明は、押圧力が伝達される軸上に配
置されることなく当該押圧力を検出するための環状平板
の感圧素子を提示した。これによって、押圧力が伝達さ
れる軸上ではなくその周囲の空間で検出が可能となっ
た。よって、押圧力が伝達される軸上に感圧素子以外の
構成要素を自由に組み込むことが可能となり、設計の自
由度が拡張された。
置されることなく当該押圧力を検出するための環状平板
の感圧素子を提示した。これによって、押圧力が伝達さ
れる軸上ではなくその周囲の空間で検出が可能となっ
た。よって、押圧力が伝達される軸上に感圧素子以外の
構成要素を自由に組み込むことが可能となり、設計の自
由度が拡張された。
【００６９】スタイラスペンにおいて本発明による感圧
素子を適用することによって、芯体がペン軸を貫通する
構造のスタイラスペンが実現された。感圧素子はその芯
体を囲周するように配置されているので芯体への押圧力
すなわち筆圧を確実に検出することができる。
素子を適用することによって、芯体がペン軸を貫通する
構造のスタイラスペンが実現された。感圧素子はその芯
体を囲周するように配置されているので芯体への押圧力
すなわち筆圧を確実に検出することができる。
【００７０】さらに、スタイラスペンにおいて本発明に
よる感圧素子を適用しかつ中心軸を貫通する芯体をノッ
ク式文具ユニットとすることによって、使用者は、スタ
イラスペンが位置指示器であることを意識せずに一般の
筆記具と同様な操作感でスタイラスペンを扱うことがで
きるようになる。すなわち、後方からノックすることに
より鉛筆芯を送り出したり、芯を出し入れしたりするこ
とができ、また、後方のキャップをはずして芯等を補充
したり交換したりすることができる。
よる感圧素子を適用しかつ中心軸を貫通する芯体をノッ
ク式文具ユニットとすることによって、使用者は、スタ
イラスペンが位置指示器であることを意識せずに一般の
筆記具と同様な操作感でスタイラスペンを扱うことがで
きるようになる。すなわち、後方からノックすることに
より鉛筆芯を送り出したり、芯を出し入れしたりするこ
とができ、また、後方のキャップをはずして芯等を補充
したり交換したりすることができる。
【００７１】特に、貫通する芯体を鉛筆ユニットとした
場合は、デジタイザを使用すると同時に直接紙に書いた
筆跡履歴をも残したいという用途に適用することができ
る。また、ボールペンよりも鉛筆の方がよい場合にはさ
らに有用である。例えば、直接紙に書いた濃淡表現を、
筆圧検出の形でデジタイザを通じて電気的にも表現及び
保存することができる。また、市販の鉛筆芯に対応した
鉛筆ユニットを組み込めるので、細い芯を採用すれば細
密な描写が可能となる。このことは、デジタイザ側から
見れば、スタイラスペンすなわち位置指示器によって微
妙な位置指示がなされることを意味する。従って、デジ
タイザのもつ座標検出精度をより有効に利用できること
になる。
場合は、デジタイザを使用すると同時に直接紙に書いた
筆跡履歴をも残したいという用途に適用することができ
る。また、ボールペンよりも鉛筆の方がよい場合にはさ
らに有用である。例えば、直接紙に書いた濃淡表現を、
筆圧検出の形でデジタイザを通じて電気的にも表現及び
保存することができる。また、市販の鉛筆芯に対応した
鉛筆ユニットを組み込めるので、細い芯を採用すれば細
密な描写が可能となる。このことは、デジタイザ側から
見れば、スタイラスペンすなわち位置指示器によって微
妙な位置指示がなされることを意味する。従って、デジ
タイザのもつ座標検出精度をより有効に利用できること
になる。
【００７２】さらにまた、本発明は、スタイラスペンに
おいて筆圧感知機能を付与するために、感圧導電ゴムを
感圧体すなわち筆圧感知用可変抵抗素子の材料として利
用する場合に、優れた圧力応答性を有する感圧導電ゴム
の組成を提示した。これによって、抵抗可変式であって
耐久性と再現性を備えた筆圧感知機能付きスタイラスペ
ンが実現された。
おいて筆圧感知機能を付与するために、感圧導電ゴムを
感圧体すなわち筆圧感知用可変抵抗素子の材料として利
用する場合に、優れた圧力応答性を有する感圧導電ゴム
の組成を提示した。これによって、抵抗可変式であって
耐久性と再現性を備えた筆圧感知機能付きスタイラスペ
ンが実現された。
【図１】本発明の一実施例である鉛筆ユニットを芯体と
するスタイラスペンの全体の部品組立を示した図であ
り、（ａ）は前面の、（ｂ）は側面の、（ｃ）は背面の
各透視図である。
するスタイラスペンの全体の部品組立を示した図であ
り、（ａ）は前面の、（ｂ）は側面の、（ｃ）は背面の
各透視図である。
【図２】図１のスタイラスペンの各構成部品をさらに詳
細に表した図である。
細に表した図である。
【図３】図１のスタイラスペンにおいて、鉛筆芯収納部
等、押圧ホルダー、及び樹脂パイプを組立て、一体化し
て形成された鉛筆ユニットの透視図である。
等、押圧ホルダー、及び樹脂パイプを組立て、一体化し
て形成された鉛筆ユニットの透視図である。
【図４】鉛筆ユニット、フレキシブル基板を装着した基
板ホルダー、及びフェライトコアを組合わせた状態を示
す図である。
板ホルダー、及びフェライトコアを組合わせた状態を示
す図である。
【図５】感圧導電ゴムの周囲の配置、感圧導電ゴムの形
状、及び基板延長部を詳細に示した図である。
状、及び基板延長部を詳細に示した図である。
【図６】本発明によるスタイラスペンの外観図である
【図７】本発明によるスタイラスペンの共振回路の概略
図である。
図である。
【図８】本発明によるスタイラスペンに使用した感圧導
電ゴムの荷重（筆圧）に対する抵抗変化を測定する実験
方法とその結果データを示す図である
電ゴムの荷重（筆圧）に対する抵抗変化を測定する実験
方法とその結果データを示す図である
【図９】従来のスタイラスペンの構造を示す図である。
【図１０】市販のノック式文具ユニットの１つである鉛
筆ユニット及びこれを組み込んだメカニカル鉛筆（シャ
ープペン）を示した図である。
筆ユニット及びこれを組み込んだメカニカル鉛筆（シャ
ープペン）を示した図である。
１０ スタイラスペン型位置指示器 １２ ペン軸 １４ 鉛筆ユニット １６ フェライトコア １７ コイル １８ 基板ホルダー ２０ スイッチ ２２ 可変コンデンサ ２６ キャップ ３０ 押圧ホルダー ４０ スイッチ押部 ４２ フレキシブル基板 ４３ 電極パターン
Claims (33)
- 【請求項１】 略回転体形状を有する感圧素子であっ
て、 前記感圧素子の軸方向に加わる押圧力を伝達するべく該
軸に垂直な環状平板の形状をもつ押圧部材と、 前記押圧部材と平行に設置され環状平板の形状をもつ感
圧体と、 前記押圧力に抗して前記感圧体を支持するべく該感圧体
を挟んで前記押圧部材と平行に設置され環状平板の形状
をもつ支持部材とを有することを特徴とする感圧素子。 - 【請求項２】 筺体を構成する略筒状のペン軸と該ペン
軸の中心軸上に設置された芯体とを有するスタイラスペ
ンにおいて該芯体の先端に対して該芯体の長軸方向に加
わる押圧力を検出する感圧素子であって、 前記押圧力を伝達するべく前記長軸に垂直でありかつ前
記芯体を囲周する環状平板の形状をもつ押圧部材と、 前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周する環状
平板の形状をもつ感圧体と、 前記押圧力に抗して前記感圧体を支持するべく該感圧体
を挟んで前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周
する環状平板の形状をもつ支持部材とを有することを特
徴とする感圧素子。 - 【請求項３】 前記芯体が、前記ペン軸を貫通すること
を特徴とする請求項２に記載の感圧素子。 - 【請求項４】 前記支持部材が、前記ペン軸に対して固
定的に設置されていることを特徴とする請求項２または
３に記載の感圧素子。 - 【請求項５】 前記感圧体が、少なくとも前記押圧力が
加わるときには該感圧体に圧接される電極を介して検出
回路に接続されることを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれかに記載の感圧素子。 - 【請求項６】 前記電極が、環状平板の形状をもつこと
を特徴とする請求項５に記載の感圧素子。 - 【請求項７】 前記感圧体が、可変抵抗素子であること
を特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の感圧素
子。 - 【請求項８】 前記可変抵抗素子が、感圧導電ゴムから
なることを特徴とする請求項７に記載の感圧素子。 - 【請求項９】 筺体を構成する略筒状のペン軸と該ペン
軸の中心軸上に設置された芯体とを有し、該芯体の先端
に対して該芯体の長軸方向に加わる押圧力を検出するべ
く感圧素子を備えたスタイラスペンであって、 前記押圧力を伝達するべく前記長軸に垂直でありかつ前
記芯体を囲周する環状平板の形状をもつ押圧部材と、 前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周する環状
平板の形状をもつ感圧体と、 前記押圧力に抗して前記感圧体を支持するべく該感圧体
を挟んで前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周
する環状平板の形状をもつ支持部材とを含む感圧素子を
備えたことを特徴とするスタイラスペン。 - 【請求項１０】 前記芯体が、前記ペン軸を貫通するこ
とを特徴とする請求項９に記載のスタイラスペン。 - 【請求項１１】 前記芯体が、ノック式文具ユニットで
ある請求項１０に記載のスタイラスペン。 - 【請求項１２】 前記支持部材が、前記ペン軸に対して
固定的に設置されていることを特徴とする請求項９乃至
１１のいずれかに記載のスタイラスペン。 - 【請求項１３】 少なくとも前記押圧力が加わるときに
は前記感圧体に圧接されて該感圧体を検出回路へと接続
する電極を有することを特徴とする請求項９乃至１２の
いずれかに記載のスタイラスペン。 - 【請求項１４】 前記電極が、前記芯体を囲周する環状
の形状を有することを特徴とする請求項１３に記載のス
タイラスペン。 - 【請求項１５】 前記感圧体が、可変抵抗素子であるこ
とを特徴とする請求項９乃至１４のいずれかに記載のス
タイラスペン。 - 【請求項１６】 前記可変抵抗素子が、感圧導電ゴムか
らなることを特徴とする請求項１５に記載のスタイラス
ペン。 - 【請求項１７】 筺体を構成する略筒状のペン軸と該ペ
ン軸の中心軸上に設置された芯体とを有し、該芯体の先
端に対して該芯体の長軸方向に加わる押圧力を検出する
感圧素子を備えたスタイラスペンであって、 前記芯体として設置された前記ペン軸を貫通するノック
式文具ユニットと、 ノック操作により前記ノック式文具ユニットに加わる後
方からのノック押圧力に抗して該ノック式文具ユニット
を支持するべく前記ペン軸の内壁先端部分に設けられた
芯体支持機構と、 前記押圧力を伝達するべく前記長軸に垂直でありかつ前
記芯体を囲周する環状平板の形状をもつ押圧部材と、 前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周する環状
平板の形状をもつ感圧体と、 前記押圧力に抗して前記感圧体を支持するべく該感圧体
を挟んで前記押圧部材と平行に設置され前記芯体を囲周
する環状平板の形状をもつ支持部材とを含む感圧素子を
備えたことを特徴とするスタイラスペン。 - 【請求項１８】 前記ノック式文具ユニットが、鉛筆ユ
ニットでありかつ該鉛筆ユニットの後端部から鉛筆芯を
補充するための開口と該開口を覆うキャップとを有する
ことを特徴とする請求項１７に記載のスタイラスペン。 - 【請求項１９】 前記ノック式文具ユニットが、ボール
ペンユニットでありかつ前記ペン軸の後端から替芯を交
換可能であることを特徴とする請求項１７に記載のスタ
イラスペン。 - 【請求項２０】 前記支持部材が、前記ペン軸に対して
固定的に設置されていることを特徴とする請求項１７乃
至１９のいずれかに記載のスタイラスペン。 - 【請求項２１】 少なくとも前記押圧力が加わるときに
は前記感圧体に圧接されて該感圧体を検出回路へと接続
する電極を有することを特徴とする請求項１７乃至２０
のいずれかに記載のスタイラスペン。 - 【請求項２２】 前記電極が、前記芯体を囲周する環状
の形状を有することを特徴とする請求項２１に記載のス
タイラスペン。 - 【請求項２３】 前記感圧体が、可変抵抗素子であるこ
とを特徴とする請求項１７乃至２２のいずれかに記載の
スタイラスペン。 - 【請求項２４】 前記可変抵抗素子が、感圧導電ゴムか
らなることを特徴とする請求項２３に記載のスタイラス
ペン。 - 【請求項２５】 前記感圧導電ゴムが、非導電性エラス
トマの中に、粒子径が１乃至２０マイクロメータである
微小球状炭素粒子とともに、粒子径が１０乃至１５０ミ
クロンの中空状弾性マイクロスフェアーが分散されてい
ることを特徴とする請求項８に記載の感圧素子。 - 【請求項２６】 前記非導電性エラストマが、液状シリ
コーンゴムと、シリコーンワニス及びシリコーン生ゴム
あるいはこれらを主成分とするシリコーン粘着剤とから
なることを特徴とする請求項２５に記載の感圧素子。 - 【請求項２７】 前記中空状弾性マイクロスフェアー
が、塩化ビニリデンとアクリロニトリルのコポリマーを
殻とすることを特徴とする請求項２５または２６に記載
の感圧素子。 - 【請求項２８】 前記感圧導電ゴムが、非導電性エラス
トマの中に、粒子径が１乃至２０マイクロメータである
微小球状炭素粒子とともに、粒子径が１０乃至１５０ミ
クロンの中空状弾性マイクロスフェアーが分散されてい
ることを特徴とする請求項１６に記載のスタイラスペ
ン。 - 【請求項２９】 前記非導電性エラストマが、液状シリ
コーンゴムと、シリコーンワニス及びシリコーン生ゴム
あるいはこれらを主成分とするシリコーン粘着剤とから
なることを特徴とする請求項２８に記載のスタイラスペ
ン。 - 【請求項３０】 前記中空状弾性マイクロスフェアー
が、塩化ビニリデンとアクリロニトリルのコポリマーを
殻とすることを特徴とする請求項２８または２９に記載
のスタイラスペン。 - 【請求項３１】 前記感圧導電ゴムが、非導電性エラス
トマの中に、粒子径が１乃至２０マイクロメータである
微小球状炭素粒子とともに、粒子径が１０乃至１５０ミ
クロンの中空状弾性マイクロスフェアーが分散されてい
ることを特徴とする請求項２４に記載のスタイラスペ
ン。 - 【請求項３２】 前記非導電性エラストマが、液状シリ
コーンゴムと、シリコーンワニス及びシリコーン生ゴム
あるいはこれらを主成分とするシリコーン粘着剤とから
なることを特徴とする請求項３１に記載のスタイラスペ
ン。 - 【請求項３３】 前記中空状弾性マイクロスフェアー
が、塩化ビニリデンとアクリロニトリルのコポリマーを
殻とすることを特徴とする請求項３１または３２に記載
のスタイラスペン。
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