特許 6012069 電磁誘導方式の位置指示器及び電子インクカートリッジ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6012069

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】電磁誘導方式の位置指示器及び電子インクカートリッジ

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/03 20060101AFI20161011BHJP

   G06F 3/046 20060101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/03 400F

   G06F3/046 A

【請求項の数】15

【全頁数】45

(21)【出願番号】特願2012-202085(P2012-202085)

(22)【出願日】2012年9月13日

(65)【公開番号】特開2014-56523(P2014-56523A)

(43)【公開日】2014年3月27日

【審査請求日】2015年9月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000139403

【氏名又は名称】株式会社ワコム

(74)【代理人】

【識別番号】100091546

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 正美

(72)【発明者】

【氏名】小幡 政行

【審査官】 笠田 和宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−３３５１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０９６２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２２７３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００７６７１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−１６３６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０３３２２６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−１５６９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０５２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２１４１４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｇ０６Ｆ ３／０３− ３／０４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

位置指示器の筐体内に収納される電子インクカートリッジであって、
前記位置指示器の前記筐体内に着脱可能に収納されるとともに、
筒状体と、前記筒状体の一端から延出された芯体と、前記筒状体に配設された連結部材と、前記筒状体の、前記芯体と前記連結部材の間に配設された所定のインダクタンスを有するコイル及び前記芯体に印加された圧力に対応して静電容量が変化する圧力感知素子を備えており、前記コイルの一端部及び他端部が前記圧力感知素子の一端部及び他端部とそれぞれ電気的に接続されて共振回路を構成しており、
前記連結部材には端子部材が配設されているとともに、前記連結部材の前記芯体に対向する側とは反対側の端面側には、前記端子部材の、前記共振回路を構成する前記コイルの前記一端部及び前記他端部の少なくとも一方の端部と電気的に接続された接続端部が設けられており、
前記連結部材の周側面には前記筒状体の中心軸方向に凹部が形成されており、前記コイルの前記端部は前記凹部に沿って延伸されており、
前記端子部材の、前記コイルの前記端部が電気的に接続される接続端部は、前記連結部材に形成された前記凹部に対応して配置されている
ことを特徴とする電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項2】

前記連結部材の前記芯体に対向する側とは反対側の端面側に設けられた前記接続端部は、前記共振回路を構成する前記コイルの前記一端部及び前記他端部のそれぞれと電気的に接続された一対の接続端部であることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項3】

前記芯体側に前記コイルが配設されているとともに、前記連結部材側に前記圧力感知素子が配設されており、少なくとも前記コイルと前記圧力感知素子とが前記筒状体に収納されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項4】

少なくとも前記圧力感知素子と前記連結部材はユニット化された構造を備えていることを特徴とする請求項３に記載の電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項5】

前記芯体側に前記圧力感知素子が配設されているとともに、前記連結部材側に前記コイルが配設されており、少なくとも前記圧力感知素子と前記コイルとが前記筒状体に収納されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項6】

少なくとも前記圧力感知素子と前記コイルはユニット化された構造を備えていることを特徴とする請求項５に記載の電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項7】

前記筒状体は、複数の筒状体が互いに連結されて構成されており、第１の筒状体の一端から前記芯体が延出されているとともに、前記第１の筒状体の他端の側に前記連結部材が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項8】

前記圧力感知素子は、半導体デバイスで構成されていることを特徴とする請求項１に記
載の電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項9】

前記筒状体の前記芯体が延出される前記一端の側の内側に、前記芯体が延出される方向とは反対の方向に前記芯体を付勢する付勢部材が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項10】

前記芯体は棒形状を有しており、前記筒状体から前記芯体が着脱可能に延出していることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項11】

前記連結部材の前記芯体に対向する側とは反対側の端面側に設けられた前記接続端部は、前記共振回路を構成する前記コイルの前記一端部と電気的に接続されているとともに、前記筒状体は導電性を有する非磁性体であって、前記共振回路を構成する前記コイルの前記他端部は導電性を有する前記筒状体に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項12】

所定の情報が記憶された情報送信回路を備え、前記情報送信回路は、前記共振回路を構成する前記コイルの前記一端部及び前記他端部と電気的に接続されて前記所定の情報が前記コイルを介して送信されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項13】

位置指示器の筐体内に収納される電子インクカートリッジであって、
前記位置指示器の前記筐体内に着脱可能に収納されるとともに、
筒状体と、前記筒状体の一端から延出された芯体と、前記筒状体に配設された連結部材と、前記連結部材に連結されたコンデンサ回路と、前記筒状体の、前記芯体と前記連結部材の間に配設された所定のインダクタンスを有するコイル及び前記芯体に印加された圧力に対応して静電容量が変化する圧力感知素子を備えており、前記コイルの一端部及び他端部が前記圧力感知素子の一端部及び他端部とそれぞれ電気的に接続されて共振回路を構成しており、
前記連結部材には端子部材が配設されているとともに、前記連結部材の前記芯体に対向する側とは反対側の端面側には、前記端子部材の、前記共振回路を構成する前記コイルの前記一端部及び前記他端部の少なくとも一方の端部と電気的に接続された接続端部が設けられており、
前記コンデンサ回路の前記連結部材への連結に対応して、前記コンデンサ回路が前記接続端部を介して前記共振回路と接続されることを特徴とする電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項14】

前記連結部材の周側面には前記筒状体の中心軸方向に凹部が形成されており、前記コイルの前記端部は前記凹部に沿って延伸されており、
前記端子部材の、前記コイルの前記端部が電気的に接続される接続端部は、前記連結部材に形成された前記凹部に対応して配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【請求項15】

前記コンデンサ回路は、第１のコンデンサ回路と第２のコンデンサ回路から構成されており、第１のコンデンサ回路と第２のコンデンサ回路によって、複数の共振周波数を設定可能にしたことを特徴とする請求項１３に記載の電磁誘導方式の電子インクカートリッジ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、電磁誘導方式の位置指示器及びこの電磁誘導方式の位置指示器に収納される電子インクカートリッジに関する。

【背景技術】

【0002】

電磁誘導方式の座標入力装置は、例えば特許文献１（特開２００２−２４４８０６号公報）に開示されているように、多数のループコイルを座標軸のＸ軸方向及びＹ軸方向に配設してなるセンサを備える位置検出装置と、磁性体コアに巻回されたインダクタンス素子の例としてのコイルとコンデンサとからなる共振回路を有するペン形状の位置指示器とで構成される。

【0003】

そして、位置検出装置は、所定の周波数の送信信号をセンサのループコイルに供給して、ループコイルは電磁エネルギーとして位置指示器に送信する。位置指示器の共振回路は、送信信号の周波数に応じた共振周波数を有するように構成されており、センサのループコイルとの間での電磁誘導作用に基づいて電磁エネルギーを蓄える。そして、位置指示器は、共振回路に蓄えた電磁エネルギーを位置検出装置のセンサのループコイルに返す。

【0004】

センサのループコイルは、この位置指示器からの電磁エネルギーを検出する。位置検出装置は、送信信号を供給したループコイルの位置と、位置指示器の共振回路からの電磁エネルギーを検出したループコイルの位置により、位置指示器により指示されたセンサ上でのＸ軸方向及びＹ軸方向の座標値を検出する。

【0005】

そして、この種の位置指示器においては、ペン形状の位置指示器の芯体に加わる力、すなわち、筆圧を、共振回路の共振周波数（あるいは位相）の変化として位置検出装置に伝達することで、位置検出装置で筆圧を検出することができる構成を備えている。この筆圧に応じて共振回路の共振周波数を変える構成の一例としては、共振回路を構成するコンデンサの静電容量を変化させる構成が知られている。

【0006】

共振回路を構成するコンデンサの静電容量の変化により筆圧を検出する従来の位置指示器としては、例えば特許文献２（特開平４−９６２１２号公報）に記載されているような容量可変型コンデンサを用いたものが知られている。この特許文献２に記載された容量可変型コンデンサは、筒状の筐体内に収納される機構的な構造部品として、円柱状の誘電体の一方の端面に取り付けられた第１の導電体と、誘電体の前記一方の端面と対向する他方の端面側に配設された弾性偏倚が可能な可撓性を有する第２の導電体を有している。第２の導電体の、誘電体との対向面は、例えばドーム形状に、誘電体側に膨出する形状とされている。

【0007】

そして、特許文献２に記載の容量可変型コンデンサは、第２の導電体と誘電体の他方の端面との間をその一部を除いてわずかな間隔だけ離隔するスペーサ手段と、第２の導電体と誘電体との間に相対的な圧力または変位を加える部品とを備えている。この相対的な圧力または変位を加える部品は、ペン形状の位置指示器の芯体に結合されている。位置指示器に、その筐体の一方の端部から筆圧が加えられると、芯体に加わる軸方向の力により、可撓性の第２の導電体が誘電体側に変位して、第２の導電体が誘電体の他方の端面に接触するように偏倚する。そして、可撓性の第２の導電体のドーム形状の膨出端面は、押圧力に応じた面積で、誘電体の他方の端面と接触するようになる。このため、誘電体を介した第２の導電体と第１の導電体との間で形成される静電容量が変化する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００２−２４４８０６号公報

【特許文献2】特開平４−９６２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上述した従来の位置指示器は、筒状の筐体の内側の空間内に、芯体、コイルが巻回されたフェライトコア、プリント基板、プリント基板を保持する基板ホルダー、などの構成部品に加えて、容量可変型コンデンサの構成部品を、直接的に、収納するようにしている。このため、位置指示器を組み立てるためには、筐体内に、上述の部品を中心軸方向に組み上げてゆくようにしなければならず、大量生産には向かないと言う問題があった。

【0010】

特に、特許文献２の位置指示器の容量可変型コンデンサは、誘電体、第１の電極、第２の電極、スペーサ、弾性体、誘電体を保持する保持体、第１及び第２の電極とプリント配線基板との接続のための端子部材などのように、部品点数が多く、また、それぞれが別々の機構部品であるために、位置指示器の構成が、より複雑となると共に、位置指示器の組立に手間がかかり、高コストになるという問題もあった。

【0011】

また、従来の構成の場合には、筒状の筐体内に構成部品を収納して位置決めした後に、コイルとコンデンサとで定まる共振回路の共振周波数の調整をする必要がある。このため、位置指示器の筐体に設けられるプッシュスイッチ（サイドスイッチ）のための貫通孔を介して、プリント基板に設けられているトリマーコンデンサを調整するようにしており、調整に手間がかかるという問題があった。また、このような共振周波数の調整を、位置指示器の組み立てを終えた以降に行う必要があり、手間がかかり、この点でも大量生産が困難であった。

【0012】

また、ペンの形状を細型化する要請があるが、従来の構成では、細型化した場合には、さらに、部品間の接続に手間がかかり、より多くの工数がかかってしまうという問題もあった。

【0013】

この発明は、上述の問題点にかんがみ、筐体内の部品構成が簡単で、調整が容易であり、細型化および大量生産にも好適である電磁誘導式の位置指示器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記の課題を解決するために、この発明は、
位置指示器の筐体内に収納される電子インクカートリッジであって、
前記位置指示器の前記筐体内に着脱可能に収納されるとともに、
筒状体と、前記筒状体の一端から延出された芯体と、前記筒状体に配設された連結部材と、前記筒状体の、前記芯体と前記連結部材の間に配設された所定のインダクタンスを有するコイル及び前記芯体に印加された圧力に対応して静電容量が変化する圧力感知素子を備えており、前記コイルの一端部及び他端部が前記圧力感知素子の一端部及び他端部とそれぞれ電気的に接続されて共振回路を構成しており、
前記連結部材には端子部材が配設されているとともに、前記連結部材の前記芯体に対向する側とは反対側の端面側には、前記端子部材の、前記共振回路を構成する前記コイルの前記一端部及び前記他端部の少なくとも一方の端部と電気的に接続された接続端部が設けられており、
前記連結部材の周側面には前記筒状体の中心軸方向に凹部が形成されており、前記コイルの前記端部は前記凹部に沿って延伸されており、
前記端子部材の、前記コイルの前記端部が電気的に接続される接続端部は、前記連結部材に形成された前記凹部に対応して配置されている
ことを特徴とする電磁誘導方式の電子インクカートリッジを提供する。

【0015】

ここで、この明細書において、電子インクカートリッジとは、位置指示器の構成部品のうち、少なくとも芯体とコイルと圧力感知部材と連結部材とを筒状体の中空部内に収納して、位置指示器の筐体内に収納するための構造物である。位置指示器の主要な構成部品の全てを筒状体の中空部内に収納した電子インクカートリッジは、筆記具のボールペンのインクカートリッジと同様に、位置指示器の筐体内に収納するだけで位置指示器を構成することができる。そこで、この明細書においては、筒状体内に、電磁誘導方式の位置指示器の一部または主要な構成部品が内部に収納されたものを、電子インクカートリッジと呼ぶものである。

【0016】

上述の構成のこの発明の電子インクカートリッジにおいては、筒状体の中心軸方向に、芯体と、コイルと、芯体に印加された圧力に対応して静電容量が変化する圧力感知部材と、連結部材とが配設されており、少なくともコイルと圧力感知部材は筒状体の中に収納される。そして、この電子インクカートリッジが位置指示器の筐体内に収納されて、この発明の電磁誘導方式の位置指示器が構成される。

【0017】

以上のように、この発明によれば、電磁誘導方式の位置指示器として必要な構成部品である芯体、コイル、圧力感知部材および連結部材は、全て電子インクカートリッジの筒状体の中心軸方向に並べられており、少なくともコイルと圧力感知部材は電子インクカートリッジの中に収納される構成であるので、位置指示器の筐体への収納は簡単となる。また、電子インクカートリッジは細型化が可能であるので、位置指示器全体としても細型化が可能である。

【0018】

そして、この発明の電子インクカートリッジにおいては、連結部材の芯体側とは反対側の端面側に、共振回路を構成するコイルの一端または他端の少なくとも一方、及び／又は圧力感知部材の一端または他端の少なくとも一方に電気的に接続されたそれぞれの接続端子が設けられている。

【0019】

したがって、電子インクカートリッジの筒状体に芯体、コイル及び圧力感知部材を収納したときには、連結部材のコンデンサに対向する端面に配設されている接続端子が、筒状体の中心軸方向の芯体とは反対側において露呈している状態となる。この連結部材の端面に配設されている接続端子を用いて、電子インクカートリッジ内に配設されたコイル及び圧力感知部材で構成される共振回路の共振周波数（あるいは、コイルのインダクタンス及び圧力感知部材の静電容量の少なくとも一方の特性値）の測定が可能となる。共振回路の共振周波数は、コイルのインダクタンスと、圧力感知部材の静電容量により定まるので、電子インクカートリッジ内に実際の位置指示器としての使用状態と同じ状態に配設されたコイル及び圧力感知部材で構成される共振回路の共振周波数を測定することで、位置指示器を所望の共振周波数に設定するためのコンデンサの静電容量を算出することができる。

【0020】

そして、位置指示器に所望の共振周波数が設定されるように、所定の静電容量を有するコンデンサが、連結部材を介してコイルと並列共振回路を構成するように電気的に接続されて、電子インクカートリッジ内に収納される。あるいは電子インクカートリッジと連結されて電子インクカートリッジの外部に配設される。そして、この電子インクカートリッジが位置指示器の筐体内に収納されて、この発明の電磁誘導方式の位置指示器が構成される。

【0021】

したがって、この発明による位置指示器によれば、位置指示器の筐体内に収納される電子インクカートリッジの状態で、位置指示器に所望の共振周波数を設定するためのコンデンサの静電容量を求めることが可能となる。このため、位置指示器の共振周波数を所望の値に設定するためには、位置指示器を組み立てた以降にコンデンサの静電容量を調整する作業が必要であったこれまでの位置指示器とは異なり、電子インクカートリッジを位置指示器の筐体に収納した後に位置指示器の共振周波数の調整を行う必要がない。また、この発明においては、電子インクカートリッジには、各構成部品が中心軸方向に収納されるだけで、機構的な結合がなされると共に、連結部材により、コイルの一端及び他端、圧力感知部材の一端及び他端、コンデンサの一端及び他端がそれぞれ接続されることで、電気的に並列接続される構成であるので、大量生産にも好適な構成を備えているものである。

【発明の効果】

【0022】

この発明によれば、電子インクカートリッジの筒状体内には、電磁誘導方式の位置指示器として必要な構成部品である少なくとも芯体、圧力感知部材、コイルを中心軸方向に並べて収納すればよく、構成が簡単となる。しかも、電子インクカートリッジ内には位置指示器としての実際の使用状態と同じ状態にそれぞれの構成部品は配設されているために、それぞれの構成部品が電子インクカートリッジに収納された時点で、位置指示器として設定すべき所望の共振周波数に対するコンデンサの静電容量を算出することができる。したがって、位置指示器として組み立てした後にコンデンサの静電容量を調整することは不要であり、大量生産にも好適な構成を備えるものである。また、電子インクカートリッジは、細型化が可能であるので、位置指示器全体としても細型化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】この発明による電子インクカートリッジの第１の実施形態の構成例を説明するための図である。

【図2】この発明による位置指示器の第１の実施形態の構成例を示す図である。

【図3】この発明による電子インクカートリッジの第１の実施形態の一部の構成例を説明するための図である。

【図4】この発明による電子インクカートリッジの第１の実施形態の一部の構成例を説明するための図である。

【図5】この発明による電子インクカートリッジの第１の実施形態の一部の構成例を説明するための図である。

【図6】この発明による電子インクカートリッジの第１の実施形態の一部の構成例を説明するための図である。

【図7】この発明による電子インクカートリッジの第１の実施形態の一部の構成例を説明するための図である。

【図8】この発明による電子インクカートリッジの第１の実施形態の等価回路を示す図である。

【図9】この発明による位置指示器の第１の実施形態の等価回路を、位置検出装置と共に説明するための図である。

【図10】この発明による電子インクカートリッジの第２の実施形態の構成例を説明するための図である。

【図11】この発明による電子インクカートリッジの第２の実施形態の一部の構成例を説明するための図である。

【図12】この発明による電子インクカートリッジの第２の実施形態の一部の構成例を説明するための図である。

【図13】この発明による位置指示器の第３の実施形態の等価回路を、位置検出装置と共に説明するための図である。

【図14】この発明による位置指示器の第３の実施形態の位置指示器の要部の処理動作を説明するためのフローチャートを示す図である。

【図15】この発明による位置指示器の第３の実施形態の位置指示器と共に使用する位置検出装置の要部の処理動作を説明するためのフローチャートを示す図である。

【図16】この発明による電子インクカートリッジの第４の実施形態の構成例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

［第１の実施形態］
図１〜図９は、この発明による電磁誘導方式の位置指示器の第１の実施形態の構成例を説明するための図である。この第１の実施形態の位置指示器においては、芯体に印加される押圧力に応じて変化する静電容量を、インダクタンス素子としてのコイルと並列に接続して共振回路を構成する。そして、この第１の実施形態の位置指示器は、その共振回路の静電容量の変化に応じて変化する共振周波数を、位置検出装置に伝達して、この位置検出装置において、芯体に印加される押圧力、すなわち、筆圧を検出することができるようにする。そして、この第１の実施形態の位置指示器では、芯体に印加される押圧力に応じて変化する静電容量を有する圧力感知部材は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術により製作される静電容量方式の圧力センシング半導体デバイスにより構成する。

【0025】

また、この第１の実施形態の位置指示器は、筐体の周面に設けられた押下操作子によりオン・オフされるプッシュスイッチを備え、このプッシュスイッチのオン・オフにより、共振回路の共振周波数を変更するようにする構成を備える。なお、このプッシュスイッチは、芯体に近い位置であって筐体の周部に設けられており、サイドスイッチとも呼ばれている。

【0026】

プッシュスイッチは、後述するように、コイルと共に共振回路を構成するコンデンサとして設けられる複数個のコンデンサを切り替えることにより、共振回路の共振周波数を変化させる。この実施形態の位置指示器は、プッシュスイッチのオン・オフに応じた共振周波数の変化を、共振回路のコイルから、電磁誘導信号の位相（共振周波数）として位置検出装置に伝達する。

【0027】

位置検出装置は、ループコイルで受信する位置指示器からの電磁誘導信号の位相（周波数）の変化を検出することで、位置指示器のプッシュスイッチの操作を検出することができる。なお、位置検出装置で検出されたプッシュスイッチのオン・オフ操作は、位置検出装置に内蔵されている、あるいは位置検出装置に対して外部接続されているパソコンなどの電子機器で、例えば決定操作入力など、種々の機能に割り当てられている。

【0028】

図２（Ａ）は、この第１の実施形態の位置指示器１の全体の構成の概要を示すものである。位置指示器１は、ペン形状を備えており、円筒状の筐体２内の内部空間に、位置指示器の構成部品が収納される。図２（Ａ）では、筐体２の内部の構成の理解を容易にするために、位置指示器１の筐体２を断面で示してある。

【0029】

この第１の実施形態の位置指示器１の筐体２は、非磁性体材料、例えば樹脂で構成され、筐体２のペン先側に開口３ａを有する円筒状の第１のケース部材３と、この第１のケース部材３と同心円状に嵌合されて結合される円筒状の第２のケース部材４とからなる。

【0030】

第１のケース部材３の内部は、断面形状が例えば円形の中空部３ｂが設けられ、この中空部３ｂ内に、図１に示すように、電磁誘導方式の位置指示器の基本的な構成部品が収納された筒状体５が、その中心軸方向が筐体２の中心軸方向となる状態で収納される。筒状体５は、非磁性体金属、樹脂材、ガラス、セラミックなどの非磁性体、この例では、例えばＳＵＳ３０５，ＳＵＳ３１０Ｓなどの素材で構成されている。

【0031】

筒状体５に収納される電磁誘導方式の位置指示器の基本的な構成部品は、芯体１１、共振回路を構成するインダクタンス素子の例として磁性体であるフェライトコア１４に巻回されたコイル１３、圧力感知部材の例として静電容量方式の圧力センシング半導体デバイス１５、コイル１３と共振回路を構成するコンデンサを含むコンデンサ回路１６からなる。

【0032】

この第１の実施形態では、この筒状体５を、筆記具のボールペンのインクカートリッジと同様に、筐体２内に収納するだけで位置指示器１を構成することができる。また、筐体２に対して、筒状体５を交換することも可能である。そこで、前述もしたが、この明細書においては、筒状体内に、電磁誘導方式の位置指示器としての主要な構成部品が内部に収納されたものを、電子インクカートリッジと呼ぶことにする。

【0033】

［電子インクカートリッジの構成例］
この第１の実施形態における電子インクカートリッジ１０の構成例を、図１及び図３〜図９を参照して説明する。図１（Ａ）は、電子インクカートリッジ１０の内部構成を説明するための断面図である。ただし、説明の便宜上、電子インクカートリッジ１０の筒状体５の内部の一部の構成部品（圧力センシング半導体デバイス１５及びコンデンサ回路１６）については、図１（Ａ）では断面とせず、後述するように、別途、断面図を用意した。また、図１（Ｂ）は、電子インクカートリッジ１０の全体の構成を説明するための分解斜視図である。

【0034】

筒状体５は、この第１の実施形態では、中心軸方向に２つに分けられた第１の筒状体５Ａと第２の筒状体５Ｂとからなる。この例では、この第１の筒状体５Ａ及び第２の筒状体５Ｂは、それぞれ、外径が例えば２．５ｍｍ、内径が例えば１．５ｍｍ〜２ｍｍとされた細型形状とされている。

【0035】

第１の筒状体５Ａの中心軸方向の一端側には、芯体１１の先端を延出するための開口５Ａａが設けられている。この開口５Ａａの径は、第１の筒状体５Ａの内径よりも小さい。一方、第１の筒状体５Ａの中心軸方向の他端側は、その内径の全体が開口５Ａｂとされている。また、第２の筒状体５Ｂは、その中心軸方向の両端側において、その内径の全体が開口とされている。

【0036】

そして、図１（Ａ）に示すように、第１の筒状体５Ａの、開口５Ａｂの外周側面には、第２の筒状体５Ｂの一端側の開口の内壁面に形成されたネジ部５Ｂａと螺合するネジ部５Ａｃが形成されている。また、第２の筒状体５Ｂの他端側の開口近傍の内壁面には、非磁性体例えば樹脂からなるキャップ１７の外周の一部に形成されているリング状溝部１７ａと嵌合するリング状突部５Ｂｂが、例えば第２の筒状体５Ｂが当該位置で絞られることで、形成されている。また、第２の筒状体５Ｂの他端側の開口側の周側面の周方向の所定位置には、周方向の位置決め用の溝５Ｂｃが、中心軸方向に沿って形成されている。

【0037】

そして、キャップ１７には、第２の筒状体５Ｂの溝５Ｂｃと係合する突部１７ｃが形成されている。キャップ１７は、突部１７ｃが溝５Ｂｃ内に挿入されるように、第２の筒状体５Ｂ内に押し込まれることにより、周方向の位置決めがなされながら、リング状溝部１７ａとリング状突部５Ｂｂが嵌合して、第２の筒状体５Ｂ内に係止して、中心軸方向に移動しないように位置規制される。

【0038】

そして、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、第１の筒状体５Ａ内には、開口５Ａａから見て、コイルバネ１２、芯体１１、コイル１３が巻回された磁性体の例としてのフェライトコア１４及び圧力センシング半導体デバイス１５の順に、第１の筒状体５Ａの中心軸方向に、各部品の中心軸が一致するように、順次に並べられて収納される。

【0039】

この第１の実施形態では、圧力センシング半導体デバイス１５は、後述するように、静電容量方式の圧力感知チップ１００を内蔵するだけでなく、フェライトコア１４とコンデンサ回路１６とを機構的に結合すると共に、コイル１３とコンデンサ回路１６とを電気的に接続するための連結部材の役割もする。

【0040】

そして、図１及び図３に示すように、圧力センシング半導体デバイス１５は円柱状形状を有し、その外周面の所定の中心軸方向の位置には、リング状凹溝１５ａ，１５ｂが形成されている。一方、第１の筒状体５Ａには、圧力センシング半導体デバイス１５が収納されたときに前記リング状凹溝１５ａ，１５ｂが対応するその中心軸方向の位置において、例えば外周面がリング状に絞られることにより、その内壁面側に突出するリング状突部５Ａｄ、５Ａｅが形成されている。

【0041】

したがって、圧力センシング半導体デバイス１５を、第１の筒状体５Ａ内の中心軸方向に挿入すると、圧力センシング半導体デバイス１５は、その外周面のリング状凹溝１５ａ，１５ｂと、第１の筒状体５Ａの内壁面のリング状突部５Ａｄ，５Ａｅとが嵌合することにより係止して、第１の筒状体５Ａ内でのその中心軸方向の位置決めが行われる。なお、第１の筒状体５Ａの内壁面のリング状突部５Ａｄ，５Ａｅの形成位置は、この例では、圧力センシング半導体デバイス１５のコンデンサ回路１６と結合する側の端面が、第１の筒状体５Ａの開口５Ａｂの端面と面一となるような位置とされている。

【0042】

そして、この第１の実施形態においては、圧力センシング半導体デバイス１５に対して、その中心軸方向にコンデンサ回路１６が連結され、この実施形態ではコンデンサ回路１６が収納された第２の筒状体５Ｂが、第１の筒状体５Ａとネジ部５Ａｃ，５Ｂａにおいて螺合される。そして、第２の筒状体５Ｂに、キャップ１７が挿入されて、第２の筒状体５Ｂの開口が閉塞され、筒状体５の組立が完了となる。

【0043】

［電子インクカートリッジの筒状体内の各部の構成］
この実施形態における芯体１１は、例えば樹脂で構成され、第１の筒状体５Ａの開口５Ａａから延出される先端部を有する。また、芯体１１は、開口５Ａａから脱落しないように開口５Ａａよりも大きな径であって、かつ、第１の筒状体５Ａ内では中心軸方向に移動可能となるように第１の筒状体５Ａの内径よりも若干小さい直径の鍔部１１ａを備える。そして、芯体１１は、この鍔部１１ａの上面のほぼ中央に突部１１ｂを備える。

【0044】

フェライトコア１４は円柱状形状を有し、コイル１３が巻回された状態で、そのコイル１３の部分も含めた直径が、第１の筒状体５Ａの内径と等しい、あるいは若干小さいものとなるようにされている。このフェライトコア１４の中心軸方向の芯体１１側の端面には、芯体１１の鍔部１１ａの上面に形成された突部１１ｂが嵌合される凹部１４ａを備える。芯体１１は、その鍔部１１ａの突部１１ｂがフェライトコア１４の凹部１４ａに嵌合され、更に、接着材により接着されて、フェライトコア１４に固定される。

【0045】

また、フェライトコア１４の中心軸方向の圧力センシング半導体デバイス１５側の端面の中央には、後述するように、圧力センシング半導体デバイス１５に内蔵される圧力感知チップ１００に対して押圧力を印加するための押圧突部１４ｂが形成されている。

【0046】

［圧力センシング半導体デバイスの構成例］
この第１の実施形態の位置指示器１は、前述したように、筆圧を、コイルと共に共振回路を構成する圧力感知部材が備えるコンデンサの静電容量の変化として検出する。ただし、この第１の実施形態の位置指示器１では、背景技術の欄で説明したような、複数個の機構部品の組合せによる容量可変コンデンサを用いて筆圧を検出するのではなく、出願人が特願２０１２−１５２５４として先に提案した、ＭＥＭＳ技術により製作された半導体デバイス（圧力感知チップ）が圧力感知部材として使用される。

【0047】

図３は、この例の圧力センシング半導体デバイス１５の構成を説明するための図である。図３（Ａ）は、芯体１１、コイル１３が巻回されたフェライトコア１４及び圧力センシング半導体デバイス１５が結合されて共振回路ユニットとして構成された部分の縦断面図である。また、図３（Ｂ）は、圧力センシング半導体デバイス１５に収納された圧力感知チップ１００を説明するための図である。

【0048】

図３（Ａ）に示すように、圧力センシング半導体デバイス１５は、例えば樹脂からなるパッケージ部材１５１内に、圧力感知チップ１００を、外部からの押圧部材により押圧可能な状態で収納したものとして構成される。押圧部材は、この例では、フェライトコア１４の押圧突部１４ｂとされる。そして、この例の圧力センシング半導体デバイス１５は、芯体１１が結合されていると共に、コイル１３が巻回されたフェライトコア１４が、パッケージ部材１５１に保持されて一体化構造とされたユニット構成とされている。

【0049】

中実の円柱状形状のフェライトコア１４の圧力センシング半導体デバイス１５側の端面には、前述したように、押圧突部１４ｂが形成される。この例では、フェライトコア１４のコイル１３の巻回部の直径は、例えば２ｍｍとされ、押圧突部１４ｂの直径は、例えば１ｍｍとされている。

【0050】

そして、フェライトコア１４の押圧突部１４ｂは、筆圧に応じた圧力を伝達する押圧部材として、圧力センシング半導体デバイス１５内に挿入される。そして、この例では、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、コイル１３が巻回されるフェライトコア１４の一部分も、圧力センシング半導体デバイス１５のパッケージ部材１５１内に、筒状体の中心軸方向に移動可能に、保持されるように構成されている。

【0051】

次に、この例の圧力センシング半導体デバイス１５の構成について説明する。
この例の圧力センシング半導体デバイス１５は、例えば、ＭＥＭＳ技術により製作されている半導体素子として構成される圧力感知チップ１００を、例えば円柱形状のパッケージ部材１５１内に封止したものである（図３（Ａ）参照）。そして、この例においては、圧力センシング半導体デバイス１５のパッケージ部材１５１は、コイル１３が巻回されたフェライトコア１４と、コンデンサ回路１６との機構的及び電気的な連結部材としての機能を備えるように構成されている。

【0052】

この例の圧力感知チップ１００は、図３（Ｂ）に示すように、第１の電極１０１と、第２の電極１０２と、第１の電極１０１及び第２の電極１０２の間の絶縁層（誘電体層）１０３とからなる。第１の電極１０１及び第２の電極１０２は、単結晶シリコン（Ｓｉ）からなる導体で構成される。絶縁層１０３は、この例では酸化膜（ＳｉＯ_２）からなる絶縁膜で構成される。

【0053】

そして、この絶縁層１０３には、例えば円形の凹部１０４が形成され、絶縁層１０３と、第１の電極１０１との間に空間１０５が形成される。凹部１０４の底面は平坦な面とされ、その直径Ｒは、例えばＲ＝１ｍｍとされている。また、凹部１０４の深さは、この例では、数十ミクロン〜数百ミクロン程度とされている。第１の電極１０１は、面１０１ａ側から押圧されると、空間１０５の方向に撓むように変位可能となる。

【0054】

以上のような構成の圧力感知チップ１００は、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に静電容量Ｃｖが形成されるコンデンサである。そして、図３（Ｂ）に示すように、第１の電極１０１の面１０１ａ側から第１の電極１０１に対して圧力Ｐが印加されると、第１の電極１０１は、図３（Ｂ）において、点線で示すように撓み、第１の電極１０１と、第２の電極１０２との間の距離が短くなり、静電容量Ｃｖの値が大きくなるように変化する。第１の電極１０１の撓み量は、印加される圧力Ｐの大きさに応じて変化する。したがって、静電容量Ｃｖは、圧力感知チップ１００に印加される圧力Ｐの大きさに応じて変化する。この静電容量Ｃｖを測定することで圧力を検出することが可能となる。

【0055】

この実施形態の圧力センシング半導体デバイス１５においては、以上のような構成を備える圧力感知チップ１００は、圧力を受ける第１の電極１０１の面１０１ａが、図３（Ａ）において、パッケージ部材１５１の上面１５１ａに対向する状態でパッケージ部材１５１内に収納されている。

【0056】

パッケージ部材１５１は、この例では、セラミック材料や樹脂材料等の電気絶縁性材料からなる。パッケージ部材１５１内の、圧力感知チップ１００が圧力を受ける第１の電極１０１の面１０１ａ側の上部には、第１の電極１０１の面積に対応した凹部１５２が設けられており、この凹部１５２内には弾性部材１５３が充填されて配設されている。弾性部材１５３は、この例ではシリコン樹脂で構成されている。

【0057】

そして、パッケージ部材１５１には、上面１５１ａから弾性部材１５３の一部にまで連通する連通穴１５４が形成されている。すなわち、パッケージ部材１５１には、連通穴１５４の一部を構成する貫通孔１５１ｂが形成されていると共に、弾性部材１５３には、連通穴１５４の端部を構成する凹穴１５３ａが設けられている。また、パッケージ部材１５１の連通穴１５４の開口部側（上面１５１ａ側）にはテーパー部１５２ｃが形成されて、連通穴１５４の開口部は、ラッパ状形状とされている。

【0058】

図３（Ａ）に示すように、連通穴１５４には、圧力センシング半導体デバイス１５に対して、フェライトコア１４の押圧突部１４ｂが、テーパー部１５２ｃにガイドされて、挿入される。そして、ペン先部となる芯体１１に印加される筆圧に応じた圧力Ｐがフェライトコア１４の中心軸方向に伝達され、その圧力Ｐが、弾性部材１５３を介して圧力センシング半導体デバイス１５の圧力感知チップ１００に印加される。

【0059】

なお、この例では、パッケージ部材１５１の貫通孔１５１ｂの内径は、フェライトコア１４の押圧突部１４ｂが貫通孔１５１ｂに当接する部分の直径より若干大きくされていると共に、弾性部材１５３の凹穴１５３ａの内径は、フェライトコア１４の押圧突部１４ｂが凹穴１５３ａに当接する部分の直径よりも若干小さくされている。このため、フェライトコア１４の押圧突部１４ｂは、弾性部材１５３の凹穴１５３ａにおいて、弾性部材１５３により弾性的に保持される。つまり、フェライトコア１４の押圧突部１４ｂは、圧力センシング半導体デバイス１５の連通穴１５４に挿着されると、圧力センシング半導体デバイス１５から容易に離脱しないように保持される。

【0060】

また、この例では、圧力センシング半導体デバイス１５のパッケージ部材１５１は、その上面１５１ａ側に、フェライトコア１４のコイル巻回部の一部を嵌合して保持するための凹部１５１ｃを備えている。そして、パッケージ部材１５１は、フェライトコア１４の押圧突部１４ｂがパッケージ部材１５１の連通穴１５４内に挿通され、かつ、フェライトコア１４のコイル巻回部の一部を凹部１５１ｃに嵌合する状態として、フェライトコア１４を保持する。

【0061】

この場合に、印加される圧力によりフェライトコア１４の押圧突部１４ｂが圧力感知チップ１００の第１の電極１０１を空間１０５の方向に撓ませることが制限されないように、フェライトコア１４のコイル巻回部と押圧突部１４ｂとの段部と、圧力センシング半導体デバイス１５のパッケージ部材１５１の凹部１５１ｃの底部との間には、クッション部材１５５が設けられている。なお、パッケージ部材１５１は、弾性部材１５３と同じ素材、例えばシリコン樹脂で構成することもできる。

【0062】

また、パッケージ部材１５１の外周面には、第１の筒状体５Ａの内周面のリング状突部５Ａｄ及び５Ａｅと嵌合するリング状凹溝１５ａ，１５ｂが、前述したように形成されている。そして、芯体１１が接合されると共にコイル１３が巻回されたフェライトコア１４と共にユニット化された圧力センシング半導体デバイス１５が、図１（Ａ）に示すように、筒状体５Ａ内に挿入されると、圧力センシング半導体デバイス１５は、筒状体５Ａに対して中心軸方向には移動しないように係止された状態となる。この結果、ユニット化された圧力センシング半導体デバイス１５は、第１の筒状体５Ａ内でのその中心軸方向の位置決めが行われる。この場合に、この例では、圧力センシング半導体デバイス１５のコンデンサ回路１６との結合側の端面が、第１の筒状体５Ａの開口５Ａｂの端面と面一となるような位置とされ、凹部１５６の底面の端子部材１５７の端部１５７ａ及び端子部材１５８の端部１５８ａの挿入孔１５８ｂが外部に露呈する状態となっている。

【0063】

以上のように筒状体５Ａ内にユニット化された圧力センシング半導体デバイス１５が係止された状態において、芯体１１に対して中心軸方向に押圧力が加わると、すなわち、筆圧が加わると、その筆圧に応じた圧力によりフェライトコア１４が、圧力センシング半導体デバイス１５の弾性部材１５３を介して、圧力感知チップ１００を押圧する。前述したように、圧力感知チップ１００の静電容量Ｃｖは、圧力感知チップ１００に伝達された筆圧に応じて変化する。

【0064】

この場合に、この例においては、圧力感知チップ１００はフェライトコア１４の押圧突部１４ｂによって直接に押圧されるのではなく、弾性部材１５３が、フェライトコア１４の押圧突部１４ｂと圧力感知チップ１００との間に介在する。この弾性部材１５３の介在により、圧力感知チップ１００が圧力を受ける面側における耐圧性、耐ショック性が向上し、圧力感知チップ１００の面１０１ａ側が過大な圧力、予期しない瞬間圧力などにより損壊されてしまうことを防止することができる。

【0065】

パッケージ部材１５１の、フェライトコア１４との係合側とは反対側には、コンデンサ回路１６を中心軸方向に嵌合させる凹部１５６が形成されている。この凹部１５６は、後述する円柱状形状のコンデンサ回路１６の外径とほぼ同じ内径を有し、その側壁には、コンデンサ回路１６の後述する第１のコンデンサ回路１６１に形成されているリング状突部１６１ａと嵌合するリング状凹溝１５６ａが形成されている。

【0066】

そして、パッケージ部材１５１内には、弾性を有する導電体からなる端子部材１５７，１５８がインサート成型されて設けられている。これら端子部材１５７及び１５８は、コイル１３の両端１３ａ及び１３ｂ、圧力感知チップ１００の第１の電極１０１及び第２の電極１０２、さらにコンデンサ回路１６の一端及び他端が、それぞれ接続されるように構成されている。

【0067】

すなわち、凹部１５６の底面には、圧力感知チップ１００の第１の電極１０１と接続されている端子部材１５７の端部１５７ａが露呈するように導出されている。この端子部材１５７と、圧力感知チップ１００の第１の電極１０１との電気的接続は、図３（Ａ）に示すように、例えば金線によりなされる。この端子部材１５７の端部１５７ａは、後述するコンデンサ回路１６の一方の端子と電気的な接続をするために用いられる。

【0068】

また、パッケージ部材１５１の凹部１５６の底面には、凹穴１５６ｂが形成されている。そして、圧力感知チップ１００の第２の電極１０２と接続されている端子部材１５８の一端１５８ａが、この凹穴１５６ｂ内に位置するようにされている。端子部材１５８は、圧力感知チップ１００の第２の電極１０２と接触して取り付けられることで、第２の電極１０２と電気的に接続されている。

【0069】

そして、端子部材１５８の、当該凹穴１５６ｂ内に位置する端部１５８ａには、棒状体が挿入可能とされると共に、弾性を有する導電金属の折り曲げ部を伴う挿入孔１５８ｂが形成されている。一方、後述するように、コンデンサ回路１６には、他方の端子として、第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１５の一方の端部１６１５ａ（棒状体）が設けられる。そして、凹穴１５６ｂ内に位置する端子部材１５８の端部１５８ａの挿入孔１５８ｂに、コンデンサ回路１６の他方の端子としての棒状体が挿入されることにより、両者が電気的な接続をする。

【0070】

そして、この例では、図３（Ａ）に示すように、パッケージ部材１５１の上面１５１ａには、端子部材１５７，１５８のそれぞれと、例えば金線により電気的に接続（細い実線で図示）された端子１５９ａ，１５９ｂが設けられている。そして、これら端子１５９ａ及び端子１５９ｂには、フェライトコア１４に巻回されているコイル１３の一端１３ａ及び他端１３ｂがそれぞれ接続されている。

【0071】

コンデンサ回路１６が圧力センシング半導体デバイス１５のパッケージ部材１５１の凹部１５６内に挿入されたときには、コンデンサ回路１６の一方の端子である後述する端子部材１６１４の一端１６１４ａは、端子部材１５７の端部１５７ａと当接することで互いが電気的に接続される。また、このとき同時に、コンデンサ回路１６の他方の端子となる端子部材１６１５の棒状突部を構成する一端１６１５ａが、弾性を有する導電金属の折り曲げ部と接触するように、挿入孔１５８ｂ内に挿入されることにより、コンデンサ回路１６の他方の端子と端子部材１５８との電気的な接続がなされる。そして、コンデンサ回路１６のリング状突部１６１ａが、圧力センシング半導体デバイス１５パッケージ部材１５１の凹部１５６のリング状凹溝１５６ａに嵌合することにより、コンデンサ回路１６は、パッケージ部材１５１に係止される。

【0072】

以上の構成により、芯体１１が配設されていると共にコイル１３が巻回されたフェライトコア１４と、圧力センシング半導体デバイス１５とが一体的に構成された共振回路ユニットの凹部１５６に、コンデンサ回路１６を挿入して嵌合させることで、コンデンサ回路１６の一方の端子及び他方の端子が、コイル１３の一端１３ａ及び他端１３ｂにそれぞれ接続されると共に、圧力感知チップ１００の第１の電極１０１及び第２の電極１０２にそれぞれ接続される。

【0073】

［コンデンサ回路１６の構成例］
次に、コンデンサ回路１６の構成について説明する。図４〜図６は、この実施形態におけるコンデンサ回路１６の構成例を説明するための図である。

【0074】

この第１の実施形態では、コンデンサ回路１６は、図１及び図４に示すように、第１のコンデンサ回路１６１と、第２のコンデンサ回路１６２とを、中心軸方向に結合した構成を備える。第１のコンデンサ回路１６１は、コイル１３と並列に接続されて共振回路を構成する。また、第２のコンデンサ回路１６２は、プッシュスイッチ７が例えばオンとされたときに、第１のコンデンサ回路１６１に並列に接続されて共振回路を構成する。第１のコンデンサ回路１６１及び第２のコンデンサ回路１６２は、プッシュスイッチ７の操作状態に対応して、第１及び第２の共振周波数を生成するために設けられている。この例では位置指示器１にプッシュスイッチ７を設ける必要がないときには、第１のコンデンサ回路１６１によって位置指示器１として所望される共振周波数に設定される。また、位置指示器１にプッシュスイッチ７が配設される場合には、プッシュスイッチ７がオフの状態では、第１のコンデンサ回路１６１によって第１の共振周波数が設定され、プッシュスイッチ７がオンの状態では、第１のコンデンサ回路１６１に第２のコンデンサ回路１６２が並列接続されることで第２の共振周波数が設定されるように構成されている。

【0075】

第１のコンデンサ回路１６１及び第２のコンデンサ回路１６２は、図４に示すように、例えば樹脂からなる筒状のホルダー１６１０及び１６２０のそれぞれの内部に、チップコンデンサ１６３が複数個互いに積層されて収納されることで並列接続される。

【0076】

この例の場合、チップコンデンサ１６３のそれぞれは、例えば特開２００９−１２４１５５号公報に記載されている多層セラミックコンデンサが用いられる。この例のチップコンデンサ１６３は、直方体形状に形成されており、図４において、黒く塗り潰して示すように、コンデンサの積層方向に直交する方向の端面であって、互いに対向する端面には、その積層方向の全体に渡って、チップコンデンサ１６３の一方の電極１６４及び他方の電極１６５が露呈されて形成されている。

【0077】

チップコンデンサ１６３を重ねることで、複数のチップコンデンサの一方の電極１６４及び他方の電極１６５がそれぞれ接続されることになり、各チップコンデンサ１６３は互いに並列接続される。第１のコンデンサ回路１６１及び第２のコンデンサ回路１６２の静電容量のそれぞれは、ホルダー１６１０及び１６２０内に収納される各チップコンデンサ１６３の静電容量の値と、その数により定まる。

【0078】

なお、第１のコンデンサ回路１６１及び第２のコンデンサ回路１６２が備えるそれぞれの静電容量の値は、後述するように、コイル１３のインダクタンス及び圧力センシング半導体デバイス１５が有するコンデンサの静電容量の値のバラツキの程度を勘案して設定される。チップコンデンサ１６３を積層することで静電容量値を最適化した結果として、中空部１６１１，１６２１内に収納されるチップコンデンサ１６３の数が所定数に満たないときには、中空部１６１１，１６２１内には常に所定の数となるように、この例では、実質的には静電容量を有しないダミーのチップコンデンサが収納される。

【0079】

図５は、第１のコンデンサ回路１６１の構成例を示すものである。図５（Ａ）は、第１のコンデンサ回路１６１の、圧力センシング半導体デバイス１５と対向する端面を示す図であり、また、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。更に、図５（Ｃ）は、第１のコンデンサ回路１６１の、第２のコンデンサ回路１６２と対向する端面を示す図である。また、図６は、第２のコンデンサ回路１６２の構成例を示すものである。図６（Ａ）は、第２のコンデンサ回路１６２の、第１のコンデンサ回路１６１の端面と対向する端面を示す図であり、また、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。更に、図６（Ｃ）は、第２のコンデンサ回路１６２の、キャップ１７と対向する端面を示す図である。

【0080】

図４、図５及び図６に示すように、第１のコンデンサ回路１６１のホルダー１６１０及び第２のコンデンサ回路１６２のホルダー１６２０は、その中心軸方向に、チップコンデンサ１６３の形状に応じた有低の中空部１６１１及び１６２１をそれぞれ備える。

【0081】

この例の場合、ホルダー１６１０及び１６２０の中空部１６１１及び１６２１の開口側には、互いに対向する壁面から中空部１６１１及び１６２１側に突出するように形成された、弾性変形可能な爪部１６１２，１６１３及び１６２２，１６２３が設けられている。チップコンデンサ１６３は、この爪部１６１２，１６１３及び１６２２，１６２３を弾性偏倚させることで乗り越えるようにして、中空部１６１１，１６２１内に収納される。そして、爪部１６１２、１６１３及び１６２２，１６２３は、中空部１６１１及び１６２１に収納された複数のチップコンデンサ１６３の最も上のものの上面に係合して、中空部１６１１及び１６２１内に、複数個のチップコンデンサ１６３の全体を係止させる。

【0082】

そして、第１のコンデンサ回路１６１のホルダー１６１０には、図５（Ｂ）に示すように、その中心軸方向の両端面間を貫くように、対の端子部材１６１４及び１６１５が設けられる。端子部材１６１４は、中空部１６１１に収納されたチップコンデンサ１６３の全ての一方の電極１６４と接続されるように設けられている。また、端子部材１６１５は、中空部１６１１に収納されたチップコンデンサ１６３の全ての他方の電極１６５と接続されるように設けられている。

【0083】

そして、端子部材１６１４の一端１６１４ａは、図５（Ａ）に示すように、リング状電極導体として構成されて、圧力センシング半導体デバイス１５と対向する端面側に導出されている。このリング状電極導体としての端子部材１６１４の一端１６１４ａは、圧力センシング半導体デバイス１５の凹部１５６の電極導体１５７ａと衝合して電気的に接続されるように構成されている。また、第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１４の他端１６１４ｂは、図５（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、第２のコンデンサ回路１６２と対向する端面側において、中空部１６１１の開口よりも外側に折り曲げられて設けられている。

【0084】

また、第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１５の一端１６１５ａは、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、圧力センシング半導体デバイス１５と対向する端面の中央部から突出する棒状体として導出されて、圧力センシング半導体デバイス１５の凹部１５６の凹穴１５６ｂに形成されている端子部材１５８に形成されている挿入孔１５８ｂに挿入されて電気的に接続されるように構成されている。また、端子部材１６１５の他端１６１５ｂは、図５（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、第２のコンデンサ回路１６２と対向する端面側において、中空部１６１１の開口よりも外側に折り曲げられて設けられている。

【0085】

そして、第１のコンデンサ回路１６１のホルダー１６１０の外周面の、圧力センシング半導体デバイス１５との連結部分には、圧力センシング半導体デバイス１５の凹部１５６の内壁に形成されているリング状凹溝１５６ａと嵌合するリング状突部１６１ａが形成されている。

【0086】

また、第２のコンデンサ回路１６２のホルダー１６２０には、図６（Ｂ）に示すように、その中心軸方向の両端面間を貫くように、端子部材１６２４及び１６２５が設けられる。また、ホルダー１６２０には、端子部材１６２６が更に設けられる。

【0087】

端子部材１６２４は、中空部１６２１に収納されたチップコンデンサ１６３の全ての一方の電極１６４と接続されるように設けられている。端子部材１６２５は、中空部１６２１のチップコンデンサ１６３とは接続されることなく、ホルダー１６２０の中心軸方向の両端面間を貫くように設けられる。更に、端子部材１６２６は、中空部１６２１に収納されたチップコンデンサ１６３の全ての他方の電極１６５と接続されるように設けられている。ただし、この端子部材１６２６は、その一端がホルダー１６２０内に存在して外部には露呈せず、他端１６２６ｂのみが外部に露呈するようにされる。

【0088】

端子部材１６２４の一端１６２４ａは、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１のコンデンサ回路１６１と対向する端面側に導出されて、第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１４の他端１６１４ｂと衝合して電気的に接続されるように構成されている。また、端子部材１６２４の他端１６２４ｂは、図６（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、キャップ１７の端面と対向する端面側において、中空部１６２１の開口よりも外側に折り曲げられて設けられている。

【0089】

端子部材１６２５の一端１６２５ａは、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１のコンデンサ回路１６１と対向する端面側に導出されて、第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１５の他端１６１５ｂと衝合して電気的に接続されるように構成されている。また、端子部材１６２５の他端１６２５ｂは、図６（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、キャップ１７と対向する端面側において、中空部１６２１の開口の側部に露呈するように導出されて設けられている。

【0090】

中空部１６２１に収納されたチップコンデンサ１６３の全ての他方の電極１６５と接続された端子部材１６２６の他端１６２６ｂは、図６（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、キャップ１７の端面と対向する端面側において、中空部１６２１の開口よりも外側に折り曲げられて設けられている。

【0091】

また、第２のコンデンサ回路１６２のホルダー１６２０の外周部の所定位置には、中心軸方向に沿う突部１６２ａが形成されている。この突部１６２ａは、この第２のコンデンサ回路１６２の、筒状体５Ｂ内での周方向の位置決め用である。また、第２のコンデンサ回路１６２のホルダー１６２０のキャップ１７に嵌合される部分の周面には、リング状突部１６２ｂが形成されている。

【0092】

更に、第１のコンデンサ回路１６１のホルダー１６１０の、第２のコンデンサ回路１６２のホルダー１６２０と対向する端面には、図４及び図５（Ｃ）に示すように、嵌合凹穴１６１６及び１６１７が形成される。また、第２のコンデンサ回路１６２のホルダー１６２０の、第１のコンデンサ回路１６１のホルダー１６１０と対向する端面には、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、ホルダー１６１０の嵌合凹穴１６１６及び１６１７に嵌合する突部１６２７及び１６２８が形成される。

【0093】

この場合に、図６（Ｄ）に示すように、ホルダー１６１０の嵌合凹穴１６１６及び１６１７はＬ字型に屈曲されていると共に、ホルダー１６２０の突部１６２７及び１６２８は、先端がＬ字型に屈曲されており、ホルダー１６１０の嵌合凹穴１６１６及び１６１７に、ホルダー１６２０の突部１６２７及び１６２８を嵌合させると、ホルダー１６２０の突部１６２７及び１６２８が、弾性偏倚して嵌合凹穴１６１６及び１６１７に挿入され、互いの屈曲部により、第１のコンデンサ回路１６１と第２のコンデンサ回路１６２とは、互いの結合が容易に解除されないようにして連結される。

【0094】

［キャップ１７の構成例］
次に、図７に、キャップ１７の構成例を示す。図７（Ａ）は、キャップ１７を、コンデンサ回路１６との対向面側から見た図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。また、図７（Ｃ）は、キャップ１７を、コンデンサ回路１６との対向面側とは反対側から見た図である。

【0095】

キャップ１７は、非磁性体、この例では樹脂からなる本体１７１に、導電体からなる端子部材１７２，１７３がインサート成型されて設けられている。また、キャップ１７は、後述するプッシュスイッチ７から導出されているフレキシブルリード部９の先端が嵌合されるコネクタ１７４を備える。

【0096】

図１及び図７（Ｃ）に示すように、キャップ１７の本体１７１は全体として円柱状形状とされており、コンデンサ回路１６との対向面側は、電子インクカートリッジ１０の第２の筒状体５Ｂ内に挿入される径の径小部１７５とされ、その他は、筒状体５の外径よりも径の大きい径大部１７６とされている。そして、キャップ１７の径大部１７６の、コンデンサ回路１６との対向面側とは反対側の部分は、円柱状形状部分が、中心軸方向に、一部が切り欠かれた形状を備える。図の例では、径大部１７６は、その円柱状形状部分の半分が切り欠かれて、中心軸方向に平行な平面１７７が形成されている。

【0097】

コネクタ１７４は、この径大部１７６に形成された平面１７７に設けられている。そして、端子部材１７２及び１７３は、コンデンサ回路１６と、径大部１７６に形成された平面１７７に設けられたコネクタ１７４との間の電気的接続を行うように設けられている。

【0098】

キャップ１７の径小部１７５の周部には、第２の筒状体５Ｂの開口内壁に設けられたリング状突部５Ｂｂに嵌合するリング状溝部１７ａが形成されている。また、キャップ１７の径小部１７５には、第２の筒状体５Ｂの開口端側に形成されている位置決め用溝５Ｂｃに係合する突部１７ｃが、キャップ１７の中心軸方向に形成されている。さらに、キャップ１７の径大部１７６には、後述するように、位置指示器１の筐体の内壁面に形成されているネジ部と螺合するネジ部１７ｂが形成されている。

【0099】

そして、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、キャップ１７の径小部１７５には、コンデンサ回路１６の第２のコンデンサ回路１６２を嵌合させる凹部１７８が形成されている。凹部１７８は、第２のコンデンサ回路１６２の径とほぼ等しい径の円形凹穴である。この凹部１７８の側壁には、第２のコンデンサ回路１６２のリング状突部１６２ｂが嵌合するリング状凹溝１７８ａが形成されていると共に、第２のコンデンサ回路１６２に形成されている中心軸方向突部１６２ａが係合する中心軸方向凹溝１７８ｂが形成されている。

【0100】

また、キャップ１７の凹部１７８の底面には、端子部材１７２，１７３の一方の端部１７２ａ、１７３ａが、第２のコンデンサ回路１６２の端面の端子部材１６２５の他端１６２５ｂ及び端子部材１６２６の他端１６２６ｂと弾性的に衝合するように露呈して設けられている。端子部材１７２の他端１７２ｂは、コネクタ１７４の一端に接続され、また、端子部材１７３の他端１７３ｂは、コネクタ１７４の他端に接続される。なお、コネクタ１７４の一端は、後述するプッシュスイッチ７の一端に接続され、コネクタ１７４の他端は、プッシュスイッチ７の他端に接続される。

【0101】

［等価回路］
以上説明した電子インクカートリッジ１０のコイル１３、圧力感知チップ１００を構成するコンデンサ１００Ｃ、コンデンサ回路１６及びプッシュスイッチ７を含む電子回路部分の等価回路を、図８に示す。この場合に、前述したように、コイル１３の一端１３ａ及び他端１３ｂは、圧力センシング半導体デバイス１５のパッケージ部材１５１の上面１５１ａに設けられている端子１５９ａ及び端子１５９ｂを通じて端子部材１５７及び端子部材１５８に接続されている。そして、これら端子部材１５７及び端子部材１５８の間には、前述したように、コイル１３と並列に圧力感知チップ１００を構成するコンデンサ１００Ｃが接続されている。

【0102】

前述したように、圧力センシング半導体デバイス１５に対して、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１が結合された状態では、圧力センシング半導体デバイス１５の凹部１５６の端子部材１５７の一端１５７ａは、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１４の一端１６１４ａに接続される。また、圧力センシング半導体デバイス１５の端子部材１５８は、その挿入孔１５８ａに、第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１５の棒状の一端１６１５ａが挿入されることにより、端子部材１６１５に接続される。

【0103】

前述したように、第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１４と、端子部材１６１５との間には、第１のコンデンサ回路１６１を構成する複数個のチップコンデンサ１６３が並列に接続されている。したがって、図８に示すように、コイル１３に対して、この第１のコンデンサ回路１６１を構成する複数個のチップコンデンサ１６３は、互いに並列に接続される。図８では、５個のチップコンデンサ１６３の静電容量Ｃａ〜Ｃｅが、コイル１３のインダクタンスに対して並列に接続された状態を示している。なお、複数個のチップコンデンサ１６３の静電容量Ｃａ〜Ｃｅは、互いに等しいものであっても良いし、異なるものであっても良い。静電容量Ｃａ〜Ｃｅは、互いに並列に接続されるので、第１のコンデンサ回路１６１の全体の静電容量は、この第１のコンデンサ回路１６１を構成する複数個のチップコンデンサ１６３のそれぞれの静電容量を単純に加算したものとなる。

【0104】

次に、第１のコンデンサ回路１６１に対して、更に第２のコンデンサ回路１６２を結合した状態では、第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１４の他端１６１４ｂと、第２のコンデンサ回路１６２の端子部材１６２４の一端１６２４ａとが電気的に接続され、また、第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１５の他端１６１５ｂと、第２のコンデンサ回路１６２の端子部材１６２５の一端１６２５ａとが電気的に接続される。そして、図８に示すように、第２のコンデンサ回路１６２の端子部材１６２６の他端１６２６ｂと、端子部材１６２５の他端１６２５ｂとの間には、キャップ１７のコネクタ１７４を通じてプッシュスイッチ７が接続される。

【0105】

したがって、端子部材１６２６の他端１６２６ｂと、端子部材１６２５の他端１６２５ｂとの間を短絡したときには、プッシュスイッチ７がオンと等価の状態となり、この状態では、コイル１３に対して、第２のコンデンサ回路１６２を構成する複数個のチップコンデンサ１６３が、第１のコンデンサ回路１６１の複数個のチップコンデンサ１６３に加えて、互いに並列に接続される状態となる。なお、図８では、第２のコンデンサ回路１６２を構成する４個のチップコンデンサ１６３の静電容量Ｃｆ〜Ｃｉが、コイル１３のインダクタンスに対して並列に接続された状態を示している。この場合においても、複数個のチップコンデンサ１６３の静電容量Ｃｆ〜Ｃｉは、互いに等しいものであっても良いし、異なるものであっても良い。

【0106】

［電子インクカートリッジ１０の組立及び共振周波数の調整］
電子インクカートリッジ１０は、以下のようにして組み立てられる。また、コイル１３のインダクタンス及び圧力感知チップ１００を構成するコンデンサ１００Ｃに対応して、コンデンサ回路１６の静電容量値を最適化することで、所望の共振周波数となるように調整がなされる。この場合に、電子インクカートリッジ１０の組み立て、及び共振周波数の調整は、自動機が用いられて、自動的に行うことができる。

【0107】

先ず、第１の筒状体５Ａの中空部内に、開口５Ａａ側を先端として、開口５Ａｂ側から、中心軸方向に、コイルバネ１２が挿入される。続いて、芯体１１が結合されると共にコイル１３が巻回されたフェライトコア１４が圧力センシング半導体デバイス１５と一体化された共振回路ユニット（図３（Ａ）参照）が、第１の筒状体５Ａ内に、開口５Ａｂ側から挿入される。そして、圧力センシング半導体デバイス１５のパッケージ部材１５１に形成されているリング状凹溝１５ａ及び１５ｂが、第１の筒状体５Ａの内壁面のリング状突部５Ａｄ及び５Ａｅと係合することで、芯体１１、コイル１３が巻回されたフェライトコア１４、圧力センシング半導体デバイス１５からなる共振回路ユニットが、第１の筒状体５Ａ内において中心軸方向に移動しないように係止する。

【0108】

このとき、芯体１１は、その鍔部１１ａと第１の筒状体５Ａの開口５Ａａ側に形成された段部との間に、コイルバネ１２が介挿される状態で、先端側が第１の筒状体５Ａの開口５Ａａから延出されるようにされる。そして、コイルバネ１２により、芯体１１、コイル１３が巻回されたフェライトコア１４、圧力センシング半導体デバイス１５からなるユニットが、常に、開口５Ａａ側とは反対側に付勢され、ユニット化部品の筒状体５Ａ内でのガタツキが防止される。

【0109】

この状態においては、圧力センシング半導体デバイス１５のコンデンサ回路１６と接続する側の端面は、第１の筒状体５Ａの開口５Ａｂで露呈する状態となる。したがって、圧力センシング半導体デバイス１５の当該端面の凹部１５６に形成されている端子部材１５７の端部１５７ａと、凹部１５６の凹穴１５６ｂに設けられている端子部材１５８の端部１５８ａの挿入孔１５８ｂが、外部から接触可能となる（図３（Ａ）参照）。

【0110】

この実施形態では、このように外部から接触可能な端子部材１５７及び端子部材１５８を用いて、以下のようにして、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１の静電容量及び第２のコンデンサ回路１６２の静電容量を定め、その静電容量を備えたコンデンサ回路１６が配置される。なお、上述したように、第２のコンデンサ回路１６２は、位置指示器１にプッシュスイッチ７が配置されることに対応して配置されており、位置指示器１にプッシュスイッチ７が配置されない場合には、静電容量を実質的に有しない第２のコンデンサ回路１６２として配置するか、あるいはコンデンサ回路１６は第１のコンデンサ回路１６１で構成される。

【0111】

このコンデンサ回路１６の静電容量の設定を、図８の等価回路を参照して説明する。前述したように、圧力センシング半導体デバイス１５の端子１５９ａ及び１５９ｂが接続されている端子部材１５７及び端子部材１５８間には、ファライトコア１４に巻回されたコイル１３と、圧力センシング半導体デバイス１５に収納されている圧力感知チップ１００を構成する容量可変のコンデンサ１００Ｃとの並列回路が接続されている。このとき芯体１１には筆圧が印加されていない状態とされており、そのときのコイル１３のインダクタンスＬｃ、圧力感知チップ１００を構成するコンデンサ１００Ｃの静電容量ＣＶｏはそれぞれ製造に起因したバラツキを含んだ値であるとする。

【0112】

そこで、まずは、コイル１３のインダクタンスＬｃ、圧力感知チップ１００を構成するコンデンサ１００Ｃの静電容量ＣＶｏから構成される共振回路の共振周波数ｆ_１を、端子部材１５７と端子部材１５８を使用して測定する。次に、容量値Ｃｏが既知のコンデンサを、端子部材１５７と端子部材１５８に接続して、同様にして、共振周波数ｆ_２を測定する。なお、設定したい共振周波数ｆ_０は既知であり、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１で設定すべき容量値をＣｘとする。

【0113】

ｆ_１^２＝１／｛４・π^２・Ｌｃ・ＣＶｏ｝
ｆ_２^２＝１／｛４・π^２・Ｌｃ・（ＣＶｏ＋Ｃｏ）｝
ｆ_０^２＝１／｛４・π^２・Ｌｃ・（ＣＶｏ＋Ｃｘ）｝
これらの式から、
Ｃｘ＝Ｃｏ・(ｆ_２／ｆ_０）^２・（ｆ_１^２−ｆ_０^２）／（ｆ_１^２−ｆ_２^２）
となる。

【0114】

以上のように、コイル１３のインダクタンスＬｃ及び圧力感知チップ１００を構成するコンデンサ１００Ｃの静電容量が不明、あるいはバラツキを含む値であったとしても、設定したい共振周波数に対応してこのコイル１３とコンデンサ１００Ｃとの並列回路に更に並列に接続される静電容量の値を算出できる。換言すれば、プッシュスイッチ７がオフであるときの位置指示器１の共振回路の共振周波数を目的の周波数ｆｏとするようにする静電容量（コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１の静電容量）を算出でき、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１を、その算出した静電容量となる個数のチップコンデンサ１６３で構成して、第１のコンデンサ回路１６１の静電容量が設定される。

【0115】

また、同様に、コイル１３、圧力感知チップ１００、第１のコンデンサ回路１６１から構成される共振回路に対して、プッシュスイッチ７がオンであるときの位置指示器１の共振回路の共振周波数を目的の周波数ｆ_４とするようにするための静電容量（コンデンサ回路１６の第２のコンデンサ回路１６２の静電容量Ｃｘ２）を次のようにして算出する。

【0116】

第１のコンデンサ回路１６１に設定された静電容量値をＣｘ１（この値は、Ｃｘと同じ値あるいは近似値である）として、容量値Ｃｏが既知のコンデンサに代えて静電容量値がＣｘ１に設定されたコンデンサ回路１６を、端子部材１５７と端子部材１５８に接続して、同様にして、共振周波数ｆ_３を測定する。

【0117】

ｆ_１^２＝１／｛４・π^２・Ｌｃ・ＣＶｏ｝
ｆ_３^２＝１／｛４・π^２・Ｌｃ・（ＣＶｏ＋Ｃｘ１）｝
ｆ_４^２＝１／｛４・π^２・Ｌｃ・（ＣＶｏ＋Ｃｘ１＋Ｃｘ２）｝
これらの式から、
Ｃｘ２＝Ｃｘ１・(ｆ_１／ｆ_４）^２・（ｆ_３^２−ｆ_４^２）／（ｆ_１^２−ｆ_３^２）
となる。

【0118】

そして、その算出した静電容量Ｃｘ２となるように、コンデンサ回路１６の第２のコンデンサ回路１６２の静電容量値Ｃｘ２を設定する。

【0119】

以上のようにして、実際の使用状態と同じ状態に配置された、芯体１１、コイル１３が巻回されたフェライトコア１４、圧力センシング半導体デバイス１５からなる共振回路ユニットの共振周波数を測定することで、コンデンサ回路１６を構成する第１のコンデンサ回路１６１の静電容量の値が算出できる。実際には、第１のコンデンサ回路１６１の静電容量の値は、この算出された静電容量の値と同じあるいは近い値が設定される。

【0120】

また、プッシュスイッチ（サイドスイッチ）７を操作することで変移させる共振周波数は既知であることから、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１の静電容量の値に依存性のある、第２のコンデンサ回路１６２の静電容量の値も算出可能である。

【0121】

なお、第２のコンデンサ回路１６２は、位置指示器１にプッシュスイッチ７が配置された際に必要とされるコンデンサ回路であって、第２のコンデンサ回路１６２の突部１６２７及び１６２８を、第１のコンデンサ回路１６１の嵌合凹穴１６１６及び１６１７に挿入嵌合させることで、第１のコンデンサ回路１６１に結合される。

【0122】

そして、以上のように静電容量の値が設定されたコンデンサ回路１６を、筒状体５Ａの開口部５Ａｂ側に露呈している圧力センシング半導体デバイス１５の凹部１５６に挿入し、前述したようにして、第１のコンデンサ回路１６１を圧力センシング半導体デバイス１５に連結するようにする。

【0123】

そして、第１のコンデンサ回路１６１と第２のコンデンサ回路１６２を収納するようにして、第２の筒状体５Ｂの一端側の開口の内壁面に形成されたネジ部５Ｂａと第１の筒状体５Ａの開口５Ａｂの外周側面に形成されたネジ部５Ａｃとを螺合させて、一体的な筒状体を形成する。

【0124】

図８の等価回路から明らかなように、プッシュスイッチ７がオフの状態、あるいはプッシュスイッチ７が接続されていない状態、すなわち端部１６２５ｂと端部１６２６ｂとが接続されていない場合には、コンデンサ回路１６の第２のコンデンサ回路１６２の静電容量Ｃｆ〜Ｃｉは切り離されている。そこで、露呈している端部１６２５ｂ、端部１６２６ｂ間を非接続の状態として、測定装置により、コイル１３、圧力感知チップ１００を構成するコンデンサ１００Ｃ及びコンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１の静電容量からなる共振回路の共振周波数が、目的の周波数となっているかどうかをチェックする。チェックの結果、目的の共振周波数となっていなければ、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１の静電容量値は再設定される。

【0125】

次に、プッシュスイッチ７がオンの状態と同様にするように、露呈している端部１６２５ｂ、端部１６２６ｂ間を電気的に接続して、測定装置により、コイル１３、圧力感知チップ１００を構成するコンデンサ１００Ｃ、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１の静電容量及び第２のコンデンサ回路１６２の静電容量からなる共振回路の共振周波数が、目的の周波数となっているかどうかをチェックする。チェックの結果、目的の共振周波数となっていなければ、コンデンサ回路１６の第２のコンデンサ回路１６２の静電容量値を再設定する。

【0126】

上述の共振周波数の確認作業が終了した後には、キャップ１７の径小部１７５を、第２の筒状体５Ｂ内に、位置決め用溝５Ｂｃに突部１７ｃを係合させると共に、第２のコンデンサ回路１６２の突部１６２ａが、キャップ１７の凹部１７８の溝１７８ｂに係合させるようにして挿入する。すると、キャップ１７のリング状溝部１７ａと第２の筒状部５Ｂのリング状突部５Ｂｂが嵌合して、キャップ１７が第２の筒状体５Ｂ内に対して係止される。このとき、第２のコンデンサ回路１６２の端子部材１６２５の一端１６２５ｂ及び端子部材１６２６の他端１６２６ｂが、キャップ１７の端子部材１７３の一端１７３ａ及び端子部材１７２の一端１７２ａとそれぞれ接続される。

【0127】

以上のようにして、電子インクカートリッジ１０が組み立てられる。この電子インクカートリッジ１０は、内蔵するコイル１３と圧力感知チップ１００の静電容量とコンデンサ回路１６とからなる並列共振回路の共振周波数が、プッシュスイッチ７がオフ及びオンのいずれの状態における状態についても、調整済みとなっている。したがって、この実施形態では、当該電子インクカートリッジ１０を位置指示器１の筐体２に収納したときには、共振周波数の調整は、もはや無用となる。

【0128】

そして、この第１の実施形態では、第１の筒状体５Ａの中空部内に、芯体１１と、コイル１３が巻回されているフェライトコア１４と、圧力センシング半導体デバイス１５とを結合して一体化構造とした共振回路ユニットとしてユニット化したものを収納し、圧力センシング半導体デバイス１５の端面に、コンデンサ回路１６との接続用の端子であって、コイル１３の一端及び他端と接続されている端子部材１５７の端部１５７ａ、端子部材１５８の端部１５８ａを、外部から接触可能な状態で形成するようにした。

【0129】

このため、第１の筒状体５Ａ内に収納された状態のコイル１３と、圧力センシング半導体デバイス１５が内蔵する圧力感知チップ１００の静電容量とからなる共振回路の共振周波数を、その端面に設けられた端子を用いて測定することが可能となる。これにより、共振周波数が所望の値となるように、コイル１３と共に並列共振回路を構成するコンデンサ回路１６の静電容量値を算出できる。

【0130】

そして、上述の実施形態では、コイル１３の一端及び他端に接続されている圧力センシング半導体デバイス１５に設けられた端子が、第１の筒状体５Ａから露呈するように構成されているので、静電容量が調整されたコンデンサ回路１６の一方の電極及び他方の電極を、当該コイル１３の一端及び他端に接続されている圧力センシング半導体デバイス１５に設けられた端子に接続するようにして、コンデンサ回路１６を圧力センシング半導体デバイス１５に結合するだけで、位置指示器を構成することができ、構成が非常に簡単になる。

【0131】

さらに、この実施形態においては、芯体１１、コイル１３が巻回されているフェライトコア１４、圧力感知部材としての圧力センシング半導体デバイス１５、及びコンデンサ回路１６の全てが、電子インクカートリッジ１０として構成されていると共に、電子インクカートリッジ１０は、共振周波数の調整が既になされた状態で組み上げられている。したがって、単に、電子インクカートリッジ１０を、位置指示器の筐体内に収納するだけで、位置指示器を構成することができる。このため、電子インクカートリッジ１０を、いわゆるボールペンなどの替え芯のように扱うことができる位置指示器を実現することができる。

【0132】

また、上述したように、この実施形態では、電子インクカートリッジ１０の筒状体５Ａ内には、その中心軸方向に、全ての構成部品を並べて順次に配設して、電気的に接続すると共に、機構的な結合も行うように構成したので、上述の例のような例えば２．５ｍｍの径というような細型の電子インクカートリッジの構成とすることも容易に実現できるという効果もある。

【0133】

なお、以上の説明では、コンデンサ回路１６を、位置指示器１と同様に、プッシュスイッチ７を備える構成の電磁誘導方方式の位置検出装置と共に使用する位置指示器の共振回路の共振周波数の調整用とした。そのため、第２のコンデンサ回路１６２の端子部材１６２５と端子部材１６２６との間にプッシュスイッチ７が接続される構成とした。

【0134】

コンデンサ回路１６を、スイッチ回路としてのプッシュスイッチ７を有しない電磁誘導方方式の位置検出装置と共に使用する位置指示器に適用した際には、端子部材１６２５と端子部材１６２６との間を非短絡状態として、静電容量Ｃｆ〜Ｃｉを使用しない構成としてもよいが、端子部材１６２５と端子部材１６２６との間を短絡状態として、コンデンサ回路１６の静電容量Ｃａ〜Ｃｉのすべてを、共振回路を構成する並列の静電容量として選択的に用いるようにすることもできる。

【0135】

［位置指示器１の筐体２への電子インクカートリッジ１０の収納］
この実施形態の電子インクカートリッジ１０は、図２（Ａ）に示すように、位置指示器１の筐体２の第１のケース部材３に対して装着されて、筐体２内に収納される。筐体２の第１のケース部材３には、プッシュスイッチ７が、電子インクカートリッジ１０を挿入するに先立ち、以下に説明するように設けられている。

【0136】

すなわち、第１のケース部材３の周側面の一部には、例えば円形または楕円形の貫通孔３ｄが設けられており、この貫通孔３ｄに、プッシュスイッチ７を押下するための押圧操作子８が配される。押圧操作子８は、例えば弾性ゴムなどの弾性体からなる。

【0137】

プッシュスイッチ７は、図２（Ｂ）に示すように、第１のケース部材３の内径にその外径がほぼ等しいリング状部材６の、周方向の一部が切り欠かれた部分６ａ内に配設される。このリング状部材６は、電子インクカートリッジ１０の筒状体５の外径よりも大きい径の貫通孔６ｂを備えている。そして、このリング状部材６は、プッシュスイッチ７の被押下面７ａが、押圧操作子８を介して押下可能とされる位置となるように、第１のケース部材３の中空部３ｂ内に収納される。

【0138】

ここで、この実施形態では、第１のケース部材３の中空部３ｂの開口３ａ側の径が、他の部分よりも若干小さくされることで、段部３ｅが形成されるようにされている。この段部３ｅの位置は、リング状部材６が、この段部３ｅと係合して中心軸方向の位置決めが行われることで、第１のケース部材３の中空部３ｂ内に収納されるプッシュスイッチ７の被押下面７ａが押下操作子８に対応する中心軸方向位置となるような位置とされている。

【0139】

したがって、プッシュスイッチ７を取り付けたリング状部材６を第１のケース部材３内の段部３ｅの位置まで挿入し、プッシュスイッチ７の被押下面７ａが押圧操作子８に対応するように回転方向位置を定めることで、プッシュスイッチ７の位置決めができる。位置決めがなされた後には、例えば接着材により、リング状部材６が第１のケース部材３に固定される。

【0140】

この例の場合、プッシュスイッチ７からは、図２（Ｂ）に示すように、その電気的接続のためのフレキシブル配線基板からなるリード部（以下、フレキシブルリード部という）９が導出されている。そして、第１のケース部材３の電子インクカートリッジ１０のキャップ１７と螺合する周部の一部には、図２（Ａ）のＡ−Ａ断面図である図２（Ｃ）に示すように、キャップ１７との間で空隙を生じるようにする案内溝３ｆが形成されている。プッシュスイッチ７から導出されているフレキシブルリード部９は、図２（Ａ）及び図２（Ｃ）に示すように、この案内溝３ｆを通じて、第１のケース部材３の外部に導出可能とされる。

【0141】

以上のようにして、この第１の実施形態においては、プッシュスイッチ７が内部に取り付けられた筐体２の第１のケース部材３の中心軸方向に、電子インクカートリッジ１０を、芯体１１側とは反対側から挿入する。この場合に、図２（Ａ）に示すように、電子インクカートリッジ１０は、筒状体５から延出されている芯体１１が、筐体２の第１のケース部材３の開口３ａから外部に延出されるように、リング状部材６の貫通孔６ｂを通して、第１のケース部材３の中心軸方向に挿入されている。

【0142】

第１のケース部材３の開口３ａは、芯体１１の径よりは大きいが、電子インクカートリッジ１０の筒状体５の径よりも小さいものとされている。したがって、電子インクカートリッジ１０は、その筒状体５の芯体１１側が第１のケース部材３の開口３ａ側の内壁の端部と係合して、その中心軸方向の位置決めが行われる。

【0143】

そして、この電子インクカートリッジ１０を第１のケース部材３に挿入するに当たっては、プッシュスイッチ７から導出されているフレキシブルリード部９を、案内溝３ｆを通じて、電子インクカートリッジ１０のキャップ１７側に導出しておくようにする。そして、電子インクカートリッジ１０のキャップ１７のネジ部１７ｂを、第１のケース部材３のネジ部３ｃにねじ込むことで、電子インクカートリッジ１０を第１のケース部材３に固定する。

【0144】

その後、プッシュスイッチ７から導出されているフレキシブルリード部９の先端を、電子インクカートリッジ１０のキャップ１７に形成されているコネクタ部１７４に嵌合させることで、電気的に接続する。その後、第１のケース部材３に対して第２のケース部材４を圧入嵌合することで、この実施形態の位置指示器１が完成となる。

【0145】

以上のように、この実施形態に位置指示器１は、電子インクカートリッジ１０を、第１のケース部材３に対して着脱自在に取り付け可能であり、前述したように、電子インクカートリッジ１０を、容易に交換可能となる。そして、プッシュスイッチ７は、電子インクカートリッジ１０を第１のケース部材３に取り付けた後に接続することができ、その接続も容易であるという効果もある。

【0146】

［指示位置検出及び筆圧検出の回路構成］
この実施形態の位置指示器１において、芯体１１に押圧力（筆圧）が印加されると、圧力センシング半導体デバイス１５の圧力感知チップ１００の静電容量が変化し、その静電容量の変化に応じて共振周波数が変化する。すなわち、共振回路のコイル１３から送信される電磁誘導信号の共振周波数（位相）が変化する。したがって、この例の位置指示器１を用いることで、図９に示す回路構成を有する位置検出装置３００において、位置指示器１の指示位置と、位置指示器１における筆圧の検出が可能となる。

【0147】

図９を参照して、上述した位置指示器１を用いて指示位置の検出および筆圧の検出を行う位置検出装置３００の回路構成例を説明する。図９は、位置指示器１及び位置検出装置３００の回路構成例を示すブロック図である。

【0148】

位置指示器１は、コイル１３と、圧力感知チップ１００を構成するコンデンサ１００Ｃと、コンデンサ回路１６とからなる共振回路を備えている。そして、プッシュスイッチ７により、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１の静電容量１６Ｃ１に対して第２のコンデンサ回路１６２の静電容量１６Ｃ２を接続するか否かを切り替えることにより、当該共振回路の共振周波数が切り替えられる。

【0149】

すなわち、位置指示器１は、上述したように、プッシュスイッチ７のオン・オフに応じて、コイル１３に並列に接続されるコンデンサ回路１６の静電容量が変更されることで、共振回路の共振周波数が変化する。位置検出装置３００では、位置指示器１の共振回路の共振周波数の周波数偏移（位相）を検出することで、後述するような筆圧の検出やプッシュスイッチ７の操作状況を検出するようにする。

【0150】

位置検出装置３００には、Ｘ軸方向ループコイル群３１１Ｘと、Ｙ軸方向ループコイル群３１２Ｙとが積層されて位置検出コイルが形成されている。各ループコイル群３１１Ｘ，３１２Ｙは、例えば、それぞれｎ，ｍ本の矩形のループコイルからなっている。各ループコイル群３１１Ｘ，３１２Ｙを構成する各ループコイルは、等間隔に並んで順次重なり合うように配設されている。

【0151】

また、位置検出装置３００には、Ｘ軸方向ループコイル群３１１Ｘ及びＹ軸方向ループコイル群３１２Ｙが接続される選択回路３１３が設けられている。この選択回路３１３は、２つのループコイル群３１１Ｘ，３１２Ｙのうちの一のループコイルを順次選択する。

【0152】

さらに、位置検出装置３００には、発振器３２１と、電流ドライバ３２２と、切り替え接続回路３２３と、受信アンプ３２４と、検波器３２５と、低域フィルム３２６と、サンプルホールド回路３２７と、Ａ／Ｄ変換回路３２８と、同期検波器３２９と、低域フィルム３３０と、サンプルホールド回路３３１と、Ａ／Ｄ変換回路３３２と、処理制御部３３３とが設けられている。処理制御部３３３は、例えばマイクロコンピュータにより構成されている。

【0153】

発振器３２１は、周波数ｆ０の交流信号を発生する。そして、発振器３２１で発生した交流信号は電流ドライバ３２２と同期検波器３２９に供給される。電流ドライバ３２２は、発振器３２１から供給された交流信号を電流に変換して切り替え接続回路３２３へ送出する。切り替え接続回路３２３は、処理制御部３３３からの制御により、選択回路３１３によって選択されたループコイルが接続される接続先（送信側端子Ｔ、受信側端子Ｒ）を切り替える。この接続先のうち、送信側端子Ｔには電流ドライバ３２２が、受信側端子Ｒには受信アンプ３２４が、それぞれ接続されている。

【0154】

選択回路３１３により選択されたループコイルに発生する誘導電圧は、選択回路３１３及び切り替え接続回路３２３を介して受信アンプ３２４に送られる。受信アンプ３２４は、ループコイルから供給された誘導電圧を増幅し、検波器３２５及び同期検波器３２９へ送出する。

【0155】

検波器３２５は、ループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号を検波し、低域フィルム３２６へ送出する。低域フィルム３２６は、前述した周波数ｆ０より充分低い遮断周波数を有しており、検波器３２５の出力信号を直流信号に変換してサンプルホールド回路３２７へ送出する。サンプルホールド回路３２７は、低域フィルム３２６の出力信号の所定のタイミング、具体的には受信期間中の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路３２８へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路３２８は、サンプルホールド回路３２７のアナログ出力をデジタル信号に変換し、処理制御部３３３に出力する。

【0156】

一方、同期検波器３２９は、受信アンプ２２４の出力信号を発振器３２１からの交流信号で同期検波し、それらの間の位相差に応じたレベルの信号を低域フィルム３３０に送出する。この低域フィルム３３０は、周波数ｆ０より充分低い遮断周波数を有しており、同期検波器３２９の出力信号を直流信号に変換してサンプルホールド回路３３１に送出する。このサンプルホールド回路３３１は、低域フィルム３３０の出力信号の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路３３２へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路３３２は、サンプルホールド回路３３１のアナログ出力をデジタル信号に変換し、処理制御部３３３に出力する。

【0157】

処理制御部３３３は、位置検出装置３００の各部を制御する。すなわち、処理制御部３３３は、選択回路３１３におけるループコイルの選択、切り替え接続回路３２３の切り替え、サンプルホールド回路３２７、３３１のタイミングを制御する。処理制御部３３３は、Ａ／Ｄ変換回路３２８、３３２からの入力信号に基づき、Ｘ軸方向ループコイル群３１１Ｘ及びＹ軸方向ループコイル群３１２Ｙから一定の送信継続時間をもって電磁誘導信号を送信させる。

【0158】

Ｘ軸方向ループコイル群３１１Ｘ及びＹ軸方向ループコイル群３１２Ｙの各ループコイルには、位置指示器１から送信される電磁誘導信号によって誘導電圧が発生する。処理制御部３３３は、この各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値のレベルに基づいて位置指示器１のＸ軸方向及びＹ軸方向の指示位置の座標値を算出する。また、処理制御部３３３は、送信した電磁誘導信号と受信した電磁誘導信号との位相差に応じた信号のレベルに基づいて、プッシュスイッチ７が押下されたか否かを検出する。

【0159】

このようにして、位置検出装置３００では、接近した位置指示器１の位置を処理制御部３３３で検出することができる。しかも、位置検出装置３００の処理制御部３３３は、受信した信号の位相（周波数偏移）を検出することにより、位置指示器１の芯体に印加された筆圧を検出することができると共に、位置指示器１においてプッシュスイッチ７がオンとされたか否かを検出することができる。

【0160】

以上のようにして、位置検出装置３００では、位置指示器１の共振回路の共振周波数の周波数偏移（位相）を検出することで、筆圧検出やプッシュスイッチ７のオン・オフを検出するようにする。

【0161】

［第２の実施形態］
図１０は、この第２の実施形態の位置指示器の電子インクカートリッジ２０の構成例を示す図である。図１０（Ａ）は、電子インクカートリッジ２０の内部構成を説明するための断面図である。この例においても、説明の便宜上、電子インクカートリッジ２０の筒状体５０の内部の一部の構成部品については、図１０（Ａ）では断面とせず、後述するように、別途、断面図を用意した。また、図１０（Ｂ）は、電子インクカートリッジ２０の全体の構成を説明するための分解斜視図である。

【0162】

なお、この第２の実施形態の位置指示器の筐体の構成、及びプッシュスイッチ７の当該筐体への取り付け構造は、第１の実施形態と同様とされるので、その図示および説明は省略する。また、この第２の実施形態の説明において、第１の実施形態と同じ構成要素については、同一参照符号を付与して、その説明は省略する。

【0163】

この第２の実施形態の位置指示器の電子インクカートリッジ２０は、圧力感知部材の例としては第１の実施形態の場合と同様の圧力感知チップ１００をパッケージ部材２５１に収納した圧力センシング半導体デバイス２５を用いる。ただし、第２の実施形態においては、圧力センシング半導体デバイス２５は、第１の実施形態とは異なり、芯体２１側に設けられており、芯体２１に印加される押圧力を、芯体２１から直接的に圧力感知チップ１００が受ける構成としている。

【0164】

図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、電子インクカートリッジ２０においても、電磁誘導方式の位置指示器の構成部品は、筒状体５０内にすべて配置されるが、この第２の実施形態では、筒状体５０は、一体物の構成とされる。そして、この第２の実施形態の筒状体５０も、外径が例えば２．５ｍｍ、内径が例えば１．５ｍｍ〜２ｍｍとされた細型形状とされている。また、筒状体５０は、非磁性体金属、樹脂材、ガラス、セラミックなどの非磁性体、この例では、例えばＳＵＳ３０５，ＳＵＳ３１０Ｓなどの素材で構成されている。

【0165】

筒状体５０の中心軸方向の一端側には、芯体２１の先端を延出するための開口５０ａが設けられている。この開口５０ａの径は、筒状体５０の内径よりも小さい。また、筒状体５０の中心軸方向の他端側は、その内径の全体が開口５０ｂとされている。

【0166】

そして、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、筒状体５０内には、開口５０ａ側から見て、コイルバネ２２、芯体２１、圧力センシング半導体デバイス２５、コイル２３が巻回された磁性体の例としてのフェライトコア２４、連結部材２６、コンデンサ回路１６の順に、それら各部品の中心軸方向が筒状体５０の中心軸方向となるような状態で、順次に並べられて収納される。そして、筒状体５０の開口５０ｂに、キャップ１７が挿入されて、筒状体５０の開口５０ｂが閉塞される。

【0167】

なお、この第２の実施形態では、筒状体５０に、コイルバネ２２、芯体２１、圧力センシング半導体デバイス２５、コイル２３が巻回されたフェライトコア２４及び連結部材２６までが収納された時点で、この連結部材２６の周面に対応する筒状体５０の周面位置５０ｃ，５０ｄを中心軸方向に絞る（かしめる）ことにより筒状体５０の内周面に突部を形成することで、筒状体５０により連結部材２６を圧接挟持させて、連結部材２６が中心軸方向に移動しないように位置規制させる。そして、筒状体５０の開口５０ａ側と圧力センシング半導体デバイス２５との間に配設されているコイルバネ２２の偏倚力により、圧力センシング半導体デバイス２５及びコイル２３が巻回されたフェライトコア２４が中心軸方向に、がたつかないようにされている。

【0168】

また、筒状体５０の開口５０ｂ近傍の内壁面には、非磁性体例えば樹脂からなるキャップ１７の径小部１７５の外周に形成されているリング状溝部１７ａと嵌合するリング状突出部５０ｅが、筒状体５０の周部を当該リング状突出部５０ｅの位置で中心軸方向に絞る（かしめる）ことにより形成されている。したがって、キャップ１７を筒状体５０に挿入したときには、キャップ１７の径小部１７５の外周面に形成されたリング状凹溝１７ａに、筒状体５０のリング状突部５０ｅが嵌合することにより、キャップ１７が圧接挟持されて、キャップ１７が筒状体５０の開口５０ｂから離脱しないようにされる。また、筒状体５０の他端側の開口５０ｂ側の周面の周方向の所定位置には、周方向の位置決め用の溝５０ｆが、中心軸方向に沿って形成されている。この位置決め用の溝５０ｆには、キャップ１７の中心軸方向の突部１７ｃが係合する。

【0169】

筒状体５０の内部に収納される各部の構成及び電子インクカートリッジ２０の組立、更に共振周波数の調整について、更に説明する。

【0170】

この第２の実施形態における芯体２１は、図１０（Ｂ）に示すように、例えば樹脂からなる棒状の部材で構成される。そして、この第２の実施形態においては、棒状の芯体２１は、圧力センシング半導体デバイス２５に、押圧部材として挿入される。

【0171】

フェライトコア２４は、この第２の実施形態では、径が一定の円柱状形状を有しており、コイル２３が巻回される。そして、圧力センシング半導体デバイス２５のパッケージ部材２５１の、芯体２１が挿入される上面２５１ａとは反対側には、凹部２５２が設けられており、フェライトコア２４の中心軸方向の一側が、この凹部２５２に嵌合される。

【0172】

また、フェライトコア２４の中心軸方向の他側は、例えば樹脂からなる連結部材２６に嵌合して結合されている。フェライトコア２４の連結部材２６側の端面の中央には、後述する連結部材２６の突部２６１が嵌合する凹穴２４ａが形成されている。

【0173】

この第２の実施形態の圧力センシング半導体デバイス２５は、第１の実施形態の圧力センシング半導体デバイス１５と同様の構成とすることもできるが、この例では、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すような構成とされる。

【0174】

この第２の実施形態の圧力センシング半導体デバイス２５のパッケージは、弾性を有する樹脂部材、例えばシリコンゴムから成るパッケージ部材２５１のみで構成されており、圧力センシング半導体デバイス１５において独立して配設された弾性部材１５３は有していない。

【0175】

このパッケージ部材２５１には、前述した圧力センシング半導体デバイス１５の連通穴１５４に対応する、断面が所定形状、例えば円形の凹穴２５３が形成されている。そして、図１１（Ｂ）に示すように、この凹穴２５３の内壁面には、丸棒状の芯体２１を保持するためのＯリング状の突部２５４ａ及び２５４ｂが設けられている。すなわち、凹穴２５３の内径は、丸棒状の芯体２１が当接する部分の直径と等しいあるいは若干大きくされ、また、Ｏリング状の突部２５４ａ及び２５４ｂの内径は、芯体２１が当接する部分の直径よりも小さく選定されている。

【0176】

したがって、芯体２１が、パッケージ部材２５１の開口部側（上面２５１ａ側）に設けられたテーパー部２５１ｃによってガイドされて凹穴２５３内に挿入されたときには、芯体２１は、突部２５４ａ，２５４ｂにより保持される。しかし、芯体２１は、所定の力で凹穴２５３から引き抜くことが可能である。したがって、芯体２１は、容易に交換可能である。なお、第２の実施形態では、突状部材である芯体２１は、圧力伝達部材としてのパッケージ部材２５１に圧力を伝達する押圧部材でもある。

【0177】

そして、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、圧力感知チップ１００の第１の電極１０１は、金線２５５により、導体で構成される第１のリード端子２５６に接続され、また、第２の電極１０２は、導体で構成される第２のリード端子２５７に接触して接続される。この第２の実施形態では、これら第１及び第２のリード端子２５６及び２５７の先端部は、パッケージ部材２５１の底面に対して直交するように導出されている。

【0178】

この圧力センシング半導体デバイス２５の第１のリード端子２５６及び第２のリード端子２５７は、後述するように、連結部材２６の端子部材２６２，２６３に金線やリード線などにより電気的に接続される。また、フェライトコア２４に巻回されている位置指示コイル２３の一端及び他端も、連結部材２６の端子部材２６２，２６３に電気的に接続される。圧力センシング半導体デバイス２５のその他の構成は、圧力センシング半導体デバイス１５と同様である。

【0179】

この第２の実施形態においては、圧力センシング半導体デバイス２５が芯体２１に近い位置に配設されるので、筆圧を感度良く検出することができる。また、この第２の実施形態で用いた圧力センシング半導体デバイス２５は、パッケージ部材２５１が、圧力伝達部材としての機能を果たす構成とされているために、圧力センシング半導体デバイス２５の構成を非常にシンプルにすることができる。

【0180】

次に、連結部材２６の構成例を図１２に示す。図１２（Ａ）は、連結部材２６を、その中心軸方向に、フェライトコア２４と結合する側から見た端面を示す図、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＦ−Ｆ断面図、図１２（Ｃ）は、連結部材２６を、その中心軸方向に、コンデンサ回路１６側から見た端面を示す図である。

【0181】

前述したように、連結部材２６は、例えば樹脂からなり、その外径が筒状体５０の内径とほぼ同一あるいは若干小さい円柱状形状を有する本体部２６０を備える。そして、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、連結部材２６の本体部２６０の、フェライトコア２４と結合する側の端面には、フェライトコア２４の円柱状部分の一部が嵌合する凹穴２６４が設けられていると共に、その凹穴２６４の底面の中央には、フェライトコア２４の端面に形成されている凹穴２４ａに嵌合する突部２６１が形成されている。

【0182】

また、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、連結部材２６の本体部２６０の周面の、この例では、互いに１８０度角間隔だけ離れた位置には、円柱の中心軸方向に沿う方向に凹溝２６５及び２６６が形成されている。この凹溝２６５及び２６６内には、端子部材２６２及び２６３の一方の端部２６２ａ及び２６３ａが、周方向に直交する方向に植立されている。そして、当該植立されている状態の端子部材２６２及び２６３の一方の端部２６２ａ及び２６３ａのそれぞれには、図１２（Ａ）に示すように、Ｖ字型切れ込み２６２ｃ，２６２ｄ及び２６３ｃ，２６２ｄが形成されている。

【0183】

端子部材２６２のＶ字型切れ込み２６２ｃ及び２６２ｄは、圧力センシング半導体デバイス２５の圧力感知チップ１００の第１の電極１０１及びコイル２３の一端の接続用である。また、端子部材２６３のＶ字型切れ込み２６３ｃ及び２６３ｄは、圧力センシング半導体デバイス２５の圧力感知チップ１００の第２の電極１０２及びコイル２３の他端の接続用である。

【0184】

連結部材２６の端子部材２６２の他方の端部には、図１２（Ｂ）に示すように、コンデンサ回路１６の一部が嵌合される凹部２６８が設けられている。そして、図１２（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、この凹部２６８の底面には、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１４の一端（リング状の電極導体）１６１４ａと衝合するリング状の電極導体２６２ｂが形成されている。そして、連結部材２６の凹部２６８の底面の中央には、リング状電極導体２６２ｄとは離間した状態で、凹穴２６７が形成されている。さらに、この凹部２６８の側周面には、コンデンサ回路１６のリング状突部１６１ａが嵌合されるリング状凹溝２６８ａが形成されている。

【0185】

連結部材２６の端子部材２６３の他方の端部２６３ｂは、凹穴２６７内に位置するように形成されていると共に、当該凹穴２６７内に位置する端子部材２６３の端部２６３ｂには、弾性を有する折り曲げ部からなる挿入孔２６３ｅが形成されている。この挿入孔２６３ｅには、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１５の棒状の一端１６１５ａが挿入される。

【0186】

連結部材２６は、フェライトコア２４の端面の凹穴２４ａに、突部２６１を嵌合させた状態で、フェライトコア２４に例えば接着剤により接着して結合させる。そして、圧力センシング半導体デバイス２５の圧力感知チップ１００の第１の電極１０１及び第２の電極１０２にそれぞれ接続されたリード端子２５６，２５７にはリード線が接続されており、そのリード線を、連結部材２６の端子部材２６２の一方の端部２６２ａのＶ字型切れ込み２６２ｃまたは２６２ｄ及び端子部材２６３の一方の端部２６３ａのＶ字型切れ込み２６３ｃまたは２６３ｄにそれぞれ挟み込むことで接続する。また、コイル２３の一端２３ａ及び他端２３ｂに接続されたリード線を、連結部材２６の端子部材２６２の一方の端部２６２ａのＶ字型切れ込み２６２ｃまたは２６２ｄ及び端子部材２６３の一方の端部２６３ａのＶ字型切れ込み２６３ｃまたは２６３ｄに挟み込むことで接続する。

【0187】

こうして、この第２の実施形態では、芯体２１と、圧力センシング半導体デバイス２５と、コイル２３が巻回されているフェライトコア２４と、連結部材２６とが結合されて、共振回路ユニットとして取り扱うことができるようにされている。

【0188】

そして、この第２の実施形態では、筒状体５０の中空部内に、開口５０ａ側を先端として、反対側の開口５０ｂ側からコイルバネ２２が挿入され、続いて、芯体２１と、圧力センシング半導体デバイス２５と、コイル２３が巻回されているフェライトコア２４と、連結部材２６とが連結されて一体化された構成部品が共振回路ユニットとして、圧力センシング半導体デバイス２５の上面２５１ａ側にコイルバネ２２の一端側が衝合するように挿入される。芯体２１は、予め、圧力センシング半導体デバイス２５に挿入嵌合させて、筒状体５０に収納させるようにしても良いし、後から、開口５０ａ側から圧力センシング半導体デバイス２５に挿入嵌合するようにしても良い。

【0189】

なお、圧力センシング半導体デバイス２５の圧力感知チップ１００の第１の電極１０１及び第２の電極１０２にそれぞれ接続されたリード線や、コイル２３の一端２３ａ及び他端２３ｂは、連結部材２６の凹溝２６５，２６６内で、端子部材２６２，２６３で挟み込まれて接続されているので、圧力感知チップ１００の第１の電極１０１及び第２の電極１０２に接続されたリード部やコイル２３の一端及び他端は、筒状体５０の内壁面と接触することはない。

【0190】

この第２の実施形態では、このように筒状体５０内に連結部材２６までを挿入したら、所定の治具により、連結部材２６側をコイルバネ２２の偏倚力に抗して若干押圧した状態で、筒状体５０の前述した位置５０ｃ，５０ｄにおいて絞り、連結部材２６が筒状体５０内で軸線方向に移動しないように係止させる。

【0191】

この状態では、筒状体５０の中空部内の開口５０ａ側に配設されているコイルバネ２２により、圧力センシング半導体デバイス２５、フェライトコア２４は、常に、連結部材２６側に付勢され、位置指示器を構成する各部材のガタツキが防止される。

【0192】

このとき、筒状体５０内の連結部材２６のコンデンサ回路１６側の端面の凹部２６８の底面には、端子部材２６２の他方の端部のリング状電極導体２６２ｂ及び端子部材２６３の他方の端部２６３ｂの挿入孔２６３ｅが筒状体５０内にて露呈する状態となっている。このため、この第２の実施形態では、連結部材２６の端子部材２６２の他端のリング状電極導体２６２ｂ及び端子部材２６３の他端の挿入孔２６３ｅを筒状体５０の開口５０ｂ側に露呈させるための治具が使用される。この治具は、開口５０ｂ側から筒状体５０に挿入されて、リング状電極導体２６２ｂ及び挿入孔２６３ｅとそれぞれ電気的に接続されて筒状体５０の開口５０ｂ側に露呈させる電極端子を備えている。この治具は、コンデンサ回路１６と同様の形状及び大きさとされる。

【0193】

電子インクカートリッジ２０におけるコンデンサ回路１６の静電容量値の設定は、治具を使用するを除き、電子インクカートリッジ１０の場合と同様に行われる。
コンデンサ回路１６を構成する第１のコンデンサ回路１６１の静電容量値及び第２のコンデンサ回路１６２の静電容量値が算出されると、その算出した静電容量値となるように設定されたコンデンサ回路１６を、連結部材２６の凹部２６８に嵌合させるように筒状体５０内に挿入し、連結部材２６の凹部２６８のリング状凹溝２６８ａに、コンデンサ回路１６のリング状突部１６１ａが嵌合することで、コンデンサ回路１６は、連結部材２６に係止される。

【0194】

この連結部材２６とコンデンサ回路１６とが連結した状態では、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１５の棒状の一端１６１５ａが、連結部材２６の端子部材２６３の挿入孔２６３ｅに挿入されて、電気的に接続されていると共に、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１の端子部材１６１４の一端１６１４ａが、連結部材２６のリング状電極導体２６２ｂと衝合することで、電気的に接続されており、コイル２３と、コンデンサ回路１６とが電気的に並列に接続される。

【0195】

その後、キャップ１７の径小部１７５を第１の実施形態と同様にして、突部１７ｃを位置決め用溝５０ｆに係合させた状態で筒状体５０の開口５０ｂ側から挿入することで、キャップ１７の径小部１７５に形成されているリング状凹溝１７ａと、筒状体５０に形成されているリング状突部５０ｅが嵌合して、キャップ１７が筒状体５０内に対して装着され係止される。このとき、第１の実施形態で説明したように、キャップ１７に設けられているコネクタ１７４と、コンデンサ回路１６との電気的接続もなされる。

【0196】

以上のようにして、電子インクカートリッジ２０が組み立てられる。この電子インクカートリッジ２０においては、芯体２１に対して中心軸方向の押圧力が印加されたときには、圧力センシング半導体デバイス２５の圧力感知チップ１００の静電容量が変化する。そして、第１の実施形態と同様にして、この圧力感知チップ１００の静電容量の変化に応じて、位置指示器の共振回路のコイル２３から送信される電磁誘導信号の共振周波数（位相）が変化する。これにより、図９に示した回路構成を有する位置検出装置において、第２の実施形態の位置指示器による指示位置と、筆圧の検出が可能となる。

【0197】

そして、この電子インクカートリッジ２０は、第１の実施形態の電子インクカートリッジ１０と同様にして、位置指示器１の筐体２に収納し、プッシュスイッチ７から導出されているフレキシブルリード部９の先端を、電子インクカートリッジ２０のキャップ１７に形成されているコネクタ部１７４に嵌合させることで、電気的に接続する。その後、第１のケース部材３に対して第２のケース部材４を圧入嵌合することで、この第２の実施形態の位置指示器が完成となる。この第２の実施形態の位置指示器は、上述した第１の実施形態と全く同様の作用効果を得ることができる。

【0198】

［第３の実施形態］
次に、上述した実施形態の位置指示器においては、コイルとコンデンサとからなる並列共振回路を用いて、位置検出装置との間で電磁誘導信号の送受を行うことにより、指示体による指示位置及び位置指示器における筆圧を、位置検出装置が検出することができるようにした。しかし、位置指示器に情報送信回路を設けることにより、位置指示器や電子インクカートリッジに関連した情報として、例えば位置指示器や電子インクカートリッジの識別情報（ＩＤ）を、位置指示器から位置検出装置に送信するようにすることができる。

【0199】

識別情報（ＩＤ）は、例えば電子インクカートリッジに関連した情報であり、電子インクカートリッジあるいは位置指示器に関する製造者、製品番号、製造日付、製造ロット番号、電磁誘導方式あるいは静電方式などの位置検出方式、インダクタンス可変あるいは静電容量可変に基づく筆圧検出方式、などを特定するための情報を含めることできる。この識別情報は、情報送信回路が備えるメモリ、レジスタなどの半導体素子内に登録される。

【0200】

第３の実施形態は、電子インクカートリッジの識別情報を、位置検出装置に送信するようにした位置指示器１Ａの場合である。

【0201】

この第３の実施形態の位置指示器１Ａにおける電子インクカートリッジ２０Ａは、第２の実施形態の電子インクカートリッジ２０と同様の構成を有するものとされるので、ここでは、その図示を省略する。ただし、この第３の実施形態では、図示は省略するが、キャップ１７には、コネクタ１７４に加えて、第２のコンデンサ回路１６２の端面に露呈している端子部材１６２４の他端１６２４ｂと端子部材１６２５ｂがそれぞれ接続されているコネクタ１７９を備えており、情報送信回路はコネクタ１７９を介して電子インクカートリッジ２０Ａに接続されている。

【0202】

図１３は、位置指示器や電子インクカートリッジの識別情報（ＩＤ）を、位置検出装置に送信するように構成した第３の実施形態の位置指示器１Ａと、位置検出装置３００Ａとの回路構成を示す図である。この例では、情報送信回路は、ＩＤ送信回路とされている。

【0203】

図１３では、電子インクカートリッジ２０Ａは、コイル２３と、圧力感知チップ１００を構成する静電容量が筆圧に応じて変化するコンデンサＣｖと、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路の静電容量１６Ｃ１と、コンデンサ回路１６の第２のコンデンサ回路１６２の静電容量１６Ｃ２及びプッシュスイッチ７の直列回路とが並列に接続された並列共振回路を備える。プッシュスイッチ７は、電子インクカートリッジ２０Ａのキャップ１７のコネクタ１７４に接続される。

【0204】

図１３に示すように、電子インクカートリッジ２０Ａのキャップ１７のコネクタ１７９の一方の端子１７９ａが、コイル２３の一端に接続され、コネクタ１７９の他方の端子１７９ｂが、コイル２３の他端に接続されている。そして、このコネクタ１７９の一方の端子１７９ａ及び他方の端子１７９ｂは、情報送信回路の例としてのＩＤ送信回路４００の端子４００ａ及び４００ｂにそれぞれ接続される。

【0205】

位置指示器１ＡのＩＤ送信回路４００は、図１３に示すように、ＩＤ発生制御回路としてのＩＣ（Integrate Circuit；集積回路）４０１を備える。このＩＣ４０１は、電子インクカートリッジ２０Ａにて位置検出装置３００Ａから電磁結合により受信した交流信号を、ダイオード４０２及びコンデンサ４０３からなる整流回路（電源供給回路）４０４にて整流して得られる電源Ｖｃｃにより動作するように構成されている。そして、この例では、コネクタ１７９と電源供給回路４０４との間には、通常は開（ノーマルオープン）の状態とされるスイッチ回路４０５が設けられている。このスイッチ回路４０５は、例えば半導体スイッチ回路で構成され、開の状態では、高インピーダンスの状態となっている。

【0206】

このスイッチ回路４０５は、スイッチ制御回路４０６からのスイッチ制御信号によりオンとなるように制御される。スイッチ制御回路４０６は、電子インクカートリッジ２０Ａにて位置検出装置３００Ａから電磁結合により受信した交流信号からスイッチ制御信号を生成する。

【0207】

また、ＩＤ送信回路４００においては、コイル２３に並列に、スイッチ回路４０７が接続されている。このスイッチ回路４０７は、ＩＣ４０１によりオン・オフ制御されるように構成されている。

【0208】

ＩＣ４０１は、この例では、位置指示器１Ａまたは電子インクカートリッジ２０Ａの製造者番号及び製品番号を記憶しており、それらの製造者番号及び製品番号を含むＩＤ信号を、スイッチ回路４０７をオン・オフ制御することで、例えば８ビットのデジタル信号としてコイル２３を介して位置検出装置３００Ａに送信する。

【0209】

一方、この図１３の例の位置検出装置３００Ａは、図９に示した位置検出装置３００の構成において、ゲインが固定の電流ドライバ３２２の代わりに、外部からのゲイン制御信号によりゲインの可変調整が可能な電流ドライバ３２２Ａを設けると共に、処理制御部３３３の代わりに、処理制御部３３３Ａを設ける構成とされる。その他の各部は、図９に示した位置検出装置３００と全く同様である。

【0210】

電流ドライバ３２２Ａは、処理制御部３３３Ａからのゲイン制御信号を受けて、送信信号の信号レベルを変更可能に構成されている。

【0211】

また、処理制御部３３３Ａは、例えばマイクロコンピュータにより構成されており、前述の処理制御部３３３と同様にして位置指示器１Ａとの間での電磁誘導信号の送受により、位置指示器１Ａにより指示された位置の検出、また、位置指示器１Ａに印加された筆圧の検出を行うことに加え、電流ドライバ３２２Ａに、送信信号を断続制御するための信号及び送信信号レベル制御のための信号を供給すると共に、位置指示器１ＡからのＩＤ信号の受信処理を行うようにする。処理制御部３３３Ａは、後述するように、位置指示器１Ａからの断続信号を、数ビット例えば８ビットのデジタル信号として検出して、ＩＤ信号を検出するようにする。

【0212】

以下に、位置指示器１Ａ及び位置検出装置３００Ａ間でのＩＤ信号の送受と、位置検出装置３００Ａでの位置検出動作及び筆圧検出動作について説明する。

【0213】

図１４は、位置指示器１ＡのＩＣ４０１の処理動作を説明するためのフローチャートであり、後述するようにスイッチ回路４０５がオンとされて、ＩＣ４０１に、電源供給回路４０４から電源電圧Ｖｃｃが供給されたときに処理を開始する。

【0214】

スイッチ回路４０５がオフで、電源供給回路４０４から電源電圧Ｖｃｃが供給されていない状態ではＩＣ４０１は動作を停止しており、このときには、コネクタ１７９から見たとき、ＩＤ送信回路４００は高インピーダンスとなり、コネクタ１７９には、何も接続されていない状態と等価となる。したがって、このときには、電子インクカートリッジ２０Ａに対して容量成分が並列に接続することはなく、電子インクカートリッジ２０Ａの共振周波数は、ＩＤ送信回路４００によって影響を受けることはないように構成されている。なお、ＩＣ４０１には位置検出装置３００Ａとの間での電磁誘導信号の授受のための同期信号として、コンデンサ４０８を介して、位置検出装置３００Ａから送信された電磁誘導信号が供給される。

【0215】

図１５は、位置検出装置３００Ａの処理制御部３３３Ａの処理動作を説明するためのフローチャートであり、位置検出装置３００Ａに電源が投入された時点でこの処理を実行する。

【0216】

すなわち、処理制御部３３３Ａは、先ず、電流ドライバ３２２Ａに、送信信号の信号レベルを大とするゲイン制御信号を供給する。これにより、発振器３２１からの周波数ｆ０の交流信号は、電流ドライバ３２２Ａにより大レベルとされ、選択回路３１３を介してループコイル群３１１Ｘ，３１２Ｙに供給される（図１５のステップＳ２１）。

【0217】

位置指示器１Ａにおいては、この位置検出装置３００Ａからの大レベルの交流信号による電磁誘導信号を電子インクカートリッジ２０Ａで受信する。このとき、位置検出装置３００Ａからの交流信号の信号レベルが大きいことに対応して、スイッチ制御回路４０６は、電子インクカートリッジ２０Ａが受信した交流信号から、スイッチ回路４０５をオンにするスイッチ制御信号を生成する。これにより、スイッチ回路４０５がオンになると、電子インクカートリッジ２０Ａが受信した交流信号を整流して生成された電源電圧Ｖｃｃが、電源供給回路４０４から、このスイッチ回路４０５を介してＩＣ４０１に供給される。

【0218】

ＩＣ４０１に電源電圧Ｖｃｃが供給されるとＩＣ４０１は動作を開始する。ＩＣ４０１は、電子インクカートリッジ２０Ａの製造者番号及び製品番号を含むＩＤ信号をデジタル信号として生成する。そのデジタル信号により、スイッチ回路４０７がオン・オフ制御された電磁誘導信号が、位置指示器１Ａから、位置検出装置３００Ａに送信される（図１４のステップＳ１１）。

【0219】

すなわち、スイッチ回路４０７がオフであるときには、電子インクカートリッジ２０Ａは、位置検出装置３００Ａから送信された交流信号に対して共振動作を行って、電磁誘導信号を位置検出装置３００Ａに返送することができる。位置検出装置３００Ａのループコイルは、位置指示器１Ａの電子インクカートリッジ２０Ａからの電磁誘導信号を受信する。これに対して、スイッチ回路４０７がオンであるときには、電子インクカートリッジ２０Ａは、位置検出装置３００Ａからの交流信号に対する共振動作が禁止された状態になり、このために、電子インクカートリッジ２０Ａから位置検出装置３００Ａに電磁誘導信号は返送されない。位置検出装置３００Ａのループコイルは、このようにして、位置指示器１Ａからの電磁誘導信号の受信有無に基づいてＩＤ信号を検出する。

【0220】

この例では、位置検出装置３００Ａの処理制御部３３３Ａは、位置指示器１Ａからの受信信号の有無の検出を８回行うことにより、８ビットのデジタル信号を受信する。すなわち、処理制御部３３３Ａは、ステップＳ２１では、電流ドライバ３２２Ａをゲイン制御して、送信信号の信号レベルを大きく設定して送出する状態にすると共に、位置指示器１Ａからの８ビットのＩＤ信号を検出するため、座標検出の際と同様なタイミングで送受信を８回継続して行う。

【0221】

一方、位置指示器１ＡのＩＣ４０１は、送信するＩＤ信号に対応した８ビットのデジタル信号を生成し、その８ビットのデジタル信号により、位置検出装置３００Ａとの間の電磁誘導信号の送受信に同期してスイッチ回路４０７をオン・オフ制御する。例えば、ＩＤ信号のビットが「１」であるときには、スイッチ回路４０７はオンにされる。すると、前述したように、位置検出装置３００Ａからは、電磁誘導信号が位置検出装置３００Ａには返送されない。一方、ＩＤ信号のビットが「０」であるときには、スイッチ回路４０７はオフにされる。すると、前述したように、位置検出装置３００Ａからは、電磁誘導信号が位置検出装置３００Ａに返送される。

【0222】

したがって、位置検出装置３００Ａの処理制御部３３３Ａは、位置指示器１Ａからの受信信号の有無の検出を８回行うことにより、８ビットのデジタル信号であるＩＤ信号を受信することができる。

【0223】

位置検出装置３００Ａの処理制御部３３３Ａは、以上のような処理をすることにより、位置指示器１ＡからのＩＤ信号を受信したか否か判別し（ステップＳ２２）、ＩＤ信号を所定の時間内に受信できなかったと判別したときには、ステップＳ２１に戻り、大レベルでの送信信号の送信を所定回数継続して行う。なお、ＩＤ信号の受信処理を所定回数継続して行ってもＩＤ信号が受信できなかったときには、位置指示器１ＡにはＩＤ信号を送出する機能が備わっていないものと判断してＩＤ信号の受信処理をスキップさせる。

【0224】

そして、ステップＳ２２で、ＩＤ信号を受信したと判別したときには、処理制御部３３３Ａは、電流ドライバ３２２Ａのゲインを下げて、送信信号の信号レベルを、ステップＳ２１での大レベルよりも所定のレベル（通常使用レベル）まで下げるようにする（ステップＳ２３）。このときの所定のレベルは、位置指示器１Ａによる指示位置の検出及び筆圧の検出が、位置指示器１Ａの電子インクカートリッジ２０Ａとの間で可能であるが、位置指示器１Ａのスイッチ制御回路４０６が、スイッチ回路４０５を、オンにすることができないレベルとされる。

【0225】

こうして、位置検出装置３００Ａから送信された電磁誘導信号の信号レベルが所定レベル（通常使用状態）に下げられると、位置指示器１Ａのスイッチ制御回路４０６は、スイッチ回路４０５のオンとするスイッチ制御信号を出力しない。このため、電源供給回路４０４からの電源電圧ＶｃｃのＩＣ４０１への供給が停止し、ＩＣ４０１は、動作不能となるので、図１４のフローチャートの処理は終了となり、位置指示器１ＡはＩＤ信号を送信しない。

【0226】

位置検出装置３００Ａから送信された電磁誘導信号の信号レベルが所定レベル（通常使用状態）に設定された状態は、図９の場合と全く同様の動作状態となるので、位置検出装置３００Ａの処理制御部３３３Ａは、位置指示器１Ａの電子インクカートリッジ２０Ａとの間での電磁誘導信号の送受により、上述した第１の実施形態で説明したようにして位置指示器１Ａによる指示位置及び筆圧を検出する処理を行う（ステップＳ２４）。

【0227】

そして、処理制御部３３３Ａは、位置指示器１Ａの電子インクカートリッジ２０Ａからの電磁誘導信号の返送を監視し、当該電磁誘導信号の返送がなくなったために、位置指示器１Ａを検出できない状態になったか否か判別する（ステップＳ２５）。このステップＳ２５で、位置指示器１Ａを検出できていると判別したときには、処理制御部３３３Ａは、処理をステップＳ２４に戻す。また、ステップＳ２５で、位置指示器１Ａを検出できなくなったと判別したときには、処理制御部３３３Ａは、処理をステップＳ２１に戻して、電流ドライバ３２２Ａに、送信信号の信号レベルを大レベルとするゲイン制御信号を供給することで、ループコイル群２１１Ｘ，２１２Ｙに供給する送信信号の信号レベルを大レベルにする。そして、処理制御部３３３Ａは、このステップＳ２１以降の処理を繰り返す。

【0228】

上述した図１３〜図１５を用いて説明した第３の実施形態によれば、位置指示器１Ａからは、位置指示器１Ａや電子インクカートリッジ２０Ａを識別するためのＩＤ信号を、位置検出装置３００Ａに送信することができる。したがって、位置検出装置３００Ａを備える携帯機器などの電子機器においては、位置指示器１Ａや電子インクカートリッジ２０Ａに割り当てられたＩＤ信号を検出することで、それぞれの位置指示器１Ａや電子インクカートリッジ２０Ａに対応した所定の処理を行うことが可能となって、非常に便利である。また、位置指示器１Ａや電子インクカートリッジ２０ＡのＩＤ信号を検出することで、位置指示器１Ａや電子インクカートリッジ２０Ａの故障などについての管理も容易になるというメリットがある。

【0229】

しかも、位置検出装置３００Ａが動作を開始すると、位置指示器１Ａに対して位置指示器１Ａが備えるＩＤ信号の送信を促し、一旦ＩＤ信号が受信できるとＩＤ送信回路４００を位置指示器を構成する電子インクカートリッジ２０Ａから電気的に分離させるとともに、通常使用状態にて位置指示器１Ａによる指示位置の検出及び筆圧の検出を行うように動作制御が行われる。また、位置指示器１Ａに対して位置指示器１Ａが備えるＩＤ信号の送信を所定回数促した結果、ＩＤ信号が受信できないと判別された場合にも、通常使用状態にて位置指示器１Ａによる指示位置の検出及び筆圧の検出を行うように動作制御が行われる。したがって、ＩＤ信号の送信機能が備わっていない位置指示器を使用する場合でも、特別な処理操作は不要であり、何らの違和感を持つことなく、操作することができる。

【0230】

なお、上述の例では、位置指示器１Ａのスイッチ制御回路４０６は、位置検出装置３００Ａからの大レベルの電磁誘導信号を電子インクカートリッジ２０Ａで受信したときに、当該受信した大レベルの電磁誘導信号に基づき、スイッチ回路４０５をオンにするスイッチ制御信号を生成し、これにより、ＩＣ４０１に電源Ｖｃｃを供給するようにした。

【0231】

しかし、位置指示器１Ａのスイッチ制御回路４０６がスイッチ回路４０５をオンにして、ＩＣ４０１に電源Ｖｃｃを供給するようにする方法は、このような方法に限られるものではない。

【0232】

例えば、他の例としては、位置検出装置３００Ａから所定のデジタル信号を位置指示器１Ａに送り、このデジタル信号を受け取ったスイッチ制御回路４０６にスイッチ回路４０５をオンにするスイッチ制御信号を生成させるように構成することもできる。

【0233】

すなわち、例えば、位置検出装置３００Ａは、位置指示器１Ａによる指示位置が検出できないなどによって、位置指示器１Ａの存在を検出していないときには、前記所定のデジタル信号を、ループコイル群２１１Ｘ及び２１２Ｙを通じて電磁誘導信号として送出する。位置指示器１Ａの電子インクカートリッジ２０Ａは、当該デジタル信号に対応した信号エンベロープを備えた電磁誘導信号を受信してスイッチ制御回路４０６に供給する。

【0234】

スイッチ制御回路４０６は、この信号を例えば波形整形しエンベロープ検波することによりデジタル信号を抽出し、そのデジタル信号が、前もって設定されたデジタル信号と一致しているときに、スイッチ回路４０５をオンにするスイッチ制御信号を生成する。これにより、ＩＣ４０１に電源Ｖｃｃを供給するようにする。

【0235】

ＩＣ４０１は、この電源Ｖｃｃの投入により動作を開始して、電子インクカートリッジ２０Ａを通じて、位置指示器１ＡのＩＤ信号を位置検出装置３００Ａに送る。位置検出装置３００Ａは、ＩＤ信号を受け取ると、前記所定のデジタル信号の送出を停止して、ＩＤ信号検出モードから、位置指示器１Ａによる指示位置を検出する通常使用モードに移行し、位置指示器１Ａの指示位置の検出動作を行うようにする。位置指示器１Ａのスイッチ制御回路４０６は、所定のデジタル信号を受信できなくなったときには、スイッチ回路４０５をオフとして、ＩＣ４０１への電源Ｖｃｃの供給が停止される。これによって、ＩＤ信号の送出は停止されるとともに、ＩＤ送信回路４００が高インピーダンスとなりコネクタ１７９から電気的に分離された状態となる。

【0236】

なお、位置検出装置３００Ａは、位置指示器１Ａが検出できなくなったときには、再び、前記所定のデジタル信号の送出を開始するようにする。

【0237】

なお、上述の第３の実施形態の説明では、連結部材２６には、上述の実施形態のコンデンサ回路１６を連結するようにしたが、プッシュスイッチ７を有しない位置指示器の場合には、第１のコンデンサ回路１６１で構成されるコンデンサ回路１６を連結部材２６に連結する構成とすることができる。その場合には、キャップ１７には、ＩＤ送信回路４００を接続するためのコネクタ１７９のみを設ければ良い。

【0238】

また、プッシュスイッチ７を有する位置指示器の構成の場合においても、連結部材２６に連結するコンデンサ回路１６を第１のコンデンサ回路１６１で構成し、キャップ１７に、コネクタ１７９を２個設け、その一つに、ＩＤ送信回路４００を接続し、他の一つに、第２のコンデンサ回路に対応するコンデンサ回路とプッシュスイッチ７との直列回路を接続するようにしても良い。

【0239】

［第４の実施形態］
この第４の実施形態は、第３の実施形態の変形例である。すなわち、上述した第３の実施形態では、キャップ１７にＩＤ送信回路４００と接続するためのコネクタ１７９を設けるようにしたが、この第４の実施形態では、ＩＤ送信回路４００を、電子インクカートリッジの筒状体内に配設する構成とする。以下に説明する第４の実施形態は、上述の第２の実施形態と同様の構成の電子インクカートリッジに、ＩＤ送信回路４００を内蔵させる場合の例である。

【0240】

図１６に示すように、この第４の実施形態においては、ＩＤ送信回路４００を内蔵する円柱形状のＩＤパッケージ３２０を用意する。そして、この第４の実施形態の筒状体５０Ｂは、図示は省略するが、第２の実施形態の筒状体５０よりは、ＩＤパッケージ３２０の中心軸方向の長さ分だけ長いものとする。

【0241】

そして、ＩＤパッケージ３２０を、筒状体の中空部内において、この例では、コンデンサ回路１６とキャップ１７との間に配設する。図１６（Ａ）は、このＩＤパッケージ３２０を、コンデンサ回路１６側から見た図である。また、図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）のＧ−Ｇ断面図である。また、図１６（Ｃ）は、ＩＤパッケージ３２０を、キャップ１７側から見た図である。

【0242】

ＩＤパッケージ３２０は、図１６（Ｂ）に示すように、径大部３２２と径小部３２３とを有する円柱状の樹脂からなるパッケージ部材３２１内に、ＩＤ送信回路４００を収納すると共に、このＩＤ送信回路４００の端子４００ａ、４００ｂがそれぞれ接続される端子部材３２４及び３２５と、ＩＤ送信回路４００とは電気的に接続されずにパッケージ部材３２１を貫通する端子部材３２６を有する。

【0243】

パッケージ部材３２１の径大部３２２の端面は、コンデンサ回路１６側と対向するようにされるが、この径大部３２２の端面には、コンデンサ１６の第２のコンデンサ回路１６２の端部が収納される凹部３２７が形成されている。そして、この凹部３２７の側壁には、第２のコンデンサ回路１６２に形成されている中心軸方向に沿う突部１６２ａが係合する中心軸方向に沿う凹溝３２７ａと、第２のコンデンサ回路１６２の周面に形成されているリング状突部１６２ｂが嵌合するリング状凹溝３２７ｂが形成されている。

【0244】

また、パッケージ部材３２１の径小部３２３は、図７に示したキャップ１７の凹部１７８に嵌合するようにその径及び長さが選定されている。そして、この径小部３２３の周面には、キャップ１７の凹部１７８に形成されているリング状凹溝１７８ａに嵌合するリング状突部３２３ａが形成されていると共に、キャップ１７の凹部１７８に形成されている中心軸方向に沿う凹溝１７８ｂに係合する中心軸方向に沿う突部３２３ｂが形成されている。

【0245】

そして、ＩＤ送信回路４００の一方の端子に電気的に接続されている端子部材３２４の一端３２４ａは、第２のコンデンサ回路１６２の端子部材１６２４の他端１６２４ｂと衝合するように、径大部３２２の凹部３２７の底面に露呈されている。端子部材３２４は、ＩＤパッケージ３２０内でＩＤ送信回路４００の一方の端子に接続されるだけで良いので、その他端は、ＩＤパッケージ３２０のキャップ１７側の端面には導出されない。

【0246】

また、ＩＤ送信回路４００の他方の端子に電気的に接続されている端子部材３２５の一端３２５ａは、第２のコンデンサ回路１６２の端子部材１６２５の他端１６２５ｂと衝合するように、径大部３２２の凹部３２７の底面に露呈されている。この端子部材３２５の他端３２５ｂは、径小部３２３の端面において、キャップ１７の端子部材１７２の一端１７２ａと衝合するように露呈されている。

【0247】

また、ＩＤ送信回路４００とは電気的に接続されていない端子部材３２６の一端３２６ａは、第２のコンデンサ回路１６２の端子部材１６２６の他端１６２６ｂと衝合するように、径大部３２２の凹部３２７の底面に露呈されている。また、端子部材３２６の他端３２６ｂは、径小部３２３の端面において、キャップ１７の端子部材１７３の一端１７３ａと衝合するように露呈されている。

【0248】

そして、この第４の実施形態においては、上述した第２の実施形態と同様にして、筒状体５０Ｂ内にコンデンサ回路１６２を収納した後、ＩＤパッケージ３２０の凹穴３２７に第２のコンデンサ回路１６２の端部を挿入してＩＤパッケージ３２０を筒状体５０Ｂ内に収納する。

【0249】

このとき、第２のコンデンサ回路１６２の突部１６２ａがＩＤパッケージ３２０の凹部３２７の凹溝３２７ａに係合されることで、周方向の位置決めがなされる。また、第２のコンデンサ１６２のリング状突部１６２ｂが、ＩＤパッケージ３２０の凹部３２７のリング状凹溝３２７ｂに嵌合することにより、コンデンサ回路１６に対してＩＤパッケージ３２０が結合される。

【0250】

この結合状態では、第２のコンデンサ回路１６２の端面の端子部材１６２４の他端１６２４ｂ、端子部材１６２５の他端１６２５ｂ及び端子部材１６２６の他端１６２６ｂが、ＩＤパッケージ３２０の凹部３２７の底面の端子部材３２４の一端３２４ａ、端子部材３２５の一端３２５ａ及び端子部材３２６の一端３２６ａのそれぞれと衝合して電気的に接続される。

【0251】

その後、キャップ１７の中心軸方向の突部１７ｃを筒状体５０Ｂの位置決め用の溝５０ｆに係合させながら、キャップ１７の径小部１７ａを凹筒状体５０Ｂに挿入し、筒状体５０Ｂのリング状突部５０ｅを、径小部１７５のリング状凹溝１７ａに嵌合することにより、キャップ１７を筒状体５０Ｂに固定する。すると、ＩＤパッケージ３２０のキャップ１７側の端面の端子部材３２５の他端３２５ｂ及び端子部材３２６の他端３２６ｂと、キャップ１７の端子部材１７２の一端１７２ａ及び端子部材１７３の一端１７３ａとが接続される。その他の構成は、上述した第２の実施形態と同様とする。

【0252】

この第４の実施形態の電子インクカートリッジにおいては、以上のようにして、ＩＤパッケージ３２０が筒状体５０Ｂ内に収納されることにより、コイル２３の両端間にＩＤ送信回路４００が並列に接続される状態になる。すなわち、前述した図１３において、コネクタ１７９を介することなく、コイル２３及び第１のコンデンサ回路１６１に並列に、ＩＤパッケージ４００が接続される。

【0253】

したがって、この第４の実施形態においても、前述した第３の実施形態で説明した位置検出回路３００Ａは、電子インクカートリッジからの電磁誘導信号により、当該電子インクカートリッジの識別情報を認識することができる。

【0254】

なお、ＩＤ送信回路４００は、コイル２３に並列に接続されれば良いので、ＩＤパッケージ３２０は、コンデンサ回路１６とキャップ１７との間に設ける場合のみに限られるものではない。例えば、ＩＤ送信回路４００を、連結部材２６とコンデンサ回路１６との間に設けても良い。

【0255】

［他の実施形態］
上述の実施形態では、芯体に印加される圧力（筆圧）に応じて静電容量を変化する圧力感知部材として、圧力センシング半導体デバイスを用いるようにしたが、圧力感知部材としては、これに限られるものではない。例えば、本出願人が、特願２０１２−１５１３５７として出願した、芯体に印加される圧力（筆圧）に応じて静電容量を変化させるようにした容量可変型コンデンサを用いることもできる。

【0256】

この特願２０１２−１５１３５７に記載の容量可変型コンデンサは、中空の空間を有する円筒からなる外側部材の当該中空部分の内壁面に所定形状の電極を被着形成する。一方、柱状の内側部材の外周面にも、所定形状の電極を形成する。そして、外側部材の中空の空間内に、内側部材を、中心軸方向に移動可能に収納する。この場合に、外側部材の内壁面の電極と、内側部材の外周面の電極とを誘電体を介して対向させることで、その対向する面積に応じた静電容量を呈するコンデンサを形成するようにする。

【0257】

この構成によれば、内側部材に対して中心軸方向に外部から圧力が印加されたときには、内側部材が中心軸方向に、外側部材に対して移動することより、誘電体を介して対向する外側部材の内壁面の電極と内側部材の外周面の電極との面積が変化する。したがって、外側部材の電極と、内側部材の電極との間で形成されるコンデンサの静電容量は、両電極の対向面積の変化により、印加された圧力に応じた静電容量を呈する。

【0258】

以上のような構成の容量可変型は、細型の棒状に形成することができ、圧力センシング半導体デバイス１５に代えて、圧力感知部材として用いた電子インクカートリッジを構成することができる。

【0259】

また、コンデンサ回路１６は、チップコンデンサを積層する構成とすると共に、積層するコンデンサの数により、静電容量を調整する構成のものを用いたが、これに限られるものではない。例えば、本出願人が、特願２０１２−１２８８３４として出願した、所定のパターン形状の電極を形成した誘電体シートを棒状に巻回した構成のコンデンサを用いることができる。この特願２０１２−１２８８３４に記載のコンデンサは、棒状のコンデンサにおいては、一部の電極パターンを、事後的に切断または結合することができる構成とすることにより、事後的に静電容量の調整が可能なものである。

【0260】

また、上述の実施形態では、コイル１３またはコイル２３と、コンデンサ回路１６との間に配設される連結部材のコンデンサ回路１６側の端面には、コイル１３またはコイル２３の一端及び他端と、コンデンサの一端及び他端とを電気的に接続するための２個の接続端子を設けるようにした。しかし、筒状体５または筒状体５０が、上述の例のＳＵＳ３０１などの非磁性体かつ導電性を有する材料である場合には、連結部材の端面には前記２個の接続端子のうちの少なくとも一方のみを配設して、他方は、導電性の筒状体５０を利用するようにすることもできる。

【0261】

例えば、上述の第１の実施形態では、コンデンサ回路１６との機構的、また、電気的な連結部材の機能を果たすパッケージ部材１５１の凹部１５６の底面には、端子部材１５８の一端１５８ａのみをその挿入孔１５８ｂを露呈するように設けるようにすると共に、端子部材１５７の端部１５７ａは、凹部１５６の底部ではなく、パッケージ部材１５１の周部に露呈させて、筒状体５Ａと電気的に結合するように構成する。

【0262】

一方、コンデンサ回路１６の第１のコンデンサ回路１６１においては、端子部材１６１５の棒状体の一端１６１５ａは、上述の実施形態と同様に形成するが、端子部材１６１４の一端１６１４ａは、ホルダー１６１０の周部に露呈させて、筒状体５Ｂと電気的に結合するように構成する。

【0263】

このように構成した場合には、コンデンサ回路１６をパッケージ部材１５１の凹部１５６に挿入すると共に、筒状体５Ａと筒状体５Ｂとが螺合されて連結されることで、電気的な接続がなされる。この場合には、筒状体５は、例えばグランド電極とするようにすると良い。

【0264】

また、第２の実施形態においても、同様に、例えば、連結部材２６の凹部２６８の底面には、端子部材２６３の端部２６３ｂのみをその挿入孔２６３ｅを露呈するように設けるようにすると共に、端子部材２６２の端部２６２ｂは、凹部２６８の底部ではなく、本体部２６０の周部に露呈させて、筒状体５０と電気的に結合するように構成する。

【0265】

この第２の実施形態の場合には、コンデンサ回路１６を、筒状体５０内に挿入することで、ホルダー１６１０の周部に露呈した端子部材１６１４の一端１６１４ａが筒状体５０に電気的に接続される。

【0266】

また、第４の実施形態においては、ＩＤパッケージ３２０は、端子部材３２４の端部３２４ａを凹部３２７の底面に露呈させる代わりに、径大部３２２の周部に露呈させるように構成すると共に、このＩＤパッケージ３２０を筒状体５０内に挿入することで、電気的に接続させるように構成することができる。

【0267】

［その他の実施形態または変形例］
上述したように、この発明の電子インクカートリッジにおいては、筒状体には、芯体が位置する側の端部と連結部材との間に、コイルが巻回されたフェライトコアと、圧力感知部材とが配置される。そして、上述の第１の実施形態や第２の実施形態で説明したように、コイルが巻回されたフェライトコアと、圧力感知部材との筒状体の中心軸方向の配列順序は、いずれが連結部材側になっていても良い。また、連結部材と、コイルが巻回されたフェライトコアと、圧力感知部材との３個の部材は、それぞれを独立のものとして連結するようにしてもよいし、３個を組み合わせて一体化したり、あるいは３個のうちの２個を組み合わせて一体化したりするようにしても良い。

【0268】

すなわち、電子インクカートリッジとして、
（１）コイルが巻回されたフェライトコア→圧力感知部材→連結部材の順に、独立の部材で連結
（２）圧力感知部材→コイルが巻回されたフェライトコア→連結部材の順に、独立の部材で連結
（３）コイルが巻回されたフェライトコア→圧力感知部材→連結部材の順に連結したものを一体化構造としてユニット化
（４）圧力感知部材→コイルが巻回されたフェライトコア→連結部材の順に連結したものを一体化構造としてユニット化
（５）コイルが巻回されたフェライトコア→圧力感知部材の順に連結したものを一体化構造としてユニット化したものに対して連結部材を別途連結
（６）圧力感知部材→コイルが巻回されたフェライトコアの順に連結したものを一体化構造としてユニット化したものに対して連結部材を別途連結
（７）芯体側に配置したコイルが巻回されたフェライトコアに対して、圧力感知部材に連結部材を一体的に設けてユニット化したものを連結
（８）芯体側に配置した圧力感知部材に対して、コイルが巻回されたフェライトコアに連結部材を一体的に設けてユニット化したものを連結
の８通りの組合せの構成が可能である。

【0269】

また、上述したように、この発明の電子インクカートリッジは、筆記具のボールペンなどのように、筐体に収納するインクカートリッジ（替え芯）と同様に扱うことができる。ボールペンでは、インクカートリッジを、いわゆるノック式により、あるいは、回転式に、ペン先を筐体内に収納した状態と、ペン先を筐体外に延出させた状態とを切り替えたり、また、例えばインクの色が異なる複数本のインクカートリッジを切り替えて、ペン先を筐体から延出させたりする構造を有するものが知られている。

【0270】

そこで、この発明の位置指示器においても、同様にして、電子インクカートリッジを、いわゆるノック式により、あるいは、回転式に、芯体を筐体内に収納した状態と、芯体を筐体外に延出させた状態とを切り替える構造とすることができる。また、この発明の位置指示器は、例えば芯体の太さの異なる複数本の電子インクカートリッジを切替えたり、ボールペンのインクカートリッジと電子インクカートリッジとを切替えたりする構成とすることもできる。

【0271】

なお、上述の実施形態では、静電容量が筆圧に応じて変化する圧力感知部材としてのコンデンサは、圧力センシング半導体デバイスや筒型のコンデンサを用いるようにしたが、筆圧に応じて静電容量が変化する圧力感知部材としては、この例に限られるものでないことは言うまでもない。

【符号の説明】

【0272】

１…位置指示器、２…筐体、５，５０…筒状体、７…プッシュスイッチ、１０，２０…電子インクカートリッジ、１１，２１…芯体、１３，２３…コイル、１４，２４…フェライトコア、１５，２５…圧力センシング半導体デバイス、１６…コンデンサ回路、１７…キャップ、２６…連結部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】