特開 2024-68615 電子ペン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024068615

(43)【公開日】2024-05-20

(54)【発明の名称】電子ペン

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/03 20060101AFI20240513BHJP

【ＦＩ】

G06F3/03 400A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023090665

(22)【出願日】2023-06-01

(31)【優先権主張番号】P 2022178918

(32)【優先日】2022-11-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【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

(74)【代理人】

【識別番号】100206379

【弁理士】

【氏名又は名称】丸山 正

(72)【発明者】

【氏名】金田 剛典

(72)【発明者】

【氏名】田中 航平

(57)【要約】

【課題】 電子ペンとしての機能を低下させることなく、簡単な構成で防水機能と防塵機能とを備えた電子ペンを実現する。
【解決手段】 芯体４は、先端部が筐体２のフロントキャップ２２の開口より突出するように、その後端部が筐体２内の芯体保持部材５に対して取り付けられて保持される。筐体２内には、芯体保持部２の後段に電子ペン機能を実現する電子部品が設けられ、筐体２内のペン先側に芯体４が貫通する筒状の内部構成部品である第２電極１３が設けられる。第２電極１３の側面の全周とフロントキャップ２２の内壁面の全周とに密着するように、第１のリング状弾性部材１６が設けられる。更に、芯体保持部材５の側面の全周と第２電極１３の内壁面の全周とに密着するように、第２のリング状弾性部材１７が設けられる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ペン先側が開口となった筒状の筐体と、
棒状の芯体と、
前記筐体内に設けられ、前記芯体の先端部が前記筐体の前記開口より突出するように前記芯体の後端部分を保持する芯体保持部と、
前記筐体内の前記芯体保持部の後段に設けられ、電子ペン機能を実現する電子部品と、
前記筐体内のペン先側において、前記芯体が貫通する筒状の内部構成部品と、
前記内部構成部品の側面の全周と前記筐体の内壁面の全周とに密着する第１のリング状弾性部材と、
前記芯体保持部の側面の全周と前記内部構成部品の内壁面の全周とに密着する第２のリング状弾性部材と
を備えることを特徴とする電子ペン。

【請求項2】

請求項１に記載の電子ペンであって、
前記第１のリング状弾性部材は、中心を通る軸心方向に沿う方向に切断した場合に、前記筐体の内壁面に密着する側の側面が円弧状になっており、
前記第２のリング状弾性部材は、ペン先側の開口が小さく、後端側の開口が大きいことにより、側面が傾斜し、前記ペン先側の開口の内縁が前記芯体保持部の側面の全周と密着し、前記後端側の開口の外縁が前記内部構成部品の内壁面の全周と密着する
ことを特徴とする電子ペン。

【請求項3】

請求項１に記載の電子ペンであって、
前記芯体保持部の後段には筆圧検出部が設けられており、
前記芯体及び前記芯体を保持する前記芯体保持部は、前記芯体にかけられる筆圧に応じて軸心方向に摺動移動し、前記筆圧検出部を押圧するようにされており、
前記第２のリング状弾性部材は、ペン先側の開口が小さく、後端側の開口が大きいことにより、側面が傾斜し、前記ペン先側の開口の内縁が前記芯体保持部の側面の全周と密着し、前記後端側の開口の外縁が前記内部構成部品の内壁面の全周と密着し、
前記第２のリング状弾性部材は、前記芯体及び前記芯体保持部の軸心方向へ摺動移動した場合に、前記芯体保持部との密着と、前記内部構成部品の内壁面との密着を維持して変形する
ことを特徴とする電子ペン。

【請求項4】

請求項１に記載の電子ペンであって、
前記芯体は、少なくとも位置指示信号を送出するための中心電極を含み、
前記内部構成部品は、少なくとも電子ペンの傾き検出用信号を送出するための周辺電極であり、
前記電子部品は、前記位置指示信号を生成して第１の信号線路を通じて前記中心電極に供給する第１の送信回路と、前記傾き検出用信号を生成して第２の信号線路を通じて前記周辺電極に供給する第２の送信回路とを含む
前記第２のリング状弾性部材は、非導電性材料により形成されている
ことを特徴とする電子ペン。

【請求項5】

請求項１に記載の電子ペンであって、
前記芯体は、少なくとも位置指示信号を送出するための中心電極と、前記中心電極のペン先側の端部から後端方向に所定の長さ分だけ前記中心電極を覆う保護部材とからなり、
前記芯体保持部は、導電材料により形成され、前記中心電極の後端部分を保持するものであり、
前記内部構成部品は、少なくとも電子ペンの傾き検出用信号を送出するための周辺電極であり、
前記電子部品は、前記位置指示信号を生成し、前記芯体保持部を通じて前記中心電極に供給する第１の送信回路と、前記傾き検出用信号を生成して前記周辺電極に供給する第２の送信回路とを含み、
前記芯体が前記芯体保持部に保持された場合にいて、前記保護部材の少なくとも前記筐体内に位置する部分は非導電性材料により形成されており、
前記第２のリング状弾性部材は非導電性材料により形成されており、
前記芯体の前記保護部材の後端部分と前記第２のリング状弾性部材とに密着し、前記芯体の前記中心電極と前記芯体保持部とからなる部分を絶縁する筒状の絶縁部材を備える
ことを特徴とする電子ペン。

【請求項6】

請求項１に記載の電子ペンであって、
前記芯体保持部の後段には筆圧検出部が設けられており、
前記芯体保持部は、前記芯体を保持する保持部と、前記筆圧検出部を押圧する押圧部とからなる
ことを特徴とする電子ペン。

【請求項7】

請求項１に記載の電子ペンであって、
前記芯体保持部の後段には筆圧検出部が設けられており、
前記芯体保持部材は、前記芯体を保持する保持部と、前記保持部の後段から延伸された延伸部と、前記筆圧検出部を押圧する押圧部とからなる
ことを特徴とする電子ペン。

【請求項8】

請求項１に記載の電子ペンであって、
前記第１のリング状弾性部材と前記第２のリング状弾性部材との一方あるいは両方は、エラストマー素材により形成されている
ことを特徴とする電子ペン。

【請求項9】

ペン先側が開口となった筒状の筐体と、
芯棒と、前記芯棒のペン先側の端部から後端方向に所定の長さ分だけ前記芯棒を覆う保護部材とからなる棒状の芯体と、
前記筐体内に設けられ、前記芯体の先端部が前記筐体の前記開口より突出するように前記芯体の後端部分を保持する芯体保持部と、
前記筐体内の前記芯体保持部の後段に設けられ、電子ペン機能を実現する電子部品と、
前記筐体内のペン先側において、前記芯体が貫通する筒状の内部構成部品と、
前記内部構成部品の側面の全周と前記筐体の内壁面の全周とに密着する外側リング状弾性部材と、
前記芯体の前記保護部材の後端部分の全周と前記内部構成部品の内壁面の全周とに密着する内側リング状弾性部材と
を備えることを特徴とする電子ペン。

【請求項10】

請求項９に記載の電子ペンであって、
前記芯棒は、少なくとも位置指示信号を送出するための中心電極であり、
前記内部構成部品は、少なくとも電子ペンの傾き検出用信号を送出するための周辺電極であり、
前記電子部品は、前記位置指示信号を生成して前記中心電極に供給する第１の送信回路と、前記傾き検出用信号を生成して前記周辺電極に供給する第２の送信回路とを含み、
前記内側リング状弾性部材は、非導電性材料により形成されている
ことを特徴とする電子ペン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば、タブレットＰＣ（Personal Computer）などの電子機器に搭載された位置検出装置に対する位置指示器としての機能を実現する電子ペンに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、タブレットＰＣなどの電子機器には、位置検出装置が搭載されている。位置検出装置は、位置検出センサと位置検出回路とからなり、位置検出センサが電子ペンからの位置指示信号を受信し、これに応じた位置検出センサからの出力信号に基づいて、位置検出回路が位置検出センサ上の電子ペンによる指示位置を検出する。電子ペンには種々の電子部品等が搭載されている。電子ペンには、例えば、位置指示信号を発信させる発信回路の他、ペン先に加わる圧力（筆圧）を検出する圧力検出部（筆圧検出部）が搭載されている場合もある。また、電子ペンの傾きの検出を可能にするための傾き検出用信号を発生される回路や傾き検出用信号を送信する電極が搭載される場合もある。この他にも制御ＩＣや電源回路など、種々の電子部品が搭載される。

【0003】

タブレットＰＣなどの電子機器は、持ち運びが容易であるために、屋内の種々の場所、例えば台所などでも利用されるし、屋外に持ち出して利用されることも多い。このため、タブレットＰＣなどの電子機器については、防水機能や防塵機能を有するようにされたものも提供されている。このため、タブレットＰＣなどの電子機器と共に使用される電子ペンについても、防水機能や防塵機器を有するようにすることが考えられている。後に記す特許文献１には、防水及び防塵を実現した電子ペン（位置指示器）に関する発明が開示されている。具体的に特許文献１には、ケースの内面を周方向の全周にわたって覆い、かつ、芯体の後端の近傍でケースの開口部を塞ぐように弾性部を配置する電子ペン（位置指示器）に関する発明が開示されている。ケースの開口部を塞ぐように弾性部を配置することで、開口部から水分や塵がケース内に侵入することを防止できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６４７６１４０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した特許文献１に開示された発明は、基本的にケースの開口部を塞ぐように弾性部を配置するといった簡単な構成で、電子ペンの防水、防塵の効果が得られるので有効な技術である。特許文献１に開示された発明は、構成が簡単であるため、例えば、スマートフォンで利用される極めて細型の電子ペンに適用して好適なものである。しかし、タブレットＰＣなどで用いられる電子ペンであって、一般的なボールペンなどと同程度の大きさの電子ペンに対して特許文献１に開示された発明を適用した場合には、開口部を塞ぐように配置する弾性部も筐体や開口部に応じて大きなものとなる。この場合、当該弾性部は直接に芯体に作用するものであるため、芯体に印加される筆圧が筆圧検出部に伝わり難くなる可能性がある。

【0006】

以上のことに鑑み、この発明は、電子ペンとしての機能を低下させることなく、簡単な構成で防水機能と防塵機能とを備えた電子ペンを実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、
ペン先側が開口となった筒状の筐体と、
棒状の芯体と、
前記筐体内に設けられ、前記芯体の先端部が前記筐体の前記開口より突出するように前記芯体の後端部分を保持する芯体保持部と、
前記筐体内の前記芯体保持部の後段に設けられ、電子ペン機能を実現する電子部品と、
前記筐体内のペン先側において、前記芯体が貫通する筒状の内部構成部品と、
前記内部構成部品の側面の全周と前記筐体の内壁面の全周とに密着する第１のリング状弾性部材と、
前記芯体保持部の側面の全周と前記内部構成部品の内壁面の全周とに密着する第２のリング状弾性部材と
を備えることを特徴とする電子ペンを提供する。

【0008】

この発明の電子ペンによれば、芯体は、先端部が筐体の開口より突出するように、後端部が筐体内に設けられた芯体保持部に対して取り付けられて保持される。筐体内には、芯体保持部の後段に電子ペン機能を実現する電子部品が設けられている。また、筐体内には、ペン先側に芯体が貫通する筒状の内部構成部品が設けられている。当該内部構成部品の側面の全周と筐体の内壁面の全周とに密着するように、第１のリング状弾性部材が設けられる。更に、芯体保持部の側面の全周と内部構成部品の内壁面の全周とに密着するように、第２のリング状弾性部材が設けられる。これら第１のリング状弾性部材と第２のリング状弾性部材とによって、筐体の開口部分より侵入する水分や塵が、芯体保持部の後段の電子部品にまで到達しないようにされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態の電子ペンの構成例を説明するための図である。

【図2】第１の実施の形態の電子ペンのペン先側の要部を説明するための図である。

【図3】第１の実施の形態の電子ペンの第２のリング状弾性部材の設置個所の拡大断面図である。

【図4】第１の実施の形態の電子ペンの等価回路を説明するための図である。

【図5】第１の実施の形態の電子ペンの他の例のペン先側の要部を説明するための図である。

【図6】第２の実施の形態の電子ペンのペン先側の要部を説明するための図である。

【図7】第２の実施の形態の電子ペンの他の例のペン先側の要部を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図を参照しながら、この発明による電子ペンの実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態においては、搭載された発信回路により形成された位置指示信号を、芯体を通じて位置検出センサに向けて送信することにより、位置検出センサ上の位置を指示するアクティブ静電容量方式の電子ペンに適用した場合を例にして説明する。なお、以下に説明する実施の形態では、位置指示信号を形成する回路を「発信回路」としている。これは、発振器により発生させた信号をそのまま位置指示信号と用いる場合だけでなく、発振器により発生させた信号を種々の変調等を施して所望の位置指示信号を形成し、これを送信する場合もあるためである。このため、広く情報を送り出すことを意味する「発信」との文言を使用している。

【0011】

［第１の実施の形態］
＜電子ペン１の構成例＞
図１は、第１の実施形態の電子ペン１の構成例を説明するための図であり、電子ペン１のケース（筐体）２の一部を切断して、その内部を示したものである。図２は、電子ペン１のペン先側の要部を説明するための図（拡大断面図）である。また、図３は、第１の実施の形態の電子ペン１の詳しくは後述する第２のリング状弾性部材１７の設置個所の拡大断面図である。

【0012】

図１に示すように、電子ペン１は、軸心方向（軸心に沿う方向）に細長であって、軸心方向の一方がペン先側とされて、開口を有するようにされると共に、軸心方向の他方が閉じられた円筒状の形状とされているケース（筐体）２を備える。ケース２は、内部に中空部を有する円筒形状のケース本体２１と、このケース本体２１と結合されるフロントキャップ２２及びリアキャップ２３により構成されている。フロントキャップ２２及びリアキャップ２３が、ケース本体２１に嵌合されることで、ケース２が形成される。

【0013】

ケース２の中空部内には、図１に示すように、プリント基板８などの搭載部品を保持するための基板ホルダー３や電池９が収納されると共に、ペン先側には、電子ペンとしての機能を実現するための部品が収納される。ケース本体２１とリアキャップ２３とは、導電性材料で形成されている。この実施の形態において、ケース本体２１とリアキャップ２３とは、例えば、アルマイト加工されたアルミニウムにより形成されている。また、フロントキャップ２２は、非導電性材料で形成されている。この実施の形態において、フロントキャップ２２は、例えば、プラスチックにより形成されている。

【0014】

図１に示すように、基板ホルダー３のペン先側とは反対側の端部には、端子導体９１が設けられている。この端子導体９１は、電池９のプラス側端子９ａと電気的に衝合すると共に、プリント基板８の電源ラインの銅箔パターンと電気的に接続されている。リアキャップ２３のケース本体２１との嵌合部には、電池９のマイナス側端子９ｂと電気的に接続する、導電性金属からなるコイルバネ端子９２が設けられている。電池９は、図１に示すように、プラス側端子９ａを端子導体９１に接続するようにケース２内に挿入される。その後、リアキャップ２３が、コイルバネ端子９２により電池９のマイナス側端子９ｂを押圧するようにして、ケース本体２１に嵌合される。

【0015】

この実施形態では、導電性材料からなるケース本体２１は、電気的にプリント基板８のアース導体と接続されている。リアキャップ２３及びケース本体２１が導電性材料で構成されているので、電池９のマイナス側端子９ｂは、これらリアキャップ２３及びケース本体２１を介して、プリント基板８のアース導体と電気的に接続される。一方、電池９のプラス側端子９ａは、端子導体９１を通じてプリント基板８の電源ラインの銅箔パターンに接続される。これにより、電池９の電圧が、プリント基板８に形成されている回路の電源電圧として供給される。

【0016】

プリント基板８上には、図１には図示しないが、発信回路（信号発生回路）８ｓ、検出回路８ｄ、復調回路８ｒ、スイッチ回路ＳＷ、図１に示す制御ＩＣ（Integrate Circuit）１０、その他の周辺回路部品からなる回路部が設けられている。発信回路８ｓは、電子ペン１の電子ペン用芯体（以下、芯体と記載する）。４から送出する信号や後述する送受信用電極１３から送出する信号を発生させる。発信回路８ｓは、芯体４と送受信用電極１３とのそれぞれに異なる周波数の信号を供給することができるものである。検出回路８ｄは、筆圧検出のために後述する圧力検出部６の静電容量を検出するためのものである。復調回路８ｒは、送受信用電極１３を通じて受信した信号を復調し、これにより得た情報を制御ＩＣ１０に供給するためのものである。

【0017】

スイッチ回路ＳＷは、後述もするが、制御ＩＣ１０からの制御により、発信回路８ｓからの信号を送受信用電極１３に供給するのか、送受信用電極１３を通じて受信した信号を復調回路８ｒに供給するのかを切り替える。また、制御ＩＣ１０は、発信回路８ｓ、スイッチ回路ＳＷなどの各回路部を制御する制御回路を構成する。周辺回路部には、図１に示したように、ケース本体２１の側面に設けられる操作部１１ａ、１１ｂを通じて押下操作されるプッシュスイッチ（サイドスイッチ）１１、１２が含まれる。

【0018】

また、図１には図示しないが、プリント基板８には、芯体４と発信回路８ｓを接続する導電線、送受信用電極１３とスイッチ回路ＳＷを接続する導電線が接続される。送受信用電極１３は、当該スイッチ回路ＳＷを介して、発信回路８ｓ及び復調回路８ｒと接続される。また、図１には図示しないが、プリント基板８には、詳しくは後述する可変容量コンデンサの構成とされた圧力検出部（筆圧検出部）の第１電極と第２電極とのそれぞれと静電容量の検出回路８ｄと接続する導電線が接続される。

【0019】

フロントキャップ２２は、図２に示すように、軸心方向に芯体４を貫通させる貫通孔を有する筒状体の構成とされると共に、電子ペン１のペン先側の部分の外観形状が、ペン先に近くなるほど外径が小さくなるテーパー形状のものである。フロントキャップ２２のペン先側の端部は、芯体４を貫通させる貫通孔の開口になっている。フロントキャップ２２側に、上述もしたように、電子ペン機能を実現するための主要部が搭載されている。

【0020】

図２に示すように、ケース２のフロントキャップ２２側には、芯体４と伝達部材５と圧力検出部６とが、その中心軸を同じくして軸心方向に直列に並べられて設けられる。芯体４は、図２に示すように、導電性材料で形成された芯棒４１と、非導電性材料で形成された保護部材４２とからなるものであり、芯棒４１と保護部材４２との間には、空間（空気層）４３が設けられた構造を有する。この場合、芯棒４１の卵型のペン先部の幅広部分より先端側の部分から放射される信号（電界）は、保護部材４２のみを介して、比較的に効率よく放射される。

【0021】

しかし、芯棒４１の卵型のペン先部より後端側の細くなった部分から放射される信号（電界）は、空間４３と保護部材４２とが作用して抑止される。すなわち、空間４３と保護部材４２とは誘電率が異なっており、この部分が２重のコンデンサのように機能するようになるためである。これにより、電子ペン１を傾けたとしても、芯棒４１より必要以上にブロードになることの無い良好な位置指示信号が送出できる。

【0022】

伝達部材５は、ペン先側に位置する芯体保持部材５１と、芯体保持部材５１の後段に位置する押圧部材５２との２つの別体の部材からなる。第１の実施の形態において、芯体保持部材５１と押圧部材５２とは、非導電性材料である例えば硬質樹脂により形成されたものである。芯体保持部材５１は、凹部を備えたカップ状の保持部５１ａと、保持部５１ａの後端側に嵌合するように装着されペン先とは反対方向に延伸された延伸部５１ｂとを備える。保持部５１ａの凹部の内側側面には、例えば導電ゴムなどの導電性を有するリング状の弾性部材５１ｃが固定されている。弾性部材５１ｃは、保持部５１ａの凹部の内側側面からやや突出する（張り出す）ようになっている。

【0023】

これにより、図２に示すように、芯体４の後端部が、芯体保持部材５１の保持部５１ａの凹部に差し込まれると、弾性部材５１ｃが芯体４の後端部の周囲を締め付けて、芯体４を芯体保持部材５１に装着できる。また、芯体保持部材５１に装着した芯体のペン先部分を例えば爪に引っ掛けるようにして摘まんで引き抜くようにすると、芯体４を芯体保持部材５１から取り外すことができる。このように、芯体保持部材５１の保持部５１ａの凹部の内側側面にリング状の弾性部材５１ｃを備えることにより、芯体４の芯体保持部材５１への装着と芯体４の芯体保持部材５１からの取り外しを可能にしている。

【0024】

芯体保持部材５１の主に延伸部５１ｂの周囲には、図２に示すように、芯体用コイルバネ４１Ｃが設けられている。換言すれば、芯体保持部材５１の主に延伸部５１ｂは、芯体用コイルバネ４１Ｃの中心軸部分を貫通するようになっている。この場合に、芯体用コイルバネ４１Ｃの保持部５１ａ側の１ターン（１巻き）は、芯体保持部材５１の保持部５１ａの側面に設けられた凹部に嵌合し、芯体用コイルバネ４１Ｃが、芯体保持部材５１を保持する。しかし、芯体保持部材５１は、芯体用コイルバネ４１Ｃによって付勢されることがないようにされている。すなわち、芯体保持部材５１は、芯体用コイルバネ４１Ｃにぶら下がった状態で、ケース２内に保持されている。

【0025】

更に、芯体用コイルバネ４１Ｃのペン先側の端部は、芯体保持部材５１の保持部５１ａに設けられている導電性の弾性部材５１ｃに接続され、他方の端部はプリント基板８のｈ８ｓに接続される。芯体用コイルバネ４１Ｃの他方の端部は、図２において、芯体用コイルバネ４１Ｃから延伸された芯体用コイルバネの延伸線（導体線）４１Ｌの端部が構成している。これにより、プリント基板８の発信回路８ｓからの位置指示信号が、芯体用コイルバネ４１Ｃ及び弾性部材５１ｃを通じて芯体４の芯棒４１に供給され、芯体４の芯棒４１から位置検出センサに向けて送信される。

【0026】

芯体保持部材５１の後段には、押圧部材５２が位置する。押圧部材５２は、圧力検出部６側に位置し直径が幅広の押圧頭部５２ａと、押圧頭部５２ａのペン先側端面からペン先側に延伸され、直径が押圧頭部５２ａより短い茎状部５２ｂとからなるキノコ形状のものである。押圧頭部５２ａのペン先側とは反対の面（後端面）は、その中心が頂点の曲面となっている。図２に示したように、芯体４に筆圧が掛かっていない状態では、芯体４と、芯体保持部材５１と、押圧部材５２とは、軸心を同じくして軸心方向に直列に位置する。芯体４に筆圧が掛けられて、電子ペン１の後端側に押し込まれると、芯体保持部材５１及び押圧部材５２が電子ペン１の後端側に押し込まれて、押圧部材５２が圧力検出部６を押圧する。

【0027】

なお、図２に示したように、押圧部材５２の茎状部５２ｂのペン先側の端面は、その中心が頂点の凸曲面となっている。逆に、茎状部５２ｂのペン先側の端面と対向する芯体保持部材５１の延伸部５１ｂの後端側の端面は、その中心が頂点の凹曲面となっている。これにより、筆記時において芯体４のペン先に軸心方向と交差する方向に筆圧が掛けられ、芯体４及び芯体保持部材５１が僅かに傾いても、芯体４に印加される筆圧を減衰させることなく、押圧部材５２を介して圧力検出部６に適切に伝達することができる。

【0028】

圧力検出部６は、円形平板の第１電極６１が、リング状スペーサ６２を介して円形平板の誘電体６３の一方の面に対向し、当該誘電体６３の他方の面には平板の第２電極６４が貼付されて形成された可変容量コンデンサである。第１電極６１は、例えば導電ゴムなどの導電性弾性材料により形成されたものである。このため、芯体保持部材５１に装着された芯体４に筆圧が加えられた場合に、芯体保持部材５１によって押し込まれる押圧部材５２によって、圧力検出部６の第１電極６１が押圧されて、誘電体６３に近づく。また、第１電極６１は、芯体４に対して掛けられた筆圧が解除されると、第１電極６１は、伝達部材５及び芯体４を押し返し、伝達部材５及び芯体４を元の位置に復帰させるように作用する。

【0029】

このように、第１電極６１が誘電体６３に近づいたり、離れたりすることによって変化する第１電極６１と第２電極６４との間の静電容量に応じて、芯体４に掛けられている圧力（筆圧）をリアルタイムに検出できる。圧力検出部６の第１電極６１には、金属などの導電材料により形成された圧力検出部用コイルバネ６５が接するようにされている。この場合、圧力検出部用コイルバネ６５からの延伸線（導電線）６５Ｌと、第２電極からの延伸線（導電線）６４Ｌとが、プリント基板８の静電容量の検出回路８ｄに接続される。これにより、圧力検出部６の第１電極６１と第２電極６４との間の静電容量に基づいて芯体４に印加された圧力（筆圧）が検出できる。

【0030】

また、フロントキャップ２２側に設けられる電子ペン機能を実現するための主要部は、送受信用電極１３と、パイプ状保持部材７ａ、７ｂと、カップ状の圧力検出部保持部材６６とが連結されて形成される内側空間内に収納される。すなわち、図２に示すように、伝達部材５と、圧力検出部６と、芯体用コイルバネ４１Ｃと、圧力検出部用コイルバネ６５とは、送受信用電極１３と、パイプ状保持部材７ａ、７ｂと、カップ状の圧力検出部保持部材６６とが形成する内側空間内に収納される。

【0031】

送受信用電極１３は、例えば金属などの導電性材料によりパイプ状に形成されたものであり、ペン先側が先細りテーパー形状）となったものである。送受信用電極１３のペン先側の先端面は、図２に示すように、フロントキャップ２２の内側先端面と突合し、また、送受信用電極１３のペン先側から後端側に向かって一定の範囲の外側側面は、フロントキャップ２２の内壁面に接触するようにされる。これにより、送受信用電極１３は、軸心方向と交差する方向にはがたつくことがない。また、送受信用電極１３のペン先側の芯体４と対向する部分の内径は短く肉厚になっており、送受信用電極１３の後端側の伝達部材５の保持部５１ａと対向する部分の内径は長く肉薄になっている。

【0032】

送受信用電極１３の後段には、例えば硬質樹脂により形成されたパイプ状保持部材７ａ、７ｂが設けられる。ペン先側に位置するパイプ状保持部材７ａの先端面は、図２に示すように、送受信用電極１３の後端面部分に突合する。また、ペン先側に位置するパイプ状保持部材７ａの後端部分は、図２に示すように後端側に位置するパイプ状保持部材７ｂの先端部分に嵌合して連結される。更に、図２に示すように、後端側に位置するパイプ状保持部材７ｂの後端側の部分は、圧力検出部保持部材６６の内側に嵌合し、押圧部材５２を保持するようになっている。

【0033】

なお、押圧部材５２の押圧頭部５２ａは、パイプ状保持部材７ｂの後端開口から突出している。押圧部材５２の押圧頭部５２ａの直径は、パイプ状保持部材７ｂの後端開口の直径よりも長くなっており、押圧頭部５２ａが、パイプ状保持部材７ｂの内部に位置することはない。また、図２に示すように、パイプ状保持部材７ｂと、圧力検出部６の第１電極６１とに挟まれる形で、導電性材料により形成された、上述の圧力検出部用コイルバネ６５が設けられている。圧力検出部用コイルバネ６５の延伸線（導電線）６５Ｌが、上述したように第１電極からの延伸線としてプリント基板８の静電容量の検出回路８ｄに接続される。また、圧力検出部６の第２電極からの延伸線６４Ｌもまた、プリント基板８の静電容量の検出回路８ｄに接続される。

【0034】

更に、図２に示すように、例えば硬質樹脂によりカップ状に形成された圧力検出部保持部材６６が、圧力検出部６側より被せられるようにされ、上述もしたように、パイプ状保持部材７ｂの後端側の細くなった部分が嵌合する。すなわち、パイプ状保持部材７ｂの後端側の細くなった部分の外径は、圧力検出部保持部材６６の凹部の内径よりもやや短くなっており、パイプ状保持部材７ｂの後端側がカップ状の圧力検出部保持部材６６に嵌合するようになっている。なお、圧力検出部保持部材６６をパイプ状保持部材７ｂの後端側に嵌合させ押し込むと、圧力検出部保持部材６６の先端面は、パイプ状保持部材７ｂの太くなった部分の後端面に突合する。

【0035】

この状態のときに、圧力検出部６は、圧力検出部保持部材６６の後端側の内側底面部分に固定される。同時に、パイプ状保持部材７ｂと圧力検出部６とによって挟まれた圧力検出部用コイルバネ６５が、適度に第１電極を、リング状スペーサ６２を介して誘電体６３側に押し当てるようにして、第１電極６１を適切な位置に保持するようにしている。この状態の時には、第１電極６１に対して押圧部材５２の押圧頭部５２ａの頂点部分がやや接触した状態になっている。従って、芯体４に加わる圧力に応じて、押圧部材５２が即座に圧力検出部６の第１電極６１を押圧し、圧力（筆圧）の検出が可能になっている。なお、圧力検出部保持部材６６は、後端側より基板ホルダー３が押し当てられるようにされ、動くことがないように固定される。

【0036】

更に、図２に示すように、パイプ状保持部材７ａの側面には、送受信用電極用のコイルバネ１３Ｃが設けられる。コイルバネ１３Ｃの一方の端部は、送受信用電極１３に接続される。コイルバネ１３Ｃの他方の端部は、図２において、コイルバネ１３Ｃから延伸された延伸線（導体線）１３Ｌの端部が構成し、プリント基板８に設けられた発信回路８ｓに接続される。このように、芯体４、伝達部材５、圧力検出部６、芯体用コイルバネ４１Ｃ、送受信用電極１３、送受信用電極用のコイルバネ１３Ｃなどからなる構成部分が、基板ホルダー３のペン先側保持部分３ａ、３ｂによって筐体２内に保持される。なお、第１の実施の形態の電子ペン１では、上述した電子ペン機能を構成する部分が内側筐体２ｉｎ内に収納されて、筐体２内への装着を容易にしている。

【0037】

このように、フロントキャップ２２の内側先端面と基板ホルダー３とによって挟まれる形で、フロントキャップ２２側に、送受信用電極１３と、パイプ状保持部材７と、圧力検出部保持部材６６とが連結した状態で固定して設けられる。この送受信用電極１３と、パイプ状保持部材７と、圧力検出部保持部材６６とが連結して形成される内部の空間に、図２を用いて上述したように、伝達部材５と圧力検出部６とが設けられ、芯体保持部材５１に対して芯体４が着脱可能にされる。

【0038】

この場合に、芯体４が装着される芯体保持部材５１の周囲には、図２に示すように、比較的に余裕を持った広い空間（クリアランス）が設けられる。このため、芯体４への圧力（筆圧）の印加や解除に応じて、芯体保持部材５１はストレスを受けることなく軸心方向に押し込まれたり、押し戻されたりする摺動移動が可能になる。しかしながら、芯体４は、掛けられる筆圧に応じて、軸心方向に摺動移動するため、フロントキャップ２２の開口部と芯体４の側面との間には僅かな隙間が生じる。

【0039】

この隙間を通じて水分が入り込み、芯体４が装着される芯体保持部材５１の周囲の空間から芯体用コイルバネ４１Ｃ、圧力検出部６、更にはプリント基板８にまで水分が到達する可能性がある。また、フロントキャップ２２の開口部と芯体４の側面との間の隙間から入り込んだ水分が、送受信用電極１３とフロントキャップ２２の内壁面との間を通じて、後段のコイルバネ１３Ｃ、圧力検出部６、更にはプリント基板８にまで到達する可能性もある。

【0040】

信号を伝送するコイルバネ４１Ｃ、１３Ｃや圧力検出部６やプリント基板８が水分により濡れた場合、電気的な特性が変化してしまったり、電子回路が部分でショートを起こして電子ペンとして機能しなくなったりするなどの問題を生じさせる。そこで、第１の実施の形態の電子ペン１においては、図２に示すように、送受信用電極１３の後端側面に第１のリング状弾性部材１６を装着する。第１のリング状弾性部材１６は、その内壁面が送受信電極の１３の後端側の側面の全周に渡って密着すると共に、その外壁面がフロントキャップ２２の内壁面の全周に渡って密着するものである。

【0041】

第１のリング状弾性部材１６は、図２に示すように、第１のリング状弾性部材１６の開口部分の中心を通り軸心方向に２つに切断した場合の断面は、フロントキャップ２２の内壁面に密着する側の側面（外壁面）が円弧状になっている。当該形状により、第１のリング状弾性部材１６が装着された送受信用電極１３のフロントキャップ２２内への装着が容易で、かつ、第１のリング状弾性部材１６の内壁面とフロントキャップ２２の内壁面との密着性を高めることができる。このように、第１のリング状弾性部材１６は、送受信用電極１３の側面とフロントキャップ２２の内壁面との間に生じる隙間を塞ぐ機能を実現する。これにより、フロントキャップ２２の開口部から侵入した水分が、送受信用電極１３とフロントキャップ２２の内壁面との間を通じて圧力検出部６やプリント基板８側に侵入することを防止する。

【0042】

更に、図２に示すように、伝達部材５の芯体保持部材５１の保持部５１ａのやや後端側の側面の全周と、送受信用電極１３の後端側の内壁面の全周とに密着する第２のリング状弾性部材１７が設けられる。第２のリング状弾性部材１７は、図２に示すように、ペン先側の開口が小さく、後端側の開口が大きいことにより、側面が傾斜したものである。すなわち、第２のリング状弾性部材１７は、底（底面）が抜けたお皿のような形状のものである。この場合、ペン先側の開口の内縁側が芯体保持部材５１の保持部５１ａの側面の全周と密着し、後端側の開口の外縁側が送受信用電極１３の後端側の内壁面の全周と密着する。これにより、フロントキャップ２２の開口部から侵入した水分が、芯体４及び伝達部材５と送受信用電極１３との間の空間を通じて圧力検出部６やプリント基板８側に侵入することを防止する。

【0043】

図３は、第１の実施の形態の電子ペン１の第２のリング状弾性部材１７の設置個所の拡大断面図である。図３に示すように、第２のリング状弾性部材１７のペン先側の開口の内縁が芯体保持部材５１の保持部５１ａの側面に設けられた凹部に嵌合して、保持部５１ａの側面の全周と密着する。一方、第２のリング状弾性部材１７の後端側の開口の外縁が送受信用電極１３の後端側の凹部に嵌合し、後端側よりパイプ状保持部材７ａの先端面によって抑え込まれるようにされることによって、送受信用電極１３の後端側の内壁面の全周と密着する。

【0044】

また、第２のリング状弾性部材１７のペン先側の開口の内縁部分は球形となるように加工され、同様に、第２のリング状弾性部材１７の後端側の開口の外縁部分もまた球形となるように加工されている。このように、第２のリング状弾性部材１７は、第１のリング状弾性部材１６とは形状が異なっている。第２のリング状弾性部材１７は、芯体４が保持される伝達部材５の芯体保持部材５１の保持部５１ａ部分に密着している。このため、第２のリング状弾性部材１７は、芯体４に加わる筆圧に応じた芯体４及び伝達部材５の軸心方向への摺動移動に伴い変形する必要があるため、変形しやすいように側面が傾斜した形状を有している。

【0045】

また、第２のリング状弾性部材１７のペン先側の開口の内縁部分及び後端側の開口の外縁部分が球形に加工されているのは、芯体４及び伝達部材５の軸心方向への移動に伴う第２のリング状弾性部材１７の変形を阻害しないようにするためである。図３に示すように、芯体４に筆圧がかかることにより、芯棒４１が矢印ＰＳの示す方向に押し込まれるようにされると、第２のリング状弾性部材１７はペン先側の開口の内縁部分が後端側に押し込まれるようにされて変形する。

【0046】

この場合に、第２のリング状弾性部材１７はペン先側の開口の内縁部分は、図３において矢印ａが示すようにやや回転するようになる。また、第２のリング状弾性部材１７は後端側の開口の外縁部分は、図３において矢印ｂが示すようにやや回転するようになる。これにより、芯体４及び伝達部材５の軸心方向への移動に伴う第２のリング状弾性部材１７の変形を阻害しないようにできる。すなわち、第２のリング状弾性部材１７は、掛けられる筆圧に応じて、芯体４及び伝達部材５が軸心方向に適切に摺動移動できるように、その形状が工夫されたものとなっている。

【0047】

図４は、図１～図３を用いて説明した第１の実施の形態の電子ペン１の等価回路を示す図である。図４に示すように、芯体４の芯棒４１は、芯体用コイルバネ４１Ｃを通じて発信回路８ｓに接続され、例えば周波数がｆ０の位置指示信号を送出できるようになっている。また、送受信用電極１３は、コイルバネ１３Ｃを通じてスイッチ回路ＳＷに接続され、このスイッチ回路ＳＷを通じて、発信回路８ｓと復調回路８ｒとに接続されている。スイッチ回路ＳＷは、制御ＩＣ１０によって切り替え制御がされる。

【0048】

従って、スイッチ回路ＳＷが発信回路８ｓ側に切り替えられた時には、送受信用電極１３は、発信回路８ｓからの例えば周波数がｆ１の傾き検出信号を送出できる。また、スイッチ回路ＳＷが復調回路８ｒ側に切り替えられた時には、送受信用電極１３を通じて受信した位置検出装置からの信号を復調回路８ｒに供給できる。これにより、送受信用電極１３を通じて位置検出回路側から識別情報の送信要求を受信し、これを復調回路８ｒで復調し、制御ＩＣ１０に復調結果を通知できる。この場合、制御ＩＣ１０は、発信回路８ｓを制御し、自機の識別ＩＤを含めた位置指示信号を位置検出装置に送信できる。このように、送受信用電極１３は、傾き検出用信号の送信と位置検出回路側からの識別信号の受信とを可能にするものである。

【0049】

また、芯体４にかかる筆圧に応じて、伝達部材５により押圧するようにされる圧力検出部６の第１電極６１は圧力検出部用コイルバネ６５を通じて、また、圧力検出部６の第２電極６４は第２電極の延伸線６４Ｌを通じて、静電容量の検出回路８ｄに接続される。これにより、検出回路８ｄにおいて、静電容量の変化に応じて、芯体４に掛けられる圧力（筆圧）を検出することができる。

【0050】

検出回路８ｄで検出された芯体４にかかる圧力（筆圧）は、発信回路８ｓにおいて位置指示信号に含めて、芯体４から位置検出センサに対して送信できるようにされる。また、発信回路８ｓの制御は、制御ＩＣ１０により行われ、各回路部へ駆動電源の供給は、電源回路１５によって行われる。なお、この実施の形態の電子ペン１において、芯体用コイルバネ４１Ｃ、コイルバネ１３Ｃ、圧力検出部用コイルバネ６５のそれぞれは、インダクタ素子として機能するものではない。

【0051】

すなわち、芯体用コイルバネ４１Ｃは、付勢することなく自由度高く移動可能な状態で芯体保持部材５１を筐体２内に保持する機能と、芯体４の芯棒４１に対して、発信回路８ｓからの位置指示信号を供給する機能とを実現する。また、コイルバネ１３Ｃは、発信回路８ｓからの傾き検出信号を、周辺に対して影響を及ぼすことがないように、また無理なく送受信用電極１３に対して供給する機能を実現する。

【0052】

また、コイルバネ１３Ｃは、送受信用電極１３を通じて受信した信号を、周辺に対して影響を及ぼすことがないように、また無理なく復調回路８ｒに対して供給する機能を実現する。圧力検出部用コイルバネ６５は、適切な力で圧力検出部６の第１電極６１を誘電体６３側に付勢して適切な位置に位置付けることができるようにすると共に、第１電極６１を静電容量の検出回路８ｄに接続する機能を実現する。

【0053】

＜第１の実施の形態の電子ペン１の効果＞
上述のように、図１～図４を用いて説明した第１の実施の形態の電子ペン１は、第１のリング状弾性部材１６と第２のリング状弾性部材１７との機能によって、フロントキャップ２２の開口部より侵入する水分の後段への侵入を防止している。従って、第１、第２のリング状弾性部材１６、１７よりも後段にある電子部品にまで、フロントキャップ２２の開口部より侵入した水分が到達することはなく、水分の侵入による電気的特性の変化や故障を引き起こすことが無い。もちろん、フロントキャップ２２の開口部より侵入した細かな塵などが、電子部品に到達することもなく、細かな塵等が付着することに起因する性能劣化や故障などを生じさせることもない。

【0054】

＜第１の実施の形態の電子ペン１の他の例＞
第１の実施の形態の電子ペン１の場合には、図２に示したように、第１、第２のリング状弾性部材１６、１７よりも前段には、フロントキャップ２２の開口部より侵入した水分が滞留する可能性がある。図２に示した構成の電子ペン１において、フロントキャップ２２の開口部より侵入した水分が、第２のリング状弾性部材１７の前段の芯体４及び伝達部材５と送受信用電極１３との間の空間に滞留してしまったとする。この場合、芯体４の導電性を有する芯棒４１は、保持部５１ａに設けられ、側面が保持部５１ａの側面から露呈する弾性部材５１ｃに保持されている。このため、芯棒４１及び弾性部材５１ｃと送受信用電極１３とが侵入した水分を介して導通してしまい、電子ペン１が電子ペンとして機能しなくなる。

【0055】

すなわち、位置指示信号を芯体４の芯棒４１を通じて適切に送出できなくなるし、傾き検出用信号を送受信用電極１３から適切に送出できなくなり、電子ペンとして機能しなくなる。もちろん、第１、第２のリング状弾性部材１６、１７よりも後段に位置する電子部品には水分の影響はない。このため、芯棒４１及び弾性部材５１ｃと送受信用電極１３との間の空間に滞留している水分が蒸発するなどして抜ければ、電子ペン１の電子ペンとしての機能は復活する。しかし、水分が滞留し、芯棒４１及び弾性部材５１ｃと送受信用電極１３とが導通している間は電子ペンとして機能しなくなる。

【0056】

そこで、第１の実施の形態の電子ペン１の他の例である電子ペン１Ａでは、よりペン先側の位置に第２のリング状弾性部材１７Ａを設ける。これにより、フロントキャップ２２の開口部より侵入した水分が、芯棒４１及び弾性部材５１ｃと送受信用電極１３との間の空間にまで侵入し、滞留してしまうことを防止している。以下、第１の実施の形態の電子ペン１の他の例である電子ペン１Ａについて具体的に説明する。

【0057】

図５は、第１の実施の形態の電子ペン１の他の例である電子ペン１Ａのペン先側の要部を説明するための図である。図５に示す電子ペン１Ａにおいて、図２に示した電子ペン１と同様に構成される部分には同じ参照符号を付し、当該部分についての詳細な説明は重複するので省略する。図５に示す電子ペン１Ａでは、第２のリング状弾性部材１７Ａが、図２に示した電子ペン１の第２のリング状弾性部材１７に比べて、よりペン先側に設けられている。

【0058】

この例の電子ペン１Ａにおいても、第２のリング状弾性部材１７Ａは、上述した第１の実施の形態の電子ペン１の第２のリング状弾性部材１７と同様に形成されたものである。すなわち、第２のリング状弾性部材１７Ａは、ペン先側の開口が小さく、後端側の開口が大きいことにより、側面が傾斜したものであり、底（底面）が抜けたお皿のような形状のものである。電子ペン１Ａにおいては、第２のリング状弾性部材１７Ａのペン先側の開口の内縁側が、芯体４の保護部材４２の後端と芯棒４１の側面との両方に全周に渡って密着する。また、第２のリング状弾性部材１７Ａの後端側の開口の外縁側が、送受信用電極１３Ａの軸心方向の中央部分の内壁面に全周に渡って密着する。

【0059】

このため、送受信用電極１３Ａは、軸心方向の中央部分に第２のリング状弾性部材１７Ａの後端側の開口の外縁側が係合する段差が設けられている。更に、送受信用電極１３Ａの後段に位置するパイプ状保持部材７ａＡは、図２のパイプ状保持部７ａに比べると、送受信用電極１３Ａに対して後端側から嵌合するようにペン先側に延伸されたものとなっている。これにより、リング状弾性部材１７Ａの後端側の開口の外縁側を、送受信用電極１３Ａの内壁面とパイプ状保持部材７ａＡの先端面とで囲み、軸心方向に移動することが無いように保持している。

【0060】

これにより、フロントキャップ２２の開口部から侵入した水分は、第２のリング状弾性部材１７Ａによってより後端側に入り込むことがないようにされる。従って、芯棒４１及び弾性部材５１ｃと送受信用電極１３Ａとが対向する空間に、フロントキャップ２２の開口部より侵入する水分が入り込んでくることを防止できる。これにより、芯体４の芯棒４１及び弾性部材５１ｃと送受信用電極１３Ａとが侵入した水分を媒介として導通することが防止でき、水分の侵入により電子ペン１Ａ自体が電子ペンとして機能しなくなることが無いようにできる。もちろん、電子ペン１Ａの場合にも、第１、第２のリング状弾性部材１６、１７Ａにより、後段の電子部品（回路部品を含む）が搭載エリアに水分や塵等が入り込むことを防止できるので、電気的な特性の変化や交渉を引き起こすこともない。

【0061】

［第２の実施の形態］
図５を用いて説明した電子ペン１Ａの場合、フロントキャップ２２の開口部より侵入する水分が後段の種々の電子部品の搭載箇所にまで到達することはない。更に、芯棒４１及び弾性部材５１ｃと送受信用電極１３Ａとが侵入した水分を媒介として導通することもない。しかし、図５に示した電子ペン１Ａの第２のリング状弾性部材１７Ａは、図２に示した電子ペン１の第２のリング状弾性部材１７よりもペン先側に位置するものとなるため、筆圧として検出可能になる芯体４にかかる荷重であるいわゆるオン荷重が重くなる。

【0062】

従って、図５に示した電子ペン１Ａを使用する場合、図２に示した電子ペン１を使用する場合に比べて強い筆圧を掛けないと筆記ができないため、オン荷重を軽くしたいとの要求がでてくるものと考えられる。また、図５に示した電子ペン１Ａの場合、芯体４を外した状態では、フロントキャップ２２の開口部より侵入する水分が後段の種々の電子部品の搭載箇所にまで到達してしまう。また、この場合、侵入した水分が滞留している状態で芯体４を装着すると、芯棒４１及び弾性部材５１ｃと送受信用電極１３Ａとを導通させてしまう。以下に説明する第２の実施の形態の電子ペン１Ｂは、これらの不都合を生じさせることが無いようにしたものである。

【0063】

図６は、第２の実施の形態の電子ペン１Ｂのペン先側の要部を説明するための図である。図６に示す電子ペン１Ｂの基本的な構成は、図１～図４を用いて説明した第１の実施の形態の電子ペン１と同様に構成される。しかし、第２の実施の形態の電子ペン１Ｂと第１の実施の形態の電子ペン１とでは、例えば構成を簡略化したり、防水機能などを強化したりしたために若干異なっている部分がある。このため、図６に示す第２の実施の形態の電子ペン１Ｂにおいて、図２に示した第１の実施の形態の電子ペン１と同様に構成される部分には同じ参照符号を付して、当該部分についての詳細な説明は重複するので省略し、構成が異なる部分を中心に説明する。

【0064】

＜グランド電極１４、パイプ状保持部材７＞
第２の実施の形態の電子ペン１Ｂは、フロントキャップ２２の後端側に、グランド電極（グランドリング）１４を備えている。導電性材料からなるケース本体２１は、当該グランド電極１４を介して、電気的にプリント基板８のアース導体と接続される構成になっている。これにより、簡単かつ確実にケース本体２１をプリント基板８のアース導体と接続できる。また、第１の実施の形態の電子ペン１では、パイプ状保持部材７ａ、７ｂによって、主に伝達部材５を保持して、その軸心方向への移動領域を確保するようにしていた。これに対して、第２の実施の形態の電子ペン１Ｂでは、パイプ状保持部材７ａ、７ｂを一体に形成したパイプ状保持部材７を用いるようにし、構成を簡単にしている。

【0065】

＜伝達部材５Ａ＞
第２の実施の形態の電子ペン１Ｂが備える伝達部材５Ａは、図６に示すように、ペン先側に位置する芯体保持部材５１Ａと、芯体保持部材５１Ａの後段に位置する押圧部材５２との２つに分離された別体の部材からなる。押圧部材５２は、第１の実施の形態の電子ペン１の押圧部材５２と同様のものであり、非導電性材料である例えば硬質樹脂により形成されたものである。これに対して、芯体保持部材５１Ａは、凹部を備えたカップ状の保持部５１ｘと、保持部５１ｘの後端側が嵌合する嵌合凹部を備え、ペン先とは反対方向に延伸された延伸部５１ｙとを備える。

【0066】

第２の実施の形態の電子ペン１Ｂにおいて、芯体保持部材５１Ａの少なくとも保持部５１ｘは、導電性材料、例えば導電性樹脂や金属により形成されたものであり、延伸部５１ｙは、非導電性材料である例えば硬質樹脂により形成されたものである。延伸部５１ｙについても導電性材料により形成してもよい。なお、第１の実施の形態の電子ペン１では、伝達部材５の保持部５１ａの内壁面には、例えば導電ゴムなどの導電性を有するリング状の弾性部材５１ｃが固定さていた。これにより、芯体４の芯棒４１は、弾性部材５１ｃによって保持部５１ａに固定され、弾性部材５１ｃを介して芯体用コイルバネ４１Ｃに接続されて、位置指示信号の供給を受けるようになっていた。

【0067】

しかし、第２の実施の形態の電子ペン１Ｂでは、伝達部材５Ａの保持部５１ｘ自体が導電性材料により形成されたものであるで、芯体４の芯棒４１は、直接に保持部５１ｘの凹部に嵌合されて保持される。芯体用コイルバネ４１Ｃは、保持部５１ｘに接続されており、発信回路８ｓからの位置指示信号は、芯体用コイルバネ４１Ｃから保持部５１ｘを介して芯棒４１に供給される。芯体４、圧力検出部６、芯体用コイルバネ４１Ｃ、送受信用電極１３、送受信用電極用のコイルバネ１３Ｃなどからなる構成部分は上述した第１の実施の形態の電子ペン１と同様に構成された部分である。

【0068】

このように、第２の実施の形態の電子ペン１Ｂは、芯体４、伝達部材５Ａ、圧力検出部６、パイプ状保持部材７、芯体用コイルバネ４１Ｃ、送受信用電極１３、送受信用電極用のコイルバネ１３Ｃ、圧力検出部用コイルバネ６５などをペン先側に備える。これらのペン先側の構成部分が、基板ホルダー３のペン先側保持部分３ａ、３ｂによって筐体２内に保持されるようになっている。

【0069】

なお、第１の実施の形態の電子ペン１では、電子ペン機能を構成する部分が内側筐体２ｉｎ内に収納されて、筐体２内へ装着するようにされていた。しかし、この第２の実施の形態の電子ペン１Ｂの場合には、内側筐体２ｉｎは存在せず、グランド電極１４を備える構成となっている。また、図２に示した電子ペン１や図５に示した電子ペン１Ｂの伝達部材５の芯体保持部５１を、図６に示した電子ペン１Ｂの芯体保持部５１Ａと同様に構成することももちろん可能である。

【0070】

更に、図６に示すように、第２の実施の形態の電子ペン１Ｂは、図２に示した第１の実施の形態の電子ペン１の場合と同様に、第１、第２のリング状弾性部材１６、１７を備える。図６に示すように、第１のリング状弾性部材１６は、その内壁面が送受信電極の１３の後端側の側面の全周に渡って密着すると共に、その外壁面がフロントキャップ２２の内壁面の全周に渡って密着するものである。第１のリング状弾性部材１６は、図６に示すように、第１のリング状弾性部材１６の開口部分の中心を通り軸心方向に２つに切断した場合の断面は、フロントキャップ２２の内壁面に密着する側の側面（外壁面）が円弧状になっている。

【0071】

当該形状により、第１のリング状弾性部材１６が装着された送受信用電極１３のフロントキャップ２２内への装着が容易で、かつ、第１のリング状弾性部材１６の内壁面とフロントキャップ２２の内壁面との密着性を高めることができる。このように、第１のリング状弾性部材１６は、送受信用電極１３の側面とフロントキャップ２２の内壁面との間に生じる隙間を塞ぐ機能を実現する。これにより、フロントキャップ２２の開口部から侵入した水分が、送受信用電極１３とフロントキャップ２２の内壁面との間を通じて圧力検出部６やプリント基板８側に侵入することを防止する。

【0072】

更に、図６に示すように、伝達部材５Ａの芯体保持部材５１Ａの保持部５１ｘの軸心方向の中央部分の側面の全周と、送受信用電極１３の後端側の内壁面の全周とに密着する第２のリング状弾性部材１７が設けられる。第２のリング状弾性部材１７は、図６に示すように、ペン先側の開口が小さく、後端側の開口が大きいことにより、側面が傾斜したものである。すなわち、第２のリング状弾性部材１７は、底（底面）が抜けたお皿のような形状のものである。この場合、ペン先側の開口の内縁側が芯体保持部材５１Ａの保持部５１ｘの側面の全周と密着し、後端側の開口の外縁側が送受信用電極１３の後端側の内壁面の全周と密着する。これにより、フロントキャップ２２の開口部から侵入した水分が、芯体４及び伝達部材５Ａと送受信用電極１３との間の空間を通じて圧力検出部６やプリント基板８側に侵入することを防止する。

【0073】

また、第２の実施の形態の電子ペン１Ｂの第２のリング状弾性部材１７は、図３を用いて説明した第１の実施の形態の電子ペン１の第２のリング状弾性部材１７と同様に構成されたものである。このため、第２のリング状弾性部材１７は、掛けられる筆圧に応じて、芯体４及び伝達部材５が軸心方向に適切に摺動移動できるように、その形状が工夫されたものとなっている。これにより、芯体４及び伝達部材５の軸心方向への移動に伴う第２のリング状弾性部材１７の変形を阻害しないようにできる。すなわち、オン荷重を増大させることなく、軽い荷重で芯体４を軸心方向に押し込むことができるようにされている。

【0074】

このように、第２の実施の形態の電子ペン１Ｂは、第１の実施の形態の電子ペン１と同様に、第１、第２のリング状弾性部材１６、１７の機能により、フロントキャップ２２の開口部から侵入した水分が、圧力検出部６やプリント基板８側に侵入することはない。しかし、伝達部材５Ａの少なくとも保持部５１ｘは、導電性材料により形成されたものである。このため、フロントキャップ２２の開口から侵入した水分が芯体４及び伝達部材５Ａと送受信用電極１３との間に滞留している場合には、芯棒４１及び保持部５１ｘと送受信用電極１３とが水分を介して導通してしまい電子ペンとして機能しなくなってしまう。

【0075】

そこで、この第２の実施の形態の電子ペン１Ｂにおいては、図６に示すように、筒状の絶縁部材１８を設けている。絶縁部材１８は、後端側においては後端面が第２のリング状弾性部材１７の内縁部分に密着し、ペン先側においては先端部分に芯体４の保護部材４２の後端部分が嵌合して密着し、保持部５１ｘの側面が露呈しないように覆うものである。第２の実施の形態において、絶縁部材１８は、例えばエラストマー（いわゆる合成ゴム）などの非導電性材料により形成され弾性部材であり、上述のように、第２のリング状弾性部材１７の内縁部分、芯体４の保護部材の後端部分、保持部５１ｘの側面部分に密着する。

【0076】

このような筒状の絶縁部材１８が設けられることによって、第２の実施の形態の電子ペン１Ｂでは、フロントキャップ２２の開口部から侵入した水分が、芯体４の芯棒４１及び伝達部材５Ａの保持部５１ｘには接触することが無いようにしている。また、芯体４を筐体２内に装着していない状態で、フロントキャップ２２の開口部より水分が侵入した場合、侵入した水分は侵入経路から排出可能である。また、芯体４を筐体２内に装着していない状態で、フロントキャップ２２の開口部より水分が侵入したとする。この場合でも、芯体を装着すれば、芯体４の芯棒４１及び伝達部材５Ａの保持部５１ｘと送受信用電極１３との間は確実に絶縁されるので、芯棒４１及び伝達部材５Ａの保持部５１ｘと送受信用電極１３との間が導通状態になることはない。

【0077】

＜第２の実施の形態の電子ペン１Ｂの効果＞
以上説明したように、第２の実施の形態の電子ペン１Ｂは、フロントキャップ２２の開口部より侵入した水分が後段の種々の電子部品の搭載箇所にまで到達することが無く、かつ、図２に示した電子ペン１の場合と同程度の軽いオン荷重を実現できる。更に、電子ペン１Ｂは、フロントキャップ２２の開口部より侵入した水分を媒介として、芯棒４１及び弾性部材５１ｃと送受信用電極１３とが導通することが無い。また、芯体４を外した状態でも、フロントキャップ２２の開口部より侵入する水分が後段の種々の電子部品の搭載箇所にまで到達することがない。また、この場合、侵入した水分が滞留している状態で芯体４を装着しても、芯棒４１及び弾性部材５１ｃと送受信用電極１３Ａとを導通することもない。もちろん、電子ペン１Ｂの場合にも、第１、第２のリング状弾性部材１６、１７により、後段の電子部品が搭載エリアに水分や塵等が入り込むことを防止できるので、電気的な特性の変化や交渉を引き起こすこともない。

【0078】

＜第２の実施の形態の電子ペン１Ｂの他の例＞
図７は、第２の実施の形態の電子ペン１Ｂの他の例である電子ペン１Ｃのペン先側の要部を説明するための図である。図７に示す電子ペン１Ｃにおいて、図６に示した電子ペン１Ｂと同様に構成される部分には同じ参照符号を付し、当該部分についての詳細な説明は重複するので省略する。図７に示す電子ペン１Ｃにおいて、伝達部材５Ｂは、芯体保持部５１Ｂと押圧部材５２とからなるが、芯体保持部材５１Ｂの構成が、図６に示した電子ペン１Ｂの芯体保持部材５１Ａとは異なっている。

【0079】

図６に示した電子ペン１Ｂの芯体保持部材５１Ａは、保持部５１ｘと延伸部５１ｙの２つの部材から構成されている。これに対して、図７に示す電子ペン１Ｃの芯体保持部材５１Ｂは、全体が導電性材料により一体に形成されたものである。すなわち、電子ペン１Ｃの芯体保持部材５１Ｂは、図７に示すように、芯体４を保持すると共に、芯体用コイルバネ４１Ｃを通じて芯体４と後段の発信回路８ｓとを電気的に接続する保持部としての機能を実現する。また、電子ペン１Ｃの芯体保持部材５１Ｂは、芯体４に加わる筆圧を押圧部材５２に伝達する押圧部としての機能としての機能を実現する。

【0080】

このように、電子ペン１Ｃの芯体保持部材５１Ｂは、２つの機能を合わせ持つ一体物である。これにより、芯体４から圧力検出部６に至るまでの部品点数を少なくし、電子ペンとしての機能を実現できる。また、図２に示した電子ペン１や図５に示した電子ペン１Ｂの伝達部材５の芯体保持部５１を、図７に示した電子ペン１Ｃの芯体保持部５１Ｂと同様に構成することももちろん可能である。

【0081】

このように、芯体保持部材５１Ｂは、全体が導電性材料により一体に形成されたものである。しかし、第１、第２のリング状弾性部材１６、１７と、絶縁部材１８とによって、芯体保持部材５１Ｂ自体が、侵入した水分に触れることが無いようできる。従って、この例の電子ペン１Ｃの場合にも、芯棒４１及び芯体保持部材５１Ｂと送受信用電極１３が水分を介して導通しないようにできる。従って、この例の電子ペン１Ｃの場合にも、図６に示した電子ペン１Ｂの場合と同様に、フロントキャップ２２の開口部から水分が侵入しても、電子ペンとしての機能が失われることはない。これにより、信頼性の高い電子ペンが実現できる。

【0082】

［変形例］
上述した第１、第２の実施の形態の電子ペン１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、いずれも静電容量方式の電子ペンであり、傾きの検出や位置検出装置側からの情報（信号）の受信可能にするため、導電性の芯棒４１と送受信用電極１３、１３Ａを備えている。芯体４の芯棒４１は、電子ペン１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃに装着された場合には、軸心上に位置するものとなるため中心導体と呼ばれる場合もある。また、送受信用電極１３、１３Ａは、芯体４が貫通するようになるものであり、芯棒４１の周囲を囲むように位置するものであり、周辺電極とも呼ばれる。なお、送受信用電極１３、１３Ａは、位置検出装置側からの情報（信号）の受信を行わない電子ペンの場合には、傾き検出用信号の送信専用の電極となる。

【0083】

このように、上述した第１、第２の実施の形態の電子ペン１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、芯棒４１（中心電極）と、送受信用電極１３、１３Ａ（周辺電極）とを備えたものである。しかし、これに限るものではない。電子ペンの傾きを検出したり、位置検出装置からの情報（信号）を受信したりする必要のない電子ペンの場合には、送受信用電極１３、１３Ａを設ける必要はない。この場合は、非導電性材料で形成された筒状の内部構成部品を形成し、これを送受信用電極１３、１３Ａに替えて用いるようにすればよい。

【0084】

また、送受信用電極１３、１３Ａや筒状の内部構成部品を用いない場合には、芯体保持部５１、５１Ａ、５１Ｂの側面の全周と前記筐体の内壁面の全周とに密着する１つのリング状弾性部材を設けるようにすることも可能である。この場合、当該リング状弾性部材は、ペン先側の開口が小さく、後端側の開口が大きいことにより、側面が傾斜し、ペン先側の開口の内縁が芯体保持部の側面の全周と密着し、後端側の開口の外縁が筐体の内壁面の全周と密着するようにすればよい。すなわち、当該リング状弾性部材は、サイズは異なるが、図２、図３を用いて説明した第２のリング状弾性部材１７と同様の形状のものとなる。これにより、オン荷重をできるだけ大きくならないようにすることができる。

【0085】

なお、この発明は、静電容量方式の電子ペンだけでなく、例えば、電磁誘導方式の電子ペンにも適用できる。この場合には、送受信用電極１３、１３Ａに替えて、非導電性材料で形成された筒状の内部構成部品を用いればよい。また、電磁誘導方式の電子ペンの場合には、筒状のフェライトコアを貫通するように例えば樹脂で形成された芯棒が設けられ、当該フェライトコアの周囲にコイルが巻回され、このコイルにコンデンサが接続されて共振回路が形成される。この場合、フェライトコアに巻回されたコイルを水分から遮断するように筒状の絶縁部材を設けるようにすればよい。当該絶縁部材が、フェライトコアとペン筐体の内側との間に配置されることで、フェライトコアに巻き回されているコイルに水分が浸透しないことになる。当該絶縁部材は、上述した第２の実施の形態の電子ペン１Ｂ、１Ｃの絶縁部材１８に相当するものである。

【0086】

また、上述した第１、第２のリング状弾性部材１６，１７、１７Ａは、例えば、エラストマー素材を用いて形成することができる。もちろん、エラストマー素材に限るものではなく、第１、第２のリング状弾性部材１６，１７、１７Ａは、天然ゴム、撥水性を備えたポロン（登録商標）など種々の弾性材料により形成できる。また、絶縁部材１８も、エラストマーや天然ゴムなど、耐水性を備えた種々の絶縁材料により構成することができる。

【0087】

また、別な例として、第２のリング状弾性部材１７と絶縁部材１８は、一体であっても良い。一体にすることで、部品点数の削減と、第２のリング状弾性部材１７と絶縁部材１８の隙間からの水分侵入を防ぐことが可能である。一体で成形する方法としては、ダブルモールド（２色成形）による成形がある。第２のリング状弾性部材１７と絶縁部材１８の柔らかさを比較すると、第２のリング状弾性部材１７の方が柔らかい。

【0088】

［その他］
上述の実施の形態の説明からも分かるように、請求項の筐体は、実施の形態のケース本体２１とフロントキャップ２２とリアキャップ２３とからなる部分が対応しており、主にはフロントキャップ２２部分が対応する。また、請求項の芯体保持部は、実施の形態の主に芯体保持部材５１、５１Ａ、５１Ｂが対応する。また、請求項の電子部品は、圧力検出部６、プリント基板８などの電子ペンの機能を実現するために搭載された種々の電子部品が対応する。また、請求項の筒状の内部構成部品は、主には送受信用電極１３、１３Ａが対応し、導電性を備えない筒状の内部構成備品の場合もある。

【0089】

請求項の第１のリング状弾性部材は、実施の形態の第１のリング状弾性部材１６が対応し、請求項の第２のリング状弾性部材は、実施の形態の第２のリング状弾性部材１７が対応する。また、請求項の筆圧検出部は、実施の形態の圧力検出部６が対応する。請求項の第１、第２の送信回路は、実施の形態の発信回路８ｓが対応する。また、請求項の絶縁部材は、実施の形態の絶縁部材１８が対応する。また、請求項の外側リング状弾性部材は、実施の形態の第１のリング状弾性部材１６が対応し、請求項の内側リング状弾性部材は、実施の形態の第２のリング状弾性部材１７Ａが対応する。

【符号の説明】

【0090】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…電子ペン、２…ケース、２ｉｎ…内部筐体、２１…ケース本体、２２…フロントキャップ、２３…リアキャップ、３、３ａ、３ｂ…基板ホルダー、４…芯体、４１…芯棒、４１Ｃ…芯体用コイルバネ、４１Ｌ…芯体用コイルバネの延伸線、４２…保護部材、４３…空間、５、５Ａ、５Ｂ…伝達部材、５１、５１Ａ、５１Ｂ…芯体保持部材、５１ａ、５１ｘ…保持部、５１ｂ、５１ｙ…延伸部、５１ｃ…弾性部材、５２…押圧部材、５２ａ…押圧頭部、５２ｂ…茎状部、６…圧力検出部、６１…第１電極、６２…リング状スペーサ、６３…誘電体、６４…第２電極、６４Ｌ…第２電極の延伸線、６５…圧力検出部用コイルバネ、６５Ｌ…圧力検出部用コイルバネの延伸線、６６…圧力検出部保持部材、７、７ａ、７ｂ…パイプ状保持部材、８…プリント基板、８ｓ…発信回路、８ｄ…静電容量の検出部回路、９…電池、９１…端子導体、９ａ…プラス側端子、９ｂ…マイナス側端子、９２…コイルバネ端子、１０…制御ＩＣ、１１、１２…サイドスイッチ、１１ａ、１２ａ…操作部、１３…送受信用電極、１３Ｃ…送受信用電極用のコイルバネ、１３Ｌ…送受信用電極用のコイルバネの延伸線、１４…グランド電極、１５…電源回路、１６…第１のリング状弾性部材、１７…第２のリング状弾性部材、１８…絶縁部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】