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公開番号2024163276
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2024157376,2021573075
出願日2024-09-11,2021-01-12
発明の名称電子ペン及び電子ペン用カートリッジ
出願人株式会社ワコム
代理人個人,個人
主分類G06F 3/03 20060101AFI20241114BHJP(計算;計数)
要約【課題】文具のボールペン替え芯と互換性が取れ、ボールペンの替え芯を装着する文具の筐体をそのままペン筐体として利用できるようにする。
【解決手段】電子ペンの筒状のペン筐体内に、少なくともペン先が、ペン筐体の軸心方向の一方の開口から突出可能に収容される静電容量方式の電子ペンカートリッジである。筒状のカートリッジ筐体内に、位置検出センサに供給する信号を生成する信号発信回路を含む電子回路と、この電子回路に電源電圧を供給する充電可能な蓄電デバイスとを設ける。カートリッジ筐体の軸心方向の、ペン先側とは反対側の後端部において、当該後端部の外側に巻回されるような状態でコイルを設ける。外部から供給される磁界に基づいてコイルに誘起される誘導電流により、蓄電デバイスが充電されるように構成する。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
電子ペンのペン筐体内に、少なくともペン先が、前記ペン筐体の軸心方向の一方の開口から突出可能に収容される電子ペンカートリッジであって、
カートリッジ筐体と、
前記カートリッジ筐体内に設けられ、位置検出センサに供給する信号を生成する信号発信回路を含む電子回路と、
前記カートリッジ筐体内に設けられ、前記電子回路に電源電圧を供給する充電可能な蓄電デバイスと、
前記カートリッジ筐体の外側に巻回されるような状態で設けられるコイルと、
を備え、
外部から供給される磁界に基づいて前記コイルに誘起される誘導電流により、前記蓄電デバイスが充電されるように構成されている
ことを特徴とする電子ペンカートリッジ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記カートリッジ筐体内には、前記蓄電デバイスを充電するための充電用回路が設けられており、前記コイルは、前記充電用回路と電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペンカートリッジ。
【請求項３】
前記カートリッジ筐体の前記コイルが巻回されている部分は絶縁体であり、樹脂である
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペンカートリッジ。
【請求項４】
前記カートリッジ筐体の前記コイルが巻回されている部分は絶縁体であり、磁性体である
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペンカートリッジ。
【請求項５】
前記カートリッジ筐体の前記コイルが巻回されている部分を除く部分は、金属で構成されており、
前記電子回路の接地端は、前記カートリッジ筐体の前記金属で構成されている部分に電気的に接続されていると共に、前記コイルの一端が前記カートリッジ筐体の前記金属で構成されている部分に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペンカートリッジ。
【請求項６】
軸心方向の一端側が前記ペン先となる導電性の中心電極と、
少なくとも前記ペン先を除いて前記中心電極の周囲に配設され、前記中心電極とは絶縁されている周辺電極と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子ペンカートリッジ。
【請求項７】
前記信号発信回路から前記信号が前記中心電極に供給されるときには、前記周辺電極は接地されてシールド電極として機能するように構成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の電子ペンカートリッジ。
【請求項８】
前記信号発信回路から前記信号が前記周辺電極に供給されることで、前記周辺電極は傾き検出用電極として機能するように構成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の電子ペンカートリッジ。
【請求項９】
ペン先側となる軸心方向の一端側に開口が設けられているペン筐体を有し、少なくとも１本の電子ペンカートリッジが前記ペン筐体内に収納される電子ペンであって、
前記電子ペンカートリッジは、
カートリッジ筐体と、
前記カートリッジ筐体内に設けられ、位置検出センサに供給する信号を生成する信号発信回路を含む電子回路と、
前記カートリッジ筐体内に設けられ、前記電子回路に電源電圧を供給する充電可能な蓄電デバイスと、
前記カートリッジ筐体の外側に巻回されるような状態で設けられるコイルと、
を備え、
外部から供給される磁界に基づいて前記コイルに誘起される誘導電流により、前記蓄電デバイスが充電されるように構成されている
ことを特徴とする電子ペン。
【請求項１０】
前記電子ペンカートリッジは、
軸心方向の一端側がペン先となる導電性の中心電極と、
少なくとも前記ペン先を除いて前記中心電極の周囲に配設され、前記中心電極とは絶縁されている周辺電極と、
を備え、
前記ペン先となる前記中心電極の前記一端側が前記ペン筐体の前記開口から外部に突出する使用時には、前記周辺電極の前記ペン先側の一部も前記ペン筐体の前記開口から外部に突出する
ことを特徴とする請求項９に記載の電子ペン。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、位置検出センサと電界結合により信号の授受を行う静電容量方式の電子ペン及び電子ペンカートリッジに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
アクティブ静電容量方式の電子ペンは、一次電池又は二次電池や電気二重層コンデンサなどの充電可能な蓄電デバイスを用いた電源回路と信号発信回路とを内蔵すると共に、芯体を導体で構成し、信号発信回路からの信号を、導体の芯体から、位置検出センサに対して静電結合により送信するようにするものである（例えば特許文献１（特許第５６８７３９８号公報）参照）。
【０００３】
ところで、近年の小型化の嗜好により、携帯型の電子機器も、より小型化の要求が強くなっている。そして、電子ペンは、この種の小型の電子機器に搭載される位置検出センサと共に使用されるようになっており、より細型のものが求められている。
【０００４】
さらに、最近は、電子ペンは、文具の延長として捉えられ、その内部構成をモジュール化して、ボールペンの替え芯（リフィルやカートリッジ）と同様に取り扱えるようにする要望もある。以下、この明細書では、電子ペンの内部構成部品をモジュール化して一体化し、ボールペンの替え芯のように交換可能に構成したものを電子ペンカートリッジと称することとする。
【０００５】
出願人は、電磁誘導方式の電子ペン用の電子ペンカートリッジについては、一次電池や二次電池を用いた電源回路を必要としないので、文具のボールペンの筐体をそのままに、ボールペンの替え芯と同様に取り扱えるようにしたものを既に提案している（例えば特許文献２（特許第５９５９０３８号公報）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５６８７３９８号公報
特許第５９５９０３８号公報
ＷＯ２０１４／０９７９５３Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、アクティブ静電容量方式の電子ペンは、上述したように、一次電池や二次電池を用いた電源回路を必要とするために、文具のボールペンの筐体をそのままに、ボールペンの替え芯と同様に取り扱えるようにした電子ペンカートリッジを提供することが困難であった。
【０００８】
すなわち、アクティブ静電容量方式の電子ペンの電子ペンカートリッジに一次電池を搭載しようとしたとき、極細の電子ペンカートリッジの筐体内に収納することができる一次電池は、専用のものが必要であって、高価なものとなってしまうと共に、電池容量が十分なものをえることが困難であり、一次電池を頻繁に交換する必要が生じるという問題がある。そのため、一次電池は電子ペンの筐体側に設けて、電子ペンカートリッジに電源電圧を供給するように構成する必要があり、文具のボールペンの筐体をそのまま用いることは
困難であった。
【０００９】
出願人は、アクティブ静電容量方式の電子ペンにおいて、筐体内に蓄電デバイスを設け、ペン先側に電磁誘導方式の電子ペンと同様にフェライトコアにコイルを巻回した部品を設け、充電用外部磁界により、このコイルに流れる電磁誘導電流により、蓄電デバイスを充電するように構成したものを提案している（特許文献３（ＷＯ２０１４／０９７９５３Ａ１）参照）。この特許文献３のアクティブ静電容量方式の電子ペンにおいては、導電性の芯体を、フェライトコアの貫通孔を挿通させるように構成している。
【００１０】
この特許文献３の技術を用いれば、蓄電デバイスは、極細の電子ペンカートリッジの筐体内に収納することができると共に、電磁誘導方式の電子ペンカートリッジと同様にして、ペン先側にコイルを巻回したフェライトコアを備える構成とすることができるので、アクティブ静電容量方式の電子ペンカートリッジを提供することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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