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技術 ペン先

出願人 テイボー株式会社株式会社西浦化学株式会社新ニッセン
発明者 山田倫弘西川浩
出願日 2013年10月16日 (5年10ヶ月経過) 出願番号 2013-215886
公開日 2015年4月23日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 2015-079347
状態 特許登録済
技術分野 位置入力装置 ペン・筆
主要キーワード 横断面中心 導電性布 導電加工 内部状況 デュロメータ硬度 先端表面 断面硬度 バインダ量
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年4月23日)のものです。
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図面 (5)

課題

従来使用しているペン書き味が変わらない、タッチパネル等に使用できるペン先を提供する。

解決手段

ペン先本体は、合成繊維バインダにより接着してなる繊維束からなり、その繊維束からなるペン先本体に導電性物質であるピロールをを被覆することにより、導電化させた。

概要

背景

近年、タッチパネル導電膜との間での静電容量の変化を捉えてタッチパネル上の指等の位置を検出して操作する静電容量方式のタッチパネルが普及してきている。このような状況では、タッチパネルの使用者によりタッチパネル上で良好に操作できるタッチペンが求められており、その一例として、先端に硬く滑りの良い素材を使用したタッチパネル用スタイラスペンが知られている。

概要

従来使用しているペン書き味が変わらない、タッチパネル等に使用できるペン先を提供する。ペン先本体は、合成繊維バインダにより接着してなる繊維束からなり、その繊維束からなるペン先本体に導電性物質であるピロールをを被覆することにより、導電化させた。

目的

本発明は、上記事情を鑑みたものであり、従来使用している繊維束からなるペン先本体を利用し、ペン先本体に導電性を持たせることにより、従来使用しているペンと書き味が変わらないタッチパネル等に使用できるペン先を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

繊維束からなるペン先本体に導電性物質被覆することにより、導電化させたことを特徴とするペン先。

請求項2

導電性物質として、ピロールを用いることを特徴とする請求項1記載のペン先。

請求項3

ペン先本体は、合成繊維バインダにより接着してなる繊維束からなり、繊維束の気孔率が20〜80%であり、全重量に対するバインダの比率が1〜40%であることを特徴とする請求項1又は2記載のペン先。

技術分野

0001

本発明は、静電容量方式タッチパネル等に用いられるタッチペンペン先に関する。

背景技術

0002

近年、タッチパネルの導電膜との間での静電容量の変化を捉えてタッチパネル上の指等の位置を検出して操作する静電容量方式のタッチパネルが普及してきている。このような状況では、タッチパネルの使用者によりタッチパネル上で良好に操作できるタッチペンが求められており、その一例として、先端に硬く滑りの良い素材を使用したタッチパネル用スタイラスペンが知られている。

先行技術

0003

特開2012−53681号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上記タッチパネル用スタイラスペンにおいては、その先端が硬くタッチパネル上では滑りやすいため、取扱に繊細さが必要となり、通常の手書き感覚による入力は得られなかった。

0005

本発明は、上記事情を鑑みたものであり、従来使用している繊維束からなるペン先本体を利用し、ペン先本体に導電性を持たせることにより、従来使用しているペン書き味が変わらないタッチパネル等に使用できるペン先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

0006

上記課題を解決するために、
第1の発明は、繊維束からなるペン先本体に導電性物質被覆することにより、導電化させたことを特徴とする。
第2の発明は、導電性物質として、ピロールを用いることを特徴とする。
第3の発明は、ペン先本体が、合成繊維バインダにより接着してなる繊維束からなり、繊維束の気孔率が20〜80%であり、全重量に対するバインダの比率が1〜40%であることを特徴とする。

発明の効果

0007

第1の発明によれば、従来使用している繊維束から構成されるペン先と書き味が変わらないタッチパネル等に使用できるペン先を得ることができる。
第2の発明によれば、繊維束を被覆する導電性物質の膜厚を薄くすることができ、繊維束からなるペン先の書き味を変えることなくタッチパネル等に使用できるペン先を得ることができる。
第3の発明によれば、タッチペンのペン先として十分な導電性を付与することが確実にできる。

図面の簡単な説明

0008

本発明のペン先の一例を示し、ペン先1が棒状の図である。
本発明のペン先の一例を示し、ペン先1が筆状の図である。
本発明のペン先1を保持筒2に取り付けた状態の断面図である。
本発明のペン先1を導電性を有する導電性布3等により包んだ状態を示す図である。

実施例

0009

本発明のペン先を、図1に示すような棒状のペン先1の例を挙げて説明する。
本発明のペン先1は、合成繊維をバインダにより接着してなる繊維束から構成されるペン先本体に導電加工を施すことにより形成されている。

0010

(ペン先本体の構成)
ペン先本体は、ポリエステル繊維ナイロン繊維アクリル繊維等の合成繊維を、ポリウレタン樹脂フェノキシ樹脂エポキシ樹脂メラニン樹脂等をバインダとして接着してなる繊維束により形成される。用いられる合成繊維は、ステープルでもフィラメントでもよい。

0011

上記ペン先本体の製造においては、求めるペン先の筆感・滑らかさ、必要な接地面積、ペン先の電気漏洩抵抗値等に応じて、使用する合成繊維の繊維径、バインダの全重量に対する比率、繊維束の繊維密度を適宜設定し、繊維束の気孔率及び横断面中心断面硬度デュロメータ硬度:JISK6301A型)が調整される。

0012

合成繊維の繊維径については、繊維径が20デニールよりも大きいと、筆感に荒さがでて、滑りにくくなる。また、繊維径が0.2デニールよりも小さくても筆感・滑らかさの点では問題はないものの、製造や取扱が難しくなり、経済的にも有利でない。したがって、合成繊維の繊維径は、0.2〜20デニール程度が適当である。

0013

バインダの全重量に対する比率については、比率が50%以上であると、ペン先が硬すぎて潰れないので必要な接地面積を得ることが難しく、又、合成繊維がバインダにコーティングされてしまい導電加工が薄くなりペン先に十分な導電性を付加することができなくなる。一方、比率が1%未満であると、十分な繊維の接着ができずに繊維束が柔らかく、ばらけやすい。したがって、バインダの全重量に対する比率は、1〜40%程度が適当である。

0014

繊維束の繊維密度については、繊維密度が7500デニール/mm2以上となると、ペン先が硬くなって必要な接地面積を得ることができず、又、繊維間の空間が狭いために導電化処理の際に導電処理液が繊維間を通過することができずに、繊維束内部まで十分な導電化が難しい。また、繊維密度が1500デニール/mm2未満となると、繊維束が柔らかく、ばらけやすい。したがって、繊維束の繊維密度は、1500〜7500デニール/mm2程度が適当である。

0015

繊維束の気孔率については、バインダの量、及び、繊維束の繊維密度によって調整することができ、バインダの量が少なく、または、繊維束の繊維密度が低くなるにしたがって気孔率は高くなり、導電化処理の際に導電処理液が繊維間を十分に通過することができるので導電加工がしやすく、また、筆感の柔らかいペン先を得ることができる。しかし、気孔率が80%以上となると、繊維束が柔らかすぎて、ばらけやすい。

0016

反対に、バインダの量が多く、または、繊維束の繊維密度が高くなるにしたがって気孔率は低くなり、潰れにくい、耐久性に優れた筆感の硬いペン先を得ることができる。しかし、気孔率が20%以下となると導電化処理の際に繊維間に十分に導電処理液が通過することができずに、繊維束内部まで十分な導電化が難しい。

0017

繊維束の横断面中心部断面硬度(デュロメータ硬度:JISK6301A型)については、繊維径、バインダの比率、繊維密度を変化させることによって調整することができ、繊維径が太く、バインダの量が多く、繊維束の繊維密度が高くなるにしたがって横断面中心部断面硬度が高くなり、潰れ難く、筆感・滑らかさは抵抗感が増すものの、耐久性に優れたペン先を得ることができるが、横断面中心部断面硬度が100以上となると、ペン先が硬すぎて潰れないので必要な接地面積を得ることが難しい。

0018

反対に、繊維径が細く、バインダの量が少なく、繊維束の繊維密度が低くなるにしたがって横断面中心部断面硬度が低くなり、潰れ易く、筆感・滑らかさの良好なペン先を得ることができるが、横断面中心部断面硬度が4以下であると、繊維束が柔らかすぎて、ばらけやすい。

0019

なお、横断面中心部断面硬度は、バインダや繊維の硬さ、バインダの分布を変化させることによっても調整することができ、バインダの硬さや繊維の硬さを硬くしたり、バインダの分布を中心部を多くすることよって横断面中心部断面硬度を高めることができ、反対に、バインダの硬さや繊維の硬さを柔らかくしたり、バインダの分布を中心部を少なくすることよって横断面中心部断面硬度を低くすることができる。

0020

図2に例示されたペン先本体は、たとえば図1に示された棒状のペン先本体を製造するに際して、繊維密度等を調整してばらけやすいペン先本体を製造し、製造されたペン先本体の先端表面切削することにより形成してなるものであり、繊維がばらけ、のような書き味を得ることができるものである。なお、ペン先本体の形状は図1又は図2に示されたものに限るものではなく、先端が矩形や球状のもの等様々な形状が採用できる。

0021

(導電加工)
上記のように形成されたペン先本体に導電加工を施すには、ペン先本体を構成する合成繊維を導電性物質により被覆することにより可能である。ペン先本体を構成する合成繊維を導電性物質により被覆する方法は、特許第3855208公報に記載されている公知の方法を利用して、ペン先本体の合成繊維に導電性ポリマーであるポリピロール重合一体化することによりできる。

0022

例えば、図1又は2に記載されているような繊維束からなるペン先本体をオープン投入し、ペン先本体を投入したオーブン窯イオン交換水浴比1:10〜15となるように投入し、攪拌機攪拌させながら80℃まで昇温する。昇温後、全体の約4%に相当する量のポリアミド系FIX剤(4、4’ジヒドロキシフェニルスルホン/ホルマリン縮合物スルホン化物等)を入れ30分放置する。30分経過後ペン先を取り出して水洗脱水処理を行う。
再度ペン先をオープン窯に投入した後、イオン交換水を浴比1:10〜15投入し攪拌機で攪拌させながらピロールを含有する溶液を加え2時間攪拌下において、ピロールモノマー重合反応させる。2時間経過後ペン先を取り出して水洗・脱水処理を行い、乾燥させることにより、ペン先本体を導電加工することができる。

0023

ポリピロールは、膜厚が薄くても(たとえば0.1μ程度でも)、十分な導電性を有するので、ペン先本体の合成繊維を被覆するポリピロールの膜厚は薄くてよく、他の導電化処理に比べて導電加工をする前のペン先の筆感に影響を与えることがほとんどない。又、導電化に必要な膜厚が薄いので、気孔率が比較的小さくてもペン先の内部の合成繊維にも必要な導電性を付与しやすい。

0024

ここで、ペン先本体に導電性を付与するだけであれば、ペン先の表面部分を構成する合成繊維を導電性物質で被覆すれば、ペン先はその表面が導電性を備え静電容量型のタッチパネル用のペン先として使用することができる。しかし、ペン先本体の表面のみに導電性物質が被覆するだけでは、長期の使用により導電性物質が摩耗したり、合成繊維自体が摩耗して良好な導電性が損なわれることがある。

0025

そこで、ペン先本体を構成する繊維束の気孔率等を調整してペン先本体の内部を構成する合成繊維にも導電性物質を被覆することにより長期に亘り安定した導電性を有するペン先とすることが有効である。

0026

導電加工が施されたペン先の抵抗値は、人の指先の抵抗値が約100kΩであることから、100kΩ以下とすれば指先による操作とほぼ同等の操作性を得ることができると考えられるが、把持等による抵抗を考慮すると80kΩ以下とすることが好ましい。なお、100kΩ以上では操作できないものではなく、耐久性や経済性その他の要因を考慮して、タッチペンのペン先として操作ができる抵抗値の範囲で適宜設定することができる。

0027

(ペンの形成)
導電性が付与されたペン先は、図3に示すように、ペン先1をアルミ等金属、若しくは、導電性を有する樹脂(たとえばカーボンファイバーを含有したナイロン樹脂)からなる保持筒2に装着して、通常のペンの様に使用することができる。その他、図4に示すように、ペン先1を直接導電性を有する樹脂等で包んだり、または、ペン先1を直接把持するなどして、たとえば黒板のようなタッチパネルに対して、チョークのように使用することができる。

0028

−実施例−
本発明の実施例を以下に説明する。
なお、評価方法は、以下の通りである。
抵抗値:絶縁抵抗計(Kaise製 KF-20)を使用し、長さ方向の両端部の抵抗値を測定した。
内部状況:ペン先をカッターにより切断し、ペン先の内部を目視で確認し、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していれば「○」とし、ペン先の内部の繊維にポリピロールが被覆していなければ「×」とした。
耐久性:通常の使用状態を想定し、ペン先をタッチパネル面に50gf荷重、速度70mm/s、ペン先角度65度で滑らせる。距離20cmを250往復させたのちにペン先を目視で確認し、ペン先に機能を損なうようなダメージを受けていなければ「○」とし、機能を損なうようなダメージを受けていれば「×」とした。

0029

接地面確保:50gf荷重にて5mm2以上の接地面積が確保されれば「○」とし、接地面積が5mm2未満であれば「×」とした。
動摩擦係数:通常の使用状態を想定し、ペン先をタッチパネル面に50gf荷重、速度70mm/s、ペン先角度65度で滑らせ、その動摩擦係数を静動摩擦測定器トリティラボ社製TL20Ts)にて測定した。
筆感・滑らかさ:測定した動摩擦係数が0.15〜0.4の範囲内であれば良好であり「○」とし、0.15未満は滑りやすいので、0.4以上は滑りにくいので、それぞれ「×」とした。

0030

(第1の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は67%で、横断面中心部断面硬度(以下「断面硬度」という。)は37であった。作成したペン先本体をオープン窯に投入し、ペン先本体を投入したオーブン窯にイオン交換水を浴比1:10〜15となるように投入し、攪拌機で攪拌させながら80℃まで昇温する。昇温後、全体の約4%に相当する量のポリアミド系FIX剤(4、4’ジヒドロキシフェニルスルホン/ホルマリン縮合物のスルホン化物等)を入れ30分放置し、30分経過後ペン先本体を取り出して水洗・脱水処理を行った。

0031

再度ペン先本体をオープン窯に投入した後、イオン交換水を浴比1:10〜15投入し攪拌機で攪拌させながらピロールが全体の約3%に相当する量となるようにピロールを含有する溶液を加え2時間攪拌下において、ピロールモノマーを重合反応させた。2時間経過後ペン先を取り出して水洗・脱水処理を行い、乾燥させた。

0032

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は70×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.30で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0033

(第2の実施例)
第1の実施形態と同様の方法で、棒状のペン先本体を作成した。作成したペン先本体をオープン窯に投入し、ペン先本体を投入したオーブン窯にイオン交換水を浴比1:10〜15となるように投入し、攪拌機で攪拌させながら80℃まで昇温する。昇温後、全体の約4%に相当する量のポリアミド系FIX剤(4、4’ジヒドロキシフェニルスルホン/ホルマリン縮合物のスルホン化物等)を入れ30分放置し、30分経過後ペン先本体を取り出して水洗・脱水処理を行った。

0034

再度ペン先本体をオープン窯に投入した後、イオン交換水を浴比1:10〜15投入し攪拌機で攪拌させながらピロールが全体の約4%に相当する量となるようにピロールを含有する溶液を加え2時間攪拌下において、ピロールモノマーを重合反応させた。2時間経過後ペン先を取り出して水洗・脱水処理を行い、乾燥させた。

0035

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は1×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.30で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0036

(第3の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は1%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は70%で、断面硬度は25であった。作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。(すなわち、作成したペン先本体をオープン窯に投入し、ペン先本体を投入したオーブン窯にイオン交換水を浴比1:10〜15となるように投入し、攪拌機で攪拌させながら80℃まで昇温する。昇温後、全体の約4%に相当する量のポリアミド系FIX剤(4、4’ジヒドロキシフェニルスルホン/ホルマリン縮合物のスルホン化物等)を入れ30分放置し、30分経過後ペン先本体を取り出して水洗・脱水処理を行い、再度ペン先本体をオープン窯に投入した後、イオン交換水を浴比1:10〜15投入し攪拌機で攪拌させながらピロールが全体の約4%に相当する量となるようにピロールを含有する溶液を加え2時間攪拌下において、ピロールモノマーを重合反応させた。2時間経過後ペン先を取り出して水洗・脱水処理を行い、乾燥させた。)

0037

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は1×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.28で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0038

(第4の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は10%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は62%で、断面硬度は43であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0039

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は1×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.33で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0040

(第5の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は40%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は50%で、断面硬度は50であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0041

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は50×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.35で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0042

(第6の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は50%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は43%で、断面硬度は70であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0043

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は90×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していないことが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.38で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0044

(第7の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は55%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は40%で、断面硬度は80であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0045

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は150×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していないことが確認できた。
また、耐久性については問題はなかったが、使用時に相当する圧力によっては設定された接地面積が確保されなかった。測定された動摩擦係数は0.34で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0046

(第8の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は1300デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は85%で、断面硬度は3であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0047

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は1×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については若干のダメージが見られたが、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.14で、筆感・滑らかさについては滑りやすかった。

0048

(第9の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は2000デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は76%で、断面硬度は25であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0049

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は1×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については若干のダメージが見られたが、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.31で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0050

(第10の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は4000デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は55%で、断面硬度は48であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0051

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は70×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.31で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0052

(第11の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は5000デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は35%で、断面硬度は60であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0053

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は80×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.32で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0054

(第12の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は6000デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は22%で、断面硬度は73であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0055

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は80×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保されなかった。測定された動摩擦係数は0.31で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0056

(第13の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は7600デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は18%で、断面硬度は80であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0057

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は100×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していないことが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保されなかった。測定された動摩擦係数は0.30で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0058

(第14の実施例)
0.7デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は67%で、断面硬度は18であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0059

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は1×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.20で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0060

(第15の実施例)
1デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は67%で、断面硬度は20であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0061

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は1×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.28で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0062

(第16の実施例)
5デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は67%で、断面硬度は40であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0063

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は1×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.32で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0064

(第17の実施例)
20デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は67%で、断面硬度は55であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0065

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は1×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.40で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0066

(第18の実施例)
25デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は67%で、断面硬度は70であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0067

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は1×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.45で、筆感・滑らかさについては滑りにくかった。

0068

(第19の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約2mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は67%で、断面硬度は37であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0069

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は1×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保されなかった。測定された動摩擦係数は0.25で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0070

(第20の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約3mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は67%で、断面硬度は37であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0071

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は1×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保されなかった。測定された動摩擦係数は0.28で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0072

(第21の実施例)
3デニールのナイロン繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約4mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は4%に、繊維密度は2675デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は67%で、断面硬度は37であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0073

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は1×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保された。測定された動摩擦係数は0.30で、筆感・滑らかさについても問題はなかった。

0074

(第22の実施例)
3デニールのポリエステル繊維をウレタン樹脂をバインダとして、直径約5mm、長さ約18mmの繊維束からなる棒状のペン先本体を作成した。バインダ量は20%に、繊維密度は4000デニール/mm2となるように調整したところ、作成したペン先本体の気孔率は35%で、断面硬度は105であった。
作成したペン先本体を実施例2と同様の方法で前処理し、その後、実施例2と同様の方法でピロールモノマーを重合反応させた。

0075

このようにして得られたポリピロールと一体化したペン先の電気漏洩抵抗値は70×103Ω/cmであった。ペン先をカッターにより切断すると、ペン先の内部の繊維にまでポリピロールが被覆していることが確認できた。
また、耐久性については問題はなく、使用時に相当する圧力によって設定された接地面積が確保されなかった。測定された動摩擦係数は0.13で、筆感・滑らかさについては滑りやすかった。

0076

以上の実施例1〜22を表1、2にまとめる。



注:実施例1については、導電化処理のピロール濃度が3%、それ以外の実施例は4%。

0077

0078

以上の表1,2より、繊維束からなるペン先本体に導電性を付与してタッチペン用のペン先を作成するに際して、ペン先の抵抗値はペン先の内部状況に影響されることがわかる。それは、ペン先の内部の繊維にまで導電性ポリマーであるポリピロールが被覆されることによって、ペン先全体に導電性を付与されるからであると考えられる。そして、ペン先の内部状況はペン先本体の気孔率及びバインダ量を調整することにより好適化することができる。

0079

すなわち、ペン先本体を構成する繊維束の気孔率を20%以上として、導電性物質を繊維束の内部に十分に通過させることができるように調整するとともに、バインダ量を40%以下として、繊維束を形成する繊維に必要以上にバインダが被覆しないように調整することにより、ペン先本体を構成する繊維束の内部の繊維にまでポリピロールを被覆させて、ペン先の抵抗値を80×103Ω/cm以下とすることができ、導電性の優れた良好なタッチペン用のペン先を作成することができる。

0080

以上のように、本発明のペン先は、繊維束からなるペン先本体の表面に導電性物質を被覆して導電化させることにより構成されているので、ペン先本体の硬さ等は従来の繊維束からなるペン先と変わりなく、従来のペンによる書き味と同じ感覚でタッチパネル等の操作に使用することができる。

0081

特に、繊維束からなるペン先本体の表面に被覆する導電性物質として、ピロールを採用することにより、薄い皮膜により十分な導電性を有するというピロールの特性を生かして、繊維束からなるペン先の性格に影響を与えることなく、従来のペン先と同じ感覚でタッチパネル等の操作に使用することができる。

0082

また、繊維束からなるペン先本体の表面に導電性物質を被覆して導電化させるに際して、ペン先本体を形成する繊維束の気孔率を20%以上とするとともに、バインダ量を40%以下とすることにより、タッチペンのペン先の抵抗値を80×103Ω/cm以下とすることができ、ペン先に十分な導電性を付与することができる。

0083

1ペン先
2保持筒
3 導電性布

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