静电电容方式的电子笔和静电电容方式的电子笔笔芯、以及电子笔用的充电托盘和电子笔笔芯用的充电托盘的制作方法

1.本发明涉及通过电场耦合与位置检测传感器进行信号的授受的静电电容方式的电子笔以及静电电容方式的电子笔笔芯。并且，本发明涉及电子笔用充电托盘以及电子笔笔芯用充电托盘。


背景技术：

2.主动式静电电容方式的电子笔内置信号发送电路和向该信号发送电路供给电源电压的电源，并且用导体构成芯体，将来自信号发送电路的信号通过静电耦合从导体的芯体向位置检测传感器发送(例如参照专利文献1(日本特许第5687398号公报))。
3.由于近年来的小型化的喜好，便携型的电子设备也强烈要求更小型化。因此，电子笔与在这种小型的电子设备中搭载的位置检测传感器一起使用，要求更细型的结构。
4.在作为主动式静电电容方式的电子笔的电源而使用一次电池的情况下，存在需要与细型化的要求相配的小型的专用的一次电池并且需要频繁地更换一次电池这样的问题。
5.因此，作为主动式静电电容方式的电子笔的电源，提出了将能够小型化的二次电池、双电层电容器等能够充电的蓄电设备作为电源来使用，使该蓄电设备构成为能够从外部进行充电。
6.因此，在这种主动式静电电容方式的电子笔的笔壳体以能够向外部露出的方式设置充电用电极。
7.并且，在主动式静电电容方式的电子笔中，还提出了以如下方式构成的结构：在壳体内设置蓄电设备，并且在笔尖侧与电磁感应方式的电子笔同样地设置在铁氧体磁芯上卷绕线圈而得到的零件，利用充电用外部磁场而通过在该线圈中流动的电磁感应电流对蓄电设备进行充电(参照专利文献2(wo2014/097953a1))。在该专利文献2的主动式静电电容方式的电子笔中，构成为使导电性的芯体插通铁氧体磁芯的贯通孔。
8.在先技术文献
9.专利文献
10.专利文献1：日本特许第5687398号公报
11.专利文献2：wo2014/097953a1
12.然而，在电子笔的笔壳体设置用于对蓄电设备进行充电的充电用电极的结构存在零件件数增加并且需要使笔壳体为特别的结构而成本高的问题。
13.关于这点，根据专利文献2的电子笔，不需要以从笔壳体暴露于外部的方式设置充电用电极，因此没有上述的问题。
14.然而，作为主动式静电电容方式的电子笔，还存在双向通信型电子笔，该双向通信型电子笔是将芯体作为中心电极，以包围该中心电极的周围的方式设置周边电极，并利用中心电极以及周边电极与位置检测传感器进行信号的授受的类型的电子笔。然而，在专利文献2的主动式静电电容方式的电子笔中，必须如上述那样构成为使导电性的芯体插通铁
氧体磁芯的贯通孔。因此，在这种双向通信型的主动式静电电容方式的电子笔笔芯的情况下，周边电极和卷绕有线圈的铁氧体磁芯的位置重叠，因此难以细型化。
15.并且，最近电子笔被视为文具的延伸，也期望使其内部结构模块化而能够与圆珠笔的备用芯(替换芯、笔芯)同样地处理。若使用该电子笔笔芯，则存在还能够原样地使用文具的圆珠笔的壳体这样的优点。以下，在本说明书中，使电子笔的内部构成零件模块化而一体化，将如圆珠笔的备用芯那样构成为能够更换的结构称为电子笔笔芯。
16.在该情况下，该电子笔笔芯需要为与圆珠笔的备用芯同等的粗细以及长度，不过将用于对收纳在笔芯壳体内的蓄电设备进行充电的充电用电极设置成能够从笔芯壳体露出是非常困难的。为此，还考虑了在笔壳体中设置充电用电极并使用该笔壳体的充电用电极来对电子笔笔芯的蓄电设备进行充电的结构，不过在那情况下存在无法原样地使用文具的圆珠笔的壳体这样的问题。
17.并且，作为电子笔笔芯的蓄电设备的充电方式，即使在采用了专利文献2那样进行利用了电磁感应作用的充电的方式的情况下，在上述的双向通信型电子笔用的电子笔笔芯的情况下周边电极和卷绕有线圈的铁氧体磁芯的位置也重叠，因此难以形成为能与文具的圆珠笔的备用芯取得互换性的粗细。


技术实现要素：

18.本发明的目的在于提供一种能够解决以上的问题点的电子笔以及电子笔笔芯。
19.为了解决上述的课题，提供一种静电电容方式的电子笔，在筒状的笔壳体内设置有电子电路，并且设置有能够充电的蓄电设备，所述电子电路包括生成向位置检测传感器供给的信号的信号发送电路，所述蓄电设备向所述电子电路供给电源电压，所述静电电容方式的电子笔的特征在于，
20.所述静电电容方式的电子笔具备第一导体部以及第二导体部，所述第一导体部以及第二导体部以与外部的充电装置的送电部的送电电极以非接触方式进行电场耦合而作为受电电极动作的方式向外部露出地设置，并且，
21.所述电子电路具备充电电路，所述充电电路通过与所述第一导体部以及所述第二导体部连接，而能够对所述蓄电设备进行充电，
22.所述第一导体部以及所述第二导体部中的至少一方由所述笔壳体的一部分构成。
23.并且，提供一种静电电容方式的电子笔笔芯，至少笔尖以能够从所述笔壳体的轴心方向的一方的开口突出的状态装卸自如地收纳于电子笔的筒状的笔壳体内，在筒状的笔芯壳体内设置有电子电路，并且设置有能够充电的蓄电设备，所述电子电路包括生成向位置检测传感器供给的信号的信号发送电路，所述蓄电设备向所述电子电路供给电源电压，所述静电电容方式的电子笔笔芯的特征在于，
24.所述静电电容方式的电子笔笔芯具备第一导体部以及第二导体部，所述第一导体部以及第二导体部以与外部的充电装置的送电部的送电电极以非接触方式进行电场耦合而作为受电电极动作的方式向外部露出地设置，并且，
25.所述电子电路具备充电电路，所述充电电路通过与所述第一导体部以及所述第二导体部连接，而能够对所述蓄电设备进行充电，
26.所述第一导体部以及所述第二导体部中的至少一方由所述笔芯壳体的一部分构
成。
27.根据上述的结构的电子笔，电子笔的筒状的壳体的导体部作为与外部的送电部的送电电极以非接触方式进行电场耦合的受电电极动作。由此，电子笔的壳体内的蓄电设备通过来自外部的送电部的供电电力来充电。因此，根据上述的结构的电子笔，即使没有设置在筒状的壳体内设置充电用电极或卷绕电磁感应的情况下的线圈等附加的结构，也起到能够对壳体内的蓄电设备进行充电，主动式静电电容方式的电子笔的细型化变容易这样的效果。
28.同样，根据上述的结构的电子笔笔芯，电子笔笔芯的筒状的笔芯壳体的导体部作为与外部的送电部的送电电极以非接触方式进行电场耦合的受电电极动作。由此，电子笔笔芯的笔芯壳体内的蓄电设备通过来自外部的送电部的供电电力来充电。因此，根据上述的结构的电子笔笔芯，即使未设置在筒状的笔芯壳体内设置充电用电极或卷绕电磁感应的情况下的线圈等附加的结构，也起到能够形成为可对笔芯壳体内的蓄电设备进行充电的结构，容易形成为与文具的圆珠笔的备用芯等具有互换性的结构这样的效果。
附图说明
29.图1是用于说明本发明的电子笔的第一实施方式的结构例的图。
30.图2是用于说明第一实施方式的电子笔的一部分的结构例的图。
31.图3是用于说明第一实施方式的电子笔的一部分的结构例的图。
32.图4是用于说明本发明的电子笔用的充电托盘的实施方式的结构例的图。
33.图5是表示第一实施方式的电子笔的电子电路以及充电托盘的电子电路的电路例的图。
34.图6是表示为了说明第一实施方式的电子笔的动作而使用的时序图的图。
35.图7是用于说明具备本发明的电子笔笔芯的实施方式的本发明的电子笔的第二实施方式的结构例的图。
36.图8是用于说明本发明的电子笔笔芯的实施方式的结构例的图。
37.图9是用于说明本发明的电子笔的第三实施方式的结构例的图。
38.图10是表示第一实施方式的电子笔的电子电路以及充电托盘的电子电路的电路例的图。
39.图11是用于说明本发明的电子笔的另一实施方式的结构例的图。
40.图12是用于说明本发明的电子笔的另一实施方式用的充电托盘的结构例的图。
41.图13是用于说明本发明的电子笔的又一实施方式的结构例的图。
42.图14是用于说明基于电场耦合的电力传输方式的另一电路例的图。
具体实施方式
43.以下，参照图并说明本发明的静电电容方式的电子笔以及静电电容方式的电子笔笔芯的实施方式。
44.[第一实施方式]
[0045]
第一实施方式的静电电容方式的电子笔是接收来自对基于电子笔的指示位置进行检测的位置检测传感器侧的信号并发送基于该接收的信号的请求的格式的信号的双向
通信型的电子笔的情况的例子。
[0046]
在这种双向通信型的静电电容方式的电子笔的情况下，从位置检测传感器发送的信号是基于能够通过静电电容耦合接收的电场的信号，其到达距离非常短。为此，双向通信型的电子笔的接收部应该以能够以较大的强度接收来自位置检测传感器的信号的方式配置于靠近笔尖的位置。
[0047]
因此，在该第一实施方式中，在电子笔中设置来自位置检测传感器的信号的接收部，不过该接收部由周边电极构成，该周边电极由考虑了与由导电性材料构成的作为中心电极的芯体的电绝缘并且以覆盖至中心电极的前端部的附近的方式包围该中心电极的周围地设置的筒状的导体构成。
[0048]
并且，最近提出了利用位置检测装置来检测电子笔相对于位置检测传感器面的倾斜角(电子笔的轴心方向和位置检测传感器面所成的角度。以下简称为电子笔的倾斜角)，将检测到的倾斜角反映在电子笔的指示轨迹(笔记痕迹)的粗细等上。在该第一实施方式的电子笔中，使上述的周边电极构成为也能够使用于该电子笔的倾斜角的检测。
[0049]
并且，在该第一实施方式中，使周边电极也构成为起到对于送出位置检测用信号的中心电极的屏蔽电极的作用。
[0050]
图1是用于说明本发明的静电电容方式的电子笔的第一实施方式的结构例的图，图1的(a)是示出该实施方式的静电电容方式的电子笔1的外观的图，图1的(b)是笔尖侧的纵截面图。并且，图2是用于说明该第一实施方式的静电电容方式的电子笔1的笔壳体10的结构的分解立体图。
[0051]
在该第一实施方式的电子笔1中，如图1的(a)、(b)所示，笔壳体10通过在导电构件例如由导电性金属构成的壳体筒状部11的笔尖侧经由绝缘构件例如由树脂构成的筒状结合构件13结合了导电构件例如由导电性金属构成的周边电极12并在该周边电极12的笔尖侧结合了前笔帽14来构成。筒状结合构件13起到壳体筒状部11与周边电极12之间的绝缘的作用。
[0052]
如图1的(a)、(b)以及图2所示，周边电极12在该例中为具有外径为恒定的直径的圆筒形状部12a和以朝向笔尖侧而慢慢地变尖细的方式形成为锥形状的锥形部12b的形状。如图1的(a)、(b)以及图2所示，壳体筒状部11在该例中具有与周边电极12的圆筒形状部12a的外径相等的外径的圆筒形状。前笔帽14安装于周边电极12的锥形部12b的尖细的前端。
[0053]
筒状结合构件13是图1的(b)以及图2所示的那样的筒状体，在轴心方向的大致中间的位置形成有从外周面突出的环状凸缘部13f。该环状凸缘部13f在轴心方向上具有规定的宽度w(参照图1的(a)、(b)及图2)，其端面如图1的(a)及(b)所示地与壳体筒状部11以及周边电极12不产生阶梯地处于同一面并构成笔壳体10的一部分。
[0054]
并且，该筒状结合构件13的比环状凸缘部13f靠轴心方向的一侧即笔尖侧处设为与周边电极12的圆筒形状部12a嵌合的第一嵌合筒状部13a。并且，筒状结合构件13的比环状凸缘部13f在轴心方向上靠后端侧处设为与壳体筒状部11嵌合的第二嵌合筒状部13b。
[0055]
在将壳体筒状部11和周边电极12如图2中用箭头表示的那样插入并嵌合于筒状结合构件13，而且在周边电极12的笔尖侧的开口12c(参照图2)处结合了前笔帽14的状态下，如图1的(a)所示地形成一根筒状体的笔壳体10。此时，如前述那样壳体筒状部11的外周面、周边电极12的外周面和筒状结合构件13的环状凸缘部13f的端面处于同一面的状态。并且，
由导电性材料构成的壳体筒状部11和周边电极12由于筒状结合构件13的环状凸缘部13f的存在而没有接触，处于彼此电气性地分离(绝缘)的状态。
[0056]
如图1的(b)所示，在笔壳体10的内部存在中空部10a。在周边电极12的笔尖侧安装的前笔帽14由绝缘材料构成，在前笔帽14的前端侧具备比构成中心电极的芯体15的直径大的直径的开口14a(参照图1的(b))，该开口14a与笔壳体10的中空部10a连通。
[0057]
并且，如图1的(b)所示，芯体15从前笔帽14的开口14a插入笔壳体10的中空部10a内。芯体15由导电性材料例如导电性金属构成，且由图1的(b)所示的那样的棒状体构成。芯体15构成为在其前端部15a突出于外部的状态下以能够装卸的方式嵌合并保持于在笔壳体10内设置的后述的芯体保持构件2。并且，笔壳体10的壳体筒状部11的与笔尖侧相反的一侧的后端侧的开口在该例中如图1的(a)所示地通过由例如树脂构成的盖部16来堵塞。
[0058]
如图1的(b)所示，由导电性材料构成的芯体15和周边电极12通过绝缘材料的前笔帽14而电气性地分离(绝缘)。在该第一实施方式的电子笔1中，在安装了芯体15时，如图1的(b)所示地构成为芯体15的比作为笔尖的前端部15a靠后端侧处成为被周边电极12包围的状态。
[0059]
在笔壳体10的中空部10a内，如图1的(b)中用虚线表示的那样，芯体保持构件2、笔压检测部3、搭载包括信号发送电路在内的电子电路的印刷基板4、用于向电子电路供给电源电压的作为蓄电设备的例子的电容器5从笔尖侧开始按顺序沿轴心方向排列并收纳并配置。在搭载于印刷基板4的电子电路中包含用于供给向电容器5的充电电流的充电用电路。在本实施方式中，如后述那样，电容器5通过以基于电场耦合的非接触的电力传输方式接受从外部传输的电力来充电。在该例中，电容器5由例如双电层电容器构成。
[0060]
并且，在该第一实施方式中，如图1的(b)所示，在笔壳体10的中空部10a内收纳有在基板放置台部61放置印刷基板4的基板支架6。
[0061]
基板支架6由绝缘性的树脂构成，在电子笔1的作为轴心方向的长度方向上，在与基板放置台部61侧相反的一侧处具有用于收纳保持笔压检测部3的笔压检测部保持部62。笔压检测部保持部62为在内部的中空部具备收纳笔压检测部3的多个零件的中空部的圆筒形状。基板放置台部61为放置并保持印刷基板4的船状的形状且为将筒状体沿轴心方向切割大致一半而成的那样的形状。
[0062]
如图1的(b)所示，基板支架6以笔压检测部保持部62处于笔尖侧的方式收纳于笔壳体10内。并且，构成为相对于保持于该笔压检测部保持部62的笔压检测部3，结合了与芯体15嵌合并对该芯体15进行保持的芯体保持构件2，将对芯体15施加的压力(笔压)向笔压检测部3传递。
[0063]
基板支架6的笔压检测部保持部62的外径在本实施方式中选定为与筒状结合构件13的内径相等或比筒状结合构件13的内径稍小。并且，如图2所示，通过基板支架6的笔压检测部保持部62的一部分与筒状结合构件13的嵌合筒状部13b的一部分嵌合，对基板支架6以避免在笔壳体10内沿轴心方向移动的方式进行位置限制。
[0064]
如图1的(b)以及图3所示，对芯体15进行嵌合保持的芯体保持构件2由导电性弹性构件21、芯体支架22、螺旋弹簧23和导体端子构件24构成。在本实施方式中如图1的(b)所示，芯体15经由导电性弹性构件21与由导电性材料构成的芯体支架22嵌合，由此结合并保持于芯体支架22。芯体保持构件2也起到向笔压检测部3传递对芯体15施加的笔压的传递构
件的作用。
[0065]
并且，芯体支架22构成为通过与保持于笔压检测部保持部62的笔压检测部3的保持构件33嵌合而将对芯体15施加的压力(笔压)向笔压检测部3传递。在该情况下，芯体支架22构成为通过作为由导电性金属等导电性材料构成的弹性构件的例子的螺旋弹簧23对基板支架6始终向芯体15侧施力。需要说明的是，螺旋弹簧23与导体端子构件24一起构成用于将来自配置于印刷基板4的电子电路的信号发送电路的信号向芯体15传递的电连接用构件。
[0066]
图3的(a)是芯体15、导电性弹性构件21、芯体支架22、螺旋弹簧23、导体端子构件24以及基板支架6的笔压检测部保持部62的局部的分解立体图。
[0067]
导电性弹性构件21由例如导电性橡胶构成，形成为具备供芯体15的与前端部15a相反的一侧的端部嵌合的贯通孔21a的圆筒状形状。该导电性弹性构件21的芯体15侧通过与其他的部分相比减小外径来形成为薄壁部，并且通过形成狭缝212而形成为容易把持芯体15的把持部211。
[0068]
通过如此构成，芯体15通过把持部211的形成了狭缝212的两个薄壁部即弧状部分来把持。因此，芯体15容易插入导电性弹性构件21的把持部211并嵌合，并且能够通过用规定的力拉拽而容易地将芯体15从导电性弹性构件21拔出。
[0069]
芯体支架22由导电性材料例如sus(steel special use stainless：特殊用途不锈钢)构成，一体地形成有具有对导电性弹性构件21进行收纳嵌合的凹孔221a的收纳嵌合部221和与笔压检测部3的后述的保持构件33嵌合的棒状部222。
[0070]
如上述那样在收纳了导电性弹性构件21的芯体支架22的棒状部222上安装了导电性的螺旋弹簧23之后，芯体支架22的棒状部222与在基板支架6的笔压检测部保持部62上保持的笔压检测部3的保持构件33嵌合。
[0071]
在该情况下，在本实施方式的电子笔1中，需要将来自在印刷基板4上构成的电子电路的信号发送电路的发送信号向芯体15供给。在本实施方式中，通过在芯体支架22与基板支架6的笔压检测部保持部62之间设置的由导电性的材料构成的螺旋弹簧23和在基板支架6的笔压检测部保持部62上设置的导体端子构件24(参照图3的(b))来构成电连接用构件，通过该电连接用构件来实现从印刷基板4的信号发送电路的信号供给用的电连接。
[0072]
导体端子构件24由具有导电性的材料例如sus构成，具有如图3的(a)、(b)所示地将基板支架6的笔压检测部保持部62的开口部62a侧覆盖且具备供芯体支架22的棒状部222插通的贯通孔241a的抵接板部241。并且，导体端子构件24具备跨越基板支架6的笔压检测部保持部62的部分并延伸至基板放置台部61的部分的延伸部242。并且，在导体端子构件24安装于基板支架6的笔压检测部保持部62的状态下，如图1的(b)所示，从导体端子构件24延伸的延伸部242的前端的端子部242a与在基板支架6的基板放置台部61上放置的印刷基板4的背面侧的导体抵接并进行例如软钎焊。由此，将导体端子构件24与设置于印刷基板4的信号发送电路电连接。
[0073]
并且，螺旋弹簧23与芯体支架22弹性地接触，并且与导体端子构件24的抵接板部241抵接并弹性地接触。螺旋弹簧23由导电性材料构成，并且导电性弹性构件21以及芯体支架22具有导电性，因此与芯体支架22嵌合的导电性弹性构件21经由螺旋弹簧23以及导体端子构件24与印刷基板4的电路部电连接。
[0074]
芯体15如前述那样插入并嵌合于如上所述地与收纳在笔壳体10内的芯体支架22嵌合的导电性弹性构件21的贯通孔21a，芯体15经由导电性弹性构件21而保持于芯体支架22。在该状态下，芯体15与印刷基板4的信号发送电路电连接，处于将来自信号发送电路的信号向芯体15供给的状态。
[0075]
该例的笔压检测部3是如图1的(b)所示地具备由电介质31、端子构件32、保持构件33、导电构件34和弹性构件35这多个零件构成的公知的结构并根据对芯体15施加的笔压而静电电容变化的电容可变电容器的结构。
[0076]
接着，对周边电极12与印刷基板4的电路部之间的电连接进行说明。
[0077]
在此，图2示出了从与基板放置台部61相反的一侧观察基板支架6时的壳体筒状部11、周边电极12以及筒状结合构件13。如该图2所示，在筒状结合构件13的外周面上，凹槽13c在沿着该筒状结合构件13的轴心方向的方向上从第一嵌合筒状部13a通过环状凸缘部13f的下部而遍及第二嵌合筒状部13b地形成。并且，在基板支架6的笔压检测部保持部62的周侧面上形成有与第二嵌合筒状部13b的凹槽13c连续的那样的凹槽62a。并且，在基板支架6的基板放置台部61中如图2所示地形成切缺部61a，构成为从该切缺部61a侧能看到放置的印刷基板4的背面4b侧的那样的状态。
[0078]
并且，如图2所示，在凹槽13c以及凹槽62a内配置由导电体材料、该例中为导电体金属构成的连接端子导体17。在该情况下，凹槽13c以及凹槽62a的深度构成为连接端子导体17的上表面处于比第二嵌合筒状部13b的外周面低的位置。由此，在壳体筒状部11与筒状结合构件13的第二嵌合筒状部13b嵌合时，在凹槽13c以及凹槽62a内收纳的连接端子导体17的上表面与壳体筒状部11的内壁面之间存在空气层，两者电气性分离(绝缘)。
[0079]
需要说明的是，如图1的(b)中也示出的那样，在筒状结合构件13的第一嵌合筒状部13a侧的凹槽13c内配置的连接端子导体17的端部17a配置成至少一部分比第一嵌合筒状部13a的外周面稍微鼓出。由此，构成为在周边电极12与筒状结合构件13的第一嵌合筒状部13a嵌合时，连接端子导体17的端部17a和周边电极12的内壁可靠地接触，处于周边电极12和连接端子导体17电连接的状态。
[0080]
并且，连接端子导体17的向印刷基板4侧延伸的端部17b在基板支架6的切缺部61a处折弯并与印刷基板4的背面4b侧电连接。虽然省略了图示，但是连接端子导体17的端部17b经由通孔与印刷基板4的表正面侧的电路部电连接。
[0081]
需要说明的是，也可以以用绝缘层将连接端子导体17的上表面覆盖的方式更可靠地实现连接端子导体17与壳体筒状部11的绝缘。
[0082]
并且，虽然图1中省略了图示，但是在形成于印刷基板4的电子电路上也电连接了由导电性金属构成的壳体筒状部11。
[0083]
以上那样的结构的电子笔1不仅芯体15的前端部而且构成为包围该芯体15的周围的周边电极12通过静电电容与位置检测传感器进行电场耦合。并且，在具备位置检测传感器的位置检测装置中，能够检测位置检测传感器的检测区域内的电子笔1的指示位置和电子笔的倾斜。
[0084]
[作为第一实施方式的电子笔的蓄电设备的例子的电容器5的充电]
[0085]
在第一实施方式的电子笔1中，构成为通过使用了基于电场耦合的无线电力传输技术的充电方法来对收纳在笔壳体10内的作为蓄电设备的例子的电容器5进行充电。
[0086]
即，如上述那样，在第一实施方式的电子笔1中，笔壳体10具备导电性的壳体筒状部11和导电性的周边电极12。因此，在第一实施方式的电子笔1中，构成为在电容器5的充电时，将壳体筒状部11和周边电极12作为通过电场耦合来接受电力的受电电极来使用，基于用该受电电极接收的电力，使用在形成于印刷基板4的电子电路中构成的充电电路来对电容器5进行充电。
[0087]
在本实施方式中，作为充电装置，使用通过放置电子笔1而能够进行无线充电的电子笔用的充电托盘。图4是将该电子笔用的充电托盘的一例与电子笔1一起示出的图。图4的(a)是该例的电子笔用的充电托盘100的从斜上方观察的立体图，图4的(b)是该例的电子笔用的充电托盘100的侧视图，是用于说明在该电子笔用的充电托盘100上放置电子笔1的状态的图。
[0088]
即，图4的例子的电子笔用的充电托盘100为具备与电子笔1的笔壳体10的粗细相比厚度较厚的该例中为长方体形状的托盘壳体101的结构。该托盘壳体101由绝缘构件、在该例中为树脂构成，在该例中，其上表面101a的长边方向的长度比电子笔1的轴心方向的长度长，并且短边方向的长度为比电子笔1的粗细大的长度。
[0089]
并且，在该例中，如图4的(a)所示，在托盘壳体101的上表面101a的短边方向的中央部沿着长边方向设置有比电子笔1的轴心方向的长度稍长的凹陷101b。该凹陷101b用于电子笔1的收纳以及放置，该凹陷101b的宽度构成为比电子笔1的粗细大。不过，该凹陷101b为与电子笔1的笔壳体10的笔尖侧的形状相匹配的形状，供电子笔1的笔壳体10的笔尖收纳的长度方向的一端侧的宽度以宽度慢慢地变窄的方式形成。
[0090]
使用者在欲进行电子笔1的电容器5的充电时，与该电子笔用充电托盘100的凹陷101b的形状相配合地将电子笔1放置成如图4的(a)所示地以设置有周边电极12的笔尖侧成为凹陷101b的宽度慢慢地变窄的一端侧的那样的状态收纳在该凹陷101b内。
[0091]
在电子笔用充电托盘100的托盘壳体101的内部沿着凹陷部101b的长度方向配置送电电极102以及103。在该情况下，送电电极102以及103构成为没有从凹陷101b的底面露出，在该底面与送电电极102以及103的电极表面之间夹着由例如构成托盘壳体101的树脂构成的层1010s(参照图4的(b))。并且，以在将电子笔1放置成收纳在凹陷101b内时，送电电极102和电子笔1的壳体筒状部11隔着树脂的层101s相对，并且送电电极103和电子笔1的周边电极12隔着树脂的层101s相对的方式配置送电电极102以及103。
[0092]
送电电极102以及103的电极表面与凹陷101b的底面之间的层101s的厚度以基于该送电电极102以及103与构成电子笔1的受电电极的周边电极12以及壳体筒状部11之间的耦合电容cm进行的电场耦合的强度变适当的方式选定，设为例如1～几毫米。
[0093]
并且，在充电托盘100的托盘壳体101中为了从送电电极102以及103送出供电电力而设置有供给向送电电极102以及103供给的交流电流的交流信号产生电路104。
[0094]
需要说明的是，凹陷101b的深度设为在将电子笔1置于该凹陷101b时电子笔1的壳体筒状部11以及周边电极12与送电电极102以及103之间的电场耦合成为适当的强度的那样的深度。
[0095]
需要说明的是，在图4中，虽然省略了图示，但是该电子笔用充电托盘100连接有与商用交流电源的插座嵌合的ac插头，并且具备电源开关。
[0096]
为了使用如以上那样构成的电子笔用充电托盘100来进行电子笔1的充电，将电子
笔1置于电子笔用充电托盘100的凹陷101b内并使电源开关接通。这样一来，向交流信号产生电路104供给电源电压，来自交流信号产生电路104的交流信号向送电电极102以及103流动，通过在收纳放置于凹陷101b内的电子笔1的壳体筒状部11以及周边电极12与送电电极102以及103之间进行电场耦合来传递发送电力。
[0097]
在电子笔1中，基于由壳体筒状部11以及周边电极12受电的电力，通过电子电路的充电电路来对作为蓄电设备的例子的电容器5进行充电。通过该充电，电子笔1变为能够进行主动式静电电容方式的电子笔的动作的状态。
[0098]
需要说明的是，作为电子笔用的充电装置，并不限于图4的例子那样的托盘，也可以为例如将电子笔插入的笔架的形状的那样的结构。
[0099]
[第一实施方式的电子笔1的电子电路的结构例以及电子笔用的充电托盘100的电气性的结构例]
[0100]
接着，将该第一实施方式的电子笔1的电子电路的结构例与电子笔用的充电托盘100的电气性的结构例一起示于图5。
[0101]
在该第一实施方式的电子笔1中，如图5所示，电子电路由与位置检测传感器进行信号的授受的电子笔电路200和电容器5的充电电路210构成。
[0102]
在该例中如图5所示，电子笔电路200具备由放置于印刷基板4的ic(integrated circuit：集成电路)构成的控制电路201。在电子笔电路200中，在该控制电路201上连接有信号发送电路202和信号接收电路203，并且连接有由笔压检测部3构成的可变容量电容器3c。在可变容量电容器3c上并联地连接有电阻3r。
[0103]
信号发送电路202的信号输出端通过开关电路204与芯体15连接。开关电路204根据来自控制电路201的切换控制信号sw2来进行接通、断开控制。在该情况下，芯体15与开关电路204之间的电气性的连接线路如前述的那样夹着导体端子构件24、芯体支架22以及导电性弹性构件21。
[0104]
并且，在本实施方式中，将笔壳体10的壳体筒状部11与切换开关电路221的可动端子m连接，将周边电极12与切换开关电路222的可动端子m连接。在该情况下，周边电极12通过连接端子导体17与切换开关电路205连接。
[0105]
这些切换开关电路221以及222具有固定端子ch和固定端子p，在本实施方式中，根据来自控制电路201的后述的切换控制信号sw1来选择性地在将可动端子m与固定端子ch连接的状态和将可动端子m与固定端子p连接的状态之间进行切换。
[0106]
供壳体筒状部221连接的切换开关电路221的固定端子ch与充电电路210连接，固定端子p与和电子笔电路200共通的地线端子(接地电极)连接。并且，供周边电极12连接的切换开关电路222的固定端子ch与充电电路210连接，固定端子p与电子笔电路200的切换开关电路205的可动端子m连接。
[0107]
并且，在该例中，信号发送电路202的信号输出端与切换开关电路205的固定端子s连接。切换开关电路205的固定端子r与信号接收电路203的输入端连接。而且，切换开关电路205的固定端子g与地线电极(接地电极)连接。控制电路201向切换开关电路205供给对使可动端子m与端子s、端子r、端子g中的哪一个连接进行切换的切换控制信号sw3。
[0108]
在本实施方式中，在电子笔用充电托盘100与电子笔1之间，构成为进行使用了并联谐振型电路结构的基于电场耦合的无线电力传输，对作为电子笔1的蓄电设备的电容器5
进行充电。
[0109]
即，如图5所示，充电托盘100的交流信号产生电路104的一端以及另一端与变压器105的一次绕组105a的一端以及另一端连接。在变压器105的二次绕组105b上并联地连接电容器106而形成并联谐振电路107。并且，该并联谐振电路107的一端与送电电极102连接，另一端向送电电极103供给。
[0110]
另一方面，在电子笔1的充电电路210中，在变压器211的一次绕组211a上并联地连接电容器212而形成并联谐振电路213。并且，供电子笔1的笔壳体10的壳体筒状部11连接的切换开关电路221的固定端子ch与并联谐振电路213的一端连接，供周边电极12连接的切换开关电路222的固定端子ch与并联谐振电路213的另一端连接。该并联谐振电路213的谐振频率构成为与充电托盘100的并联谐振电路107的谐振频率相等。
[0111]
并且，变压器211的二次绕组211b的一端以及另一端与例如进行全波整流的整流电路214的输入端连接，在该整流电路214的输出端之间连接电容器5。
[0112]
并且，在本实施方式中，供周边电极12连接的切换开关电路222的固定端子ch还与传感器信号检测电路223连接。该传感器信号检测电路223具备对用周边电极12从位置检测传感器接收的信号进行监视并检测的功能，将该检测结果的输出信号向控制电路201供给。控制电路201基于该传感器信号检测电路223的检测输出来生成对切换开关电路221以及222进行切换的切换控制信号sw1。
[0113]
需要说明的是，在本实施方式中，传感器信号检测电路223不是始终执行从位置检测传感器接收的信号的监视，而是仅在以规定的周期重复的间歇的信号接收监视期间内执行。如此，通过仅间歇的信号接收监视期间使传感器信号检测电路工作，能够减少电容器5的蓄积电压的消耗。
[0114]
并且，控制电路201在来自传感器信号检测电路223的检测输出例如图6的(a)的前半部分所示地成为低电平而示出未由周边电极12接收来自位置检测传感器的信号时，根据切换控制信号sw1，如图6的(b)的前半部分所示地使切换开关电路221以及切换开关电路222为切换到固定端子ch侧的状态。
[0115]
并且，控制电路201在来自传感器信号检测电路223的检测输出例如图6的(a)的后半部分所示地成为高电平而示出由周边电极12检测到来自位置检测传感器的信号的接收时，根据切换控制信号sw1，如图6的(b)的后半部分所示地使切换开关电路221以及切换开关电路222为切换到固定端子p侧的状态。
[0116]
因此，在电子笔1未接收来自位置检测传感器的信号的环境(电子笔1和位置检测传感器未进行电场耦合的环境)下，在电子笔1中，控制电路201根据基于来自传感器信号检测电路223的检测信号而生成的切换控制信号sw1，将切换开关电路221以及切换开关电路222切换到固定端子ch侧，壳体筒状部11以及周边电极12处于与充电电路210连接的状态。
[0117]
因此，在该状态下，将电子笔1如前述那样收纳放置于充电托盘100的凹陷101b内时，充电托盘100的送电电极102以及送电电极103和电子笔1的笔壳体10的壳体筒状部11以及周边电极12如图5所示地通过耦合电容cm而彼此进行电场耦合。
[0118]
由此，根据来自充电托盘100的交流信号产生电路104的交流信号而产生的交流电力通过耦合电容cm而从送电电极102以及送电电极103向作为电子笔1的受电电极的壳体筒状部11以及周边电极12传递。并且，在电子笔1中，传递到壳体筒状部11以及周边电极12的
交流电力经由变压器211在整流电路214中整流，通过该整流输出来对电容器5进行充电。并且，将该电容器5的两端电压作为电源电压vb向电子笔电路200的控制电路201、信号发送电路202、信号接收电路203、开关电路204、切换开关电路205以及传感器信号检测电路223分别供给。
[0119]
另一方面，在处于接收来自位置检测传感器的信号的环境(电子笔1与位置检测传感器进行电场耦合的那样的环境)时，在电子笔1中，控制电路201根据基于来自传感器信号检测电路223的检测信号而生成的切换控制信号sw1，将切换开关电路221以及切换开关电路222切换到固定端子p侧，壳体筒状部11与电子笔电路200的地线电极连接，周边电极12与电子笔电路200的切换开关电路205连接。壳体筒状部11供电子笔1的使用者用手把持，因此电子笔电路200的地线电极通过使用者的人体与大地(接地地线)连接，电子笔1进行稳定的动作。
[0120]
此时，由于切换开关电路222被切换到端子p侧，所以在传感器信号检测电路223中无法检测到来自位置检测传感器的信号的接收，该检测输出为表示未由周边电极12接收来自位置检测传感器的信号的低电平。
[0121]
但是，在本实施方式中，虽然来自传感器信号检测电路223的检测输出从高电平变为低电平，但是控制电路201未立即将切换开关电路221、222切换到端子ch侧。
[0122]
即，在本实施方式中，控制电路201在将切换开关电路221以及222切换到固定端子p侧的电子笔电路200的动作状态下，如图6的(c)所示地对电子笔电路200的周边电极12按接收来自位置检测传感器的信号的信号接收模式和向位置检测传感器送出信号的信号送出模式进行时间分配控制，而且在刚向固定端子p侧的切换之后变成信号接收模式。
[0123]
在该信号接收模式下，如后述那样，通过信号接收电路203检测由周边电极12接收的来自位置检测传感器的信号，并将其检测输出向控制电路201供给。因此，控制电路201根据切换控制信号sw1来维持将切换开关电路221以及222切换到固定端子p侧的状态。
[0124]
并且，在本实施方式中，控制电路210在比信号接收模式的重复周期长的期间、例如信号接收模式的重复周期的多倍的期间内未检测到来自位置检测传感器的信号的接收时，对切换控制信号sw1以将切换开关电路221以及222切换到固定端子ch侧的方式进行控制。这是因为在使用者通过电子笔1进行位置指示时，虽然使电子笔1从位置检测传感器离开短时间，但是维持将切换开关电路221以及222切换到固定端子p侧的状态。
[0125]
将切换开关电路221以及222切换到固定端子p侧的状态是能够在电子笔1与位置检测传感器之间进行电场耦合并彼此相互作用的状态，因此电子笔电路200进行以下说明的那样的动作(称为电子笔动作)，对应于此，虽然省略了图示，但是在具备位置检测传感器的位置检测装置中，进行由电子笔1指示位置的位置的检测，并且进行笔压检测以及倾斜检测等处理。
[0126]
如图6的(e)所示，电子笔电路200在信号接收模式下使开关电路204断开，未进行从作为中心电极的芯体15的信号送出。需要说明的是，在将切换开关电路221以及222切换到固定端子ch侧的状态时，也使开关电路204断开，不进行从芯体15的信号送出。这是为了避免消耗无用的电力。
[0127]
并且，在该信号接收模式下，控制电路201根据切换控制信号sw3而如图6的(f)所示地将切换开关电路205切换到固定端子r侧。因此，信号接收电路203通过切换开关电路
222以及切换开关电路205接受由周边电极12接收的来自位置检测传感器的信号，进行与该接收的信号对应的解调等处理，将该处理结果的信号向控制电路201传送。
[0128]
控制电路201根据来自信号接收电路203的信号，检测来自位置检测传感器的信号的接收，并且对从该位置检测传感器接收的信号进行解析，判断对方的位置检测装置的规格，基于该判断结果来确定与对方的位置检测装置的位置检测传感器进行信号的相互作用的定时。并且，控制电路201对从信号发送电路202输出的信号的格式以符合对方的位置检测装置的规格的方式进行控制，在确定的定时进行与位置检测传感器的相互作用。
[0129]
在本实施方式中，如图6的(d)所示，控制电路201在信号送出模式的期间内将位置检测期间ta和电子笔1的倾斜角的检测用的倾斜检测期间tb分时地执行多次，在该位置检测期间ta内将位置检测用的脉冲串信号和笔压检测信息向位置检测装置侧送出。
[0130]
控制电路201在位置检测期间ta内根据控制信号sw2(图6的(e))而使开关电路204为接通，并且切换开关电路205根据切换控制信号sw3(图6的(f))而使可动端子m与固定端子g连接。因此，周边电极12与地线端子连接。
[0131]
并且，控制电路201对信号发送电路202进行控制，将包含位置检测装置处的位置检测用的规定频率的位置检测用信号(脉冲串信号)和与由笔压检测部3检测的笔压对应的笔压信息的信号通过开关电路204向芯体15供给，通过静电电容耦合向位置检测传感器发送。此时，周边电极12与地线端子连接，因此相对于作为中心电极的芯体15，作为屏蔽电极而工作，防止噪声向芯体15的混入。
[0132]
并且，控制电路201在从信号发送电路202送出位置检测用的脉冲串信号的期间内执行基于由笔压检测部3构成的可变容量电容器3c的静电电容来检测笔压的动作。
[0133]
并且，控制电路201以将检测到的笔压在该例中转换成多个比特的数字信号并将与该数字信号对应的笔压信息从信号发送电路202输出的方式对该信号发送电路202进行控制。
[0134]
控制电路201在倾斜检测期间tb内根据控制信号sw2(图6的(e))而使开关电路204为断开，并且切换开关电路205根据切换控制信号sw3而以可动端子m与固定端子s连接的方式进行控制。并且，在该倾斜检测期间tb内，控制电路201对信号发送电路202以产生电子笔1的倾斜角的检测用的脉冲串信号并从周边电极12送出的方式进行控制。位置检测装置对来自该周边电极12的信号的位置检测传感器中的检测位置的分布进行检测，根据该检测结果来检测电子笔1的倾斜。
[0135]
[第一实施方式的效果]
[0136]
如以上说明的那样，根据上述的第一实施方式的电子笔1，是使用基于电场耦合的无线电力传输技术来对收纳在笔壳体10内的蓄电设备进行充电的结构，是利用静电电容方式的电子笔1的笔壳体10的壳体筒状部11、周边电极12来作为受电电极的结构，因此可形成为能够维持电子笔的细型化的同时对蓄电设备进行充电的结构。
[0137]
并且，根据上述的第一实施方式的电子笔1，仅在使用基于电场耦合的无线电力传输技术来进行充电的充电用托盘的与笔壳体的形状对应的凹陷处收纳放置电子笔1，就能够进行在电子笔1的笔壳体10内内置的蓄电设备的充电。在该情况下，在第一实施方式的电子笔1中，构成为将该笔壳体10的壳体筒状部11、周边电极12作为受电电极来使用，因此起到不需要在笔壳体10中设置充电用电极端子等这样特别的结构而能够简化笔壳体的结构
的效果。
[0138]
并且，在第一实施方式的电子笔1中，相对于笔壳体10的壳体筒状部11以及周边电极12，设置了切换开关电路221以及222，在能够充电时和作为电子笔与位置检测传感器进行相互作用的电子笔使用时进行切换，因此电子笔1的机械性结构还具有不用形成为特殊的结构而能够原样地利用以往的结构的效果。
[0139]
而且，在该第一实施方式中，切换开关电路221以及222基于检测是否能够进行来自位置检测传感器的信号的接收的传感器信号检测电路223的检测输出，通过控制电路201而自动地进行切换，因此使用者仅将电子笔1在未与位置检测传感器进行电场耦合的离开的环境下放置于充电用托盘100，就能够进行充电。
[0140]
并且，该第一实施方式的电子笔1是双向通信型电子笔的结构，不过作为充电方式，不是专利文献2那样进行利用了电磁感应作用的充电的方式，而是使用基于电场耦合的无线电力传输技术来进行充电的方式，因此不需要在笔壳体的外周部卷绕线圈，因此容易使电子笔细型化。
[0141]
需要说明的是，在上述的第一实施方式中，形成为在电子笔1的电子电路中基于传感器信号检测电路223的检测输出来自动地切换切换开关电路221以及222的结构。不过，当然也可以构成为在电子笔1的笔壳体10中设置在能够充电时和作为电子笔的使用时进行切换的操作按钮而能够由使用者进行切换操作。在那情况下，不设置传感器信号检测电路223，控制电路201构成为能够检测操作按钮的操作状态，并且构成为在由使用者对操作按钮进行操作而将电子笔1切换操作成充电模式时，根据切换控制信号sw1来将切换开关电路221以及222切换到固定端子ch侧。
[0142]
[电子笔笔芯的实施方式以及第二实施方式的电子笔]
[0143]
上述的第一实施方式是电子笔的例子，不过本发明也可以为能够以可装卸的方式安装于笔壳体的电子笔笔芯的结构。
[0144]
以下，参照图7以及图8，说明本发明的电子笔笔芯的实施方式以及该实施方式的电子笔笔芯的结构例以及搭载该实施方式的电子笔笔芯1ct的第二实施方式的电子笔400的结构例。
[0145]
图7是表示收纳实施方式的电子笔笔芯1ct的第二实施方式的电子笔400的结构例的图。如图7的(a)及(b)所示，第二实施方式的电子笔400具备将实施方式的电子笔笔芯1ct以能够装卸的方式收纳在笔壳体401的中空部401a内并通过敲击凸轮机构部410来将实施方式的电子笔笔芯1ct的笔尖侧从笔壳体401的轴心方向的一端侧的开口401b侧放入取出的敲击式的结构。
[0146]
以下说明的实施方式的电子笔笔芯1ct构成为具备与文具的敲击式的圆珠笔的备用芯同样的尺寸，构成为具有与圆珠笔的备用芯的互换性。因此，第二实施方式的电子笔400的笔壳体401能够原样地直接使用与文具的敲击式的圆珠笔的壳体相同的壳体。
[0147]
图7的(a)示出了电子笔笔芯1ct的整体收纳在笔壳体401的中空部401a内的状态，图7的(b)示出了通过敲击凸轮机构部410而电子笔笔芯1ct的笔尖侧从笔壳体401的开口401b突出的状态。需要说明的是，在图7的例子中，示出为电子笔400的笔壳体401由透明的合成树脂构成而能够看透内部的状态。
[0148]
笔壳体401以及在该笔壳体401内设置的敲击凸轮机构部410为与公知的市售的敲
击式圆珠笔相同的结构，并且尺寸关系也构成为相同。
[0149]
如图7所示，敲击凸轮机构部410为将凸轮主体411、敲击棒412和旋转件413组合的公知的结构。凸轮主体411形成于筒状的笔壳体400的内壁面。敲击棒412以能够接受使用者的敲击操作的方式使端部412a从笔壳体401的与笔尖侧相反的一侧的开口401c突出。旋转件413具备供电子笔笔芯1ct的与笔尖侧相反的一侧的端部嵌合的嵌合部413a。敲击凸轮机构部410的详细的结构以及其动作是公知的，因此在此省略其说明。
[0150]
[电子笔笔芯1ct的结构例]
[0151]
本实施方式的电子笔笔芯1ct如以下说明的那样仅长度、粗细等尺寸大小与第一实施方式的电子笔1不同，结构与第一实施方式的电子笔1相同。在以下的实施方式的电子笔笔芯1ct的说明中，对于与第一实施方式的电子笔1对应的相同的结构部分，在同一参考标号上标注后缀ct来表示。
[0152]
图8的(a)及(b)是将本实施方式的电子笔笔芯1ct的结构例与市售的敲击式圆珠笔的备用芯7进行比较并示出的图。需要说明的是，图1的(b)所示的电子笔1的内部结构例在该第二电子笔笔芯1ct中也具有相同的结构，因此在图8中省略了图示。
[0153]
如图8的(a)所示，市售的敲击式圆珠笔的备用芯7具备将在前端配置有球珠的笔尖部71和恒定的外径的筒状的墨水收纳部72用恒定的外径的筒状的结合部73结合而一体化的公知的结构。笔尖部71具备筒状形状，并且笔尖部71的前端侧形成为锥形形状，最大外径为比电子笔400的笔壳体401的开口401b的直径r0小的r1。结合部73和墨水收纳部72具有相同的外径r2，该外径r2比笔尖部71的最大外径r1稍大，例如r2＝2.2毫米。需要说明的是，笔壳体401的开口401b的直径r0设为r1＜r0＜r2。
[0154]
另一方面，本实施方式的电子笔笔芯1ct的壳体(以下称为笔芯壳体)10ct如图7的(a)、(b)以及图8的(b)所示与第一实施方式的电子笔1的笔壳体10一样构成为在壳体筒状部11ct的笔尖侧经由筒状结合构件13ct而结合了导电构件例如由导电性金属构成的周边电极12ct，在该周边电极12ct的笔尖侧结合了前笔帽14ct。壳体筒状部11ct在该例中也与第一实施方式的电子笔1的笔壳体10的壳体筒状部11一样由导电性金属构成。不过，在本实施方式的电子笔笔芯1ct的笔芯壳体的壳体筒状部11ct的后端侧结合有树脂管部16ct，而不是盖部，该树脂管部16ct为电子笔笔芯1ct的与电子笔400的笔壳体401内的嵌合部413a嵌合的嵌合部。
[0155]
在该例的情况下，如图8的(a)及(b)所示，电子笔笔芯1ct的笔尖侧的尺寸构成为与圆珠笔的备用芯7的笔尖侧的尺寸大致相等。即，笔芯壳体1ct的壳体筒状部11ct的外径与市售的敲击式圆珠笔的备用芯7的墨水收纳部72以及结合部73的外径r2相同，并且周边电极12ct构成为从锥形形状部分12ctb的轴心方向的大致中间的位置开始笔尖侧为笔壳体401的笔尖侧的开口401b的直径r0以下。
[0156]
并且，如图8的(a)及(b)所示地构成为在将芯体15ct从前笔帽14ct的开口插入并安装于电子笔笔芯1ct时，从芯体15ct的前端部到周边电极12ct的外径成为直径r1的位置为止的长度与市售的敲击式圆珠笔的备用芯7的笔尖部71的轴心方向的长度l1大致相等。并且，如图8的(a)及(b)所示，安装了芯体15ct的状态的电子笔笔芯1ct的长度(全长)选定为与圆珠笔的备用芯7的全长l2相等。
[0157]
以上那样的结构的电子笔笔芯1ct通过使笔芯壳体10ct的壳体筒状部11ct的后端
侧的树脂管部16ct与敲击凸轮机构部410的旋转件413的嵌合部413a嵌合而能够收纳在笔壳体400内。
[0158]
并且，在本实施方式的电子笔1中，使用者在与位置检测装置一起使用时，按下敲击棒42的端部42a。这样一来，通过敲击凸轮机构部410，电子笔笔芯1ct在笔壳体401内锁定为图7的(b)的状态，电子笔笔芯1ct的笔尖侧处于从笔壳体401的开口401b突出的状态。此时，在电子笔笔芯1ct中，如图7的(b)所示，芯体15ct的前端部15cta和周边电极12ct的锥形部12ctb的笔尖侧的一部分处于从笔壳体401的开口401b向外部突出的状态，芯体15ct以及周边电极12ct能够与位置检测传感器进行电场耦合并相互作用。
[0159]
电子笔400的使用结束后，从图7的(b)的状态再按下敲击棒42的端部42a。这样一来，通过敲击凸轮机构部410而将锁定状态解除，通过恢复用弹簧402，电子笔笔芯1ct的笔壳体401内的位置返回到图7的(a)的状态。此时，电子笔笔芯1ct的整体收纳在笔壳体401的中空部401a内，电子笔笔芯1ct的芯体15ct的前端部15cta处于由笔壳体401保护的状态。
[0160]
并且，在本实施方式的电子笔笔芯1ct中，笔芯壳体10ct的壳体筒状部11ct的导电性金属部分和周边电极12ct作为通过耦合电容与电子笔笔芯用的充电托盘的送电电极进行电场耦合的受电电极动作。
[0161]
对在本实施方式的电子笔笔芯1ct的笔芯壳体10ct内设置的作为蓄电元件的电容器5ct进行充电时，将电子笔笔芯1ct从电子笔400中拆下并收纳放置在形成于电子笔笔芯用的充电托盘的凹陷处。
[0162]
电子笔笔芯用的充电托盘具有与图4所示的电子笔用的充电托盘100相同的结构，因此在此省略图示以及其详细的说明。不过，在电子笔笔芯用的充电托盘中，将图4所示的电子笔用的充电托盘100的凹陷101b的大小变更成与电子笔笔芯1ct的长度以及粗细对应的大小，并且将送电电极102以及送电电极103配置成与笔芯壳体10ct的壳体筒状部11ct的导电性金属部分以及周边电极12ct分别进行电场耦合。
[0163]
在使用了本实施方式的电子笔笔芯1ct的第二实施方式的电子笔400中，也能够获得与第一实施方式的电子笔1相同的作用效果。
[0164]
[第三实施方式]
[0165]
上述的实施方式均为将本发明应用于双向通信型的电子笔以及电子笔笔芯的情况，不过在不是双向通信型的类型的电子笔、电子笔笔芯的情况下也能够应用本发明。
[0166]
以下说明的第三实施方式是这种类型的电子笔的情况的例子。
[0167]
图9是表示该第三实施方式的电子笔1a的结构例的图，图9的(a)是示出该第三实施方式的静电电容方式的电子笔1a的外观的图，图9的(b)是笔尖侧的纵截面图。在第三实施方式的电子笔1a的以下的说明中，对于与第一实施方式的电子笔1相同的部分，标注相同的参考标号，省略其说明。
[0168]
该第三实施方式的电子笔1a不具备第一实施方式的电子笔1的周边电极12。在第三实施方式的电子笔1a中，如图9的(a)及(b)所示，在壳体筒状部11a的笔尖侧结合有由绝缘材料例如树脂构成的前笔帽14a，形成电子笔1a的笔壳体10a。在壳体筒状部11a的后端侧安装盖部16a来进行堵塞的情况与第一实施方式的电子笔1相同。
[0169]
在该情况下，如图9的(a)及(b)所示，前笔帽14a具有与第一实施方式的电子笔1中的将周边电极1与前笔帽14结合的部分相同的大小以及锥形形状，安装于壳体筒状部11a的
笔尖侧。
[0170]
并且，在该第三实施方式的电子笔1a中，笔壳体10a的壳体筒状部11a为将由导电材料、该例中为导电性金属构成的两个金属管部11aa、11ab通过由绝缘材料、该例中为树脂构成的筒状结合构件11ac而连结的结构。
[0171]
筒状结合构件11ac具备与第一实施方式的电子笔1中的筒状连结构件13相同的结构，具备环状凸缘部11acf，形成为通过该环状凸缘部11acf使经由该筒状结合构件11ac而连结的金属管部11aa和金属管部11ab电绝缘的结构。
[0172]
并且，该第三实施方式的电子笔1a中的收纳在笔壳体10a的中空部10aa内的部分的结构与第一实施方式的电子笔1相同，在笔壳体10a的中空部10aa内，如图9的(a)中用虚线表示的那样芯体保持构件2、笔压检测部3、供包括信号发送电路的电子电路搭载的印刷基板4、用于向电子电路供给电源电压的作为蓄电设备的例子的电容器5从笔尖侧开始按顺序沿轴心方向排列并收纳并配置。并且，与第一实施方式的电子笔1一样，将芯体15从前笔帽14a的开口14aa插入，在芯体15的前端部15a突出于外部的状态下芯体15的另一端保持于芯体保持部2。
[0173]
并且，在该第三实施方式的电子笔1a中，笔壳体10a的壳体筒状部11a的两个金属管部11aa和金属管部11ab构成为作为通过耦合电容cm与基于电场耦合的非接触的电力传输方式的充电托盘的送电电极进行电场耦合的受电电极动作。
[0174]
需要说明的是，在该第三实施方式中，用于切换能够充电时和电子笔动作时的按钮操作部18从笔壳体10a向外部露出地设置。通过该按钮操作部18的按钮操作来进行接通、断开的开关与电子笔1a的电子电路的控制电路连接。
[0175]
[第三实施方式的电子笔1a的电子电路的结构例以及电子笔1a用的充电托盘100a的电气性的结构例]
[0176]
接着，将该第三实施方式的电子笔1a的电子电路的结构例与电子笔用的充电托盘100a的电气性的结构例一起示于图10。该第三实施方式的电子笔1a用的充电托盘100a仅送电电极102a以及送电电极103a的设置位置与第一实施方式的电子笔1用的充电托盘100的送电电极102以及送电电极103的设置位置不同，其他的结构相同。在充电托盘100a中，对于与充电托盘100相同的部分，标注与充电托盘100相同的参考标号，省略其详细的说明。并且，在电子笔1a的电子电路中，也对于与第一实施方式的电子笔1的电子电路相同的构成部分标注相同的参考标号来示出。
[0177]
如图10所示，在电子笔1a的电子电路中，与第一实施方式的电子笔1一样由与位置检测传感器进行信号的授受的电子笔电路200a和与第一实施方式的电子笔1同样地构成的充电电路210构成。
[0178]
并且，笔壳体10a的壳体筒状部11a的金属管部11aa以及金属管部11ab与在能够充电时切换到固定端子ch侧且在电子笔动作时切换到固定接点p侧的切换开关电路221a以及切换开关电路222a分别连接。
[0179]
电子笔电路200a在该例中也如图10所示地具备由放置于印刷基板4的ic构成的控制电路201a。在电子笔电路200a中，在该控制电路201a上连接有信号发送电路202、由笔压检测部3构成的可变容量电容器3c和电阻3r的并联电路，并且连接有通过按钮操作部18的按钮操作来进行接通、断开的开关18s。并且，与第一实施方式的电子笔1一样，信号发送电
路202的信号输出端通过开关电路204与芯体15连接。
[0180]
在该第三实施方式的电子笔1a的电子电路200a中，在未按下按钮操作部18而开关18s断开时，控制电路201a根据切换控制信号sw1而将切换开关电路221a以及222a切换到固定端子p侧。因此，笔壳体10a的壳体筒状部11a的金属管部11aa以及金属管部11ab与电子笔电路200a的地线端子连接。由此，电子笔电路200a的地线电极通过使用者的人体与大地(接地地线)连接，电子笔1a进行稳定的动作。
[0181]
并且，控制电路201a根据切换控制信号sw而使开关电路204接通，并且对信号发送电路202进行控制，将位置检测用信号以及笔压信息通过芯体15向位置检测传感器发送。
[0182]
并且，在按下按钮操作部18而开关18s接通时，控制电路201a根据切换控制信号sw1而将切换开关电路221a以及222a切换到固定端子ch侧。并且，控制电路201a根据切换控制信号sw而使开关电路204断开，并且不进行信号发送电路202的控制，削减电子笔电路200a中的无用的消耗电力。
[0183]
在该状态下，将电子笔1a收纳放置于电子笔用充电托盘100a的凹陷101b处时，电子笔用充电托盘100a的送电电极102a以及送电电极103a和电子笔1a的笔壳体10a的壳体筒状部11a的金属管部11aa以及金属管部11ab如图10所示地通过耦合电容cm而相互进行电场耦合。
[0184]
由此，根据来自充电用托盘100a的交流信号产生电路104的交流信号而产生的交流电力通过耦合电容cm而从送电电极102a以及送电电极103a向电子笔1a的作为受电电极的金属管部11aa以及金属管部11ab传递，在充电电路210中对电容器5进行充电。
[0185]
在该第三实施方式的电子笔1a中，也能够获得与第一实施方式的电子笔1相同的作用效果。
[0186]
需要说明的是，在上述的第三实施方式的电子笔1a中，用于对能够充电时和电子笔动作时进行切换的按钮操作部18也可以并非设置于壳体筒状部11，而设置于盖部16a，并安装成能够如敲击操作那样沿轴心方向进行按压操作。
[0187]
并且，在上述的第三实施方式的电子笔1a中，利用使用者对按钮操作部18的手动操作来对能够充电时和电子笔动作时进行切换，不过在该第三实施方式中，也如以下那样构成，由此对来自位置检测传感器的信号的接收进行监视，在能够接收来自位置检测传感器的信号时，设为电子笔动作时，在除此以外的无法接收来自位置检测传感器的信号的环境下，设为能够充电时，能够自动地切换。
[0188]
即，并不是使电子笔1a的导电性的芯体15为发送专用，通过控制电路201a，与能够充电时和电子笔动作时无关地始终以规定的间歇周期执行接收来自位置检测传感器的信号的接收模式。即，将芯体15分时地在发送模式和接收模式之间进行切换。需要说明的是，在能够充电时，不会设为发送模式，仅执行间歇性的接收模式。
[0189]
并且，在多个接收模式的期间内，在连续未接收来自位置检测传感器的信号时，控制电路201a未与位置检测传感器进行电场耦合，判断为能够充电时并将切换开关电路221a以及222a切换到固定端子ch侧。并且，在接收模式的期间内检测到已接收来自位置检测传感器的信号时，判断为与位置检测传感器进行电场耦合的环境，将切换开关电路221a以及222a切换到固定端子ch侧，将该切换状态至少维持至下一个接收模式的期间为止。
[0190]
如此，在第三实施方式的电子笔1a中，也不用设置按钮操作部18，仅收纳放置于充
电托盘100a的凹陷101b内就能够对作为蓄电设备的例子的电容器5进行充电。
[0191]
需要说明的是，该第三实施方式的电子笔的结构也和第一实施方式的电子笔1与第二实施方式的电子笔笔芯1ct的关系一样能够转用到电子笔笔芯的结构上。
[0192]
[其他的实施方式]
[0193]
上述的实施方式的电子笔以及电子笔笔芯均为使笔壳体或笔芯壳体的一部分为一对受电电极的结构。但是，也可以一对受电电极中的一方使用笔壳体或笔芯壳体的一部分，而另一方设为与笔壳体或笔芯壳体区别的附加构件。
[0194]
图11是用于说明具有使附加构件为一对受电电极中的一方的结构的电子笔1b的结构例的图。在该图11的例子的电子笔1b中，与第三实施方式的电子笔1a一样，笔壳体10b通过在由导电性金属构成的壳体筒状部11b的笔尖侧结合由树脂构成的前笔帽14b来构成，是芯体15从前笔帽14b的开口以装卸自如的方式安装的结构。需要说明的是，在图11中，虽然省略了图示，但是在该例中也在笔壳体10b的壳体筒状部11b设置有用于对能够充电时和电子笔动作时进行切换的按钮操作部。
[0195]
并且，在该例的电子笔1b中，在笔壳体10b的壳体筒状部11b的后端部作为附加构件的例子而安装有由导电性材料例如导电性金属构成的笔夹19b。
[0196]
如图11所示，在该例中，在笔夹19b的与笔壳体10b的安装侧设置有由绝缘性材料例如树脂构成的安装用部191b，该安装用部191b的一部分从笔壳体10b的开口向笔壳体10b的内部插入嵌合，由此笔夹19b安装于笔壳体10b的壳体筒状部11b的后端侧。
[0197]
并且，在笔夹19b的与安装用部191b相反的一侧的端部的与笔壳体10b接触的部分安装有图11中全部涂黑示出的绝缘构件192b。需要说明的是，也可以取代将绝缘构件192b设置于笔夹19b的端部，而对壳体筒状部11b的与笔夹19b接触的部分进行例如绝缘涂层等来实现笔夹19b与壳体筒状部11b的电绝缘。
[0198]
通过以上的结构，在该图11的例子的电子笔1b中，彼此电绝缘的壳体筒状部11b和笔夹19b构成与充电托盘100b(参照图12)的送电电极进行电场耦合的受电电极。
[0199]
在该情况下，如图11所示，笔夹19b构成为具备贯通安装用部191b而前端部在壳体筒状部11b的中空部内露出的端子部19ba，形成为该端子部19ba与充电电路210连接的结构。并且，与第三实施方式一样，壳体筒状部11b在能够充电时和电子笔动作时通过切换到固定端子ch和固定端子p的切换开关电路与充电电路210连接。在该例的情况下，切换开关电路的固定端子p与前述的第二实施方式一样与电子笔电路200的地线端子连接。
[0200]
并且，该例的电子笔1b用的充电托盘100b如图12所示地构成。即，充电托盘100b的基本的结构与使用图4说明的第一实施方式的电子笔1用的充电托盘100同样地构成，不过供电子笔1b收纳放置的凹陷101bb的形状和送电电极102b以及103b的配置状态与充电托盘100不同。
[0201]
即，充电托盘100c的凹陷101bb形成为具备在将电子笔1b以使笔夹19b处于下侧的方式收纳放置在该凹陷101bb内时收纳笔夹19b的阶梯凹陷部101bba的形状。在该情况下，阶梯凹陷部101bba的深度选定为等于壳体筒状部11b与笔夹19b的分离距离。
[0202]
并且，如图12所示，在充电托盘100b的阶梯凹陷部101bba的下部配置以非接触方式与笔夹19b进行电场耦合的送电电极103b。并且，在凹陷101bb的除阶梯凹陷部101bba以外的部分的下部配置与位于该部分的电子笔1b的壳体筒状部11b进行电场耦合的送电电极
102b。
[0203]
该例的电子笔1b的情况下的电子电路的结构在图10所示的电路中取代壳体筒状部11a的金属管部11aa而设为壳体筒状部11b，取代金属管部11ab而设为笔夹19b，并且没有设置切换开关电路222a，相当于形成为将笔夹19b与充电电路210连接的结构。
[0204]
在该图11的例子的电子笔1b中，也能够获得与第一实施方式的电子笔1以及第三实施方式的电子笔1a相同的作用效果。
[0205]
图13是用于说明通过附加构件来构成受电电极的另一例的电子笔1c的结构例的图。该图13的例子的电子笔1c也与第三实施方式的电子笔1a一样，笔壳体10c通过在由导电性金属构成的壳体筒状部11c的笔尖侧结合由树脂构成的前笔帽14c来构成，是芯体15从前笔帽14c的开口以装卸自如的方式安装的结构。并且，在图13的例子中，也虽然省略了图示，但是在笔壳体10c的壳体筒状部11b设置有用于对能够充电时和电子笔动作时进行切换的按钮操作部。
[0206]
并且，在该图13的例子的电子笔1c中，使将壳体筒状部11c的后端侧的开口堵塞的盖部16c为将壳体筒状部11c的后端侧覆盖规定长度的帽形状的结构。在该例的情况下，盖部16c由导电性金属构成。并且，在该盖部16c的供壳体筒状部11c插入的凹孔的内壁面上如图13中全部涂黑示出的那样施加绝缘层16cs。通过该绝缘层16cs，在盖部16c安装于壳体筒状部11c时，壳体筒状部11c和盖部16c处于彼此电绝缘的状态。
[0207]
并且，在该例中，如图13所示，盖部16c形成为贯通绝缘层16cs并与壳体筒状部11c的中空部内的充电电路210连接的结构。并且，壳体筒状部11c与第三实施方式一样在能够充电时和电子笔动作时通过切换到固定端子ch和固定端子p的切换开关电路与充电电路210连接。在该例的情况下，切换开关电路的固定端子p与前述的第二实施方式一样与电子笔电路200的地线端子连接。
[0208]
并且，该例的电子笔1c用的充电托盘虽然省略了图示，但是能够形成为与图12所示的电子笔1b用的充电托盘100b相同的结构。不过，在电子笔1c用的充电托盘中，使充电托盘100b的凹陷101bb的阶梯凹陷部101bba的形状为盖部16c的周侧面对应的那样的形状，并且使长度以及深度为将盖部16c的壳体筒状部11c覆盖的长度以及厚度。并且，送电电极配置成与壳体筒状部11c以及盖部16c分别以非接触方式进行电场耦合。
[0209]
该例的电子笔1c的情况下的电子电路的结构取代笔夹19b而设为盖部16c，由此形成为与针对图11的例子的电子笔1b说明的结构相同的结构。
[0210]
在该图13的例子的电子笔1c中，也能够获得与第一实施方式的电子笔1以及第三实施方式的电子笔1a相同的作用效果。
[0211]
[其他的实施方式或变形例]
[0212]
在以上说明的实施方式中，作为电子笔与充电托盘之间的电场耦合方式的电力传输电路方式，使用了并联谐振型电路的结构，不过也能够形成为图14所示的那样的串联谐振型电路的结构。图14的电路例是在第一实施方式的电子笔1和充电托盘100的情况下应用了使用串联谐振型电路的电场耦合方式的电力传输电路方式的情况。在该情况下，在电子笔1的受电电极11、12与充电托盘100的送电电极102、103之间的耦合电容cm上串联地连接电感108以及电感215。
[0213]
标号说明
[0214]
1、1a、1b、1c、400
…
电子笔、1ct
…
电子笔笔芯、2
…
芯体保持构件、3
…
笔压检测部、4
…
印刷基板、5
…
作为蓄电设备的例子的电容器、10、10a、10b、10c
…
笔壳体、10ct
…
笔芯壳体、11a、11b、11c、11ct
…
壳体筒状部、11aa、11ab
…
金属管部、11ac
…
筒状结合构件、12、12ct
…
周边电极、13
…
筒状结合构件、14、14a、14b、14c
…
前笔帽、15、15ct
…
芯体、16、16c
…
盖部、100、100b
…
充电托盘。