JP6027853B2 - 筆記具 - Google Patents

Description

本発明は対象物にインクを塗る筆記具に係り、特に中綿式の筆記具に関する。

従来から、インクのドバ落ちを抑制するため、インクタンクに中綿を使用するマーキングペンは、筆記流量が少なく、描線が薄く品位の有る筆跡を得ることが難しい。中綿式筆記具の例は特開２０００−５２６８２号公報（特許文献１）に参照される。

また、筆記部後端から加圧して、流量を増やす筆記具も開示されている(例えば実開平５−４９０７４号公報（特許文献２）参照）。

特許文献２の筆記具では、本貯留体（本体）にインクを貯留しておき、塗布体に繋がる副貯留体にインクを一時保留して該塗布体に供給して筆記するが、本体が直液式のため、インクが過剰に出る現象（ドバ落ち）の懸念が有る。また、一般に直液式の筆記具の場合、下向きでしかインクが供給できなかった。

これに対して、インクのドバ落ち防止のために、毛管式の貯蔵部である中綿にインクを含浸させて貯蔵する中綿式の採用が考えられるが、中綿式筆記具の場合、直液式筆記具に比較してインク流量を終筆（使い終わり）まで安定させることが困難である。

特開２０００−５２６８２号公報 実開平５−４９０７４号公報

本発明は、斯かる実情に鑑み、インクが過剰に出ることを防止しつつ、筆記部が下向きの状態以外でも塗布体へのインクが供給可能で、特に粘度の高いインクでもインク流量を安定させることが可能な中綿式の筆記具を提供することを目的とする。

本発明は、軸筒先端に設けた筆記部を後方に押圧して、インクタンク内のインクを筆記部に向けて送り出す押圧式の筆記具において、
インクタンク内に毛管力によってインクを貯留する第１の貯留体を収容し、
前記第１の貯留体の前方に筆記部先端の後方・先方への移動により開・閉する弁部材を配置し、
前記弁部材の先方に前記第１の貯留体よりも毛管力の低い第２の貯留体を配置し、
前記筆記部の先端を後方に押圧して前記筆記部が後方に移動した場合に、弁部材が開いて筆記部及び第２の貯留体側に向けてインクが流入可能になり、
一方、前記筆記部が先方に移動した場合に、弁部材が閉じて該弁部材が第１の貯留体側からインクを吸引するようにしたことを特徴とする筆記具である。

本発明において、筆記部が毛管力によってインクを吸い上げる能力は、弁部材の開弁圧と第１の貯留体の毛管力とインクの流動抵抗とを合計したインク貯留力よりも大きいことが好適である。

また、本発明において、軸筒の先端部に筆記部を覆う先軸を固定し、
先軸内に、軸筒に対して先後移動可能で内部に連通路の有る継手部を設け、
継手部を先方に付勢するスプリングを軸筒と継手部との間に設け、
継手部の連通路の一方に筆記部を連通させ、他方にインクタンクを連通させると共に、連通路中に弁部材を配設し、
前記筆記部の先端を後方に押圧して前記筆記部が後方に移動した場合に、継手部が軸筒に対して後方に移動して、連通路における弁部材のインクタンク側が正圧になって弁部材が開きかつ第２の貯留体に第１の貯留体側からインクが流入可能になり、
一方、前記筆記部がスプリングの付勢力で前方に移動した場合に、継手部が軸筒に対して先方に移動して、連通路における弁部材のインクタンク側が負圧になって弁部材が閉じかつ連通路に第１の貯留体側からインクを吸引するようにしたことが好適である。

本発明において、弁部材は、筆記部の後端部に装着されていることが好適である。

また、本発明において、弁部材は、粘弾性部材に形成されたスリットが開閉するスリット弁であることが好適である。

本発明の筆記具によれば、筆記部の先端を後方に押圧して前記筆記部が後方に移動した場合に、弁部材が開いて筆記部及び第２の貯留体側に向けてインクが流入可能になり、一方、前記筆記部が先方に移動した場合に、弁部材が閉じて該弁部材が第１の貯留体側からインクを吸引するようにしたので、筆記部の先端を後方・先方に移動させる動作を繰り返すことによって筆記部にインクを供給でき、後方・先方への移動操作の回数で筆記部に供給するインク量を調整できる。また、強制的にインクを流入させる機構なため、筆記具の向きに制限されることなくインクを供給することが可能である。 さらに内圧が上がったとしても、キャップを開けた際に流通孔、継手外側から圧力が抜ける為、意図せずに多量のインクが流れ出す直流現象、いわゆるドバ落ちなどと称される吹き出し現象を防ぐことができる。

したがって、本発明により、インクが過剰に流れ出すことを防止しつつ、下向き以外でも塗布体にインクを供給可能で、粘度の高いインクでも初筆（使い始め）から終筆（使い終わり）までインク流量を安定することが可能な中綿式の筆記具を提供できる等の優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る筆記具の縦断した全体説明図である。 図１の筆記具の作動状態説明図であり、（ａ）が筆記部先端の非押圧状態、（ｂ）が筆記部先端の押圧状態を示す図である。 （ａ）〜（ｆ）は、図１の筆記具の変形例の作動工程の説明図であり、（ａ）〜（ｂ）が押圧時、（ｃ）〜（ｄ）が非押圧時、（ｅ）〜（ｆ）が通常使用時をそれぞれ示している。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。

図１〜図３は本発明の実施形態に係る筆記具の説明図であり、図１が全体図、図２が作動状態説明図、図３が変形例に係る筆記具の作動工程の説明図である。

図１、図２に示すように、筆記具は、軸筒１０の先端部１０ａに設けた筆記部１２を後方に押圧して、軸筒１０の後部を構成するインクタンク１４内のインクを筆記部１２に向けて送り出す押圧式の筆記具である。軸筒１０の先端には、筆記部１２を覆うキャップＣが着脱自在に設けられている。キャップＣにはクリップが形成され、ポケットに固定できるようになっている。

筆記具においては、インクタンク１４内に毛管力によってインクを貯留する第１の貯留体１６を収容する。インクタンク１４は、尾栓１４ａによって軸筒１０の後端開口を閉鎖して軸筒中央部から後部にかけて内部空間が形成されたものである。この尾栓１４ａの脱・着によって前記インクタンク１４を解放・閉鎖して、第１の貯留体１６の脱・着ができる構造になっている。

前記第１の貯留体１６の前方に筆記部１２先端の後方・先方への移動により開・閉する弁部材１８を配置する。弁部材１８は、略椀状を呈した弾性体であって筆記部１２側の底部に弾性変形で開閉するスリットが形成されている。

前記弁部材１８の先方に筆記部１２の周囲に位置して前記第１の貯留体１６よりも毛管力の低い第２の貯留体２０を配置している。

前記筆記部１２の先端を後方に押圧して前記筆記部１２が後方に移動した場合に、弁部材１８が開いて筆記部１２及び第２の貯留体２０側に向けてインクが流入可能になり、一方、前記筆記部１２が先方に移動した場合に、弁部材１８が閉じて該弁部材１８が第１の貯留体１６側からインクを吸引するようにしたものである。

ここで、前記筆記部１２が毛管力によってインクを吸い上げる能力は、弁部材１８の開弁圧と第１の貯留体１６の毛管力と軸筒１０内におけるインクの流動抵抗とを合計したインク貯留力よりも大きくなるように設定されている。

また、軸筒１０の先端部１０ａには、筆記部１２をその先端を露出した状態で周面側から覆う先軸２２を固定している。先端部１０ａは、後部のインクタンク１４よりも細径になり、インクタンク１４の外径と先軸２２の外径とがほぼ同径に形成されている。

その先軸２２内に、軸筒１０に対して先後移動可能で内部に連通路２４ａの有る段付きの概略管状の継手部２４を設けている。継手部２４は、軸筒１０の筒状の先端部１０ａ内を先後動可能に配置され、その先端部１０ａ内に、当該継手部２４を先方に付勢するスプリング２６を軸筒１０と継手部２４との間に設けている。
軸筒１０の先端部１０ａ内には、内周向きの突部１０ｂが有り、その突部１０ｂと継手部２４の間にスプリング２６が装着・係止して、該スプリング２６によって継手部２４を軸筒１０に対して先方向きに付勢する構造である。
また、軸筒１０の先端部１０ａ内に突部１０ｂ付近の内側に筒状部１０ｃが先方に突出形成され、筒状部１０ｃには継手部２４の後部が外嵌している。

筒状部１０ｃは、インクタンク１４内に（第１の貯留体１６内から延在する誘導芯１６ａによって）連通し、第１の貯留体１６からインクが流通できるようになっている。なお、突部１０ｂにインクタンク１４内と外気との空気置換孔１０ｅが形成されている。

継手部２４の連通路２４ａの一方に筆記部１２を装着して連通させ、他方にインクタンク１４を連通させると共に、連通路２４ａ中に弁部材１８を配設している。また、連通路２４ａの後部が前記軸筒１０の筒状部１０ｃに外嵌し、相互に気密・水密するＯ（オー）リング等のシール１０ｄが筒状部１０ｃの外周に設けられている。

第１の貯留体１６、誘導芯１６ａ、筆記部１２は、弾性変形可能あるいは変形しにくい連続多孔体、繊維綿などインクが含浸可能な材質のものである。例えば、天然繊維、獣毛繊維、ポリアセタール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂などの１種又は２種以上の組み合わせからなる平行繊維束、フェルト等の繊維束を加工又はこれらの繊維束を樹脂加工した繊維芯、または、各種プラスチック粉末などを焼結したポーラス体（焼結体）などから構成されるものである。また、その形状としては、例えば、先端の丸まった略円柱形状、円柱形状の先端を斜めにナイフカットした形状、チゼル形状のペン芯を用いることができる。また、第２の貯留体２０が弾性変形可能なスポンジ等の連続多孔体である。例えば天然繊維、合成樹脂繊維などの繊維束、フェルト等の繊維束を加工した繊維束体、または硬質スポンジ、樹脂粒子焼結体等からなる樹脂粒子多孔体等を用いることができる。

弁部材１８は、筆記部１２の後端部に継手部２４（の筒状のスペーサ２８）を介して装着されている。したがって、弁部材１８が筆記部１２と共に先後に移動する構造となる。
また、弁部材１８は、ゴム等の粘弾性部材によって形成され、筆記部１２側の底部に形成されたスリット１８ａが開閉するスリット弁である。具体的には、弁部材１８は底部を筆記部１２側に向け、逆側の開口がインクタンク１４側に向いた概略椀状のものであり、インクタンク側１４の開口の周囲部にフランジが形成される。段付きの継手部２４内面と前記スペーサ２８によってこのフランジを挟んで前記弁部材１８を継手部２４に固定している。なお、スペーサ２８の周囲から筆記部１２の周囲にわたって第２の貯留部２０が配置され、第２の貯留部２０によって筆記部１２に導入されたインキが一時的に貯留されるようになっている。
弁部材１８は、全体が粘弾性部材で形成されるものだけでなく、二色成形や接着等によりスリット１８ａの有る底部のみが粘弾性部材で形成され、他部分が底部とは異なる剛性の有る部材で形成されているものにすることもできる。

実施形態の筆記具の作動を説明する。
図２（ａ）に示すように、押圧しない通常状態では当初筆記部１２が先端に位置している。そして、図２（ｂ）に示すように、使用者が前記筆記部１２の先端を後方に押圧した場合に、前記筆記部１２が後方に移動し、それにつれて、継手部２４が軸筒１０に対して後方に移動する。

軸筒１０の先端部１０ａ内において、継手部２４の内周面と筒状部１０ｃの外周面との間がシール１０ｄで気密・水密を保持している。
したがって、図２（ｂ）に示すように、継手部２４が後方に移動することで、継手部２４の内圧が上がるが、粘弾性部材からなる弁部材１８が開弁する。この弁部材１８の開弁によって、連通路２４ａ内の圧力が筆記部１２側に抜ける。

これにより、連通路２４ａにインクが入っていき、弁部材１８のインクタンク１４側が正圧になって弁部材１８が開状態を継続する。それと共に、第１の貯留体１６側から開いた弁部材１８を介して第２の貯留体２０にインクが流入可能になる。
すなわち、筆記具使用当初では、弁部材１８が空気を外気に抜いていくが、複数回のポンピングにより、インクが連通路２４ａ内に満たされ、弁部材１８のスリット１８ａを介して筆記部１２及び第２の貯留体２０に向けて流れる。これによって、継手部２４の連通路２４ａがインクタンク１４に対してシールされた状態で移動し、連通路２４ａのインクタンク１４側が正圧になるので、弁部材１８が開弁して、筆記部１２側にインクが流れ込む。筆記部１２側に流れ込んだインクは筆記部１２の周囲の第２の貯留体２０に流れ込んで貯留される。

一方、前記筆記部１２の押圧を解除して力を抜いたときには、図２（ａ）に示すように、前記筆記部１２がスプリング２６の付勢力で前方に移動し、この場合、継手部２４が軸筒１０に対して先方に移動して、連通路２４ａにおける弁部材１８のインクタンク１４側が負圧になって弁部材１８が閉じると共に連通路２４ａに第１の貯留体１６側からインクを吸引する。

通常の筆記時には、筆記具は、図２（ａ）の状態で使用して、筆記部１２のポンピング作動をしなくても、筆記部１２及び第２の貯留体２０のインクが無くなると、連通路２４ａに負圧が発生して連通路２４ａ内の弁部材１８が開き、第１の貯留体１６から筒状部１０ｃを介して空気置換によってインクが筆記部１２に供給されるものになる。

実施形態の筆記具によれば、図２（ｂ）のように筆記部１２の先端を後方に押圧して前記筆記部１２が後方に移動した場合に、弁部材１８が開いて筆記部１２及び第２の貯留体２０側に向けてインクが流入可能になる。一方、図２（ａ）のように前記筆記部１２が先方に移動した場合に、弁部材１８が閉じて該弁部材１８が第１の貯留体１６側からインクを吸引するようにしている。

したがって、筆記部１２の先端を後方・先方に移動させる動作を繰り返すことによって、筆記部１２にインクを供給できるので、後方・先方への移動操作の回数で供給するインク量を調整できる。

よって、ポンピングにより、毛管力の高い第１の貯留体（中綿等）１６から毛管力の低い第２の貯留体（スポンジ等）２０にインクを移し変えることで従来の中綿式筆記具に比べ筆記流量を増し、流量カーブを安定化することが可能になる。

また、第１の貯留体１６から強制的にインクを吸引することが可能なため、インク消費率も向上し、描線濃度も向上できる。したがって、濃度向上が可能であるので、書き味の良い焼結芯を筆記部１２としての使用も可能になる。一般に、焼結芯は流動抵抗が高く、筆記流量が少なくなってしまうため、粘性の高いインク（特に隠蔽性の高いインク：例えば粘度２０ｍＰａ・ｓ以上）では使用困難であったが、実施形態の筆記具によって、そのような使用性の問題を解消できる。

また、インク流量を安定化させることが可能なため、より消去性に優れ、かつ描線濃度の高いインク設計が可能と考えている。また、ポンピングしなければ通常の中綿式筆記具としても使用可能である。すなわち、ポンピングしない通常使用状態では、筆記を続けていくと、減圧して該弁部材１８の筆記部１２側が減圧し、減圧で第１の貯留体１６側からインクを吸引するようになり、筆記部１２及び第２の貯留体２０側に向けてインクが流入可能になる。したがって、通常使用でも、使用できる。下向き筆記でも使用が可能である。

上記のように、実施形態では、インクが過剰に出ることを防止しつつ、下向き以外でも塗布体にインクを供給可能で、粘度の高いインクもインク流量を安定化が可能な中綿式の筆記具を提供できる等の優れた効果を奏し得る。

本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の範囲で変形させての実施は可能である。

例えば、図３に示す変形例の筆記具では、継手部２４の先部に筆記部１２を、また、後部に弁部材１８を固定し、筒状部１０ｃの側面に孔１０ｆを形成している。この孔１０ｆは継手部２４の先方・後方への移動で開・閉する。つまり、筆記部１２の押圧による後退でその継手部２４の後部が筒状部１０ｃ内を後方移動して、孔１０ｆが閉鎖し、押圧解除でスプリング２６の弾発力で継手部２４後部が筒状部１０ｃ内を先方に移動して前記孔１０ｆが開く構成になっている。筒状部１０ｃ後端部はインクタンク１４内から閉鎖し、該筒状部１０ｃ側面の孔１０ｆが筒状部１０ｃの外部で流通孔１０ｇを介して、インクタンク１４に連通し、第１の貯留体１６からインクが流通可能にする。

この構成の場合、図３の（ａ）から（ｂ）に示すように、筆記部１２の先端を後方に押圧して前記筆記部１２が後方に移動した場合に、継手部２４が筒状部１０ｃに対して後方移動すると、前記側面の孔１０ｆが閉じて、筒状部１０ｃ内圧が上がって弁部材１８が開いてインクが筆記部１２及び第２の貯留体２０側に向けてインクが流入可能になる。

一方、前記筆記部１２が先方に移動した場合に、図３の（ｃ）に示すように、継手部２４が筒状部１０ｃに対して先方に移動して、筒状部１０ｃ内圧が減圧して弁部材１８のスリット１８ａが閉じる。ある程度以上先方に移動すると、図３の（ｄ）に示すように、前記側面の孔１０ｆが開き、減圧した筒状部１０ｃ内にインクが流れ込む。

なお、ポンピングしない通常使用状態では、当初図３（ｅ）のようにしていたが、筆記を続けていくと、減圧して該弁部材１８の筆記部１２側が減圧し、図３（ｆ）のように第１の貯留体１６側からインクを吸引するようになり、筆記部１２及び第２の貯留体２０側に向けてインクが流入可能になる。したがって、通常使用でも、使用できる。
その他は、実施形態の筆記具と同様の構成と作用効果を有する。

本発明の筆記具は、通常の中綿式に筆記具ばかりでなく、高粘度のインクであってもスムーズにインク供給できる筆記具として利用可能である。

１０ 軸筒
１０ａ 軸筒の先端部
１０ｂ 軸筒の突部
１０ｃ 軸筒の筒状部
１０ｄ 軸筒のシール
１０ｅ 軸筒の空気置換孔
１０ｆ 軸筒の孔
１０ｇ 流通孔
１２ 筆記部
１４ インクタンク
１６ 第１の貯留体
１８ 弁部材
１８ａ スリット
２０ 第２の貯留体
２２ 先軸
２４ 継手部
２４ａ 連通路
２６ スプリング

Claims (5)

1. 軸筒先端に設けた筆記部を後方に押圧して、インクタンク内のインクを筆記部に向けて送り出す押圧式の筆記具において、
   インクタンク内に毛管力によってインクを貯留する第１の貯留体を収容し、
   前記第１の貯留体の前方に筆記部先端の後方・先方への移動により開・閉する弁部材を配置し、
   前記弁部材の先方に前記第１の貯留体よりも毛管力の低い第２の貯留体を配置し、
   前記筆記部の先端を後方に押圧して前記筆記部が後方に移動した場合に、弁部材が開いて筆記部及び第２の貯留体側に向けてインクが流入可能になり、
   一方、前記筆記部が先方に移動した場合に、弁部材が閉じて該弁部材が第１の貯留体側からインクを吸引するようにしたことを特徴とする筆記具。
2. 筆記部が毛管力によってインクを吸い上げる能力は、弁部材の開弁圧と第１の貯留体の毛管力とインクの流動抵抗とを合計したインク貯留力よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
3. 軸筒の先端部に筆記部を覆う先軸を固定し、
   先軸内に、軸筒に対して先後移動可能で内部に連通路の有る継手部を設け、
   継手部を先方に付勢するスプリングを軸筒と継手部との間に設け、
   継手部の連通路の一方に筆記部を連通させ、他方にインクタンクを連通させると共に、連通路中に弁部材を配設し、
   前記筆記部の先端を後方に押圧して前記筆記部が後方に移動した場合に、継手部が軸筒に対して後方に移動して、連通路における弁部材のインクタンク側が正圧になって弁部材が開きかつ第２の貯留体に第１の貯留体側からインクが流入可能になり、
   一方、前記筆記部がスプリングの付勢力で前方に移動した場合に、継手部が軸筒に対して先方に移動して、連通路における弁部材のインクタンク側が負圧になって弁部材が閉じかつ連通路に第１の貯留体側からインクを吸引するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
4. 弁部材は、筆記部の後端部に装着されていることを特徴とする請求項１から３のうちの１項に記載の筆記具。
5. 弁部材は、粘弾性部材に形成されたスリットが開閉するスリット弁であることを特徴とする請求項１から４のうちの１項に記載の筆記具。

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