JP2001524896A - マーキング用具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 マーキング用具は、インクリザーバ（１）と、ペン先チップを有する。バルブ（７、１２、１８）は、リザーバ（１）からチップへのインクの流れを制御する。インク送りチャンバー（２１）は、リザーバとチップの間に設けられ、その体積が減少可能なように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 マーキング用具 この発明は、リザーバチャンバーからマーキングチップへのインクの流れを制 御するバルブを備えた形式のマーキング用具に関する。この発明は、特に、リザ ーバ形ペンに適用され、そのように明細書に記載されているが、本発明は、他の 形式のマーキング用ペンにも適用できる利点がある。 国際出願ＷＯ９５／１６５７７では、マーキングペン用のインクをリザーバか らペン先端のマーキングチップに送るインク供給機構のインクの流れを制御する バルブが開示されている。このバルブは、バルブに作用する大気圧とバルブ下流 の供給機構における圧力に応動する部材によって作動し、差圧が一定のレベルを 越えたときにバルブが開くようになっている。上記国際出願には、交換式のイン クリザーバ、すなわちインクカートリッジに適用したいくつかの実施例が記載さ れており、これらの実施例においてバルブは良好に機能するようになっている。 しかしながら、空になったインクカートリッジを新しいカートリッジに交換す るときにインクを最初に導通させるときに問題が生じる。とりわけ、マーキング ペンに組み込まれているインク供給機構が空っぽになっている場合、インク供給 機構における毛細吸引が働かずにバルブを開けるための圧力を確実に下げること ができなくなる。 本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の第１ の特徴は、リザーバーチャンバーと、このリザーバーチャンバーとバルブによっ て制御されるインク供給通路を介して接続されるインク送りチャンバーを形成す るボディを有し、前記インク送りチャンバーは、カートリッジがマーキング用具 または筆記具に挿着されたときに移動可能な部材の一部によって形成され、イン クをインク送りチャンバーが供給できるようにインク送りチャンバーの体積が挿 着したときに減少するようになっていることにある。 本発明のカートリッジによれば、筆記具にカートリッジが挿入されると、イン ク送りチャンバーから筆記具先端のチップに通じるインク供給機構にインクが送 られ、これにより、チップへの最初のインク供給が確保され、リザーバチャンバ ーからのバルブによるインク供給コントロールの準備がなされる。 特に、有用な構造においては、移動可能な部材がインク送りチャンバーの前端 部を閉じ、インク送りチャンバーとインク供給機構との連通が移動可能な部材を 通じて確立される。この構造では、カートリッジを筆記具にねじ込むことでイン ク送りチャンバーからインクが供給されるようになる。 国際出願ＷＯ９５／１６５７７に記載されている実施形態では、バルブは、リ ザーブチャンバーの軸方向にバルブチャンバーに挿入されるバルブ部材を含んで ある。このような構造は、現状のカートリッジ製造装置および行程では、製造を 複雑化する。 本発明の第２の特徴は、軸を有するリザーバチャンバーと、インク送りチャン バーと、リザーバチャンバーとインク送りとの間の連通を制御するバルブを有し 、前記バルブは、シートと、シートと協働するシール部を含むバルブ部材と、一 面がインク送りチャンバーの圧を受け、他面が大気圧を受ける作動部を有し、前 記バルブシートとバルブ部材がリザーバーチャンバーと実質的に同軸的に組立ら れることを特徴とする。 有用な実施形態においては、バルブシートは、円筒状で、バルブハウジングと 一体的な軸方向の差込み口からなる。ハウジング部材は、プラスチック成形品で 、カートリッジケースの先端部に取付られ、リザーブチャンバーを形成する。差 込み口は、ケースの先端部を挿通され、リザーバをバルブシートに接続するイン ク通路を形成する。バルブ部材は、その外周に設けられ、バルブシートと接触す る 円筒状のシール部分を含み、ダイアフラムがバルブ部材の内部で空気室とインク 送りチャンバーを分離する。バルブ部材は、外周のリップを含み、これは、カー トリッジケースの先端面と差込み口の外側をシールする。 以下、本発明の実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら本発明について詳 細に説明する。これらの図面において、 図１は、本発明によるカートリッジの軸方向断面図。 図２Ａは、図１で円で囲んだ部分の拡大図で、バルブが閉じた状態を示す図。 図２Ｂは、図２Ａと同じく拡大図で、バルブが開いた状態を示す図。 図３は、筆記具にカートリッジが挿入された初期段階のカートリッジの先端部 を示す図。 図４は、筆記具へのカートリッジの挿着が完了した状態のカートリッジの先端 部を示す図。 図５は、筆記具からカートリッジを取り外する間のカートリッジの先端部を示 す図。 添付図面に示されているインクカートリッジは、大容量のインクを収容するリ ザーバチャンバー２を有するカートリッジケース１からなる円筒状のボディを備 えている。カートリッジケース１の後端部には、プラグ４が挿着されており、こ のプラグ４には、空気穴が形成され、この空気穴を通って空気がインクが減るに したがってカートリッジケース内に入ることができる。この種のインクカートリ ッジによくみられるように、グリース付きのプラグ５は、リザーブチャンバー２ においてインクと空気とを分離し、インクが減ってゆくにつれてケースの内壁に 沿って摺動する。 カートリッジケース１は、フラットな先端面部を有し、この先端面部には、そ の中央に軸方向に延びる差込み口７が挿入される穴が形成されている。この差込 み口７は、バルブハウジング部材３と一体成形されている。また、バルブハウジ ング部材３の後側には、スリーブ９が形成され、このスリーブ９は、差込み口７ を囲み、カートリッジケース１の先端部と溶着されている。バルブハウジング部 材３の前側には、管状部１０が形成され、この管状部１０の外周にはネジ山が形 成され、筆記具と着脱自在な接続部を構成している。管状部１０に収容されるの は、弾性変形可能なシール部材１１で、このシール部材１１は、隔壁１７を含み 、この隔壁１７には穴が開けられて、後述するように、カートリッジ内部からイ ンクが導出されるようになっている。 差込み口７は、バルブシートを構成する円筒部１２と、ケース先端面部から離 間している円環肩部１３とを有している。少なくともひとつのインク供給通路が 長さ方向の溝１４として差込み口７の後部から差込み口７に沿って形成されてい る。さらに、長さ方向の溝１５は、前記溝１４と離間して円筒部１２の外周面に 形成されている。通常、溝１５は、円筒部１２のバルブシート表面回りを囲む円 筒状の弁部材１６によって溝１４と遮断され、溝１４から溝１５へのインクの流 れが阻止されている。 弁部材１６は、一体のダイアフラム１８の形態をなした作動部と、環状リール リップ部１９を含み、差込み口７の肩部１３とカートリッジケケース先端端面と の間の液密にシールする。ダイアフラム１８の外周縁は、バルブハウジング部内 部に形成されている環状ショルダー部に支持されるとともに、バルブハウジング の内部に一定間隔で形成されたスプライン類似の一連の突起部に当接して環状シ ョルダー部と密着している。ダイアフラム１８は、図示しない空気穴を介して外 気と通じるエアチャンバー２０と、インク供給溝１５と連通するインク送りチャ ンバー２１とを分離する。インク送りチャンバー２１は、バルブハウジング３の 円筒部０によって形成される。 インクカートリッジが利用される筆記具は、雌ねじが形成されたソケットと、 ライティングチップ、たとえば従来のペン先にインクを送るインク供給機構を一 部を構成するインクダクトを含み、このソケットに環状部１０の雄ねじが螺合す る。図３に示す穴開け要素３０は、ソケットに長座方向に向いて設けられている 。 インクカートリッジのリザーブチャンバー２とインク送りチャンバー２１はイ ンクで満たされる。インクカートリッジが筆記具に挿着する時には、先のとがて 穴開け要素３０が図２Ａに示すように、シール部材１１の隔壁１７に貫いて穴を あける。この穴開けは、シール部材１１を変形させることはなく、また、インク 送りチャンバー２１と筆記具のインク供給機構とを連通させる。 インクカートリッジの先端を筆記具のソケットに螺入していくにつれて、穴開 け要素３０回りに設けられたシュラウド３２（図４参照）がシール部材１１に当 接し、シール部材１１を後端側に移動させる。これにより、インク送りチャンバ ー２１の体積が減少する。しかしながら、インク送りチャンバー２１のインクは 実質的に加圧されておらず、チャンバー２１の体積減少に伴いインクは、筆記具 のインク供給機構に流れていく。このようなインクの初期移動は、筆記具がカー トリッジ挿着後ただちに使用できることを保障する。 筆記具の使用を続けていくと、インク送りチャンバー２１の圧力が、インク供 給機構の毛細吸引の結果、減少していく。そして、弁部材のダイアフラム１８に 両面から作用する圧力に差圧が生じるようになる。この差圧が所定のレベルを越 えると、ダイアフラム１８は先端側に窪むように変形し、図２Ｂに示すように、 バルブシート表面１２から円筒ブ１６を離間せしめる。これによって、溝１４と 溝１５とが連通し、インクは、リザーバーチャンバー２からインク送りチャンバ ー２１に流れる。 なお、筆記具先端のチップにインクが必要な場合には、リザーバーチャンバー ２から送るインク供給量を制御することができる。 リザーバチャンバー２のインクが空になったときには、カートリッジを筆記具 から抜いて交換される。カートリッジを抜くことによって、シール部材１１は、 元の位置に戻り、インク送りチャンバー２１の体積が増えることになる。しかし ながら、これにより生じる圧力の低下は、筆記具のインク供給機構からのインク の吸い戻しを伴わない。なぜなら、バルブが開いて圧力減少が制限されるため、 リザーバチャンバー２内の残りのインクが送りチャンバー２１に送られるからで ある。 なお、上述のカートリッジでは、すべての部品は、軸方向に同軸的に組立てら れるが、バルブ部材は、前もってバルブハウジングと組立てておいてからカート リッジケースと組立てられる。 さらに、シール部材１１は、バルブハウジング３と組立てられ、プラグ４は、 ケースと組立てられる。これらの部品は、プラスチック成形による製造に適して いるので、カートリッジの経済的な製造を達成できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 マーク、ハリソン イギリス国イースト、サセックス、ブライ トン、ハーティントン、ロード、98

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． リザーバーチャンバーと、このリザーバーチャンバーとバルブによって 制御されるインク供給通路を介して接続されるインク送りチャンバーを形成する ボディを有し、前記インク送りチャンバーは、カートリッジがマーキング用具ま たは筆記具に挿着されたときに移動可能な部材の一部によって形成され、インク をインク送りチャンバーが供給できるようにインク送りチャンバーの体積が挿着 したときに減少するようになっているマーキング用具。 ２． 前記移動可能な部材は、インク送りチャンバーの体積を減少させるため にボディ後端部側に移動するように組み込まれている請求項１に記載のカートリ ッジ。 ３． 前記移動可能部材は、弾性的に変形し、インク送りチャンバーの体積を 減少せしめる請求項２に記載のカートリッジ。 ４． 前記移動可能部材は、インク送りチャンバーの前端部を閉じ、筆記具の インク供給機構とインク送りチャンバーの連通を移動可能部材を通して確立する 請求項１または２に記載のカートリッジ。 ５． 前記移動可能部材は、筆記具の穴開け要素によって穴を開けられ、イン ク送りチャンバーとインク供給機構の連通がなされるようになっている請求項４ に記載のカートリッジ。 ６． カートリッジのボディは、前端部の管状ハウジング部を含み、移動可能 部材は、管状ハウジング部に収容される請求項２乃至４のいずれかの項に記載の カートリッジ。 ７． 前記移動可能部材は、カートリッジが筆記具から抜かれたときに、イン ク送りチャンバーの体積の増大により移動し、リザーバーチャンバーからインク 送りチャンバーへのインクの供給を可能にさせ、移動に伴う吸込圧を制限するる ためにバルブを開くようになっている請求項１乃至６のいずれかの項に記載のカ ートリッジ。 ８． 前記リザーバチャンバーは軸を有し、バルブは、シートと、シートと協 働するシール部を含むバルブ部材と、一面がインク送りチャンバーの圧を受け、 他面が大気圧を受ける作動部を有し、前記バルブシートとバルブ部材がリザーバ ーチャンバーと実質的に同軸的に組立られる請求項１乃至７に記載のカートリッ ジ。 ９． 軸を有するリザーバチャンバーと、インク送りチャンバーと、リザーバ チャンバーとインク送りとの間の連通を制御するバルブを有し、前記バルブは、 シートと、シートと協働するシール部を含むバルブ部材と、一面がインク送りチ ャンバーの圧を受け、他面が大気圧を受ける作動部を有し、前記バルブシートと バルブ部材がリザーバーチャンバーと実質的に同軸的に組立られるカートリッジ 。 １０． バルブシートは、円筒状部の表面とを有し、バルブ部材は、シートと 協働する円筒部と、円筒部の端部に設けられて作動ダイアフラムとを含む請求項 ８または９に記載のカートリッジ。 １１． 前記リザーバチャンバーは、ケース内に画成され、インク送りチャン バーは、ケースの前端部に同軸的に取り付けられたバルブハウジング部材内に画 成され、バルブシートはバルブハウジングと一体的である請求項１０に記載のカ ートリッジ。 １２． 前記バルブ部材は、円柱状部の一端に形成され、バルブシートとケー スの間をシールするリールリップを含む請求項１１に記載のカートリッジ。 １３． 前記バルブハウジング部材は、前記ダイアフラムの外縁部を支持する 環状ショルダー部を含む請求項１０または１１に記載のカートリッジ。 １４． バルブシートは、ケースの前端部の穴を通じて延び、バルブハウジン グ部材は、ケースの前端部に設けられた後側に向かう円筒部分を含む請求項１１ 、１２または１３項に記載のカートリッジ。 １５． リザーバチャンバーに連通する少なくとも一つのインク供給通路はバ ルブシート表面で開き、インク送りチャンバーに連通する少なくとも一つのイン ク供給溝は、インク供給通路からバルブシートの表面に沿って周方向に並んだ位 置に延びている請求項１０乃至１４のいずれかの項に記載のカートリッジ。