JP2004338161A - Pressurization type writing instrument - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、筆記先端部の後方にインキ収容管を備え、インキ収容管にインキとインキの後端にインキの消耗と共に追随するフォロアが配設され、更にフォロアの後方にポンピング式の加圧機構部が設けられた筆記具の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】特開平8−52407
【特許文献2】特表平7−506862
【特許文献3】特開2001−150865
【特許文献4】特開2001−121885
従来、誤記等を修正するために白色顔料を用いた液体塗布具が知られている。
また、白色顔料と溶剤が分離しやすい為にこの種の液体塗布具は可撓性のある容器にインキとボール等が封入されており、使用に際して振って攪拌する必要がある。また、インキを吐出する為に容器の側面を押圧して行うが、インキ残量が少なくなった時には容器の側壁を強く押してもインキが吐出されないという苛立たしさがある。(特許文献1)
また、剪断減粘性を有するインキを使用して、攪拌しないですむものも知られているが、上向きで塗布したときにインキが逆流してインキ切れしやすい問題が存在する。(特許文献2)
また、軸筒の後端にポンピング式の加圧機構部が設けられ、更にその前方で且つインキの後端に接触してインキの消耗と共に追随するよう配設されたフォロアの後端に位置して弁機構が配設され、加圧機構部の前進作動によって軸筒の後端孔に空気が押し込まれて、その際に所定圧で弁が開いてフォロアの後端が加圧されることによってインキのチップ側への流動性が支援されるように構成されたものが提案されている。(特許文献3)
しかしながら、このものは構造が複雑であり、コスト高となる欠点がある。
また、非使用時に加圧状態のままにあるので内圧が設定値を越えた状態となっていた場合、不用意にインキが吹出るという問題の配慮が必要となる問題が存在する。
また、軸筒の後端にポンピング式の加圧機構部が設けられて、そのポンピングの前進作動によってボールペンリフィールの後端孔に空気が押し込まれてフォロアの後端が加圧され、インキのチップ側への流動性が支援されるように構成された本発明の改良の元となるものが提案されている。(特許文献4)
このものは、押し体の前進を解除すると後退して外気と同じになるので加圧効果が持続しない欠点がある。また、加圧した状態から減圧の影響を有して後退するので加圧効果が十分でない問題がある。
【0003】
一般に粘性の低いインキまたは剪断減粘性を有したインキを使用したボールペンは、インキの流出量が多く(筆記濃度を上げるため)インキ収容管の径を太くしてインキの搭載量を多くしている。また、インキの粘度は油性ボールペンのインキに比べて小さいのでインキ収容管に対する流動抵抗は小さい。従って、インキの自重や落下あるいはノック衝撃が加わることによりインキ漏れ(インキ収容管の後端にインキが逆流する)が生じやすい。その為に、通常はインキの後端に筆記時のインキの消耗に追随して移動するが、インキの自重や衝撃に対してインキの逆流を抑制するグリース状のフォロアが、また、必要によりフォロア棒がフォロア内に浸漬されて設けられている。しかしながら、フォロアを設けても上向き筆記をした時にはチップのボール背面のインキが無くなると、インキのヘッドが直に加わる為に顕著な逆流が生じて手や衣服を汚す危険がある。また、インキの粘度が低く流出量が多いが故に、チップ側を下向きにした場合に先端ボールとチップ抱持部の隙間が生じるとインキが滲みでる(直流)問題が存在する。
特に、誤記等を修正するために白色顔料を用いた液体塗布具の場合には、インキの流量を多くすることや、乾燥による目詰まり排除などの理由で、筆圧によって先端ボールが後退する寸法が大きくとってあり、先端ボールの周面とチップのボール抱持部の内面との間の隙間が大きい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、初期筆記でインキがとぎれやすいインキを使用したボールペン、インキに種々のフィラーが混入されたボールペン、紙面に筆記した筆跡が消しゴムでの擦過により容易に消去できるインキが充填されたボールペン、誤記等を白色のインキで隠蔽することで修正可能とするボールペンなどを加圧効果に優れた加圧作用で支援して筆記可能とする。また、適正な加圧力を容易に設定可能とし、ボールペンの未使用時に於いて、不用意に筆記先端部に外力が懸かってもインキが吹出る問題を回避可能とする。また、誤字修正用のボールペンの場合、酸化チタン、高分子中空微粒子等の白色顔料とゲル化剤を含み、顔料の沈降が防止されると共に流動性が損なわれないように配合された白色顔料インキと、ポンピングによる加圧機構を設けることによって、白色顔料と溶剤とが分離するような問題がなく、従ってインキを攪拌する必要がなく、筆記に際して容器の側面を押圧するようなこともない使い勝手の良い加圧式のボールペンを提供可能とする。
【0005】
また、先端に連続気孔を有した多孔質体、軸方向に複雑な毛細管が形成されて成る所謂プラ芯、繊維集合体、などからなるペン芯をペン先としたサインペン、マーカー等の筆記具に於いて、紙面に筆記した筆跡が消しゴムでの擦過により容易に消去できるインキ、誤記等を白色で隠蔽する所謂修正インキ、メタリックカラーインキ、ラメを配したインキ、パール調インキ、筆記描線の乾燥が極めて速いインキなどのように、顔料粒子、高分子粒子、金属粉、金属箔、雲母などをインキ中に含み、高固形分濃度で粘度が高く、剪断減粘性を有するインキ、などのインキを使用可能とし、インキの粘度が所定以上に高かったり、あるいは着色微粒子が所定以上に大きい場合であってもペン先が詰まって筆記不可となる問題を回避可能とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成する為に以下の構成を有する。
請求項1に記載の発明に係る加圧式の筆記具は、筆記先端部の後方にインキ収容管を備え、インキ収容管にインキとそのインキの後端にインキの蒸発を防止し且つインキの消耗と共にインキに追随するフォロアが配設されてなるリフィールと、そのリフィールが軸筒に搭載され、軸筒の後端にポンピング式の加圧機構部が設けられて、そのポンピングの前進作動によってインキ収容管の後端孔に空気が押し込まれてフォロアの後端が加圧されるように構成された加圧式の筆記具に於いて、ポンピング式の加圧機構部は、軸筒の後端に後端部を突出してスプリングを介して軸筒に対し前進可能な状態で係止された押し体と、その押し体の前方軸部に円周状の溝部とその溝部内の後端側に軸部の前端と軸部後方外周とを連通する通気路が設けられ、シールリングが前記溝部内に前後動可能に密挿されて、押し体を前進作動した時にシールリングが溝部内の後端側に寄って前記通気路が閉塞された状態でシールリングの外周部がインキ収容管の後端孔内周部に密接上に摺動してフォロアの後端が加圧され、押し体を後退した時にシールリングが溝部内の前端側に寄って通気路が開口し、フォロアの後端が外気と連通した状態で後退可能となるように構成されてなる。
【0007】
請求項2に記載の発明に係る加圧式の筆記具は、筆記先端部の後方にインキ収容管を備え、インキ収容管にインキとそのインキの後端にインキの蒸発を防止し且つインキの消耗と共にインキに追随するフォロアが配設されてなるリフィールと、そのリフィールが軸筒に搭載され、軸筒の後端にポンピング式の加圧機構部が設けられて、そのポンピングの前進作動によってインキ収容管の後端孔に空気が押し込まれてフォロアの後端が加圧されるように構成された加圧式の筆記具に於いて、ポンピング式の加圧機構部は、軸筒の後端に後端部を突出してスプリングを介して軸筒に対し前進可能な状態で係止された押し体と、その押し体の前方軸部に円周状の溝部とその溝部内にシールリングが密挿され、押し体を前進作動した時にシールリングの外周部がインキ収容管の後端孔内周部に密接上に摺動してフォロアの後端が加圧されると共に、押し体の後退を阻止するロック装置が設けられてなる。
【0008】
【実施例】
図1乃至図7は本発明の加圧式の筆記具で、筆記先端部がボールペンチップの実施例を示している。
先ず、図1に示すボールペンリフィール1のインキ収容管2内には白色顔料インキ9が充填され、そのインキの後端にインキの消耗と共にインキと追随するグリース状のフォロア10が充填されている。また、フォロアはインキと相溶性が無く又インキの蒸発を防止する性能を有している。また、必要に応じてフォロア内にフォロアと略同等の比重を有する樹脂製のフォロア棒11が浸漬される。尚、フォロアは例えばシリコンゴム等の追従体とすることも可能である。
【0009】
また、白色顔料インキ9は、少なくとも酸化チタン、高分子中空微粒子等の白色顔料とゲル化剤を含み、顔料の沈降が防止されると共に流動性が極力損なわれないように配合された白色顔料インキである。また、インキは剪断減粘性を有しているので先端ボールの回転で粘度が低下するのと相まって隠蔽性の高い塗布が可能である。
【0010】
また、図に示すように継ぎ手4は鍔部4bの前方に前軸部4aが、後方に後軸部4cが形成され、前軸部4a先端のチップ嵌着孔4dに先端ボール6を抱持したチップ3の軸部3bが固着されている。また、前軸部4a外周の所用箇所にリブ4eが形成されている。
【0011】
また、チップ3はインキ流入可能なチャンネルを有した座に先端ボール6が略当接した状態で、先端ボール6が回転自在に抱持されるようカシメられている。また、チップ3の内孔部にスプリング7が内挿され、チップの軸部3bの後端が適宜カシメられてスプリング7の後端が抜出不能となされている。
【0012】
また、スプリング7の先方には直線状の棒軸部7aが形成され、当該棒軸部7aの先端が先端ボール6の背面に押圧状に当接する。尚、先端ボール6はその押圧でチップ3のボール抱持部3a(カシメ等で形成)の内縁に密接状態と成されている。尚、スプリングの前面に先端ボール6の背面を押圧する押し部材を設けることも、又、上記棒軸部を極細巻きのコイル状となすことも可能である。
また更に、チップを耐磨耗性やインキのシール性能に優れた樹脂成型品となして、先端ボールの背面を押圧するバネ座を一体又は別体のバネ座を設けて構成することも可能である。
【0013】
また、先端ボール6がボール抱持部3aの内面に密接することはインキが高粘度であっても筆記先端の乾燥、インキの直流防止に対し極めて重要である。
即ち、本願のような誤記修正塗布用のボールペンはインキの吐出量を多くする為に、筆記用のボールペンに比較して先端ボールの後退する寸法を大きく設定されている。また、先端ボール6を抱持するチップ内面の表面粗さ、カシメによる密接精度を改善する為に内面の研削仕上げ、カシメ精度を上げる為の二次的な塑性加工が配慮される。また、必要によっては先端ボールとの密接面に表面処理などが配慮される。
【0014】
また、上記チップ嵌着孔4dの後方にチップ3の軸心と適宜偏心させた弁室5が設けられ、弁室5の後部には導孔5bに連通してテーパー状または球面状の弁体受け座5aが形成されている。また、弁室5の内壁の一側にはインキが流入可能な溝部5cが形成されている。また、弁室5内には球状の弁体8が遊嵌されて、チップ3を下向きにした状態で弁体8がチップの軸部3bの後端に偏倚した状態に当接して、上記溝部5c等を通じて導孔5bから流入したインキがチップ内孔部に流入するように構成されている。
尚、弁体は弁体受け座に密接する側をテーパー状又は球面状に成した軸状体とすることも可能である。また、その際にはチップの軸部後端に当接する側の周面にチップ内にインキが流入する溝を形成することで弁室を上記のようにチップ軸心に対し偏心させる必要はない。
【0015】
ところで、図7はボールペンリフィールの別の実施形態を示している。上述したボールペンリフィール1との相違は弁体とフォロア棒を有さないことである。
即ち、弁体とフォロア棒は必須の構成要件としないものである。
詳細については作用で後述する。
【0016】
また、継ぎ手4の鍔部4bの後方には後軸部4cが延設されている。後軸部4cの外周には筒状のインキ収容管2がその先端を鍔部4bの後端に当接して圧入固着されインキ収容管2の内径部が継ぎ手4の導孔5bに導通している。尚、上記インキ収容管2は一例として透明のPP樹脂成形品等が使用される。また、上述した実施例のボールペンは継ぎ手とインキ収容管が別部材で形成されているが、両者を一体の樹脂成形品で形成することも可能である。
【0017】
次に、図2及び図3は、ボールペンリフィール1を軸本体に搭載した塗布具としてのボールペンの実施形態を示している。軸本体は、キャップ17、軸筒15、口先部16、押し体12を主部材として構成されている。
先ず、図に示すように軸筒15は樹脂成形品で、その先方に口先部16を着脱可能に有し、そのやや後方の外周に突部と溝部とより成る係合部と、係合部の後端に後述するキャップ17の端部が当接する段部が形成されている。また、口先部16の内孔の周面に段部16aが形成されている。
ボールペンリフィール1は軸筒15の前端から嵌挿され、継ぎ手4の鍔部4bの後端が軸筒15の前端に当接すると共に、軸筒の前端部外周に口先部16が螺合等により接合され、継ぎ手4の外周に設けたリブ4eが上記口先部の段部16aに係合すると共にチップ3の先方部が口先部16の先端孔から突出される。
【0018】
一方、軸筒15の後端には加圧機構部が設けられている。
先ず、軸筒15の後端孔には段部15cが形成されている。また、押し体12は前方に段部12aを有し、その前方に鍔部12bを有して、更にその前方に軸部12cが設けられている。また、軸部12cの前端側に孔部12fが設けられ、軸部12cの周面に溝部12dが設けられて、その溝部内の後端側に小孔12eが孔部12fに向けて穿設され、軸部の前端と軸部後方外周とを連通する通気路が設けられている。また、溝部12dに一例としてゴム等の弾性体より成るシールリング13が密挿される。シールリング13は、溝部12dの周面に密着した状態で溝内を前後方向に摺動可能となされている。
後述するが、押し体12を前進作動した時にシールリング13が溝部内の後端側に寄って前記小孔12eが閉塞された状態でシールリング13の外周部がインキ収容管2の後端孔内周部に密接上に摺動してフォロア10の後端が加圧され、押し体12を後退した時にシールリング13が溝部内の前端側に寄って小孔12eが開口し、フォロア10の後端が外気と連通した状態で後退可能となるように構成されている。
【0019】
押し体12は、軸筒15の後端から挿入され、押し体の段部12aと軸筒の段部15cの後面との間にスプリング14が敷設されると共に鍔部12bが段部15cの前面に相互間の弾性変形を利用して係止され、スプリング14によって軸筒15に対し押し体12は常時後方に附勢される。また、押し体の軸部12cの前方がボールペンリフィールのインキ収容管2の後端孔に嵌挿し、シールリング13の外周部がインキ収容管2の内周部に密接する。そのとき、シールリング13は溝部12dの前端側に寄っており、小孔12eが開口してインキ収容管の後端孔は外気と連通している。(尚、明確に図示されていないが、軸筒15内は外気と連通されている。その手段は容易であり、設計都合によって様々に設けられる。)
【0020】
また、押し体12の段部12aの一側に突部12gが形成され、一方、軸筒15の後端側周面に鉤状に縦溝15dと周溝15eが設けられて、突部12gが縦溝15dに嵌挿されている。押し体12を前進作動してフォロア10の後端が加圧された状態で押し体12を回動し、突部12gを周溝15eに係合して押し体12の後退が阻止可能となる。(尚、このようなロック装置は、設計都合によって様々に設けることが可能である。図4参照。)
【0021】
図5は、上述した実施例に対してロック装置が無いものを示している。すなわち、流動しにくいインキに対し押し体のポンピング操作によって初期圧を加え、後退によって外気に連通するようになされている。
また図6は、押し体の前進作動の直前において、インキ収容管の後端孔は通気孔19によって外気と連通され、適宜前進した直後において、インキ収容管の後端孔は外気と遮断されると共に加圧されるよう構成されている。この場合、押し体を前進作動してフォロアの後端が加圧された状態で押し体を回動し、突部を周溝に係合して押し体の後退が阻止可能となるロック装置が設けられている。
尚、インキ収容管の後端孔が外気に連通する手段は、シールリングが位置する位置のインキ収容管の内周をシールリングの外周より適宜大きく設けたり、あるいは連通する縦溝を内周に設けることなどでも達成できる。
【0022】
ところで、軸筒15の先方に嵌着されるキャップ17は、弾性に優れた樹脂成形品で、その外周側面にクリップ15bを位置させてその後端の筒部をキャップの後端孔に圧着している。また、クリップの筒部の後端には通気孔が貫通している。また、キャップ17の内孔後方に小室を有した筒状のインナーキャップ17aが設けられ、インナーキャップ17aはキャップ内孔部との間に所要数設けたリブで一体に接続されている。以上により、リブとリブとの間を通じてキャップ挿入口から通気孔に連通した通気路が形成されて、万一幼児がキャップを飲み込んだ際に安全な通気手段となっている。また、インナーキャップ17aの小室の先端には非吸液性で非連続気泡の弾性体よりなるシール栓体18が固定されており、キャップが嵌着された時にチップ3と口先部16の先方が小室で略密嵌されると共に、チップ先端部がシール栓体18に密接される。
【0023】
また、本発明の加圧式の筆記具は、先端に連続気孔を有した多孔質体、軸方向に複雑な毛細管が形成されて成る所謂プラ芯、繊維集合体、などからなるペン芯をペン先としたサインペンまたはマーカー等のペン芯を有し、後方のインキ収容部にインキとインキの後端にインキと追随するフォロアが配設され、更にその後方に上述したポンピング式の加圧機構が設けられてなる加圧式の筆記具を可能とする。また、筆記先端部の形態は、基本的には、通常のサインペンやマーカー等で構成される形態で対応可能である。また必要によって、ペン芯は、積極的な係止部によって先軸に固着したり、ペン芯の外周部と先軸の挿通孔周面との間にインキ漏れ防止部が設けられる。
【0024】
【作用】
次に、実施例の作用を以下に説明する。
先ず、押し体12がポンピングされ、シールリング13が押し体の軸部12cに設けられた溝部12dの後端側に寄って小孔12eが閉塞され、外気と遮断された状態で前進することによってフォロア10の後端が加圧される。
そのことは、落下衝撃やインキの流動性の悪さ等に起因して先端ボールの周面からインキが離れてしまい連続的なインキの流出がとぎれるのを防止する作用ととぎれた時に回復する作用となる。
【0025】
押し体12を最前進した状態で押し体12を一方に回動すると、押し体の突部12gが軸筒の周溝15eに嵌挿されて押し体12の後退が阻止され、フォロア10の後端が加圧された状態に維持される。また、その状態から押し体12を反対方向に回動すると阻止状態が解除されて押し体が後退し、そのとき、シールリング13が押し体の軸部12cに設けられた溝部12dの前端側に寄って小孔12eが開口され、外気と連通された状態で後退することによってフォロア10の後端が外気圧以下に減圧されることなく後退できる。従って、従来のように加圧効果が低下する懸念がない。(但し、厳密にはシールリング13が溝部12dの前端側に寄って小孔12eが開口される迄の摺動間隔は減圧方向に作用する。)
【0026】
また、押し体の構成を後端側からノック棒、回転子、シールリングを備えた軸部で構成(筆記先端部を出没させるためにノック式のボールペン等に用いられる機構)して、ノック操作によって軸部を交互に前後退させることも可能である。
【0027】
ところで、インキ収容管2の内周面とシールリング13の外周面との間の摩擦抵抗に対してシールリング13の内周面と押し体の溝部12dの周面との間の摩擦抵抗は十分小さく設定されており、必要に応じて押し体の軸部(押し体本体に対して軸部を別体に設ける場合もある。)を摩擦係数の小さな材質を選択したり、シールリングの外面を軟質、内面を硬質の二層構造としたり、シールリングの内面や押し体の溝部の周面に摩擦抵抗を軽減する処理などが施される。尚、基本的にはシールリングが押し体の溝部の後端側に寄った(小孔が閉塞される)状態以外は、シールリングが溝部に遊嵌される状態であってもよい。
【0028】
次に、ボールペンリフィールの作用について説明する。
図1はチップ3を上向きにした状態を示しており、スプリング7の棒軸部7aの押圧で先端ボール6がチップ抱持部3aの内縁に密接されているのでインキの逆流は防止されている。また、その時弁体8がは弁室5の弁体受け座5aに位置して導孔5bを密閉するので、上向き筆記されてチップの先端ボール6背面のインキがなくなっても、インキにヘッドが掛かり逆流することがない。従って、チップ3を下向きにした時にインキが即流出可能となる。
因みにボール弁を有しない構造では、上向き筆記を繰り返すとインキが逆流方向に作用するのでチップ内に空気を巻き込み、下向き筆記で即インキが流出しにくくなる傾向がある。また、フォロア棒11はインキ収容管が大径である場合に使用される。即ち、グリース状のフォロア10は、インキ収容管が大径の場合に衝撃などの影響で変形を受け破壊されやすいという問題がある。フォロア内にフォロアと略同等の比重を有する樹脂製のフォロア棒を浸漬させることにより剛性を上げることが可能となる。
【0029】
また、チップ3を下向きにした筆記状態に於いては、弁体8がチップの後端の一方に偏った状態に当接し、他方にはチップ3内にインキが流入可能な溝部5cが構成され、インキ収容管2から導孔5bを経て弁室5に入ったインキ9は溝部5cを通りチップ3の先端ボール6の背面まで誘導される。
【0030】
尚、この状態では、スプリング7の棒軸部7aの押圧で先端ボール6がチップ抱持部3aの内縁に密接されるのでインキの直流が防止される。また、筆圧により先端ボール6が後退するので隙間を生じてインキが流出可能となり、加圧作用に支援されて筆記による先端ボール6の回転でインキが流出され、誤記等がそのインキにより隠蔽される。
【0031】
上記のフォロア棒や弁体を有したインキの逆流防止構造は、インキ収容管が大径で逆流しやすい場合や、上向き筆記を繰り返した時や衝撃が掛かった時に性能を発揮するものであって、構成要素として必須のものではなく、特に誤記修正用のボールペンは上向きに使用されることはまず無いので必ずしも必要としない。
【0032】
次に、筆記先端部をペン芯とした場合について説明する。
例えば、消しゴムで容易に消去可能とするインキの場合、インキの着色微粒子が小さいと紙の繊維内に染みこんで消去性が悪くなる問題がある。また、大きすぎる場合、着色微粒子の分散安定性が低下してペン先が詰まったり、発色が悪く、鮮明な色の描線が得られないなどの問題があり、着色微粒子の粒径は1〜20μ、望ましくは2〜10μ程度と言われている。
また、インキの粘度は、粘度が低すぎると着色微粒子が分離しやすく、粘度が高すぎるとペン先を出したまま放置しておくと極めて短時間でペン芯が詰まって筆記不可となる問題があり、インキの粘度は5〜35mpa.sec程度、繊維集合体よりなるペン芯は10mpa.sec以下にすべきとも言われている。
【0033】
本発明に使用されるペン芯は、連続気孔を有した多孔質体(ウレタン状のものもしくは硬質の焼結体)、押出し成形等で軸方向に針葉状の複雑な毛細管が形成される所謂プラ芯、繊維集合体、などからなるが、インキの流出機能としてインキの自重や毛管作用のみに依存しないことにある。
また、通常のペン芯に適用するインキの粘度範囲の上限を超えたものや、着色微粒子の粒径の上限を超えたインキの対応を可能とし、ペン先に詰まりを生じない気孔を有し、必要に応じて、インキの濡れを低下させる。(例えば、インキの表面張力より小さく、インキをはじく状態となるようにペン芯の材質選定や表面処理が施される。)
すなわち、インキの筆記に伴う流出は加圧作用に支援されて可能となるものである。
また、携帯時や長期間使用しない状況下に於いて、フォロアの後端と外気が連通するように設ければ、ペン先からのインキのボタ落ちやペン先の詰まりが確実に防止可能となる。
【0034】
【発明の効果】
本発明は、初期筆記でインキがとぎれやすいインキを使用したボールペン、インキに種々のフィラーが混入されたボールペン、紙面に筆記した筆跡が消しゴムでの擦過により容易に消去できるインキが充填されたボールペン、誤記等を白色のインキで隠蔽することで修正可能とするボールペンなどに於いて、押し体の前進を解除すると加圧した状態から減圧の影響を受けずに押し体が後退し、フォロアの後端が外気と同じになるので、加圧効果が持続し、加圧した状態から減圧の影響を受けずに有して後退するので持続的な加圧効果が期待できる。
【0035】
また、先端に連続気孔を有した多孔質体、軸方向に複雑な毛細管が形成されて成る所謂プラ芯、繊維集合体、などからなるペン芯をペン先としたサインペン、マーカー等の筆記具に於いて、紙面に筆記した筆跡が消しゴムでの擦過により容易に消去できるインキ、誤記等を白色で隠蔽する所謂修正インキ、メタリックカラーインキ、ラメを配したインキ、パール調インキ、筆記描線の乾燥が極めて速いインキなどのように、顔料粒子、高分子粒子、金属粉、金属箔、雲母などをインキ中に含み、高固形分濃度で粘度が高く、剪断減粘性を有するインキ、などのインキを使用可能とし、インキの粘度が所定以上に高かったり、あるいは着色微粒子が所定以上に大きい場合であってもペン先が詰まって筆記不可となる問題が回避可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用するボールペンリフィールの全体を示す縦断面図であり、チップを上向きした状態を示している。
【図2】本発明の加圧式の筆記具の前半部を示す断面図で、キャップを軸筒の先方に嵌着した状態を示している。
【図3】本発明の加圧式の筆記具の後半部を示す断面図である。
【図4】ポンピングした状態に於ける加圧式の筆記具の後半部を示す断面図である。
【図5】本発明の別の形態の加圧式の筆記具の後半部を示す縦断面図である。
【図6】本発明の別の形態の加圧式の筆記具の後半部を示す縦断面図である。
【図7】本発明の別の形態のボールペンリフィールの全体を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 ボールペンリフィール
2 インキ収容管
3 チップ
3a ボール抱持部
3b 軸部
4 継ぎ手
4a 前軸部
4b 鍔部
4c 後軸部
4d チップ嵌着孔
4e リブ
5 弁室
5a 弁体受け座
5b 導孔
5c 溝部
6 先端ボール
7 スプリング
7a 棒軸部
8 弁体
9 インキ
10 フォロア
11 フォロア棒
12 押し体
12a 段部
12b 鍔部
12c 軸部
12d 溝部
12e 小孔
12f 孔部
12g 突部
13 シールリング
14 スプリング
15 軸筒
15a 軸部
15b クリップ
15c 段部
15d 縦溝
15e 周溝
16 口先部
16a 段部
17 キャップ
17a インナーキャップ
18 シール栓体
19 通気孔[0001]
[Industrial applications]
According to the present invention, an ink storage tube is provided behind a writing tip, a follower that follows the ink and the ink is consumed at the rear end of the ink storage tube is disposed in the ink storage tube, and a pumping type pressurizing mechanism is further provided behind the follower. The present invention relates to improvement of a writing instrument provided with a part.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] JP-A-8-52407
[Patent Document 2] Japanese Patent Publication No. Hei 7-506682
[Patent Document 3] JP-A-2001-150865
[Patent Document 4] JP-A-2001-121885
Conventionally, there has been known a liquid applicator using a white pigment in order to correct a mistake or the like.
In addition, since a white pigment and a solvent are easily separated from each other, this type of liquid applicator has a flexible container in which ink, balls, and the like are sealed, and it is necessary to shake and agitate the liquid applicator before use. In addition, the ink is ejected by pressing the side surface of the container. However, when the remaining amount of the ink becomes small, the ink is not ejected even if the side wall of the container is strongly pushed. (Patent Document 1)
There is also known an ink having a shear thinning property, which does not need to be stirred, but there is a problem that the ink flows backward when the ink is applied upward, and the ink easily runs out. (Patent Document 2)
In addition, a pumping type pressurizing mechanism is provided at the rear end of the barrel, and is located in front of the rear end of a follower arranged so as to be in contact with the rear end of the ink and to follow with the consumption of ink. A valve mechanism is provided, and air is pushed into the rear end hole of the shaft cylinder by the forward operation of the pressurizing mechanism, and at this time, the valve opens at a predetermined pressure and the rear end of the follower is pressurized. There has been proposed one configured to support the flowability of the ink to the chip side. (Patent Document 3)
However, this has a drawback that the structure is complicated and the cost is high.
In addition, there is a problem that when the internal pressure exceeds a set value because ink is kept in a pressurized state when not in use, care must be taken to prevent the ink from being ejected carelessly.
Further, a pumping type pressurizing mechanism is provided at the rear end of the barrel, and air is pushed into the rear end hole of the ballpoint pen refill by the forward operation of the pumping, and the rear end of the follower is pressurized. Proposals have been proposed for the improvement of the invention, which is designed to support side flow. (Patent Document 4)
This has a drawback that the pressurizing effect is not maintained because when the push body is released from the forward movement, it retreats and becomes the same as the outside air. In addition, since the device is retracted from the pressurized state under the influence of reduced pressure, there is a problem that the pressurizing effect is not sufficient.
[0003]
In general, ballpoint pens that use low-viscosity inks or inks that have low shear viscosity have a large amount of outflow of ink (to increase the writing density) and use a large diameter ink reservoir tube to increase the amount of ink loaded. . In addition, since the viscosity of the ink is smaller than that of the oil-based ballpoint pen, the flow resistance to the ink storage tube is small. Accordingly, ink leakage (ink flows backward at the rear end of the ink storage tube) is likely to occur due to the ink's own weight, dropping, or knock impact. For this reason, the ink usually moves following the ink consumption at the time of writing at the rear end of the ink.However, a grease-like follower that suppresses the backflow of the ink against its own weight or impact is provided. A rod is provided immersed in the follower. However, even when the follower is provided, if the ink on the back surface of the ball of the chip is depleted when writing upward, there is a danger that the ink or the head will be added directly, causing a remarkable backflow and soiling the hands and clothes. Further, since the viscosity of the ink is low and the amount of outflow is large, there is a problem that the ink is oozed (DC) when a gap is formed between the tip ball and the tip holding portion when the tip side is directed downward.
In particular, in the case of a liquid applicator that uses a white pigment to correct mistakes, etc., the size at which the tip ball recedes due to pen pressure due to increasing the flow rate of ink or eliminating clogging due to drying. The gap between the peripheral surface of the tip ball and the inner surface of the ball holding portion of the chip is large.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is a ballpoint pen that uses ink that is easy to break off during initial writing, a ballpoint pen that is mixed with various fillers in the ink, a ballpoint pen that is filled with ink that can be easily erased by rubbing the handwriting written on the paper with an eraser, A pen and the like that can be corrected by concealing erroneous writing or the like by concealing them with white ink can be written with the aid of a pressurizing action excellent in pressurizing effect. Further, it is possible to easily set an appropriate pressing force, and it is possible to avoid a problem that ink is blown out even when an external force is inadvertently applied to the writing tip when the ballpoint pen is not used. In addition, in the case of a ballpoint pen for correcting a typographical error, a white pigment ink containing a white pigment such as titanium oxide and polymer hollow fine particles and a gelling agent is formulated to prevent sedimentation of the pigment and not to impair the fluidity. By providing a pressurizing mechanism by pumping, there is no problem that the white pigment and the solvent are separated, so that there is no need to stir the ink and there is no need to press the side of the container during writing. It is possible to provide a good pressurized ballpoint pen.
[0005]
In addition, a writing instrument such as a marker pen, a marker, or the like, having a pen tip made of a porous body having continuous pores at its tip, a so-called plastic core formed by forming a complicated capillary in the axial direction, a fiber assembly, or the like, as a pen point. Ink that can be easily erased by rubbing with a eraser, the so-called correction ink that hides erroneous writing, etc. in white, so-called correction ink, metallic color ink, ink with lamé, pearly ink, and extremely strong writing lines Like high-speed inks, inks that contain pigment particles, polymer particles, metal powder, metal foil, mica, etc., and have high solids concentration, high viscosity, and shear-thinning inks can be used. Even if the viscosity of the ink is higher than a predetermined value or the colored fine particles are higher than a predetermined value, it is possible to avoid the problem that the pen tip is clogged and writing is impossible.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configurations to achieve the above object.
The pressurized writing implement according to the first aspect of the present invention is provided with an ink storage tube at the rear of the writing tip, preventing the ink and the rear end of the ink from evaporating at the ink storage tube, and reducing the consumption of ink. A refill having a follower arranged to follow the ink, and the refill is mounted on a barrel, and a pumping type pressurizing mechanism is provided at the rear end of the barrel. In a pressurized writing instrument configured so that air is pushed into the rear end hole of the follower and the rear end of the follower is pressurized, the pumping type pressurizing mechanism has a rear end at the rear end of the barrel. A push body which is protruded from the shaft cylinder via a spring so as to be able to move forward, a circumferential groove portion in a front shaft portion of the push body, and a front end of the shaft portion in a rear end side in the groove portion A ventilation path is provided to communicate the The seal ring is closely inserted into the groove so as to be able to move back and forth, and when the push body is moved forward, the outer periphery of the seal ring is closed in a state where the seal ring is shifted toward the rear end side in the groove and the ventilation path is closed. The rear end of the follower is pressurized by sliding closely on the inner peripheral portion of the rear end hole of the ink storage tube, and when the pressing body is retracted, the seal ring moves toward the front end side in the groove to open the ventilation path, The rear end of the follower is configured to be able to retreat in a state where the rear end communicates with the outside air.
[0007]
A pressure-type writing instrument according to the invention according to
[0008]
【Example】
1 to 7 show an embodiment of a pressure-type writing instrument according to the present invention, in which a writing tip has a ball-point pen tip.
First, a
[0009]
Further, the
[0010]
Further, as shown in the figure, the joint 4 has a
[0011]
The
[0012]
Further, a linear rod portion 7 a is formed in front of the spring 7, and the tip of the rod portion 7 a contacts the back surface of the
Further, it is also possible to form the chip into a resin molded product having excellent abrasion resistance and ink sealing performance, and to provide a spring seat for pressing the back surface of the tip ball as an integral or separate spring seat. is there.
[0013]
Further, it is extremely important that the
That is, in order to increase the discharge amount of ink, the ballpoint pen for error correction coating as in the present application is set to have a larger retreat size of the tip ball than the ballpoint pen for writing. In addition, grinding of the inner surface to improve the surface roughness of the inner surface of the chip holding the
[0014]
A
Note that the valve body may be a shaft-like body having a tapered or spherical surface on the side close to the valve body receiving seat. In this case, it is not necessary to decenter the valve chamber with respect to the chip axis as described above by forming a groove through which ink flows into the chip on the peripheral surface on the side that comes into contact with the rear end of the shaft portion of the chip. .
[0015]
FIG. 7 shows another embodiment of the ballpoint pen refill. The difference from the above-mentioned ball-point pen refill 1 is that it does not have a valve element and a follower rod.
That is, the valve element and the follower rod are not essential components.
Details will be described later in the operation.
[0016]
A
[0017]
Next, FIG. 2 and FIG. 3 show an embodiment of a ballpoint pen as an applicator in which the ballpoint pen refill 1 is mounted on a shaft main body. The shaft body is mainly composed of a
First, as shown in the drawing, the
The ball-point pen refill 1 is inserted from the front end of the
[0018]
On the other hand, a pressure mechanism is provided at the rear end of the
First, a
As will be described later, when the pushing
[0019]
The
[0020]
A protruding portion 12g is formed on one side of the
[0021]
FIG. 5 shows the embodiment described above without a locking device. That is, an initial pressure is applied to the ink that is difficult to flow by the pumping operation of the pressing body, and the ink is communicated with the outside air by retreating.
Also, FIG. 6 shows that the rear end hole of the ink storage tube is communicated with the outside air by the
The means for communicating the rear end hole of the ink storage tube with the outside air may be provided by appropriately setting the inner circumference of the ink storage pipe at the position where the seal ring is located to be larger than the outer circumference of the seal ring, or by providing a vertical groove communicating with the inner circumference. It can also be achieved by providing.
[0022]
By the way, the
[0023]
Further, the pressurized writing instrument of the present invention is a pen tip having a porous body having continuous pores at the tip, a so-called plastic core formed by forming a complicated capillary tube in the axial direction, a fiber assembly, and the like. A pen core such as a felt-tip pen or a marker is provided, a follower for following the ink is arranged at the rear end of the ink in the ink storage section at the rear, and the above-described pumping type pressurizing mechanism is further provided behind the ink follower. And a pressurized writing instrument. In addition, the form of the writing tip can basically correspond to a form composed of a normal felt-tip pen, a marker, or the like. If necessary, the pen core is fixed to the front shaft by a positive locking portion, or an ink leakage preventing portion is provided between the outer peripheral portion of the pen core and the peripheral surface of the insertion hole of the front shaft.
[0024]
[Action]
Next, the operation of the embodiment will be described below.
First, the
This has the effect of preventing ink from separating from the peripheral surface of the tip ball due to drop impact and poor ink fluidity, etc. Become.
[0025]
When the
[0026]
In addition, the push body is constituted from the rear end side by a shaft portion provided with a knock bar, a rotor, and a seal ring (a mechanism used for a knock-type ballpoint pen or the like in order to make a writing tip come and go) to perform a knock operation. It is also possible to alternately move the shaft part back and forth.
[0027]
By the way, the frictional resistance between the inner peripheral surface of the
[0028]
Next, the operation of the ballpoint pen refill will be described.
FIG. 1 shows a state in which the
By the way, in the structure without the ball valve, when the upward writing is repeated, the ink acts in the backward flow direction, so that air is entrapped in the chip, and the ink tends to be hardly immediately discharged in the downward writing. The follower rod 11 is used when the ink storage tube has a large diameter. That is, the grease-
[0029]
In a writing state in which the
[0030]
In this state, the
[0031]
The above-described ink backflow prevention structure having a follower rod and a valve element exhibits performance when the ink storage tube has a large diameter and easily flows back, or when repeated upward writing or when an impact is applied. It is not essential as a component, and a ballpoint pen for correcting clerical errors is not necessarily used because it is rarely used upward.
[0032]
Next, a case where the writing tip is a pen core will be described.
For example, in the case of an ink that can be easily erased with an eraser, if the coloring fine particles of the ink are small, there is a problem that the ink penetrates into the fibers of the paper and the erasability is deteriorated. Also, if it is too large, there is a problem that the dispersion stability of the colored fine particles is reduced and the pen tip is clogged, the coloring is poor, and a clear color drawing cannot be obtained, and the particle size of the colored fine particles is 1 to 20 μm. , Preferably about 2 to 10 μm.
Also, if the viscosity of the ink is too low, the colored fine particles are easily separated, and if the viscosity is too high, if the pen tip is left with the pen tip exposed, the pen core becomes clogged in a very short time, making writing impossible. And the viscosity of the ink is 5 to 35 mpa. sec, a pen core made of a fiber aggregate is 10 mpa. It is said that it should be less than sec.
[0033]
The pen core used in the present invention is a so-called plastic in which a needle-like complicated capillary is formed in the axial direction by a porous body having continuous pores (urethane-like or hard sintered body), extrusion molding or the like. It consists of a core, a fiber assembly, etc., but has the function of not relying only on the ink's own weight or capillary action as the ink outflow function.
In addition, inks that exceed the upper limit of the viscosity range of inks applied to ordinary pen cores and inks that exceed the upper limit of the particle size of the colored fine particles can be handled, and have pores that do not clog the pen tip, If necessary, reduce ink wetting. (For example, the material selection and surface treatment of the pen core are performed so as to be smaller than the surface tension of the ink and to repel the ink.)
That is, the outflow accompanying the writing of the ink is possible with the aid of the pressurizing action.
Also, if the air is communicated with the rear end of the follower when carrying it or not using it for a long period of time, it is possible to reliably prevent ink dripping from the pen tip and clogging of the pen tip. .
[0034]
【The invention's effect】
The present invention is a ballpoint pen that uses ink that is easy to break off during initial writing, a ballpoint pen that is mixed with various fillers in the ink, a ballpoint pen that is filled with ink that can be easily erased by rubbing the handwriting written on the paper with an eraser, In ballpoint pens and the like, which can be corrected by concealing errors and the like with white ink, when the push body is released, the push body retreats from the pressurized state without being affected by decompression, and the trailing end of the follower Is the same as the outside air, the pressurizing effect is maintained, and the pressurized state retreats without being affected by the pressure reduction, so that a continuous pressurizing effect can be expected.
[0035]
In addition, a writing instrument such as a marker pen, a marker, or the like, having a pen tip made of a porous body having continuous pores at its tip, a so-called plastic core formed by forming a complicated capillary in the axial direction, a fiber assembly, or the like, as a pen point. Ink that can be easily erased by rubbing with a eraser, the so-called correction ink that hides erroneous writing, etc. in white, so-called correction ink, metallic color ink, ink with lamé, pearly ink, and extremely strong writing lines Like high-speed inks, inks that contain pigment particles, polymer particles, metal powder, metal foil, mica, etc., and have high solids concentration, high viscosity, and shear-thinning inks can be used. Thus, even when the viscosity of the ink is higher than a predetermined value or the colored fine particles are higher than a predetermined value, it is possible to avoid the problem that the pen tip is clogged and writing is impossible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the entire ballpoint pen refill used in the present invention, showing a state in which a chip is directed upward.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the front half of the pressurized writing instrument of the present invention, showing a state in which a cap is fitted to the front end of a barrel.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a rear half of the pressurized writing instrument of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a rear half of a pressure-type writing instrument in a pumped state.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a rear half of a pressurized writing instrument according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the rear half of a pressurized writing instrument according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the whole of a ballpoint pen refill according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1
Claims (2)
ポンピング式の加圧機構部は、軸筒の後端に後端部を突出してスプリングを介して軸筒に対し前進可能な状態で係止された押し体と、その押し体の前方軸部に円周状の溝部とその溝部内の後端側に軸部の前端と軸部後方外周とを連通する通気路が設けられ、シールリングが前記溝部内に前後動可能に密挿されて、押し体を前進作動した時にシールリングが溝部内の後端側に寄って前記通気路が閉塞された状態でシールリングの外周部がインキ収容管の後端孔内周部に密接上に摺動してフォロアの後端が加圧され、押し体を後退した時にシールリングが溝部内の前端側に寄って通気路が開口し、フォロアの後端が外気と連通した状態で後退可能となるように構成されてなる加圧式の筆記具。A refill having an ink storage tube at the back of the writing tip, the ink storage tube being provided with an ink and a follower at the rear end of the ink for preventing evaporation of the ink and following the ink as the ink is consumed; A refill is mounted on the barrel, and a pumping-type pressurizing mechanism is provided at the rear end of the barrel. By the forward operation of the pumping, air is pushed into the rear end hole of the ink storage tube, and the rear end of the follower is moved. In a pressurized writing instrument configured to be pressurized,
The pumping-type pressurizing mechanism has a push body that projects from the rear end of the barrel and protrudes from the barrel via a spring so that it can move forward with respect to the barrel, and a front shaft part of the push body. A circumferential groove and a ventilation path communicating with the front end of the shaft and the rear outer periphery of the shaft are provided on the rear end side in the groove, and the seal ring is closely inserted in the groove so as to be able to move back and forth, and is pushed. When the body is moved forward, the outer periphery of the seal ring slides closely on the inner periphery of the rear end hole of the ink storage tube in a state where the seal ring is shifted toward the rear end side in the groove and the air passage is closed. When the rear end of the follower is pressurized and the push body is retracted, the seal ring moves toward the front end side in the groove to open the ventilation path, so that the rear end of the follower can be retracted while communicating with the outside air. A pressurized writing implement composed of:
ポンピング式の加圧機構部は、軸筒の後端に後端部を突出してスプリングを介して軸筒に対し前進可能な状態で係止された押し体と、その押し体の前方軸部に円周状の溝部とその溝部内にシールリングが密挿され、押し体を前進作動した時にシールリングの外周部がインキ収容管の後端孔内周部に密接上に摺動してフォロアの後端が加圧されると共に、押し体の後退を阻止するロック装置が設けられてなる加圧式の筆記具。A refill having an ink storage tube at the back of the writing tip, the ink storage tube being provided with an ink and a follower at the rear end of the ink for preventing evaporation of the ink and following the ink as the ink is consumed; A refill is mounted on the barrel, and a pumping-type pressurizing mechanism is provided at the rear end of the barrel. By the forward operation of the pumping, air is pushed into the rear end hole of the ink storage tube, and the rear end of the follower is moved. In a pressurized writing instrument configured to be pressurized,
The pumping-type pressurizing mechanism has a push body that projects from the rear end of the barrel and protrudes from the barrel through a spring, and that can be moved forward with respect to the barrel. The seal ring is closely inserted into the circumferential groove and the groove, and when the pushing body is operated forward, the outer peripheral portion of the seal ring slides closely on the inner peripheral portion of the rear end hole of the ink storage tube so that the follower is closed. A pressurized writing implement that has a locking device that presses the rear end and prevents the pushing body from retreating.
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