JP2005074973A - 塗布具における部材の接合構造 - Google Patents

Abstract

【目的】 塗布液貯蔵室に封入された圧縮気体の気密性を得ると共に、生産性のある接合構造を提供する。
【構成】 塗布液と共に圧力によって塗布液の吐出支援をなす気体を圧縮された状態で封入する塗布具の塗布液貯蔵室と、この塗布液貯蔵室が有する筒状の開口部にその接合部が気密になるように取り付けられる気密部材との接合構造であって、両部材の接合部に乗り越え嵌合をなす嵌合突部を形成すると共に、気密部材の外壁に形成した、嵌合突部よりも塗布液貯蔵室の内部に位置する塗布液貯蔵室の開口部内壁に対する周状当接部を塗布液貯蔵室の接合部に形成された嵌合突部の最小内径よりも小径とした接合構造とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、塗布液と共に圧力によって塗布液の吐出支援をなす気体を圧縮された状態で封入する塗布具の塗布液貯蔵室と、この塗布液貯蔵室が有する筒状の開口部にその接合部が気密になるように取り付けられる気密部材との接合構造に関する。

従来、筆記具用のインキや修正液、糊、液状の化粧料など塗布液を収容する塗布液貯蔵室に圧縮空気を封入して、この圧縮空気が塗布液を押す力を液吐出の支援となす塗布具における塗布液貯蔵室に対して、尾栓や塗布先や塗布先への継ぎ手部材などを接続する場合、これら取り付けられる部材と塗布液貯蔵室との気密性を確保する必要がある。

例えば、ゴムリングやゴム等の弾性体によって形成される一部品又は二部品からなる気密性を確保するための尾栓を圧入配置しながら又はその後、この尾栓を二次工程で、係止したものがある。例えば、係止方法としては、接着剤によるもの（特許文献１参照）や、溶着によるもの（特許文献２参照）や、塗布液貯蔵室の開口部の後端を径方向に押し倒したもの（特許文献３参照）が知られている。また、塗布液貯蔵室に圧縮空気を封入する塗布具に用いられているものではないが、尾栓を圧入によって係止させる嵌合部及び気密性を確保する密閉部を設けたもの（特許文献４参照）も知られている。
実開昭４９−０１７３１７号公報 特開昭６１−０２７２９８号公報 実開昭６１−０７１４８５号公報 実開平０４−０３８４７９号公報

しかしながら、尾栓の係止を接着剤によってなすものでは、接着剤の種類によっては溶解したりするため、尾栓又は、塗布液貯蔵室の材質が制約されるという欠点がある。また、接着剤の量が少ないと、尾栓が係止できる強度を得ることができず、一方、多すぎると外部に浸みだし、外観を損ねてしまう。このため、生産にはかなり精度が要求され、生産性の悪化となってしまう。尾栓の係止を尾栓圧入と共に溶着することによってなすものでは、尾栓又は、塗布液貯蔵室の後端開口部が溶融されると、圧縮空気の圧力により、溶融部分からガスが漏れ出して孔が発生することがしばしばあった。また、尾栓を圧入してから加熱溶着する場合や、尾栓の係止を塗布液貯蔵室の開口部の後端を径方向に押し倒すことによるものでは、二つの工程が必要となるので、生産性が低下してしまうという問題点があった。

また、塗布液貯蔵室に圧縮空気を封入する塗布具に用いられているものではない尾栓を塗布液貯蔵室の後端開口部から配置した場合、塗布液貯蔵室の内壁部に、先に接触する嵌合部によって、キズが生じたり、塗布液貯蔵室の内径が広がったりしてしまう。これにより、キズや、内径の広がりにより、気密が確保できず、塗布液貯蔵室に封入された圧縮空気が外部へ漏れてしまうという、圧縮空気が塗布液を押す力を液吐出の支援となす塗布具において致命的な問題が生じてしまうという問題点があった。さらに、この尾栓は、嵌合部の圧入強度によって係止するものなので、塗布液貯蔵室内の圧縮空気の圧力が、圧入強度よりも高い場合には、尾栓が抜け、気密を確保することができなかった。

本発明は、塗布液と共に圧力によって塗布液の吐出支援をなす気体を圧縮された状態で封入する塗布具の塗布液貯蔵室と、この塗布液貯蔵室が有する筒状の開口部にその接合部が気密になるように取り付けられる気密部材との接合構造であって、両部材の接合部に乗り越え嵌合をなす嵌合突部を形成すると共に、気密部材の外壁に形成した、嵌合突部よりも塗布液貯蔵室の内部に位置する塗布液貯蔵室の開口部内壁に対する周状当接部を塗布液貯蔵室の接合部に形成された嵌合突部の最小内径よりも小径とした塗布具における部材の接合構造を要旨とする。

塗布液貯蔵室と気密部材の両部材の接合部に乗り越え嵌合をなす嵌合突部を形成することにより、塗布液貯蔵室と気密部材の両部材が、凹凸のはめ合いで係止されるので、塗布液貯蔵室内の圧縮空気の圧力に対し、気密部材が係止できる強度を得ることができる。これにより、生産性に優れ、且つ、気密部材を確実に係止することができる。また、周状当接部が、気密部材の外壁に形成した、嵌合突部よりも塗布液貯蔵室の内方位置に形成されているので、落下などによる周状当接部への衝撃の影響を受けにくくし、気密性が損なわれ難いものとしている。さらに、周状当接部の径は、塗布液貯蔵室の接合部に形成された嵌合突部の最小内径よりも小径であることにより、塗布液貯蔵室と気密部材の両部材の取り付け時において、周状当接部が、塗布液貯蔵室の接合部に形成された嵌合突部に接触することが抑制される。よって、周状当接部及び、塗布液貯蔵室の接合部に形成された嵌合突部にキズや変形、塗布液貯蔵室の内径の広がりが、抑制され確実に気密性を得ることができる。

容器内に圧縮空気を封入して吐出液の吐出支援をなすものとしては、吐出液としては高粘度の流体を使用する場合に良好である。即ち、高粘度の流体は、自重や毛細管力に起因する浸透によっては液が移動し難く、特に微細な吐出口から吐出するには不利であるが、圧力をかけることによって液を押し出せば円滑な吐出が保証されることとなる。特に、酸化チタンなどの比重の重たい顔料を使用した修正液では、酸化チタンの沈降凝集が吐出された塗布跡形成に大きく影響することになるが、液自体を高粘度にすることによって酸化チタンの沈降凝集を抑制することが可能となる。
本発明は、このような高粘度の修正液を収容した容器に圧縮空気を封入して使用するに際して、極めて効率的かつ確実に圧縮空気を導入できるものであり、塗布液と共に圧力によって塗布液の吐出支援をなす気体を圧縮された状態で封入する塗布具の塗布液貯蔵室と、この塗布液貯蔵室が有する筒状の開口部にその接合部が気密になるように取り付けられる気密部材との接合構造であって、両部材の接合部に乗り越え嵌合をなす嵌合突部を形成すると共に、気密部材の外壁に形成した、嵌合突部よりも塗布液貯蔵室の内部に位置する塗布液貯蔵室の開口部内壁に対する周状当接部を塗布液貯蔵室の接合部に形成された嵌合突部の最小内径よりも小径とした接合構造とする。

以下図面に基づき一例について説明する。
図１に示したものは、内部にメチルシクロヘキサンを主媒体とし、酸化チタン等の白色顔料を分散した修正液１を収容した修正塗布具の一例である。
修正液の貯蔵部となるポリブチレンテレフタレートの射出成形品である軸２の内部には修正液１が直接に収容されている。軸２は、修正液１の主媒体であるメチルシクロヘキサンにより、膨潤、融解、溶解、分解などによる形状変化を生じないもので、且つ、ガス透過性の低い材質であれば、ポリブチレンテレフタレートの他にナイロン１２，エチレンビニルアルコール共重合体などが使用可能である。特に、外部から修正液１の残量が視認できるようにするために、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６、非晶性ナイロン、微結晶性ナイロン、半芳香族性ナイロン、ポリアクリルニトリルなどの透明な材質とすることもできる。

軸２の先端にはボール３が回転自在に抱持されたボールホルダー４が接続されている。ボール３はコイルスプリング５にて前方付勢されており、ボールホルダー４の内縁に液密に当接して修正液１の吐出を制御する弁として機能している。また、修正液１の後端界面に接触して、修正液１の消費に伴い、修正液１の界面に追従して移動するフォロワー６が層状に配置されている。フォロワー６は、有機媒体であるグリセリンを主成分とし、添加剤によって、ゲル化された修正液１よりも高粘度の流体である。これにより、修正液１が後方へ移動しようとした際の移動を規制し、修正液１の逆流を防止する役割を担っている。さらに、フォロワー６に浸漬させ、合成樹脂製の有底筒状の浮体７が配置されている。この浮体７により、フォロワー６が後方へ流動することの抑制を強化し、修正液１に対する逆流の防止機能を強化している。

軸２の後端開口部は尾栓９で密閉され、尾栓９と浮体７の間の空間には、大気圧よりも高い圧力状態である１２０ｋＰａ〜２５０ｋＰａの圧縮気体８が充填されている。圧縮気体８による圧力は、修正液１の吐出支援を行っている。即ち、修正液１を塗布する時、ボール３が塗布面に当接すると、ボール３が後方移動し、ボールホルダー４の内縁との当接が解除される。修正液１は、浮体７及びフォロアー６を介して、圧縮気体８の圧力により、前方付勢されているので、当接していないボール３とボールホルダー４の内縁との間から、修正液１が吐出される。尚、異物や水分によるフォロアー６の変質等を防止するために、圧縮気体８は、ホコリや水分の除去された気体であることが好ましい。

尾栓９は、軸２の内方側に開口部を有する有底筒体の形状を有しており、ポリブチレンテレフタレートの射出成形品である。尾栓９は、圧縮気体８と直接接触しているので、軸２と同様に、ガス透過性の低い材質としている。また、合成樹脂製のものの他に、金属製の切削加工品などにより得られる部材であってもよい。

軸２の先端には、着脱自在に取り付けられたポリブチレンテレフタレート製の射出成形品であり、保管時の塗布部の保護及び乾燥を防止するキャップ１０が配置されている。キャップ１０は、軸２と同様に、塗布部に付着した修正液１の主媒体であるメチルシクロヘキサンによって、膨潤、融解、溶解、分解などによる形状変化を生じない材質とすることが好ましい。

図１のＩ部拡大図である図２に、尾栓９と軸２の接合構造を示す。
軸２と尾栓９を係止するために、軸２の嵌合突部２ａを、尾栓９の嵌合突部９ａが乗り越え、尾栓９の嵌合突部９ａと鍔部９ｂによって、軸２の嵌合突部２ａから軸２の後端部までが挟持する構造となっている。また、尾栓９の嵌合突部９ａが、軸２の嵌合突部２ａを乗り越える時に必要な圧力を、１２００ｋＰａとなるように設定されている。このため、１２０〜２５０ｋＰａである圧縮気体８に対して、尾栓９の固定は十分である。

尾栓９の嵌合突部９ａよりも軸２の内方位置（図面下方のペン先側）に、縦断面が略山型形状に形成された、周状の外方突部９ｃが配置されている。軸２の内壁には、尾栓９の固定が完了した状態で、外方突部９ｃが線状に圧接する部分を軸２の内孔の小径部分として形成しており、該部を気密接触部２ｂとしている。尾栓９の嵌合時、外方突部９ｃが気密接触部２ｂに押しつけられることになり、その押しつけられる力は、略山型形状に形成されている外方突部９ｃの頂点に集中的にかかり、圧縮気体８が外部に漏れないような気密性を得ている。このような突部を面に略線状に当接させる接合は、面同士での接触に比べて、径方向への圧着力を得るための圧入量が抑えられ、同じ力で変形量が大きくなるから密閉性が高まり、圧着力を大きくしなくても所望の密閉性が得られることから組立性を容易にすることができる。さらに、尾栓９の嵌合突部９ａよりも軸２の内方位置に、気密を得るための外方突部９ｃが配置されているので、例えば、落下などによる外方突部９ｃへの衝撃の影響を受けにくくし、気密性が損なわれ難いものとしている。さらに、外方突部９ｃは、軸２の嵌合突部２ａの内径よりも小径としている。これは、軸２へ尾栓９を取り付ける際に、外方突部９ｃが軸２の嵌合突部２ａに接触して、外方突部９ｃにキズや変形を生じ、気密性を損なうことを極力回避するためである。

図３に他の一例を示す。
本例のものは、尾栓９の軸２に対して嵌合させる際に必要な力（即ち、尾栓９を外すのに必要な力）を４０００ｋＰａとするために、軸２の嵌合突部２ａと尾栓９の嵌合突部９ａとの組み合わせを複数設けたものである。環境変化によって生じる圧縮気体８の膨張や、経時的な軸２の劣化等が生じたとしても、尾栓９の固定が外れ難くしている。本例では、軸２及び尾栓９の嵌合突部をそれぞれ３つ設けて、乗り越え嵌合に必要な圧力を確保したが、特に３つである必要はない。塗布具の仕様やデザイン上の規制による軸２及び尾栓９の形状や、それぞれの嵌合突部の形状や寸法等に応じて、適宜設定することができる。

尾栓９には、気密性をより確実なものとなすために、外方突部９ｃが軸２の内方位置ほど小径となるように、複数設けてある。また、軸２の内壁には、線状に、それぞれの、外方突部９ｃを圧入接触させる気密接触部２ｂが複数設けてある。この、気密接触部２ｂも、軸２の内方位置ほど小径としており、軸２へ尾栓９を取り付ける際に、外方突部９ｃ及び気密接触部２ｂにキズや変形を生じて気密性が損なわれてしまうことを抑制している。

尾栓９の嵌合突部９ａと、外方突部９ｃの間に、尾栓９の内部に連通しない凹状の溝９ｄが設けてある。軸２内に圧縮気体８を封入する方法としては、尾栓９を軸２へ取り付ける際、尾栓９を軸２の後端開口部から途中位置まで挿入して仮セットした状態とすると、溝９ｄを介して軸２の内外が連通した状態を形成でき、軸２内へ圧縮気体８を充填できる。その状態で、尾栓９を軸２に対し、所定位置まで押し込むことによって、外方突部９ｃと気密接触部２ｂが接触し、圧縮気体８を軸２内に封入することになる。圧縮気体８の流動抵抗を抑制することによって、所定の圧力である圧縮気体８を確実、且つ、速やかに軸２内へ充填することができ、生産性の向上を図ることができる。溝９ｄは、本例に限らず、軸２に尾栓９が確実に係止できるのであれば、嵌合突部９ａを介し、尾栓９の後方位置に延在したものであってもよい。また、尾栓９を軸２に対し、所定位置まで押し込んだ時、溝９ｄよりも後方位置で、気密が得られるように、尾栓９に外方突部９ｃ、軸２に気密接触部２ｂが設けられる場合には、溝９ｄを尾栓９の内部に連通する連通孔としてもよい。

一例を示す縦断面図 図１のＩ部拡大縦断面図 他の一例を示す図２相当図

符号の説明

１ 修正液
２ 軸
２ａ 嵌合突部
２ｂ 気密接触部
３ ボール
４ ボールホルダー
５ コイルスプリング
６ フォロワー
７ 浮体
８ 圧縮気体
９ 尾栓
９ａ 嵌合突部
９ｂ 鍔部
９ｃ 外方突部
９ｄ 溝
１０ キャップ

Claims (1)

1. 塗布液と共に圧力によって塗布液の吐出支援をなす気体を圧縮された状態で封入する塗布具の塗布液貯蔵室と、この塗布液貯蔵室が有する筒状の開口部にその接合部が気密になるように取り付けられる気密部材との接合構造であって、両部材の接合部に乗り越え嵌合をなす嵌合突部を形成すると共に、気密部材の外壁に形成した、嵌合突部よりも塗布液貯蔵室の内部に位置する塗布液貯蔵室の開口部内壁に対する周状当接部を塗布液貯蔵室の接合部に形成された嵌合突部の最小内径よりも小径とした塗布具における部材の接合構造。