JP2007044985A - インキ終了検知式筆記具 - Google Patents

Abstract

【課題】軸筒内のインキ吸蔵体に含浸されたインキを筆記部となるペン先に供給する筆記具において、特に水性インキを収容した際に、インキの凍結によるインキ誘導管内でのインキ切れの可能性が低く、かつ確実にインキの終了検知が可能であるインキ終了検知式筆記具を提供することを目的とする。
【解決手段】軸筒内のインキ吸蔵体に含浸されたインキを筆記部となるペン先に供給する筆記具であり、視認性を有する樹脂で形成されたインキはじき層を形成してなるインキ誘導管を介してインキがペン先に供給されると共に、インキ吸蔵体からのインキ終了サインを軸筒に形成した視認部を介して上記インキ誘導管を視認することにより検知するインキ終了検知式筆記具において、インキ凍結によって気泡が成長して不本意にインキ終了サインを示してしまう現象を、該インキ誘導管本体あるいはインキ誘導管の周囲に断熱効果を得られるような処理を施すことにより解決した。
【選択図】図２

Description

本発明は、軸筒内のインキ吸蔵体に含浸されたインキを筆記部となるペン先に供給する筆記具に関し、更に詳しくは、この構造においてインキの終了サインを間違いなく検知することができ、かつ、水性インキを収容した場合のインキの凍結を防止して、インキ凍結により発生するおそれのある気泡成長の可能性を少なし、気泡成長による「インキ切れ」、即ち、インキの終了サインを不本意に起こすことのないようにしたインキ終了検知式筆記具に関する。

従来、軸筒内のインキ吸蔵体に含浸されたインキを筆記部となるペン先に供給する筆記具、所謂中綿式筆記具においては、今までインキの終了サインを簡単かつ間違いなく検知することができる機構を具備した筆記具は無かったが、本出願人は、これを解決するために、新しく効果的な機構を発明して提案している。（特許文献１、２）
しかしながら、インキ吸蔵体に水性インキを収容した場合、インキの凍結や融解などが起こると、インキの膨張収縮によってインキ誘導管内に気泡が発生しやすくなり、その気泡が原因でインキ吸蔵体内のインキが十分に残っているにもかかわらず、インキ誘導管内のインキが切れてしまい、筆記ができなくなってしまう場合がある。

これに対し、本出願人はインキの終了サインを検知するインキ誘導管と、中綿とペン先を結ぶ中継芯を平行に配置した実施例を提案している。（特許文献３）
この実施例であれば、前記したような凍結が原因の気泡発生によってインキ誘導管内のインキが切れてしまっても中継芯によってインキの誘導が行われるため、ペン自体の使用は可能である。
しかし、軸筒の検知部内壁、即ちインキ誘導管及び中継芯を収容してある視認部の内壁に、中継芯から出るインキ溶剤の蒸気による「曇り」が起こり内部を視認出来なかったり、インキ溶剤が有機溶媒であれば筆記具本体に使用している樹脂の部材を浸食したり、といった欠点がある。

更に本出願人は、インキ誘導管内の事故等によるインキ切れの可能性を低くするために、インキ誘導管内に棒状体や棒状の多孔質体を挿入し、誘導管の断面積を見かけ上小さくする実施例を提示している。（特許文献１、４）
しかし、この措置はインキ切れの際に「終了」サインを見やすくさせ、かつ、インキ流量の制御に関わるものであるため、上記凍結が原因の気泡発生によってインキ誘導管内のインキが切れてしまうことについては配慮されていない。
特開２００４−４２２６３号、特許第３４７４８７６号 特開２００５−８１６２７号 特開２００４−４２２６２号、特許第３４７４８７５号 特開２００４−６６４７８号

本発明は、上記特許文献に記載されているような機構について改良し、特に水性インキを収容した際に、インキの凍結によるインキ誘導管内でのインキ切れの可能性が低く、かつ、確実にインキの終了検知が可能であるインキ終了検知式筆記具に関する。

本発明者らは、上記課題等に鑑み、これを解決しようとするものであり、インキ誘導管本体あるいはインキ誘導管周囲に断熱効果が得られるような処理を施したことによって、本発明を完成するに至ったのである。
すなわち、本発明のインキ終了検知式筆記具は、次の（１）〜（５）で構成される。
（１）軸筒内のインキ吸蔵体に含浸されたインキを筆記部となるペン先に供給する筆記具であり、上記インキ吸蔵体に含浸されたインキが、視認性を有する透明または半透明の樹脂で形成された、少なくともインキと接する面にはインキはじき層を形成してなるインキ誘導管を介してペン先に供給されると共に、インキ吸蔵体からのインキ終了サインを軸筒に形成した視認部を介して前記インキ誘導管を視認することにより検知するインキ終了検知式筆記具において、インキ誘導管本体あるいはインキ誘導管周囲にインキ誘導管の内壁面から０．８ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内に断熱効果が得られるような処理を施したことを特徴とするインキ終了検知式筆記具。
（２）インキ誘導管の肉厚を０．８ｍｍ〜１０ｍｍとしたことを特徴とする、（１）に記載のインキ終了検知式筆記具。
（３）視認部及びインキ誘導管の間に、少なくとも一つの、透明または半透明の壁体を、インキ誘導管内壁面より前記透明または半透明の壁体外壁面までの距離が０．８ｍｍ〜１０ｍｍとなるように、インキ誘導管の周囲に設けたことを特徴とする、（１）に記載のインキ終了検知式筆記具。
（４）インキ誘導管の周囲に透明または半透明の断熱材壁体を設け、インキ誘導管内壁面より、前記透明または半透明の断熱材壁体外壁面までの厚みが０．８ｍｍ〜１０ｍｍとなるようにしたことを特徴とする、（１）に記載のインキ終了検知式筆記具。
（５）前記インキ誘導管の内壁が、インキ組成物の表面自由エネルギーよりも低く調整されたことを特徴とする、（１）〜（４）の何れか一つに記載のインキ終了検知式筆記具。

本発明は、前記のように構成されており、インキが凍結したり再度融解したりした場合に、インキ誘導管中のインキが膨張、収縮することによってインキ流路に気泡が発生し、インキ切れが誘発されることがあり、インキ終了サインを検知することができなくなることがあるが、これを防止するため、インキ誘導管本体あるいはインキ誘導管周囲に断熱効果が得られるような処理を施したことによって、インキの凍結がおこりにくくしたものである。
これらの措置は、筆記具に氷結点の高い水性インキを収容した場合に、特に有効であり、更に寒冷地に保管される可能性がある場合には凍結防止の効果が期待できる。

以下に、本発明を実施するための最良の実施形態を詳しく説明する。まず、本発明のインキ終了検知式筆記具の構造について図面を参照しながら説明する。図１は、従来のインキ終了検知式筆記具の要部を示す断面図であり、図２は、本発明の第１実施例を示す要部の断面図である。図３は、本発明のインキ終了検知式筆記具の第２実施形態の要部を示す断面図であり、図４は、本発明のインキ終了検知式筆記具の第３実施形態の要部を示す断面図であり、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。本実施形態ではマーキングペンを示しているが、サインペン、ホワイトボード用マーカー等にも好適に使用することができるものである。また、図示していないが、ペン先がボールを保持する構造のボールペン等の筆記具であってもなんら差し支えがない。
本実施形態の筆記具は、図１に示すように、筆記具本体となる軸筒１０、インキ吸蔵体２０、後部保持体３０、前部保持体３１、視認性を有するインキ誘導管４０、ペン先５０を基本的に備えている。軸筒１０は、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ガラス等で形成されるものであり、内部にインキ誘導管２０によってペン先５０と連結された筆記具用インキを含浸したインキ吸蔵体２０を収容する構造となっている。

また、軸筒１０内に収容した視認性を有するインキ誘導管４０の位置に相当する部分の、軸筒１０の一部または全部を軸筒内のインキ誘導管４０を視認できるように透明体または半透明体から構成された視認部１１とする。
なお、軸筒１０全体を視認性を有する透明または半透明材料から構成して、軸筒１０全体を軸筒内部を視認できるようにしてもよく、また、軸筒１０全体を視認性を有する透明または半透明材料から構成して、視認部１１以外を着色部や装飾部として非視認部としてもよいものである。

インキ吸蔵体２０は、水性インキ、油性インキなどの筆記具用インキを含浸したものであり、例えば、天然繊維、獣毛繊維、ポリアセタール系樹脂、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種または２種以上の組み合わせからなる繊維束、フェルト等の繊維束を加工したもの、また、スポンジ、樹脂粒子の焼結体等の多孔体を含むものである。

インキ誘導管４０は、図１に示すように、インキ流通部材となるものであり、可視光線を３０％以上、望ましくは６０％以上、更に望ましくは８０％以上透過する部材を使用する。可視光線を３０％透過する部材を使用した場合は、向こう側が薄く見える状態で、使用には差し支えないが、よく見えるようにするには、６０％以上透過する部材が望ましく、８０％以上であれば完璧である。具体的な材料としては、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ナイロン（６ナイロン、１２ナイロン等一般的なもの以外に非晶質ナイロン等を含む）、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、ＡＢＳ等を挙げることができる。

また、上記部材の酸素透過係数が３０００ｃｃ・２５μｍ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍ（２５℃６５％ＲＨ）以下であることが望ましい。インキ誘導管内に核になる気泡がある場合に、この数値を超えるとインキが揮発しやすくなり、インキが揮発すると気泡が成長しやすくなり、インキの終了前にインキ誘導管内のインキが切れてしまうおそれがあり、正確なインキ終了検知ができなくなる。

更に、インキ吸蔵体２０からインキ誘導管内の終点検知の表示をスムーズに行うために、上記部材の少なくともインキと接触する壁面にインキの表面自由エネルギーよりも低下させる表面処理を施してもよい。具体的には、フッ素コートやフッ素樹脂コート、またはジメチルシリコーンを骨格とするシリコーン樹脂コート処理等が挙げられる。

インキ誘導管の内壁面とインキとの接触角が３０°以上あることも望ましい。３０°未満では、インキ誘導管内のインキ流路中のインキが上手く切れない可能性がある。

この構成により、軸筒１０の視認部１１を視認すれば、視認部１１を介してインキ誘導管４０が容易に視認され、筆記具の向こう側（筆記面）をも見ることができるようになる。

ペン先５０は、例えば、天然繊維、獣毛繊維、ポリアセタール系樹脂、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種または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、各種のプラスチック粉末などを融結したポーラス体などからなるペン先からなるものであり、その形状も筆記具の形態、例えば、マーキングペン、サインペン等に応じて各形状のものが選択されるものである。

図２は、本発明の第１実施例の要部を示す断面図であり、インキ誘導管４０の肉厚Ｌ１は、０．８ｍｍ以上で、好ましくは０．８ｍｍ以上１０ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。０．８ｍｍ未満であると、断熱効果が得られ難く、１０ｍｍを超えるとインキ誘導管４０の透明度が落ち、終点検知について支障をきたすことになる。

図３は、本発明の第２実施例の要部を示す断面図であり、インキ誘導管４０の外側、軸筒１０の視認部１１の内側に透明または半透明の、インキ誘導管４０と同様の材質の筒状の壁体４１を設けたもので、インキ誘導管４０の内壁面から該壁体４１の外壁面までの距離Ｌ２は、０．８ｍｍ以上で、好ましくは０．８ｍｍ以上１０ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。０．８ｍｍ未満であると、断熱効果が得られ難く、１０ｍｍを超えるとインキ誘導管４０の透明度が落ち、終点検知について支障をきたすことになる。

図４は、本発明の第３実施例の要部を示す断面図であり、インキ誘導管４０の周囲に透明または半透明の断熱材壁体４２を設けたもので、インキ誘導管４０の内壁面から該断熱材壁体４２の外壁面までの距離Ｌ３は、０．８ｍｍ以上で、好ましくは０．８ｍｍ以上１０ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。０．８ｍｍ未満であると、断熱効果が得られ難く、１０ｍｍを超えるとインキ誘導管４０の透明度が落ち、終点検知について支障をきたすことになる。
断熱材壁体４２の材質としては、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリ（１−メチル−４−ペンテン）などのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタラート、メタクリル樹脂、並びに、フッ素樹脂、フッ化ビニリデンなどのフッ素プラスチックなどが挙げられ、透明または半透明のゴムとしては、フッ素ゴムやシリコーンなどが挙げられる。

本発明は、以上のごとく構成されているが、以上の実施形態に限られるものでもない。

インキ吸蔵体２０内のインキが十分に残っているにもかかわらず、インキ誘導管４０内のインキが切れてしまう事故の原因としては、インキ吸蔵体２０内に収容したインキが特に水性インキの場合、インキの凍結や融解などが起こると、インキの膨張収縮によってインキ誘導管４０内に気泡が発生しやすくなり、その気泡が成長することによってインキ誘導管４０内のインキが切れてしまい、筆記不能になることが考えられるが、本発明のようにインキ誘導管４０本体あるいはインキ誘導管４０の周囲に断熱効果が得られるような処理を施したことによってインキの凍結や融解などが発生するのを防止し、それによる気泡の発生を防ぐので、インキ誘導管４０内でのインキ切れの可能性が低く、かつ、確実にインキの終了検知が可能となる。

従来のインキ終了検知式筆記具の要部を示す断面図である。 本発明のインキ終了検知式筆記具の第１実施形態の要部を示す断面図である。 本発明のインキ終了検知式筆記具の第２実施形態の要部を示す断面図である。 本発明のインキ終了検知式筆記具の第３実施形態の要部を示す断面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１０ 軸筒
１１ 視認部
１２ 口プラ
２０ インキ吸蔵体
３０ 後部保持体
３１ 前部保持体
４０ インキ誘導管
４１ 壁体
４２ 断熱材壁体
５０ ペン先

Claims (5)

1. 軸筒内のインキ吸蔵体に含浸されたインキを筆記部となるペン先に供給する筆記具であり、上記インキ吸蔵体に含浸されたインキが、視認性を有する透明または半透明の樹脂で形成された、少なくともインキと接する面にはインキはじき層を形成してなるインキ誘導管を介してペン先に供給されると共に、インキ吸蔵体からのインキ終了サインを軸筒に形成した視認部を介して前記インキ誘導管を視認することにより検知するインキ終了検知式筆記具において、インキ誘導管本体あるいはインキ誘導管周囲にインキ誘導管の内壁面から０．８ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内に断熱効果が得られるような処理を施したことを特徴とするインキ終了検知式筆記具。
2. インキ誘導管の肉厚を０．８ｍｍ〜１０ｍｍとしたことを特徴とする、請求項１に記載のインキ終了検知式筆記具。
3. 視認部及びインキ誘導管の間に、少なくとも一つの、透明または半透明の壁体を、インキ誘導管内壁面より前記透明または半透明の壁体外壁面までの距離が０．８ｍｍ〜１０ｍｍとなるように、インキ誘導管の周囲に設けたことを特徴とする請求項１に記載のインキ終了検知式筆記具。
4. インキ誘導管の周囲に透明または半透明の断熱材壁体を設け、インキ誘導管内壁面より、前記透明または半透明の断熱材壁体外壁面までの厚みが０．８ｍｍ〜１０ｍｍとなるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のインキ終了検知式筆記具。
5. 前記インキ誘導管の内壁が、インキ組成物の表面自由エネルギーよりも低く調整されたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載のインキ終了検知式筆記具。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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