JP2008188781A - 出没式筆記具 - Google Patents

Abstract

【目的】 本体内を中筒が摺動して、ペン先が突出・収納する繰り出し機構の作動の、特にペン先を収納する際に、スプリングなどからなる前方付勢部材の係止状態の解除により生じる前方付勢部材の反撥力による衝撃によって、中筒内のインキ吸蔵体に吸蔵している還元剤を含有するインキの流動とその流動によって生じる対流で、空気中の酸素や二酸化炭素の巻き込みが促進され、インキの物性変化を生じてしまうという問題点があった。
【構成】 ペン先又はペン先に接続されるインキ中継部材をインキ吸蔵体に接続して内設すると共に先端開口部にペン先を備えた有底の中筒を、本体内に前後動自在に配置すると共に、本体が有する繰り出し機構の操作によって前記ペン先の本体先端よりの突出・収納をなす出没式筆記具において、前記インキ吸蔵体に吸蔵されるインキが、還元剤を含有すると共に、本体と中筒との間に弾性体を配置し、前記繰り出し機構の作動衝撃を緩和してなす出没式筆記具。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ペン先又はペン先に接続されるインキ中継部材をインキ吸蔵体に接続して内設すると共に先端開口部にペン先を備えた有底の中筒を、本体内に前後動自在に配置すると共に、本体が有する繰り出し機構の操作によって前記ペン先の本体先端よりの突出・収納をなす出没式筆記具に関する。

インキ吸蔵体などのインキ貯蔵部に、還元剤を含有するインキを収容しされたものとしては、塩基性染料が配合された消去性インキの消色を、酸化還元反応により行う亜硫酸系還元剤を含む消去インキを収容し、キャップの閉塞により、外部とペン先とを密閉したものが知られている（特許文献１参照）。
また、本体が有する繰り出し機構の操作によって前記ペン先の本体先端よりの突出・収納をなした出没式筆記具としては、本体と、中筒との間にペン先の突出時に前方付勢部材となるスプリングを配置して後端のノック部のノック作動及びノック解除によって、ペン先を本体先端よりの突出・収納させると共に、本体とシール蓋を糸状部材により連結し、ペン先を本体内へ収納した際、シール蓋を閉塞してペン先と外部とを密閉し、ペン先の乾燥防止機構となしたもの（特許文献２参照）、本体と中筒との間にスプリングを配置して後端のノック部のノック作動及びノック解除により、ペン先を本体先端よりの突出・収納させると共に、本体内の先端部に、凹んだ薄肉部を有するスリット溝が形成された、先端方向に突出したゴム材または弾性樹脂材からなるシール蓋を配置し、ペン先を本体へ収納した際、シール蓋のスリット溝が閉塞してペン先と外部とを密閉し、ペン先の乾燥防止機構となしたもの（特許文献３参照）が知られている。
特開昭５６−１４５７０号公報 特公平５−６８３６０号公報 特開２００２−２６４５７９号公報

特許文献１に開示されているものでは、外部とペン先とを密閉をキャップの閉塞により行うが、キャップはユーザーの手動によって行われるものであるため、ペン先先端にキャップが接触して潰れなどの不具合が発生してしまうこと想定して、あらゆる角度とあらゆる方向からの閉塞を予測したものとしなければならない。このため、キャップ内のペン先収納容積は、ペン先容積に対して数倍以上の容積となる。通常のインキを収容する場合には、このキャップ内容積が大きくなることは各段問題にはならない。しかしながら、還元剤を含有したインキが収容されたものでは、空気中の酸素によって還元剤が酸化されて、還元性能を低下させたり、二酸化炭素が溶け込むことによってｐＨが下がったりして、
インキの物性変化を起こし、特に、酸化還元反応によって消色を行う消去インキである場合には、還元性能が低下することで消去性を著しく低下してしまう問題がある。そのため、キャップ内のペン先収納容積が多いと、少ない場合に比べて空気中の単位体積当たりの酸素や二酸化炭素の濃度には変わりがないものの、存在し得る量が多くなるため、経時的にインキの物性変化を進行させ、消去性インキの場合、消去性の低下が進行してしまうという問題があった。
また、特許文献１の図２には、キャップ閉塞後、キャップを確実に係止し、非使用時に本体からのキャップ脱落を防止する嵌合突起を本体に形成した状態が開示されている。特に、特許文献１のものでは、キャップの閉塞不良は直接、消去性の低下につながるため、キャップの閉塞を確実に行わなければならない。したがって、嵌合突起は、キャップ締めが確実であることを知らしめる、ユーザーに対する一種のセンサーに該当するものであり、嵌合突起は必要不可欠であるといえる。しかしながら、キャップ締めの際、キャップは本体に形成されている嵌合突起を乗り越えるため、本体に衝撃が発生することになり、ペン先及び本体内に収容されている消去インキが流動し、対流し合うことによって、空気中の酸素や二酸化炭素の巻き込みを促進してしまうという問題があった。

特許文献２及び特許文献３に開示されているものはいずれも、本体と、ペン先又はペン先に接続されるインキ中継部材をインキ吸蔵体などのインキ貯蔵部に接続して内設すると共に先端開口部に本体ペン先を備えた有底の中筒との間に前方付勢部材となるスプリングを配置して後端のノック部のノック作動及びノック解除によって、中筒が摺動してペン先を本体へ収納させ、ペン先が本体へ収納した際、シール蓋を閉塞してペン先の乾燥を防止する出没式筆記具である。そのため、ペン先の外部との閉塞は機械的に確定した軌道上において行われるので、ペン先の潰れなどの不具合の発生を想定した形状とする必要性がなく、閉塞後のペン先収納部内の空気量を極力抑制することができる。しかしながら、特許文献２に開示されたものでは、シール蓋は糸状部材にて本体と単に連結しているだけであるので、シール蓋は閉塞の際、後端のノック部のノック解除におけるスプリングの反撥力が伝達して閉塞される。そのため、スプリングの反撥力を伝達しているシール蓋は、閉塞部との衝突によって、本体内部であるペン先及びインキ貯蔵部を有した中筒に対してスプリングの反撥力とほぼ近い衝撃を生じてしまうことになり、特許文献２のペン先及びインキ貯蔵部に特許文献１の消去インキを収容したとしても、消去インキの流動によって生じる対流による、空気中の酸素や二酸化炭素の巻き込みの促進を抑制することはできなかった。さらに、特許文献３に開示されたものでは、シール蓋の開閉がノック解除におけるスプリングの反撥力の影響を受けないものの、スプリングの反撥力を微小なりとも緩和し得るシール蓋及び糸状部材などの連結部材がないために、ノック解除におけるスプリングの反撥力の衝撃が直接中筒に付与するので、特許文献１の消去インキを収容した際の、空気中の酸素や二酸化炭素の巻き込みの促進を抑制の解決には至らなかった。

本発明は、ペン先又はペン先に接続されるインキ中継部材をインキ吸蔵体に接続して内設すると共に先端開口部にペン先を備えた有底の中筒を、本体内に前後動自在に配置すると共に、本体が有する繰り出し機構の操作によって前記ペン先の本体先端よりの突出・収納をなす出没式筆記具において、前記インキ吸蔵体に吸蔵されるインキが、還元剤を含有すると共に、本体と中筒との間に弾性体を配置し、前記繰り出し機構の作動衝撃を緩和してなす出没式筆記具を要旨とする。

繰り出し機構の作動の、特にペン先を収納する際、スプリングなどからなる前方付勢部材の係止状態の解除により生じる前方付勢部材の反撥力による中筒への衝撃は、弾性体と中筒または本体との摺接による摩擦抵抗及び弾性体の変形により緩和される。そのため、中筒内のインキ吸蔵体に吸蔵している還元剤を含有するインキの流動とその流動によって生じる対流による、空気中の酸素や二酸化炭素の巻き込みの促進を極力抑制することができる。

本発明の出没式筆記具に使用されるインキは、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム等の亜硫酸塩、二亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸アンモニウム等のチオ硫酸塩などの還元剤を含有し、水などの主媒体、有機溶媒、ｐＨ調整剤、界面活性剤、防腐剤、保湿剤により配合される、還元剤を含有するインキを使用する場合に良好である。即ち、ペン先に浸透している還元剤を含有するインキは、手動によるペン先潰れなどを考慮するため、キャップ内部のペン先収納部内の空気量が多くなる、所謂キャップ式筆記具である場合には、空気中の酸素や二酸化炭素により、経時的に還元剤の酸化やｐＨの低下による物性変化を生じて不利であるが、機械的に確定した軌道上においてペン先収納部内へペン先を収納する出没式筆記具とすれば、ペン先収納部内の空気量を極力小さいものとすることができ、インキの経時的な物性変化を抑制することができる。例えば、酸化還元反応によって消色を行う消去インキでは、消色対象インキとの酸化還元反応や、ｐＨによる酸性からアルカリ性への変化度合が、消色対象インキの筆跡などの消色性に大きく影響することになるが、インキの経時的な物性変化を抑制することで、これらの消色性を維持することが可能となる。本発明は、このような還元剤を含有するインキをインキ吸蔵体に吸蔵した出没式筆記具を使用するに際して、極めて効率的かつ確実に、ペン先の繰り出し機構の作動衝撃を緩和することによって、インキ吸蔵体内におけるインキの流動とその流動によって生じる対流による、空気中の酸素や二酸化炭素の巻き込みの促進を極力抑制することができるものである。

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、本体１内を、内筒２の後端に設けたノック部３を押圧することにより、本体１のペン先突出部１ａよりのペン先４を突出及び、ペン先４をペン先収納部６に収納する繰り出し機構を備えた所謂、出没式筆記具と呼ばれる筆記具の一例である。
本体１のペン先突出部１ａには、硬度６０゜のエチレンプロピレンゴムの射出成形品であるシール蓋７が配置され、ペン先４が突出する際、シール蓋７の中央部に設けられた一文字状のスリット７ａが変形して、ペン先４の接触によって開口すると共に、ペン先４がペン先収納部６に収納された際には、スリット７ａがゴム弾性力の反撥力によって閉塞して、ペン先４と外気とを遮断するようなされている。
尚、このシール蓋７は、ペン先４の突出及び収納において開閉し、特に、ペン先４のペン先収納部６に収納された際にペン先４と外気とを遮断するものであれば、本例の材質及びシール蓋７の開閉機構のものに限られるものではない。例えば、シール蓋７の材質としては、ペン先４がペン先収納部６に収納された際の、ペン先４と外気との遮断性能及び、ペン先４が開口時にシール蓋７と接触することを考慮して、インキ８との非反応性や膨潤性などの影響を受けない１種若しくは２種以上を混合した加硫ゴム、熱可塑性エラストマー、軟質の合成樹脂などから適宜選択できる。
本例の繰り出し機構は、内筒２の後端に設けたノック部３を押圧することにより、本体１のペン先突出部１ａより、ペン先４を突出させると共に、本体１内に配置されたスプリング５を圧縮した状態で、凸部３ａが係止部１ｂを乗り越えることにより内筒２を係止している。また、再度、ノック部３を押圧するとことにより、凸部３ａの係止部１ｂからの係止状態が解除され、スプリング５の反撥力を生じさせ、ペン先４をペン先収納部６に収納するものとなっている。
このように、本例では、本体１内を内筒２が前後方向にのみの摺動するスライド式の繰り出し機構としているが、勿論、この機構に限られず、例えば、本体１内に設けられた回転カムにより、内筒２が径方向へ螺旋状に回転しながら前後方向に摺動する回転式の繰り出し機構なども挙げられ、デザインなどの仕様や寸法上の制約などに応じて適宜設定されるものである。

内筒２の内部には、先端開口部２ａに、空間率６０．０％のポリエチレンテレフタレート繊維を樹脂で固めて成形し先端を、ナイフカット形状に研磨したペン先４が配置され、このペン先４と接続した、空間率８７．６％のポリエチレンテレフタレート繊維を集束させ、繊維の集束状態を維持するために、側面を繊維のポリプロピレン製のフィルムにより被覆した棒状体であるインキ吸蔵体９が配置されている。
このインキ吸蔵体９には、水を主媒体とし、二亜硫酸ナトリウムの還元剤、ｐＨ調整剤、
界面活性剤、防腐剤、保湿剤を溶解した４ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計Ｎｏ．３ローター、６０ｒｐｍ、２５℃）の低粘度でｐＨ１０に設定してある水性のインキ８が吸蔵されている。
ペン先４及び、インキ吸蔵体９の材質及び空間率は、インキ８との非反応性や膨潤性などの影響を考慮しつつ、インキ８のインキ吸蔵体９内での保持性能、インキ８のペン先４からの吐出性能や仕様の筆跡状態に応じて設定したものである。したがって、インキ８のインキ吸蔵体９内での保持性能、インキ８のペン先４からの吐出性能を維持し得るものであれば、インキ吸蔵体９としては、インキ８を保持するための毛細管力を有する連通曲路が形成されるものを使用することができ、ポリエチレンテレフタレート繊維の他、ポリプロピレン繊維を接着剤や、融点の異なる繊維を溶融することによって収束させた繊維収束体や、ウレタンなどの合成樹脂を発泡や溶出により連通多孔を形成した連通多孔質体、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの合成樹脂を小球体や粉末状にして堆積させた粒状物の集合体などが例示できる。
ペン先４の材質としては、ポリエチレンテレフタレート繊維の他に、ポリアミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維などとしてもよいし、仕様とする筆跡状態によっては、ペン先４を射出成形後の熱処理によって硬化させる焼結体、ポリアセタール等を押出成形によって形成する所謂樹脂ペン先、ステンレスパイプを切断し、筆記面に研磨やコーティングを施した細管パイプ、合成樹脂の射出成形品やステンレスなどを切削加工した後、先端にボールを抱持させたボールペンチップなどが例示できる。
内筒２は、ペン先４が配置される先端開口部２ａと、インキ吸蔵体９に収容されるインキ８が、外部へ放出することを抑制する有底のものとしている。また、本例では、本例のものと、インキ４の異なる他の同一機構よりなる製品群とを区別するために、製品毎に色の異なるノック部３とし、識別可能とする仕様及びデザイン上、内筒２とは別部材となっているが、両部品は接続して本体１内を前後動自在に摺動するものであり、ノック部３は内筒２の一部であるといえる。したがって、仕様及びデザイン上の制約がないのであれば、一体成形により１つの部品となしてもよい。

図１のＩ部拡大図である図２に示すように、本体１内を前後動自在に摺動する内筒２に接続固定したノック部３の外周固定部３ｂに固定され、本体１の内面を摺接する、硬度６５゜のブチルゴムの射出成形品であるリング状の弾性体１０が配置されている。
既にノック部を押圧して突出しているペン先４を、再度、ノック部６の押圧により、ペン先収納部６に収納する際、スプリング５の係止状態が解除して、スプリング５に反撥力が生じて、内筒２及び内筒２に接続固定したノック部３が本体１内を後方へ摺動することになる。スプリング５は内筒２を直接押し上げることになるため、内筒２及びノック部３は、スプリング５の反撥力による衝撃を直に受けることとなるが、内筒２に接続固定したノック部３の外周凹部３ｂに固定された弾性体１０が、本体１の内面を摺接しているため、この摺接により、本体１の内面と弾性体１０との間に摩擦抵抗が発生する。また、ノック部３には外周固定部３ｂに連接して、弾性体１０の変形空間とした外周凹部３ｃを設けてあるので、ノック部３に伝達した衝撃を、弾性体１０の変形によって吸収させることができる。これにより、内筒２及びノック部６へのスプリング５の反撥力による衝撃が緩和されることになるので、インキ８は、インキ吸蔵体９の内部における流動が抑えられ、内筒２及びインキ吸蔵体９の内部に存在する空気との対流も抑制されることになる。即ち、繰り出し機構の作動における衝撃による、還元剤を含有するインキ８への空気中の酸素による還元剤の酸化や、二酸化炭素が溶け込むことによるｐＨの低下が抑えられ、インキ８の物性変化の促進を極力抑制することができる。
尚、弾性体１０は、衝撃の緩和に伴って変形した形状を元に戻し得る、圧縮永久歪み率が２０％以下のエラストマーであれば、本例の材質や形状に限られるものではない。本例のインキ８のように水を主媒体とした水性のインキ８を用いる場合には、インキ８との非反応性や膨潤性などの影響を受けず、更に、この弾性体１０は、ペン先４と外気との本体１の後端側における遮断部となるため、インキ８の水成分の経時による減量にて物性変化が発生してしまうことを考慮すると、水分透過率が３.０ｇ・ｍｍ／ｍ^２・ｄａｙ（３７．８℃・９０％ＲＨ（ＡＳＴＭ Ｆ １２４９））以下であるものとすることが望ましい。例示すると、ブチルゴムの他に、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム及びこれらを２種以上混合したものや、これらのゴムをソフトセグメントとし、ポリプロピレンやポリエチレンからなるオレフィン系樹脂をハードセグメントとした、オレフィン系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
また、スプリング５の反撥力による内筒２の摺動において、本体１の内面と弾性体１０との間に生じる摩擦抵抗によって、本体１の内面若しくは弾性体１０に摩耗による密閉性低下の懸念や、内筒２の摺動性の阻害される懸念がある場合、スプリング５の反撥力による衝撃を、弾性体１０の変形によってのみ吸収し得るに事足りるならば、例えば、本体１の内面と弾性体１０との間に、潤滑性を付与し得るオイルなどを介在させてもよい。介在させるオイルとしては、シリコーン、ワセリン、αオレフィン、ポリブテン、鉱油などのオイル、またはこれらを主媒体として添加剤を付与した高粘調流体等が例示できる。

図３に他の一例を示す。
図３に示したものは、図１の例のものと同様の、ペン先４、インキ吸蔵体９及びこのインキ吸蔵体９に吸蔵されているインキ８を使用し、基本的に同様のスライド式の繰り出し機構としたものである。
この弾性体１２は、外周上に凸部１２ａを設け、本体１に嵌着され実質的に一体化した、スプリング５の固定部材１３の凹部１３ａに嵌め込み固定されており、弾性体１２のシール蓋１１側をペン先収納部６に露出させ、スプリング５の反撥力による衝撃を吸収する、弾性体１０の変形空間としている。また、本例の弾性体１２は、内筒２の先端の外周部に摺接するように配置しているので、ペン先４をペン先収納部６へ収納した時の、ペン先収納部６の空気の容積を最小限にすることができる。このため、空気中に含まれる酸素や二酸化炭素の絶対量を最小限に抑えることができるため、静止状態における還元剤を含有するインキ８の酸素による還元剤の酸化や、二酸化炭素が溶け込むことによるｐＨの低下、即ち、インキ８の経時的な物性変化の促進を一層抑制することができるものである。

一例を示す縦断面図。 図１のＩ部拡大縦断面図。 他の一例を示す縦断面図。 図２のＩＩ部拡大縦断面図。

符号の説明

１ 本体
１ａ ペン先突出部
１ｂ 係止部
２ 内筒
２ａ 先端開口部
３ ノック部
３ａ 凸部
３ｂ 外周固定部
３ｃ 外周凹部
４ ペン先
５ スプリング
６ ペン先収納部
７ シール蓋
７ａ スリット
８ インキ
９ インキ吸蔵体
１０ 弾性体
１１ シール蓋
１２ 弾性体
１２ａ 凸部
１３ 固定部材
１３ａ 凹部

Claims (1)

1. ペン先又はペン先に接続されるインキ中継部材をインキ吸蔵体に接続して内設すると共に先端開口部にペン先を備えた有底の中筒を、本体内に前後動自在に配置すると共に、本体が有する繰り出し機構の操作によって前記ペン先の本体先端よりの突出・収納をなす出没式筆記具において、前記インキ吸蔵体に吸蔵されるインキが、還元剤を含有すると共に、本体と中筒との間に弾性体を配置し、前記繰り出し機構の作動衝撃を緩和してなす出没式筆記具。