JP2008213188A - 両頭式筆記具 - Google Patents

Abstract

【目的】 筆記や塗布における微振動や、落下などの衝撃により、方向性に関係なく、インキの後方移動を生じず、ペン先の先端から空気が流入して介在させず、筆記や塗布でのインキの吐出カスレや、吐出不良を抑制する両頭式筆記具を提供する。
【構成】 内部にインキを収容する筒状の本体前後端にペン先を備え、それぞれのペン先と接続するインキを、本体内に収容した圧縮気体で区画した両頭式筆記具または、内部にインキを収容する筒状の本体前後端にペン先を備え、第１のペン先側の本体内にインキを充填配置させると共に、このインキの界面に直接又はフォロワー体を介して圧力を付与する圧縮気体を収容し、また、第２のペン先と接続されたインキ中継部材を第１のペン先の近傍にまで延接して、圧縮気体の圧力によって、それぞれのペン先からのインキ吐出支援をなす両頭式筆記具とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、筒状の本体の両端にペン先を備える両頭式の筆記具に関する。

従来、両頭式の筆記具としては、軸筒内のインキ吸蔵体に毛細管力によりインキを吸蔵させ、このインキ吸蔵体に接続した２つのペン先を軸筒の両端より突出したもの（特許文献１参照）や、軸筒内に、２つのインキタンクにそれぞれインキを自由状態で収容したものを配置し、各インキタンクに接続したペン先を、軸筒の両端より突出させたもの（特許文献２参照）などが知られている。
特開２００２−１１３９８９号公報 特開２００１−０８０２８５号公報

特許文献１に開示されている発明のような、軸筒内のインキ吸蔵体に毛細管力によりインキを吸蔵させ、このインキ吸蔵体に接続した２つのペン先を軸筒の両端より突出したものでは、ポケットなどに一方のペン先を下向きにして放置すると、毛細管力があるとはいえ、温度や圧力などの環境変化によるインキの粘性低下や、衝撃などが生じると、インキ吸蔵体の内部で、インキと空気との比重差による置換が生じ、インキが重力方向へ移動し偏ってしまう。このため、上向き側のペン先にて筆記または塗布を行うと、ペン先へ吐出に必要な量のインキが速やかに供給されず、吐出カスレを引き起こしてしまうという問題点があった。

また、特許文献２に開示されている発明のような、軸筒内に、２つのインキタンクにそれぞれインキを自由状態で収容したものを配置し、各インキタンクに接続したペン先を、軸筒の両端より突出させたものでは、筆記や塗布における微振動や、軸方向での落下などの衝撃により、インキタンクのインキが重力方向へ移動しようとする。筆記及び塗布側、落下時に下側となったペン先が接続するインキタンクのインキは、ペン先側へ移動しようとするため問題はないが、もう一方のインキタンクのインキは、大気連通孔側へ移動しようとするので、このインキに接続するペン先の先端から空気が流入して、ペン先内部に空気が介在することになる。このため、このペン先での筆記または塗布において、ペン先内部に介在した空気が、一時的にインキの供給を阻害して吐出カスレを引き起こしたり、ボールペンなどのインキ供給路が極めて小さいものでは、インキの供給が完全に阻害されて吐出不良を引き起こしたりしてしまうという問題点があった。

本発明は、内部にインキを収容する筒状の本体前後端にペン先を備え、それぞれのペン先と接続するインキを、本体内に収容した圧縮気体で区画した両頭式筆記具を第１の要旨とする。
また、内部にインキを収容する筒状の本体前後端にペン先を備え、第１のペン先側の本体内にインキを充填配置させると共に、このインキの界面に直接又はフォロワー体を介して圧力を付与する圧縮気体を収容し、また、第２のペン先と接続されたインキ中継部材を第１のペン先の近傍にまで延接して、圧縮気体の圧力によって、それぞれのペン先からのインキ吐出支援をなす両頭式筆記具を第２の要旨とする。

圧縮気体の圧力にて、インキのペン先よりの吐出支援をなすようになしているので、両頭筆記具でありながら、インキは常に、ペン先方向へ押し上げられ、インキタンクのインキが後方移動し得ない。このため、一方向を下向きにした縦置きでの放置や、衝撃による、筆記や塗布での吐出カスレや、吐出不良が抑制される。

本発明の両頭式筆記具に使用されるインキは、特に４００ｍＰａ・ｓ以上（Ｂ型粘度計Ｎｏ．３ローター、６０ｒｐｍ、２５℃）といった比較的高粘度のものを使用する場合に良好である。即ち、高粘度のインキは、微細な吐出口から吐出するには、流動性や毛細管力によって移動し難く不利であるが、流動性や毛細管力に逆らうだけの圧力をかけることによって高粘度のインキを押し出せば円滑な吐出が保証されることとなる。特に、修正液のように、酸化チタンなどの比重の重い顔料を使用したインキでは、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、インキ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インキを、前後端にペン先を備えた容器本体に収容し、圧縮気体を封入して使用するに際して、インキを常にペン先方向へ押し上げて、インキの後方移動を防止し、極めて効率的かつ確実に、一方向での放置や、衝撃による、筆記や塗布での吐出カスレや、吐出不良を抑制できるものである。

ペン先としては、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ボールホルダーの先端に、ボールを抱持させたボールペンチップが例示される。特に、ボールホルダーの内縁とボールとの間に僅かな隙間の発生と、容器本体に封入された圧縮気体によるインキの流出の可能性を考慮すると、ボールホルダーの内部にコイルスプリングを配置して、ボールを前方付勢し、ボールホルダーの内縁に当接させて、筆記時に開口する弁とすることが好ましい。また、ペン先としては、ボールペンチップの他、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維を接着剤によって収束させた繊維収束体を適宜形状に研磨切削により加工したものや、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、塗布面に研磨やコーティングを施した細管パイプ、などが例示できる。しかしながら、これらの繊維や焼結体樹脂製ペン先などにおいても、容器本体に封入された圧縮気体によるインキの流出の可能性が考慮し、ペン先とインキ収容室との間に、例えば、コイルスプリングやエラストマーなどの弾性部材により、ペン先の前後摺動等とともに筆記時に開口する弁や、圧縮気体による圧力以上のインキが保持し得る毛細管力をもつ繊維収束体などの多孔質体や管状物などの抵抗体を設けるなどして、インキの流出を制御することが好ましいものと言える。これらの例示したペン先は、両端が同じものであってもよいが、むしろ、両頭式筆記具とする根本的な目的通り、仕様や用途に応じて、同質のペン先で筆記巾や塗布巾の異なるペン先による組合せ、異質のペン先の組合せなど、使用用途の異なる異種ペン先の組合せであることが望ましい。

本体内部に収容されるインキとしては、両端のペン先の用途及びその吐出性能に合わせて適宜設定されるが、前述した通り、比較的高粘度のものを使用する場合に良好である。比較的高粘度のインキには、前述した修正液のほか、通常の筆記用途に用いる高粘度としたボールペンインキ、マーキング用インキなどがあげられる。
修正液としては、塗布後の塗布面の速乾性が必要とされ、蒸気圧、蒸発速度などから液媒体として有機溶剤を適宜選択して使用することができるが、大気中に放出しても光化学スモッグの原因にならず、また、有機溶剤中毒予防規制を受けず比較的毒性の低い炭化水素系有機溶剤であるメチルシクロヘキサンを好ましく使用できる。そして、修正液としたときの白色顔料としては、酸化チタンの他に酸化亜鉛、中空樹脂粒子などが挙げられるが、白色度、隠蔽力、屈折率が比較的大きいことから酸化チタンを用いるのが望ましい。
ボールペンインキでは、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテルなどを主溶剤とし、マーキング用インキでは、比較的毒性の低く、極力臭気による嫌悪感が抑えられるイソプロピルアルコールなどの有機溶剤を主溶剤とした油性のインキや、水を主溶剤とした水性のインキとすることができ、染料または顔料を分散し、筆記紙面へのインキの滲みを抑制し、細い線巾での筆記が可能とするために、増粘剤などによって、３０００ｍＰａ・ｓ以上（ＥＬＤ型粘度計ＳＴローター１０ｒｐｍ、２５℃）の高粘度としたものが例示できる。
これらの本体内部に収容されるインキは、ペン先の組合せの場合と同様、仕様や使用用途に応じて適宜組み合わせることができる。例えば、両端のペン先が、筆記巾や塗布巾の異なる同質のペン先の組合せであるならば、インキは同種インキとしてもよいし、全く同じペン先の組合せであるならば、染料又は顔料などによって色の異なるインキとしたり、使用用途の異なる異種ペン先の組合せであるならば、各ペン先に応じた異種のインキとしたりなすことができる。

インキと接触する部材は、インキにより膨潤、融解、溶解、分解などによる形状変化がほとんど生じないものとすることが好ましい。筆記具を構成する各部材は、一つの材質によって形成させる必要はなく、インキの収容部分と圧縮気体の収容部分を２種以上の射出成形部品やパイプ状の押出成形部品の組合せとなすこともできるが、部品コストなどを考慮すると一部品とした方が好ましい。圧縮気体を収容することになるので、ガス透過性が２００ｃｃ／ｍ^２ｄａｙ／２５μｍ・２３℃／Ｏ_２以下であることが好ましい。例えば、インキがメチルシクロヘキサンを主溶剤とする修正液であるならば、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン１２、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、脂肪酸ナイロン、ポリアクリロニトリル、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリエチレンテレフタレートポリエチレンナフタレートコポリマー、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、これらの２種以上の材質によるポリマーアロイなどが挙げられる。また、インキにより膨潤、融解、溶解、分解などによる形状変化がほとんど生じず、２００ｃｃ／ｍ^２ｄａｙ／２５μｍ・２３℃／Ｏ_２以下のガス透過性が低いものであれば、これらの材質が内面に位置するような多層成形や多色成形によるものとなしてもよい。
さらに、本体内部へのインキの収容は、例えば、同容積中へより多くのインキを収容でき、収容したインキを９０％以上の効率で使用が可能な自由状態とすることが好ましいが、圧縮気体によってインキがペン先に供給可能であるインキ吸蔵体となすこともできる。インキ吸蔵体としては、ポリエチレンテレフタレート繊維、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、このうち、収容されるインキにより膨潤、融解、溶解、分解などによる形状変化がほとんど生じないものが選択できる。

圧縮気体は、大気中の空気を圧縮して収容すればよいが、更に、本体内部からの気体の透過を抑制して、品質の向上を図ろうとするならば、分子の運動が酸素などに対して比較的遅い窒素のみを圧縮して充填することが望ましい。
また、本体内部にて、圧縮気体とインキの配置の逆転を抑制するために、圧縮気体とインキとの間にインキの消費に伴って追従するフォロワーを配置することもできる。フォロワーは、インキの吐出に伴うインキ界面に対する追従性、インキとの親和性や反応性に合わせて適宜配合及び粘度や表面張力などの物性が設定されるが、例えば、インキが修正液の場合では、修正液の主溶剤であるメチルシクロヘキサンに溶解などの反応を生じない水やグリセリンを主媒体とし、水やイソプロピルアルコールなどを主溶剤としたインキの場合、ポリブテン、αオレフィン、ポリαオレフィンなどの炭化水素系合成油、シリコーン、流動パラフィン若しくは、これらを２種以上混合したものを主媒体とし、これらの主媒体に添加剤などによって高粘度化した高粘度流体が挙げられる。また、高粘度流体に少なくとも一部浸漬した浮体を配置することができる。さらに、フォロワーとしては、高粘度流体などの流体のほか、エラストマーにより形成される移動隔壁なども挙げられる。移動隔壁は、無垢状の棒状体でもよいが、有底筒体等の形状がインキに対する追従面などを考慮すると好適である。移動隔壁の材質としては、インキによる変形や溶解、膨潤等を考慮して適宜選択され、水を主媒体としたインキであれば殆どの加硫ゴムや熱可塑性エラストマーが使用できるが、例えば、メチルシクロヘキサンを主媒体とした修正液では、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴムなどの加硫ゴム、ポリエステル系、ニトリル系、ポリアミド系、フッ素系などの熱可塑性エラストマーなどが例示される。

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、軸筒１の一端に、広範囲の文章等を塗りつぶすためのペン先２ａを備え、これと反対側の他端に小さい文字や線を塗りつぶしたり、筆記したりするためのペン先２ｂを備えた両頭式筆記具の一例である。
軸筒１は、それぞれペン先を備えた、第１軸１ａと第２軸１ｂを凹凸嵌合にて気密に接続して構成されており、内部に、メチルシクロヘキサンを主溶剤とし、酸化チタン等の白色顔料を分散した、６９０ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計Ｎｏ．３ローター、６０ｒｐｍ、２５℃）の高粘度に設定してある修正液３を収容している。

ペン先２ａ、２ｂは、それぞれ、筆記部材としてのボール４を回転自在に抱持したボールペンチップであり、広範囲の文章等を塗りつぶすためのペン先２ａは、ボール４の直径が１．６ｍｍ、小さい文字や線を塗りつぶしたり、筆記したりするためのペン先２ａは、ボール４の直径が０．７ｍｍとしてある。それぞれのペン先２ａ、２ｂは、内部にコイルスプリング５を収容し、筆記部材としてのボール４を前方付勢して、ボール４とボールホルダー６とが周状に当接するようにしている。筆記の際に、ボール４が押し上げられると修正液３の吐出口を開口するものであり、非筆記時に自動的に吐出口を塞ぐ弁として機能している。

軸筒１内は、中ほど部分に空間部１ｃを置いて、それぞれのペン先２ａ、２ｂ側に、それぞれから吐出される修正液３が配置され、修正液３の界面に接触して、グリセリンを主媒体とし、添加剤によって１５００００ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計Ｎｏ．３ローター、６０ｒｐｍ、２５℃）の高粘度とした高粘度流体であるフォロワー７と、修正液３とフォロワー７とが後方に流出することを抑制するためにフォロワー７に浸漬して樹脂製の浮体８が配置されている。修正液３は、それぞれのペン先２ａ、２ｂに対応した好ましい粘度のものとするなど、異なる組成や物性のもの、また、一方を修正液３ではなく、筆記用のインキとすることもできるし、同一の修正液３（又は筆記用インキ）を分けて収容するようなしてもよい。
空間部１ｃには、初期状態でゲージ圧が１８０ｋＰａ、修正液を吐出し使い終わった時に１１５ｋＰａとなるように圧縮空気９が充填され、フォロワー７を介して、各修正液３をそれぞれのペン先２ａ、２ｂの方向に押圧している。このため、修正液３は、常にペン先２ａ、２ｂの方向に押されており、筆記や塗布における微振動や、落下などの衝撃によっても後退しない。尚、ここで言うゲージ圧は、ハンディマノメーターＰＧ−１００（日本電産コパル電子（株）製、標準大気圧１０１．３ｋＰａとの差圧を表示するゲージ）にて測定した値である。
また、内径が狭い場合など、フォロワー７のみで、修正液３の後方への流出を抑制し得る場合には、必ずしも浮体８を配置しなくともよい。
各ペン先２ａ、２ｂは、抜け強度が４３．７ｋｇ／ｃｍ^２になるように軸筒１圧入固定されており、圧縮空気９の圧力によってペン先２ａ、２ｂが抜けて、修正液３が飛散してしまうことを防止する。尚、接続方法は、圧入接続にのみ限られるものではなく、螺合や接着剤、熱、超音波、振動による溶着などが挙げられ、生産性、密閉性、材質による耐久性を考慮して適宜行うことができる。

図２に示したものは、外観上は図１の例と同様の両頭式筆記具である他の一例である。図１に示した一例と異なるのは、両方のペン先２ａ、２ｂで一つの修正液３を共有して使用する点であり、以下、その構造について説明する。
軸筒１内の一方のペン先２ａ側に修正液３を充填し、その界面にフォロワー７とこれに浸漬した浮体８を配置している。フォロワー７の後方には、フォロワー７を介して修正液３を押す圧縮空気９が充填されている。
浮体８には孔８ａが形成されており、この孔８ａを貫通して、他方のペン先２ｂに対するインキ中継部材として、ポリブチレンテレフタレートの押出成形品であるインキ流通パイプ１０が、ペン先２ｂの内部とインキ流通パイプ１０の内部とを液密に接続しつつペン先２ａの後部近傍にまで延在して配置されている。このインキ流通パイプ１０内にも、修正液３が充満しており、前述の圧縮空気９によって、ペン先２ｂを使用するときの修正液３の吐出支援がなされる。

一例を示す縦断面図。 他の一例を示す縦断面図。

符号の説明

１ 軸筒
１ａ 第１軸
１ｂ 第２軸
１ｃ 空間部
２ａ ペン先
２ｂ ペン先
３ 修正液
４ ボール
５ コイルスプリング
６ ボールホルダー
７ フォロワー
８ 浮体
８ａ 孔
９ 圧縮空気
１０ 浮体

Claims (10)

1. 内部にインキを収容する筒状の本体前後端にペン先を備え、それぞれのペン先と接続するインキを、本体内に収容した圧縮気体で区画した両頭式筆記具。
2. 前記ペン先が異種の組み合わせである請求項１に記載の両頭式筆記具。
3. 前記インキが異種の組み合わせである請求項１に記載の両頭式筆記具。
4. 前記ペン先がボールペンチップである請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の両頭式筆記具。
5. 前記ボールペンチップの備えるボールを前方付勢するコイルスプリングを備えた請求項４記載の両頭式筆記具。
6. 内部にインキを収容する筒状の本体前後端にペン先を備え、第１のペン先側の本体内にインキを充填配置させると共に、このインキの界面に直接又はフォロワー体を介して圧力を付与する圧縮気体を収容し、また、第２のペン先と接続されたインキ中継部材を第１のペン先の近傍にまで延接して、圧縮気体の圧力によって、それぞれのペン先からのインキ吐出支援をなす両頭式筆記具。
7. 前記インキ中継部材が筒状部材である請求項６に記載の両頭式筆記具。
8. 前記フォロワー体がゲル状物質である請求項６又は請求項７に記載の両頭式筆記具。
9. 前記ペン先がボールペンチップである請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の両頭式筆記具。
10. 前記ボールペンチップの備えるボールを前方付勢するコイルスプリングを備えた請求項９記載の両頭式筆記具。