JP2009202513A - 加圧式筆記具 - Google Patents

Abstract

【課題】ノック体の押圧操作によって加圧する加圧式筆記具において、加圧状態を解除する時に、インキ収容筒の後端部に、大気圧よりも低い負圧状態が発生することのない加圧式筆記具を提供する。
【解決手段】加圧機構が、少なくともインキ収容筒の後端部に連通可能としたシリンダーと、第一密閉部と、第二密閉部とからなり、前記ノック体を前記シリンダーに前後動、且つ連動可能に遊嵌し、前記ノック体の前進によって、前記第一密閉部及び第二密閉部が、前記シリンダー内を密閉し、その後、前記ノック体に連動して、前記シリンダーを前進させ、密閉されたシリンダー内の空気を圧縮して、インキ収容管の後端部に圧力を加えるとともに、前記ノック体の後退時に、前記コイルスプリングの付勢力によって、前記第一密閉部又は第二密閉部の密閉を解除し、シリンダー内及びインキ収容筒の後端部を大気圧と同圧とした後、シリンダーが後退することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インキ収容管の後端部にポンピング式の加圧機構が設けられ、ノック体の押圧によって、加圧機構部を作動させてなる加圧式筆記具に関する。

従来から、インキ収容管の後端部にポンピング式の加圧機構が設けられ、前記ノック体の押圧によって、加圧機構部を作動させてなる加圧式筆記具は、特開２０００−３３５１７３号公報「ボールペン」に開示のように、ノック機構の押出し操作に連動させて前記インキ充填管内を加圧状態にポンピングし密封維持可能にしてなる構造は、よく知られている。

こうした加圧式筆記具にあっては、加圧状態を解除する時に、密閉した空間を圧縮した分、元に戻す必要があり、加圧した空間を解除する。この時、加圧空間の圧力が、インキの消費等によって大気圧近傍に達していると、大気圧よりも気圧の低い負圧状態となってしまい、インキ収容管内に充填した筆記具用インキがインキ収容筒の後端側に移動し、インキ逆流が発生する恐れがあった。

ところで、特開２００７−６２１１４号「ボールペン」では、加圧部材及び／又はシール部材に連通孔を有する多孔体を用いることで、長時間加圧状態である場合に、経時によって加圧空気が抜けて、加圧空間を解除する構造が開示されている。
特開２０００−３３５１７３号公報 特開２００７−６２１１４号公報

しかし、特許文献１は、筆記具用インキがインキ収容筒の後端側に移動を防止するには、インキ粘度を高くしてインキの流動性を低下させることで負圧対策を講じる必要があるため、書き味を犠牲にする必要があった。

また、特許文献２は、経時によって、徐々に減圧されていくが、通常の使用時には加圧した空間を解除する時に、負圧が発生する恐れがあるため、筆記具用インキのインキ収容筒の後端側への移動による逆流を防止するには至っていない。

本発明の目的は、ノック体の押圧操作によって加圧する加圧式筆記具において、加圧状態を解除する時に、インキ収容筒の後端部に、大気圧よりも低い負圧状態が発生することのない加圧式筆記具を提供することである。

本発明は、軸筒内に、インキ収容筒の先端に筆記体を具備し、内部に筆記具用インキを直に充填してなる筆記体を収納し、インキ収容管の後端部に加圧機構を設け、コイルスプリングによって後方に付勢して配設したノック体を押圧することにより、前記加圧機構が作動するとともに、ノック体に設けた係止部が、前記軸筒に一体に形成又は付設した部材に形成した被係止部に係止して、加圧した状態を維持し、前記被係止部に係止した係止部を解除することで、前記コイルスプリングの付勢力によって加圧状態を解除可能な加圧式筆記具であって、前記加圧機構が、少なくともインキ収容筒の後端部に連通可能としたシリンダーと、第一密閉部と、第二密閉部とからなり、前記ノック体を前記シリンダーに前後動、且つ連動可能に遊嵌し、前記ノック体の前進によって、前記第一密閉部及び第二密閉部が、前記シリンダー内を密閉し、その後、前記ノック体に連動して、前記シリンダーを前進させ、密閉されたシリンダー内の空気を圧縮して、インキ収容管の後端部に圧力を加えるとともに、前記ノック体の後退時に、前記コイルスプリングの付勢力によって、前記第一密閉部又は第二密閉部の密閉を解除し、シリンダー内及びインキ収容筒の後端部を大気圧と同圧とした後、シリンダーが後退することを特徴とする。

また、前記筆記体が、第２コイルスプリングにより軸筒後端方向に付勢して収納し、前記ノック体を押圧することにより、前記ノック体に設けた係止部が、前記軸筒に一体に形成又は付設した部材に形成した被係止部に係止して、前記筆記体の筆記先端部を軸筒の先端から突出を維持するとともに、前記係止部の係止を解除すると、第２コイルスプリングの付勢力によって、前記筆記体の筆記先端部を軸筒内没入可能な出没機構を具備するとともに、前記コイルスプリングの取付荷重が、前記第２コイルスプリングの取付荷重よりも小さいことを特徴とする。

また、前記第一密閉部及び第二密閉部が、弾性体からなることを特徴とする。

さらにまた、前記第一密閉部及び第二密閉部のどちらか一方が、シリンダー内に圧入し、他方がシリンダーの端面に圧接して密閉を形成し、前記ノック体の後退時に、シリンダーの端面に圧接した側の密閉から解除することを特徴とする。

さらにまた、前記シリンダーの端面に圧接する前記第一密閉部及び第二密閉部が、変形を容易とする薄肉変形部を有することを特徴とする。

さらにまた、前記筆記具用インキの粘度が、２０℃、剪断速度３．８sec^−１で１００００ｍＰａ・ｓ以下である油性インキであることを特徴とする。

尚、本発明において、前進とは、軸筒の先端開口部方向に移動することであり、その反対方向への移動を後退とする。

本発明は、ノック体の押圧操作によって加圧する加圧式筆記具において、加圧状態を解除する時に、インキ収容筒の後端部に、大気圧よりも低い負圧状態が発生することのない加圧式筆記具を提供することができた。

次に図面を参照しながら、本発明の筆記具の軸筒の実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

実施例１
図１から図８に示す、加圧式筆記具１は、前軸２と後軸３を螺着して軸筒本体を構成し、軸筒本体内に配設した筆記体１１をピストン５内に、Ｏリング１６を介して、着脱自在に圧入装着するとともに、第２コイルスプリング１４によって、スプリング受け部材１３を介してピストン５及びピストン５に圧入した筆記体１１を、後軸３の後端方向に付勢して摺動自在に配設してある、筆記先端部１２の出没機構を具備した加圧式筆記具１である。

筆記体１１の筆記先端部１２の出没機構は、従来から知られているもので、ノック体４を前軸２の先端開口部２ａ方向に押圧（図１の矢印Ｆ方向）すると、ノック体４の外壁に形成した係止部４ｂが、クリップ１０の先端部の被係止部１０ａに係止して、筆記体の筆記先端部１２を、前軸２の先端開口部２ａから突出した状態を維持し、クリップ１０の後端部を押圧（図２の矢印Ｇ方向）して、クリップの被係止部１０ａに係止した係止部４ｂを解除すると、第２コイルスプリング１４の付勢力によって、筆記体の筆記先端部１２を前軸２の先端開口部２ａ内に没入することができ出没機構である。

尚、クリップ１０は、後軸３の後端部の外壁と、クリップ１０の内壁間に第３コイルスプリング１５を配設することにより、クリップ１０の先端部を、後軸３の外壁面側に常時弾発して付設してある。また、クリップ１０の後端部を押圧（図２の矢印Ｇ方向）することにより、クリップ１０と後軸３との連結部Ｒを支点とし、クリップ１０の先端内壁部を後軸３の外壁面から離間可能にしてある。

筆記体１１は、インキ収容筒の先端に、ボールを回転自在に抱持したボールペンチップからなる筆記先端部１２を装着し、内部に、２０℃、剪断速度３．８ｓｅｃ^−１（１０ｒｐｍ）におけるインキ粘度が８０００ｍＰａ・ｓである油性ボールペン用インキ（図示せず）を直に充填してある。

筆記体１１の後端部は、ピストン５内に圧入保持されており、ピストン５に形成した空気孔５ａからピストン５の内外を連通してある。また、ピストン５を覆うようにシリンダー６を配設し、このシリンダー６の内壁に形成した段部に、ピストン５の外壁に形成した段部が当接し、シリンダー６に連動してピストン５を前軸２の先端開口部２ａ方向に移動可能に配設する。ピストン５の外壁とノック体４間にコイルスプリング９を配設してあり、ノック体４を常時、後軸３の後端方向に付勢して配設してある。

後軸３内に設けた加圧機構は、ピストン５と、第一密閉部７と、第二密閉部８とからなり、加圧する時は、先ずノック体４が前軸２の先端開口部２ａ側へ前進することによって、第一密閉部７及び第二密閉部８が、シリンダー６内を密閉する。その後、ノック体４に連動して、シリンダー６が前軸２の先端開口部２ａ側に前進することで、密閉されたシリンダー６内の空気を圧縮する。シリンダー６と筆記体１１の後端部は、ピストン５の空気孔５ａによって連通可能としてあるため、筆記体１１の後端部に圧力が加わる機構である。

また、加圧状態を解除する時は、コイルスプリング９の付勢力によって、ノック体４の後軸３の後端側への後退に連動して第二密閉部８の密閉を解除し、シリンダー６内及び筆記体１１の後端部を大気圧と同圧とした後、ノック体４の後退に連動してシリンダー６を後退させ、第一密閉部７の密閉を解除する機構である。

加圧機構及び出没機構を詳述すると、図３の筆記先端部１２が没入した位置からノック体４を前軸２の先端開口部２ａ方向に前進させると、図４に示すように、先ず、ノック体４内に装着した、弾性体からなる第二密閉部材８の薄肉変形部８ａが、シリンダー６の後端面６ｂに圧接する。その後、図５に示すように、ピストン５に装着した、弾性体からなる第一密閉部材７がシリンダー６の先端部の内壁面６ｃに圧入され、シリンダー６内を密閉する。さらに、ノック体４が前軸２の先端開口部２ａ方向に前進すると、図６に示すように、ノック体４の先端面４ｃが、シリンダー６の外壁に形成した段部に当接し、シリンダー６を前軸２の先端開口部２ａ方向に前進させる。内部を密閉したシリンダー６を前軸２の先端開口部２ａ方向に前進すると、シリンダー６の内壁６ｃが、ピストン５の外壁段部に当接するまで、シリンダー６内の空間部を圧縮する。

この時、筆記体１１の後端部は、ピストン５に圧入されていて、ピストン５は、空気孔５ａを通じてシリンダー６内に連通しているために、シリンダー６内の空間部を圧縮することで、ピストン５内の空間部も圧縮されるため、筆記体１１の後端部に圧力を加えることができる。

さらにノック体４を前軸２の先端開口部２ａ方向に前進すると、図７に示すように、ノック体４の外壁に形成した係止部４ｂが、クリップ１０の先端部の被係止部１０ａに係止して、加圧した状態を維持するとともに、筆記体１１の筆記先端部１２を、前軸２の先端開口部２ａから突出した状態を維持することができる。

クリップ１０の被係止部１０ａに係止した係止部４ｂを解除すると、先ず、コイルスプリング９の付勢力によって、ノック体４が後軸３の後端方向に後退する。この時、図８に示すように、シリンダー６の後端面６ｂに圧接していた第二密閉部材８もノック体４と共に、後軸３の後端方向に後退するため、シリンダー６内、さらには筆記体１１の後端部の密閉を解除して、大気圧と同圧にする。この時点では、ノック体４は、ノック体４の嵌合孔４ａに、シリンダー６に設けた嵌合突起６ａを前後動可能に遊嵌しているため、ノック体５のみが後軸３の後端方向に後退する。

その後、ノック体４は、後軸３内の段部３ａに当接するまで、後軸３の後端方向に後退するが、ノック体４の嵌合孔４ａの先端面にシリンダー６に設けた嵌合突起６ａが当接した後は、ノック体４に連動して、シリンダー６も後軸３の後端方向に後退するため、シリンダー６内に圧入されていた第一密閉部材７を解放する。

尚、クリップ１０の被係止部１０ａに係止した係止部４ａを解除すると、第２コイルスプリング１４の付勢力によって、ピストン５及びピストン５に圧入した筆記体１１、シリンダー６、ノック体４を、後軸の後端方向に後退させ、筆記体１１の筆記先端部１２を前軸２の先端開口部２ａから没入する。（図３の状態）

このように、本発明の加圧機構は、密閉空間を解除する時に、コイルスプリング９の付勢力によるノック体４の後軸３の後端方向への後退に連動して、シリンダー６の後端面６ｂに圧接していた第二密閉部材７が後退し、密閉を解除して、筆記体１１の後端部を大気圧と同圧にするまで、シリンダー６を、後軸３の後端方向に後退させないため、大気圧よりも気圧の低い負圧状態となることはない。

尚、シリンダー内を密閉することができれば、密閉方法は特に限定されないが、第一密閉部又は第二密閉部のどちらか一方が、シリンダーの端面に圧接して密閉を形成し、密閉を解除する時に、シリンダーの端面に圧接した側から密閉を解除する構造とすることで、解除するのに必要な力が少なくて済む等、容易に解除することができる。

また、第一密閉部又は第二密閉部のどちらか一方をシリンダー内に圧入することによって、ノック体が軸筒後端側へ後退する時に、ノック体が、圧入が解除されるまで、除々に後退するために、ノック体を解除する衝撃が緩和する効果を奏する。

第一密閉部及び第二密閉部は、密閉性を考慮して弾性体で形成することが最も好ましい。また、弾性体としては、弾性変形可能なブチルゴム、フッ素ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ウレタンゴム、その他合成ゴム、熱可塑性エラストマー等、一般的に知られている弾性体のなかから、空気透過量による密閉性を考慮して、難空気透過性又は非空気透過性の弾性体を用いることがよく、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ）を用いることが最も好適である。

また、第一密閉部及び第二密閉部の形状は特に限定されるものではないが、シリンダーの端面に圧接する第一密閉部又は第二密閉部に、変形を容易とする薄肉変形部を有することで、密閉性を向上することができる。

加圧する圧力については、特に限定されるものではないが、上書き筆記による加圧不足と、過圧力によるチップ先端部でのボール脱落などを考慮して、大気圧の１．０５倍から２倍、好ましくは、１．１倍以上とする。

本実施例では、便宜上、筆記体の筆記先端部が軸筒の先端開口部から出没するノック式筆記具に限定されるものではないが、筆記体の筆記先端部が軸筒の先端開口部から出没するノック式筆記具に用いる場合には、筆記体を付勢する第２コイルスプリングの取付荷重を、ノック体を付勢するコイルスプリングの取付荷重よりも大きくすることで、ノック体の押圧した時に、先ず、ノック体を付勢するコイルスプリングが圧縮して、加圧状態を形成した後、筆記体の筆記先端部を突出することができるので好ましい。

また、本実施例では、筆記体の後端部に、ピストンを圧入装着してあるが、インキ収容筒とピストンを一体に形成してあってもよい。また、シリンダーとノック体の遊嵌構造は、ノック体後退時に、第二密閉部の密閉を解除する距離を前後動可能、且つノック体の後退に連動して、シリンダーが後退する構造であれば、特に限定されるものではない。

また、本実施例では、便宜上、ニュートニアンインキである油性ボールペン用インキを用いているが、剪断減粘性を付与した油性インキや水性インキ、修正液、糊等、特に限定されるものではないが、２０℃、剪断速度３．８ｓｅｃ^−１（１０ｒｐｍ）における粘度が１００００ｍＰａ・ｓを超えると、書き味が低下するため、１００００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは８０００ｍＰａ・ｓ以上とする。また、１００ｍＰａ・ｓ未満だと、チップ先端からの垂れ下がりが発生し易くなるため、１００ｍＰａ・ｓ以上、１００００ｍＰａ・ｓ以下とすることが最も好ましい。

インキ粘度は、ブルックフィールド社製ＤＶ−ＩＩ粘度計（Ｎｏ２７ローター）を用いて２０℃の環境下で、剪断速度３．８ｓｅｃ^−１（１０ｒｐｍ）の条件にてインキ粘度を測定することができる。また、図示はしていないが、チップ内にボールを押圧するコイルスプリングを内蔵し、チップ先端からのインキ漏れ出しを抑制することが最も好ましい。

本発明の加圧式筆記具は、インキやペン先の種類、出没機構に限定されるものではないので、ノック式筆記具、加圧式筆記具として広く利用可能である。

実施例１の加圧式筆記具を示す、縦断面図である。 図１における筆記体の筆記先端部が突出した状態を示す図である。 図１における要部拡大断面図である。 第二密閉部がシリンダーに圧接した状態を示す一部省略した要部拡大図である。 シリンダー内を密閉した状態を示す一部省略した要部拡大図である。 加圧した状態を示す一部省略した要部拡大図である。 筆記体の筆記先端部が突出した状態を示す一部省略した要部拡大図である。 密閉状態を解除した状態を示す一部省略した要部拡大図である。

符号の説明

１ 加圧式筆記具
２ 前軸
２ａ 先端開口部
３ 後軸
３ａ 段部
４ ノック体
４ａ 嵌合突起
４ｂ 係止部
４ｃ 先端面
５ ピストン
５ａ 空気孔
６ シリンダー
６ａ 嵌合孔
６ｂ 後端面
６ｃ 内壁面
７ 第一密閉部
８ 第二密閉部
８ａ 薄肉変形部
９ コイルスプリング
１０ クリップ
１０ａ 係止部
１１ 筆記体
１２ 筆記先端部
１３ スプリング受け部材
１４ 第２コイルスプリング
１５ 第３コイルスプリング
１６ Ｏリング

Claims (6)

1. 軸筒内に、インキ収容筒の先端に筆記体を具備し、内部に筆記具用インキを直に充填してなる筆記体を収納し、インキ収容管の後端部に加圧機構を設け、コイルスプリングによって後方に付勢して配設したノック体を押圧することにより、前記加圧機構が作動するとともに、ノック体に設けた係止部が、前記軸筒に一体に形成又は付設した部材に形成した被係止部に係止して、加圧した状態を維持し、前記被係止部に係止した係止部を解除することで、前記コイルスプリングの付勢力によって加圧状態を解除可能な加圧式筆記具であって、前記加圧機構が、少なくともインキ収容筒の後端部に連通可能としたシリンダーと、第一密閉部と、第二密閉部とからなり、前記ノック体を前記シリンダーに前後動、且つ連動可能に遊嵌し、前記ノック体の前進によって、前記第一密閉部及び第二密閉部が、前記シリンダー内を密閉し、その後、前記ノック体に連動して、前記シリンダーを前進させ、密閉されたシリンダー内の空気を圧縮して、インキ収容管の後端部に圧力を加えるとともに、前記ノック体の後退時に、前記コイルスプリングの付勢力によって、前記第一密閉部又は第二密閉部の密閉を解除し、シリンダー内及びインキ収容筒の後端部を大気圧と同圧とした後、シリンダーが後退することを特徴とする加圧式筆記具。
2. 前記筆記体が、第２コイルスプリングにより軸筒後端方向に付勢して収納し、前記ノック体を押圧することにより、前記ノック体に設けた係止部が、前記軸筒に一体に形成又は付設した部材に形成した被係止部に係止して、前記筆記体の筆記先端部を軸筒の先端から突出を維持するとともに、前記係止部の係止を解除すると、第２コイルスプリングの付勢力によって、前記筆記体の筆記先端部を軸筒内没入可能な出没機構を具備するとともに、前記コイルスプリングの取付荷重が、前記第２コイルスプリングの取付荷重よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の加圧式筆記具。
3. 前記第一密閉部及び第二密閉部が、弾性体からなることを特徴とする請求項１または２に記載の加圧式筆記具。
4. 前記第一密閉部及び第二密閉部のどちらか一方が、シリンダー内に圧入し、他方がシリンダーの端面に圧接して密閉を形成し、前記ノック体の後退時に、シリンダーの端面に圧接した側の密閉から解除することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の加圧式筆記具。
5. 前記シリンダーの端面に圧接する前記第一密閉部及び第二密閉部が、変形を容易とする薄肉変形部を有することを特徴とする請求項４に記載の加圧式筆記具。
6. 前記筆記具用インキの粘度が、２０℃、剪断速度３．８sec^−１で１００００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の加圧式筆記具。

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