JP2012126096A - 塗布具及び塗布具用チップ - Google Patents

Abstract

【課題】 線幅の異なる線を筆記できる塗布具を開発する。
【解決手段】ペン先チップ５（塗布具用チップ）は、フェルトを成形して作られたものであり、先端領域３０と、中間領域３１と、吸着領域３２に分けられる。先端領域３０は、さらに塗布部１６と台座部２５とに分かれている。塗布部１６自体を仮想的に切り出して平板上に置いたと仮定した際の形状は、笠貝の様な形状をしており、中心軸がずれた錐形をしている。塗布部１６は、吸着領域３２及び中間領域３１の共通軸線に対して傾斜関係にある。描かれる線の幅は、塗布部１６の母線のいずれかと略等しいものとなるが、塗布部１６では、母線の長さが角度位置によって異なる。
【選択図】図４

Description

本発明は、ラインマーカーやフェルトペン等のペン先にチップを有する塗布具に関するものである。また本発明は、塗布具の先端に取り付けられる塗布具用チップに関するものである。

近年、実用書や参考書等の読本は、文字の字体や大きさのバリュエーションを増やすことによって、視覚性や芸術性を高めている。それに伴い、塗布具メーカー側も多種多様な線幅の塗布具を開発している。
しかし、こうした所望の線幅に対応するためには、複数本の塗布具を用いる必要がある。そこで、従来からペンの両側に細字と太字の２種類の太さのペン先を設けることで、１本のペンで２種類の線幅を描くことに成功している。（例えば、特許文献１）

特開２００４−１１４６０１号公報 特開２００１−８０２７６号公報

しかし、ペン先には太字用と細字用にキャップが付いており、太字書から細字書にする度にキャップを外して上下を持ち替えなければならない。このようなペンを持ち替えるという煩わしさを無くしたいという市場からの要求があった。

そこで本発明は、上記した問題点を解決するものであり、太字書から細字書にする度に上下を持ち替えずに線幅の異なる線を筆記できる塗布具を開発することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、本体部と塗布部を有する塗布具用チップにおいて、塗布部は、塗布液を漏出可能な素材で形成され、且つ、裾部と頂部を有した略錐形であり、当該塗布部は前記錐形部分の裾部の中心と頂部の中心とがずれていることを特徴とする塗布具用チップである。

ここで「略錐形」とは円錐を変形させた様な形状であり、山形とも言えるような様な形である。
「略錐形」には、裾部の断面形状が円形のもの、楕円形のもの、あるいは多少の角張りを有するものを含む。
また頂部側は、点であっても平面であってもよい。さらに頂部側は、丸まった形状であってもよい。また頂部側を構成する面と、裾部側を構成する面（仮想平面）とが平行であってもよく、平行でなくてもよい。
本発明の構成によれば、中心がずれた略錐形の塗布部を備えていることから、塗布部と紙等の被塗布物との接触位置によって、線幅を自在に変えることができる。即ち塗布部は略錐形であるから、前記した様に頂部と裾部があり、頂部に対して裾部が広がっている。そして頂部と裾部とを繋ぐ側面部は、曲面である。塗布部で線を描く場合、前記した曲面部分を紙等の塗布対象に押し当てることとなる。ここで、塗布部の前記曲面と紙等とは、理論的に線接触することとなり、描かれる線の幅は、母線の長さに近い幅となる。即ち裾部と頂部とを結ぶ直線の長さと略同じ幅の線が描かれる。
ここで、直円錐（頂部の中心と裾部の中心とが一致する円錐）の場合であるならば母線の長さが常に一定であるけれども、本発明で採用する錐形は、中心がずれた錐形であって、頂部の中心と裾部の中心とが不一致である。そのため角度位置によって母線の長さが変化する。そのため本発明の塗布具用チップでは、紙等と当接する部位の回転角度位置を変化させることによって線の幅を変化させることができる。

請求項２に記載の発明は、本体部の先端に塗布部があり、裾部を構成する仮想平面に対して垂直であって頂部を通過する直線たる塗布部の中心軸は、本体部の中心軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の塗布具用チップである。

かかる構成によれば、塗布部の錐形の中心軸は、本体部の中心軸に対して傾斜しているため、線を引く際の持つ角度を緩やかにでき、手への負担を軽減できる。

請求項３に記載の発明は、本体部の中心軸の延長線上に塗布部の頂部があることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布具用チップである。

本発明の塗布具用チップは、ペン軸（インキを内蔵するものを含む）等に取り付けられて使用されることとなるが、本発明の塗布具用チップでは、塗布部の頂部が本体部の中心軸の延長線上にあるから、手でペン軸等を回転させる際に、塗布具用チップの先端部分が偏心しない。そのため本発明の塗布具用チップは回転させやすく、使用しやすい。

請求項４に記載の発明は、塗布部は、円錐形又は円錐台形の先端部分を斜めに残して周辺部分をカットした形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の塗布具用チップである。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の塗布具用チップを備えたことを特徴とする塗布具である。

本発明の塗布具によると、塗布具用チップの角度を変えるだけで、線の幅を変化させることができる。

本発明に係る構成を用いれば、中心軸がずれた錐形の塗布部を備えていることから、塗布部と紙等の被塗布物との接触位置によって、線幅を自在に変えることができる。

本発明の第１の実施形態における塗布具の斜視図である。 図１の塗布具からキャップを外した状態を図示した塗布具の斜視図である。 図１の塗布具の分解斜視図である。 図１の塗布具で採用するペン先チップの斜視図である。 （ａ）は図１の塗布具で採用するペン先チップの先端部分の正面図であり、（ｂ）は同左側面図であり、（ｃ）は同右側面図であり、（ｄ）は同平面図である。 図１の塗布具で採用するペン先チップと先栓との関係を説明する斜視図であり、ペン先チップを先栓に挿入する前の状態を示す。 図１の塗布具で採用するペン先チップと先栓との関係を説明する斜視図であり、ペン先チップを先栓に挿入した後の状態を示す。 （ａ）は、図１の塗布具で採用するペン先チップの先端部分の正面図であり、（ｂ）から（ｆ）は、（ａ）のそれぞれの位置での断面図である。 図１の塗布具で採用するペン先チップの塗布部だけを仮想的に切り出して平板上に置いたと仮定した際の斜視図である。 図１の塗布具で採用するペン先チップの塗布部だけを仮想的に切り出して平板上に置いたと仮定した際の正面図（ａ）と、平面図（ｂ）である。 （ａ）〜（ｃ）は、ペン先チップの製造工程を示す正面図及び平面図である。 図５（ａ）の拡大図である。 図１の塗布具で採用するペン先チップの塗布部だけを仮想的に切り出して平板上に置いたと仮定した際の正面図（ａ）と、平面図（ｂ）であり、等高線と、母線を加筆したものである。 （ａ）は、図１の塗布具で採用するペン先チップの先端部分の正面図であり、（ｂ）から（ｇ）は、ペン先チップをそれぞれの角度位置にして筆記した場合の線幅を示す参考図であり、（ｈ）は、ペン先チップを回転しながら線を描いた場合の線幅を示す参考図である。 ペン先チップを回転しながら線を描いた場合の様子を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態で採用するペン先チップの塗布部だけを仮想的に切り出して平板上に置いたと仮定した際の正面図（ａ）と、平面図（ｂ）である。 本発明のさらに他の実施形態で採用するペン先チップの塗布部だけを仮想的に切り出して平板上に置いたと仮定した際の正面図（ａ）と、平面図（ｂ）である。

以下に、本発明の実施形態に係る塗布具及びペン先チップ（塗布具用チップ）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の第１の実施形態における塗布具１は、図１、図２、図３、図１５に示されており、具体的には樹脂の焼結合多孔質体をペン先チップとするマーキングペンである。そして、塗布具１は、図１、図２のように、キャップ２とペン本体３とを備えている。塗布具１の構成部材はそれぞれ中心軸が同一軸線上に配されている。

キャップ２は一方が開口する断面形状が略三角形の筒状体であり、開口側からペン本体３の端部に着脱可能に嵌合させることができる部材である。キャップ２にはクリップ７が設けられている。キャップ２の開口の内径は、ペン本体３の端部付近の凸部８の外径よりやや小さい。
キャップ２内には連結溝（図示しない）を備えている。キャップ２を端部側から挿入すると、ペン本体３の端部付近の凸部８と係合して連結することができる。

ペン本体３は図２、図３に示すように本体筒１１と、グリップ６と、先栓１２と、インク吸蔵体１４及びペン先チップ５（塗布具用チップ）とで構成されている。

本体筒１１は、プロピレン樹脂等の硬質合成樹脂やアルミニウム等の金属によって成形されたものであり、一方の端部が開口する筒状体である。即ち本体筒１１の一端側には、開口１５がある。
本体筒１１の外観に目を移すと、本体筒１１の中間にはグリップを保持するグリップ保持部１０が存在し、グリップ保持部１０の下端部にはフランジ状の止め部１３が設けられている。
そしてグリップ保持部１０には、グリップ６が装着されている。グリップ６は、適度な弾力性を有する中空体であって、図３のように、略三角柱状の外観形状を有している。グリップ６には軸方向に孔が貫通しており、中空部１７を形成している。

インキ吸蔵体１４は、筒状の樹脂成形体の内部にインキを含ませた繊維を設けたものである。

先栓１２は、プロピレン樹脂等の硬質合成樹脂やアルミニウム等の金属によって形成された部材であり、図６に示されるように、両端が開口する筒状である。即ち先栓１２には軸方向に連通する貫通孔６０が設けられている。先栓１２の全長はペン先チップ５の長手方向の長さよりも短い。
先栓１２内側には突起部２４が設けられている。突起部２４は、軸方向に延びて設けられており、ペン先チップ５を保持するものである。

先栓１２の外観は、大きくテーパー部１８と、本体筒結合部２２に分かれている。本体筒結合部２２の外径は、テーパー部１８との連続部の外径よりも小さく、本体筒１１の開口１５の内径に略等しい。また、本体筒結合部２２には、中央付近に凸状の凸部２３を有している。凸部２３は本体筒結合部２２を周方向に１周するように２カ所設けられている。

ペン先チップ５（塗布具用チップ）は、例えばポリエチレン樹脂等の焼結多孔質体を素材として成形されたものであり、図４〜図１４に示す様な特異な外観形状をしている。
即ちペン先チップ５は、大きく先端領域３０と、中間領域３１と、吸着領域３２に分けられる。

ペン先チップ５の先端領域３０と、中間領域３１と、吸着領域３２の内、中間領域３１と吸着領域３２とは公知のペン先チップ５と大差無い構造である。
即ち中間領域３１は、ペン先チップ５の中間部を構成するものであり、円柱状をした部位であって断面形状は円形である。中間領域３１の断面形状は一様であって、直径はいずれの部位も一定である。

これに対して吸着領域３２は、テーパー状であって、後端側に向かうにつれて直径が小さくなって行く。

先端領域３０は、さらに塗布部１６と台座部２５とに分かれている。塗布部１６自体を仮想的に切り出して平板上に置いたと仮定した際の形状は、図９、図１０の通りであり、あたかも笠貝の様な形状をしている。即ち塗布部１６は、中心軸Ｘがずれた錐形をしている。塗布部１６は、山形であるとも言える。
より詳細には、塗布部１６は、頂部Ａと、裾部Ｂを有し、頂部Ａと裾部Ｂとは高さ方向に離れている。そして頂部Ａと、裾部Ｂとは曲面で構成された側面部Ｄによって接続されている。即ち側面部Ｄは、略円錐面であり、周方向に曲面である。ただし母線方向には直線で結ばれる。
本実施形態では、頂部Ａと裾部Ｂとは共に楕円形である。ただし頂部Ａと裾部Ｂとは面積が相違し、頂部Ａに比べて裾部Ｂの方が大きい。即ち頂部Ａは点であり、面積が極めて小さいのに対し、裾部Ｂは大きな面積を有している。しかし裾部Ｂの面積は、中間領域３１の断面積よりも小さい。

本実施形態では、頂部Ａと裾部Ｂとは平行である。しかしながら、本実施形態の塗布部１６では、頂部Ａの中心Ｅと、裾部Ｂの中心Ｆがずれている。
即ち頂部Ａの中心軸Ｘは、図１２に示すように裾部Ｂの中心Ｆを通過しない。より具体的に説明すると、頂部Ａの中心軸Ｘは、裾部Ｂを構成する仮想平面に対して垂直であって且つ頂部Ａの中心Ｅを通過する線であると定義されるが、中心軸Ｘは、裾部Ｂの中心Ｆを通過しない。

本実施形態では、先端領域３０の塗布部１６は、ペン先チップ５の他の領域に対して傾斜した姿勢をとっている。
即ちペン先チップ５を構成する吸着領域３２と中間領域３１とは、軸線が一致していて全体が直線状であると言える。
これに対して塗布部１６だけは、吸着領域３２及び中間領域３１の共通軸線Ｇに対して傾斜関係、または食い違いの関係にある。即ち吸着領域３２及び中間領域３１の共通軸線Ｇと頂部Ａを通る塗布部１６の中心軸Ｘは、傾斜関係、または食い違いの関係にある。
ここで「共通軸線Ｇと中心軸Ｘとが傾斜関係にある」とは、共通軸線Ｇと中心軸Ｘとが交差する関係にある場合を言う。また「共通軸線Ｇと中心軸Ｘとが食い違いの関係にある」とは、平行ではなくまた交差もしない関係を言う。

前記した様に、塗布部１６は、吸着領域３２及び中間領域３１の共通軸線Ｇに対して傾斜関係、または食い違いの関係にあるが、共通軸線Ｇは、塗布部１６の頂部Ａの中心を通過する。

先端領域３０の台座部２５は、中間領域３１を構成する立体面と、塗布部１６の立体面とを円滑に連結する形状をしている。

先端領域３０の形状及び先端領域３０と中間領域３１との関係は、上記した様に複雑であって、表現し難いものであるから、形状の理解を容易にするために、先端領域３０を切削加工によって成形する場合の工程を説明する。
即ち先端領域３０の形状は、図１１（ａ）の様なローソク状の素材の側面部分を削った構造であると言える。即ち塗布部１６は、円錐形又は円錐台形の先端部分を斜めに残して周辺部分をカットした形状であると言える。
具体的には、中間領域３１と同一の太さを持つ円柱部５０と、円柱部５０の先端に設けられた円錐部５２を有する素材を出発素材４８とする。出発素材４８の円錐部５２は、直円錐であり、頂部Ａの中心と裾部Ｈの中心とが一致する。

そして図１１（ｂ）の様に出発素材４８の円錐部５２を頂部Ａを含んで傾斜状に残し、他の部分を削る。即ち図１１（ｂ）の正面図の二点鎖線の部分及び平面図のハッチングの部分を削る。その結果、図１１（ｃ）の様に、円錐部５２の残部が笠貝状の略楕円円錐となり、頂部Ａの中心Ｅと新たに形成された裾部Ｂの中心Ｆがずれる。詳細に説明すると、新たに形成された裾部Ｂ（塗布部１６の裾部Ｂ）は楕円形であり、当該裾部Ｂを構成する平面に対して垂直の線は、吸着領域３２及び中間領域３１の共通軸線Ｇに対して傾斜関係または食い違い関係となる。そのため図１１（ｃ）の様に、残った略楕円円錐の部位（塗布部１６）は、頂部Ａの中心Ｅと、裾部Ｂの中心Ｆがずれる。
また頂部Ａを通過する中心軸Ｘと吸着領域３２及び中間領域３１の共通軸線Ｇが傾斜関係となる。新たに形成された略円錐形の部位（塗布部１６）の頂点Ａは、出発素材４８の円錐部５２の頂点Ａであるから、共通軸線Ｇは、塗布部１６の頂部Ａの中心を通過する。
また台座部２５は、中間領域３１を構成する立体面と、塗布部１６の立体面とを円滑に連結する形状となる。

次に、塗布部１６の頂部Ａと裾部Ｂとを結ぶ直線（母線）の長さについて説明する。
本実施形態で採用する塗布部１６は、あちかも笠貝の様な形状であって、頂部Ａと裾部Ｂの中心Ｅ，Ｆがずれているから頂部Ａと裾部Ｂとを結ぶ直線の長さが角度によって変化する。
図１３（ａ）は、裾部Ｂを平面上に置いた場合を想定し、同じ高さに相当する線を細線で描いている。即ち山の等高線に相当する線を細線で描いている。なおこの線が描く形状は、同じ高さの位置における断面形状を表しているとも言え、本実施形態では、いずれの位置でも楕円形状である。

一方、一点鎖線で示す線は、頂部Ａを基準として頂部Ａから３０度づつ引き出した線である。即ち時計の如く、１時の位置（３０度）、２時の位置（６０度）、３時の位置（９０度）・・・０時の位置（０度、３６０度）と、放射状に線を引き出している。
この線分の長さに注目すると、９時の位置が最も短く、時計回りに、１０時、１１時、０時（１２時）・・と順次長くなり、３時の位置が最も長い。また３時の位置から、４時、５時、６（１２時）・・と順次短くなり、９時の位置に戻る。
そしてこれらの線分の長さの変化は、連続的である。

次に、本実施形態の塗布具１の各部財の位置関係について説明する。
塗布具１は、本体筒１１の先端に、先栓１２を介してペン先チップ５が装着されたものである。
即ち図６、図７の様に、先栓１２の貫通孔６０に、ペン先チップ５が挿入され、ペン先チップ５と先栓１２とが一体化されている。
そしてこの状態で、ペン先チップ５と先栓１２とが本体筒１１の先端の開口１５に装着されている。また本体筒１１の内部には、インキ吸蔵体１４が配置されている。そして前記したペン先チップ５の後端たる吸着領域３２がインキ吸蔵体１４の内部に埋設されている。
またペン本体３の一方の端部側にキャップ２が装着される。

次に本実施形態の塗布具１の機能について説明する。塗布具１を使用する場合には、通常の塗布具と同様に、キャップ２を取り外して、塗布対象に塗布部１６を押しつけて塗布する。また、使用しないときには、キャップ２を取り付けて、インキなどの塗布液の乾燥を防止する。
ペン先チップ５は樹脂の焼結体であって多孔質体で作られており、且つ後端部がインキ吸蔵体１４の内部に埋設されているから、インキ吸蔵体１４内のインキが毛細管現象で先端側の塗布部１６に導かれている。そのためペン先チップ５の塗布部１６はインキで湿潤状態である。
そのため塗布部１６を塗布対象に押し当てると、塗布部１６のインキが塗布対象に移行し、塗布対象にインキが付着する。そのため塗布部１６を塗布対象に押し当てた状態で、塗布具１を移動させると、塗布対象に線が描かれる。

ここで塗布部１６の側面部Ｄは、曲面であるから、側面部Ｄを利用して線を描く場合、側面部Ｄと塗布対象との接触は理論的に線接触となる。即ち塗布部１６の裾部Ｂのいずれか一点と、頂部Ａとを結ぶ直線が、塗布対象と接触することとなる。そのため描かれる線の幅は、前記した塗布部１６の裾部Ｂのいずれか一点と、頂部Ａとを結ぶ直線に等しいものとなる。即ち描かれる線の幅は、塗布部１６の母線のいずれかと略等しいものとなる。

ここで本実施形態で採用する塗布部１６は、母線の長さが角度位置によって異なる。即ち前記した様に、９時の位置が最も短く、時計回りに、１０時、１１時、０時（１２時）・・と順次長くなり、３時の位置が最も長い。またこれらの母線の長さの変化は、連続的である。そのため本実施形態の塗布具１では、塗布部１６の角度位置を変化させることによって、線の幅を任意に変更することができる。
即ち図１４に示す様に、塗布部１６の９時の位置を塗布対象に接触させて線を描くと細い線が描かれ、１０時、１１時、１時の線は、順次太い。また３時の位置を接触させて線を描くと、最も太い幅の線が描かれる。勿論、これらの中間の線幅も作り出すことができる。
また筆記中に塗布部１６を回転させると、線の途中で線幅を変更させることができる。

また本実施形態では、本体筒１１にグリップ６が装着されており、グリップ６の形状は、円ではなく、異形とも言える三角形状である。筆記時には、使用者は、当該グリップ６を握って筆記を行うこととなるが、グリップ６は弾性があり、且つ異形であるから、手で握った状態を維持して指先だけでグリップ６を回転させやすい。そしてグリップ６は本体筒１１と一体であるから、グリップ６を回転させることによってペン先チップ５も回転し、線幅が変わる。そのため図１５に示す様に、筆記中に線の幅を変えることとも容易である。

また本実施形態で採用する塗布部１６は、ペン先チップ５の他の領域に対して傾斜した姿勢をとっており、そのため本体筒１１の軸線に対して塗布部１６が傾斜している。そのため塗布部１６の側面部Ｄを塗布対象に接触させ易い。

また先端吸着領域３２及び中間領域３１の共通軸線（本体部の中心軸）Ｇの延長線上に塗布部１６の頂部Ａの中心があるから、筆記中に塗布部１６を回転させても、塗布部１６の頂部Ａは移動しない。即ち本実施形態では、塗布部１６を回転させても、塗布部１６の頂部Ａは触れ回らない。
そのため塗布部１６を回転させ易い。

以上説明した実施形態では、塗布部１６は、頂部Ａが点であり、裾部Ｂの断面形状が楕円形であった。しかしながら本発明は、この構成に限定されるものではなく、頂部Ａがある程度の面積を有するものであってもよい。即ち円錐台形であってもよい。また頂部Ａや裾部Ｂの断面形状は、楕円形に限定されるものではなく、円形等であってもよい。
図１６は、塗布部１６の変形例を示すものであり、頂部Ａは楕円形の平面であり、裾部Ｂの断面形状は円形である。
また以上説明した実施形態では、頂部Ａと裾部Ｂとは平行であったが、図１７に示す様に、一方が傾斜していてもよい。
上記した実施形態は、いわゆる中綿式のペンであるが、本発明は、フリーインキ式と称される様な、液状のインキを保持する形式の塗布具にも応用することができる。また上記した実施形態では、ペン先チップ５の素材として樹脂の焼結物を例示したが、フェルト等の他の素材でペン先チップ５を製造することもできる。

１ 塗布具
２ キャップ
３ ペン本体
５ ペン先チップ（塗布具用チップ）
６ グリップ
１０ グリップ保持部
１１ 本体筒
１２ 先栓
１４ インク吸蔵体
１６ 塗布部
２５ 台座部
３０ 先端領域
３１ 中間領域
３２ 吸着領域
Ａ 頂部
Ｂ 裾部
Ｄ 側面部

Claims (5)

1. 本体部と塗布部を有する塗布具用チップにおいて、塗布部は、塗布液を漏出可能な素材で形成され、且つ、裾部と頂部を有した略錐形であり、当該塗布部は前記錐形部分の裾部の中心と頂部の中心とがずれていることを特徴とする塗布具用チップ。
2. 本体部の先端に塗布部があり、裾部を構成する仮想平面に対して垂直であって頂部を通過する直線たる塗布部の中心軸は、本体部の中心軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の塗布具用チップ。
3. 本体部の中心軸の延長線上に塗布部の頂部があることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布具用チップ。
4. 塗布部は、円錐形又は円錐台形の先端部分を斜めに残して周辺部分をカットした形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の塗布具用チップ。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の塗布具用チップを備えたことを特徴とする塗布具。

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