JP2021024134A - シャープペンシル - Google Patents

Abstract

【課題】芯の繰り出し構造と、筆記により筆記芯が消耗し、芯収容部内の予備芯が消費されて最後の予備芯になったことを検知する予備芯検知機能を備えると共に、芯繰り出し時における芯出量が安定するシャープペンシルを提供すること。【解決手段】軸筒２０と、予備芯ＳＥＬを収容可能な芯収容部３４ｃを有する芯収容部材３４と、を備え、芯収容部材３４の後方に、芯収容部内３４ｃの予備芯の有無を検知する予備芯検知ユニット４０が配設され、予備芯検知ユニット４０が、検知ユニット本体４１と、軸線方向に沿って移動した際に外部から認識される状態が変化するよう構成した表示体４２と、検知ユニット本体４１に対して前後動自在に装着されたストッパー４３と、を備え、表示体４２はストッパー４３により後方への移動が制限され、表示体４２は、表示部（４２ａ，４２ｂ）と、予備芯ＳＥＬの後端に当接する芯当接部４２１ａと、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、芯の摩耗に伴い一定量の芯を繰り出す構造を備えたシャープペンシルに関するものである。

従来、軸筒内に内蔵された芯収容部内に予備芯が収納され、芯収容部の前方に配置されたチャックにより筆記芯を狭持して紙面等に筆記することができるシャープペンシルはよく知られている。
前述したシャープペンシルは、筆記により使用中の筆記芯が磨耗して短くなると、芯収容部から予備芯がチャック内に供給されるよう構成されているものが多く、予備芯があれば筆記を継続的に行えることから利便性が高く、広く使用されているものである。

このため、シャープペンシルにおいては、芯収容部内の予備芯の有無を常に把握することが快適に使用する上で非常に重要な課題となる。
この課題を解決する手段として特許文献１には、軸筒及び芯が収容されている芯タンクを透明な素材で形成することで、外部より内部の芯の状態を視認可能に構成されたシャープペンシルが開示されている。

しかしながら、特許文献１の構造では、シャープペンシルの芯が非常に細いこと、芯の色が黒色であることから薄暗い場所では見え難いこと、また、複数の部品を介して内部の芯を視認する必要があること等により、時間帯や場所によっては容易に視認することが困難になる虞があった。加えて、内部の芯を透視するには軸筒や芯を収容している芯収容部を透明で形成する必要があり、軸筒に施すことができる加飾に制限が付くという課題があった。

これらの課題を解決する手段として、特許文献２には、芯ケース内の芯を外部から覗くことができる覗き窓と、芯の後部に当接する表示筒とを備え、芯ケース内の芯が無くなった際に覗き窓から表示筒が見えるようになる構造にすることで、軸筒の外部から芯の有無を容易に確認することが可能な芯収納表示装置を備えたシャープペンシルが開示されている。

しかしながら、特許文献２のシャープペンシルにおける芯収納表示装置は、構造としては芯ケース内の芯がなくなることで表示筒が前進するため、覗き窓から表示筒の状態を見ることで芯ケース内の芯の有無を確認することができるものであるが、特許文献２では、シャープペンシルに必要不可欠な芯を繰出す機構等とを組み合わせることに関しては開示されておらず、それにより発生する課題に関しては一切記載していないことからシャープペンシルとして使用するには難しいものであった。

一方、一般的なシャープペンシルの１回のノック操作による筆記芯の繰り出し量は、チャックを前進させた長さ（ノックストローク）によって決まるのではなく、チャックを締め付けている状態の締具の移動量に依存し、チャックの前進途中で締め具がチャックから外れると筆記芯の前進が止まり、更に、ノック操作を終了してチャックが後方へ戻る際にも芯をチャックで狭持しつつ戻るため、一旦前進した筆記芯がチャックにより引き戻されることから、ノックストロークに対して実際の筆記芯の繰り出し量はかなり小さくなるよう構成されている。（例:ノックストローク４ｍｍ、実際の芯繰り出し量０．５ｍｍ）このため、ノック途中にチャックを前方へ押すためのノック部材またはノック部材に連動して動く部品が筆記芯の後端に当接してしまうと、締め具がチャックから外れて筆記芯の前進がとまった後もノック部材またはノック部材に連動して動く部品で芯を直接押圧してしまい、想定より大きく芯出してしまうこととなる。つまり、チャックで狭持している筆記芯や、その芯の後に縦列で並んでいる予備芯の後方に芯と当接しうるノック部材がある場合はそのノック部材との間に少なくともノックストローク分の隙間が必要となる。また、特許文献２のように予備芯の後端に当接する表示体がある場合は、表示体の後端とノック部材との間にノックストローク分の隙間がないと芯がノック操作時に後ろから表示体が押圧され、表示体により芯が押されて大きく芯出しされる虞があることから、この場合においてもノックストローク分の隙間が必要となる。
更に、この際、特許文献２のように表示体を芯の後方側に自重により前後動自在に形成すると、ペンシルを傾けることや横置きした時に表示体が後方へ移動してしまい、その状態でチャックに狭持された前方の芯と後方の補充芯とが縦列状態で並んで表示体とチャックとの間で挟まる可能性がある。そして、ノックストローク分の隙間がない状態でノック操作をしてしまうことで、表示体が予備芯を介して筆記芯を押してしまい、通常の設定よりも大きく芯出してしまう虞があった。

実開昭６１−７８６８５号公報 実開昭５４−３３７３７号公報

本発明は、前記問題を鑑みて発明されたものであって、筆記芯の繰り出し構造と、筆記により筆記芯が消耗し、芯収容部内の予備芯が消費されて最後の芯になったことを検知する予備芯検知機能を備えると共に、筆記芯の繰り出し動作における芯出量が安定するシャープペンシルを提供することを目的とする。

本発明は、
「１．筆記芯が突出する前端開口部ならびに当該筆記芯を補充するための後端開口部を有する軸筒と、前記軸筒内に内蔵され内部に複数本の予備芯を収容可能な芯収容部を有する芯収容部材と、前記芯収容部材の前方に位置し前記芯を狭持する狭持部を有するチャックと、前記チャックおよび前記芯収容部材を後方に付勢するチャック弾発部材と、前記チャックの前方に配設され前記芯を保持する芯保持部材と、前記芯収容部材の後方に配設され前記軸筒の後端開口部から後方へ突出した操作部と、を備え、前記芯収容部材の後方に、前記芯収容部内の予備芯の有無を検知する予備芯検知ユニットが配設され、前記操作部を操作することにより当該操作部と連動した前記チャックを前進させて芯を繰り出すシャープペンシルであって、
前記予備芯検知ユニットが、検知ユニット本体と、前記検知ユニット本体に対して前後動自在に係止され、軸線方向に沿って移動した際に前記軸筒の外部から認識される状態が変化するよう構成した表示体と、前記表示体の後方に配置され前記検知ユニット本体に対して前後動自在に装着されたストッパーと、を備え、前記表示体は前記ストッパーに当接することで後方への移動が制限され、
前記表示体は、軸筒の外部から視認される表示部と、前記予備芯の後端に当接する芯当接部と、を備え、前記芯収容部は、当該芯収容部の後部が前記表示体の芯当接部により区画され、
前記表示体が前記ストッパーと当接した状態では、軸線方向における前記軸筒に相対する当該表示体の位置が、前記操作部を操作して前記チャックが前進したノック状態と、前記操作部を操作する前の非ノック状態と、で、変化しないよう構成したことを特徴とするシャープペンシル。
２．前記ストッパーは、当該ストッパーを前方から後方へ向って押圧またはその自重により後方へ荷重が掛かった際は、前記検知ユニット本体及び前記軸筒に対して後方へ移動することがないよう当該軸筒に対して係止されると共に、前記検知ユニット本体を後方から前方へ向って押圧する際は、前記検知ユニット本体が前記ストッパーに対して前方への移動が可能になるよう当該検知ユニット本体及び前記軸筒に対して係止されたことを特徴とする前記１項に記載のシャープペンシル。
３．前記ストッパーに、前記検知ユニット本体の外側部に形成したスリット部に対して前後動自在に挿入された摺動部と、前記検知ユニット本体の外側部から外方へ突出する係止部と、が形成され、
前記検知ユニットの外側部に、軸方向に沿って前後に延びるレール状のレール状突起が形成され、前記レール状突起は前記係止部と当接可能に構成され、
前記軸筒に、前記ストッパーの係止部と前記検知ユニットのレール状突起とが当接することで当該係止部と係止する被係止部が形成されたことを特徴とする前記２項に記載のシャープペンシル。
４．前記予備芯検知ユニットは、前記軸筒または前記芯収容部材に対して着脱自在に装着されたことを特徴とする前記１項ないし３項の何れか１項に記載のシャープペンシル。」である。

本発明のシャープペンシルによれば、芯収容部内に、予備芯とチャックに狭持されている筆記芯とを含め、複数の芯がある場合には、予備芯の後端に表示体の芯当接部が当接することで前記表示体の前進が阻まれるため軸筒の外方から認識される当該表示体の表示部の状態が変化することがない。このため、使用者は予備芯が芯収容部内にあることを認識できる。また、芯収容部内の芯が最後の予備芯のみとなった状態では、予備芯検知ユニットが作動し、最後の予備芯が前方に移動することに伴い当該最後の予備芯を追従して表示体が前方に移動すると共に軸筒の外部から認識される表示部の状態が変化するよう構成することで、使用者は芯収容部内の芯が最後の予備芯１本になったことを認識できる。

また、本発明では、芯収容部を区画している表示体の後方への移動がストッパーにより制限されているため、芯収容部の軸線方向における長さが不必要に大きくなることがない。このため、チャックに狭持されている筆記芯と芯収容部内の予備芯とが縦列に並ぶ可能性が減少し、芯同士が当接することによる芯端部の破損や、芯繰り出し時に前の芯に後ろの予備芯を介して表示体の自重が掛かることで芯の繰り出し量にバラツキがでることを防止できる。
更に、表示体がストッパーと当接した状態では、軸線方向における当該表示体と軸筒との相対位置が、操作部を操作してチャックが前進したノック状態と、操作部を操作する前の非ノック状態と、で、変化しないよう構成することで、表示体がストッパーと当接した芯収容部の最大長さは、芯を繰り出す前の非ノック状態からノック操作によりチャックを前進させて芯を前方へ繰出すノック操作を行っても短くなることがない。換言すれば、操作部をノック操作してチャックを前進させる長さであるノックストローク分の隙間が常に確保された状態となる。このため、チャックで狭持された筆記芯と芯収容部内の予備芯とが偶然に縦列で並んでしまった場合でも、ノック操作による芯繰り出し時に表示体の自重以上の力が予備芯に掛かることがないため、ノック操作時に筆記芯が予備芯を介して表示体に押されて大きく芯出してしまう状態の発生を防止でき、芯出量が安定する効果を奏する。

また、本発明におけるストッパーは、当該ストッパーを前方から後方へ向って押圧またはその自重により後方へ荷重が掛かった際、前記検知ユニット本体及び前記軸筒に対して後方へ移動することがないよう当該軸筒に対して係止されると共に、前記検知ユニット本体を後方から前方へ向って押圧する際は、前記検知ユニット本体が前記ストッパーに対して前方への移動が可能になるよう当該検知ユニット本体及び前記軸筒に対して係止してもよく、この場合、表示体がストッパーと当接した状態では、軸線方向における当該表示体と軸筒との相対位置が、操作部を操作してチャックが前進したノック状態と、操作部を操作する前の非ノック状態と、で、変化しなくなることから好適である。
尚、具体的な構成としては、特に限定されるものではないが、例えば、ストッパーに、検知ユニット本体の外側部に形成したスリット部に対して前後動自在に挿入された摺動部と、検知ユニット本体の外側部から外方へ突出する係止部を形成し、検知ユニットの外側部に、軸方向に沿って前後に延びるレール状のレール状突起を形成し、レール状突起は係止部と当接可能であり、軸筒の後部に、ストッパーの係止部と検知ユニットのレール状突起とが当接することで当該係止部と係止する被係止部を形成することで構成してもよく、この場合、ノック前の状態からノック操作をした状態において、レール状突起を係止部に当接し続けるよう構成することで、ストッパーが軸筒に対して係止した状態を維持しつつノック操作を可能とすることができる。

また、本発明における表示体の材質は、特に限定されず樹脂や金属など様々な材質を選択することができ、また表示体の形状も、特に限定されず円柱形状や角柱形状など様々な形状を選択することができる。
そして、表示体の状態を軸筒の外部から認識することで芯収容部材内の予備芯の有無を確認する手段としては、特に限定されることはないが、例えば、芯収容部材内の芯収容部に最後の芯を含む複数の予備芯が収容され、予備芯の後端に表示体が当接している状態においては外部から見える表示部を白色とし、芯収容部材内の予備芯が最後の芯となり、その最後の芯が前方に移動することにより、最後の芯の後端に当接した表示体が追従して前方に移動した状態においては、外部から見える表示部を赤色になるよう構成してもよく、この場合、軸筒の外部から視認される表示部の色が白色から赤色へ変化することで、芯収容部材内の予備芯の有無を外部から容易に認識することができるため好適である。尚、表示部の色の構成は状態が変化したことを認識できればどのような組み合わせでもよい。また、表示体の表示部に文字を印刷したり、記号を刻印したりすることにより、外部から認識できる表示部の文字が表す意味が変化したり、記号の変化により芯収容部材内の予備芯の有無を外部から容易に認識できるよう構成してもよい。更に、表示部が外部から視認できるか否かの変化や外部から視認される表示体の幅の変化で状態が変化したことを認識するよう構成してもよい。

更に、予備芯検知ユニットは、軸筒または芯収容部材に対して着脱自在に装着してもよく、この場合、芯収容部を後方から区画している表示体を有する予備芯検知ユニットを取り外すことで芯収容部材の後部および軸筒の後端開口部が解放され、芯を芯収容部材内に補充することができる。
尚、予備芯検知ユニットを前記軸筒または前記芯収容部材に対して着脱自在に装着する手段は特に限定されることはなく、軽い圧入、乗り越え嵌合、螺着等、適宜選択した係止手段により着脱自在に構成すればよい。また、予備芯検知ユニットには表示体以外の付属具が装着可能になるよう構成してもよく、例えば、予備芯検知ユニットの後部に係止孔部を設け、当該係止孔部に消しゴムを着脱自在に挿嵌し、更に、消しゴムを覆うようにキャップ体を後方から着脱自在に構成することで、一般的なシャープペンシル同様に筆跡を消しゴムで消去することができるようにしてもよい。
そして、予備芯検知ユニットは、構成する部品が紛失しないよう、ストッパーや表示体が軸筒または芯収容部材に対して一体的に着脱可能となるよう構成することが好ましく、更に、予備芯検知ユニットに消しゴムやキャップ体を取り付ける場合は、軸筒に対して予備芯検知ユニット全体を取り外す場合とキャップ体のみ予備芯検知ユニットから取り外す場合が発生するため、一方の係止手段に螺子嵌合などの螺着を用いるときは、他方の係止手段は前後への押し引きによる乗り越え嵌合等を用いるなど、着脱の際に掛ける力の方向を変えることで、予備芯検知ユニット全体を着脱する場合と一部の部品のみを着脱する場合とを任意に選択して実行することができる。

尚、本発明の予備芯検知ユニットは、チャックを前進させるための操作部として機能するよう構成してもよく、この場合、芯収容部材を介してチャックを前進させることが容易となると共に、部品点数を減らすことができコストを下げることもできる。

本発明によれば、筆記芯の繰り出し構造と、筆記により筆記芯が消耗し、芯収容部内の予備芯が消費されて最後の予備芯になったことを検知する予備芯検知機能を備えると共に、筆記芯の繰り出し時における芯出量が安定するシャープペンシルを提供することができた。

本実施の形態のシャープペンシルの側面図であり、芯収容部内に複数の芯（予備芯と筆記芯と含む）がある状態を示す図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図２におけるＣ−Ｃ線断面図である。 本実施の形態の予備芯検知ユニットの分解図である。 図１において、一部の部品を断面図とした後部側面図である。 図２において、芯収納部内に存在する芯が最後の予備芯のみの状態を示す断面図である。 図７の状態におけるシャープペンシルの側面図である。 図２において、筆記芯が消耗した際に、筆記芯と予備芯とが縦列に並んだ状態を示す断面図である。 図９の状態からチャックを前進させた状態を示す断面図である。 図２において、予備芯検知ユニットを取り外した状態を示す断面図である。 図２の状態から予備芯検知ユニットを取り外す過程を示す説明図であり、図１２Ａは予備芯検知ユニットが装着された状態を示しており、図１２Ｂは予備芯検知ユニットを少し後方へ引っ張った状態を示しており、図１２Ｃは更に予備芯検知ユニットを後方へ引っ張ることで、軸筒の被係止部と予備芯検知ユニットの係止部との係止状態が解除された状態を示している。 図２において、キャップを取り外し、消しゴムを使用する状態を示す断面図である。

以下に、図面を参照して本実施の形態のシャープペンシルを詳細に説明するが、本発明は以下のシャープペンシルに限定されるものではない。

実施例１
図１は、実施例１のシャープペンシルの外観図であり、芯収容部材内に複数の芯（予備芯と筆記芯を含む）がある状態を示している。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図であり、図４は図２のＣ−Ｃ線断面図であり、図５は予備芯検知ユニットの分解図であり、図６は、図１において、ストッパーの係止構造を説明するために一部の部品を断面図とした後部側面図である。
尚、図面の説明において、軸筒の軸線方向（長手方向）における先口の前端開口部がある側を前方と表現し、その反対側を後方と表現する。また、軸筒の軸心に近い側を内方と表現し、その反対側を外方と表現する。

本実施の形態のシャープペンシル１０は、図１及び図２に示すように、筒状に形成された前軸２２と、前軸２２の内周部に装着された連結体２４と、前軸２２の前部に連結体２４を介して螺着された先口２１と、前軸２２の後部に係着され外側部にクリップ部２３ａが形成された後部筒状体２３と、で軸筒２０が形成され、軸筒２０の後部には、ノック用の操作部となる予備芯検知ユニット４０が着脱自在に装着され、軸筒２０の内方に芯狭持ユニット３０を配置して構成している。

前軸２２について詳述すると、図２から図４に示すように、前軸２２は透明なポリカーボネート樹脂を用いて射出成形により形成してあり、内孔の前部には内方へ向かって突出する前部内周部２２ａを形成すると共に前部内周部２２ａには連結体２４を装着している。また、図６に示すように、前軸２２の後部には、外方へ向って突出する係止突起２２ｂを形成すると共に、後端から前方へ向って切り欠かれた後端凹部２２ｃを形成している。更に、後端凹部２２ｃの側部には軸周方向へ突出する被係止部２２ｄが形成してあり、また、前軸２２の後端には、後端凹部２２ｃに連設され、前方へ延びるように形成されたレール溝２２ｅを設けている。
そして、図１に示すように、前軸２２の外周面には転写シートを転写した転写部２５を形成してあり、転写部２５の一部に長方形の透明な透明部２５ａを形成する事で、透明部２５ａを通して前軸２２の内部が透視可能な窓部２０ａを形成している。

連結体２４について詳述すると、連結体２４は筒状に形成してあり、図２に示すように、連結体２４の外周部２４ａを前軸２２の前部内周部２２ａに圧入装着することで当該連結体を前軸２２に対して着脱不能に固定している。また、連結体２４の前部外側部には雄螺子部２４ｂを形成している。

先口２１について詳述すると、先口２１は筒状に形成してあり、その先端部は筆記芯ＬＥが出没可能、且つ、当該筆記芯ＬＥを支持する前端開口部２１ａを有している。また、内孔部２１ｂの後部には雌螺子部２１ｃが形成してあり、雌螺子部２１ｃを連結体２５の雄螺子部２５ｃに螺合することで、先口２１は連結体２４を介して前軸２２に着脱自在に装着されている。
また、先口２１の内孔部２１ｂの前部には、合成ゴムで形成され、筆記芯ＬＥを軽い力で保持する芯保持部材２６を圧入して固定している。

後部筒状体２３について詳述すると、図２から図６に示すように、後部筒状体２３は筒状の筒状本体２３ｂを有しており、筒状本体２３ｂは外側部に内孔まで貫通した係止孔部２３ｃを有している。そして、係止孔部２３ｃを係止突起２２ｂに係止することで、後部筒状体２３を前軸２２に着脱不能に係着している。
また、図６に示すように、筒状本体２３ｂの外側部には前述したクリップ部２３ａが前方へ向って延びるように形成してあり、内周部には後端開口部２３ｄから軸線方向に沿って前方へ延びるように溝部２３ｅを形成している。尚、溝部２３ｅは軸心を挟んで対向した位置に２箇所形成している。

次に、芯狭持ユニット３０について詳述する。図２に示すように、芯狭持ユニット３０は、チャック３１、締具３２、チャック弾発部材３３、芯収容部材３４、を有している。チャック３１はシャープペンシル用の筆記芯ＬＥを解放可能に狭持すると共に、例えば２つに分かたれた狭持部３１ａを有している。チャック３１は、後端部分において芯収容部材３４の前端部分に固定されている。そして、複数の狭持部３１ａは環状に形成された締具３２を通過しており、その前端部分は互いから離間するように形成されている。また、締具３２は前方へ移動することで複数の狭持部３１ａが隣接して筆記芯ＬＥを狭持することができ、締具３２が後方へ移動すると、複数の狭持部３１ａが互いから離間して筆記芯ＬＥを解放するよう構成している。また、芯狭持ユニット３０は、連結体２４の内方に挿入されており、締具３２の後端が連結体２４の前端に当接可能に配置している。

チャック３１の複数の狭持部３１ａ及び締具３２は、先口２１の内孔部２１ａ内に位置しており、内孔部２１ａには締具３２の前進を規制する内段２１ｄを備えている。芯狭持ユニット３０がコイルスプリングで形成されたチャック弾発部材３３の弾発力に抗して先口２１に対して相対的に前進するとき、内段２１ｄによって締具３２の前進が規制されるまで、チャック３１に保持された筆記芯ＬＥが前進する。そして、内段２１ｄによって締具３２の前進が規制された状態で更にチャック３１が前進を継続することで、狭持部３１ａが互いから離間して筆記芯ＬＥを解放する。このように、本実施例では先口２１に対してチャック３１と共に筆記芯ＬＥが前進することで筆記芯ＬＥを繰出すことができる。

芯収容部材３４は筒状に形成してあり、後部に拡径した拡径部３４ａを形成し、拡径部３４ａの内周部には内方へ向って突出し軸周方向に延びるように形成した内方突起３４ｂを形成している。また、芯収納部材３４の内部には予備芯ＳＬＥが収納される芯収容部３４ｃを有している。

次に、予備芯検知ユニット４０について詳述する。図２から図６に示すように、予備芯検知ユニット４０は、検知ユニット本体４１と、検知ユニット本体４１の内部に前後動可能に挿入された表示体４２と、表示体４２の後方に検知ユニット本体４１に対して前後動自在に挿入されたストッパー４３と、検知ユニット本体４１の後部に挿着された付属具４４と、検知ユニット本体４１の後部に付属具４４を覆うように螺合されたキャップ部材４５と、を有している。

検知ユニット本体４１について詳述すると、図５に示すように、検知ユニット本体４１は、前端から後方へ向って延び前孔底部４１ｈを備えた前孔４１ａと、後端から前方へ向って延び前孔４１ａと同様に後孔底部を備えた後孔４１ｂを形成している。そして、前孔４１ａの側部には外側部まで貫通し前後に延びるスリット部４１ｃを形成している。また、前部外側部は中央外側部に比べて径小に形成するとともに外方へ向って突出し軸周方向に延びる周状突起４１ｄを形成している。更に、図３及び図６に示すように、後部外側部には外方へ向って突出する突起部４１ｅが軸心を挟んで対称に２か所形成してあり、突起部４１ｅの後方には後部雄螺子部４１ｆを形成している。また、中央外側部には軸線方向に沿って延び、外方へ向って突出するレール部４１ｇを形成している。
尚、検知ユニット本体４１は、透明なＡＢＳ樹脂を用いて射出成形で形成してあり、成形後に内部が透視可能にしている。

また、検知ユニット本体４１の内部には、前後動自在に棒状の表示体４２が挿入してあり、表示体４２は前棒部材４２１と後筒部材４２２とを有している。

前棒部材４２１は複数の段部を有する棒状に形成してあり、前部は芯収容部材３４の内周部に前後動自在に挿入され、前棒部材４２１の前部外形は芯収納部材３４ｃの芯収容部３４ｃの内形に相似させると共に若干小径に形成することで、芯収納部３４ｃに規定長さ（本実施例の場合はＪＩＳ Ｓ ６００５（２０１９）に基づき、芯の呼び径０．５、長さ６０±１ｍｍに設定）の予備芯ＳＬＥが存在する場合は、予備芯ＳＬＥの後端に前棒部材４２１の前端（芯当接部）４２１ａが当接する芯当接部となるよう構成している。そして、前棒部材４２１の後部には後部係着部４２１ｂを形成している。
例えば、前棒部材４２１は白色のＰＯＭ樹脂を用いて形成している。

また、後筒部材４２２は筒状に形成してあり、前後に貫通する内孔部４２２ａを形成している。更に、後部外側部には外方へ向って突出するように突状部４２２ｂが軸線を挟んで２箇所形成してあり、突状部４２２ｂを検知ユニット本体４１のスリット部４１ｃに挿入し、内孔部４２２ａの前部には前棒部材４２１の後部係着部４２１ｂが圧入により係着することで、表示体４２を検知ユニット本体４１に対して前後動自在に挿入している。
尚、後筒部材４２２（表示体４２）は、その後端がストッパー４３に当接することで後方への移動が制限されるよう構成している。
上記構成により表示体４２の外側部には、前棒部材４２１で構成され白色の前部表示部４２ａと、後筒部材４２２で構成され赤色の後部表示部４２ｂと、が形成される。

また、ストッパー４３は、図５に示すように、断面正四角形の棒状に形成されたストッパー本体４３ａと、ストッパー本体４３ａの両側端に幅広に形成された係止部４３ｂを有しており、係止部４３ｂは図６に示すように、軸線方向の幅を軸径方向の幅より小さく形成すると共に、軸線方向の幅は検知ユニット本体４１のスリット部４１ｃの幅より小さく形成し、軸径方向の幅はスリット部４１ｃの幅より大きく形成している。尚、ストッパー本体４３ａの軸幅はスリット部４１ｃより小さく形成することで当該ストッパー本体４３ａと当該スリット部４１ｃとの間には隙間が形成され、これにより、ストッパー４３は検知ユニット本体４１に対してその隙間分、軸周方向に回動可能に挿入される。
そして、ストッパー４３を検知ユニット本体４１に装着する方法としては、ストッパー４３を回転してスリット部４１ｃに係止部が入るように合わせて挿入し、スリット部４１から挿入した係止部４３ｂが反対側に抜けたらストッパーを図６に示すように９０度回転させることで、スリット部４１ｃからストッパー４３が抜けないように装着している。尚、これによりストッパー４３は、検知ユニット本体４１のスリット部４１ｃに前後動自在に装着される。

また、予備芯検知ユニット４０は、図２に示すように、前部が芯収容部材３４の後部に係止され、且つ、後部が軸筒２０の後端から後方へ突出しており、予備芯検知ユニット４０の後端を前方へ押圧することで芯狭持ユニット３０を前進させることができることから、筆記筆記芯ＬＥを前方へ繰り出すノック操作のための操作部としても機能するよう構成している。

ここで、図５を参照して検知ユニット本体４１に表示体４２を装着する方法を説明すると、始めに検知ユニット本体４１の前孔４１ａから後筒部材４２２を挿入する。この際、図示しないが後筒部材４２２の突状部４２２ｂの両側部には後端から前方へ向って延びるスリットが形成してあり、突状部４２２ｂを内方へ向かって撓み易く形成していることから、後筒部材４２２は挿入時に突状部４２２ｂが内方へ撓むことで内孔４１ａ内に挿入され、突状部４２２ｂがスリット部４１ｃに入ることで突状部４２２ｂの撓み状態が解除される。そして、前棒部材４２１を前孔４１ａから挿入して後筒部材４２２の内孔部４２２ａに後部係着部４２１ｂを圧入して係着させることで、突状部４２２ｂの内方への撓みを抑制し、これにより、前棒部材４２１と後筒部材４２２で構成された表示体４２を検知ユニット本体４０に対して着脱不能且つ前後動可能に挿着している。

また、図２に示すように、検知ユニット本体４１の後孔４１ｂには付属具４４を挿入してあり、後部雄螺子部４１ｆにはキャップ部材４５の雌螺子部４５ａを螺着させることで、キャップ部材４５を着脱自在に取り付けている。尚、例として、付属具４４は誤字を修正するための消しゴムとしてもよく、その他の例としては、ボールペンやマーキングペン、修正テープ、スマートフォンやタブレット端末用のタッチペン等を例示することができる。さらに、シャープペンシル１０が、可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を含むと共に筆記により可逆熱変色性を有する筆跡を形成可能な固形芯を含む場合には、紙面との摩擦熱により前記固形芯による筆跡の色を変色もしくは消色可能な摩擦部材を付属具４４とすることもできる。

上記構成により、予備芯検知ユニット４０は検知ユニット本体４１と表示体４２とストッパー４３と付属具４４とキャップ部材４５により構成されて一体的な取り扱いが可能となり、予備芯検知ユニット４０は軸筒２０の後部及び芯収容部材３４の拡径部３４ａに対して装着される。そして、その装着時に、拡径部３４ａの内方突起３４ｂと検知ユニット本体４１の周状突起４１ｄとを乗り越え嵌合させると共に、検知ユニット本体４１の突起部４１ｅを後部筒状体の溝部２３ｅに挿入することで、予備芯検知ユニット４０は軸筒２０及び芯収容部材３４に対して着脱自在且つ回転不能に装着される。また、予備芯検知ユニット４０を装着する際、図６に示すように、ストッパー４３の係止部４３ｂを前軸２２の後部凹部２２ｃに挿入すると共に、検知ユニット本体４１のレール部４１ａを前軸２２のレール溝２２ｅに挿入し、レール部４１ｇが係止部４３ｂに当接することで当該係止部４３ｂが軸周方向に押され後部凹部２２ｃの被係止部２２ｄと係止部４３ｂとが係止される。これにより、予備芯検知ユニット４０は、前軸２２（軸筒２０）に対して、ストッパー４３が前後動不能に係止されると共に、他の部品（検知ユニット本体４１など）は前後動自在に装着される。
尚、予備芯検知ユニット４０において、表示体４２は検知ユニット本体４１が前述したように透明材料で形成していることから予備芯検知ユニット４０の外部から視認可能に構成され、更に、軸筒２０の外方から窓部２０ａを通して表示体４２を視認可能に構成される。

また、芯保持部材２６と表示体４２は下記の条件を満たすようにしており、芯保持部材２６が筆記芯ＬＥを保持した際の芯保持力をＸ、表示体４２の自重により重力方向に掛かる荷重をＹとしたとき、Ｘ＞Ｙを満たすように各々の部品を形成している。

本実施形態においては、芯保持部材２６の芯保持力Ｘは０．１Ｎ、表示体４２の自重Ｚは、０．００４Ｎとしているため、上記計算式を満たしている。

更に、本発明のシャープペンシル１０は先口２１の先端開口部２１ａ側が重力方向下方側に位置するように把持した場合、図２に示すように、予備芯ＳＬＥの後端には表示体４２の重量が掛かっている。これにより、筆記芯ＬＥが筆記等で消耗して短くなった際、芯収容部３４ｃ内の予備芯ＳＬＥの内の１本が、筆記芯ＬＥに追従してチャック３１内に入り易くなる効果を奏する。その反面、まだ筆記芯ＬＥの後端がチャック３１の後端から後方へ突出している状態では、表示体４２がその重量で予備芯ＳＬＥを前方へ押すことで、予備芯ＳＬＥがまだ筆記芯ＬＥが残っているチャック３１の後部孔に入ろうとする。このため、そこにくさび作用が働き、筆記芯ＬＥの前進を阻害する場合や、互いの芯を傷つけることが考えられることから、表示体４２の重量はなるべく軽くなるよう樹脂や木材などで形成することが好ましい。

また、本実施例における芯収容部３４ｃは、チャック３１の後端と、表示体４２（前棒部材４２１）の前端（芯当接部）４２１ａにより区画され、そこに予備芯ＳＬＥが収納されることから、芯収容部３４ｃの軸線方向に沿った長さは、予備芯ＳＬＥの長さより長く形成することが好ましい。そして、表示体４２は後方への移動をストッパー４３により規制されているため、表示体４２の後端がストッパー４３のストッパー本体４３ａと当接している最後退した位置において、芯収容部３４ｃの長さが予備芯ＳＬＥの全長（交差を含む）の長さより長くなるよう構成している。

次に、図１、図２、図７及び図８を用いて、筆記等により筆記芯ＬＥが消耗した際、予備芯検知ユニット４０が作動して芯収容部３４ｃ内の予備芯ＳＬＥが最後の１本になったことを使用者が認識する状況を説明する。
図２の状態では、予備芯ＳＬＥを含め複数本の芯が芯収容部３４ｃに存在している。このとき、予備芯ＳＬＥの前端はチャック３１の後端に当接しており、予備芯ＳＬＥの後端は表示体４２（前棒部材４２１）の前端（芯当接部）４２１ａに当接している。この状態で、シャープペンシル１０を外方から見ると、図１に示すように、前軸２０の窓部２０ａからは、表示体４２の前棒部材４２１が視認できると共に後筒部材４２２は見えないよう窓部２０ａの位置と枠の大きさを調整している。換言すると、このとき使用者は透明な前軸２０の外側面と同じく透明な検知ユニット本体４１とを通して表示体４２の前部表示部４２ａ（前棒部材４２１）が見えており、前棒部材４２１は白色のＰＯＭ樹脂で形成しているため、使用者には窓部２０ａ（透明部２５ａ）から白色の前部表示部４２ａのみが見えている状態になっている。このため、使用者は後部表示部４２ｂ（後筒部材４２２）が見えないことで芯収容部３４ｃにはまだ予備芯ＳＬＥと筆記芯ＬＥとを含めて複数の芯があることを認識することができる。
そして、図２の状態から、筆記等により筆記芯ＬＥ及び予備芯ＳＬＥが磨耗して減り、芯収容部３４ｃ内に存在する芯が予備芯ＳＬＥの１本になり、その予備芯ＳＬＥが消耗した筆記芯ＬＥに追従してチャック３１内に入ると、最後の予備芯ＳＬＥが前進するのに合わせて、表示体４２もその自重により予備芯ＳＬＥに追従して前進し、図７の状態となる。この際、窓部２０ａからは図８に示すように、赤色のＰＯＭで形成した表示体４２の後部表示部４２ｂ（後筒部材４２２）が見えるよう構成しているため、使用者の認識は窓部２０ａ（透明部２５ａ）から見える色が白色から赤色に変化する。このため、使用者は色の変化により芯収容部３４ｃ内の芯が予備芯ＳＬＥを含めて最後の１本になったことを認識することができると共に、芯収容部３４ｃへ予備芯を補充するタイミングを知ることができる。
尚、芯収容部３４ｃ内の予備芯ＳＬＥの有無を認識する手段として、本実施例では芯窓部２０ａから視認される表示体４２の色が赤から白に変化することにより認識できるようにしているが、前述したように、色の組み合わせは特に限定されるものではなく、任意に設定してよい。また、文字や記号、絵柄などが変化することにより認識できるようにしてもよい。

次に、シャープペンシル１０内においてチャック３１で保持している筆記芯ＬＥと予備芯ＳＬＥとが縦列に並んだ状態で芯繰り出し操作（ノック操作）を行った場合について説明する。
図９は、図２の状態から筆記等で筆記芯ＬＥが短くなった際、筆記芯ＬＥと予備芯ＳＬＥとが縦列に並んだ状態を示している。この状態で、筆記芯ＬＥを前方へ繰り出すノック操作を行った場合、操作部となる予備芯検知ユニット４１を前方へ押圧して前進させると、予備芯検知ユニット４１に押されて芯収容部材３４とチャック３１と締具３２が筆記芯ＬＥを保持したまま前進する。この際、筆記芯ＬＥの後端に当接している予備芯ＳＬＥと、予備芯ＳＬＥの後端に当接している表示体４２は、その自重により筆記芯ＬＥに追従して前進する。そして、締具３２の前端が先口２１の内段２１ｄに当接すると、締具３２がチャック３１の狭持部３１ａから外れ、チャック３１の狭持部３１ａが締具３２から解放されることで狭持部３１ａは互いから離間して筆記芯ＬＥの狭持状態が解除される。この状態からチャック４１は更に前進するが、筆記芯ＬＥは芯保持部材２６にはまだ保持されていることから、筆記芯ＬＥの前進は停止する。すると、予備芯ＳＬＥと表示体４２の前進も止まるが、予備芯検知ユニット４０の検知ユニット本体４１は図１０の状態まで前進を続ける。この際、図１０に示すように、ノック操作により表示体４２の後端とストッパー４３のストッパー本体４３ａとの間には隙間を有している状態であることから、表示体４２はノック操作を行った際に後方から検知ユニット本体４１に押されることがない。このため、ノック操作時に表示体４２により予備芯ＳＬＥが前の筆記芯ＬＥを押すことで当該筆記芯ＬＥが１度のノック操作で大きく前進してしまうことを防止できる。
尚、このノック操作時にチャック４１が筆記芯ＬＥの狭持状態を解除した際、筆記芯ＬＥには予備芯ＳＬＥを介して表示体４２の自重が掛かるが、筆記芯ＬＥは芯保持部材２６により保持されると共に、芯保持部材２６の芯保持力Ｘと表示体４２の自重Ｙとの関係は、Ｘ＞Ｙとしているため、表示体４２に押されて筆記芯ＬＥが大きく前進することはない。尚、微小ではあるが芯保持部材２６には筆記芯ＬＥと予備芯ＳＬＥの重さも掛かるため、ＸはＹに芯２本分の重さを付加した重さより強く形成することが好ましい。

また、ノック操作時において検知ユニット本体４１が前進する際、レール部４１ｇは前軸２２のレール溝２２ｅ内を摺動すると共に、レール部の側面は常に係止部４３ｂと当接してストッパー４３を前軸２２の被係止部２２ｄに係止し続けるため、ストッパー４３により操作部である予備芯検知ユニット４０の前進が妨げられることがなく、検知ユニット本体４１が前進するための隙間（前孔底部４１ｈとストッパー４３との間の隙間）が確保されるよう構成している。そして、ストッパー４３は、表示体４２の後退も制限しているため、シャープペンシル１０を傾けて重力方向に予備芯検知ユニット４０のキャップ部材４５が位置するように把持しても表示体４２の後方への移動はストッパー４３で制限され、一定以上後退することがない。このため、表示体が後退することでノック操作時に検知ユニット本体４０が前進する隙間が減ることがないよう構成され、検知ユニット本体４０が前進する際の隙間（前孔底部４１ｈとストッパー４３との間の隙間）が常に一定に保たれるよう構成している。

次に、図１１及び図１２を用いて、本実施例のシャープペンシル１０に予備芯を補充する状態について説明する。
軸筒２０に対して、予備芯検知ユニット４０のキャップ部材４５を把持して後方に引っ張ると、キャップ部材４５は雌螺子部４５ａにより検知ユニット本体４１の後部雄螺子部４１ｆに螺合されているために軸心方向への力が加わっても螺合状態が解除されることはなく、キャップ部材４５と共に予備芯検知ユニット４０が一体的に後方に引っ張られる。この時、芯収容部材３４はチャック３１に固着されて後方への移動を制限されているため、検知ユニット本体４１の周状突起４１ｄと芯収容部材３４の拡径部３４ａの内方突起３４ｂとの嵌合状態が外れて、予備芯検知ユニット４０が軸筒２０から抜き取られる。そして、図１１のように、芯収容部材３４の後端と軸筒２０（後部筒状体２３）の後端開口部が開口状態となる
また、この際、前軸２２の被係止部２２ｄと予備芯検知ユニット４０のストッパー４３の係止状態が解除される状態を説明する。図１２Ａの筆記状態から矢印方向に残芯検知ユニット４０を引っ張ると、レール部４１ｇはレール溝２２ｅを摺動しつつ後方へ移動し、図１２Ｂに示すように、レール部４１ｇとストッパー４３の係止部４３ｂとの当接状態が解除されると共にストッパー４３はスリット部４１ｃ内を摺動しつつ検知ユニット本体４１に対して相対的に前方へ移動する。そして、更に残芯検知ユニット４０を後方へ引っ張ると、ストッパー４３が相対的に更に前進し、スリット部４１ｃの前端に到達すると、ストッパー４３は被係止部２２ｄに沿うように軸周方向へ移動してストッパー４３の係止部４３ｂと被係止部２２ｄとの係止状態が解除され、図１２Ｃに示す状態となる。そして、更に引っ張りを継続することで図１１のように軸筒２０から予備芯検知ユニット４０が完全に引き抜かれた状態となる。
尚、図１１の状態で補充する芯を軸筒２０の後端開口部から軸筒２０内に挿入する際、芯収容部材３４の後部には拡径部３４ａが形成されているため、補充する予備芯を軸筒２０の後端開口部から芯収容部材３４の芯収容部３４ｃ内にスムーズに収容させることができる。

次に、図１３を用いて、本実施の形態のシャープペンシル１０の付属具４４を使用する状態について詳細に説明する。
軸筒２０を把持し、キャップ部材４５を後方からみて反時計回りに回転させると、キャップ部材４５が螺合した検知ユニット本体４１にも同方向の力が加わるが、検知ユニット本体４１の突起部４１ｅは後部筒状体２３の溝部２３ｅに挿入しているため、軸周方向への力が掛かっても軸筒２０に対して検知ユニット本体４１は回転することがない。このため、キャップ部材４５のみが検知ユニット本体４１に対して回転し、検知ユニット本体４１との螺合が解けてキャップ部材４５が外され、検知ユニット本体４１に挿嵌された付属具が露出して使用可能な状態となる。

以上により、芯の繰り出し構造と、筆記により筆記芯が消耗し、芯収容部内の予備芯が消費されて最後の予備芯になったことを検知する予備芯検知機能を備えると共に、ストッパーを予備芯検知ユニットに装着し、表示体の後退を制限しつつ操作部のノック操作時の隙間（ノックストローク）を維持し、表示体がノック時に前方へ押圧されることがないように構成することで、チャックで狭持されている筆記芯と予備芯とが縦列で並んでも、芯繰り出し時における芯出量が安定するシャープペンシルを提供することができた。

１０…シャープペンシル、
２０…軸筒、２０ａ…窓部、
２１…先口、２１ａ…前端開口部、２１ｂ…内段部、２１ｃ…雌螺子部、
２１ｄ…内段、
２２…前軸、２２ａ…前部内周部、２２ｂ…係止突起、２２ｃ…後端凹部、
２２ｄ…被係止部、２２ｅ…レール溝、
２３…後部筒状体、２３ａ…クリップ部、２３ｂ…筒状本体、２３ｃ…係止孔部、
２３ｄ…後端開口部、２３ｅ…溝部、
２４…連結体、２４ａ…外周部、２４ｂ…雄螺子部、
２５…転写部、２５ａ…透明部、
２６…芯保持部材、
３０…芯狭持ユニット、
３１…チャック、３１ａ…狭持部、
３２…締具、
３３…チャック弾発部材、
３４…芯収容部材、３４ａ…拡径部、３４ｂ…内方突起、３４ｃ…芯収容部、
４０…予備芯検知ユニット、
４１…検知ユニット本体、４１ａ…前孔、４１ｂ…後孔、４１ｃ…スリット部、
４１ｄ…周状突起、４１ｅ…突起部、４１ｆ…後部雄螺子部、４１ｇ…レール部、
４１ｈ…前孔底部、
４２…表示体、４２ａ…前部表示部、４２ｂ…後部表示部、
４２１…前棒部材、４２１ａ…前端（芯当接部）、４２２ｂ…後部係着部、
４２２…後筒部材、４２２ａ…内孔部、４２２ｂ…突状部、
４３…ストッパー、４３ａ…ストッパー本体（摺動部）、４３ｂ…係止部、
４４…付属具、
４５…キャップ部材、４５ａ…雌螺子部、
ＬＥ…筆記芯、
ＳＬＥ…予備芯。

Claims (4)

1. 筆記芯が突出する前端開口部ならびに当該筆記芯を補充するための後端開口部を有する軸筒と、前記軸筒内に内蔵され内部に複数本の予備芯を収容可能な芯収容部を有する芯収容部材と、前記芯収容部材の前方に位置し前記芯を狭持する狭持部を有するチャックと、前記チャックおよび前記芯収容部材を後方に付勢するチャック弾発部材と、前記チャックの前方に配設され前記芯を保持する芯保持部材と、前記芯収容部材の後方に配設され前記軸筒の後端開口部から後方へ突出した操作部と、を備え、前記芯収容部材の後方に、前記芯収容部内の予備芯の有無を検知する予備芯検知ユニットが配設され、前記操作部を操作することにより当該操作部と連動した前記チャックを前進させて芯を繰り出すシャープペンシルであって、
   前記予備芯検知ユニットが、検知ユニット本体と、前記検知ユニット本体に対して前後動自在に係止され、軸線方向に沿って移動した際に前記軸筒の外部から認識される状態が変化するよう構成した表示体と、前記表示体の後方に配置され前記検知ユニット本体に対して前後動自在に装着されたストッパーと、を備え、前記表示体は前記ストッパーに当接することで後方への移動が制限され、
   前記表示体は、軸筒の外部から視認される表示部と、前記予備芯の後端に当接する芯当接部と、を備え、前記芯収容部は、当該芯収容部の後部が前記表示体の芯当接部により区画され、
   前記表示体が前記ストッパーと当接した状態では、軸線方向における前記軸筒に相対する当該表示体の位置が、前記操作部を操作して前記チャックが前進したノック状態と、前記操作部を操作する前の非ノック状態と、で、変化しないよう構成したことを特徴とするシャープペンシル。
2. 前記ストッパーは、当該ストッパーを前方から後方へ向って押圧またはその自重により後方へ荷重が掛かった際は、前記検知ユニット本体及び前記軸筒に対して後方へ移動することがないよう当該軸筒に対して係止されると共に、前記検知ユニット本体を後方から前方へ向って押圧する際は、前記検知ユニット本体が前記ストッパーに対して前方への移動が可能になるよう当該検知ユニット本体及び前記軸筒に対して係止されたことを特徴とする請求項１に記載のシャープペンシル。
3. 前記ストッパーに、前記検知ユニット本体の外側部に形成したスリット部に対して前後動自在に挿入された摺動部と、前記検知ユニット本体の外側部から外方へ突出する係止部と、が形成され、
   前記検知ユニットの外側部に、軸方向に沿って前後に延びるレール状のレール状突起が形成され、前記レール状突起は前記係止部と当接可能に構成され、
   前記軸筒に、前記ストッパーの係止部と前記検知ユニットのレール状突起とが当接することで当該係止部と係止する被係止部が形成されたことを特徴とする請求項２に記載のシャープペンシル。
4. 前記予備芯検知ユニットは、前記軸筒または前記芯収容部材に対して着脱自在に装着されたことを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のシャープペンシル。

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