JP2022081449A - 塗布具 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1(特開平7-1883号公報)には、軸筒内壁と塗布液吸蔵体との間に、軸筒の軸方向に延びる棒状体を配置することで通気路を形成した構造が開示されている。
特許文献2(特許4596489号公報)には、軸筒内壁に軸筒の軸方向に延び、塗布液吸蔵体の外壁に当接する一対のリブを設け、そのリブ間に通気路を形成した構造が開示されている。
本発明は、塗布液吸蔵体が塗布先側へ移動、又は、塗布液吸蔵体の一部が塗布液吸蔵体の前端面からが飛び出してしまっても、通気路を塞ぐことなく、良好な通気状態を確保し、塗布品質を低下させる懸念が極力抑制された塗布具を提供することを目的とする。
また、前記侵入防止リブが形成されている位置における横断面の最大内接円の半径が、同横断面における軸心と侵入防止リブとの距離より長い塗布具を第2の要旨とする。
また本発明の第2の要旨においては、塗布液吸蔵体が塗布先側へ移動、又は、塗布液吸蔵体の一部が塗布液吸蔵体の前端面から飛び出すと、塗布液吸蔵体は軸方向には縮径部に移動し、同時に径方向には初期位置から最も大きな空間が存在する方向へと向かう。この径方向における最も大きな空間が存在しているのは、縮径部の横断面の最大内接円を描くことができる方向である。縮径部には侵入防止リブが存在し、侵入防止リブが形成されている位置における横断面の最大内接円の半径を、同横断面における軸心と侵入防止リブとの距離より長いものとしたことによって同最大内接円の内心と軸心が重ならず、塗布液吸蔵体は径方向に偏りながら移動することとなるため、外気と連通する通気路を塞ぎにくく、より良好な空気交換を維持することができる。
また、塗布液吸蔵体3の外周に樹脂製のフィルムを巻回して、液漏れ、蒸発、塗布液吸蔵体3のほつれ等を防ぐための外皮としても良い。この外皮は、塗布液を液体や気体の状態で実質的に透過させず、塗布液に対して膨潤や溶解等の反応を起こさない材質が好ましく適宜選択可能である。
軸筒2には縮径部2aの後方から尾栓6側にかけて非縮径部2bを設けている。非縮径部2bは、軸方向に沿って外径内径共に長さに大きな変化がない部分であるが、一切の変化を生じないことを意味するものではなく、成型性や使用感に応じて微差を生じさせても良い。
塗布具1は通気路2cのみで軸筒2の内部と外部との空気交換を可能とする状態を構成するために、縮径部2aの途中で軸筒2aの内部と外部に貫通する通気口2fを設け、通気路2cと連通させることで空気交換を可能としているが、通気路2cを軸筒2の開口端部まで延在させても良く、通気路2cは少なくとも外気と連通しつつ縮径部2aと非縮径部2bに連通さえしていれば良い。
軸筒2の内壁には、通気路2cに対する塗布液吸蔵体3の侵入防止リブ2dを設けている。侵入防止リブ2dは、通気路2cに沿って軸方向に延在して設けられており、通気路2cに対して周方向に十分近く、なおかつ径方向に十分高いリブである。侵入防止リブ2dが塗布液吸蔵体3の外壁や、塗布液吸蔵体3の前端面から飛び出し径方向に広がってしまった塗布液吸蔵体3の一部と接触することによって、通気路2cへの侵入を防止することができ好ましい。ここで侵入防止とは、通気路2cへの塗布液吸蔵体3の一切の侵入を防止する形態のみを意味するものではなく、塗布液の消費に伴う軸筒2の内部と外部との空気交換が十分に維持される程度であれば通気路2cへ塗布液吸蔵体3が多少侵入するのを許容するものである。侵入防止リブ2dを設けたことにより通気路2cを必要以上に狭く形成したり、通気路2cを形成する一対のリブを必要以上に径方向に高く形成する必要がないため好ましい。
これらの目的を達することができれば侵入防止リブ2dは他の形態をとることもでき、図4はその一例である。図3の形態では侵入防止リブ2dは軸筒2の軸心に向かってはおらず、通気路2cを形成する一対のリブに対して径方向に略平行に形成しているが、図4の形態では、通気路2cの周方向の両側に設けた侵入防止リブ2cを軸筒2の軸心に向かって形成している。この形態では侵入防止リブ2dの径方向の頂点同士が接近するため、通気路2cに対する塗布液吸蔵体3の侵入防止効果が高く好ましい。また、侵入防止リブ2dと通気路2cに対する周方向位置も適宜設計可能であるが、侵入防止リブ2d、軸心、通気路2cのなす角が、1°以上90°以下の範囲内に位置させると、侵入防止の効果が高まるため好ましく、さらに1°以上45°以下の範囲内であるとさらに好ましい。
塗布液吸蔵体3が塗布先4側へ移動、又は、塗布液吸蔵体3の一部が塗布液吸蔵体3の前端面から飛び出すと、塗布液吸蔵体3は初期位置から塗布先4側にある侵入防止リブ2dやリブ2e等の様々な構造物間の中で最も大きな空間に向かうことになる。この最も大きな空間は、縮径部2aの横断面の最大の内接円Bを描くことができる方向に形成されている。縮径部2aには先述の通り侵入防止リブ2dが存在する。ここで、侵入防止リブ2dが形成されている位置における横断面の最大内接円Bの半径を、同横断面における軸筒2の軸心Cと侵入防止リブ2dとの距離より長いものとすると、同最大内接円の内心Dと軸心Cが重なるような内部構造ではなくなる。これにより、塗布液吸蔵体3の少なくとも後方部分は非縮径部2b内に存在し、前方部分から徐々に縮径部2a内に移動して際に、塗布液吸蔵体3は径方向に偏りを生じながら(換言するとストレートな外形を維持することなく)移動することとなる。これにより塗布液吸蔵体3と軸筒2の内壁との間に空間が生じやすくなるため、より良好な空気交換を維持することができ好ましい。侵入防止リブ2dが形成されている位置における横断面の最大内接円Bの半径を、同横断面における軸筒2の軸心Cと侵入防止リブ2dとの距離より長いものであれば、どのような内部構造によってそれを達成しても良く、例えば本実施形態のように最大内接円Bが侵入防止リブ2dと接点を持つ構造であれば、塗布液吸蔵体3は通気路2cから径方向に遠ざかる方向に移動するため好ましい。
特にスチレンおよび/またはαメチルスチレンとアクリル酸および/またはメタクリル酸との共重合物の水溶性塩が顔料の分散性に優れるため好ましい。市販品としては星光PMC(株)製のハイロスシリーズや、東亞合成(株)製のARUFONの他にジョンクリル52J、同57J、同60J、同61J、同62(以上、BASFジャパン(株)製)などが挙げられその使用量は顔料分に対して10~50重量%が好ましい。
これらの樹脂は、単独或いは複数混合して使用でき、筆記面への定着性を付与するために添加する場合、その使用量は塗布液全量に対し0.1以上10.0重量%以下が好ましく、顔料分散樹脂を定着剤としても兼用することもできる。
図6は、本発明に係る塗布具の一実施例であるサインペン7の縦断面図である。サインペン7は、ポリプロピレン樹脂製の軸筒8の内部に、塗布液吸蔵体として中綿9を収納している。軸筒8の開口端部に塗布先としてペン先10を配置し、キャップ11で保護している。軸筒8のペン先10側と反対側の開口端部は、有底筒状の尾栓12の筒状部分を挿入し閉栓している。
中綿9には塗布液として筆記具用の水性インキ組成物を含浸させている。その水性インキ組成物の配合及びは以下の通りである。
イオン交換水 63.1重量部
エチレングリコール 15.0重量部
尿素 10.0重量部
ノイゲンP(約25%のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含む水溶液、
第一工業製薬(株)製) 0.2重量部
ソディウム o-フェニルフェノラート 0.2重量部
ベンゾトリアゾール 0.5重量部
WATER BLACK R510(C.I.Acid Black 2、
オリエント化学工業(株)製) 7.5重量部
WATER BLUE 9(C.I.Acid Blue 9、
オリエント化学工業(株)製) 1.0重量部
WATER YELLOW 2(C.I.Food Yellow 3、
オリエント化学工業(株)製) 2.0重量部
WATER VIOLET 7(C.I.Acid Violet 17、
オリエント化学工業(株)製) 0.5重量部
上記配合にて室温でプロペラ攪拌機で3時間攪拌して、粘度3.0mPa・s、
pH9.0、表面張力39.0mN/mの黒色のインキ組成物を得た。
キャップ11はペン先10を保護するための、ポリプロピレン樹脂からなる有底筒状の部材である。キャップ11の内壁開口部付近には、周方向に一定の間隔で4つの嵌合突起が設けられている。これらの嵌合突起が軸筒8の外壁であって、縮径部8aよりやや尾栓12側に設けた周状突起を乗り越えることで嵌合状態を形成し、キャップ11を軸筒8に取り付けることができる。周状突起の縦断面は、軸方向に沿って略台形となっている。台形の上底に相当する、周状突起の最も外径が大きくなる平面と、台形の脚に相当し、その平面から尾栓12側に向かって徐々に外径が小さくなる面との境界に、金型の合わせ位置であるパーティングラインが位置するようにしている。これにより、嵌合突起と周状突起が互い乗り越える際に、嵌合突起がパーティングラインに触れにくくなり使用者が違和感を覚えることがなく、さらに周状突起の最大外径など嵌合力に影響する設計に対して、より正確な数値での成型が可能となり好ましい。
軸筒8内壁には、通気路8cに対する中綿9の侵入防止リブ8dを設けている。侵入防止リブ8dは通気路8cに沿って設けられている。
軸筒8の内壁には、侵入防止リブ8dの他に、軸筒8の内壁から径方向に突出し軸方向に延びるリブ8eを4本形成している。侵入防止リブ8dとリブ8eは6か所で周方向に一定の間隔で設けられている。侵入防止リブ8d及びリブ8eの後端面は通常時において中綿9の前端面と当接しており、重力や塗布時の振動等によって、軸筒8内部で中綿9がペン先10側へ移動してしまうのを防いでいる。
中綿9の前端面が、侵入防止リブ8d及びリブ8eの後端面と当接し、中綿9が軸筒8内で所定の位置に保持されている状態から、サインペン1をペン先10側から落下させてしまう等の不意な衝撃が加わると、中綿9が侵入防止リブ8d及びリブ8eの後端面を乗り越え、所定の位置からペン先10側へ移動したり、中綿9の一部が中綿9の前端面から飛び出し、外皮によって保たれていた中綿9の外径の範囲を超えて広がってしまうことがある。軸筒8内部の、軸方向の少なくとも縮径部8aを設けた範囲内は、ペン先10側に向かって内径が小さくなっていくため、中綿9がペン先10側へ移動するにつれて、中綿9と軸筒8内壁が近づくことになるが、侵入防止リブ8dによって中綿9が通気路8cに侵入するのを防ぐことができる。よって、通気路8cが塞がることがなく、良好な空気交換を維持することができる。
中綿9が軸方向の縮径部8aを設けた範囲内に侵入すると、縮径部8aの径方向において最も大きな空間のある方向へ向かおうとする。中綿9が軸筒8内で保持されている所定の位置からペン先10側にある最も大きな空間は、縮径部8aの横断面の最大の内接円Fを描くことができる方向に形成されている。縮径部8aには侵入防止リブ8dが存在し、侵入防止リブ8dが形成されている位置における横断面の最大内接円Fの半径を、同横断面における軸筒8の軸心Gと侵入防止リブ8dとの距離より長いものとすると、同最大内接円Fの内心Hと軸心Gが重なるような内部構造ではなくなる。これにより中綿9は径方向に偏りを生じながら移動することとなり、軸筒8の内壁との間に空間が生じやすくなるため、より良好な空気交換を維持することができ好ましい。最大内接円Fは2本の侵入防止リブ8dと接点を持つ構造のため、中綿9は、周方向に侵入防止リブ8d間に位置する通気路8cから、径方向に遠ざかる方向に移動することとなり好ましい。
侵入防止リブ8dの径方向を向いた軸方向に延びる部分は平面となっているため、中綿9に対して食い込んだりしにくく、より容易に中綿9の通気路8cに対する侵入を防止することができ好ましい。また、侵入防止リブ8dの後端面と径方向を向いた軸方向に延びる平面との間に、ペン先10側に向かって拡径する傾斜面を設けている。これによって、中綿9が通気路8cから離れる方向により案内されやすくなり好ましい。
2 軸筒
2a 縮径部
2b 非縮径部
2c 通気路
2d 侵入防止リブ
2e リブ
2f 通気口
3 塗布液吸蔵体
4 塗布先
4a 固定菅
5 キャップ
6 尾栓
7 サインペン
8 軸筒
8a 縮径部
8b 非縮径部
8c 通気路
8d 侵入防止リブ
8e リブ
8f 通気口
9 中綿
10 ペン先
10a 固定菅
11 キャップ
12 尾栓
B 最大内接円
C 軸心
D 内心
F 最大内接円
G 軸心
H 内心
Claims (2)
- 塗布先に向かって縮径した縮径部を設けた軸筒の内部に塗布液吸蔵体を収納した塗布具であって、前記軸筒の内壁に縮径部と非縮径部に連通する通気路を軸方向に延在して設けると共に、通気路に対する塗布液吸蔵体の侵入防止リブを縮径部に設けた塗布具。
- 前記侵入防止リブが形成されている位置における横断面の最大内接円の半径が、同横断面における軸心と侵入防止リブとの距離より長い請求項1に記載の塗布具。
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