JP3836942B2 - ペン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホワイトボード等への筆記具や、液状塗布材等の塗布具として利用可能なペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種従来のペンとして、実開昭５９−１０４７８４号公報に記載のものがある。かかるマーキングペンでは、インクを内部に貯留するペン本体と、該ペン本体の先端部に設けられたペン芯保持部と、該ペン芯保持部に軸方向摺動可能に保持されたペン芯（チップ）と、該ペン芯を押し込むことにより前記ペン本体内部とペン芯保持部との連通口を開閉する弁機構とを備えている。かかる弁機構式のマーキングペンは、比較的構造を簡素なものとしつつインク漏れを防止でき、コスト低減を図ることができるものである。
また、上記従来のマーキングペンにおいては、ペン芯の適所に段を介して小巾部を設けるとともに、ペン芯保持部の内周にペン芯の小巾部より僅かに大きい巾でペン芯の段が係止する大きさの突部を突設し、ペン芯をペン芯保持部に遊挿して小巾部を突部の位置と一致させることによって、弁機構を開閉するためのペン芯の軸方向移動を許容しつつペン芯保持部からのペン芯の抜けを阻止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のマーキングペンでは、ペン芯の基端部は、ペン芯保持部に設けた突部の径よりも大径の円柱状に構成されているため、かかるペン芯を、ペン芯保持部の先端側から挿入することは困難であった。
また、上記従来技術では、ペン芯の先端部が潰れた場合の着脱交換が考慮されていない。
そこで、本発明は、ペン芯を押し込み操作して弁を開閉することによりペン本体内のインク等の液体をペン芯へと導出するペンにおいて、弁開閉のためのペン芯の軸方向移動を阻害することなくペン芯保持部からのペン芯の不慮の抜けを阻止しつつ、ペン芯の着脱交換等の必要時には容易にペン芯をペン芯保持部から抜き取ることができるとともに、ペン芯保持部の先端側からペン芯を容易に挿入可能とし、かつ、ペン芯の一端側のペン先が潰れてもペン芯を交換することなくペン先を補修し得るようにすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、次の技術的手段を講じた。
即ち、本発明のペンは、インク等の液体を内部に貯留するペン本体と、該ペン本体の先端部に設けられたペン芯保持部と、該ペン芯保持部に軸方向摺動可能に保持されたペン芯と、該ペン芯を押し込むことにより前記ペン本体内部とペン芯保持部との連通口を開閉する弁機構とを備えたものとし、前記ペン芯の軸方向中途部と前記ペン芯保持部に、前記弁機構を開閉するためのペン芯の軸方向摺動を許容しつつペン芯のペン芯保持部からの抜けを防止するべく互いに係合する段部をそれぞれ形成し、これら段部の係合量を、所要の力でペン芯を軸方向に移動させることによりペン芯の弾性変形によって係合解除可能な量とし、いずれの端部からも前記ペン芯をペン芯保持部に挿脱可能としていずれの端部をもペン先として使用し得るようペン芯の両端部を共に先細り形状に形成した。
【０００５】
かかる構成によれば、ペン芯の両端部がともに先細り形状であるので、いずれの端部をペン芯保持部の先端側から挿入していっても、ペン芯と保持部とに互いに係合する段部を形成しているにもかかわらず、そのテーパー形状によってスムースに装着作業を行うことができ、装着後は保持部から突出したペン芯の先端部をペン先として利用できるので、ペン芯の一方側の端部が潰れても他方側の端部をペン先として使用できる。
また、ペン芯の装着状態にあっては、ペン芯は弁機構を開閉するためのペン芯の軸方向摺動は許容されているので、インクの導出操作を阻害することがないにもかかわらず、例えばペンを振った際などにペン芯が不慮に保持部から抜け出すことが段部の係合によって防止し得る。さらに、ペン芯の着脱交換時には、ペン芯をつかんで所要の力で軸方向に引き出すことによって、段部の係合を解除して保持部から抜き出される。
【０００６】
また、従来より、弁機構としては、少なくとも、ペン芯の基端部に先端において当接しかつ軸方向に往復動可能な弁軸を備えたものが一般的であるが、かかる弁軸を備えたものにおいては、弁軸に少なくとも先端側が開口する内孔を形成し、該内孔の先端開口縁部にペン芯の基端部を当接させるのが好ましい。かかる構成によれば、弁軸を形成するための材料の節減が図られ、ひいてはコスト低減を図りつつ、先細り状のペン芯基端部が内孔の先端開口縁部に当接されているので、先細り状のペン芯基端部が弁軸先端部に対して軸心がずれることを防止でき、ユーザによるペン芯の着脱交換後においても安定動作を保証し得る。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に示す本発明の第１実施例に係るペン１は、筆記具や塗布具として利用可能なものであって、インクや各種塗布材等の液体を内部に貯留する合成樹脂製のペン本体２と、該ペン本体２の先端部に設けられた合成樹脂性のペン芯保持部３と、該ペン芯保持部３に軸方向摺動可能に保持されかつ液体を含浸可能なペン芯４と、該ペン芯４を保持部３の奥側に向けて軸方向に押し込むことにより前記ペン本体２内部とペン芯保持部３との連通口５を開閉する弁機構６とを備えている。
前記ペン本体２は、略円筒状に形成されており、その先端側には段部７を介して若干小径の接続筒部８が一体に設けられ、該接続筒部８の内周にはねじ溝９が形成されている。なお、ペン本体２の基端部は尾栓１０によって閉塞されている。
【０００８】
前記ペン芯保持部３は、ペン本体２の接続筒部８に内嵌螺合される接続筒部１１と、該接続筒部１１の先端側にテーパー状段部１２を介して一体成形された保持筒部１３とから、略円筒状に形成されている。また、保持筒部１３の内周には、縦方向（軸方向）に伸びるリブ１４が周方向複数箇所に設けられており、該保持筒部１３にペン芯４が挿通保持された状態において、ペン内部を外気に連通させる空気流通路を、保持筒部１３内面とペン芯４外面との間に形成するようにして、液体をペン芯へと円滑に導出させるように構成している。
前記ペン芯４は、保持筒部１３よりも軸方向に長い柱状であって、その両端部は共に先端側にしたがって徐々に縮径されて先細り形状に形成されている。また、軸方向に対称構造となされており、いずれの端部をもペン先として利用可能となされている。
【０００９】
このペン芯４の軸方向中途部とペン芯保持部３には、弁機構６を開閉するためのペン芯４の軸方向摺動を許容しつつペン芯４のペン芯保持部３からの抜けを防止するべく互いに係合する段部１５，１６がそれぞれ形成されている。
第１実施例においては、ペン芯側段部１６は軸方向所定範囲にわたって形成された周方向の溝によって構成され、保持部側段部１５は、ペン芯側段部１６に遊嵌される突起によって構成されている。この突起は、保持筒部１３の基端部付近に設けられ、ペン芯４の先端側が保持部３の先端開口から所定量突出した状態でペン芯側段部１６に係合して、それ以上ペン芯４が突出することを防止するようになっている。なお、突起は、リング状に構成しても良いし、周方向複数箇所に突設された小片状に構成しても良い。
【００１０】
保持部側段部１５とペン芯側段部１６との係合量は、所要の力でペン芯４を軸方向に移動させることによりペン芯４の弾性変形によって係合解除可能な量となされている。好ましくは、ペン１が床に落ちたときの衝撃力や、ペン１を振り回したときの慣性力によっては係合解除されないが、ペン芯４を手やペンチ等によりつかんで軸方向に引き出すことにより、係合解除され得る量とする。具体的には、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ程度係合させるのが好ましい。
なお、ペン芯４の基端部外周面と保持部３の接続筒部１１内周面との間には、円筒状のスポンジ１７が嵌め込まれている。該スポンジ１７は、過剰量の液体の漏出防止と、ペン芯４の軸方向摺動の案内とを行っている。
【００１１】
前記弁機構６は、ペン芯４の基端部に先端において当接しかつ軸方向に往復動可能な弁軸２０と、該弁軸２０をペン芯４側（先端側）に向けて付勢する付勢手段２１とを備えている。これら弁軸２０及び付勢手段２１は、ペン本体２内に嵌着されたハウジング２２内に収容されている。
このハウジング２２は、基端側の第１スリーブ２３と先端側の第２スリーブ２４とからなる。第１スリーブ２３の先端には、ペン本体２の内周に突設された内向き鍔２５に係合する外向き鍔２６が形成されている。
第２スリーブ２４は、第１スリーブ２４の先端側から内嵌されており、軸方向中途部には外向き鍔２７が突設され、該鍔２７は第１スリーブ２３の外向き鍔２６に当接されている。この第２スリーブ２４の基端部よりも基端側において、第１スリーブ２３には、縦方向（軸方向）に延びるスリット２８が周方向複数箇所に形成されており、ペン本体２内の液体を第１スリーブ２３内に流入させるようにしている。
【００１２】
図示実施例においては、ペン本体２内部とペン芯保持部３との連通口５は、第２スリーブ２４の基端側開口によって構成されており、該連通口５を弁軸２０によって開閉することで、第１スリーブ２３内に流入された液体を第２スリーブ２４内の液体流通路３０を介して芯ホルダ３内へと導出せしめ、ペン芯４に液体を供給する。
上記連通口５を開閉するための弁軸２０の構造はどのようなものでも良いが、図示実施例について説明すると、弁軸２０には、その軸中途部に、基端側の大径部分が第１スリーブ２３の内径よりも小さくかつ第２スリーブ２４の外径よりも大きい略円錐状部３２が形成されており、該円錐状部３２が、第２スリーブ２４の基端側開口５に嵌着することによって、該開口３０を閉塞可能としている。
【００１３】
前記付勢手段２１は、円錐状部２８の背面と、第１スリーブ２８の端壁２８ａとの間に介装されたコイルスプリングからなる。また、第１スリーブ２８の端壁２８ａには弁軸２０が遊嵌される挿通孔３１が形成されている。
前記弁軸２０には、先端側が開口する内孔３２が形成されており、該内孔３２の先端開口縁部にペン芯４の基端部が当接されている。かかる構成によれば、ペン芯４及び弁軸２０の軸方向往復動作時において、ペン芯４と弁軸２０との軸方向のずれを防止することができ、弁軸２０が連通口５の軸心に対してずれることも防止され、円錐状部３２による連通口５の閉塞を良好なものに維持でき、液体の漏出をも防止される。
【００１４】
上記第１実施例によれば、自然状態においては、図２に示すように、弁軸２０は付勢手段２１によって付勢されてその円錐状部３２により連通口５が閉塞され、第２スリーブ２４内に貯められた液体を随時ペン芯４に含浸させつつ、ペン芯４により筆記又は塗布を行うことができる。なお、このとき、ペン芯４の段部１６がホルダ側段部１５に係合し、かつ、弁軸２０の円錐状部３２により連通口５を閉塞した状態で、ペン芯４の基端部と弁軸２０の先端部とがちょうど当接するよう寸法設計しておく。
【００１５】
さらにインク等の液体をペン芯４に導出するには、図３に示すように、ペン芯４を押し込み操作して、付勢手段２１の付勢力に抗して弁軸２０を軸方向に突き上げると、円錐状部３２が第２スリーブ２４の基端部から離れて連通口５が開き、ペン本体２内の液体が第２スリーブ２４内に流入され、液体流通路３０を通ってペン芯４へと供給される。このとき、ペン芯４の段部１６は軸方向所定範囲にわたる溝状に構成されているので、ホルダ側段部１６にペン芯４が係合することなくペン芯４を押し込むことができ、円滑な操作を行うことができる。
【００１６】
図４は本発明の第２実施例を示しており、上記第１実施例と同様の構成については同符号を付して説明を省略するとともに、異なる構成、作用効果について説明する。
この第２実施例では、ホルダ側段部１５は、保持筒部１３の内面に設けられたリブ１４の基端部を径方向内方に向けて（ペン芯４側に向けて）膨出形成してなる突起により構成されている。かかる構成によれば、ペン芯４に形成した軸方向所定範囲にわたる周方向の溝状のペン芯側段部１６に係合する突起状のホルダ側段部１５を、比較的容易に射出成形法によりペン芯保持部３に一体成形することができ、生産性の向上を図り得る。
【００１７】
図５は本発明の第３実施例を示しており、上記第１実施例と同様の構成については同符号を付して詳細説明を省略するとともに、異なる構成、作用効果について説明する。
本第３実施例では、ペン芯側段部１６は、軸方向中途部を軸方向所定範囲にわたって径方向に膨出させた大径凸部により構成されており、一方、ホルダ側段部１５は、リブ１４の先端部を径方向内方に向けて（ペン芯４側に向けて）膨出形成してなる突起により構成されており、該突起１５がペン芯側段部１６の軸方向先端部に係合することにより、ペン芯４の抜けを防止している。
本発明の実施の形態は、は上記実施例に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、弁機構の開閉のためのペン芯の軸方向摺動を阻害することなくペン芯保持部からのペン芯の不慮の抜けを段部同士の係合によって阻止しつつ、ペン芯の着脱交換等の必要時にはペン芯をつかんで引き出すことによって容易にペン芯をペン芯保持部から抜き取ることができるとともに、ペン芯の両端部が共に先細り状に形成されているので、上記段部が存在するにもかかわらずペン芯のいずれの端部をもペン芯保持部の先端側から容易に挿入することができてペン芯の両先端をペン先として使用できる。
また、本発明によれば、先細り状のペン芯の基端部が、弁軸の内孔の先端開口縁部に当接されているので、ペン芯と弁軸との軸方向のずれを防止でき、弁開閉動作の安定性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るペンの全体縦断面図である。
【図２】同ペンの主要部の縦断面図である。
【図３】ペン芯を押し込んだ状態のペンの主要部の縦断面図である。
【図４】本発明の第２実施例に係るペンの主要部の縦断面図である。
【図５】本発明の第３実施例に係るペンの主要部の縦断面図である。
【符号の説明】
１ ペン
２ ペン本体
３ ペン芯保持部
４ ペン芯
５ 連通口
６ 弁機構
１５ 段部
１６ 段部
２０ 弁軸
３２ 内孔

Claims (2)

1. 液体を内部に貯留するペン本体（２）と、該ペン本体（２）の先端部に設けられたペン芯保持部（３）と、該ペン芯保持部（３）に軸方向摺動可能に保持されたペン芯（４）と、該ペン芯（４）を押し込むことにより前記ペン本体（２）内部とペン芯保持部（３）との連通口（５）を開閉する弁機構（６）とを備えており、前記ペン芯（４）の軸方向中途部と前記ペン芯保持部（３）には、前記弁機構（６）を開閉するためのペン芯（４）の軸方向摺動を許容しつつペン芯（４）のペン芯保持部（３）からの抜けを防止するべく互いに係合する段部（１５，１６）がそれぞれ形成され、これら段部（１５，１６）の係合量は、所要の力でペン芯（４）を軸方向に移動させることによりペン芯（４）の弾性変形によって係合解除可能な量となされており、いずれの端部からも前記ペン芯（４）をペン芯保持部（３）にペン芯保持部（３）の先端側から挿脱可能としていずれの端部をもペン先として使用し得るようペン芯（４）の両端部は共に先細り形状に形成され、これによりいずれの端部をペン芯保持部（３）の先端側から挿入しても、ペン芯（４）と保持部（３）とに互いに係合する段部（１５，１６）を形成しているにもかかわらず、そのテーパー形状によって装着作業が可能であることを特徴とするペン。
2. 弁機構（６）が、少なくとも、ペン芯（４）の基端部に先端において当接しかつ軸方向に往復動可能な弁軸（２０）を備えた請求項１に記載のペンにおいて、
   前記弁軸（２０）には、少なくとも先端側が開口する内孔（３２）が形成されており、該内孔（３２）の先端開口縁部にペン芯（４）の基端部が当接されていることを特徴とするペン。

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