JP4082946B2 - 筆記具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸筒後部にインクを直に貯留するインク室と、このインク室と筆記先端との間に装着されるインク保溜体とを有する筆記具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軸筒後部にインクを直に貯留するインク室と、このインク室と筆記先端との間に装着されるインク保溜体とを有する筆記具が提供されてきた。
特に、水性インクのように、粘度の低いインクを用いた筆記具においては、筆記具外部の気圧が急激に低下したり、温度が上昇した場合に、インク室内の空気が急激に膨張し、そのためインクが筆記先端から噴出するという問題があった。かかる問題を解決すべく、このような筆記具には通常前記インク保溜体が装着されている。
【０００３】
インク保溜体とは、インク室と筆記先端との間に設けられる外形円柱状の部品である。そして、その軸心には毛管力によりインクを誘導するインク誘導芯が貫装される。さらに、その表面には、インクを保溜するための保溜溝が、周方向に多数設けられている。加えて、それらの保溜溝を縦断して、保溜溝とインク室とを連絡する縦溝と、同じくそれらの保溜溝を縦断して、保溜溝と外気導入口（筆記に伴うインクの減少分に見合う空気が筆記具内部へ導入される開口部）とを連絡する空気置換溝とが設けられている。すなわち、外気導入口から導入された空気は、保溜溝を経由して、縦溝からインク室へ至ることとなっている。
【０００４】
従来のインク直接貯留方式の筆記具におけるインク保溜体の保溜溝は、インク室側の幅を狭くするとともに先端に近づくに従い広くすることで、毛管力をインク室側で強く、また、先端側で弱くなることとしている。すなわち、内外の気圧変化や衝撃等によりインク室からあふれ出たインクをインク室に近い方の保溜溝から順に保溜していき、前記外気導入口からインクが噴出する危険が減少するように構成されている。
【０００５】
このようなインク保溜体においては、筆記先端を下向きにした場合でもインク室に近い保溜溝からインクが保溜されていく。ここで、保溜溝のインク保溜力は、溝幅で表される毛管力と、空気置換口（空気とインクとが実際に置換される位置をいう）からの距離とにより決定される。すなわち、筆記先端を下向きにした状態で上方の保溜溝から順次インクを保溜していくためには、インク室に近い保溜溝は空気置換口からの距離が短く水頭が低い分、毛管力を強くするべく、幅を狭くする必要がある。一方、筆記先端に近い保溜溝は空気置換口からの距離が長く水頭が高い分、毛管力を弱めるべく、幅を広くする必要がある。これにより、後端側の保溜溝で先端側よりも早くインクが保溜されることとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来のインク保溜体において、インクの筆記具からのあふれ出しの危険性をより低くしようとすべく、そのインクの保溜量を増加させるためには、インク保溜体の全長を長くして、その長くした部分にも保溜溝を設けることが考えられる。
【０００７】
ただし、設計上毛管力と水頭とのバランスがとれているインク保溜体の後端部分を単純に延長し、その延長部分に、延長部分でない部分（以下、「本体部分」と称する。）の最後端の保溜溝と同幅の溝を設けただけでは、以下のような問題がある。すなわち、筆記先端を下向きにした場合に、延長部分における保溜溝では毛管力と水頭とのバランスがとれていないため、インクが保溜されにくくなっている。
【０００８】
そればかりか、この保溜溝を増設した分、空気置換口の位置がインク室に近くなり、各保溜溝に加わる水頭が高くなるため、インク室と縦溝とのインクの交通が正常に行われなくなってしまう。
すなわち、筆記先端を下向きにした状態で、温度上昇等によりインク室内の空気が膨張すると、インクは縦溝を通じて保溜溝へ流出する。この場合、上述したように、流出したインクは延長部分ではなく本体部分の保溜溝に保溜される。この状態から、温度の下降等によりインク室内の空気が収縮すると、本体部分の保溜溝に保溜されているインクは、延長部分の距離だけ水頭が高くなることとなり、十分にインク室へは戻れない。したがって、保溜溝へ残留する分のインクにより、実質的なインク保溜量は減少することとなるため、延長部分により期待されるほどのインク保溜量の増大は実現されない。
【０００９】
そればかりか、インク室内の空気の収縮で、残留するインクの代わりに、延長部分の保溜溝を通じて空気がインク室内へ流入されることとなる。そして、このようなインク流出と空気流入を繰り返すことで、インク保溜体の保溜溝に次第にインクが満たされていく。最終的には、保溜溝にそれ以上インクが保溜できなくなって、インク室から流出したインクは外気導入口から噴出することとなる。
【００１０】
したがって、設計上毛管力と水頭とのバランスがとれているインク保溜体の後端部分を単純に延長した場合には、インク保溜量が増加するどころか、かえってインク噴出の危険性が増すこととなる。
そこで、本発明は、設計上毛管力と水頭とのバランスがとれているインク保溜体の後端部分を、水頭を高くすることなく有効にインク保溜量を増加させるべく延長することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題に鑑み、本発明は、軸筒２０後部にインクを直に貯留するインク室２１と、前記インク室２１と筆記先端５０との間に装着されるインク保溜体３０とを有する筆記具１０であって、前記インク保溜体３０は、インクを保溜するために周方向に複数設けられる保溜溝３５と、前記保溜溝３５を縦断して前記インク室２１へ至る縦溝３６と、該インク保溜体３０の、毛管力と水頭とのバランスがとれている後端に付加された延長部分である後端部分３２における前記各保溜溝３５中において前記縦溝３６を挟む堰３７とを有するとともに、当該後端部分３２における前記堰３７に挟まれた前記縦溝３６の幅は、該後端部分３２以外の部分における該縦溝３６の幅より広いことを特徴とする。
【００１２】
ここで、「インク保溜体30の後端部分32」とは、たとえば、先述のような、設計上毛管力と水頭とのバランスがとれているインク保溜体30の後端に付加される、インク保溜量を増加させるべく延長した部分のことをいう。
当該後端部分32は、その他の部分と同様、周方向の保溜溝35を有するが、当該後端部分32における各保溜溝35には、縦溝36を挟む「堰37」が設けられる。ここで、当該後端部分32以外の部分における保溜溝35においては、このような堰37を設けても設けなくても、いずれでもよい。ただ、設ける場合であっても、当該後端部分32における堰37より高さを低くすることが望ましい。
【００１３】
上述のように、当該後端部分32において前記堰37に挟まれた縦溝36を、該後端部分32以外の縦溝36より幅広に形成することにより、該後端部分32の長さにより水頭が増加することはなく、よって該後端部分32がないインク保溜体30と同様の空気置換効率を得ることが可能となっている。
また、本発明においては、前記後端部分32における前記縦溝36の幅は、該後端部分32以外の部分における該縦溝36の幅の１．４倍以上５倍以下であることが望ましい。
【００１４】
すなわち、前記後端部分32における前記縦溝36の幅が、該後端部分32以外の部分における該縦溝36の幅の１．４倍未満である場合には、該後端部分32の長さだけ水頭が高くなることとなるため、該後端部分32がないインク保溜体30と比べて空気置換効率が劣ることとなる。一方、前記後端部分32における前記縦溝36の幅が、該後端部分32以外の部分における該縦溝36の幅の５倍を超える場合には、毛管力の低下により、インク保溜体30へのインクの出入りが阻害されることとなる。
【００１５】
したがって、上記構造により、水頭を高くすることなく、また、及び毛管力の低下を来すことなく、前記後端部分32を設けることが可能となっている。
さらに、前記後端部分32における堰37の先端と前記軸筒20の内壁との間隙38は０．０３ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であることが望ましい。
すなわち、上記間隙38が上記範囲内である場合には、間隙38の毛管力のため筆記具10の組み立て時に保溜溝35がインクで濡れた後も、この間隙38内には常にインクが滞留してシールした状態が保たれる。したがって、前記後端部分32においては保溜溝35と縦溝36との間での空気の流通は起こらず、該後端部以外の部分のみで保溜溝35と縦溝36との間での空気流通が起こることとなっている。これにより水頭が高くなることは回避される。一方、インク室21から縦溝36を経て流入してきたインクは、当該間隙38にインクが滞留していることから、スムーズにこの間隙38を通過して保溜溝35へ至る。
【００１６】
なお、毛管力の見地からは上記間隙38が０．０３ｍｍ未満であってもかまわないが、実際にその精度でインク保溜体30及び軸筒20を形成するのはコスト高となり現実的ではない。また、上記間隙38が０．２ｍｍを超える場合には、上記効果を奏するほどの毛管力は生じない。
したがって、上記構造により、水頭を高くすることなく、前記後端部分32にインクを確実に保溜することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の１の実施の形態を説明する。
なお、図１は、本実施の形態に係る筆記具10の先端部分を側面断面で示したものである。図２は、本実施の形態におけるインク保溜体30の正面図である。図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。図４は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１８】
本実施の形態に係る筆記具10は、図１に示すように、その軸筒20の後半部分をインク室21としている。また、前半部分にはインク保溜体30が装着される。さらに、そのインク保溜体30の軸心には縦孔33が貫通し、この縦孔33にインク誘導芯34が貫装されている（図３及び図４参照）。軸筒20の先端、すなわち、インク保溜体30の前方には、継ぎ手40が装着される。さらに、この継ぎ手40の前方には、口先部45を介して筆記先端50が装着される。インク室21内のインクは、インク誘導芯34を浸透して筆記先端50へ至る。
【００１９】
インク保溜体30は、図２に示すように、外周面に多数形成された周溝を保溜溝35としている。また、この外周面の一側には、これらの保溜溝35を軸方向に連通する縦溝36が設けられている。この縦溝36の後端はインク室21へ連絡する一方、その先端は、最先端の保溜溝35で停止している（図１参照）。この縦溝36は、後端部分32において、この後端部分32以外の部分（「本体部分31」と称する。）より幅広に形成されている。さらに、この縦溝36は、各保溜溝35において、径方向に突出する一対の堰37により挟まれている。この堰37は、後端部分32における高さが、本体部分31における高さより高く形成されている（図３及び図４参照）。
【００２０】
また、縦溝36の反対側には、やはりこれらの保溜溝35を連通する空気置換溝39が形成されている。この空気置換溝39の先端は、前記継ぎ手40と口先部45との間隙として形成される外気導入口41と連絡する一方、その後端は最後端の保溜溝35で停止している（図１参照）。
本体部分31においては、保溜溝35の幅は、インク室21側に近い方が狭く、また、筆記先端50側に近い方が広くなっている。具体的には、最狭幅が0.2mm、最広幅が1.0mmとなっている。
【００２１】
後端部分32においては、保溜溝35の幅は、本体部分31の最狭幅と同幅に、又は、それよりやや狭くなるように形成されている。後端部分32の保溜溝35は、筆記具10が組み立てられた状態では、図４に示すように、軸筒20の内壁と堰37との間隙38を介して連絡している。この間隙38の径方向の幅は、0.03mm以上0.2mm以下、望ましくは0.05mm以上0.1mm以下に形成される。インクがこの間隙38に一旦浸入すると毛管作用で排出されにくなっている。これにより、後端部分32においては保溜溝35と縦溝36との間でインクの出入りは可能である。しかし、間隙38のインクがシールの役割を果たすため、後端部分32においては保溜溝35から縦溝36を経てインク室21へ空気が入ることはない。
【００２２】
また、本体部分31の縦溝36の幅は、最狭の保溜溝35の幅より狭く（具体的には0.5倍以上0.9倍以下）形成されている。先述のように、最狭の保溜溝35の幅は0.2mmであるので、本体部分31の縦溝36の幅は、0.1mm以上0.18mm以下である。さらに、後端部分32の縦溝36の幅は、本体部分31の縦溝36の幅の1.4倍以上５倍以下、望ましくは1.4倍以上３倍以下に形成されている。これにより、本体部分31の縦溝36と同じ幅である場合に比べ、空気置換の際の気泡のインク室21への抜けが、抵抗が少なく早くなっている。加えて、筆記具10の組み立て工程の初期段階で、インクが後端部分32の縦溝36から保溜体へ毛管力で速やかに満たされることとなっている。
【００２３】
上記のように構成されているインク保溜体30においては、インク保溜体30の本体部分31の保溜溝35に加えて、後端部分32の保溜溝35を形成しても、空気置換の際、後端部分32においては保溜溝35から縦溝36へ空気が入らない。その代わり、本体部分31のインク室21に近い方の保溜溝35から本体部分31の縦溝36に空気が入り、そのまま後端部分32の縦溝36を経てインク室21に空気が抜けることとなっている。よって、上記構成では、実際に保溜溝35と縦溝36との空気置換が行われる位置である空気置換口36aは、後端部分32がない場合と変わりなく、後端部分32の距離により水頭が高くなることはない。
【００２４】
一方、筆記先端50を下向きにした状態で、インク室21の空気が、温度上昇等により膨張すると、インクはインク保溜体30へ押し出されるが、この際、インクは保溜溝35のインク室21に近い方から順に入っていく。よって、後端部分32の分だけ、インク保溜体30のインク保溜量は増加することとなる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されているので、以下に記す効果を奏する。
すなわち、軸筒後部にインクを直に貯留するインク室と、このインク室と筆記先端との間に装着されるインク保溜体とを有する筆記具において、設計上毛管力と水頭とのバランスがとれているインク保溜体の後端部分を、水頭を高くすることなく有効にインク保溜量を増加させるべく延長することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１の実施の形態に係る筆記具の先端部分を側面断面で示したものである。
【図２】本発明の１の実施の形態におけるインク保溜体の正面図である。
【図３】図１に示す筆記具のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１に示す筆記具のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
10 筆記具
20 軸筒 21 インク室
30 インク保溜体 31 本体部分
32 後端部分 33 縦孔
34 インク誘導芯 35 保溜溝
36 縦溝 36a 空気置換口
37 堰 38 間隙
39 空気置換溝
40 継ぎ手 41 外気導入口
45 口先部 50 筆記先端

Claims (3)

1. 軸筒後部にインクを直に貯留するインク室と、
   前記インク室と筆記先端との間に装着されるインク保溜体とを有する筆記具であって、
   前記インク保溜体は、
   インクを保溜するために周方向に複数設けられる保溜溝と、
   前記保溜溝を縦断して前記インク室へ至る縦溝と、
   該インク保溜体の、毛管力と水頭とのバランスがとれている後端に付加された延長部分である後端部分における前記各保溜溝中において前記縦溝を挟む堰とを有するとともに、
   当該後端部分における前記堰に挟まれた前記縦溝の幅は、該後端部分以外の部分における該縦溝の幅より広いことを特徴とする筆記具。
2. 前記後端部分における前記縦溝の幅は、該後端部分以外の部分における該縦溝の幅の１．４倍以上５倍以下であることを特徴とする請求項１記載の筆記具。
3. 前記後端部分における堰の先端と前記軸筒の内壁との間隙は０．０３ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の筆記具。

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