JP4386687B2 - 流動体塗布具及びその製造方法、流動体塗布具における流動液収容管の内圧増加及び加圧解除の方法 - Google Patents

Description

本発明は、ボールペンを含む筆記具、修正具、あるいは化粧具等からなる流動体塗布具に関し、より詳しくは、せん断減粘性の油性インキが充填された流動体塗布具及びその製造方法、流動体塗布具における流動液収容管の内圧増加及び加圧解除の方法に関するものである。

従来、書類作成時の誤記を修正する場合には、白色顔料インキを塗布する液体筆記具が一般的に使用されている。この種の液体筆記具は、図示しないが、白色顔料インキを貯える弾性の容器と、この容器のペン先を開閉するキャップとから構成されている。

白色顔料インキは、その白色顔料と溶剤とが分離しやすく、白色顔料が沈降しやすいという特徴を有している。容器内には攪拌用のボールが挿入され、このボールが液体塗布具の使用時に容器が振られることによりその内部を動き回り、白色顔料インキを攪拌するよう機能する（特許文献１参照）。
特開２００１−３１４８０５号公報

従来の液体筆記具は、以上のように白色顔料インキの白色顔料と溶剤とが分離しやすく、白色顔料が沈降しやすいという問題がある。この問題の解消に際しては、白色顔料インキに、酸化チタン、高分子中空微粒子、白色顔料、及びゲル化剤を含有し、白色顔料の沈降を抑制防止する方法が提案されている。

しかしながら、この方法を採用する場合には、白色顔料の沈降を抑制防止することができるものの、白色顔料インキの粘度が高くなるので、初筆性が悪化するという大きな問題が新たに生じることとなる。また、白色顔料インキの吐き出しを助長するため、インキ収容管を加圧する必要に迫られる。

このインキ収容管の加圧に際しては、（１）加圧ガスの封入や（２）筆記時にノック操作で加圧するという方法が提案されている。しかし、前者（１）の方法の場合には、製造設備が複雑化し、コスト高となる。また、インキ収容管が常時加圧されることになるので、筆記部のシール性に問題のあるときには、未筆記時のインキ漏れを招くおそれが少なくない。また、白色顔料インキの消費に伴い、インキ収容管の内圧が減少する関係上、最後まで白色顔料インキを有効に使用したいときには、初期の加圧を高める必要があるが、そうすると、インキ漏れを招くおそれがより高まるという問題が生じる。

一方、筆記時にノック操作で加圧するという後者（２）の方法の場合には、例えば使用者が遊び等で筆記に関係なくノック操作を繰り返すときには、インキ収容管が連続的に加圧されるので、白色顔料インキが噴き出してしまうおそれがある。さらに、筆記時に白色顔料インキが必要量以上に噴き出し、結果として白色顔料インキの流量調整が困難になるという問題もある。

本発明は、上記に鑑みなされたもので、沈降しやすい流動液の沈降や初塗布性の悪化を抑制防止し、流動液収容管の加圧に際しても製造設備を簡素化することができ、非塗布時の流動液漏れを招くおそれがなく、しかも、流動液が噴き出すおそれのない安価な流動体塗布具及びその製造方法、流動体塗布具における流動液収容管の内圧増加及び加圧解除の方法を提供することを目的としている。

本発明においては、上記課題を解決するため、中空の軸本体にリフィールユニットを収容し、このリフィールユニットを軸本体の軸方向に進退動可能とした流動体塗布具であって、
軸本体の開口した前部からリフィールユニットを出没させるノック機構と、このノック機構の一部に支持されてリフィールユニットに接触する加圧機構とを含み、
リフィールユニットを、流動液が充填される流動液収容管と、この流動液収容管に取り付けられ、塗布時に軸本体の前部から突出する塗布部とから構成して流動液収容管の末端部を開放し、
ノック機構の一部を、流動液収容管の末端部に隙間を介しスライド可能に嵌め入れられる略有底筒形の回転子とし、
加圧機構を、少なくともノック機構の回転子内にスライド可能に嵌め入れられ、流動液収容管の末端部に対向する略筒形のホルダと、回転子とホルダとを接続して流動液収容管の末端部にホルダを付勢するとともに、回転子の内部にホルダが接触する前に全圧縮する加圧スプリングと、ホルダに取り付けられて流動液収容管の末端部に接触し、塗布時には回転子の内面に密接して気体を回転子内に流入不能とし、非塗布時には回転子の内面から離れて気体を回転子内に流入可能とする一つの中空密封体とから構成し、
ノック機構の回転子と加圧機構とにより、塗布時における流動液収容管の内圧を増加し、使用終了時における流動液収容管の加圧を解除するようにしたことを特徴としている。
また、本発明においては上記課題を解決するため、中空の軸本体にリフィールユニットを収容し、このリフィールユニットを軸本体の軸方向に進退動可能とした流動体塗布具であって、
軸本体の開口した前部からリフィールユニットを出没させるノック機構と、このノック機構の一部に支持されてリフィールユニットに接触する加圧機構とを含み、
リフィールユニットを、流動液が充填される流動液収容管と、この流動液収容管に取り付けられ、塗布時に軸本体の前部から突出する塗布部とから構成して流動液収容管の末端部を開放し、
ノック機構の一部を、流動液収容管の末端部に隙間を介しスライド可能に嵌め入れられる略有底筒形の回転子とし、
加圧機構を、少なくともノック機構の回転子内にスライド可能に嵌め入れられ、流動液収容管の末端部に対向する略筒形のホルダと、回転子とホルダとを接続して流動液収容管の末端部にホルダを付勢するとともに、回転子の内部にホルダが接触する前に全圧縮する加圧スプリングと、ホルダに取り付けられ、流動液収容管の末端部に接触する第一の中空密封体と、ホルダに取り付けられ、塗布時には回転子の内面に密接して気体を回転子内に流入不能とし、非塗布時には回転子の内面から離れて気体を回転子内に流入可能とする第二の中空密封体とから構成し、
ノック機構の回転子と加圧機構とにより、塗布時における流動液収容管の内圧を増加し、使用終了時における流動液収容管の加圧を解除するようにしたことを特徴としている。

なお、流動液収容管の流動液を、少なくとも顔料とゲル化剤とを含み、塗布時に加圧を要する顔料インキとすることができる。

本発明においては上記課題を解決するため、中空の軸本体にリフィールユニットを収容し、このリフィールユニットを軸本体の軸方向に進退動可能とする流動体塗布具で、軸本体の開口した前部からリフィールユニットを出没させるノック機構と、このノック機構の一部に支持されてリフィールユニットに接触する加圧機構とを含み、
リフィールユニットを、流動液が充填される流動液収容管と、この流動液収容管に取り付けられ、塗布時に軸本体の前部から突出する塗布部とから構成して流動液収容管の末端部を開放し、
ノック機構の一部を、流動液収容管の末端部に隙間を介しスライド可能に嵌め入れられる略有底筒形の回転子とし、
加圧機構を、少なくともノック機構の回転子内にスライド可能に嵌め入れられ、流動液収容管の末端部に対向する略筒形のホルダと、回転子とホルダとを接続して流動液収容管の末端部にホルダを付勢するとともに、回転子の内部にホルダが接触する前に全圧縮する加圧スプリングと、ホルダに取り付けられて流動液収容管の末端部に接触し、塗布時には回転子の内面に密接して気体を回転子内に流入不能とし、非塗布時には回転子の内面から離れて気体を回転子内に流入可能とする中空密封体とから構成する流動体塗布具の製造方法であって、
加圧機構の組み立て時に、ホルダの内部に加圧スプリングを取付リブを介して仮装着し、ホルダを回転子に備わる縮径部に治具を介して圧入し、この際、回転子に備わる拡径部と縮径部との段差面にホルダが接触する前に加圧スプリングを全圧縮させる加圧機構の組み立て工程を含むことを特徴としている。
また、本発明においては上記課題を解決するため、中空の軸本体にリフィールユニットを収容し、このリフィールユニットを軸本体の軸方向に進退動可能とする流動体塗布具で、軸本体の開口した前部からリフィールユニットを出没させるノック機構と、このノック機構の一部に支持されてリフィールユニットに接触する加圧機構とを含み、
リフィールユニットを、流動液が充填される流動液収容管と、この流動液収容管に取り付けられ、塗布時に軸本体の前部から突出する塗布部とから構成して流動液収容管の末端部を開放し、
ノック機構の一部を、流動液収容管の末端部に隙間を介しスライド可能に嵌め入れられる略有底筒形の回転子とし、
加圧機構を、少なくともノック機構の回転子内にスライド可能に嵌め入れられ、流動液収容管の末端部に対向する略筒形のホルダと、回転子とホルダとを接続して流動液収容管の末端部にホルダを付勢するとともに、回転子の内部にホルダが接触する前に全圧縮する加圧スプリングと、ホルダに取り付けられて流動液収容管の末端部に接触し、塗布時には回転子の内面に密接して気体を回転子内に流入不能とし、非塗布時には回転子の内面から離れて気体を回転子内に流入可能とする中空密封体とから構成し、
ホルダの中空密封体により、流動液収容管の末端部に接触し、塗布時には回転子の内面に密接して気体を回転子内に流入不能とし、非塗布時には回転子の内面から離れて気体を回転子内に流入可能とすることを特徴としている。

さらに、加圧機構は、ホルダに取り付けられ、流動液収容管の末端部に接触する第一の中空密封体と、ホルダに取り付けられ、塗布時には回転子の内面に密接して気体を回転子内に流入不能とし、非塗布時には回転子の内面から離れて気体を回転子内に流入可能とする第二の中空密封体とをさらに含むと良い。

ここで、特許請求の範囲における顔料インキには、白色の他、赤、青、黒等の他の色彩の顔料インキが適宜含まれる。回転子は、軸本体の開口した後部から直接露出しても良いし、クリップ付きの飾りやノック棒等を介し間接的に露出するものでも良い。ホルダには、流動液収容管から回転子内に気体が逆流するのを阻止する逆止弁を取り付けても良いし、そうでなくても良い。さらに、流動体塗布具には、少なくともボールペンを含む筆記具、修正具、あるいは化粧具等が含まれる。

本発明によれば、流動体塗布具を使用する場合には、ノック機構をノック操作してその一部である回転子をスライドさせる。すると、加圧機構を備えた回転子、及びリフィールユニットが軸本体の前部方向にそれぞれスライドする。このスライドの際、流動液収容管の末端部に第一の中空密封体が接触しているが、回転子の内面と第二の中空密封体とが離れて気体の流通を許容するので、軸本体と回転子内とが連通する。

次いで、流動液収容管が進出すると、軸本体の前部から塗布部が突出し、流動液による塗布が可能な状態となる。軸本体の前部に流動液収容管が接触して停止すると、加圧機構を備えた回転子のみが軸本体の前部方向にスライドし、回転子の内面と第二の中空密封体とが密接して気体の流通を遮断し、軸本体と回転子の連通が規制されて回転子内が加圧可能な状態となる。

こうして回転子が加圧可能な状態となった後、加圧機構を備えた回転子が軸本体の前部方向にスライドすると、回転子内の気体が加圧され、圧縮された気体が流動液収容管の末端部に流れ込み、流動液収容管の内圧が増大する。

流動液の消費に伴い、十分な量の流動液を得られなくなった場合には、被塗布面に塗布部を強く接触させて流動液収容管と回転子をさらに接近させる。すると、流動液収容管が後退して回転子内の気体を加圧し、圧縮された気体が流動液収容管の末端部に流れ込み、流動液収容管の内圧が増大する。

流動体塗布具の使用を終了する場合には、ノック機構をノック操作して回転子を元の位置にスライドさせる。こうすれば、流動体塗布具は、復帰スプリングの復元作用、及びノック機構のカムと条体との解除により、筆記状態から未筆記状態に復帰し、流動液収容管の加圧が解除される。この際、回転子の内面と第二の中空密封体とが離れて気体の流通路を形成するので、軸本体と回転子内とが相互に連通する。この連通作用により、回転子や流動液収容管は加圧されることがない。

以上のように本発明によれば、沈降しやすい流動液の沈降や初塗布性の悪化を有効に抑制防止することができるという効果がある。また、流動液収容管の加圧に際しても、製造設備を簡素化することができ、製造コストを低減することができる。また、非塗布時の流動液漏れを招くおそれや流動液が噴き出すおそれを有効に排除することが可能になる。
また、一の中空密封体を使用すれば、良好な密着性が期待できる。また、第一の中空密封体を使用すれば、良好な密着性、耐クリープ性、耐亀裂性等が期待できる。また、第二の中空密封体を用いれば、良好な密着性、摺動性、耐磨耗性、耐ヨジレ性、組立性等が期待できる。
さらに、加圧機構を組み立てる場合、ホルダの内部に加圧スプリングを取付リブを介して仮装着し、このホルダを回転子の縮径部に治具を介して圧入するが、この際、回転子の拡径面と縮径面との段差面にホルダが接触する前に、加圧スプリングが全圧縮するので、加圧スプリングを確実に取り付けることができる。したがって、加圧機構の組立性を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における流動体塗布具は、図１ないし図８に示すように、二分割可能な長い軸本体１と、この軸本体１に交換可能に収容されてその軸方向に進退動可能なリフィールユニット１０と、軸本体１の開口した前部からリフィールユニット１０の先端部を出没させるカーン式のノック機構２０と、このノック機構２０の一部である回転子２２に支持されてリフィールユニット１０に接触する加圧機構４０とから白色顔料インキ１１を塗布する液体筆記具に構成され、ノック機構２０の回転子２２と加圧機構４０とにより、筆記時におけるリフィールユニット１０のインキ収容管１２の内圧を増加させ、書類作成時の誤記を修正する。

軸本体１は、図１や図２に示すように、相互に螺嵌する先軸２と後軸４とを備え、ポリカーボネート等からなる所定の合成樹脂を使用して中空の透明に成形され、光透過率が３０％〜１００％、好ましくは５０％〜１００％、より好ましくは８０％以上に設定されており、気体である外気の流入を許容するよう機能する。先軸２は、その開口した前部が先細りの円筒形に成形され、開口した後部が薄肉に形成されてその外周面には締結用の螺子溝３が周方向に螺刻される。

後軸４は、円筒形に成形され、前部内周面には、先軸２の螺子溝３と着脱自在に螺合する螺子溝３Ａが周方向に螺刻されており、後部外周面には、止め具であるクリップ５が軸方向に向けて一体成形される。この後軸４の内周面には、螺子溝３Ａの後方に位置する略楕円形の脱落防止リブが半径内方向に向けて突設され、この脱落防止リブが所定の間隔で周方向に複数並設される。

リフィールユニット１０は、図３に示すように、白色顔料インキ１１が充填される透明のインキ収容管１２と、このインキ収容管１２の先端部に連通して装着され、筆記時に軸本体１の開口した前部から突出する筆記部１４とから構成される。

白色顔料インキ１１は、流動性を損なうことのないよう少なくとも酸化チタン、高分子中空微粒子、白色顔料、及びゲル化剤を含有し、粘度が高く、初筆性が悪いので加圧を要するという特徴を有している。この白色顔料インキ１１の粘度は、２５℃の雰囲気中において、せん断速度４００／ｓの場合には、１０００ｍＰａ・ｓ以下に設定され、せん断速度５／ｓの場合には、３００ｍＰａ・ｓ以上に設定される。これは、白色顔料インキ１１の粘度が係る範囲の場合には、白色顔料インキ１１を攪拌したり、キャップを取り外したりする必要がなくなるからである。

インキ収容管１２は、合成樹脂等の所定の材料を使用して細長い中空の断面略凸字形に成形され、光透過率が３０％〜１００％、好ましくは５０％〜１００％、より好ましくは８０％以上に設定される。この先細りのインキ収容管１２は、材質、構造（単層又は多層）等が特に限定されるものではないが、白色顔料インキ１１の残量確認等に優れる観点から、光透過率５０％以上、具体的には、ＡＳＴＭ Ｄ７９２による光線透過率５０％以上が好ましく、より好ましくは８０％以上が良い。

インキ収容管１２の材料としては、例えば光透過率８０％以上となるポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、環状ポリオレフィン、ポリメチルペンテン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ナイロン樹脂（ポリアミド）、ポリエチレンイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、脂肪族ポリケトン、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、シリコーンエラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の熱可塑性樹脂があげられる。これらの中でも、光透過率５０％以上、より好ましくは８０％以上となる材料の使用が望ましい。特に、耐溶剤性、視認性、経済性の観点から、ナイロン樹脂（ポリアミド）が最適である。

インキ収容管１２は、その後部にグリース状のフォロワ１３が充填され、末端部が開口して開放される。フォロワ１３は、白色顔料インキ１１の後方に位置して追従し、白色顔料インキ１１の溶剤揮発を抑制防止するよう機能する。このフォロワ１３は、インキ収容管１２の内径が大きい場合には、ポリプロピレン等からなる樹脂製のフロートが適宜充填される。

筆記部１４は、インキ収容管１２の細長い先端部に嵌着される先細りの先端カバー１５を備え、この先端カバー１５には、回転可能なボール１６を出没可能に嵌合支持するチップ１７が内蔵される。このインキ収容管１２に連通したチップ１７のボール１６には、ＳＵＳ製の押し棒が付勢スプリングにより後方から弾圧付勢され、この押し棒の弾発機能により、ボール１６がチップ１７の開口した先端部を筆記時に開放して白色顔料インキ１１を流出させ、未筆記時に閉塞するよう機能する。

ノック機構２０は、図１、図２、図４ないし図８に示すように、軸本体１とインキ収容管１２との間に介在される復帰スプリング２１と、インキ収容管１２の末端部に隙間を介しスライド可能に嵌入される回転子２２と、この回転子２２の外周面に間隔をおいて突設される複数のカム３５と、軸本体１の内周面後部に間隔をおいて突設される複数の条体３７とから構成される。

復帰スプリング２１は、コイルバネからなり、インキ収容管１２の先端部に嵌入されて軸本体１の開口した前部周縁に接触し、インキ収容管１２を軸本体１の後部方向に弾圧付勢する。

回転子２２は、ポリアセタール、ポリオキシメチレン、ポリホルムアルデヒド等からなる合成樹脂を使用して略有底円筒形に成形され、閉じた底部には、軸本体１の開口した後部から露出するノック棒２３が着脱自在・相対回転可能に嵌合されるとともに、このノック棒２３には、ノック操作用の天冠２４が嵌着されており、この天冠２４のノック操作の度に所定の回転角度で回転する。

回転子２２は、拡径部２５と縮径部２６とを連続して備えた中空の略凸字形に形成され、内部が外気（空気）用の加圧室（体積減少空間）２７に形成されるとともに、内周面が開口方向から閉じた底部方向にかけて最拡径面２８、拡径面２９、縮径面３０、及び最縮径面３１に形成されており、軸本体１からの脱落が後軸４の脱落防止リブにより有効に規制される。

回転子２２の拡径部２５と縮径部２６との段差面には、連続した複数の鋸歯３２が周方向に周設される。また、最拡径面２８と拡径面２９との間、拡径面２９と縮径面３０との間、縮径面３０と最縮径面３１との間には、テーパ状の段差面がそれぞれ形成される。

このような構成の回転子２２は、筆記時には、軸本体１の前部方向にスライドし、インキ収容管１２の末端部に深く嵌合して近接し、インキ収容管１２の末端部に対する加圧効果を発揮する。これに対し、未筆記時には、インキ収容管１２の末端部に浅く嵌合し、インキ収容管１２の末端部と加圧室２７との間に大きな隙間を形成する。

ノック棒２３は、ＡＢＳ樹脂等を用いて略円筒形に形成され、回転子２２の段差面に接触する対向接触面に、鋸歯３２と完全又は不完全に噛合する複数の駆動歯３３が周方向に連続して周設される。このノック棒２３の外周面には、複数のガイドリブ３４が所定の間隔をおいて突設され、各ガイドリブ３４が複数の条体３７間にスライド可能に挿入されるとともに、軸本体１後部の内周縁に係合してノック棒２３の軸本体１後部からの脱落を有効に規制する。

各カム３５は、図５に示すように、回転子２２の軸方向に略線条に形成され、末端面が周方向に直線的に切り欠かれて係合爪３６に傾斜形成されており、複数の条体３７間にスライド可能に嵌入される。また、各条体３７は、同図に示すように、軸本体１の軸方向に向けてカム３５のガイド機能を果たすよう略線条に形成され、先端面が周方向に切り欠かれて係合歯３８を形成しており、この係合歯３８がカム３５の係合爪３６と噛合する。

このようなノック機構２０は、図１、図２、図５に示すように、筆記時には、ノック棒２３の駆動歯３３が回転子２２の鋸歯３２に圧接して駆動力を付与することにより、回転子２２が複数の条体３７に案内されつつインキ収容管１２方向にスライドして所定の角度（例えば、３０°以下、好ましくは１８°〜３０°）で回転し、カム３５の係合爪３６と条体３７の係合歯３８とが噛合し、軸本体１の前部から突出したリフィールユニット１０の筆記部１４を後退不能（規制）とするとともに、回転子２２の加圧室２７からインキ収容管１２に外気を導くよう機能する。

これに対し、未筆記時には、回転した回転子２２が所定の角度（例えば、３０°以下、好ましくは１８°〜３０°）でさらに回転し、カム３５が条体３７の係合歯３８を乗り越えて噛合を解除し、回転子２２が反インキ収容管方向にスライドして各カム３５を複数の条体３７間に位置させ、軸本体１の前部から突出した筆記部１４を後退可能とする。

加圧機構４０は、図１、図２、図６ないし図８に示すように、ノック機構２０の回転子２２内にスライド可能に嵌入されてインキ収容管１２の末端面に対向するシール用のゴムホルダ４１と、このゴムホルダ４１と回転子２２との間に介在する加圧スプリング４２と、ゴムホルダ４１の外周面に嵌合され、インキ収容管１２の末端内周面に着脱自在に嵌合密接する気密確保用のシールゴム４３と、ゴムホルダ４１の外周面に嵌合され、筆記時には回転子２２の内周面に密接して外気を回転子２２内に流入不能とし、未筆記時には回転子２２の内周面から離れて外気を回転子２２内に流入可能とする気密確保用のＯリング４４とから構成される。

ゴムホルダ４１は、ポリアセタール、ポリオキシメチレン、ポリホルムアルデヒド等からなる合成樹脂を使用して略円筒形に成形され、外周面には、複数の嵌合溝が周方向に切り欠かれる。

加圧スプリング４２は、弾発力が復帰スプリング２１よりも大きいコイルバネからなり、ゴムホルダ４１を支持してインキ収容管１２の末端部方向に弾圧付勢するよう機能する。この加圧スプリング４２は、その一端部がゴムホルダ４１の内部に取付リブを介して挿入接続され、他端部が回転子２２の縮径部２６に取付リブを介して挿入接続されており、回転子２２の拡径面２９と縮径面３０との間の段差面にゴムホルダ４１が後退して接触する前に全圧縮する（図６ないし図８参照）。

加圧スプリング４２と復帰スプリング２１とは、ノック機構２０のノック操作終了後に軸本体１から突出した筆記部１４のボール１６を押圧してリフィールユニット１０を後退させる場合における反発力が３〜１５Ｎ、好ましくは５Ｎに設定される。これは、加圧スプリング４２と復帰スプリング２１の反発力が３〜１５Ｎの範囲内ならば、筆記時に筆記部１４が筆圧でフワフワすることがなく、しっかりとした筆記感を使用者に与えることができるからである。

シールゴム４３は、耐熱性、耐寒性、耐オゾン性、電気特性、耐油性等に優れる弾性材料のシリコーンゴムやＮＢＲ等を使用してエンドレスのリングに成形され、ゴムホルダ４１のリフィールユニット１０側の嵌合溝に嵌合される。このシールゴム４３は、インキ収容管１２やゴムホルダ４１に対する密着性、耐クリープ性、耐亀裂性等の観点から、ショアＡ硬度が５０〜９０、好ましくは５０〜８０、より好ましくは７０に設定される。

さらに、Ｏリング４４は、耐熱性、耐寒性、耐オゾン性、電気特性、耐油性等に優れる弾性材料のシリコーンゴムやＮＢＲ等を使用してエンドレスのリングに成形され、ゴムホルダ４１の回転子２２側の嵌合溝に嵌合される。このＯリング４４は、回転子２２やゴムホルダ４１に対する密着性、摺動性、耐磨耗性、耐ヨジレ性、組立性等の観点から、ショアＡ硬度が５０〜９０、好ましくは５０〜８０、より好ましくは７０に設定される。

このようなＯリング４４は、筆記時には、回転子２２の拡径面２９に変形密接して軸本体１内の外気を回転子２２内に流入不能とし、この回転子２２の加圧室２７からインキ収容管１２の末端部に対して圧縮された外気を流入させる。そして、未筆記時には、回転子２２の拡径面２９に隙間を介して対向し、外気を回転子２２内に流入可能とする。

上記構成において、流動体塗布具により筆記しない場合には、回転子２２の拡径面２９とゴムホルダ４１のＯリング４４とが相互に離隔して外気の流通路を区画形成するので、軸本体１の内部と回転子２２の加圧室２７とが相互に連通する。この連通作用により、回転子２２の加圧室２７やインキ収容管１２は加圧されることがない（図１参照）。

次に、流動体塗布具を使用して筆記する場合には、ノック機構２０の天冠２４をノック操作してノック棒２３をスライドさせれば良い。すると、ノック棒２３、加圧機構４０を内蔵した回転子２２、及びリフィールユニット１０が軸本体１の前部方向にそれぞれスライドする。このスライドの際、インキ収容管１２の末端内周面にシールゴム４３が密接しているが、回転子２２の拡径面２９とゴムホルダ４１のＯリング４４とが未だ離隔して外気を流通させるので、軸本体１の内部と回転子２２の加圧室２７とが相互に連通する。

次いで、インキ収容管１２が復帰スプリング２１を圧縮しながら徐々に進出し、軸本体１の前部から筆記部１４が突出し、白色顔料インキ１１による筆記が可能な状態となる。この際、軸本体１の前部にインキ収容管１２の先端部が接触して停止すると、ノック棒２３、加圧機構４０を内蔵した回転子２２のみが軸本体１の前部方向にそれぞれスライドし、インキ収容管１２の末端部に浅く嵌合していた回転子２２が深く嵌合し、回転子２２の拡径面２９とゴムホルダ４１のＯリング４４とが密接して外気の流通を遮断し、軸本体１と回転子２２の連通が規制されて回転子２２の加圧室２７が加圧可能な密閉状態となる。

こうして軸本体１と回転子２２の連通が規制された後、ノック棒２３、加圧機構４０を内蔵した回転子２２のみが軸本体１の前部方向にさらにスライドすると、加圧室２７の外気が徐々に加圧され、圧縮された加圧室２７の外気がインキ収容管１２の末端部にゴムホルダ４１内を経由して流入し、インキ収容管１２の内圧が増加する（図２参照）。

この際、回転子２２が複数の条体３７よりも前方に位置して所定の角度で回転し、カム３５の係合爪３６と条体３７の係合歯３８とが噛合し、軸本体１の前部から突出した筆記部１４が後退不能となる。

次いで、白色顔料インキ１１の消費に伴い、十分な量の白色顔料インキ１１を得られなくなった場合には、筆記面に筆記部１４を圧接してインキ収容管１２と回転子２２をさらに接近させれば良い。

すると、インキ収容管１２が軸本体１の後部方向に後退して嵌合した回転子２２の加圧室２７における外気を加圧し、圧縮された加圧室２７の外気がインキ収容管１２の末端部にゴムホルダ４１内を経由して流入し、インキ収容管１２の内圧が増加することとなる。

次に、流動体塗布具の使用を終了する場合には、ノック機構２０の天冠２４を再度ノック操作してノック棒２３をスライドさせれば良い。こうすれば、流動体塗布具は、圧縮された復帰スプリング２１の復帰作用、及びカム３５の係合爪３６と条体３７の係合歯３８との噛合解除により、図２の筆記状態から図１の未筆記状態に復帰し、インキ収容管１２の加圧が解除される。

流動体塗布具のリフィールユニット１０を交換したい場合には、後軸４を回して先軸２と後軸４とを分離し、先軸２の中から使用済みのリフィールユニット１０を復帰スプリング２１と共に取り出せば良い。こうすれば、インキ収容管１２とシールゴム４３とが着脱自在に嵌合しているだけなので、リフィールユニット１０を簡単に交換することができる。

上記構成によれば、白色顔料インキ１１に、酸化チタン、高分子中空微粒子、白色顔料、及びゲル化剤を含有するので、白色顔料の沈降をきわめて有効に抑制防止することができる。また、白色顔料インキ１１を攪拌したり、キャップを取り外す煩わしさがない。

また、回転子２２の加圧室２７を利用してインキ収容管１２を加圧するので、白色顔料インキ１１の吐き出しを助長し、白色顔料インキ１１の初筆性を著しく向上させることができる。このインキ収容管１２の加圧に際しては、加圧ガスを封入する必要が全くないので、製造設備を簡素化し、大幅なコスト削減を図ることができる。

また、インキ収容管１２を常時加圧する必要がないので、例え筆記部１４のシール性に問題のある場合でも、未筆記時のインキ漏れを招くおそれが実に少ない。また、白色顔料インキ１１を消費し、最後まで白色顔料インキ１１を有効に使用したい場合には、筆記面に筆記部１４を圧接してインキ収容管１２と回転子２２を接近させれば、加圧室２７の外気を加圧することが可能になる。これにより、加圧を十分に高めることができ、インキ漏れを招くおそれを有効に排除することが可能になる。

また、使用者が遊び等で筆記に関係なくノック操作を繰り返す場合、ノック操作の度にインキ収容管１２が加圧されたり、加圧が解除されるので、インキ収容管１２が連続的に加圧されることがない。したがって、白色顔料インキ１１が噴き出したり、白色顔料インキ１１が必要以上に供給等され、白色顔料インキ１１の流量調整が困難になるという問題をきわめて有効に解消することが可能になる。

また、ノック機構２０の回転子２２に加圧機構４０が支持され、リフィールユニット１０の末端部に加圧機構４０、嵌着部材、又は被覆部材等が何ら一体的に設けられることがないので、リフィールユニット１０が著しく安価となり、しかも、リフィールユニット１０の交換の容易化が大いに期待できる。

また、シールゴム４３をシリコーンゴムやＮＢＲ等を使用して弾性のリングに成形し、かつショアＡ硬度を５０〜９０の範囲に設定するので、良好な密着性、耐クリープ性、耐亀裂性等が期待できる。また、Ｏリング４４をシリコーンゴムやＮＢＲ等を使用して弾性のリングに成形し、かつショアＡ硬度を５０〜９０の範囲に設定するので、良好な密着性、摺動性、耐磨耗性、耐ヨジレ性、組立性等が期待できる。

さらに、加圧機構４０を組み立てる場合、ゴムホルダ４１の内部に加圧スプリング４２を取付リブを介して仮装着し、このゴムホルダ４１を回転子２２の縮径部２６に治具を介して圧入するが、この際、回転子２２の拡径面２９と縮径面３０との段差面にゴムホルダ４１が接触する前に、加圧スプリング４２が全圧縮する（図７参照）ので、加圧スプリング４２を確実に取り付けることができる。したがって、加圧機構４０の組立性を大幅に向上させることができる。

さらにまた、回転子２２の内部にゴムホルダ４１を加圧スプリング４２により確実に支持させるので、使用時の衝撃等により、ゴムホルダ４１が脱落するのを有効に防止することができる。

なお、上記実施形態ではゴムホルダ４１の外周面に複数の嵌合溝を形成したが、この複数の嵌合溝を省略しても良い。また、ノック棒２３に天冠２４を嵌着したが、天冠２４の代わりとしてノック棒２３にクリップ５付きのキャップ等を着脱自在に嵌合しても良い。

本発明に係る流動体塗布具の実施形態における未筆記時の状態を示す部分断面説明図である。 本発明に係る流動体塗布具の実施形態における筆記時の状態を示す部分断面説明図である。 本発明に係る流動体塗布具の実施形態におけるリフィールユニットを示す部分断面説明図である。 本発明に係る流動体塗布具の実施形態におけるノック機構のカムを示す展開説明図である。 本発明に係る流動体塗布具の実施形態におけるノック機構のカムと条体を示す説明図である。 本発明に係る流動体塗布具の実施形態における加圧機構の組立当初の状態を示す断面説明図である。 本発明に係る流動体塗布具の実施形態における回転子と加圧機構を示す断面説明図である。 本発明に係る流動体塗布具の実施形態における加圧機構の組立後の状態を示す断面説明図である。

符号の説明

１ 軸本体
１０ リフィールユニット
１１ 白色顔料インキ（流動液、顔料インキ）
１２ インキ収容管（流動液収容管）
１３ フォロワ
１４ 筆記部（塗布部）
１７ チップ
２０ ノック機構
２１ 復帰スプリング
２２ 回転子（ノック機構の一部）
２５ 拡径部
２６ 縮径部
２７ 加圧室
２９ 拡径面
３０ 縮径面
３１ 最縮径面
３２ 鋸歯
３３ 駆動歯
３５ カム
３６ 係合爪
３７ 条体
３８ 係合歯
４０ 加圧機構
４１ ゴムホルダ（ホルダ）
４２ 加圧スプリング
４３ シールゴム（第一の中空密封体）
４４ Ｏリング（第二の中空密封体）

Claims (6)

1. 中空の軸本体にリフィールユニットを収容し、このリフィールユニットを軸本体の軸方向に進退動可能とした流動体塗布具であって、
   軸本体の開口した前部からリフィールユニットを出没させるノック機構と、このノック機構の一部に支持されてリフィールユニットに接触する加圧機構とを含み、
   リフィールユニットを、流動液が充填される流動液収容管と、この流動液収容管に取り付けられ、塗布時に軸本体の前部から突出する塗布部とから構成して流動液収容管の末端部を開放し、
   ノック機構の一部を、流動液収容管の末端部に隙間を介しスライド可能に嵌め入れられる略有底筒形の回転子とし、
   加圧機構を、少なくともノック機構の回転子内にスライド可能に嵌め入れられ、流動液収容管の末端部に対向する略筒形のホルダと、回転子とホルダとを接続して流動液収容管の末端部にホルダを付勢するとともに、回転子の内部にホルダが接触する前に全圧縮する加圧スプリングと、ホルダに取り付けられて流動液収容管の末端部に接触し、塗布時には回転子の内面に密接して気体を回転子内に流入不能とし、非塗布時には回転子の内面から離れて気体を回転子内に流入可能とする一つの中空密封体とから構成し、
   ノック機構の回転子と加圧機構とにより、塗布時における流動液収容管の内圧を増加し、使用終了時における流動液収容管の加圧を解除するようにしたことを特徴とする流動体塗布具。
2. 中空の軸本体にリフィールユニットを収容し、このリフィールユニットを軸本体の軸方向に進退動可能とした流動体塗布具であって、
   軸本体の開口した前部からリフィールユニットを出没させるノック機構と、このノック機構の一部に支持されてリフィールユニットに接触する加圧機構とを含み、
   リフィールユニットを、流動液が充填される流動液収容管と、この流動液収容管に取り付けられ、塗布時に軸本体の前部から突出する塗布部とから構成して流動液収容管の末端部を開放し、
   ノック機構の一部を、流動液収容管の末端部に隙間を介しスライド可能に嵌め入れられる略有底筒形の回転子とし、
   加圧機構を、少なくともノック機構の回転子内にスライド可能に嵌め入れられ、流動液収容管の末端部に対向する略筒形のホルダと、回転子とホルダとを接続して流動液収容管の末端部にホルダを付勢するとともに、回転子の内部にホルダが接触する前に全圧縮する加圧スプリングと、ホルダに取り付けられ、流動液収容管の末端部に接触する第一の中空密封体と、ホルダに取り付けられ、塗布時には回転子の内面に密接して気体を回転子内に流入不能とし、非塗布時には回転子の内面から離れて気体を回転子内に流入可能とする第二の中空密封体とから構成し、
   ノック機構の回転子と加圧機構とにより、塗布時における流動液収容管の内圧を増加し、使用終了時における流動液収容管の加圧を解除するようにしたことを特徴とする流動体塗布具。
3. 流動液収容管の流動液を、少なくとも顔料とゲル化剤とを含み、塗布時に加圧を要する顔料インキとした請求項１又は２記載の流動体塗布具。
4. ノック機構の残部を、軸本体と流動液収容管との間に介在される復帰スプリングと、回転子の外面に間隔をおいて形成される複数のカムと、軸本体の内面後部に間隔をおいて形成される複数の条体とから構成し、各カムを回転子の軸方向に略線条に形成してその末端部を係合爪に傾斜形成するとともに、各条体を軸本体の軸方向に向けてその先端部を係合歯に切り欠き形成し、
   塗布時には回転子を回転させてカムの係合爪と条体の係合歯とを噛み合わせ、軸本体の前部から突出したリフィールユニットの塗布部を後退不能とし、非塗布時には回転子を回転させてカムと条体との噛み合わせを解除し、各カムを複数の条体間に位置させ、かつ軸本体の前部から突出したリフィールユニットの塗布部を後退可能とする請求項１、２又は３記載の流動体塗布具。
5. 中空の軸本体にリフィールユニットを収容し、このリフィールユニットを軸本体の軸方向に進退動可能とする流動体塗布具で、軸本体の開口した前部からリフィールユニットを出没させるノック機構と、このノック機構の一部に支持されてリフィールユニットに接触する加圧機構とを含み、
   リフィールユニットを、流動液が充填される流動液収容管と、この流動液収容管に取り付けられ、塗布時に軸本体の前部から突出する塗布部とから構成して流動液収容管の末端部を開放し、
   ノック機構の一部を、流動液収容管の末端部に隙間を介しスライド可能に嵌め入れられる略有底筒形の回転子とし、
   加圧機構を、少なくともノック機構の回転子内にスライド可能に嵌め入れられ、流動液収容管の末端部に対向する略筒形のホルダと、回転子とホルダとを接続して流動液収容管の末端部にホルダを付勢するとともに、回転子の内部にホルダが接触する前に全圧縮する加圧スプリングと、ホルダに取り付けられて流動液収容管の末端部に接触し、塗布時には回転子の内面に密接して気体を回転子内に流入不能とし、非塗布時には回転子の内面から離れて気体を回転子内に流入可能とする中空密封体とから構成する流動体塗布具の製造方法であって、
   加圧機構の組み立て時に、ホルダの内部に加圧スプリングを取付リブを介して仮装着し、ホルダを回転子に備わる縮径部に治具を介して圧入し、この際、回転子に備わる拡径部と縮径部との段差面にホルダが接触する前に加圧スプリングを全圧縮させる加圧機構の組み立て工程を含むことを特徴とする流動体塗布具の製造方法。
6. 中空の軸本体にリフィールユニットを収容し、このリフィールユニットを軸本体の軸方向に進退動可能とする流動体塗布具で、軸本体の開口した前部からリフィールユニットを出没させるノック機構と、このノック機構の一部に支持されてリフィールユニットに接触する加圧機構とを含み、
   リフィールユニットを、流動液が充填される流動液収容管と、この流動液収容管に取り付けられ、塗布時に軸本体の前部から突出する塗布部とから構成して流動液収容管の末端部を開放し、
   ノック機構の一部を、流動液収容管の末端部に隙間を介しスライド可能に嵌め入れられる略有底筒形の回転子とし、
   加圧機構を、少なくともノック機構の回転子内にスライド可能に嵌め入れられ、流動液収容管の末端部に対向する略筒形のホルダと、回転子とホルダとを接続して流動液収容管の末端部にホルダを付勢するとともに、回転子の内部にホルダが接触する前に全圧縮する加圧スプリングと、ホルダに取り付けられて流動液収容管の末端部に接触し、塗布時には回転子の内面に密接して気体を回転子内に流入不能とし、非塗布時には回転子の内面から離れて気体を回転子内に流入可能とする中空密封体とから構成し、
   ホルダの中空密封体により、流動液収容管の末端部に接触し、塗布時には回転子の内面に密接して気体を回転子内に流入不能とし、非塗布時には回転子の内面から離れて気体を回転子内に流入可能とすることを特徴とする流動体塗布具における流動液収容管の内圧増加及び加圧解除の方法。

Images