JP4518943B2 - 筆記具 - Google Patents

Description

本発明は、筆記具本体内に液体状のインクを貯留するインク貯留室と、インク貯留室内の温度変化や圧力変化を補償するリザーバ室（フィーダとも称する）とを備え、これらインク貯留室とリザーバ室とを隔壁によって区画した形式の筆記具に関する。

上記したような液体状のインクを直接貯留する形式の筆記具として、特開２００１−３１５４８３号に開示されているように、インク貯留室とリザーバ室とを区画する隔壁の中央部に円形の貫通孔を形成すると共に、この貫通孔に、多孔質の材料からなる断面円形の棒状体で形成されたインク供給体（ペン体とインク貯留室を接続する中継芯）を挿通させた筆記具が知られている。この構成では、上記した貫通孔の径は、インク供給体の径より大きく形成されており、インク供給体と貫通孔の内壁との間に、毛細管力によりインクを保持可能な隙間を形成している。
上記貫通孔には、インクを含浸しているインク供給体の外周面との間で、毛細管力によりインク膜（シール）が形成された状態になっており、インク貯留室内の圧力の上昇、減少に伴って、貫通孔のインク膜が破れ、インクがリザーバ室に流出したり、空気がインク貯留室内に流入する等、いわゆる気液交換作用が得られるようになっている。このような気液交換作用は、周囲の温度変化やインク貯留室内の圧力変化を補償する上で好ましい構成であると共に、インク膜は、インク貯留室の中心軸部分に形成されることから、筆記具の姿勢変化による影響を最も受け難く、これにより、シール特性が安定し、インク貯留室からリザーバ室に不用意にインクが流出することが抑制される。また、筆記によってインクが消費されると、毛細管力によって保持されている部分のインクが吸い出され、しかも、この部分で気液交換作用が行われることから、ペン体へのインク供給感度が良好となり、筆記の際に、濃淡が発生し難い構成の筆記具となる。
そして、上記したインク供給体は、後端部を、筆記具本体の後端に設けられた保持体に圧入嵌合したり、インク供給体の先端部分に配設されたペン体部分が筆記具本体に装着されることで、インク供給体の外周面と隔壁に形成された貫通孔の内壁との間に所定の隙間が形成されるよう位置決めが行われている。
上記のような構成の筆記具は、インク供給体の径と隔壁に形成される貫通孔の径の寸法管理が重要となる。具体的には、第１Ａ図に示すように、インク供給体１の外径Ｄ１と隔壁２に形成された貫通孔２ａの径Ｄ２との差は、０．１ｍｍ程度（Ｄ１を２ｍｍにすると、Ｄ２は２．１ｍｍ）に設定される。すなわち、隙間の寸法で考えると、インク供給体の外周に亘って、略０．０５ｍｍの隙間が形成されることとなる。
この隙間は、広くなり過ぎると（０．２ｍｍ以上になると）、インクの種類に関係なく流出してしまい、狭くなりすぎると、インクの供給が筆記の速度に追いつかず、文字に濃淡（かすれ）が生じるようになる。また、インク供給体の材質、使用するインク（油性系、水性系等）により、インク供給体の膨張率が変わることから、予め、狭く形成されていると、インクが詰まったり、筆記時に文字に濃淡が生じてしまう。従って、上記した構成の筆記具を作成する際、インク供給体と隔壁に形成される貫通孔の寸法管理は重要である。
また、実際にインク供給体を筆記具本体に組み込むと、端部の圧入条件等によって、インク供給体が第１Ｂ図に示すように偏芯し、隙間が変化することがある。この場合、インク供給体の径及び隔壁に形成される貫通孔の径には、多少の作成誤差があることから、偏芯することによって生じる隙間Ｇ１が０．２ｍｍ以上になることも有り得、このように隙間が０．２ｍｍ以上になってしまうと、インクが流出してしまい、インクを使い切る前に筆記できなくなったり、インクの漏れ等が生じる可能性がある。特に、インク貯留室を複数の隔壁で区画する構成では、インク供給体が撓むと、いずれかの隔壁部分で上記した問題が生じ易い。従って、上記した構成の筆記具を作成する際、インク供給体の組み込み精度は重要である。
以上のように、公知技術の構成では、構成部材の厳密な寸法管理、高精度な組み込み技術が必要とされ、また、寸法誤差や組み込み時にインク供給体が撓んでしまうと、製品毎に品質のバラツキが生じ易いという問題がある。
本発明は、以上の事情に基づいてなされたもので、インク貯留室とリザーバ室とを隔壁によって区画すると共に、インクを供給するインク供給体を、前記隔壁に所定の隙間をもって挿通させた構成の筆記具において、製造が容易であると共に、品質にバラツキが生じ難い構成の筆記具を提供することを目的とする。

本発明の筆記具は、筆記具本体内に形成されたインク貯留室と、前記筆記具本体の先端に設けられたペン体と、前記インク貯留室と前記ペン体との間に形成され、大気に連通されたリザーバ室と、このリザーバ室と前記インク貯留室とを区画すると共に、中央部に貫通孔が形成された隔壁と、前記インク貯留室内のインクを前記ペン体に供給すると共に、前記貫通孔を所定の隙間をもって挿通する細長状のインク供給体とを備え、前記インク供給体を前記貫通孔に対して、貫通孔の内壁に２箇所以上当接した状態で挿通させたことを特徴としている。
上記した構成の筆記具では、隔壁に形成された貫通孔の内壁と、インクを含浸しているインク供給体の外周との間で、毛細管力によりインク膜（シール）が形成された状態になっており、インク貯留室内の圧力の上昇、減少に伴って、貫通孔のインク膜が破れ、インクがリザーバ室に流出したり、空気がインク貯留室内に流入する等、いわゆる気液交換作用が得られる。また、筆記によってインクが消費されると、毛細管力によって保持されているインクが吸い出され、ペン体へ供給される。そして、上記したインク供給体は、貫通孔の内壁に対して、２箇所以上当接する状態で挿通されていることから、貫通孔に対する位置決めが容易に行えると共に、隙間の大きさを最適な状態に維持し易くなる。

第１Ａ図は、従来の筆記具における隔壁に形成される貫通孔とインク供給体の挿通関係の理想状態を示す図、第１Ｂ図は、インク供給体が偏芯した状態を示す図；
第２図は、本発明に係る筆記具の一実施形態を示す図；
第３Ａ図〜第３Ｅ図は、夫々、第２図のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であり、インク供給体が挿通する隔壁の様々な構成例を示す図；
そして、
第４図は、本発明に係る筆記具の別の実施形態を示す図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。
第２図は、本発明の第１の実施形態を示す図である。この実施形態の筆記具は、軸筒、すなわち筆記具本体１０を備えており、この本体１０内には、軸方向と直交する方向に隔壁１１が設けられている。この隔壁１１によって区画される尾端側は、インクＡが充填された円筒状のインク貯留室１２、そして、先端側が円筒状のリザーバ室１４として構成されている。なお、隔壁１１は、円板状の部材を本体１０の内部に圧入して構成されたものであり、その中心部には、後述するインク供給体が所定の隙間を持って挿通される貫通孔１１ａが形成されている。
前記本体１０の尾端部には尾栓１５が取付けられ、先端部にはチップホルダ１６が取付けられ、このチップホルダ１６の先端部には水性インク用のボールチップ（ペン体）１７が取付けられている。また、この本体１０の先端部分の外周には滑り止めのゴムブーツ１８が設けられている。
前記チップホルダ１６の上端部は、カップ状に形成されるとともに、前記本体１０内に圧入されており、リザーバ室１４のインクの受け部１４ａを形成している。また、この受け部１４ａの底部には、繊維材料等からなる多孔質のインク保持体１９が設けられており、インクを含浸保持するように構成されている。この場合、インク保持体１９は、特別に設けておく必要はなく、また、設けた場合でも、その構成については、繊維材料等からなる多孔質材に限定されるものではない。
前記チップホルダ１６の受け部１４ａの外周面には、軸方向に延出する溝１４ｂが形成されており、本体１０の内周面との間で大気と連通する大気連通路を形成している。この場合、リザーバ室１４内に上記した多孔質のインク保持体１９を設けたことで、リザーバ室に流出したインクは、インク保持体１９に含浸保持され、溝１４ｂから外部に漏出することが確実に防止される。
前記本体１０の内部には、軸方向に延出するインク供給体（中継芯）２０が配設されている。このインク供給体２０は、軸方向に平行な多数の繊維を収束して圧縮した多孔質の棒状の部材で構成されており、毛細管力によりインクをペン体側に供給する。
インク供給体２０は、本体１０の中心軸線に沿って略全長に亘って設けられ、その先端部は、前記チップホルダ１６に形成された保持孔１６ａ内に、ある程度の隙間をもって保持されている。また、このインク供給体２０の尾端部は、本体１０の尾端部に形成された保持部２１内に嵌合して保持されており、上下端で軸方向の位置決めが成されている。
インク供給体２０の中間部分は、前記インク貯留室１２、隔壁１１の貫通孔１１ａ、およびリザーバ室１４内を貫通している。この場合、隔壁１１の貫通孔１１ａの内壁と、インク供給体２０の外周との間には、毛細管力によってインクを保持できるように、所定の隙間Ｇが形成されている。隙間Ｇの大きさは使用するインクの種類等により適宜設定され、常時は、最大で０．２ｍｍ以下となるように形成されている。
第３Ａ図は、上記した隔壁１１に形成される貫通孔１１ａの構成、及びそこに挿通されるインク供給体２０を示す図である。本実施形態では、貫通孔１１ａは、正四角形状に形成されており、そこに挿通されるインク供給体２０は、断面円形となるように形成されている。貫通孔１１ａの各辺は、インク供給体２０の直径と略同程度となるように形成されており、インク供給体２０を貫通孔に挿通させた際、その外周が９０°間隔で４箇所貫通孔１１ａの内壁に当接するように構成している。
このように構成することで、インク供給体２０を筆記具本体に組み込む際、当接部分によって位置決めが成されるので、端部の圧入条件等によって、インク供給体が撓んでも、貫通孔部分では、軸方向に亘って確実に第３Ａ図に示す状態の隙間Ｇを形成することが可能となり、インク供給体２０と隔壁１１の貫通孔１１ａの寸法管理が容易になる。すなわち、多少の寸法誤差、インク供給体の端部部分での組み付け精度に誤差が生じても、容易かつ確実に一定の隙間Ｇを形成することが可能となり、また、隔壁の厚さに関係なく、一定の隙間を軸方向に亘って維持しておくことが可能となる。
さらに、使用インク、材質等の条件により、使用中にインク供給体２０が膨張しても、インク供給体の周囲に、確実に隙間を形成した状態に維持することができるため、使用中のインクの詰まり、筆記時に文字に濃淡が生じることを効果的に防止できる。
なお、インク供給体２０の断面形状を円形とし、かつ隔壁１１の貫通孔１１ａを多角形状にした場合、図に示すように、多角形の各辺の長さを同一にする（正多角形状）ことが好ましい。このように構成することで、インク供給体２０は、その外周が等間隔で貫通孔の内壁に当接するため、隙間Ｇがインク供給体２０の周囲に亘って均等に配設されるようになり、気液交換作用が安定して行われるようになる。
また、このような構成では、使用するインクの種類、インク供給体２０の材質に応じて、第３Ｂ図及び第３Ｃ図に示すように、隔壁３１，４１に、正六角形の貫通孔３１ａ，正八角形の貫通孔４１ａを形成しておくことで、厳密な寸法管理や組み付け精度を確保する必要なく、容易に隙間Ｇの大きさを調整することが可能になる。
あるいは、貫通孔の多角形の形状によっては、そのコーナ部分とインク供給体の外周との間の距離が、使用するインクの必要距離に対して大きくなり過ぎることがある。このような場合では、第３Ｄ図に示すように、各コーナ部分に、インク供給体の外周との間の距離を狭くするように近接部１１ｂを形成しておけば良い。このような近接部は、例えば、コーナ部分にＲを付ける等、インク供給体の軸芯に向けて張り出すように形成すれば良く、このような近接部を形成することで、多角形の辺数に関係なく隙間Ｇの大きさを調整することも可能となる。
なお、インク供給体２０及び隔壁に形成される貫通孔は、インク供給体の外周部分が、貫通孔に対して２箇所以上当接するように構成されていれば、位置決めが容易で、かつ確実な隙間を形成することが可能となる。このため、インク供給体の断面形状や、貫通孔の形状については、種々変形することが可能である。例えば、インク供給体の断面形状を円形とし貫通孔を第３Ｅ図に示すように楕円形状にすれば、インク供給体の外周は、対向する２箇所で貫通孔の壁部に当接して、その位置決めを行なうことが可能である。或いは、上記した構成とは逆に、インク供給体の断面形状を多角形もしくは楕円形状とし、貫通孔を円形状にしても良い。或いは又、インク供給体の断面形状、及び貫通孔を共に円形状にしておき、貫通孔に、インク供給体の外周に所定間隔おいて当接するようリブを形成しても良い。
第４図は、筆記具の別の実施形態を示す図である。
この実施形態では、第２図に示したインク貯留室内に、中央部にインク供給体２０を挿通させる貫通孔５１ａが形成されたインク貯留室隔壁５１を複数枚（２枚）配設し、インク貯留室を、軸方向に複数個、分割して配設した例を示している（分割して小室化されたインク貯留室を符号１２ａ，１２ｂ，１２ｃで示す）。この場合、インク貯留室隔壁５１は、少なくとも１つ以上配設されていれば良く、各隔壁を、上述した隔壁１１（３１，４１）と同様に構成することで、インク供給体２０の外周との間には隙間Ｇが形成されている。なお、このようにインク貯留室隔壁５１を配設する構成では、上記隔壁１１（３１，４１）によって、インク供給体２０の位置決めが成されるため、インク貯留室隔壁５１に形成される貫通孔５１ａは、従来のように円形状であっても良い。
以上のような構成によれば、インクは順にペン体側の小室１２ａから消費され、小室のインクが消費されると、その小室に空気が導入されて、順にリザーバ室として機能することから、インクの貯留量を大きくすることが可能となる。また、このように、隔壁が複数形成されている構成では、インク供給体に撓みが生じると、従来の隔壁構造では、第１Ｂ図に示すような偏芯が生じ易いが、上述した隔壁構造にすることで、そのような撓みが生じても、各隔壁の貫通孔部分では、適切な隙間Ｇが軸方向に亘って形成される。
すなわち、多少の寸法誤差、インク供給体の端部部分での組み付け精度に誤差が生じても、各隔壁において、容易かつ確実に一定の隙間Ｇを形成することが可能となり、安定した気液交換作用が得られるようになる。
また、このようにインク貯留室隔壁５１を配設する場合、安定したインク吐出のために、隔壁１１（３１，４１）の貫通孔とインク貯留室隔壁５１の貫通孔は、気液交換の感度（隙間に保持されたインク膜が破れるタイミング）を調整しておくことが好ましい。すなわち、安定したインク吐出のためには、インク使用量とインク供給量を調整する必要がある。これは、隔壁１１（３１，４１）の貫通孔とインク貯留室隔壁５１の貫通孔を同じ構成にしておくと、隔壁１１（３１，４１）とインク貯留室隔壁５１との間のインク貯留室が空になった場合、インク貯留室隔壁５１の貫通孔における気液交換の感度は、隔壁１１（３１，４１）の貫通孔における気液交換の感度よりも悪くなる。このようにインク貯留室隔壁５１の貫通孔における気液交換のタイミングが遅れると、ペン体側までのインクの移動に時間がかかり、文字にかすれが生じてしまう。従って、インク貯留室隔壁５１に形成される貫通孔５１ａの隙間は、隔壁１１（３１，４１）に形成される貫通孔の隙間と比較して、気液交換の感度が良好となるように、大きく形成することが好ましく、更に、インク貯留室内に複数のインク貯留室隔壁５１を配設する構成では、各インク貯留室隔壁に形成される貫通孔の隙間は、筆記具本体の後端側に移行するに従い大きく形成することが好ましい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、貫通孔が形成される隔壁部分と、インク供給体の断面形状に特徴があり、その他の構成については、種々変形することが可能である。例えば、上記した実施形態では、ペン体としてボールチップを用いたが、インク供給体の端部が、そのままペン体として機能する構成としても良い。また、インク供給体の後端での支持方法等、適宜変形することが可能である。

本発明は、小形の筆記具、例えばレフィール、手帳などに付属する筆記具等に適用することが可能であり、それ以外にも、使い捨て型の筆記具、その他一般の筆記具に適応することが可能である。

Claims (6)

1. 筆記具本体内に形成されたインク貯留室と、
   前記筆記具本体の先端に設けられたペン体と、
   前記インク貯留室と前記ペン体との間に形成され、大気に連通されたリザーバ室と、
   このリザーバ室と前記インク貯留室とを区画すると共に、多角形状の内壁を具備する貫通孔を中央部に形成した隔壁と、
   前記貫通孔の多角形状の内壁に対して所定の隙間を持って挿通される外周を具備し、前記インク貯留室内のインクを前記ペン体に供給する細長状で断面円形状のインク供給体と、
   前記インク貯留室を軸方向に複数分割し、前記隔壁と同様な多角形状の内壁を具備する貫通孔を中央部に形成して前記インク供給体を所定の隙間をもって挿通させる少なくとも１つ以上のインク貯留室隔壁とを備え、
   前記隔壁及びインク貯留室隔壁に形成された貫通孔の多角形状の内壁は、前記断面円形状のインク供給体の外周に対して所定間隔をおいて当接しており、前記内壁とインク供給体の外周との間に前記所定の隙間を維持していることを特徴とする筆記具。
2. 前記インク貯留室隔壁に形成される貫通孔の所定の隙間は、前記リザーバ室とインク貯留室とを区画する隔壁に形成される貫通孔の所定の隙間と比較して、大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
3. 前記隔壁及びインク貯留室隔壁に形成された貫通孔の多角形状の内壁は、各辺が等しいことを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
4. 前記隔壁及びインク貯留室隔壁に形成された貫通孔の多角形状の内壁には、コーナに、前記インク供給体の外周に近接する近接部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
5. 前記インク貯留室隔壁は、インク貯留室に複数個配設されており、各インク貯留室隔壁に形成される貫通孔の所定の隙間は、筆記具本体の後端側に移行するに従い大きく形成されることを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
6. 前記リザーバ室には、インクを含浸保持可能なインク保持体が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の筆記具。

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