JP4856577B2 - 筆記具 - Google Patents

Description

本発明は、ペン芯のペン先を筆記対象物に押圧することによって収容部からインキをペン芯に向けて流通させて筆記可能にするバルブ式の筆記具に関する。

最近では、筆記時に同時に開弁することによって、インキ（インク）を筆記に合わせて補充する機構を有したバルブ式の筆記具がある（例えば、特開平６−２８６３８６号：特許文献１参照）。

特許文献１の筆記具では、図３に示すように、インキ１を導く筆記チップ４を、インキ１を収容した本体部２（インナーパイプ２ａ，アウターパイプ２ｂ）先端の先端ケース５に装着した筆記具であって、筆記チップ４を紙面に押しつけて先端ケース５内に没入させてインキ流出機構のバルブ７を開き筆記チップ４に浸透させる。このインキ流出制御機構が、周面にインク導入孔１３を備えたバルブ本体６と、このバルブ本体６に内装された棒状のバルブ７と、このバルブ７をバルブ本体６に嵌挿されたバルブ弁９方向に付勢するコイルバネ８とからなる。

通常、バルブ式の筆記具では、筆記時の問題点として、いわゆるポンピング感が生じることが挙げられる。すなわち、バルブ機構では、バルブを十分にシールするためにスプリングには、所要の弾発力が必要である。

ペン芯を筆記面に押圧して開弁操作時していくときには、シールを開放させるため上記のスプリングの弾発力に抗して押圧力を加える必要がある。その場合、開弁操作時に直ぐに強い押圧力が必要になるのではなく、筆記面にペン先を当ててからそのスプリングに抗する力を加えるまでの間、ほぼ無負荷で、使用者は圧力を感じることなく押し、その後、スプリングの反発力に抗して急激に強く押して行かなければ開弁しないので、あたかもポンプを使用したときの負荷感、つまりポンピング感が生じる。

また、上記の特許文献１では、筆記チップ４を紙面に押しつけると直ぐにコイルバネ８の抵抗力が生じて、結局ポンピング感を感じる。

上記特許文献１では、使用者の筆記圧に対応するコイルバネ８のバネ圧を設定するとしている。

しかしながら、これでは、スプリングによって弁を閉状態にする力が弱くなり易く、非使用時に落とすなどの衝撃が加わると意図に反して開弁してインキがペン芯に充填されて、インキの漏れや筆記時に紙面にボタオチが生じる等の不具合が生じる。

また、他の従来技術には、ペン芯を紙面に押しつけて後退させると軸筒内でポンプ作用が生じて内圧が上がってインキが流出する塗布具がある（特開２０００−２４７０９０号：特許文献２参照）。

しかしながら、この塗布具では、単に小さい圧力でインキを吐出させる塗布具にすぎず、弁機構がないのでインキの漏れや筆記時に紙面にボタオチが生じる等の不具合がより一層生じ易く、採用が困難である。
特開平６−２８６３８６号公報 特開２０００−２４７０９０号公報

本発明は、斯かる実情に鑑み、バルブ式の筆記具において、ポンピング感等の違和感を生じることなくスムーズな開弁操作を可能して、かつ、閉弁のためのスプリング力が十分でインキの漏れやボタオチを確実に防止できる筆記具を提供しようとするものである。

発明者は、バルブ式筆記具において、ポンピング感はどのような形状で感じるかを調査したところ、押し始めの荷重が０（Ｎ）に限りなく近く、ポンピングストローク長が０．５（ｍｍ）以下であると、感じないことが分かった。

しかしながら、従来のバルブ式筆記具、押し始めの荷重がバルブをシールするための荷重になっているので、押し始めの荷重が高くなってしまい、ポンピングに違和感があった。

このようなポンピング感による違和感を解消するため本発明を構成したものである。

本発明は、インキを内部に収容する軸筒と、この軸筒先端に突出して設けられたペン芯と、ペン芯のペン先を筆記対象面に押圧・開放することによってそのペン芯が後退・復帰動作することを可能にするペン芯摺動機構と、前記ペン芯が一定のストロ−ク以上後退動作しかつ特定の抵抗荷重以上の押圧力が加わったときに開弁して前記収容部内のインキをペン芯に向けて流通させる弁機構とを有するバルブ式の筆記具において、
バルブが開弁するまでのストロークの間、ペン芯の後退動作に応じてペン芯の押圧に対する抵抗荷重を増加させていく弾性部材からなるダミーポンピング部を軸筒先端部に設けると共に、ダミーポンピング部は、ペン芯押圧開始時に荷重は０（Ｎ）でありストローク終了時に開弁機構の特定の抵抗荷重にほぼ等しい抵抗荷重を生じるものであることを特徴とする筆記具である。

また、本発明において、軸筒の外径が１２（ｍｍ）以下で、ペン先径が２．０（ｍｍ）以下において、ストロークが０．５（ｍｍ）以下であり、ストローク終了時の荷重が０．５（Ｎ）以下であることが好ましい。

また、本発明において、弁機構は、スプリングによって先方に向けて付勢され、ペン芯がストローク以上後退したときに、前記ペン芯の後端部が当接して後方に移動する弁棒と、弁棒先端部が密着・開放することによって収容部からペン芯へのインキ流路を閉鎖・開放する弾性樹脂からなる弁座とを有し、ダミーポンピング部は、前記弁座の前方部でペン芯の側面部に係止状態に設置されていて、ペン芯の後退動作に伴って弾性変形する部材からなることが好ましい。

また、本発明において、前記ダミーポンピング部は、前記ペン芯の側面部を取り巻いて係止する膜状部材からなり、記弁座の外周部と膜状部材の外周部が連接して一体成形され、弁座および膜状部材間の空間がペン芯に繋がるインキ流路を形成することがさらに好ましい。

本発明の筆記具によれば、バルブが開弁するまでのストロークの間、ペン芯の後退動作に応じてペン芯の押圧に対する抵抗荷重を増加させていく弾性部材からなるダミーポンピング部を軸筒先端部に設けたので、使用者はペン芯先端を筆記対象面に押圧するとダミーポンピング部によって徐徐に抵抗荷重が増加して、開弁動作に至る押圧荷重まで滑らかな押圧力を加えていくことができる。したがって、使用者は、開弁時の荷重の急激な増加によるポンピング感等の違和感を生じることなくスムーズな開弁操作を可能して、かつ、閉弁のためのスプリング力が十分でインキの漏れやボタオチを確実に防止できるという優れた効果を奏し得る。

また、ペン芯押圧開始時に荷重は０（Ｎ）でありストローク終了時に開弁機構の特定の抵抗荷重にほぼ等しい抵抗荷重を生じるものにして、初期荷重０（Ｎ）から開弁荷重近くまで滑らかな荷重増加を実現できる。

また、軸筒の外径が１２（ｍｍ）以下で、ペン先径が２．０（ｍｍ）以下において、ストロークが０．５（ｍｍ）以下であり、ストローク終了時の荷重が０．５（Ｎ）以下であれば、使用者は筆記対象面にペン先を押し当ててから抵抗感無く開弁してペン芯にインキを補充して使用でき、好ましい。

また、前記ダミーポンピング部は、前記ペン芯の側面部を取り巻いて係止する膜状部材からなり、記弁座の外周部と膜状部材の外周部が連接して一体成形され、弁座および膜状部材間の空間がペン芯に繋がるインキ流路を形成すれば、別途に弁座及び膜状部材周辺のインキ流路を密閉する部材を設けることなく外部から密閉した流路を構成でき、部品点数が少なく、簡易にインキ流路の密閉性を高めることができる。

なお、ダミーポンピング部は、ゴムなどの軟質弾性部材からなるものが好適であり、これによって膜状部材が、ペン芯の後退動作によって倒れ変形によって抵抗荷重を漸増できる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら説明する。

図１〜図２は発明を実施する形態の一例であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。

図１は、筆記具の一部断面図を含む全体側面視図、図２（ａ）〜（ｃ）は筆記具の先端部の縦断説明図および、押圧動作説明図である。

実施形態に係る筆記具は、インキ２０内蔵のリフィール５４を内部に収容する軸筒２２と、この軸筒２２先端に突出して設けられたペン芯２４と、ペン芯２４の先端部のペン先２４ａを筆記対象面５６に押圧・開放することによってそのペン芯２４が後退・復帰動作することを可能にするペン芯摺動機構２６と、前記ペン芯２４が一定のストロ−ク以上後退動作しかつ特定の抵抗荷重以上の押圧力が加わったときに開弁して前記収容部内のインキ２０をペン芯２４に向けて流通させる弁機構２８とを有するバルブ式の筆記具であって、バルブが開弁するまでのストロークの間、ペン芯２４の後退動作に応じてペン芯２４の押圧に対する抵抗荷重を増加させていく弾性部材からなるダミーポンピング部３０を軸筒２２先端部２２ａに、先軸４６で覆って設けたものである。

前記ダミーポンピング部３０は、ペン芯２４押圧開始時に荷重は０（Ｎ）でありストローク終了時に開弁機構２８の特定の抵抗荷重にほぼ等しい抵抗荷重を生じるものである。

また、軸筒２２の外径が１２（ｍｍ）以下で、ペン先径が２．０（ｍｍ）以下において、ストロークが０．５（ｍｍ）以下であり、ストローク終了時の荷重が０．５（Ｎ）以下である。

また、ペン芯２４の後部（ペン芯後部）２４ｂは、ペン先２４ａにインキ２０を誘導する繊維束の構成であって、ペン先２４ａより太径に一体成形または別成形で一体に組み合わされている。
弁機構２８は、コイルスプリング３４によって先方に向けて付勢され、ペン芯２４がストローク以上後退したときに、前記ペン芯２４の後端部（後部２４ｂの最後端）が当接して後方に移動する弁棒３６と、弁棒先端部３６ａが密着・開放することによって収容部からペン芯後部２４ｂへのインキ流路３８を閉鎖・開放する弾性樹脂からなる弁座４０とを有し、ダミーポンピング部３０は、前記弁座４０の前方部でペン芯後部２４ｂの側面部に係止状態に設置されていて、ペン芯２４の後退動作に伴って弾性変形する部材からなる。

実施形態の筆記具をより詳細に説明する。

ペン芯２４は、繊維束または内部あるいは外部に連通孔の形成された樹脂成形材からなり所要の毛細管力が生じるインキ誘導芯であって互いに同一または異なる構造とすることができる。ペン芯２４のペン先２４ａおよびペン芯後部２４ｂはインキ流路３８のインキをスムーズにペン先２４ａに誘導できる構造ならば他の構造でもよい。インキは色材や溶剤からなる粘度の低いサインペン用インキやその他のインキを用いることができる。
前記ペン芯摺動機構２６において、ペン芯２４は、その外周部が金属材または樹脂材の筒状のガイド部材４２で覆われる。

ガイド部材４２は中空筒状の保持部材（クチプラ）４４の内部空間内に進退動可能挿入されており、このガイド部材４２と保持部材４４によって前記ペン芯摺動機構２６を構成する。保持部材４４は、全体が軸筒２２先端部２２ａに外嵌固定される先軸４６内に収容状態で固定される。この先軸４６前部４６ａが上記ガイド部材４２を摺動可能に保持し、一方、後部４６ｂは段状に拡径して、内部にダミーポンピング部３０と弁棒３６とバネ受け４８を収容している。

弁棒３６はその先端部３６ａの周囲にインキ流路３８を形成する切り欠き部が形成され、その先端部３６ａのすぐ後部には、傘状に開いて前記弁座４０の後端に密着・離脱してバルブ機能を発揮するフランジ部３６ｂが径方向に展開するように形成され、さらに、フランジ部３６ｂから後方には棒状部３６ｃが延び、その棒状部の周面に径外方向に板状に展開する複数のリブ３６ｄが軸方向に平面を沿わせて形成される。

前記棒状部３６ｃを内挿するバネ受け４８は剛性のある樹脂材からなる異形の筒体であって、バネ受け４８の先端部４８ａが大径で弁座４０後面部周縁に密着する。バネ受け４８の中部４８ｂは、軸径外方に展開するフランジが形成され軸筒先端部２２ａの先端面に当接する。そして、バネ受け後端部４８ｃが先端部４８ａより小径であって、段状に縮径して、インキ筒５０先端部内側に嵌着される。バネ受け４８は後端部内部が縮径してコイルスプリング３４の後端部を受けて位置を固定している。コイルスプリング３４の先端部は前記棒状部３６ｃのリブ３６ｄ外周面に嵌り込んで弁棒３６を先方に向けて弾発して、付勢力を与える。

前記ダミーポンピング部３０は、前記ペン芯後部２４ｂの側面部を取り巻いて係止する膜状部材３０ａからなり（ペン芯後部２４ｂの側面部を段付きまたは溝付き形成してそこに膜状部内周部を装着して係止する）、前記弁座４０の外周部と膜状部材３０ａの外周部が連接して一体成形され、弁座４０および膜状部材３０ａ間の空間がペン芯後部２４ｂに繋がるインキ流路３８を形成する。

具体的には、ゴムやシリコーンやエラストマー等の軟質樹脂材から一体成形されたダミーポンピング部３０と弁座４０は、全体に概略太鼓形状を呈しその軸周囲に孔が形成されており、先方の孔内にガイド部材４２を挿通させて係止状態としてダミーポンピング部３０の機能を発揮させるようにし、後方の弁座４０の孔周縁に弁棒３６の中部３６ｂのフランジ部周縁部を密接させてバルブ機能を発揮させるようにしている。

また、保持部材４４内に、ペン芯２４、ガイド部材４２とともに、ダミーポンピング部３０、弁座４０、スプリング３４、弁棒３６を内部に装着したバネ受け４８を装着し、このバネ受け後端部４８ｃに、インキ２０を収容した（インキ２０とともにその後部にフォロア（追従体）５２を収容している）インキ筒５０先端部を外嵌して、ペン芯２４からインキ筒５０までの構成を組み立てたリフィール５４を構成し、先軸４６および軸筒２２と別途に取り扱い保存できるようにしている。先軸４６を軸筒２２から外せば、リフィールを脱着でき、交換できる。

実施形態に係る筆記具の作動を説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、初期状態時には筆記対象面である紙面５６にペン芯２４先端を押しつける前であってペン芯２４に押圧力を掛けていない。ペン芯２４は後退せず、弁座４０に弁棒３６の中部のフランジ部が密着してインキ流路３８は閉鎖している。

そして、図２（ｂ）に示すように、紙面５６にペン芯２４先端を押しつける（ストローク開始時）。そして、押圧力を徐徐に加えていくとペン芯２４が後退し、ペン芯２４はダミーポンピング部３０の弾発力に抗して後退する。この場合、ダミーポンピング部３０はガイド部材４２の周面に係止しているので、弾性変形で後方に向けて倒れて反発力を発生する。

図２（ｃ）に示すように、更に押し込みストローク以上ペン芯２４が後方に移動するとペン芯後部２４ｂの後端面部が弁棒３６に当接して弁棒３６をスプリング３４の弾発力に抗して後方に移動し開弁する（ストローク終了から開弁開始時）。

図２（ａ）に示すように、使用者がペン芯２４を紙面に押しつけて開弁操作する際には、まず、ストローク開始時には０（Ｎ）であるが、図２（ｂ）〜（ｃ）に示すように、ストローク中に徐徐に荷重が増加していくと、ストロークの終わり頃には、開弁に必要な荷重をダミーポンピング部３０の弾発力として感じる。

以上のことから、実施形態の筆記具では、図１〜図２に示すように、バルブが開弁するまでのストロークの間、ペン芯２４の後退動作に応じてペン芯２４の押圧に対する抵抗荷重を増加させていく弾性部材からなるダミーポンピング部３０を軸筒先端部２２ａに設けたので、使用者はペン芯先端２４ａを筆記対象面に押圧するとダミーポンピング部３０によって徐徐に抵抗荷重が増加して、開弁動作に至る押圧荷重まで滑らかな押圧力を加えていくことができる。したがって、使用者は、開弁時の荷重の急激な増加によるポンピング感等の違和感を生じることなくスムーズな開弁操作を可能して、かつ、閉弁のためのスプリング３４力が十分でインキ２０の漏れやボタオチを確実に防止できるという優れた効果を奏し得る。

なお、ペン芯２４押圧開始時に荷重は０（Ｎ）でありストローク終了時に開弁機構２８の特定の抵抗荷重にほぼ等しい抵抗荷重を生じるものにすれば、初期荷重０（Ｎ）から開弁荷重近くまで滑らかな荷重増加を実現できる。

また、軸筒２２の外径が１２（ｍｍ）以下で、ペン先径が２．０（ｍｍ）以下において、ストロークが０．５（ｍｍ）以下であり、ストローク終了時の荷重が０．５（Ｎ）以下であれば、使用者は筆記対象面にペン２４ａを押し当ててから抵抗感無く開弁してペン芯２４にインキ２０を補充して使用でき、好ましい。

また、前記ダミーポンピング部３０は、前記ペン芯後部２４ｂの側面部を取り巻いて係止する膜状部材３０ａからなり、記弁座４０の外周部と膜状部材３０ａの外周部が連接して一体成形され、弁座４０および膜状部材３０ａ間の空間がペン芯後部２４ｂに繋がるインキ流路３８を形成すれば、別途に弁座及び膜状部材３０ａ周辺のインキ流路を密閉する部材を設けることなく外部から密閉した流路を構成でき、部品点数が少なく、簡易にインキ流路の密閉性を高めることができる。

尚、本発明の筆記具は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

実施形態では、ダミーポンピング部と弁座を一体に樹脂成形して概略太鼓形状にしていたが、その他、これらを別体に形成して、バネ受け４８内で縦列して装着してもよい。

また、実施形態では軸筒内にインキ内蔵のリフィールを収容したリフィールタイプの筆記具を説明したが、本発明では、リフィールを用いずに軸筒内にインキを直接収容するタイプの筆記具にも採用できる。

筆記具の一部断面図を含む全体側面視図である。 （ａ）〜（ｃ）は筆記具の先端部の縦断説明図および、押圧動作説明図である。 従来のバルブ型筆記具の一部断面した説明図である。

符号の説明

２０ インキ
２２ 軸筒
２２ａ 軸筒の先端部
２４ ペン芯
２４ａ ペン先
２４ｂ ペン芯後部
２６ ペン芯摺動機構
２８ 弁機構
３０ ダミーポンピング部
３０ａ 膜状部材
３４ コイルスプリング
３６ 弁棒
３６ａ 弁棒の先端部
３６ｂ 弁棒の中部
３６ｃ 弁棒の中部
３６ｄ 弁棒のリブ
３８ インキ流路
４０ 弁座
４２ ガイド部材
４４ 保持部材
４６ 先軸
４６ａ 先軸の前部
４６ｂ 先軸の後部
４８ バネ受
４８ａ バネ受けの先端部
４８ｂ バネ受けの中部
４８ｃ バネ受けの後端部
５０ インキ筒
５２ フォロア
５４ リフィール
５６ 紙面

Claims (4)

1. インキを内部に収容する軸筒と、この軸筒先端に突出して設けられたペン芯と、ペン芯のペン先を筆記対象面に押圧・開放することによってそのペン芯が後退・復帰動作することを可能にするペン芯摺動機構と、前記ペン芯が一定のストロ−ク以上後退動作しかつ特定の抵抗荷重以上の押圧力が加わったときに開弁して前記収容部内のインキをペン芯に向けて流通させる弁機構とを有するバルブ式の筆記具において、
   バルブが開弁するまでのストロークの間、ペン芯の後退動作に応じてペン芯の押圧に対する抵抗荷重を増加させていく弾性部材からなるダミーポンピング部を軸筒先端部に設けると共に、ダミーポンピング部は、ペン芯押圧開始時に荷重は０（Ｎ）でありストローク終了時に開弁機構の特定の抵抗荷重にほぼ等しい抵抗荷重を生じるものであることを特徴とする筆記具。
2. 軸筒の外径が１２（ｍｍ）以下で、ペン先径が２．０（ｍｍ）以下において、ストロークが０．５（ｍｍ）以下であり、ストローク終了時の荷重が０．５（Ｎ）以下であることを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
3. 弁機構は、スプリングによって先方に向けて付勢され、ペン芯がストローク以上後退したときに、前記ペン芯の後端部が当接して後方に移動する弁棒と、弁棒先端部が密着・開放することによって収容部からペン芯へのインキ流路を閉鎖・開放する弾性樹脂からなる弁座とを有し、
   ダミーポンピング部は、前記弁座の前方部でペン芯の側面部に係止状態に設置されていて、ペン芯の後退動作に伴って弾性変形する部材からなることを特徴とする請求項１または２に記載の筆記具。
4. 前記ダミーポンピング部は、前記ペン芯の側面部を取り巻いて係止する膜状部材からなり、記弁座の外周部と膜状部材の外周部が連接して一体成形され、弁座および膜状部材間の空間がペン芯に繋がるインキ流路を形成することを特徴とする請求項３に記載の筆記具。

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