JP5089044B2 - 筆記用液体のための自動調整制御構造 - Google Patents

Description

本発明は筆記用具の構造に関する。より詳細には、貯蔵能力を増大させ、液漏れ防止能力を強化し、利便性を改善する、筆記用液体のための自動調整制御構造に関する。

現在、従来の筆記用具には確かに欠点がある。たとえば、液が漏れる、滑らかに書けない、性能が悪い、耐用年数が短い、などの欠点である。さらに、筆記用液体が実質的に利用されないこともしばしば生じていた。これらの全ては利用者に多大な不便さをもたらしてきた。上述の欠点をもたらす主要な要因は、筆記用具の構造が悪いことだと研究者たちは発見した。これらの欠点は構造が改善されない限り克服できないだろう。

万年筆、ボールペン、ローラーペン、マーカーなどを含む、世界中の現在の筆記用具は、種類や機能が非常に異なってはいるが、構造によって三つの主要な類型がある。
一つの類型は、広く使われているフィルタ構造で、筆記用液体を吸収・貯蔵・供給するための巻物型の（roll-shaped）繊維質の手段によるものである。しかし、有限の筆記用液体しか貯蔵できず、約６０パーセントという筆記用液体の低い利用率のため、耐用年数が短くなっていた。さらに、書くときに筆記用液体が次第に減るので、ペン先方向からの力によって筆記用液体が引き出されるが、一方で、巻物型の繊維質の手段によって引き起こされる力により筆記用液体は吸収もされる。二つの力は逆向きなので、滑らかに書けない事態を引き起こす。さらに、巻物型の繊維質の手段が筆記用液体で満たされているときは、液漏れしがちである。

別の類型は、通常、万年筆に使われる貯蔵構造である。この構造は、筆記用液体の供給を制御して液漏れを防ぐための、特殊なシート型の貯蔵部を採用している。残念ながら、全体の構造が非常に複雑で、しかも一体的に鋳造されねばならない。その設計、製造、技術、精度は実質的に専門技術的なものである。さらに、空気用と筆記用液体用のチャネルは、両方とも小さくて一つずつしかないので、チャネルのうちどれか一つが詰まると、筆記用具全体の使用が不可避的に影響を受ける。その機能と姿勢によって、形状と性能が制限されるかもしれない。

さらに別の類型は「浮き蓋（floating lid）」を利用するもので、ボールペンの分野に属する。「浮き蓋」は、空気と筆記用液体の流れを制御する液体である。この構造は性能が悪い。なぜなら、貯蔵孔（storage hole）の直径によって技術的に制約を受けてきたからである。筆記用液体の流れは、振動と気温によってたやすく影響を受ける。現在、この構造はボールペンとゲルペンにのみ使われている。

ここ数年、いくつか新しい構造が現れてきた。たとえば、「スプリングバルブ（spring valve）」、「グローブバルブ（glove valve）」、フィルタ構造と貯蔵部の組み合わせ、などである。しかし、それらのうちのいくつかは、使用中の筆記用液体の流れが一様でなく、しばしばペン先を押すことが必要になるので、これら筆記用具では連続的に書くことができない。空気圧が変わる間、または周囲の気温が上がる間、筆記用具内の空気が膨張すると、これらバルブには自己調節機能がないので、再びペン先を押したときに筆記用液体がたやすく飛び出てしまう。他の構造の伝達路（convey line）は、空気と筆記用液体で共通の単一のチャネルである。よって、筆記用液体からの流れと空気の膨張とが同じチャネル内で逆向きに発生し、空気と筆記用液体の内向きと外向きの通り道に影響する。さらに、伝達路の出口が毛管状貯蔵部の下に位置しているため、空気膨張によりあふれた筆記用液体は毛管状貯蔵部の底部にまず達して、保持される。それにより、毛管状貯蔵部の性能と排気が影響を受ける。筆記用具内の空気が再び膨張すると、筆記用具の実用上の機能が著しく落ちるかもしれない。

筆記用具の構造はある程度まで改善されたとはいえ、いくつかのいわゆる新構造は、既知の欠点を克服するというより、複雑で、多くの新しい問題をもたらしている。これら新構造は受け入れられないし、人々は構造の改善点が簡単容易だとは思わないだろう。

一般に、現状の筆記用具の構造は、前述のパターンを免れることができないだろう。悪い構造に起因する欠点は歴史的に見れば減っているが、構造に対する研究開発は、本当は遅れている。特に、社会と科学が急速に進歩しているときには遅れていると言える。

液漏れ、複雑さ、低性能という欠点を克服するような優れた性能を有する、筆記用液体のための自動調整制御構造を提供することが、本発明の第一の目的である。

上記の目的を達成するために、本発明の好適実施例に従った、筆記用液体のための自動調整制御構造が、開示される。筆記用液体のための自動調整制御構造は、筆記用液体貯蔵部と、調整部であって、該調整部の前部に空気孔を規定する、調整部と、吸収性及び浸透性を有する繊維質素材でできた自動調整制御要素であって、前記調整部内に固定された自動調整制御要素と、筆記用チップ（writing tip）と、誘導芯と、を備え、前記自動調整制御要素は、前記筆記用液体貯蔵部と前記調整部との間の仕切りとして作用し、かつ、前記筆記用液体貯蔵部に隣接する前記自動調整制御要素の第１の端から、前記筆記用チップに隣接する前記自動調整制御要素の第２の端へ、徐々に減少する毛管引力の分布を有しており、前記誘導芯の一端は、前記自動調整制御要素中に、前記自動調整制御要素を貫通する直前の深さまで深く挿入されており、前記誘導芯の他端は前記筆記用チップに接合されている、ことを特徴とする。
本発明の他の実施例に従った筆記用液体のための自動調整制御構造は、筆記用液体貯蔵部及び調整部を含む筆記用保持体と、該筆記用保持体と係合する筆記用頭部であって、筆記用チップ及び誘導芯を含む筆記用頭部と、を備え、自動調整制御要素が前記筆記用保持体内に固定されており、前記自動調整制御要素は、前記筆記用頭部から離れている前記自動調整制御要素の第１の端から、前記筆記用頭部に隣接する前記自動調整制御要素の第２の端へ、徐々に減少する毛管引力の分布を有し、前記筆記用保持体が前記筆記用頭部に隣接する箇所に、空気孔が規定されており、前記筆記用頭部は、前記自動調整制御要素中に、前記自動調整制御要素を貫通する直前の深さまで深く挿入されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、筆記用具の空洞が筆記用液体貯蔵部として働くので、性能が非常に改善され、耐用年数が延びた。自動調整制御要素は、空気と筆記用液体の供給、制御、調整、循環の各機能を有する。空気と筆記用液体の循環は、従来の単一チャネルに取って代わり、非常に円滑である。筆記用チップの磨耗は著しく減少した。液漏れ防止の性能は、筆記用具の中でも最高の水準にあり、様々な要件にしたがって決めることができる。さらに新型の筆記用具を開発するための適用範囲も広い。自動調整制御要素は、内部の筆記用液体と空気の圧力の平衡を保つことができる。全体の構造は非常に簡潔で、その主要な性能は高級筆記用具を超えて進歩しており、様々な類型、目的、等級の筆記用具に非常に適している。

添付の図とともに以下の詳細な説明を読めば、本発明の他の目的、利点、新規な特徴がより明らかになるだろう。

図１を参照すると、本発明の好適実施例による筆記用液体のための自動調整制御構造は、筆記用液体貯蔵部１、調整部２、自動調整制御要素３、筆記用チップ４、および誘導芯５を備えている。

筆記用液体貯蔵部１は、筆記用液体６を貯蔵するための中空の管である。調整部２はその前部に空気孔２１を形づくっている。自動調整制御要素３は調整部２内に固定されていて、筆記用液体貯蔵部１を封じている。使用中には一定量の筆記用液体６が貯蔵部１に適切に入れられる。自動調整制御要素３は、良好な吸収性及び浸透性を有する繊維質素材でできている。自動調整制御要素３は、一体物として作ってもよいし、組み合わせとして作ってもよい。自動調整制御要素３内の毛管引力は、様々な筆記用具の様々な要件と製造条件とに従って設計されている。その性能は、素材の密度や階層の変化によって決まる、様々な階層の毛管引力または小さな穴によって実現される。様々な階層間の毛管引力の差は、技術と素材の組み合わせによって実現される。この実施例では、自動調整制御要素３内の毛管引力が、自動調整制御要素３の、筆記用液体貯蔵部１に隣接する一端から他端へと徐々に減少するよう定められることで、空気又は筆記用液体が通過するための複数のチャネルが提供される。誘導芯５の一端が自動調整制御要素３に深く挿入されており、他端が筆記用チップ４に接合されている。筆記用チップ４と誘導芯５は、一体化されてもよい。調整部２の前方には、組み立て時に筆記用チップ４を固定するための取り付け孔２２がある。

通常の使用において、筆記用液体貯蔵部１内の筆記用液体６は、誘導芯５を通って自動調整制御要素３から直接、筆記用チップ４へと供給される。筆記中に筆記用液体６の一部が消費されると、それを補うように、外気が空気孔２１を通って自動調整制御要素３へ流入するか、あるいは、さらに外気によって筆記用液体貯蔵部１が必要な空気補給を得るだろう。通常、本発明による構造は、静的平衡状態にある。空気圧が変わるか周囲の気温が上がるかして、空気と筆記用液体貯蔵部１内の筆記用液体６との膨張を引き起こした場合に、自動調整制御要素３は、液漏れを防ぐために、あふれた筆記用液体６を蓄え、空気を外に出す機能を有する。自動調整制御要素３内に蓄えられた筆記用液体６は、空気圧と周囲の気温が回復するとともに筆記用液体貯蔵部１に戻るだろう。筆記用液体貯蔵部１に蓄えられた筆記用液体６は、筆記による消費に合わせて、自動調整制御要素３に適切に補充されるだろう。

本発明による筆記用液体のための自動調整制御構造は、分離した構造としても作ることができる、と理解されねばならない。つまり、筆記用液体貯蔵部１を個別ユニット（ユニット１と呼ぶ）として作り、調整部２、自動調整制御要素３、筆記用チップ４、および誘導芯５の全体を別の個別ユニット（ユニット２と呼ぶ）として作ることができる。こうすれば、ユニット１とユニット２を係合させることで使用可能となる。このようにすると、蓄えられた筆記用液体６が使い果たされたときに続けて使用するために、新しい筆記用液体貯蔵部１に取り替えるか、筆記用液体６を補充するだけで良い。

本発明とその利点が前述の説明から理解されるだろうと信じる。また、前述の例は単に、本発明の好適実施例または説明用の実施例であって、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、またはその実質的な利点の全てを犠牲にすることなく、様々な変更を行ってもよいことは明らかだろう。

図１は、本発明による筆記用液体のための自動調整制御構造の断面図である。

符号の説明

１ 筆記用液体貯蔵部
２ 調整部
３ 自動調整制御要素
４ 筆記用チップ
５ 誘導芯
６ 筆記用液体
２１ 空気孔
２２ 取り付け孔

Claims (14)

1. 筆記用液体のための自動調整制御構造であって、
   筆記用液体貯蔵部と、
   調整部であって、該調整部の前部に空気孔を規定する、調整部と、
   吸収性及び浸透性を有する繊維質素材でできた自動調整制御要素であって、前記調整部内に固定された自動調整制御要素と、
   筆記用チップと、
   誘導芯と、
   を備え、
   前記自動調整制御要素は、前記筆記用液体貯蔵部と前記調整部との間の仕切りとして作用し、かつ、前記筆記用液体貯蔵部に隣接する前記自動調整制御要素の第１の端から、前記筆記用チップに隣接する前記自動調整制御要素の第２の端へ、徐々に減少する毛管引力の分布を有しており、
   前記誘導芯の一端は、前記自動調整制御要素中に、前記自動調整制御要素を貫通する直前の深さまで深く挿入されており、前記誘導芯の他端は前記筆記用チップに接合されている、
   ことを特徴とする筆記用液体のための自動調整制御構造。
2. 前記自動調整制御要素は、小さな穴または、徐々に減少する毛管引力分布の階層を有する、一体物または組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の筆記用液体のための自動調整制御構造。
3. 前記自動調整制御要素は、空気又は前記筆記用液体が通過するための複数のチャネルを有することを特徴とする請求項１に記載の筆記用液体のための自動調整制御構造。
4. 前記筆記用チップと前記誘導芯とが互いに一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の筆記用液体のための自動調整制御構造。
5. 組み立て時に前記筆記用チップを固定するための取り付け孔が、前記調整部の前記前部に規定されていることを特徴とする請求項１に記載の筆記用液体のための自動調整制御構造。
6. 筆記用液体のための自動調整制御構造であって、
   筆記用液体貯蔵部及び調整部を含む筆記用保持体と、
   該筆記用保持体と係合する筆記用頭部であって、筆記用チップ及び誘導芯を含む筆記用頭部と、
   を備え、
   自動調整制御要素が前記筆記用保持体内に固定されており、前記自動調整制御要素は、前記筆記用頭部から離れている前記自動調整制御要素の第１の端から、前記筆記用頭部に隣接する前記自動調整制御要素の第２の端へ、徐々に減少する毛管引力の分布を有し、
   前記筆記用保持体が前記筆記用頭部に隣接する箇所に、空気孔が規定されており、
   前記筆記用頭部は、前記自動調整制御要素中に、前記自動調整制御要素を貫通する直前の深さまで深く挿入されている、
   ことを特徴とする筆記用液体のための自動調整制御構造。
7. 前記自動調整制御要素が、吸収性及び浸透性を有する繊維質素材でできていることを特徴とする請求項６に記載の筆記用液体のための自動調整制御構造。
8. 前記自動調整制御要素が、小さな穴または、徐々に減少する毛管引力分布の階層を有する、一体物または組み合わせであることを特徴とする請求項６に記載の筆記用液体のための自動調整制御構造。
9. 前記自動調整制御要素は、前記調整部と前記筆記用液体貯蔵部との間の仕切りとして作用することを特徴とする請求項６に記載の筆記用液体のための自動調整制御構造。
10. 前記自動調整制御要素は、空気又は前記筆記用液体が通過するための複数のチャネルを有することを特徴とする請求項６に記載の筆記用液体のための自動調整制御構造。
11. 前記誘導芯の一端が、前記自動調整制御要素中に、前記自動調整制御要素を貫通しない程に深く挿入されており、前記誘導芯の他端が前記筆記用チップに接合されていることを特徴とする請求項６に記載の筆記用液体のための自動調整制御構造。
12. 前記誘導芯と前記筆記用チップとが互いに一体化されていることを特徴とする請求項６に記載の筆記用液体のための自動調整制御構造。
13. 組み立て時に前記筆記用頭部を固定するための取り付け孔が、前記調整部の前部に規定されていることを特徴とする請求項６に記載の筆記用液体のための自動調整制御構造。
14. 筆記用液体のための自動調整制御構造であって、
    筆記用液体貯蔵部を含む第１ユニットと、
    該第１ユニットと係合する第２ユニットであって、調整部と、該調整部内に固定された自動調整制御要素と、筆記用チップと、誘導芯とを含む第２ユニットと、
    を備え、
    前記自動調整制御要素は、前記筆記用液体貯蔵部と前記調整部との間の仕切りとして作用し、かつ、前記筆記用液体貯蔵部に隣接する前記自動調整制御要素の第１の端から、前記筆記用チップに隣接する前記自動調整制御要素の第２の端へ、徐々に減少する毛管引力の分布を有しており、
    前記調整部が空気孔を規定し、
    前記誘導芯の一端は、前記自動調整制御要素中に、前記自動調整制御要素を貫通する直前の深さまで深く挿入されており、前記誘導芯の他端は前記筆記用チップに接合されている、
    ことを特徴とする筆記用液体のための自動調整制御構造。