JP5558908B2

JP5558908B2 - 加圧式筆記具

Info

Publication number: JP5558908B2
Application number: JP2010111303A
Authority: JP
Inventors: 絵里子清水
Original assignee: Zebra Co Ltd
Current assignee: Zebra Co Ltd
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2030-05-13
Also published as: JP2011235612A

Description

本発明は、筆記部から吐出される筆記液の流量を強制的な加圧により比較的高く維持するようにした加圧式筆記具に関し、特にボールペンや修正ペンとして好適な加圧式筆記具に関するものである。

従来、この種の筆記具には、軸筒後端側のノック機構をノック操作することにより、軸筒の前端からリフィール先端の筆記部を突出させるとともに、リフィール後端側に設けられた加圧機構を作動させて、リフィール内を加圧するようにしたものがある（特許文献１参照）。
この従来技術によれば、筆記部の突出状態においては、リフィール内が加圧されているため、筆記部からのインクの吐出量を比較的多く維持することができ、特に上向き筆記性能が向上する等のメリットがある。
しかしながら、上記従来技術では、軸筒前端から筆記部を突出させた後、直ぐに筆記具を使用しない場合であっても、筆記部の突出状態においてはリフィール内が加圧されているため、筆記部からインクが流出してしまうおそれがある。

また、特許文献２に記載されたボールペンでは、軸筒前端から突出するリフィールの先端に、筆圧以上の押圧力が加わった際に、リフィールを後退させるとともに、この後退するリフィールによって加圧機構を作動させるようにしている。この従来技術によれば、筆記のためにリフィールに押圧力を加えた場合に、リフィール内が加圧されるため、リフィール内が加圧された状態で放置されることを防ぐことができる。

しかしながら、後者従来技術では、リフィールの後端開口部に加圧機構の軸部（１３ａ）及びシール部（１３ｂ）を挿入する構造であるため、以下のような問題を生じる場合があった。
先ず、リフィール内径、前記軸部及び前記シール部について高い寸法精度が要求されるため、寸法不良によって作動不良を生じやすく、また、比較的小径の既存のリフィールには対応し難かった。
また、リフィールに対し、その後端開口部の近くまでインクを充填することができないので、筆記可能期間が短くなるという問題もあった。
また、リフィールを後退させる際のストローク量を適切に設定するのが困難であるという問題もあった。

特開２００５−６６８９１号公報特開２００１−２７０２８８号公報

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、リフィールに押圧力を加えた際に加圧されるようにした加圧式筆記具において、リフィール内径等について高い寸法精度を要しないこと、加圧の際の作動性が良好なこと、比較的小径の既存のリフィールにも対応し易いこと、リフィールに対しその後端開口部の近くまでインクを充填できるようにすること、リフィールの後退量を適切に設定できること等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明に係る技術的手段は、以下の構成を少なくとも具備するものである。

前端に筆記部を有するとともに後端に開口部を有し、内在する筆記液を前記筆記部から吐出するようにしたリフィールと、前記リフィールの後端側に環状に装着されるホルダーと、該ホルダーに対し後方から覆い被されて該ホルダーを進退可能に保持するシリンダーと、前記ホルダーを前記シリンダーに対し前方へ付勢する付勢部材とを、軸筒内に備え、前記ホルダーと前記シリンダーとの間に前記リフィールの後端開口部に連通する加圧室が確保され、この加圧室が前記シリンダーに相対する前記ホルダーの後退により圧縮されるようにしたことを特徴とする。

このような特徴を有することで本発明は以下の作用効果を奏する。
筆記等のためにリフィールに対し後方への押圧力が加わると、シリンダーに対しリフィール及びホルダーが後退し、加圧室が圧縮される。そのため、加圧室に連通するリフィール内が加圧され、筆記部から吐出される筆記液の流量を比較的高く維持することができる。ひいては、掠れ等を生じない良好な筆記性能を得ることができるのは勿論のこと、その良好な筆記性能を上向き筆記時においても維持することができる。
しかも、リフィール内に挿入される部材を要さないため、リフィール内径について高い寸法精度を要求されず、良好な作動性を得られる上、比較的小径の既存のリフィールにも対応し易く、リフィールに対しその後端開口部の近くまでインクを充填することができる。また、ホルダーとシリンダーとの間の距離（換言すれば、加圧室の前後方向の距離）の調整により、リフィールの後退量を適切に設定することができる。

本発明に係わる加圧式筆記具の一例を示す縦断面図であり、要部を拡大して示している。同加圧式筆記具において、筆記部が突出した状態を示す縦断面図であり、要部を拡大して示している。同加圧式筆記具において、加圧状態を示す縦断面図であり、要部を拡大して示している。ホルダー、弁体及びシリンダーの要部斜視図である。

本発明に係る好ましい一形態では、前記ホルダーの外周面に沿って前記加圧室と外部とを連通する通気路を設け、この通気路の途中に、前記ホルダーの後退に連動して前記通気路を閉鎖し、前記ホルダーの前進に連動して前記通気路を開放するように弁体を設ける。

また、本発明に係る他の好ましい一形態では、前記ホルダーの外周面に沿って外部に連通する通気路を設け、前記ホルダーの外周面には前記通気路及び前記加圧室に連通する環状凹部を設け、この環状凹部内には前後方向へ移動自在に環状の弁体を設け、前記シリンダーの内周面には後退した際の前記弁体の外周面に摺接する縮径部を設け、前記ホルダーが後退した際に、前記弁体が、前記縮径部に摺接されて相対的に前進し前記通気路を閉鎖するようにする。

また、本発明に係る他の好ましい形態では、前記シリンダーを前記軸筒に対し進退可能に設けるとともに、外部操作により前記シリンダーを進退させる進退機構を備え、前記シリンダーを前進させた際に、前記シリンダーと共に前進した前記リフィールの筆記部が軸筒前端から突出し、前記シリンダーを後退させた際には、前記シリンダーと共に後退した前記リフィールの筆記部が軸筒前端に没入するようにする。

また、本発明に係る他の好ましい形態では、前記進退機構は、前記軸筒に対し前記シリンダーを後方へ付勢する付勢部材と、軸筒から後方へ突出するノック体と、前記シリンダーに対し後方側から当接する進退部材とを備え、前記ノック体のノック操作により前記進退部材を前進させて係止し、その係止状態を同ノック体の再ノック操作により解除するように構成する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
なお、本明細書中において、「前」とは筆記部２２の突出方向（図１によれば下方）を意味し、「後」とは筆記部２２の突出方向に対する逆方向（図１によれば上方）を意味するものとする。

図１〜３は、本発明に係わる加圧式筆記具の一例を示している。
この加圧式筆記具は、軸筒１０内に、筆記液２３を充填したリフィール２０と、該リフィール２０の後端側に環状に装着されたホルダー３０と、該ホルダー３０の外周面に環状に装着された弁体４０と、ホルダー３０に対し後方から覆い被されて該ホルダーを進退可能に保持するシリンダー５０と、ホルダー３０をシリンダー５０に対し前方へ付勢する第一の付勢部材６０と、ホルダー３０の前進を規制する規制部材７０と、シリンダー５０を外部操作により軸筒１０に対し進退させる進退機構８０とを具備し、ホルダー３０とシリンダー５０との間に、リフィール２０の後端開口部に連通する加圧室Ｅを確保し、この加圧室Ｅをホルダー３０の後退により圧縮するようにしている。

軸筒１０は、略長尺円筒状の部材であり、その前端部に先細円筒状の先口１１を接続するとともに、後端部には後述する進退機構８０を接続している。この軸筒１０は、前軸や後軸等の複数の部材を接続した態様であってもよいし、一部材からなる態様であってもよい。
この軸筒１０の内面には、進退機構８０を構成する第二の付勢部材８１を受ける段部１２が形成されている。

また、リフィール２０は、略円筒状の筆記液収容管２１と、該筆記液収容管２１の前端側に接続された筆記部２２と、筆記液収容管２１内の前よりに充填された筆記液２３と、該筆記液２３の最後端部に接するように充填されたグリス状のフォロア２４とからなる。

筆記部２２は、最先端部に回動自在に転写ボールを保持し露出させた所謂ボールペンチップである。
また、筆記液２３は、本実施の形態の一例によればボールペンインクであり、前記転写ボールを介してスムーズに吐出されるように、その成分や粘度等が適宜に設定されている。この筆記液の他例としては、白色の修正液とすることも可能である。

また、フォロア２４は、筆記液２３の減少に追従するグリス状の流体であり、筆記液２３との相溶性が無く且つ筆記液２３の蒸発を防止する特性を有している。なお、他例としては、このグリス状のフォロア２４内に固体状のフォロア棒を設けてもよい。

ホルダー３０は、リフィール２０の筆記液収容管２１後端側に対し、環状に嵌り合う略円筒状の部材であり、その前端側で拡径された鍔部３１と、該鍔部３１の付け根から後方へ延設されリフィール２０後端部を環状に抱持する筒部３２と、該筒部３２から後方へ突出するとともに一回りほど縮径された縮径部３３とからなる。

鍔部３１は、その後部側の筒部３２に対し拡径された部位であり、前端面を後述する規制部材７０に当接させるとともに、後端面によって第一の付勢部材６０を受けている。

また、筒部３２は、その内周面にリフィール２０の後端部を前後不動に嵌め合わせている。この筒部３２の前部側の外周面には、後述する第一の付勢部材６０が環状に装着される。また、同筒部３２の後部側の外周面には、シリンダー５０が前後へ摺動自在となるように環状に嵌め合わせられている。

また、縮径部３３は、筒部３２よりも一回り程小径に形成された筒状を呈し、その後端側（図示によれば上端側）の外周面に、後述する通気路ｓ及び加圧室Ｅに連通する環状凹部３３ａを有するとともに、後ろ向きの突端面（図示によれば上端面）には、環状凹部３３ａの後端部を加圧室Ｅ及びリフィール２０後端開口部に連通する通気溝３３ｂを有する。そして、縮径部３３の内周面は、前後方向へ貫通して加圧室Ｅとリフィール２０後端開口部を連通する貫通孔３３ｃとなっている（図４参照）。

環状凹部３３ａ内には、前後方向へ移動自在に環状の弁体４０が設けられる。
弁体４０は、Ｏリング等の環状弾性部材であって、その外径が縮径部３３の外径よりも大きく設定され、且つ、その内径が環状凹部３３ａ底部内径よりも大きく設定されている。また、この弁体４０の幅方向（図示の上下方向）の寸法は、環状凹部３３ａの幅方向の寸法よりも小さく設定される。
この弁体４０は、後述する通気路ｓの途中に位置し、ホルダー３０の後退に連動して通気路ｓを閉鎖し、ホルダー３０の前進に連動して同通気路ｓを開放する。

また、シリンダー５０は、ホルダー３０の後部および弁体４０に覆い被さる有底筒部５１と、該有底筒部５１の後方へ突設されて進退機構８０に係合する軸部５２と、有底筒部５１の前方へ延設された拡径部５３とを備え、軸筒１０内周面に対し前後方向へ摺動するように設けられる。

有底筒部５１の内周面は、前側に位置する大内径部５１ａと、該大内径部５１ａよりも後方側に位置し縮径された縮径部５１ｂとを有し、これら大内径部５１ａと縮径部５１ｂを滑らかな環状傾斜面５１ｃにより接続している（図４参照）。

大内径部５１ａは、ホルダー３０の外周面及び弁体４０の外周面よりも大きい内径に形成される。
縮径部５１ｂは、後退した際の弁体４０の外周面に摺接するように、弁体４０の外径よりも若干小さな内径に形成される。

また、拡径部５３は、有底筒部５１よりも一回り程拡径された筒状を呈し、その内周面後端の段部５３ａによって、第一の付勢部材６０の後端座部を受けている。

上記構成のシリンダー５０は、ホルダー３０に対し後方から覆い被されて、ホルダー３０の後端面との間に加圧室Ｅを形成するとともに、ホルダー３０外周面との間に通気路ｓを確保する。

通気路ｓは、ホルダー３０の外周面に沿って加圧室Ｅと外部とを連通する通路であり、より詳細に説明すれば、シリンダー５０の大内径部５１ａとホルダー３０の縮径部３３の隙間、同大内径部５１ａとホルダー３０の筒部３２との隙間、シリンダー５０の拡径部５３とホルダー３０の筒部３２及び鍔部３１との隙間等を連通する空間であり、リフィール２０周囲の軸筒１０内空間および先口１１内の空間を通って軸筒１０外に至る。

また、加圧室Ｅは、ホルダー３０の後端面とシリンダー５０内の底面（後端面）との間に形成される空間であり、前記通気路ｓに連通するとともに、ホルダー３０内の貫通孔３３ｃを介してリフィール２０の後端開口部に連通している。
この加圧室Ｅの前後方向の寸法は、リフィール２０内を加圧する際のリフィール２０の後退量となり、例えば、０．２〜０．５ｍｍ程度に設定される。

また、第一の付勢部材６０は、ホルダー３０の筒部３２の外周面と、シリンダー５０の拡径部５３の内周面との間に環状に設けられる圧縮バネである。この第一の付勢部材６０は、その前端座部がホルダー３０の鍔部３１によって受けられ、後端座部がシリンダー５０の段部５３ａによって受けられることで、ホルダー３０をシリンダー５０に相対して前方へ付勢している。
この第一の付勢部材６０の付勢力は、筆圧と略同程度（例えば約１００ｇ）、又は筆圧よりも若干大きく設定される。

すなわち、第一の付勢部材６０の付勢力を筆圧と略同程度に設定した態様では、筆記時の筆圧によってホルダー３０が後退することになる。したがって、この態様では、筆記者が意識して特別な加圧操作をすることなく、筆圧によってリフィール２０内の加圧が行われる。

また、第一の付勢部材６０の付勢力を筆圧よりも大きく設定した態様では、筆記時の筆圧ではホルダー３０が後退せず、筆圧よりも強い力でリフィール２０前端を押圧した際にホルダー３０が後退することになる。したがって、この態様では、筆記者が意識してペン先を強く被筆記面（例えば紙面等）に押し付ける操作で、リフィール２０内の加圧が行われることになる。

なお、第一の付勢部材６０は、図示例によれば、ホルダー３０を前方へ弾発するように圧縮バネを用いたが、他例としては、引張バネによりホルダー３０を前方へ引っ張る構成とすることも可能である。

また、規制部材７０は、シリンダー５０の拡径部５３前端側内周面に嵌合された略筒状の部材であり、その後端部をホルダー３０の前端に当接させて、ホルダー３０の前方への移動量を規制している。
この規制部材７０は、その前端側の拡径された鍔部７１を、シリンダー５０の前端に係止させて、シリンダー５０と一体化されている。

また、進退機構８０は、軸筒１０に対しシリンダー５０を後方へ付勢する第二の付勢部材８１と、軸筒１０から後方へ突出するノック体８２と、シリンダー５０に対し後方側から当接する進退部材８３と、軸筒１０の後端に接続されるとともに進退部材８３を前進位置で係止させる係止筒部８４とを備え、ノック体８２のノック操作により前記進退部材８３を前進させて係止筒部８４に係止し、その係止状態を同ノック体８２の再ノック操作により解除するように構成される。

より詳細に説明すれば、ノック体８２をノック操作（前進）すると、ノック体８２に押されて進退部材８３が前進し、進退部材８３は所定量前進したところでノック体８２前端のカム斜面（図示せず）との係合により回転し、係止筒部８４内周面の係止部（図示せず）に係止される。ノック体８２を再度ノック操作（前進）すると、進退部材８３がノック体８２前端の前記カム斜面との係合により回転して前記係止部から外れて、該進退部材８３は、第二の付勢部材８１の後方への付勢力によって元の位置まで後退することになる。

なお、図示例によれば、第二の付勢部材８１は、シリンダー５０を後方へ弾発する圧縮バネであるが、他例としては、シリンダー５０を後方へ引っ張る引張バネを用いることも可能である。

また、図示例は周知の出没式筆記具の進退機構を用いているが、この進退機構８０は、外部操作によりシリンダー５０を所定量前進させて係止し、その係止状態を再度外部操作された際に解除してシリンダー５０を元の位置まで後退させる機構であればよく、図示例以外の構成とすることも可能である。

次に上記構成の加圧式筆記具についてその作用効果を詳細に説明する。
先ず、図１に示すように、ノック体８２に対するノック操作が行われず、筆記部２２が軸筒１０内に没入した状態では、第一の付勢部材６０の付勢力により、ホルダー３０が規制部材７０に当接した前進位置に保持される。この前進位置においては、リフィール２０内におけるフォロア２４後方側の空間、及び加圧室Ｅが、通気路ｓを介して外部に連通されている。したがって、リフィール２０内は加圧されない大気圧状態に維持される。

そして、図２に示すように、ノック体８２の前方への押動によりシリンダー５０が所定量前進すると、このシリンダー５０と一体的にホルダー３０も前進し、ホルダー３０内に嵌合されたリフィール２０も前進するため、該リフィール２０前端の筆記部２２が先口１１から突出する。
この際、ホルダー３０は、シリンダー５０に対し第一の付勢部材６０によって前方へ付勢され規制部材７０に当接しているため、前進するシリンダー５０と一体的に前進する。そのため、この前進の前後において、シリンダー５０に対するホルダー３０の相対位置に変化はなく、加圧室Ｅは、通気路ｓを介して外部に連通された状態でもって、加圧されない一定の容積に保たれる。

したがって、当該加圧式筆記具が、筆記部２２の突出状態のまま放置されたとしても、前記したようにリフィール２０内は加圧されていないため、筆記部２２からの筆記液２３の流出を防ぐことができる。

次に、図３に示すように、筆記部２２が被筆記面に押し付けられることにより、リフィール２０が後退すると、該リフィール２０と一体的にホルダー３０も後退する。そして、ホルダー３０は、シリンダー５０に相対する後方への移動により、第一の付勢部材６０を収縮させて、前端部を規制部材７０から離間するとともに、後端部をシリンダー５０内底面に接近させ、加圧室Ｅを狭める。
このホルダー３０の後退の際、弁体４０は、ホルダー３０内の縮径部５１ｂに摺接されることで、環状凹部３３ａ内を相対的に前進し（図示の下方へ移動し）、環状凹部３３ａ内の前端面３３ａ１に当接される。そのため、加圧室Ｅを外部へ連通する通気路ｓが、弁体４０により閉鎖され、この閉鎖状態において加圧室Ｅが狭められることになる。
よって、加圧室Ｅからリフィール２０内後端側にわたる空間の気体が圧縮され、その圧力によってフォロア２４及び筆記液２３が前方へ押圧される。
この加圧状態では、筆記液２３の流量を比較的大きく維持することができ、特に上向き筆記性能を向上させることができる。

また、筆記部２２が被筆記面から離間されることで、リフィール２０に対する後方への押圧力が除去された際には、ホルダー３０は、第一の付勢部材６０の付勢力によってシリンダー５０に相対する前進を行う。
そして、この前進により、加圧室Ｅが広がるとともに、弁体４０が環状凹部３３ａの前端面３３ａ１から離れ、加圧室Ｅが通気路ｓによって外部に連通する。
したがって、筆記部２２が被筆記面から離間された状態では、リフィール２０内の加圧状態が解除されるので、再び、筆記部２２からの筆記液２３の流出を防ぐことができる。

また、ノック体８２が再度ノック操作された際には、進退機構８０による係止状態が解除されるのに伴って、シリンダー５０が第二の付勢部材８１の付勢力により元の位置まで後退する。よって、シリンダー５０と一体的にホルダー３０及びリフィール２０も後退し、筆記部２２が先口１１内に没入される。この後退中、リフィール２０内の加圧が行われないのは勿論である。

なお、上記実施の形態によれば、特に好ましい一例として、筆記部２２を出没させる出没式筆記具を構成したが、他例としては、軸筒１０前端から突出した筆記部２２が出没せずに固定されている筆記具を構成することも可能である。この場合、進退機構８０を省き、筆記部２２を軸筒１０前端から突出した状態でシリンダー５０を軸筒１０に対し進退不能に固定すればよい。

また、上記実施の形態によれば、本発明に係わる加圧式筆記具をボールペンに適用した好ましい一例を示したが、他例としては、修正ペンや、リフィールの前端から筆記液を吐出するようにしたその他の筆記具に適用することも可能である。

１０：軸筒２０：リフィール
３０：ホルダー３３ａ：環状凹部
４０：弁体５０：シリンダー
５１ａ：大内径部５１ｂ：縮径部
６０：第一の付勢部材７０：規制部材
８０：進退機構８１：第二の付勢部材
８２：ノック体８３：進退部材
Ｅ：加圧室ｓ：通気路

Claims

前端に筆記部を有するとともに後端に開口部を有し、内在する筆記液を前記筆記部から吐出するようにしたリフィールと、
前記リフィールの後端側に環状に装着されるホルダーと、
該ホルダーに対し後方から覆い被されて該ホルダーを進退可能に保持するシリンダーと、
前記ホルダーを前記シリンダーに対し前方へ付勢する付勢部材とを、軸筒内に備え、
前記筆記部が軸筒前端から突出した状態で前記ホルダーと前記シリンダーとの間に前記リフィールの後端開口部に連通する加圧室が確保され、前記状態で前記加圧室が前記シリンダーに相対する前記ホルダーの後退により狭められて圧縮されるようにしたことを特徴とする加圧式筆記具。
前記シリンダーを前記軸筒内に進退可能に設けるとともに、該シリンダーを外部操作により進退させる進退機構を設け、
前記付勢部材を第一の付勢部材とし、
前記シリンダーを前記進退機構により前進させた際に、前記シリンダーと共に前進した前記リフィールの筆記部が軸筒前端から突出し、前記シリンダーを前記進退機構により後退させた際には、前記シリンダーと共に後退した前記リフィールの筆記部が軸筒前端に没入するようにした加圧式筆記具であって、
前記シリンダーに一体化されるとともに前記ホルダーに対し前方側から当接する規制部材と、前記軸筒に対し前記シリンダー及び前記規制部材を後方へ付勢する第二の付勢部材とを具備したことを特徴とする請求項１記載の加圧式筆記具。
前記シリンダー及び前記規制部材の前進の前後において前記ホルダーと前記規制部材との当接を維持することで前記加圧室を一定の容積に保ち、
前記リフィールが該リフィールに対する後方への押圧力により筆記部の突出状態から後退する際に、該リフィールと一体的に前記ホルダーが後退し、該ホルダーが前記規制部材から後方へ離間して前記加圧室を狭めるようにしたことを特徴とする請求項２記載の加圧式筆記具。
前記進退機構は、前記第二の付勢部材と、軸筒から後方へ突出するノック体と、前記シリンダーに対し後方側から当接する進退部材とを備え、前記ノック体のノック操作により前記進退部材を前進させて係止し、その係止状態を同ノック体の再ノック操作により解除するように構成し、
前記ホルダーの外周面に沿って外部に連通する通気路を設け、前記ホルダーの外周面には前記通気路及び前記加圧室に連通する環状凹部を設け、この環状凹部内には前後方向へ移動自在に環状の弁体を設け、前記シリンダーの内周面には後退した際の前記弁体の外周面に摺接する縮径部を設け、
前記リフィールが該リフィールに対する後方への押圧力により筆記部の突出状態から後退して、該リフィールと一体的に前記ホルダーが後退した際に、前記弁体が、前記縮径部に摺接されて相対的に前進し前記通気路を閉鎖するようにしたことを特徴とする請求項２又は３記載の加圧式筆記具。
前記筆記部を軸筒前端から突出した状態で、前記シリンダーを軸筒に対し進退不能に固定したことを特徴とする請求項１記載の加圧式筆記具。