JP5866747B2

JP5866747B2 - 塗布具

Info

Publication number: JP5866747B2
Application number: JP2011281095A
Authority: JP
Inventors: 貴広西川; 伴廣影山
Original assignee: シヤチハタ株式会社
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2031-12-22
Also published as: CN103072402B; DE102012018847A1; CN103072402A; JP2013082193A

Description

本発明は、水性・油性の筆記具用インキ、化粧液、塗料、薬剤などといった液体（以下インキという）を収容するインキタンクを備え、筆記あるいは塗布するに際し、インキの連通が自動的に制御される機構を備えた塗布具に関する。
尚、本発明において「前方」・「前端」とは塗布体側を指し、「後方」・「後端」とはインキタンク側を指し、「高圧時」とはキャップを開けた状態でインキタンク内の空気の圧力が大気圧と比べて高い状態を指し、「平常時」とはキャップを開けた状態でインキタンク内の空気の圧力が大気圧と同じ状態を指し、「大気圧」とは、その時・その場所での大気の圧力を指す。

インキタンクから塗布体に自動的にインキが流出するようにした筆記具は既に知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の筆記具は、ペン芯（塗布体）、インキ吸蔵体、固定管、インキタンク、空隙部（切り溝６ｃ）を備え、前記空隙部はペン芯側面とインキ吸蔵体前端の両方をインキタンクと連通させている。そして、高圧時、インキタンク内の空気膨張によりインキが溢れ出したとしてもインキ吸蔵体が速やかにインキを吸収するため、ペン芯先端からインキがボタ落ちすることを防止できる旨記載がある。
また特許文献２の塗布具は、塗布体、インキ吸蔵体、インキ連通部、インキタンク、接続部を備え、前記接続部はインキ連通部とインキタンクとを連通させている。そして、高圧時、インキタンク内の空気が膨張してインキタンクより強制的にインキが溢れ出しても、溢れ出したインキは塗布体先端に行かずインキ吸蔵体が吸収するので、塗布体よりのインキのボタ落ちを防止できる旨記載がある。

実公平０７−４５２７１号公報特開２００３−２２６０９１号公報

特許文献１の筆記具は、高圧時、インキタンク内の空気が膨張したときにペン芯先端からインキがボタ落ちすることを確かに防止できる。しかし、インキタンクと連通する空隙部が直接接しているインキ吸蔵体は、自己の毛管作用によりインキタンク内のインキを自然に吸収しやすいため、平常時もインキタンクからインキ吸蔵体へインキが流出する。そして、流出したインキの全てをインキタンクやペン芯に戻すことができないため、そのインキ吸蔵体に残留してしまうインキの分だけインキ使用効率が低下するという問題を生じていた。
特許文献２の塗布具は、高圧時、インキタンク内の空気が膨張したときに塗布体先端からインキがボタ落ちすることを確かに防止できる。しかし、インキタンクと連通するインキ連通部は、保持したインキの全てを塗布体に移行できないため、インキ連通部に残留してしまうインキの分だけインキ使用効率が低下するという問題が生じていた。

上記の課題を解決するために完成された第１の発明は、
後端を閉じた外筒と、
該外筒に内設されると共にインキ吸蔵体が収納されかつ前端が外気と連通し後端を閉じた内筒と、
該内筒の前端周部に設けた塗布体保持部に保持されると共に後端が前記インキ吸蔵体に接続される塗布体と、
前記外筒の内壁と前記内筒の外壁とによって形成されたインキタンクの先端開口部を密閉する先端部材と、
よりなる塗布具であって、
前記インキタンクにはインキが充填され、
前記塗布体保持部には、前記塗布体の側面と前記インキタンクのみとを連通するインキ連通孔が前記インキ吸蔵体と当接しないように設けられると共に、
前記塗布体保持部と前記塗布体との間には前記内筒前端と前記塗布体保持部後端とを連通する空気流路が前記インキ連通孔と分離して設けられたことを特徴とする第１の発明に記載の塗布具である。
第２の発明は、前記内筒前端と前記塗布体保持部後端の少なくとも一方と前記インキ連通孔とを連通する補助空気流路を、前記空気流路と分離して設けるとともに前記インキ吸蔵体と当接しないように設けたことを特徴とする第１の発明に記載の塗布具である。

本発明は、塗布体のみがインキタンクと連通しているため、平常時にインキ吸蔵体へインキが殆ど移行することはない。そのため、従来のようなインキ残留分の無駄を省き、インキの使用効率を高くすることができる。
また、塗布体の後端にインキ吸蔵体を接続しているため、高圧時、インキタンク内の空気膨張によりインキが溢れ出したとしてもインキ吸蔵体が速やかにインキを吸収し、塗布体先端からインキがボタ落ちすることを防止できる。
また、塗布体全体にインキが供給される前にインキ連通孔を閉塞する位置にインキが到達すると、塗布体へのインキの供給が停止してしまうことがあるが、補助空気流路を設けることでインキ連通孔からインキタンク内に空気が流入しやすくなり、塗布体全体にインキを供給することができる。
また、塗布体のインキが連続的に消費されているときも、塗布体だけでなく補助空気流路からも空気がインキ連通孔へ流入できるため、塗布体へのインキの供給が滞ることはない。またインキ連通孔への空気の流入量は、補助空気流路の大きさで調整可能なため、比較的高粘度のインキであっても補助空気流路を大きくすることで塗布体へインキを十分に供給することが可能である。

実施例１の塗布具の横断面図実施例１の塗布具の縦断面図実施例１の塗布具の分解斜視図実施例２の塗布具の一部拡大縦断面図図４のＡ−Ａ線断面図図４のＢ−Ｂ線断面図図５のＣ−Ｃ線断面図

（実施例１）
以下に、本発明の塗布具にかかる実施例につき、図１から図３と共に説明する。
外筒１は後端を閉じた筒体である。後端は一体成型によって予め閉じて成型してもよいし、尾栓等の別体で閉じてもよい。図１、図２には一体成型によって閉じた例を示す。また、内部のインキの消費状態を確認できるように透明または半透明の合成樹脂製のプラスチックを採用してもよい。

前記外筒１の内部には、インキ吸蔵体３を収納した内筒２を設ける。
該内筒２は、前記外筒１内に同心円状に一体成型して設けられ、内筒２と外筒１は二重筒の構成を有する。このように前記内筒２は前記外筒１と一体に成型してもよいし、内筒２と外筒１を一部品毎別々に成型したのち、組合せて使用してもよい。
また、前記内筒２の前端は外気と連通し後端は閉じられる。前記内筒２後端の閉じ方は、一体成型によって予め閉じて成型してもよいし、尾栓７等の別体で閉じてもよい。尾栓７は、内筒２の後端面を直接閉じてもよいし、図１、図２に示すように内部空間を有する筒状の尾栓７を前記外筒１の外壁面と気密嵌合させて実質的に内筒２の後端を閉じるようにしてもよい。
図１、図２に示すように内部空間を有する筒状の尾栓７を用いると、前後方向の長さが外筒１より長いインキ吸蔵体３を採用することが可能となる。

前記内筒２の前端周部に塗布体保持部２１を設け、該塗布体保持部２１に塗布体４を保持する。
前記塗布体４は、例えばアクリル繊維・ポリエステル繊維・ナイロン繊維・ビニロン繊維を原料とし、該原料を樹脂で固めた繊維質塗布体や、合成樹脂の多孔質気泡体等の多孔質塗布体を使用できる。

前記塗布体保持部２１は前記内筒２と同径に設けてもよいし、図１、図２に示すように、塗布体保持部２１を小径とした異径形状としてもよい。異径形状とした場合は、塗布体４とインキ吸蔵体３の径を種々組み合わせ易く都合がよい。
前記塗布体保持部２１には、その内壁面に前記塗布体４を圧入嵌合して保持する。前記塗布体保持部２１には、インキ連通孔２２と空気流路２３を設ける。

前記インキ連通孔２２は、塗布体保持部２１壁面を貫通させた貫通孔で、前記空気流路２３と分離して設ける。塗布体保持部２１の内壁面に前記塗布体４を保持すると、前記インキ連通孔２２は前記塗布体４の側面のみと連通するように構成される。このとき、インキ連通孔２２は前記インキ吸蔵体３と当接しないように構成する。
インキ連通孔２２の形状は、円形状・楕円形状、三角形・四角形等の多角形などを適宜採用可能である。
インキ連通孔２２の大きさは、内筒前端と塗布体保持部後端とを連通する空気流路２３が確保されていればその大きさに制限はないが、水性インキを採用するときは０．７ｍｍ^２〜２８ｍｍ^２の範囲が好ましく、油性インキを採用するときは０．７ｍｍ^２〜１５ｍｍ^２の範囲が好ましい。前記インキ連通孔２２を円形状とした場合、この好ましい範囲を確保するには、水性インキを採用するとき直径１．０ｍｍ〜６．０ｍｍ、油性インキを採用するとき直径１．０ｍｍ〜４．５ｍｍとなる。この好ましい範囲内であれば、インキが過剰に塗布体４に供給されることを効果的に防止できる。
さらに好ましい範囲として、粘度３〜２０ｍＰａ・ｓ、表面張力３０〜４０ｍＮ／ｍの水性インキを採用するときは、前記インキ連通孔２２の大きさは５ｍｍ^２〜１５ｍｍ^２の範囲が好ましく、前記インキ連通孔２２を円形状とした場合、この好ましい範囲を確保するには直径２．７ｍｍ〜４．５ｍｍとなる。このより好ましい範囲内であれば、インキが過剰に塗布体４に供給されることをより効果的に防止できる。
また、前記インキ連通孔２２の数については１つから複数個まで適宜採用可能であるが、インキ連通孔２２の大きさの総和が０．７ｍｍ^２〜１４０ｍｍ^２の範囲となるような個数で設定すると好ましく、さらには５ｍｍ^２〜７５ｍｍ^２の範囲となるような個数で設定するとより好ましい。この好ましい範囲内であれば、インキが過剰に塗布体４に供給されることをより効果的に防止できる。
また、前記インキ連通孔２２を設ける位置も、インキ吸蔵体３と当接しない位置であれば前記塗布体保持部２１壁面のどこに設けてもよい。前記インキ連通孔２２が複数の場合は、それぞればらばらに雑然と設けてもよいし、対向するように規則正しく整然と設けてもよい。整然と設ける場合は、例えば、塗布体保持部２１壁面に等間隔にインキ連通孔２２を設ければよい。
ここでインキ連通孔２２は、図２に示すように、２つを互いに向き合うように対向して設けることがより好ましい。このように対向して設けると、１つのインキ連通孔２２からインキが塗布体４に流出し、対向するもう一方のインキ連通孔２２から空気が流入するため、インキと空気の置換を無理なく円滑に行うことができる。

また、前記空気流路２３は、前記内筒２前端と前記塗布体保持部後端とを連通するように、前記塗布体保持部２１と前記塗布体４との間に、前記内筒２前端から前記塗布体保持部後端までの全長にわたって溝状に形成される。前記空気流路２３の大きさや数に特に制限はない。
ここで、本発明において分離するとは「分けて離すこと」を意味し、本発明では、インキ連通孔２２と空気流路２３とが接することや交わることなく離して設けられることを意味し、また連通するとは塗布体４とインキタンク６との間をインキが自由に流通できることを意味する。

前記内筒２に収納した前記インキ吸蔵体３は、毛細間隙を備えるものであればよく、例えば繊維束の樹脂加工体、繊維束の熱融着加工体、フェルト加工体、フェルトのニードルパンチ加工体、合成樹脂の多孔質気泡体等の多孔質材料、または軸方向のインキ誘導路を有する合成樹脂の押出成型体等が挙げられる。その材質は、アクリル繊維、ポリエステル繊維等の合成繊維樹脂を使用できる。また、前記インキ吸蔵体３は、その外周面に合成樹脂フィルム等よりなる外皮を備える構成でもよい。

前記インキ吸蔵体３は、前記塗布体４の後端と接続される。ここで、前記塗布体４の密度をインキ吸蔵体３の密度より高く設定し、塗布体４の毛管力をインキ吸蔵体３の毛管力より高くする。
例えば、塗布体４として気孔率約６０％・ポリエステル繊維を採用し、インキ吸蔵体３として気孔率約８５％・ポリエステル繊維を採用した組み合わせが可能である。

先端部材５は、前端および後端が共に開口した筒状体で、前方に向かって縮径し、前方内周面と前記塗布体保持部２１の前端外周面が気密嵌合する。前記前方内周面の前端まで塗布体保持部２１が到達していてもよいし、前方内周面の途中まで塗布体保持部２１が到達していてもよい。図１、図２に示すように、前方内周面の途中まで到達している場合は、前記空気流路２３の連通を阻害しないように、前記先端部材５の前方内周面内にも前記空気流路２２と連通する空気流路を設ける必要がある。
また先端部材５後端は、前記外筒１の先端開口部と気密嵌合する。これにより、前記外筒１の内壁と前記内筒２の外壁と先端部材５によってインキタンク６が形成される。
ここで、本発明において気密嵌合とは、気体の流通を妨げるように密閉し気圧の変化の影響を受けないように嵌合することを意味する。

前記インキタンク６にはインキを収容する。本発明のインキとしては、水性・油性、染料系・顔料系の筆記具用インキ、化粧液、塗料、薬剤などといった液体を適宜採用することができる。

前記インキタンク６からインキが流出できる場所は、前記塗布体保持部２１に設けた前記インキ連通孔２２からのみとなる。そして、前記インキ連通孔２２は前記塗布体４の側面のみと連通するように構成されているため、前記インキタンク６からのインキは塗布体の側面のみと連通することになる。

ここで、外筒１、内筒２、先端部材５の材質には合成樹脂製のプラスチックを使用することができる。
また、平常時に塗布体４のインキ乾燥を防止するため、図３に示すように先端部材５の先端にキャップを被嵌するとよい。

本実施例は以上のような構成であり、次にその作用について詳細に説明する。
本実施例の塗布具は、組立てたとき、塗布体保持部２１に設けられたインキ連通孔２２から塗布体４にインキは流出する。このインキの流出によってインキタンク６にはインキが減少した分の空気が塗布体４より同時に流入し、インキタンク６と塗布体４の間でインキと空気の置換が行われる。そして、インキタンク６への空気の流入と塗布体４へのインキの流出が平衡に達した時点でインキ連通孔２２を通じた塗布体４へのインキの流出は停止する。
そして、塗布体４に流出したインキが筆記あるいは塗布によって消費されると、外気が塗布体４を通ってインキ連通孔２２よりインキタンク６内に流入し、その際これと入れ替わってインキがインキ連通孔２２を通って塗布体４へ流出し、インキがインキ連通孔２２を閉塞する位置に到達するまで流出すると、空気はもはやインキ連通孔２２を通過することが不可能となり、その結果インキの塗布体４内への流出は停止する。このように、インキ連通孔２２はインキおよび空気の流通のバルブ機能を有するもので、インキが過剰に塗布体４に供給されることを防止し、常に一定量のインキを塗布体４に供給する役目をする。すなわち空気の流入量分だけインキが塗布体４へ流出することになる。
極端な言い方をすれば、キャップを開けた状態でインキタンク内の空気の圧力が大気圧と同じ状態となる「平常時」のみであれば、前記インキ吸蔵体３、空気流路２３は必要ない。

一方、インキタンク６内の空気の圧力が大気圧と比べて高い状態となる「高圧時」は、インキ連通孔２２より溢れ出したインキは、インキ吸蔵体３によって速やかに吸収される。なぜなら、平常時、インキはインキ吸蔵体３に吸収されることが殆どないため、インキ吸蔵体３は常にインキが吸収できるスペースを確保することできる。そのため、インキタンク６内の空気が膨張して、インキ連通孔２２よりインキが強制的に溢れ出しても、溢れ出したインキは塗布体４を通じてインキ吸蔵体３が吸収するので塗布体４よりのインキボタ落ちを防ぐことができる。このとき、インキ吸蔵体３に吸収されたインキによって押し出される内筒２内の空気は、前記空気流路２３を通じて外気に排出され、塗布体４のインキボタ落ちを防止できるものである。
また、再びインキタンク６内の空気が圧縮する場合、インキ吸蔵体３に流入したインキはインキタンク内の減圧によって吸い戻されるため、インキ吸蔵体３は再びインキを吸収する能力を回復し、インキタンク内空気の膨張・圧縮が繰り返されてもインキ漏れを起こすことはない。

（実施例２）
以下に、本例の塗布具につき、図４から図７と共に説明する。ここでは、前記した実施例１と異なる点のみを説明する。
前記内筒前端と前記塗布体保持部後端の少なくとも一方と前記インキ連通孔２２とを連通する補助空気流路４１を、前記空気流路２３と分離して設けるとともに前記インキ吸蔵体３と当接しないように設ける。ここで、内筒前端と塗布体保持部後端の少なくとも一方と前記インキ連通孔２２とを連通するとは、内筒前端とインキ連通孔２２とを連通すること、塗布体保持部後端とインキ連通孔２２とを連通すること、内筒前端および塗布体保持部後端の両方とインキ連通孔２２とを連通することを意味する。
前記補助空気流路４１の断面形状は、円形状・楕円形状、三角形・四角形等の多角形などを適宜採用可能である。
前記補助空気流路４１の大きさは、塗布体４の材質・インキ連通孔２２の大きさ・インキの粘度によって適宜採用可能であるが、前記塗布体４の側面には、少なくともインキ連通孔２２の一部を当接させる状態が好ましい。前記インキ連通孔２２の全部が前記補助空気流路４１と連通すると、インキが過剰に塗布体４に流出してしまう可能性がある。
前記補助空気流路４１を設ける位置は、前記塗布体保持部２１の内周面または前記塗布体４の外周面またはその両方に設けることができる。
また前記補助空気流路４１を塗布体４の外周面に設ける場合は、塗布体４作製時に予め形成することも可能だが、先端部材５の前方から塗布体４を挿入する際に、先端部材５の前方内周面に設けたツメ５１で塗布体４の外周面にキズを付けるようにして前記補助空気流路４１を形成することも可能である。
このとき、ポリエステル繊維で直径４ｍｍの塗布体、直径２．０ｍｍのインキ連通孔、粘度４．０ｍＰａ・ｓ〜１０．０ｍＰａ・ｓの水性インキを採用した場合、前記ツメ５１の大きさは幅０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、高さ０．５ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲が好ましい。
また前記補助空気流路４１を前記塗布体保持部２１の内周面に設ける場合は、内筒２を成型する際に、塗布体保持部２１の内周面に溝を設けることで形成可能である（図示しない）。

本実施例は以上のような構成であり、次にその作用について詳細に説明する。
インキタンク６と塗布体４の間でインキと空気の置換が行われることによって、塗布体４にインキが供給されるものであるが、塗布体４全体にインキが供給される前にインキ連通孔２２を閉塞する位置にインキが到達すると、塗布体４へのインキ供給が停止してしまうときがある。これは空気が、塗布体４のみを通ってインキタンク６内に流入することに起因するが、そのようなとき本実施例の補助空気流路４１を形成すると、インキタンク６内に空気が流入しやすくなり、塗布体４全体にインキを供給することができるようになる。
また塗布体４のインキが連続筆記時のように連続的に消費される場合に、インキタンク６と塗布体４の間でインキと空気の置換が滞ると、筆記線等に掠れが生じる場合がある。これはインキと空気の置換が円滑に行われないことに起因するが、そのようなとき本実施例の補助空気流路４１を形成すると、インキタンク６内に空気が流入しやすくなり、筆記線等に掠れが生じなくなる。

補助空気流路４１を前記空気流路２３と分離して設けるため、「高圧時」、インキ吸蔵体３に吸収されたインキによって押し出される内筒２内の空気は、前記空気流路２３を通じて排出され、前記補助空気流路４１内のインキが押し出されてインキボタ落ちが生じることはない。
また塗布体保持部後端とインキ連通孔２２のみを連通して補助空気流路４１を設けた場合は、補助空気流路４１を通じて前方へインキが流出する可能性がないため、インキのボタ落ちを確実に防止できる。
また補助空気流路４１を前記インキ吸蔵体３と当接しないように設けるため、塗布体４のみがインキタンク６と連通し、補助空気流路４１を通じてインキ吸蔵体３へインキが移行することはない。

以上、現時点において最も実践的でありかつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う塗布具もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

１外筒
２内筒
２１塗布体保持部
２２インキ連通孔
２３空気流路
３インキ吸蔵体
４塗布体
４１補助空気流路
５先端部材
５１ツメ
６インキタンク
７尾栓

Claims

後端を閉じた外筒と、
該外筒に内設されると共にインキ吸蔵体が収納されかつ前端が外気と連通し後端を閉じた内筒と、
該内筒の前端周部に設けた塗布体保持部に保持されると共に後端が前記インキ吸蔵体に接続される塗布体と、
前記外筒の内壁と前記内筒の外壁とによって形成されたインキタンクの先端開口部を密閉する先端部材と、
よりなる塗布具であって、
前記インキタンクにはインキが充填され、
前記塗布体保持部には、前記塗布体の側面と前記インキタンクのみとを連通するインキ連通孔が前記インキ吸蔵体と当接しないように設けられると共に、
前記塗布体保持部と前記塗布体との間には前記内筒前端と前記塗布体保持部後端とを連通する空気流路が前記インキ連通孔と分離して設けられたことを特徴とする塗布具。
前記内筒前端と前記塗布体保持部後端の少なくとも一方と前記インキ連通孔とを連通する補助空気流路を、前記空気流路と分離して設けるとともに前記インキ吸蔵体と当接しないように設けたことを特徴とする請求項１に記載の塗布具。