JP5969753B2 - 多芯式熱変色性筆記具 - Google Patents

Description

本発明は、多芯式熱変色性筆記具に関する。

特許文献１には、従来、この種の多芯式熱変色性筆記具において、特許文献１には、軸筒の後端開口部に開閉自在の蓋部を設け、前記蓋部の外面に弾性材料からなる摩擦部を設けた多芯式熱変色性筆記具が開示されている。具体的には、特許文献１には、摩擦体を蓋部に取り付けるタイプ、及び蓋部と摩擦体とを一体に形成するタイプが開示されている。

特開２０１０−２６０２１８号公報

前記特許文献１の多芯式熱変色性筆記具における、摩擦体を蓋部に取り付けるタイプの場合、摩擦体と蓋部との取り付けが緩んで、摩擦時、摩擦体がぐらついたり、摩擦体が脱落したりするおそれがある。また、前記特許文献１の多芯式熱変色性筆記具における、蓋部と摩擦体とを一体に形成するタイプの場合、蓋部の係合部と軸筒の被係合部との係合が緩んで、摩擦時、摩擦体がぐらついたり、蓋部の係合部と軸筒の被係合部との係合が解除されたりするおそれがある。

本発明は前記従来の問題点を解決するものであって、摩擦体と蓋部との強固な取り付けが得られるとともに、軸筒の後端開口部を閉鎖した際、蓋部と軸筒との確実な係合状態が得られる多芯式熱変色性筆記具を提供しようとするものである。

尚、本発明において、「前」とは前端孔側及びペン先側を指し、「後」とはその反対側を指す。

本願の第１の発明は、軸筒２内に複数の筆記体３を前後方向に移動可能に収容し、前記各々の筆記体３の内部に熱変色性インキを収容し且つ前記各々の筆記体３の前端に前記熱変色性インキが吐出可能なペン先３１を備え、前記各々の筆記体３の後端に操作体４を取り付け、前記各々の操作体４を弾発体６により後方に付勢し、前記軸筒２の側壁に軸方向に延びる複数の窓孔２２を径方向に貫設し、前記各々の窓孔２２から径方向外方に前記各々の操作体４の操作部４１を突出させ、一つの操作部４１を窓孔２２に沿って前方にスライドさせることにより、その一つの操作体４が取り付けられた筆記体３のペン先３１を軸筒２の前端孔２１から突出させるとともに、先に突出状態にあった他の筆記体３のペン先３１を軸筒２内に没入させ、前記軸筒２の後端に、前記各々の窓孔２２を後方に開口させる開閉自在の開口部２３を設け、前記開口部２３を介して筆記体３及び操作体４を連結状態で軸筒２内から取り外し可能且つ軸筒２内に挿入可能に構成し、前記軸筒２の後端部に、前記開口部２３を開閉自在とする蓋部７を設け、前記蓋部７の外面に、前記熱変色性インキの筆跡を摩擦しその際に生じる摩擦熱で該筆跡を熱変色可能な、弾性材料からなる摩擦体８を設けた多芯式熱変色性筆記具であって、
前記摩擦体８が摩擦部８１と筒状取付部８２とからなり、前記軸筒２の後端部に、後方に突出する凸状係合部２６を設け、前記蓋部７に取付孔７３を軸方向に貫設し、前記取付孔７３の内面と摩擦体８の筒状取付部８２の外面とを係合させるとともに前記摩擦部８１を蓋部７の後面より後方に突出させ、前記蓋部７による前記開口部２３の開閉に伴い、前記凸状係合部２６の外面と前記筒状取付部８２の内面とを係脱自在に係合させたことを要件とする特徴とする。

前記第１の発明の多芯式熱変色性筆記具１は、摩擦時（蓋部７が開口部２３を閉鎖した際）、摩擦体８の筒状取付部８２の内面と外面が、蓋部７の取付孔７３内面と凸状係合部２６外面とにより径方向に挟持される。それにより、摩擦体８と蓋部７との強固な取り付けが得られるとともに、軸筒２後端の開口部２３を閉鎖した際、蓋部７と軸筒２との確実な係合状態が得られる。その結果、摩擦時（開口部２３の閉鎖時）、摩擦体８がぐらついたり、摩擦体８が蓋部７から脱落したり、または蓋部７と軸筒２との係合が緩んで開口部２３が開口したりするおそれがない。また、前記第１の発明の多芯式熱変色性筆記具１は、摩擦体８と蓋部７との取付強度を向上させるために摩擦体８の筒状取付部８２の軸方向の長さを長くすることが不要となり、筆記具全体の軸方向の長さを長くする必要がない。

本願の第２の発明は、前記第１の発明の多芯式熱変色性筆記具１において、前記筒状取付部８２の内面に内向突起８２ｂを形成し、前記凸状係合部２６の外面に外向突起２６ａを形成し、前記蓋部７による前記開口部２３の開閉に伴い、前記内向突起８２ｂと前記外向突起２６ａとを係脱自在に乗り越え係合させることを要件とする。

前記第２の発明の多芯式熱変色性筆記具１は、筒状取付部８２と凸状係合部２６とのスムーズな係脱が可能となる。

尚、本発明で、前記摩擦体８を構成する弾性材料は、弾性を有する合成樹脂（ゴム、エラストマー）が挙げられ、例えば、シリコーン樹脂、ＳＢＳ樹脂（スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体）、ＳＥＢＳ樹脂（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体）、フッ素系樹脂、クロロプレン樹脂、ニトリル樹脂、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。

前記弾性材料は、高摩耗性の弾性材料（例えば、消しゴム等）からなるものよりも、摩擦時に摩耗屑が殆ど生じない低摩耗性の弾性材料からなることが好ましい。

尚、本発明で、前記熱変色性インキは、可逆熱変色性インキが好ましい。前記可逆熱変色性インキは、発色状態から加熱により消色する加熱消色型、発色状態又は消色状態を互変的に特定温度域で記憶保持する色彩記憶保持型、又は、消色状態から加熱により発色し、発色状態からの冷却により消色状態に復する加熱発色型等、種々のタイプを単独又は併用して構成することができる。

本発明では、図７に示すように、温度変化による着色濃度の変化をプロットした曲線の形状が、温度を変色温度域より低温側から上昇させていく場合と逆に変色温度域より高温側から下降させていく場合とで異なる経路を辿って変色し、完全発色温度（ｔ_１）以下の低温域での発色状態、又は完全消色温度（ｔ_４）以上の高温域での消色状態が、特定温度域〔ｔ_２〜ｔ_３の間の温度域（実質的二相保持温度域）〕で記憶保持できる色彩記憶保持型の熱変色性インキが適用されることが好ましい。図７において、ΔＨは、ヒステリシスの程度を示す温度幅（即ちヒステリシス幅）を示す。ΔＨの値が小さいと、変色前後の両状態のうち一方の状態しか存在しえない。ΔＨの値が大きいと、変色前後の各状態の保持が容易となる。

前記実質的二相保持温度域は、目的に応じて設定できるが、本発明では、前記高温側変色点〔完全消色温度（ｔ_４）〕を、２５℃〜９５℃（好ましくは、３６℃〜９０℃）の範囲に設定し、前記低温側変色点〔完全発色温度（ｔ_１）〕を、−３０℃〜＋２０℃（好ましくは、−３０℃〜＋１０℃）の範囲に設定することが有効である。それにより、常態（日常の生活温度域）で呈する色彩の保持を有効に機能させることができると共に、可逆熱変色性インキによる筆跡を摩擦体８による摩擦熱で容易に変色することができる。

本発明の多芯式熱変色性筆記具は、摩擦時、摩擦体と蓋部との強固な取り付けが得られるとともに、蓋部と軸筒との確実な係合状態が得られる。

本発明の多芯式熱変色性筆記具の実施の形態の正面図である。 図１の拡大平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図３の要部拡大縦断面図である。 図１の開口部閉鎖状態の要部拡大斜視図である。 図１の開口部開口状態の要部拡大斜視図である。 熱変色性インキの変色挙動を示す説明図である。

図１乃至図６に本発明の実施の形態を示す。
本実施の形態の多芯式熱変色性筆記具１は、軸筒２内に複数本（具体的には４本）の筆記体３が前後方向に移動可能に収容されている。前記各々の筆記体３は、弾発体６（具体的には圧縮コイルスプリング）により、後方に付勢されている。

（軸筒）
前記軸筒２は、先細円筒状の前軸２ａと、該前軸２ａの後端に接続される円筒状の後軸２ｂとからなる。前記前軸２ａの後端開口部に前記弾発体支持体５の前端部が固着され、前記後軸２ｂの前端開口部に前記弾発体支持体５の後端部が固着される。前記弾発体支持体５によって、前記前軸２ａの後端と、前記後軸２ｂの前端とが接続される。

前記前軸２ａの前端軸心には、各々の筆記体３のペン先３１が突出可能な前端孔２１が前後方向に貫設される。前記前軸２ａ及び後軸２ｂは、合成樹脂（例えば、ポリカーボネイト等）の射出成形により得られる。

前記後軸２ｂの後部の側壁には、複数本（具体的には４本）の前後方向に延びる細長状の窓孔２２が、径方向に貫設される。前記４本の窓孔２２は、互いに、円周方向に９０度回転した位置に等間隔に形成される。前記窓孔２２と窓孔２２の間の後軸２ｂ一つの側壁には、クリップ２７が設けられる。

前記後軸２ｂの各々の窓孔２２相互間の側壁内面には、前後方向に延びるリブからなる係止壁部（図示せず）が一体に形成される。前記係止壁部に、ペン先突出状態の筆記体３の後端に取り付けられた操作体４の後端が係止される。

（開口部）
図６に示すように、前記各々の窓孔２２の後端は、軸筒２後端より後方に切り欠き状に開口する開口部２３が形成される。

（脚部）
前記窓孔２２及び前記開口部２３によって軸筒２の後端部側壁に前後方向に延びる複数本の脚部２４が形成される。

（連結部）
前記脚部２４の後端には、前記開口部２３が開口された状態において前記各々の脚部２４の後端が互いに連結される連結部２５が一体に形成される。前記連結部２５は、前記軸筒２の後端の軸心に位置する軸心部２５ａと、前記軸心部２５ａから径方向外方に放射状に延び且つ前記各々の脚部２４の後端に接続される複数の枝部２５ｂとからなる。前記軸筒２（後軸２ｂ）の後端の連結部２５の軸心部２５ａには、摩擦体８の筒状取付部８２と係合可能な凸状係合部２６が後方に突設される。凸状係合部２６の外面には外向突起２６ａが形成される。

（蓋部）
前記クリップ２７を備えた脚部２４の後端（具体的にはクリップ２７の基部）には、前記開口部２３を開閉自在にする蓋部７が、ヒンジ部７４により回動自在に取り付けられる。前記蓋部７は、頂壁７１と、該頂壁７１より前方に延設する筒状の周壁７２とからなる。前記蓋部７の前面（周壁７２の前端）には、ペン先没入時、筆記体３の後端に取り付けられた各々の操作体４の後端が当接可能な当接壁部となる。

前記蓋部７の前面の中心部には、取付孔７３が軸方向に貫設される。前記取付孔７３には、摩擦体８が取り付けられる。

（摩擦体）
前記摩擦体８は、摩擦部８１と筒状取付部８２とからなる。前記摩擦体８は、弾性材料により一体に形成される。

前記筒状取付部８２の外面には環状溝８２ａが形成される。前記蓋部７の取付孔７３に前記筒状取付部８２が挿入され、前記環状溝８２ａに、蓋部７の取付孔７３内壁（取付孔７３の内側から頂壁７１）が軸方向に挟持される。それにより、前記取付孔７３の内面と摩擦体８の筒状取付部８２の外面とが係合される。このとき、前記摩擦部８１が蓋部７の頂壁７１後面より後方に突出され、且つ、前記筒状取付部８２が蓋部７の頂壁７１前面より前方に突出される。尚、前記摩擦部８１の頂部は凸曲面となっている。

前記摩擦体８の筒状取付部８２の内面には、内向突起８２ｂが一体に形成される。前記内向突起８２ｂが、前記凸状係合部２６の外向突起２６ａと係脱自在に乗り越え係合する。即ち、前記蓋部７が開口部２３を閉鎖した際、前記摩擦部８１の筒状取付部８２の内面と、前記凸状係合部２６の外面とが係合し、前記蓋部７が開口部２３の閉鎖を解除した際、前記摩擦部８１の筒状取付部８２の内面と、前記凸状係合部２６の外面との係合が解除される。

前記内向突起８２ｂは、筒状取付部８２の外面の環状溝８２ａよりも僅かに前方に配置される。それにより、内向突起８２ｂと外向突起２６ａとが乗り越え係合する際、筒状取付部８２の径方向外方への弾性変形を容易にし、内向突起８２ｂと外向突起２６ａとの乗り越え係合の係脱をスムーズにする。

前記筒状取付部８２内面と前記凸状係合部２６外面とは、蓋部７が開口部２３を閉鎖した際、互いに係合状態にあり、弾発体６の後方への付勢による操作体４と蓋部７前面の当接壁部との当接では、その係合状態は解除されず、蓋部７が開くことはない。

摩擦体８の筒状取付部８２の前端に、ペン先没入状態の筆記体３における操作体４の後端が当接する構成にしてもよい。その場合、筆記体３がペン先突出状態からペン先没入状態に移行した際の衝撃を緩和することができる。

（弾発体支持体）
軸筒２の内壁（即ち前軸２ａの後端開口部内壁及び後軸２ｂの前端開口部内壁）には、円筒状の弾発体支持体５が固着される。前記弾発体支持体５は、筆記体３が挿通される複数（具体的には４個）の内孔が軸方向に貫設されている。前記弾発体支持体５の後面と、各々の操作体４の鍔部４５の前面との間には、弾発体６が配置される。前記各々の弾発体６の内部に筆記体３が遊挿される。前記各々の弾発体６の前端は弾発体支持体５の後面により係止され、前記各々の弾発体６の後端は操作体４の鍔部４５の前面に係止される。前記弾発体支持体５は、合成樹脂の射出成形から得られる。

（弾発体）
前記各々の弾発体６は、各々の操作体４（即ち各々の筆記体３）を、常時、後方に付勢している。前記各々の弾発体６は、ペン先突出状態及びペン先没入状態のいずれにおいても圧縮状態（即ち筆記体３が後方に付勢された状態）にあり、それにより、各々の操作体４の前後のがたつきが防止される。

（筆記体）
前記各々の筆記体３は、ボールペンレフィルであり、前端にボールが回転可能に抱持されたボールペンチップ（即ちペン先３１）と、該ボールペンチップを前端に備え且つ後端が開口されたインキ収容管３３とからなる。前記インキ収容管３３の内部には、熱変色性インキが収容される。前記熱変色性インキが、剪断減粘性を有する水性ゲルインキ、低粘度の水性インキ、または低粘度の油性インキの場合、インキ収容管３３内のインキの後端には、インキの消費に伴い前進する高粘度流体からなる追従体が充填される。

また、前記ボールペンチップは、前端に回転可能に抱持されたボールを弾発体等により前方に付勢し、前端縁部の内面にボールを密接させる構成でもよい。また、ボールペンチップは、インキ収容管３３の前端開口部に圧入等により直接、取り付けてもよいが、本実施の形態ではペン先ホルダー３２を介してインキ収容管３３の前端開口部に固着される。

（操作体）
前記各々の筆記体３の後端（即ちインキ収容管３３の後端開口部）には、操作体４が取り付けられる。前記各々の操作体４は、後端部に形成され且つ軸筒２の窓孔２２から外部に突出する操作部４１と、該操作部４１の径方向反対側の後端に設けられる第１の解除突起４２と、該操作部４１の径方向反対側の第１の解除突起４２の前方に設けられる第２の解除突起４３と、前端部に形成され且つインキ収容管３３の後端開口部に嵌入される嵌入部４４と、該嵌入部４４の後方に形成される鍔部４５とを備える。また、前記鍔部４５の前面には、弾発体６の後端が係止される。また、前記操作体４の両方の側面には係止突起が形成される。前記係止突起は窓孔２２の両側壁に係合可能である。前記操作体４は、合成樹脂（例えば、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール樹脂等）の成形体により得られる。前記一つの操作体４を窓孔２２に沿って前方にスライドさせることにより、その一つの操作体４が取り付けられた筆記体３のペン先３１が軸筒２の前端孔２１から前方に突出するとともに、先に突出状態にあった他の筆記体３のペン先３１が軸筒２内に没入する。

本実施の形態では、前記軸筒２の内部の軸心に、後方への移動が規制されるとともに径方向に変位可能な可動部２８が配置され、前記可動部２８を介して、各々の操作体４の後端と係止壁部との係止状態の解除がなされる。前記可動部２８は、軸方向に延びる複数本の突条（図示せず）と、前記隣り合う突条と突条の間に形成される軸方向に延びる複数本の溝（図示せず）とを備える。前記各々の溝に、各々の筆記体３に連結された操作体４の第１の解除突起４２及び第２の解除突起４３が摺動可能に構成される。

前記軸筒２の軸心には、軸方向に延び且つ径方向に撓み変形可能な軸部２９が設けられる。前記軸部２９の一端が軸筒２の内壁に固定され、前記軸部２９の他端が径方向に変位可能に設けられ、前記径方向に変位可能な軸部２９端部に、前記可動部２８が設けられる。

（出没作動）
本実施の形態の筆記体３のペン先３１の出没作動について説明する。
一つの筆記体３のペン先３１が前端孔２１より突出状態にあるとき、前記ペン先突出状態にある筆記体３の後端に連結された操作体４が、前記係止壁部に係止されるとともに、前記ペン先突出状態の筆記体３の後端に連結された操作体４の第１の解除突起４２または第２の解除突起４３が、前記可動部２８を径方向に押圧変位させている。前記ペン先突出状態において、ペン先没入状態にある他の筆記体３の後端に連結された操作体４を前方にスライド操作したとき、前記他の筆記体３の後端に連結された操作体４の第２の解除突起４３が、前記可動部２８の溝の後端開口縁に摺接することにより前記可動部２８が径方向に押圧変位される。そして、前記可動部２８が、先にペン先突出状態にある筆記体３の後端に連結された操作体４を径方向外方に押し上げ、前記ペン先突出状態にある筆記体３の後端に連結された操作体４と前記係止壁部との係止状態が解除される。

（筆記体及び操作体の交換）
本実施の形態における筆記体３及び操作体４の交換について説明する。（図６参照）
筆記体３を交換する際、蓋部７が軸筒２の後端の開口部２３を閉鎖した状態から、蓋部７のヒンジ部７４と反対側の操作端部を後方に押圧し、筒状取付部８２と凸状係合部２６との係合を解除し、蓋部７を後方に回動させ、軸筒２の後端の開口部２３を開口する。前記軸筒２の後端の開口部２３が開口した状態で、操作体４を取り出すことにより、その操作体４と互いに連結状態にある筆記体３を前記開口部２３を介して軸筒２内から取り出し、その後、互いに連結状態にある新たな筆記体３と新たな操作体４とを前記開口部２３を介して軸筒２内に挿入する。そして、蓋部７の当接壁部に各々の操作体４を当接させ、各々の操作体４を前方に押圧しながら蓋部７を前方に回動させ、その後、筒状取付部８２と凸状係合部２６とを係合させ、開口部２３を閉鎖する。これにより、筆記体３及び操作体４の交換作業が終了する。

本実施の形態の多芯式熱変色性筆記具１は、摩擦時（蓋部７が開口部２３を閉鎖した際）、摩擦体８の筒状取付部８２の内面と外面が、蓋部７の取付孔７３内面と凸状係合部２６とにより径方向に挟持される。それにより、摩擦体８と蓋部７との強固な取り付けが得られるとともに、軸筒２後端の開口部２３を閉鎖した際、蓋部７と軸筒２との確実な係合状態が得られる。その結果、摩擦時（開口部２３の閉鎖時）、摩擦体８がぐらついたり、摩擦体８が蓋部７から脱落したり、あるいは蓋部７と軸筒２との係合が緩んで開口部２３が開口したりするおそれがない。また、取付強度を向上させるために、摩擦体８の筒状取付部８２の軸方向の長さを大きくする必要がない。

本実施の形態の多芯式熱変色性筆記具１は、前記筒状取付部８２の内面に内向突起８２ｂを形成し、前記凸状係合部２６の外面に外向突起２６ａを形成し、前記蓋部７による前記開口部２３の開閉に伴い、前記内向突起８２ｂと前記外向突起２６ａとが係脱自在に乗り越え係合することにより、筒状取付部８２と凸状係合部２６とのスムーズな係脱が可能となる。

１ 多芯式熱変色性筆記具
２ 軸筒
２ａ 前軸
２ｂ 後軸
２１ 前端孔
２２ 窓孔
２３ 開口部
２４ 脚部
２５ 連結部
２５ａ 軸心部
２５ｂ 枝部
２６ 凸状係合部
２６ａ 外向突起
２７ クリップ
２８ 可動部
２９ 軸部
３ 筆記体
３１ ペン先
３２ ペン先ホルダー
３３ インキ収容管
４ 操作体
４１ 操作部
４２ 第１の解除突起
４３ 第２の解除突起
４４ 嵌入部
４５ 鍔部
５ 弾発体支持体
６ 弾発体
７ 蓋部
７１ 頂壁
７２ 周壁
７３ 取付孔
７４ ヒンジ部
８ 摩擦体
８１ 摩擦部
８２ 筒状取付部
８２ａ 環状溝
８２ｂ 内向突起

Claims (2)

1. 軸筒内に複数の筆記体を前後方向に移動可能に収容し、前記各々の筆記体の内部に熱変色性インキを収容し且つ前記各々の筆記体の前端に前記熱変色性インキが吐出可能なペン先を備え、前記各々の筆記体の後端に操作体を取り付け、前記各々の操作体を弾発体により後方に付勢し、前記軸筒の側壁に軸方向に延びる複数の窓孔を径方向に貫設し、前記各々の窓孔から径方向外方に前記各々の操作体の操作部を突出させ、一つの操作部を窓孔に沿って前方にスライドさせることにより、その一つの操作体が取り付けられた筆記体のペン先を軸筒の前端孔から突出させるとともに、先に突出状態にあった他の筆記体のペン先を軸筒内に没入させ、前記軸筒の後端に、前記各々の窓孔を後方に開口させる開閉自在の開口部を設け、前記開口部を介して筆記体及び操作体を連結状態で軸筒内から取り外し可能且つ軸筒内に挿入可能に構成し、前記軸筒の後端部に、前記開口部を開閉自在とする蓋部を設け、前記蓋部の外面に、前記熱変色性インキの筆跡を摩擦しその際に生じる摩擦熱で該筆跡を熱変色可能な、弾性材料からなる摩擦体を設けた多芯式熱変色性筆記具であって、
   前記摩擦体が摩擦部と筒状取付部とからなり、前記軸筒の後端部に、後方に突出する凸状係合部を設け、前記蓋部に取付孔を軸方向に貫設し、前記取付孔の内面と摩擦体の筒状取付部の外面とを係合させるとともに前記摩擦部を蓋部の後面より後方に突出させ、前記蓋部による前記開口部の開閉に伴い、前記凸状係合部の外面と前記筒状取付部の内面とを係脱自在に係合させたことを特徴とする多芯式熱変色性筆記具。
2. 前記筒状取付部の内面に内向突起を形成し、前記凸状係合部の外面に外向突起を形成し、前記蓋部による前記開口部の開閉に伴い、前記内向突起と前記外向突起とを係脱自在に乗り越え係合させる請求項１記載の多芯式熱変色性筆記具。
   

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