JP6014975B2 - 筆記具 - Google Patents

Description

本発明は、内部にインキを貯蔵した筆記具のペン先挿入部に、繊維加工体又は多孔質体よりなるペン先を設けると共に、前記ペン先挿入部に空気交換溝を供えた筆記具に関する。

従来、筆記具本体内部に自由状態又は繊維収束体に含浸させた状態でインキを貯蔵し、先端に備えた繊維収束体又は焼結体よりなるペン先からインキを吐出するような構造の筆記具は、筆記状態では吐出したインキ分に相当する空気をインキ貯蔵部に取り込み、インキ貯蔵部が減圧状態にならないように保たれている。また、筆記具保管状態では筆記具全体を一つの密閉空間としてペン先乾燥を防止しつつ、内圧にてペン先からインキ洩れが発生しないよう保っている。このような筆記具には、筆記具本体の内部と外部の圧力を同等に保つ為の空気交換孔が設けられ、空気交換孔から空気交換溝を通り、筆記具本体内部のインキ貯蔵部へと空間を連通させて内外圧を同等に保っている。
このような筆記具の空気交換孔は、筆記具本体の側面に設けられる事もあるが、ペン先挿入孔として開口している筆記具先端の孔を空気交換孔として使用することも出来る。
キャップ等にてペン先を密閉保管する際には乾燥防止として空気交換溝まで一緒に密閉する必要があるが、このような構成とする事によって、空気交換穴をペン先のもっとも近傍に持ってくる事が出来、密閉すべき空間を極力小さくする事が出来る為、ペン先乾燥を極力防止するという利点がある。
代表的な例としては、特開２０１０−２７４６２６に記載のような筆記具を挙げることが出来る。

特開２０１０−２７４６２６号公報

特許文献１に記載のものでは、ペン先として柔軟な材質のペン先（繊維収束体又は焼結体によるペン先）を用いた場合に、ペン先を保持部に圧入し固定するが、この際、ペン先周りに設けた空気交換溝内へペン先の外周付近が膨出してしまう危険性がある。その結果、空気交換溝の径方向の距離（ペン先外皮と空気交換溝壁間の距離）が小さくなり、空気交換溝に毛管力が生まれ、ペン先からインキが入り込み、空気交換溝がインキによって塞がれてしまう。よって、十分な空気交換がなされず、たとえば、極度な温度の変化がある場合には、筆記具本体内の空気がインキの蒸気によって膨張し、インキ貯蔵部が加圧状態になり、インキ貯蔵部とペン先密閉部の間に圧力差が生じ、インキがペン先から噴出すという問題があった。尚、空気交換溝の径方向の距離を十分にとることによって空気交換溝がインキによって塞がれる事を防止することは出来るが、温度変化によってペン先が飽和状態となった際にはインキの逃げ場が無く、ペン先からインキが洩れるという問題がある。

本発明は、内部にインキを貯蔵した筆記具のペン先挿入部に、繊維加工体又は多孔質体よりなるペン先を設けると共に、前記ペン先挿入部に空気交換溝を供えた筆記具において、前記ペン先の近傍に、空気交換溝よりも毛管力の高いインキ溜め部を設け、そのインキ溜め部の後方をペン先の側面又はペン先挿入部の内面で閉塞したことを要旨とする。

本発明は、内部にインキを貯蔵した筆記具のペン先挿入部に、繊維加工体又は多孔質体よりなるペン先を設けると共に、前記ペン先挿入部に空気交換溝を供えた筆記具において、前記ペン先の近傍に、空気交換溝よりも毛管力の高いインキ溜め部を設け、そのインキ溜め部の後方をペン先の側面又はペン先挿入部の内面で閉塞したことを要旨としたので、万が一インキがペン先内に飽和になった際も始めにインキ溜め部にインキが溜まる為、一時的に洩れを防止する事が出来るものである。

一例を示す縦断面図。 図１のペン先が圧入された状態の筆記具本体先端の投影図。 図１のＸ部拡大図。 ペン先の部品を示す斜視図。 図１のペン先が圧入された状態の筆記具本体先端のＸ−Ｘ断面の斜視図。 その他の一例の図２相当図。 その他の一例の図３相当図。 図７の一例のペン先が圧入された状態のペン先ホルダー先端の投影図。

筆記具本体は、先端にペン先を備え、内部にインキを収容する部材である。
ペン先としては、繊維収束体、ウレタンなどの多孔質体ペン先など柔軟な材質を用いたもので、軸筒内へ圧入固定した時に、外皮を変形させて固定されるペン先である。
また、筆記具本体内でのインキの収容方法は、繊維収束体などのインキ吸蔵体に含浸させたり、インキ吸蔵体を使用せずに、本体内に直接自由状態で収容してもよい。使用されるインキも、着色剤として染料及び／又は顔料が使用でき、媒体も水、有機溶剤が適宜使用できる。
また、ペン先の乾燥防止方法としては、ペン先を気密に保持するキャップを使用しても、又は、筆記具本体の前後動に連動して開閉する蓋体を設けたノック式の密閉構造を使用してもよい。ノック式の密閉構造を使用する事によって、筆記具使用時のキャップ紛失を防止したり、筆記時にキャップ開閉を両手で行わなければならないといった煩わしさを防止する事は出来る。

ペン先を保持する部材としては、筆記具本体にペン先保持部を直接成形しても、又は別部材としてペン先保持部をもうけ、筆記具本体に別部材を気密に挿入してもよい。
ペン先保持部としては、ペン先外径よりも小さい内径でペン先を圧入固定できるものであればどのような形状でもよい。一般的には筆記具本体の先端に２〜８箇所程度の凸リブを設ける事が一般的であり、凸リブ頂点の仮想内接円がペン先外形の外接円よりも小さく、ペン先が固定されるようになっている。

筆記具本体内部に設けたインキ貯蔵部と外気とが空気交換可能な、空気交換孔とその後方に連続した空気交換溝としては、筆記具本体先端に設けたペン先挿入孔を空気交換孔として、後方に連続した空間が形成されていればよい。その空気交換溝としては周囲をペン先の外皮とペン先を保持する保持部の内面に覆われた形となる。

インキ溜め部としては、インキ溜め部の周囲がペン先の側面とペン先を保持している部材の内面に囲まれた形状となっており、空気交換溝よりも毛管力の高い隙間となっている。
毛管力を高める例としては、インキ溜め部の後方をペン先、または、ペン先を保持している部材にて壁状に覆い、インキを後方より拡張濡れするようなしても良い。或いは、インキ溜め部のペン先の側面とペン先を保持している部材の内面の径方向の距離を空気交換溝の径方向の距離よりも狭く設定するようなしても良いし、ペン先を保持している部材のインキ溜め部の表面をインキに濡れやすい処理及び材質を用いても良い。
ちなみに、インキ溜め部の後方を壁状に覆う場合、そのインキ溜め部の具体的な形状として、インキ溜め部の後方に壁を設けた形状で、ペン先の先端側が広く、後方側がすぼんだ形状とすることによって、より後方側から奇麗にインキが溜まり、より多くのインキを貯めることが可能となる。
また、ペン先の側面とペン先を保持している部材の内面の径方向の距離を空気交換溝よりも狭くする為に、成形品の寸法をあらかじめ幅の異なる寸法に設定して毛管力差を設けても良いが、成形品の幅はすべて同様で、ペン先の固定による、そのペン先の変形、及び、空間への膨出度合を変化させる事によって毛管差を設けても良い。尚、ペン先の変形度合を変化させる為には、インキ溜め部を形成するペン先周囲を空気交換溝部のペン先周囲より柔らかくすることよって膨出量を多くすることも出来るし、ペン先の固定部の位置を空気交換溝よりもインキ溜め部に近い側に設けることによっても、インキ溜め部への膨出量を多くすることも出来る。
インキ溜め部の毛管力を上記の構成によって強くすることで、ペン先が飽和状態となった際に、まず、インキ溜め部へとインキが溜まる。その飽和状態になったインキが溜まることにより一時的な洩れ防止となる。溜まったインキに関しては、インキ溜め部の一面をペン先が形成している為、筆記時及びペン先の飽和状態が解除された際に、ペン先内へと戻る。
また、ペン先を保持している部材のペン先内へ圧入される圧入代としては、一般的には円周に均一となっているが、インキ溜め部に近い保持部の圧入代を厚く、また、空気交換溝に近い保持部の圧入代を薄くすることで、固定力は均一な時と同等ながら、空気交換溝とインキ溜め部の毛管力の差を大きくすることが可能となる。

図１〜図５に一例を示す。ポリエステル繊維の収束体をペン先とし、水を媒体とした低粘度インキを繊維収束体であるインキ吸蔵体に含浸させ使用したものを想定している。
筆記具の最外形を形成し、手に把持する部材である外装体１の内部に、ペン先２を先端に備えた筆記具本体３を前後動自在に収容している。外装体１は、基本的には前後端に開口部を有する貫通穴を備えた筒状体であり、前端開口部１ａがペン先吐出口であり、後端開口部１ｂが、操作部材の突出口となっている。前端開口部１ａには、後述する蓋体４に対して摺接する環状弾性体５が嵌めこまれて固定されており、蓋体４が前端開口部１ａを閉塞する状態において、蓋体４は環状弾性体５と周状当接し、外部における通気を遮断している。

外装体１の側部には、筆記具本体３の突出係止機構のためのクリップ６が外装体１の後方に一体に固定され、クリップ６の先端内側にはギア部材７が回転可能に固定されている。
筆記具本体３の後方側壁には前突起３ａと同一軸線位置に後突起３ｂが形成されており、外装体１の側部に設けられたスリット孔１ｃを通じて外装体１の外に突出している。
筆記具本体３を前進させる事によって、蓋体４が回転開口し、ペン先２が突出した位置で、前突起３ａがクリップ６の先端内側に配置されたギア部材７に係止され、ペン先突出状態を維持する。そして、更に筆記具本体３を前進させると、後突起３ｂがギア部材７を回転させ、前突起３ａとギア部材７との係止が解除され、筆記具本体３は後退可能となる。筆記具本体３は、肩部３ｃに当接するコイルスプリング８により後方付勢力を受けており、前突起３ａとギア部材７との係止が解除されると、ペン先２を外装体１内に没入状態とする位置にまで筆記具本体３が後退し、筆記具本体に連動して蓋体４が回転閉口し、ペン先２を密閉状態とする。

筆記具本体３の内部には、インキを含浸させたインキ吸蔵体９が収納され、ペン先２の後端がインキ吸蔵体９の先端に埋没状に接続され、インキが連通するようなしてある。筆記具本体３は気体透過が少なく、成形性の良いポリプロピレンを使用している。また、筆記具本体３の後部には、螺合により着脱自在とし、気密に装着された、尾栓１０があり、尾栓１０の内部空間にまでインキ吸蔵体９が介在するようになしてある。この尾栓１０の内壁には、複数のリブ１０ａが長手方向に延在して、尾栓１０及び筆記具本体３の内壁とインキ吸蔵体９との間及び後端に通気路を形成していると共に、リブ１０ａによってインキ吸蔵体９が挟持される形となっており、尾栓１０を取り外す時にインキ吸蔵体９が尾栓１０と共に取り外されるようなしてある。このようにすることによって、インキ吸蔵体９中に含浸するインキが消費されて少なくなったりインキがなくなったりした際に、尾栓１０と共にインキ吸蔵体９を抜き出し、再度インキを含浸させたり、インキ吸蔵体９ごとインキが含浸したインキ吸蔵体と交換するなどとすることができるものである。また、インキ吸蔵体９には外皮が付いており、交換時にさわっても手を汚さないようになっている。

また、筆記具本体３の外形は、主にペン先２を収容している細径部３ｄと、主にインキ吸蔵体９を収容する太径部３ｅとからなっており、その間に肩部３ｃが形成されている。前述した通り、この肩部３ｃが、コイルスプリング８によって、筆記具本体３がペン先没入移動の際の付勢力を受ける部分となる。肩部３ｃと細径部３ｄとの間には複数のリブが形成されており、細径部３ｄの撓みを抑制する。そして、外装体１の内壁と、筆記具本体３の細径部３ｄと間には、環状の弾性体１１が両者と気密当接した状態で嵌められている。その弾性体１１は後方よりコイルスプリング８の前方付勢力を受け、前方の環状部材１２を介して蓋体４へ前方付勢力を伝えている。これによって、前述の外装体１の前端開口部１ａに嵌めこまれて固定された環状弾性体５と蓋体４との気密当接と共に、ペン先２を気密に収容するキャップ内空間を形成する。

ペン先２の外周は、筆記具本体３の内面に４箇所設けたペン先保持部３ｆ（図中、破線記載）によってペン先２の最大外径部２ａを保持し固定されている。前記ペン先保持部３ｆはペン先２の中間部に形成されている段部２ｂまで軸方向に連続して設けられており、ペン先２の軸方向の位置決めは、筆記具本体３の内部に設けた内段部３ｇ（図中、破線記載）とペン先２の段部２ｂが当接する事によってなされる。
また、筆記具本体３には、空気交換可能な空気交換溝３ｈが１箇所設けられ、その空気交換溝３ｈは内段部３ｇよりも軸方向後方側まで伸びていると共に、ペン先２の段部２ｂ後方の縮径部２ｃと筆記具本体３の細径部３ｄ内面との空間を介して、筆記具本体３内に挿入されたインキ吸蔵体９の空間まで空気交換可能に連通している。
ペン先２はラインマーカー用に先端をナタ形に加工したペン先形状となっており、その天面を筆記面２ｄとしている。そのナタ形に加工されたペン先２の先端両面２ｅと同方向の面には、サイド面２ｆが延設されているが、そのサイド面２ｆはペン先２の中間部に形成されている段部２ｂまで伸びている。そのサイド面２ｆは断面Ｄカット形状となっており、ペン先形状をナタ形に加工する際に、先端両面２ｅとサイド面２ｆは同時に芯擦り加工される。また、ペン先２の最大外径部２ａに設けられたサイド面２ｆは、ペン先２が筆記具本体３内に挿入された際に、筆記具本体３とペン先２の間に空間が出来る程度に加工されており、ペン先が飽和になった際にインキが溜まる、インキ溜め部１３を作りだしている。さらに、ペン先２のサイド面２ｆはペン先２の最大外径部２ａの外皮を芯擦り工程にて加工している為、サイド面２ｆは加工されていない最大外径部２ａよりもやわらかくなっている。つまり、空気交換溝３ｈの部位に該当する最大外形部２ａよりもインキ溜め部１３に該当するサイド面２ｆがやわらかい為、ペン先２の筆記具本体３への圧入による変形が、ペン先２のサイド面２ｆ側に大きく膨出して、空気交換溝３ｈに該当する最大外径部２ａの変形を小さくしている。よって、空気交換溝３ｈ内へのペン先２の膨出は抑制され、良好な空気交換が可能となる。また、ペン先２の膨出によって空間が狭くなり、かつ、後方が筆記具本体３の内段部３ｇによって塞がれているインキ溜め部１３は、空気交換溝３ｈよりも毛管力が高く、ペン先２が飽和状態になった際にインキを積極的に貯める事が出来、一時的なインキ溜め部となってインキ洩れを防止する。

図６に他の一例のペン先が圧入された状態の筆記具本体先端の投影図を示す。図２に相当する図として示してある。
ペン先２はラインマーカー用に先端をナタ形に加工したペン先形状となっており、その天面を筆記面２ｄとしている。外形は円筒形となっており、前述の一例同様、中間に段部２ｂが設けられている。
また、ペン先２の筆記具本体３への固定は前述の一例と同様、筆記具本体３の内面に４カ所設けたペン先保持部３ｆ（図中、破線記載）によるものであり、前後方向位置も前述同様内段部３ｇ（図中、破線記載）によるものである。
さらに、筆記具本体３には、空気交換可能な空気交換溝が、空気交換溝大３ｉが一カ所、空気交換溝小３ｊが２箇所、合計３カ所に設けられている。それらの空気交換溝は全て内段部３ｇよりも軸方向において後方側まで伸びていると共に、前記ペン先２の段部２ｂの後方の縮径部２ｃと筆記具本体３の細径部３ｄ内面との空間を介して、筆記具本体３内に挿入されたインキ吸蔵体９の空間まで空気交換可能に連通している。前記空気交換溝小３ｊの径方向の距離は空気交換溝大３ｉの径方向の距離よりも小さく成形されており、ペン先２が圧入された状態で、空気交換溝小３ｊ側に出来る空間の方が空気交換溝大３ｉ側に出来る空間よりも小さくなり、毛管力は高くなる。よって、ペン先２が飽和状態になった際に、空気交換溝小３ｊ側に出来る空間へとインキが積極的に貯まる。つまり、空気交換溝小３ｊがインキ溜め部１３と同様の役割を果たす。また、空気交換溝小３ｊ内へインキが溜まる間、空気交換溝大３ｉへはインキが溜まる事は無く、良好な空気交換を行うことが出来る為、インキ洩れを防止することが可能である。

図７〜８に、さらに他の一例を示す。本実施例はペン先２として、細字用のアクリル製のペン先（ペン先直径２ｍｍ）を使用しており、インキとしては有機溶剤を主溶剤としたインキを使用している。
本実施例ではペン先２はペン先ホルダー１４に圧入固定され、ペン先ホルダー１４は筆記具本体３内部に圧入固定されている。そのペン先ホルダー１４は成形部品であり、材質としてポリプロピレンを使用している為、筆記具本体３内部にペン先ホルダー１４を圧入固定しようとすると筆記具本体３の細径部３ｄが拡径する。その為、ペン先ホルダー１４の外径と筆記具本体３の保持部３ｆの内接径はゆるい圧入関係となっている。しかし、ペン先ホルダー１４の筆記具本体３からの抜け強度を保つ為に、ペン先ホルダー１４の中間部には、段部１４ａが設けられており、その段部１４ａに、前記筆記具本体３の段部３ｇに形成した凸部３ｋが引っかかっている。これにより、ペン先ホルダー１４の筆記具本体３からの脱落が防止されている。
前記ペン先ホルダー１４の内部には、ペン先保持部１４ｂ（図中、破線記載）が設けられ、保持部の間には空気交換溝大１４ｃが一カ所、空気交換溝小１４ｄが３カ所設けられている。本実施例も前実施例同様、ペン先２が圧入された状態で、空気交換溝小１４ｄ側に出来る空間の方が空気交換溝大１４ｃ側に出来る空間よりも小さくなり、毛管力は高くなる。よって、ペン先２が飽和状態になった際に、空気交換溝小１４ｄ側に出来る空間へとインキが積極的に貯まる。つまり、空気交換溝小１４ｄがインキ溜め部１３と同様の役割を果たす。また、空気交換溝小１４ｄ内へインキが溜まる間、空気交換溝大１４ｃへはインキが溜まる事は無く、良好な空気交換を行うことが出来る為、インキ洩れを防止することが可能である。

１ 外装体
１ａ 前端開口部
１ｂ 後端開口部
１ｃ スリット孔
２ ペン先
２ａ 最大外径部
２ｂ 段部
２ｃ 縮径部
２ｄ 筆記面
２ｅ 先端両面
２ｆ サイド面
２ｇ 細管部
３ 筆記具本体
３ａ 前突起
３ｂ 後突起
３ｃ 肩部
３ｄ 細径部
３ｅ 太径部
３ｆ ペン先保持部
３ｇ 内段部
３ｈ 空気交換溝
３ｉ 空気交換溝大
３ｊ 空気交換溝小
３ｋ 凸部
４ 蓋体
５ 環状弾性体
６ クリップ
７ ギア部材
８ コイルスプリング
９ インキ吸蔵体
１０ 尾栓
１０ａ リブ
１１ 環状の弾性体
１２ 環状部材
１３ インキ溜め部
１４ ペン先ホルダー
１４ａ 段部
１４ｂ ペン先保持部
１４ｃ 空気交換溝大
１４ｄ 空気交換溝小

Claims (2)

1. 内部にインキを貯蔵した筆記具のペン先挿入部に、繊維加工体又は多孔質体よりなるペン先を設けると共に、前記ペン先挿入部に空気交換溝を供えた筆記具において、前記ペン先の近傍に、空気交換溝よりも毛管力の高いインキ溜め部を設け、そのインキ溜め部の後方をペン先の側面又はペン先挿入部の内面で閉塞したことを特徴とする筆記具。
2. 前記インキ溜め部に対応するペン先の側面を、空気交換溝及び／又はペン先挿入部に対応するペン先の側面よりも柔らかく成形した請求項１に記載の筆記具。

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