JP6251971B2

JP6251971B2 - 筆記具

Info

Publication number: JP6251971B2
Application number: JP2013070920A
Authority: JP
Inventors: 泰宮下; 真史渡邊
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: JP2014193564A

Description

本発明は、軸筒にキャップを着脱自在に配置した筆記具に関するものである。

筆記具のキャップは、軸筒に装着することで、軸筒側に設けられたペン先の破損防止や不用意な筆記を避けるといった機能を有している。さらに、キャップ内部に密閉空間を設けることによって、軸筒に前記キャップを装着した際にペン先周辺が密閉され、ペン先から吐出されるインキの乾燥防止効果も得ることが出来る。
一般的なキャップと軸筒との装着方法としては、リブの乗り越えによる嵌合構造が一般的である。キャップ内面に全周リブまたは周方向に複数個のリブを設け、対応する軸筒外面にも全周リブまたは周方向に複数個のリブを設ける。これにより、キャップ装着時にはお互いのリブが乗り越える際の適度な抵抗が得られ、さらに装着されたキャップは軸筒とキャップそれぞれのリブ同士が接触して抵抗が発生している為、不用意にキャップが外れてしまうことを防止する効果もある。

しかし、上述したような嵌合構造において、キャップ装着時のガタつきや空回りを防止するため嵌合力を強めるには、キャップもしくは軸筒の嵌合リブ径を変更し、互いのリブが乗り越えるときの抵抗力を大きくする必要がある。これにより、キャップ装着時の嵌合力が不必要なほどに強くなったり、キャップの嵌合を繰り返すうちにリブが磨耗していき、キャップ装着時の空回りが再び発生してしまう可能性もある。

上記の問題に対し、キャップ内面に、軸筒側に設けられたリブを乗り越える嵌合用の第一の突起と、キャップ装着時に軸筒に設けられたリブと接触する第二の突起を設ける、という提案がなされている（特開２００４−２０９６４８）。これにより、第二の突起と軸筒側のリブが接触することで抵抗が生じ、キャップの空回りを防止できる。さらに第二の突起は、軸筒側のリブを乗り越えない位置関係のため磨耗しにくく、キャップの嵌合を繰り返しても劣化しにくい。

特開２００４−２０９６４８号公報

しかしながら、新たに設ける第二の突起も、第一の突起と同様に成形上アンダーカットになるため、成形時の抵抗が増えて離型しにくくなり、寸法の調整が非常に難しい。最悪の場合、離型時に第二の突起が削れてしまうことも考えられる。また、接触力は第一のリブと第二のリブの、軸筒側のリブに対しての狭持力に依存しているため、第二のリブは嵌合の繰り返しによる磨耗は無くても、第一の突起はキャップの嵌合を繰り返す度にリブが磨耗していき、第二の突起と軸筒側のリブの接触による抵抗力が下がってしまう可能性もある。さらに、経時変化で狭持力が下がってしまう。
つまり、上記のような理由により、経時的に安定した空回り防止効果や、ガタつき防止効果は得られていなかった。

そこで本発明は、経時的にも安定的に、且つ容易にキャップ装着時のガタつきや空回りを防止する筆記具を提供することを課題とする。

本発明は、軸筒の嵌合用リブと嵌合する嵌合リブを有するキャップを配置した筆記具であって、キャップ内面には、キャップ開口端側から見て嵌合リブよりも底部側にストッパーを設け、ストッパーによる内接円径を軸筒側面に設けた嵌合時接触部の外径よりも小さいものとし、かつ、ストッパーのキャップ開口端側端面を粗面とし、軸筒側面の嵌合時接触部の先端面が前記ストッパーのキャップ開口端側端面と面接触するようなした筆記具を第１の要旨とし、前記キャップの硬度を前記軸筒の硬度よりも高くした筆記具を第２の要旨とする。

本発明の筆記具は、キャップ内面のストッパーの開口端側端面の粗面と、軸筒側面の嵌合時接触部が、キャップ開口端側から見て嵌合リブよりも底部側で面接触するので、粗面が、キャップと軸筒の嵌合部が互いに乗り越える際に生じる変形の影響を受けないために、粗面が維持されることによって、アンダーカット部を余計にふやすことなく、経時的に安定で、且つ嵌合の繰り返しでの変化無くガタつきや空回りを防止することができる。
更に、上記構成に加えて、キャップの硬度を軸筒の硬度よりも高くすることによって、キャップ装着時には、硬度の高い粗面が、硬度の低い嵌合時接触部に食い付き、痕が形成されることによって、より経時的に安定した、ガタつきや空回り防止の効果を得ることができる。

第一実施例の前部嵌合時を示す外観図である。図１の斜視図である。第一実施例のキャップの縦断面図である。図３の右側面図である。図１の縦断面図である。図４の嵌合部周辺の拡大図である。第一実施例の後部嵌合時を示す外観図である。図６の斜視図である。図６の縦断面図である。図９の嵌合部周辺の拡大図である。

本発明を実施するための形態を図に示し説明する（第１実施例）。以下の説明において、前方とはペン先方向を指し、前部嵌合とは、キャップがペン先に覆いかぶさっている状態のことを指す。
参照符号１はキャップであり、片側が開口した形状をなすと共に、開口端から先端に向かい、徐々に縮径した形状をしている。また、キャップ１には前部嵌合時にペン先１２が視認できるように窓部４が開けられている。さらに後述する先金２１に内蔵したリフィルと同色の着色を施すことで、前部嵌合時に外部から筆記色を視認することが出来る。また、この窓部４により、成形時にキャップ１の内面を形成するコアピンを抑えることができるため、安定した成形が可能となる。
そのキャップ１の外面にはクリップ８が備えられ、衣服のポケットや紙などを挟みこみ、固定することが出来る。そのクリップ８の根元部分には成形時のゲート９が設けられている。尚、ゲート９の材料が流入する角度によっては、クリップ８の表面に流動先端の冷えた樹脂が直接流れ込むことでジェッティングが発生し、外観不良となりうる。そのため流動先端が直接クリップ８に向かわないよう、一度キャップ１の内面に衝突させてからクリップ８等に順次充填されていくことが望ましく、具体的にはゲート角度を後述する中キャップ位置決め用リブ１０に向かうよう設定する。
キャップ１の材質については、一例として熱可塑性樹脂が挙げられ、さらに言えばペン先１２の保護の観点から、ポリカーボネートのような耐衝撃性が高い樹脂を用いるのが望ましいが、筆記時に吐出されるインキに含有されている有機溶剤などに対しての耐性の観点で材料選択を行ってもよい。また、樹脂の着色に関しても、マスターバッヂ着色や練り込み着色などを自由に選択できる。

キャップ１の内面の開口端周辺には、後述する軸筒１１との前部嵌合用である嵌合リブ２が設けられている。この嵌合リブ２は周状に４点設けられており、軸筒１１側に設けられた前部嵌合用リブ１５を乗り越えることで嵌合を行う。この嵌合リブ２は本実施例に限定されるものではなく、嵌合リブ２の数を増やしても良いし全周リブにしても良く、キャップ１や軸筒１１の形態に合わせて自由に設計できる。また、嵌合リブ２は後述する後部嵌合時、軸筒１１に施した印刷と接触しないように寸法が設定されている。
さらにキャップ１の開口端から見て、嵌合リブ２よりも底部側に過挿入防止用ストッパー３が設けられている。また、その過挿入防止用ストッパー３は周状に８点設けられ、軸線方向に延設された形状である。即ち、アンダーカットにはならないため成形上の不具合も発生せず、さらに全周リブ形状等とは異なり、後部嵌合時に空気を圧縮しないという効果もある。なお、過挿入防止用ストッパー３の設ける個数や形状等は本実施例に限定されるものではなく、キャップ１の形状に合わせて自由に選択することが出来る。
前部嵌合時（キャップ１をペン先１２側に挿着したとき）には、キャップ１の過挿入防止用ストッパー３の段部３０（本発明の当接部に相当）が軸筒１１の前部嵌合時接触部１７と接触している。また、後部嵌合時（キャップ１を軸筒１１の後部に挿着したとき）にも、キャップ１の過挿入防止用ストッパー３の段部３０が軸筒１１の後部嵌合時接触部１８と接触している。なお、本実施例では過挿入防止用ストッパー３の段部３０、即ち、後部嵌合時接触部１７との当接部は粗面となっており、前部嵌合時接触部１７も粗面となっているが、嵌合時接触部１８は粗面ではなく、平滑面になっている。
なお、粗面とした部分の算術平均粗さＲａは０．１〜２０μｍ程度で設定されるが、本発明の効果が望める範囲と、成形時の金型への引っ掛かりなどの問題点を考えると、好ましくは０．３μｍ〜１２μｍ程度が良い。
表面粗さはＶＫ−８５００（キーエンス社製、ＪＩＳＢ０６０１１９９４）に準拠を用いて測定し、５点測定した平均値を使用している。尚、測定には２０倍レンズを使用し、撮影した画像の中央部分を一辺が０．１ｍｍの正方形で切り取って測定を行った。ただし、極端なウェルドやピンホールなどがある部分は除いて測定している。

キャップ１が前部嵌合時、ペン先１２が視認できるようになっているのは前述の通りであるが、キャップ１の内部への異物混入を防ぐ目的で、窓部４の内側に中キャップ５を設けている。その中キャップ５は、キャップ１の内面に設けられた中キャップ固定用リブ６と、中キャップ４自体に設けた圧入リブ７との圧入によって固定され、さらに、キャップ１内面に設けた中キャップ位置決め用リブ１０との接触により、中キャップ５の軸方向位置が規制されている。この中キャップ５は、ペン先１２の視認性の観点から透明性が高い材料で成形するのが望ましいが、ペン先１２周辺への異物混入対策としては不透明の材料を使用しても何ら問題はない。
前記軸筒１１は有底形状をしており、内部にはペン先１２を備えたリフィル１３を内蔵している。なお、本実施例においてはボールペンのリフィルを想定しているが、修正液やマーキングインキ、化粧料などを直接軸筒内に内蔵する形式を採用しても良い。
軸筒１１の材質については、キャップ１と同様一例として熱可塑性樹脂が挙げられ、さらに言えば、ポリカーボネートのような耐衝撃性が高い樹脂を用いるのが望ましい。ただし前述したように、軸筒内にインキを直接内蔵するインキに含有されている場合は、インキ中の有機溶剤などに対しての耐性の観点で材料選択を行ってもよい。また、軸筒１１外面の一様部には印刷を施すことも出来、具体的には転写印刷やパッド印刷等を必要に応じて選択できる。

前記軸筒１１の外面前方部には、筆記時の把持部１４が設けられている。その把持部１４には滑り止めとして、指紋に合うような細かい溝が把持部を一周するように形成されており、この溝は鏡面となっている。なお、この把持部は本実施例のように軸と一体であっても良いし、熱可塑性エラストマーやゴムなどを使用した別部材を装着しても良い。
さらに、軸筒１１の把持部１４よりやや後方には、前部嵌合用リブ１５が設けられている。前述したように、キャップ１に設けた嵌合リブ２が前記前部嵌合用リブ１５を乗り越えることで嵌合される構造になっている。
また、軸筒１１の後端部周辺には後部嵌合用リブ１６が形成されている。しかし、キャップ１の嵌合の仕方は前方嵌合時と大きく異なり、後部嵌合時にはキャップ１の過挿入防止用ストッパー３の内側で挟み込む構造になっている。つまり、前述したような嵌合リブ２が後部嵌合用リブ１６を乗り越える構成ではない。キャップ１の過挿入防止用ストッパー３は段部３０に向かって徐々に拡径されているため、後部嵌合が進むにつれて徐々に嵌合力が大きくなっていく。やがて、過挿入防止用ストッパー３の段部３０が、前述した後部嵌合時接触部１８と接触し、キャップ１の長手方向の位置決めがされ、さらにその位置でキャップ１が固定されている。

前記軸筒１１の後端には軸筒穴部２６が設けられており、筆記時の空気交換が出来るようになっていると共に、成形時に軸筒１１の内面を形成するコアピンが前記軸筒穴部２６を貫通してキャビティ側に合うようにする事で、コアピンのブレ防止に役立っている。
また、軸筒１１の内面後端には、周状に複数個リフィル圧入用リブ１９が設けられており、これにより軸筒１１内部にリフィル１３が圧入、保持できるようになっている。なお、リフィル１３内部後端に組み込まれているフロート２９が保存中や使用中に脱落することを避けるため、リフィル圧入用リブ１９に段差を設け、リフィル保持部２７と、フロート脱落防止部２８の２つに分割している。このフロート脱落防止部２８の周状に複数個設けられているうちの１つはリブ高さを軸筒１１の中心方向に向けて大きく設計されており、つまり軸心への距離が小さくなるように設定している。これによりリフィル１３がリフィル保持部２７に圧入されていれば、フロート２９はフロート脱落防止部２８に接触するため、脱落しない。なお、フロート２９の脱落防止効果がある形状は本実施例に限定されるものではなく、複数個設けたフロート脱落防止部２８のすべてを上記のようにリブ高さを軸筒１１の中心方向に向けて大きくしても良いし、当然、本実施例のように複数個のうちの一つだけでも効果を得ることが出来る。
さらに、軸筒１１の内面の開口端３１の周辺には、雌ネジ２０が設けられている。これは、後述する先金２１と螺合させ、内蔵したリフィル１３の脱落防止と、筆記時のペン先２０のガタ防止を図るためである。なお、軸筒１１と先金２１との接合はネジによる螺合構造に限ったものではなく、例えば、圧入構造等を選択しても良い。また、本実施例の形態に限ったものではなく、軸筒１１と先金２１を一体に成形し、軸筒後端側にリフィル脱落防止の機構を設けても良い。
前記先金２１の外面後方には雄ネジ２２が形成され、前述した軸筒１１の雌ネジ２０と螺合することで固定される。その先金２１の外面前方は、先端に向かって徐々に細くなるテーパー形状をしている。また、先金２１の先端に向かって縦溝２３が形成されている。これは、軸筒１１の内部に収容されているリフィル１３を交換する際に、先金２１の脱着を簡単にするために設けてある。また、先金２１の外面中央部には、鍔部２４が形成されており、軸筒１１との螺合時のストッパーとして作用している。
さらに、先金２１の内面先端付近には周状に複数個ペン先ガタ防止リブ２５が設けられている。軸筒１１にリフィル１３を収納し、先金２１を螺着すると、ペン先１２と前記ペン先ガタ防止リブ２５は若干の圧入状態になるか、もしくはクリアランスが非常に狭くなるため、筆記時のペン先ガタを抑制することが出来る。

本実施例において、キャップ１を軸筒１１に前部嵌合させる場合、先ず、キャップ１に設けた嵌合リブ２が軸筒１１の前部嵌合用リブ１５を乗り越える。その後、前述したように、キャップ１の過挿入防止用ストッパー３が軸筒１１の前部嵌合時接触部１７と接触して停止する。本発明により、過挿入防止用ストッパー３は軸筒１１との接触面を粗面としているので、キャップ１と軸筒１１の間には安定した抵抗が発生する。その結果、過挿入防止用ストッパー３はキャップ１の軸方向位置決めに役立つだけでなく、軸筒１１との間に発生する抵抗により、前部嵌合後のキャップ１のガタつきや容易に空回りすることを防止できる。また、過挿入防止用ストッパー３は嵌合リブ２と異なり、金型上のアンダーカットではなく、さらに嵌合時に押し拡げられて磨耗することもないため、成形時の不具合や長期に渡る使用時においても安定した効果を挙げることが出来る。

また、キャップ１と軸筒１１とには、硬度差がある。具体的にはキャップ１の硬度が高く、軸筒１１の硬度が低く設定されている。さらに硬度の高いキャップ１の過挿入防止用ストッパー３の軸筒１１との接触面を粗面としているので、キャップ１の嵌合時にはキャップ１が軸筒１１に食いつき、痕が形成される。これにより軸筒１１とキャップ１の間には抵抗が生まれ、ガタつきや容易に空回りすることを防止できる。また、嵌合させる度に硬度の低い軸筒１１が弾性変形し痕が形成されるため、嵌合を繰り返しても磨耗せず、長期に渡る使用時においても安定した効果を得ることが出来る。
また、硬度が低いほうの部材は弾性変形でなく、塑性変形しても良い。塑性変形する場合、最初の嵌合時に痕が形成され、その痕が維持されるため同様の効果が得られる。

また、キャップ１を軸筒１１に後部嵌合させる場合、過挿入防止用ストッパー３のテーパー形状を有している内周面と軸筒１１の後部嵌合用リブ１６が、後部嵌合時に徐々に圧入状態となり、嵌合力も徐々に強くなる。その後、過挿入防止用ストッパー３の段部３０と軸筒１１の後部嵌合時接触部１８が接触して停止する。

前記キャップ１の過挿入防止用ストッパー３は、キャップ１の開口端より底部３２に存在していると共に、軸筒１１の前記過挿入防止用ストッパーとの前部嵌合時接触部１７は、筆記する際の把持部１４よりペン先側に設けているので、前記過挿入防止用ストッパー３の段部３０とキャップ１と軸筒１１との嵌合部の間にはある程度の距離が形成されることになる。固定される２点の距離が長いほど傾きが少なくなるため、キャップ１の嵌合時のグラつきをさらに少なくできる利点がある。

１キャップ
２嵌合リブ
３過挿入防止用ストッパー
４窓部
５中キャップ
６中キャップ固定用リブ
７圧入リブ
８クリップ
９ゲート
１０中キャップ位置決め用リブ
１１軸筒
１２ペン先
１３リフィル
１４把持部
１５前部嵌合用リブ
１６後部嵌合用リブ
１７前部嵌合時接触部
１８後部嵌合時接触部
１９リフィル圧入用リブ
２０雌ネジ
２１先金
２２雄ネジ
２３縦溝
２４鍔部
２５ペン先ガタ防止リブ
２６穴部
２７リフィル保持部
２８フロート脱落防止部
２９フロート
３０段部（当接部）
３１軸筒開口端
３２キャップ底部

Claims

軸筒の嵌合用リブと嵌合する嵌合リブを有するキャップを配置した筆記具であって、キャップ内面には、キャップ開口端側から見て嵌合リブよりも底部側にストッパーを設け、ストッパーによる内接円径を軸筒側面に設けた嵌合時接触部の外径よりも小さいものとし、かつ、ストッパーのキャップ開口端側端面を粗面とし、軸筒側面の嵌合時接触部の先端面が前記ストッパーのキャップ開口端側端面と面接触するようなした筆記具。
前記キャップの硬度を前記軸筒の硬度よりも高くした請求項１に記載の筆記具。