JP6902357B2 - 塗布具 - Google Patents

Description

本発明は、各種塗布液等のインクを一時的に貯留するコレクターを設けた塗布具に関する。

従来、インクタンク内にインクを収容した塗布具においては、インクタンク内の圧力が外気の圧力よりも高くなったり低くなったりした場合に、インク内への空気の供給がスムーズに行われる構造とするためコレクターを設けている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

ここで、インクに油性インクを使用した場合に、例えば油性インクは表面張力が低いものがあるため、現状のコレクターでは、保溜されずに流れて（直流して）しまう場合がある。

この対策として、インクを含侵するインク保持体を装着して直流を防止することが考えられた。前記特許文献１や特許文献２では、コレクターのスリットの開口した後端面にインク保持体を接しさせている。

上記のインク保持体は、インクを含侵するがインクタンクとコレクター芯との間に介装するため、前記インク保持体に含侵されたインクを消費する構造である。

特開２００２−２２５４８９号公報 実開平５−２９９０号公報

しかしながら、前記インク保持体がインクの流出を阻害するため、筆記や塗布時にインクの供給が追い着かかなくなり、筆記や塗布が不十分になる問題点がある。

本発明は、斯かる実情に鑑み、インク保持体を配設してもインクが十分に供給できる塗布具を提供しようとするものである。

本発明は、インクタンクから塗布部に、インクを誘導するコレクター芯と、
コレクター芯が貫通配置され、インクを一時保溜するコレクターと、
前記コレクターに収容されて、インクを保持するインク保持体とを備え、
前記コレクター芯が前記インク保持体からインクタンク側に露出して配置されていることを特徴とする塗布具である。

本発明は、インクタンクから塗布部に、インクを誘導するコレクター芯と、
コレクター芯が貫通配置され、インクを一時保溜するコレクターと、
前記コレクターに収容されて、インクを保持するインク保持部とを備え、
前記コレクターの後端部から前方にかけて切り欠き部が形成されたことを特徴とする塗布具である。

本発明において、前記インク保持体は、気孔径が１００〜１２００μｍの多孔質体から構成されていることが好適であり、１５０〜３００μｍが最も好適である。

本発明の塗布具によれば、コレクターにインク保持部を備えているため、インクが粘度の低いものであってもコレクター及びインク保持部にインクを保持して直流などを十分に防止できるという優れた効果を奏し得る。

第１の実施形態にかかるキャップをした状態の塗布具の全体説明図であり、（ａ）が一方向からの全体側面図、（ｂ）が別方向からの側面図、（ｃ）が（ｂ）状態の縦断面図である。 図１の塗布具のキャップをした状態の斜視説明図である。 図１の塗布具のキャップを外した状態の斜視説明図である。 図１の塗布具のコレクターの部品図であり、（ａ）が前方からの斜視図、（ｂ）が前方からの視図、（ｃ）がスリット側からの側面図、（ｄ）が（ｂ）のＤ−Ｄ線に沿う縦断面図、（ｅ）が（ｃ）から９０度回転させた側面図、（ｆ）が（ｂ）のＥ−Ｅ線に沿う縦断面図、（ｇ）が（ｅ）からさらに９０度回転させてスリットの反対側から見た側面図、（ｈ）が後方からの斜視図、（ｉ）が後方からの視図である。 図１の塗布具のキャップを外した状態の全体説明図であり、（ａ）が一方向から見た全体側面図、（ｂ）が縦断面図、（ｃ）がコレクター周辺の縦断面図である。 第２の実施形態における塗布具のコレクターの部品図であり、（ａ）が前方からの斜視図、（ｂ）が前方からの視図、（ｃ）がスリット側からの側面図、（ｄ）が（ｂ）のＤ−Ｄ線に沿う縦断面図、（ｅ）が（ｃ）から９０度回転させた側面図、（ｆ）が（ｂ）のＥ−Ｅ線に沿う縦断面図、（ｇ）が（ｅ）からさらに９０度回転させてスリットの反対側から見た側面図、（ｈ）が後方からの斜視図、（ｉ）が後方からの視図である。 第２の実施形態における塗布具のキャップを外した状態の全体説明図であり、（ａ）が一方向から見た全体側面図、（ｂ）が縦断面図、（ｃ）がコレクター周辺の縦断面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。

図１は第１の実施形態に係る塗布具のキャップをした状態の（ａ）、（ｂ）が側面図、（ｃ）が縦断面による説明図、図２は同斜視図、図３はキャップをとった状態の塗布具の説明図、図４はコレクターの説明図、図５はコレクター周囲の説明図である。なお、実施形態の説明では、塗布具１及びその構成部品についての「前方」とは軸線方向における筆記部を備えた方向を示し、「後方」とはその反対側の方向、若しくは軸筒が閉鎖された側の方向を示すものとする。

図１〜図３に示すように第１の実施形態の塗布具は、軸筒１０後部のインクタンク１２から塗布部（インク供給芯）１４からインクを誘導するコレクター芯１６と、コレクター芯１６が貫通配置され、インクを一時保溜するコレクター１８と、前記コレクター１８に収容されて、インク保持部であるインクを含侵するインク保持体２０とを備え、前記コレクター芯１６が前記インク保持体２０からインクタンク１２側に露出して配置されている。なお、塗布部１４は軸筒１０先端に前記塗布部１４先端が突出しており、塗布部１４を覆うようにキャップ２２が着脱自在に装着されている。

詳しくは、前記塗布具の構造は、図１に示すように、軸筒１０の後部には、後端が閉鎖された筒形状のインクタンク１２が嵌入している。前記軸筒１０は、その先端が先細り形状を呈した筒形状を呈し、インクタンク１２の先端が前記軸筒１０の後端の内周に嵌入している。前記インクタンク１２は、後端が閉鎖された筒状を呈して後軸２４で覆われており、後軸２４の先端の内周には軸筒１０の後端が嵌入している。

図１（ｃ）に示すように、軸筒１０は、略筒状でその先端は先細り形状を呈している。前記軸筒１０の外周には、前記軸筒１０の後端から約１／４程度の位置に、その外径が後軸２４の外径と略同径であり、後軸２４の先端が当接するフランジ部２６が設けられている。また、軸筒１０は、フランジ部２６を境にして、略円筒状を呈した後方側の軸筒後部と、先細り形状を呈した前方側の軸筒前部とを備えている。

この軸筒１０の前部には、外周面に前記キャップ２２が着脱自在に嵌着している。

軸筒１０は、塗布具の外部構造であり、後部内に長さ方向に途中部が閉塞されたインクタンク１２が嵌着されている。また、軸筒１０の後部でインクをインクタンク１２に収容し、後軸２４で覆っているが、収容方法は特に限定されるものではなく、軸筒１０の内部に直接インクを収容するものであってもよいし、インクが充填されたインクリフィルを軸筒１０の内部に収容するものであってもよい。

また、軸筒１０の先端部分には、継手２８が内装されている。前記継手２８がコレクター１８先端付近において、塗布部１４の後部がコレクター芯１６に接続状態であることを保持するように支持するものである。軸筒１０の先端孔内には、継手２８の先端を挿入するように縮径された軸筒前部縮径孔３０ａと、軸筒前部縮径孔３０ａの前方に連設しているアウター３２が挿入されるアウター挿入孔３０ｂとが設けられている。なお、軸筒１０の先端近傍の外周には、滑り止めとなるようなグリップ部材３０ｃが装着されている。

〔軸筒１０の内部構造〕
図１（ｃ）に示すように、軸筒１０の内部には、ＰＢＴやＡＢＳ樹脂等の樹脂製のコレクター１８が圧入されている。コレクター１８においては、複数枚の板状部材が軸方向に平行に配され、この板状部材間に図示しないインクが保溜可能となっている。さらに、そのコレクター１８の軸心には、繊維束体により形成されたコレクター芯１６が貫通して装着されている。また、軸筒１０の前方側、すなわち、コレクター１８の前方には継手２８が装着される。

〔継手２８の構造〕
図１（ｃ）に示すように、継手２８は、略筒状の中心部材２８ａと、中心部材２８ａの後方の外周にコレクター１８の先端の厚さ分の空隙部を有するように、中心部材２８ａの後端から約１／４から約１／３あたりまでに成形された略筒状の周辺部材２８ｂと、周辺部材２８ｂの先端から中心部材２８ａの先端から約１／３の位置までを覆うように形成された介在部材２８ｃとからなるものである。

前記中心部材２８ａの内部には、後方からコレクター芯１６が挿入され、前方から塗布部１４が挿入される。

中心部材２８ａの内周には、コレクター芯１６と略同径の後方挿入孔が中心部材２８ａの後端に、塗布部１４と略同径の中央挿入孔及び前方挿入孔とが中心部材２８ａの中央から先端にかけて設けられている。前記中心部材２８ａは後方円柱部と前方円柱部とを備える。後方円柱部の外径は、コレクター１８の先端部の内径と略同径であり、当該後方円柱部がコレクター１８の先端内部に装着されている。

さらに、前記前方円柱部の外径は、アウター３２の後方に設けられた後部挿入孔の径と略同径である。

図１（ｃ）に示すように、前記周辺部材２８ｂは、コレクター１８の筒状の先端部を覆っている。

継手２８は、二色成形により成形された部品であり、中心部材２８ａ及び周辺部材２８ｂを一次成形で成形し、これら中心部材２８ａ及び周辺部材２８ｂに対し介在部材２８ｃを二次成形により一体成形している。介在部材２８ｃは、撓りをもたせるため、弾性樹脂材料によって形成されることが好ましい。

また、弾性樹脂材料としては、成型工程において、金型を用いて、高温下で行うため熱可塑性のエラストマーが望ましい。なお、一次成形体である中心部材２８ａ及び周辺部材２８ｂの材質はＰＢＴ樹脂等の硬質樹脂が望ましい。

〔アウター３２〕
また、アウター３２は、円筒状のアウター固定部と、アウター固定部の前方に連設する略円錐形状のアウターテーパー部とからなる。アウターテーパー部の先端は、面取りされた先端部に形成されている。

また、アウター３２には、その後端から先端に向けて中心孔が形成されている。アウター３２は、前記軸筒１０のアウター挿入孔３０ｂに装着されることで、前記軸筒１０に固定される。そして、アウター３２はその中心孔に塗布部１４を挿入させて、当該塗布部１４を被覆する。この際、アウター３２の後部挿入孔に継手２８の前方円柱部が挿入され、前部挿入孔には、前記継手２８から突出している塗布部１４が挿入される。

〔塗布部１４〕
前記塗布部（インク供給芯）１４は、ポリアセタール等の樹脂素材を押出成形することにより形成され、押出成形時には、毛細管現象により塗布部１４の先端までインクを誘導するための通路が形成されている。また、コレクター芯１６は、ポリエステル等の繊維芯で形成されている。

なお、上記のインクを誘導するための通路は、押出成形時に、塗布部１４の内部に毛細管力が発生する間隙を形成することも、塗布部１４の外部に毛細管力が発生する間隙を形成することも可能である。また、塗布部１４は繊維芯や焼結芯等でもよく、コレクター芯は押出成形品や焼結体等でも良い。さらには塗布部１４とコレクター芯１６は一体成形されていても良い。

なお、キャップ２２は、塗布部１４を覆う内筒２２ａが軸筒１０先端に嵌着する。

〔コレクター１８〕
コレクター１８は、詳細には、図４に示すように、長さ方向の前部のほぼ１／３がインクを保溜する機能のあるインク保溜部１８ａになっている。前記長さ方向の中央のほぼ１／３が外観を前部に類似させたダミー部１８ｂになっている。前記長さ方向の後部のほぼ１／３が切り欠き部１８ｃ１のある筒状部１８ｃになっている。

また、前記コレクター１８には、中心軸部内に内部空洞孔のある装着筒部１８ｄが前後方向に亘って形成され、その装着筒部１８ｄの周囲に前部と後部にインク保溜部１８ａとダミー部１８ｂが形成されている。なお、前記装着筒部１８ｄの前部は継手２８を装着するため段状に拡径している（拡径部に符号「１８ｄ１」を付する）。

前記インク保溜部１８ａは所定のインク保溜機能を有するように、装着筒部１８ｄ周囲に枚葉体が複数軸方向に配列されて固定されている。

また、前記ダミー部１８ｂは、インク保溜部１８ａの枚葉体と外形的に似ているがインク保溜機能が問われずに、軸方向にスリット１８ｅが形成され，径方向に貫通孔１８ｆが形成されている。

前記筒状部１８ｃ内にインクを保持するインク保持体２０が収容されている。収容されたインク保持体２０は、コレクター芯１６が装着筒部１８ｄ内を貫通して装着された状態貫通するように設けられる。

前記切り欠き部１８ｃ１は、前記コレクター１８の後部の筒状部１８ｃにおいてその後端部から前方にかけて形成されおり、スリット１８ｅに連通している。インクタンク１２内部から切り欠き部１８ｃ１からスリット１８ｅを経由してインクを前記インク保溜部１８ａに一時保溜可能にしている。なお、切り欠き部１８ｃ１はスリット１８ｅと軸方向の同一直線上に形成されていることが好適である。また、筒状部１８ｃにインク保持体２０を挿入した際における塗布部１４とインクタンクとの空気置換のために筒状部１８ｃの内部にはリブ１８ｃ２が形成される。

〔インク保持体２０〕
前記インク保持体２０は、気孔径が１００〜１２００μｍの多孔質体から構成されていることが好ましく、１５０〜３００μｍが最も好ましい。気孔径は、光学顕微鏡および電子顕微鏡にて観察した際の、２０個の気孔について測定した気孔径の平均値である。気孔が円形でない場合は、気孔を形成する輪郭の任意の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分の長さと最も短い線分の長さを足して２で割った値を、その気孔の気孔径とする。

前記インク保持体２０にスポンジ、焼結体、海綿体、ポーラス体、発泡体等の多孔質の物質における気孔率は、多孔体のみかけの体積に対する空隙部分の体積比をいい、下記のようにして導出される。まず、既知の質量及び見掛け体積を有する塗布具用ペン芯を水中に浸し、十分に水を浸み込ませた後、水中から取り出した状態で質量を測定する。測定した質量から、塗布具用ペン芯に浸み込ませた水の体積が導出される。この水の体積を塗布具用ペン芯の気孔体積と同一として、下記式（Ａ）から気孔率が算出される。
気孔率（単位：％）＝（水の体積）／（塗布具用ペン芯の見掛け体積）×１００ …（Ａ）

また、コレクター芯１６をインク保持体２０に挿入した後に、インク保持体２０を圧縮することでコレクター芯１６と密着する構成になっている。

コレクター１８はダミー部１８ｂを設けることが好適である。

実施形態の塗布具は油性インクコレクター用であるが、表面張力の低い水性インクにも適用可能である。また、表面張力の高いインクにも使用可能である。

具体的なインクとしては、インキ組成物の２５℃における表面張力が、２５〜３０ｍＮ／ｍが好適である。

界面活性剤の配合量は、インキ全量に対して、０．０５〜５重量％であることが好適である。

溶剤は、樹脂や着色剤を十分溶解できるものを使用する。具体的には、炭素数４以下の脂肪族アルコールや、炭素数６以下のグリコールエーテル系溶剤を、単独、又は併用して使用できる。

炭素数４以下の脂肪族アルコールの例としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、ｔ−ブチルアルコールが挙げられる。

炭素数６以下のグリコールエーテル系溶剤の例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルが挙げられる。

また、筆記描線の白化を抑える目的で、フェニルグリコール、ベンジルアルコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのような低蒸気圧成分を少量添加しても良い。

樹脂の配合量は、インキ全量に対して２重量％以上かつ分子量が２０，０００以下であることが好適である。

着色剤は、前述した溶剤、及び樹脂と十分相溶するものであれば特に限定されないが、通常筆記具や印刷インキ、塗料などに用いられる油溶性染料が好ましく用いられる。具体例として、オイルレッド５Ｂ、バリファーストブラック＃３８１０、３８２０（以上、オリエント化学工業（株））、スピロンレッドＣ−ＧＨ、スピロンイエローＣ−ＧＮＨ（以上、保土ヶ谷化学（株））、ローダミン、メチルバイオレットなどがある。これらは単独で使用しても良いが、必要に応じて２種類以上混合して用いることもできる。その配合量は、インキ全量に対して３〜２０重量％が好ましい。

インク保持体２０は、具体的には、コレクター１８に装着された状態で、コレクター芯１６がインク保持体２０から突出する状態に設けられている。

前記コレクター芯１６は、ポリアセタール等の樹脂素材を押出成形することにより形成することもできる。なお、押出成形時には、毛細管現象によりコレクター芯１６の先端までインクを誘導するための通路が形成されている。また、前記コレクター芯１６は繊維芯や焼結芯等でもよい。

実施形態の塗布具によれば、コレクター１８にインク保持体２０を収容しているため、インクが粘度の低いものであってもインク保持体２０にインクを保持して直流などを防止できるという優れた効果を奏する。また、上向きにしても筆記し続けることが可能となる。

また、塗布部１４は筆記時に前後に摺動するため、筆記感が柔らかくできる。また、塗布部１４の摩耗を低減することができる。

また、コレクター１８は、ダミー部１８ｂや筒状部１８ｃがあるためインク保溜部１８ａが短く保溜能力が小さいが、これに対してインクタンク１２は、後軸２４よりも短く形成してインク貯留量を少なくし、インク保持体２０でインクを貯留できるので噴出を防止するようにしている。

インクタンク１２は途中に仕切りがあり、当該インクタンク１２の容量を減らしているが、後軸２４が透明の場合にその仕切りが外部から見えてしまうので、後軸２４の外周に転写フィルムを被覆して仕切りを目立たなくすることが好ましい。

前記実施形態の塗布具に限定されず、本発明の範囲内で変更することができる。例えば、コレクター１８のインク保留部１８ａやインク保持体２０のインク保留力はインクの粘度等の特性に応じて設定することが好ましい。

図６は第２の実施形態に係る塗布具のコレクターの説明図、図７はキャップをとった状態の塗布具及びコレクター周囲の説明図である。
第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点はコレクター１８に関する構造であり、他の部品については第１の実施形態と同様である。なお、符号については共通している箇所は同じ番号を付与している。

コレクター１８は、第１の実施形態では筒状部１８ｃの内部にはインク保持体２０が収容されるが、第２実施形態では、筒状部１８ｃとインク保持体２０が一体となった蛇腹体３４が形成され、この蛇腹体３４がインク保持部として機能し、インク保持体２０と同等の作用を持つ。当該蛇腹体３４は、インク保溜部１８ａやダミー部１８ｂと類似した枚葉体が形成されているが、枚葉体の軸方向の幅はインク保溜部１８ａや、ダミー部１８ｂの幅より大きく形成されている。気圧変化でインクタンク１２内からあふれたインクが切り欠き部１８ｃ１を通って蛇腹体３４に保溜され、また、さらには、スリット１８ｅを経由してインク保溜部１８ａに保留される。

本発明は前記実施形態に係るインクを塗布する塗布具に限定されず、筆記具、化粧具として塗布液を塗布する塗布具に実施することができる。

本発明の塗布具は、ペン、ボールペン、マーカーサインペンなどの筆記具、アイライナーなどの化粧具としても利用することができる。

１０ 軸筒
１２ インクタンク
１４ 塗布部
１６ コレクター芯
１８ コレクター
１８ａ インク保溜部
１８ｂ ダミー部
１８ｃ 筒状部
１８ｃ１ 切り欠き部
１８ｃ２ リブ
１８ｄ 装着筒部
１８ｅ スリット
１８ｆ 貫通孔
２０ インク保持体
２４ 後軸
２８ 継手
３２ アウター
３４ 蛇腹体

Claims (3)

1. インクタンクから塗布部に、インクを誘導するコレクター芯と、
   コレクター芯が貫通配置され、インクを一時保溜するコレクターと、
   前記コレクターに収容されて、インクを保持するインク保持体とを備え、
   前記コレクター芯が前記インク保持体からインクタンク側に露出して配置され、
   前記コレクターは、インクを保溜するインク保溜部を前部に形成し、中央にインク保溜部に外観を類似させたダミー部を形成し、後部に筒状部を形成し、前記筒状部にインク保持体が収容されたことを特徴とする塗布具。
2. インクタンクから塗布部に、インクを誘導するコレクター芯と、
   コレクター芯が貫通配置され、インクを一時保溜するコレクターと、
   前記コレクターに収容されて、インクを保持するインク保持部とを備え、
   前記コレクターは、インクを保溜するインク保溜部を前部に形成し、中央にインク保溜部に外観を類似させたダミー部を形成し、後部に筒状部を形成し、前記筒状部にインク保持体が収容されていると共に、
   前記コレクターの後端の筒状部から前方にかけて切り欠き部が形成されたことを特徴とする塗布具。
3. インクタンクから塗布部に、インクを誘導するコレクター芯と、
   コレクター芯が貫通配置され、インクを一時保溜するコレクターと、
   前記コレクターに収容されて、インクを保持するインク保持体とを備え、
   前記コレクター芯が前記インク保持体からインクタンク側に露出して配置され、
   前記コレクターは、インクを保溜するインク保溜部を前部に形成し、中央にインク保溜部に外観を類似させたダミー部を形成し、後部に筒状部を形成し、前記筒状部にインク保持体が収容されていると共にコレクターの後端の筒状部から前方にかけて切り欠き部が形成されたことを特徴とする塗布具。

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