JP7224136B2 - 筆記具 - Google Patents
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Description
ラインマーカー等の筆記具におけるペン先は、一般に合成樹脂繊維等を棒状等に集束したものや、高分子の焼結体などの多孔質部材に毛細管作用を付与し、これにより筆記具本体となる軸体から供給されるインクをペン先に導出することにより筆記可能としたものである。
このタイプの筆記具のペン先は、筆記部を視認することができるため、引き終わりの止めたい部分でピタッと止めることができ、引きすぎや、はみ出しを防ぐことができるものである。このペン先の具体的な構成は、インクを誘導するインク誘導部と筆記部とから構成される焼結芯と、該焼結芯を保持する保持体とから構成されている。
1) 軸筒内のインク吸蔵体に含浸されたインクが、インク誘導管を介して筆記部となるペン先に供給されると共に、前記インク吸蔵体のインクの終了サインを上記インク誘導管を視認することにより検知するインク終了検知式の筆記具であって、前記インク誘導管は内部に厚さが0.01~1.0mmとなるスリット状のインク流路を設けた平板状のインク誘導部を有すると共に、インク充填時のインク誘導部の可視光線透過度が50%以上となり、かつ、上記インク誘導部を介して、該インク誘導部の軸方向直下の筆記方向を視認できることを特徴とする筆記具(例えば、特許文献2参照)、
2) ペン先が、筆記部となる多孔体と、該多孔体を保持し、筆記部にインクを供給するためのインク誘導部を少なくとも1つ有する保持体とを備え、筆記具本体に含まれるインクを、上記保持体に設けたインク誘導部に供給するための中継多孔体を有し、かつ、上記保持体が、筆記方向を視認できる視認部となる筆記具であって、該視認部の面積比率が、筆記具本体先端部より突出したペン先の40%以上であることを特徴とする筆記具(例えば、特許文献3参照)、
4) 2つのペン部材を向かい合わせに重合し、後部を首部筒やペン芯等に固着してなるペン先であって、2つのペン部材の一方または両方の内側面の全長に渡ってまたは一部に、ペン部材間に微小間隙を形成する薄膜状の溝と、該薄膜状の溝内に溝に沿っておよび/または溝に連通するように形成した1つまたは複数本の条溝とを設けることにより、ペン先の重合面に先端から後端までの全長に渡って連通したインク流路を設け、ペン先の先端部には、紙に接する接紙部の幅が最も広い接紙部稜線部を横断するインク流路に連通するスリットを設け、2つのペン部材の少なくとも後部以外の非固着部を、筆記時のペン先の先端部への筆圧により相互にすべり変移を起こすように弾性可能に形成したことを特徴とするペン先(例えば、特許文献5参照)、
5) 多孔質体であって〔厚さ/幅〕の値が0.5以下の薄板が、金属板又は樹脂板の間で挟まれており、前記薄板の両端が前記金属板又は樹脂板から突出していることを特徴とする筆記具用ペン先(例えば、特許文献6参照)、
6) 合成樹脂製の2個のペン先片を重合し、中心にインク流出部を一体もしくは別体に形成した合成樹脂製ペン先(例えば、特許文献7参照)、
などが知られている。
また、上記特許文献3に記載のペン先を用いた筆記具は、直液部に該当するインク誘導部も透過しているという記載はなく、本発明とは技術思想が相違するものである。
他方、上記特許文献4~7は、本発明の近接技術を開示するものであるが、上記特許文献4~6では、二部品でペン先を構成する点で共通するところがあるが、ペン先に視認性を有するとの記載や示唆などはないものである。また、上記特許文献7では、二枚のペン先片の中心にインク流出部を形成するものであるが、インク流出部は中継芯であり直接インクが出るものではなく、本発明とは技術思想が相違するものである。
ペン先は、少なくとも2枚の部品で構成されていることが好ましい。
スリット部は、少なくとも1枚の板部材の表面に設けられた突起部によって形成されることが好ましい。
筆記部の先端面には、更に微細なスリット面又は梨地状の微細凹凸面を有することが好ましい。
ペン先は、スリット部を通過するインクを介して視認可能であることが好ましい。
図1は本発明のツインタイプの筆記具の実施形態の一例を示す各図面であり、図2は図1の筆記具に用いるペン先の一例を示す各図面であり、図3及び図4はペン先を構成する2部品を示す各図面であり、図5は図2のペン先を組み立てる前のペン先を構成する2部品の成形品の一例を示す各図面である。
本実施形態の筆記具Aは、図1(a)~(d)に示すように、筆記具本体10から供給されるインクを誘導し、かつ筆記方向を視認することができる視認部25を有するペン先20を備えると共に、このペン先20の反対側にも棒状のペン先50を備えたツインタイプの筆記具となっている。また、筆記具本体10の両側には、着脱自在となるペン先20を保護するクリップ部60aを有するキャップ60と、ペン先50を保護するキャップ70とが取り付けられている。
筆記具本体10は、例えば、ポリプロピレン等からなる樹脂を使用して筒状に成形され、筆記具本体(軸体)として機能する。筆記具本体10は不透明又は透明(及び半透明)に成形されるが、外観上や実用上の観点からいずれを採用しても良い。
これらのインクは、インク配合成分種、各配合量を調整することなどにより、インク粘度(25℃:コンプレート型粘度計)1~5mPa・s、表面張力30~60mN/m、ペン先20及びペン先50からのインク流出量を30~60mg/mに設定することが好ましい。
なお、筆記具用インクを熱変色性インクとした場合は、熱可塑性エラストマーをキャップ60の頂部に形成し、擦過動作により摩擦熱を発生容易な摩擦体とすることができる。
本実施形態では、ペン先20は、図3及び図4に示すように、少なくとも2枚の部品21、22を溶着、接着、嵌合等により一体化することで構成されるものであり、膨出状の本体部23と、該本体部23の前方側に、フランジ部24と、主に筆記方向を視認するための方形形状の視認部(窓部)25とを有している。この視認部(窓部)25の外縁は外周をR面取りした曲面状の曲面となっている。
また、上記本体部23の後方側は、先軸16の後端側に嵌合する後方体部26と、筆記具本体10に収容されるインク吸蔵体15の先端側に挿入される略三角形状の挿入部27とを有している。
更に、上記本体部23の幅方向外周面には、凹状の嵌合部23aが形成され、長手方向外周面となる両面には、それぞれ空気流通溝となる、屈曲状の空気流通溝23b、直線状の空気流通溝23cが形成されている。
また、ペン先20内には、筆記部40の後方側のスリット本体部32とは別にスリット本体部32の上下側に、空気逃がし溝からなる空気置換部35、35が形成され、ペン先20内のスリット本体部32に空気が入るとインクが筆記部40から出なくなり、掠れてしまうなどの課題を解消するものであり、インク切れを起こした場合に空気をスリット本体部32とは別に設けた空気置換部35によりペン先20の本体部23方向へ逃がす構成となっている。
2枚の部品21、22は、ペン先20全体が透明部材で構成されるものであるため、これらの部品も透明部材で構成されており、ペン先20の何れか一方及び他方の各片側の部品となるものであり、例えば、一方の部品21には、片側の視認部25形成用等の板部材21aと、ペン先20の片側の本体部23形成用等の本体部材21bとを有するものであり、他方の部品22には、片側の視認部25形成用等の板部材22aと、ペン先20の片側の本体部23形成用等の本体部材22bとを有し、板部材22aの上下の端面には、視認部(窓部)25の外縁を形成する突起部34、34を有すると共に、その下側及び上側に凹状の空気置換部35、35が形成されているものであり、これらのインク導入スリット部31、筆記部40のスリット以外の外縁を接着又は溶着することで一体化して、図2に示す、筆記部40、視認部25、フランジ部24、本体部23等のペン先20が作製されると共に、ペン先20内にインク導入スリット部31、スリット本体部32、空気置換部35などを有するスリット30が形成されることとなる。
このインク導入スリット部31は、部品21、22を一体化した際に、図2(g)及び(h)に示すように、略三角形状の挿入部27の中央部に形成されるものであり、この挿入部の形状を変えることによりスリットの長さ(インク導入長さ)も変動するものとなる。
また、スリット本体部32の幅方向長さ、長手方向長さは筆記具種、ペン先の形状、大きさ等により変動するものであり、インク流出性と視認部の面積を高度に両立できる長さ(面積)であればよく、好ましくは、スリット部30の面積当たりでは、0.2~2.0cm2、視認部の面積で0.1~1.0cm2とすることが望ましい。
より好ましい筆記部(筆記稜線)40としては、スリット幅(隙間)が10~40μmとなる微細なスリット面とすることが望ましく、また、スリット周縁に梨地状の微細凹凸面、例えば、20~1000μmの微細凹凸面を形成することが望ましい。
図5(a)~(c)は、上記2枚の部品21、22の成形品の一例を示すものある。この成形品は、金型等を用いて部品21、22が中央部の連結片xで連結されたものを一体成形した後、中央部の連結片xを切削除去(削除)等することにより、図3及び図4に示す構成の2枚の部品21、22が作製されるものである。
このペン先50は、多孔質部材から構成されるものであり、例えば、天然繊維、獣毛繊維、ポリアセタール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂などの1種又は2種以上の組み合わせからなる並行繊維束、フェルト等の繊維束を加工又はこれらの繊維束を樹脂加工した繊維芯、または、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂等の熱可塑性樹脂などのプラスチック粉末などを焼結したポーラス体(焼結芯)などからなるものである。
好ましいペン先50としては、繊維束芯、繊維芯、焼結芯、フェルト芯、スポンジ芯、無機多孔体芯であり、特に好ましくは、変形成形性の点、生産性の点から、繊維芯が望ましい。また、用いるペン先50の気孔率、大きさ、硬度などは、インク種、筆記具の種類等により、変動するものであり、例えば、気孔率では30~60%とすることが好ましい。また、気孔率は下記のようにして算出される。まず、既知の質量及び見掛け体積を有する筆記芯を水中に浸し、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、筆記芯に浸み込ませた水の体積が導出される。この水の体積を筆記芯の気孔体積と同一として、下記式から、気孔率が算出される。
気孔率(単位:%)=(水の体積)/(ペン先50の見掛け体積)×100
この筆記具Aのペン先20は、図1、図2等に示すように、筆記方向を視認することができる視認部(窓部)25を有するものであり、インク吸蔵体15のインクは毛細管力を有するスリット部30のインク導入スリット部31からペン先20内に流入し、スリット本体部32を通り、ペン先20の先端側のスリットが形成された筆記部40に到達し、筆記に供されるものとなる。筆記の際に、視認部(窓部)25で視認側を見れば、ひき始めの位置を合わせやすくなり、また、引き終わりの止めたい部分でピタッと止めることができ、引きすぎや、はみ出しを防ぐことができるものとなる。
本発明では、ペン先20は、図2(f)等に示すように、ペン先20内全体に上記好適なスリット幅(隙間)となるスリット部30が形成され、スリット部30内を毛管力により通過するインクを介して視認部(窓部)25全体で視認可能とするものであるため、毛管力を付与して十分なインク流量が確保しながら視認性(透過性)を備えるものとなる。この構成となるペン先20を有する筆記具Aは、インク流出性と、ペン先20全体に対する筆記方向を視認することができる視認部25の有効面積を最大にした筆記具が得られることとなる。
また、本発明では、筆記部(筆記稜線)40のスリットで直接筆記も可能としているので、焼結芯、繊維芯などのペン芯を用いないことで、ペン先20全体を視認部(窓部)にできるだけでなく、組立を簡素化でき、品質の安定性も高められるものとなっている。
更に、ペン先20内に空気置換部35が形成されているので、ペン先20内のスリット本体部32に空気が入るとインクが筆記部40から出なくなり、掠れてしまうなどの課題に対して、インク切れを起こした場合に空気を空気置換部35によりペン先20の本体部23方向へ逃がす構成となっているので、上記掠れなどの課題を解消する構成となっている。
図6~図9は、本発明の筆記具の実施形態の他例を示す各図面である。なお、上記実施形態の筆記具Aと同様の構成、機能を有する場合は、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の筆記具は、上記構成のペン先20の作製手段等が相違する点で上記実施形態の筆記具Aと相違するものである。
上記実施形態の筆記具Aでは、2枚の部品21、22を溶着、接着等により一体化して、各スリット31、32、筆記部40のスリットを構成したものであるのに対して、本実施形態の筆記具は、図6~図9に示すように、2枚の部品21、22の何れか一方の板部材21a(22a)におけるスリット本体部32を構成する箇所の上下前後端の4ヶ所にスリット幅(隙間)調整用の突起部34を設けている。また、突出部36,36…を設け、他方の部品22に各突出部36、36…と嵌合する凹部37、37…を設け、圧入等により一体化することで、上記実施形態の筆記具Aと同様の各スリット31、32、筆記部40のスリットが構成されたペン先20が得られるものである。また、上記他の一体化手段として、例えば、突出部36、36…表面に接着剤等を用いて一体化してもよい。
この筆記具のペン先20においても、図6、図7等に示すように、筆記方向を視認することができる視認部(窓部)25を有するものであり、突起部34,34によりスリット幅(隙間)が適宜調整されており、インク吸蔵体15のインクは毛細管力を有するスリット部30のインク導入スリット部31からペン先20内に流入し、スリット本体部32を通り、ペン先20の先端側のスリットが形成された筆記部40に到達し、筆記に供されるものとなる。筆記の際に、視認部(窓部)25で視認側を見れば、ひき始めの位置を合わせやすくなり、また、引き終わりの止めたい部分でピタッと止めることができ、引きすぎや、はみ出しを防ぐことができるものとなる。なお、スリット31、筆記部40のスリット幅は、レーザー加工、切削加工等の後加工でスリット幅(隙間)を上述の好適なスリット幅の範囲などに広げても良いものである。なお、突出部36,36…の高さ、凹部37、37…の深さ等を調整することにより、各スリット31、32、筆記部40のスリット幅(隙間)を調整することもできる。
また、この筆記具Bにおいても、筆記部(筆記稜線)40のスリットで直接筆記も可能としているので、更に、組立を簡素化でき、品質の安定性も高められるものとなっている。更に、空気置換部35は、図6(f)や図6(i)に示すように、突起部34、34…より、スリット本体部32の上下に設けた開口部38、38…側へ空気を逃がす構成となる。スリット本体部32に空気が入るとインクが筆記部40から出なくなり、掠れてしまうなどの課題に対して、インク切れを起こした場合に空気を開口部38、38方向の空気置換部35へ逃がす構成となっているので、上記掠れなどの課題を解消する構成となっている。
上記実施形態では、ツインタイプの筆記具を示したが、ペン先50を省略(軸体を有底筒状の軸体と)して、ペン先20を備えたシングルタイプの筆記具としてもよいものであり、また、ノック式によりペン先20が出没する筆記具であってもよいものである。
上記各実施形態の筆記具では、筆記具本体の軸体などの断面を円形軸に形成したが、三角形状、四角形以上の方形状などの異形形状、楕円形状にしてもよいものである。また、ペン先20全体を透明な部材で構成する場合を示したが、少なくとも視認部25が透明な部材で構成され、筆記具本体内の取り付けられる本体部23側を透明な部材以外の樹脂部材で二色成形品となったものを用いてペン先20を構成してもよいものである。
更にまた、上記実施形態では、ペン先20を少なくとも2つの部品21,22を溶着、接着、嵌合などにより一体化したが、3Dプリンターを用いてペン先20を作製してもよく、更に、スリット30、31、筆記部40以外のペン先20を成形してからレーザー加工等により、スリット30、31、空気置換部35、筆記部40を作製してもよいものである。
下記構成及び図1~図5に準拠するペン先を有する筆記具、下記組成の筆記具用インクを使用した。ペン先の寸法等は下記に示す大きさ等を使用した。
アクリル樹脂製、可視光線透過率85%〔スガ試験機社製、多光源分光測色計(MSC-5N)にて反射率を測定し、可視光線透過率とした。〕
視認部(窓部)25(四角形)の大きさ:6mm×6mm×7mm×6mm
インク導入スリット部31のスリット幅:30μm、長さ合計:20mm
スリット本体部32のスリット幅:30μm、幅方向長さ:6mm、長手方向長さ:
6mm、面積0.4cm2
空気置換部35、35:溝深さ200μm、幅200mm、長さ6mm
筆記部(筆記稜線)40のスリット:スリット幅:25μm、長さ:6mm、また、筆記部40の先端面に、100μm程の微細なスリットを形成した。
筆記具本体10、キャップ60、70:ポリプロピレン(PP)製
ペン先50:ポリエステル製繊維束芯、気孔率60%、φ2.0×40.0mm
筆記具用インクとして、下記組成のインク(合計100質量%)を使用した。
保湿剤:トリメチルグリシン(グリシンベタイン) 7.5質量%
ペンタエリスリトール 4.5質量%
着色剤:NKW-4805黄(日本蛍光社製) 40.0質量%
防腐剤:バイオエース(ケイアイ化成社製) 0.3質量%
pH調整剤:トリエタノールアミン 1.0質量%
フッ素系界面活性剤:サーフロン8111N(AGCセイミケミカル社製) 0.2質量%
水溶性有機溶剤:エチレングリコール 3.0質量%
水(溶媒):イオン交換水 43.5質量%
粘度(25℃):3.0mPa・s(コンプレート型粘度計、TOKIMEC社製、TV-20)
表面張力(25℃):33mN/m(自動表面張力計、協和界面科学社製、DY-300)
20 ペン先
30 スリット部
35 空気置換部
40 筆記部
Claims (4)
- 筆記具本体から供給されるインクを誘導し、かつ筆記方向を視認することができる視認部を有するペン先を備えた筆記具であって、前記ペン先は、少なくとも透明な部材で成形され、ペン先内にインクを誘導する毛細管力を有する隙間が5~500μmの1つのスリット部が形成されると共に、該スリット部の上下側に該スリット部とは別に空気置換部を設け、前記スリット部の先端側が筆記部となることを特徴とする筆記具。
- ペン先は、2枚の部品で構成され、一端に形成された突出部と他方に形成された凹部との一体化により構成されていることを特徴とする請求項1記載の筆記具。
- スリット部は、少なくとも1枚の板部材の表面に設けられた突起部によって形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の筆記具。
- 筆記部には、微細なスリット面又は梨地状の微細凹凸面を有することを特徴とする請求項1~3の何れか一つに記載の筆記具。
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