JP7403990B2

JP7403990B2 - 筆記具

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Publication number: JP7403990B2
Application number: JP2019148942A
Authority: JP
Inventors: 徹中島
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 2019-08-14
Filing date: 2019-08-14
Publication date: 2023-12-25
Anticipated expiration: 2039-08-14
Also published as: JP2021030463A

Description

本発明はマーキングペン等の筆記具に関する。

物体にインクを筆記や塗布するマーキングペン等の筆記具は、通常、インク供給芯には耐摩耗性を向上させるために高強度の材質を使用している。

その種のインク供給芯に関して、特許文献１において、ペン先に２００ｋｇ／ｍｍ^２以上の繊維を混入して、耐摩耗性を向上させ、筆記時にペン先の磨り減りやすさを防止した繊維製ペン先が提案されている。

また、特許文献２において、ペン先がばらけることを防ぐため繊維径０．１～１０デニールのアクリル系合成繊維を集束したペン先が提案されている。

特開２００５－３５２７８号公報特開２０１３－１２３８３９号公報

しかしながら、耐摩耗性を向上させたインク供給芯を用いる場合、条件によって、筆感が悪くなってしまう問題がある。

また、インク供給芯によって粗悪な紙やコート紙に筆記したり、押し書き筆記したりすると、紙面を削り、削ったカスがインク供給芯のインク流を塞ぎ、筆記不良となってしまう可能性がある。

また、紙面等の比較的脆弱な素材に筆記する際に、耐摩耗性を向上させたインク供給芯では、被筆記面である素材を痛めることがある。

また、削れた紙面は、見た目や筆記面の保存性も良いものではない。

本発明は、斯かる実情に鑑み、筆感を向上できる筆記具を提供しようとするものである。

本発明は、摩耗促進剤を混入させたインク供給芯を設けたことを特徴とする筆記具である。

本発明の筆記具によれば、インク供給芯に摩耗促進剤を混入させたので、筆記の際に被筆記面側の紙面等を痛めずに滑らかな筆感が得られるという優れた効果を奏し得る。

本発明の第１実施形態に係る筆記具においてインク供給芯の突出位置における説明図であって、（ａ）が正面図、（ｂ）が（ａ）から周方向に９０度回転させた図、（ｃ）が（ａ）のＣ－Ｃ線に沿う縦断面図である。図１の筆記具においてインク供給芯の没入位置における説明図であって、（ａ）が正面図、（ｂ）が（ａ）から周方向に９０度回転させた図、（ｃ）が（ａ）のＣ－Ｃ線に沿う縦断面図である。図１の筆記具において前方部の拡大断面図であって、（ａ）がインク供給芯の突出位置、（ｂ）がインク供給芯の没入位置における各図である。図１の筆記具においてインク供給芯及び被覆部材の部品図であって、（ａ）が正面図、（ｂ）が縦断面図である。図１の筆記具において変位部材の部品図であって、（ａ）が斜視図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る筆記具の説明図であって、(ａ)が正面図、（ｂ）が（ａ）のＢ－Ｂ線に沿う縦断面図、（ｃ）が前方部の拡大断面図である。図６の筆記具において芯周囲部材の部品図であって、（ａ）が前方斜視図、（ｂ）が前方からの視図、（ｃ）が正面図、（ｄ）が（ｂ）のＤ－Ｄ線に沿う縦断面図、（ｅ）が（ｃ）から周方向に９０度回転させた図、（ｆ）が（ｂ）のＦ－Ｆ線に沿う縦断面図、（ｇ）が後方斜視図、（ｈ）が後方からの視図である。図６の筆記具において変位部材を構成する移動部材の部品図であって、（ａ）が前方斜視図、（ｂ）が前方からの視図、（ｃ）が正面図、（ｄ）が（ｃ）から周方向に９０度回転させた図、（ｅ）が（ｂ）のＥ－Ｅ線に沿う縦断面図、（ｆ）が後方斜視図、（ｇ）が後方からの視図である。図６の筆記具において先端部分の斜視図であって、（ａ）がインク供給芯が突出位置の状態の図、（ｂ）が芯周囲部材を装着する途中の状態の図、（ｃ）が（ａ）と周方向に９０度回転させ位置から見たインク供給芯が突出位置の状態の拡大図、（ｄ）がインク供給芯が没入位置にある状態の拡大図である。図６の筆記具においてインク供給芯が曲げられて没入位置の状態の説明図であって、（ａ）が筆記具の全体正面図、（ｂ）が筆記具の全体縦断面図、（ｃ）が筆記具の先端部分の拡大断面図である。

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。

本実施形態に係る筆記具１として、軸筒１０の先端に筆記先端としてのインク供給芯５０を備えたマーキングペン等の筆記具１を例に説明する。なお、実施形態において、筆記具１及びその構成部品についての「前方」及び「先端」とはインク供給芯５０を備えた方向を示し、「後方」及び「後端」とはその反対側の方向を示すものとする。

（第１実施形態）
図１～図２は、本発明の第１実施形態に係る筆記具の全体説明図、図３は、同筆記具において前方部の拡大断面図、図４は、同筆記具においてインク供給芯及び被覆部材の部品図、図５は、同筆記具において変位部材の部品図である。

（全体構成）
第１実施形態に係る筆記具１は、図１（ａ）に示すように、先軸１１及び後軸１２を備えた軸筒１０と、先軸１１の前方側に固定された芯周囲部材２０とを備えた外観を呈している。

また、軸筒１０の内部には、図１（ｂ）に示すように先軸１１の前方側から芯周囲部材２０の先端にかけて筆記先端としてのインク供給芯５０が収容されている。

なお、図２（ａ）は、没入位置における筆記具１の外観を示した正面図であり、インク供給芯５０の芯周囲部材２０からの突出している寸法が図１（ａ）と比べて小さくなっている以外は、図１（ａ）と同様の構成となっている。また、図２（ｂ）についても、インク供給芯５０の芯周囲部材２０からの突出している寸法が図１（ｂ）と比べて小さくなっている以外は、図１（ｂ）と同様の構成となっている。

（軸筒１０）
本実施形態に係る筆記具１は、図１（ｂ）に示すように、後端が閉鎖された筒形状のインクを収容するインクタンク１３と、先端が先細り形状を呈している筒形状の先軸１１と、後端を閉鎖されてインクタンク１３を覆う筒形状の後軸１２とを備える。先軸１１の後部の内周には、インクタンク１３の先端部が嵌入している。後軸１２の先端部の内周には先軸１１の後端部が嵌入している。

（インク）
図１（ｃ）や図２（ｃ）に示されたインクタンク１３内に収容するインクは、水、固形シリコーン粒子、及び着色剤、並びに水溶性有機溶剤を含有している。

水は、イオン交換水、蒸留水等であることができる。

固形シリコーン粒子は、動的光散乱法で測定したときの平均粒子径が２０ｎｍ～５００ｎｍとすることで動摩擦係数が低減し、滑らかな書き味を得ることができる。平均粒子径とは、動的光散乱法により検出された散乱強度分布を正規分布に当てはめて平均粒子径を算出するキュムラント解析法により求めたＤ５０の値である。ここで、動的光散乱法による粒径の測定は、例えば大塚電子株式会社の濃厚系粒径アナライザー「ＦＰＡＲ－１０００」を用いて行うことができる。

固形シリコーン粒子の含有率は、インク組成物の全量に対して、１質量％以上３０質量％未満とすることが好ましい。特に、インク組成物の粘度がコーンプレート型粘度計における２５℃、５０ｒｐｍ条件下で３～８０ｍＰａ・ｓと小さくし、それにより良好な書き味を発現させることができる。

また、固形シリコーン粒子は、架橋シリコーン粒子、特にオルガノポリシロキサンが架橋物質で架橋されている構造を有する固形シリコーン粒子、より特にオルガノポリシロキサンがオルガノハイドロジェンポリシロキサンで架橋されている構造を有する固形シリコーン粒子であることが、本発明のサインペンの書き味を向上させる観点から好ましい。この架橋されている構造により、弾性を有することとなるため、このような固形シリコーン粒子は、「シリコーンゴム」としても言及される。

架橋シリコーン粒子としては、信越化学工業株式会社が「ＲＴＶシリコーンゴム」として販売している液状シリコーン組成物を硬化させたシリコーンゴム粒子を用いることが好ましい。

着色剤としては、染料、顔料、又は染料と顔料との混合物等を使用することができる。

染料としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、媒染・酸性媒染染料、酒精溶性染料、アゾイック染料、硫化・硫化建染染料、建染染料、分散染料、油溶染料、食用染料、金属錯塩染料、造塩染料、樹脂に染料を染着した染料等の中から任意のもの、及びこれらの水溶液を使用することができる。

顔料としては、カーボンブラック、グラファイト、二酸化チタン顔料等の無機顔科、タルク、シリカ、アルミナ、マイカ、アルミナシリケート等の体質顔科、アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、アンスラキノン顔料、キナクドリン顔料、イソインドリノン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、各種レーキ顔料等の有機顔料、蛍光顔料、パール顔料、金色、銀色等のメタリック顔料等が挙げられる。

着色剤の含有率は、インク組成物の全量に対して、１質量％以上６０質量％未満とすることができる。

水溶性有機溶剤としては、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール等のヒンダードアルコール、グリセリン又はその誘導体（例えば、ポリグリセリンなど）、ソルビタン、蔗糖、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等のポリグリコール類等が好ましく使用できる。

インクはｐＨ調整剤、防腐剤、ノンドライ剤等の添加剤等を含有していてもよい。

（先軸１１）
図１（ａ）に示すように、先軸１１は、略筒状でその先端は先細り形状を呈している。先軸１１の外周には、先軸１１の後端から先軸１１の全長の約１／４の距離を隔てた位置に先軸鍔部１５が設けられている。先軸鍔部１５の外径は後軸１２の外径と略同径であり、後軸１２の先端が当接している。また、先軸１１は、先軸鍔部１５を境にして、略円筒状を呈した後方側の先軸後部１４と、先細り形状を呈した前方側の先軸前部１６とを備える。

図３（ａ）に示すように、先軸前部１６の先端部分には、段部をもって縮径し、後述する変位部材３０の先端が貫通する先軸前部縮径孔１６ａと、再び段部をもって縮径し、先軸前部縮径孔１６ａの前方に連設している芯周囲部材挿入孔１６ｂとが設けられている。芯周囲部材挿入孔１６ｂには芯周囲部材２０が挿入される。なお、先軸前部１６の先端近傍の外周には、比較的幅広の溝が設けられており、滑り止めとなるグリップ部材１７が装着されている。

（コレクター４０）
図１（ｃ）に示すように、先軸前部１６の内部には、ＡＢＳ樹脂製のコレクター４０が圧入されている。コレクター４０には、複数枚の板状部材（枚葉体）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留可能となっている。さらに、そのコレクター４０の軸心には、繊維束体により形成されたコレクター芯４１が貫装されている。また、コレクター４０の前方には変位部材３０が装着される。

（変位部材３０）
図５（ａ）に示すように、変位部材３０は、略筒状の中心部材３１と、中心部材３１の中間より後方寄りの外周においてコレクター４０の先端の厚さ分の空隙部３４を隔てて成形された略筒状の周辺部材３２と、周辺部材３２の先端から、中心部材３１の中間より前方寄りの位置までを覆うように形成された弾性部材３３とを備える。

筆記具内においての変位部材３０は、図３（ａ）に示すように、中心部材３１の内部には、後方からコレクター芯４１が挿入され、前方からインク供給芯５０が挿入される。インク供給芯５０の後端はコレクター芯４１の先端内に没入するように刺設されている。

（中心部材３１）
図５（ｃ）に示すように、中心部材３１の内周には、コレクター芯４１と略同径の後方挿入孔３１ａが中心部材３１の後端から中間より先端寄りの位置にかけて設けられ、インク供給芯５０と略同径の前方挿入孔３１ｃがその前方に設けられている。

また、中心部材３１の外周の中間付近に円環状の中心部材鍔部３１ｅが形成されている。さらに、中心部材３１は、後端から中心部材鍔部３１ｅまでの後方円柱部後部３１ｄと、中心部材鍔部３１ｅから後方挿入孔３１ａの先端よりも後端寄りの箇所までに位置する後方円柱部前部３１ｆと、後方円柱部前部３１ｆの先端から後方挿入孔３１ａの先端のやや前方までに位置する中間円柱部３１ｇと、中間円柱部３１ｇの先端から中心部材３１の先端までに位置する前方円柱部３１ｈとを有している。

なお、変位部材３０にインク供給芯５０を装着した状態で、前方円柱部３１ｈの中間辺りに外周から内側にポンチ加工を施して内方突起３５が形成される（図３参照）。この内方突起３５は、インク供給を阻害しない程度の力でインク供給芯５０を押圧することで、中心部材３１とインク供給芯５０とを固定している。そして、中心部材３１とインク供給芯５０とが固定されているため、インク供給芯５０の動きに伴い、変位部材３０の中心部材３１がともに移動することとなっている。

ここで、後方円柱部後部３１ｄ及び後方円柱部前部３１ｆの外径は、コレクター４０の先端部の内径と略同径であり、中間円柱部３１ｇの外径は、後方円柱部前部３１ｆの外径よりやや小径である。さらに、前方円柱部３１ｈの外径は、図３（ａ）に示す芯周囲部材２０の後方側に設けられた後部挿入孔２４の径と略同径である。

（周辺部材３２）
図５に示す、周辺部材３２の内径は、コレクター４０の先端部の外径と略同径である。また、図５（ｃ）に示すように、周辺部材３２の内周面３２ａの中間より後端寄りの箇所に、円環状に形成された周辺部材内方突起３２ｂが設けられている。なお、周辺部材内方突起３２ｂは、コレクター４０の先端部を周辺部材３２と中心部材３１とで挟持すべく設けられている。

また、周辺部材３２の外周は、その後端から周辺部材内方突起３２ｂまでの間に位置する周辺部材後方外周部３２ｃと、周辺部材後方外周部３２ｃに連設し外径が縮小している周辺部材中間外周部３２ｄと、周辺部材中間外周部３２ｄに連設し、周辺部材３２の先端までに位置し外径が縮小している周辺部材前方外周部３２ｅとからなる。

周辺部材前方外周部３２ｅの先端付近には、円環状の周辺部材外方突部３２ｆが設けられている。

（弾性部材３３）
図５（ｃ）に示すように、弾性部材３３は、周辺部材３２の周辺部材前方外周部３２ｅを覆い、その外径が周辺部材中間外周部３２ｄの径と略同径であって略円筒状を呈する弾性部材後方円柱部３３ａと、弾性部材後方円柱部３３ａに連設し、中心部材鍔部３１ｅの後方寄りの位置までを覆い、段階的に蛇腹状に縮径する連結部３３ｂと、連結部３３ｂに連設し、中間円柱部３１ｇの後方側部分までを覆い、なだらかな先細な円錐形状を呈する弾性部材前方円錐部３３ｃとからなる。

弾性部材後方円柱部３３ａは、周辺部材前方外周部３２ｅの後端から周辺部材前方外周部３２ｅの先端までを覆い、その結果として周辺部材外方突部３２ｆと係合している。

ここで、弾性部材３３の内周は、中心部材３１及び周辺部材３２の外周に密着するように形成され、連結部３３ｂの後端側の内径は、周辺部材３２の内径と同一である。また、連結部３３ｂの前方側の内径は段階的に縮径している。

（変位部材３０）
変位部材３０は、二色成形により成形された部品であり、中心部材３１及び周辺部材３２を一次成形で成形し、これら中心部材３１及び周辺部材３２に対し弾性部材３３を二次成形により一体成形している。弾性部材３３は、連結部３３ｂにおいて、撓りをもたせるため、弾性樹脂材料によって形成される。

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エラストマー等の粘弾性材料が望ましい。なお、一次成形体である中心部材３１及び周辺部材３２の材質は、弾性部材３３より剛性の高いＰＢＴ樹脂等の硬質樹脂が望ましい。

（変位部材３０の撓みの説明）
以下、図３を用いて、インク供給芯５０に対して大きな筆記荷重がかかった際に突出位置から没入位置へと移動する過程について説明する。

上述のように、本実施形態における変位部材３０は弾性部材３３が弾性樹脂材料により形成されているため、インク供給芯５０に対して大きな筆記荷重がかかった際に弾性部材３３が弾性変形することで撓みが生ずる。

具体的には、大きな筆記荷重、すなわち、インク供給芯５０が加圧により後退を開始する際にインク供給芯５０に加わるセット荷重が本実施形態においては１Ｎから７Ｎの間で設定されており、このセット荷重よりも大きな荷重がかかると、弾性部材３３が弾性変形して撓みが生ずる。本実施形態においてセット荷重を１Ｎ以上で設定した理由としては、１Ｎよりも小さいと、多少の筆記荷重でインク供給芯５０が後方に移動してしまい、インク供給芯５０ががたついて筆感が悪くなるからである。一方、本実施形態においてセット荷重を７Ｎ未満で設定した理由としては、７Ｎよりも大きいと、多少の筆記荷重ではインク供給芯５０が後方に移動しないため、インク供給芯５０がその全ての筆記荷重を受ける結果、インク供給芯５０が折れたり潰れたりしてしまうからである。

図３（ａ）は、筆記具１の突出位置を示した拡大断面図であるが、セット荷重よりも大きな荷重がかかった場合には、図３（ｂ）に示すように、弾性部材３３が弾性変形して撓みが生ずることに伴いインク供給芯５０も後方に移動して、筆記具１が突出位置から没入位置へ移動する。

（芯周囲部材２０）
図３（ａ）に示すように、芯周囲部材２０は、円筒状の芯周囲部材固定部２１と、芯周囲部材固定部２１に対し段部をもって一旦拡径して連設する略円錐形状の芯周囲部材テーパー部２２とからなる。芯周囲部材テーパー部２２の先端には、面取りされた芯周囲部材先端部２３が設けられている。ここで、本実施形態における芯周囲部材２０はポリアセタールで形成されている。

また、芯周囲部材２０には、その後端から先端にかけて孔が貫通している。具体的には、芯周囲部材固定部２１から芯周囲部材テーパー部２２への段部を超えた箇所までの内周が後部挿入孔２４であり、その先の芯周囲部材テーパー部２２の内周が、段階的に縮径した前部挿入孔２５である。

ここで、芯周囲部材固定部２１は、芯周囲部材挿入孔１６ｂに装着されることで、先軸１１に固定される。そして、芯周囲部材２０はインク供給芯５０及び後述する被覆部材５１を被覆する。この際、後部挿入孔２４に変位部材３０の前方円柱部３１ｈ（図５（ｂ）、（ｃ）参照）が挿入され、前部挿入孔２５には、変位部材３０から突出するインク供給芯５０が挿入される。

（インク供給芯５０）
図４（ａ）に示すインク供給芯５０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る。押出成形時には、毛細管現象によりインク供給芯５０の先端までインクを誘導するための通路、すなわちインク供給空間が形成されている。また、図４（ｂ）に示すように、インク供給芯５０の外周は、被覆部材５１により覆われている。なお、被覆部材５１とは、インク供給芯５０の外周を覆うものであればよく、本実施形態のように独立した筒状の樹脂製の部材であってもよいし、インク供給芯５０の外周を樹脂などでコーティングしたものであってもよい。そして、インク供給芯５０は被覆部材５１によってその外周を覆われていることから、変位部材３０への挿入の際にインク供給芯５０の外周が他の部材に引っかかりにくくなるため、変位部材３０への挿入が容易となり、かつ、インク供給芯５０の強度を保つことができる。なお、インク供給芯５０のベース材料は、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種若しくは２種以上の組み合わせからなるものを使うことができる。また、並行繊維束やフェルト等の繊維束を加工若しくはこれらの繊維束を樹脂加工した繊維芯、各種のプラスチック粉末などを焼結したポーラス体（焼結芯）としてもよい。

ここで、インク供給芯５０は、摩耗促進剤を混入させたインク供給芯を設けたものである。インク供給芯のベース材料はポリアセタール樹脂が好適である。

前記摩耗促進剤は、インク供給芯内のベース材料に不溶な粒子を１％以上配合したものが好適である。１％以上配合しないと十分な摩耗量を得ることが困難であり、また２５％以上の場合は、筆記の際に著しく摩耗してしまいインク供給芯としての品質を得ることが困難であるので、２５％未満とすることが好ましい。

摩耗促進剤としては、二酸化チタン、ニッケルチタンイエロー、クロムチタンイエロー、黄色酸化鉄、亜鉛フェライト顔料、べんがら、群青、コバルトブルー、酸化クロム、スピネルグリーン、鉄黒、黄鉛、クロムオレンジ、モリブデンレッド、カドミウムイエロー、カドミウムオレンジ、カドミウムレッド、炭酸カルシウム、アゾレーキ系、ベンズイミダゾロン系、ジアソライド系、縮合アゾ系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、バット系、フタロシアニン系、窒化ホウ素、シリカ、アルミナ、などの無機粒子、有機粒子を用いることができ、その中でもカーボンブラックや酸化チタンが好適である。
また、粒子のサイズは１００nm～１０μmが好ましく、サイズの測定は、動的光散乱法による粒子径測定器ＦＰＡＲ－１０００（大塚電子社製）より求めた値である。

前記摩耗促進剤は、インク供給芯５０のベース材料よりも高硬度の材料を１％以上配合したものであることが好適である。１％以上配合しないと十分な摩耗量を得ることが困難であり、また５０％以上の場合は、筆記の際に著しく摩耗してしまいインク供給芯としての品質を得ることが困難であるので、５０％未満とすることが好ましい。

また、前記インク供給芯５０はペン先を突出された状態に固定部材の変位部材３０で支持されており、前記インク供給芯５０よりも固定部材である変位部材３０が弾性変形しにくくなっており、インク供給芯５０が摩耗しやすいように前記変位部材３０が構成されている。

前記インク供給芯５０は、１ｍあたりの摩耗量が１μｍ以上であることが好適である。なお、１ｍあたりの摩耗量は、ＪＩＳＳ６０３７に準拠した試験方法（上質紙面上で筆記角度６５°、筆記荷重１Ｎ、速度７ｃｍ／ｓでの螺旋筆記）に従った後、インク供給芯の重量を測定することで求めることができる。

なお、上記のインク供給空間は、押出成形時に、インク供給芯５０の内部に毛細管力が発生する間隙を形成することも、インク供給芯５０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。

ここで、本実施形態においては、インク供給芯５０の外周部分と芯周囲部材先端部２３との間の距離は、最大０．０５ｍｍとなるように形成されている。このように、インク供給芯５０の外周部分と芯周囲部材先端部２３との間の距離を極力少なくすることで、インク供給芯５０に斜め方向から大きな筆記荷重がかかった場合であってもインク供給芯５０の後方への移動を容易に行うことができることとなる。

また、本実施形態においては、突出位置におけるインク供給芯５０の先端部分が芯周囲部材先端部２３から突出している寸法がインク供給芯５０の径の１００％以上となるように形成されている。すなわち、図３（ａ）では、インク供給芯５０の先端部分が芯周囲部材先端部２３から突出している寸法がインク供給芯５０の径よりも長くなっている。具体的には、本実施形態におけるインク供給芯５０の径は１．０ｍｍであるため、突出位置におけるインク供給芯５０の先端部分が芯周囲部材先端部２３から突出している寸法は、１．０ｍｍ以上であればよい。なお、この突出位置におけるインク供給芯５０の先端部分が芯周囲部材先端部２３から突出している寸法は、１５ｍｍ以上であることが望ましい。

（筆記具１の特性）
本実施形態に係る筆記具１は、摩耗促進剤を混入させたのでインク供給芯５０が耐摩耗性が落ちるため、筆記の際に滑らかな筆感が得られる。また、流路のつまりを抑制することができる。

したがって、耐摩耗性が高いペン先のインク供給芯で筆記する場合に比較して、ざらつき感がなく滑らかな筆感が得られる。例えば、粗悪な紙やコート紙に筆記したり、押し書き筆記しても紙面よりも先にインク供給芯のペン先が削れ落ち、削った紙面カスが流路を防ぐことがない。

紙面等の比較的脆弱な素材に筆記する際にも、摩耗性が高まるため筆記面である素材を傷めることを防止できる。紙面が削れないので、見た目や引き面の保存性がよい等の優れた効果が得られる。

なお、筆記具１は、変位部材３０が３部材からなっており、その特性として周辺部材３２と中心部材３１とが、同一の一次成形体でありながら、互いに一次成形体としては連続していないため、弾性部材３３の連結部３３ｂ付近が変形し、変位部材３０が撓りやすい構造となっている。

そのため、図３（ｂ）に示すように、筆記圧によって変位部材３０を撓ませることでインク供給芯５０と芯周囲部材２０との相対的な位置関係が変位し、インク供給芯５０を没入位置へと移動させることができる。

一方、図３（ａ）に示すように、筆記荷重を減らしてインク供給芯５０にかかる筆記荷重が弱まった場合には、変位部材３０の弾性作用により撓んだ形状が初期の形状に戻り、それに応じてインク供給芯５０も突出位置に戻ることとなる。

また、インク供給芯５０に対して大きな筆記荷重がかかり、インク供給芯５０を没入位置に移動させた場合には、インク供給芯５０の代わりに芯周囲部材２０が筆記荷重を受けることとなるため、インク供給芯５０の折れや潰れを防ぐことができる。さらに、インク供給芯５０は芯周囲部材２０で覆われている為、筆記具１をぶつけてしまったり、落下により筆記具１に衝撃が加わったりしてもインク供給芯５０が破損して筆記不能になることがない。

なお、本実施形態に係る筆記具１は、インク供給芯５０に対して後方に大きな筆記荷重がかかると変位部材３０の弾性作用に伴って、インク供給芯５０が没入位置に移動し、芯周囲部材２０の先端からのインク供給芯５０の突出距離が小さくなった場合には、滑らかに細い描線を描くことができなくなる。そのため、インク供給芯５０が没入位置にある場合において、細い描線を描くためには、使用者は筆記荷重を減少させ、変位部材３０の弾性作用によって、インク供給芯５０を突出位置に移動させることが必要となる。そして、筆記荷重を減少させ、変位部材３０の弾性作用によって、インク供給芯５０が突出位置に再び移動した場合には、芯周囲部材２０の先端からのインク供給芯５０の突出距離が大きくなるので、再び細い描線を描くことができる。

さらに、本実施形態においては、インク供給芯５０を樹脂素材で形成し、かつ、芯周囲部材２０をポリアセタールから形成することとしている。その結果、インク供給芯５０と芯周囲部材２０との摩擦係数を減少させることができ、インク供給芯５０が後方へ移動する滑りが良好となるため、インク供給芯５０に斜めから大きな筆記荷重がかかった場合でもインク供給芯５０を後方へ移動させることができることとなっている。

（第２実施形態）
（全体構成）
第２実施形態に係る筆記具１は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、略円筒形状の軸筒１０と、軸筒１０の後端に装着される尾栓１９と、軸筒１０の先端から一部が突出している芯周囲部材２０と、芯周囲部材２０の先端から一部が突出しているインク供給芯５０を備えた外観を呈している。なお、軸筒１０の先端側は段階的に縮径した軸筒先端縮径部１０ａとなっており、この部分には図示しないキャップが装着可能である。

（軸筒１０）
本実施形態に係る筆記具１では、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、軸筒１０の内部空間がインクタンク１３となっていて、その中にポリエステルファイバー製の中綿１８が充填されている。中綿１８には水性のインクが浸潤している。インクタンク１３の先端には、中心に貫通孔のある略円盤状の芯貫通部材６０が係止している。尾栓１９は軸筒１０の後端から挿入される。尾栓１９の先端は中綿１８の後端と当接している。すなわち、中綿１８は、先端が芯貫通部材６０で、後端が尾栓１９の先端でそれぞれ支持されている。芯貫通部材６０の前方には変位部材３０が位置し、さらにその前方には芯周囲部材２０が位置している。芯周囲部材２０の一部は、上述の通り軸筒１０の先端から露出している。変位部材３０は、略円筒形状の移動部材３６と、これに外挿されるスプリングで構成される弾性部材３３とからなる。芯周囲部材２０及び変位部材３０の構造の詳細については後述する。中綿１８の先端側部分には棒状のインク供給芯５０が刺設されている。このインク供給芯５０は、芯貫通部材６０の貫通孔を通り、変位部材３０及び芯周囲部材２０の内部空間を通過して、先端が芯周囲部材２０の先端から露出している。

（芯周囲部材２０）
図７に示すように、芯周囲部材２０は、円筒状の後方円柱部２６と、その前方に位置とともに外方に拡径する中間フランジ部２７と、その前方に位置するとともに段階的に縮径する先端縮径部２８とからなる。中間フランジ部２７は、より詳しくは、前方に向かってテーパー状に拡径する後向テーパー面２７ａと、この前方に位置するとともに前方に向かってテーパー状に縮径する前向テーパー面２７ｂとからなる。また、先端縮径部２８は、より詳しくは、前方に向かって緩慢に縮径する第１縮径部２８ａと、その前方に位置するとともに前方に向かってより急激に縮径する第２縮径部２８ｂと、その前方に位置するとともに前方に向かって先端まで再び緩慢に縮径する第３縮径部２８ｃとからなる。また、芯周囲部材２０の側面において軸心を挟んで対向する２箇所が、第１縮径部２８ａの後方部分を平面上に削ぎ落とすとともに中間フランジ部２７及び後方円柱部２６を切り欠いた通気溝２９として形成されている。

インク供給芯５０が突出位置にある状態では、この通気溝２９と軸筒１０の先端開口との間で生じた隙間２９ａによって軸筒１０の内外の通気が可能となっている（図９参照）。ここで、この芯周囲部材２０はポリアセタールで形成されている。

また、芯周囲部材２０には、その後端から先端にかけて孔が貫通している。具体的には、後端から第１縮径部２８ａの中途箇所までの内周部分が後部挿入孔２４であり、その先のより小径の内周部分が前部挿入孔２５である。

（変位部材３０）
図６（ｂ）に示すように、変位部材３０は、略円筒形状の移動部材３６と、これに外挿される弾性部材３３で構成される。図８に示すように、移動部材３６は円筒形状の中間円柱部３６ｂと、中間円柱部３６ｂの後端がフランジ状に拡径した後端フランジ部３６ｃと、中間円柱部３６ｂの先端側が縮径した先端円柱部３６ａとからなる。後端フランジ部３６ｃの円周において軸心を挟んで対向する２箇所の円弧部分が切り欠かれた切欠部３６ｄとなっている。

図６（ｃ）に示すように、芯貫通部材６０の弾性部材３３は中間円柱部３６ｂの外周面に外挿される。弾性部材３３の後端は後端フランジ部３６ｃの前方側の面で支持される。

ここで、軸筒先端縮径部１０ａの内部において、芯貫通部材６０の前方部分の内径は弾性部材３３の外径より大きく、この部分が変位部材収容部１０ｂとなっている。また、変位部材収容部１０ｂの前方の空間は段差１０ｃをもって縮径した軸筒縮径部１０ｄとなっている。

軸筒縮径部１０ｄの内径は弾性部材３３の外径より小さい。弾性部材３３の先端はこの段差１０ｃで支持される。軸筒縮径部１０ｄの先端部分の内径はわずかに拡径しておりこの部分が軸筒先端孔１０ｅとなっている。

芯周囲部材２０の後方円柱部２６は、図６（ｃ）に示すようにインク供給芯５０が突出位置にある状態（以下、「突出状態」とする。）においては、軸筒縮径部１０ｄ及び軸筒先端孔１０ｅの内部に位置している。そして、段差１０ｃに跨がる位置で、移動部材３６の先端円柱部３６ａは、芯周囲部材２０の後端から後部挿入孔２４に圧入されて固定されている。突出状態においてはさらに、中間フランジ部２７の後向テーパー面２７ａが軸筒先端孔１０ｅの先端縁と当接している。

インクタンク１３から芯貫通部材６０及び変位部材３０を貫通したインク供給芯５０は後部挿入孔２４を通り前部挿入孔２５を摺動自在に貫通してその先端を第３縮径部２８ｃの先端から露出させている。なお、インク供給芯５０の材質については前記第１実施形態と同様である。

（変位部材３０の撓みの説明）
突出状態においては、図６（ｃ）に示すように、弾性部材３３によって移動部材３６が後方に付勢され、後端フランジ部３６ｃが芯貫通部材６０に当接している。これにより、移動部材３６に固定されている芯周囲部材２０も後方へ付勢され、中間フランジ部２７の後向テーパー面２７ａが軸筒先端孔１０ｅの先端縁と当接している。この状態を斜視図で示したのが図９（ａ）、（ｃ）であり、インク供給芯５０の先端は芯周囲部材２０に対して相対的に突出した状態を保っている。

筆記状態においては、インク供給芯５０は筆記面に対して垂直に押圧されることは稀であり、幾分かの角度をもって斜めに押圧されることが多い。その場合、インク供給芯５０に加圧により撓みが生ずるが、この撓みにより生じた力により、筆記面とはインク供給芯５０を挟んだ反対側の中間フランジ部２７の後向テーパー面２７ａが軸筒先端孔１０ｅの先端縁から滑るようにして前方へ移動する。一方、この反対側の中間フランジ部２７は軸筒先端孔１０ｅの先端縁から離れる。これに伴い、図９（ｄ）や図１０に示すように芯周囲部材２０は軸筒に対して斜めに傾いた状態となる。そして芯周囲部材２０に固定されている移動部材３６もこれに伴い同様に傾いた状態となって、芯貫通部材６０の端面から離れる。そして、芯周囲部材２０が先端方向へ移動したことによって、インク供給芯５０の先端は芯周囲部材２０に対して相対的に没入した状態となる（以下、「没入状態」とする。）。

この没入状態から、筆記先端を紙面から離すと、インク供給芯５０への加圧が解かれ、弾性部材３３が復元し、芯周囲部材２０もそれに伴い軸筒先端縮径部１０ａの内部へ後退し、図６及び図９（ａ）、（ｃ）に示す突出状態に復帰する。

（その他）
なお、上記第２実施形態では弾性部材３３としてのスプリングは筆記先端への加圧によって圧縮されることとなっているが、それには限られない。たとえば、図６に示す突出状態において、移動部材３６と芯貫通部材６０とが離間した位置を保つとともに、これらの部材が、これらの間に介在する、弾性部材３３としての自然長のスプリングで連結されるようにすることができる。このようにすることで、筆記先端に何らの力もかかっていない状態では、移動部材３６が常に弾性部材３３によって後方に引きつけられているようにすることができる。そして、インク供給芯５０が加圧された際には、弾性部材３３が引っ張られて延伸することを除けば、第２実施形態に示すのと同様に芯周囲部材２０を挙動させることが可能である。

本発明の筆記具は、マーキングペン等の筆記具に利用することができる。

１０軸筒
１１先軸
１２後軸
１３インクタンク
３０変位部材
３１中心部材
３２周辺部材
３３弾性部材
３６移動部材
５０インク供給芯
６０芯貫通部材

Claims

ポリアセタール樹脂にポリアセタール樹脂よりも高硬度の不溶な無機粒子又は有機粒子であり、前記粒子のサイズが１００nm～１０μmの二酸化チタン、ニッケルチタンイエロー、クロムチタンイエロー、黄色酸化鉄、亜鉛フェライト顔料、べんがら、群青、コバルトブルー、酸化クロム、スピネルグリーン、鉄黒、黄鉛、クロムオレンジ、モリブデンレッド、カドミウムイエロー、カドミウムオレンジ、カドミウムレッド、炭酸カルシウム、アゾレーキ系、ベンズイミダゾロン系、ジアソライド系、縮合アゾ系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、バット系、フタロシアニン系、窒化ホウ素、シリカ、アルミナ、カーボンブラック又は酸化チタンを１％以上２５％未満を配合したインク供給芯を設けたことを特徴とする筆記具。
前記インク供給芯はペン先を突出された状態に固定部材で支持されており、前記インク供給芯よりも前記固定部材は弾性変形しにくくなっており、前記固定部材は、円筒形状の中間円柱部と、中間円柱部の後端がフランジ状に拡径した後端フランジ部と、中間円柱部の先端側が縮径した先端円柱部とからなり、後端フランジ部の円周において軸心を挟んで対向する２箇所の円弧部分が切り欠かれた切欠部となっていることを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
前記インク供給芯はペン先を突出された状態に固定部材で支持されており、前記インク供給芯よりも前記固定部材は弾性変形しにくくなっており、前記固定部材は、筒状の中心部材と、中心部材の中間より後方寄りの外周において空隙部を隔てて成形された略筒状の周辺部材と、周辺部材の先端から、中心部材の中間より前方寄りの位置までを覆うように形成された弾性部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の筆記具。