JPH04332698A - 直液形筆記具のスライド栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク室内に液状のイ
ンクを直接充填したいわゆる直液形の筆記具のスライド
栓に関する。さらに特定すれば、本発明はインク室内の
圧力によってスライド栓が摺動する際の摺動抵抗を正確
に制御することができるスライド栓に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】従来、フエルトペン等の筆記具は、イン
ク室内に中綿を充填し、この中綿に毛細管力によってイ
ンクを含浸保持させていた。しかし、このようなものは
、貯溜できるインクの量が少なく、またフエルトチップ
等のペン体へのインクの供給量が少ないため、早く筆記
すると筆跡がかすれる等の不具合があった。

【０００３】このような不具合を解消するため、最近で
はインク室内に液状のインクを直接充填したいわゆる直
液形の筆記具が各種開発されている。このような直液形
の筆記具では、このインク室内に液密を維持して摺動自
在なスライド栓が挿入されており、このスライド栓によ
ってインクと空気とを区画している。そして、このスラ
イド栓はインクの消費に対応して前進し、またインクの
膨脹、収縮に対応して移動し、これらインクの体積の変
化を補償する。

【０００４】ところで、このスライド栓は、その摺動抵
抗を小さく、かつ正確に設定することが重要である。た
とえば、ペン体はそれ自身の毛細管力によって内部のイ
ンクを吸い出す作用をなすが、このインクの吸い出し力
はフエルトチップで水頭圧３００ｍｍ程度、、ボールチ
ップでは１００〜２００ｍｍである。したがって、この
スライド栓はこのような微小圧力で円滑に移動する必要
がある。また、ペン体を下向きにしたような場合、イン
ク室内のインクの水頭圧によってこのペン体からインク
がボタ落ちするのを防止するため、このスライド栓にこ
のインクの水頭圧を支える程度の摺動抵抗を与える場合
もある。

【０００５】しかしながら、上記のインク室は、ペン軸
内に形成されるため、その内径は７ｍｍ程度であり、こ
のスライド栓は小型の部品である。また、このスライド
栓は液密を維持しなければならないので、その外周面に
小さい環状の弾性材料のシール部等を突設し、インク室
の内周面と密着させる必要がある。このようなシール部
とインク室の内周面との接触圧力等は、このスライド栓
の摺動抵抗やシール性に直接的な影響を与える。しかし
、上記のように、このような小型の部品であるスライド
栓のシール部とインク室の内周面との接触圧力等を正確
に設定することは困難であった。

【０００６】また、このような直液形の筆記具は、イン
ク室を透明にすることによってインクの残量が一目で確
認できる利点がある。しかし、このスライド栓が摺動し
た跡に、この透明なインク室の内周面にインクが付着し
て残り、多数の筋状のインクの跡が残り、外観が損なわ
れる等の不具合があった。このような不具合を防止する
には、このスライド栓のシール部とインク室の内周面と
の接触圧力を大きくし、このスライド栓が摺動した場合
にこのインク室の内周面に付着したインクが完全に拭き
取られるようにすればよいが、このスライド栓は上記の
ようにその摺動抵抗を大きくできないので、シール部の
接触圧力を大きくすることができない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情
に基づいてなされたもので、摺動抵抗を小さく、かつ正
確に規制することができるとともに、このスライド栓が
摺動した跡にインクの跡が残らない直液形筆記具のスラ
イド栓を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
直液形の筆記具において、そのスライド栓のシール部を
弾性材料で形成するとともに、このスライド栓の両側の
微小な差圧によって湾曲するように薄板状とし、このシ
ール部自身の弾性力によってこのシール部の外周面をイ
ンク室の内周面に押圧するように構成したものである。

【０００９】

【作用】筆記等によって上記のインク室内のインクが消
費されると、このスライド栓がこれに対応して摺動する
。この場合、このスライド栓の両側の微小な差圧によっ
て上記の薄板状のシール部が湾曲し、このシール部の径
が縮小する。この径の縮小によって、このシール部の外
周面のインク室の内周面に対する接触圧力が減少し、こ
のスライド栓の摺動抵抗も減少してゆく。そして、この
摺動抵抗の減少がこのスライド栓に作用する差圧による
荷重より小さくなった場合に、このスライド栓が摺動す
る。

【００１０】このような作用により、このスライド栓の
摺動抵抗を小さく、かつ正確に設定することができる。 たとえば、このスライド栓の製造誤差、インク室の内径
の誤差等によって、このシール部の外周面の接触圧力が
大きくなった場合でも、この薄板状のシール部がより大
きく湾曲することにより、このシール部の外周面の接触
圧力がより減少し、この接触圧力が所定の値になった場
合にこのスライド栓が摺動する。このように、このシー
ル部の接触圧力の誤差は、このシール部の湾曲度合いの
大きさによって自動的に補償され、このスライド栓の摺
動抵抗が正確に規制される。このような薄板状のシール
部の湾曲量は、作用する差圧に対して敏感であり、した
がって、より小さい差圧によってスライド栓を摺動させ
ることができ、このスライド栓の摺動抵抗を実質的に小
さく、かつ正確に規制することができる。

【００１１】また、従来のスライド栓では、このスライ
ド栓が摺動する際に、そのシール部の外周面とインク室
の内周面との間に薄いインク膜が巻き込まれ、このイン
ク膜が潤滑作用をなして摺動していたので、このスライ
ド栓が摺動した後にこのインク膜がインク室の内周面に
残り、この残ったインク膜の跡が透明なインク室の内面
を汚していたものである。

【００１２】本発明のスライド栓は、上記のようにシー
ル部が湾曲してから摺動するので、この湾曲によりシー
ル部の外周面が傾くとともに、接触圧力が減少し、この
外周面の一側縁部がインク室の内周面から離れてゆく。 したがって、この外周面の他側縁部は最後までインク室
の内周面と密着状態を維持し、この他側縁部まで完全に
インク室の内周面から離れることはない。したがって、
この最後まで密着状態を維持している部分によってイン
クの拭き取りがなされ、透明なインク室の内周面にイン
クの跡が残ることが防止される。

【００１３】

【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。図１ないし図４には本発明の第１の実施例を示す。 この実施例は、ホワイトボードマーカのスライド栓に本
発明を適用した例である。

【００１４】図中の１はこのホワイトボードマーカの本
体であって、この本体１は円筒状をなし、その内部には
筒状のインク室２が形成されている。そして、このイン
ク室２内には、液状のインクが充填されている。また、
この本体１の前端部にはペン体ホルダ３が取り付けられ
ている。このペン体ホルダ３には、ペン体、この実施例
の場合にはフエルトチップ４が軸方向に摺動自在に設け
られ、筆記の際の筆圧によってこのフエルトチップ４が
軸方向に後退するように構成されている。

【００１５】また、このペン体４とインク室２との間に
はポンプ機構５が設けられている。このポンプ機構５は
、以下のように構成されている。すなわち、上記のペン
体ホルダ３の後端部には円筒状の保持部６が形成され、
この保持部６内にはシリコーンゴム等の弾性材料からな
るピストン体７が嵌合されている。このピストン体の中
心部を貫通して孔が形成されている。そして、上記のフ
エルトチップ４の後端部には径の縮小した嵌合部８が形
成され、この嵌合部８は上記のピストン体７の孔内に嵌
合している。

【００１６】したがって、このホワイトボードマーカに
よって筆記する際に、このフエルトチップ４に筆圧が作
用すると、このフエルトチップ４が後退し、上記のピス
トン体７が図２に示すように変形し、上記のインク室２
内の内容積を減少させ、このインク室２内のインクを加
圧するように構成されている。なお、筆圧が解除されれ
ば、上記のピストン体７は自身の弾性力によって図１に
示すような状態に復帰し、この場合にはこのインク室２
の内容積は増大する。

【００１７】また、上記のインク室２内にはスライド栓
１０が摺動自在に設けられている。このスライド栓１０
は、液密を維持するとともに、所定の摺動抵抗で摺動し
、このインク室２内のインクと空気とを区画し、また上
記のインクの消費等に対応して摺動するように構成され
ている。また、上記の本体１の後端部には、尾栓１１が
取り付けられており、この尾栓には大気連通孔１２が形
成されている。

【００１８】そして、筆記の際には、筆圧により上記の
ポンプ機構５が作動し、インク室２内のインクが加圧さ
れる。この場合、上記のスライド栓１０は所定の摺動抵
抗で後退し、このインク室２内のインクはこのスライド
栓１０の摺動抵抗に対応した微小圧力に加圧される。そ
して、この筆記ごとの加圧により、上記のフエルトチッ
プ４に筆記によって消費された分に見合った少量ずつの
インクが供給され、このフエルトチップ４に常に所定の
量のインクが含まれるように維持される。なお、このよ
うなポンプ機構５は、このホワイトボードマーカの如く
吸水性のない筆記面に筆記する筆記具に好適したもので
、このポンプ機構５によって常にフエルトチップ４に多
少多めのインクを含ませておき、吸水性のない筆記面に
も濃く筆記できるようにするものである。

【００１９】また、上記のスライド栓１０の摺動抵抗は
、上記のフエルトチップ４を下向きにした場合、インク
室２内のインクの水頭圧による負圧が作用した場合にこ
のスライド栓１０が受ける荷重より大きく設定されてい
る。よって、このフエルトチップ４を下向きにした場合
のインクの水頭圧はこのスライド栓１０の摺動抵抗によ
って支えられ、この水頭圧によってこのフエルトチップ
４に過剰にインクが含まれたり、またボタ落ちするのを
防止するように構成されている。

【００２０】上述した如く、このスライド栓１０は小さ
い摺動抵抗で摺動し、かつこの摺動抵抗は正確に規制さ
れる必要がある。そして、本発明の上記スライド栓１０
は、このような必要性を満足するために、以下のように
構成されている。

【００２１】すなわち、このスライド栓１０は、スリー
ブ部材１６と押さえ部材１５とから構成される本体と、
シール部１７とから構成されている。このシール部材１
７はたとえばシリコーンゴム、ふっ素系シリコーンゴム
等の弾性材料から構成され、薄板円板状をなしている。 そして、このシール部１７の中心部には、取付孔１８が
形成され、上記の押さえ部材１５の軸部はこの取付孔１
８内を貫通し、このシール部１７を上記のスリーブ部材
１６に固定している。なお、このスリーブ部材１６およ
び上記の押さえ部材１５の頭部の端面は円錐形をなし、
このシール部１７の湾曲を妨げないように構成されてい
る。

【００２２】また、上記のシール部１７の外周面１９は
、このスライド栓１０の中心軸、すなわちインク室２の
中心軸を中心とする円柱面に形成されている。そして、
このシール部１７の径は、上記のインク室２の内径より
わずかに大きく形成され、このシール部１７が径方向に
わずかに圧縮され、その弾性力によってこの外周面１９
がインク室２の内周面に所定の接触圧力で密着するよう
に構成されている。

【００２３】次に、この実施例のスライド栓１０の作用
を説明する。まず、筆記等がなされていない場合、すな
わちこのスライド栓１０の両側に差圧が発生していない
場合には、図１および図３に示すように、このシール部
１７は平板状をなし、その外周面１９の全面がインク室
２の内周面に密着している。

【００２４】次に、筆記の際には上記のポンプ機構５に
よってインク室２内が加圧され、上記のスライド栓１０
が摺動し、このインク室２内の圧力はこのスライド栓１
０の摺動抵抗に対応した圧に加圧される。この場合、こ
のインク室２内が加圧されると、まず上記のシール部１
７にその圧が作用し、このシール部１７が図２および図
４に示すように湾曲する。このような湾曲により、この
シール部１７の径が縮小するとともに、その外周面１９
がテーパ状に傾斜する。したがって、図４に示すように
、この外周面１９の一側縁部、つまりインク側の縁部が
インク室２の内周面から離れる。しかし、この外周面１
９の他側縁部つまり空気側の縁部はインク室２の内周面
から離れず、密着状態を維持する。

【００２５】次に、このインク室２内の圧がさらに上昇
すると、このシール部１７の湾曲はますます大きくなり
、外周面１９の接触圧力もますます小さくなり、他側縁
部の密着部の幅Ａも小さくなってゆく。したがって、こ
のスライド栓１０の摺動抵抗もますます小さくなってゆ
き、この摺動抵抗がインク室２内の圧によってこのスラ
イド栓１０が受ける荷重より小さくなると、このスライ
ド栓１０が摺動を始める。

【００２６】この場合、上記のシール部１７の湾曲の大
きさはインク室２内の圧に対して敏感、すなわち圧がわ
ずかに変動しても大きく湾曲する。したがって、初期の
状態でこのシール部１７の外周面１９の接触圧力に誤差
があっても、この誤差はこのシール部１７がより大きく
湾曲することによって補償され、この場合のインク室２
内の圧の誤差は小さい。よって、このスライド栓１０は
その実質的な摺動抵抗が小さく、かつ正確となる。

【００２７】また、１字分の筆記が終了して筆圧が解除
されると、上記のポンプ機構５のピストン体７が弾性力
によって復帰し、インク室２内が負圧となる。この場合
には、上記のシール部１７は前記とは逆の方向に湾曲し
、今度はシール部１７の一側縁部の部分が密着状態とな
り、上記とまったく同様の作動でスライド栓１０が前進
し、この場合の摺動抵抗も上記と同様に小さくかつ正確
である。この場合、他側縁部の密着部分が順次一側縁部
に移動するので、一側縁部とインク室２の内周面との間
に介在していたインク膜は排除される。そして、このス
ライド栓１０が前進する場合には、一側縁部が密着して
インク室２の内周面のインクを拭き取るので、このイン
ク室２の内周面にインク膜が残ることがない。なお、こ
の外周面の密着部分の幅Ａは、零となること、すなわち
外周面全体がインク室２の内面から離れることはなく、
上記のインクの拭き取り作用はいかなる場合でも確実に
達成される。

【００２８】また、図５および図６には第２の実施例の
筆記具のスライド栓１０ａを示す。この実施例の筆記具
は、アンダーラインマーカ等の筆記具で、そのペン体た
とえばフエルトチップ４の毛細管力が強く、また筆記面
が紙等の吸水性の面であるため、前記の第１の実施例の
ようなポンプ機構は設けられていない。なお、この実施
例の筆記具は、上記の第１の実施例のホワイトボードマ
ーカと基本的な構造が共通しており、図５中、第１の実
施例と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は省
略する。

【００２９】この実施例のスライド栓１０ａは、あらか
じめ湾曲したシール部１７ａを備えており、このスライ
ド栓１０ａが後退する場合と前進する場合の摺動抵抗を
相違させたものである。

【００３０】すなわち、図６に示すように、このシール
部１７ａは、あらかじめ湾曲たとえば頂角の大きい円錐
形をなしている。したがって、このスライド栓１０ａが
後退する場合、すなわち図６中で右方に摺動する場合に
は、インク室２内の圧によってこのシール部１７ａが湾
曲しようとするとこのシール部１７ａの径が大きくなり
、その外周面１９の接触圧力が大きくなり、摺動抵抗が
大きくなる。このような径の拡大の力は、一種のトグル
作用であり、このシール部１７ａの形状や外周面１９の
初期接触圧力を適当に設定しておけば、このスライド栓
１０ａが右方すなわち後退しないように構成することも
可能である。

【００３１】このような実施例の筆記具は、インクの消
費に対応してスライド栓１０ａが前進する場合には、上
記の第１の実施例の場合と同様にその摺動抵抗が小さく
かつ正確に規制される。また、このような筆記具のキヤ
ップ（図示せず）は、一般にインクの蒸発を防止するた
めに気密性のシール構造をなしている。したがって、こ
のキヤップを嵌合する場合に、このキヤップが嵌合して
から摺動して完全に嵌合するまでの間に、このキヤップ
内の空気が圧縮され、フエルトチップ４から内部に空気
が混入することがある。しかし、上記のスライド栓１０
ａは、後退する場合の摺動抵抗が大きいので、このよう
な場合にも、フエルトチップ４を介して内部に空気が圧
入されることが防止される。なお、この実施例では、こ
のスライド栓１０ａの後退の際の摺動抵抗が極めて大き
いので、インクが膨脹した場合にこのスライド栓１０ａ
が後退せず、フエルトチップ４から過剰のインクが押し
出される可能性があるが、上記のペン体ホルダ３には含
み９が形成されており、余剰のインクはこの含み９内に
保持され、ボタ落ちすることはない。

【００３２】また、図７には第３の実施例のスライド栓
のシール部１７ｂを示す。このものは、このシール部１
７ｂの一方の側面２１を円錐形に形成したものである。 このようなものは、このシール部１７ｂの肉厚の中心面
が実質的に円錐形となるので、上記の第２の実施例の場
合と同様に、図７中の右方に摺動する場合の摺動抵抗が
大きくなる。

【００３３】また、図８には第４の実施例のスライド栓
のシール部１７ｃを示す。このものは、その外周面１９
ｃをその一側縁部から他側縁部に向かって径が拡大する
ような円錐面にしたものである。もちろん、この円錐面
の中心は、スライド栓の中心、すなわちインク室の中心
軸と合致している。このものは、このシール部１７ｃが
図中の右方に湾曲し、このシール部１７ｃの肉厚の中心
が他側縁部を越えて右方に突出するまでは、このシール
部１７ｃの径が拡大するので、上記の第２および第３の
実施例と同様に、右方に摺動する場合の摺動抵抗が大き
い。

【００３４】さらに、図９には第５の実施例のスライド
栓のシール部１７ｄを示す。このものは、このシール部
１７ｄの外周面１９ｄをその中央部が凸となるような断
面山形に形成したものである。この断面山形の斜面部の
軸方向に対する傾斜角度θは、５〜１５°、好ましくは
１０°程度が良い。このものは、このシール部１７ｄが
左右いずれの方向に移動する際でも、この断面山形の外
周面１９ｄの頂部のみが常にインク室の内周面に密着し
ている。したがって、前記の実施例のような外周面が円
柱面の場合と相違し、このシール部１７ｄが右方から左
方、または左方から右方へと摺動方向が変わる場合に、
その外周面のインク室の内周面との密着部分が一側縁部
から他側縁部へ、または他側縁部から一側縁部へと移動
することがない。したがって、この外周面とインク室の
内周面との間にインク膜が残る可能性がなく、インクの
拭き取り作用がより確実である。

【００３５】さらに、図１０は第６の実施例のスライド
栓のシール部１７ｅを示す。このものは、その外周面１
９ｅをその中央部が凸となるような円弧状の山形にした
もので、その作用は上記の第５の実施例のものと同様で
ある。

【００３６】さらに、図１１には第７の実施例のスライ
ド栓１０ｆを示す。このものは、本体部１６ｆに孔２２
を形成し、また一対のシール部１７ｆの中央部に取付け
軸部２３を一体に突設し、これらの取付け軸部２３を本
体１６ｆの孔２２内に圧入し、この本体１６ｆの両側に
シール部１７ｆを取付けたものである。このものは、一
対のシール部１７ｆを備えているので、このスライド栓
１０ｆが傾くことがなく、その作動がより安定する。

【００３７】また、図１２には第８の実施例のスライド
栓１０ｇを示す。このものは、このスライド栓の本体部
１６ｇとシール部１７ｇをシリコーンゴム等の弾性材料
で一体に成形したものである。すなわち、この本体部１
６ｇは円錐形をなし、その小径側端部にフランジ状のシ
ール部１７ｇが一体に突設されている。このシール部１
７ｇは、フランジ状をなしているが、軸方向に湾曲可能
な薄板状のもので、その作用は上記の実施例のものと同
様である。なお、上記の本体部１６ｇの大径側端部の径
は、インク室の内径よりやや小さく形成されており、こ
の大径側端部がこのスライド栓の傾きを防止するガイド
として作用する。

【００３８】また、図１３には第９の実施例のスライド
栓１０ｈを示す。このものは、本体部１６ｈの両側端部
に一対のフランジ状のシール部１７ｈを一体に突設した
もので、これ以外の構成は上記の第８の実施例のものと
同様である。

【００３９】なお、本発明は上記の各実施例にも限定さ
れるものではない。たとえば、本発明のスライド栓は上
記のようなホワイトボードマーカやアンダーラインマー
カ等の筆記具に使用するものに限定されるものではなく
、水性ボールペン、ペイントマーカ、その他の直液形の
筆記具一般に適用できることはもちろんである。また、
スライド栓の細部の構成は、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で各種変更できるものであることはもちろんである
。

【００４０】

【発明の効果】本発明のスライド栓は、シール部の湾曲
によって製造誤差等が自動的に補償されるので、摺動抵
抗が小さく、かつ正確に規制することができる。また、
このシール部が摺動する際には、その外周面の一部が必
ずインク室の内周面に密着しているので、摺動の際にイ
ンク室の内面のインクを確実に拭き取り、インク室の内
周面にインクの跡が残ることを防止できる等の効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の筆記具の縦断面図。

【図２】第１の実施例の筆記具の別の作動状態の縦断面
図。

【図３】第１の実施例のスライド栓の一部を拡大した縦
断面図。

【図４】第１の実施例のスライド栓の一部を拡大した別
の作動状態の縦断面図。

【図５】第２の実施例の筆記具の縦断面図。

【図６】第２の実施例のシール部の縦断面図。

【図７】第３の実施例のシール部の縦断面図。

【図８】第４の実施例のシール部の縦断面図。

【図９】第５の実施例のシール部の縦断面図。

【図１０】第６の実施例のシール部の縦断面図。

【図１１】第７の実施例のスライド栓の縦断面図。

【図１２】第８の実施例のスライド栓の側面図。

【図１３】第９の実施例のスライド栓の側面図。

【符号の説明】

１　　本体 ２　　インク室 ４　　ペン体 １０　　スライド栓 １６　　本体 １７　　シール部 １９　　外周面

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　筆記具本体内に形成された筒状のイン
   ク室と、このインク室内に充填された液状のインクと、
   上記の本体の先端部に設けられたペン体と、上記のイン
   ク室内に液密を維持して摺動自在に挿入され上記のイン
   クと空気とを区画し上記のインクの消費に対応して摺動
   するスライド栓とを備えた直液形の筆記具において、上
   記のスライド栓には、上記のインク室を横断する方向に
   配置されたシール部が設けられ、このシール部は弾性材
   料で形成され、このスライド栓の両側の圧力差によって
   湾曲するように薄板状に形成され、このシール部の外周
   面がこのシール部自身の弾性力によって上記のインク室
   の内周面に密着していることを特徴とする直液形筆記具
   のスライド栓。
2. 【請求項２】　　前記のシール部は円板状をなし、スラ
   イド栓の本体部に取り付けられていることを特徴とする
   請求項１の直液形筆記具のスライド栓。
3. 【請求項３】　　前記のシール部は、スライド栓の本体
   部と一体に形成され、このスライド栓の本体部の外周面
   から突設されたフランジ状のものであることを特徴とす
   る請求項１の直液形筆記具のスライド栓。
4. 【請求項４】　　前記のシール部は、平板状をなしてい
   ることを特徴とする請求項１の直液形筆記具のスライド
   栓。
5. 【請求項５】　　前記のシール部は、その肉厚の中心線
   が実質的に湾曲していることを特徴とする請求項１の直
   液形筆記具のスライド栓。
6. 【請求項６】　　前記のシール部の外周面は、前記の筒
   状のインク室の中心線を中心とする円柱面をなしている
   ことを特徴とする請求項１の直液形筆記具のスライド栓
   。
7. 【請求項７】　　前記のシール部の外周面は、前記の筒
   状のインク室の中心線を中心とする円錐面に形成されて
   いることを特徴とする請求項１の直液形筆記具のスライ
   ド栓。
8. 【請求項８】　　前記のシール部の外周面は、凸状に形
   成されていることを特徴とする請求項１の直液形筆記具
   のスライド栓。