JPH0620084U - ペ ン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 縦断面櫛歯状となる一時的液体溜め部６を有
する一時的液体溜め部材４に長手方向スリット７、８を
形成し、これらスリット７、８の後端部の液体−空気交
換部１１、１４を、液体タンク１６、１７のそれぞれに
連結する。ここで、液体−空気交換部１１、１４の液体
膜形成能は異なっている。 【効果】 一時的液体溜め部の容量を大きくしなくても
貯溜する液体量全体を多くすることができ、それゆえ、
筆記距離が長くても全体としてはコンパクトなものにな
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、筆記液、香水、プリンタ−用インキなどの液体を収容する液体タン クから吐出先への液体供給量が圧力変化によって過不足を生じるのを抑制する、 一時的液体溜め部を有する一時的液体溜め部材を、この一時的液体溜め部材の一 時的液体溜め部と液体タンクとを液体−空気交換部によって連結させて配してな るペン、例えば、万年筆、小管式筆記具、ボ−ルペン、筆ペン、筆、アイライナ −、リップカラ−、ネイルカラ−、毛染具、インキジェットプリンタのヘッド部 などであって、毛細管力によらず液体を収容する液体タンクを用いたものに関す る。

【０００２】

【従来の技術】

毛細管力によらず液体を収容する液体タンクを用いたペンにおいては、液体タ ンクを吐出先に接続しただけでは圧力変化によって液体が溢出するなど吐出先へ の液体の供給に過不足を生じるので、これを抑制するために一時的液体溜め部材 を用いている。ここで、この一時的液体溜め部材としては、縦断面櫛歯溝状とな る一時的液体溜め部を有するもの、軸筒など一時的液体溜め部材を収容するもの の内壁との間で螺旋状空間となる一時的液体溜め部を有するものなど種々構造の ものが知られている。

【０００３】 いずれの構造のものにおいても、一時的液体溜め部材の一時的液体溜め部は液 体タンクとの連結部を有する。外圧に比べ液体タンク内圧が高くなったときは、 液体タンクから一時的液体溜め部への液体の出道となり、外圧に比べ液体タンク 内圧が低くなったときは、一時的液体溜め部に液体が溜っている際には空気に優 先してこの液体を液体タンクに戻し、一時的液体溜め部に液体が溜っていない際 には空気を液体タンクに取り入れる道となるものである。これを本考案では液体 −空気交換部と呼んでいる。液体−空気交換部は、強過ぎる必要はないものの毛 細管力によって液体を保持し、従って、液体膜形成能を有し、この液体膜形成能 に気泡形成能が勝ると空気の取り入れが生じる。液体−空気交換部はスリット状 に形成されていることが多いが、まさに、スリットに張った液体膜が破れるのに 相当する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

一時的液体溜め部の容量は、液体タンクが貯溜する液体量が多くなるほど大き なものであることが求められる。液体の溢出は液体タンク内に取り入れられた空 気の圧力変化に伴う体積増加によって生じるとも言え、多量の液体を貯溜するた めに液体タンクの容量を大きくすると、圧力変化に対する空気の体積変化量も大 きくなることによる。勿論、一時的液体溜め部の容量を大きくすれば液体タンク の容量も大きくできる。しかし、そのために一時的液体溜め部材として容積の大 きなものを準備しなければならないのは大変である。一時的液体溜め部材は極め て精度の高い成形性を求められる上、そもそも、一時的液体溜め部材は、液体の 吐出先への供給量が安定しておれば本来不要のものであり、このような一時的液 体溜め部材によってペン全体の大きさが大きくなるのは決して好ましくない。ち なみに、現在市販されている使い捨てタイプの生インキ式筆記具は、一時的イン キ溜め部材の大きさに比べて極めて多量のインキが軸筒内部に貯溜されているよ うに外観されるが、インキタンクとなる部分の軸筒肉厚を厚くして温度計の如き レンズ効果を図っていたり、上底構造になったりしているのが実情である。

【０００５】 そこで、本考案は、収容する液体の量に対する一時的液体溜め部の容積が小さ くても十分な、従って、収容する液体の割にはコンパクトなペンを提供すること を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、圧力変化によって液体タンクから吐出先への液体供給量に過不足が 生じるのを抑制する、一時的液体溜め部を有する一時的液体溜め部材を、この一 時的液体溜め部材の一時的液体溜め部と液体タンクとを液体−空気交換部によっ て連結させて配してなるペンにおいて、前記液体タンクを複数設けるとともに、 これら液体タンクの各々に応じて前記液体−空気交換部も複数設け、こうして一 時的液体溜め部材に複数の液体タンクを連結してなり、ここで、各々の液体−空 気交換部における液体膜形成能を互いに異なるものとしてなるペン要旨とする。

【０００７】

【実施例】

添付図１と図２に基づき第１実施例の説明をする。筆記具や化粧具などとした 一例である。

【０００８】 参照符号１は液体の吐出先としてのペン先を示す。単なる棒状物として図示し てあるが、筆穂、万年筆のペン先、小管式筆記具のパイプペン先、繊維収束体製 ペン先、ボ−ルペン先、貫通孔あるいは溝を液体通路とするよう押出成形して得 られる合成樹脂製ペン先、ポリウレタンなどの連通多孔質ペン先といったように 適宜のペン先であってよい。

【０００９】 このペン先１は先体２から先端突出しており、後端を液体導芯３に接続してい る。液体導芯３は、後述する液体タンクの液体をペン先１に供給するもので、繊 維収束体、合成樹脂成形体、連通多孔質体などよりなり、一時的液体溜め部材４ の貫通孔５に内挿されている。

【００１０】 一時的液体溜め部材４は、一時的液体溜め部として螺旋状溝を有するものなど でもよいが、図示のものは、一般的な、縦断面櫛歯状となる多数の環状溝よりな る一時的液体溜め部６を有するものとしてある。但し、通常は、環状溝を互いに 連結するために一時的液体溜め部に優先して液体を溜めることができる毛細管力 を有する長手方向のスリットを唯一有するものとされるところ、互いに１８０° 配置となっている２つのスリット７、８を有するものとしてある。

【００１１】 スリット７、８は貫通孔５との連通部をそれぞれ３ヵ所に有している。参照符 号９、１０、１１と１２、１３、１４で示す部分であり、このうち、液体導芯３ と貫通孔５との間に隙間がないように図示されている連通部９、１０、１２、１ ３の部分は液体は通過し得るが空気は通過しないものとなっている。空気が通過 し得るのは連通部１１、１４だけである。即ち、連通部１１、１４が液体−空気 交換部となっている。この液体−空気交換部１１、１４は、区画壁１５によって 図面左右方向の２室に区画して形成された液体タンク１６、１７のそれぞれ一方 にのみ連結している。

【００１２】 液体タンク１６内の液体は液体−空気交換部１１（またスリット７）を通って 一時的液体溜め部６に溜められ、液体タンク１７内の液体は液体−空気交換部１ ４（またスリット８）を通って一時的液体溜め部６に溜められ、この点では、液 体タンク１６と液体タンク１７とは一時的液体溜め部材４を介しての液体の出入 りに関する連通性を有している。また、液体導芯３の後端は液体タンク１６、液 体タンク１７いずれにも連通しているので、液体タンク１６と液体タンク１７と は液体導芯３を介しての液体の出入りの連通性も有している。しかし、液体タン ク１６と液体タンク１７とは区画壁１５により区画されていて液体導芯３後部で 空気が気泡として通れるような隙間は有していない。従って、液体タンク１６へ の空気取入部は液体−空気交換部１１によるものだけであり、液体タンク１７へ の空気取入部は液体−空気交換部１４によるものだけとなっている。

【００１３】 また、図２に示すように、液体−空気交換部１１の幅は液体−空気交換部１４ の幅より広い。液体膜形成能を弱くするもので、全体に渡ってスリット７の幅を スリット８の幅よりも広くしておくのが作製上は容易であるが、液体−空気置換 部は、スリット形状以外のもの、例えば、孔形状によることもでき、また、スリ ット形状となるものであっても、長さや表面状態を異ならせたりすることによっ ても液体膜形成能を異ならせることはできる。勿論、液体−空気交換部１１、１ ４部分でのみ幅の異なるものとしてもよい。ちなみに、通常の筆記具に使用され ている水性液体の場合ならば、その差は１００分の数ｍｍでも十分であり、合成 樹脂を射出成形して一時的液体溜め部材を得る場合、スリット７、８として同寸 法の幅に設計しておき、成形寸法のばらつきを利用することもできなくはない。

【００１４】 この本例のものにおいては、液体タンク１６が液体タンク１７に優先して早く 空になる。即ち、ペン先１先部で液体が消費されると、ペン先１に接続する液体 導芯３の後端は液体タンク１６にも液体タンク１７にも連通しているから、液体 タンク１６内の液体も液体タンク１７内の液体も、いずれもこれに応じてペン先 １先部へと導出されようとする。しかし、導出されるには、置換的に空気が取り 入れられなければならず、このとき、液体−空気交換部１１の液体膜形成能は液 体−空気交換部１４の液体膜形成能より弱いので、液体タンク１６への空気の取 り入れが液体タンク１７への空気の取り入れより優先し、従って、液体タンク１ ６内の液体が優先的に消費されていくことになる。ここで、液体タンクにはなる べく多量の液体を貯溜しておくのが望ましい。液体タンクの容積を有効に活用す るとともに、初期状態において内部になるべく空気が存在しない方が液体溢出性 を抑制する上で好ましいことによる。また、液体タンクの個々の容量は、使用さ れる場所、保管状態、液体の種類、３以上とすることもできる液体タンクの数な ど、液体溢出性に関係する要素は多々あるので適宜の設定によることになるが、 一時的液体溜め部の容量を目安にするとよい。これは、一つの液体タンクの液体 消費が完了し、次の液体タンクの液体消費が開始したときのことを想定し、もし も仮に、圧力変化による一時的液体溜め部への出入りを繰り返しているうちに、 この液体が空になった液体タンクに収容されるという懸念を考慮した場合、液体 タンク１個分の液体を一時的に溜められるのが無難であるという観点によるもの である。尚、参照符号１８は液体タンクの尾栓、同１９は外装体、同２０は液密 パッキング、同２１は空気孔である。

【００１５】 次に、添付図３〜図５に基づき第２実施例の説明をする。プリンタのヘッド部 とした一例である。尚、以下において、前例のものと基本的に同一の部位には同 一の参照符号を使用する。参照符号２２は液体（液体）の吐出先であるノズル部 を示す。簡略図示してあるが、発熱抵抗素子とか振動子とかが配されている。即 ち、キャッピング機構などを必要に応じて有する、バブルジェット方式とかピエ ゾ方式とかといった適宜方式の液体ジェットノズル部である。このノズル部１を して「ヘッド」と呼ばれることもしばしばある。

【００１６】 参照符号２３は液体供給部を示す。ノズル部２２から飛び出す液体の補給をす るためのノズル部２２への液体の供給部であり、図示のものは単なる小さな液体 溜り部となるものとしてあるが、毛細管力が働くものとなっていてもよい。

【００１７】 参照符号２４は液体集め体を示す。液体供給部２３に液体を導くためのもので あり、繊維収束体、綿状物、連通多孔質体、連通多孔質発泡体、液体通路を有す るように成形した合成樹脂の押出成形体や射出成形体などからなり、毛細管力に より液体を保持・導出できるものである。液体供給部２３に空気を入れないもの が好ましい。

【００１８】 このような先部を有する本例のものにおいて、一時的液体溜め部材自体が液体 タンクとなっている。即ち、本例のものにおける一時的液体溜め部材４は、区画 壁１５により図面上下方向の２室に区画された内孔を液体タンク１６、１７とし ている。また、スリット７、８も１８０°配置ではなく、一連のものとなってい る。但し、一時的液体溜め部材４の中央部に配置した液体−空気交換部１１、１ ４の関係は前例同様であり、そのために、本例のものではスリット７、８の幅を 異ならせている（図４、図５参照）。

【００１９】 この本例のものも液体タンク１６が液体タンク１７に優先して空になる。参照 符号２５は液体誘導体であり、液体タンク１６が空になっても液体タンク１７に 収容される液体はこの液体誘導体２５を通じて液体集め体２４へと供給される。 尚、液体誘導体２５は前例のものにおける液体導体３のようなものからなり、液 体−空気交換部１１、１４は、この液体誘導体２５とスリット７、８とがそれぞ れ隙間を有していて空気が泡となって進入可能な部分に形成される。また、液体 誘導体２５を２部品からなるものとしたが組立を考慮したに過ぎない。更に、参 照符号２６は、本例のものを使用するときの向きを広くするための毛細管体であ り、例えば、スリット７、８や、液体誘導体２５が上方に位置するような向きで も、この毛細管体２６により液体は無駄なく消費される。

【００２０】 次に、添付図６に基づき第３実施例の説明をする。前第２実施例のものにおけ る一時的液体溜め部材４や液体誘導体２５などよりなる構造を有する筆記具とし たものである。ペン先１の反対側にもペン先２７を有する、所謂、両頭筆記具と なっており、一見、ペン先１で液体が消費される分だけ液体タンク１６に収容さ れる液体が減り、ペン先２７で液体が消費される分だけ液体タンク１７に収容さ れる液体が減るように思えるかも知れないが、液体誘導体２５による連続性によ り、液体タンク１６が液体タンク１７に優先して空になる。

【００２１】 次に、添付図７〜図９に基づき第４実施例の説明をする。ペン先１は繊維束製 のものを意識して描いてあるが、液体導芯３と一体になっている。また、外装体 １９は先体２と一体になっている。更に、区画壁１５を一体にする液体タンクが 外装体１９の後部材１９ａとなっている。これらは、適宜部品を適宜一体化、別 体化できる一例を示すものである。また、液体−空気交換部１１、１４は液体タ ンク１６、１７内に突出状態にあって、これら液体−空気交換部１１、１４の外 壁側からの液体−空気の交換を可能にしている。この本例のものは、液体−空気 交換部１１、１４の液体膜形成能を比較的弱いものにする場合の一例である。勿 論、液体−空気交換部１１、１４それぞれの液体膜形成能は異なっている。

【００２２】 次に、添付第１０図〜第１２図に基づき第５実施例の説明をする。前第４実施 例のものとよく似ているが、液体−空気交換部１１、１４を一時的液体溜め部材 ４と別部品（参照符号２８で示し、以下、「液体−空気交換体」と呼ぶ）として いるところに大きな違いがある。液体−空気交換体２８の使用は、形状的に一時 的液体溜め部材４に比べて複雑ではないので、液体−空気交換部１１、１４の液 体膜形成能を種々調整するために複数種のものを準備する上で都合がよい。尚、 図１１に示すように、一時的液体溜め部材４のスリット７、８は形状的に等しく てよい。

【００２３】 次に、添付第１３図と第１４図に基づき第６実施例の説明をする。液体−空気 交換部１１、１４を液体タンクに一体に形成した一例である。図示しないが、液 体タンクの後部は、例えば第１実施例のもののように別部材としての尾栓を設け ておけばよい。この本例のものは、前第５実施例のもの同様、液体−空気交換部 １１、１４を一時的液体溜め部材４以外のものに形成できる一例を示すものであ る。尚、本例のものにおいて、液体−空気交換部１１、１４を通って出た液体は 一時的液体溜め部材４との間に形成した幅の狭い空間２９に環状に溜り、スリッ ト７、８を通じて一時的液体溜め部材４の一時的液体溜め部６に溜められる。こ の空間２９に液体が確実に環状に溜れるならば、一時的液体溜め部材４のスリッ ト７、８の一方を省略することもできる。

【００２４】 以上の他にも種々なせる。例えば、液体タンク１６、１７をそれぞれ別体部品 としたり、液密パッキング２０を一時的液体溜め部材４と一部品にしたりするな どもできる。

【００２５】

【考案の作用効果】

液体タンク内の液体は、一時的液体溜め部に溜った後液体タンクに戻るとき、 元の液体タンクに戻るとは限らないが、液体−空気交換部から液体タンクに空気 が取り入れられない限り、その液体−空気交換部によって一時的液体溜め部と連 結している液体タンクの液体は消費されないに等しい。そして、液体−空気交換 部を通って空気が液体タンクに侵入するには、液体−空気交換部における液体の 膜を破らなければならない。このとき、複数存在する液体−空気交換部の液体膜 形成能が異なると、液体膜形成能の弱い液体−空気交換部における液体の膜が優 先的に破られる。即ち、液体膜形成能の弱い液体−空気交換部で一時的液体溜め 部と連結する液体タンクが優先的に空になり、液体膜形成能の強い液体−空気交 換部で一時的液体溜め部と連結する液体タンクはこれに次いで次第に空になる。 それゆえ、原理的には、一つの液体タンクに収容された液体を溜められる容積の 一時的液体溜め部を有する一時的液体溜め部材の使用で間に合う。実際には、液 体タンクに対する液体収容の初期段階として完全に空気の存在しないものとする ことが困難なことや液体中の蒸発し易い成分の存在などもあって、必ずしも一つ の液体タンクに収容された液体を溜められるだけの容積の一時的液体溜め部を有 するものでは不足することもあるが、それでも、液体の全量を一つの液体タンク に収容させる場合と比べると、一時的液体溜め部材としては極めて嵩の小さなも ので間に合わせることができる。それゆえ、本考案のペンは収容する液体の割に はコンパクトなものたることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線横断面図。

【図３】本考案の第２実施例を示す縦断面図。

【図４】図３のＢ−Ｂ線横断面図。

【図５】図３のＣ−Ｃ線横断面図。

【図６】本考案の第３実施例を示す縦断面図。

【図７】本考案の第４実施例を示す縦断面図。

【図８】図７のＤ−Ｄ線横断面図。

【図９】図７のＥ−Ｅ線横断面図。

【図１０】本考案の第５実施例を示す要部縦断面図。

【図１１】図１０のＦ−Ｆ線横断面図。

【図１２】図１０のＧ−Ｇ線横断面図。

【図１３】本考案の第６実施例を示す要部縦断面図。

【図１４】図１０のＨ−Ｈ線横断面図。

【符号の説明】

１ ペン先 ２ 先体 ３ 液体導芯 ４ 一時的液体溜め部材 ５ 貫通孔 ６ 一時的液体溜め部 ７ スリット ８ スリット ９ 連通部 １０ 連通部 １１ 液体−空気交換部 １２ 連通部 １３ 連通部 １４ 液体−空気交換部 １５ 区画壁 １６ 液体タンク １７ 液体タンク １８ 尾栓 １９ 外装体 １９ａ 後部材 ２０ 液密パッキング ２１ 空気孔 ２２ ノズル部 ２３ 液体供給部 ２４ 液体集め体 ２５ 液体誘導体 ２６ 毛細管体 ２７ ペン先 ２８ 液体−空気交換体 ２９ 空間

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力変化によって液体タンクから吐出先
   への液体供給量に過不足が生じるのを抑制する、一時的
   液体溜め部を有する一時的液体溜め部材を、この一時的
   液体溜め部材の一時的液体溜め部と液体タンクとを液体
   −空気交換部によって連結させて配してなるペンにおい
   て、前記液体タンクを複数設けるとともに、これら液体
   タンクの各々に応じて前記液体−空気交換部も複数設
   け、こうして一時的液体溜め部材に複数の液体タンクを
   連結してなり、ここで、各々の液体−空気交換部におけ
   る液体膜形成能を互いに異なるものとしてなるペン。