JPH08502934A - 毛細管式インク貯蔵システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、筆記用具、とりわけ当該筆記用具中の毛細管式色素貯蔵器に関する。上記色素貯蔵器の製造のための方法も提案されている。かかる色素貯蔵器の場合の問題は、保管期間である。新品の筆記用具の筆記能力は、保管期間を通じて低下する。何故なら、筆記用具の壁面は、たとえ僅かであっても溶剤に対して透過性があるからである。これによって、保管されている筆記用具は長い間に乾燥し、その当初の筆記能力の大きな部分が失われる。このために、本発明は繊維材料（２１）から成る長く延ばされた貯蔵器本体（２０）を備えた色素貯蔵器を創出することを提案する。この貯蔵器は、液体及びガスに対して透過性があり、且つ貯蔵冊本体（２０）にその形を与えるサック（２２）によって、包囲されている。色素貯蔵器は、（液状の）インクを製造するために、色素を蓄積するが、その場合において、色素は、貯蔵器本体（２０）の繊維材料（２１）の繊維の間に乾燥した状態で存在する。一体物又は複数部分体の芯（１）は貯蔵器本体（２０）から両側に突き出る。同時に上記の色素貯蔵器を創出するために辿るべき方法が提案されており、これによれば、長く延ばされた毛細管状の貯蔵器本体が、ガス及び液体に対しては透過性があるが、しかし耐水性の薄膜によって包囲され、且つこのように包囲された繊維体が、色素濃縮液内か又はこれによって含浸される。含浸された繊維体は、水切りをされ、乾燥される。その後で、その縦方向に、一体物又は複数部分から成る細棒状の芯（１）が、繊維体内を通される。当該芯（１）は、長く延ばされた繊維体（２０）よりも大きな長さを持っている。

Description

【発明の詳細な説明】 毛細管式インク貯蔵システム 本発明は、繊維材料を含む複数の個別の貯蔵器から成る、フエルトペン、ライ ナー、マーキングペンのような筆記用具用の毛細管式インク貯蔵システムに関す るものである。コスト的に有利な変形としては、今一つの提案により、一個だけ の繊維材料製貯蔵器から成るものもある。本発明は、上記の貯蔵器の一つとして 、上記の筆記用具に使用するための毛細管式色素貯蔵器をも対象とする。最後に 、上記の色素貯蔵器を製造するための方法も提案される。 筆記用具は、液状のインクを用いた多様な形態のものが公知である。この場合 、インク貯蔵室は、後から充填可能な貯蔵タンク又は交換可能なパトローネから 成るものとすることが出来る。フエルトペンの場合には、筆記用具ケーシング内 に毛細管式貯蔵器、例えばタンポン又は繊維材料製パケットが備えられ、これが 所定の量の即使用可能なインクを含んでいる。この所定量は、製造の際に割当て られるものであって、筆記用具の寿命を規定する。 上記のパトローネを使用するときは、環境保護の問題が発生する。何故ならば 、廃棄物、主としてプラスチッ ク製パトローネの廃棄物処理をしなければならないからである。 吸入装置を備えた後から充填可能なペン軸が使用される場合には、充填過程が 仰々しく、使用者の手を汚さずには出来ないことが一般に知られている。 これに対して、筆記用具に所定の量のインクを貯蔵する内装されたインク貯蔵 器が備えられているときは、この量は始めから限定されている。あらかじめ蓄積 されたインクの量が消費された後は、筆記用具は空になり、パトローネの場合の ように、廃棄物処理をしなければならない。加えて更に、筆記用具が使用されな いときにも、或いは小売店及び卸売店の商品棚で売れるのを待っているときにも 、古くなって所定のインク量が減少するという問題が生ずる。 従って、本発明の課題は、上記の筆記用具に対して比較的長い寿命と、とりわ け比較的長い保管期間を与えることである。 この課題は、相互に独立に、特許請求の範囲の請求項１、２、３又は７の技術 的教示によって解決される。 本発明の根本的な成果は、既述の筆記用具用の毛細管式インク貯蔵システム（ 請求項１）に関して、従来一個であった貯蔵器を複数の貯蔵器に分割することで ある。この場合には、後部、前部及びその中間の、それぞれ独立の貯蔵器として 三個の貯蔵器が設けられる。中間の貯蔵 器は、インクの色素部分を乾燥した状態で貯蔵する。この貯蔵方法は時間に制約 がない。これによって、完成済みの筆記用具は乾燥することもなく、また、その 所定の筆記能力を失うこともなしに、長期間保存することが出来る。何故ならば 、インクの乾燥した色素部分はそれ以上に乾燥することはなく、且つまた、蒸発 したり仕切り壁から漏れるような液体部分も存在しないからである。そして筆記 用具を使用する前になって、筆記用具の外から後部貯蔵器に溶解液が供給される のである。溶解液は水でもアルコールでも可能である。注入された溶解液は、後 部貯蔵器から、個々の貯蔵器を接続する芯を介して中間の色素貯蔵冊に到達し、 そこで色素部分が毛細管現象の力によって溶解液に到達し、芯の途中で（着色さ れた）インクとなってペン先に接触している前部貯蔵器に到達する。この場合、 前部貯蔵器は、他の貯蔵器よりも寸法が小さくてもよいが、インクを適度に抑制 して、常に一定の、しかし限定された量を、直ちに書き出せるような形に貯蔵す る機能を持つことになる。 毛細管現象の流れの連関は、本発明の概念を決定的に支えるものである。何故 ならば、前部貯蔵器からインクを消費することは、著しく湿った後部貯蔵器から 中間の色素を混合する貯蔵器を通って、空になってゆく前部貯蔵器に至る均衡の 力に基づいて、前部貯蔵器に自動的にインクを補充することにつながるからであ る。 上述のような、従来一個であった貯蔵器の複数貯蔵器への分割は、色素貯蔵器 内での色素の乾燥貯蔵という着想から離れることなしに、コストの点で更に軽減 を可能とする。すなわち、中間及び下方の貯蔵器は、乾燥色素（色素顔料）はも とより、筆記用具への注液後の液状のインクをも貯蔵する、相互につながった一 体の色素貯蔵器に統合することが出来るのである。この場合には、あと一個だけ 貯蔵器（後部貯蔵器）が必要であるが、しかし、これは繊維材料を充填したもの でなく、空洞を提示するものとなる（請求項２）。この空洞内に液体が注入され 、その中で液体が短時間保存され（緩衝作用を受け）、次いでゆっくりと色素貯 蔵器内で分散される。その際にインクが形成され、これが色素貯蔵冊に接続した ペン先を経て消費出来るのである。後部緩衝貯蔵器が、注入された溶解液を短時 間だけ、すなわち色素貯蔵器が溶解液を全量吸収する間だけ、貯蔵するのに対し て、色素貯蔵器はインクを液体の状態で極めて長い時間貯蔵する。 筆記用具に取り外し可能なキャップが備えられるときは、その容積は緩衝貯蔵 器と同じ大きさのものを選定することが望ましい。しかし、色素貯蔵器は本質的 には緩衝貯蔵器よりも大きいので、貯蔵器の数が少ないことにより、製造コスト が比較的廉価であるだけでなく、このようにして形成された筆記用具が本質的に より高い筆記能力を備えることになる。芯は必要ではない。何故なら、 繊維材料を収めた複数の貯蔵器を接続する必要がないからである。 それ故、上述の毛細管式インク貯蔵システムは無制限に保管可能であり、その 保管中にも乾燥しないので、使用者は、その筆記用具を初めて使用したときに、 色素貯蔵器内の色素量に基づく全筆記能力が利用に供されることを当然と受け取 ることが出来るのである。 最後に述べた色素貯蔵器は、請求項３において範囲を限定された発明に従って 、長く延ばされた貯蔵器本体を提示する。当該貯蔵器本体は繊維材料から形成さ れている。そして液体及び気体を透過させ、且つ貯蔵器本体に形を与えこれを保 持するサックによって包囲されている。液状のインクは、乾燥状態で貯蔵器本体 の繊維材料の繊維の間に蓄積された色素の加液混合によって製造される。貯蔵器 本体の両側からは、一体物又は複数部分から成る芯が突出している。 本発明による成果は、ここでも乾燥状態で行なう色素分の貯蔵によって支えら れている。貯蔵器本体の長く延ばされた形状は、高い蓄積能力を可能とする。サ ックは貯蔵器本体に形状安定性を与え、毛細管式色素貯蔵器が使用される筆記用 具の製造を容易にする。高い容量はもとより乾燥貯蔵をすることも、冒頭におい て前提とした寿命の長さを保証し、且つまた能力の損耗を招くことなしに長期間 の保管を可能にする。加えて、一体物又は複 数部分から成る芯も、一方においては溶解液を供給し、他方においては色素と接 触した溶解液、すなわちインクを、色素貯蔵器から転送するのに貢献することが 出来る（請求項４、第一の代案）。芯の一体性又は複数部分性は、毛細管現象に よる流れの連関を基として可能である。芯が一体物として選定された場合、すな わちそれ故均一な場合には、溶解液は芯を通過する途中で色素を貯蔵器から受容 する。同時に溶解液は芯から離れて色素貯蔵器内に到達し、そこにある繊維に沿 って分散され、且つ向き合う側の末端で再び芯を通って流出する。後者の場合に は、上部及び下部の芯部分において、芯を二分することが可能である。 請求項２による変形においては、複数の貯蔵器間の流れの連関は必要でないの で、ここでは芯を除外することが出来る。これに対して、同時にインク貯蔵器に もなる色素貯蔵器の拡大、とりわけ後部の充填可能な貯蔵器の二倍の寸法への拡 大は、有利に行なうことが出来る（請求項４、第二代案）。また、後部液体緩衝 部分が極めて短くなるまで、更に色素貯蔵器／インク貯蔵器を延長することも考 えられる。 請求項２による変形においては、色素貯蔵器／インク貯蔵器はその総延長に沿 って、その形状を保持するサックによって包囲されている。 当該サックは、耐水性の材料から成る透過性の薄膜製 とすることが出来る。もし、耐水性で且つ水及びガスの透過性の少ない薄膜、例 えばポリプロピレンが使用されるときは、これに透過性の基となる孔を明けるこ とが出来る（請求項５）。通気性及び通水性、又はこのために設けられた孔によ る透過性の利点は、色素貯蔵器への給液の際の外方への排気である。給液の際に は、色素貯蔵器の繊維材料の中核部分は、液体をいっぱいに吸い込んで膨満する 。膨満するために繊維は外部寸法を規定する薄膜に設けられた孔に空間を見出す 。次に、補給された色素貯蔵器が乾燥されると、溶解液の蒸気が透過性の薄膜を 介して又は通過して容易に漏れて出る。従って、色素顔料は色素貯蔵器内に残留 する。透過性によって、色素貯蔵器のほぼ完全な乾燥が保証されるのである。乾 燥した色素貯蔵部（色素貯蔵器）は、高い濃度の色素又は顔料を得る。 色素貯蔵器内に導入することの出来る毛細管状の芯は、細棒又は編み棒の太さ を持つことが出来る（請求項６、請求項１）。この芯は、サックによって包囲さ れる色素貯蔵器よりも大きな強度を持っている。使用することか出来るのは、一 般にフェルトペンのペン先に使用される押出し成形材料製の芯である。毛細管状 の芯は、片側又は両側から尖らすことが出来る。また、複数部分体とすることも 出来る。しかし、簡単に製造出来るのは、その全長にわたって色素貯蔵器を貫通 する均一な芯である。そし て、長く延ばされた色素貯蔵器の両前面では、長い毛細管状の芯の比較的小さな 部分が突出する。突出する部分は、色素貯蔵器の両側に配置された他の貯蔵器に 対する接続を形成する（請求項１参照）。 最後に、上述の毛細管式色素貯蔵器の今一つの製造方法（請求項７）は、請求 項１による貯蔵システムはもとより、請求項２による貯蔵システムのためにも重 要である。 四つの主要な方法手順に従って、縦に延ばされた毛細管状繊維体は通気性及び 通水性を有する薄膜によって包囲される。しかし、この繊維体は耐水性である。 このように包囲された繊維体は、つまりは色素濃縮液で含浸されるが、これは、 繊維体を濃縮液中に入れるか或いは繊維体の中に濃縮液を注入するかして行なわ れる。その後で、含浸された繊維体の液滴が切られ、乾燥される。繊維体内に装 入することの出来る一体物又は複数部分体の棒状の芯（請求項１参照。請求項２ の場合ではない）は、繊維体の長さ寸法よりも大きな長さを持っている（請求項 ８）。繊維体内への芯の装入は、乾燥後に行なうことが出来るが、乾燥前の液滴 切りの後で行なうことも出来るし、又は含浸の前に行なうことも出来る。 色素貯蔵器が既述の方法に従って製造されるときは、当該色素貯蔵冊は、量産 による製造コストの低減と同時に、要求される高い色素貯蔵能力を獲得する。既 述の方法手順の間は、同貯蔵器はワイヤから成る小型ケージ内に保 持することが出来、その際、この容器は高い収容能力を持っているので、それ故 に多数の色素貯蔵器を保持することが出来る。 復数回の含浸は、色素貯蔵器内の色素の濃度を高める（請求項９）。この場合 に有利なことは、色素顔料及び溶剤から製造される濃縮された色素溶液が、例え ば水又はアルコールベースであることである（請求項１０）。その他の溶剤も使 用可能である。乾燥色素貯蔵器の乾燥度が強まれば強まるほど、それだけ色素濃 度は高くすることが出来、長期間の保管条件もそれだけ有利になる。それ故、二 段回の乾燥プロセスを設けることが出来る（請求項１１、１２ ）。このプロセ スによれば、水切りをした色素貯蔵器は、まず空気で乾燥され、次いで炉の中で 後乾燥或いは最終乾燥が行なわれる。炉による乾燥は真空条件下で行なわれ、こ れによって、全溶剤の追放が時間的に加速されて行なわれる。 本発明の理解は、実施例によって深められる。 図１は、三個の貯蔵器１０、２０、３０を有する筆記用具の図式的断面図であ る。 図２は、中間の貯蔵器２０、すなわち色素乾燥貯蔵器を際立たせて、三個の貯 蔵器１０、２０、３０の直列的配置を斜視図で示したものである。 図３は、上記の中間の色素貯蔵器２０の水平断面図であって、そこには芯１が 見られる。 図４は、一個だけの（拡大された）色素貯蔵器２０ａを有するマーキングペン である。 図１は、断面図でフエルトペンを示す。フエルトペン１００の下方末端には、 押出し成形された材料から製造することの出来るペン先３が備えられている。上 部末端には、捻って取り外し可能な、又は単に取り外し可能なキャップ２が配置 されており、これを介してその下方に存在する第一の貯蔵器１０に溶解液を供給 することが出来る。その下には中間の色素貯蔵器２０があり、これが色素を乾燥 状態で保管する。これに完成したインク用の貯蔵器３０が接続していて、その中 には筆記用具１００の先端からペン先３が突入している。 前後に相並んで配置された三個の独立の貯蔵器１０、２０、３０は、筆記用具 １００の外被を形成するケーシング４の中に保管されている。上記の三個の貯蔵 器は縦方向に一本の芯１によって相互に接続されている。この芯は、中央の、三 個の貯蔵器の中心軸に位置することも出来るが、色素貯蔵器２０を斜めに通過し て、それぞれ両側に配置された貯蔵器１０、３０内に口を開くことも出来る。 筆記用具１００がいかなる形を有するかに応じて、外被４は丸型、正方形又は 三角形に形成されている。貯蔵器１０、２０、３０もこの外被形状に適合するも のであって、これらも同様に丸型、正方形又は三角形に形成することが出来る。 いずれの場合にも、三個の貯蔵器１０、２０、３０が すべて円筒形の形状を持つような、円形の形状が有利である。貯蔵器の長さに関 しては、筆記能力及び選定された色素に応じて様々な措置を講ずることが出来る 。高い筆記能力が要求されるときは、中央の色素貯蔵器２０が優先的に外被４の 既存の内部空間を高い割合で占めることになる。重要性の少ないのは液体貯蔵器 １０内の液体の保存である。これには任意に補充が出来るので、高い能力を持つ 必要はない。インク貯蔵器３０の容量も小さくすることが出来る。何故なら、そ こには色素貯蔵器２０、及びその上にある液体貯蔵器１０から、連続的に補給さ れるからである。 個々の貯蔵器の構造については、ここでは単に２１と表示された色素貯蔵器２ ０の繊維材料を指摘するに止めたい。充填物としては、あらゆる種類の繊維材料 が使用可能であるが、セルロースアセテート又はポリエステルを使用することが 有利である。 図２は、図１による記載の詳細であって、ここでは可能性のあるものとして、 円筒形の貯蔵器の形状を遠近法的に際立たせてある。三個の貯蔵器１０、２０、 ３０は、すべて芯１を介して相互に接続されている。本来的には、芯１はまず色 素貯蔵器２０だけに差込まれていて、その結果、色素貯蔵器の双方の面において 芯１の末端が突き出ることになる。これらの末端は別の貯蔵器１０、３０の中に 突入する。これによって、貯蔵器１０からインク貯蔵器３０へ の毛細管状の流れの連関が生じ、インク貯蔵器の末端において前述の繊維製のペ ン先３が、インクを使用者の紙の上に移転するのである。 繊維材料２１及び３１は、貯蔵器２０及び３０に充填されている。これは貯蔵 器１０の充填についても同様である。特筆すべきは色素貯蔵器２０である。これ はサック２２を持っており、図３にも断面で記載されているが、このサックによ ってその形状が保持されるのである。サックには多数の開口部２３が設けられて いて、これが、貯蔵器への溶液供給の際に、貯蔵器２０の繊維材料製充填物内に 溶液が到達することを許容する。サック２２の開口部２３は、給液の際に膨満が 原因となって同時に繊維材料の繊維が溢出することを許容する。その時、図３に 図式的に記載されたような形を取って充填物の膨満によって繊維が孔２３から外 へ出て来るが、しかし、同時に小さな束となって開口部２３内に保持される。次 いで色素貯蔵器２０が給液及び水切りの後で乾燥されると、穴２３は、色素顔料 と共に色素貯蔵器内に到達した溶解液の発生するガスのための、優れて均一な流 出口を形成する。 サック２２の前提条件は、耐水性であることだけであって、それ故安定でなけ ればならない。しかし、安定である場合には、当該サックは前述の機能を行なう 透過性を提示しなければならない。透過性とは、一つにはサック２２用に使用さ れる薄膜が通気性及び／又は通水性をもた ない時には、開口部が設けられることを意味する。しかし、透過性は、通気性及 び通水性を有する薄膜が、その用途を見出すことが出来ることも意味する。同様 に、追加的に開口部２３が設けられるような組合せも、通気性及び通水性のある 薄膜からは、選択することが出来るのである。 孔２３の配置は左右対称とすることが出来るが、それはどうしても必要という ことではない。貯蔵器本体２０の表面に恣意的に分散することも可能である。 図３についてはすでに述べた。そこには、貯蔵器本体２０が断面で記載されて いる。色素貯蔵器２０の心臓部を形成する繊維材料２１中では、中央に芯１が位 置を占めている。開口部２３から繊維材料の小さな束が出るのは、集中的な給液 過程の結果であって、その場合に外に出た繊維束は、乾燥後はもはや完全には色 素貯蔵器２２の円筒形の中には戻らないのである。 芯１に関して気が付くことは、成程、芯は一貫した芯１として描かれてはいる が、断続した形状を選択することも出来る。その場合には、二つの芯部分が、双 方の前面において色素貯蔵器２０の中に押し込まれ、境界を接する貯蔵器１０、 ３０に対する接続を形成する。貯蔵器２０を内部的に通る接続は無理には必要で はない。何故なら、繊維材料も毛細管作用を持っており、溶解液を貯蔵器１０か ら、色素顔料を添加しながら下方の芯部分を介してイン ク貯蔵器３０に導くからである。 図面はないが、記載すべきことは、色素パトローネ２０を製造することの出来 る方法である。この場合、水ベース又はアルコールベースで製造される、濃縮さ れた色素溶液から出発する。溶剤は容易に気化し得るものである必要があるので 、水又はアルコールがとりわけ良く適合する。しかし、溶剤は、同時に少なくと も１０％の色素を溶液中に結合するに十分な溶解能力を持たなければならない。 パトローネ２０に適した材料は、セルロースアセテート又はポリエステルである が、その他の繊維材料も使用することが出来る。セルロースアセテート又はポリ エステルは、大まかな形で使用され、次いで透過性の又は透過用の穴明けをされ たサックによって包囲される。当該サックは、色素顔料を伴う溶解液の流入を許 容し、乾燥の際に発生するガスの容易な流出を保証する。 まず、サックによって包囲された繊維材料製パトローネは、上記の色素溶液で 充満される。加えて、当該パトローネはその中に浸される。次いで、色素溶液か ら取り出されて、水切りが行なわれる。これは、機械的に作動される力によって 加速することが出来る。 水滴を切った後で、パトローネ２０は根本的に乾燥される。この乾燥過程は、 一段階又は二段階で行なうことが出来るが、二段階のものが特に実証済みであり 、その場合には、まず空気乾燥プロセスが先行し、次いで炉内乾 燥過程をその後に続けることが出来る。空気乾燥を完了するためには、約１時間 乃至２時間で十分である。その後に、その能率と温度によっては、炉内乾燥が来 るが、これについては真空炉が実証済みである。何故なら、この場合には、上記 の時間を短縮することが出来るからである。 乾燥過程には個別化過程が続き、色素貯蔵器２０が相互に離れるように揺り動 かされる。この段階の適用は、色素貯蔵器がどの程度に膨満し、水切りされ且つ 乾燥されているかにも依存する。もし、上記の処理中に、多数の色素貯蔵器を受 容することが出来るケージ内に保管されるときは、パトローネを互いに引き離す ために振動させることが必要である。これに対し、もし、すでにパトローネが個 々にこのプロセス段階を通過するように、含浸、水切り及び乾燥が行なわれてい るときは、この振動過程はもはや必要ではない。 色素パトローネ２０の製造は、貯蔵器２０を通って長手方向に、両側の前面に突 出する一本の芯又は細棒１が通されることによって完了する。図１によるペン先 ３のように、芯１は片側又は両側から尖らすことが出来、且つ押出し成形される 材料から製作することが出来る。その強度に関して重要なことは、サック２２に よって纏められている繊維材料２１よりも、その強度は大きくなければならない ということだけである。何故ならば、芯１は、上記の繊維材 料を機械的に貫通しなければならないからである。 図２において、例として貫通する芯１を記載してあるが、これは、パトローネ を完成するために、とりわけ簡単にパトローネ内に押し込むことが出来る。しか し、同じ効果で、パトローネ２０の両側からその中に導入される二部分から成る 細棒も使用可能である。この場合、パトローネ内に存在する末端間の接続は繊維 材料に沿って行なわれており、その途中で溶解液も色素を受容する。 色素貯蔵器２０のサック２２の透過性に関して補足すべきことは、開口部２３ は、長く延ばされた円筒形の形状の完成前に薄膜内に存在させることも出来るが 、しかし、穴の無い平滑な薄膜の取り付け後に、後から円筒形の貯蔵冊部材２０ に設けることも出来ることである。これは、穴ぐり具を備えた二枚の板の間の展 開工程で行なうことが出来るものであって、これらの板の間で同時に多数の色素 貯蔵器２０に開口部２３が設けられ、これが含浸過程を加速し、且つ同時に乾燥 の際にガスが逃れ出るための簡単な方法を提供することになる。 図４はマーキングペン１１０を示す。そのペン先３は、ライナー又はフエルト ペンでもあり得る図１による筆記用具のペン先３よりも分厚である。また同マー キングペンは、筆記用具の握りサックを形成する外被４を持っている。円筒形の 同筆記用具の下方の末端にはペン先が配置されているが、その上方は開放されて いる。この開放部はキャ ップ２によって閉鎖することが出来る。図示されているのは、溶解液を上部貯蔵 器４０に充填しているキャップ２である。導入された溶液はそこに一時的に、ほ んの短時間集まるが、直ちにセルロースの充填物２１を備えた拡大された色素貯 蔵器２０ａ内に押し込まれる。そこで溶液は、乾燥状態で貯蔵されていた色素顔 料を溶解し、ペン先３のための液状のインクを形成する。 この形状は特にコスト的に有利である。何故ならば、もはやインク貯蔵器／色 素顔料貯蔵器が一つだけあれば良いからである。上部の溶液貯蔵器４０は、キャ ップ２によってあらかじめ与えられる一定の溶解液量の緩衝に役立つ。何故なら 、溶解液を特別に手早く色素貯蔵器２０ａ中に吸収することは出来ないからであ る。また、貯蔵器２０ａ内の液状インクを補足完備し、又は補充するために、キ ャップに複数杯の注液を行なうことも出来る。 芯の廃止と、これと関連した製造段階の廃止、及び組立の簡略化に基づく製造 コストの有利さは、すでに述べた通りである。しかし、更に述べておくべきこと は、極めて高い筆記能力である。何故なら、比較的長い色素貯蔵器２０ａが、よ り多くの色素顔料を貯蔵することが出来るからである。この場合、乾燥形態のイ ンク貯蔵器２０ａは極めて大きなものを選定することが出来るので、その結果、 溶液用の緩衝貯蔵器４０は、極めて小さなものになる。その時は、インクを形成 するために、溶液をキャッ プ２で何回も注入しなければならない。 この場合、筆記能力の補充（再更新）は、ほんの僅かな量を付け加えれば良い ので、極めて適量に行なうことが出来るのも有利である。これに対して、比較的 大きな緩衝貯蔵器が使用されると、過剰な再補充が発生し、インクが著しく薄め られるという危険が生ずる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１月１０日 【補正内容】 毛細管式インク貯蔵システム 本発明は、繊維材料を含む複数の個別の貯蔵器から成る、フエルトペン、ライ ナー、マーキングペンのような筆記用具用の毛細管式インク貯蔵システムに関す るものである（請求項１）。コスト的に有利な変形としては、今一つの提案によ り、一個だけの繊維材料製貯蔵器から成るものもある（請求項２）。本発明は、 上記の貯蔵器の一つとして、上記の筆記用具に使用するための毛細管式色素貯蔵 器をも対象とする（請求項３）。最後に、上記の色素貯蔵器を製造するための方 法も提案される（請求項７）。 筆記用具は、液状のインクを伴う多様な形態のものが公知である。この場合、 インク貯蔵室は、後から充填可能な貯蔵タンク又は交換可能なパトローネから成 るものとすることが出来る。フエルトペンの場合には、筆記用具ケーシンク内に 毛細管式貯蔵器、例えばタンポン又は繊維材料製パケットが備えられ、これが所 定の量の即使用可能なインクを含んでいる。この所定量は、製造の際に割当てら れるものであって、筆記用具の寿命を規定する（米国特許第3481677号明細書参 照）。上記のパトローネを使用するときは、環境保護の問題が発生する。何故な らば、廃棄物、主としてプラスチック製パトローネの廃棄物処理をしなければな らないからである。 筆記用具に所定の量のインクを貯蔵する内装されたイ ンク貯蔵器が備えられているときは、この量は始めから限定されている。あらか じめ蓄積されたインクの量が消費された後は、筆記用具は空になり、パトローネ の場合のように、廃棄物処理をしなければならない。加えて更に、筆記用具が使 用されないときにも、或いは小売店及び卸売店の商品棚で売れるのを待っている ときにも、古くなって所定のインク量が減少するという問題が生ずる。 後から補充可能な毛細管式インク貯蔵システムは、国際特許出願公開第９２／ １８３３９号により、当業界にも馴染みのあるものになった。この明細書は、請 求項ｌの技術的特徴（ａ）及び（ｂ）を提示しているが、特徴群（ｃ）及び、色 素部分を貯蔵する中間の貯蔵器が繊維材料を有するという条件は提示していない 。 米国特許第３９９３４０９号明細書（Ｈａｒｔ）は、マーキングペン又はカラ ーペンについて記載している。そこでは二つの実施例において、二個の貯蔵器を 有するマーキングペンが記載されている。これらは互いに入れ子式に組み合わさ れている。一方の貯蔵器は、ペン先（又は筆記用芯）であり、他方は溶液貯蔵器 である。後者は明らかに前者よりも大である。Ｈａｒｔの場合には、入れ子式で あって、互いに接して並んでいないのである。また、寸法取りも請求項２の理論 に反するものである。勿論、Ｈａｒｔの場合にも、筆記用芯はインク及び色素顔 料を同時に貯蔵する（請求項２参照）。 請求項３に関しては、米国特許第３９９３４０９号明細書（Ｈａｒｔ）は特徴 群（ａ）及び（ｃ）を明らかにしているが、しかし、請求項７の特徴群（ａ）に も包含されている液体及びガスを透過させるサックについては明示していない。 サックをＨａｒｔの芯の周囲に置くことは、芯の外側とＰｒｏｐｆｅｎ内孔（内 腔）との入れ子型の組合せをその機能の基礎とするＨａｒｔのマーキングペンの 機能喪失と同じことになるであろう。 従って、本発明の課題は、上記の筆記用具に対して比較的長い寿命と、とりわ け比較的長い保管期間を与え、且つまた同時に色素貯蔵器の製造を簡略化するこ とである。 この課題は、相互に独立に、特許請求の範囲の請求項１、２、３又は７の技術 的教示によって解決される。 本発明の根本的な成果は、既述の筆記用具用の毛細管式インク貯蔵システム（ 請求項１）に関して、従来一個であった貯蔵器を複数の繊維材料製貯蔵器に分割 することである。この場合には、後部、前部及びその中間の、それぞれ独立の貯 蔵器として三個の貯蔵器が設けられる。中間の貯蔵器は、繊維材料内のインクの 色素部分を乾燥した状態で貯蔵する。この貯蔵方法は時間に制約がない。これに よって、完成済みの筆記用具は乾燥することもなく、また、その所定の筆記能力 を失うこともなしに、長期間保存することが出来る。何故ならば、インクの乾燥 した色素部分はそれ以上に乾燥することはなく、且つまた、蒸 発したり仕切り壁から漏れるような液体部分も存在しないからである。そして筆 記用具を使用する前になって、筆記用具の外から後部貯蔵器に溶解液が供給され るのである。溶解液は水でもアルコールでも可能である。注入された溶解液は、 後部貯蔵器から、個々の貯蔵器を接続する芯を介して中間の繊維材料製の色素貯 蔵器に到達し、そこで色素部分が毛細管現象の力によって溶解液に到達し、芯の 途中で（着色された）インクとなってペン先に接触している前部貯蔵器に到達す る。この場合、前部貯蔵冊は、他の貯蔵器よりも寸法が小さくてもよいが、イン クを適度に抑制して、常に一定の、しかし限定された量を、直ちに書き出せるよ うな形に貯蔵する機能を持つことになる。 ３．ペン先（３）を伴う筆記用具（１００）用、とりわけフエルトペン、ライ ナー、マーキングペン用、又は請求項１又は２による貯蔵システム用の毛細管式 色素貯蔵器であって、（ａ）繊維材料（２１）を提示する長く延ばされた貯蔵器 本体（２０、２０ａ）として形成された貯蔵器と、（ｂ）液体及び気体が透過可 能で、且つ貯蔵器本体（２０、２０ａ）にその形を与えるサック（２２）と、（ ｃ）貯蔵器本体（２０）２０ａ）の繊維材料の繊維（２１）の間に乾燥した形態 で蓄積される液状のインクを製造するための色素、とから成る毛細管式色素貯蔵 器。 ４．請求項３による色素貯蔵器であって、その場合に、（ａ）貯蔵器本体（２ ０）が、その両側から突き出る一体物又は複数部分体の芯（１）を有するか、又 は（ｂ）当該貯蔵器本体（２０）が加液可能な後部貯蔵器（４０）よりも明らか に長く、とりわけほぼ二倍の長さであるような、色素貯蔵器。 ５．請求項３又は４による毛細管式色素貯蔵器であって、その場合において、 サック（２２）が、紙、布地、プラスチック、金属などの耐水性材料から成る透 過性の、とりわけ穴明けされた薄膜から成る毛細管式色素貯蔵器。 ６．請求項４又は５による毛細管式色素貯蔵器であって、（ａ）包囲する繊維 材料よりも強度が大きな細棒又は編み捧の太さで、とりわけ両側で先端を尖らさ れた一本の毛細管式芯（１）を備え、（ｂ）毛細管式芯（１）によって、 その全長に亘って、とりわけその軸に沿って貫通され、その場合において、芯（ １）が色素貯蔵器（２０）の両側の前面から突出している、毛細管式色素貯蔵器 。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ており、これによれば、長く延ばされた毛細管状の貯蔵 器本体が、ガス及び液体に対しては透過性があるが、し かし耐水性の薄膜によって包囲され、且つこのように包 囲された繊維体が、色素濃縮液内か又はこれによって含 浸される。含浸された繊維体は、水切りをされ、乾燥さ れる。その後で、その縦方向に、一体物又は複数部分か ら成る細棒状の芯（１）が、繊維体内を通される。当該 芯（１）は、長く延ばされた繊維体（２０）よりも大き な長さを持っている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フエルトペン、ライナー、マーキングペンのような筆記用具（１００）の ための毛細管式インク貯蔵システムであって、繊維材料（２１、３１、１１）を 有し且つ一本の芯（１）を介して相互に接続され、インクとの関連で並んで配列 された貯蔵器（１０、２０、３０）から成り、その場合において、（ａ）後部の 貯蔵器（１０）が、当該筆記用具（１００）の外側から、自己が貯蔵する溶解液 （５）で給液可能であり、（ｂ）前部貯蔵器（３０）が、当該筆記用具（１００ ）のペン先（３）と接触し、そのためのインクを貯蔵し、且つ（ｃ）中間の貯蔵 器（２０）が、インクの色素成分を乾燥状態で貯蔵するような、毛細管式インク 貯蔵システム。 ２．相並んだ貯蔵器（２０ａ、４０）から成る筆記用具（１００）のためのイ ンク貯蔵システムであって、（ａ）当該筆記用具（１００）の外側から、限定さ れた時間だけ貯蔵する溶解液（５）で充填可能な後部貯蔵器（４０）と、（ｂ） インクの色素成分を乾燥状態で貯蔵し、且つインクを液体の状態で貯蔵し、且つ また当該筆記用具（１００）のペン先（３）と接触し、このペン先のために液状 のインクを蓄積する前部貯蔵器（２０ａ）とを有し、（ｃ）その場合において、 後部貯蔵器（４０）内に充填された溶解液（５）が、短い貯蔵時間の間に前部貯 蔵器（２０ａ）内に侵入したときに、前部貯蔵器（２０ａ）内で液状のインクが 形成され、次いで筆記目的のための期間、ここで貯蔵されるような、イ ンク貯蔵システム。 ３．ペン先（３）を有する筆記用具（１００）用、とりわけフエルトペン、ラ イナー、マーキングペン用、又は請求項１又は２による貯蔵システム用の毛細管 式色素貯蔵器であって、（ａ）繊維材料（２１）を備えた長く延ばされた貯蔵器 本体（２０、２０ａ）と、（ｂ）液体及び気体が透過可能で、且つ貯蔵器本体（ ２０、２０ａ）にその形を与えるサック（２２）と、（ｃ）貯蔵器本体（２０、 ２０ａ）の繊維材料の繊維（２１）の間に乾燥した形態で蓄積される（液状の） インクを製造するための色素、とから成る毛細管式色素貯蔵器。 ４．請求項３による色素貯蔵器であって、その場合に、（ａ）貯蔵器本体（２ ０）が、その両側から突き出る一体物又は複数部分体の芯（１）を有するか、又 は（ｂ）当該貯蔵器本体（２０）が加液可能な後部貯蔵器（４０）よりも明らか に長く、とりわけほぼ二倍の長さであるような、色素貯蔵器。 ５．請求項３又は４による毛細管式色素貯蔵器であって、その場合において、 サック（２２）が、紙、布地、プラスチック、金属などの耐水性材料から成る透 過性の、とりわけ穴明けされた薄膜から成る毛細管式色素貯蔵器。 ６．請求項４又は５による毛細管式色素貯蔵器であって、（ａ）包囲する繊維 材料よりも強度が大きな細棒又は編み棒の太さで、とりわけ両側で先端を尖らさ れた一本の毛 細管式芯（１）を備え、（ｂ）毛細管式芯（１）によって、その全長に亘って、 とりわけその軸に沿って貫通され、その場合において、芯（１）が色素貯蔵器（ ２０）の両側の前面から突出している、毛細管式色素貯蔵器。 ７．請求項３乃至６のいずれか一による毛細管式色素貯蔵器を製造するための 方法であって、その場合において、（ａ）長く延ばされた毛細管製繊維体（２０ 、２０ａ）が、ガス及び液体に対しては透過性があるが、しかし耐水性の薄膜（ ２２）によって包囲され、（ｂ）包囲された繊維体（２０、２０ａ）が液状色素 濃縮物内で、又はこれによって含浸され、（ｃ）含浸された繊維体が水切りをさ れ、且つ乾燥される方法。 ８．請求項７による方法であって、その場合において、長く延ばされた繊維体 （２０）よりも大きな長さの、一体物又は複数部分体から成る細棒状の芯（１） が、その縦方向において、繊維体内に引き込まれる方法。 ９．請求項７又は８による方法であって、その場合において、繊維体（２０、 ２０ａ）が、含浸段階において、一回又は復数回の含浸によって、色素溶液及び 色素で飽和される方法。 １０．請求項７乃至９のいずれか一による方法であって、その場合において、含 浸のために、水ベース又はアルコールベースで濃縮された色素溶液が使用される 方法。 １１．請求項７乃至１０のいずれか一による方法であって、 その場合において、含浸され且つ水切りされた色素貯蔵器（２０、２０ａ）の乾 燥が二段階で行なわれる方法。 １２．請求項１１による方法であって、その場合において、（ａ）含浸され且つ 水切りされた色素貯蔵器（２０、２０ａ）が、１乃至２時間、空気で乾燥され、 （ｂ）空気で乾燥された色素貯蔵器（２０、２０ａ）が、炉内、とりわけ真空炉 内で最終乾燥される方法。