JPH1178349A - 筆記具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】筆記の際のインク５の水頭圧Ｈ１を補償し、ペ
ン体２に大気圧と略等しい一定の圧を作用させ、またイ
ンク貯溜室４内の空気等の膨脹収縮の補償をなし内部を
大気圧に等しい圧に維持する。 【解決手段】インク貯溜室４内に内部に均圧通路８を形
成した均圧管７を挿入しその先端をペン体２近傍に連通
させるとともに尾端部を外部に連通し、非筆記時にはこ
の均圧通路８をフイーダとして作用させてインク貯溜室
４内の空気等の膨脹収縮の補償をなして内部を大気圧と
等しい圧に維持し、また筆記時にはこの均圧通路８によ
りペン体２の近傍を大気圧と等しい圧力としてインク５
の水頭圧Ｈ１がペン体２に作用するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体のインクを直
接貯溜するインク貯溜形の筆記具に関する。さらに特定
すれば、本発明はペン体に供給されるインクの圧力が一
定に維持されるインク貯溜形の筆記具に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、筆記具をそのインク貯溜の形式
で分けると、インク室内に綿等の多孔体を充填し、この
多孔体内に毛細管力によりインクを保持させるいわゆる
中綿形と、インク貯溜室内に液体のインクを直接貯溜す
るいわゆるインク貯溜形の筆記具とがある。

【０００３】上記の中綿形のものは、構造が簡単である
が、インクの保持量が少なく、また毛細管力によりイン
クをペン体に供給するので、このペン体へのインクの供
給流量に制約があり、早く筆記した場合等にはペン体へ
のインクの供給量が不足し、筆跡がかすれる等の不具合
がある。

【０００４】また、上記のインク貯溜形のものは、大量
のインクを貯溜でき、またペン体へのインクの供給流量
が原理的に制約されることがないので、早く筆記した場
合でも筆跡のかすれ等が生じないという長所がある。し
かし、このインク貯溜形のものは、温度の変化等による
インク貯溜室内の空気やインクの膨脹、収縮、また筆記
具の姿勢の変化による水頭圧の変化等を補償する機構
や、ペン体へのインクの供給流量の制御をなす機構等を
設ける必要があり、構造が複雑になる。また、このよう
な補償機構を設けても、条件によっては、温度や気圧、
筆記具の姿勢の変化等により、ペン体に供給されるイン
クの圧力や流量が不安定になる等の短所がある。

【０００５】このインク貯溜形の筆記具の構造には各種
のものがある。その代表として、たとえば従来のいわゆ
る万年筆に使用されている蛇腹状のフィーダを設けたも
のがある。このものは、断面積の小さな蛇腹状の流路か
らなるフイーダ内に毛細管力によりインクを保持させる
ものである。そして、インク貯溜室内の空気等が膨脹し
た場合には、余剰のインクがこのフィーダ内に押し出さ
れて保持され、またインク貯溜室内で収縮が生じた場合
にはこのフィーダ内に保持されていたインクがインク貯
溜室内に吸い込まれて戻され、このようにしてインク貯
溜室内の膨脹、収縮を補償して圧力を一定に維持する。

【０００６】また、別の構造のものとしては、スライド
栓を使用したものがある。このものは、インク貯溜室を
円筒状とするとともに尾端側を大気に連通させ、この内
部に気密および液密を維持しつつ軸方向に摺動自在なス
ライド栓を設け、このスライド栓によりインク貯溜室内
のインクと空気とを区画したものである。このものは、
インクの膨脹、収縮、および筆記によるインクの消費に
対応してこのスライド栓が摺動し、インクの圧力を大気
圧と略等しい一定の圧力に維持する。また、ペン体への
インクの供給を制御するため、インク貯溜室とペン体と
の間には、微少差圧で開弁する弁機構を設ける等の手段
が採用される。

【０００７】ところで、これらのものは、いずれもイン
ク貯溜室内の空気やインクの膨脹、収縮等は補償するこ
とができるが、筆記具の姿勢による水頭圧の変化を十分
に補償することはできなかった。すなわち、筆記の際に
はこの筆記具を略鉛直に立てて使用するので、インク貯
溜室の内部のインクの自由表面とペン体までの軸方向の
深さがたとえば８０ｍｍあれば、この８０ｍｍに相当す
る水頭圧が発生する。このような水頭圧は微少な圧力で
あるが、ペン体の種類によってはこのような水頭圧が作
用すると、筆跡に変化が生じ、またペン体からインクが
押し出されるいわゆるボタ落ちを生じることがある。

【０００８】上記のペン体には各種の形式があるが、一
般的に広く用いられているものとして、ボールホルダの
先端部にボールを回転自在に抱持したいわゆるボールチ
ップと、繊維等を固めた多孔体からなるいわゆるフエル
トチップがある。これらの各種のペン体はそれぞれの特
性があるが、共通した重要な特性の要素としては、イン
クシール圧力とインク引出し圧力がある。

【０００９】すなわち、これらのペン体は、たとえばボ
ールチップではボールとボールホルダの間の隙間、フエ
ルトチップでは繊維の間の隙間の毛細管力、によりイン
クを保持してシール作用をなし、このシール作用を維持
できる範囲の内外の差圧がインクシール圧力である。ペ
ン体の内外の差圧がこのインクシール圧力を超えると、
たとえば内圧がインクシール圧力より高くなるとこれら
の隙間を通って内部のインクが押し出されていわゆるボ
タ落ちを生じ、また内部の圧力がこのインクシール圧力
より低くなるとこれらの隙間内のインクが吸い込まれ、
この隙間を介して空気がインク貯溜室内に吸い込まれて
しまうことになる。

【００１０】また、これらのペン体は、筆記によって上
記の隙間内のインクが消費されると、内部から新たなイ
ンクがこの隙間内に吸い出されるが、この新たにインク
を吸い出す圧力がインク引出し圧力である。したがっ
て、内部の圧力がこのインク引出し圧力より低くなると
筆記ができなくなる。このインクシール圧力およびイン
ク引出し圧力はペン体の種類によって相違するが、同じ
種類のペン体ではこのインクシール圧力とインク引出し
圧力とは略等しい。

【００１１】ところで、上記のボールチップは、インク
が粘度の高い油性インクの場合には１００ｍｍ程度のイ
ンクシール圧力およびインク引出し圧力があるが、粘度
の低い水性インクまたは揮発性の溶媒を使用した速乾性
のインクの場合には、２０ｍｍ程度しかない。なお、フ
エルトチップは、一般に１００ｍｍないし数１００ｍｍ
の高いインクシール圧力およびインク引出し圧力を有す
る。

【００１２】上記のフエルトチップは、そのインクシー
ル圧力、すなわち自身の毛細管力によるインク保持力が
高いので、吸水性のない筆記面、たとえば樹脂フイルム
等には少量のインクしか転写できず、一般にこれらの筆
記面には「薄く」しか筆記できない。これに対して、水
性インク、速乾性インクを使用するボールチップは、自
身のインク保持力が弱いので、樹脂フイルム等の吸水性
を有しない表面にも濃く筆記できる。特に、速乾性のイ
ンクを使用した場合には、この樹脂フイルムに転写され
たインクが瞬時に乾燥するので、従来では筆記が不可能
であったポリエエチレンフイルム等の撥水性の材料の表
面にも筆記が可能である。また、このボールチップは、
ボールの回転によりその表面に付着したインクを筆記面
に転写するので、筆記した線の輪郭が明瞭でかつ細い線
の筆記も可能となる等、好ましい特徴がある。

【００１３】しかし、このような水性または速乾性のイ
ンクを使用したボールチップは、上記のように２０ｍｍ
程度のインクシール圧力およびインク引出し圧力しかな
いので、これを使用した筆記具では、このボールチップ
に供給されるインクの圧力を外部すなわち大気の圧と略
等しい圧力に安定して制御する必要がある。

【００１４】また、フエルトチップは、上記のようにイ
ンクシール圧力およびインク引出し圧力は大きいが、内
外の差圧が生じると、ボタ落ちや空気の吸入は生じない
ものの、このフエルトチップ内に保持されるインクの量
が容易に変化する。したがって内部の圧力がわずかであ
っても高くなると、このフエルトチップ内に含まれるイ
ンクの量が増加していわゆるインクリッチの状態とな
り、筆跡が不所望に濃くなってしまう。また逆に、内部
の圧力がわずかであっても低くなると、このフエルトチ
ップ内に保持されているインクの量が少なくなっていわ
ゆるインクプァの状態となり、筆跡が不所望に薄くな
る。従って、このフエルトチップを備えた筆記具であっ
ても、供給されるインクの圧力を安定して制御すること
が好ましいことはもちろんである。

【００１５】しかしながら、前述のようなフィーダ機構
では、基本的にインク貯溜室内の空気等の膨脹収縮を補
償してこのインク貯溜室内の圧力を大気圧と略等しい圧
力に維持する機能しかなく、上記のようなインクの水頭
圧を補償することはできなかった。また、このフィーダ
は、蛇腹状の複雑な通路を有しているので、この内部で
インクが乾燥して詰まる等の不具合を生じやすく、特に
速乾性のインクを使用する場合にはこのような不具合が
顕著となる。

【００１６】また、前記のスライド栓形の筆記具におい
ては、筆記の際にはインク貯溜室内のインクの水頭圧と
スライド栓の摺動抵抗に対応する圧力との差圧がペン体
に作用するが、やはりこのインクの水頭圧の変化に対応
してインクの圧力が変化する。したがって、このスライ
ド栓形のものは、上記のような微少差圧で開弁する弁機
構を付加しても、やはりこの水性ボールチップ等に作用
するインクの圧力をそのインクシール圧力の範囲内に正
確に制御することは困難である。

【００１７】上述のように、インク貯溜形の筆記具にお
いては、インク貯溜室内の圧力を常時一定に維持すると
ともに、筆記の際の内部のインクの水頭圧等によるイン
ク圧力の変動等を排除し、ペン体に供給するインクの圧
力を常に外部の大気圧に等しく、かつ一定の圧力に制御
することが好ましいものであるが、従来のこのようなイ
ンク圧力の補償機構は、必ずしも満足できるものではな
かった。

【００１８】

【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、ペン体に作用するインクの圧
力を大気圧に近い正確な圧力に制御することができ、た
とえばペン体が水性または速乾性のインクのボールチッ
プのようにそのインクシール圧力の範囲の狭いものであ
っても安定した筆記を可能とし、かつ構造が簡単で作動
の信頼性の高い筆記具を提供するものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、筆記具の本体と、この本体の先端部に設けられたペ
ン体と、上記の本体内に形成され上記のペン体に連通し
たインク貯溜室と、このインク貯溜室の軸方向と略平行
に配置され先端部が上記のインク貯溜室の先端部内のペ
ン体近傍の位置に連通するとともに尾端部が上記の本体
の尾端部側において外部に連通した均圧通路とを具備し
たものである。

【００２０】したがって、インク貯溜室内はこの均圧通
路により常に外部と連通しているので、温度変化等によ
りこのインク貯溜室内の空気またはインクが膨脹、収縮
した場合には、この均圧通路内にインクが押し出された
り、またはこの均圧通路を介してインクや空気が吸入さ
れ、このインク貯溜室内の圧力を常に大気圧と等しい圧
力に維持する。そして、筆記の際にこの筆記具を立てた
場合に、インク貯溜室内のインクの水頭圧が発生する
が、このインク貯溜室の先端部内におけるペン体近傍の
位置に均圧通路が連通しているので、この均圧通路の連
通位置ではインクの圧力が大気圧と等しくなる。したが
って、このインクの上方にあるインク貯溜室内の空気
は、このインクの水頭圧に対応した圧力だけ負圧とな
り、この状態で釣り合い、安定する。

【００２１】したがって、このインク貯溜室内のペン体
近傍の均圧通路の連通部が筆記時においても常に大気圧
であり、このペン体に作用する水頭圧は、この均圧通路
の連通部とペン体までの距離に相当するだけの水頭圧で
あり、このペン体にはわずかの水頭圧しか作用しない。
よって、水性または速乾性のインク用のボールチップの
ように、インクシール圧力の範囲の小さいペン体であっ
ても、インクのボタ落ち等が生じることがなく、安定し
た筆記が可能となる。また、この筆記具のインクの圧力
制御の機構は、基本的に可動部分や微細なオリフィス、
または毛細管力を利用した部分等が一切なく、作動が極
めて安定して信頼性が高く、また製造も容易である。

【００２２】また、請求項２に記載の本発明は、前記の
均圧通路は、上記のインク貯溜室内に軸方向に挿入され
先端部がこのインク貯溜室の先端部内のペン体近傍に開
口し尾端部が外部に連通した管状の均圧管内に形成され
ているものである。したがって、構造が極めて簡単であ
るとともに、信頼性も高い。また、この均圧管の先端部
を延長してペン体に極めて近接させることが可能であ
り、よって筆記の際にこのペン体に作用するインクの水
頭圧を数ｍｍ程度にすることも可能となる。

【００２３】また、請求項３に記載の本発明は、前記の
本体内には内部にインク貯溜室を形成したインク貯溜筒
が設けられ、この本体の内周面とインク貯溜筒の外周面
との間に形成された隙間が前記の均圧通路として形成さ
れ、この均圧通路は先端部のペン体の近傍の位置におい
て上記のインク貯溜筒内に連通するとともに尾端部が前
記の本体の尾端部側において外部に連通していることを
特徴とするものである。したがって、構造が簡単である
とともに、インク貯溜筒と筆記具本体との間に均圧通路
の隙間が形成され、筆記者の手の熱がインク貯溜筒内の
インクおよび空気に伝達することが防止され、筆記者の
手の熱によるインクや空気の膨脹が防止される等の効果
がある。

【００２４】また、請求項４に記載の本発明は、前記の
均圧通路の断面形状および断面寸法は、この内部に侵入
したインクがその自由表面の表面張力によりこの均圧通
路内で液柱状に維持されこの内部でインクと空気との位
置が交換する気液交換作用を生じない断面形状および断
面寸法に設定されているものである。したがって、この
筆記具を任意の姿勢にしてもこの均圧通路を通ってイン
クが流出することはなく、インク流出防止の特別な構造
は不要であり、構造が簡単である。

【００２５】また、請求項５に記載の本発明は、前記の
インク貯溜室は略筒状をなし、また前記の均圧通路の断
面積は上記のインク貯溜室の断面積の１／３０ないし１
／４の範囲に設定されているものである。したがって、
通常の寸法の筆記具では、この均圧通路をこの範囲に設
定することにより、気液交換作用が生じることなく、ま
た通常の温度変化によりこのインク貯溜室内の空気が膨
脹した場合においてインクをこの均圧通路内に収容して
十分な補償作用をなすことができる。

【００２６】また、請求項６に記載の本発明は、前記の
本体には、非筆記時において前記の均圧通路の尾端部と
外部、またはこの均圧通路の先端部とインク貯溜室、と
の連通を遮断してインクの乾燥を防止する乾燥防止機構
が設けられているものである。本発明の筆記具は、イン
クの蒸発面としては、均圧通路内のインクの液柱の自由
表面だけであり、またこの均圧通路内でのインクの溶媒
蒸気と空気との気体・気体間の交換作用がなく、インク
の乾燥が少ないものであるが、このような乾燥防止機構
を設けることにより、インクの乾燥をほぼ完全に防止す
ることができ、速乾性のインクを使用した場合でも、長
期間に亘りインクの乾燥を防止することができる。

【００２７】また、請求項７に記載の本発明は、前記の
ペン体はボールチップであり、また前記の均圧通路の先
端部とこのボールチップの先端との間の距離は２０ｍｍ
以下としたものである。したがって、このようなインク
シール圧力の範囲の狭いペン体であっても、筆記の際の
水頭圧によりインクが供給過剰となることがない。

【００２８】また、請求項８に記載の本発明は、前記の
ペン体はフエルトチップであり、また前記の本体には非
筆記時に前記のインク貯溜室とフエルトチップとの間の
インクの連通を遮断するインク遮断機構が設けられてい
るものである。本発明の筆記具は筆記時においてこのフ
エルトチップに作用するインクの圧力が大気圧と略等し
く、このフエルトチップに含まれるインクの量が過剰と
なることがないが、非筆記時においてインク室内の空気
の膨脹、収縮の補償作用時に生じる微小差圧によりこの
フエルトチップに含まれるインクの量が過剰または過少
となることがあるが、この非筆記時にはフエルトチップ
へのインクの供給が遮断されているので、上記のような
不具合を防止することができる。

【００２９】また、請求項９に記載の本発明は、前記の
均圧通路の尾端部には屈曲状または迷路状の通路を有す
るインクの飛沫の飛散防止機構が設けられているもので
ある。したがって、この筆記具に強い衝撃が作用し、均
圧通路内のインクが飛沫状となって飛散した場合でも、
このインクの飛沫がリザーバや外部まで飛散することが
なく、周囲を汚損することがない。また、この屈曲状ま
たは迷路状の通路はインクの溶媒の蒸散を防止する効果
がある。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
形態を説明する。図１ないし図７には本発明の第１の実
施形態の筆記具を示し、この筆記具は、アルコール系等
の溶媒を用いた速乾性のインクを使用し、ペン体として
ボールチップを用いた使い捨て形の筆記具である。

【００３１】この筆記具は略円筒状の本体１を有し、こ
の本体１の先端部には、上記のボールチップ２が設けら
れ、またこの本体１の尾端部には尾栓３が取り付けられ
ている。なお、これら本体１や尾栓３等は合成樹脂材料
を射出成型して形成されたものである。なお、この図で
はこの筆記具のキヤップは省略されているが、任意の形
状のキヤップを採用できる。

【００３２】そして、この本体１内には、略円筒状のイ
ンク貯溜室４が形成され、このインク貯溜室４内には上
記のインク５が充填されている。このインク貯溜室４の
先端部はテーパ状に形成され、上記のボールチップ２に
直接連通されている。また、この本体１の尾端部側は仕
切部材６によって区画され、この仕切部材６の尾端部側
には後述する乾燥防止機構２０が設けられている。

【００３３】そして、上記のインク貯溜室４内の中心部
には、このインク貯溜室４の軸方向に沿って均圧管７が
設けられ、この均圧管７内が均圧通路８に形成されてい
る。この均圧管７の尾端部は、上記の仕切部材６にこれ
を貫通して取り付けられており、上記の乾燥防止機構２
０および尾栓３に形成された孔を介して外部に連通され
ている。また、この均圧管７の先端部は、上記のインク
貯溜室４内の先端部のボールチップ２の近傍の位置まで
延長され、この位置においてインク貯溜室４内に連通し
ている。

【００３４】なお、この実施形態では、この均圧管７の
先端部すなわち均圧通路８の先端部とボールチップ２と
の間の距離は、１０ｍｍ程度に設定され、この距離はこ
のボールチップ２のインクシール圧力に相当する水頭圧
の深さより短く設定されている。また、この実施形態で
は、上記のインク貯溜室４の内径は約８ｍｍ、上記の均
圧管７の内径すなわち均圧通路８の径は約２ｍｍに設定
され、この均圧通路８の断面積はインク貯溜室４の断面
積の約１／１６である。

【００３５】また、上記の仕切部材６の尾端部側には、
円筒状のリザーバ部９が形成され、このリザーバ部９の
尾端部側は仕切壁部材１１によって区画され、この内部
がリザーバ１０に形成されている。このリザーバ１０
は、上記の均圧管７内の均圧通路８から万一インクが流
出した場合に、この流出したインクを保持して外部に流
出するのを防止するものである。また、上記の仕切壁部
材１１には、その中心部から先端側に向けて流出防止管
部１２が突設され、この流出防止管部１２内を介してこ
のリザーバ１０が外部と連通している。したがって、こ
のリザーバ１０内に流出したインクが溜まった場合にお
いて、この筆記具を水平または倒立させた場合でも、こ
の流出防止管１２の先端部がインク中に水没しない限り
は、このインクは外部に流出しない。

【００３６】次に、前述した乾燥防止機構２０の構成を
説明する。この乾燥防止機構２０は、空気またはインク
の溶媒の蒸気の流通を遮断してインクの乾燥をほぼ完全
に防止するものであるが、基本的には上記の均圧通路８
と外部との連通は確保しており、この均圧通路８内は常
に大気圧と等しい圧に維持されるものである。上記の仕
切壁部材１１と尾栓３との間の空間はオイル室２２とし
て形成され、このオイル室２２の略軸方向の中央部には
区画部材２１が設けられ、このオイル室２２を２室に区
画している。そして、この区画部材２１の外周面には、
軸方向に連続した複数の微小断面のスリット２４が形成
され、このオイル室２２の先端側と尾端側とはこれらス
リット２４を介して連通している。

【００３７】また、このオイル室２２内には、所定量の
非揮発性のオイル、たとえば所定の粘性を有するシリコ
ーンオイル２３が充填されている。なお、上記の尾栓３
および仕切壁部材１１の尾端部側には、前述と同様の流
出防止管部２５，２６が突設され、これらを介して外部
との連通がなされているとともに、この筆記具が任意の
姿勢となっても、このシリコーンオイル２３がこのオイ
ル室２２から流出しないように構成されている。そし
て、このシリコーンオイル２３は、常時は表面張力によ
り上記の区画部材２１のスリット２４内に保持されてこ
れを閉塞しており、速乾性のインクの溶媒の蒸気が外部
に拡散するのを防止している。

【００３８】次に、図３ないし図５を参照してこの第１
の実施形態の筆記具のインクの圧力の補償作用を説明す
る。図３には、この筆記具が非筆記状態で水平の姿勢と
なった場合を示す。この場合に、インク５の量が多い場
合には、この図３のように上記の均圧管７の先端部がイ
ンク中に浸漬される。しかし、この均圧管７内の均圧通
路８は比較的径が小さいので、この内部にインクが表面
張力により液柱５ａとなって保持され、この均圧通路８
内でインクと空気の位置が交換するいわゆる気液交換作
用は生じない。

【００３９】したがって、この状態において、たとえば
温度上昇等によりインク貯溜室４内の空気が膨脹した場
合に、上記の均圧通路８内にその膨脹分だけインクが押
し出され、このインク貯溜室４内は大気圧と略等しい圧
力に維持される。また、インク貯溜室４内の空気が収縮
した場合には、この均圧通路８内に押し出されていたイ
ンクの液柱５ａがインク貯溜室４内に押し戻され、この
インク貯溜室４内の圧力は大気圧と等しい圧力に維持さ
れる。なお、上記の場合に、この均圧通路８内のインク
は気液交換作用はなされず、液柱５ａの状態のままこの
均圧通路８内を軸方向に移動するだけで、このインクが
均圧通路８から流出することはない。

【００４０】また、図４にはこの筆記具が非筆記状態に
おいて倒立されている場合を示す。この場合において
も、前述と同様に、インク貯溜室４内の空気の膨脹、収
縮に対応して均圧通路８内のインクの液柱５ａが移動し
てこれら膨脹、収縮を補償し、このインク貯溜室４内を
大気圧と等しい圧力に維持する。

【００４１】また、図５にはこの筆記具が立てられてい
る場合を示す。この場合においても、前述と同様に、イ
ンク貯溜室４内の空気の膨脹、収縮に対応して均圧通路
８内のインクの液柱５ａが上下に移動してこれら膨脹、
収縮を補償し、このインク貯溜室４内を大気圧と等しい
圧力に維持する。

【００４２】なお、上記の場合に、インク貯溜室４内の
空気が大幅に収縮して均圧通路８内の液柱５ａがこの均
圧通路８の先端まで移動した後は、この均圧通路８から
外部の空気がインク貯溜室内４内に侵入して収縮の補償
をなす。また、インク貯溜室４内の空気が大幅に膨脹し
て均圧通路８内のインクの液柱５ａがこの均圧通路８の
尾端に達した後は、このインクは前記のリザーバ１０内
に流出するが、このリザーバ１０内には前述の流出防止
管１２が突設されているので、このインクは外部に流出
することなく、このリザーバ１０内に保持される。

【００４３】また、この筆記具を床に落下した場合等に
は、衝撃によって均圧通路８内のインクが飛沫となって
この均圧通路８の尾端部から飛散することもあるが、こ
のような場合でも、この飛散したインクはこのリザーバ
１０内に収容され、外部に流出することはない。

【００４４】上記のように、この均圧通路８は、非筆記
時にはインク貯溜室４内の空気またはインクの膨脹、収
縮の補償をなす一種のフィーダとして作用するものであ
る。この場合に、この均圧通路８とインク貯溜室４との
断面積の関係、およびこの均圧通路８の径を適宜設定し
ておくことにより、上記のようにインクがリザーバ１０
内に押し出されたり、またはこの均圧通路８を介して外
部の空気がインク貯溜室４内に侵入することはまれにし
か生じないように設定可能である。

【００４５】すなわち、温度がＴ１°ＣからＴ２°Ｃま
で変化した場合の空気の膨脹または収縮率は、（Ｔ２−
Ｔ１）／（２７３＋Ｔ１）である。したがって、通常の
気温の範囲内では、温度１°Ｃの変化に対して空気の膨
脹または収縮率は約０．３％程度である。よって、たと
えば温度変化の範囲を±３０°Ｃと仮定すると、このイ
ンク貯溜室４内の空気の膨脹または収縮は約９％であ
る。そして、この実施形態では、上記のインク貯溜室４
は断面積が軸方向に略一定の筒状をなしているので、こ
のインク貯溜室４内の空気は軸方向に約９％膨脹または
収縮することになる。

【００４６】そして、このインク貯溜室４内の全体がほ
ぼ空気で満たされている場合、すなわちインクが空に近
い状態であると仮定すると、上記の均圧通路８の長さは
このインク貯溜室４の長さと略等しいので、この均圧通
路８の断面積をこのインク貯溜室の断面積の９％に設定
しておけば、たとえばインク貯溜室４内の空気が９％軸
方向に膨脹した場合には、この均圧通路８内のインクの
液柱５ａは、（９／１００）×（１００／９）＝１とな
り、このインクの液柱４ａが均圧通路８の尾端部一杯ま
で移動するが、リザーバ２２には流出はしない。また、
上記のインク貯溜室４内の空気が収縮した場合には、こ
の均圧通路８からインク貯溜室４内に空気が流入し、空
気の収縮を補償することができる。

【００４７】なお、このような筆記具の使用または保管
の状態において、温度変化が±３０°Ｃを超えることは
殆どなく、また一般的にはインク貯溜室４内にはインク
がある程度満たされており、空気の容積は上記の仮定よ
り少ない。よって、一般的には、この均圧通路８の断面
積は、インク貯溜室４の断面積の１／１０程度に設定し
ておけば、この均圧通路８からインクがリザーバ１０に
流出する可能性は確実に排除できる。

【００４８】また、この均圧通路８内に上記のようにイ
ンクが液柱５ａとなって保持されるためには、この均圧
通路８の径を小さくすればよい。このための均圧通路８
の径は、インクの粘性等の性質によっても異なるが、直
径が６ｍｍ程度以下であれば、通常のインクを液柱状に
して保持できる。しかし、上述のようにこの筆記具を床
等に落下して衝撃が作用した場合にこの均圧通路８内の
液柱５ａが飛沫となって飛散する可能性を減少させるに
は、この均圧通路８の内径は３ｍｍ程度以下が好まし
い。

【００４９】なお、上述の説明はこの均圧通路８が非筆
記時にフィーダとして作用する場合について説明した
が、筆記時にはこの均圧通路８内は殆ど空の状態で、そ
の先端部に短い長さのインクの液柱５ａが存在するだけ
の状態である。すなわち、このような筆記具は、筆記時
の温度すなわち室温の状態でインクが充填され、この製
造時では均圧通路８内にはわずかの長さのインクの液柱
５ａが存在しているだけの状態である。そして、上述し
たような温度の変化は、周期的なものであり、温度が上
昇または低下した後は必ず元の室温の状態に戻る。ま
た、このような筆記具のインクは、製造時に十分に脱気
され、充填した後にインク貯溜室４内でガスを放出した
りすることはなく、また筆記に伴ってインクの容積は減
少する一方である。よって、通常の場合には、筆記時に
はこの均圧通路８内はほとんど空の状態で、その先端部
に短いインクの液柱５ａが存在しているだけの状態であ
る。

【００５０】また、上記の均圧通路８は、インク５の乾
燥防止、特に速乾性のインクの場合の乾燥防止の効果が
ある。すなわち、まずこの均圧通路８の断面積は小さ
く、この内部のインクの液柱５ａの自由表面の面積もま
た小さいため、この表面からのインクの溶媒の蒸発量は
少ない。さらに、この均圧通路８は細径でかつ軸方向に
長く、かつこの内部での気体の流れの速度も極めて緩慢
であり、この均圧通路８内での気体の流れのレイノルズ
数は極めて小さい値であり、この通路内での気体の挙動
は完全な層流領域である。

【００５１】よって、この通路内では、上述のような気
液交換作用が生じないだけでなく、気体の交換作用も生
じない。したがって、この均圧通路８の先端側のインク
の液柱５ａの自由表面から蒸発した溶媒と、尾端部側の
空気との位置が入れ替るような気体・気体間の交換作用
はほとんど発生しない。よって、この均圧通路８内で
は、溶媒蒸気がその分子運動により尾端部側へ拡散し、
先端部側の液柱５ａの自由表面近傍では溶媒蒸気はその
温度での飽和蒸気圧であるが、尾端部に行くに従って連
続的に溶媒蒸気の蒸気圧が低下するような連続的な蒸気
圧の分布となる。したがって、この均圧通路８の尾端部
の開口部分での溶媒蒸気の蒸気圧は低くなり、この尾端
部開口から散逸する溶媒蒸気の量も少なくなる。

【００５２】上記の点から、この均圧通路８の断面積を
小さく、かつ長くすれば、その内部のインクの液柱５ａ
の自由表面も小さくなり、また上記の拡散による散逸も
少なくなる。しかしながら、この均圧通路８の断面積を
小さくすると、インク貯溜室４内の空気が膨脹した場合
に、この均圧通路８内のインクの液柱５ａの自由表面が
尾端部の開口部分の近傍に達してしまい、上記の拡散に
よる蒸発が多くなる。この拡散による溶媒蒸気の散逸を
効果的に防止するには、この均圧通路８内のインクの液
柱５ａの自由表面と、この均圧通路８の尾端部側の開口
との間に少なくとも２５ｍｍ程度の長さの拡散防止長さ
が必要である。

【００５３】したがって、予想される温度変化の範囲内
で温度が上昇し、インクの液柱５ａが均圧通路８内を尾
端部側に移動した場合に、この液柱５ａの自由表面とこ
の均圧通路８の尾端部との間に、上記の２５ｍｍ以上の
拡散防止長さが残されるように、この均圧通路８の断面
積や内容積、および長さを設定すればよい。

【００５４】なお、上述した温度変化の範囲の±３０°
Ｃは、寒冷な戸外から温暖な室内に筆記具が持ち込まれ
た場合や、炎天下に駐車した自動車のダッシュボードに
筆記具を放置した場合等の極端な場合に対応したもの
で、このような例外的な温度変化が生じた場合には、均
圧通路８からリザーバ１０へのインクの流出を許容する
とすれば、この温度変化の範囲は±１０°Ｃ程度に想定
すれば十分である。

【００５５】以上のような条件を考慮すると、この均圧
通路８は、その内径が６ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以
下で、またインク貯溜室４の内容積の３％以上の内容積
と、この内容積分を差し引いた残りの部分に２５ｍｍ以
上の拡散防止長さを加えた長さを有するものが好まし
い。

【００５６】また、一般的な筆記具の場合には、上記の
ような均圧通路８の断面積を、インク貯溜室４の断面積
の１／３０ないし１／４の範囲内に設定しておけば、こ
の均圧通路８が温度変化等に対して十分な補償作用をな
し、またこの均圧通路８内でのインクの溶媒蒸気の拡散
を実用上で十分な程度に低く抑えることができる。

【００５７】また、この実施形態では、この均圧通路８
の尾端部側にリザーバ１０が形成され、このリザーバ１
０と乾燥防止機構２０との間に細径で長い流出防止管１
２，２６が設けられているので、これらの流出防止管の
内部でも上記のような気体・気体交換作用を防止する作
用があり、この内部では拡散による溶媒蒸気の散逸しか
発生しないので、さらなる蒸発防止効果がある。

【００５８】次に、筆記時におけるこの筆記具の作用を
説明する。筆記の際には、図１および図５に示すよう
に、この筆記具をボールチップ２を下に向けて立てた状
態で筆記する。この状態の場合には、インク５はインク
貯溜室４内の下方に溜まり、空気はこのインク貯溜室４
の上部に移動する。そして、この状態においては、通常
はボールチップ２にはＨ１＋Ｈ２に相当する水頭圧が作
用する。しかしながら、上記の均圧管７すなわち均圧通
路８の先端部がこのＨ１の深さまで達しており、かつこ
の均圧通路８の尾端部は外部に連通している。なお、通
常は筆記時においてはこの均圧通路８内には極めて短い
インクの液柱５ａのみが存在していることは前述の通り
である。したがって、この均圧通路８の先端部すなわち
インク５のＨ１の深さの部分は、大気圧と等しい圧力に
なる。

【００５９】このため、このインク貯溜室４内のインク
５の液面は少し下がり、このインク貯溜室４の上部の空
気が膨脹してインク５のＨ１に相当する水頭圧分だけ低
圧となり、この状態で均衡し、安定する。この場合に、
このインク５の液面の低下に相当する分だけ、インクが
均圧通路８内に侵入し、この均圧通路８内のインクの液
柱５ａの深さはＨ３となる。

【００６０】この場合に、たとえば上記のＨ１を５０ｍ
ｍとし、またインク貯溜室４内の空気の部分の軸方向の
長さを５０ｍｍとすると、このインク貯溜室４内の空気
はこの５０ｍｍ分の水頭圧に対応するだけ低圧となり、
膨脹するが、その膨脹量は、１気圧を約水頭圧１０００
０ｍｍと仮定すると、軸方向に約５０×５０／１０００
０＝０．２５ｍｍであり、よってこのインク５の液面の
低下量もこれと等しい０．２５ｍｍである。

【００６１】一方、この実施形態では、この均圧通路８
の断面積は、インク貯溜室４の断面積の１／１６である
から、インク貯溜室４内のインク５の液面低下によりこ
の均圧通路８内のインクの液柱５ａの上昇は０．２５×
１６＝４ｍｍである。したがって、実際には、この均圧
通路８の先端部、すなわちＨ１の深さの位置の圧力は、
大気圧に対して上記のＨ３の４ｍｍの水頭圧分だけ高く
なるが、これは極めて微小な圧であり、実際には無視で
きる。

【００６２】したがって、このボールチップ２に作用す
る水頭圧はＨ２＋４ｍｍである。そして、この実施形態
では、このＨ２は前述のように１０ｍｍ程度に設定され
ているので、このボールチップ２にはこの１４ｍｍに相
当する水頭圧しか作用しないので、このボールチップ２
のインクシール圧力がたとえば２０ｍｍ程度と低い場合
でも、インクが押し出されるようなことはない。

【００６３】なお、この実施形態のものは、均圧管７の
先端部をボールチップ２に極めて近接させることがで
き、原理的に図５のＨ２の長さには制限がない。たとえ
ばこの均圧管７の先端部を細径とし、またボールチップ
２のボールホルダの内径を大きくしてこの均圧管７の先
端部をこのボールホルダ内に挿入すれば、この均圧管７
の先端すなわち均圧通路８の先端をボールチップ２のボ
ールにたとえば１ｍｍまで近接させることもできる。

【００６４】このように、このボールチップ２に作用す
る圧力が微小であるとともに、常に略Ｈ２に相当する略
一定の圧力であるので、安定した筆記ができる。なお、
筆記によってインクが消費されると、インク貯溜室４内
および均圧通路８内のインクの液面が低下するが、１回
の筆記で使用されるインクの量は極めてわずかであり、
筆記中におけるインク液面の変化も無視できる。

【００６５】また、筆記者の手の熱等により、筆記中に
インク貯溜室４内の空気が膨脹する場合もある。しか
し、このような場合の温度上昇は数°Ｃ程度であり、た
とえば温度が３°Ｃ上昇したとしても、この空気の膨脹
は０．３％×３＝０．９％であり、空気の部分の軸方向
の長さを５０ｍｍとしても、軸方向に ５０×０．９／
１００ ＝０．４５ｍｍしか膨脹せず、よってインク貯
溜室４内のインクの液面の低下は０．４５ｍｍで、均圧
通路８内の液柱５ａの高さＨ３の上昇は０．４５×１６
＝７．２ｍｍ程度であり、筆記には殆ど影響がない。
なお、このような筆記中の温度上昇による影響を少なく
するには、他の条件を満足する範囲で均圧通路８の断面
積を大きく設定すればよい。

【００６６】上述のように、この実施形態の筆記具の非
筆記時における圧力補償作用、および筆記時における圧
力調整作用は、各部の圧力の均衡のみによって安定して
制御されるものである。よって可動部分や微細なオリフ
イス等、寸法精度に影響される部分もなく、毛細管力等
の変動する要素も利用しないので、高い信頼性が得ら
れ、また構造が簡単で製造も容易である。

【００６７】次に、前述の乾燥防止機構２０の作動を図
６および図７を参照して説明する。図６には、この筆記
具が水平な姿勢の場合を示す。通常の場合には、前記の
オイル室２２内に収容されているシリコーンオイル２３
は、上記の区画部材２１のスリット２４内に毛細管力に
より保持されてこれらのスリット２４を閉塞している。
よって、このような場合には、このオイル室２２はこの
区画部材２１およびオイル２３により完全に遮断されて
おり、内部のインクの溶媒蒸気が散逸することが完全に
防止され、インクの乾燥が防止される。

【００６８】そして、温度変化等によりインク貯溜室４
内の空気等が膨脹または収縮した場合には、この区画部
材２１の両側に差圧が発生する。したがって、この差圧
により、このオイル２３がこれらスリット２４を通って
この区画部材２１の一方側から他方側に移動し、これに
より圧力変化を補償して前記の均圧通路８およびインク
貯溜室４内を大気圧と等しい圧力に維持する。

【００６９】また、インク貯溜室４内の空気の膨脹また
は収縮量が大きい場合には、オイル２３がこの区画部材
２１の一方側から他方側に全部移動した後に、このスリ
ット２４内のオイルが排除され、空気または溶媒蒸気が
図７に示すように気泡となって区画部材２１の一方側か
ら他方側に移動し、圧力の補償作用をなす。なお、この
場合には、溶媒蒸気の多少の散逸はあるが、このような
状態はまれにしか生じることがなく、かつ散逸する溶媒
蒸気の量も少ない。よって、このような乾燥防止機構２
０によって、速乾性のインクであっても、その乾燥をほ
ぼ完全に防止することができる。

【００７０】なお、上記のオイル２３は粘性を有するの
でその流動抵抗があるが、上記のような温度変化による
インク貯溜室４内の空気の膨脹、収縮は極めて緩慢であ
り、よってこのオイル２３の流動速度も極めて小さいの
で、その流動抵抗は小さく、このような乾燥防止機構２
０によって生じる内外の差圧は無視できる程小さくな
る。

【００７１】前述のように、上記の均圧通路８やリザー
バ１０の流出防止管１２，２６等にはインクの溶媒蒸気
の蒸散防止の効果があり、これに上記のような乾燥防止
機構２０を付加することにより、インクの溶媒蒸気の蒸
散をほぼ完全に防止でき、極めて蒸発速度の早い速乾性
インクの場合でも、長期間にわたってその乾燥を防止す
ることができる。

【００７２】なお、本発明は上記の第１の実施形態には
限定されない。たとえば、図８ないし図１１には本発明
の第２の実施形態の筆記具を示す。このものは、この筆
記具の本体１内にインク貯溜筒３０が設けられ、この内
部はインク５が貯溜されるインク貯溜室４に形成されて
いる。そして、このインク貯溜筒３０の先端部にはノズ
ル部３２が形成され、このノズル部３２の先端開口はペ
ン体、この実施形態の場合にはフエルトチップ２ａの近
傍に開口している。そして、この本体１の内周面と、上
記のインク貯溜筒３０およびノズル部３２の外周面との
間には環状の隙間３１，３５が形成され、これらの環状
の隙間３１，３５が均圧通路として形成されている。

【００７３】そして、この均圧通路３１，３５の先端部
は、上記のようにインク貯溜筒３０のノズル部３２の先
端開口に連通し、またこの均圧通路３１，３５の尾端部
は前述と同様なリザーバ１０および乾燥防止機構２０を
介して外部に連通している。なお、この実施形態の場合
には、上記の均圧通路３５の幅は比較的大きく、また均
圧通路３１の幅は比較的小さく、この均圧通路３１内に
は前述の第１の実施形態と同様にインクが液柱５ａとな
って保持されるように構成されている。なお、このよう
な環状の均圧通路３１内にインクが液柱状となって保持
されるためには、インクの特性にもよるが、この幅を略
２ｍｍ以下とすることが好ましい。

【００７４】なお、上記のインク貯溜筒３０の外周部に
は、これを本体１の内周に保持するための環状の突部が
形成されているが、これらの突部にはそれぞれスリット
３３，３４が形成され、これらのスリットによって均圧
通路３１，３５が互いに、また外部に連通されている。
なお、この第２の実施形態のものは、上記の点以外は前
述の第１の実施形態のものと同様の構成であり、図８な
いし図１１中、前記第１の実施形態と同様な部分には同
じ符号を付してその説明は省略する。

【００７５】この第２の実施形態のものは、前記の第１
の実施形態と同様に作動する。すなわち、図９は非筆記
状態においてこの筆記具が略水平の姿勢の場合である。
この場合には、このインク貯溜筒３０およびノズル部３
２内にインク５の液面が形成され、その上部には空気が
存在し、この空気の部分は均圧通路３５，３１を介して
外部に連通し、温度変化等による内部の空気の膨脹収縮
を補償して内部を大気圧に維持する。

【００７６】また図１０には非筆記時においてこの筆記
具が倒立した姿勢の場合を示す。この場合には、インク
の一部は均圧通路３５内の尾端部側に溜まる。また、図
１１には、この筆記具をフエルトチップ２ａを下向きに
立てた姿勢の場合を示し、この場合には、インクの一部
が均圧通路３５の先端部側に溜まる。なお、上述したい
ずれの場合でも、インクの一部は前記のスリット３３ま
たは均圧通路３１内に液柱状となって存在し、このイン
クにより内外がシールされ、またこの液柱の自由表面は
小面積でインク溶媒の蒸発が少なく、また環状の狭い隙
間である均圧通路３１等がインクの溶媒蒸気と空気の交
換作用を阻止するので、インク溶媒の蒸散を防止する作
用があることは、前述の第１の実施形態の場合と同様で
ある。

【００７７】そして、この第２の実施形態の筆記具で筆
記する場合には、図８および図１１に示すようにフエル
トチップ２ａを下向きに立てた状態となる。この場合に
は、上記のインク貯溜室３０内のインクの水頭圧Ｈ１に
よりこの内部の空気が膨脹してこのインク貯溜筒３０内
のインクの液面がすこし下がり、その分に対応した分だ
け均圧通路３５内のインクの液柱５ａの高さＨ３が上昇
する。そして、このインク貯溜筒３０のノズル部３２の
先端部、すなわち均圧通路３５の先端部は大気圧と略等
しいので、このフエルトチップ２ａにはＨ２、厳密には
Ｈ２＋Ｈ３の水頭圧のみが作用し、このフエルトチップ
２ａには大気圧に近い一定の圧が作用し、安定した筆記
が可能となることは、前述した第１の実施形態の場合と
同様である。

【００７８】なお、この第２の実施形態のものは、本体
１とインク貯溜室であるインク貯溜筒３０との間に環状
の隙間すなわち均圧通路３１が形成されており、この均
圧通路３１が断熱作用をなす。したがって、外部からの
熱、たとえば筆記者の手の熱がインク貯溜筒３０に伝わ
りにくく、筆記中におけるこのインク貯溜筒３０内の空
気の膨脹を少なくすることができる等の利点がある。ま
た、このものは、上述したように、インク貯溜筒３０の
先端部にノズル部３２を形成し、均圧通路３１と３５の
幅すなわち断面積を相違させることができる。よって、
この均圧通路３１の断面積および幅はインクを液柱状に
保持可能な寸法に設定し、また均圧通路３５の断面積を
これより大きくし、図１１の筆記状態においてインク貯
溜筒３０内のインク５の液面低下にともなうこの均圧通
路３５内のインクの液柱５ａのＨ３の上昇、および筆記
中におけるインク貯溜筒３０内の空気の膨脹によるＨ３
の上昇を低く押さえることができる利点もある。

【００７９】また、上記の乾燥防止機構は、上記の他に
各種のものが採用できる。たとえば、図１２には、第３
の実施形態における乾燥防止機構２０ａを示す。このも
のは、区画部材２１を単純な円板状としてその周囲に複
数のスリット２４を設け、またこの乾燥防止機構のオイ
ル室２２の一室を前記のリザーバとして兼用させたもの
である。

【００８０】この実施形態のものは、その作用は前述の
実施形態のものと同様であるが、構造が簡単で製造も容
易である。なお、シリコーンオイル２３は、インクとは
互いに溶解しないので、これらがこのオイル室２２内ま
たは均圧通路８内で混合しても筆記には支障はない。

【００８１】また、図１３には第４の実施形態における
乾燥防止機構２０ｂを示す。このものは、前記の区画部
材として、たとえば連続気泡の発泡体や繊維集束体等の
多孔質の材料からなる多孔区画部材４０を設けたもので
ある。このものは、シリコーンオイル２３がこの多孔区
画部材４０の隙間内に毛細管力で保持され、シール作用
をなし、インク溶媒の蒸気の蒸散を防止する。また、内
部の空気の膨脹収縮により差圧が生じた場合には、この
多孔区画部材４０を通してシリコーンオイル２３がオイ
ル室２２の一方側から他方側に流動して差圧の補償をな
す。またこの流動するシリコーオイル２３の量以上の膨
脹収縮が生じた場合には、この多孔区画部材４０内の隙
間のオイルが排除されて空気が流通し、このようにして
膨脹収縮を補償し、インク貯溜室内の圧力を大気圧と等
しい圧力に維持する。

【００８２】また、図１４および図１５には、第５の実
施形態における乾燥防止機構２０ｃを示す。このもの
は、筆記具の本体１の尾端部に、均圧通路８に連通する
重錘室４１を形成し、この重錘室４１を区画してゴム材
料等の弾性材料からなる弁座部材４２を設けたものであ
る。そして、この弁座部材４２の中央部には、弁孔４３
が形成されている、また、この重錘室４１内には、略円
筒状の重錘４５が径方向および軸方向に移動自在に収容
されている。そして、この重錘４５の尾端部側には円錐
状の弁体部４６と、その先端から突出した軸部４４が形
成され、この軸部４４は上記の弁孔４３内に遊動自在に
挿通されている。また、この重錘室４１の先端部側に
は、円錐形のテーパ面４７が形成され、上記の重錘４５
の先端部はこのテーパ面４７に当接するように構成され
ている。なお、このテーパ面４７には通気を確保する放
射状のスリット４７ａが形成されている。

【００８３】この実施形態の乾燥防止機構２０ｃは、非
筆記時において筆記具が図１４に示すように水平の姿勢
の場合には、上記の重錘４５の先端部が上記のテーパ面
４７に沿って径方向に滑り落ち、この重錘４５は尾端部
側に移動する。したがって、これにより、この重錘４５
の尾端部側の弁体部４６が上記の弁孔４３内に押圧さ
れ、この弁孔４３を閉塞している。よって非筆記時に
は、この筆記具の均圧通路８と外部との連通が遮断され
ており、インク溶媒の蒸発が防止される。なお、非筆記
時においてこの筆記具が倒立した姿勢の場合は、重錘４
５がその重量により尾端部側に移動して上記と同様に弁
孔４３を閉塞する。

【００８４】そして、筆記の際には、この筆記具は図１
５に示すように、ペン体を下向きにして立てた姿勢とな
る。この場合には、重錘４５の先端部はテーパ面４７を
その中心に向けて滑り落ち、前進する。これにより、こ
の重錘４５の弁体部４６は弁孔４３から離れ、この弁孔
４３が開弁し、均圧通路８と外部とが連通される。な
お、この筆記具は、非使用時には均圧通路８と外部とが
遮断されているものであるが、この非使用時でもこの筆
記具が移動された場合には重錘４５が移動して瞬間的に
弁孔４３が開弁する。よって、実際には、これらの作用
により、非筆記時においても膨脹収縮の補償作用がなさ
れる。また、筆記に先立って、この筆記具を移動および
立てた場合にも、上記のように重錘４５が移動して弁孔
４３が開弁し、筆記に先立ってこの筆記具の内部が大気
圧と等しい圧力になる。

【００８５】また、図１６および図１７には、第６の実
施形態における乾燥防止機構２０ｄを示す。このもの
は、上記の第５の実施形態と同様に、本体１の尾端部側
に均圧通路８と連通する重錘室５１が形成され、この内
部に重錘５２が径方向および軸方向に移動自在に収容さ
れている。この重錘５２の略中央部には、先端部側がテ
ーパ面に形成されたスカート状の弁体部５３が突設され
ている。また、この重錘室５１を構成する仕切壁部材１
１の後端面は、円錐状のテーパ面に形成されている。な
お、このテーパ面５４の一部にはスリット５５が形成さ
れ、上記の弁体部５３が当接した場合の通路を構成して
いる。また、この筆記具の尾栓３の先端面は上記の弁体
部５３の尾端部側面に当接する弁座面として形成されて
いる。

【００８６】この実施形態のものは、図１６に示すよう
に非筆記時にこの筆記具が水平の姿勢となった場合に、
上記の重錘５２の弁体部５３のテーパ面が仕切壁部材１
１のテーパ面５４に沿って径方向に滑り落ちて尾端部側
に軸方向に移動し、この弁体部５３が尾栓３の先端面の
弁座面に密着し、均圧通路８と外部との連通を遮断す
る。なお、この筆記具が倒立状態の場合には、この重錘
５２がその重量により尾端部側に移動し、同様に尾栓３
の先端の弁座面に密着して均圧通路８と外部とを遮断す
る。そして、筆記時にこの筆記具を図１７のようにペン
体を下向きにして立てた姿勢にすると、重錘５２の弁体
部５３がテーパ面５４の中央部に向かって滑り落ちて先
端側に軸方向に移動し、この弁体部５３が尾栓３の先端
の弁座面から離れ、均圧通路８が外部と連通する。

【００８７】また、図１８ないし図２０には、第７の実
施形態における乾燥防止機構２０ｅを示す。このもの
は、キヤップ６０の着脱操作に対応してインク貯溜室４
と均圧管８とを遮断、連通させ、乾燥を防止するもので
ある。

【００８８】このものは、筆記具の本体１の先端部に、
摺動自在にペン体のホルダ部材６１を設け、このホルダ
部材６１の先端部にペン体たとえばボールチップ２が取
り付けられている。なお、このホルダ部材６１の尾端部
側には、シールスカート部６２が設けられ、このシール
スカート部６２は本体１の内周面に摺動自在に密着し、
液密を維持している。また、ホルダ部材６１の内面の先
端部側には、円錐形の弁座面６３が形成されている。そ
して、このホルダ部材６１が図１９に示すように後退し
た場合には、均圧管７の先端面がこの弁座面６３に密着
し、インク貯溜室４内とこの均圧管７の先端すなわち均
圧通路８の先端との連通を遮断し、この均圧通路８を介
しての外部とインク貯溜室４との連通を遮断し、インク
溶媒の蒸散を防止する。

【００８９】また、このホルダ部材６１の先端部の外周
面には、環状の凹溝６４が形成され、またキヤップ６０
の内周面には、この凹溝６４に弾性的に嵌合する環状の
凸条６５が形成されている。なお、このキヤップ６０の
先端部内面には環状のシール部６６が形成され、上記の
ボールチップ２の先端部に嵌合して乾燥防止をなすよう
に構成されている。また、このキヤップ６０には通気孔
６７が形成され、このキヤップ６０を嵌合する際に、内
部の空気が圧縮され、ボールチップ２を介して筆記具内
に圧入されるのを防止している。

【００９０】上記のような乾燥防止機構２０ｅは、図１
９に示すように非筆記時にキヤップ６０を嵌合すると、
このキヤップ６０の凸条６５がホルダ部材６１の凹溝６
４に弾性的に嵌合し、このキヤップ６０がさらに尾端部
側に嵌合されるとこのホルダ部材６０が後退し、その内
面の弁座面６３に均圧管７の先端部が密着し、インク貯
溜室４とこの均圧管７内、すなわち均圧通路８との連通
を遮断する。したがって、この非筆記状態では、インク
貯溜室４内のインクが完全に密封されて、その溶媒の蒸
散が防止される。

【００９１】また、図２０に示すように、筆記の際にこ
のキヤップ６０を外すと、上記のホルダ部材６１がこの
キヤップ６０とともに前進し、均圧管７の先端部がこの
ホルダ部材６１の弁座面６３から離れ、均圧通路８とイ
ンク貯溜室４内とが連通し、前述したような圧力調整作
用および水頭圧の調整作用をなし、安定した筆記が可能
となる。なお、この場合には、このホルダ部材６１が本
体１に対して少し偏心し、このホルダ部材６１の先端部
外周に形成された肩部６６が本体１の先端縁に係合し、
筆記の際の筆圧によりこのホルダ部材６１が後退するの
を防止する。

【００９２】なお、この筆記具における乾燥防止機構
は、上述したような各種の機構の他に、同様の目的を達
成するその他の構造のものが採用できる。

【００９３】また、前述したように、ペン体がたとえば
フエルトチップである場合には、そのインクシール圧力
は高いものの、インク貯溜室内の圧力の変化により、こ
のフエルトチップ内に含まれるインクの量が増加、また
は減少し、筆跡が不所望に濃くなったり薄くなったりす
る場合がある。したがって、非筆記時に温度変化が生
じ、インク貯溜室内の空気が膨脹した場合に、上記のよ
うな均圧通路による圧力の補償作用はあるものの、その
際の微小な圧力変動により、このフエルトチップ内に含
まれるインクの量が過大となっていわゆるインクリッチ
の状態となり、筆跡が不所望に濃くなる等の不具合を生
じやすい。そして、図２１および図２２に示す第８の実
施形態の筆記具においては、このような不具合を防止す
るためのインク遮断機構７０ａが設けられている。

【００９４】この機構は、上記のインク貯溜室４の先端
部内面に、これを区画する区画部材７１が設けられ、こ
の区画部材７１とフエルトチップ２ａとの間に遮断室７
３が形成されている。また、この区画部材７１の中央部
には断面積の小さなオリフイス孔７２が形成され、この
オリフイス孔７２を介してインク貯溜室４と遮断室７３
とが連通している。そして、この遮断室７３内には空気
が充填されている。

【００９５】この第８の実施形態のインク遮断機構は、
非筆記時にたとえばこの筆記具が水平の姿勢に置かれて
いる場合には、この遮断室７３内に侵入している少量の
インク５ｂはこの遮断室７３の下方の周壁部に溜まり、
上記のフエルトチップ２ａの尾端部側はこのインク５ｂ
には接触しておらず、空気が接触している。したがっ
て、この遮断室７３内において、インク貯溜室４内のイ
ンクは、フエルトチップ２ａには液体状態で連通はして
おらず、一旦空気で遮断されている。そして、インク貯
溜室４内の空気の膨脹収縮等の圧力補償作用の際に微小
な差圧が発生した場合でも、上記の区画部材７１のオリ
フイス孔７２内には毛細管力でインクが保持されている
ため、このような微小な差圧によってはこの遮断室７３
内にインクが押し出されたり、またこの遮断室７３から
空気やインクがインク貯溜室４内に引き込まれたりする
ことがない。よって、この遮断室７３内によってこのよ
うな差圧が遮断され、このような差圧によってフエルト
チップ２ａ内に含まれるインクの量が不所望に過多また
は過少になることが防止され、このフエルトチップ２ａ
内に含まれるインクの量は一定に維持される。

【００９６】また、図２２に示すように、筆記の際にこ
の筆記具がフエルトチップ２ａを下に向けて立てられる
と、遮断室７３内の少量のインク５ｂはフエルトチップ
２ａの尾端部側に接触し、筆記により消費されるインク
をこのフエルトチップ２ａに供給する。また、この遮断
室７３内のインク５ｂが消費されると、この遮断室７３
内が低圧となり、この差圧により上記のオリフイス孔７
２を介してインクがこの遮断室７３内に補給され、この
遮断室７３内のインク５ｂの量は一定に維持され、安定
したインクの供給が可能となる。

【００９７】また、図２３および図２４には、第９の実
施形態におけるインク遮断機構７０ｂを示す。このもの
は、本体１の先端部内に合成ゴム等の可撓性材料からな
る円板状のダイヤフラム部材８１が設けられ、このダイ
ヤフラム部材８１によりインク貯溜室４とフエルトチッ
プ２ａとの連通が遮断されている。そして、このダイヤ
フラム部材８１の中心部には、これを貫通して弁孔８２
が形成されている。また、この本体１の先端部内には、
ホルダ部材８３が軸方向に摺動自在に保持されており、
その先端部にフエルトチップ２ａが保持されている。そ
して、このホルダ部材８３の尾端部側には、弁軸部８５
が突設され、この弁軸部８５は上記のダイヤフラム部材
８１の弁孔８２内に弾性的に密嵌されている。そして、
上記のフエルトチップ２ａにはインク通路８４が連通
し、このインク通路８４は上記の弁軸部８５の周面に開
口した開口部８６に連通している。

【００９８】この実施形態のインク遮断機構７０ｂは、
非筆記時には図２３に示すように、上記の弁軸部８５の
外周面にダイヤフラム部材８１の弁孔８２が弾性的に密
着しており、開口部８６が閉塞され、インク貯溜室４と
フエルトチップ２ａとの連通が遮断されている。したが
って、この状態では、圧力補償作用の際にインク貯溜室
内に微小な差圧が生じても、この差圧はフエルトチップ
２ａには作用せず、このフエルトチップ２ａ内に含まれ
るインクの量が不所望に多くなったり少なくなったりす
ることがない。

【００９９】そして、筆記時には、図２４に示すように
このフエルトチップ２ａが筆記面Ｗに押圧されると、そ
の筆圧によってホルダ部材８３が軸方向に後退し、ダイ
ヤフラム部材８１が尾端部側に変形する。これによっ
て、このダイヤフラム部材８１の弁孔８２が変形して拡
大し、弁軸部８５の周面との間に隙間が形成され、開口
部８６が開放される。よって、この開口部８６を介し
て、インク貯溜室４とフエルトチップ４ａとが連通し、
インクの供給がなされる。

【０１００】なお、上述の各実施形態では、使い捨て形
の筆記具について説明したが、本発明の筆記具はこれに
は限定されない。たとえば、図２５に示す第１０の実施
形態のものは、筆記具本体に対して交換可能なインク貯
溜室とペン体とのアセンブリ、あるいは筆記具本体に対
してノック機構等により突没自在なインク貯溜室とペン
体とのアセンブリであるいわゆるレフィール形の筆記具
である。

【０１０１】このレフィール９０は、前述した第１の実
施形態と略同様な構成のもので、本体１、ボールチップ
２、均圧管７、およびリザーバ１０を有している。な
お、この図２５中、第１の実施形態と対応する部分には
同じ符号を付してその説明は省略する。また、このレフ
ィール形の筆記具では、小形に形成する必要から、前述
のような乾燥防止機構は省略されているが、速乾性のイ
ンクを使用するに十分な乾燥防止機能を有している。

【０１０２】すなわち、このようなレフィール形の筆記
具は、筆記具の本体内に収容可能とするために、一般に
径が小さく形成されている。したがって、インク貯溜室
４の断面積も小さく、よってこれに対応して均圧管７内
の均圧通路８の断面積も小さい。したがって、この均圧
通路８は、断面積に対してその長さが長い。よって、前
述したように、この均圧通路８内でのインクの溶媒蒸散
の防止作用が大きく、十分な乾燥防止機能を発揮する。
また、前述したように、上記のリザーバ１０内に突出し
た尾栓３の流出防止管２５でも、やはりインクの溶媒の
蒸散防止の効果があり、これらの効果のみで、速乾性の
インクが使用可能である。

【０１０３】また、図２６ないし図２８には、本発明の
第１１の実施形態を示す。このものは、上記の均圧通路
内のインクの液柱が衝撃等によって飛沫となって飛散す
るのを防止するとともに、インクの溶媒の蒸散防止の効
果があり、前述のような各種の溶媒の蒸発防止機構を省
略可能なものである。

【０１０４】この第１１の実施形態のものは、基本的な
構造は前述の第１０の実施形態と同様なもので、本体１
の尾端部側に仕切部材６によって区画されたリザーバ１
０を備えており、均圧管７内の均圧通路８はこのリザー
バ１０内に連通している。そして、この均圧管７の尾端
部側すなわちリザーバ１０に連通している端部には、飛
散防止機構が設けられている。

【０１０５】図中の１０１は、この飛散防止機構の飛散
防止部材であり、この飛散防止部材１０１は頭部１０２
と首部１０３とを備えている。そして、この首部１０３
は、上記の均圧管７の尾端部内に密嵌されている。ま
た、上記の頭部１０２の外径は、上記のリザーバ１０の
内径よりやや小径に形成され、この頭部１０２の外周面
とリザーバ１０の内周面との間には、環状の隙間が形成
されている。

【０１０６】また、この頭部１０２の先端側面すなわち
仕切部材６に対向する面には、たとえば放射状の連通溝
１０４が形成されている。また、上記の首部１０３の周
面にも軸方向に沿って連通溝１０５が形成され、これら
の連通溝１０４，１０５は互いに連通している。なお、
この実施形態の場合には、上記の首部１０３の連通溝１
０５は、この首部１０３の周部を平坦状に切除した形状
をなし、この首部１０３が均圧管７内に嵌合された場合
に、この均圧管７の内周面との間に断面弓形の隙間すな
わち通路が形成される。

【０１０７】また、上記の頭部１０２の仕切部材６に対
向する面には、複数の突起１０６が突設され、これらの
突起１０６が仕切部材６に当接し、この仕切部材６と頭
部１０２との間に隙間１０７が形成されるように構成さ
れている。

【０１０８】上記の第１１の実施形態は、均圧管７内の
均圧通路８が、上記の飛散防止部材１０２の連通溝１０
４，１０５を介してリザーバ１０に連通しているので、
前述と同様に、この筆記具のインク貯溜室４内の空気等
の膨脹、収縮を補償してこのインク貯溜室４内を常時大
気圧に維持するとともに、筆記の際にこの筆記具を立て
た場合に、インクの水頭圧を解消する作用をなす。

【０１０９】そして、上記の連通溝１０４は、径方向に
沿って形成され、これら連通溝１０４，１０５で形成さ
れる連通路は途中で屈曲ないしは迷路状となっている。
したがって、万一この筆記具が高所から床上に落下した
場合のように強い衝撃が作用し、均圧通路８内のインク
の液柱５ａが衝撃によって飛沫状に飛散した場合でも、
このインクの飛沫はリザーバ１０内まで飛散することは
ない。よって、この飛沫がこのリザーバ１０から流出防
止管２５を介して外部まで飛散することは確実に防止さ
れる。

【０１１０】また、このものは、均圧通路８の尾端部側
が上記の狭小な通路である連通溝１０４，１０５でリザ
ーバ１０と連通されているので、この連通溝１０４，１
０５内では空気とインクの溶媒蒸気との気体間の交換作
用がなく、かつ狭小な通路であるから拡散も少なく、溶
媒蒸気の蒸散が十分に防止される。なお、この実施形態
では、上記のリザーバ１０の軸方向の長さが比較的長く
形成されており、尾栓３に形成された流出防止管２５の
長さが比較的長く形成されている。したがって、この長
い流出防止管２５内でも十分な溶媒蒸気の蒸散防止の効
果がある。よって、この実施形態のものは、前述したよ
うなインクの蒸発防止機構を設けなくても、速乾性イン
クの蒸発を十分に防止することができる。

【０１１１】また、この実施形態のものは、前述のよう
にインク貯溜室４内の空気が過度に膨脹してインクがこ
のリザーバ１０内に流出した場合でも、インク貯溜室４
内の空気が再び収縮した場合に、このリザーバ１０内に
流出したインクを効率的にインク貯溜室４内に戻すこと
ができる。

【０１１２】すなわち、上記の飛散防止部材１０１の頭
部１０２と仕切部材６との間に隙間１０７が形成されて
おり、流出したインクは毛細管力によりこの隙間１０７
内、および上記の連通溝１０４，１０５内に保持され
る。よって、この筆記具が水平またはペン体を下向きに
した姿勢でインク貯溜室４内の空気が膨脹し再び収縮し
た場合には、このリザーバ１０内のインクは全て上記の
隙間１０７および連通溝１０４，１０５内を介して均圧
通路８内に吸引され、残すことなくインク貯溜室４内に
戻される。なお、この筆記具がペン体側を上向き倒立し
た状態で空気が膨脹、収縮した場合には、均圧管７の先
端部はインクの液面上に突出しているので、もともとこ
のインクが均圧通路８を介してリザーバ１０内に流出す
ることはないので、このリザーバ１０内にインクが残る
ことはない。

【０１１３】また、この第１１の実施形態の場合に、上
記の飛散防止部材１０１に形成する通路は上述のような
ものに限らず、インクの飛沫の飛散を防止するような屈
曲または迷路状の通路であればどのような形状でもよ
い。

【０１１４】なお、本発明は上記の各実施形態にも限定
されない。上記の実施形態は、一般的な文字筆記用の筆
記具について説明したが、本発明の筆記具は、その他に
ホワイトボードマーカ、ペイントマーカ、あるいはその
他の用途の筆記具にも適用可能であり、またペン体、イ
ンクの種類にも制限されるものではない。

【０１１５】また、水性インク等、乾燥の遅いインクを
使用した場合には、前述したような乾燥防止機構は設け
る必要がないことはもちろんである。

【０１１６】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、筆記時にお
いては均圧通路によりインク貯溜室の先端部内が大気圧
と略等しい圧力に調整され、ペン体に作用する水頭圧を
任意に低く、かつ一定に維持することができ、安定した
インクの供給および筆記が可能である。また、この均圧
通路は非筆記時には、インク貯溜室内の空気の膨脹収縮
を補償してこのインク貯溜室内を大気圧に略等しい圧力
に維持する。さらに、本発明の筆記具は、微妙な弁機構
等の可動部分がなく、また微細なオリフイス等の毛細管
力を利用する部分もなく、かつ各部の圧力のバランスの
みで作用するものであるから、その作動の信頼性が極め
て高く、かつインクの圧力を安定して制御できる。ま
た、この筆記具は、構造が簡単であり、製造が容易でコ
ストも低減できる等、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の筆記具の縦断面図。

【図２】図１の２−２線に沿う断面図。

【図３】第１の実施形態の水平の姿勢の状態の縦断面
図。

【図４】第１の実施形態の倒立の姿勢の状態の縦断面
図。

【図５】第１の実施形態の立てた姿勢の状態の縦断面
図。

【図６】第１の実施形態の乾燥防止機構の縦断面図。

【図７】第１の実施形態の乾燥防止機構の縦断面図。

【図８】第２の実施形態の筆記具の縦断面図。

【図９】第２の実施形態の水平の姿勢の状態の縦断面
図。

【図１０】第２の実施形態の倒立の姿勢の状態の縦断面
図。

【図１１】第２の実施形態の立てた姿勢の状態の縦断面
図。

【図１２】第３の実施形態の乾燥防止機構の縦断面図。

【図１３】第４の実施形態の乾燥防止機構の縦断面図。

【図１４】第５の実施形態の乾燥防止機構の縦断面図。

【図１５】第５の実施形態の乾燥防止機構の縦断面図。

【図１６】第６の実施形態の乾燥防止機構の縦断面図。

【図１７】第６の実施形態の乾燥防止機構の縦断面図。

【図１８】第７の実施形態の筆記具の縦断面図。

【図１９】第７の実施形態の乾燥防止機構のキヤップ装
着状態の縦断面図。

【図２０】第７の実施形態の乾燥防止機構のキヤップ取
外状態の縦断面図。

【図２１】第８の実施形態のインク遮断機構の縦断面
図。

【図２２】第８の実施形態のインク遮断機構の縦断面
図。

【図２３】第９の実施形態のインク遮断機構の縦断面
図。

【図２４】第９の実施形態のインク遮断機構の縦断面
図。

【図２５】第１０の実施形態の筆記具の縦断面図。

【図２６】第１１の実施形態の筆記具の縦断面図。

【図２７】第１１の実施形態の筆記具の一部を拡大した
縦断面図。

【図２８】第１１の実施形態の筆記具の一部の分解斜視
図。

【符号の説明】

１ 本体 ２ ボールチップ ２ａ フエルトチップ ３ 尾栓 ４ インク貯溜室 ７ 均圧管 ８ 均圧通路 １０ リザーバ ２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ 乾燥
防止機構 ３０ インク貯溜筒 ３１，３５ 均圧通路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筆記具の本体と、この本体の先端部に設
   けられたペン体と、上記の本体内に形成され上記のペン
   体に連通したインク貯溜室と、このインク貯溜室の軸方
   向と略平行に配置され先端部が上記のインク貯溜室の先
   端部内のペン体近傍の位置に連通するとともに尾端部が
   上記の本体の尾端部側において外部に連通した均圧通路
   とを具備したことを特徴とする筆記具。
2. 【請求項２】 前記の均圧通路は、上記のインク貯溜室
   内に軸方向に挿入され先端部がこのインク貯溜室の先端
   部内のペン体近傍に開口し尾端部が外部に連通した管状
   の均圧管内に形成されていることを特徴とする請求項１
   の筆記具。
3. 【請求項３】 前記の本体内には内部にインク貯溜室を
   形成したインク貯溜筒が設けられ、この本体の内周面と
   インク貯溜筒の外周面との間に形成された隙間が前記の
   均圧通路として形成され、この均圧通路は先端部のペン
   体の近傍の位置において上記のインク貯溜筒内に連通す
   るとともに尾端部が前記の本体の尾端部側において外部
   に連通していることを特徴とする請求項１の筆記具。
4. 【請求項４】 前記の均圧通路の断面形状および断面寸
   法は、この内部に侵入したインクがその自由表面の表面
   張力によりこの均圧通路内で液柱状に維持されこの内部
   でインクと空気との位置が交換する気液交換作用を生じ
   ない断面形状および断面寸法に設定されていることを特
   徴とする請求項１の筆記具。
5. 【請求項５】 前記のインク貯溜室は略筒状をなし、ま
   た前記の均圧通路の断面積は上記のインク貯溜室の断面
   積の１／３０ないし１／４の範囲に設定されていること
   を特徴とする請求項１の筆記具。
6. 【請求項６】 前記の本体には、非筆記時において前記
   の均圧通路の尾端部と外部、またはこの均圧通路の先端
   部とインク貯溜室、との連通を遮断してインクの乾燥を
   防止する乾燥防止機構が設けられていることを特徴とす
   る請求項１の筆記具。
7. 【請求項７】 前記のペン体はボールチップであり、ま
   た前記の均圧通路の先端部とこのボールチップの先端と
   の間の距離は２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求
   項１の筆記具。
8. 【請求項８】 前記のペン体はフエルトチップであり、
   また前記の本体には非筆記時に前記のインク貯溜室とフ
   エルトチップとの間のインクの連通を遮断するインク遮
   断機構が設けられていることを特徴とする請求項１の筆
   記具。
9. 【請求項９】 前記の均圧通路の尾端部には、屈曲状ま
   たは迷路状の通路を有するインクの飛沫の飛散防止機構
   が設けられていることを特徴とする請求項１の筆記具。