JPH1178350A - Writing utensil - Google Patents

Writing utensil

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Publication number
JPH1178350A
JPH1178350A JP9245408A JP24540897A JPH1178350A JP H1178350 A JPH1178350 A JP H1178350A JP 9245408 A JP9245408 A JP 9245408A JP 24540897 A JP24540897 A JP 24540897A JP H1178350 A JPH1178350 A JP H1178350A
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JP
Japan
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ink
pressure
pressure equalizing
storage chamber
equalizing passage
Prior art date
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Application number
JP9245408A
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Japanese (ja)
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Jiro Hori
二郎 堀
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HORI JIRO
Original Assignee
HORI JIRO
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Publication date
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Publication of JPH1178350A publication Critical patent/JPH1178350A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43KIMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K7/00Ball-point pens
    • B43K7/02Ink reservoirs; Ink cartridges
    • B43K7/08Preventing leakage

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a writing utensil, which has a simple structure, the miniaturization of which is easy and which has a high ink drying preventing effect, by a method wherein the pressure of an ink applying to a pen body is controlled stably and the expansion and contraction of the air or the like in an ink storage chamber is compensated. SOLUTION: A pressure equalizing pipe 7, within which a pressure equalizing passage 8 is formed, is inserted in an ink storage chamber 4 so as to communicate the tip of the pressure equalizing pipe 7 with the tip of the ink storage chamber 4 and, at the same time, communicate its tail end part with outside through a reservoir 10 in order to use this pressure equalizing passage 8 as a feeder for compensating the expansion and contraction of the air or the like in the ink storage chamber 4. Further, at writing, the waterhead pressure of the ink developing within the ink storage chamber 4 is compensated through this pressure equalizing passage 8 so as to be equal to the atmospheric pressure. At the same time, by means of this pressure equalizing passage 8 and the reservoir 10, the solvent vapor of the ink is prevented from transpiring.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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
定に維持されるとともに、インクの乾燥を効果的に防止
でき、また構造が簡単で小形化も容易な筆記具に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink storage type writing instrument for directly storing liquid ink. More specifically, the present invention relates to a writing implement that can maintain the pressure of ink supplied to a pen body constant, can effectively prevent drying of ink, and has a simple structure and can be easily miniaturized.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In general, when a writing instrument is divided into two types of ink reservoirs, a porous body such as cotton is filled in the ink chamber, and a so-called batting type in which ink is held in the porous body by a capillary force, and a so-called batting type in which the ink is retained. There is a so-called ink storage type writing implement that directly stores liquid ink.

【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。
The above batting type has a simple structure, but has a small ink holding amount and supplies ink to a pen body by a capillary force. Therefore, there is a restriction on the flow rate of ink supplied to the pen body. In some cases, such as when writing is performed early, there is a problem that the amount of ink supplied to the pen body is insufficient and handwriting is blurred.

【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。
In addition, the above-mentioned ink storage type can store a large amount of ink, and the flow rate of ink supplied to the pen body is not restricted in principle. There is an advantage that such does not occur. However, the ink storage type has a mechanism for compensating for expansion and contraction of air and ink in the ink storage chamber due to a change in temperature, a change in water head pressure due to a change in the posture of a writing instrument, and a mechanism for ink to a pen body. It is necessary to provide a mechanism or the like for controlling the supply flow rate, and the structure becomes complicated. Also, even if such a compensation mechanism is provided, depending on conditions, temperature, pressure,
There is a disadvantage that the pressure and flow rate of the ink supplied to the pen body become unstable due to a change in the posture of the writing implement and the like.

【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。
There are various types of ink storage type writing implements. As a typical example, there is one provided with a bellows-shaped feeder used for a conventional so-called fountain pen. In this type, ink is held by a capillary force in a feeder composed of a bellows-like flow path having a small sectional area. When air or the like in the ink storage chamber expands, excess ink is pushed out and held in the feeder, and when contraction occurs in the ink storage chamber, the ink held in the feeder is Is sucked back into the ink reservoir and returned in this way, thereby compensating for expansion and contraction in the ink reservoir to maintain a constant pressure.

【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。
As another structure, there is a structure using a slide stopper. In this apparatus, the ink storage chamber has a cylindrical shape and the tail end side communicates with the atmosphere, and a slide stopper that is slidable in the axial direction while maintaining airtightness and liquid tightness is provided therein. The ink and the air in the storage chamber are partitioned. This one is
The slide stopper slides in response to ink expansion, contraction, and ink consumption due to writing, maintaining the ink pressure at a constant pressure approximately equal to atmospheric pressure. Further, in order to control the supply of ink to the pen body, a means such as providing a valve mechanism for opening a valve with a slight differential pressure is adopted between the ink storage chamber and the pen body.

【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、ペン体にはこの80m
m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。
By the way, all of these can compensate for the expansion and contraction of the air and ink in the ink storage chamber, but cannot sufficiently compensate for the change in the water head pressure due to the posture of the writing implement. . That is, when writing, the writing implement is used in a substantially vertical position, so that if the free surface of the ink inside the ink storage chamber and the axial depth to the pen body are, for example, 80 mm, the pen body is 80m
A head pressure corresponding to m is generated. Such a water head pressure is a minute pressure, but depending on the type of the pen body, when such a water head pressure acts, a change occurs in the handwriting and a so-called dripping may occur in which ink is pushed out of the pen body. .

【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。
[0008] There are various types of pen bodies described above, and generally used ones include a ball tip in which a ball is rotatably held at the tip of a ball holder and a fiber or the like which is hardened. There is a so-called felt chip made of a porous material. These various types of pens have their respective characteristics, but the important factors common to them include the ink seal pressure and the ink withdrawal pressure.

【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。
That is, these pen bodies, for example, hold ink by a gap between the ball and the ball holder in the case of a ball tip, and a gap between the fibers in the case of a felt chip, and hold the ink to perform a sealing action. Is the ink seal pressure. If the pressure difference between the inside and outside of the pen exceeds this ink seal pressure,
For example, when the internal pressure is higher than the ink seal pressure, the ink inside is pushed out through these gaps, causing so-called dripping, and when the internal pressure is lower than the ink seal pressure, the ink in these gaps is sucked,
Air will be sucked into the ink reservoir through this gap.

【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。
When the ink in the gap is consumed by writing, a new ink is sucked from the inside of the pen body into the gap. Pressure. Therefore, when the internal pressure is lower than the ink withdrawal pressure, writing cannot be performed. The ink seal pressure and the ink withdrawal pressure differ depending on the type of pen body, but with the same type of pen body, the ink seal pressure and the ink withdrawal pressure are substantially equal.

【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。
The above-mentioned ball chip has an ink sealing pressure and ink withdrawal pressure of about 100 mm when the ink is oily ink having a high viscosity. In the case of dry ink, it is only about 20 mm. The felt tip is generally 100 mm to several hundred mm.
High ink seal pressure and ink withdrawal pressure.

【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。
The above-mentioned felt chip has a high ink sealing pressure, that is, a high ink holding force due to its own capillary force, so that only a small amount of ink can be transferred to a writing surface having no water absorption, such as a resin film. Can only write "thin" on the writing surface. On the other hand, since the ball chip using the water-based ink or the quick-drying ink has weak ink holding power, it can be written on a non-water-absorbing surface such as a resin film. In particular, when a quick-drying ink is used, the ink transferred to the resin film dries instantly, so that it can be applied to the surface of a water-repellent material such as a polyethylene film which could not be written in the past. Writing is possible. Also, this ball chip
Since the ink attached to the surface of the ball is transferred to the writing surface by the rotation of the ball, there are preferable features such that the outline of the written line is clear and a thin line can be written.

【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。
However, a ball chip using such an aqueous or quick-drying ink has a size of 20 mm as described above.
Since there are only ink seal pressures and ink withdrawal pressures of a certain degree, in a writing instrument using the same, it is necessary to stably control the pressure of ink supplied to the ball chip to a pressure substantially equal to the pressure of the outside, that is, the pressure of the atmosphere.

【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。
Although the felt chip has a large ink seal pressure and ink withdrawal pressure as described above, if a pressure difference between the inside and outside occurs, the drop does not drop and air is not sucked, but is held in the felt chip. The amount of ink that changes easily. Therefore, if the internal pressure is increased even slightly, the amount of ink contained in the felt chip increases, resulting in a so-called ink rich state, and the handwriting becomes undesirably dark. Conversely, if the internal pressure is reduced even if it is slight, the amount of ink held in the felt chip is reduced, resulting in a so-called ink purer state, and the handwriting becomes undesirably thin. Therefore, it is needless to say that it is preferable to stably control the pressure of the supplied ink even in a writing instrument provided with this felt chip.

【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と等しい圧力に
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。
However, the above-described feeder mechanism basically has only a function of compensating for expansion and contraction of air and the like in the ink storage chamber and maintaining the pressure in the ink storage chamber at a pressure equal to the atmosphere. It was not possible to compensate for the head pressure of the ink. Also, this feeder
Since it has a bellows-like complicated passage, it is easy for ink to dry and clog inside this passage, and such a problem is particularly prominent when quick-drying ink is used.

【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が
数十mmに達するとともに、スライド栓の摺動抵抗によ
ってもペン体に作用する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。
Further, in the above-mentioned slide stopper type writing implement, when writing, the head pressure of the ink in the ink storage chamber reaches several tens mm, and the ink acting on the pen body also by the sliding resistance of the slide stopper. Pressure changes. Therefore, even if a valve mechanism that opens the valve with a slight differential pressure as described above is added to this slide stopper type, the pressure of the ink acting on the aqueous ball chip or the like still falls within the range of the ink seal pressure. It is difficult to control accurately.

【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。
As described above, in the ink storage type writing implement, the pressure in the ink storage chamber is always kept constant, and the fluctuation of the ink pressure due to the water head pressure of the ink inside during writing is eliminated. It is preferable to always control the pressure of the ink supplied to the pen body to be equal to the external atmospheric pressure and to a constant pressure. However, such a conventional ink pressure compensation mechanism is not always satisfactory. Was.

【0018】また、筆記具には、全ての構成部品を一体
化し、インクを消費したら筆記具全体を廃棄するいわゆ
る使い捨て形のものと、インク貯溜室およびペン先等の
基本的な部品を一体化したいわゆるレフィールを、これ
とは別体の筆記具のケーシング本体内に交換可能に収
容、またはノック機構等により突没自在に収容したいわ
ゆるレフィール形の筆記具がある。
The writing implement has a so-called disposable type in which all the components are integrated and the entire writing implement is discarded when ink is consumed, and a so-called disposable type in which basic parts such as an ink storage chamber and a pen tip are integrated. There is a so-called refill-type writing implement in which a refill is exchangeably housed in a casing body of a writing implement separate from this, or is housed so as to be able to protrude and retract by a knock mechanism or the like.

【0019】このレフィールは、基本的には使い捨て形
の筆記具とは同様の構造のものであるが、使い捨て形の
筆記具とは異なる条件がある。すなわち、このレフィー
ルは、これとは別体のケーシング本体内に収容されるも
のであるため、その寸法に制限があり、特に径を細くす
る必要があり、インクの供給や圧力の調整機構等に複雑
な構造を採用するのが困難である。また、筆記具のケー
シング本体内に別体として収容されるので、構造的に外
部とのシールを完全にすることができず、常時開放され
た状態で放置され、インクの乾燥を防止するのが困難で
ある。このため、従来のレフィール形の筆記具では、構
造が簡単で乾燥しない油性インクを使用したボールチツ
プ形のものがほとんどである。
This refill has basically the same structure as a disposable writing instrument, but has different conditions from a disposable writing instrument. That is, since this refill is housed in a separate casing main body, the size of the refill is limited, and it is particularly necessary to reduce the diameter. It is difficult to adopt a complicated structure. In addition, since it is housed as a separate body in the casing body of the writing implement, it is not possible to structurally complete the seal with the outside, it is always left open, and it is difficult to prevent the ink from drying. It is. For this reason, most of the conventional refill-type writing implements have a ball-chip type using oil-based ink that has a simple structure and does not dry.

【0020】したがって、上記のような水性インクまた
は速乾性インクを使用したボールチップ形の筆記具をレ
フィール形とする場合には、そのインクの供給および圧
力の調整機構等が複雑なため小形化が困難であるととも
に、インクが短時間で乾燥してしまう等の不具合を生じ
る。よって、現在のところ、このよう水性インクまたは
速乾性インクを使用したボールチップ形のレフィールを
実用化するのは困難であった。
Therefore, when a ball-tip type writing instrument using the above-described water-based ink or quick-drying ink is formed into a refill type, it is difficult to reduce the size of the writing instrument due to the complicated ink supply and pressure adjusting mechanism. In addition, problems such as drying of the ink in a short time occur. Therefore, at present, it has been difficult to put a ball-tip type refill using such an aqueous ink or a quick-drying ink into practical use.

【0021】[0021]

【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
力を圧力に制御することができ、また構造が簡単で小形
に形成することが容易であるとともにインクの乾燥を効
果的に防止することができ、たとえば水性インクまたは
速乾性インクを使用したボールチップ形のレフィールを
実用化することも可能な筆記具を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to control the pressure of ink acting on a pen body to a pressure, and to make the structure simple and compact. It is intended to provide a writing instrument which can easily prevent the drying of the ink and can effectively use a ball tip type refill using an aqueous ink or a quick-drying ink, for example.

【0022】[0022]

【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、このインク貯溜室内に軸方向に挿入
され先端部が上記のインク貯溜室の先端部内に連通する
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
連通した管状の均圧通路と、本体の尾端部に形成され上
記の均圧通路の尾端部側に連通するとともに外部に連通
したリザーバとを具備したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a writing instrument main body, a pen body provided at a tip portion of the main body, and a pen body formed in the main body and communicating with the pen body. And a tubular end which is inserted in the axial direction into the ink storage chamber, the leading end communicates with the distal end of the ink storage chamber, and the tail end communicates with the outside at the tail end side of the main body. And a reservoir formed at the tail end of the main body and communicating with the tail end of the pressure equalizing passage and communicating with the outside.

【0023】上記の均圧通路によりインク貯溜室内は常
時外部と連通されており、このインク貯溜室内の空気等
の膨脹、収縮を補償してその内部を大気圧と等しい圧力
に維持する。また、筆記の際にこの筆記具を立てた場合
でも、この均圧通路は外部に連通しているので、その先
端部の位置のインク貯溜室内の圧力は大気圧と等しい圧
力となり、ペン体にはこの均圧通路の先端とこのペン体
までの距離に相当する水頭圧しか作用せず、筆記の際に
このペン体に作用する圧力を大気圧に近い一定の圧力に
制御でき、安定したインクの供給および筆記が可能とな
る。また、構造が簡単であり、製造が容易であるととも
に、小形化が容易である。
The inside of the ink reservoir is always in communication with the outside by the above-mentioned pressure equalizing passage. The expansion and contraction of the air and the like in the ink reservoir is compensated for, and the inside thereof is maintained at a pressure equal to the atmospheric pressure. Also, even when the writing instrument is set up at the time of writing, since the pressure equalizing passage communicates with the outside, the pressure in the ink storage chamber at the position of the tip becomes equal to the atmospheric pressure, and the pen body has Only the water head pressure corresponding to the distance from the tip of the pressure equalizing passage to the pen body acts, and the pressure acting on the pen body during writing can be controlled to a constant pressure close to the atmospheric pressure, and stable ink Supply and writing are possible. Further, the structure is simple, the production is easy, and the miniaturization is easy.

【0024】また、インクの蒸発面としては、この均圧
通路内のインクの自由表面だけであり、その面積が小さ
いので蒸発量も少なく、かつこの均圧通路内ではインク
の溶媒蒸気と空気との位置が交換することがなく、溶媒
蒸気は分子運動による拡散のみによってこの均圧通路の
尾端部側から蒸散する。さらに、この均圧通路の尾端部
側はリザーバを介して外部と連通しているので、上記の
拡散によりこの均圧通路の尾端部から拡散した溶媒蒸気
はこのリザーバにトラップされるので、インクの溶媒蒸
気の蒸散は一層低く抑えられる。よって、構造が簡単で
小形に形成できるとともに、インクの乾燥を効果的に防
止できるので、たとえば水性インクまたは速乾性のイン
クを使用したボールチップ形のレフィール筆記具を実現
することもできる。
The evaporation surface of the ink is only the free surface of the ink in the pressure equalizing passage, and its area is small so that the amount of evaporation is small. Is exchanged, and the solvent vapor evaporates from the tail end side of the pressure equalizing passage only by diffusion by molecular motion. Further, since the tail end side of the pressure equalizing passage communicates with the outside through the reservoir, the solvent vapor diffused from the tail end of the pressure equalizing passage by the above-described diffusion is trapped in the reservoir. Evaporation of the solvent vapor of the ink is further reduced. Therefore, the structure can be simple and small-sized, and the drying of the ink can be effectively prevented, so that a ball-tip refill writing instrument using, for example, an aqueous ink or a quick-drying ink can be realized.

【0025】また、請求項2に記載の本発明は、前記の
リザーバ内には流出防止管が突設され、この流出防止管
を介してこのリザーバが外部に連通されているものであ
る。よって、均圧通路から万一インクが流出しても、こ
のインクはリザーバ内に収容され、内部に突出した流出
防止管により外部への流出が防止される。また、この流
出防止管内においても、ザーバ内の気体と外部の空気と
の気体間の交換作用を防止するので、上記の均圧通路か
らこのリザーバ内に拡散したインクの溶媒蒸気が、この
流出防止管内においても拡散でしか外部に蒸散せず、イ
ンクの乾燥防止の効果が一層大きい。
According to a second aspect of the present invention, an outflow prevention pipe projects from the reservoir, and the reservoir communicates with the outside via the outflow prevention pipe. Therefore, even if the ink flows out of the pressure equalizing passage, the ink is stored in the reservoir, and is prevented from flowing out to the outside by the flow-out prevention pipe protruding inside. Also in the outflow prevention pipe, the exchange action between the gas in the reservoir and the outside air is prevented, so that the solvent vapor of the ink diffused into the reservoir from the pressure equalizing passage prevents the outflow. Even in the pipe, the substance evaporates to the outside only by diffusion, and the effect of preventing drying of the ink is further enhanced.

【0026】また、請求項3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
均圧通路からリザーバ内へのインクの流出を防止するこ
とができる。
According to a third aspect of the present invention, the cross-sectional shape and the cross-sectional dimension of the pressure equalizing passage are such that the ink that has penetrated therein has a liquid columnar shape in the pressure equalizing passage due to the surface tension of its free surface. And the inside is set to a cross-sectional shape and a cross-sectional dimension that does not cause a gas-liquid exchange action in which the positions of ink and air are exchanged. Therefore, it is possible to prevent ink from flowing out of the pressure equalizing passage into the reservoir.

【0027】また、請求項4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、
通常の筆記具であれば、この均圧通路内にインクを液柱
状に保持し、またこの均圧通路により温度変化によるイ
ンク貯溜室の空気等に膨脹、収縮を補償することがで
き、かつインクの乾燥も効果的に防止することができ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, the ink storage chamber has a substantially cylindrical shape, and the cross-sectional area of the pressure equalizing passage is 1/30 to 1/30 of the cross-sectional area of the ink storage chamber. 1
/ 4. Therefore,
In the case of a normal writing instrument, the ink is held in the form of a liquid column in the pressure equalizing passage, and the pressure equalizing passage can compensate for expansion and contraction of the air and the like in the ink storage chamber due to a change in temperature, and can compensate for the ink. Drying can also be effectively prevented.

【0028】また、請求項5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。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a mechanism for preventing ink from splashing having a bent or maze-shaped passage at the tail end of the pressure equalizing passage. . Therefore, even if a strong impact acts on this writing implement and the ink in the pressure equalizing passage is scattered and scattered,
This ink droplet does not scatter to the reservoir or the outside, and does not stain the surroundings. The bent or maze-like passage has an effect of preventing evaporation of the solvent of the ink.

【0029】[0029]

【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4には本発明の第1の実
施形態を示す。このものは、別体の筆記具ケーシング本
体内に交換可能に収容、またはノック機構等により突没
自在に収容されるいわゆるレフィール形の筆記具であ
る。しかしながら、このレフィールは、筆記具としての
基本的な構成を有しており、同じ構造の使い捨て形の筆
記具を形成することも可能なことはもちろんである。こ
のレフィール形の筆記具は、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
プが用いられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention. This is a so-called refill-type writing implement which is exchangeably housed in a separate writing implement casing main body, or is housed so as to be protruded and retracted by a knock mechanism or the like. However, this refill has a basic configuration as a writing instrument, and it is of course possible to form a disposable writing instrument having the same structure. This refill-type writing instrument uses a quick-drying ink using a solvent such as an alcohol-based solvent, and uses a ball tip as a pen body.

【0030】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、上記の速乾性インク用のボール
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、図では省略されているが、このレフィール形
の筆記具は、任意の筆記具のケーシング本体内に収容さ
れて使用される。
This writing instrument has a substantially cylindrical main body 1, a ball tip 2 for the quick-drying ink is provided at a tip of the main body 1, and a tail is provided at a tail end of the main body 1. A stopper 3 is attached. In addition, these main body 1 and tail plug 3
Are formed by injection molding a synthetic resin material. Although not shown in the drawings, this refill-type writing instrument is used by being housed in a casing body of an arbitrary writing instrument.

【0031】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
記の速乾性のインク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によって区画されている。
A substantially cylindrical ink storage chamber 4 is formed in the main body 1, and the ink storage chamber 4 is filled with the quick-drying ink 5. The tip of the ink storage chamber 4 is formed in a tapered shape, and communicates directly with the ball chip 2. The tail end side of the main body 1 is partitioned by a partition member 6.

【0032】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。
A pressure equalizing pipe 7 is provided in the center of the ink storage chamber 4 along the axial direction of the ink storage chamber 4, and the pressure equalizing pipe 7 is formed in a pressure equalizing passage 8. I have. The tail end of the pressure equalizing pipe 7 is attached to the partition member 6 so as to penetrate the partition member 6 and communicates with the outside through a hole formed in the tail plug 3. The distal end of the pressure equalizing tube 7 extends to a position near the ball chip 2 at the distal end in the ink storage chamber 4, and communicates with the ink storage chamber 4 at this position.

【0033】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6mm、上記の均
圧管7の内径すなわち均圧通路8の径は約1.5mm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。
In this embodiment, the distance between the tip of the pressure equalizing tube 7, that is, the tip of the pressure equalizing passage 8 and the ball chip 2 is set to about 10 mm. It is set shorter than the depth of the head pressure corresponding to the ink seal pressure. In this embodiment, the inner diameter of the ink storage chamber 4 is set to about 6 mm, and the inner diameter of the equalizing pipe 7, that is, the diameter of the equalizing passage 8 is set to about 1.5 mm. Is about 1/16 of the sectional area of the ink storage chamber 4.

【0034】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
内部がリザーバ10に形成されている。このリザーバ1
0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、上記の尾栓3
には、その中心部から内側に向けて流出防止管11が突
設され、この流出防止管11内を介してこのリザーバ1
0が外部と連通している。したがって、このリザーバ1
0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
11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。
Also, on the tail end side of the partition member 6,
A cylindrical reservoir portion 9 is formed, and the inside of the reservoir portion 9 is formed in a reservoir 10. This reservoir 1
Reference numeral 0 indicates that if ink flows out of the pressure equalizing passage 8 in the pressure equalizing tube 7, the ink is held to prevent the ink from flowing out. In addition, the above tail plug 3
Is provided with an outflow prevention pipe 11 protruding inward from a center portion thereof.
0 is in communication with the outside. Therefore, this reservoir 1
When the ink that has flowed out into the inside of the ink storage device has been collected, the ink does not flow out as long as the tip of the flow-out prevention tube 11 is not submerged in the ink, even when the writing instrument is horizontally or inverted.

【0035】次に、図2ないし図4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2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2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。
Next, referring to FIG. 2 to FIG.
The ink pressure compensation action of the writing implement according to the embodiment will be described. FIG. 2 shows a case where the writing instrument has a horizontal posture in a non-writing state. In this case, when the amount of the ink 5 is large, the tip of the pressure equalizing tube 7 is immersed in the ink as shown in FIG. However, since the pressure equalizing passage 8 in the pressure equalizing tube 7 has a relatively small diameter, the ink is held therein as a liquid column 5a due to surface tension.
There is no so-called gas-liquid exchange action in which the positions of ink and air are exchanged within the chamber.

【0036】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。
Therefore, in this state, if the air in the ink storage chamber 4 expands due to, for example, a rise in temperature, the ink is pushed out into the equalizing passage 8 by the amount of the expansion, and the ink in the ink storage chamber 4 is expanded. Is maintained at a pressure substantially equal to the atmospheric pressure. When the air in the ink storage chamber 4 contracts, the ink column 5a pushed out into the equalizing passage 8 is pushed back into the ink storage chamber 4, and the pressure in the ink storage chamber 4 is reduced. Is maintained at a pressure equal to the atmospheric pressure. In the above case, the ink in the pressure equalizing passage 8 does not have a gas-liquid exchange action, but only moves in the axial direction in the pressure equalizing passage 8 while maintaining the liquid column 5a. It does not flow out of the pressure passage 8.

【0037】また、図3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。
FIG. 3 shows a case where the writing instrument is inverted in a non-writing state. Also in this case, as described above, the ink column 5a in the pressure equalizing passage 8 moves in response to the expansion and contraction of the air in the ink storage chamber 4 to compensate for the expansion and contraction, and this ink The inside of the storage chamber 4 is maintained at a pressure equal to the atmospheric pressure.

【0038】また、図4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。
FIG. 4 shows a case where the writing instrument is set up. Also in this case, similarly to the above, the ink column 5a in the pressure equalizing passage 8 moves up and down in response to the expansion and contraction of the air in the ink storage chamber 4, and these expansions and
The shrinkage is compensated and the pressure in the ink storage chamber 4 is maintained at a pressure equal to the atmospheric pressure.

【0039】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11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。
In the above case, after the air in the ink storage chamber 4 is largely contracted and the liquid column 5a in the pressure equalizing passage 8 moves to the tip of the pressure equalizing passage 8, the pressure equalizing passage 8 From 8, external air enters the ink storage chamber 4 to compensate for shrinkage. After the air in the ink storage chamber 4 is greatly expanded and the liquid column 5a of the ink in the equalizing passage 8 reaches the tail end of the equalizing passage 8, the ink is stored in the reservoir 10. Although the ink flows out, the ink is held in the reservoir 10 without flowing out since the above-mentioned outflow prevention tube 11 is protrudingly provided in the reservoir 10.

【0040】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。
When the writing instrument is dropped on the floor or the like, the ink in the pressure equalizing passage 8 may be scattered by the impact and scattered from the tail end of the pressure equalizing passage 8. In this case, the scattered ink is stored in the reservoir 10 and does not flow out.

【0041】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。
As described above, the pressure equalizing passage 8 functions as a kind of feeder for compensating expansion or contraction of the air or ink in the ink storage chamber 4 during non-writing. In this case, by appropriately setting the relationship between the cross-sectional area of the pressure equalizing passage 8 and the ink storage chamber 4 and the diameter of the pressure equalizing passage 8, the ink can be stored in the reservoir 10 as described above.
It can be set so that it rarely occurs that the air is pushed out into the ink reservoir 4 or the outside air enters the ink reservoir 4 through the pressure equalizing passage 8.

【0042】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。
That is, when the temperature changes from T1 ° C. to T2 ° C., the expansion or contraction rate of air is (T2−
T1) / (273 + T1). Therefore, within a normal temperature range, the expansion or contraction rate of air is about 0.3% with respect to a change in temperature of 1 ° C. Therefore, for example, assuming a temperature change range of ± 30 ° C., the expansion or contraction of the air in the ink storage chamber 4 is about 9%. In this embodiment, the ink storage chamber 4
Since has a cylindrical shape with a substantially constant cross-sectional area in the axial direction, the air in the ink storage chamber 4 expands or contracts by about 9% in the axial direction.

【0043】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10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。
When the entire ink storage chamber 4 is substantially filled with air, that is, assuming that the ink is almost empty, the length of the pressure equalizing passage 8 is equal to the length of the ink storage chamber. Since the cross-sectional area of the equalizing passage 8 is set to 9% of the cross-sectional area of the ink storage chamber, for example, the air in the ink storage chamber 4 expands in the axial direction by 9%. In this case, the liquid column 5a of the ink in the equalizing passage 8 becomes (9/100) × (100/9) = 1, and the liquid column 4a of the ink reaches the full end of the equalizing passage 8. It moves but does not flow out of the reservoir 10. Also,
When the air in the ink storage chamber 4 contracts, the air flows into the ink storage chamber 4 from the pressure equalizing passage 8 to compensate for the contraction of the air.

【0044】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。
In the state of using or storing such a writing instrument, the temperature change hardly exceeds ± 30 ° C., and the ink storage chamber 4 is generally filled with ink to some extent. , The volume of air is less than the above assumption. Therefore, in general, if the cross-sectional area of the pressure equalizing passage 8 is set to about 1/10 of the cross-sectional area of the ink storage chamber 4, the ink can flow out from the pressure equalizing passage 8 to the reservoir 10. Sex can be reliably eliminated.

【0045】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。
In order to hold the ink as the liquid column 5a in the pressure equalizing passage 8 as described above, the diameter of the pressure equalizing passage 8 may be reduced. Equalizing passage 8 for this
The diameter varies depending on the properties of the ink, such as viscosity, but if the diameter is about 6 mm or less, the ordinary ink can be held in a liquid column shape. However, as described above, in order to reduce the possibility that the liquid column 5a in the pressure equalizing passage 8 is scattered as a droplet when the writing implement is dropped on the floor or the like and an impact is applied, the pressure equalizing passage is required. The inner diameter of 8 is preferably about 3 mm or less.

【0046】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。
In the above description, the case where the pressure equalizing passage 8 functions as a feeder during non-writing is described. In this state, only the ink column 5a exists. That is, such a writing instrument is filled with ink at the temperature at the time of writing, that is, at room temperature, and at the time of this manufacturing, only a slight length of the ink column 5a exists in the pressure equalizing passage 8. State. The temperature change as described above is periodic, and always returns to the original room temperature state after the temperature rises or falls. In addition, the ink of such a writing instrument is sufficiently degassed at the time of manufacture, does not release gas in the ink storage chamber 4 after filling, and the volume of the ink decreases with writing, while is there. Therefore, in a normal case, the interior of the pressure equalizing passage 8 is almost empty at the time of writing, and only the short ink column 5a is present at the leading end.

【0047】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。
The pressure equalizing passage 8 has an effect of preventing drying of the ink 5, especially of a quick-drying ink. That is, first, the cross-sectional area of the pressure equalizing passage 8 is small and the area of the free surface of the ink column 5a inside the ink is also small, so that the amount of evaporation of the ink solvent from this surface is small. Further, the pressure equalizing passage 8 has a small diameter and is long in the axial direction, and the speed of the gas flow inside the pressure equalizing passage 8 is extremely slow. The Reynolds number of the gas flow in the pressure equalizing passage 8 is extremely small. Value, and the behavior of the gas in this passage is a completely laminar region.

【0048】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。
Therefore, in this passage, not only the gas-liquid exchange action as described above does not occur, but also the gas exchange action does not occur. Therefore, there is no gas-gas exchange effect in which the position of the solvent evaporated from the free surface of the ink column 5a on the tip side of the pressure equalizing passage 8 and the position of the air on the tail end side are switched. Therefore, in the pressure equalizing passage 8, the solvent vapor diffuses to the tail end side due to the molecular motion, and near the free surface of the liquid column 5a on the front end side, the solvent vapor has a saturated vapor pressure at that temperature. , A continuous vapor pressure distribution such that the vapor pressure of the solvent vapor continuously decreases toward the tail end. Therefore, the vapor pressure of the solvent vapor at the opening at the tail end of the pressure equalizing passage 8 is reduced, and the amount of the solvent vapor escaping from the opening at the tail end is also reduced.

【0049】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。
In view of the above, if the cross-sectional area of the pressure equalizing passage 8 is made small and long, the liquid column 5a
Has a small free surface, and the dissipation by the above-mentioned diffusion is also reduced. However, if the cross-sectional area of the pressure equalizing passage 8 is reduced, the free surface of the ink column 5a in the pressure equalizing passage 8 becomes smaller at the opening of the tail end when the air in the ink reservoir 4 expands. It reaches the vicinity, and the evaporation due to the diffusion increases. In order to effectively prevent the dissipation of the solvent vapor due to the diffusion, at least the free surface of the ink column 5a of the ink in the pressure equalizing passage 8 and the opening at the tail end side of the pressure equalizing passage 8 are required. A diffusion prevention length of about 25 mm is required.

【0050】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。
Therefore, when the temperature rises within an expected temperature change range and the ink liquid column 5a moves to the tail end side in the pressure equalizing passage 8, the free surface of the liquid column 5a The cross-sectional area, internal volume, and length of the pressure equalizing passage 8 may be set so that the diffusion prevention length of 25 mm or more is left between the pressure equalizing passage 8 and the tail end thereof.

【0051】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。
The above-mentioned temperature change range of ± 30 °
C corresponds to extreme cases, such as when a writing instrument is brought into a warm room from a cold outdoor, or when the writing instrument is left on the dashboard of a car parked in the scorching sun. If a change in temperature occurs, the outflow of ink from the pressure equalizing passage 8 to the reservoir 10 is permitted, and it is sufficient to assume that the range of this temperature change is about ± 10 ° C.

【0052】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であればよ
い。
In consideration of the above conditions, the pressure equalizing passage 8 has an inner diameter of 6 mm or less, preferably 3 mm or less, and an internal volume of 3% or more of the internal volume of the ink storage chamber 4 and its contents. What is necessary is just to have a length obtained by adding a diffusion prevention length of 25 mm or more to the remaining portion after subtracting the integral.

【0053】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。
In the case of a general writing instrument, the cross-sectional area of the pressure equalizing passage 8 as described above is set within a range of 1/30 to 1/4 of the cross-sectional area of the ink storage chamber 4. For example, the pressure equalizing passage 8 performs a sufficient compensating action against a temperature change or the like, and the diffusion of the solvent vapor of the ink in the pressure equalizing passage 8 can be suppressed to a practically sufficient low level.

【0054】さらに、上記の均圧通路8の尾端部側には
リザーバ10が形成されているので、この均圧通路8の
尾端部開口から蒸散したインクの溶媒蒸気は、このリザ
ーバ内にトラップされ、溶媒蒸気の外部への散逸をより
少なくすることができる。また、このリザーバ10と外
部とは細径で長い流出防止管11により連通されている
ので、こ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。
Further, since the reservoir 10 is formed at the tail end side of the pressure equalizing passage 8, the solvent vapor of the ink evaporated from the tail end opening of the pressure equalizing passage 8 is introduced into the reservoir. Trapped, the solvent vapor can be dissipated to the outside. Further, since the reservoir 10 and the outside are communicated with each other by the small-diameter and long outflow prevention pipe 11, the inside of the outflow prevention pipe also has the function of preventing the above-mentioned gas-gas exchange action. Since only the dissipation of the solvent vapor due to diffusion occurs, there is a further effect of preventing evaporation.

【0055】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4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。
Next, the operation of the writing implement during writing will be described. At the time of writing, as shown in FIGS. 1 and 4, the writing instrument is written with the ball chip 2 turned upright. In this state, the ink 5 accumulates in the lower part of the ink storage chamber 4 and the air
Move to the top of. In this state, a head pressure equivalent to H1 + H2 normally acts on the ball chip 2. However, the leading end of the pressure equalizing tube 7, that is, the pressure equalizing passage 8 reaches the depth of H1, and the tail end of the pressure equalizing passage 8 communicates with the outside. It should be noted that, as described above, normally, only a very short ink column 5a of ink exists in the pressure equalizing passage 8 during writing. Therefore, the tip of the pressure equalizing passage 8, that is, the portion of the ink 5 at the depth of H1 has a pressure equal to the atmospheric pressure.

【0056】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。
As a result, the liquid level of the ink 5 in the ink storage chamber 4 drops slightly, and the air above the ink storage chamber 4 expands to a low pressure corresponding to the head pressure of the ink 5 corresponding to H1. Equilibrate and stabilize in state. In this case,
The ink enters the equalizing passage 8 by an amount corresponding to the decrease in the liquid level of the ink 5, and the depth of the liquid column 5a of the ink in the equalizing passage 8 becomes H3.

【0057】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。
In this case, for example, the above H1 is set to 50 m
m, and the length of the air portion in the ink storage chamber 4 in the axial direction is 50 mm, the air in the ink storage chamber 4 has a low pressure corresponding to the head pressure of the 50 mm,
It expands, and the amount of expansion is 1 atmospheric pressure to about 1000 head pressure.
Assuming 0 mm, about 50 × 50/1000 in the axial direction
0 = 0.25 mm, and therefore, the amount of decrease in the liquid level of the ink 5 is 0.25 mm, which is equal to this.

【0058】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。
On the other hand, in this embodiment, the pressure equalizing passage 8
Is 1/16 of the cross-sectional area of the ink storage chamber 4, the rise of the liquid column 5a of the ink in the pressure equalizing passage 8 due to the lowering of the liquid level of the ink 5 in the ink storage chamber 4 is 0. 25x
16 = 4 mm. Therefore, in practice, the pressure at the tip of the pressure equalizing passage 8, that is, the pressure at the depth of H1 is:
Although it is higher than the atmospheric pressure by the above-mentioned H3 head pressure of 4 mm, this pressure is extremely small and can be ignored in practice.

【0059】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。
Therefore, the head pressure acting on the ball chip 2 is H2 + 4 mm. In this embodiment, since H2 is set to about 10 mm as described above, only the head pressure equivalent to this 14 mm acts on the ball chip 2.
Even when the ink seal pressure is as low as, for example, about 20 mm, ink is not pushed out.

【0060】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4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。
In this embodiment, the tip of the pressure equalizing tube 7 can be brought very close to the ball chip 2, and the length of H2 in FIG. 4 is not limited in principle. For example, if the tip of the pressure equalizing tube 7 is made to have a small diameter and the inner diameter of the ball holder of the ball chip 2 is increased and the tip of the pressure equalizing tube 7 is inserted into the ball holder,
, That is, the tip of the pressure equalizing passage 8 can be brought close to, for example, 1 mm of the ball of the ball chip 2.

【0061】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。
As described above, since the pressure acting on the ball chip 2 is very small and is always a substantially constant pressure corresponding to substantially H2, stable writing can be performed. In addition,
When the ink is consumed by writing, the ink level in the ink storage chamber 4 and the pressure equalizing passage 8 decreases, but the amount of ink used in one writing is extremely small.
Changes in the ink level during writing are also negligible.

【0062】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。
The air in the ink storage chamber 4 may expand during writing due to heat of the writer's hand or the like. However, the temperature rise in such a case is on the order of several degrees Celsius. For example, even if the temperature rises by 3 degrees Celsius, the expansion of this air is 0.3% × 3 = 0.9%. Even if the length in the axial direction is 50 mm, 50 × 0.9 /
100 = 0.45 mm only, the ink level in the ink storage chamber 4 drops by 0.45 mm, and the height H3 of the liquid column 5a in the pressure equalizing passage 8 rises by 0.45 × 16.
= 7.2 mm, which has almost no effect on writing.
In order to reduce the influence of the temperature rise during writing, the cross-sectional area of the pressure equalizing passage 8 may be set to be large within a range satisfying other conditions.

【0063】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とともに小形化
も容易である。
As described above, the pressure compensating action during non-writing and the pressure adjusting action during writing of the writing implement of this embodiment are stably controlled only by the balance of the pressure of each part. Therefore, there are no parts that are affected by dimensional accuracy, such as movable parts and fine orifices, and no variable elements such as capillary force are used, so high reliability is obtained, and the structure is simple, easy to manufacture, and small. Conversion is also easy.

【0064】また、この筆記具は、その径が細くなって
インク貯溜室4の断面積が小さくなると、これに対応し
て均圧通路8の断面積も小さくなる。よって、レフィー
ル形の筆記具のように、一般的に細径のものでは、均圧
通路8の断面積がより小さくなり、インクの乾燥防止の
効果がより大きくなる。したがって、上述のように構造
が簡単なことと相俟って、レフィール形の筆記具には適
した構造である。
When the diameter of the writing instrument is reduced and the cross-sectional area of the ink storage chamber 4 is reduced, the cross-sectional area of the pressure equalizing passage 8 is correspondingly reduced. Therefore, in the case of a writing instrument having a generally small diameter, such as a refill-type writing instrument, the cross-sectional area of the equalizing passage 8 becomes smaller, and the effect of preventing the ink from drying becomes greater. Therefore, the structure is suitable for a refill-type writing instrument, in combination with the simple structure as described above.

【0065】なお、本発明は上記の第1の実施形態には
限定されない。前述のように、本発明のものは、上記の
ようなレフィール形の筆記具には限定されず、使い捨て
形の筆記具に適用可能であり、またペン体もボールチッ
プには限定されず、たとえばフエルトチップ、その他の
ものでも良い。
The present invention is not limited to the first embodiment. As described above, the present invention is not limited to the above-described refill-type writing implement, but is applicable to a disposable-type writing implement, and the pen body is not limited to a ball tip, for example, a felt tip. , Or other things.

【0066】図5および図6には本発明の第2の実施形
態を示し、このものは、水性または速乾性のインクを使
用し、ペン体としてフエルトチップを使用した使い捨て
形の筆記具である。なお、この図ではキヤップは省略さ
れている。
FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention, which is a disposable writing instrument using an aqueous or quick-drying ink and a felt tip as a pen body. In this figure, the cap is omitted.

【0067】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。一方で、このようなフエルトチップは、インクシー
ル圧力やインク引出し圧力が高いので、前述のようなボ
ールチップの場合のように、均圧通路の先端部をペン体
に近接させる必要はなく、別のインク圧力調整機構を付
加することが可能である。
As described above, when the pen body is a felt chip, for example, the ink seal pressure is high, but the amount of ink contained in the felt chip increases due to a change in the pressure in the ink storage chamber. Or, it may decrease and the handwriting may become undesirably dark or thick. Therefore, when a temperature change occurs during non-writing and the air in the ink storage chamber expands, the pressure equalizing passage as described above has the effect of compensating for the pressure. , The amount of ink contained in the image becomes excessive, resulting in a so-called ink-rich state, which tends to cause problems such as undesirably thickened handwriting. On the other hand, since such a felt chip has a high ink sealing pressure and ink drawing pressure, it is not necessary to bring the tip end of the pressure equalizing passage close to the pen body as in the case of the ball chip as described above. Can be added.

【0068】図5および図6に示す第2の実施形態の筆
記具において、このインク圧力調整機構は、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21
を備えており、この区画部材21とフエルトチップ2a
との間に遮断室23が形成されている。また、この区画
部材21の中央部には断面積の小さなオリフイス孔22
が形成され、このオリフイス孔22を介してインク貯溜
室4と遮断室23とが連通している。そして、この遮断
室23内には空気が充填されている。なお、この第2の
実施形態のものは、上記の点以外は前記の第1の実施形
態のものと同様であり、図中、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を省略する。
In the writing implement according to the second embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the ink pressure adjusting mechanism includes a partition member 21 for partitioning the ink storage chamber 4 on the inner surface at the tip end thereof.
The partition member 21 and the felt chip 2a
And a shut-off chamber 23 is formed. Also, an orifice hole 22 having a small cross-sectional area is formed at the center of the partition member 21.
Is formed, and the ink storage chamber 4 and the cutoff chamber 23 communicate with each other through the orifice hole 22. The shut-off chamber 23 is filled with air. The configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment except for the above points. In the drawing, the same reference numerals are given to portions corresponding to the first embodiment. The description is omitted.

【0069】この第2の実施形態のものは、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23内に侵入している少量のインク5b
はこの遮断室23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23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21のオリフイス孔22
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23内にインクが
押し出されたり、またこの遮断室23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23内にはこの微小差圧も作用せ
ず、フエルトチップ2a内に含まれるインクの量は一定
に維持することができる。
According to the second embodiment, when the writing instrument is placed in a horizontal position during non-writing, for example, a small amount of ink
Accumulates on the peripheral wall below the blocking chamber 23, and the tail end of the felt chip 2a is not in contact with the ink 5b, but is in contact with air. Therefore, in the shutoff chamber 23, the ink in the ink storage chamber 4 is not communicated with the felt chip 2a in a liquid state, but is once shut off by air. Then, even when a small differential pressure is generated during a pressure compensation operation such as expansion and contraction of air in the ink storage chamber 4, the orifice hole 22 of the partition member 21 is formed.
Since the ink is held by the capillary force in the ink, the ink is pushed out into the shut-off chamber 23 by such a small differential pressure, and air or ink is discharged from the shut-off chamber 23 into the ink storage chamber 4. You will not be drawn into.
Therefore, the minute differential pressure does not act in the shut-off chamber 23, and the amount of ink contained in the felt chip 2a can be kept constant.

【0070】また、図6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23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23内のインク5bが消費されると、この遮断室23
内が低圧となり、この差圧により上記のオリフイス孔2
2を介してインクがこの遮断室23内に補給され、この
遮断室23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。
As shown in FIG. 6, when the writing instrument is set up with the felt tip 2a facing downward during writing, a small amount of ink 5b in the shut-off chamber 23 is placed on the tail end side of the felt tip 2a. The ink that comes into contact with the handwriting is supplied to the felt chip 2a. When the ink 5b in the shut-off chamber 23 is consumed, the shut-off chamber 23
The inside of the orifice hole 2 has a low pressure.
Ink is replenished into the shut-off chamber 23 through 2, and the amount of the ink 5b in the shut-off chamber 23 is kept constant, so that a stable ink supply becomes possible.

【0071】また、図7ないし図9には、本発明の第3
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。
FIGS. 7 to 9 show a third embodiment of the present invention.
An embodiment will be described. This has the effect of preventing the liquid column of the ink in the pressure equalizing passage from being scattered as a droplet due to impact or the like, and has the effect of preventing the evaporation of the solvent of the ink. The evaporation prevention mechanism can be omitted.

【0072】この第3の実施形態のものは、基本的な構
造は前述の第1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10を
備えており、均圧管7内の均圧通路8はこのリザーバ1
0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。
The third embodiment has a basic structure similar to that of the first embodiment, and includes a reservoir 10 partitioned by a partition member 6 on the tail end side of the main body 1. The pressure equalizing passage 8 in the pressure equalizing pipe 7 is connected to the reservoir 1.
It communicates within 0. A scattering prevention mechanism is provided at the tail end side of the pressure equalizing tube 7, that is, at the end communicating with the reservoir 10.

【0073】図中の31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31は頭部32と首部
33とを備えている。そして、この首部33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32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32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。
Reference numeral 31 in the figure denotes a scattering prevention member of the scattering prevention mechanism. The scattering prevention member 31 has a head 32 and a neck 33. The neck 33 is closely fitted in the tail end of the pressure equalizing tube 7. The outer diameter of the head 32 is slightly smaller than the inner diameter of the reservoir 10, and an annular gap is formed between the outer peripheral surface of the head 32 and the inner peripheral surface of the reservoir 10. Have been.

【0074】また、この頭部32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3
4が形成されている。また、上記の首部33の周面にも
軸方向に沿って連通溝35が形成され、これらの連通溝
34,35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33の連通溝35は、この首部
33の周部を平坦状に切除した形状をなし、この首部3
3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。
The front side surface of the head 32, that is, the surface facing the partition member 6, is provided with, for example, a radial communication groove 3.
4 are formed. A communication groove 35 is also formed on the peripheral surface of the neck 33 along the axial direction, and these communication grooves 34 and 35 communicate with each other. In the case of this embodiment, the communication groove 35 of the neck 33 has a shape in which the periphery of the neck 33 is cut off in a flat shape.
When the tube 3 is fitted into the pressure equalizing tube 7, a gap or passage having an arcuate cross section is formed between the pressure equalizing tube 7 and the inner peripheral surface of the pressure equalizing tube 7.

【0075】また、上記の頭部32の仕切部材6に対向
する面には、複数の突起36が突設され、これらの突起
36が仕切部材6に当接し、この仕切部材6と頭部32
との間に隙間37が形成されるように構成されている。
A plurality of projections 36 are provided on the surface of the head 32 facing the partition member 6, and these projections 36 come into contact with the partition member 6, and the partition member 6 and the head 32
Is formed such that a gap 37 is formed between them.

【0076】この第3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32の連通溝34,35
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。
In the third embodiment, the pressure equalizing passage 8 in the pressure equalizing pipe 7 is provided with the communication grooves 34, 35 of the scattering prevention member 32.
As described above, the writing instrument is communicated with the reservoir 10 to compensate for expansion and contraction of the air and the like in the ink storage chamber 4 of the writing instrument, thereby always maintaining the inside of the ink storage chamber 4 at atmospheric pressure. , If you put this writing instrument on the writing,
It works to eliminate the ink head pressure.

【0077】そして、上記の連通溝34は、径方向に沿
って形成され、これら連通溝34,35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1
1を介して外部まで飛散することは確実に防止される。
The communication groove 34 is formed along the radial direction, and the communication path formed by the communication grooves 34 and 35 is bent or maze-shaped in the middle. Therefore, even if the writing implement is dropped on a floor from a high place, a strong impact acts, and even if the ink column 5a of the ink in the pressure equalizing passage 8 is scattered in the form of a splash due to the impact, the ink is not scattered. Does not fly into the reservoir 10.
Therefore, the droplets are prevented from flowing out of the reservoir 10 from the reservoir 10.
Spattering to the outside via 1 is reliably prevented.

【0078】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34,35でリザーバ
10と連通されているので、この連通溝34,35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11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11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。
Further, since the tail end side of the pressure equalizing passage 8 is communicated with the reservoir 10 through the communication grooves 34 and 35, which are the narrow passages, the communication grooves 34 and 35 communicate with air. There is no gas-exchange effect between the ink and the solvent vapor, and since the passage is narrow, diffusion is small and evaporation of the solvent vapor is sufficiently prevented. In this embodiment,
The length of the reservoir 10 in the axial direction is relatively long, and the length of the outflow prevention tube 11 formed in the tail plug 3 is relatively long. Therefore, there is an effect of sufficiently preventing evaporation of the solvent vapor even in the long outflow prevention pipe 11. Therefore, according to this embodiment, the evaporation of the quick-drying ink can be sufficiently prevented without providing the above-described ink evaporation prevention mechanism.

【0079】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。
Further, according to this embodiment, even if the air in the ink storage chamber 4 is excessively expanded and the ink flows into the reservoir 10 as described above, the ink storage chamber 4
When the air inside the container again contracts, the ink flowing into the reservoir 10 can be efficiently returned to the ink storage chamber 4.

【0080】すなわち、上記の飛散防止部材31の頭部
32と仕切部材6との間に隙間37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37内、およ
び上記の連通溝34,35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37および
連通溝34,35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。
That is, a gap 37 is formed between the head 32 of the scattering prevention member 31 and the partition member 6.
The outflowing ink is held in the gap 37 and the communication grooves 34 and 35 by capillary force. Therefore, when the air in the ink storage chamber 4 expands and contracts again with the writing implement horizontal or with the pen body facing downward, all of the ink in the reservoir 10 will have the above-mentioned gap 37 and the communication grooves 34, 35. Is sucked into the pressure equalizing passage 8 through the inside,
The ink is returned into the ink storage chamber 4 without being left. In addition, the air is inflated with this writing instrument turned upside down with the pen body side,
When contracted, the leading end of the pressure equalizing tube 7 protrudes above the liquid surface of the ink, so that the ink is originally supplied to the pressure equalizing passage 8.
Does not flow out into the reservoir 10 through the reservoir, so that no ink remains in the reservoir 10.

【0081】また、この第3の実施形態の場合に、上記
の飛散防止部材31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。
Further, in the case of the third embodiment, the passage formed in the scattering prevention member 31 is not limited to the above-mentioned one, but may be bent or maze-shaped so as to prevent scattering of ink droplets. Any shape may be used as long as it is a passage.

【0082】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。
The present invention is not limited to the above embodiments. Although the above embodiment describes a writing implement for general character writing, the writing implement of the present invention is also applicable to a whiteboard marker, a paint marker, or a writing implement for other uses, and a pen body. However, the type of ink is not limited.

【0083】[0083]

【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、小形に形成でき
るとともに製造が容易でコストも低減できる。
As described above, according to the present invention, at the time of writing, the inside of the tip of the ink storage chamber is adjusted to a pressure substantially equal to the atmospheric pressure by the pressure equalizing passage, and the head pressure acting on the pen body can be arbitrarily reduced. , And can be maintained constant, and stable ink supply and writing can be performed. In addition, the pressure equalizing passage compensates for expansion and contraction of air in the ink storage chamber during non-writing, and maintains the pressure in the ink storage chamber at a pressure substantially equal to the atmospheric pressure. Furthermore, the writing instrument of the present invention has no movable parts such as a delicate valve mechanism and the like, and does not have a part utilizing a capillary force such as a fine orifice, and operates only by the pressure balance of each part. The operation reliability is extremely high, and the pressure of the ink can be controlled stably. Further, this writing instrument has a simple structure, can be formed in a small size, can be easily manufactured, and can reduce the cost.

【0084】さらに、本発明のものは、均圧通路とその
尾端部に形成されたリザーバにより、内部にインク乾燥
を効果的に防止できるので、速乾性のインクを使用する
ことが可能となる。また、この筆記具は、インク貯溜室
の断面積が小さくなる程これに対応して均圧通路の断面
積も小さくなり、上記のインクの乾燥防止の効果も高く
なるので、一般に細径に形成されるレフィール形の筆記
具に適する等の各種の効果がある。
Further, according to the present invention, since the ink is effectively prevented from drying inside inside by the pressure equalizing passage and the reservoir formed at the tail end thereof, it is possible to use quick drying ink. . In addition, this writing instrument is generally formed to have a small diameter because the smaller the cross-sectional area of the ink storage chamber is, the smaller the cross-sectional area of the equalizing passage is, and the higher the effect of preventing the ink from drying is. There are various effects such as being suitable for a refill type writing instrument.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態のレフィール形の筆記具の縦断
面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a refill-type writing instrument according to a first embodiment.

【図2】第1の実施形態の水平の姿勢の状態の縦断面
図。
FIG. 2 is a vertical sectional view of the first embodiment in a horizontal posture.

【図3】第1の実施形態の倒立の姿勢の状態の縦断面
図。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the first embodiment in an inverted posture.

【図4】第1の実施形態の立てた姿勢の状態の縦断面
図。
FIG. 4 is a vertical sectional view of the first embodiment in an upright posture.

【図5】第2の実施形態の使い捨て形の筆記具の先端部
分の水平状態の縦断面図。
FIG. 5 is a vertical sectional view of a tip end portion of a disposable writing instrument according to a second embodiment in a horizontal state.

【図6】第2の実施形態の使い捨て形の筆記具の先端部
分の立てた状態の縦断面図。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a disposable writing instrument according to a second embodiment in a state in which a distal end portion is set up;

【図7】第3の実施形態の筆記具の縦断面図。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a writing instrument according to a third embodiment.

【図8】第3の実施形態の筆記具の要部を拡大した縦断
面図。
FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of a writing instrument according to a third embodiment.

【図9】第3の実施形態の筆記具の要部の分解斜視図。FIG. 9 is an exploded perspective view of a main part of a writing instrument according to a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 11 流出防止管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body 2 Ball tip 2a Felt tip 3 Tail plug 4 Ink storage chamber 7 Equalizing tube 8 Equalizing passage 10 Reservoir 11 Outflow prevention tube

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、このインク貯溜室内に軸
方向に挿入され先端部が上記のインク貯溜室の先端部内
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管状の均圧通路と、本体の尾端部に
形成され上記の均圧通路の尾端部側に連通するとともに
外部に連通したリザーバとを具備したことを特徴とする
筆記具。
1. A writing instrument main body, a pen body provided at a tip end of the main body, an ink storage chamber formed in the main body and communicating with the pen body, and an axial direction inside the ink storage chamber. A tubular pressure equalizing passage which is inserted and whose leading end communicates with the leading end of the ink storage chamber and whose tail end communicates with the outside on the tail end side of the main body, is formed at the tail end of the main body. And a reservoir communicating with the tail end side of the pressure equalizing passage and communicating with the outside.
【請求項2】 前記のリザーバ内には流出防止管が突設
され、この流出防止管を介してこのリザーバが外部に連
通されていることを特徴とする請求項1の筆記具。
2. The writing implement according to claim 1, wherein an outflow prevention pipe projects from the reservoir, and the reservoir communicates with the outside via the outflow prevention pipe.
【請求項3】 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。
3. The cross-sectional shape and cross-sectional dimensions of the pressure equalizing passage are such that the ink that has penetrated into the inside of the pressure equalizing passage is maintained in the form of a liquid column in the pressure equalizing passage due to the surface tension of its free surface, and the ink, air and 2. The writing implement according to claim 1, wherein the position is set to a cross-sectional shape and a cross-sectional dimension which do not cause a gas-liquid exchange action to be exchanged.
【請求項4】 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。
4. The ink reservoir has a substantially cylindrical shape, and the cross-sectional area of the pressure equalizing passage is set to be 1/30 to 1/4 of the cross-sectional area of the ink reservoir. The writing implement according to claim 1, wherein:
【請求項5】 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。
5. The writing implement according to claim 1, wherein a tail end of said pressure equalizing passage is provided with a mechanism for preventing ink splash having a bent or maze-shaped passage.
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US10414201B2 (en) 2017-11-10 2019-09-17 Sdi Corporation Pressure regulating device for writing tool and writing tool having the same

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