説明

筆記具

【課題】 ペン先の径方向への傾きや折れ曲がりの進行により、キャップ装着時におけるキャップ内壁面とペン先との接触による、キャップ内のインキ洩れを抑え、キャップ外し時でのキャップ内からのインキ流出や、キャップと軸筒との密嵌部分に付着したインキが乾燥することによって生じる、キャップ装着でのペン先乾燥などの問題点を解決する。
【解決手段】 軸筒内にインキを収容し、このインキの吐出部となる繊維または多孔質体よりなるペン先を軸筒の空気流通溝が形成される先端開口部内面に固定し、ペン先の筆記部分を軸筒の先端開口部より突出させてなる筆記具であって、軸筒の先端開口部内面に、ペン先の外面を圧着固定するペン先圧着凸部を設け、ペン先にこのペン先圧着凸部に固定する側となる後方部と筆記部分を形成する側となる前方部とを区画すると共に、軸筒のペン先圧着凸部の先端部分と当接してペン先を軸筒に係止させる段部を設けた筆記具。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、筆記具の軸筒内にインキを収容し、このインキの吐出部となる繊維または多孔質体よりなるペン先を、軸筒の、インキの吐出に伴って変化する軸筒内の圧力調整を行うために軸筒内に空気を取り込む空気流通溝を形成した先端開口部内面に固定し、ペン先の筆記部分を軸筒の先端開口部より突出させてなる筆記具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
筆記において安定した筆跡を得るためには、ペン先が筆記具の軸筒に保持され、筆記面から受けるペン先への荷重によって生じる、ペン先の振動や揺れを極力抑える必要がある。
【0003】
特に一般的な筆記では、筆記具を傾斜して筆記面へ押し当て、ペン先が筆記面からの荷重を受けた状態で使用される。この時、筆記具は傾斜しているため、ペン先は先端から側方部分が筆記面と接することとなり、筆記面から受けるペン先への荷重は、ペン先の先端から軸線方向へのものだけではなく、ペン先の側方部分から径方向へのものも付加されることとなる。したがって、筆記面から受けるペン先への荷重によって生じる、ペン先の振動や揺れを抑え、筆記において安定した筆跡を得るために、例えば、ペン先の後方に段部を設け、軸筒内にも設けられた段部に当接して係止させ、軸線方向にペン先を軸筒に保持させると共に、軸筒の先端開口部内面に軸線方向の複数の突部を設け、この突部がペン先の側方部分に圧着するようになして、径方向にペン先を軸筒に保持させたもの(特許文献1)などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−920号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の発明では、軸筒の先端開口部の内面に軸線方向の複数の突部を設けているため、径方向へのペン先の振動や揺れを低減することができるものの、複数の突部よりも後方に軸筒とペン先との係止部が形成されているので、筆記面からペン先が受けた径方向への荷重は、係止部を支点として、複数の突部の方向へ付加されることになる。このため、複数の突部間には、少なくとも空気流通溝となる隙間が形成されることになるので、繰り返しの使用や過剰な筆圧などによって、突部間に形成されている隙間へのペン先変形が生じ、ペン先全体が径方向に傾いたり、折れ曲がったりすることが生じることとなる。ペン先全体が径方向に傾いたり、折れ曲がったりしたとしても、ペン先に振動や揺れなどが生じて安定した筆跡が著しく損なわれるなどということはない。
しかしながら、ペン先の径方向への傾きや折れ曲がりが進行すると、キャップ装着時において、キャップ内壁面とペン先が接触することになるため、キャップ内壁面とペン先が接触すると、インキのキャップ内壁面への付着ぬれや、キャップ内壁面とペン先との接触部分と非接触部分との間に形成される僅かな隙間に発生する毛細管力によって、インキがペン先から排出されることになり、キャップ内におけるインキ洩れが生じ、キャップ外し時における、キャップ内からのインキの流出や、キャップと軸筒との密嵌部分に付着したインキの乾燥によって、キャップと軸筒との密閉性が損なわれ、ペン先が乾燥して使用できなくなるなどの問題点があった。
また、ペン先の側方部の全体を被覆するよう圧着した場合においては、インキの吐出に伴って変化する、軸筒内の圧力調整を行う空気を、取り込むための空気流通溝がなくなるため、空気の取り込み手段を別のものとすることも可能ではあるが、この場合、空気の取り込み口がキャップ装着によって外気遮断させることができなくなるため、軸筒内のインキが蒸発して減少したり、物性変化を生じたりするなど、新たな問題点が生じてしまうことになる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、軸筒内にインキを収容し、このインキの吐出部となる繊維または多孔質体よりなるペン先を軸筒の空気流通溝が形成される先端開口部内面に固定し、ペン先の筆記部分を軸筒の先端開口部より突出させてなる筆記具であって、軸筒の先端開口部内面に、ペン先の外面を圧着固定するペン先圧着凸部を設け、ペン先にこのペン先圧着凸部に固定する側となる後方部と筆記部分を形成する側となる前方部とを区画すると共に、軸筒のペン先圧着凸部の先端部分と当接してペン先を軸筒に係止させる段部を設けた筆記具を要旨とするものである。
【発明の効果】
【0007】
軸筒とペン先とが係止する位置が、軸筒に保持されているペン先の側方部よりも前方となるため、筆記面から受ける径方向の荷重により生じるペン先の変形は、ペン先の後方部と前方部を区画する段部を支点として行われ、ペン先の側方部に付加することを抑制し得る。これにより、ペン先全体の変形が防止されるため、キャップ装着時におけるキャップ内壁面とペン先との接触が極力抑制されることとなり、キャップ内からのインキ流出や、キャップと軸筒との密嵌部分に付着したインキが乾燥することによって生じる、キャップ装着でのペン先の乾燥を抑えるものとし得る。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】一例を示す縦断面図。
【図2】図1のX−X線断面図。
【図3】他の一例を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の筆記具は、軸筒内にインキを収容し、このインキの吐出部となる繊維または多孔質体よりなるペン先を、軸筒の、インキの吐出に伴って変化する軸筒内の圧力調整を行うために軸筒内に空気を取り込む空気流通溝を形成した先端開口部内面に固定し、ペン先の筆記部分を軸筒の先端開口部より突出させてなる筆記具であればよく、軸筒は、内部に自由状態でインキを収容する、所謂、生インキ式と呼ばれるものや、繊維収束体などにインキを吸蔵する、所謂、中綿式と呼ばれるものなどとすることができる。生インキ式のものとしては、収容したインキの圧力水頭を保持し得る弁部材を配置した弁式のものや、軸筒内部の圧力上昇によるペン先からのインキ洩れ抑制するために、一時的にインキを収容する一時的インキ溜め部を設けたもの、ノックなどの外部からの押圧によって弁部材を開口させて、ペン先からの吐出に必要な量のインキを吸蔵体に供給させるものなどが使用できる。また、中綿式のものとしては、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリプロピレン繊維を接着剤や、融点の異なる繊維を溶融することによって収束させた繊維収束体や、ウレタンなどの合成樹脂を発泡や溶出により連通多孔を形成した連通多孔質体、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの合成樹脂を小球体や粉末状にして堆積させた粒状物の集合体などのインキ吸蔵体を使用することができる。
【0010】
インキタンクに収容されるインキとしては、水を含有する水性インキ、イソプロピルアルコールなどの有機溶剤を主溶剤とする油性インキ、染料、顔料、又はこれら両方を着色剤として使用したものなどを問わず使用できる。特に、繊維または多孔質体よりなるペン先のインキ供給性を考慮すると、インキ粘度が、1〜100mPa・s(B型粘度計No.3ローター、60rpm、25℃)であるような比較的低粘度ものが良好である。
【0011】
軸筒の先端開口部の内面に、ペン先の外面が圧着固定される、軸筒の先端開口部内面は、軸筒内に収容されたインキが吐出することによって、軸筒内に生じた減圧状態を元に戻す圧力調整ために、外気から軸筒内に空気を取り込む空気流通溝が形成されるものであればよい。例えば、軸筒の先端開口部の内面に、軸線方向に複数のペン先圧着凸部を形成し、この各ペン先圧着凸部間の隙間を空気流通溝としたものや、軸筒の先端開口部の内面とペン先の外面との間に、隙間なくペン先圧着凸部として連通多孔質部材を配置して、この連通多孔質体を介して、軸筒の先端開口部の内面に、ペン先の外面が圧着固定されるようになしてもよい。
【0012】
筆記具に使用されるペン先は、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維などを接着剤などによって収束させた繊維収束体を適宜形状に研磨切削により加工したものや、ポリエチレンなどのオレフィン系樹脂、または、ペン先に弾性を持たせるためにこれらの樹脂にエラストマー含有させたものを射出成形した後、熱処理によって連通多孔を形成して硬化させる焼結体などが例示できる。また、ペン先の形状としては、軸筒の先端開口部の内面に、ペン先の外面を圧着固定する側となる後方部と、軸筒から先端が突出して筆記部分を形成する側となる後方部よりも径の大きい前方部とに区画する段部を形成するようになせばよい。また、段部の角度や形状は、後方部と前方部とが区画され、ペン先の先端から軸線方向へ受ける筆記時の荷重に対して係止し、ペン先の保持が可能であれば、垂直形状の他、テーパ状、R状などペン先の製造の容易性や、筆記時におけるインキの供給性などに応じて適宜設定できる。また、特に、軸筒のペン先圧着凸部の内接径が、ペン先の前方部の径の95%以下となるように形成されていれば、自ずと、ペン先の保持が確実となる段部を形成することができる。
【0013】
ペン先の後方部と前方部とを区画する段部と当接させる、軸筒のペン先圧着凸部の先端部分の段部としては、ペン先の保持を損なわない形状などでなければ特に限定されず、軸筒やペン先圧着凸部の成形性、組立時の軸筒へのペン先挿入性などに応じて適宜なすことができる。また、段部が軸筒のペン先圧着凸部の先端部分に形成されることによって、筆記面から受ける径方向の荷重により生じるペン先の変形は、ペン先の後方部と前方部を区画する段部を支点として行われるので、ペン先が径方向に軸筒に圧着している後方部の変形が抑制され、ペン先全体の変形が防止されることになるが、更に、後方部と前方部とを区画する段部からペン先最先端までの長さが、ペン先の前方部の径以下とすれば、ペン先の後方部と前方部を区画する段部、即ち、ペン先が変形しようする際の支点と、筆記面から受ける径方向の荷重によって変形しようとする際の作用点との距離が極力短くなるため、後方部だけでなく前方部の変形をも低減させることができる。
【0014】
キャップとしては、キャップ装着時に、ペン先をキャップ内面に非接触状態で被覆させ、軸筒と密閉してペン先の乾燥性を防止するものであり、インキやペン先に含浸したインキの蒸気などによって、膨潤、融解、溶解、分解などによる反応によって形状変化を生じないものであれば、特に材質の制約はなく、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリスチレン、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリメタクリレートなどの合成樹脂やエラストマーによる射出成形品や金属の切削加工品など筆記具の形状や透明などのデザインや用途に応じて適宜使用できる。
【実施例】
【0015】
以下、図面に基づき一例について説明する。図1及び図1のX−X線断面図である図2に示したものは、軸筒である、外部からのインキ1の残量を視認できるように、透明性を有するポリプロピレン製の射出成形品より形成されているインキタンク2内に、主溶媒であるエタノールに、黒色の顔料を分散させて、表面張力30.8mN/mで、3mPa・s(B型粘度計No.3ローター、60rpm、25℃)の低粘度に設定してある、ホワイトボードマーカー用の油性顔料のインキ1を自由状態で7cc収容し、ノック部3のノックによる押圧によって弁部4を開口させて、吐出に必要なインキ1を、軸筒の一部となるポリプロピレン製の射出成形品より形成されている前軸5の先端部分に、エラストマーを約30%含有させたポリエチレンを射出成形した後、熱処理によって連通多孔を形成して硬化させた焼結体よりなる気孔率70%、飽和インキ量が2.1ccのペン先6を筆記部分が突出するように接続されている、所謂、ノック式ホワイトボードマーカーと呼ばれる筆記具の一例である。インキ1の表面張力は、ペン先6への浸透性、吐出性、筆跡のにじみを考慮して、20mN/m〜40mN/mとすることが好ましい。本例では、インキ1の主溶剤であるエタノールの反応性がなく、インキタンク2及び前軸5の軸筒からのインキ減量を加味して、水蒸気透過度が比較的低いポリプロピレンをインキタンク2及び前軸5の材質として使用したが、特に、インキタンク1及び前軸5の材質に制約はなく、使用するインキ1の主溶剤との反応性等に応じて適宜設定できる。
また、ペン先6は前方部6aの径Aが12.37mm、後方部6bの径が11.0mmとし、ペン先が前方部6aと後方部6bに区画されるように、段部6cが形成されており、図1のX−X線断面図である図2にも示すように、前軸5に形成されている軸線方向に形成されている4つの凸部5aに、ペン先6の後方部6bが圧着されると共に、凸部5aの先端段部5bにペン先6の段部6cが係止して前軸5にペン先6が固定している。
更に、ペン先6の段部6cからペン先6の最先端部までの長さBを12.0mmとし、前軸5の先端から突出するペン先6の長さを、筆記に際して支障がないものとすると共に、筆記時の筆記面からペン先6に対して受ける径方向の荷重によって、ペン先6が変形しようとする際の、変形における支点と作用点との距離をできるだけ短くなるようにして、ペン先6の前方部6aの変形を低減させるものとしている。
本例のホワイトボードマーカーは、複数の相手に対して講義や会議を行う用途であるため、見えやすく筆記するために、ペン先6の前方部6aの径Aを12.37mmとし、筆跡巾が最大12.0mmとなる筆記具の中でも比較的大きいものとしている。このため、ペン先6からのインキ1の吐出量が多く、このインキ1の吐出量と同量のインキ1が、再度ペン先6へ供給されて安定した筆記追従性が得られるように、ペン先6自身に十分なインキ1を蓄えられるように飽和インキ量を2.1ccとし、連続且つ、持続した筆記などを想定し、さらにペン先6の後方には、インキ1をペン先6に、補充供給するための予備タンクとなる、ポエステル繊維の収束体であり、飽和インキ量が2.5ccであるインキ吸蔵体7が、前部をペン先6、後部を後述する蓋部9の前方筒部9aにより挾着固定して配置されている。また、ペン先6内のインキ1の減少に応じて、インキ吸蔵体7から速やかにインキ1がペン先6へ供給されるように、ペン先6よりもインキ吸蔵体7の毛管ぬれがわるくなるように、インキ吸蔵体7の気孔率を98%としている。
尚、安定した筆記追従性を得るための手段は、本例に限られるものではなく、液体は毛管ぬれなどの毛管力が低いところから高いところへ移動するのという一般的な自然法則を守る構成にしさえすれば、用途や、想定される筆記などに応じて、インキ吸蔵体7の気孔率や飽和インキ量、材質、種類、他の成形部材やその突起などによる圧縮、ペン先6とインキ吸蔵体7の一体化、中空化したインキ吸蔵体7の中空部分へのペン先6や他の誘導芯の連通などの適宜構成にて設定することができる。また、毛管ぬれなどの毛管力を操作する方法としては、ペン先6やインキ吸蔵体7の気孔率や材質、特に本例のような焼結体によるペン先6の場合では、エラストマー及び樹脂の材質や配合比率による方法のほか、例えば、フッ素やシリコーン粉末などを用いたインキ吸蔵体7の疎インキ処理による毛管ぬれの改質、反対にシリカ粉末などを用いたペン先6の親インキ処理による毛管ぬれの改質などが挙げられる。親インキ処理の具体的な方法の例として、本例のペン先6を用いた場合を挙げると、まず、ペン先6の原材料となるポリエチレンのペレットを、シリカ粉末をイソプロピルアルコールで分散させた溶液に浸漬させ、浸漬後乾燥し、成形及び熱処理により作製すればよい。そのほかの方法としては、シリカ粉末などの無機粉末をインキ1の主溶剤などのインキ1と親和性のある液体に分散させた溶液に、ペン先6を直接浸漬させたり、インキ1の物性や顔料の粒子径を小さくさせたりして得るなども例示できる。
また、インキ吸蔵体7は、ポリエステル繊維のほか、アクリル繊維、ナイロン繊維、レーヨン系繊維、ポリプロピレン繊維などの繊維束体である中綿や、ポリエチレン樹脂、ウレタン系樹脂などの軟質樹脂の連通気孔多孔質体などが例示でき、更に、本例では、インキ吸蔵体7を、ペン先6のインキ1が減少した際、インキ1をペン先6に補充供給するための予備タンクとして用いたが、ペン先6及びインキ1の吐出などの仕様や用途によっては、ノック部3のノックによる押圧によって弁部4を開口させた際、過剰にインキ1がペン先6に供給してインキ1がボタ落ちすることを抑制するためのインキ溜め部として用いることもできる。
【0016】
前述の通り、前軸5の先端開口部の内面には、図1のI−I’線断面図である図2にも示すように、ペン先6の後方部6bが圧着される4つの凸部5aが軸線方向に形成されている。この4つの凸部5aの内接円の径は、ペン先6の後方部6bを圧着状態にするために、ペン先6の後方部6bの径よりも小さくなるように10.50mm、ペン先6の後方部6bと圧着する部分の長さを、19.6mmに設定している。また、4つの凸部5aの間は、ペン先6及びペン先6の後方に配置したインキ吸蔵体7へのインキ1の補充供給、又は、インキタンク2に収容されたインキ1の減少によって生じたインキタンク2内の減圧状態を元に戻す圧力調整のために、ノック部3のノックによる押圧によって弁部4を開口させた際、空気を外気より速やかに取り込むことができるように、開口面積が49.7mmの空気流通溝5cとしている。
特に、本例のペン先6は、前述の通り筆跡巾が最大12.0mmとなるので、筆記具の中でも比較的インキ1の吐出量が多く、また、ペン先6の飽和インキ量が2.1cc、インキ吸蔵体7の飽和インキ量が2.5ccであるため、ペン先6及びインキ吸蔵体7への補充供給に必要なインキ1の量は非常に多く、これに対して取り込む必要のある空気も多量となるので、ペン先6の後方部6bと圧着する部分の長さ19.6mmに対して、開口面積を49.7mmとすることで、速やかに、且つ、十分な量の空気の取り込みが可能となる。但し、凸部5aの形状や数、空気流通溝5cの長さや開口面積の数値、形状、数は、本例に限定されるものではなく、インキ1の種類、ペン先6の形状及び寸法、ペン先6及びインキ吸蔵体7の飽和インキ量などの仕様や用途に応じたインキ1の吐出量に対して、必要な空気が取り込めるものであればよい。例えば、本例の1/10のインキ1の吐出量の場合、空気流通溝5cの開口面積は、長さ19.6mmに対して約5mm以上、長さを約10mm程度にしたとしても、約7mm以上あれば、十分に空気の取り込みが可能となるので、ペン先6の後方部6bへの圧着性能に応じて、空気流通溝5cの長さ及び開口面積を設定し、凸部5aの数を1つ又は成形性などに応じて2つ以上設置してもよいし、凸部5aの巾を広げるなどなしても良い。
また、前述した通り、前軸5の凸部5aの先端段部5bにペン先6の段部6cが係止して前軸5にペン先6が固定され、ペン先6の前軸5への挿入の位置決めをすると共に、筆記面から受ける荷重によって、ペン先6の前軸5より突出した筆記部分が、軸筒内に没入することを防止している。
【0017】
ペン先6の前方には、ポリプロピレンを射出成形により形成したキャップ8が、キャップ8の内壁面8aとペン先6が接触しないように、ペン先6を被覆し前軸5と密嵌装着されている。前述の通り、前軸5の先端段部5bとペン先6の段部6cが、ペン先6の後方部6bよりも前方で係止しているため、筆記面から受ける径方向の荷重により生じるペン先6の変形は、ペン先6の段部6cが支点となり、ペン先6の後方部6bに付加することを抑制している。このため、ペン先6全体が変形することがなくなるため、キャップ8を装着した際、キャップ8の内壁面とペン先6との接触が抑制されることとなるので、未筆記状態にてキャップ8の内壁面8aとペン先6が接触しないような構成でさえあればよく、キャップ8を特別な形状や寸法による構成とする必要性はなく、例えば、キャップ8を、使用時にノック部3に嵌着できるようになしてノック補助体として使用しできるようになしてもよい。
【0018】
インキ吸蔵体7の後方には、自由状態でインキ1を収容しているインキタンク2と吸蔵体を区画する蓋部9が配置され、この蓋部9の前方筒部9aに弁座9bを形成し、弁部4が、ノック部3を押圧しない限り開口しないように、ノック棒10及びバネ11の後方付勢によってこの弁座9bに密接させて弁機構を形成させている。
【0019】
ノック棒10は、その後部がインキタンク2の、略台形型階段状の薄肉部にて形成されている可動部2aを有する底部の、ノック棒案内部2bに挿入され、ノック部3を押圧することで、可動部2aを変形させると共に、ノック棒10及びこのノック棒10と接続している弁部4を開放するようになしてある。
【0020】
図3に他の一例を示す。
図3に示したものは、図1に示した例と同様の軸筒及び弁機構、インキ等を用い、ペン先6は前方部6aの径A及び、段部6cからペン先6の最先端部までの長さBを12.0mmとし、ペン先6の前方部6aの筆記面となる部分の形状を半球状になしたものである。このため、図1の例と同様、筆記時に筆記面より付加される荷重に対するペン先6の変形が極力抑えられると同時に、更に、筆記に際して、筆跡巾に方向性がなくなるほか、目的の筆跡巾とするために、ペン先6の先端形状に応じて軸筒を持ち替える煩わしさもなく、使い勝手に対しても極めて好適なものとすることができる。
【符号の説明】
【0021】
1 インキ
2 インキタンク
2a 可動部
2b ノック棒案内部
3 ノック部
4 弁部
5 前軸
5a 凸部
5b 先端段部
5c 空気流通溝
6 ペン先
6a 前方部
6b 後方部
6c 段部
7 インキ吸蔵体
8 キャップ
8a 内壁面
9 蓋部
9a 前方筒部
9b 弁座
10 ノック棒
11 バネ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸筒内にインキを収容し、このインキの吐出部となる繊維または多孔質体よりなるペン先を軸筒の空気流通溝が形成される先端開口部内面に固定し、ペン先の筆記部分を軸筒の先端開口部より突出させてなる筆記具であって、軸筒の先端開口部内面に、ペン先の外面を圧着固定するペン先圧着凸部を設け、ペン先にこのペン先圧着凸部に固定する側となる後方部と筆記部分を形成する側となる前方部とを区画すると共に、軸筒のペン先圧着凸部の先端部分と当接してペン先を軸筒に係止させる段部を設けた筆記具。
【請求項2】
前記軸筒の前記ペン先圧着凸部の内接径が、前記ペン先の前記前方部の径の95%以下に形成されている請求項1記載の筆記具。
【請求項3】
前記ペン先の前記前方部と前記後方部を区画する前記段部から前記ペン先の最先端までの長さが、前記ペン先の前記前方部の径以下である請求項1乃至請求項2に記載の筆記具。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−245749(P2012−245749A)
【公開日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−121151(P2011−121151)
【出願日】平成23年5月31日(2011.5.31)
【出願人】(000005511)ぺんてる株式会社 (899)
【Fターム(参考)】