(57)【要約】【課題】筆圧に応じて切り割の開き量が大きく変化するペン先とインク切れを起さない最適なインク供給装置を提供する。【解決手段】  格子状隙間部７０と周縁弾力部８０を有するペン先１と、その凹所２に装着した可撓性の有る舌片１３とで、毛細管作用が強く作用する主インク流路２５と弱く作用する副インク流路２６を形成し、インクの表面張力で舌片自由端１８はペン先表面３に引き寄せられてペン先可撓部４への追随性を向上し、副インク流路２６により交代空気の迅速な流入を可能にしてインク流量の大幅な変動への追随性能を向上し、運筆中のインク切れを防止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペン先は、筆記先端と切り割と格子状隙間部と周縁弾力部を含むペン先可撓部とペン先体幹部を有して凹所を形成し、筆記先端からペン先可撓部を通ってペン先体幹部に至る切り割を有し、格子状隙間部はインクの毛細管作用が作用する複数の隙間で構成され、複数の隙間はペン先軸線近傍からペン先周縁近傍に配設されてペン先周縁との間に周縁弾力部を形成し、ペン先の凹所には可撓性の有る薄片状の舌片を配設し、舌片周縁部とペン先表面とを近接又は接触させて舌片上面と舌片周縁部とペン先表面との間にインク流路を形成し、インク流路は、舌片上面と舌片周縁部とペン先表面との間に楔形の主インク流路と、更に舌片上面とペン先表面との間に舌片軸線とペン先軸線に添って副インク流路を形成し、インク流路はペン先固定部から筆記先端に向かうに従ってインク流路の厚さを縮小して構成されたペン先とインクの供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、筆圧の変化で筆跡の線幅が変化するペン先と、そのインク供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
切り割を持つペン先で筆圧に応じて筆跡の線幅を大きく変化させるペン先は、フレックスペン又はフレキシブルペンニブと呼ばれており、その線幅変化率は、通常の万年筆が２倍程度であるのに比べて４から６倍であることが知られている。中でも筆圧に鋭敏に応じて線幅を大きく変えるペン先はウエットヌードル（wet noodle）と呼称され、その筆跡は多量に流出したインクで輝いて見える。（非特許文献１、２及び３参照）
【０００３】
筆跡の線幅変化率が大きい事は切り割から筆記先端に流出するインクの流量変化が大きい事であり、万年筆のペン芯に於いては同時に吸い込まれる空気の流量変化も大きく、両者のバランスを常に維持する事が困難であった。古典的な万年筆ではペン先とペン芯の間にインク調整溜まりを設けて均質化する試みが行われているが、極めてゆっくりとした筆記速度の下でしか機能しておらず、扱い方も一般的ではないので限られた人にしか使われていない。またあまり筆圧を掛けずに細線を運筆する場合、ペン芯の平均インク流量がフレックスではない普通の万年筆より遥かに多いので、インクが出過ぎている印象を与えやすく、筆跡の乾きも遅い。（非特許文献４：waterman pen parts、及び非特許文献３：Additional Nib Grading Criteria 及びProfessional" nib....参照）
【０００４】
従来のペン芯によるインク供給装置を持つ万年筆では、強い筆圧が加わりペン先の撓み量が大きくなると、ペン芯のペン先接触面からペン先の切り割部が浮き上がり、両者の間に在ったインク膜が軸内のインク貯蔵部の方向に後退したり、破断して筆記不能になるとか、また同時に筆記先端がＶ字形に開くので、インク膜が開きの少ない方向に逆流して、筆記先端からインクが無くなり筆記不能になる事が起こる。
【０００５】
筆跡の線幅を広げようとして筆圧を増加させると、ペン先は上方に大きく撓むのでペン芯の先端は紙面に接触し汚染の原因となる。ペン芯先端を短縮すると切り割との接触面積が縮小してインク切れを発生させるし、切り割を長くして開き量の大きいペン先にするとインク膜の後退が起るという二律背反になるので、ペン芯を使用するフレキシブルな万年筆の線幅変化率は低レベルな物しか実現できない。
【０００６】
一方、ペン軸にペン先を嵌装し、インク瓶にペン先を浸けてペン先の凹所にインク滴を付着させて使う所謂ディップペンでは、ペン先弾力部の片持ち梁としての支持部となるハート孔付近まで切り欠き部を設けて、切り割を含む左右の弾力片が撓み、開きやすいように設計されたペン先があり、フレックス又はフレキシブルペンニブとして多く知られている。（非特許文献２のGallery参照）
【０００７】
ディップペンでは筆圧印加で筆記先端が開くと、ペン先の凹所に張りついていたインクがペン先の開きに応じて紙へ流れ出すが、張り付いているインクの量が少ないうえ、流出量の調節機能がなく多量に消費されてしまう為、文字が書かれている途中でインク切れを起す事が多い。
【０００８】
筆記中に頻繁にインク瓶にペン先を浸す不便を解消しようとして、万年筆のペン先に替えて、ディップペン先を装着する試みが行われるが、前述のように万年筆のペン芯は撓み量が少なく、開き量の変化の少ない、かつ、インク流量変化の少ないペン先に合わせたものであるので、撓み量や開き量の変化が大きく、インク流量変化の激しいこの用途には対応できず、インク切れを発生し連続した筆記が出来ない。
【０００９】
またディップ方式のペン先は元来、ペン芯を用いる事は考慮されておらず,筆圧変化に応じて字幅が変化するフレキシブル万年筆を実現する為には、筆圧変化に応じて筆記先端の開き量が変化し易い特性の有るペン先と、開き量に比例して増減するインク流量に敏感に反応するインク供給装置と、そのインク供給装置の筆記先端側の部分が大きく撓んだ筆記先端から離れて紙面を汚染しない構造が必要になる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Wikipedia Flex nib   (https://en.wikipedia.org/wiki/Flex_nib)
【非特許文献２】Wikipedia Nib (pen)   (https://en.wikipedia.org/wiki/Nib_(pen))
【非特許文献３】Grading Flexible Nibs   (http://www.vintagepen.net/grading-flex-nibs.html)
【非特許文献４】Fine Vintage Writing Instruments  (http://www.fivestarpens.com/waterman-pen-parts.html)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
筆圧の変化に応じて筆記先端が開きやすいペン先と、紙面に近い筆記角度でペン先が大きく撓んでもインクの供給装置が紙面に触れる事がなく、筆記先端の開き量に応じてインク切れを起さずペン先に安定したインクを供給するインク供給装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
ペン先は、筆記先端と切り割と格子状隙間部と周縁弾力部を含むペン先可撓部とペン先体幹部を有して凹所を形成し、筆記先端からペン先可撓部を通ってペン先体幹部に至る切り割を有し、格子状隙間部はインクの毛細管作用が作用する複数の隙間で構成されてペン先軸線近傍からペン先周縁近傍に配設されてペン先周縁との間に周縁弾力部を形成し、ペン先の凹所には可撓性の有る薄片状の舌片を配設し、舌片周縁部とペン先表面とを近接又は接触させて舌片上面と舌片周縁部とペン先表面との間にインク流路を形成し、インク流路は、舌片上面と舌片周縁部とペン先表面との間にインクの毛細管作用が強く作用する楔形の主インク流路と、更に舌片上面とペン先表面との間に、舌片軸線とペン先軸線に沿ってインクの毛細管作用が弱く作用する副インク流路とを形成し、インク流路はペン先固定部から筆記先端に向かうに従ってインク流路の厚さを縮小して構成されたペン先とインクの供給装置とする。
【発明の効果】
【００１３】
薄片状の舌片により筆記先端の極めて近くまでインク流路を確保する事が出来るので、紙面に近い筆記角度で使用しても舌片の先端やペン芯先端が紙面に接触せず、筆跡を汚す事がない。更に、筆記角度の変化や筆圧の変化、筆記速度の変化、ペン先を捩るような力の変化が加えられつつ連続した運筆が行われても、インク切れを起さず、ペン先にインク膜が安定して存在し続けるので、運筆に専念して抑揚豊かな筆跡を連続して書く事が出来る。また、ペン先を裏返して凹所を上にして筆記すると、極めて開きやすいペン先であっても開きの変化を生じないので、筆圧に反応しない、線幅一定の筆跡を得る事が出来るなど多機能な万年筆を提供する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】格子状隙間部と周縁弾力部とからなるペン先可撓部を持つ、第１実施例のペン先の平面図。
【図２】舌片固定部をペン芯の舌片位置決め溝に装着し、舌片上面側から見たペン芯組立体の平面図。
【図３】図１のペン先をペン芯組立体の所定位置に重ね合わせた状態のペン組立体の平面図。
【図４】ペン組立体の縦断面図。
【図５】ペン組立体を首部筒に装着し、インク貯蔵部と軸筒を取り付けた状態の縦断面図。
【図６】図３のＡ−Ａ線部分の拡大断面図。
【図７】図３のＡ−Ａ線部分の断面にインクが介在した時のインク膜の状態を示す拡大断面図。
【図８】筆圧が印可され軸筒が捩られた状態で、図3のＡ−Ａ線部分の断面にインクが介在した時のインク膜の状態の一例を示す拡大断面図。
【図９】図３のＢ−Ｂ線部分の隙間の拡大断面図。
【図１０】格子状隙間部の他の形状を示す第２実施例のペン先の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に於いて、第１実施例のペン先１は曲率の異なる形状を組み合わせて成形した筒型の一部で凹所２を形成し、筆記先端７と、切り割６の一部分を拡幅したハート孔８を含む切り割６と、格子状隙間部７０と周縁弾力部８０から成るペン先可撓部４を形成し、格子状隙間部７０はインクの表面張力が作用して外界の空気との間にインク膜を形成できる程度の幅を持った複数の隙間７３で、その外端７３１はペン先周縁１０２との間に、周縁弾力部８０を形成し、その内端７３２は切り割６と軸線上で繋がっている。
【００１６】
格子状隙間部７０は、片持ち梁として機能するペン先可撓部４を分断して、隙間部分の断面２次モーメントを減少させて筆記先端７をより少ない筆圧で開きやすくさせると同時に、周縁弾力部８０の断面２次モーメントの影響を相対的に増大させることにより、筆記先端７をより開きやすくする効果を生む。
【００１７】
図２は舌片１３とペン芯３１とを組み立てた状態を示すペン芯組立体３５で、舌片１３は柔軟で薄い肉厚の金属箔や合成樹脂フィルムなどの材料を用いてインクの表面張力程度の弱い力の作用でよく撓む片持ち梁として作動する舌片可撓部２０と、ペン芯３１に固定する為の舌片固定部２１を有している。舌片可撓部２０は概略平面を保ったまま図４に示すように傾斜角１２をもってペン先１の凹所２と接触した時に、舌片周縁部１６がペン先表面３と概略接触する形状に成形されている。
【００１８】
ペン芯３１には舌片固定部２１を定位置に取り付ける為の位置決め溝３４と段差５５を設けてあり、ペン芯上面４１は、筆記先端７方向に向かうに従ってペン芯自体の厚みを増すように傾斜が付けられ、位置決め溝３４にも同じ傾斜が付けられているので、舌片１３はこの傾斜を保ってペン先表面３に相対している。
【００１９】
図４に示すペン芯３１の段差５５は舌片固定部２１をペン芯３１の位置決め溝３４に固定した時に、舌片可撓部２０の舌片下面１５との間に舌片下面空間２３を形成して、インク膜の生成を阻害する。仮にこの段差がない場合には、ペン先可撓部４が上方に変位すると、舌片下面１５側に浸出したインクの表面張力によって舌片可撓部２０がペン芯３１に同時に張り付くので、舌片可撓部２０がペン先表面３へ引き寄せられる力を減少させてしまう現象が起るので、これを防止する。      
【００２０】
図３は図１のペン先１をペン芯組立体３５の所定の位置に重ね合わせた状態であるペン組立体４５を示し、図４はその縦断面図であり、ペン先１の凹所２のペン先表面３と舌片上面１４とで形成された空間はインク流路１１を形成する。
【００２１】
図５はペン組立体４５を万年筆の首部筒３６に装着した状態を示し、インク流路１１は、首部筒３６の内面とペン芯上面４１とで形成される空間であるインク連絡流路３９に連通し、さらにインク貯蔵部３８と繋がっている。
【００２２】
図６は図３のペン組立体４５のＡ−Ａ線部分の断面を示す。インク流路１１は、ペン先表面３と舌片上面１４と舌片周縁部１６で楔形でインクの毛細管作用が強く作用する主インク流路２５と、舌片上面１４を通る舌片軸線１３１とペン先軸線１０１に添った大きな空間で、主インク流路２５よりも毛細管作用が弱く作用する副インク流路２６とを形成し、このインク流路１１はペン先固定部１０から筆記先端７に向かうに従って、インク流路１１の厚さを減じ、舌片自由端部１８はペン先表面３に概略接触している。そのためインク流路１１内に入った気泡４０は主インク流路２５のインク流を妨げる事がなく、副インク流路２６に集まる傾向を生む。
【００２３】
ペン先１の格子状隙間部７０は、インク流路11がインクで満たされるとインクが侵入し、外界の空気との間でインク膜を形成し、副インク流路２６に空気が侵入する事があっても主インク流路２５に生成するインク膜と繋がっているので、楔形の主インク流路２５のインクによるインク流路１１の濡れを補い、副インク流路２６の再生に寄与する。特に運筆中の格子状隙間部７０は、紙の上を滑る筆記先端７の振動が激しく伝わる為、その隙間７３の幅が常に変化しており、隙間７３に隣り合っている格子壁７４同士も上下に振動しているので、インク流量変化の緩衝機能があり副インク流路２６の再生が早い特徴がある。
【００２４】
運筆で流出したインク量により発生するインク貯蔵部３８内の気圧の減少によって流入する交代空気の気泡４０は、ハート孔８から副インク流路２６に吸い込まれ、インク連絡流路３９を通ってインク貯蔵部３８に達する。ハート孔８からインク貯蔵部３８に進むに従って気泡４０の体積は徐々に拡大するが、ペン芯上面４１との傾斜角１２と、インク流路１１とインク連絡流路３９の断面積も漸次拡大するので、気泡４０はインク流路１１を閉塞することなく、速やかにインク貯蔵部３８に到達する。この交代空気の速い上昇効果でインク貯蔵部３８内の気圧が直ちに平衡状態に達し、次の瞬間に筆跡幅が急拡大するような筆圧が印可された時も、インク貯蔵部３８内の気圧平衡の遅れや、インク流路閉塞によるインクの出渋りを原因とする筆跡の掠れが発生せず、連続的な速書きにも十分に適応する事が出来る。
【００２５】
図７は万年筆として組み立てた後、図６に示した断面にインクが介在した様子を示し、舌片周縁部１６から漏れ出たインクは凹所２のペン先表面３と外気の間でインク膜２７を生成し、切り割６にインク膜２８を生成する事で、これらのインク膜の表面張力により舌片可撓部２０はペン先可撓部４に常に引き付けられ、ペン先可撓部４が変位してもインク流路１１はその形を変えながらも存続し、連続した運筆を可能にする。
【００２６】
運筆中の万年筆の軸筒には筆記圧に加えて捩る力も作用していて、特に筆圧変化で筆跡の線幅を変化させる運筆時に於いて顕著であるが、その状態の一例を図８に示す。ペン先右側可撓部８２が右側舌片周縁部１６２から離脱する方向に変位し、切り割６にあったインク膜２８が引き伸ばされて左側インク膜２９と右側インク膜３０となってインク流路１１が分断された瞬間を示している。この時、ペン先表面３と舌片周縁部１６と外気とに生成するインク膜２７の右側のインク膜２７２は引き伸ばされ、副インク流路２６２を形成したインク膜３０とで右側のインク流路が確保されると同時に、これらのインク膜に作用している表面張力によって舌片１３はペン先１に引き寄せられる。
【００２７】
時には左側インク膜２９と右側インク膜３０との間が切れて、舌片上面１４が露出し右側インク膜３０が潜入インク膜２４の位置にずれ、主インク流路２５、副インク流路２６、インク膜２７の各右側部分は、右側主インク流路２５２、右側副インク流路２６２、インク膜２７２で示した形になるが、常にこれらのインクの表面張力がペン先可撓部４と舌片可撓部２０を引き寄せる形となり、インク流路１１は安定的に確保される。
【００２８】
左右の筆記先端に供給されるインクの状態は、運筆中の筆記先端の動きが激しい中で、このような状態の繰り返しであり、可撓性の高い舌片とインクの表面張力との連動によって、舌片１３がペン先可撓部４の動きに追随し、筆記先端と紙面との接触点で確実なインクの受け渡しが行われ筆跡の線割れの発生を防ぐ事が出来る。
【００２９】
図９は図３のＢ−Ｂ線部分の隙間７３の拡大断面図で、隙間の外端７３１は、ペン先外表面３０１と外交点７３１０及び、ペン先内表面３０２と内交点７３１２を結ぶ、隙間底面７３００を形成している。隙間底面７３００は外交点７３１０でペン先外表面３０１と傾斜して設けられている。
【００３０】
この傾斜を設けることにより、主インク流路２５のインクが減少して副インク流路２６に外気が侵入し、インク膜が内交点７３１２と舌片上面１４の潜入交点１４２５まで潜入して、内交点インク膜２４７となる場合に、主インク流路２５のインク容量を確保しながら周縁弾力部８０の断面2次モーメントを可能な限り減少させる事が出来るので、内交点７３１２でペン先内表面３０２に対し隙間底面７３００を垂直に設ける場合よりも筆記先端が撓み易く、開きやすいペン先とする事が出来る。
【００３１】
図１０は格子状隙間部７０の他の形態を示すペン先１の第２実施例で、ペン先１の軸線方向に長く伸びた、切り割６の拡幅部分であるハート孔８と、ペン先軸線１０１に平行、或いは平行に近い傾きで隙間７５を左右対称に配置して格子状隙間部７０と周縁弾力部８０を形成したものである。第１実施例のペン先と比較して軸筒が捩られた時の片持ち梁としての剛性が高く、左右方向に高速で運筆した時の、紙との間で発生する筆記先端の振動によるインク滴の飛散を防ぐ為のペン先可撓部４の剛性を確保する事が出来、少ない筆記角度で使用されることが多いペンで絵を描く用途に適している。
【００３２】
第１及び第２実施例に示したペン先体幹部９はペン先固定部１０を含んでいる。ペン先１に占めるペン先可撓部４の割合が小さい大型のペン先では、首部筒３６内にペン芯３１と共に固定される、或いはペン芯３１に固定されるペン先固定部１０のペン先体幹部９に占める割合も小さくなり、小型のペン先では同じものになる。
【００３３】
またペン先可撓部４は筆記先端７から切り割６、格子状隙間部７０、周縁弾力部８０、ハート孔８を含んで構成されるが、ペン先１の成形形状によってはペン先体幹部９の一部分も筆圧で弾性変形するものがあるので、ペン先可撓部４の範囲は、これらの構成要素に限定されない。
【００３４】
格子状隙間部７０を設ける事は、ペン先可撓部４の撓み、開き特性に周縁弾力部８０の断面２次モーメントの影響を増大させるためのものであるので、格子状隙間部７０の形状は前述したものに限られず、隙間７３（第１実施例）や隙間７５（第２実施例）の形状や配置の間隔等は、ペン先１の形状によって撓み易くする部分や開きやすくする部分などを決める時の、ペン先可撓部４の設計の自由度の中に含まれる。
【００３５】
また、ペン先１の上面からインクの蒸発や、飛散を防止する為に、ペン先可撓部４のペン先１の上方への変位を邪魔しない範囲で覆いとなる軟質で薄い肉厚の舌片状カバーなどを装着する事も出来る。このカバーにも撓み易くする為や交代空気の導入の為に、しわ状の凹凸や、切れ目やハート孔を設ける事が有用である。
【００３６】
また更には、首部筒先端部外側にネジを設け、これに螺合する筒を回転させて軸方向に前後動させ、過大な筆圧印加時に筒先端の内側面が、変位して幅が広がったペン先可撓部の一部分に当接し、更なる広がりを防止する働きを持つ、筆跡の線幅を調節する為の可動筒を設ける事も出来る。
【符号の説明】
【００３７】
１.ペン先
１０１.ペン先軸線
１０２.ペン先周縁
２.凹所
３.ペン先表面
３０１.ペン先外表面
３０２.ペン先内表面
４.ペン先可撓部
６.切り割
７.筆記先端
８.ハート孔
９.ペン先体幹部
１０.ペン先固定部
１１.インク流路
１２.傾斜角
１３.舌片
１３１.舌片軸線
１４.舌片上面
１４２５.潜入交点（７３１２と１４の交点）
１５.舌片下面
１６.舌片周縁部
１６１.左側舌片周縁部
１６２.右側舌片周縁部
１８.舌片自由端
２０.舌片可撓部
２１.舌片固定部
２３.舌片下面空間
２４.潜入インク膜
２４７.内交点インク膜（内交点７３１２に於ける潜入インク膜）
２５.主インク流路
２５１.左側主インク流路
２５２.右側主インク流路
２６.副インク流路
２６１.左側副インク流路
２６２.右側副インク流路
２７.ペン先表面３と舌片周縁部１６と外気とに生成するインク膜
２７１.２７の左側インク膜
２７２.２７の右側インク膜
２８.切り割６と舌片上面１４とに生成するインク膜
２９.２８の左側のインク膜
３０.２８の右側のインク膜
３１.ペン芯
３４.位置決め溝
３５.ペン芯組立体
３６.首部筒
３７.軸筒
３８.インク貯蔵部
３９.インク連絡流路
４０.交代空気の気泡
４１.ペン芯上面
４５.ペン組立体
４７.空気逃げ溝
４８.櫛溝
５５.段差
７０.格子状隙間部
７３.隙間
７３００.隙間底面
７３１.隙間の外端（第１実施例）
７３１０.外交点（隙間の外端７３１とペン先外表面３１１との交点）
７３１２.内交点（隙間の外端７３１とペン先内表面３１２との交点）
７３２.隙間の内端（第１実施例）
７４.格子壁  
７５.隙間（第２実施例）
７５１.隙間の外端（第２実施例）
７５２.隙間の内側（第２実施例）
８０.周縁弾力部
８１.ペン先左側可撓部
８２.ペン先右側可撓部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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