(57)【要約】【課題】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ペン先とインク供給装置を提供する。【解決手段】筆記先端３を二分しペン先の固定部１４の方向に延びる切り割５の終端５３近くに空気取り入れ口６を有し、空気取り入れ口６には左右に分かれた分岐スリット５１を連通させて、筆記先端３から分岐スリット終端５２近傍までのペン先可撓部１１を構成し、ペン先の凹所１２には可撓性の有る薄片状の舌片７を配設し、舌片周縁部７５とペン先表面１３とを近接又は接触させてペン先表面１３との間に、主インク流路４１と副インク流路４２とから成るインク流路を構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペン先は、その長手方向の軸線に添って筆記先端を二分する切り割と、切り割の他端又は切り割の他端近傍に設けた空気取り入れ口を有し、空気取り入れ口には左右に分かれた分岐スリットを連通させて筆記先端から分岐スリット終端近傍までのペン先可撓部を構成し、ペン先は軸線に対しての横断面が凹所となるように形成し、ペン先の凹所には、舌片周縁部とペン先表面と外気との間にインク膜を構成しそのインク膜に作用するインクの表面張力と、更に筆圧により開いた時のペン先の切り割面と舌片上面とに生成するインク膜の表面張力により舌片可撓部がペン先可撓部側に付勢される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構成し、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。
【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倍である事が知られている。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、その筆跡はインク流出量が多量で、かつその変化が極めて大きいので従来の万年筆用ペン芯技術では対応が出来ず、万年筆としては具現化されていない。（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、万年筆のペン芯にお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流量の調整溜まりを設けて均質化する試みが行われているが、消費量に見合うインクと流入する空気の補充が、細長い毛細管的インク溝の大きな流動抵抗に阻害されて即応出来ない。その為、線幅の広い筆跡を得るには極めてゆっくりとした筆記速度の下でしか機能せず、何時インク膜が切れて2重線の筆跡に代わるか予測できない。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な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て汚染の原因になる。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の膜の後退が起るという事になるので、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ものしか実現できていない。
【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に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量が少ないうえ、流出量の調節機能がなく短時間の内に多量に消費されてしまう為、書き始めに多量のインクが紙面に載り、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フレックス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あるペン先と、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が、未だに実現されていない。
【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】
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ペン先とインク供給装置を提供する。
【課題を解決する為の手段】
【００１２】
ペン先は、その長手方向の軸線に添って筆記先端を二分する切り割と、切り割の他端又は他端近傍に設けた空気取り入れ口を有し、空気取り入れ口には左右に分かれた分岐スリットを連通させて筆記先端から分岐スリット終端近傍までのペン先可撓部を構成し、ペン先は軸線に対しての横断面が凹所となるように形成し、ペン先の凹所には、舌片周縁部とペン先表面と外気との間にインク膜を構成しそのインク膜に作用するインクの表面張力と、更に筆圧により開いた時のペン先の切り割面と舌片上面とに生成するインク膜の表面張力により、舌片可撓部がペン先可撓部側に付勢される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構成し、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】
ペン先に設けた空気取り入れ口は、ペン先可撓部の内に在って、筆記先端の開きに比例してその開口部の面積を増減し、その開口部に存在するインクの膜の破れやすさを変えて吸い込まれる空気の量を加減するので、細字の時には、空気の吸い込みに抵抗力が大きく働いてインク流出量を少なくし、太字の時にはその抵抗力が弱くなって多量のインク流出量とする事が出来る。
【００１４】
舌片は対向するペン先との間のインクの表面張力によってペン先の撓みと開きに追随して撓むので、その薄さゆえに低い筆記角度においても紙面を汚染する事がなく、仮に舌片がペン先とのインクの表面張力による吸着が破たんしてペン先から離れたとしても、インクは舌片先端にはほとんど存在していないので紙面の汚染は発生しない。更に空気取り入れ口から侵入した空気は、その体積を膨張させながらペン先固定部の方向に上昇し、徐々に広がるインク流路の厚さによって速やかにインク貯蔵部に移動する。筆記先端からインク貯蔵部までのインク流出と交代空気の流入が常にバランスしているので、筆圧が大きく変動しても筆跡の破綻が起らず、安定した筆記が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】は本発明のペン先とインクの供給装置」を首部筒に組み込んだ万年筆の軸線を含む縦断面の部分拡大説明図である。
【図２】は図１に示したペン先の説明図である。（実施例１）
【図３】は図２に示したペン先を、舌片を装着したペン芯の所定位置に重ね合わせた説明図である。（実施例１）
【図４】は図２に示したペン先のＣ−Ｃ断面の形状を示した拡大説明図である。
【図５】は図２に示したペン先のＣ−Ｃ断面の他の形状を示した拡大説明図である。
【図６】は図１のＡ−Ａ断面のペン先と舌片とペン芯の相対位置関係を示した拡大説明図である。
【図７】は図１のＢ−Ｂ断面のインク流路の厚さを示した拡大説明図である。
【図８】は図６の断面図で、筆記先端に筆圧が印可され、かつ軸筒が捩られた状態での左右のペン先可撓部と舌片の位置関係を示し、その時の瞬時下におけるインク膜の状態を示した拡大説明図である。
【図９】は図１に示した万年筆に用いられるペン先の他の実施例を示す。（実施例２）
【図１０】は図１に示した万年筆に用いられるペン先のまた他の実施例を示す。（実施例３）
【図１１】は図１に示した万年筆に用いられるペン先のまた他の実施例を示す。（実施例４）
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明に共通する、ペン先とインクの供給装置を首部筒に組み込んだ万年筆の軸線を含む部分拡大図で、ペン芯９の上面を筆記先端３からインク貯蔵部２１に向かって傾斜面９４を形成し、傾斜面９４上に図３にも示したように、可撓性の有る薄片状の舌片７の舌片固定部７４をペン芯９の舌片固定用窪み９３に固定してある。
【００１７】
図２は、ペン先１の平面図で、筆記先端３に圧力が加わった時に弾性変形するペン先可撓部１１の構成を示し、筆記先端３からペン先固定部１４方向に軸線２に沿って筆記先端３を二分する切り割５を設け、切り割５の他端５３、又はその近傍に空気取り入れ口６を設け、更に空気取り入れ口６に接近、又は一体となって連通する分岐スリット５１を設けて、筆記先端３から分岐スリット終端５２まで弾性変形可能なペン先可撓部１１を形成している。（実施例１）
【００１８】
図２に於いて、筆記先端２に筆圧が加わった時のペン先可撓部１１の変形を破線１７で示してあり、空気流入口６の面積がこれによって拡大し、その拡大量は筆記先端３の拡大量に比例する事を示している。
【００１９】
ペン先可撓部１１を除く他の部分はペン先固定部１４で、その一部分がペン芯９に装着されて首部筒８に嵌着される。
【００２０】
ペン先可撓部１１の一部分である分岐スリット５１は、切り割５の他端５３に設けられるが、空気取り入れ口６と連通しており分岐スリット終端５２と、対向するペン先外側面１１３間を支点として片持ち梁状に撓み、ペン先可撓部１１が左右に拡幅する。
【００２１】
図２に於けるＣ−Ｃ断面でのペン先１の凹所１２の形状は図４、図５に示すように、円弧状又は山形状に成型したペン先１の窪みの形状を示し、このほかにも円弧や、山形の頂上部分が平らになった略台形状にしたものも含まれる。
【００２２】
図３に示すように、ペン先１の凹所１２には、舌片７を装着したペン芯９が配設され、共に首部筒８に装着され、筆記先端３からインク貯蔵部２１に向かって徐々に断面積を拡大するインク流路４を形成している。
【００２３】
図１、図３、図６及び図７に示した舌片７は、プラスチックス、金属、又はそれらの複合体等から成る可撓性の有る薄片状の部材で、片持ち梁状に動作すべく、舌片固定部７４をペン芯９の舌片固定用窪み９３に装着されていて、少なくともペン先可撓部１１の範囲のペン先表面１３に対して、対向する舌片周縁部７５が接触又は接近するように配置されて、ペン先１３と舌片上面７６との間に図６及び図７に示したようにインク流路４を形成している。
【００２４】
インク流路４は、ペン先表面１３と舌片上面７６と舌片周縁部７５との間で、楔形の毛細管作用が強く働く主インク流路４１と、更に舌片上面７６とペン先表面１３との間に軸線に沿って、より大きな空間で、かつ毛細管作用が弱く働く副インク流路４７とを形成している。
【００２５】
一般に、運筆中の軸筒には筆記圧に加えて捩る動作も作用していて、特に筆圧の変化で筆跡の線幅を変化させる運筆時に顕著であるが、筆記先端が開きやすいペン先はその影響を受けてインクの供給に支障を来たしやすい。その原因は、ペン先の左右の片持ち梁としてのペン先可撓部が、それぞれ独自に撓みと捻りに変位をおこす為で、その動きに一般のペン芯は追随できない事にある。ここに提案する方式によれば、薄片状の舌片７は、切り割５とペン先表面１３との間に生成したインク膜２３０と、舌片周縁部７５とペン先表面１３とに生成したインク膜２３４によって、左右のペン先表面の変位に引き寄せられてねじれを生じる事でインク流路４が確保されインク切れを防ぐ事が出来る。図８にそれを示す。
【００２６】
図８は図６の各要素が筆圧によって変位した状態を示しているが、ペン先右側可撓部１１２が舌片右側周縁部７５２から離脱する方向に変位し、切り割５にあったインク膜２３０が引き伸ばされて、左側インク膜２３１と、右側インク膜２３２となって、インク流路４が分断された瞬間を示している。この時、ペン先表面１３と舌片周縁部７５と外気とに生成するインク膜２３４の右側インク膜２３６は引き伸ばされ、右側副インク流路４２２を形成した切り割の右側インク膜２３２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７はペン先１に引き寄せられる。
【００２７】
時には、切り割５にあった左側インク膜２３１と右側インク膜２３２との間が切れて、舌片上面７６が露出し、右側のインク膜２３２が潜入インク膜２４の位置にずれ、主インク流路４１、副インク流路４２、インク膜２３の各右側部分は、右側主インク流路４１２、右側副インク流路４２２、舌片周縁部の右側インク膜２３６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１１と舌片可撓部７１を引き寄せる形となりインク流路４は安定的に確保される。
【００２８】
ペン先左側可撓部１１１と舌片可撓部７１の左側部分におけるインク流路の左側部分については図８に示すように、インク流路が潰れた形になるが舌片左側周縁部７５１がペン先表面１３に更に密着する事になる為、インク流路４の左側主インク流路４１１と左側副インク流路４２１は保たれインクが切れる事は無い。
【００２９】
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７がペン先可撓部１１の動きに追随し、筆記先端３と紙面との接触点で確実なインクの受け渡しが行われ、筆跡の線割れを防ぐ事が出来る。
【００３０】
図１に於いて、ペン芯９の先端付近にあるペン芯窪み９１と突起９２は、舌片７の下面７７がペン芯９の上面に、インクで張り付くのを防止する役割を持つ。筆圧を加えていない状態で舌片下面７７がペン芯の上面にインクで張り付いていると、筆圧が印可された時のペン先可撓部１１の上方変位に舌片可撓部７１が追随出来ない現象を防止する。ペン芯窪み９１は舌片下面７７と離れている為インクが介在せず、万が一インクが存在した時も突起９２によって舌片下面７７との間にインク膜が生成出来ないようにしている。
【００３１】
図９は、異なる形状の分岐スリット５１を示す。空気取り入れ口６は、ほぼ三角形の形をしており、分岐スリット５１はその稜線の延長線上に軸線と角度を以て配置されている。低筆圧時に極細の筆跡となる筆記先端３を有するペン先は、あまり大きく開かずとも筆跡の拡幅感が大きいので、弾力上は硬質なペン先となるので切り割加工後の筆記先端の寄せ作業も簡易となり加工工数の低減が図れ、万年筆の性能維持の為の作業が簡便になるなどのメリットがある。（実施例２）
【００３２】
図１０は分岐スリット終端５２に集中応力を働かせないように配慮した、大型のペン先用の方式で、分岐スリット５１をペン先外側面１１３にほぼ平行に近い傾斜で設けている。また、切り割５の途中には数条の格子状スリット１５を切り割５に連通させている。（実施例３）
【００３３】
大型のペン先を作る理由は、拡幅時の線幅をより大きくしたい為で、小型のペン先では材料強度の点で実現が難しい為である。ペン先が大きくなるとペン先可撓部１１もより大型化する為舌片も大型になり、副インク流路４２の厚さ４３が増大してインクの存在しない空洞が生まれやすくなり、図８に示したようなインクの表面張力の作用を生かした構成が生成出来なくなるなどの欠点をなくすため、それよりも少し小型のペン先で課題を解決する為に格子状スリットを設けて、ペン先外側面と格子状スリット終端との間のペン先部材が弾性変位をおこす片持ち梁としたペン先可撓部１１を形成したものである。（実施例３）
【００３４】
格子状スリット１５の間隔や配設の位置などは、ペン先１全体をどの様に撓ませるか、どの様な撓み量の時にどの様な開き量にするかは設計の自由度の中に在り、従って格子状スリットが切り割に対して必ずしも垂直な位置に配設される事もなく、意匠上からも図９の分岐スリット５１の様な、斜めに傾けることも出来る。（実施例３）
【００３５】
図１１はペン先の外形に合わせたペン先可撓部を得る為の方策で、可撓性向上スリット１６をペン先の外側面１１３に概略沿せて設け、片持ち梁として作動するペン先可撓部１１の筆記先端３に近い部分の可撓性を向上させて筆記先端の開きやすさを向上する可撓性向上スリット１６を設けたペン先である。（実施例４）
【００３６】
大型のペン先では切り割５の長さも長くなり、ペン先外側面１１３最大巾部１１４も巾が広くなるので、格子状スリット１５で課題解決を意図しても格子状スリット１５の長さが長くなってペン先外側面１１３に近づき、スリットの終端１５１が舌片の巾を超えて舌片周縁部７５との間でインクの膜の生成維持に支障を来たす恐れもあり、また舌片の巾も広くなるので、前述の空洞が発生しやすくなりインク出の途切れやすさに繋がる。これを回避する為にはスリットの終端が舌片の巾に影響を与えない可撓性向上スリット１６によって撓み易さを確保し、舌片の巾も狭められ空洞発生も起らないので、良好なインク出が確保できる。（実施例４）
【００３７】
実施例1から４迄に共通して、ペン先可撓部１１は、筆記先端３から分岐スリット終端５２までと説明をしたが、首部筒に固定されるペン先固定部１４との間の外界に露出する部分が弾性変形して筆圧に応じて撓むペン先もあり、片持ち梁としての支点は分岐スリット終端と、ペン先外側面形状との関係のもとに決まるので、上記説明の範囲に限定されない。
【００３８】
上記のペン先の構造では、ペン先上面からのインクの蒸発や、万年筆に加わる衝撃等によりインクの飛び出しが起こりうるが、これらを防止する為に、ペン先１のペン先可撓部１１の上方への変位に影響しない程度で覆いとなる厚さの薄い舌片状のカバーを浸ける事も出来る。
【００３９】
ペン先１に印可される筆圧が大きすぎてペン先１が破壊されるのを防ぐために、首部筒８の先端部外側に、ペン先の撓み量や開き量を制限するリングを嵌める事や、そのリングを二重にし、その間をネジ嵌合として片方のリングを前後する事でペン先１の撓み量や開き量を制限する事もできる。
【符号の説明】
【００４０】
１      ペン先
１１    ペン先可撓部
１１１  ペン先左側可撓部
１１２  ペン先右側可撓部
１１３  ペン先外側面
１１４  ペン先外側面最大巾部
１２    凹所
１３    ペン先表面
１４    ペン先固定部
１５    格子状スリット
１５１  格子状スリット終端
１６    可撓性向上スリット
１７    破線
２      軸線
２１    インク貯蔵部
２２    交代空気
２３    インク膜
２３０  切り割のインク膜
２３１  切り割の左側インク膜
２３２  切り割の右側インク膜
２３４  舌片周縁部のインク膜
２３５  舌片周縁部の左側インク膜
２３６  舌片周縁部の右側インク膜  
２４    潜入インク膜
２４１  左側潜入インク膜
２４２  右側潜入インク膜
３      筆記先端
４      インク流路
４１    主インク流路
４１１  左側主インク流路
４１２  右側主インク流路
４２    副インク流路
４２１  左側副インク流路
４２２  右側副インク流路
５      切り割
５１    分岐スリット
５２    分岐スリット終端
５３    切り割の他端
６      空気取り入れ口
７      舌片  
７１    舌片可撓部
７２    舌片可撓部終端
７３    舌片先端
７４    舌片固定部
７５    舌片周縁部
７５１  舌片左側周縁部
７５２  舌片右側周縁部
７６    舌片上面
７７    舌片下面
８      首部筒
８１    軸筒
８２    インク貯蔵部
９      ペン芯
９１    ペン芯窪み
９２    突起
９３    舌片固定用窪み
９４    傾斜面
【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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【図１１】
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