(57)【要約】【課題】筆圧が作用したときに確実にペン先からの熱溶融性描画材を流出させ、筆圧に応じて熱溶融性描画材の流出量をコントロールし、１本で太線と細線を描き分ける。【解決手段】  中空のペン軸（２）に形成されたリザーバ（Ｒ）からペン先（３）に至る描画材流路を開成するバルブ（Ｖ）がペン先に内蔵され、前記バルブ（Ｖ）は、ペン先（３）の先端流出口（８）から突出するように付勢されたニードル状操作子（１１）が付勢力に抗してペン先（３）内部に後退したときに開成されると共に、その操作子（１１）には、筆圧が負荷されて後退されたときにペン先（８）の内周面との隙間（Ｇ）で形成される描画材流路の断面積が広がるように、先端側に向かって段階的に又は連続的にその径が小さくなる流量調整部材（１３）を形成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱溶融性描画材を充填するリザーバと前記描画材を溶融状態に維持するヒータとを備えた中空のペン軸の先端に、筒状のペン先が連続形成され、当該ペン先に、筆圧が負荷されたときにリザーバからペン先に至る描画材流路を開成するバルブが内蔵された描画ペンにおいて、
前記バルブは、ペン先先端に形成された流出口から突出するように付勢されると共にその付勢力に抗してペン先内部に後退するように所定のストロークで進退可能に配されたニードル状操作子によって開閉操作されると共に、
当該操作子には、筆圧が負荷されて後退されたときにペン先内周面との隙間で形成される描画材流路の断面積が広がるように、先端側に向かって段階的に又は連続的にその径が小さくなる流量調整部材が形成されたことを特徴とする描画ペン。
【請求項２】
前記ペン先に、ペン軸から流出口に向かって徐々に断面積が小さくなる漏斗部が形成され、前記ニードル状操作子には、筆圧が負荷されていないときに漏斗部内周面に密着されるＯリングが取り付けられて成る請求項１記載の描画ペン。
【請求項３】
前記ペン先を構成する漏斗部の先端にパイプ状の流出口が形成され、
前記ニードル状操作子には、筆圧が負荷されて後退されたときにパイプ状の流出口内周面との隙間で形成される描画材流路の断面積が広がるように、先端側の細径部と後端側の大径部からなる２段階の流量調整部材が形成された請求項２記載の描画ペン。
【請求項４】
前記ニードル状操作子には、筆圧が負荷されて後退されたときに前記漏斗部内周面との隙間で形成される描画材流路の断面積が広がるように、漏斗部に対向する部分が先端側に向かって連続的に細くなる略円錐状の流量調整部材が形成された請求項２記載の描画ペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蜜蝋などの熱溶融性材料を描画材として用いた描画ペンに関し、特に、視覚障害者が絵画や書道の学習をするのに用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
絵画学習には鑑賞と表現があり、視覚障害者が絵画を学ぶ場合に、絵画鑑賞は、原画を凹凸の点で表した点図を作成したり、原画をレリーフ化した立体絵画を作成し、これらを触図することにより可能となってきた。
しかしながら、これらの手法はあくまでも、原画を元に触図可能なレプリカを作成することが前提であり、視覚障害者が絵画表現をするには向いていない。
【０００３】
そこで本出願人は、描いた線画をその場で触図して確認することができる描画筆を提案した（特許文献１参照）。
この描画筆４１は、図４に示すように、蜜蝋などの熱溶融性描画材を充填するリザーバＲが形成された中空の筆軸４２の先端に、金属ワイヤ４３を束ねて形成した穂首４４が取り付けられ、筆軸４２には、蜜蝋が溶融状態に維持される温度にリザーバＲ及び穂首４４を加熱するヒータ４５が配されると共に、溶融した蜜蝋をリザーバＲから穂首４４に供給する流出口４６が形成されている。
また、穂首４４は、筆圧により筆軸の長手方向に所定のストロークだけ進退可能に配され、流出口４６には穂首４４のストロークにより開閉されるシャッタバルブ４７が形成されている。
【０００４】
これによれば、筆圧をかけたときにシャッタバルブ４７が開いて、リザーバＲより穂首４４に蜜蝋が供給されるので、視覚障害者でも健常者が筆で描くのと同等の表現力で線画を描くことができ、その線画はすぐに固まるのでまた、描いた線画を触図して確認しながら描くことができるだけでなく、描いた後に書崩して鑑賞することもでき、その筆のタッチ、筆づかいなどによる絵画表現を学習することができる。
【０００５】
しかしながら、筆軸４２の紙面に対する角度や力の入れ具合で、穂首４４を軸方向にストロークさせることができない場合は、バルブ４７が閉じて描画材の供給が停止されてしまうためかすれやすく、描画材の供給が安定しないという問題があった。
また、視覚障害者が太線と細線の描き分けをする場合に、何本もの筆を使い分けることは困難であるので、一本で線幅の描き分けができる描画用具が要望されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２０１１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、筆圧が作用したときに確実にペン先からの熱溶融性描画材を流出させると共に、筆圧に応じて熱溶融性描画材の流出量をコントロールし、太線と細線を描き分けることができるようにする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するために、本発明は、熱溶融性描画材を充填するリザーバと前記描画材を溶融状態に維持するヒータとを備えた中空のペン軸の先端に、筒状のペン先が形成され、当該ペン先に、筆圧が負荷されたときにリザーバからペン先に至る描画材流路を開成するバルブが内蔵された描画ペンにおいて、  前記バルブは、ペン先先端に形成された流出口から突出するように付勢されると共にその付勢力に抗してペン先内部に後退するように所定のストロークで進退可能に配されたニードル状操作子によって開閉操作されると共に、  当該操作子には、筆圧が負荷されて後退されたときにペン先内周面との隙間で形成される描画材流路の断面積が広がるように、先端側に向かって段階的に又は連続的にその径が小さくなる流量調整部材が形成されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による描画ペンによれば、ヒータの熱により溶融された蜜蝋などの熱溶融性描画材がリザーバに蓄えられており、筆圧がかからなければペン先に内蔵されたバルブによりリザーバからペン先に至る描画材流路が閉成されているので、ペン先から描画材が流出することもない。
ここで、絵を書くために描画ペンのペン先を紙面に押し付けると、その筆圧によりペン先から突出しているニードル状操作子がその付勢力に抗してペン先内に押し込まれるので、バルブによりリザーバからペン先に至る描画材流路が開成されて、描画材がペン先に供給されるので、線画を描くことができる。
操作子には、先端側に向かって段階的に又は連続的にその径が小さくなる流量調整部材が形成されており、筆圧が大きくなって操作子の後退量が増えると、その後退量に応じてペン先内周面との隙間で形成される描画材流路の断面積が広がるので、筆圧が大きくなればなるほど描画材の流出量が増えて太い線が描けるようになる。
描画材は紙面上ですぐに冷えて固まるので、描いた直後には、これを触図することができ、視覚障害者の絵画表現学習に極めて効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る描画ペンを示す断面図。
【図２】その要部を示す拡大図。
【図３】他の実施形態の要部を示す拡大図。
【図４】従来装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、筆圧が作用したときに確実にペン先からの熱溶融性描画材を流出させると共に、筆圧に応じて確実にペン先からの熱溶融性描画材の流出量をコントロールし、太線と細線を描き分けるという目的を達成するために、ペン先を筆状ではなく筒状とし、そのペン先に筆圧感応型のバルブを内蔵し、リザーバからペン先に至る描画材流路を筆圧で開成するだけでなく、その描画材流路の断面積を筆圧に応じて広げることにより１本で線幅を描き分けることを実現した。
【実施例１】
【００１２】
図１に示す描画ペン１は、熱溶融性描画材として蜜蝋を用いるものであり、内部に蜜蝋を充填するリザーバＲが形成された中空のペン軸２の先端に、筒状のペン先３が形成されている。
ペン軸２は、両端を開口した筒状体で形成され、図１で見て上端側が描画材充填口４に形成され、シリコンゴム製のキャップ５が被せられている。
また、ペン軸２は、内周面側が熱伝導性の高いアルミパイプ２Ａの外周面が断熱層２Ｂで覆われると共に、その間に、アルミパイプ２Ａ内のリザーバＲに充填された蜜蝋を溶融状態に維持し得る温度に加熱するフィルム状ヒータ６が設けられ、その導線７がペン軸２の外部に導出されている。
【００１３】
ペン先３は、ペン軸２と略同径のペン軸連結部８Ａと、当該連結部８Ａより細径に形成された流出口８Ｂと、前記連結部８Ａから流出口８Ｂに向かって徐々に断面積が小さくなる漏斗部８Ｃからなる異径筒状に形成されており、連結部８Ａの外周面は断熱層３Ａで覆われている。
また、ペン先３の内部には、筆圧が負荷されたときにリザーバＲからペン先３に至る描画材流路を開成するバルブＶが形成されている。
このバルブＶは、ペン先３の先端に形成された流出口８Ｂから突出するようにスプリング１０で付勢されると共にその付勢力に抗してペン先内部に後退するように所定のストロークで進退可能に配されたニードル状操作子１１によって開閉操作される。
【００１４】
この操作子１１には、筆圧が負荷されていないときに漏斗部８Ｃの内周面に密着されるＯリング１２が取り付けられ、これにより、筆圧の有無に応じて描画材流路を開閉できるようになっている。
すなわち、筆圧が作用しないときは、スプリング１０の弾發力により操作子１１が流出口８Ｂから吐出するように付勢されるので、Ｏリング１２が漏斗部８Ｃの内周面に密着されて、描画材流路は閉成される。
また、筆圧が作用したときは、スプリング１０の弾發力に抗して操作子１１がペン先３の内部に押し込まれるので、Ｏリング１２が漏斗部８Ｃの内周面から離れて描画材流路が開く。
【００１５】
また、操作子１１には、筆圧が負荷されて後退されたときにペン先３の内周面との隙間Ｇで形成される描画材流路の断面積が広がるように、先端側に向かって段階的に又は連続的にその径が小さくなる流量調整部材１３が形成されている。
本例では、筆圧が負荷されて後退されたときにパイプ状の流出口８Ｂの内周面と操作子１１との隙間Ｇで形成される描画材流路の断面積が広がるように、先端側の細径部１４Ａと後端側の大径部１４Ｂからなる２段階の流量調整部材１４が形成されている。
なお、操作子１１の後端部には、棒状ヒータ１５が埋め込まれ、操作子１１を介してペン先３内の描画材を加熱し、溶融状態に維持している。
【００１６】
以上が本発明の一構成例であって、次にその作用について説明する。
描画材として３６℃前後で溶融開始する蜜蝋を使用する場合、描画材充填口４のキャップ５を外して固形状態の蜜蝋をリザーバＲに充填してキャップ５を閉じる。
次いで、スイッチ（図示せず）をオンすると導線７を介して面状ヒータ６に通電されて６０度前後に加熱され、その熱がアルミパイプ２Ａに伝達され、その内側のリザーバＲが４０〜５０℃程度に達するので、充填した蜜蝋が溶融状態に維持される。
なお、ペン軸２はその外周部が断熱層２Ｂで覆われているので、ヒータ６の熱が外部に漏れることがなく、筆軸２を持つ指に熱さを感じさせることもない。
【００１７】
また、筆圧が作用していなければ、図２（ａ）に示すように、ニードル状操作子１１はスプリング１０により流出口８Ｂから突出する方向に付勢されて、Ｏリング１２が漏斗部８Ｃの内周面に密接されており、リザーバＲから流出口８Ｂに至る描画材流路が閉成されているので、溶融された描画材が不用意にボタ落ちすることもない。
【００１８】
そして、描画ペン１を手に持って、ペン先３を紙面に軽く押し当てることにより筆圧を作用させると、図２（ｂ）に示すように、ニードル状操作子１１がスプリング１０の弾發力に抗してペン先３内に押し込まれて、Ｏリング１２が漏斗部８Ｃの内周面から離れ、リザーバＲから流出口８Ｂに至る描画材流路が開成されるので、溶融された描画材がペン先３に供給される。
このとき筆圧が軽いために、操作子１１の後退量が少なく、流出口８Ｂ内に大径部１４Ｂが位置していれば、大径部１４Ｂと流出口８Ｂの隙間Ｇで形成される描画材流路断面積は狭いので、流出口８Ｂから流出される描画材の量が少なく、操作子１１先端の細径部１４Ａを伝わって紙面に流れ、細い線幅で描画することができる。
【００１９】
さらに、ペン先３を紙面に強く押し当てると、図２（ｃ）に示すように、操作子１１に大きな筆圧が作用して操作子１１が大きく後退するので、流出口８Ｂ内に小径部１４Ａが位置する。
したがって、小径部１４Ａと流出口８Ｂの隙間Ｇで形成される描画材流路の断面積が広くなって、流出口８Ｂから描画材が多量に流出され、太い線幅で描画することができる。
このように、本例では、一本の描画ペン１で筆圧を変化させるだけで、細い線と太い線の２種類の線幅で線画を描くことができる。
【実施例２】
【００２０】
図３は、他の実施形態を示す。
本例の描画ペン２１は、ニードル状操作子の構成が異なる以外、他の構成は実施例１と同様であるので、共通する部分は同一符号を付して詳細説明を省略する。
【００２１】
本例のニードル状操作子２２は、筆圧が負荷されていないときに漏斗部８Ｃの内周面に密着されるＯリング１２が取り付けられて、これにより、筆圧の有無に応じて描画材流路を開閉できるようになっている点、後端部に棒状ヒータ１５が設けられている点は共通している。
また、スプリング１０により、先端ニードル部２２ａが流出口８Ｂから突出する方向に付勢されている。
本例の流量調整部材２３は、漏斗部８Ｃに対向する部分が先端側に向かって連続的に細くなる略円錐状に形成され、筆圧が負荷されて後退されたときに漏斗部８Ｃの内周面との隙間Ｇで形成される描画材流路の断面積が広がるように形成されている。
【００２２】
すなわち、筆圧が作用していなければ、図３（ａ）に示すように、ニードル状操作子２１はスプリング１０により流出口８Ｂから突出する方向に付勢されて、Ｏリング１２が漏斗部８Ｃの内周面に密接されており、リザーバＲから流出口８Ｂに至る描画材流路が閉成されているので、溶融された描画材が不用意にボタ落ちすることもない。
【００２３】
そして、描画ペン１を手に持って、ペン先３を紙面に軽く押し当てることにより筆圧を作用させると、図３（ｂ）に示すように、ニードル状操作子２１がスプリング１０の弾發力に抗してペン先３内に押し込まれて、Ｏリング１２が漏斗部８Ｃの内周面から離れ、リザーバＲから流出口８Ｂに至る描画材流路が開成されるので、溶融された描画材がペン先３に供給される。
このとき筆圧が軽いために、操作子１１の後退量が少なく、漏斗部８Ｃと流量調整部材２３の外周面との隙間Ｇで形成される描画材流路断面積は狭いので、流出口８Ｂから流出される描画材の量が少なく、操作子１１先端のニードル部２２ａを伝わって紙面に流れ、細い線幅で描画することができる。
【００２４】
さらに、ペン先３を紙面に強く押し当てると、図３（ｃ）に示すように、操作子２２に大きな筆圧が作用して操作子２２が大きく後退するので、漏斗部８Ｃと流量調整部材２３の外周面との隙間Ｇで形成される描画材流路断面積が広がり、流出口８Ｂから描画材が多量に流出され、太い線幅で描画することができる。
このように、本例では、一本の描画ペン２１の筆圧を変化させるだけで、細い線と太い線の２種類の線幅で線画を描くことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、蜜蝋などの熱溶融性描画材を用いた描画ペンの用途に適用できる。
【符号の説明】
【００２６】
１      描画ペン
Ｒ      リザーバ
２      ペン軸
３      ペン先
６      面状ヒータ
７      導線
８Ｂ    流出口
８Ｃ    漏斗部
Ｖ      バルブ
１１    ニードル状操作子
１２    Ｏリング
１３    流量調整部材
Ｇ      隙間
１４Ａ  細径部
１４Ｂ  大径部
１５    棒状ヒータ
２１    描画ペン
２２    ニードル状操作子
２２ａ  ニードル部
２３    流量調整部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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