(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由状態でインキを収容するインキタンクとペン先部材との間に、長手方向に摺動可能な押圧部材により摺動力を受けて弾性的に変形しインキ通孔を開放、閉塞する弁部材を介在させてなる筆記具において、前記弁部材は、そのインキタンク側にインキ通孔を開放する際の押圧力を少とする凹部である圧力緩衝空間を有し、且つ長手方向の挟持力により軸筒内に固定されてなる筆記具。
【請求項２】
前記弁部材に前記長手方向の挟持力を受けた時、径方向外側に変位する変形部を設け、該変形部を筆記具本体の弁部材に前記挟持力を付与する部分とは異なる部位に対して液密状に当接させてなる請求項１記載の筆記具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部に自由状態でインキを収容するインキタンクとペン先部材との間に、長手方向に摺動可能な押圧部材により摺動力を受けることにより弾性的に変形してインキ通孔を開放、閉塞する弁部材を介在させてなる、所謂弾性弁を使用した生インキ式筆記具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インキタンクとペン先との間に弁機構を設けた筆記具として、シリコンゴムなどの弾性材料よりなり、ペン先の摺動により押圧力を受けて、スリット状のインキ通孔を開放し、押圧力が解除されると弾性的な形状回復によりインキ通孔を閉塞する弁部材を有するものが知られている。
【０００３】
このような筆記具は、弁部材として弾性材料を使用する必要があるため、弁部材を軸筒など他の部材とは別の部材にしなくてはならない。ところが、弁部材はその機能上インキと接触することは避けられず、弁部材の周辺における筆記具本体など他の部材との液密性を確保しないとインキ漏れが発生することになる。弁部材と接触する他部材とを接着剤で接着したり、超音波、熱、溶剤等によって溶着することもできるが、製造作業が煩雑となり、コストも高くなるので現実的ではない。そこで、弁閉塞時のインキ通孔の密着をも強化することもできるので、弁部材の径を軸筒の取り付け部径よりも若干大径として、弁部材に径方向の挟持力を働かせて圧入状に固定しているものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術に示したもののように、弁部材を径方向の挟持力にて固定したものでは、弁部材と接触する他の部材との液密性はある程度得られるが、インキ通孔の円滑な開閉に問題の発生する恐れがあった。即ち、弁部材に径方向の力がかかるということはインキ通孔における内壁面同士の当接も強くなる、即ち、インキ通孔の閉鎖力が強くなるということであり、これによってインキ通孔の液密性が一見高まるようにも考えられるが、インキ通孔を開放するに際しては障害となる。弾性材料により形成される弁部材は、本来、高い液密信頼性と軽い力で弁を開放することができることを両立できるものである。しかし、インキ通孔を弾性材料本来の弾性力以上に過剰な閉塞力をかけると、インキ通孔の開放不良を招くことになるという問題があった。また、この過剰な閉塞力が大きくなると、インキ通孔部分において変形が起こり、閉塞時であってもかえってインキ通孔が開いてしまい、液密信頼性も低下する可能性もあった。特に、量産品とする場合、部材の寸法バラツキが発生する可能性があるので、弁部材に対する挟持力の変化を吸収できなく、上記問題点が顕著に発生する危険のあるものであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、自由状態でインキを収容するインキタンクとペン先部材との間に、長手方向に摺動可能な押圧部材により摺動力を受けて弾性的に変形しインキ通孔を開放、閉塞する弁部材を介在させてなる筆記具において、前記弁部材は、そのインキタンク側にインキ通孔を開放する際の押圧力を少とする凹部である圧力緩衝空間を有し、且つ長手方向の挟持力により軸筒内に固定されてなる筆記具を要旨とする。
【０００６】
【作用】
本発明の筆記具は、弾性材料による弁部材を長手方向の挟持力によって固定したので、弁部材と接触する他部材との液密性を十分得ることができるのはもちろん、強い挟持力を付与してもインキ通孔周辺には影響を及ぼしにくく、インキ通孔の液密信頼性及び開放容易性を低下させない。更に、部材の寸法バラツキが発生しても弁部材の挟持力は軸筒の長手方向の位置合わせや挟持力の調整にて調節でき、インキ通孔の品質には影響しにくい。また、弁部材にかかる長手方向の挟持力により弁部材の所定部を径方向に変位させ筆記具本体と当接させ、インキ通孔の品質に影響しにくいままで弁部材と筆記具本体との液密性を更に向上できる。更に、弁部材と筆記具本体との当接部にかかる径方向の力を圧力緩衝空間によって分散させ、インキ通孔に直接影響しないようにしている。
【０００７】
【実施例】
以下、図面に基づき一例について説明する。
図１の筆記具Ａは、後軸１の内孔にインキタンク２として水分透過性の低いポリプロピレン製のパイプ材を設置している。後軸１の先端にはペン先ホルダー３が凹凸嵌合により固定されており、この後軸１とペン先ホルダー３とにて、軸筒が構成されている。インキタンク２の内部にはインキの界面位置にポリブテンやαオレフィンオイルなどの高粘度流体からなる逆流防止体組成物８及び浮栓９を配置しパイプ体後端よりのインキの洩れを抑制している。この逆流防止体組成物８及び浮栓９は、インキ消費に伴うインキ減量によってインキ界面と共に移動するものである。
【０００８】
ペン先ホルダー３の内孔４にはペン先５が摺動自在に取り付けられている。図１のもののＩ部拡大断面図である、図２にも示すように、ペン先５はその後端部分に段部を形成して、縮径部５ａを有している。参照符号６はシリコンゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、ブチルゴム等の弾性を有する材料からなる弁部材であり、この弁部材６は、ペン先ホルダー３に対する固定部６ａと、切り込み状のインキ通孔６ｃの形成されている平板状の変形面部６ｂとからなっている。変形面部６ｂは、筆圧などの押圧力をペン先によって伝達される部分であり、その押圧力により弾性変形し、インキ通孔６ｃを開放する。ここで、ペン先５と弁部材６との当接関係やインキ通孔６ｃの長さ等を設定することによって、ペン先５の移動と同時にインキ通孔６ｃが開放するか、ペン先５の移動がある点に達してはじめてインキ通孔６ｃが開放するかなど適宜設定なすことができる。
【０００９】
ペン先５の縮径部５ａの端面５ｂは、弁部材６に対する押圧部となっており、ペン先５の摺動に伴って、弁部材６の変形面部６ｂを押圧し、インキ通孔６ｃを開放する。即ち、僅かでも筆圧等の押圧力が加わればペン先５はインキタンク２側に摺動し、その押圧力が解除されれば、弁部材６の弾性力により前方付勢されているため前進する。
【００１０】
また、ペン先ホルダー３の内孔４に弁部材を配置する係止段部３ａを形成し、インキタンク２の先端を弁部材６に当接させつつペン先ホルダー３の内孔４に圧入固定し、このインキタンク２の固定による当接力にて弁部材６と筆記具本体であるインキタンク２との液密性を確保するようなしてある。更に、ペン先ホルダー３の内孔４後方には前進規制段部７が形成されており、ペン先４が過剰に押された場合などに弁部材６及びインキタンク２の移動規制部としてある。
【００１１】
前述したように、弁部材６は、インキタンク２とペン先ホルダー３とにて挟持されて固定されている。即ち、本例では、インキタンク２の先端部２ａと、ペン先ホルダー３の内孔４に形成した周状の係止段部３ａとを弁部材６を挟持するための係止部分としている。インキタンク２の先端部２ａ及びペン先ホルダー３の係止段部３ａは、挟持する力が直接かかる部分であり、力の拡散によるインキ通孔６ｃへの影響を考慮すれば、筆記具本体と弁部材６とが当接し力がかけられる部分はインキ通孔６ｃと極力が離れた位置とされることが好ましい。また、凹部６ｅは、インキ通孔６ｃ開放時の支点となる部分であり、弁部材６が圧縮変形する量を少なくし、軽い力で開放することができるようなすものである。よって、弁部材６が挟持力を受ける位置は、凹部６ｅよりも外側とすることがインキ通孔６ｃの開口を阻害しない点で好ましい。
【００１２】
また、本例の場合、弁部材６を固定する挟持力を容易により高めるために、弁部材６のインキタンク２及びペン先ホルダー３との接触部分に周状の突起６ｄを形成している。この周状の突起６ｄは円錐形状、ドーム状、台形状など適宜なすことができる。何れにしても挟持力を受ける場合、突起の先端は押しつぶされ、その接触部分は面接触状になるが、半円状のものでは、少ない押しつぶされ量で広い接触面積を確保でき有利であるといえる。また、円錐状のものでは、同じ荷重で挟持した場合、単位面積当りにかかる荷重が大きくでき、液密性の高いものとすることができる。
【００１３】
図３以降にに他の実施例を示すが、基本的に同じの部位には同じ参照符号を付し上述の例のものの図２に相当する図として示してある。図３に示したものは、上述の例と基本的には同様であるが、弁部材６に周状の突起６ｄを形成せずにインキタンク２の先端部とペン先ホルダー３の係止段部３ａとに周状の突起２ｂ、３ｂを形成したものである。インキタンク２やペン先ホルダー３は、弁部材６とは異なりポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴ、ＡＳ、ＡＢＳのような比較的固い合成樹脂の射出成型品である。よって、弁部材６に突起を形成する場合よりも径方向のずれが発生しにくい。これにより弁部材６の最大径部分と後軸１の内壁との間に隙間１０を形成することができる。隙間１０を確保することによって弁部材６の径寸法のバラツキがある場合でもそのバラツキを吸収することができると共に、弁部材６に対して径方向の挟持力を付与してインキ通孔６ｃの品質に悪影響を及ぼし難いものである。
【００１４】
また、弁部材６に周状の突起を形成しないことにより、弁部材６によってインキタンク２やペン先ホルダー３との当接位置を特定されず、特にインキタンク２は、弁部材６の径の範囲内で種々の太さのものとすることができる。
【００１５】
図４、図５に更に他の一例を示す。図４は、インキタンク２を設置して弁部材６に挟持力を付与した状態を示し、図５は、挟持力を付与する直前の弁部材６が変形する前の状態を示してある。
弁部材６に、長手方向の挟持力をかけた際に、径方向に変位する変形部６ｆを形成したものである。本例における変形部６ｆは、弁部材６の外周部分に周状の凹部６ｇを形成することにより、インキタンク２の押圧力によって長手方向の挟持力を受けた際にその挟持力が周状の凹部６ｇに集中し、該部が支点となって変形部６ｆが径方向外側に変位するようになしてある。外側に変位した変形部６ｆはインキタンク２の先端部２ａとペン先ホルダー３の内壁に圧接し、液密性を更に高めるものである。また、弁部材６とインキタンク２又はペン先ホルダー３との接触部とインキ通孔６ｃとの間には凹状の圧力緩衝空間１１が形成してあり、弁部材６にある程度の挟持力がかかってもインキ通孔６ｃには極力その圧力の影響がないようになしてある。また、インキタンク２は、弁部材６の変形部６ｆの極力外側に当接させることが好ましい。本例のものでは、インキタンク２の外径を弁部材６の外径よりも大径としている。
【００１６】
図６、図７に更に他の一例を示す。図４、図５と同様に図６は、インキタンク２を設置して弁部材６に挟持力を付与した状態を示し、図７は、挟持力を付与する直前の弁部材６が変形する前の状態を示してある。
弁部材６に、長手方向の挟持力をかけた際に、径方向に変位する変形部６ｆを形成したものの一例である。本例では、インキタンク２の先端部２ａと弁部材６との当接部が弁部材６のペン先ホルダー３との接触部よりも径方向外側に位置するように変形部６ｆに環状突部６ｈを形成したものである。環状突部６ｈを形成したことにより、部材間の寸法バラツキ等でインキタンク２がこの環状突部６ｈの内側を押すようなことがあっても環状突部６ｈは外側に変位し密着性を高めることができる。
【００１７】
図８、図９に更に他の一例を示す。図４、図５と同様に図８は、インキタンク２を設置して弁部材６に挟持力を付与した状態を示し、図９は、挟持力を付与する直前の弁部材６が変形する前の状態を示してある。
弁部材６の変形部６ｆの形状を工夫することによって、該部が径方向に変位し易くしたものの例である。即ち、挟持力を付与する前の弁部材６の径状を示す図９にも示したように変形部６ｆを頂点を極力外側に位置させた断面三角形状を有する環状突起としたことにより、より外側に挟持力が掛かりやすくし、変形部が外側に撓み易くなしたものである。
【００１８】
図１０に更に他の一例を示す。弁部材６は、インキタンク２及びペン先ホルダー３との接触部分により少なからず径方向中心に向かう圧力を受けている。特に、本発明の如く弁部材６に対して長手方向の挟持力を付与されるものでは、弁部材６が長手方向の圧縮力によりその径を拡大する方向に変形し、周辺の壁を押すことが考えられ、その反作用としても径方向中心に向かう圧力を受けることになる。そのような径方向中心に向かう圧力を付与する部分となる弁部材６とインキタンク２又はペン先ホルダー３との接触部とインキ通孔６ｃとの間には径方向中心に向かう圧力をインキ通孔６ｃに直接付与しないために凹状の圧力緩衝空間１１が形成してある。即ち、弁部材６とインキタンク２又はペン先ホルダー３との接触部はインキ通孔６ｃと直線では結ばれないようになしてあり、弁部材６にある程度の挟持力がかかってもインキ通孔６ｃには極力その圧力の影響がないようになっている。また、圧力緩衝空間１１をインキタンク側に形成された凹部とすることによって、ペン先４によるインキ通孔６ｃを開放するための押圧力が少なくてすむものである。
【００１９】
図１１に更に他の実施例を示す。上述の例と基本的に異なる部分は、弁部材６のインキタンク側及びペン先側の両方に圧力緩衝空間１１を形成した点である。また、圧力緩衝空間１１をその凹形状の底部分を鋭角状にすることにより、該部分に弾性弁の中心方向に係る圧力を集中し易くし、圧力緩衝空間１１が該圧力を確実に吸収してインキ通孔の品質に悪影響を及ぼし難いものとしている。また、ペン先側にも圧力緩衝空間１１を形成したことにより、弁部材６の前後方向全体に渡って、挟持力等の中心に向かう圧力を緩衝することができるようになる。よって、更にインキ通孔に圧力を付与しない形状のものと言える。
【００２０】
以上の他にも本発明の要旨を逸脱しない限りで種々なせるものである。一例を挙げると、インキタンク２は、後軸１の内孔をそのまま活用したものであっても良く、その場合、弁部材６の挟持は、リング状の別部材をを挿入したり、軸筒内壁に周状の内方凸部を形成するなどしてなすことができる。また、インキタンク２は、インキ減量に伴ってスライド栓が移動し、内部空間の減少するものや、インキタンク２内に連通する通気孔を有し、インキの消費に伴って、空気を取り込むようなものであっても良いし、交換式のインキタンク２を取り付けてなるカ−トリッジ式の筆記具としても良い。また、ペン先５としては、図１にて示したように、アクリル繊維、ポリエステル繊維などの繊維収束体を適宜形状に成形したものの他に、内部にインキ通孔を形成した合成樹脂性のペン先や、硬質筒体と針体とをペン先とする小管式ペン先、ボ−ルペンペン先などでも良い。更に、ペン先５を摺動させることにより弁部材６のインキ通孔６ｃを開放するよう示したが、ペン先５と弁部材６との間に押圧力（摺動力）を連絡する別部材を介在させても良いし、ペン先を摺動させずに弁部材６に体する押圧専用部材を設け、例えば後端ノック式の筆記具とすることもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の筆記具は、組立作業性が良好な簡単な構造にて、温度の上昇などの環境の変化が起こっても弁部材のインキ通孔が少ない押圧力で確実且つ円滑に開放しつつ、確実且つ円滑に閉塞し、インキの洩れや吐出不良などが発生しにくい筆記具を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一例を示す断面図。
【図２】図１のもののＩ部拡大断面図。
【図３】他の一例を示す図２相当図。
【図４】更に他の一例を示す図２相当図。
【図５】組立前を示す図４相当図。
【図６】更に他の一例を示す図２相当図。
【図７】組立前を示す図６相当図。
【図８】更に他の一例を示す図２相当図。
【図９】組立前を示す図８相当図。
【図１０】更に他の一例を示す図２相当図。
【図１１】更に他の一例を示す図２相当図。
【符号の説明】
Ａ  筆記具
１  後軸
２  インキタンク
２ａ  先端部
２ｂ  突起
３  ペン先ホルダー
３ａ  係止段部
３ｂ  突起
４  内孔
５  ペン先
５ａ  縮径部
５ｂ  端面
６  弁部材
６ａ  固定部
６ｂ  変形面部
６ｃ  インキ通孔
６ｄ  突起
６ｅ  凹部
６ｆ  変形部
６ｇ  凹部
６ｈ  環状突部
７  前進規制段部
８  逆流防止体組成物
９  浮栓
１０  隙間
１１  圧力緩衝空間
【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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