(57)【要約】【課題】  インクに含まれる沈殿性組成物による目詰まりを防止する。【解決手段】  インク室内のインクをインク室の容積より格段的に小さい容積のインク保持室を設けると共に、当該インク保持室に導入するインクを撹拌球を用いた弁構造によって切り分けるようにしたことにより、インク保持室からペン先部材へのインク導入経路に沈殿性組成物による目詰まりや、インク室内の空気によるインクの過剰供給を生じさせないようにできる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状ペン本体の後端部に形成したインク室に充填した沈殿性組成物を含むインクをインク導入部を介して上記ペン本体の先端部に設けたペン先部材に供給する筆記具において、
上記インク室内に入れた撹拌球と、
上記インク室と上記インク導入部との間に形成され、導入孔を通して上記インク室内のインクを導入する弁座部と、
上記インク室の容積より格段的に小さい容積を有し、上記導入孔を通して導入されたインクを保持すると共に、当該保持したインクを上記ペン先部材に供給するインク保持室と
を具え、上記撹拌球が上記導入口を塞ぐように上記弁座部に当接したとき上記インク保持室を上記インク室と連通させない状態にするのに対して、上記撹拌球が上記弁座部から離間したときその都度上記インク保持室を上記インク室に連通させることにより上記インク室のインクを少量ずつ上記インク保持室に取り込む
ことを特徴とする筆記具。
【請求項２】
上記弁座部の表面は上記ペン本体の中心線から半径方向に行くに従って上記インク室の方向に傾斜するような円錐台形状を有すると共に、上記中心線位置に上記導入孔に連接し、上記撹拌球が上記導入孔を塞ぐように上記弁座部に当接したとき、当該当接部分によって上記インク保持室を上記インク室と連通させないように仕切る
ことを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は筆記具に関し、特にインク室内のインクをペン先部材に供給することにより筆記できるようにした筆記具に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図７に示すように、筆記具１として、後端面を閉塞した円筒状ペン本体２の後端部分にインク室３を形成し、このインク室３内のインクを、インク室３の先端側に設けられている導入芯４を介してペン本体２の先端部にホルダ５によって保持されているペン先部材６に供給するものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
導入芯４は合成樹脂材料を円柱状に成形した構成を有し、ペン本体２に圧入された保持部材７の支持孔７Ａによって、後端部をインク室３に突出させた状態で保持されている。
【０００４】
導入芯４の中心線上には、後端から先端に貫通するようにインク導入スリット８が設けられ、このインク導入スリット８によってインク室３内のインクをペン先部材６に導入する。
【０００５】
ペン先部材６は繊維層を重ねて樹脂によって断面円形状に固められた多孔質のフエルト状材料によって構成され、後端部に導入芯４が突きささるように結合することによりインク導入スリット８から導入されるインクを毛細管現象を利用してペン先部材６の先端に供給する。
【０００６】
導入芯４の周囲には、保持部材７によって保持された中綿部材９が配設され、中綿部材９の先端部がペン先部材６の後端部分を覆うように連接していることにより、ペン先部材６に導入されたインクが過剰になったとき、当該過剰なインクを中綿部材９に浸潤させることによって保持できるようになされている。
【０００７】
図７の構成において、インク室３内のインクは導入芯４のインク導入スリット８を通ってペン先部材６に供給され、これによりペン先部材６に接触する筆記用紙などの筆記対象にインクが筆記される。
【０００８】
この状態において、例えば手の温度や、室温などによりインク室３内の空気が膨張してインクを過剰にペン先部材６に押し出すと、ペン先部材６が湿潤するので余分なインクを中綿部材９がその毛管力によって吸い上げて一時的に保管するが、その後の筆記によってペン先部材６のインクが消費されたときペン先の毛管力の方が大きいことにより中綿部材９に保管されたインクがペン先部材６に流れ、これによりペン先部材６によって過不足ないインクが筆記対象に筆記される。
【０００９】
この結果インク室がインクの消費によって負圧になった場合は、外の空気がペン先の毛管を通り、さらに導入芯４のインク導入スリット８を通ってインク室３に流れることにより、圧力のバランスを保つ。
【００１０】
これに対してペン先部６が飽和的に湿潤した状態になると、ペン先部材６は外部からの空気を通過させないためにインク室３への空気の流入が起こらず、その結果インクがペン先部材６から漏れることはない。
【００１１】
また、中綿部材９が保管しているインクは、ペン先部材６のインクが消費されるごとに、ペン先部材６に移行することにより、ペン先部材６を通る空気の量を調節し、これにより中綿部材９のインク保持機能と、インク室３からのインク流出機能とのバランスを確保する。
【特許文献１】特開２０００−４３４６７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
インク室３に充填するインクとして、約10〔％〕の微粒子を含むものを使用することがあり、この場合には、筆記具１による筆記動作を休んだり、保管状態にしておくと、当該微粒子が沈殿する（この微粒子を沈殿性組成物という）現象が生ずる。
【００１３】
その対策として従来は、インク室３内に例えばステンレス性の撹拌球１０を入れておき、ユーザが筆記操作をする前に筆記具１を振ることによって撹拌球１０をランダムに撹拌動作させ、その結果沈殿した沈殿性組成物をインク内に分散させることにより、インクを導入芯４を介してペン先部材に供給する構成が採用されている。
【００１４】
ところが、このようにインクに沈殿性組成物が含まれている場合には、ペン先部材６を下向きにして筆記具１を長い間保管したような場合には、インク室３内のインクが導入芯４のインク導入スリット８に導入されて停滞している間に沈殿性組成物が詰まることにより、インク室３からペン先部材６へのインクの導入ができなくなるおそれがある。
【００１５】
また、図７の構成によると、インク室３内のインクの消費が進んでインク室３内の空気が多くなった場合、筆記具１の使用時に、室温や手の温度によってインク室３内の空気が膨張することにより、中綿部材９が吸収する速度より大きい速度でインク室３から導入芯４を通してペン先部材６に押し出すような状態になり、その結果ペン先部材６のインクの量が過剰になって筆記線の濃度を一定に保つことができなくなるおそれがある。
【００１６】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、インクの沈殿性組成物による目詰まりや、インク室からのインクの押し出し量の変化による筆記線の濃度の変化が生ずるおそれを有効に回避するようにした筆記具を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
かかる課題を解決するため本発明においては、円筒状ペン本体２、３２の後端部に形成したインク室３、３８に充填した沈殿性組成物を含むインクをインク導入部を介してペン本体２、３２の先端部に設けたペン先部材６、３４に供給する筆記具２１、３１において、インク室３、３８内に入れた撹拌球２３、３９と、インク室３、３８とインク導入部との間に形成され、導入孔を通してインク室３、３８内のインクを導入する弁座部２２Ｄ、３７と、インク室３、３８の容積より格段的に小さい容積を有し、導入孔を通して導入されたインクを保持すると共に、当該保持したインクをペン先部材６、３４に供給するインク導入室２３Ｅ、４０とを具え、撹拌球２３、３９が導入孔を塞ぐように弁座部２２Ｄ、３７に当接したときインク保持室２２Ｅ、４０をインク室３、３８と連通させない状態にするのに対して、撹拌球２３、３９が弁座部２２Ｄ、３７から離間したときその都度インク保持室２２Ｅ、４０をインク室３、３８に連通させることによりインク室３、３８のインクを少量ずつインク保持室２２Ｅ、４０に取り込むようにする。
【発明の効果】
【００１８】
インク室の容積より格段的に小さい容積のインク保持室を設けると共に、当該インク保持室を撹拌球を用いた弁構造によって仕切るようにしたことにより、インク保持室からペン先部材へのインク導入経路に沈殿性組成物による目詰まりや、インク室の空気によるインクの過剰供給を生じさせないようにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００２０】
（１）第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１との対応部分に同一符号して付した部分は、図７と同様に構成されている。
【００２１】
筆記具２１は円筒状ペン本体２の後端側部分に設けられているインク室３内のインクを、インク導入部を構成する導入芯４のインク導入スリット８を通ってペン本体２の先端部にホルダ５によって保持されているペン先部材６に導入する。
【００２２】
この場合も、導入芯４の周囲には、ペン先部材６の後端部分に接触する中綿部材９が設けられていることにより、図７について上述したと同様にして、ペン先部材６に供給されるインク量が調整される。
【００２３】
ペン本体２の先端側内側空間には、円筒状仕切り部材２２が嵌め込まれている。
【００２４】
仕切り部材２２は、図２に示すように、先端側に円筒部２２Ａを有すると共に、円筒部２２Ａの後端開口が閉塞板部２２Ｂによって閉塞されている。
【００２５】
閉塞板部２２Ｂの後端面には、後方に開くように円錐台状のくぼみ空間２２Ｃが穿設され、このくぼみ空間２２Ｃの円錐台状の周縁によって弁座部２２Ｄが形成されている。
【００２６】
かくして弁材部２２Ｄはペン本体２の中心線から半径方向に行くに従ってインク室３の方向に傾斜するような円錐台表面形状の傾斜面２２Ｄ１を有すると共に、中心線位置に円形状の導入口２２Ｄ２を有する。
【００２７】
弁座部２２Ｄの導入口２２Ｄ２は円筒状内面を有するインク保持室２２Ｅに連接し、インク保持室２２Ｅの前方端部には円筒部２２Ａからその中心線上に沿って延長する導入芯保持孔２２Ｆが形成され、これにより円筒部２２Ａにその中心線上を先端から導入芯４が挿入されたとき、当該導入芯４をその後端面がインク保持室２２Ｅに突出するように導入芯保持孔２２Ｆによって保持する。
【００２８】
かかる構成の仕切り部材２２は、先端からペン本体２の内部空間に嵌め込まれて閉塞板部２２Ｂの弁座部２２Ｄがペン本体２のほぼ中心線位置に位置するように位置決めされる。
【００２９】
かくしてペン本体２の内部空間のうち、弁座部２２Ｄのほぼ後半部空間にインク室３が形成されると共に、弁座部２２Ｄの中心位置において導入口２２Ｄ２を介してインク保持室２２Ｅがインク室３と連通する。
【００３０】
以上の構成において、インク室３内には、２つの撹拌球２３が入れられており、ペン本体２がその中心線２Ａを図３に示すように垂直方向又はその近傍方向に向きかつペン先部材６が下向きになるような使用状態で筆記され、又は保管されているとき、インク室３内の撹拌球２３のいずれか一方が仕切り部材２２の弁座部２２Ｄに対接する。
【００３１】
このとき撹拌球２３が球状であり、かつ弁座部２２Ｄの傾斜面２２Ｄ１が円錐台状であるので、撹拌球２３がペン本体２の中心線位置においてインク保持室２２Ｅを塞ぐように弁座部２２Ｄの表面に接触する状態になる。
【００３２】
これにより、インク保持室２２Ｅは撹拌球２３によってインク室３と連通できない状態になり、この結果インク保持室２２Ｅにインク室３の容積と比較して格段的に少量のインクがインク室３から切り分け保持される状態になる。
【００３３】
この実施の形態の場合、ペン本体２の太さは約15〔mmφ〕、長さは約145 〔mm〕に選定され、これにより、インク室３は約６〜７〔cc〕容積を有すると共に、、弁座部２２Ｄの傾斜面２２Ｄ１の開口角度θは、θ＝６０°〜１２０°に選定され、さらに撹拌球２３として直径が５〜８〔mm〕、重量が１〜２〔ｇ〕のものが用いられており、これにより撹拌球２３による導入口２２Ｄ２の閉塞が確実に行われる。
【００３４】
従って、インク室３のインクに沈殿性組成物が含まれている場合にも、インク保持室２２Ｅに保持される当該沈殿性組成物もインク室３内の沈殿性組成物とは切り分けられて格段的に少量になる。
【００３５】
ここで撹拌球２３によって形成されるインク保持室２２Ｅの容積を０．１〜０．５〔cc〕程度に選定し、これによりインク室３の容積に対して３〜１０〔％〕程度の比率にすると、筆記具２１が筆記操作されることにより沈殿性組成物を含むインクがインク保持室２２Ｅから導入部を形成する導入芯４のインク導入スリット８を通してペン先部材６に導入されたとき、インク保持室２２Ｅに切り分けられた沈殿性組成物も少量であるので、そのほぼ全量がインクと一緒にインク導入スリット８を通してペン先部材６に供給されると共に、当該ペン先部材６に吸収分散される。
【００３６】
因に、１回の筆記操作によって筆記対象に筆記される筆記量が１〔ｍ〕×４〔mm〕とした場合、消費されるインク量は、０．０２〔cc〕前後であり、この消費量からインク保持室２２Ｅに切り分けられるインク量を０．１〜０．５〔cc〕程度にすれば、筆記に不便なくインクに含まれる沈殿性組成物を導入部を形成する導入芯４のインク導入スリット８への詰まりの影響を実用上十分に生じさせないようにできる。
【００３７】
またこれに加えて、弁座部２２Ｄ及び撹拌球２３によってインク保持室２２Ｅがインク室３から切り分けられることにより、インク室３内の空気が多くなりかつ当該空気が手の温度や室温で温められて膨張することによってインクに対する押し出し圧力が大きくなったとしても、これを弁座部２２Ｄ及び撹拌球２３による弁閉鎖機能によってインク保持室２２Ｅへの伝達を妨げることができる。
【００３８】
従って、この場合にもペン先部材６に対する過剰なインクの供給を防止できる。
【００３９】
以上の構成によれば、ペン先部材６に導入するインクを、大容積のインク室３から弁座部２２Ｄ及び撹拌球２３によって格段的に小容積のインク保持室２２Ｅに切り分けるようにしたことにより、ペン先部材６に至るまでのインク供給路にインクに含まれる沈殿性組成物が目詰まりを生じたり、温度膨張によるペン先部材６のインク漏れを有効に防止できる。
【００４０】
上述の実施の形態の場合、撹拌球２３を２個使用したことにより、図４に示すように、ペン本体２の中心線２Ａが斜めになるような保管状態で保管されたようなときでも、一方の撹拌球２３が他方の撹拌球２３を自重力によって押し上げることにより、当該他方の撹拌球を弁座部２２Ｄに押し付けるような動作をすることにより、実用上弁閉鎖機能を十分実現できる。
【００４１】
（２）第２の実施の形態
図５は第２の実施の形態を示すもので、この場合の筆記具３１は、後端面を閉鎖した円筒状ペン本体３２の先端部にインク供給弁を構成する弁収納部３３を有する。
【００４２】
弁収納部３３はペン本体３２の内部空間に先端から嵌め込まれた円筒状支持部材３３Ａを有し、その内部空間に先端から嵌め込まれた弁シリンダ部材３３Ｂによって弁芯棒部材３３Ｃがペン本体３２の中心線に沿って摺動できるように保持されている。
【００４３】
弁芯棒部材３３Ｃの長さ方向のほぼ中央位置に斜め後端方向に突出するように円環状の鍔３３Ｄが設けられ、この鍔３３Ｄと対向するように、弁シリンダ部材３３Ｂの後端部内面に弁座３３Ｅが形成されている。
【００４４】
弁芯棒部材３３Ｃの円柱状後端部３３Ｆは支持部材３３Ａの内壁面から中心方向に突出する支持突起３３Ｇによって摺動自在に保持されると共に、鍔３３Ｄと支持突起３３Ｇとの間に設けられた弦巻ばね３３Ｈによって先端方向に摺動偏倚されている。
【００４５】
かくして弁芯棒部材３３Ｃは弦巻ばね３３Ｈの弾発力によって先端側摺動位置に摺動偏倚されることにより、鍔３３Ｄが弁座３３Ｅに当接して閉鎖状態を維持するようになされている。
【００４６】
弁芯棒部材３３Ｃの先端面には、取付孔３３Ｉが穿設され、この取付孔３３Ｉに棒状ペン先部材３４の後端部が嵌め込まれることにより、ペン先部材３４が弁芯棒部材３３Ｃと一体にペン本体３２の中心線に沿って摺動できるようになされている。
【００４７】
ペン本体３２の先端部には、ホルダ３５が嵌め込まれ、その先端に設けられている支持孔３５Ａによってペン先部材３４を摺動自在に保持している。
【００４８】
以上の構成に加えて、支持部材３３Ａの後端面には、後端方向に行くに従って開くような円錐台形状のくぼみ空間３６が形成され、当該くぼみ空間３６の周縁部において支持部材３３Ａの後端面が中心方向に行くに従って前端後方に傾斜して支持部材３３Ａの内壁面３３Ｊに連接するような弁座部３７が形成されている。
【００４９】
ペン本体３２の内部空間において後端側部分にはインク室３８が形成されこのインク室３８内に複数例えば２個の撹拌球３９が入れられており、この撹拌球３９の１つが弁座部３７の中心孔位置において当該弁座部３７の傾斜面３７Ａと接触することによりインク室３８のインクに対する弁として作用し、撹拌球３９が弁座部３７の傾斜面３７Ａから離れているときインク室３８のインクが弁座部３７の中心口を通って支持部材３３Ａの内部空間に流れ込むのに対して、撹拌球３９が弁座部３７の傾斜面に接触する状態になったとき支持部材３３Ａの内部空間をインク室３８から切り分けることにより、当該支持部材３３Ａの内部空間にあるインクをインク室３８のインクから切り分けして保持するインク保持室４０を構成する。
【００５０】
この実施の形態の場合、インク保持室４０に切り分けられたインクは、図６に示すように支持突起３３Ｇの間に形成された扇状導入孔３３Ｋを通って弦巻ばね３３Ｈが設けられているインク導入空間に導入される。
【００５１】
このインク導入空間に導入されたインクは、弁芯棒部材３３Ｃが弦巻ばね３３Ｈの弾発力によって先端方向の位置に摺動することによって鍔３３Ｄが弁座３３Ｅに当接して弁閉鎖状態にあるとき、支持部材３３Ａの内壁面３３Ｊで囲まれた空間に形成されたインク保持室４０内に保持される。
【００５２】
これに対してペン先部材３４が弦巻ばね３３Ｈの弾発力に抗してホルダ３５内に押し込まれて鍔３３Ｄが弁座３３Ｅから離間した弁開状態になったとき、インク保持室４０に保持されたインクがペン先部材３４の周囲に流れる。
【００５３】
ペン先部材３４の周囲には、スポンジ材料でなるインク保持リング４１が設けられ、弁座３３Ｅ及び鍔３３Ｄの間を通って流れ出したインクをインク保持リング４１に吸い取り保持すると共に、当該保持したインクをペン先部材３４の毛細力を利用して筆記対象に供給する。
【００５４】
以上の構成において、図３及び図４について上述したと同様にして、筆記具３１がそのペン本体３２の中心線が垂直方向ないし傾いた方向に向けられた使用状態において、インク室３８の撹拌球３９のいずれか一方がその自重で弁座部３７の傾斜面３７Ａの中心孔を塞ぐように接触した状態になり、これにより弁を閉鎖した動作をする。
【００５５】
この実施の形態の場合、弁座部３７の開口角度θはθ＝９０°〜１２０°に選定されており、これにより撹拌球３９により弁座部３７の中心口を塞ぐ動作を実用上十分になし得た。
【００５６】
このとき支持部材３３Ａの内部空間に形成されるインク保持室４０内のインクはインク室３８のインクから少量だけ切り分けられた状態になり、この切り分けられたインクが、ペン先部材３４が筆記用紙等の筆記対象に押し付けられるたびに弁芯棒部材３３Ｃの鍔３３Ｄが弁座３３Ｅから離間することにより、インク保持室４０からインク保持リング４１に供給される。
【００５７】
かくして筆記具３１はペン先部材３４によって筆記ができる。
【００５８】
このときインク室３８内のインクに含まれている沈殿性組成物は、インク保持室４０に切り分けて取り込まれる量が少量であるので、弁座３３Ｅ及び鍔３３Ｄからインク保持リング４１に供給されるインクと一緒にインク保持リング４１に供給されて行く。
【００５９】
従って小容積なインク保持室４０内には沈殿性組成物が大量に残ることはないので、結局弁収納部３３内に沈殿性組成物により目詰まりが生ずるおそれを回避できる。
【００６０】
これに加えて、インク室３８内の空気量が多くなってユーザの手の温度又は室温によってインク室３８内の空気が膨張することにより、インク室３８内のインクが弁収納部３３に押し出そうとしても、当該インクを撹拌球３９と弁座部３７との弁閉鎖機能によってインク保持室４０には導入しないように阻止でき、これにより過剰なインクが弁収納部３３を通してインク保持リング４１に流出することによりインクが垂れるようなおそれを有効に回避できる。
【００６１】
実験によれば、インク保持室４０の容積を０．２〜０．６〔cc〕程度に選定すれば、沈殿性組成物の目詰まりや過剰なインクの流出を有効に防止できることが分かった。
【００６２】
以上の構成によれば、インク室３８の大容積のインクに対して、弁座部３７及び撹拌球３９による弁機能によって小容積のインク保持室４０にインクを切り分けるようにしたことにより、インクに含まれている沈殿性組成物によりインク導入部に目詰まりやインク室３８内の空気の膨張による過剰なインクの供給を有効に回避できる。
【００６３】
（３）他の実施の形態
上述の実施の形態においては、インク室３８内に２個の撹拌球を入れた場合について述べたが、これに代え撹拌球の数を１個にしても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は沈殿性組成物を含むインクを用いた筆記具に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明による筆記具の第１の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の仕切り部材２２の詳細構成を示す縦断面図である。
【図３】筆記具の垂直使用状態の説明に供する部分的縦断面図である。
【図４】筆記具の斜めの使用状態の説明に供する部分的縦断面図である。
【図５】本発明による筆記具の第２の実施の形態を示す縦断面図である。
【図６】図５の弁収納部３３の詳細構成を示す断面図である。
【図７】従来の筆記具の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１、２１、３１……筆記具、２、３２……ペン本体、３、３８……インク室、４……導入芯、５、３５……ホルダ、６、３４……ペン先部材、７……保持部材、８……インク導入スリット、９……中綿部材、１０、２３、３９……撹拌球、２２……仕切り部材、２２Ａ……円筒部、２２Ｂ……閉塞板部、２２Ｃ、３６……くぼみ空間、２２Ｄ……弁座部、２２Ｅ、４０……インク保持室、２２Ｆ……導入芯保持孔、３３……弁収納部、３３Ａ……支持部材、３３Ｂ……弁シリンダ部材、３３Ｃ……弁芯棒部材、３３Ｄ……鍔、３３Ｅ……弁座、３３Ｆ……後端部、３３Ｇ……支持突起、３３Ｈ……弦巻ばね、３３Ｉ……取付孔、３３Ｊ……内壁面、３３Ｋ……導入口、３５Ａ……支持孔、３７……弁座。
【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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