(57)【要約】  【課題】  着色剤の保存安定性に優れ、かつ使用に際してインクの調製が速やかに行われる筆記具の提供。  【解決手段】  インク用液体30が、これに添加される着色剤31が添加されていない状態で収納されているとともに、使用開始に際して該インク用液体30が該着色剤31を添加されて着色インク32となり、筆記尖端12へ供給される筆記具10であって、前記インク用液体30を収容するインク用液体収容室20と、前記着色剤31を収納する着色剤収納室40と、これらインク用液体収容室20と着色剤収納室40との交通を隔離する隔離手段42と、この隔離手段42を除去して前記インク用液体収容室20と着色剤収納室40とを交通させる隔離解除手段21とを備えるとともに、前記着色剤収納室40と前記インク用液体収容室20との交通が隔離されている状態において、同着色剤収納室40内は同インク用液体収容室20内より負圧に保たれていることを特徴とする。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク用液体が、これに添加される着色剤が添加されていない状態で収納されているとともに、使用開始に際して該インク用液体が該着色剤を添加されて着色インクとなり、筆記尖端へ供給される筆記具であって、
前記インク用液体を収容するインク用液体収容室と、
前記着色剤を収納する着色剤収納室と、
これらインク用液体収容室と着色剤収納室との交通を隔離する隔離手段と、
この隔離手段を除去して前記インク用液体収容室と着色剤収納室とを交通させる隔離解除手段とを備えるとともに、
前記着色剤収納室と前記インク用液体収容室との交通が隔離されている状態において、同着色剤収納室内は同インク用液体収容室内より負圧に保たれていることを特徴とする筆記具。
【請求項２】
前記インク用液体収容室内の空気圧をＡ、前記着色剤収納室の容積をＸ及び前記インク用液体の体積をＹ（ただしＸ＞Ｙ）とした場合、同着色剤収納室内の空気圧が、Ａ（１−Ｙ／Ｘ）以下であることを特徴とする請求項１記載の筆記具。
【請求項３】
前記着色剤収納室内の空気圧が７１ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項１記載の筆記具。
【請求項４】
前記着色剤収納室と前記筆記尖端との間には、着色インクが流出するインク流出口が設けられているとともに、
同インク流出口を開閉可能なバルブが設けられていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の筆記具。
【請求項５】
前記バルブは、前記筆記尖端と連結され、同筆記尖端の押圧により前記インク流出口を開放することを特徴とする請求項４記載の筆記具。
【請求項６】
使用開始前において、前記筆記尖端の押圧状態を維持させつつ同筆記尖端周囲の空間を密閉する押圧部材を備えるとともに、
同押圧部材の除去によって筆記可能となることを特徴とする請求項５記載の筆記具。
【請求項７】
前記着色剤は、凍結乾燥法によって作製された粉体であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の筆記具。
【請求項８】
前記インク用液体は、水又は水を主成分とする水溶液であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の筆記具。
【請求項９】
前記インク用液体は、防腐剤を含有することを特徴とする請求項８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、さらに詳しくは、インクを用いた筆記具であって、インク中に含まれるインク用液体と着色剤とが分離して収納されているものの、使用時には前記インク用液体と着色剤を混合し、インクとして筆記できるようにする筆記具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクを用いた筆記具には、種々のものが提供されている。その多くは、筆記具自体がインクを保有し、その筆記具自体が保有するインクを筆記尖端へ導いて筆記するものである。このような筆記具としては、具体的には、万年筆、ボールペン、フェルトペン、サインペン、マーカーペン、ニードルペンなどがある。そのような筆記具に用いられるインクは、染料又は顔料による着色剤を、ビヒクル（溶剤又は分散媒）の中にあらかじめほぼ均一に溶解又は分散させたものが一般的である。
ところで、上述したような従来の筆記具では、その着色剤があらかじめビヒクル中に溶解又は分散されている。そのため、保存状態によっては、顔料の沈降や凝集、溶剤乾燥による色相の変化、ｐＨや粘度変化による筆記性の低下、ペン先での目詰まり等の経時劣化を起こし、インクが筆記に適さなくなることがある。
【０００３】
ここで、下記特許文献１に開示の技術では、フリーズドライ加工した絵の具を袋等に密閉保存しておいて、使用に際してこれを水等で溶解することで、着色剤の経時劣化の防止を図っている。しかしながら、このように溶解した絵の具は筆に付けて用いるものであって、上記のような内部にインクを保有する筆記具にはただちに応用しがたい。
【特許文献１】特開平６−１４５５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、着色剤の経時劣化を防止でき、かつ使用に際して瞬時にインクが調製できる筆記具の提供が望まれていた。
上記従来の問題点に鑑み、本発明は、着色剤の保存安定性に優れ、かつ使用に際してインクの調製が速やかに行われる筆記具の提供を第１の課題とする。
また、本発明は、前記第１の発明の課題に加え、インクの筆記尖端への供給を必要に応じて行われるようにすることを第２の課題とする。
また、本発明は、前記第２の課題に加え、インクの筆記尖端への供給を筆記動作中に容易に行えるようにすることを第３の課題とする。
【０００５】
さらに、本発明は、前記第３課題に加え、インクの調製とともに直ちに筆記可能な状態に移行できる筆記具の提供を第４の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）第１の発明
前記第１の課題に鑑み、本発明のうち第１の発明は、インク用液体30が、これに添加される着色剤31が添加されていない状態で収納されているとともに、使用開始に際して該インク用液体30が該着色剤31を添加されて着色インク32となり、筆記尖端12へ供給される筆記具10であって、前記インク用液体30を収容するインク用液体収容室20と、前記着色剤31を収納する着色剤収納室40と、これらインク用液体収容室20と着色剤収納室40との交通を隔離する隔離手段42と、この隔離手段42を除去して前記インク用液体収容室20と着色剤収納室40とを交通させる隔離解除手段21とを備えるとともに、前記着色剤収納室40と前記インク用液体収容室20との交通が隔離されている状態において、同着色剤収納室40内は同インク用液体収容室20内より負圧に保たれていることを特徴とする。
【０００７】
「インク用液体30」とは、実際の筆記の際に筆記面に転写される「着色インク32」の成分のうち、着色剤31を溶解する溶媒、又は、この溶媒に筆記には適さない程度の主として美観向上を目的とする着色がなされた液体をいう。
本発明に用いる着色剤31としては、染料、顔料、着色樹脂微粒子等が挙げられる。
染料としては、たとえば、アイゼンプリムラレッド４ＢＨ、アイゼンプリムライエローＧＣＬＨ（以上、アイゼン）などの直接染料、アイゼンボンソーＲＨ、アイゼンオパールピンクＢＨ、アイゼンオパールブラックＷＨエクストラコンク（以上、アイゼン）、オリエントソルプルブルーＯＢＸ、オリエントソルプルブルーＯＢＢ（以上、オリエント化学）などの酸性染料、タートラジン、アシッドレッド、フロキン（以上、アイゼン）などの食料染料、蛍光染料、増白剤などが挙げられる。
【０００８】
また、顔料としては、たとえば、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄、蓄光剤、マイカ、スメクタイトのような平板状無機物、ガラスフレーク、アルミペースト、金箔などの無機顔料、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料等の有機顔料、その他蛍光顔料等が挙げられる。
着色樹脂微粒子としては、たとえば、樹脂微粒子中に上述の顔料からなる着色剤31が分散された着色樹脂微粒子、樹脂粒子の表面が上述の顔料からなる着色剤31で被覆された着色樹脂微粒子、樹脂粒子に上述の染料からなる着色剤31が染着された着色樹脂微粒子などが挙げられる。本発明では、着色樹脂微粒子の構造（中空構造又は中実構造）、形状（球状、多角形状、扁平状又は繊維状）等は特に限定されるものでない。
【０００９】
着色樹脂微粒子に用いられる樹脂成分としては、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、ブタジエン等の重合体又はこれらの共重合体、ベンゾグアナミン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等から選択される少なくとも１種が挙げられ、必要に応じて架橋などの処理を行ったものであってもよい。これらの樹脂への着色方法としては、従来公知の懸濁重合、分散重合、乳化重合、シード重合法、ミクロゲル重合、逆ミセル重合などの手法が用いられる。好ましい着色樹脂微粒子の樹脂分としては、価格や色材との混和・染着性などの点からアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ベンゾグアナミンが望ましい。
【００１０】
また、着色剤31の剤形としては、粉末状、固体状、液体状が可能である。
「インク用液体収容室20」とは、筆記具10内部の空間であって、インク用液体30を収容する部分をいう。
「着色剤収納室40」とは、筆記具10内部の空間であって、着色剤31を収納する部分をいう。この着色剤収納室40には、インク用液体30に溶解可能な状態に形成された着色剤31が収納される。
「隔離手段42」とは、筆記具10内部において、インク用液体収容室20と着色剤収納室40とを物理的に隔離する構造をいう。
【００１１】
「隔離解除手段21」とは、上記隔離手段42を物理的に除去又は移動させることの可能な構造をいう。
本第１の発明は、以下のように作用する。
まず、着色剤収納室40は使用開始前は密閉状態に保たれ、かつ、その内部はインク用液体収容室20に対して負圧に保たれていることとなっている。
ここで、隔離解除手段21により隔離手段42が除去されると、インク用液体収容室20と着色剤収納室40とが交通する。ここで、着色剤収納室40はインク用液体収容室20より負圧となっているので、インク用液体30は着色剤収納室40へ速やかに移動する。インク用液体30はそこで着色剤31を溶解して着色インク32となる。この着色インク32が筆記尖端12へ供給されて筆記可能な状態となる。
【００１２】
ここで、着色剤収納室40のインク用液体収容室20に対する負圧の度合いとしては、以下の２通りのいずれかで特定することが望ましい。
（ａ）前記インク用液体収容室20内の空気圧をＡ、前記着色剤収納室40の容積をＸ及び前記インク用液体30の体積をＹ（ただしＸ＞Ｙ）とした場合、同着色剤収納室40内の空気圧が、Ａ（１−Ｙ／Ｘ）以下であること。
（ｂ）前記着色剤収納室40内の空気圧が７１ｋＰａ以下であること。
まず、上記（ａ）の場合については、インク用液体30が着色剤収納室40に収まるためにはインク用液体30の体積（Ｙ）が着色剤収納室40の容積（Ｘ）より小さい必要がある。そうすると、インク用液体30が着色剤収納室40に収まった状態において、着色剤収納室40内で空気が占める体積は（Ｘ−Ｙ）となる。したがって、インク用液体30が収まる前の着色剤収納室40内の空気圧が、インク用液体30が収まった後に比べて、
（Ｘ−Ｙ）／Ｘ＝１−Ｙ／Ｘ
以下の割合であればインク用液体30は着色剤収納室40内の空気を押しのけることなく速やかに着色剤収納室40内に収まることが可能となる。よって、前記インク用液体収容室20内の空気圧（すなわち、インク用液体30が収まった後の着色剤収納室40の空気圧）をＡとすれば、使用開始前の着色剤収納室40内の空気圧は、上記（ａ）に示すごとく、Ａ（１−Ｙ／Ｘ）以下であることが望ましい。
【００１３】
一方、筆記具10は常温常圧下で使用されるのが普通であるから、そのような場合には、上記（ｂ）に示すごとく、前記着色剤収納室40内の空気圧が７１ｋＰａ以下であることが望ましい。すなわち、着色剤収納室40内の空気圧がこの範囲内であれば、平地で使用する場合はもちろん、たとえば高山の山頂のような環境で使用する場合であってもインク用液体30は着色剤収納室40内へ速やかに移動することが可能となる。
なお、着色剤収納室40は、空気透過性の低い構造とする必要がある。たとえば、気温２５℃、湿度６５％及び気圧１０１ｋＰａの条件下で、１日当たりの空気透過量が０．０１ｍｌ以下であれば、着色剤収納室40の容積が１０ｍｌ、製造時の内圧をほぼ０ｋＰａとしたとき、３００日経過後の内圧が約３０ｋＰａとなる。着色剤収納室40の負圧をさらに維持するためには、１日当たりの空気透過度が、上記条件下で０．００１ｃｍｌ以下の容器であることが望ましい。
【００１４】
このような空気透過性の容器を形成する材料としては、たとえば、金属やガラスのように空気を透過させないものや、バリア性に優れる樹脂（ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、ポリアクリロニトリル、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル）を単独は又は２種以上混合したものや、容器を無機酸化物（シリカ、アルミナ等）やダイアモンドライクカーボンの蒸着膜でコーティングするしたものや、前記蒸着膜を形成したフィルムでコーティングしたもの等が挙げられる。
（２）第２の発明
前記第２の課題に鑑み、本発明のうち第２の発明は、前記第１の発明の特徴に加え、前記着色剤収納室40と前記筆記尖端12との間には、着色インク32が流出するインク流出口43が設けられているとともに、同インク流出口43を開閉可能なバルブ50が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
「インク流出口43」とは、着色剤収納室40から筆記尖端12への着色インク32の通路をいう。
「バルブ50」とは、上記インク流出口43を開閉可能な弁構造をいう。このバルブ50としては、筆記尖端12と連動して、たとえば筆記尖端12の押圧により開放し、またこの押圧を解くことで閉鎖する、といった構造を採用することができる。一方、このバルブ50として、たとえば開閉コックにより手動で任意に開放可能な構造とすることもできる。
本第２の発明は、以下のように作用する。
まず、着色剤収納室40は使用開始前は密閉状態に保たれ、かつ、その内部はインク用液体収容室20に対して負圧に保たれていることとなっている。
【００１６】
ここで、隔離解除手段21により隔離手段42が除去されると、インク用液体収容室20と着色剤収納室40とが交通する。ここで、着色剤収納室40はインク用液体収容室20より負圧となっているので、インク用液体30は着色剤収納室40へ速やかに移動する。インク用液体30はそこで着色剤31を溶解して着色インク32となる。この着色インク32は、バルブ50の開放により、インク流出口43を通って筆記尖端12へ供給されて筆記可能な状態となる。しかし、バルブ50が閉鎖しているときは、筆記尖端12への供給は止まり、不使用時のインクの噴き出しが防止できる。
（３）第３の発明
前記第３の課題に鑑み、本発明のうち第３の発明は、前記第２の発明の特徴に加え、前記バルブ50は、前記筆記尖端12と連結され、同筆記尖端12の押圧により前記インク流出口43を開放することを特徴とする。
【００１７】
すなわち、バルブ50は筆記尖端12と連結されることで、筆記尖端12の押圧に連動してインク流出口43を開放するとともに、この押圧が解かれるとインク流出口43を閉鎖することとなっている。
これにより、筆記の際に筆記尖端12を紙面に押圧すると、この押圧によりバルブ50が開放することで、着色インク32がインク流出口43を通って筆記尖端12に供給されることとなっている。
（４）第４の発明
前記第４の課題に鑑み、本発明のうち第４の発明は、前記第３の発明の特徴に加え、使用開始前において、前記筆記尖端12の押圧状態を維持させつつ同筆記尖端12周囲の空間を密閉する押圧部材14を備えるとともに、同押圧部材14の除去によって筆記可能となることを特徴とする。
【００１８】
「押圧部材14」とは、筆記尖端12の押圧状態を維持し、かつ、筆記尖端12周囲の空間を着色剤収納室40とともに負圧に保つべく密閉する部材をいう。
すなわち、この押圧部材14により、使用開始前に筆記尖端12の押圧状態を維持しておけば、バルブ50の開放によりインク流出口43が開放している状態となっている。しかし、着色剤収納室40はインク用液体収容室20に対して負圧を保つ必要があるところ、インク流出口43が開放していることで、筆記尖端12を通じて外界と交通することとなる。これでは負圧が保てないので、この押圧部材14は、筆記尖端12周囲の空間を含めて密閉するように形成されている。
【００１９】
本第４の発明は、以下のように作用する。
まず、着色剤収納室40は使用開始前は筆記尖端12周囲の空間を含め押圧部材14により密閉状態に保たれ、かつ、その内部はインク用液体収容室20に対して負圧に保たれていることとなっている。
この状態で、隔離解除手段21により隔離手段42が除去されると、インク用液体収容室20と着色剤収納室40とが交通する。ここで、着色剤収納室40はインク用液体収容室20より負圧となっているので、インク用液体30は着色剤収納室40へ速やかに移動する。インク用液体30はそこで着色剤31を溶解して着色インク32となる。さらに、押圧部材14により筆記尖端12は押圧され、この押圧によりバルブ50は開放している。このバルブ50の開放により、着色インク32は開放したインク流出口43を通って筆記尖端12に至る。そして、押圧部材14を取り外せば、すぐに筆記可能な状態となっている。
【００２０】
（５）その他
なお、本発明で用いられる着色剤31は、凍結乾燥法によって作製された粉体とすることが望ましい。すなわち、着色剤31を凍結乾燥法によって乾燥させることで、通常の乾燥操作で得られる粉体よりも、インク用液体30と混合したときの再溶解性又は再分散性に優れる粉体として作製することができる。
着色剤31を凍結乾燥する凍結方法としては、たとえば、液体窒素、ドライアイス、氷、フリーザー等による冷却が挙げられる。着色剤31を凍結乾燥する乾燥方法としては、ダイアフラム型真空ポンプ、アスピレーター、クーリングアスピレーター、水道直結型アスピレーター、油回転真空ポンプ等の装置を用いた減圧による方法が挙げられる。好ましい着色剤31の凍結乾燥する乾燥方法としては、より高い真空度を得ることのできる、油回転型真空ポンプによる減圧方法が望ましい。
【００２１】
また、本発明で用いられるインク用液体30は、水又は水を主成分とする水溶液とすることが望ましい。すなわち、インク用液体30に水溶性極性溶剤又は水溶性液体媒体を添加することができ、保水性、筆記感、耐ペン先乾燥性に優れる筆記具10を提供することができる。
本発明のインク用液体30は、水（精製水、イオン交換水、蒸留水、純水、海洋深層水等）を主溶剤として用いるが、さらに、溶剤として、保水性の付与、筆記感の向上の点から、水に相溶性のある極性基を有する水溶性極性溶剤、並びに、耐ペン先乾燥性の向上の点から水溶性液体媒体を使用することができる。用いることができる水溶性極性溶剤としては、たとえば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、グリセリン、ピロリドン、トリエタノールアミンなどが挙げられ、これらは単独で又は２種以上混合して用いることができる。用いることのできる水溶性液体媒体としては、たとえば、グリセリンのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物、及びジグリセリンのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物の中から選ばれる少なくとも１種、好ましくは、ジグリセリンプロピオンオキサイド（４〜３０）モル付加物、ジグリセリンエチレンオキサイド（５〜４０）モル付加物が挙げられ、さらに好ましくは、ポリオキシエチレン１３モル付加ジグリセリルエーテル、ポリオキシプロピレン９モル付加ジグリセリルエーテル、ポリオキシエチレン１０モル付加グリセリルエーテル、ポリオキシプロピレン９モル付加グリセリルエーテルを用いることが望ましい。これらの水溶性極性溶剤及び／又は水溶性液体媒体の含有量は、混合したインク組成物全量に対して、好ましくは、１〜３０重量％、さらに好ましくは、５〜２０重量％とすることが望ましい。これらの含有量が１重量％未満であると、保水性、筆記感、耐ペン先乾燥性に優れるインクを得ることが難しく、また、３０重量％を超えると、筆記描線の乾燥性が低下するため、好ましくない。
【００２２】
さらに、本発明で用いられるインク用液体30には、防腐剤を含有することが望ましい。すなわち、インク用液体30に防腐剤を添加することにより、保存安定性に優れる筆記具10を提供することができる。
防腐剤としては、たとえばデヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−ベンゾチアザリン−３−オン、安息香酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキシドナトリウム塩、フェノールなどを用いることができる。
本発明のインク組成分には、さらに、上記以外の任意成分として、本発明の効果を損なわない範囲で、水性インクに汎用されている添加剤を用いることができる。添加剤としては、ｐＨ調整剤として、アンモニア、尿素、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリポリ燐酸ナトリウム、炭酸ナトリウムなどの燐酸のアルカリ金属塩、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物、防錆剤又は防黴剤として、フェノール、ナトリウムオマジン、ペンタクロロフェノールナトリウム、１，２−ベンズイソチアゾリンン３−オン、２，３，４，５−テトラクロロ−４（メイチルスルフォニル）ピリジン、安息香酸ナトリウムなど、安息香酸やソルビタン酸やデヒドロ酢酸のアルカリ金属塩、ベンズイミダゾール系化合物などが挙げられる。また、着色剤31の分散剤としては、界面活性剤、高分子分散剤等を添加することができ、たとえば、ノニオン系、アニオン系界面活性剤、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール共重合樹脂、エチルセルロース、ポリスチレンスルホン酸又はその塩、ポリイソプレンスルホン酸等が挙げられる。さらに、必要に応じて、樹脂の劣化防止剤や紫外線吸収剤等の添加剤も配合することができる。
【００２３】
上述した添加剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、乾燥前の着色剤31、乾燥後の着色剤31、インク用液体30のいずれにも配合することができる。なお、これらは、それぞれ単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、上述の通り構成されているので、以下に記す効果を奏する。
すなわち、本発明のうち第１の発明の構成によると、着色剤の保存安定性に優れ、かつ使用に際してインクの調製が速やかに行われる筆記具を提供することができる。
また、本発明のうち第２の発明の構成によると、前記第１の発明の効果に加え、インクの筆記尖端への供給を必要に応じて行うことが可能となる。
さらに、本発明のうち第３の発明の構成によると、前記第２の発明の効果に加え、インクの筆記尖端への供給を筆記動作中に容易に行えるようにすることが可能となる。
また、本発明のうち第４の発明の構成によると、前記第３の発明の効果に加え、インクの調製とともに直ちに筆記可能な状態に移行できる筆記具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る筆記具10の実施の形態を、図面とともに説明する。なお、以下の実施の形態においては、筆記具10において筆記尖端12に向かう方向を「先端側」又は「前方」と称し、その反対方向を「後端側」又は「後方」と称する。
（１）第１の実施の形態
図１から図４までは、本発明の第１の実施の形態に係る筆記具10の正面断面図である。
図１に示すように、本実施の形態に係る筆記具10は、円筒状の外筒11を備えている。外筒11内部の前半部には、外筒11とは別体に形成され、かつ、外筒11の内径と一致する外径を有する円筒として形成された着色剤収納室40が配置されている。この着色剤収納室40は、着色剤31を収納するためのものである。一方、この外筒11内部の後半部には、外筒11とは別体に形成され、かつ、外筒11の内径と一致する外径を有する円筒として形成されたインク用液体収容室20が、外筒11の後端より挿入され配置されている。このインク用液体収容室20は、インク用液体30を収容するためのものである。
【００２６】
着色剤収納室40内には、凍結乾燥法により調製された着色剤31が封入され、さらに０．０１ｋＰａに減圧されている。この着色剤収納室40内の容積は、４ｍｌである。着色剤収納室40の後端側開口部には円筒状のボール保持部41が設けられ、ここに鋼製ボールとして形成された隔離手段42が挿入されている。この隔離手段42によって着色剤収納室40の後端側が密閉されている。
着色剤収納室40の先端側開口部はバルブ50により密閉されている。このバルブ50は、外筒11内周に密着する略円筒状でかつその前端及び後端に開口を有するバルブ受け51と、このバルブ受け51内に収容されるとともに棒状のバルブ棒54が円盤状のバルブ板55を貫通する形状に形成されたバルブ体53と、バルブ受け51後端とバルブ板55との間に介装されバルブ体53を常に前方へ付勢するバネ56とにより構成される。そして、バルブ棒54の後端はバルブ受け51の後端開口から突出し、バルブ棒54の先端はバルブ受け51の先端開口であるインク流出口43から突出する。そして、バルブ板55は、バネ56により前方へ付勢されることで、インク流出口43を閉鎖することとなっている。
【００２７】
さらに、バルブ体53の先端は、繊維束体製の筆記尖端12の後端に連接し、これにより、バルブ体53が筆記尖端12と連動することとなっている。また、バルブ受け51先端から筆記尖端12の後端付近を被うように、液体吸収性のポリウレタン製の一時貯留体15が設けられている。外筒11の先端は、筆記尖端12とともに着脱可能なキャップ13で被われている。
インク用液体収容室20は、外筒11とは別体に形成され、これが外筒11内に挿入されたものである。このインク用液体収容室20には、３ｍｌのインク用液体30が充填されている。インク用液体収容室20の先端部分には、前記ボール保持部41内径と同一の外径を有する円筒状の隔離解除手段21が形成されている。この隔離解除手段21の先端は、着色剤収納室40のボール保持部41に一部挿入され、上述した隔離手段42によってその開口が密閉されている。インク用液体収容室20内のインク用液体30は、弾性を有するとともに移動可能に形成された追従体22によって後端方向を封止されている。また、インク用液体収容室20の上部開口部は空気置換孔23として設けられ、外筒11から突出している。これにより、インク用液体収容室20内の気圧は、外気圧と同一となっている。
【００２８】
使用時には、図２に示すように、外筒11から突出したインク用液体収容室20の後端を前方へ押圧することで、隔離解除手段21の全体がボール保持部41へ圧入される。これにより、圧入された隔離解除手段21が隔離手段42を着色剤収納室40に落下させ、インク用液体収容室20と着色剤収納室40とが連通することとなる。
このとき、着色剤収納室40はインク用液体収容室20に対して負圧となっているため、図３に示すようにインク用液体収容室20内の追従体22が大気圧で先端方向へ押され、インク用液体30が着色剤収納室40に充填される。着色剤31はインク用液体30に直ちに溶解又は分散し、着色インク32を得ることができる。
【００２９】
そして、使用時には、図４に示すように、キャップ13を取り除いた上で筆記尖端12を紙面等で繰り返し押圧すると、バルブ板55がバネ56の付勢力に抗して後端方向へ押圧される。これによりバルブ板55が閉鎖していたインク流出口43が開放されることとなる。そして、このインク流出口43を通じて着色インク32が一時貯留体15へ流入し、これを浸潤することで筆記尖端12へも浸透する。この段階で、筆記具10は筆記可能となる。
以上のような操作により、使用時に簡便な動作で、着色剤31とインク用液体30とを混合できるようになるものである。
なお、筆記尖端12は上述のように、繊維束帯からなるマーキングペン用ペン先によって形成される場合に限らず、たとえばボールペンチップとして形成しても、万年筆のペン先として形成して、フェルトによって形成しても、焼結体からなる筆記用先端として形成しても、また、ニードルペンに用いられる細長い管状の筆記用尖端として形成しても、いずれでもよい。
【００３０】
（２）第２の実施の形態
図５から図８までは、本発明の第２の実施の形態に係る筆記具10の正面断面図である。
図５に示すように、本実施の形態に係る筆記具10は、円筒状の外筒11を備えている。外筒11内部の前半部には、外筒11とは別体に形成され、かつ、外筒11の内径と一致する外径を有する円筒として形成された着色剤収納室40が配置されている。この着色剤収納室40は、着色剤31を収納するためのものである。一方、この外筒11内部の後半部には、外筒11とは別体に形成され、かつ、外筒11の内径と一致する外径を有する円筒として形成されたインク用液体収容室20が、外筒11の後端より挿入され配置されている。このインク用液体収容室20は、インク用液体30を収容するためのものである。
【００３１】
着色剤収納室40内には、凍結乾燥法により調製された着色剤31が封入され、さらに０．０１ｋＰａに減圧されている。この着色剤収納室40内の容積は、４ｍｌである。着色剤収納室40の後端側開口部には円筒状のボール保持部41が設けられ、ここに鋼製ボールとして形成された隔離手段42が挿入されている。この隔離手段42によって着色剤収納室40の後端側が密閉されている。
着色剤収納室40の先端側開口部はバルブ50により密閉されている。このバルブ50は、外筒11内周に密着する略円筒状でかつその前端及び後端に開口を有するバルブ受け51と、このバルブ受け51内に収容されるとともに棒状のバルブ棒54が円盤状のバルブ板55を貫通する形状に形成されたバルブ体53と、バルブ受け51後端とバルブ板55との間に介装されバルブ体53を常に前方へ付勢するバネ56とにより構成される。そして、バルブ棒54の後端はバルブ受け51の後端開口から突出し、バルブ棒54の先端はバルブ受け51の先端開口であるインク流出口43から突出する。そして、バルブ板55は、バネ56により前方へ付勢されることで、インク流出口43を閉鎖することとなっている。
【００３２】
さらに、バルブ体53の先端は、繊維束体製の筆記尖端12の後端に連接し、これにより、バルブ体53が筆記尖端12と連動することとなっている。また、バルブ受け51先端から筆記尖端12の後端付近を被うように、液体吸収性のポリウレタン製の一時貯留体15が設けられている。外筒11の先端は、筆記尖端12とともに着脱可能なキャップ13で被われている。このキャップ13の内側に、使用前の内キャップとしての押圧部材14が装着されている。この押圧部材14は、筆記尖端12を後方に押圧した状態で内キャップとして筆記具10の先端に装着されるものである。これにより、バルブ体53も後方へ押圧された状態を保つので、筆記具10使用前において、バルブ板55がインク流出口43を開放することとなる。ただし、インク流出口43が開放することで、着色剤収納室40内部と筆記尖端12周囲の空間とが交通することになるので、着色剤収納室40内部の負圧を保つべく、押圧部材14は外筒11先端と密着するように装着されている。
【００３３】
インク用液体収容室20は、外筒11とは別体に形成され、これが外筒11内に挿入されたものである。このインク用液体収容室20には、３ｍｌのインク用液体30が充填されている。インク用液体収容室20の先端部分には、前記ボール保持部41内径と同一の外径を有する円筒状の隔離解除手段21が形成されている。この隔離解除手段21の先端は、着色剤収納室40のボール保持部41に一部挿入され、上述した隔離手段42によってその開口が密閉されている。インク用液体収容室20内のインク用液体30は、弾性を有するとともに移動可能に形成された追従体22によって後端方向を封止されている。また、インク用液体収容室20の上部開口部は空気置換孔23として設けられ、外筒11から突出している。これにより、インク用液体収容室20内の気圧は、外気圧と同一となっている。
【００３４】
使用時には、図６に示すように、外筒11から突出したインク用液体収容室20の後端を前方へ押圧することで、隔離解除手段21の全体がボール保持部41へ圧入される。これにより、圧入された隔離解除手段21が隔離手段42を着色剤収納室40に落下させ、インク用液体収容室20と着色剤収納室40とが連通することとなる。
このとき、着色剤収納室40はインク用液体収容室20に対して負圧となっているため、図７に示すようにインク用液体収容室20内の追従体22が大気圧で先端方向へ押され、インク用液体30が着色剤収納室40に充填される。着色剤31はインク用液体30に直ちに溶解又は分散し、着色インク32を得ることができる。さらに、インク流出口43は開放しているので、着色インク32は速やかにこの先端開口を通じて一時貯留体15へ流入し、これを浸潤することで筆記尖端12へ至る。この段階で、筆記具10は筆記可能な状態になっている。
【００３５】
そして、使用時には、図８に示すように、キャップ13を取り除いた上でさらに押圧部材14を取り除くと、バネ56はバルブ板55を後方へ付勢して、インク流出口43は閉鎖することとなる。しかし、この状態で筆記尖端12を紙面等で繰り返し押圧しなくとも、筆記尖端12には既に着色インク32が浸透しているので、すぐに筆記可能である。バルブ板55がバネ56の付勢力に抗して後端方向へ押圧される。この後は、筆記尖端12の着色インク32が不足してくれば、その都度筆記尖端12を紙面等で繰り返し押圧すれば、バルブ板55がバネ56の付勢力に抗して後端方向へ押圧される。これによりバルブ板55が閉鎖していたインク流出口43が開放されることとなる。そして、このインク流出口43を通じて着色インク32が一時貯留体15へ再び流入し、これを浸潤することで筆記尖端12へも浸透する。
【００３６】
以上のような操作により、使用時に簡便な動作で、着色剤31とインク用液体30とを混合できるとともに、すぐに筆記可能な状態を実現できるようになる。
（３）第３の実施の形態
図９から図１２までは、本発明の第３の実施の形態に係る筆記具10の正面断面図である。
図９に示すように、本実施の形態に係る筆記具10は、円筒状の外筒11を備えている。外筒11内部の前半部には、外筒11とは別体に形成され、かつ、外筒11の内径と一致する外径を有する円筒として形成された着色剤収納室40が、後述するバルブ50により外筒11に対して移動可能に配置されている。この着色剤収納室40は、着色剤31を収納するためのものである。一方、この外筒11内部の後半部には、外筒11とは別体に形成され、かつ、外筒11の内径と一致する外径を有する円筒として形成されたインク用液体収容室20が、外筒11の後端より挿入され配置されている。このインク用液体収容室20は、インク用液体30を収容するためのものである。
【００３７】
着色剤収納室40内には、凍結乾燥法により調製された着色剤31が封入され、さらに０．０１ｋＰａに減圧されている。この着色剤収納室40内の容積は、４ｍｌである。着色剤収納室40の後端側開口部には円筒状のボール保持部41が設けられ、ここに鋼製ボールとして形成された隔離手段42が挿入されている。この隔離手段42によって着色剤収納室40の後端側が密閉されている。
着色剤収納室40の先端側開口部はバルブ50により密閉されている。このバルブ50は、外筒11先端付近に位置し、複数個の貫通孔52を有する円盤状のバルブ受け51と、このバルブ受け51から後方へ突設される棒状のバルブ棒54と、このバルブ棒54の後端に対し、前記バルブ受け51と平行を保ち中心で接する円盤状のバルブ板55と、前記バルブ受け51後面と前記着色剤収納室40の先端との間に介装されその着色剤収納室40を常に後方へ付勢するバネ56とにより構成される。バルブ板55は、着色剤収納室40の先端開口であるインク流出口43の後方に位置し、かつ、このインク流出口43の径より大径に形成されている。すなわち、バネ56により着色剤収納室40が後方へ付勢されることで、バルブ板55がインク流出口43を密閉することとなっている。
【００３８】
さらに、バルブ受け51の前方には、繊維束体製の筆記尖端12が設けられている。この筆記尖端12の先端部分は、外筒11先端の開口部より突出している。バルブ受け51前面から筆記尖端12の後端付近を被うように、液体吸収性のポリウレタン製の一時貯留体15が設けられている。外筒11の先端は、筆記尖端12とともに着脱可能なキャップ13で被われている。
インク用液体収容室20は、外筒11とは別体に形成され、これが外筒11内に挿入されたものである。このインク用液体収容室20には、３ｍｌのインク用液体30が充填されている。インク用液体収容室20の先端部分には、前記ボール保持部41内径と同一の外径を有する円筒状の隔離解除手段21が形成されている。この隔離解除手段21の先端は、着色剤収納室40のボール保持部41に一部挿入され、上述した隔離手段42によってその開口が密閉されている。インク用液体収容室20内のインク用液体30は、弾性を有するとともに移動可能に形成された追従体22によって後端方向を封止されている。また、インク用液体収容室20の上部開口部は空気置換孔23として設けられ、外筒11から突出している。これにより、インク用液体収容室20内の気圧は、外気圧と同一となっている。
【００３９】
使用時には、図１０に示すように、外筒11から突出したインク用液体収容室20の後端を前方へ押圧することで、隔離解除手段21の全体がボール保持部41へ圧入される。これにより、圧入された隔離解除手段21が隔離手段42を着色剤収納室40に落下させ、インク用液体収容室20と着色剤収納室40とが連通することとなる。
このとき、着色剤収納室40はインク用液体収容室20に対して負圧となっているため、図１１に示すようにインク用液体収容室20内の追従体22が大気圧で先端方向へ押され、インク用液体30が着色剤収納室40に充填される。着色剤31はインク用液体30に直ちに溶解又は分散し、着色インク32を得ることができる。さらに、インク用液体収容室20の押圧によって着色剤収納室40も前方へ押圧されており、これによりバネ56が圧縮され、結果としてバルブ体53がインク流出口43から離れてこれを開放しているので、着色インク32は速やかにこのインク流出口43及び貫通孔52を通じて一時貯留体15へ流入し、これを浸潤することで筆記尖端12へ至る。この段階で、筆記具10は筆記可能な状態になっている。
【００４０】
なお、図１２に示すように、インク用液体収容室20の前方への押圧を解くと、バネ56の復元力により着色剤収納室40とともにインク用液体収容室20も後方へ移動する。これにより、インク流出口43はバルブ板55により閉鎖されるので、筆記をしないときには着色インク32の筆記尖端12への流通を止めることができる。この後は、筆記尖端12の着色インク32が不足してくれば、その都度インク用液体収容室20後端を前方へ押圧すれば、バルブ板55が再びインク流出口43から離れこれを開放することとなる。そして、着色インク32が一時貯留体15へ再び流入し、これを浸潤することで筆記尖端12へも浸透する。
以上のような操作により、使用時に簡便な動作で、着色剤31とインク用液体30とを混合できるとともに、すぐに筆記可能な状態を実現できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、従来のようにインクを用いた筆記具に利用できるものであり、具体的には、たとえば、万年筆、ボールペン、フェルトペン、サインペン、マーカーペン、又は、ニードルペンなどの用途などによって変更して好適に各種用途の筆記具に適用することができるものである。さらに、着色剤として修正液等の隠蔽剤、塗布液等の塗布剤、化粧品等の化粧料等とした塗布具にも適用してよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る筆記具の正面断面図で示したものである。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る筆記具の使用状態を正面断面図で示したものである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る筆記具の使用状態を正面断面図で示したものである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る筆記具の使用状態を正面断面図で示したものである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る筆記具の正面断面図で示したものである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る筆記具の使用状態を正面断面図で示したものである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る筆記具の使用状態を正面断面図で示したものである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る筆記具の使用状態を正面断面図で示したものである。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る筆記具の正面断面図で示したものである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る筆記具の使用状態を正面断面図で示したものである。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る筆記具の使用状態を正面断面図で示したものである。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る筆記具の使用状態を正面断面図で示したものである。
【符号の説明】
【００４３】
10  筆記具                11  外筒
12  筆記尖端              13  キャップ
14  押圧部材              15  一時貯留体
20  インク用液体収容室    21  隔離解除手段
22  追従体                23  空気置換孔
30  インク用液体          31  着色剤
32  着色インク
40  着色剤収納室          41  ボール保持部
42  隔離手段              43  インク流出口
50  バルブ                51  バルブ受け
52  貫通孔                53  バルブ体
54  バルブ棒              55  バルブ板
56  バネ
【図１】
2006175730.tif 000003
【図２】
2006175730.tif 000004
【図３】
2006175730.tif 000005
【図４】
2006175730.tif 000006
【図５】
2006175730.tif 000007
【図６】
2006175730.tif 000008
【図７】
2006175730.tif 000009
【図８】
2006175730.tif 000010
【図９】
2006175730.tif 000011
【図１０】
2006175730.tif 000012
【図１１】
2006175730.tif 000013
【図１２】
2006175730.tif 000014