(57)【要約】      （修正有）【課題】部品及び工程を複雑化させることなく、全てのインキがなくなるまで、１本で複数種の機能性を維持することができる複頭筆記具を提供する。【解決手段】インキタンク４内に、インキ３と、このインキの減少に伴ってインキ界面と接触した状態で一方向に移動するインキフォロアー８を備え、このインキタンク内のインキに複数のペン先５が接続されてなる複頭筆記具とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インキタンク内に、インキと、このインキの減少に伴ってインキ界面と接触した状態で一方向に移動するインキフォロアーを備え、このインキタンク内のインキに複数のペン先が接続されてなる複頭筆記具。
【請求項２】
前記インキ界面の移動する方向の先端に第１のペン先を接続し、該第１のペン先へのインキ流入口近傍にインキ侵入口を開口するインキ流通パイプと、このインキ流通パイプのインキ侵入口と反対側の開口に接続した第２のペン先とを有し、インキ流通パイプは前記インキフォロアー内を貫通して配置されている請求項１記載の複頭筆記具。
【請求項３】
前記第１のペン先へのインキ流入口にインキ水頭に対する抵抗機構を備えている請求項２記載の複頭筆記具。
【請求項４】
前記インキフォロアーが、インキ水頭に対する抵抗体として機能し得る移動抵抗を備える請求項１乃至請求項３記載の複頭筆記具。
【請求項５】
前記インキを収容する部材が内部に収容されているインキの存在を外部から視認可能とする透明若しくは半透明の合成樹脂成形品である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の複頭筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸筒に直接または内部のインキタンクに筆記または塗布用のインキを自由状態で収容し、複数の繊維収束体、焼結体、細管パイプ、ボールペンチップなどのインキ吐出部となるペン先が接続される複頭筆記具に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸筒に直接または内部のインキタンクに、インキを自由状態で収容して、外部からのインキの残量を視認できると共に、軸筒に複数のペン先を接続することにより、１本で２種類の機能性が付与されている複頭筆記具が知られている。
【０００３】
例えば、１本のリフィルの両端に２箇所インキを収容し、リフィル中央にインキがインキ減少に伴って移動するための大気連通孔を設けたもの（特許文献１参照）などが知られている。また、インキタンク内のインキに接続したペン先を、ペン先の前後方向の摺動によって開閉し、インキ吐出に伴って空気をインキタンク内部に交換する弁機構を備えたもの（特許文献２参照）も知られている。
【特許文献１】実開昭５２−０２９２３２号公報
【特許文献２】特開平０８−２３８８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている発明のような、１本のリフィルの両端に２箇所、インキを収容し、リフィル中央にインキがインキ減少に伴って移動するための大気連通孔を設けたものでは、インキ充填や、インキ中に存在する気泡の除去のための遠心処理などが困難であり、実質的な量産が困難であるという問題があった。
【０００５】
さらに、特許文献２に開示されている発明のような、インキタンク内のインキに接続したペン先を、ペン先の前後方向の摺動によって開閉し、インキ吐出に伴って空気をインキタンク内部に交換する弁機構を備えたものでは、空気をインキタンク内に収容する構造であるため、ペン先を上向きにして筆記する際には、ペン先にインキが供給されず、吐出不良となったり、環境変化や筆記具把持時に温度上昇すると、インキタンク内の圧力が上昇し、使用時においては、インキの過剰吐出が発生したりしてしまうという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、インキタンク内に、インキと、このインキの減少に伴ってインキ界面と接触した状態で一方向に移動するインキフォロアーを備え、このインキタンク内のインキに複数のペン先が接続されてなる複頭筆記具を要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
インキの減少に伴ってインキ界面と共にインキフォロアーが一方向にのみ移動するようになしているので、インキ及びインキフォロアーに遠心的作用の付与ができ、筆記具の部品及び工程を複雑化させることなく容易な組立ができる。
また、複数のペン先が共に同じインキタンク内に接続しているので、全てのインキがなくなるまで、１本で複数種の機能性を維持することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の複頭筆記具は、本体の軸筒内のインキタンクにインキを自由状態で収容し、インキの減少に伴ってインキ界面と共に一方向に移動するインキフォロアーを備え、軸筒の両端にペン先が接続され、側面からのインキ流入を抑制すると共に、インキタンク内部にて、一端がインキタンク底部でインキと接続し、他端がインキフォロアーを延在してインキフォロアー側のペン先の後端部に接続するインキ誘導管を備え、また、インキフォロアーの移動方向に配置されているペン先からのインキ洩れを抑制するためのインキ水頭に対する抵抗機構が備わっている両頭式の複頭筆記具として好適に使用できるものである。
【０００９】
ペン先としては、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維を接着剤によって収束させた繊維収束体を適宜形状に研磨切削により加工したものや、射出成形後の熱処理によって硬化させる焼結体、ポリアセタール等を押出成形によって形成する所謂樹脂ペン先、ステンレスパイプを切断し、塗布面に研磨やコーティングを施した細管パイプ、合成樹脂の射出成形品やステンレスなどを切削加工したボールホルダーの先端に、ボールを抱持させたボールペンチップなどが例示できる。
また、ボールペンチップの場合、内部にコイルスプリングを配置して、ボールを前方付勢して、ボールホルダーの内縁に当接させて、筆記時に開口する弁とし、インキの流出を抑制するインキ水頭に対する抵抗体となすこともできる。
【００１０】
軸筒内のインキタンクに収容されるインキとしては、両端のペン先の用途及びその吐出性能に合わせて適宜設定されるが、例えば、イソプロピルアルコールなどの有機溶剤を主溶剤とした油性インキや、水を主溶剤とした水性インキを使用することができる。特に、ペン先からのインキの吐出性能などを考慮すると、インキ吐出量が比較的多い繊維収束体などによって形成されるペン先である場合は、１００ｍＰａ・ｓ以下（Ｂ型粘度計Ｎｏ．３ローター、６０ｒｐｍ、２５℃）、インキ吐出量が比較的少ないボールペンチップなどに依って形成されるものでは、３００ｍＰａ・ｓ以下（Ｂ型粘度計Ｎｏ．３ローター、６０ｒｐｍ、２５℃）などといった比較的低粘度のものが良好である。
また、油性インキでは、筆記後の塗布面の速乾性を考慮して、蒸気圧、蒸発速度などからイソプロピルアルコールの他、キシレンなどの有機溶剤を適宜選択することができるが、比較的毒性の低く、極力臭気による嫌悪感が抑えられるイソプロピルアルコールが好ましく使用できる。
【００１１】
インキフォロアーとしては、インキの吐出に伴うインキ界面に対する追従性、インキの逆流防止性、インキとの親和性に合わせて適宜配合及び粘度や表面張力などの物性が設定されるが、例えば、水やイソプロピルアルコールなどを主溶剤としたインキの場合、ポリブテン、αオレフィン、ポリαオレフィンなどの炭化水素系合成油の基材や、この基材にゲル化剤を配合した高粘度ゲル状物が例示できる。また、炭化水素系合成油との親和性があるインキなどでは、水やグリセリンを基材として使用できる。
また、例えば、インキタンクの内径がインキ充填量によっては、比較的大きくなってしまう場合には、高粘度ゲル状物などの粘度を高くし、インキタンク内壁面に対する界面張力を低くするなどなしてもよいが、インキとの追従性を考慮し物性の設定に限界が生じる場合には、高粘度ゲル状物などに少なくとも一部浸漬した浮体を配置することにより、インキとの追従性を維持しつつ、高粘度ゲル状物及びインキの後方への流動を抑制することができる。
さらに、インキフォロアーとしては、流状物のほかエラストマーにより形成される移動隔壁も例示できる。移動隔壁は、無垢状の棒状体でもよいが、有底筒体等の形状がインキ界面に対する追従面を考慮すると好適である。移動隔壁の材質としては、水性インキであれば殆どの加硫ゴムや熱可塑性エラストマーが使用できるが、油性インキの場合では、インキによる変形や溶解、膨潤等を考慮すると、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴムなどの加硫ゴム、ポリエステル系、ニトリル系、ポリアミド系、フッ素系などの熱可塑性エラストマーなどが例示できる。
【００１２】
インキ流通パイプは、インキフォロアー側のペン先からのインキ洩れを抑制するために、側面からインキが流入せず、インキ水頭が極力付与しないインキタンク底面からインキを必ず供給するよう形成している。また、インキ流通パイプ、ペン先またはインキフォロアーが、インキ水頭の抵抗体としての機能を有し、インキ水頭を特に考慮する必要がないとしても、インキタンク内のインキが消費に伴って減少してインキフォロアーが移動して、インキ誘導管とインキとの接続が遮断されないように、インキ流通パイプのインキ接続部分は極力、インキタンク底面近傍に位置するように配置される。
インキ流通パイプは、両端または、端部近傍が開口した管状のものに、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維を接着剤や、融点の異なる繊維を溶融することによって収束させた繊維収束体、ウレタンなどの合成樹脂を発泡や溶出により連通多孔を形成した連通多孔質体、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの合成樹脂を小球体や粉末状にして堆積させた粒状物の集合体を内部に収容したものなどが例示できる。また、インキ流通パイプと接続するペン先が、ボールペンなどのボールによって、インキ水頭の抵抗体となしたものでは、中空の管状となしてもよい。管状物としては、合成樹脂の押出成形パイプや、ペン先取付部分と一体で射出成形したもの、金属パイプなどが挙げられる。さらに、繊維収束体の棒状物の側面に、ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂を二色押出成形によって外皮となしたものも例示できる。
【００１３】
インキ水頭の抵抗体としては、前述したボールペンチップのような、内部にコイルスプリングを配置して、ボールを前方付勢して、ボールホルダーの内縁に当接させて、筆記時に開口する弁、コイルスプリングやエラストマーなどの弾性部材により、ペン先の前後摺動等とともに開閉する弁、インキ水頭による水頭圧力以上の毛細管力をもつ管状物、インキタンク内壁面への付着力によってインキ水頭を支えるインキフォロアーなどが例示できる。
【００１４】
インキと接触する可能性がある部材は、反応や膨潤が極力少ないものを選ぶのが好ましい。油性インキでの一例を挙げると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナレフタレート、ナイロン１２、ナイロン６、非晶性ナイロン、微結晶性ナイロン、半芳香族性ナイロン、脂肪酸ナイロン、ポリアクリロニトリル、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリエチレンテレフタレートポリエチレンナフタレートコポリマー、ポリエチレンナフタレートとポリエチレンテレフタレートのポリマーアロイ、ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレートのポリマーアロイ、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレートなどが挙げられる。また、インキタンク内のインキの残量を外部より目視で確認でき得るものであればよく、たとえば、軸筒とインキタンク、軸筒とペン先接続部などを透明性若しくは半透明性を有する一部品で構成したり、異材質による多層成形、多色成形、複数の射出成形部品によって分割形成したりしてしてもよい。
【実施例】
【００１５】
以下、図面に基づき一例について説明する。
図１に示したものは、内部に透明性を有するアクリロスチレンの射出成形品である後軸１と透明性を有するポリプロピレンの射出成形品である前軸２との凹凸嵌合によりなる本体の内部に、自由状態でインキ３を収容したインキタンク４と、本体の両端部から突出した繊維集束体製のマーキング用ペン先５及び筆記用ペン先６からなる、所謂両頭式のマーカーと呼ばれる複頭筆記具である。尚、本明細書における「筆記具」とは、主に文字を塗りつぶすような「塗布具」と称されるものと特段分けず、同じものとして取り扱う。
インキタンク４に収容しているインキ３は、イソプロピルアルコールを主溶剤とし、黒色の染料及び添加剤を溶解させて３ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計Ｎｏ．３ローター、６０ｒｐｍ、２５℃）の低粘度で比重０．９に設定してある油性染料インキである。
インキ３の界面位置には、αオレフィンを基材としてゲル化剤により、インキ３の吐出に伴ってインキ３の界面と共に移動可能とした、７００００ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計Ｎｏ．３ローター、６０ｒｐｍ、２５℃）の高粘度で比重０．８５のゲル状物７を配置している。
インキ３及びゲル状物７が後方に流出することを抑制するために、ゲル状物７には、比重０．８４の浮体８を、ゲル状物７に外周が浸漬するよう配置している。
ゲル状物７は高粘度としているため、製造工程では、マーキング用ペン先５を下向き状態にして、インキ３を充填した後、ゲル状物７をインキ３の界面上に充填しても、ゲル状物７が容易に流動せず、インキ３の界面上に維持させることができる。さらに、ゲル状物７はインキ３よりも軽比重であるため、マーキング用ペン先５の方向に遠心的作用を付与することによって、インキ３とゲル状物７の位置関係を維持しつつ、温度上昇によるインキ３の過剰吐出や、繊維収束体内に介在してインキ３の吐出抑制を発生させてしまうインキタンク４内の気泡を除去することができる。
また、インキタンク４は、透明性のある水分透過性の低いポリプロピレンの押出成形品であり、後軸１の内孔に隙間部を形成するよう配置され、大気連通孔９を通じてゲル状物７の後方が大気圧になるようになしてある。
【００１６】
前軸２の内孔には、ポリエチレンテレフタレート繊維を接着剤によって収束させた繊維収束体を研磨切削により加工した、マーキング用ペン先５が摺動自在に取り付けられている。また、インキタンク４とマーキング用ペン先５との間には、エチレンプロピレンゴムよりなる弾性弁１０が配置され、弾性弁１０の中央に一文字状の切り込みであるインキ通孔１０ａが形成されていて常時閉塞し、インキ３の水頭によるマーキング用ペン先５からのインキ３の洩れを抑制している。マーキング用ペン先５はその後端部分に縮径部５ａを有しており、筆記時の筆圧により、マーキング用ペン先５がインキタンク４の方向へ移動すると、縮径部５ａが、インキ通孔１０ａを押圧力にて弾性変形させ開放し、マーキング用ペン先５にインキ３を供給するようなしてある。尚、本例のものは、自身が弾性変形する弾性弁１０を用いたが、コイルスプリングを用いて、弁座と弁を開閉させるような機械的なものであってもよい。また、弾性弁１０は、エチレンプロピレンゴムのほか、シリコンゴム、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、ブチルゴムなどのエラストマーが例示され、インキ３との反応性やぬれ性により適宜設定される。
【００１７】
後軸１の後端には、ポリアミド繊維を接着剤によって収束させた繊維収束体を研磨切削により加工した筆記用ペン先６とインキ流通パイプ１１を接続させるポリプロピレンの射出成形品であるペン先ホルダー１２が配置されている。インキ流通パイプ１１は、ポリエチレンテレフタレート繊維を接着剤により収束させた繊維収束体を、ポリアセタールを二色押出成形によって側面にコートし、側面からのインキ３の浸透を抑制し、インキ３の水頭圧力をインキ流通パイプ１１の後端部１１ａから常に受けるようにして、筆記用ペン先６からのインキ３の洩れだしを抑制している。インキ流通パイプ１１の後端部１１ａと弾性弁１０を隔離する距離は、インキ流通パイプ１１の毛細管力、ゲル状物７との接触性などから適宜設定できるが、本例では、インキ流通パイプ１１が毛細管力により、インキ３の水頭圧力を保持し得る圧力が３ｍｍＨ２Ｏであり、インキ３が最後まで吐出するまでゲル状物７が後端部１１ａのインキ３の接続部分を閉塞せず、且つ、マーキング用ペン先５が弾性弁１０のインキ通孔１０ａを摺動によって開口する際の開口規制を考慮して、インキ流通パイプ１１の後端部１１ａは、弾性弁１０から２ｍｍ隔離した位置としている。
【００１８】
図２に示したものは、両端部から突出したペン先として２種類のボールペンチップ１３を配置し、インキタンク４を透明性のあるポリプロピレンの射出成形品により形成したボールペンリフィールである。本例のものは、ボールペンチップ１３の内部に配置したコイルスプリング１４により、ボール１５を前方付勢して、ボールペンチップ１３の先端の内縁に液密当接させて、インキ３の水頭圧力を抑え、ボールペンチップ１３からのインキ３の洩れを抑制している。したがって、インキ流通パイプ１２ａに、インキ３の水頭圧力を抑制する機能をもたせる必要はなく、インキ流通パイプ１２ａをペン先ホルダー１２と一体成形し、中空状になし、直接インキ３が自由状態で収容されるようなしてある。もちろんインキ流通パイプ１２ａとペン先ホルダー１２は必ずしも一体にさせる必要はない。但し、インキ３が最後まで吐出するまでにゲル状物７により、インキ流通パイプ１２ａの後端部１２ｂのインキ３との接続部分を閉塞しないようなすため、インキ流通パイプ１２ａの後端部１２ｂは、極力、インキタンク４の底面部４ａに近づくようなしてある。また、本例のものは、ボールペンリフィールであり、インキタンク４の内径が小径であるため、ゲル状物７のみによって、インキ３及びゲル状物７が後方に流出することが抑制されている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一例を示す縦断面図。
【図２】他の一例を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１  後軸
２  前軸
３  インキ
４  インキタンク
４ａ  底面部
５  マーキング用ペン先
５ａ  縮径部
６  筆記用ペン先
７  ゲル状物
８  浮体
９  大気連通孔
１０  弾性弁
１０ａ  インキ通孔
１１  インキ流通パイプ
１１ａ  後端部
１２  ペン先ホルダー
１２ａ  インキ流通パイプ
１２ｂ  後端部
１３  ボールペンチップ
１４  コイルスプリング
１５  ボール  
【図１】
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【図２】
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