(57)【要約】【課題】液保持体からペン芯、更には本体の液保持体への塗布液の移行を十分にできるようにして、スムースな液補充による長期間に渡るペン型塗布具の安定な使用をさせることができるペン型塗布具のカートリッジを提供すること。【解決手段】ペン型塗布具の塗布芯の塗布部を被装することによって塗布液を塗布部に補充しうるカートリッジにおいて、上記ペン型塗布具の塗布部を被装した状態でその塗布部と接触しうる柱状の補充用液保持体をカートリッジ本体の内部に有し、且つ該補充用液保持体の外周面に該カートリッジ本体との隙間を形成させて、該隙間が補充用液保持体の両端間を結ぶ空気路となると共に、上記塗布部を被装した状態で該空気路が上記ペン型塗布具の本体に設けられている空気路口と連通しう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】
塗布具の本体と、塗布部を本体の先端から突き出させて設けられる塗布芯とからなるペン型塗布具に、該塗布芯の塗布部を被装することによって塗布液を塗布部に補充しうるカートリッジにおいて、
上記ペン型塗布具の塗布部を被装した状態でその塗布部と接触しうる柱状の補充用液保持体をカートリッジ本体の内部に有し、且つ該補充用液保持体の外周面に該カートリッジ本体との隙間を形成させて、該隙間が補充用液保持体の両端間を結ぶ空気路となると共に、上記塗布部を被装した状態で該空気路が上記ペン型塗布具の本体に設けられている空気路口と連通しうることを特徴とするペン型塗布具のカートリッジ。
【請求項２】
上記ペン型塗布具の塗布部を機密に被装すると共に、塗布具の本体に着脱可能にできることを特徴とする請求項１記載のキャップ兼用カートリッジ。
【請求項３】
上記本体には、塗布芯の基部に接触すると共に、筆記用或いは化粧用の塗布液を保持しうる柱状の本体内液保持体が設けられ、上記塗布芯、本体内液保持体、及び補充用液保持体の毛細管力の大きさが、補充用液保持体≦本体内液保持体＜塗布芯の関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筆記用及び化粧用のペン型塗布具のカートリッジに関するものであり、より詳細には、インク等を塗布液とするペン式プロッタ、ペンコーダー、或いは筆記等に用いられる筆記具、及びアイライナー液等を塗布液とする化粧用のペン型塗布具に塗布液を補充するためのカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、筆記具及びペン（又は筆）型の化粧具（ペン型塗布具）は繊維を単純に棒状或いは柱状にまとめた中綿（液保持体）を具備している。また、ペン型塗布具において、塗布液を消費して筆記描線やアイラインがかすれた場合に、液補充がなされるが、その補充装置及び補充方法は従来から種々提案されている。
【０００３】
例えば、塗布液を直接、筆記具の本体中綿に充填する方法（実用新案登録第３０６４２９１号公報）、及び塗布液を十分に保持した中綿を本体中綿と交換する方法（特開平１１−４８６７９号公報）等が提案されている。
また、筆記具の液補充用カートリッジに中綿を設け、かかる中綿を介して液補充するものも従来から種々提案されている。
【０００４】
例えば、本体と、本体に装着されるペン先部を備えたマーキングペンに、ペン先部を包囲する着脱可能の包囲体（キャップ）を設け、キャップにインクを保持させて、そのインクがペン先部に含浸できるようにしたものが提案されている（特開昭６２−２７８０９８号公報）。またキャップ内部に中綿を設け、キャップ内部の中綿の液保持力を本体中綿の液保持力より弱くし、また、本体中綿と連通しているペン芯の周囲に形成される空気孔口をキャップ内部の中綿と対向させて設けて、毛細管力によりキャップ内の中綿の塗布液が本体中綿に補充するようにした毛細管型ペンのインキ補充装置が提案されている（実開昭６０−１３２３７２号公報）。
また、インク補充を目的として、例えば、図６で示すように実公昭５６−１５０２５号公報ではキャップ形態のものがあり、このキャップａ内に入れたスポンジ等の連続気泡体ｂにペン芯の先端部分がスッポリと入る大きさの凹部ｃを形成して、この凹部ｃにペン芯の先端部分ｄを納めるようにしたものを開示している。
【０００５】
しかしながら、上述のように直接中綿に塗布液を充填するもの（実用新案登録第３０６４２９１号公報）、及び塗布液を十分に保持した中綿を本体中綿と交換するもの（特開平１１−４８６７９号公報）にあっては、その液補充の作業を行う際に、塗布液がその周囲に飛散することがある。また、中綿交換式においても通常の作業と異なるため、周囲を汚し、作業者にその手順が良く理解されない場合には完全な交換ができなくなることがある。
【０００６】
また、従来のマーキングペン及びインキ補充装置にあっては、キャップ内の中綿はその外周面、端面がキャップ内面に密着しているため、ペン芯近傍の中綿の充填インクはペン芯にスムースに供給されるが、キャップ内壁側に保持されている充填インクは空気置換が出来ずペン芯にスムースに供給されない。
特に、実開昭６０−１３２３７２号公報に記載されるインク補充装置には、ペン芯が毛細管力でキャップ内の中綿のインクを吸い上げた場合、インクと置換するための空気が中綿の口元側の端面付近のみで留まり、ペン芯と離れたキャップ内壁面付近や、挿入した奥端部まで空気置換が十分にされない。このため、キャップ内の中綿のインクが十分に本体内の中綿に移行しない場合が出てくる。また、実公昭５６−１５０２５号公報では中綿に相当する連続気泡体の容積が小さいため、インクの十分な補充ができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来のインク補充装置にあってはキャップ内の中綿が、キャップの内壁面に嵌着されており、その中綿の端面とキャップ内面とも完全に密着しているため、その中綿に保持されている塗布液がペン芯を経由して毛細間力でペン芯や本体内の中綿に供給される量はわずに過ぎない。キャップ内の中綿からの塗布液が本体内の中綿に十分に移行しない。
このため、ペン芯に直接接触するキャップ或いはインク補充装置にあっては、塗布液が十分に本体中綿に移行せず、液補充による長期間に渡る安定使用が期待通りに得られない。
【０００８】
従って、本発明は、塗布液の補充作業が簡単且つ安全にできる液保持体を有したペン型塗布具のカートリッジを提供すると共に、そのカートリッジ内の液保持体からペン芯、更には本体の液保持体への塗布液の移行を十分にできるようにして、スムースな液補充による長期間に渡るペン型塗布具の安定な使用をさせることができるペン型塗布具のカートリッジを提供することを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、カートリッジ兼キャップ内に設けられる棒状或いは柱状（主に円柱状）の補充用液保持体、また本体内に液保持体が存在するのであれば、その本体内液保持体の外周面の軸方向に隙間を設けて空気路（又は通気路）を積極的に形成させて、これらを本体に形成されている一般的な空気路口と通じさせることによって、塗布芯と接触している近傍以外の離れた場所での各保持体の塗布液と空気との置換がスムースに生じることから、カートリッジ内の液保持体（中綿等）から塗布部及び本体の液保持体（中綿等）への塗布液の移行を十分にできることを見出し、本発明に至ったものである。
【００１０】
即ち、本発明に係るペン型塗布具のカートリッジは、以下の構成或いは手段からなることを特徴とし、上記課題を解決するものである。
本発明に係るペン型塗布具のカートリッジは、筆記具だけでなく、化粧具にも適用されるものである。一般に、ペン型塗布具は、本体と、塗布部を本体の先端から突き出させて設けられる塗布芯（ペン芯又は筆芯）と、必要により塗布芯の基部に接触すると共に、筆記用或いは化粧用の塗布液を保持しうる柱状の本体内液保持体と、塗布芯の塗布部を被装するキャップとからなる。
【００１１】
本発明に係るペン型塗布具のカートリッジの特徴とするところは、該塗布芯の塗布部を被装することによって塗布液を塗布部及び本体内液保持体に補充しうるものであり、直接、本体の本体内液保持体に充填するものでもなければ、カートリッジ自体を本体の本体内液保持体と交換するものでもない。
そして、上記カートリッジはペン型塗布具の塗布部を被装した状態でその塗布部と接触しうる柱状の補充用液保持体を内部に有し、且つ該補充用液保持体の外周面に該カートリッジ本体との隙間を積極的に形成させて、該隙間が補充用液保持体の両端間を結ぶ空気路となると共に、上記塗布部を被装した状態で該空気路が上記ペン型塗布具の本体に設けられている空気路口と連通しうるものである。尚、積極的な隙間は、本体内壁面或いはカートリッジ内壁面にリブ、溝条部等を設けることによって形成できるが、その他の方法によって積極的に隙間を形成してもよい。
【００１２】
また、上記カートリッジを上記塗布具の本体に着脱可能に設けるようにすると共に、その本体との嵌着に際して、上記塗布部を機密（シール可能）に被装できるような構造とすると、カートリッジを塗布具のキャップとして兼用させることができる。このため、カートリッジは、上述の効果と相まって常に新品機能を塗布具に持たせることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るペン型塗布具のカートリッジの実施形態を詳述する。尚、本発明に係るペン型塗布具のカートリッジは以下の実施形態に限られるものではない。
図１は、本発明に係るペン型塗布具のカートリッジの実施態様である筆記具のカートリッジの縦断面図である。図２（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係るカートリッジに用いられるペン型塗布具としての筆記具の縦断面図である。図３は、本発明に係るペン型塗布具のカートリッジに筆記具を被装した状態を示す縦断面図である。図４は、本発明に係るペン型塗布具のカートリッジの別の実施態様のカートリッジの縦断面図である。図５は、本発明に係るペン型塗布具のカートリッジに別の筆記具を取り付けた縦断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施態様の筆記具のカートリッジ１はキャップ体２と栓体３とからなる。キャップ体２の基端部２ａには栓体３が脱抜可能に機密性を持たせて嵌装され、キャップ体２内には補充用液保持体４（以下、補充用中綿という。）が収容されている。補充用中綿４は塗布液（以下、インクという。）の保持或いは担持が可能な素材からなり、所定の長さでほぼ円柱状に形成されている。補充用中綿４を収容するキャップ体２の内周壁面には軸方向に向けて複数のリブ５が凸設され、またキャップ体２の天壁面にもリブ６が凸設されている。補充用中綿４はリブ５及び６によりその外周面４ａ及び天端面４ｂがキャップ体２壁から積極的に離間され、その隙間が空気路７として形成されている。キャップ体２内には止めリング材８が設けられ、リング材８は補充用中綿４をキャップ体２内で固定している。また、補充用中綿４を止めているリング材８の端部８ａは軸方向に切り欠きされて、上記空気路７とリング材８内とを連通させている。
【００１５】
一方、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、筆記具１０は、その本体１１が略筒状に形成され、その先端部１１ａにはペン芯９が設けられている。ペン芯９はインクの誘導可能なインク誘導芯で形成され、塗布部９ａ（以下、筆記部という。）が本体１１の先端から突き出させてある。また、本体１１の先端部から中央部にかけての内周壁面には複数のリブ１２が形成され、先端部のリブ１２でペン芯９が支持されている。このため、複数のリブ１２によってペン芯の周囲には空気路が形成され、これらの空気路は本体１１の先端部１１ａに形成された空気路口１３に通じている。
【００１６】
ペン芯９はその先端部が上述の筆記部９ａであり、筆記部９ａは、上述したカートリッジ１がキャップとしての役割を果たす場合、筆記具１０は図２（ａ）に示すものとなり、カートリッジ１がキャップを兼用しない場合は図２（ｂ）に示すようにキャップ１４を具備する。
筆記具本体１１の中央部には本体内中綿１５が収容されている。本体内中綿１５はインクの保持或いは担持が可能な素材からなり、所定の長さでほぼ円柱状に形成されている。本体内中綿１５を収容する本体での中央部の内周壁面には軸方向に向けて上述した複数のリブ１２が延長して凸設されている。本体内中綿１５はリブ１２により積極的にその外周面１５ａが本体１１壁から離間され、その隙間が本体１１内の空気路１６として形成されている。ペン芯９はその基端部９ｃが本体内中綿１５の端面１５ｂに突き刺さる状態で本体内中綿１５に接触している。
本体２の基端部には冠着体１７が装着され、冠着体１７は本体内中綿１５を本体１１内で固定させている。
【００１７】
従って、カートリッジ１の補充用中綿４の外周面４ａ及び天端面４ｂに隙間を積極的に形成させている。そして、キャップ体２との隙間が補充用中綿４の両端４ｂ、４ｃ間を結ぶ空気路７となり、キャップ体２でペン芯９を被装した状態にあっては、空気路７がリング材８の切り欠きを介して本体１１の空気路口１３と通じ、更には本体１１内の本体内中綿１１の空気路１６とも連通することとなる（図３参照）。尚、筆記具１０は、リブ１２を介して本体内中綿１５の外周面１５ａに隙間を積極的に形成させている。そして、このような本体１１との隙間が本体内中綿１５の両端１５ｂ、１５ｃ間を結ぶ空気路１６となり、空気路１６がペン芯９の筆記部９ａの周囲に形成される空気路口１１と連通する。
【００１８】
このようなペン型筆記具のカートリッジ１にあっては、筆記具１０の使用によりペン芯９及び本体内中綿１５のインクが減少した場合、カートリッジ１の栓体３を外し、図３に示すように筆記具本体１１の先端部１１ａにカートリッジ１を被装する。この方法により、使用者はキャップ脱着する動作と同様な操作で、カートリッジの交換をすることができる。
【００１９】
この場合、ペン芯９の筆記部９ａは補充用中綿４の基端４ｃに突き刺す状態で補充用中綿４に接触する。そして、ペン芯９の毛細管力によりキャップ体２の補充用中綿４に貯留されたインクがペン芯９及び本体内中綿１５に引き込まれて供給される。このとき、キャップ体２内の補充用中綿４におけるペン芯９の筆記部９ａ近傍のインクがペン芯９及び本体内中綿１５に移動すると、本体１１の空気路１６とキャップ体２の空気路７とが連通状態にあるため、キャップ体２内の補充用中綿４の天端面４ｂにまで空気の供給が可能となり、補充用中綿４の天端面４ｂでのインクと空気の置換が容易にできる。このため、インクは補充用中綿４から連続的にペン芯９及び本体１１内の本体内中綿１５側にスムースに移動することができる。
【００２０】
また上記ペン芯９、本体内中綿１５、及び補充用中綿４の毛細管力の大きさが、補充用中綿≦本体内中綿＜ペン芯の関係を満たすようにすると、上記効果を更に高め且つ確実にすることができる。
このため、筆記期間が長期に及んで本体内中綿１５のインクが減少しても、カートリッジ１のキャップ体２を被装してしばらくすれば、新品時の筆記初期と同様に安定し、筆記面へのインク流量が減少することがない。
また、短時間の補充操作が可能となることから、再び、カートリッジ１を外して、もとのキャップ１４を被装する操作が短時間で終わる。そして、この場合、カートリッジに比べて短いキャップを常に装着させて使用することができる（図２（ｂ））。
【００２１】
本発明においては、上記筆記具１０を化粧品のようにインクをマスカラ液等の塗布液に変えて上記カートリッジ１をペン型化粧具のカートリッジに使用することができる。
ペン型化粧具は通常、初期時に過多塗布流出とならないようにするため、初期の塗布流量を抑える傾向、或いは必要がある。このため、本体内中綿１５に最初から多量の塗布液を保持させることは好ましくない。このため、中綿１５の塗布液の保持量を少なくして筆記距離、或いは一回の塗布流量を少なくすると、ペン芯９が直ぐに乾燥しやすくなる。
【００２２】
そこで、上記カートリッジ１の装着を頻繁にするか、常時装着させると、上記カートリッジ１から補充用塗布液がスムースにペン芯９及び本体内中綿１５に移行するため、常に初期状態の塗布が可能となり、不具合を極力回避することができる。長時間の安定した筆記或いは塗布、及び長期間に渡る安定した使用効果が得られる。
また、カートリッジ１のキャップ体２と塗布具本体１１との間に機密性或いはシール性を持たせて、軸内、即ちキャップ体２内の機密性によりインクの揮発性を防ぐことができる。このようにカートリッジ１を図３に示すように、完全なキャップとして兼用すれば、上述した常時装着が可能となり好ましい。このようなカートリッジ１はキャップとしての作用効果を奏する上に、塗布流量を減少させずに、ペン芯９の乾燥を生じさせなようにコントロールすることができる。
【００２３】
また、図４は、本発明に係る筆記具のカートリッジにおける別の実施形態を示す縦断面図である。図４に示す筆記具のカートリッジ２１は、図１で示した筆記具のカートリッジ１と略同様な構成となっており、また、同様又は類似の部材が使用されている。このため、類似の構造及び部材については、図１と同様な符号を付してその詳しい説明を省略する。
図４に示す筆記具のカートリッジ２１は、キャップ体２２が筒状に形成され、その天端部に天冠部材２３がシール性を有するように取り付けられて２部材となっている。また、リング材８が省略されている。
このような構成にある筆記具のカートリッジ２１にあっては、上記効果を奏する他に、先ず、天冠部材２３なしで他の部材及び部品を組立てて、その後に、キャップ体２２の上部からインクを充填することができる。このため、カートリッジ２１自体のインク補充が簡単にできる。
【００２４】
図５は、図１に示した実施態様のカートリッジに別の筆記具を適用したときの縦断面図である。図５に示す筆記具３１は、図２で示した筆記具１０と略同様な構成となっており、また、同様又は類似の部材が使用されている。このため、類似の構造及び部材については、図２と同様な符号を付してその詳しい説明を省略する。
図５に示す筆記具３１は、本体内中綿が設けられておらず、カートリッジ兼キャップとなるカートリッジ１が設けられるものである。筆記具３１の本体先端部３２ａはカートリッジ１のキャップ体２に機密に被装され、キャップ体２は着脱可能となっている。
【００２５】
このような筆記具３１に適用した場合でも、カートリッジ１は上述したような作用効果を奏するほかに、ペン芯９に常にインクを補充する状態に維持することができる。カートリッジ１内の補助用中綿４に保持されているインクの大半をペン芯９への補充に供することができる。
特に、初期時に過多塗布流出とならないようにするため、初期の塗布流量を抑える傾向にあるペン型化粧具に適用する場合に望ましく、ペン芯から初期状態と同じ塗布量で肌に化粧料を塗布することができるので、皺などで化粧液をにじませることもない。
尚、上記各実施態様では具体的に筆記具について説明したが、これに限るのではなく、化粧品のペン型塗布具として使用しても、上記各効果を十分に奏するものである限り、その他の塗布具に使用しても良い。
【００２６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明に係るペン型塗布具のカートリッジによれば、カートリッジにおけるキャップ体の補充用液保持体の外周面に隙間を積極的に形成させて、キャップ体との隙間を補充用液保持体の両端間を結ぶ空気路とし、キャップ体で塗布芯を被装した状態で、かかる空気路を上述の本体の空気路口と連通させると、キャップ体の補充用液保持体からペン芯、更には本体の液保持体への塗布液の移行をスムースにすることができる。このため、カートリッジによる塗布液の補充に時間がかからず、また、補充作業に周囲を汚してしまうこともないそして、ペン型塗布具において長時間の安定した筆記或いは塗布、及び長期間に渡る安定した使用をさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るペン型塗布具のカートリッジの実施態様である筆記具のカートリッジの縦断面図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係るカートリッジに用いられるペン型塗布具としての筆記具の縦断面図である。
【図３】図３は、本発明に係るペン型塗布具のカートリッジに筆記具を被装した状態を示す縦断面図である。
【図４】図４は、本発明に係るペン型塗布具のカートリッジの別の実施態様のカートリッジの縦断面図である。
【図５】図５は、本発明に係るペン型塗布具のカートリッジに別の筆記具を取り付けた縦断面図である。
【図６】図６は、従来のインク補充用キャップの要部断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　カートリッジ
２　　　　　　　　キャップ体
３　　　　　　　　栓体
４　　　　　　　　補充用中綿（補充用液保持体）
５　　　　　　　　リブ
６　　　　　　　　リブ
７　　　　　　　　空気路
８　　　　　　　　リング材
９　　　　　　　　ペン芯
１０　　　　　　　筆記具
１１　　　　　　　本体
１２　　　　　　　リブ
１３　　　　　　　空気路口
１４　　　　　　　キャップ
１５　　　　　　　本体内中綿
１６　　　　　　　空気路
１７　　　　　　　冠着部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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