(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクタンクを有し、このインクタンクと筆記突端を接続してインクタンクのインクを筆記先端に送るインク貫流部と、インクを一時的に保留するインク一時保留部と、このインク一時保留部に空気を供給する空気供給部とを有する直液式の筆記具であって、
インク一時保留部は、少なくともインク一時保留溝とインク誘導溝とからなり、インク一時保留溝は毛細管力をもってインクを一時的に保留する複数の横溝で構成され、インク誘導溝はインク一時保留溝とインクタンクを通じつつインク一時保留溝を介してインクタンク内への空気置換を可能とする縦溝で構成され、
このインク誘導溝のインクタンク側の一部を広溝のインク導入溝とし、インク誘導溝は、多数のインク一時保留溝に連通してインクがメニスカスを形成する細溝と、インクをこの細溝の毛細管力から開放する広溝であってインクタンク側から任意の長さをもって形成されるインク導入溝とで形成され、
広溝と細溝との境界部位を細溝よりも断面の小さな空気置換孔とし、且つ、広溝のインク導入溝は広溝内で生じるインク液の凝集力が境界部位である空気置換孔から供給された気泡の浮上を妨げない程度の大きさであり、
広溝とされるインク導入溝から通じるインク一時保留溝への全ての開口部は、断面が微小な微小溝とされてインクのメニスカスにより気密とされるものであって、前記空気置換孔のメニスカスがインク一時保留溝の開口部である微小溝のメニスカスよりも破壊され易くされ、
筆記突端からインク一時保留溝のインクタンク側端部までの距離Ｇと筆記突端からインク誘導講のインク導入溝までの距離Ｈとが
Ｇ＞Ｈ
であることを特徴とする筆記具。
【請求項２】
広溝とされたインク導入溝の底部には、インク誘導間隙としての細隙を有することを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
【請求項３】
広溝とされたインク導入溝と、この広溝とされたインク導入溝に開口したインク一時保留溝は、インク一時保留溝に連通する微細な間隔をもって前記広溝への開口部を形成する仕切壁をもって隔てられ、該仕切壁の広溝側角部は、面削ぎされ、この面削部とインク収納筒内面とをもって形成される楔型空間の頂点部分によりインク供給溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の筆記具。
【請求項４】
筆記突端であるチップとインクタンクとの間に、インクタンク内の圧力変化を調整するためのコレクターを備えたボールペンであって、
前記コレクターの中心には、インクタンク側の端部からチップ側の端部まで貫通するインク誘導孔が設けられていると共に、このインク誘導孔には、インクタンクからチップへインクを誘導するためのインク誘導芯が挿入されてインク貫流部が形成されているとともに、
前記コレクターは、主要部と、この主要部のインクタンク側に連設されている仕切部と、この仕切部のインクタンク側に連設されている延設部とを有し、
前記主要部の外周には、インクタンク側からチップ側へ向けて形成され、メニスカスを形成する細溝とされるインク誘導溝と、このインク誘導溝と交わらないようにしつつチップ側からインクタンク側へ向けて形成されている主要部空気溝と、インク誘導溝及び主要部空気溝と交わるように形成されているインク一時保留溝とが設けられ、
前記仕切部の外周には、上記インク誘導溝と連続して形成されている空気置換孔と、この空気置換孔と交わらないようにしつつ上記主要部空気溝と連続して形成されている仕切部空気溝とが設けられ、
前記延設部の外周には、上記空気置換孔と連続して形成されてインク液の凝集力が空気置換孔から供給された気泡の浮上を妨げない程度の大きさとされるインク導入溝と、このインク導入溝と交わらないようにしつつ上記仕切部空気溝と連続して形成されている延設部空気溝と、この延設部空気溝とは直接交わり、かつ、インク導入溝とは直接交わらないように形成されている延設部インク一時保留溝とが設けられていることを特徴とする筆記具。
【請求項５】
インク導入溝は、チップ側を浅く、かつ、インクタンク側を深く形成されていることを特徴とする請求項４記載の筆記具。
【請求項６】
インク導入溝のインク収納筒内面角部に面削部が形成され、この面削部とインク収納筒内面とをもってインクタンク側から仕切部に至る楔形空間が形成されていることを特徴とする請求項４又は請求項５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、ボールペンやサインペンなどの直液式とされる筆記具に関し、更に詳しくは、チップとインクタンクとの間に、インクタンク内の圧力変化を調整するためのインク一時保留部を備えた筆記具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、チップとインクタンクとの間に、インクタンク内の圧力変化を調整するためのインク一時保留部を形成するコレクターを備えたボールペン等の筆記具が提供されている。
以下、従来のこの種の筆記具を、図示例と共に説明する。
図１０は、従来のボールペンの要部断面側面図、図１１は、コレクターの断面側面図である。
前記コレクター100の外周には、インクタンク120側から筆記突端であるチップ110側へ向けて形成されているインク誘導溝130と、このインク誘導溝130と交わらないようにしつつチップ110側からインクタンク120側へ向けて形成されている空気溝140と、インク誘導溝130、及び空気溝140と交わるように形成されている多数のインク一時保留溝150とが設けられ、インク誘導溝130及び空気溝140とインク一時保留溝150とによりインク一時保留部を形成している。
【０００３】
また、前記コレクター100の中心には、インクタンク120側の端部からチップ110側の端部まで貫通するインク誘導孔160が設けられている。そして、このインク誘導孔160には、インクタンク120からチップ110へインクを誘導するためのインク誘導芯161が挿入されている。
なお、前記コレクター100は、互いの間隔を狭くするようにして設けられた多数のフィン170を備えている。そして、インク一時保留溝150は、これらのフィン170の間隙によって形成されている。また、インク誘導溝130、及び空気溝140は、これらのフィン170を貫通するようにして形成されている。
【０００４】
以下、更に、コレクター100について説明する。
前記インク一時保留溝150は、コレクター100が備える多数のフィン170の間隙によって形成されている。
また、前記インク誘導溝130は、インクタンク120側からチップ110側へ向けて、多数のフィン170を貫通するようにして形成され、上記インク一時保留溝150、及びインクタンク120と連通している。また、このインク誘導溝130のチップ110側の端部にはチップ側突出部180が設けられ、このチップ側突出部180によって、インク誘導溝130がボールペンの外部と直接には連通しないようにしている。尚、インク誘導溝130のインクタンク120に開口するコレクター100の後端位置が空気置換部位135とされ、インクタンク120への外気の流入位置となる。そして、このインク誘導溝130は、その幅をインク一時保留溝150の幅より狭く形成されている。
【０００５】
また、前記空気溝140は、チップ110側からインクタンク120側へ向けて、多数のフィン170を貫通するようにして形成され、上記インク一時保留溝150、及びボールペンの外部と連通している。また、この空気溝140のインクタンク120側の端部にはインクタンク側突出部190が設けられ、このインクタンク側突出部190によって、空気溝140がインクタンク120と直接には連通しないようにしている。そして、この空気溝140は、その幅をインク一時保留溝150の幅より広く形成されている。
次に、コレクター100の機能等について説明する。
インクタンク120内のインクは、通常、インク誘導孔160に挿入されているインク誘導芯161の毛細管力によってチップ110へ誘導される。
【０００６】
また、インクタンク120内のインク等の温度上昇や外気の気圧変化などにより、インクタンク120内の圧力が外気圧に対して相対的に上昇するとき、インクタンク120内のインクは、インク誘導溝130を伝わって、インク一時保留溝150へ至る。従って、インクタンク120内の圧力変化によってインクタンク120内の圧力が相対的な上昇をしても、チップ110の先端からインクが漏れ出すことはない。
また、インクタンク120内のインクを消費することにより、又はインクタンク120内のインク等の温度低下や外気の気圧変化などにより、インクタンク120内の圧力が外気圧に対して相対的に低下するとき、インク一時保留溝150内のインクが、インク誘導溝130を伝わって、インクタンク120内へ流入し、インクタンク120内の圧力を上昇させる。従って、インクタンク120内の圧力変化によってインクタンク120内の圧力が相対的な低下をしても、インク誘導芯161に染み込んでいるインクが、インクタンク120内に吸い上げられることはない。
【０００７】
また、インクタンク120内の圧力が低下したときに、インク一時保留溝150内にインクが極めて少ない状態のときは、ボールペンの外部の空気が、空気溝140、インク一時保留溝150、及びインク誘導溝130を伝わって、空気置換部位135からインクタンク120内へ流入し、インクタンク120内の圧力を上昇させる。従って、インクタンク120内の圧力が低下しても、インク誘導芯161に染み込んでいるインクが、インクタンク120内に吸い上げられることはない。
このようにして、コレクター100は、インクタンク120内の圧力変化を調整して、インクタンク120からチップ110へインクを安定して供給するという機能を果たしているのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したコレクターの全長を延ばすと、インクタンク内の圧力変化に対する調整力を向上させることができる。しかし、一方では、チップの先端からインク誘導溝130の後端までの距離が長くなり、筆記具の先端を下向きとしたとき、チップの先端に加わる水頭圧が大きくなる。このため、チップの先端からのインクの漏れ出しに対して不利に働くという問題があった。
逆に、コレクターの全長を短くすると、チップの先端からのインクの漏れ出しを防止することができるものの、一方で、インクタンク内の圧力変化に対する調整力が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
このため、コレクターの全長を延ばしても、チップの先端からインクが漏れ出さない直液式の筆記具が求められていた。
そこで、請求項１に記載した発明は、インク一時保留部の後端位置よりも空気置換部位を筆記突端側に位置させることにより、インク誘導芯に加わる水頭圧を低減しつつ圧力調整機能の低下を防止することができる筆記具の提供を目的とする。
又、請求項１に記載した発明は、インクタンクへの空気の流入が阻害されることなく、且つ、インク液がインク一時保留部と良好に流通し、インクタンク内の圧力の調整に即応性を有する筆記具の提供を目的とする。
更に、請求項１に記載した発明は、空気置換部位が常に一定位置とされ、インク一時保留溝の後端よりも筆記突端側に確実に位置させることにより、常に安定した水頭圧を形成する筆記具の提供を目的とする。
【００１０】
更に、請求項２に記載した発明は、前記各発明の目的に加え、インク液の流動によって空気置換部位の形成を迅速且つ確実に行う筆記具の提供を目的とする。
又、請求項３に記載した発明は、前記各発明の目的に加え、インク誘導溝の形成を容易とした筆記具の提供を目的とする。
そして、本発明のうち請求項４に記載した発明は、インク一時保留部などを形成するコレクターを、主要部と、この主要部のインクタンク側に連設した仕切部と、この仕切部のインクタンク側に連設した延設部とによって構成し、前記仕切部の外周に、インク誘導溝に連続する空気置換孔を設けると共に、前記延設部の外周に、空気置換孔に連続するインク導入溝を設けることにより、コレクターの全長を延ばしても、チップの先端からインクが漏れ出さないようにしたボールペンなどの筆記具の提供を目的とする。
【００１１】
また、本発明のうち請求項５に記載した発明は、請求項４に記載した発明の目的に加えて、インク導入溝のチップ側を浅く、かつ、インクタンク側を深く形成することにより、インク導入溝内の気泡がインクタンクへ速やかに抜けるようにした筆記具の提供を目的とする。
更に、本発明のうち請求項６に記載した発明は、請求項４又は請求項５に記載した発明の目的に加えて、インク導入溝の周囲に面削部を設けることにより、インク導入溝が早くインクで満たされるようにした筆記具の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１に記載した発明は、インクタンク（30）を有し、このインクタンク（30）と筆記突端（20）を接続するインク貫流部と、インクを一時的に保留するインク一時保留部と、このインク一時保留部に空気を供給する空気供給部とを有する直液式筆記具であって、インク一時保留部は、毛細管力をもってインクを一時的に保留する複数のインク一時保留溝（52,72）である横溝と、インク一時保留溝（52,72）とインクタンク（30）を通じつつインクタンク（30）内への空気置換を可能とするインク誘導溝（51,71）とする縦溝とにより構成し、インク誘導溝（51,71）の一部であるインクタンク（30）近傍の部分をインク導入溝（71）とすることによって筆記突端（20）からインク一時保留溝（52,72）のインクタンク側端部までの距離Ｇと筆記突端（20）からインク誘導講（51,71）のインク導入溝（71）までの距離Ｈとが
Ｇ＞Ｈ
であることを特徴とする。
【００１３】
ここで、「インク一時保留溝（52,72）」とは、筆記具の中心線を中心としてリング状に形成される細隙であって、筆記具の中心線に沿って形成される多数個の細隙によって形成するものである。
又、「インク誘導溝（51,71）」とは、インクタンク（30）側からチップ（20）側へ向けて形成されている細溝であって、インク一時保留溝（52,72）を貫通している。そして、このインク誘導溝（51,71）は、筆記具の外部とは直接には連通しないように形成されている。又、このインク誘導溝（51,71）の内の大部分は、従来のコレクター（100）に設けられているインク誘導溝（130）と略同様に形成され、インクタンク（30）近傍の部分を広溝のインク導入溝（71）としている。
【００１４】
また、「空気供給部」とは、上記インク誘導溝（51,71）と交わらないようにしつつ、インク一時保留溝（52,72）を貫通してチップ（20）側からインクタンク（30）側へ向けて形成した溝により形成されるものである。そして、この空気供給部は、インクタンク（30）には直接に開口することなく、筆記具の外部と連通している。
そして、「筆記突端（20）」とは、ボールペンやサインペンの先端であり、紙などにインクを塗布して線図や文字を書く部分である。
このように、筆記突端（20）からインク一時保留溝（52,72）のインクタンク側端部までの距離Ｇを筆記突端（20）からインク誘導講（51,71）のインク導入溝（71）までの距離Ｈよりも大きくすることにより、インク誘導芯に加わる水頭圧を低くし、筆記突端（20）からのインク漏れを防止することができる。
【００１５】
又、この請求項１の発明において、インク誘導溝（51）は、多数のインク一時保留溝（52）に開口しつつインク導入溝（71）においてインクがメニスカスを形成する細溝と、インクをこの細溝の毛細管力から開放する広溝（71）とされ、該広溝とされるインク導入溝（71）はインクタンク（30）側から任意の深さをもって形成され、広溝（71）と細溝（51）との境界部位を断面の小さな空気置換孔（61）とし、且つ、広溝（71）内で生じるインク液の凝集力が境界部位である空気置換孔（61）から供給された気泡の浮上を妨げない程度の大きさであることを特徴とする。
ここで「メニスカス」とは、インク液の表面張力や毛細管力により細溝や細隙をインク液で充満させて細溝や細隙を密封する状態をいう。
従って、インク誘導講（51,71）の内、広溝とされるインク導入溝（71）は、気泡を通過させつつインク一時保留溝（52）とインクタンク（30）との通気を制限し、且つ、インク一時保留溝（52）とインクタンク（30）との間でインク液をインクタンク（30）の内圧に応じて流通させることができる。
【００１６】
更に、請求項１に記載した発明において、広溝とされるインク導入溝（71）から通じるインク一時保留溝（72）への全ての開口部（78）は、断面の微小な微小溝（78）とし、インクのメニスカスにより気密となすものであって、前記空気置換孔（61）のメニスカスが、該微小溝（78）のメニスカスよりも破壊され易いことを特徴とする。
従って、空気供給部を介してインク一時保留溝（52,72）に供給され、インク一時保留溝（52,72）からインク誘導講（51,71）を介してインクタンク（30）に供給される外気は、必ず空気置換孔（61）を通過して広溝とされるインク導入溝（71）から気泡となってインクタンク（30）に供給される。
【００１７】
そして、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、インク一時保留溝（52,72）の広溝（71）への開口部（78）に対してインクを供給するためのインク供給溝（77）を有し、又、広溝とされるインク導入溝（71）には、インク導入間隙（79）としての細隙を有することを特徴とする。
ここで「インク供給溝（77）」は、広溝であるインク導入溝（71）においてインク導入溝（71）の全長にわたって設けられ、インク液が満たされることによって微小溝（78）にメニスカスを確実に形成するものである。
又、「インク導入間隙（79）」は、インク導入溝（71）の全長にわたって設けられ、毛細管力によりインク液をインク導入溝（71）に導くものである。
従って、インク導入溝（71）にインクタンク（30）からのインクを素早く充満させることができる。
【００１８】
又、請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した発明において、広溝であるインク導入溝（71）と、この広溝（71）に開口したインク一時保留溝（72）は、インク一時保留溝（72）に連通する微細な間隔（78）をもって前記広溝（71）への開口部とする仕切壁（74）をもって隔てられ、該仕切壁（74）における広溝（71）側の角部は面削ぎされ、この面削部（76）と軸筒内面をもって形成される楔型空間の頂点部分をもってインクとの強い界面張力を有するインク供給溝（77）を形成したことを特徴とする。
従って、インク供給溝（77）の形成が容易であり、メニスカスの形成を迅速且つ確実に行うことができる。
【００１９】
そして、本発明のうち請求項４に記載した発明は、チップ（20）とインクタンク（30）との間に、インクタンク（30）内の圧力変化を調整するためのコレクター（10）を備えた筆記具であって、前記コレクター（10）は、主要部（50）と、この主要部（50）のインクタンク（30）側に連設されている仕切部（60）と、この仕切部（60）のインクタンク（30）側に連設されている延設部（70）とを有し、前記主要部（50）の外周には、インクタンク（30）側からチップ（20）側へ向けて形成されているインク誘導溝（51）と、このインク誘導溝（51）と交わらないようにしつつチップ（20）側からインクタンク（30）側へ向けて形成されている主要部空気溝（53）と、インク誘導溝（51）及び主要部空気溝（53）と交わるように形成されている主要部インク一時保留溝（52）とが設けられ、前記仕切部（60）の外周には、上記インク誘導溝（51）と連続して形成されている空気置換孔（61）と、この空気置換孔（61）と交わらないようにしつつ上記主要部空気溝（53）と連続して形成されている仕切部空気溝（62）とが設けられ、前記延設部（70）の外周には、上記空気置換孔（61）と連続して形成されているインク導入溝（71）と、このインク導入溝（71）と交わらないようにしつつ上記仕切部空気溝（62）と連続して形成されている延設部空気溝（73）と、この延設部空気溝（73）とは交わり、かつ、インク導入溝（71）とは交わらないように形成されている延設部インク一時保留溝（72）とが設けられていることを特徴とする。
【００２０】
ここで、「コレクター（10）」とは、インクタンク（30）内の圧力変化を調整するためのものをいう。
また、「主要部（50）」とは、従来のコレクター（100）全体と略同様に形成されている部分をいう。そして、この主要部（50）のチップ（20）側の端部からインクタンク（30）側の端部までの長さは、従来のコレクター（100）のチップ（20）側の端部からインクタンク（30）側の端部までの長さと略等しく形成されている。
また、「仕切部（60）」とは、上記主要部（50）のインクタンク（30）側に連設されている部分をいう。
【００２１】
また、「延設部（70）」とは、上記仕切部（60）のインクタンク（30）側に連設されている部分をいう。
即ち、本発明に係るコレクター（10）は、従来のコレクター（100）のインクタンク（30）側に、仕切部（60）、及び延設部（70）を連設して、その全長を延ばしたものである。
また、「インク誘導溝（51）」とは、主要部（50）の外周に設けられ、インクタンク（30）側からチップ（20）側へ向けて形成されている溝をいう。そして、このインク誘導溝（51）は、筆記具の外部とは直接には連通しないように形成されている。即ち、このインク誘導溝（51）は、従来のコレクター（100）に設けられているインク誘導溝（130）と略同様に形成されている。
【００２２】
また、「主要部空気溝（53）」とは、主要部（50）の外周に設けられ、上記インク誘導溝（51）と交わらないようにしつつ、チップ（20）側からインクタンク（30）側へ向けて形成されている溝をいう。そして、この主要部空気溝（53）は、筆記具の外部と連通している。即ち、この主要部空気溝（53）は、従来のコレクター（100）に設けられている空気溝（140）と略同様に形成されている。
また、「主要部インク一時保留溝（52）」とは、主要部（50）の外周に設けられ、上記インク誘導溝（51）、及び主要部空気溝（53）と交わるように形成されている溝をいう。即ち、この主要部空気溝（53）は、従来のコレクター（100）に設けられているインク一時保留溝（150）と略同様に形成されている。
【００２３】
また、「空気置換孔（61）」とは、仕切部（60）の外周に設けられ、上記インク誘導溝（51）と連続して形成されている断面積の小さな溝をいう。
また、「仕切部空気溝（62）」とは、仕切部（60）の外周に設けられ、上記空気置換孔（61）と交わらないようにしつつ、上記主要部空気溝（53）と連続して形成されている溝をいう。
また、「インク導入溝（71）」とは、延設部（70）の外周に設けられ、上記空気置換孔（61）と連続して形成されている溝をいう。そして、このインク導入溝（71）は、インクタンク（30）と連通している。
【００２４】
また、「延設部空気溝（73）」とは、延設部（70）の外周に設けられ、上記インク導入溝（71）と交わらないようにしつつ、上記仕切部空気溝（62）と連続して形成されている溝をいう。そして、この延設部空気溝（73）は、インクタンク（30）とは直接には連通しないように形成されている。
また、「延設部インク一時保留溝（72）」とは、延設部（70）の外周に設けられ、上記延設部空気溝（73）と交わり、かつ、上記インク導入溝（71）とは交わらないように形成されている溝をいう。
このように、本発明に係るコレクター（10）は、従来のコレクター（100）から見れば、仕切部（60）、及び延設部（70）に相当する部分の長さを延ばしたものであるが、仕切部（60）の外周に、インク誘導溝（51）に連続する空気置換孔（61）を設けると共に、延設部（70）の外周に、空気置換孔（61）と連続するインク導入溝（71）を設け、更に、このインク導入溝（71）と延設部インク一時保留溝（72）とが交わらないようにすることにより、チップ（20）の先端からインクが漏れ出さない筆記具とすることができるのである。
【００２５】
また、本発明のうち請求項５に記載した発明は、請求項４に記載した発明の構成に加えて、インク導入溝（71）が、チップ（20）側を浅く、かつ、インクタンク（30）側を深く形成されていることを特徴とする。
例えば、インク導入溝（71）の底面（75）を傾斜させることにより、チップ（20）側を浅く、かつ、インクタンク（30）側を深くすることができる。
このように、インク導入溝（71）のチップ（20）側を浅く、かつ、インクタンク（30）側を深く形成することにより、インク導入溝（71）内の気泡がインクタンク（30）へ速やかに抜けるのである。
【００２６】
更に、本発明のうち請求項６に記載した発明は、請求項４又は５に記載した発明の構成に加えて、インク導入溝（71）の周囲に、面削部（76）が形成されていることを特徴とする。
ここで、「面削部（76）」とは、インク導入溝（71）の周囲を削ぎ落としたような形状に形成されている部分をいう。
このように、インク導入溝（71）の周囲に面削部（76）を設けることにより、この面削部（76）とインク収納筒（40）の内周面との間をインクが伝わるので、インク導入溝（71）が早くインクで満たされるのである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る筆記具の一実施の形態を、図示例と共に説明する。
本実施の形態に係る筆記具としてのボールペンは、図１に示すように、チップ20とインクタンク30との間に、インクタンク30内の圧力変化を調整するためのコレクター10を備えてインク一時保留部やインク貫流部などを形成している。
前記コレクター10は、主要部50と、この主要部50のインクタンク30側に連設されている仕切部60と、この仕切部60のインクタンク30側に連設されている延設部70とを有している。
【００２８】
また、前記主要部50の外周には、インクタンク30側からチップ20側へ向けて形成されているインク誘導溝51と、このインク誘導溝51と交わらないようにしつつ、チップ20側からインクタンク30側へ向けて形成されている主要部空気溝53と、インク誘導溝51、及び主要部空気溝53と交わるように形成されている主要部インク一時保留溝52とが設けられている。
また、前記仕切部60の外周には、上記インク誘導溝51と連続して形成されている空気置換孔61と、この空気置換孔61と交わらないようにしつつ、上記主要部空気溝53と連続して形成されている仕切部空気溝62とが設けられている。
【００２９】
また、前記延設部70の外周には、図２に示すように、上記空気置換孔61と連続して形成されているインク導入溝71と、このインク導入溝71と交わらないようにしつつ、上記仕切部空気溝62と連続して形成されている延設部空気溝73とが設けられている。そして、この延設部空気溝73とは交わり、かつ、インク導入溝71とは交わらないように形成されている延設部インク一時保留溝72も設けられている。
更に、前記コレクター10の中心には、インクタンク30側の端部からチップ20側の端部まで貫通するインク誘導孔81が設けられていると共に、このインク誘導孔81には、インクタンク30からチップ20へインクを誘導するためのインク誘導芯82が挿入されてインク貫流部が形成されている。
【００３０】
そして、本発明に係るボールペンは、コレクター10の全長を延ばしても、チップ20の先端からインクが漏れ出さないようにしたものである。
なお、本実施の形態に係るボールペンは、略円筒状に形成され、かつ、一端が閉じられているインク収納筒40を備えている。そして、このインク収納筒40の開口部からコレクター10を挿入されることにより、インクタンク30等が形成されている。
また、前記コレクター10は、互いの間隔を狭くするようにして設けられた多数のフィン80を備えており、主要部インク一時保留溝52、及び延設部インク一時保留溝72は、これらのフィン80の間隙によって形成されている。また、インク誘導溝51、主要部空気溝53、及び延設部空気溝73は、これらのフィン80を貫通するようにして形成されている。
【００３１】
以下、更に、コレクター10について説明する。
（主要部50）
前記主要部50は、従来のコレクターと略同様に形成されている。そして、この主要部50の外周には、主要部インク一時保留溝52と、インク誘導溝51と、主要部空気溝53とが設けられている。
前記主要部インク一時保留溝52は、図６ないし図８に示すように、当該コレクター10が備える多数のフィン80の間隙によって形成されている。
また、前記インク誘導溝51は、図６又は図７に示すように、インクタンク30側からチップ20側へ向けて、多数のフィン80を貫通するようにして形成されており、上記主要部インク一時保留溝52と連通している。また、このインク誘導溝51のチップ20側の端部にはチップ側突出部90が設けられ、インク誘導溝51がボールペンの外部と直接には連通しないようにしている。そして、このインク誘導溝51の幅は、主要部インク一時保留溝52の幅より狭く形成されている。
【００３２】
このように、インク誘導溝51の幅が主要部インク一時保留溝52の幅より狭くすることにより、インク誘導溝51におけるインクとの界面張力が主要部インク一時保留溝52の界面張力よりも強くなる。このため、インク誘導溝51にインクを存在させつつインク誘導溝51を介して主要部インク一時保留溝52へのインクの流入又は排出が確実に行われる。
また、前記主要部空気溝53は、図６又は図８に示すように、インク誘導孔81から見てインク誘導溝51の反対側に設けられ、チップ20側からインクタンク30側へ向けて、多数のフィン80を貫通するようにして形成されており、上記主要部インク一時保留溝52と連通している。また、この主要部空気溝53は、ボールペンの外部とも連通している。そして、この主要部空気溝53の幅は、主要部インク一時保留溝52の幅より広くすることにより、毛細管力によるインクの保留が行われないように形成するものである。又、この主要部空気溝53は、後述する延設部空気溝73と共に空気供給部として形成されている。
【００３３】
（仕切部60）
また、前記仕切部60は、上記主要部50のインクタンク30側に連設されている。そして、この仕切部60の外周には、空気置換孔61が形成され、仕切部60よりもインクタンク30側に延設部70を形成している。
前記空気置換孔61は、図６又は図７に示すように、上記インク誘導溝51と連続して形成されている。そして、この空気置換孔61は、その幅を、上記インク誘導溝51の幅と略等しく形成されていると共に、その深さを、上記インク誘導溝51の深さより浅くして断面が小さく形成されている。
【００３４】
（延設部70）
また、前記延設部70は、上記仕切部60のインクタンク30側に連設されている。そして、この延設部70の外周には、延設部インク一時保留溝72や空気置換孔61に接続されるインク導入溝71と、外部に接続される主要部空気溝53に連接される延設部空気溝73とが設けられている。
そして、前記仕切部空気溝62は、図６又は図８に示すように、インク誘導孔81から見て空気置換孔61の反対側に設けられ、上記主要部空気溝53と連続して形成されている。そして、この仕切部空気溝62は、その幅及びその深さを、図３に示すように上記主要部空気溝53の幅及び深さと略等しく形成されている。
前記延設部インク一時保留溝72は、図６ないし図８に示すように、当該コレクター10が備える多数のフィン80の間隙によって形成されている。
【００３５】
また、前記インク導入溝71は、図２に示すように、上記空気置換孔61と連続して形成されている。そして、このインク導入溝71は、図３及び図４に示すように、円周方向の幅を広くして両側方に仕切壁74を設けており、延設部インク一時保留溝72がこのインク導入溝71にそのまま連通しないようにしている。更に、このインク導入溝71は、チップ20側が浅く、かつ、インクタンク30側が深くなるように、その底面75を傾斜して形成されている。又、このインク導入溝71の周囲には、インク導入溝71の周囲を削ぎ落としたような形状の面削部76が設けられ、インク収納筒40との間に楔型のインク供給溝77をインク導入溝71の全長にわたって形成している。そして、このインク導入溝71の幅は、上記インク誘導溝51、及び空気置換孔61の幅より広く形成されている。
【００３６】
更に、仕切壁74の外周には、深さが極めて浅い微小溝78を形成し、インク導入溝71と延設部インク一時保留溝72を断面の微小な微小溝78で接続している。そして、このインク導入溝71の底部には、コレクター10の中心に向かう細隙をインク導入溝71の全長にわたって形成することにより、インク誘導間隙79を設けている。
また、前記延設部空気溝73は、インク誘導孔81から見てインク導入溝71の反対側に設けられ、上記仕切部空気溝62と連続して形成されている。また、この延設部空気溝73は、多数のフィン80を貫通するようにして形成されており、上記延設部インク一時保留溝72と連通している。また、この延設部空気溝73のインクタンク30側の端部には、インクタンク側突出部91が設けられ、延設部空気溝73がインクタンク30と直接には連通しないようにしている。そして、この延設部空気溝73は、その幅及びその深さを、上記仕切部空気溝62の幅及び深さと略等しく形成されている。
【００３７】
そして、このように形成されているコレクター10が、インク収納筒40に挿入されることにより、本実施の形態に係るボールペンが形成されているのである。
更に、本実施の形態に係るボールペンでは、延設部70の外周とインク収納筒40の内周面との間に、ごくわずかな間隙が形成されている。具体的には、インク導入溝71の両側方に設けられた仕切壁74部分の外周と、インク収納筒40の内周面との間の間隙が０．０５ｍｍ程度とされ、また、フィン80の外周とインク収納筒40の内周面との間の間隙が０．１ｍｍ程度とされている。そして、仕切壁74部分の外周とインク収納筒40の内周面との間の間隙にあっては、表面張力の関係で、インクは通過することができるものの、インクのメニスカスによって空気は通過することができないこととなっている。
【００３８】
次に、コレクター10の機能等について説明する。
インクタンク30内のインクは、通常、インク誘導孔81に挿入されているインク誘導芯82の毛細管力によってチップ20へ誘導される。
また、外気の温度変化や気圧変化、更には人の体温によってインクタンク30内のインク等の温度が上昇することなどにより、インクタンク30内の圧力が変化してインクタンク30内の圧力が外気圧に対して相対的に上昇することがある。このインクタンク30内の圧力上昇が発生したとき、インクタンク30内のインクは、インク導入溝71、空気置換孔61、及びインク誘導溝51を伝わって、主要部インク一時保留溝52へ至る。また、インク導入溝71の両側方に設けられた仕切壁74部分の外周と、インク収納筒40の内周面との間の間隙からもインクが染み出し、この間隙から染み出したインクは延設部インク一時保留溝72へ至る。従って、インクタンク30内の圧力が上昇しても、チップ20の先端からインクが漏れ出すことはない。
【００３９】
また、インクタンク30内のインクを消費することにより、又はインクタンク30内のインク等の温度低下や外気の圧力変化により、インクタンク30内の圧力変化として外気圧に比較して相対的に圧力低下が発生する場合もある。この場合は、主要部インク一時保留溝52内のインクが、インク誘導溝51、空気置換孔61、及びインク導入溝71を伝わって、インクタンク30内へ流入し、インクタンク30内の圧力を上昇させる。また、延設部インク一時保留溝72内のインクも、仕切壁74部分の外周とインク収納筒40の内周面との間の間隙からインク導入溝71内へ染み込み、更に、インクタンク30内へ流入して、インクタンク30内の圧力を上昇させる。従って、インクタンク30内の圧力変化として圧力低下が発生しても、インク誘導芯82に染み込んでいるインクが、インクタンク30内に吸い上げられることはないのである。
【００４０】
更にインクタンク30内の圧力が低下したときに、主要部インク一時保留溝52、及び延設部インク一時保留溝72内にインクがなければ、ボールペンの外部の空気が、主要部空気溝53、主要部インク一時保留溝52、及びインク誘導溝51を伝わって、空気置換孔61からインク導入溝71内へ至り、更に、インクタンク30内へ流入して、インクタンク30内の圧力を上昇させる。
このとき、仕切壁74部分の外周と、インク収納筒40の内周面との間の間隙に形成されるインク供給溝77にはインクが充満してメニスカスを形成し、延設部インク一時保留溝72へ至る微小溝78を液封しているものである。
このため、空気供給部である主要部空気溝53及び延設部空気溝73に流入した外気は、主要部インク一時保留溝52からインク誘導溝51を介し、空気置換孔61を確実に通過してインク導入溝71からインクタンク30に流入する。
【００４１】
尚、インク導入溝71は、断面の小さな空気置換孔61から流入する外気の気泡が上昇することを妨げない断面を多少大きくした幅の広い広溝とされ、且つ、インク導入溝71の底部にはインク誘導間隙79を設けているため、気泡が容易にインク導入溝71を上昇する。そしてこのとき、細隙であるインク誘導間隙79の毛細管力によりインク誘導間隙79を介してインクタンク30からのインクがインク導入溝71に充填され、インク導入溝71を素早くインクで充満させることができる。
従って、インクタンク30内の圧力が低下しても、インク誘導芯82に染み込んでいるインクが、インクタンク30内に吸い上げられることはないのである。
【００４２】
また、ボールペンの外部の空気が、延設部空気溝73、及び延設部インク一時保留溝72を伝わって、仕切壁74部分の外周とインク収納筒40の内周面との間の間隙からインク導入溝71内へ至ることはないので、インクタンク30内の圧力が上昇し過ぎて、チップ20の先端からインクが漏れ出してしまうということもないのである。
このように、本実施の形態に係るボールペンが備えるコレクター10は、インクタンク30内の圧力変化を調整して、インクタンク30からチップ20へインクを安定して供給するという機能を果たしている。そして、このコレクター10は、従来のコレクターから見れば、仕切部60、及び延設部70に相当する部分の長さを延ばしたものであるが、仕切部60の外周に、インク誘導溝51に連続する空気置換孔61を設けると共に、延設部70の外周に、空気置換孔61と連続するインク導入溝71を設け、更に、このインク導入溝71と延設部インク一時保留溝72とが交わらないようにすることにより、チップ20の先端からインクが漏れ出さないようにしている。
【００４３】
従って、コレクター10の全長を延ばして、インクタンク30内の圧力変化に対する調整力を向上させつつも、チップ20の先端からインクが漏れ出さないボールペンとすることができるのである。
また、インク導入溝71が、チップ20側を浅く、かつ、インクタンク30側を深く形成されていることにより、インク導入溝71内の気泡がインクタンク30へ速やかに抜けるのである。
更に、インク導入溝71の周囲に、面削部76が形成されていることにより、この面削部76とインク収納筒40の内周面との間をインクが伝わるので、インク導入溝71が早くインクで満たされるのである。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１及び請求項２に記載した発明によれば、筆記突端からのインク漏れを防止した直液式の筆記具を提供できる。
そして、請求項３に記載した発明によれば、インク漏れを防止する筆記具を容易に製造して提供することができる。
更に、請求項４に記載した発明によれば、コレクターの全長を延ばしても、チップの先端からインクが漏れ出さないようにすることができるのである。
また、請求項５に記載した発明によれば、インク導入溝内の気泡が、インクタンクへ速やかに抜けるのである。
また、請求項６に記載した発明によれば、インク導入溝が早くインクで満たされるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る筆記具の要部断面側面図。
【図２】本実施の形態に係るコレクターの後端部拡大断面図。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面の要部拡大図。
【図５】図３のＢ−Ｂ線断面図。
【図６】本実施の形態に係るコレクターの断面側面図。
【図７】図６の上側（Ｂ側）から見たコレクターの側面図。
【図８】図６の下側（Ｃ側）から見たコレクターの側面図。
【図９】インクタンク側から見た本実施の形態に係るコレクターの平面図である。
【図１０】従来のボールペンの要部断面側面図。
【図１１】従来のコレクターの断面側面図である。
【図１】
0004609978.tif 000002
【図２】
0004609978.tif 000003
【図３】
0004609978.tif 000004
【図４】
0004609978.tif 000005
【図５】
0004609978.tif 000006
【図６】
0004609978.tif 000007
【図７】
0004609978.tif 000008
【図８】
0004609978.tif 000009
【図９】
0004609978.tif 000010
【図１０】
0004609978.tif 000011
【図１１】
0004609978.tif 000012