(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸筒本体を先軸と、該先軸に分離可能に装着される後軸とで形成し、
前記軸筒本体の先軸内を隔壁を介して先端筒部と後端筒部とに区画し、
前記先軸内の隔壁の先端筒部側の面を周縁部より中央部の凹んだ段付き凹面部に形成し、
外周胴部に軸方向にそれぞれ間隔（Ｄ）を置いて配置された複数枚の保溜板に軸方向に前記各々の保留板間にわたって所定幅（Ｃ）の液体導通スリットを形成し、当該間隔内に該液体導通スリットを通って塗布液体を一時的に保留可能にするコレクタを形成し、
前記先端筒部内に前記コレクタをその外周部が外気と連通可能に挿入し、
挿入された前記コレクタの後端面を凹面部に当接させて該後端面と凹面部中央との間に第１間隙（Ｂ）を形成し、並びに、この第１間隙と液体導通スリットとを連通させ、
コレクタ中央部に、中継芯を挿通させると共に、前記液体導通スリットに直接の導通をしない連通孔を形成し、
該コレクタの先端に連続する塗布体ホルダーに、中継芯の先端部に接合する塗布体を保持させ、
前記後端筒部内に、前記中継芯の後端部が前記コレクタの連通孔から跨りかつ第２間隙（Ａ）を持たせて挿入される連通孔と内周面の後端部に軸中心への突出部を有し、中継芯後端面を覆う筒状突起を設け、
該筒状突起に塗布液体が収容された交換可能なカートリッジの先端部を着脱自在に装填して、該カートリッジ内の先端開口部に設けたシールボール受け部と該シールボール受け部を密栓するシールボールの密栓解除により、塗布液体を前記中継芯を介して前記塗布体側に供給可能にする一方、
前記筒状突起の内壁と中継芯との間の第２間隙と前記第１間隙と液体導通スリットを連通してコレクタ保溜板同士の間隔内に塗布液体を一時的に保留可能にした塗布具であって、
第２間隙（Ａ）を０．０２ｍｍ≦Ａ≦０．２５ｍｍとし、
かつ、塗布液体が水をベースとし、その粘度が２５°Ｃで１２ｍＰａ・ｓ以下の液体であることを特徴とする液体塗布具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばサインペン等の筆記用具あるいは眉描き筆等の化粧具などの液体塗布具に関し、更に詳しくは、ペン芯へのインク（インキともいう）の供給が安定して行えるようにしたカートリッジ交換式の液体塗布具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、塗布具、例えば筆記具として用いられるサインペンにおいては、例えば、実開平６−４５７７６号公報に開示されているように、インクをカートリッジ交換可能にした構成を有するものがある。
【０００３】
この種のカートリッジ交換式筆記具では、図８に示すように、軸筒本体１００を先軸１０１と、この先軸１０１に分離可能に螺合されて装着される後軸１０２とで形成され、先軸１０１内を隔壁１０３を介して先端筒部１０４と後端筒部１０５とに区画されている。
【０００４】
そして、先軸１０１の後端筒部１０５内の中心軸には、筒状突起１０６が設けられ、この筒状突起１０６には、インクＷを収容した交換可能なカートリッジ４００の先端部が着脱自在に装填され、カートリッジ４００の先端開口部側に設けたシールボール受部４０１を介して密栓するシールボール４０２の密栓解除により、カートリッジ４００内のインクＷを筒状突起１０６の連通孔１０７に導入させるようになっている。
【０００５】
また、先軸１０１の先端筒部１０４の先端には、シール筒１０８が設けられ、このシール筒１０８を介してコレクタ２００が先端筒部１０４内に挿入されている。このコレクタ２００は、先端筒部１０４の内周面１０４ａとの間に外気と連通可能に遊嵌状態で保持されていて、その中心軸には、筒状突起１０６の連通孔１０７に対接して連通する連通孔２０１が設けられている。
【０００６】
さらに、コレクタ２００の先端側の口プラ（ホルダー）２００ａには、ペン芯２０２が連通孔２０１の先端部位に差込み保持されるようになっているもので、コレクタ２００の後端面２００ｂは、先軸１０１内の隔壁１０３に当接させてなるとともに、連通孔２０１に挿入された中継芯２０３の先端部２０３ａをペン芯２０２に接合させてなる一方、中継芯２０３の後端部２０３ｂを先軸１０１の後端筒部１０５側に形成した筒状突起１０６の連通孔１０７側に跨って間隙Ａを持たせて遊嵌状態で挿入することで、筒状突起１０６の連通孔１０７を介してコレクタ２００の連通孔２０１側に導入されるカートリッジ４００内のインクＷを中継心２０３を介してペン芯２０２側に浸透供給している。
【０００７】
さらにまた、コレクタ２００の外周胴部には、インク保留部３００が設けられていて、このインク保留部３００は、軸方向に所望の間隔Ｄを存して櫛歯状に配置された複数枚の翼状保留板３０１からなり、これら各々の翼状保留板３０１間に跨って外気と連通可能なインクスリット３０２を軸方向に設けていると共に、このインクスリット３０２のコレクタ後端面２００ｂ側の開口端３０２ａを筒状突起１０６の連通孔１０７に間隙Ｂを持たせて連通させるようになっている。
【０００８】
すなわち、この間隙Ｂは、コレクタ２００の外周胴部に形成されたインクスリット３０２と、筒状突起１０６の連通孔１０７とを連通させることにより、例えば、筆記時に軸筒本体１００を握持する手指の体温等による温度上昇にてカートリッジ４００に作用する内圧変化を吸収し、このような内圧変化に伴って溢出しようとする過剰インクＷを一時的に保留可能し、これにより、先端筒部１０４の先端側からのインクＷの溢出を防止するようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、筆記具において、コレクタのインクスリットがインク貯蔵部（カートリッジ）から流出してくるインクに直接接しているタイプの筆記具においては、インクスリットの寸法が空気とインクの置換のバランスを取る上で重要な要素となるが、上記筆記具のように先軸の筒状突起（１０６）がカートリッジに嵌合し、インクに直接接する隙間が中継芯と筒状突起内周面とで形成される間隙Ａを持つ筆記具の場合には、その間隙Ａとインク物性、特に粘度との関係で筆記性能が決定される。
【００１０】
前記間隙Ａはコレクタ内の空気とカートリッジ（インク貯蔵部）内のインクとの置換場所になり、その置換のしやすさは間隙の寸法によって決まる。
通常の筆記時には、ペン芯からインクが紙などの筆記対象に移り、カートリッジのインクは中継芯を経由してペン芯に供給される。カートリッジのインクが中継芯の毛細管力により引かれて移動することにより該カートリッジ内部は減圧状態になり、間隙Ａによりインクとコレクタより侵入した空気が置換し、カートリッジ内に空気が入ってその減圧状態が解消し、また、設計した正常なインクの筆記時流出量が決まる。
【００１１】
しかしながら、間隙Ａが狭い場合、隙間Ａで空気とインクとの置換が困難となり、置換するのにカートリッジの減圧が極端に大きくならなければ置換が起こらず、カートリッジの減圧状態が解消されない場合、減圧の程度が大きくなり、カートリッジ内のインクが中継芯の毛細管力により引き出されるのを妨げ、筆記描線が薄くなりカスレ等の筆記不良が生じる。又、インクの粘度が高い場合には、筆記時の空気置換のスピードが遅くなることによりカスレを生じる。
【００１２】
一方、間隙Ａは、空気置換の働きと同時に、ペン芯下向きのときに間隙Ａにインクと空気の界面ができることにより、その表面張力で筆記時にインクがペン芯からたれ落ちることを防ぎ、筆記流量の増加やインクのペン芯からの漏れ（直流）を防いで安定させる。
【００１３】
しかるに、間隙Ａの寸法が大きい場合には、空気とインクの置換は容易に行われので、筆記使用時にカスレ等の筆記不良は生じないが、例えばキャップをつけて下向き状態にし５０°Ｃで７日間の直流試験でインクがペン芯から漏れるか否かの評価を行うと、温度の上昇によりインクの表面張力が下がり間隙Ａでインクを保持できる力が弱くなり、インクがペン芯から漏れるすなわち直流が発生する。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、インキや化粧品等の塗布液体にカスレや直流の塗布不良が生じることを確実に防止して、安定した液体塗布性能を得ることができるようにした塗布具を提供することを目的する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明は、次の構成を有する。
本発明は、軸筒本体を先軸と、該先軸に分離可能に装着される後軸とで形成し、
前記軸筒本体の先軸内を隔壁を介して先端筒部と後端筒部とに区画し、
前記先軸内の隔壁の先端筒部側の面を周縁部より中央部の凹んだ段付き凹面部に形成し、
外周胴部に軸方向にそれぞれ間隔（Ｄ）を置いて配置された複数枚の保溜板に軸方向に前記各々の保留板間にわたって所定幅（Ｃ）の液体導通スリットを形成し、当該間隔内に該液体導通スリットを通って塗布液体を一時的に保留可能にするコレクタを形成し、
前記先端筒部内に前記コレクタをその外周部が外気と連通可能に挿入し、
挿入された前記コレクタの後端面を凹面部に当接させて該後端面と凹面部中央との間に第１間隙（Ｂ）を形成し、並びに、この第１間隙と液体導通スリットとを連通させ、
コレクタ中央部に、中継芯を挿通させると共に、前記液体導通スリットに直接の導通をしない連通孔を形成し、
該コレクタの先端に連続する塗布体ホルダーに、中継芯の先端部に接合する塗布体を保持させ、
前記後端筒部内に、前記中継芯の後端部が前記コレクタの連通孔から跨りかつ第２間隙（Ａ）を持たせて挿入される連通孔と内周面の後端部に軸中心への突出部を有し、中継芯後端面を覆う筒状突起を設け、
該筒状突起に塗布液体が収容された交換可能なカートリッジの先端部を着脱自在に装填して、該カートリッジ内の先端開口部に設けたシールボール受け部と該シールボール受け部を密栓するシールボールの密栓解除により、塗布液体を前記中継芯を介して前記塗布体側に供給可能にする一方、
前記筒状突起の内壁と中継芯との間の第２間隙と前記第１間隙と液体導通スリットを連通してコレクタ保溜板同士の間隔内に塗布液体を一時的に保留可能にした塗布具であって、
第２間隙（Ａ）を０．０２ｍｍ≦Ａ≦０．２５ｍｍとし、
かつ、塗布液体が水をベースとし、その粘度が２５°Ｃで１２ｍＰａ・ｓ以下の液体であることを特徴とする液体塗布具液体塗布具である。
【００１６】
すなわち、本発明に係る液体塗布具においては、上記の構成を採用することにより、コレクタの後端面が当接する前記先軸内の隔壁の当接面を凹面部に段付き形成し、凹面部にて隔壁の当接面とコレクタの後端面との間の第１の間隙とを介して、筒状突起内周と中継芯との第２の間隙と、コレクタの塗布液体の保留板の軸方向に設けた導通スリットとを連通してなるので、カートッジ内の塗布液体をコレクタの保溜板の間隔内に一時的に保溜できる。
また、第２間隙Ａを０．０２ｍｍ≦Ａ≦０．２５ｍｍとし、その粘度を２５°Ｃで１２ｍＰａ・ｓ以下とするので、液体の塗布が進んでカートリッジ内が減圧したときにインクと空気の置換をスムーズにできるようにして、速やかにカートリッジ内の減圧を解消できる。したがって、筆記描線のカスレ等の筆記や塗布不良を無くせる。また、水性の塗布液体で粘度が低い場合でも、第２間隙の設定を上記のようにすれば液体は直流することはなく、良好である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１から図７に示す図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係るカートリッジ交換式のマーカーペンあるいはサインペン等の筆記具の全体構成の一実施形態を示す。
【００１８】
図１に示す筆記具において、符号１は軸筒本体で、この軸筒本体１は、キャップ５０が取外し可能に被着される先軸（ペン先軸）１１と、この先軸１１に螺合状態で分離可能に装着される後軸（ペン後軸）１２とで形成されている。
【００１９】
先軸１１内は、図２に示すように、隔壁１３を介して先端筒部１４と後端筒部１５とに区画され、前記先軸１１内の隔壁１３の先端筒部１４側の面を周縁部より中央部の凹んだ段付き凹面部１９に形成したものである。
また、前記後端筒部１５内の中心軸には、筒状突起１６が設けられているとともに、この筒状突起１６には、顔料含有などのインクＷ（生インクとも称される）を収容した交換可能なカートリッジ４０の先端部が着脱自在に装填され、カートリッジ４０の先端開口部側に設けたシールボール受部４１を介して密栓するシールボール４２の密栓解除により、カートリッジ４０内のインクＷを筒状突起１６の連通孔１７に導入させるようになっている。
【００２０】
また、先軸１１の先端筒部１４の先端には、シール筒１８が設けられ、このシール筒１８を介してコレクタ２０が先端筒部１４内に挿入されている。このコレクタ２０は、先端筒部１４の内周面１４ａとの間に外気と連通可能に遊嵌状態で保持されていて、その中心軸には、筒状突起１６の連通孔１７に対接して連通する連通孔２１が設けられ、コレクタ２０の先端側を形成する口プラ２０ａには、ペン芯２２が連通孔２１の先端側部位に差込み保持されているとともに、このペン芯２２には、連通孔２１に挿入された中継芯２３の先端部２３ａが接合されている。
【００２１】
さらに、そのコレクタ２０の後端面２０ｂは、先軸１１内の隔壁１３凹面部１９に当接させて後端面２０ｂと凹面部１９との間に間隙Ｂ（第１の間隙に相当）を形成し、並びに、この間隙Ｂと幅Ｃのインクスリット（液体導通スリット）３２とを連通させる。
それと共に、連通孔２１に密接に挿入された中継芯２３の後端部２３ｂを先軸１１の後端筒部１５側に形成した筒状突起１６の連通孔１７側に跨って間隙（第２の間隙に相当）Ａを持たせて遊嵌状態で挿入する。これにより、中継芯２３を介して筒状突起１６の連通孔１７からコレクタ２０の連通孔２１側に導出された、カートリッジ４０内のインクＷは、ペン芯２２側に浸透供給するようになっている。
【００２２】
さらにまた、コレクタ２０の外周胴部には、インク保留部３０が設けられていて、このインク保留部３０は、軸方向に所望の間隔Ｄを存して櫛歯状に配置された複数枚の翼状保留板３１からなり、これら各々の翼状保留板３１間に跨って外気と連通可能なインクスリット３２が軸方向に設けられているとともに、このインクスリット３２のコレクタ後端面２０ｂ側の開口端３２ａを間隙Ｂを介して筒状突起１６内周面と中継芯２３との間隙Ａに連通させるようになっている。
【００２３】
すなわち、この間隙Ｂは、コレクタ２０の外周胴部に形成された幅Ｃのインクスリット３２と、筒状突起１６内周と中継芯２３との間隙Ａを連通させることにより、例えば、筆記時に軸筒本体１を握持する手指の体温等による温度上昇にてカートリッジ４０に作用する内圧変化に伴って溢出しようとする過剰インクＷをコレクタ２０に一時的に保留可能し、これにより、先端筒部１４の先端側からのインクＷの溢出を防止するようになっている。
【００２４】
そして、コレクタ２０の後端面２０ｂが当接する先軸１１内の隔壁１３の当接面１３ａには、図３から図５に示すように、凹面部１９が段付き形成されていて、この凹面部１９にて隔壁１３の当接面１３ａとコレクタ２０の後端面２０ｂとの間に間隙Ｂをインクスリット３２の開口端３２ａに対応させて形成することにより、間隙Ｂを介して、インクスリット３２と筒状突起１６内周と中継芯２３との間隙Ａが連通するようになっている。なお、先軸１１内の隔壁１３の当接面１３ａに段付き形成された凹面部１９には、軸外径方向に放射状に延びる複数条の凹溝３３が設けられている。
また、中継芯２３の後端部２３ｂが挿入される先軸１１の後端筒部１５側設けた筒状突起１６の連通孔１７の内周面１７ａには、図６及び図７に示すように、複数のリブ３４が軸周方向に形成されていて、これら各々のリブ３４にて中継芯２３の後端部２３ｂを筒状突起１６の連通孔１７の内周面１７ａとの間に間隙Ａを持たせて保持されるようになっている。
そして、中継芯２３の後端部２３ｂを筒状突起１６の連通孔１７の内周面１７ａとの間に間隙Ａを０．０２ｍｍ≦Ａ≦０．２５ｍｍに設定している。
また、インクは水をベースとし、その粘度が２５°Ｃで１２ｍＰａ・ｓ以下の水性インクである。
【００２５】
実施形態の筆記具では、使用するインクは、カートリッジ４０内に収容するが、間隙Ａの寸法とインクの粘度を種々に設定して、評価したところ、上記の寸法範囲で設定すれば、水性インクで良好な結果が得られた。
以下に行った評価試験を説明する。
【００２６】
まず、インク粘度を２５°Ｃで６ｍＰａ・ｓ  の水性インクを使用して様々な間隙Ａの寸法の筆記具について評価試験を行った。試験結果は次表に示す。
【００２７】
【表１】
0004521898.tif 000002
【００２８】
試験結果から分かるように、間隙Ａが０．０２ｍｍ以上で筆記カスレに良好な評価が得られたが、インク直流については、０．２５ｍｍ以下で良好であった。このことから上記のように、間隙Ａは０．０２ｍｍ≦Ａ≦０．２５ｍｍの寸法範囲にすることが適切であることが分かる。さらには、「筆記カスレ評価」に極めて良好な評価が得られたことから、間隙Ａは０．０５ｍｍ≦Ａ≦０．２５ｍｍに設定することが、より好ましい。
【００２９】
また、インク粘度が大きくなると、インクの中継芯の毛細管力によるペン芯へのインク供給のためインク流れが悪くなり、筆記カスレが発生しやすくなる。そのため、間隙Ａが少ない場合には、問題が無いか確認したところ次表の結果が得られた。
【００３０】
【表２】
0004521898.tif 000003
【００３１】
この結果から、粘度は２５°Ｃで１２ｍＰａ・ｓ以下であれば筆記カスレの問題が生じないことを確認した。
【００３２】
以上のことから、前記間隙Ａは０．０２ｍｍ≦Ａ≦０．２５ｍｍの寸法範囲に設定することにより、筆記性の良好な筆記具を設計することができることが分かったものである。
【００３３】
なお、上記した実施形態において、サインペンなどの筆記具を例に説明したが、これに限定されるものではなく、眉描き等の化粧用の塗布具などにも適用することが可能である。その他、本発明は、本発明の要旨を免脱しない範囲で種々変更実施可能なことはいうまでもない。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、筆記描線が薄くなることによる筆記カスレや液体直流の生じない筆記性能等の塗布性能が良好になり、安定した塗布液体の供給性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサインペンの全体構成の一実施形態を示す断面図である。
【図２】同じくキャップ取外し状態の要部拡大断面図である。
【図３】同じく先軸の拡大断面図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ線矢視方向から見た先軸の隔壁の断面図である。
【図５】同じく先軸の隔壁部位の要部拡大断面図である。
【図６】図３のII−II線矢視方向から見た筒状突起の要部拡大断面図である。
【図７】図６のIII−III線矢視方向から見た筒状突起の要部断面図である。
【図８】従来のサインペンの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１        軸筒本体
１１      先軸
１２      後軸
１３      隔壁
１３ａ    当接面
１４      先端筒部
１４ａ    内周面
１５      後端筒部
１６      筒状突起
１７      連通孔
１７ａ    内周面
１８      シール筒
１９      凹面部
２０      コレクタ
２０ａ    口プラ（先端部）
２０ｂ    後端面
２１      連通孔
２２      ペン芯
２３      中継芯
２３ａ    先端部
２３ｂ    後端部
３０      インク保留部
３１      翼状保留板
３２      インクスリット
３２ａ    開口端
３３      凹溝
３４      リブ
４０      カートリッジ
４１      シールボール受部
４２      シールボール
Ａ        筒状突起の連通孔内周面と中継芯後端部外周との間の間隙
Ｄ        翼状保留板の間隔
Ｂ        コレクタ後端面と隔壁の当接面との間の間隙
Ｃ        液体導通スリットの幅
Ｗ        インク
【図１】
0004521898.tif 000004
【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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【図８】
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