(57)【要約】本発明は、流動体を分与するためのフリーインクのマーキング用具に関するものである。本発明のマーキング用具（１０）は、インク筒中の空気と大気との気圧差が増大している間、流体及び空気のうち少なくとも一つをインク筒へと給送するための給送部（４６）と、当該給送部の周囲にもうけられ、当該給送部よりも小さい毛管作用を有するパッセージ（６０）と、ハウジングの壁部とパッセージの間に配置され、インク筒中の空気と大気との気圧差が減少している期間中、インクを貯蔵するように構成された多孔性の緩衝部（８０）と、緩衝部全長の過半部分に亘って緩衝部とパッセージとを分離する区画管とから構成される。流体及び空気は、気圧差が増大している期間中に給送部を取り囲んでいる緩衝部の小部分を通してのみ、給送部に入る。また、本発明は、基質上にインクを分与するためのフリーインクのマーキング用具において使用する、インク及び空気の給送装置に関する。
2004500256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁部により画定される内部を有するハウジングと、当該ハウジング中に配置され、流体を貯蔵するインク筒とを備え、当該流体を分与するためのフリーインクのマーキング用具であって、
インク筒からマーキングチップへと流体を給送する給送部と、
前記インク筒中の空気と大気との気圧差が増大している間、流体及び空気の少なくとも一方を前記インク筒に給送するように前記給送部の周囲に設けられた、前記給送部よりも小さい毛管作用を有するパッセージと、
前記ハウジングの前記壁部と前記パッセージとの間に配置され、前記インク筒中の空気と大気との気圧差が減少している期間中に、インクを貯蔵するように構成した多孔性の緩衝部と、
前記緩衝部全長の過半部分に亘って前記緩衝部と前記パッセージとを分離する区画管とから構成され、
流体及び空気は、気圧差が増大している期間中に前記給送部を取り囲んでいる前記緩衝部の小部分を通してのみ、前記給送部に入ることを特徴とする、マーキング用具。
【請求項２】
前記緩衝部から前記インク筒を分離するアダプターをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のマーキング用具。
【請求項３】
前記チップは、前記給送部よりも大きい毛管作用を有し、前記給送部は、前記緩衝部よりも大きい毛管作用を有し、前記緩衝部は、小さい毛管作用を有する前記パッセージの毛管作用よりも大きい毛管作用を有することを特徴とする、請求項２に記載のマーキング用具。
【請求項４】
前記区画管及び前記緩衝部は同軸であり、前記緩衝部は、前記マーキングチップの方向へ前記区画管よりも長く延在することを特徴とする、請求項２に記載のマーキング用具。
【請求項５】
前記給送部及び前記パッセージは同軸であり、前記区画管は、前記マーキングチップの方向へ前記パッセージよりも長く延在することを特徴とする、請求項４に記載のマーキング用具。
【請求項６】
前記給送部は大径の給送第１部と当該給送第１部よりも小径の給送第２部とを備え、前記給送第１部は前記区画管と前記マーキングチップとの間に配置されることを特徴とする、請求項４に記載のマーキング用具。
【請求項７】
前記給送部は繊維状材料を含むことを特徴とする、請求項４に記載のマーキング用具。
【請求項８】
前記給送部は、長さが約２．０〜６．０ｍｍの間の気泡分離領域を含むことを特徴とする、請求項４に記載のマーキング用具。
【請求項９】
前記緩衝部は、前記インク筒のインク保持容量と比較して約５分の２のインク保持容量を有することを特徴とする、請求項４に記載のマーキング用具。
【請求項１０】
前記インク筒中の空気と大気との間で気圧差の増大が起きている時及び前記緩衝部にインクが実質的に存在しない時に、空気は、前記緩衝部に隣接する間隙から出て前記緩衝部を通過した後、前記給送部を通過し、そして前記パッセージを通過することを特徴とする、請求項４に記載のマーキング用具。
【請求項１１】
前記インク筒中の空気と大気との間で気圧差の増大が起きている時に、空気の気泡は、前記マーキングチップから前記ハウジングの下方５分の２付近の位置で形成されることを特徴とする、請求項４に記載のマーキング用具。
【請求項１２】
前記インク筒中の空気と大気との間で気圧差の増大が起きている時に、前記空気の気泡は、前記給送第１部と小さい毛管作用を有する前記パッセージとの間で形成されることを特徴とする、請求項４に記載のマーキング用具。
【請求項１３】
前記インク筒中の空気と大気との間で気圧差の増大が起きている時に、前記空気の気泡は、小さい毛管作用を有する前記パッセージを通って前記給送部から前記インク筒へと給送されることを特徴とする、請求項４に記載のマーキング用具。
【請求項１４】
インクを貯蔵するためのインク筒を内部に有するハウジングと当該ハウジングに装着されたマーキングチップとを備え、紙のような基質上にインクを分与するためのフリーインクのマーキング用具において使用されるインク及び空気の給送装置であって、
マーキング用具の軸線に沿って支持された区画管と、
前記区画管の内側に配置されると共にマーキングチップの方向に外方向へと延在する給送部と、
前記給送部の１部分を取り囲み、且つ前記区画管から外側に延在する緩衝部と、
前記給送部の外周面と前記区画管の内周面との間に位置し、流体及び空気の少なくとも一つを給送するための導管とから構成されることを特徴とする、インク及び空気の給送装置。
【請求項１５】
前記給送部は前記緩衝部よりも大きい毛管作用を有し、前記緩衝部は前記導管よりも大きい毛管作用を有することを特徴とする、請求項１４に記載の給送装置。
【請求項１６】
前記区画管は前記導管の全長よりも長い全長を有することを特徴とする、請求項１５に記載の給送装置。
【請求項１７】
前記給送部は、前記緩衝部に囲着した第１部と前記区画管と係合する肩部とを含むことを特徴とする、請求項１５に記載の給送装置。
【請求項１８】
前記給送部は前記導管と同軸の第２部を含み、当該第２部は前記第１部の径よりも小さい径を有することを特徴とする、請求項１６に記載の給送装置。
【請求項１９】
壁部によって画定される内部を有するハウジングと、
前記ハウジング中に配置され、インク及び空気を貯蔵するためのインク筒と、
前記ハウジングに装着されたマーキングチップと、
前記ハウジングの内部に配置され、第１部と第２部とを有する緩衝部と、
前記ハウジングの前記壁部に対してほぼ平行な区画管と、
空気及びインクを給送するように構成された給送部と、
前記区画管の中へと延在し、当該区画管の外壁から一定の間隔を置いて配置された給送第１部と、
前記区画管の内壁に囲着した給送第２部と、
前記区画管から前記マーキングチップ方向へと外方向に延在する給送第３部とから構成されるフリーインクのマーキング用具において、
周囲の気圧が上昇する又は周囲の温度が低下する期間中に、前記マーキングチップ近傍の通気孔を通して大気から前記ハウジングの内部へと空気を吸引する工程と、
前記緩衝部に前記空気を送る工程と、
前記緩衝部から前記給送第３部へと前記空気を送る工程と、
前記給送第３部から導管へと前記空気を送る工程と、
前記給送部から前記給送部と前記区画管の内壁との間隙へと前記空気を送る工程とからなる、周囲の温度又は周囲の気圧の変化を補正するための方法。
【請求項２０】
前記空気を前記緩衝部に送ることで、前記緩衝部の前記第１部と前記緩衝部の前記第２部とからインクを除去することを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記緩衝部の前記第１部中のインクを、前記緩衝部の前記第２部のインクを除去する前に除去することを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、広くはマーキング用具に関し、詳しくは温度と圧力の変化に応答して流水静力学的安定性を与えるマーキング用具に関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
以下の特許出願は、この中に参照によって引用し、ここに組み込んだ。ドイツ国特許　１９９３０５４０．４、（名称）「ＨＡＮＤ−ＡＵＦＴＲＡＧＧＥＲＡＴ」（１９９９年６月２８日出願）。
【０００３】
発明の背景
使用者が例えば紙のような基質に選択的に塗布しうるフリーインクを有するペンが供されていることは、良く知られている。このような従来の代表的なペンは、インクを貯蔵するインク筒と、インク筒からマーキングチップへとインクを導く導管とを有している。このような従来の代表的なペンのインクは、インクとインク筒中の空気とが、周囲の気温及び気圧の変化に応じて膨張および縮小するような蒸気圧を有している。このような空気の膨張と縮小によって、ペンの筆記チップからインクを漏出させることがありうる。
他の従来のペンは、周囲の気温及び気圧の変化に応じて過剰なインクを蓄える緩衝部を有している。過剰なインクは、ペン先端部近傍の緩衝部の前方に典型的に蓄えられる（すなわち、重力のため）。しかしながら、このような従来のペンは、以下のような問題点があった。緩衝部のインクの吸収量は、緩衝部がインクで満たされている時、過剰なインクがペンから流出するような時には制限されること、及びインクが緩衝部中にしばしば永久的に蓄えられることにより緩衝部の容量が減じ、またインクが浪費されることである。もう一つの従来のペンは、ペン内部の圧力が、空気を外側の通気部を通してペン内に通気することによって増大する時に、緩衝部からインクを除去する。しかし、このようなペンは、緩衝部のほんの１部分しか浄化しない。
従って、漏出又は垂れ落ちを実質的に生じることなく緩衝部内のインクの蓄積を減じることにより温度及び圧力の繰り返し変動に応答する静水力学的に安定なペンを提供するのが有利である。また、周囲の温度及び圧力の変動中に緩衝部をパージ（追出）することにより緩衝部の効率を最適化するペンを提供するのが有利である。さらに、ペンが任意の向きにあるときに静水力学的な安定性を与えるのが有利である。その他の利点は以下の説明から明らかになるであろう。
【０００４】
本発明の概要
本発明は、壁部により画定される内部を有するハウジングと当該ハウジング中に配置され、流動体を貯蔵するインク筒とを備えている、流体を分与するためのフリーインクのマーキング用具に関する。このマーキング用具は、インク筒からマーキングチップへと流体を給送する給送部を備えている。また、このマーキング用具は、インク筒中の空気と大気との気圧差が増大している間、流体及び空気の少なくとも一方をインク筒に給送するために、給送部を取り囲んでおり、しかも給送部よりも小さい毛管作用を有するパッセージ（通路）を備えている。さらに、このマーキング用具は、ハウジングの壁部とパッセージの間に配置され、インク筒中の空気と大気との気圧差が減少している期間中に、インクを貯蔵するために配置した多孔性の緩衝部を備えている。さらにまた、このマーキング用具は緩衝部全長の過半部分に亘って緩衝部とパッセージとを分離する区画管を備えている。流体及び空気は、気圧差が増大している期間中に給送部を取り囲んでいる緩衝部の小部分を通してのみ、パッセージに入る。
【０００５】
本発明はまた、紙のような基質上にインクを分与するためのフリーインクのマーキング用具において使用されるインク及び空気の給送装置に関する。このマーキング用具は、インクを貯蔵するためのインク筒を包含している内部を有するハウジングとハウジングに装着されるマーキングチップとを備えている。この給送装置は、マーキング用具の軸線に沿って支持される区画管を備えている。また、この給送装置は、区画管の内側に配置されると共にマーキングチップの方向に外方向へと延在する給送部を備えている。さらに、この給送装置は、給送部の１部分を取り囲み、且つ区画管から外側に延在する緩衝部を備えている。さらにまた、この給送装置は、給送部の外周面と区画管の内周面との間に位置し、流体及び空気を給送するための導管を備えている。
【０００６】
本発明に係るその他の発明は、フリーインクのマーキング用具において、温度及び気圧の変化を補正する方法に関する。このマーキング用具は、壁部によって画定される内部を有するハウジングと、ハウジング中に配置され、インク及び空気を貯蔵するためのインク筒と、ハウジングに装着されたマーキングチップとを備えている。また、このマーキング用具は、ハウジングの内部に配置され、第１部と第２部を有する緩衝部と、ハウジングの壁部に対してほぼ平行な区画管とを備えている。さらに、このマーキング用具は、空気及びインクを給送するために構成した給送部を備えている。給送部の給送第１部は区画管の中へと延在し、当該区画管の外壁から一定の間隔を置いて配置されている。給送部の給送第２部は、区画管の内壁に囲着し、給送部の給送第３部は、区画管からマーキングチップ方向へと外方向に延在している。この方法は、周囲の気圧が上昇する又は周囲の温度が低下する期間中に、マーキングチップ近傍の通気孔を通して大気からハウジングの内部へと空気を吸引することを含む。また、この方法は、緩衝部に空気を送ることを含む。さらにこの方法は、緩衝部から給送第３部へと空気を送ることを含む。さらにまた、この方法は、給送第３部から導管へと空気を送ることを含む。この方法はまた、給送部から給送部と区画管の内壁との間隙へと空気を送ることを含む。
【０００７】
好ましい具体例の詳細な説明
図１は、本発明の具体的な実施形態に係るペン若しくはハイライター（マーカー１０として示される）のような筆記又はマーカー用具を示している。マーカー１０は、筆記端部１４と後方端部１６との間に配置される胴部１２を備えている。クリップ２０を有するキャップ１８は、胴部１２の筆記端部１４に着脱自在に装着される。キャップ１８は、マーカー１０の使用時に、後方端部１６に係止してキャップ１８を保持しうるサイズに形成されている。好ましい具体例又は他の具体例によれば、軟質又は硬質のグリップ２２は、胴部１２の少なくとも１部分を取り囲んでいる。
【０００８】
図２は、好適な具体例によるマーカー１０の断面図を示している。マーカー１０は、マーカー１０の内部を画定する外壁３２により与えられるハウジング３０を有している。また、ハウジング３０は、フリーインク３８を貯蔵するためのインク筒３４を兼ねている。「フリーインク」という名称は、空洞の中に貯蔵され、且つ外部からの力（例えば、動作、重力、圧力等）に応答して自由に移動又は流動する液体のインクとして定義される。使用者は、使用するにあたり、使用可能なインクがどの程度かを決定するために、筆記用具のカラム中にあるフリーインクを観察することができる。インクを給送する要素又は内部導管（給送部４６として図示する）は、インク筒と連通し、且つインク筒からマーキング又は筆記を行うチップ９２へとフリーインク３８を給送するための水路となる。開いた導管又は供給管（パッセージ６０として図示する）及びアダプター６６は、給送部４６の上方セクション４８付近に位置している。アダプター６６のプレナム（ヘッド７０として図示する）は、マーカー１０の下方部分からインク筒３４を区画し、且つパッセージ６０を取り囲み、内部が非多孔性の区画管６８を一体に形成している。アダプター６６は略円筒状に形成され、その内周は、略円筒状に形成される給送部４６の上方セクション４８よりも大径に形成される。そのため、パッセージ６０はインク筒３４と連通する。緩衝部８０は、区画管６８と給送部４６の下方セクション５２の少なくとも１部分とを取り囲んでいる（図３参照）。
【０００９】
インク筒３４は、図２に示すように、インク３８を貯蔵するための領域となる。空気及び蒸気のヘッドスペース３６は、インク３８の上方に位置し、温度及び気圧の変化に対応して拡大及び縮小する。インク筒３４中のインク３８は、比較的高い蒸気圧を有し、そのため、使用する時にはすぐに乾き、且つ温度及び気圧の変化に十分に応答する。溶媒（例えばアルコール）をベースとしたインク及び水性インクのような様々なインクが、筆記用具に使用でき、様々なインクの物理的性質が、筆記用具を僅かに変化させる（例えば、形、サイズ、幾何学的形状等）。一つの具体例によれば、インクは水性であって且つ顔料を含有しうる。このようなインクには、例えばイリノイ州ベルウッドのサンフォード社から商品化されているハイライターと液状ペイントフェルトチップのマーキング及びカラーリング用塗布器具（商品名「ＭＡＪＯＲ  ＡＣＣＥＮＴ」）用のものなどがある。他の具体例によれば、インクには、アルコールと染料をベースとしたものがあり、このようなインクには、例えばイリノイ州ベルウッドのサンフォード社から商品化されているマーキング及び筆記ペン（商品名「ＳＨＡＲＰＩＥ」）用のものなどがある。その他の具体例によれば、インクは、アルコール及び顔料をベースとしている。このようなインクには、例えばイリノイ州ベルウッドのサンフォード社から商品化されているホワイトボード用のマーカーペンであり、乾式で消すことが可能なマーカーペン（商品名「ＥＸＰＯ１」および「ＥＸＰＯ２」）のものなどがある。好ましい具体例によれば、インクは、ポリプロピレンのような可塑性材料と相性が良い。
【００１０】
アダプター６６のヘッド７０は、図２に示すように、ハウジング３０の内周面に締まり嵌めすることにより保持される。アダプター６６の区画管６８は、給送部４６と緩衝部８０との間に設けられ、これらの接触を規制している。これらの緩衝部８０と給送部４６とは、給送部４６の下方セクション５２付近で直接接触している。アダプター６６の全長は、インク筒３４からのインク３８が、緩衝部８０（すなわち、気泡分離領域４２）に入る位置を規制している。図に示すように、好ましい具体例によれば、区画管６８はパッセージ６０よりも長く形成されている。図に示すように、特に好ましい具体例によれば、アダプター６６のヘッド７０は、１個の成形部材として形成されて、区画管６８と一体になっている。区画管は、一般的にインク３８と相性の良いポリプロピレンのようなプラスチックで作られていることが好ましい。パッセージ６０は管状に形成されることが好ましく、給送部４６からインク筒３４へと空気及びインクが移動する自由通路（実質的には抵抗性を有する）となる。他の具体例によれば、パッセージは、給送部及びアダプターの形状に少なくとも１部分が合えば、様々な形状にすることができる。
【００１１】
給送部４６は、第１径部５４を持つ上方セクション４８と、第１径部よりも大径の第２径部５６を持つ中間セクション５０と、第２径部５６よりもさらに大径の第３径部５８を持つ下方セクション５２とを備えている。中間セクション５０は、パッセージ６０の下端部６２のすぐ近くに位置する突起部分（ショルダー５１として図示する）を有している。下方セクション５２は、区画管６８の下端部６２のすぐ近くに位置する突起部分（ショルダー５５として図示する）を有している。上方セクション４８は、ヘッド７０からショルダー５１へと延在し、パッセージ６０と実質的に等しい長さになっている。中間セクション５０は、ショルダー５１からショルダー５５へと延在し、下方セクション５２は、ショルダー５５からチップ９２へと延在している。ショルダー５５は、区画管６８の下端部６２に突き当たるように接触し、マーカー１０で筆記動作をする間、インク筒３４へと給送部４６が押し込まれたり、移動したりするのを規制している。中間セクション５０は、区画管６８に囲着しており、区画管６８は、緩衝部８０に囲着している。さらに、ヘッド７０は、ハウジング３０に囲着している。給送部４６は、図２に示すように、チップ９２と一体に形成されていても良いし、或いは図４に示した他の具体例のように、給送部４６は、チップ９２（緩衝部８０の外部に位置する）から分離した構成となっていてもよい。
【００１２】
給送部４６及びチップ９２は、図２に示すように、一般に垂直方向に向いた合成樹脂繊維９４で構成されていることが好ましい。好ましい具体例によれば、繊維９４は、不規則に形成されると共に給送部の中でやや不揃いに分布している。間隙又は毛管（図示しない）が繊維９４の間に存在し、そのため、空気及びインクは繊維９４の間を通り抜けることができる（すなわち、間隙がインクで満たされない限り、空気は繊維９４の間隙で給送部４６及びチップ９２に出入りする）。図８に示すように、好ましい具体例によれば、給送部４６は、その断面が環状に形成されている。他の具体例によれば、給送部は、その断面は様々な形状に形成されている（例えば、歯状、鋸状、平滑等）。好ましい具体例によれば、インクの輸送要素（すなわち給送部４６）は、アクリル材料又はポリエステル材料で形成されている（アクリル材料：型式番号ＡＥ５５３Ｃ、ポリエステル材料：型式番号ＥＴ―１５０Ｎ、いずれも日本国、静岡県浜松市のＴｅｉｂｏｗ株式会社から商品化されている）。その他の具体例によれば、インクの輸送要素及びチップは、フェルト又は発泡合成樹脂で形成されている。
【００１３】
図２に示すように、先端セクション９０は、ハウジング３０にチップ９２を装着する。先端セクション９０は、給送部４６及びチップ９２を安定保持する役割を果たす。チップ９２は、図に示すように放物線状構造を形成している。他の具体例によれば、チップ９２は、鑿状構造、角度のついた鑿状構造、突出又は丸い形状等の様々な形状を有することができる。特定の理論に限定するつもりはないが、チップの表面積が大きくなればなるほどインクを染み込ませる時の毛管圧力は小さくなることが示されている。このようなチップの毛管圧力の減少は、ラプラスによって示されている。この理論は、境界面を横断する圧力は液体の表面張力に比例し、液体の平均曲率半径に反比例するというものである。ラプラスの方程式は、Ｗｉｔｚ等によるアメリカ特許Ｎｏ．４７５３５４６に記載されている。
【００１４】
マーカー１０特有の機能は、チップ９２の毛管作用が、給送部４６、緩衝部８０又はパッセージ６０のいずれかの毛管作用よりも大きいことである。「毛管作用」という名称は、毛管へと液体を誘引する毛管力（すなわち毛管圧力）を有し、且つ液体（例えばインク）が、一定の高さと径を持つ毛状の孔の内部を上昇する高さとして定義できる。特定の理論に限定するつもりはないが、毛管力は、毛管の孔径と毛管の貯蔵容量の両方に反比例するということが示されている。本発明の好ましい具体例によれば、チップ９２は給送部４６よりも大きい毛管作用を有し、給送部４６は緩衝部８０よりも大きい毛管作用を有し、緩衝部８０はパッセージ６０よりも大きい毛管作用を有している。ゆえに、チップ９２は、マーカー１０内部のインク分布に関わらず、インク３８によって湿った状態に保たれ、このようなマーカー１０は、筆記動作をしている間中、常に基質上にマークできる状態となっている。
【００１５】
緩衝部８０は多孔性であり、且つインク筒内部の温度又は気圧の変化に対応して、インク３８及び空気を保持するのに十分な体積を有する。緩衝部８０のインク保持容量を超過しなければ、緩衝部８０の毛管圧力は過剰なインクを保持しうる。ハウジング３０における空気取り入れ口（エントリーホール９６として図示する）は、外気が出入りする通風孔となる（空気は、筆記チップ９２を取り囲む毛管の隙間を通してもまたマーカー１０に流入する）。空気を保持するための間隙（ギャップ８６として図示する）は、緩衝部８０の外面８８を取り囲んでいる。エントリーホール９６からの空気は、外面８８を通して緩衝部８０に流入する。緩衝部８０のサイズは、過剰インクの量を保持するのに必要なマーカー１０の空気量にしたがって選択される。総合的な静水力学的安定性のために、緩衝部８０の毛管作用、給送部４６の毛管作用及びパッセージ６０の毛管作用は、マーカー１０が温度と気圧の変化に応じて実質的に漏れることのないように選択される。好ましい具体例によれば、緩衝部８０は、インク筒３４のサイズと比較して約４０％の容量を有している。特に好ましい具体例によれば、緩衝部８０は、約２．８ｍｌのインクを保持又は貯蔵できる。緩衝部８０は、様々な繊維状又は多孔性材料で形成され、その多孔性及び毛管の特性は、筆記用具において使用する特定のインクとの適合性によって選択される。本発明の特に好ましい具体例によれば、緩衝部は親水性又は疎水性の線状ポリオレフィン繊維樹脂から形成されている（親水性：形式番号Ｄ−２６１１、疎水性：形式番号Ｄ−２６１１、いずれもバージニア州リッチモンドのＦｉｌｔｒｏｎａ Ｒｉｃｈｍｏｎｄ社から商品化されている）。他の具体例によれば、緩衝部８０は、セラミック、泡状の孔のあいた多孔性プラスチック、アクリル、スポンジ等で形成することができる。その他の具体例によれば、緩衝部８０は、ポリウレタンのような親水性又は疎水性の発泡材料で形成することができる。
【００１６】
インク筒中３４の空気及び蒸気は、気圧及び気温の変化に応答する。チップ９２上方の、インク筒３４中のインク３８の高さのため、平衡状態では、インク筒３４中での空気圧及び蒸気圧は、周囲の気圧よりも僅かに低い。「周囲の気圧」という名称は、マーカー１０外部の大気圧として定義される。このようなインク筒３４中での僅かに低い空気圧及び蒸気圧では、インク３８は、マーカー１０中に維持される。マーカー１０で筆記動作を始めると、インク３８は、インク筒３４から給送部４６を通ってチップ９２に送られる。書いている間に緩衝部８０にインクが貯蔵されていれば、このような貯蔵されたインクは、緩衝部８０と比較して給送部４６は毛管作用が大きいため、給送路４６によって優先的に送られる。
【００１７】
キャップ１８が胴部１２から取り除かれた時、マーカー１０は、平衡状態（すなわち周囲の気圧よりも僅かに低い気圧）を保つために周囲の気圧及び周囲の温度の変化（すなわち気圧差及び温度差）に応答する。「気圧差」という名称は、インク筒３４内部の空気圧及び蒸気圧と周囲の気圧との間の気圧における差として定義される。「気圧差の増大」という名称は、増大する周囲の気圧に対応して、インク筒３４内部の空気圧及び蒸気圧が増大することとして定義される。「気圧差の減少」という名称は、減少する周囲の気圧に対応して、インク筒３４内部の空気圧及び蒸気圧が減少することとして定義される。特定の原理に限定するつもりはないが、マーカー内部の空気及び蒸気は、平衡状態を保つために周囲の気圧及び温度の変化に直ちに応答することが示されている。
【００１８】
気圧差が増大する状況は、例えば、与圧した飛行機が降下する時に起こる。気圧差が増大する状況でインク３８が緩衝部８０に貯蔵されていれば、給送部４６は緩衝部８０からインク３８を得ようとし、パッセージ６０は給送部４６からインクを得ようとする。気圧差が増大する状況で事実上緩衝部８０にインクがなければ、給送部４６は緩衝部８０から空気を得ようとし、パッセージ６０は給送部４６から空気を得ようとする。インク及び空気の流れは、使用者が基質（例えば、紙、布、マーカーボード等）の上にインク３８を放出したり、書いたりする時と同様である。
【００１９】
緩衝部８０がほとんど空（すなわち事実上インク３８がないとき）であって、気圧差が増大する状況（又は気圧差が減少する状況）である間、インク筒３４中の空気及び蒸気と周囲の気圧との間の気圧の差は、マーカー１０の気泡圧も生じるので、さらに増大していく。「気泡圧」という名称は、エントリーホール９６を通り、緩衝部８０を通り、給送部４６、パッセージ６０を通り、最終的にはインク筒３４中に至る、外部の空気を吸入又は排出するために必要な気圧差として定義される。このような空気の通気は、比較的一定のレベルでインク筒３４中の空気とマーカー１０外部の周囲の条件との気圧差を維持すべく、インク筒３４中に多量の空気を付与する。通気される空気は、優先的にパッセージ６０を通って（給送部４６を通るよりも）インク筒３４中に吸引される。なぜなら、パッセージ６０は毛管の隙間が大きく、そのために抵抗性が低く、給送部４６よりも空気が通りやすいからである。気圧差の増大により、インク３８及び／又は空気を輸送しても、チップ９２は、素早く書くため及び漏出を減少させるためにインク３８で湿った状態を維持する。
【００２０】
周囲の気圧及び気温が変化すると、インク筒３４内部の空気は膨張及び縮小し、それに応じてインク３８を通気チャンネル４４（図９に仮想線で示す）の外に押し出す（又は中に引き込む）。気圧差が増大する状況で緩衝部中にインクが十分存在していれば、空気（気泡４０として図示する）は、通気チャンネル４４に侵入し、所望の平衡状態をつくりだす。このような気圧差が増大する状況の間、空気は、最初に緩衝部８０からインクを強制的に排出し、抵抗力の少ない通路を進み、それにより給送部４６の下方セクション５２へと移動する。次いで空気は、給送部４６を通って、及びそれに沿って移動し、パッセージ６０に入る（空気は、実質的にはアダプター６６又は区画管６８を通って給送路に入ることはないので）。
【００２１】
マーカー１０はまた、気圧差が減少する状況も経験する。気圧差が減少する状況は、例えば与圧した飛行機が上昇する時に起こり、その間、周囲の気圧は通常の大気圧の約３分の２に減少する（すなわち１気圧（７６０ｍｍＨｇ）の３分の２）。気圧差が減少する結果として、インク筒３４中の空気は、マーカー１０の筆記末端１４へとインク３８を拡散させる。緩衝部８０が、気圧差の減少する状況の時にインク３８で十分に満たされていなければ、緩衝部８０（その毛管力のため）は、インク筒３４から過剰のインクを吸収する。このため、マーカー１０は、気圧差の増大と減少と、気温差の増大と減少と、の両方を補正することができ、マーカー１０における空気の静水力学的な平衡は、マーカー１０がどんな方向を向いていても（例えば、水平、垂直等）、インクの一定の流れを与えることができると共にチップ９２からインクが漏れたり染み出したりすることを抑制することができる。
【００２２】
給送部４６は、図２及び図９に示すように、気泡分離領域４２を備えている。気泡分離領域４２は、気泡４０が発生し且つインク筒３４中のインク３８の表面へと上昇することを許容するために、緩衝部８０の下端部８２とショルダー５１との間に位置している。好ましい具体例における気泡分離領域４２の長さは、約２〜６ｍｍ、好ましくは約２〜４ｍｍ、さらに好ましくは約３〜４ｍｍの範囲内である。チップ９２近傍に位置する気泡分離領域４２は、気圧差が上昇する状況で、緩衝部８０の下端部８２からインク３８を除去する機能を有する。気泡分離領域４２の位置は、少なくとも２つの以下の利点を有する。すなわち、インク３８を緩衝部８０からより完全に空にする又は除去する助けとなること、マーカー１０からのインク３８の漏出の原因となる可能性のある緩衝部８０の下端部８２中のインク３８の蓄積を減少させることである。
【００２３】
図４及び図５は、マーカー１０の他の具体例であるマーカー１１０を示す。マーカー１１０は、以下の２つの点について、マーカー１０から改変されている。すなわち、給送部４６の形状が改変され、且つパッセージ６０をキャピラリー１６０に置き換えている。これらの改変以外では、マーカー１１０の構成及び性能は、マーカー１０と実質的に一致しており、同一の符号を同一の要素を特定するために用いている。図４を参照すると、給送部１４６は、下方セクション１５２とショルダー１５１を持つ上方セクション１５０とから構成されている。ショルダー１５１は、区画管６８に接触している。下方セクション１５２は、上方セクション１５０の径部１５６よりも大径の径部１５８を備えている。上方セクション１５０は、上方セクションと関連して流れを変換する突端部（ポイント１５４として図示する）を備えている。ポイント１５４は、給送部１４６の上方セクション１５０とキャピラリー１６０（図５参照）との境界面の表面積を増加させる。キャピラリー１６０は、角の部分（図８に溝部１６８として図示する）を形成するためにアダプター６６のヘッド７０及び区画管６８の内側に型取りで作り込まれ、又は切り込まれている。溝部１６８は、鋸状の突出部（図８に歯状突出部１６４として図示する）又は平滑な突出部（図８に矩形部１６６として図示する）から形成されている。溝部１６８は、インク筒３４とチップ９２の間において空気又はインクを輸送する毛管として機能する。
【００２４】
図６から図７は、マーカー１１０の他の具体例であるマーカー２１０を示している。マーカー２１０は、以下の２つの点についてマーカー１０から改変されている。すなわち、キャピラリー１６０は省かれ、マーカー２１０の径を小さくしている。これらの改変以外では、マーカー２１０の構成及び性能は実質的にマーカー１１０と同一であり、同一の符号を同一の要素を特定するために使用している。図６を参照すると、パッセージ６０と類似のパッセージ２６０は、アダプター６６及び区画管６８に取り囲まれている。給送部１４６の上方セクション１５０はインク３８と連通している。気泡４０は給送部１４６のポイント１５４とパッセージ２６０中のインクとの間の境界領域で形成される。パッセージ２６０は、インク３８をインク筒３４から筆記チップ９２へと給送するための通路となると共に、気泡４０をギャップ８６からインク筒へと給送するための通路となる。図７を参照すると、マーカー２１０はマーカー１１０よりも全体的に小径に形成されている。したがって、マーカー２１０は、マーカー１１０よりもインクの保持量が少なく、マーカー２１０の緩衝部２８０のサイズもマーカー１１０の緩衝部８０のサイズより小さい。
【００２５】
特に好ましい具体例によれば、マーカー１０は約７．０ｍｌのインクを保持しうるサイズに形成され、緩衝部は約２．８ｍｌのインクを保持しうるサイズに形成され、インク筒は約４．０〜５．０ｍｌの空気を保持しうるサイズに形成されている。マーカー１０の長さは、約５．０インチであることが好ましい。マーカー１０の太い方の末端部は約０．５インチの直径を有し、マーカー１０の中央部は約０．８インチの直径を有していることが好ましい。マーカー１０は、略三角状の横断面を有していることが好ましい。
【００２６】
ここで注意すべきことは、好ましい具体例で示した筆記用具の構成及び構造のみしか説明していないことである。この明細書では、本発明のほんの２、３の具体例しか詳細に説明していないが、この実施形態で示した発明品における技術は、発明の新規な開示事項及び利点から外れることなく、多くの改変が可能であること（サイズ、構造、形状及びそれぞれの要素の比率、直径の値、構造の配置、材料の使用等の変更）が、すぐに理解できるであろう。好ましい具体例によれば、キャピラリー、給送部、パッセージ、チップ又は緩衝部のサイズは、筆記用具のそれぞれの構成に依存し、且つ実験により決定できる。給送部、パッセージ、チップ、緩衝部の毛管作用及び毛管は、様々な物理的特性のインク（例えば粘性、蒸気圧等）がその性能を最大限に発揮しうるものを選択できる。したがって、このような改変の全ては、添付の請求項において規定した発明の範囲内でできる。その他の置換、改変、変更及び省略は、添付の請求項において明示した発明の趣旨からずれていない、好ましい具体例のデザイン、作用状態及び構成の範囲内ですることができる。
【００２７】
注意すべき事は、「チャンネル」という名称は、その名称に限定されず、この明細書（代替の、及び／又は同等の構造）において記載した構造の範囲内において、給送路、空洞、管、溝、引き入れ口、取り入れ口、出口、排出孔、出入り口等を通る流体の流れ、伝達、ダクティング、伝搬、輸送等を与えるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施形態の一例を示すマーキング用具の斜視図である。
【図２】
図１の線２−２を横断した図１のマーキング用具の断面図である。
【図３】
図２の線３−３を横断した図１のマーキング用具の断面図である。
【図４】
本発明の他の実施形態を示す図１のマーキング用具の断面図である。
【図５】
図４の線５−５を横断した図４のマーキング用具の断面図である。
【図６】
本発明の他の実施形態を示す図１のマーキング用具の断面図である。
【図７】
図６の線７−７を横断した図６のマーキング用具の断面図である。
【図８】
特に好ましい実施形態を示す、図４の線８−８を横断した図４のマーキング用具の断面図である。
【図９】
図１のマーキング用具の気泡分離領域の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１０  マーカー
１２  胴部
１８  キャップ
２０  クリップ
２２  グリップ
３０  ハウジング
３２  外壁
３４  インク筒
３６  ヘッドスペース
３８  フリーインク
４０  気泡
４２  気泡分離領域
４６  給送部
４８  上方セクション
５０  中間セクション
５２  下方セクション
５４  第１径部
５６  第２径部
５８  第３径部
６０  パッセージ
６２  下端部
６６  アダプター
６８  区画管
７０  ヘッド
８０  緩衝部
８６  ギャップ
８８  外面
９０  先端セクション
９２  チップ
９４  合成樹脂繊維
９６  エントリーホール
１５４  ポイント
１６０  キャピラリー
１６４  歯状突出部
１６８  溝部
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004500256.tif 000024
【国際調査報告】
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2004500256.tif 000026