(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧式筆記用具であって、
少なくとも部分的に筆記用媒体で満たされていて、内面、第１の端部及び第２の端部を備え、前記内面が前記第２の端部から前記第１の端部に向けて先細にされているインク管と、
前記インク管の前記第１の端部のところに設けられた筆記先端部と、
加圧システムと、
を備え、
前記加圧システムは、前記第２の端部から前記第１の端部まで一様に前記先細の内面に圧縮負荷を及ぼすように前記インク管の前記先細の内面に変形して適合しかつ接触するように十分に大きい直径を有している圧縮性球形インク駆動部材を備えていることを特徴とする筆記用具。
【請求項２】
前記インク駆動部材は、エラストマーで作られていることを特徴とする請求項１記載の筆記用具。
【請求項３】
前記インク駆動部材は、インクをはじくことを特徴とする請求項１記載の筆記用具。
【請求項４】
前記加圧システムは、前記第２の端部と前記インク駆動部材との間に保持された機械式加圧装置を更に有し、前記機械式加圧装置は、圧力を前記インク駆動部材及び前記筆記用媒体に加えることを特徴とする請求項１記載の筆記用具。
【請求項５】
前記機械式加圧装置は、ばねであることを特徴とする請求項４記載の筆記用具。
【請求項６】
前記ばねは、一定の圧力を前記インク駆動部材に及ぼすことを特徴とする請求項４記載の筆記用具。
【請求項７】
前記加圧システムを前記加圧式筆記用具内に保持するために端栓が前記第２の端部のところに設けられていることを特徴とする請求項１記載の筆記用具。
【請求項８】
前記インク管は、エンジニアリングプラスチックで作られていることを特徴とする請求項１記載の筆記用具。
【請求項９】
前記インク管は、ポリアセタールで作られていることを特徴とする請求項８記載の筆記用具。
【請求項１０】
前記インク駆動部材は、中実であることを特徴とする請求項１記載の筆記用具。
【請求項１１】
前記加圧システムは、ガス加圧システムから成ることを特徴とする請求項１記載の筆記用具。
【請求項１２】
前記インク駆動部材の外面は、平滑仕上げ状態に研削されていることを特徴とする請求項７記載の筆記用具。
【請求項１３】
前記インク駆動部材の外面は、平滑仕上げ状態に研削されていることを特徴とする請求項１記載の筆記用具。
【請求項１４】
加圧式筆記用具であって、
少なくとも部分的に筆記用媒体で満たされていて、先細の内面、第１の端部及び第２の端部を備えたインク管と、
前記インク管の前記第１の端部のところに設けられた筆記先端部と、
中実の圧縮性インク駆動部材を含む加圧システムとを有し、
前記インク駆動部材は、前記インク管の前記先細の内面の形状及び大きさに従うように力を受けて一様に変形し、それにより前記インク駆動部材と前記インク管の前記先細の内面との間の大きさの変化を補償し、かつそれに加わった力を不均等には吸収しないように前記インク管の前記先細の内面に変形して適合しかつ接触するように十分に大きい直径を有していることを特徴とする筆記用具。
【請求項１５】
前記中実のインク駆動部材は、エラストマーで作られていることを特徴とする請求項１４記載の筆記用具。
【請求項１６】
前記中実のインク駆動部材は、円筒形であることを特徴とする請求項１５記載の筆記用具。
【請求項１７】
前記中実のインク駆動部材は、インクをはじくことを特徴とする請求項１４記載の筆記用具。
【請求項１８】
加圧式筆記用具であって、
少なくとも部分的に筆記用媒体で満たされていて、第１の端部、第２の端部、及び該第２の端部から該第１の端部まで先細にされた内面を備えたインク管と、
前記インク管の前記第１の端部のところに設けられた筆記先端部と、
対称形状の圧縮性インク駆動部材を含む加圧システムとを有し、
前記インク駆動部材は、当該インク駆動部材が前記第２の端部から前記第１の端部まで移動するときに前記インク管の前記先細の内面に一様な圧縮荷重を及ぼし、かつ前記インク管内への挿入前に特定の長手方向に差し向ける必要がないように前記インク管の前記先細の内面に変形して適合しかつ接触するように十分に大きい直径を有していることを特徴とする筆記用具。
【請求項１９】
前記対称形状のインク駆動部材は、エラストマーで作られていることを特徴とする請求項１８記載の筆記用具。
【請求項２０】
前記対称形状のインク駆動部材は、球形であることを特徴とする請求項１８記載の筆記用具。
【請求項２１】
前記対称形状のインク駆動部材は、円筒形であることを特徴とする請求項１８記載の筆記用具。
【請求項２２】
前記対称形状のインク駆動部材は、中実であることを特徴とする請求項１８記載の筆記用具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は一般に、加圧式筆記用具に関し、特に、圧縮性のインク駆動部材を用いた加圧式筆記用具に関する。
【０００２】
【発明の背景】
加圧式筆記用具は、筆記用具業界にとってはありふれたものであり、長年にわたって用いられている。加圧式システムは、揮発性の高い溶剤を用いる筆記用具及びインクの流れを筆記先端部（ペン先）に押しやるのに必要な粘度の高いインクを用いる用途において溶剤の損失を最小限に抑えるのに用いられている。さらに、筆記用具内に加圧式装置を用いることにより、筆記用具を水平の向きや上下逆さまの向きで長時間にわたって用いることができ、しかも逆さまの状態で保存した後、インクの流れを開始させるために筆記用具を激しく振る必要性が軽減される。
【０００３】
機械的加圧装置と化学的加圧装置は、筆記用具内に用いられている２つの形式の加圧システムである。機械的加圧装置は、筆記用媒体を消費しているときに筆記用媒体に加わる一定の圧力を維持する機構、例えばばねを含む。ガス加圧式システムは典型的には、インクを筆記用具のポイント（先端）又はペン先に送るために加圧ガス、例えば窒素を用いている。これら装置の中には、化学反応、発酵等により加圧ガス、例えば窒素を生じさせるものがある。ガスは、筆記用媒体を筆記用具のポイント又はペン先に連続的に供給するために筆記用具に加わる圧力を維持する。エッカール氏に付与された米国特許第３，１３０，７１１号は、加圧式ガスシステムを採用した筆記用具を記載している。加圧式ガスシステムを採用した市販の筆記用具の例としては、マサチューセッツ州ボストン所在のザ・ジレット・カンパニイ（ＵＳＡ）によって製造されている“Papermate Erasermate２（登録商標）”やネバダ州ブールダーシティ所在のザ・フィッシャー・スペース・ペン・カンパニイによって製造されている“The Fisher Space Pen（登録商標）”が挙げられる。
【０００４】
漏れ又は透過によるガスの損失は、加圧式ガスシステムにおける主要な関心事である。かくして、気密シールの保守及びシールからのガス漏れの防止は、ガス加圧システムの設計の際における重要な要因である。筆記用具のガス保持特性は、製品の有効保存寿命を決定する限定要因であることが多い。気密シールの保守は、種々の理由でガス加圧式システムにおいては達成するのが困難である。或るガスシステムでは、接着材料又は溶剤と加圧ガスとの潜在的な相互作用又は相互暴露に起因して或る特定の接着技術を用いることができない。より有効な密封作用を得ようとして、ガスシールの健全性の維持のため液体シーラントが栓部材と連携して用いられた。しかしながら、この組合せにより、筆記用媒体の一様な流れを妨害する内圧のばらつきが生じることが多い。また、液体シーラントは筆記用具の材料のうち少なくとも１つと化学的に不適合な場合があり、それによりこれら材料の相互作用が生じる。
【０００５】
ガス加圧システムに関する別の設計上の検討事項は、ガス加圧システムを収容した部品（以下、単に「インク管」という）と筆記用媒体の相互作用並びにインク管の安定性である。揮発性の筆記用媒体が用いられる場合、インク管は、一段とガス透過性ではない材料で作られなければならず、インク管は、使用中、例えば加圧システムによって加えられる応力に耐えることができなければならない。かかる部品に亀裂が入ると、ガスが逃げ出ることになり、それによりインクを筆記先端部に送るのに必要な圧力が無くなり、かくして、筆記用具は使用できなくなる。この理由で、ナイロンが用いられる場合が多い。しかしながら、ナイロンは、幾つかの代替材料よりも高価である。さらに、ナイロンは比較的脆弱なので、ナイロン製インク管は、通常の使用中に生じる応力に耐えるために厚い壁を備えなければならない。十分に厚い壁を備えたナイロン製管を形成することにより、すでに比較的高価なインク管の材料費が増大する。ナイロンは又、代替材料と比較して耐収縮性及び耐クリープ性が劣り、その結果寸法安定性が比較的低い。さらに、ナイロンは幾分吸湿性があり、一般に、水を吸収することによって生じる場合のある寸法不安定性を避けるためにはインク管の形成のための成形前にこれを乾燥させなければならない。
【０００６】
ガス加圧式システムに関する別の設計上の検討事項は、インク管の形状及び寸法である。特に、インク管は、筆記用具を横にしておき又は上下逆さまにした場合にインク供給手段の頂部のところに形成されるメニスカスにより加圧ガスが筆記用具の筆記先端部に流れないようにするために比較的断面積が小さくなければならない。筆記用具の筆記先端部への加圧ガスの移動により、ガス圧の漏れの恐れが高くなる。具体的に説明すると、かかる移動の結果として、筆記用具を使用のために定位置に位置させたときインク供給手段内に閉じ込められた状態の加圧気泡が生じる場合がある。かかる気泡が先端のボールに達すると、ガスが逃げ出ることになる。インクを筆記先端部に押しやるのに筆記用具内に残存しているガスの量がいったん不十分になると、筆記用具は使えなくなる。
【０００７】
機械的加圧システムは、ガス加圧式システムと比べて幾つかの利点を備えている。これら利点としては、組立て工程が単純であること、インク圧力の制御及び安定性が高いこと、大気中への加圧ガスの放出の恐れが無いこと、加圧ガスと筆記用具の部品との相互作用の恐れがないことが挙げられる。しかしながら、機械的加圧式筆記用具を製作する従来の試みも又、例えば、立てた状態でしか、ほどよく使えないこと（これは、例えば、ニーメヤー氏に付与された米国特許第４，９３７，５９４号に示唆されている）、インクサプライを消費しているときにインク柱に加わる力が不均一であること、インク駆動部材を通過する漏れを防止するためにインク管内に十分ぴったりと嵌まるが、インク管内で自由に滑るインク駆動部材を製造する際に必要とされる精度に起因してコスト及び複雑さが増すことという不利益に直面した。ピストンを通過する漏れを阻止すると共に動きを容易にするために潤滑剤を追加する必要があるのが通例である。キレン氏に付与された米国特許第３，２８２，２５５号は、リザーバ内のインクを加圧する機械式手動「ポンプ」を用いているが、インクリザーバに加わる力を一定にすることができない。
【０００８】
インク管に関する製造上の検討事項も又、所望に応じて機能する加圧システムの設計を複雑にする場合がある。例えば、製造を容易にするため、射出成形されたインク管は典型的には、成形工程の完了時にこの中に入っている成形ピンからの分離を容易にするため筆記先端部に向かってテーパが付けられている。従来型加圧システムの不撓性で非圧縮性のピストン部材は、インク管の幅の広い部分のところでシールを維持することができず、しかも最も幅の狭い部分に嵌まって筆記用具から全てのインクを押し出すことができない。
【０００９】
過度に複雑な又は高価なシールを用いないで内圧が筆記用具の寿命全体を通じて維持され、それによりたとえインク管の直径又は寸法のばらつきがあっても、また、筆記用具の向きとは無関係にインクのスムーズで連続した流れを可能にする改良型加圧式筆記用具を提供することが要望されている。
【００１０】
【発明の概要】
本発明の原理によれば、インクを筆記先端部に送る加圧システムを採用した筆記用具は、圧縮性インク駆動部材を備えている。圧縮性インク駆動部材は、インク管の壁の輪郭に形状が一致するよう変形することができる。圧縮性インク駆動部材は好ましくは、筆記用媒体がインク駆動部材を超えて流れるのを阻止する流体シールとして働く。さらに、変形されたインク駆動部材は、インク管の壁からの筆記媒体のぬぐい取りを容易にする。
【００１１】
ピストン部材が圧縮可能であることは、厳密な公差で高精度部品を製造する必要がないようにすることにより筆記用具の製造及び組立て工程においても利点がある。ピストン部材又はインクリザーバの寸法の小規模なばらつきは、ピストン部材が変形できるということにより補償される。
【００１２】
本発明の特徴は添付の図面に記載されている。本発明の内容は、その別の目的及び利点と共に、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むと最もよく理解できよう。
【００１３】
【好ましい実施形態の説明】
図１を参照すると、本発明にしたがって構成された筆記用具１０の実施形態が示されており、当業者であれば種々の要素について多くの設計変更例及び置換例を想到できることは理解されよう。筆記具１０を筆記用具として独立に使用することができ、或いは軸又は筆記用具ハウジング内に挿入されるカートリッジとして形成することができる。
【００１４】
筆記用具１０は主要部として、部分的に筆記用媒体１４（便宜上、以下「インク」と別の表現をする場合があるが、筆記用媒体はインクだけには限定されない）で満たされたインク管１２を有している。インク管１２は、第１の端部１８及び第２の端部２０を有している。インク管１２の第１の端部１８のところには、筆記先端部又はペン先２２が設けられている。筆記先端部２２は、ボールがソケット内に収納された典型的なボールタイプのペン先であるのがよい。しかしながら、任意他の形式の筆記先端部をこれに代えて用いてもよい。
【００１５】
筆記用具１０の一実施形態は、粘度の高いインク向けに設計されている。有利には、筆記用媒体１４はチキソトロープである。例えば、ボールペンの場合、筆記先端部２２が筆記面に接触すると、ボールペンのペン先は転動し、ボールの近くでチキソトロープ筆記用媒体を「攪拌」し、その粘度を低下させる。すると、ボールの近くで粘度の低くなった筆記用媒体がボールペンの先端から筆記面上へ一層自由に流れることになる。しかしながら、これに代えて、筆記用媒体１４は本明細書で説明するように粘度の低いものであってもよい。
【００１６】
加圧システム２４は、筆記用媒体１４を加圧するために筆記用具１０のインク管１２内に設けられている。高粘度筆記用媒体１４を加圧することにより、加圧システム２４は、筆記用媒体１４を筆記先端部２２から送り出すのを助ける。加圧システム２４は好ましくは、加圧装置２６と、インク駆動部材２８とから成っている。図１に示す実施形態では、筆記用具１０は、機械式加圧システム２４を有している。ただし、任意他の加圧システム、例えばガスシステムをこれに代えて用いてもよい。図１の加圧システム２４は一般に、筆記用具１０のインク管１２内に収納された加圧装置２６、例えばばねによって駆動されるインク駆動部材２８を有している。加圧装置２６は力をインク駆動部材２８に加え、それにより筆記用媒体１４を加圧する。好ましくは、加圧装置２６は、ガス加圧システム中で生じる圧力変化を真似るように設計されている。変形例として、加圧装置２６は、インク駆動部材２８に加わる比較的一定の力を維持するように設計されたものであってもよい。いずれの場合においても、加圧システム２４は、巧妙に筆記用媒体に力を加える必要がある（筆記用媒体の次の急な利用に遅れをとらないようにするのに十分な速度で）。
【００１７】
加圧システム２４は、筆記用具１０の需要全体を通じて、インク管１２内の筆記用媒体１４を全て筆記先端部２２から押し出すのに十分な力を筆記用媒体１４に及ぼす必要がある。加圧装置２６によって及ぼされる最大初期圧力は、インクが偶発的に筆記先端部２２から押し出されないように選択されている。さらに、加圧システム２４の力及び筆記用媒体のレオロジーは、駆動部材が筆記媒体中へ押し入ることなく筆記用媒体を押すように選択されなければならない。例えば、インク管１２が筆記用媒体１４でいっぱいの場合、加圧装置２６によって及ぼされる初期圧力は、８０〜９０ｐｓｉ、好ましくは少なくとも約８０ｐｓｉである。筆記用媒体１４がほぼ使い尽くされたとき、加圧装置２６は好ましくは、駆動部材２８をインク管１２内のその可能な限り最も遠くの位置に押してインクを押し出すのに必要な最小の力を生じさせるのに十分な最終圧力を及ぼす。例えば、加圧装置２６によって及ぼされる最終圧力は、好ましくは約１５〜２０ｐｓｉ、少なくとも約１０ｐｓｉである。加圧装置２６がばねの場合、ばね定数及びばね応力は上述の機能を達成するよう選択される。
【００１８】
加圧システム２４を筆記用具１０内にしっかりと保持する必要がある。加圧システム２４をしっかりと保持する一方法は、加圧システム２４が筆記用具１０から出ないようにするためのバリヤを筆記用具のインク管１２の後側端部２０のところに設けることである。再び図１の実施形態を参照すると、端栓３０は好ましくは、インク管１２の第２の端部２０に結合されている。端栓３０は、加圧システム２４を筆記用具１０内に保持するためにインク管１２の端部２０を閉鎖している。加うるに、端栓３０は、加圧システム２４のベース及び支持体として働くような形状のものであるのがよい。また、端栓３０は好ましくは、加圧システム２４を安定化させるような形状のものである。例えば、加圧装置２６がばねの場合、端栓３０は、加圧装置２０内へ挿入でき又はこれに取り付けることができるような形状のステム４０を備えるのがよい。所望ならば、ステム４０は、ばねの内部への挿入を容易にするよう面取りされる。また、端栓３０は、加圧装置２６が端栓３０をインク管１２の第２の端部２０から押し出すのを阻止するようインク管１２にしっかりと取り付けられなければならない。例えば、端栓３０をインク管１２の第２の端部２０に溶接するのがよい（例えば、超音波溶接法を用いることにより又は例えば溶剤曲げ法（solvent bending ）を用いることにより）。ルカン氏等に付与された米国特許第５，９２４，８１０号に記載されているような二重シールを用いてもよい。なお、かかる米国特許の開示内容全体を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。
【００１９】
使用する筆記用媒体の性状に応じて、筆記用具を通気し又は密封する必要のある場合がある。図１の好ましい実施形態では、端栓３０は、筆記用媒体が消費されているときインク管の後部内に真空が作られるのを阻止するベントを備えるのがよく、それにより、筆記先端部２２への筆記用媒体の「不足」を生じさせる場合のある気泡が筆記用媒体リザーバ内に入るのが阻止される。しかしながら、揮発性筆記用媒体を用いる場合、筆記用具は、筆記用媒体の蒸発を防止するために通気が生じないように適当に密封されなければならない。
【００２０】
密封を容易にすると共に他の利点を得るために、インク駆動部材２８は好ましくは圧縮性である。インク駆動部材２８が圧縮性であることにより、インク駆動部材２８はインク管１２内に配置されると変形できる。この変形を、インク駆動部材２８とインク管１２の内部の輪郭の寸法上のばらつきを補償する。また、圧縮性インク駆動部材２８がインク管１２の寸法形状に一致できることにより、インク駆動部材２８とインク管１２の内部の締り嵌めが得られるよう厳密な公差で高精度部品を製造する必要性が無くなる。
【００２１】
加圧装置２８を用いると、インク駆動部材２８が所望通りに変形しやすくなることが注目される。さらに又、インク駆動部材２８の変形により、インク管１２の内面に当たるインク駆動部材２８の部分の接触面積が増大する。理解されるように、インク管１２と駆動部材２８の締り嵌め又はぴったりとした接触により、インク管１２内への筆記用媒体１４の完全な密封又は封じ込めが容易になる。かかる密封具合は、システムに対して悪影響、例えばその材料の可塑化をもたらす場合の多い密封用潤滑剤を不要にするのに十分ぴったりとしたものであるのがよい。シールは、溶剤蒸気の移動に対するバリヤとして働くと共に追加の利点をもたらすものである。例えば、圧縮性インク駆動部材２８によるインク管１２の完全な密封により、低粘度筆記用媒体を利用した筆記用具１０を横にして又は上下逆さまな状態で用いることができる。というのは、シールがインク駆動部材２８の後ろへの筆記用具１４の逆流を防ぐからである。さらに、インク管１２と圧縮性インク駆動部材２８の締り嵌め又はぴったりとした接触関係により、インク駆動部材２８は、筆記用媒体１４が消費され、インク駆動部材が筆記先端部２２に向かって進んでいるときにインク管１２の内面からインクをぬぐい取ることができる。かくして、インク駆動部材２８が筆記先端部２２に向かって進んでいるときのインク駆動部材２８を通過するインク（インク管１２の内部に沿う残留インク）の損失が最小限に抑えられる。
【００２２】
また、圧縮性があることにより、インク管１２の内径よりも大きな外径（インク駆動部材２８が圧縮されていない状態）を備えたインク駆動部材２８を用いることができる。圧縮性インク駆動部材２８は好ましくは、インク管１２の内径又は内寸よりも大きな外径又は外寸を有し、インク管１２の内側輪郭に実質的に形状が一致して駆動部材２８がインク管１２内への挿入時に変形し、その結果上述の利点が得られるようになっている。また、インク駆動部材２８が圧縮性であることにより、漸変する径又は寸法のインク管１２内でいつでも使用できるようになることは理解されよう。かくして、圧縮性インク駆動部材２８は、筆記用具１０の筆記側端部に向かってテーパしたインク管１２内で用いられても有利である。かくして、インク駆動部材２８は、インク管の幅の最も広い部分のところでインク管１２内に嵌入してその内面３２に接触するほど大径であるのがよく、しかも最も幅の狭い部分であってもこの中に嵌入するよう変形できる。
【００２３】
インク駆動部材２８の硬さ、例えばショアＡジュロメータスケール（または任意他のスケール）で定められる硬度は、駆動部材２８が上述の所望の圧縮性をかかる圧縮性に伴って得られる利点と共に発揮できるようにするように比較的軟質且つ柔軟であるように選択される。この硬度は、インク駆動部材２８がインク管１２の内部にはまり込むようには変形しないように選択されるべきである。また、約７０のショアＡジュロメータ硬度よりも大きな硬度は、インク管１２の内面との接触に起因してインク管１２内でのインク駆動部材２８の前進を阻止するほど大きな摩擦力を生じさせる場合があり、かくして加圧システム２８の有効性が低下する。インク駆動部材２８が圧縮されると共に（或いは）変形できるようにするために、インク駆動部材２８は好ましくは硬度が７０よりも小である。好ましくは、インク駆動部材２８の硬度は、必要に応じてインク管１２内で摺動することができないような「ゴム質」テキスチャーを有するほど小さいものではない。また、非常に軟質のインク駆動部材２８は、容易に変形してインク管１２に低い圧縮力しか及ぼすことができないので、筆記用媒体をしっかりと密封することができないであろう。インク駆動部材２８は好ましくは、少なくとも約８のショアＡジュロメータ硬度を有する。
【００２４】
好ましくは、インク駆動部材２８は又、力を受けて一様に変形し、これに加わる力を不均等に吸収しないように中実である。さらに、中実部材は代表的には、インク管１２に均等に分布された荷重を及ぼし、かくして、所望の密封効果が向上する。
【００２５】
インク駆動部材２８の構成材料は又、インク駆動部材２８によって得られる所望の利点に悪影響を及ぼす場合がある。例えば、この材料は、インク管１２内で摺動し、必要に応じて筆記用媒体を押し出すことができなければならず、しかも滑り運動に十分に抵抗を示してインク駆動部材が加圧装置２６によって加えられた力を受けたときに変形するようにならなければならない。かくして、この材料は、駆動部材２８がインク管１２の内部に対して有効シールを形成すると共にインク管１２の内部からのインクの上述のぬぐい取りを行ないながらインクを前進させることができるようにする必要がある。好ましくは、駆動部材２８とインク管１２との間の摩擦係数は、少なくとも０．１５、たかだか０．４５である。理想的には、これら要素相互間のこの摩擦係数は、０．２５未満であり、好ましくは、約０．１５〜０．２５の大きさの範囲内になければならない。本発明の構成は、密封用潤滑剤を用いず、或いはインク駆動部材２８を従来の変形できないピストンで必要とされるような非常に厳密な公差で機械加工する必要性なく、インク駆動部材２８がインク管１２内で自由に摺動し、しかもこの中で緊密なシールを提供するので単純になっていることは理解されよう。
【００２６】
また、インク駆動部材２８の構成材料は好ましくは、筆記用具１０を他の構成部品の構成材料及びインク駆動部材２８が相互作用し又は接触する相手となる材料と化学的適合性があるように選択される。かくして、インク駆動部材２８は好ましくは、少なくともインク管１２及び筆記用媒体１４と化学的適合性がある。特に、インク駆動部材２８の構成材料は好ましくは、インク駆動部材２８が筆記用媒体１４に用いられる溶剤中で膨潤せず、筆記用媒体１４に用いられている固形物を吸収しないように選択される。かかる化学的適合性は、安定性をインク駆動部材２８に与えることになる。というのは、インク又はインク成分の吸収は、インク駆動部材２８の材料特性、例えば弾性、伸び率、引張強さ、降伏強さ等を変える場合があるからである。また、インク駆動部材２８は好ましくは、特に筆記用媒体１４による湿潤に耐性がある。最も好ましくは、インク駆動部材２８は、インク駆動部材２８により行なわれる上述のインクぬぐい取り作用を一段と向上させて筆記用媒体１４がインク駆動部材２８を通過して逃げるのを阻止するための追加の力をもたらすよう筆記用媒体１４をはじく。インク駆動部材２８は好ましくは、筆記用媒体１４による湿潤を阻止するために表面張力が約２０ダイン−ｃｍ以下である。また、筆記用媒体に対して撥水性を示す被膜をインク駆動部材２８の表面に被着させてインク駆動部材２８の湿潤防止性を高めるのがよい。
【００２７】
上述の特性及び材料特性を達成するため、インク駆動部材２８は好ましくは、本質的に圧縮性であるエラストマー材料から作られる。最も好ましくは、天然エラストマーよりも制御性の高い特性、例えば圧縮性及び耐インク性をもたらす合成エラストマーが用いられる。上述の特性のうち幾つかを備えた材料の例としては、シリコーンエラストマー、ネオプレンエラストマー、フルオロエラストマー、フルオロカーボンエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、ウレタンエラストマー及びポリウレタンエラストマーが挙げられるが、これらには限定されない。最も好ましくは、インク駆動部材は、熱可塑性エラストマー、例えば“Santoprene（登録商標）”から作られる。“Santoprene（登録商標）”は、オハイオ州アクロン所在のアドバンスト・エラストマー・システムズ・Ｌ．Ｐ．によって市販されている。
【００２８】
インク管１２の構成材料は好ましくは、筆記用具１０の他の材料と化学的適合性があるように選択される。特に、インク管１２は好ましくは、筆記用媒体１４と化学的適合性のある材料で作られる。例えば、揮発性筆記用媒体を用いる場合、インク管１２の材料は、揮発性インクの溶剤に対して溶剤バリヤとなるべきである。ガス加圧システムを筆記用具１０内に用いる場合、インク管も又、ガス不透過性であることが必要である。さらに、インク管１２の材料は、その意図した用途について十分に強固且つ耐久性があることが必要である。例えば、インク管１２は、使用中に疲労し、亀裂を生じ又は変形してはならず（例えば、加圧システム２４によって生じる内圧に耐えなければならない）、しかも好ましくは、環境安定性があると共にあらゆる温度で寸法安定性を示すものである。最も好ましくは、製造（例えば、射出成形法による）を容易にするため、インク管１２は、熱可塑性又は熱成形性材料で作られる。ガス加圧式システムについては典型的にはナイロンが用いられる。というのは、ナイロンは所望の溶剤バリヤとなるだけでなく、ガス不浸透性だからである。しかしながら、例えば上述したような機械的加圧システムを用いる場合、ガス透過性であるかどうかは問題とはならず、多種多様な材料を用いることができる。かくして、インク管１２を適当な強度、剛性、耐変形性及び筆記用媒体及び溶剤に対して耐薬品性を有するエンジニアリングプラスチックで作ることができる。使用される機械式加圧システムが収納されるインク管１２を形成するのに用いることができる適当な材料の例としては、ポリアセタール、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリケトン、ポリアミド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、セルロース樹脂、ポリビニル、クロリト（Ａ／ｃ）、ポリ塩化ビニリデン、フッ素プラスチック及びこれらの任意のコポリマー又は混合物が挙げられるが、これらには限定されない。好ましいエンジニアリングプラスチックの幾つかの例としては、ニュージャージー州サミット所在のティコナ社によって製造されている“Celcon（登録商標）”又はデラウェア州ウィルミントン所在のデュポン社によって製造されている“Delrin（登録商標）”がある。ナイロン以外の材料を用いるとコストが減少することが理解されよう。というのは、ナイロンは一般に高価であり、しかも弱いからである（比較的厚い壁を備えたインク管を形成する必要がある）。さらに、上述の材料は一般に、ナイロンよりも優れた耐収縮性及び耐クリープ性を有し、吸湿性が低く、かくして高い寸法安定性をインク管に与える。かくして、機械式加圧システムを用いると、この機械式加圧システムが収納されるインク管の製造が有利に行なわれることは容易に理解されよう。
【００２９】
インク駆動部材２８の形状は好ましくは、本発明の加圧システム２４の上述の利点をもたらすよう選択される。有利には、インク駆動部材２８は好ましくは球形である。幾何学的形状を球形にすることにより、筆記用具１０の組立てが容易になる。というのは、球形の部材は完全に対称であり、かくしてインク管１２内への挿入前に特定の方向に差し向ける必要が無いからである。また、形状が対称であることにより、インク駆動部材２８によって及ぼされる圧縮荷重が代表的な円筒形のインク管に一様に分布されるようになる。さらに、球形インク駆動部材の圧縮された状態の表面は、非圧縮状態のインク駆動部材よりも表面積が大きく、かくして、上述の密封及びぬぐい取り効果が高められるので有利である。かかる利点を結果的にもたらす他の形状を用いてもよいことは理解されよう。例えば、円筒形の形をしたインク駆動部材２８も又、組立てを容易にすることができる。というのは、この円筒形インク駆動部材は、円筒形インク管１２に実質的に一様な圧縮荷重を及ぼし、少なくともその長手方向軸線回りの特定の配向状態を必要としないからである。
【００３０】
筆記用具１０を製造するには好ましくは、第１の端部１８及び第２の端部２０を備えたインク管１２を準備する。筆記用先端部２２を好ましくは第１の端部１８に結合する。次に、インク管１２を筆記用媒体１４で満たし、加圧装置２６によって駆動される好ましくは圧縮性のインク駆動部材２８を有する加圧システム２４をインク管１２内に取り付ける。
【００３１】
また、インク駆動部材２８がインク管１２を一段と密封しやすくするようにインク駆動部材２８の製造を加減することができる。特に、インク駆動部材２８は好ましくは、インク管１２との接触具合及び密封性を向上させるようスムーズな表面仕上げを有するよう形成される。好ましくは、インク駆動部材２８を圧縮成形法によって形成し、これを研磨してその最終形状にし、それにより寸法的な表面血管を除く。
【００３２】
圧縮性インク駆動部材を本発明の原理に従ってガス加圧システムにも使用でき、かかるインク駆動部材によって機械式加圧システムで得られる利点は、かかるインク駆動部材を利用したガス加圧システムにほぼ同じくもたらされることは理解されよう。
【００３３】
当業者であれば、本発明の精神及び範囲に属する変形例及び改造例を想到できることは理解されるべきである。従って、本明細書における開示内容から当業者によって容易に達成でき、本発明の範囲及び精神に属する全ての適当な改造例は、本発明の別の実施形態として考えられるべきである。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の原理に従って構成された筆記用具の長手方向軸線に沿って見た断面図である。
【図１】
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