(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に備えたインク室からペン芯へのインクの供給を規制する弁機構を備え、
上記弁機構は、上記ペン芯の後退に連動して後退可能な弁棒と、上記弁棒に設けてある弁体部と接離可能に設けられた弁座部と、この弁棒を上記ペン芯の方向に付勢するスプリングとを備え、
上記弁体部は、上記弁棒の外周に所定のテーパ角度で円錐状に形成してなる円錐状部と、この円錐状部の外周に上記のテーパ角度よりも大きい第２のテーパ角度の円錐状に形成してなるフランジ状部とによって構成してあり、
上記弁座部は、上記弁棒が通る丸穴によって構成され、この丸穴の外端部は、丸みをつけてあり、
上記円錐状部とフランジ状部とは、上記スプリングの付勢力によって、上記丸みをつけた外端部に当接し、
上記円錐状部とフランジ状部とは、上記ペン芯の芯先に押圧力を加えると、上記スプリングの付勢力に抗して上記外端部との間を開く
ことを特徴とする液体筆記具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体筆記具、特にペン芯に対してインク供給を制御する弁機構を備えた液体筆記具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体筆記具には多くの形式のものがあるが、その中の１つとしてペン先を構成するペン芯に供給するインクを、筆記具本体内に設けてある弁機構によって制御可能とすることによりインクの乾燥や浪費を減らすようにした構成の筆記具が使われている。
【０００３】
上記した弁機構の例としては、図４に示すように、弁棒４１の外周部に形成された円錐状の弁体部４１ａ、この弁体を受ける弁座部４２ａを有する弁座体４２及び弁棒をバルブが閉じる方向に付勢するスプリング４３とを備えたものが採用されている。
【０００４】
本図には示されていないが、この弁棒４１の先端（図４左端）にはペン芯の後端部が当接しており、ペン芯に後退するように一定以上の押圧力を加えると、この弁体部がスプリング４３の付勢力に抗して後退するため、弁体部４１ａと弁座部４２ａとの間が開く。こうして弁機構によるバルブ開口によりインク室内のインクが先軸側へ流出してペン芯にインクを供給可能としてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した弁機構は、円錐状の弁体部が球面状に形成された弁座部の内周部に、スプリングの付勢力で密着することによってインクの流出を防止可能とする機能を有するものである。しかし、弁座部は弁機構の使用により摩耗等により徐々に拡張して、図４（ｂ）に示すように、弁体部４１ａが弁座部４２ａ内に埋もれてしまうため、両者の当接面積が広くなってしまい、次に弁を開けようとしてペン先を押圧しても抵抗力が大きくなって開け難くなっている。
【０００６】
通常は弁体部４１ａと弁座部４２ａとの密着度を高くするために、弁座部の材質を弁体部の材質よりも軟質のものとし、かつ付勢力を大きくしてあるため、このような不都合は避けられない実状にある。この結果としてペン芯へのインク補充のためにペン芯を通常の力で押圧しても、弁体部と弁座部との間の密着関係を解除することができないために弁が開かないことになる。したがって弁を開けるためには、以前よりも大きな押圧力でペン芯を押圧しなければならなくなっている。このためにペン先が変形して本来の筆幅が得られなくなり、筆記具の寿命短縮を招来してしまう等の問題があった。
【０００７】
そこで本発明の目的は使用による弁座部の拡大を防止可能な弁機構を採用することにより液体筆記具の寿命を長くすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る液体筆記具は、ペン芯のインク補給を制御する弁機構について以下のような手段を採用してペン芯を保護することにより寿命の長いものとしてある。
【０００９】
上記の弁機構は、通常はスプリングによって弁が閉じる方向に付勢されるように設けられており、ペン芯を押圧することにより弁が開いてペン芯にインクを供給可能とする構成の弁体部を、テーパ角度が異なる２段の円錐体で構成することにより使用による弁座部の内径の拡大を防止可能としたものである。
【００１０】
これをさらに敷延すると、弁体部を弁棒の外周に所定の第１のテーパ角度で円錐状に形成してなる円錐状部と、これに続いてこの円錐状部の外周部にこの第１のテーパ角度よりも大きい第２のテーパ角度の円錐状のフランジ部とを連続するように形成し、屈曲部を有する連続した円錐体に形成したものによって構成してある。すなわち、弁体部は２段に形成された円錐状体からなり、両者の傾斜面を弁座部と同時に密着すべき位置に設けたものである。これにより、主として円錐状部で弁閉鎖を担当し、フランジ状部で弁棒のこれ以上の進入を阻止して、これらの両部が弁座部に同時に当接可能として弁体部が弁座部内へ埋れ込むことを防止可能としてある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る液体筆記具（以下「筆記具」という）の要部を断面で示している。この筆記具は、内部にインク室１ａを備えたペン軸本体１と、このペン軸本体の一端に基部が螺着している先軸２と、先軸２に挿着された後述のペン芯４を保護するキャップ３とにより構成されている。なお、ここでは右方を通常の筆記時の上方として説明することとする。
【００１３】
ペン軸本体１は、ポリプロピレン（ＰＰ）などのプラスチック成形品からなり、一般に外周断面が円形又は六角形のパイプ状体からなる。通常の筆記時に上になる上端部（図１右端）には、インク室１ａ内のインクを撹拌するインク撹拌手段（図示略）が設けてあり、下端部外周には、外径をやや細くした範囲に先軸２を取り付けるためのおねじ部１ｂが刻設してある。
【００１４】
先軸２は、ペン軸本体１と同じ材質からなり、基部はペン軸本体の外径と同じ外径にしてあり、この範囲に筆記の際には握りやすくするとともにペン軸本体への着脱操作を容易にするためのローレット部２ａが形成してある。また、このローレット部２ａの内周部には、ペン軸本体のおねじ部１ｂと螺合するめねじ部２ｂが刻設してある。ローレット部２ａが形成されている円筒部の下端部から下の部分は、段差を境界として上記のペン軸本体のおねじ部１ｂの外径とほぼ同じ外径の円筒状に形成してなるキャップ挿着部２ｃとなっている。
【００１５】
キャップ挿着部２ｃの下端部は、テーパ部２ｄを経て小径の円筒状に形成されたペン芯挿着部２ｅとなっている。ペン芯挿着部２ｅには、ポリエステル繊維材等を所定のかたさで細長い芯状に形成してなるペン芯４が挿着してある。
【００１６】
この筆記具によって筆記作業を行うときには、初めにペン芯４にインクを補充し、さらに使用中にインクが不足したら再びインクを補充する必要がある。インクの補充には、先軸２からキャップ３を取り外してペン軸本体１の上端部に被せ、露出したペン芯４の芯先を適当な平面上に当接してこれを押し込むように押圧力を加えると、後述の弁機構が開いてインク室１ａ内のインクがペン芯に供給される。使用者は試し書きをして筆記可能状態になっていることを確認してから筆記作業に移る。使用中にインクが不足した場合にも同様の操作をすればよい。
【００１７】
ここでペン芯４へのインク供給を制御するための弁機構について説明する。  この弁機構は、ペン軸本体１の下端部から内部に圧入されている弁箱５、この弁箱の下端部に圧入されているとともにペン軸本体１内に伸びている弁座体６、弁箱の中心部に進退自在に設けてある弁棒７及びこの弁棒を下方（図１左）に付勢可能に設けてあるステンレス線材からなるコイルスプリング８により構成されている。
【００１８】
弁箱５、弁座体６及び弁棒７の材質はいずれもポリエチレン（ＰＥ）を採用してあるが、弁座体は同じ材質であっても弁棒よりもやや軟質のものとしてある。なお、これらの各部材の材質は上記以外のプラスチック材を採用することも可能である。
【００１９】
弁箱５及び弁座体６は、外周部に形成されたつば状部によってインク室１ａ内への没入を防止可能としてあり、弁棒７は上端部近傍が弁箱５の上端部（図１右端）に設けてある受部に摺動自在に支持されている。弁箱５の周囲には縦長の長方形のインク供給穴５ａが複数個設けてあり（１個だけ図示）インク室内のインクを一点鎖線で示してあるような経路を経て弁箱内に供給可能としてある。
【００２０】
また、スプリング８は弁棒７に挿通し、上端部は弁箱５の上端部に支持され、下端部は後述の弁体の上側に形成されている凹部に入れられた状態で支持されている。弁棒７はこのスプリング８によって下方（図１左方）に付勢されているため、閉弁時には外周部に形成してある弁体部７ａが弁座体６に設けてある弁座部６ａと密着状態となって、インク室１ａ内のインクがペン芯側へ流出することを不可能としてある。
【００２１】
弁棒７の下端部には凹部状に形成されたペン芯受け部７ｂが設けてあり、ここには上述のペン芯４の上端部が当接している。なお、先軸のキャップ挿着部２ｃの内部に形成されているシリンダ部２ｆ内には、スポンジなどの弾性体かつ液体の含浸性を有する物質からなるインク保持体９が充填してある。ペン芯４はこのインク保持体９の中心部を貫通しているので、インク室１ａからこのインク保持体に供給されたインクをこれに溜めておくことにより、ペン芯にインクを浸み渡らせるとともに長期供給を可能にするように工夫してある。
【００２２】
図２に示すように、閉弁時には弁座体６の中心部を弁棒７が通っており、弁体部７ａが弁座部６ａに密着状態に当接している。弁座部６ａは円筒状の弁座体６の端面に設けられた丸孔の外端部に丸みをつけて接触する相手側の形状に影響されずに密着可能としてある。
【００２３】
これに対し、弁体部７ａは弁棒７の外周に所定の角度（第１のテーパ角度）で上方が太くなるテーパ状に形成してなる円錐状部７ｃと、この円錐状部の外周からさらに続いて上記の角度よりも大きい角度（第２のテーパ角度）でテーパ状に形成してなるフランジ状部７ｆとからなる屈曲部を有する円錐体状に形成したものからなる（図３参照）。なお、図２で弁体７ａの上端面の弁棒の周囲の部分は溝部７ｄとなっており、この溝部にはコイルスプリング８の下端部が収納されている。
【００２４】
図３に示すように、上記した弁機構における弁座部６ａと弁体部７ａとの接触状態は、弁座部と弁体部との接触面を、弁座部の丸みの部分が弁体部の円錐状部７ｃとフランジ状部７ｆとの２か所（ｃ１，ｃ２）に当接した状態となっている。これは主に弁座部６ａと円錐状部７ｃとがｃ１で当接することによりインクの流出を妨げ、弁座部とフランジ状部７ｆがｃ２で当接することにより弁体部がこれ以上弁座部内へ進出することを妨げる働きをすることを意図したものである。したがって弁棒を往復移動させる際にスプリング８の付勢力によって弁体部７ａが弁座部６ａ内に入り込もうとしてもこれ以上進入できないため、弁体部が埋れ込まれることもなくなり、弁を開ける際にもペン芯に大きな押圧力を加える必要もなくなる。このような弁機構の採用によりペン芯へのインク補充の際には、ペン先に大きな押圧力を加える必要が生じなくなるので、ペン芯の変形を免れ液体筆記具の寿命延長を可能にできる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、液体筆記具におけるインク供給を制御する弁機構として、弁体に円錐状部とフランジ状部とを備えたものを採用してあるため、弁を閉じた状態において、インク室の完全な密封状態を作り出すとともに、スプリングの付勢力による弁体部の弁座部内への埋れ込みを防止可能となる。したがってペン芯に大きな押圧力を加える必要がなくなるので、常に所定の押圧力を加えるだけでインクの供給が可能になる。これによりペン芯の先端を変形させることがなくなり、一定の筆幅による筆記が可能となるので液体筆記具の耐用期間を伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の要部の構成を示す一部切欠断面図である。
【図２】弁機構の要部の構成を示す拡大断面図である。
【図３】図２Ａ部の拡大図である。
【図４】従来技術における弁機構の要部の構成を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１              ペン軸本体
１ａ            インク室
２              先軸
４              ペン芯
６ａ            弁座部
７              弁棒
７ａ            弁体部
７ｃ            円錐状部
７ｆ            フランジ状部
８              スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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