(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023105497
(43)【公開日】2023-07-31
(54)【発明の名称】キャップ式筆記具
(51)【国際特許分類】
B43K 5/02 20060101AFI20230724BHJP
B43K 5/16 20060101ALI20230724BHJP
【FI】
B43K5/02
B43K5/16 100
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022006360
(22)【出願日】2022-01-19
(71)【出願人】
【識別番号】000005957
【氏名又は名称】三菱鉛筆株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112335
【弁理士】
【氏名又は名称】藤本 英介
(74)【代理人】
【識別番号】100101144
【弁理士】
【氏名又は名称】神田 正義
(74)【代理人】
【識別番号】100101694
【弁理士】
【氏名又は名称】宮尾 明茂
(74)【代理人】
【識別番号】100124774
【弁理士】
【氏名又は名称】馬場 信幸
(72)【発明者】
【氏名】神谷 俊史
(72)【発明者】
【氏名】中島 徹
【テーマコード(参考)】
2C350
【Fターム(参考)】
2C350GA04
2C350HA15
2C350KF05
2C350NA10
2C350NC02
2C350NC20
2C350NC28
2C350NC29
(57)【要約】
【課題】インク残量が視認できるフォロワー(追従体)を備えた筆記具において、毛管力でインクの直流を防ぎつつ、キャップをした状態での温度変動によるインクの噴出しを抑制することができるキャップ式筆記具を提供する。
【解決手段】インクタンク10前部にペン先55を装着し、インクタンク10内に収容したインク25と、該インク25の後部にはフォロワー30が配置された状態で、フォロワー30の後部とインクタンク10の後端側との間にフォロワー30に対し不溶性若しくは難溶性の置換液体40と、該置換液体40を含浸することにより毛管力を付与した少なくとも1つの毛管多孔体50が配置され、ペン先55を覆うキャップ70を備えたことを特徴とするキャップ式筆記具A。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
インクタンク前部にペン先を装着し、インクタンク内に収容したインクと、該インクの後部にはフォロワーが配置された状態で、フォロワーの後部とインクタンクの後端側との間にフォロワーに対し不溶性若しくは難溶性の置換液体と、該置換液体を含浸することにより毛管力を付与した少なくとも1つの毛管多孔体が配置され、ペン先を覆うキャップを備えたことを特徴とするキャップ式筆記具。
【請求項2】
置換液体が水、親水性アルコール類、親水性グリコール類及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載のキャップ式筆記具。
【請求項3】
置換液体は、インクに対して不溶性若しくは難溶性の液体又はゲル状物質、または、インクに対して不溶性若しくは難溶性の液体又はゲル状物質に、フォロワー棒又はフォロワーフロートを有することを特徴とする請求項1又は2記載のキャップ式筆記具。
【請求項4】
置換液体は、毛管多孔体の毛管力により保持され、中継芯を介してフォロワーの後部の置換液体に供給されることを特徴とする請求項1~3の何れか一つに記載のキャップ式筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インク残量が視認できるフォロワー(追従体)を備えた筆記具において、毛管力でインクの直流を防ぎつつ、圧力変動によるインクの噴出しを抑制することができるキャップ式筆記具に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、ディスプレイ性に優れ、インク残量が分かりやすい、インク容器などの筆記具本体にインクと該インクの後端部に充填したフォロワー(追従体)という形態となる筆記具は、インクの直流を防ぐために、ボールペンチップや微小に可動するバルブ方式を付与している構造となるものが数多く採用されている。
【0003】
前者のようなボールペンチップを用いてインクの直流を防いでいる筆記具は、保管時等によりチップを下向きにして非筆記面に接触させ続けた時でもチップからインクが直流しにくようにインクを設計している場合が多く、インク設計の幅が狭くなってしまう。
また、後者で採用するバルブ方式の筆記具では、筆記時にガタがあるため、書き味が悪く、バルブを開いている時間によって、インク流量が変わってしまうため、文字書きと直線書きでの描線濃度に差が出やすいという問題があった。
【0004】
このような問題の解決を試みようとした筆記具として、例えば、
1) バルブ式の筆記具において、ポンピング感等の違和感を生じることなくスムーズな開弁操作を可能して、かつ、閉弁のためのスプリング力が十分でインキの漏れやボタオチを確実に防止できる筆記具を提供するために、ペン芯が一定のストロ-ク以上後退動作しかつ特定の抵抗荷重以上の押圧力が加わったときに開弁してインク収容部内のインクをペン芯に向けて流通させる弁機構を有するバルブ式の筆記具であって、バルブが開弁するまでのストロークの間、ペン芯の後退動作に応じてペン芯の押圧に対する抵抗荷重を増加させていく弾性部材からなるダミーポンピング部を軸筒先端部に設けた構造の筆記具(例えば、特許文献1参照)、
2) 液体を内部に収容する軸筒と、該軸筒の先端に設けた塗布部材と、該塗布部材を塗布対象面に押圧・開放することにより塗布部材が後退・復帰動作する塗布部材摺動機構と、上記塗布部材が一定のストロ-ク以上後退動作しかつ特定の抵抗荷重以上の押圧力が加わったときに開弁して、軸筒内の液体を塗布部材に供給せしめる弁機構とを有するバルブ式の液体塗布具であって、前記塗布部材は保持部材にて軸筒の先端に設けられると共に、上記弁機構はスリット弁を有し、該弁機構の開弁は毛管力を有する塗布部材の後端部が上記スリット弁を通過して軸筒内に進入し、軸筒内の液体を塗布部材に供給せしめる構造となることを特徴とする液体塗布具(例えば、特許文献2参照)、
3) インクタンク前部にペン先を装着し、インクタンク内に収容したインクと、該インクの後部にはフォロワーが充填された状態で、フォロワーの後部とインクタンク後端部との空間部に液体を含浸させることにより毛管力を付与した毛管多孔体を配置すると共に、キャップをした際、ペン先をシールすることを特徴とする筆記具(例えば、特許文献3参照)が知られている。
【0005】
しかしながら、上記特許文献1の筆記具は、従来の構造のものよりは改良されて、その性能は向上しているが、インクの直流現象がみられたりすることがあった。上記特許文献2では、インクの直流現象はないが、筆記時にペン先がガタつくなどの若干の課題があった。上記特許文献3では、毛管多孔体(ヘッドバルブ)によりインクの直流現象を防止し、内圧を制御するものであり、優れた機能を有するものであるが、フォロアーの後部とインクタンクの後端側との間に空間部が形成され、該空間部に毛管多孔体を配置する構成となるため、毛管力によって内圧をコントロールすることができるが、微小に残された残圧が問題となり、特にキャップをした状態からのキャップを外してからのインクの直流、噴出しを完全に抑えることが難しく、更なる改善が切望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2008-265203号公報(特許請求の範囲、
図1、
図2)
【特許文献2】特開2014-100898号公報(特許請求の範囲、
図1等)
【特許文献2】特開2014-108600号公報(特許請求の範囲、
図1等)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記従来の課題等に鑑み、これを解消しようとするものであり、インク残量が視認できるフォロワー(追従体)を備えた筆記具において、毛管力でインクの直流を防ぎつつ、キャップをした状態での温度変動によるインクの噴出しを抑制することができるキャップ式筆記具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記従来の課題等を解決するために鋭意検討した結果、インクタンク前部にペン先を装着し、インクタンク内に収容したインクと、該インクの後部にはフォロワーが配置された状態で、フォロワーの後部とインクタンクの後端側との間に特定物性の置換液体と、該特定物性の置換液体を含浸することにより毛管力を付与した少なくとも1つの毛管多孔体を配置する構成とすることにより、上記目的のキャップ式筆記具が得られることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
【0009】
すなわち、本発明のキャップ式筆記具は、インクタンク前部にペン先を装着し、インクタンク内に収容したインクと、該インクの後部にはフォロワーが配置された状態で、フォロワーの後部とインクタンクの後端側との間にフォロワーに対し不溶性若しくは難溶性の置換液体と、該置換液体を含浸することにより毛管力を付与した少なくとも1つの毛管多孔体が配置され、ペン先を覆うキャップを備えたことを特徴とする。
前記置換液体が水、親水性アルコール類、親水性グリコール類及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
前記置換液体は、インクに対して不溶性若しくは難溶性の液体又はゲル状物質、または、インクに対して不溶性若しくは難溶性の液体又はゲル状物質に、フォロワー棒又はフォロワーフロートを有することが好ましい。
前記置換液体は、毛管多孔体の毛管力により保持され、中継芯を介してフォロワーの後部の置換液体に供給されることが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ペン先にキャップをした状態で高温となっても、インクの噴出しを抑制することができるキャップ式筆記具が提供される。
本発明の目的及び効果は、特に請求項において指摘される構成要素及び組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるものである。上述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的なものであり、特許請求の範囲に記載されている本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】本発明のキャップ式筆記具の実施形態の一例を示すものであり、(a)は平面図、(b)は中央縦断面図、(c)は要部拡大縦断面図である。
【
図2】(a)~(e)は、
図1のキャップ式筆記具におけるペン先(保持体に筆記芯を取り付けた状態)を示す各図面であり、(a)は正面図、(b)は(a)の中央縦断面図、(c)は背面図、(d)は正面側の後方から見た斜視図、(e)は背面側の後方から見た斜視図である。
【
図3】本発明のキャップ式筆記具の実施形態の他例を示すものであり、(a)は平面図、(b)は中央縦断面図、(c)は要部拡大縦断面図である。
【
図4】(a)~(e)は、
図3のキャップ式筆記具におけるペン先(保持体に筆記芯を取り付ける前の状態と取り付けた状態)を示す各図面であり、(a)は保持体の正面図、(b)は(a)の中央縦断面図、(c)は(a)の左側面から底面部を見た斜視図、(d)は保持体に筆記芯を取り付けた状態を示す平面図、(e)は(d)の正面側の後方から見た斜視図である。
【
図5】本発明のキャップ式筆記具の実施形態の他例を示すものであり、(a)は平面図、(b)は中央縦断面図、(c)は要部拡大縦断面図である。
【
図6】本発明のキャップ式筆記具の実施形態の他例を示すものであり、(a)は平面図、(b)は中央縦断面図、(c)は要部拡大縦断面図である。
【
図7】本発明のキャップ式筆記具の実施形態の他例を示すものであり、(a)は平面図、(b)は中央縦断面図、(c)は要部拡大縦断面図である。
【
図8】本発明のキャップ式筆記具の実施形態の他例を示すものであり、(a)は平面図、(b)は中央縦断面図、(c)は要部拡大縦断面図である。
【
図9】本発明のリフィルを内蔵するキャップ式筆記具の実施形態の他例を示すものであり、(a)は平面図、(b)は中央縦断面図、(c)は要部拡大縦断面図である。
【
図10】(a)~(d)は、
図9のキャップ式筆記具において用いるペン先を備えたリフィル(替芯)の斜視図、正面図、平面図、中央縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳しく説明する。但し、本発明の技術的範囲は下記で詳述するそれぞれの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。また、本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識(設計事項、自明事項を含む)に基づいて実施することができる。
図1~
図5は、本発明のキャップ式筆記具の各実施形態を示すものであり、
図1及び
図2は、第1実施形態のキャップ式筆記具を示すものである。
図1(a)は平面図、(b)は中央縦断面図、(c)は要部拡大縦断面図、
図2(a)~(e)は、キャップ式筆記具におけるペン先(保持体に筆記芯を取り付けた状態)を示す各図面である。
本第1実施形態のキャップ式筆記具Aは、
図1(a)及び(b)に示すように、インタンク10、先軸20、インク25、フォロワー30、油性の置換液体40、毛管多孔体50、ペン先(筆記部:ペン芯)55、ペン先55を保持する保持体60、キャップ70を備えている。
【0013】
インクタンク10は、筒状の前軸11と、有底筒状の後軸12から構成され、後軸10内に前軸11が嵌入されている。このインクタンク10を構成する前軸11と後軸12は、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いて形成されるものであり、全体又はその一部が不透明又は透明(及び半透明)に成形されるが、外観上や実用上の観点からいずれを採用しても良い。本実施形態では、残量が判読しやすくするために、先軸11のインク収容箇所は視認できるようになっている。
【0014】
このインクタンク10内には、インク25を直に収容すると共に、該インク25の後部側にはフォロワー30が接触して配置された状態で、フォロワー30の後部とインクタンク10の後端側との間にインク25及びフォロワー30に対し不溶性若しくは難溶性の液体からなる油性の置換液体40と、該油性の置換液体40を含浸することにより毛管力を付与した少なくとも1つの毛管多孔体50が配置され、インクタンク10の前部に保持体60を介してペン先55が装着される構成となっている。
【0015】
先軸20は、筒状体からなり、外周にフランジ部21を有し、後軸12の前方側を嵌合により固着すると共に、先軸20内に前軸11の前方側を嵌合により固着し、先軸20の先端側に設けられた嵌合部22でペン先55を保持した保持体60を嵌合により固着する構成となっている。前記インクタンク10(前軸11、後軸12)、先軸20は、例えば、ポリプロピレン(PP)等からなる樹脂などで成形されるものである。
【0016】
インタンク10に直に収容するインク25としては、水性インク、油性インクなどの液状のインクであれば、特に限定されるものでない。本発明では低粘度の水性インク、油性インクなどのインクを直液方式で用いることができるものとなっている。用いるインク組成としては、その用途(水性インク、油性インク等)に応じて顔料(樹脂顔料含む)、染料などの着色剤、主溶剤、樹脂、増粘剤及び筆記具用のインクに含有される任意成分などを用いることができる。
任意成分としては、例えば、インクに悪影響を及ぼさず相溶することができる防錆剤、防黴剤、界面活性剤、潤滑剤及び湿潤剤等を含有することができる。また、乾燥抑制用添加剤として製品特性上、悪影響を及ぼさない範囲で主溶剤に相溶する不揮発性溶剤等も含有することができる。本実施形態では、インク25は低粘度の水性インク組成物から構成されている。
【0017】
フォロワー30は、フォロワー棒からなり、流動性がなく、インク25、油性の置換液体40に対して不溶性であり、かつ、インク25と油性の置換液体40の境界付近に挿入されるものであり、本実施形態では、全体形状が円柱状体であり、ペン先側となる前部柱状体31、中央部が窪む凹部柱状体32、後部柱状体33とから一体に構成されている。
このフォロワー棒からなるフォロワー30の材質としては、例えば、ポリプロピレン、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、ポリアクリルニトリル、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、各種ゴムなどから構成されるものが挙げられ、好ましくは、これらの材質からなる固形物、または、その中空構造体、多孔質体などを用いることができる。
このフォロワー棒からなるフォロワー30の形状としては、円柱状、四角柱状、三角柱状、若しくはインクタンク10の断面と相似形状などが挙げられ、その全体の長さ(高さ)は、筆記具の種類、インクタンク10の内径、インク25の液性等により変動するものであり、好適な長さが設定される。
【0018】
このフォロワー30は、インクタンク10内のインク25と油性の置換液体40の境界付近、本実施形態では、インク25と油性の置換液体40との両方に挿入され、インク25の消費に伴って、良好に追従することができ、インクタンク10の内壁との隙間X(インクタンク10の内径-フォロワー30の外径)の毛管力により、インク25と油性の置換液体40との逆転を防止するものである。
好ましくは、フォロワー30とインクタンク10の内壁との隙間Xを0.01~1.0mmとすることにより、この隙間Xの毛管力(液液界面張力)により、インク25と油性の置換液体40との逆転を更に防止することができる。
本実施形態では、フォロワー30は、ポリプロピレン(PP)製であり、円柱状体からなり、直径φが6mm、長さが10mm、前部柱状体31、凹部柱状体32、後部柱状体33の長さは三等分であり、凹部は内部に1mm窪んでおり、隙間Xは0.1mmである。
【0019】
油性の置換液体40は、インク25及びフォロワー30に対し不溶性若しくは難溶性の液体であり、不揮発性のものから構成され、筆記時にインクの消費に伴って、フォロワー30と共に追従するものであり、例えば、鉱油、石油系オイル、炭化水素系オイル、パラフィンワックス、シリコーンオイル、フッ素系オイルから選ばれる少なくとも1種(各単独及びこれらの2種以上の混合物、以下同様)が挙げられる。
鉱油としては、ポリブテン、プロセスオイル、市販品ではニッサンポリブテンN(日本油脂社製)、LV-7、LV-10、LV-25、LX-50、LV-100、HV-15、HV-35、HV-50、HV-100、HV-300、HV-1900、HV-3000(以上、日本石油化学社製)、35R(出光興産社製)、ダイアナプロセスオイルMC-W90、PS-430、PS-90(以上、出光興産社製)、精製鉱油であるダイナフレシアW380(出光興産社製)などが挙げられる。
石油系オイルとしては、ポリブテン等などが挙げられる。
炭化水素系オイルとしては、流動パラフィン、重質イソパラフィンなどが挙げられる。
シリコーンオイルとしては、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジメチルシクロポリシロキサン等が挙げられる。
フッ素系オイルとしては、ポリアルキルエーテル化合物における水素原子の一部又は全部をフッ素で置換した常温で液状又はグリース状の物質などであり、塩素、臭素などのハロゲン、リン、硫黄、窒素などを含むものでもよく、例えば、パーフルオロポリエーテル(パーフルオロアルキルポリエーテルなど)などのフルオロポリエーテル、ハイドロフルオロエーテルなどが挙げられ、ダイキン工業社製のデムナムシリーズなどの商品が市販されている。
好ましい油性の置換液体40としては、安全性の点、揮発性等の点から、プロセスオイルやシリコーンオイルが望ましい。
また、インクタンク径を太くした場合においても、更なる追従性を向上せしめて、インクを安定的に供給する点、インク消費に伴い効率良く追従させる点などから、上記フォロワー30と油性の置換液体40との比重差〔(フォロワー30の比重)-(置換液体40の比重)〕を0~0.2とすることが望ましい。
【0020】
毛管多孔体50は、インクタンク10の後軸12内に収容されるものであり、毛管力が付与された多孔体から構成されるものであれば、その材質は特に限定されず、例えば、天然繊維、獣毛繊維、樹脂製繊維などの1種又は2種以上の組み合わせからなる繊維束、焼結体、フェルト等の繊維束を加工又はこれらの繊維束を樹脂加工した繊維芯、スポンジ等の発泡材などから選択された多孔体が挙げられる。この毛管多孔体50には、上記油性の置換液体40が含浸されており、毛管多孔体50と同様の特性を有する毛管力が付与された毛管多孔体となる中継芯51を介してインク25の後部の油性の置換液体40に接続されている。
中継芯51も、毛管多孔体50と同様に、繊維束、焼結体、フェルト等の繊維束を加工又はこれらの繊維束を樹脂加工した繊維芯、スポンジ等の発泡材などから選択された多孔体からなり、毛管多孔体50の接続部は確実に接続できるように縮径部52となっている。この中継芯51は、インクタンク10の前軸10の後端部と後軸12の嵌合箇所に嵌合により固着される筒状の中継芯保持体13に固着されている。これにより、インク25の後部の油性の置換液体40は、中継芯51を介して毛管多孔体50の毛管力により保持されている。
なお、中継芯51の外側とインクタンク10(後軸12)内壁の部分は空気層53で、キャップ70内、インクタンク10内の空間と連通しており、キャップ70を外すと大気圧と連通する構成となっている。
【0021】
ペン先55は、
図2(a)~(e)に示すように、インク誘導部56、56と、該インク誘導部56、56からのインクを導出する筆記部57とを備えたものである。
このペン先55は、断面が円形形状で、全体が略コ字型形状となり、多孔体から構成されるものであり、例えば、気孔を有する多孔質で形成されたものが挙げられ、具体的には、スポンジ体、焼結体、繊維束体、発泡体、海綿体、フェルト体、ポーラス体などを挙げることができる。多孔体を形成する材料としては、例えば、天然繊維、獣毛繊維、ポリアセタール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂などを用いることができる。本実施形態では、各種のプラスチック粉末などを焼結した焼結体から構成されている。
【0022】
保持体60は、
図2(a)~(e)に示すように、上記筆記芯55を固定して、先軸20の先端開口部の嵌合部22に嵌合により固着されるものであり、膨出状の本体部61と、該本体部61の前方側に、フランジ部62と、筆記方向を視認することができる可視部63とを有すると共に、可視部63の先端側にペン先55の先端側(端面)を保持する前方保持部64a、64bとを有するものである。
また、上記本体部61の後方側に、上記本体部61に連設される保持片65を有する後方保持部66とを備えたものである。これらの部材から構成される保持体60の長手方向外周面全体には、上記コ字型状の筆記芯55を嵌入保持する保持溝66が形成されている。更に、本体部61の幅方向外周面には、凹状の嵌合部61aが形成され、長手方向外周面となる両面空気流通溝には、それぞれ直線状の空気流通溝61bと屈曲状の空気流通溝61cが形成されている。
【0023】
このように構成される保持体60全体は、硬質材料で構成されており、例えば、視認性を有する硬質材料、例えば、金属、ガラス、ゴム弾性を有しない樹脂などから構成されるものである。視認可能となるゴム弾性を有しない樹脂としては、例えば、PP、PE、PET、PEN、ナイロン(6ナイロン、12ナイロン等の一般的なナイロン以外に非晶質ナイロン等を含む)、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、ABS等の可視光線透過率が50%以上の材料から成形により構成することにより、可視部63で筆記方向に書いてある文字を有効に視認できることとなる。なお、可視部63だけを視認性を有する材料で構成してもよい。なお、可視光線透過率は多光源分光測色計〔スガ試験機社製、(MSC-5N)〕にて反射率を測定することで求めることができる。
また、保持体60は、上記各材料の一種類、または、耐久性、視認性の更なる向上の点などから、2種類以上の材料を用いて構成してもよく、射出成形、ブロー成形などの各種成形法により成形することができる。
【0024】
この筆記具Aにおいて、上記ペン先55の保持体60への固着(装着)は、保持溝67に上記ペン先のインク誘導部56、56を嵌入し、前方保持部64a,64bと保持片65を有する後方保持部66との保持によりペン先55は固着されることとなる。更に、ペン先55の固着(抜け止め)を確実にするために、接着剤による接着、溶着などを更に用いても良いものである。また、ペン先55の筆記部57と接触する保持体60の保持溝67の接触面部に楔形状の非平滑面部を形成して更に上記ペン先55の保持体60への固着を確実にしてもよいものである。
【0025】
上記構成のペン先55を固着した保持体60(
図2)を、先軸20の先端開口部内に嵌合部22に嵌合することにより、ペン先55は保持体60を介して先軸20に固着されると共に、ペン先55のインク誘導部56、56の後方側端部56a、56aはインク25内に直接入り込む構成となっている。
キャップ70は、インクタンク10の前端側となる先軸20の外周部に着脱自在に装着されてペン先55を覆うものであり、樹脂などにより一体成形されるものである。
【0026】
このように構成される筆記具Aでは、ペン先55を、先軸20を介してインクタンク10先端に固着し、インクタンク10内には直液のインク25とフォロワー30が充填され、フォロワー30上部には、油性の置換液体40が充填され、この油性の置換液体40は毛管多孔体50によって保持され、中継芯51を介して供給される。筆記部57で筆記すると、筆記によるインク25の消費に伴って、終筆までフォロワー30がペン先55側に移動し、フォロワー30上部の空間は、空気ではなく、油性の置換液体40で置換されている。この油性の置換液体40は、膨張しにくいため、終筆までインクの噴出しを防止することができ、また、フォロワー30では、インクタンク10の内壁との隙間Xの毛管力(液液界面張力)により、終筆までインク25と油性の置換液体40との逆転を防止することができる。
油性の置換液体40は、上述の如く、毛管多孔体50の毛管力によって保持される構成となるので、インクの直流を防ぎ、インクの噴出しと直流を防止する機構となっている。本機構では、インク25はインクタンク10とペン先55のみを通過するため、流動抵抗が抑えられているのが特徴であり、インク設計の許容範囲(インク種、低粘度等)を広げることができ、キャップ体70により、インクタンク10全体をシールする構成となっている。
図1に示すキャップ式筆記具Aでは、筆記の際はインク排出により、通常どおり、筆記が可能となる。一方、筆記を終えると、毛管多孔体50の毛管力により、インク25の自重を支えることができる。このようなサイクルにより、ペン先に掛かるインクの流動圧を一定圧に制御して、インクの直流現象・逆流現象を防止した筆記具が得られるものとなる。
また、このキャップ式筆記具では、インクタンク10内に気泡が存在しない若しくは微小であるため加温等で内圧変化が生じず、キャップをした保管時においてもペン先55からのインクの噴出し現象を防止するものとなる。なお、インク25の使用量(充填量)、油性の置換液体40の使用量(充填量)は、インク種及びその粘度、毛管多孔体の毛管力、インクタンクの大きさなどにより変動し、上述の作用効果を発揮すべく、好適な量が使用(充填)される。
【0027】
また、この実施形態のキャップ式筆記具Aでは、上述の如く、ペン先55を固着した保持体60が、視認性を有する材料で構成されているので、当該保持体60の可視部63が、筆記方向を視認できる視認部となるものであり、筆記方向に書いてある文字を確実に読むことができる十分な視認性が付与することができると共に、終筆まで使用可能となり、しかも、上記毛管多孔体の毛管力でインクの直流を防ぎつつ、キャップをした状態での温度変動によるインクの噴出しを抑制することができるものとなる。
【0028】
図3及び
図4は、本発明のキャップ式筆記具の第2実施形態を示すものであり、
図3(a)は平面図、(b)は中央縦断面図、(c)は要部拡大縦断面図、
図4(a)~(e)は、
図3のキャップ式筆記具におけるペン先(保持体に筆記芯を取り付ける前の状態と取り付けた状態)を示す各図面である。
本第2実施形態のキャップ式筆記具Bは、上記第1実施形態において、ペン先の構造をペン先80に変更した点でのみ上記第1実施形態の筆記具Aと相違するものである。なお、以下の第2実施形態以降の各実施形態において、上記第1実施形態等と同様の機能を有する部品等は図面上で、同一符号を付してその説明を省略する場合がある。
ペン先80は、
図4(a)~(e)に示すように、筆記部となるペン芯85と、該ペン芯85を保持し、筆記部にインク、本実施形態では水性インク組成物を供給するためのインク誘導部90を有する保持体95とを備えると共に、保持体95には後方側に筒状部81を有する本体部82が連設されている。この本体部82の外周面にはフランジ部83が設けられている。更に、本実施形態では、筒状部81の前部側に段部84とインク誘導部50との間に、インク誘導部50の径よりも大きい開口型の凸部89が形成されている。
この構造のペン先80では、インクタンク10内のインク25を、筒状部81、凸部89、インク誘導部90、ペン芯85へと直液により連続的に供給できる構造となっている。なお、本体部82の底面は平坦状となる面削ぎ部86となっており、本体部82の外周面上に先軸20に嵌入するため嵌入突部82a、82bが設けられている。
また、保持体95の上部側の両側面に、ペン芯85を保持するリブ体96、96が設けられると共に、該リブ体96、96間にはペン芯85の底面と当接する底面部97が設けられている。この底面部97の中央部にはインク誘導部90の出口98が形成されている。更に、上記リブ体96,96の一方の端面にペン芯85の前端面が当接する当接部99が設けられており、他方の端面はペン芯85を挿入する入り口となっている。
【0029】
このように構成されるペン先80全体又は保持体95は、視認性を有する材料、例えば、PP、PE、PET、PEN、ナイロン(6ナイロン、12ナイロン等の一般的なナイロン以外に非晶質ナイロン等を含む)、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、ABS等の材料から構成されるものであり、可視光線透過率が50%以上、好ましくは80%となる材料から構成されることが好ましい。なお、可視光線透過率は、多光源測色計を用いて反射率を測定することで求めることができる。
また、ペン先80全体又は後述する保持体95は、上記各材料の一種類、または、耐久性、視認性の更なる向上の点などから、2種類以上の材料を用いて構成することができ、2種類以上の材料で構成する場合は、少なくとも一つが可視光線透過率50%以上となる材料から構成されているものが好ましく、射出成形、ブロー成形などの各種成形法により成形することができる。
【0030】
本実施形態の筆記部となるペン芯85は、保持体95の先端部に固着されるものであり、例えば、天然繊維、獣毛繊維、ポリアセタール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂などの1種又は2種以上の組み合わせからなる並行繊維束、フェルト等の繊維束を加工又はこれらの繊維束を樹脂加工した繊維芯、または、各種のプラスチック粉末ななど焼結したポーラス体(焼結芯)などからなるものである。
この筆記部となるペン芯85の形状としては、例えば、外観形状がチゼル形状、砲弾形状、円柱、楕円柱、立方体、直方体などの形状が挙げられ、また、その断面形状が台形、平行四辺形、ひし形、カマボコ形、半月形等となる形状が挙げられ、本実施形態では、チゼル形状となっている。チゼル形状とは、先端がペン軸の中心線に対して傾斜面を形成しており、傾斜面が平坦である形状である。また、筆記部となるペン芯85は、筆記しやすい傾きとなるように、好ましくは、本体軸の長軸方向に対して、40~90°の角度で傾いていることが望ましく、本実施形態では、75°の傾きで取り付けられている。
これらの筆記部となるペン芯85の形状、傾き等は、筆記等の使い勝手に合わせて適宜設定される。また、筆記部となるペン芯85は、描線幅が太いものであり、好ましくは、描線幅2mm以上、更に好ましくは、描線幅3mm以上の描線幅となる筆記部である。
【0031】
上記保持体95内部には、筆記部となるペン芯85にインクを供給するためのインク誘導部90を少なくとも1つ有するものであり、本実施形態では、視認部の面積比率を最大限に発揮せしめる点、筆記部となる多孔体に効率的にインクを供給する点から、
図4に示すように、長手方向の中央にインク誘導部50が貫通する形で1本設けられている。
このインク誘導部90の形状、大きさ等は、インクを直接インク誘導部へ供給できる構造等となるものであれば、その形状、構造、大きさ、本数などは適宜選択することができる。
更に、インク誘導部90は、筆記部となるペン芯85側に向かってテーパーが形成されていることが好ましく、また、本体軸の長軸方向に対して0~30°の向きで、1本設けられていることが望ましい。このインク誘導部90の後端側には、インク誘導部50よりも大きな開口部が同心状に形成されている。
【0032】
好ましくは、上記保持体95内部に設けられたインク誘導部90は、後述する筆記具用インクが入った状態で可視光線透過率が50%未満であり、視認部として機能せず、筆記方向を有効に視認できないものとすることが望ましい。インク誘導部90にインクが入った状態で視認できる状態であると、インクの着色成分等の使用が制限されることとなり、ニーズに対応したインク色が得られないこととなり、好ましくない。
また、インク誘導部90以外の保持体95が視認部を形成する面となるものであり、筆記方向を有効に視認するために、略平行面となっていることが望ましい。なお、視認部をレンズ面として拡大して視認することもできる。
【0033】
このように構成されるキャップ式筆記具Bでは、ペン先80を、先軸20の嵌合部22を介してインクタンク10先端に固着し、インクタンク10内には直液のインク(本実施形態では水性インク組成物)25とフォロワー棒からなるフォロワー30が充填され、フォロワー30上部には、油性の置換液体40が充填され、この油性の置換液体40は毛管多孔体50によって保持され、中継芯51を介して供給される。また、インク25の供給は、インクタンク10内のインク25を筒状部81、凸部89、インク誘導部90、ペン芯85へと順次縮径となる管状構造の毛管力作用により連続的にかつ効率良く供給できるので、適切なインク流量を確保して筆記時の掠れを防止し、筆記流量の安定とインクタンク内のインクを十分に使い切ることができる筆記具が得られるものである。
また、ペン先40は、上述の如く、筆記部となるペン芯85と、該ペン芯85を保持し、筆記部にインクを供給するためのインク誘導部90を少なくとも1つ有する保持体95を備えたものであり、上記保持体95が、視認性を有する材料で構成されているので、当該保持体95においてインキ誘導部90以外の全面(全体)が、筆記方向を視認できる視認部となるものであり、視認部の面積比率を、先軸20先端部より突出したペン先の40%以上とすることができ、更に、インク誘導部90を保持体95の長手方向中央部に形成し、インク誘導部90の幅方向の長さ、直径、断面積等を好ましい範囲に設定することにより、視認部の面積比率を、50%以上にすることができ、十分な視認性が付与することができ、更に、インク誘導部90を保持体95の長手方向中央部に形成することにより、筆記方向を定め易く、非常に筆記しやすい形状となり、しかも、保持体95の上部にリブ体96、96を設けることにより、定規で筆記した際に、定規を汚さずに真直ぐな線などを引くこともできる。更にまた、インク誘導部90には、直接液体が供給される機構とすることにより、インクを効率的に筆記部となる多孔体85に供給することができるものとなる。
【0034】
この実施形態のキャップ式筆記具Bも、筆記によるインク消費に伴って、フォロワー30が移動し、フォロワー30上部の空間は、空気ではなく、油性の置換液体40で置換されている。この油性の置換液体40は、膨張しにくいため、インクの噴出しを防止することができる。また、フォロワー30では、インクタンク10の内壁との隙間Xの毛管力(液液界面張力)により、インク25と油性の置換液体30との逆転を防止することができ、油性の置換液体40は、毛管多孔体50の毛管力によって保持される構成となるので、上記第1実施形態の筆記具Aと同様の作用効果を発揮できるものとなる。
【0035】
図5は、本発明のキャップ式筆記具の第3実施形態を示すものであり、(a)は平面図、(b)は中央縦断面図、(c)は要部拡大縦断面図である。
本第3実施形態のキャップ式筆記具Cは、上記第1実施形態において、フォロワー棒からなるフォロワー30をフォロワーフロートから構成した点でのみ上記第1実施形態の筆記具Aと相違するものである。
このフォロワーフロートからなるフォロワー35は、ポリプロピレン(PP)製であり、円柱状体からなり、直径φが6mm、長さが10mm、前部柱状体31、凹部柱状体32、後部柱状体33の長さは三等分であり、凹部は内部に1mm窪んでおり、隙間Xは0.1mmから構成されている。
この実施形態のキャップ式筆記具Cは、筆記によるインク消費に伴って、フォロワー35が移動し、フォロワー35上部の空間は、空気ではなく、油性の置換液体40で置換されている。この油性の置換液体40は、膨張しにくいため、インクの噴出しを防止することができる。また、フォロワー35では、インクタンク10の内壁との隙間Xの毛管力(液液界面張力)により、インク(本実施形態では水性インク組成物)25と油性の置換液体30との逆転を防止することができ、油性の置換液体40は、毛管多孔体50の毛管力によって保持される構成となるので、上記第1実施形態の筆記具Aと同様の作用効果を発揮できるものとなる。
【0036】
図6は、本発明のキャップ式筆記具の第4実施形態を示すものであり、(a)は平面図、(b)は中央縦断面図、(c)は要部拡大縦断面図である。
本第4実施形態のキャップ式筆記具Dは、フォロワーがフォロワー棒30と油性のオイルからなるフォロワー36とから構成され、また、置換液体が油性からフォロワーに対して不溶性若しくは難溶性の液体からなる水性の置換液体41に変更した点でのみ上記第2実施形態の筆記具Bと相違するものである。
油性のオイルからなるフォロワー36としては、上記第1実施形態で用いた鉱油、石油系オイル、炭化水素系オイル、パラフィンワックス、シリコーンオイル、フッ素系オイルから選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
本実施形態では、フォロワー36は、松村石油株式会社製:バーレルプロセス油 P-26により構成されている。
【0037】
水性の置換液体41としては、例えば、水(精製水、純水、超純水、蒸溜水等)、親水性アルコール類、親水性グリコール類から選ばれる少なくとも1種が挙げられ、上記親水性アルコール類、親水性グリコール類の各水溶液も用いることができる。
親水性アルコール類としては、メタノール、エタノール、2-プロパノール、ブチルアルコールなどの1価アルコール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールプロパンなどの多価アルコールなどが挙げられる。
親水性グリコール類としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール等の少なくとも1種が挙げられる。
好ましくは、水性の置換液体41としては、揮発性の点、安全性の点から蒸気圧の低いものが望ましく、グリセリン又はその水溶液の使用が望ましい。
本実施形態では、水性の置換液体41は、グリセリン水溶液により構成されている。
【0038】
このように構成されるキャップ式筆記具Dは、置換液体に水性の置換液体を用いる方式であり、この実施形態はインクと置換液体は、ともに水性成分で、フォロワー棒30とインクタンク10の隙間Xに油性のオイル(例えば、プロセスオイル)を充填しその毛管力によって、2つの水性成分(インク25、置換液体41)を遮断しており、ペン先80と、インクタンクに直液のインク25と置換液体41が充填してあって、その界面はフォロワー棒30とフォロワー36によって仕切られるものとなっている。これにより、筆記によるインク消費に伴って、終筆までフォロワー棒30及びフォロワー36が移動し、フォロワー棒30とフォロワー36上部の空間は、水性の置換液体41で置換されている。この水性の置換液体40は、インク25との間にフォロワー棒30とフォロワー36によって仕切られているため、インクの噴出しを防止することができ、水性の置換液体41は、毛管多孔体50の毛管力によって保持される構成となるので、上記第1及び第2実施形態のキャップ式筆記具A、Bと同様の作用効果を発揮できるものとなる。
また、筆記時には、インクの流出(消費)に伴って、毛管多孔体50から水性の置換液体41が供給され、その際に、気泡が混入することはないものとなる。もし万が一、気泡が発生しても、インクタンク10内部は、インク及び置換液体の水蒸気で満たされているものであるため、飽和蒸気で満たされおり、置換液体41に蒸気圧の低いグリセリンなどの多価アルコール類及びそれらの水溶液を用いることで、気泡成長を抑えることができる。この機構は、上記ペン先80との親和性が高く、とてもシンプルな構成の筆記具とすることができるものとなる。
【0039】
図7は、本発明のキャップ式筆記具の第5実施形態を示すものであり、(a)は平面図、(b)は中央縦断面図、(c)は要部拡大縦断面図である。
本第5実施形態の筆記具Eは、上記第4実施形態において、ペン先を第1実施形態及び第3実施形態で用いたペン先55から構成した点でのみ上記第4実施形態の筆記具Dと相違するものであり、上記第4実施形態の筆記具Dと同様の作用効果を発揮できるものとなる。
【0040】
図8は、本発明のキャップ式筆記具の第6実施形態を示すものであり、(a)は平面図、(b)は中央縦断面図、(c)は要部拡大縦断面図である。
本第6実施形態のキャップ式筆記具Fは、フォロワーが油性のゲル状物からなるフォロワー37とから構成した点でのみ上記第5実施形態の筆記具Eと相違するものである。
油性のゲル状物からなるフォロワー37としては、上記第1実施形態で用いた鉱油、石油系オイル、炭化水素系オイル、パラフィンワックス、シリコーンオイル、フッ素系オイルから選ばれる少なくとも1種と増粘剤やゲル化剤とを少なくとも含有ものから構成することができる。金属セッケン類、ベントナイト類、脂肪酸アマイド類、水添ヒマシ油、酸化チタンやシリカやアルミナ等を含む金属微粒子類、セルロース類、エラストマー類などが挙げられる。また、シリコーン系などの界面活性剤を適宜含有してもよいものである。
本実施形態では、フォロワー37は、鉱油系オイルのゲル化物により構成され、水性の置換液体41はグリセリン水溶液により構成されている。
【0041】
このように構成されるキャップ式筆記具Fでは、ペン先55を、先軸20を介してインクタンク10先端に設け、インクタンク10内には直液のインク(本実施形態では水性インク組成物)25と油性のゲル状物質からなるフォロワー37が充填され、フォロワー37上部には、水性の置換液体41が充填され、水性の置換液体41は毛管多孔体50によって保持され、中継芯51を介して供給される。置換液体(水性液体)41と直液のインク(水性インク組成物)25は、フォロワー37により遮断され、混ざらないようになっている。これにより、筆記によるインク消費に伴って、フォロワー37が移動し、フォロワー37上部の空間は、空気ではなく、置換液体41で置換されている。この置換液体40は、膨張しにくいため、インクの噴出しと直流を防止することができる。
【0042】
図9及び
図10は、本発明のキャップ式筆記具の第7実施形態を示すものであり、
図9の(a)はキャップ式筆記具の平面図、(b)はその中央縦断面図、(c)はその要部拡大縦断面図、
図10(a)~(d)は、内蔵するペン先を備えたリフィルの斜視図、正面図、平面図、中央縦断面図である。
この第7実施形態のキャップ式筆記具Gは、
図6における第4実施形態のキャップ式筆記具Dの構成において、インクタンク10に直接インク25、置換液体41等を収容する構造としたが、軸筒(インクタンク)内に、インク25、置換液体41等を収容したリフィル15を内蔵する方式に代えた構造とする点で、
図6における第4実施形態のキャップ式筆記具Dと相違するものであり、上記第4実施形態のキャップ式筆記具Dと同様の作用効果を発揮するものとなる。この第7実施形態のキャップ式筆記具Gでは、リフィル15内のインク25が使用により終筆となった場合に、軸筒に新たな替芯となるリフィル15を装着すれば、直ぐに使用に供することができる。
【0043】
本発明の筆記具は、上記実施形態などに限定されることなく、本発明の技術思想を変更しない範囲内で種々変更することができる。
例えば、上記各実施形態の筆記具において、フォロワー30として、フォロワー棒、フォロワーフロートを用いた。
また、上記第1実施形態~第7実施形態の各形態において、水性インク組成物を用いたが、油性インク組成物を用いてもよく、更に、上記第6実施形態の筆記具Fにおいて、ペン先を
図3及び
図4、
図6で用いたペン先80としたり、油性のゲル状物からなるフォロワー37を鉱油、石油系オイル、炭化水素系オイル、パラフィンワックス、シリコーンオイル、フッ素系オイルから選ばれる少なくとも1種の油性のオイルとしても良く、更に、第5実施形態の筆記具Eで用いたフォロワー36を油性のゲル状物質からなるフォロワー37としても良く、これらの場合も上記各実施形態と同様の作用効果を発揮するものとなる。
【0044】
更にまた、上記各実施形態において、毛管多孔体55、中継芯51とを別部材(二部材)として構成したが、同一部材で一体に構成して、置換液体を、一つの毛管多孔体の毛管力により保持し、フォロワー30、35の後部の油性又は水性の置換液体に供給する構成としても良いものである。この際、中継芯部分となる箇所は高密度部とすることなどにより毛管力を高めても良いものである。更に、毛管多孔体55を分割して二部材で構成して中継芯51を介して置換液体を、二つの毛管多孔体の毛管力により保持しても良いものである。
【0045】
更に、上記各実施形態では、筆記具用のインク(水性インク、油性インク)で説明したが、液状化粧料、液状薬剤、塗布液、修正液などの液状体とし、ペン先を該液状体に併せて、例えば、好適な塗布部材として使用してもよいものである。また、本発明の筆記具は、サインペン、アンダーラインペン、ペイントマーカー等の所謂マーキングペン、ホワイトボードやブラックボードなどの筆記板用の筆記具として使用することができる。また、第7実施形態のキャップ式筆記具Gでは、リフィル方式としたものを開示したが、上記第1実施形態~第6実施形態の各キャップ式筆記具A~Fにおいても、リフィル方式(替芯方式)としてもよいものである。
【実施例0046】
次に、実施例により、本発明を更に詳述するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
〔実施例1〕
下記構成及び
図1、
図2に準拠する筆記具、下記インクを使用した。ペン先、フォロワー、置換液体、毛管多孔体、中継芯等の寸法等は下記に示す大きさのものを使用した。
【0047】
(フォロワー30の構成)
全体直径φ:6mm、窪みの直径φ;4mm、全体長さ:10mm(前部柱状体31、凹部柱状体32、後部柱状体33の長さは三等分)、材質:ポリプロピレン製、比重:0.9
(油性の置換液体40)
プロセスオイル、比重:0.85
(多孔体50の構成)
ポリエステル製繊維束体、直径φ8mm、長さ30mm
(中継芯51の構成)
ポリエステル製繊維束芯、最大直径φ6mm、最少(縮径部)直径φ3mm、長さ10mm
(ペン先55の構成)
PE製焼結芯、気孔率60%、筆記部57の長さ:4mm、ナイフカット状、インク誘導部:φ(t)1.6mm、筆記部57の幅:1.75mm
(保持体60の構成)
アクリル樹脂製、可視光線透過率85%〔スガ試験機社製、多光源分光測色計(MSC-5N)にて反射率を測定し、可視光線透過率とした。〕
筆記芯取り付け後の可視部63(四角形)の大きさ:5mm×6mm×3mm×4mm
(フォロワー30、ペン先55等以外の筆記具部材の構成)
インクタンク(前軸11、後軸12)10、先軸20、キャップ体70などは、共にポリプロピレン(PP)製
【0048】
(インク組成)
インクとして、下記組成のインク(合計100質量%)を使用した。
保湿剤:トリメチルグリシン(グリシンベタイン) 7.5質量%
ペンタエリスリトール 4.5質量%
着色剤:NKW-4805黄(日本蛍光社製) 40.0質量%
防腐剤:バイオエース(ケイアイ化成社製) 0.3質量%
pH調整剤:トリエタノールアミン 1.0質量%
フッ素系界面活性剤:サーフロン8111N(AGCセイミケミカル社製) 0.2質量%
水溶性有機溶剤:エチレングリコール 3.0質量%
水(溶媒):イオン交換水 43.5質量%
【0049】
このように構成される実施例1のキャップ式筆記具Aでは、油性の置換液体40が充填され、この油性の置換液体40は毛管多孔体50によって保持され、中継芯51を介して供給される構成となっている。筆記部57で筆記すると、筆記によるインク25の消費に伴って、終筆までフォロワー30がペン先55側に移動し、フォロワー30上部の空間は、空気ではなく、油性の置換液体40で置換されており、この油性の置換液体40は、膨張しにくいため、終筆までインクの噴出しを防止することができ、また、フォロワー30では、インクタンク10の内壁との隙間Xの毛管力(液液界面張力)により、終筆までインク25と油性の置換液体40との逆転を防止することができることが確認された。
このキャップ式筆記具Aでは、筆記の際はインク排出により、通常どおり、筆記が可能となる。一方、筆記を終えると、毛管多孔体50の毛管力により、インク25の自重を支えることができ、このようなサイクルにより、ペン先に掛かるインクの流動圧を一定圧に制御して、インクの直流現象・逆流現象、インクの噴出し現象も防止した筆記具が得られることが確認された。また、この実施例のキャップ式では、上述の如く、ペン先55を固着した保持体60が、視認性を有する材料で構成されているので、当該保持体60の可視部63が、筆記方向を視認できる視認部となるものであり、筆記方向に書いてある文字を確実に読むことができる十分な視認性が付与することができると共に、終筆まで使用可能となり、しかも、上記毛管多孔体の毛管力でインクの直流を防ぎつつ、キャップをした状態での温度変動によるインクの噴出しを抑制することができるものとなる。
また、この実施例1のキャップ式筆記具を用いて紙面に筆記したところ、ペン先55にインクを確実に供給することができ、流量も安定しており、かすれることなく筆記でき、しかも、視認性を有する前軸11により、インク残量も判読しやすく、確実に筆記でき、種々のペン先との組み合わせが可能となり、しかも、インク供給方式が直液方式となるため、インク供給機構がシンプルとなり、極細軸の設計が容易となるなどの数々のメリットを有する直液式の筆記具が得られることを確認した。
【0050】
〔実施例2〕
下記構成及び
図3、
図4に準拠する筆記具、上記実施例1のペン先以外の、フォロワー、置換液体、毛管多孔体、中継芯等の寸法等は実施例1ものを使用した。
ペン先80の寸法等は下記に示す大きさのものを使用した。
(ペン先80の構成)
筆記部ペン芯:PE製焼結芯、気孔率60%、上辺長さ5mm、下辺長さ6mm、高さ3mm、筆記部前端面の両側を面取り加工
保持体(本体部含む):アクリル樹脂製、可視光線透過率85%〔スガ試験機社製、多光源分光測色計(MSC-5N)にて反射率を測定し、可視光線透過率とした。〕
ペン先の視認部面積(面積比率)の算出は、成形品の実寸法を測定することにより行い、面積比率は90%であった。全長:11mm、厚さ3.2mm、幅方向長さ6.8mm
インク誘導部90:円筒形状、直径W:0.7mm、長さ7.1mm、インクが入った状態の可視光線透過率27%であった。凸部88の大きさ等:φ2×1mm
ペン芯(筆記芯)と保持体の接着は下記により行った。
ペン芯は、面取り部側から装着した状態で、有機溶剤(酢酸エチル)をしみ込ませ、乾燥させることで接着した。
【0051】
このように構成される実施例2の筆記具Bでは、油性の置換液体40が充填され、この油性の置換液体40は毛管多孔体50によって保持され、中継芯51を介して供給され、また、インク25の供給は、インクタンク10内のインク25を筒状部81、凸部89、インク誘導部90、ペン芯85へと順次縮径となる管状構造の毛管力作用により連続的にかつ効率良く供給できるので、適切なインク流量を確保して筆記時の掠れを防止し、筆記流量の安定とインクタンク内のインクを十分に使い切ることができ、しかも、筆記の際はインク排出により、通常どおり、筆記が可能となる。一方、筆記を終えると、毛管多孔体50の毛管力により、インク25の自重を支えることができ、このようなサイクルにより、実施例1と同様に、ペン先に掛かるインクの流動圧を一定圧に制御して、インクの直流現象・逆流現象、インクの噴出し現象も防止した筆記具が得られることが確認された。
また、ペン先80の保持体95が、視認性を有する材料で構成されているので、当該保持体95においてインキ誘導部90以外の全面(全体)が、筆記方向を視認できる視認部となるものであり、インク誘導部90を保持体95の長手方向中央部に形成することにより、筆記方向を定め易く、非常に筆記しやすい形状となり、しかも、保持体95の上部にリブ体96、96を設けることにより、定規で筆記した際に、定規を汚さずに真直ぐな線などを引くこともでき、更に、インク誘導部90には、直接液体が供給される機構とすることにより、インクを効率的に筆記芯85に供給するできることが確認された。
【0052】
〔実施例3〕
下記構成及び
図6に準拠する筆記具、上記実施例2と相違する、フォロワー36、水性の置換液体41の組成、寸法等は下記に示す大きさなどのものを使用した。なお、フォロワー30、多孔体50、中継芯51、ペン先55、インクタンク、先軸、水性インク25等は上記実施例2と同じである。
(水性の置換液体40)
グリセリン水溶液
(フォロワー36の構成)
鉱油系オイル
【0053】
このように構成される実施例3の筆記具Dは、置換液体に水性の置換液体を用いる方式であり、インクと置換液体は、ともに水性成分で、フォロワー棒30とインクタンク10の隙間Xに油性のオイルを充填しその毛管力によって、2つの水性成分(インク25、置換液体41)を遮断しており、ペン先80と、インクタンクに直液のインク25と置換液体41が充填してあって、その界面はフォロワー棒30とフォロワー36によって仕切られるものとなっており、これにより、筆記によるインク消費に伴って、終筆までフォロワー棒30及びフォロワー36が移動し、フォロワー棒30とフォロワー36上部の空間は、水性の置換液体41で置換され、この置換液体41により、インク25との間にフォロワー棒30とフォロワー36によって仕切られているため、インクの噴出しを防止することができ、水性の置換液体41は、毛管多孔体50の毛管力によって保持される構成となるので、上記実施例2の筆記具Bと同様の作用効果を発揮できることが確認された。
【0054】
〔実施例4〕
下記構成及び
図8に準拠する筆記具、上記実施例1と相違する、フォロワー37の組成は下記のものを使用した。なお、インク25、水性の置換液体41、多孔体50、中継芯51、ペン先55、インクタンク10等は上記実施例1と同じである。
(フォロワー37の構成)
鉱油系オイルのゲル状物
このように構成される実施例4の筆記具Fでは、ペン先55を、先軸20を介してインクタンク10先端に設け、インクタンク10内には直液の水性インク組成物25と油性のゲル状物質からなるフォロワー37が充填され、フォロワー37上部には、水性の置換液体41が充填され、水性の置換液体41は毛管多孔体50によって保持され、中継芯51を介して供給され、また、水性の置換液体41と直液のインク(水性インク組成物)25は、フォロワー37により遮断され、混ざらないようになっており、これにより、筆記によるインク消費に伴って、フォロワー37が移動し、フォロワー37上部の空間は、空気ではなく、膨張しにくい置換液体41で充填されているため、実施例1と同様に、インクの噴出しと直流を防止することができることが確認された。
本発明の筆記具では、サインペン、アンダーラインペン、ペイントマーカー、等の所謂マーキングペン、ホワイトボードやブラックボードなどの筆記板用の筆記具として使用することができる。