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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-21
(45)【発行日】2024-03-01
(54)【発明の名称】塗布具
(51)【国際特許分類】
B43K 8/04 20060101AFI20240222BHJP
A45D 34/04 20060101ALI20240222BHJP
B43K 8/02 20060101ALN20240222BHJP
【ＦＩ】
B43K8/04 100
A45D34/04 525B
B43K8/02 100
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020030522
(22)【出願日】2020-02-26
(65)【公開番号】P2021133576
(43)【公開日】2021-09-13
【審査請求日】2023-01-20
(73)【特許権者】
【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】中島 徹
【審査官】市川 勝
(56)【参考文献】
【文献】実開昭６３－００７５７９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１２－２４５７４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－００９４００（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０６－０４５６７１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭５１－１２１６３８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭５８－１２５０８３（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ４３Ｋ ８／０４
Ａ４５Ｄ ３４／０４
Ｂ４３Ｋ ８／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
タンク内の塗布液を、バルブを経由して塗布部に供給する塗布具において、前記バルブからタンクまでの間に複数の流通孔を設け、これら流通孔は、塗布部に対するタンク側の流通孔の開口高さが異なるものを有し、
前記複数の流通孔は、塗布部側に塗布液流通孔を形成すると共に、タンク側に空気置換孔を形成し、各々の孔は異なる軸線方向に開口させて形成し、
塗布液流通孔と空気置換孔とは、その離間距離をｘ（ｍｍ）、空気置換孔の開口面積をｚ（ｍｍ ２ ）とした場合に、ｚｘ ２ ＞１００であることを特徴とする塗布具。
【請求項2】
タンク内の塗布液を、バルブを経由して塗布部に供給する塗布具において、前記バルブからタンクまでの間に流通孔を設け、これら流通孔は、塗布部に対するタンク側の流通孔の開口高さが異なるものを有すると共に、バルブは、タンクと塗布部との間に、外方から内方に向けた押圧によって塗布液流路を遮断することが可能な閉鎖部材を設けたものであることを特徴とする塗布具。
【請求項3】
タンク内の塗布液を、バルブを経由して塗布部に供給する塗布具において、前記バルブからタンクまでの間に流通孔を設け、これら流通孔は、塗布部に対するタンク側の流通孔の開口高さが異なるものを有すると共に、バルブは、外軸に対して内軸を回転操作させることによって流路を遮断する構造であることを特徴とする塗布具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、筆記具を含む塗布液を塗布する塗布具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、サイドノック式のポンプ機構を用い、軸本体の側部に設けられた動作部をノック操作することにより弁体が後方に移動した場合に、ポンプ機構の内圧が上がることによって弁体が開口して塗布体に塗布液を供給する塗布具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
又、ペン芯を押圧して弁棒体の後端側への移動によって、シール部材でインク通路を閉じ、かつインク内圧上昇によってシール部材を連通孔の開口から開いて、ペン芯側にインクを流通させる塗布具が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１９－１０７２０１号公報
【文献】特開２０１１－１７３３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来は特許文献１や特許文献２のようにポンプ機構を有するが、ポンプ機構を設けない塗布具では、部品点数の削減の阻害要因になっていた。
【0006】
本発明は、斯かる実情に鑑み、ポンプ機構を有することなく塗布液を適切に供給可能な塗布具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、タンク内の塗布液を、バルブを経由して塗布部に供給する塗布具において、
前記バルブからタンクまでの間に流通孔を設け、これら流通孔は、塗布部に対するタンク側の流通孔の開口高さが異なるものを有することを特徴とする塗布具である。
前記バルブからタンクまでの間に流通孔を設け、これら流通孔は、塗布部に対するタンク側の流通孔の開口高さが異なるものを有することを特徴とする塗布具である。
【0008】
本発明において、前記流通孔の開口は、前記バルブの液遮断箇所よりもタンク側に位置する箇所に設けたことが好適である。
【0009】
本発明において、前記流通孔は複数設け、塗布部側に塗布液流通孔を形成すると共に、収容部側に空気置換孔を形成し、各々の孔は異なる軸線方向に開口させて形成したことが好適である。
【0010】
本発明において、塗布液流通孔と空気置換孔とは、その離間距離をｘ（ｍｍ）、空気置換孔の開口面積をｚ（ｍｍ２）とした場合に、ｚｘ２＞１００であることが好適である。
【0011】
本発明において、バルブは、タンクと塗布部との間に、外方から内方に向けた押圧によって塗布液流路を遮断することが可能な閉鎖部材を設けたものであることが好適である。
【0012】
本発明において、バルブは、外軸に対して内軸を回転操作させることによって流路を遮断する構造であることが好適である。
【0013】
本発明において、塗布液は、粘度が１～１００（ｍＰａ・ｓ）であることが好適である。
【発明の効果】
【0014】
本発明の塗布具によれば、タンク内の塗布液を、バルブを経由して塗布部に供給する塗布具において、バルブからタンクまでの間に流通孔を複数設け、これら複数の流通孔は、塗布部に対するタンク側の流通孔の開口高さが異なるものであるので、使用に際して塗布液が流れるときに、複数の流通孔の開口高さの差から、塗布部側の開口から塗布液が塗布部側に流れ、又、タンク側の開口から空気置換するので、塗布液の供給の際にスムーズな空気置換が可能であるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】第１実施形態に係る塗布具の説明図であって、（ａ）が一側面図、（ｂ）が（ｃ）のＢ－Ｂ線に沿う縦断面図、（ｃ）が（ａ）から９０°周方向に回転させた状態の側面図、（ｄ）が（ａ）のＤ－Ｄ線に沿う縦断面図である。
【図3】図１の塗布具における継手と通路体と管状通路と内装体とが部組された部品図であり、（ａ）が（ｈ）のＡ－Ａ線に縦断面図、（ｂ）が後方からの視図、（ｃ）が側面図、（ｄ）が後方から視図、（ｅ）が後方からの斜視図、（ｆ）が（ｃ）のＦ－Ｆ線に沿う縦断面図、（ｇ）が前方からの斜視図、（ｈ）が（ｃ）から９０°周方向に回転させた状態の側面図である。
【図5】実施例に係る塗布具の比較例と実施例とを理論上の空気置換可能性と実験した空気置換の結果とを説明する線図である。
【図6】第２実施形態に係る塗布具のバルブの閉状態の説明図であって、（ａ）が一側面図、（ｂ）が（ａ）のＢ－Ｂ線に沿う縦断面図、（ｃ）が（ｂ）から９０°周方向に回転させた状態の縦断面図である。
【図7】第２実施形態に係る塗布具のバルブの開状態の説明図であって、（ａ）が一側面図、（ｂ）が（ａ）のＢ－Ｂ線に沿う縦断面図、（ｃ）が（ｂ）から９０°周方向に回転させた状態の縦断面図である。
【図8】第２実施形態に係る塗布具の内軸（バルブ体）の説明図であって、（ａ）が後方からの斜視図、（ｂ）が側面視図、（ｃ）が前方からの斜視図、（ｄ）が（ｆ）のＤ－Ｄ線に沿う縦断面図、（ｅ）が後方からの視図、（ｆ）が（ｂ）から９０°周方向に回転させた側面視図、（ｇ）が前方からの視図、（ｈ）が（ａ）から周方向に１８０°回転させた後方からの斜視図、（ｉ）が（ｂ）のＩ－Ｉ線に沿う縦断面図である。
【図9】第２実施形態に係る塗布具の外軸（弁座体）の説明図であって、（ａ）が前方からの斜視図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が前方からの視図、（ｄ）が（ｃ）のＤ－Ｄ線に沿う縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【0017】
【0018】
図１に示すように、塗布具は、タンク１０内の塗布液を、バルブ１２を経由して塗布部１４に供給する塗布具において、バルブ１２からタンク（外軸）１０までの間に２つの流通孔１６ａ、１６ｂ（複数の流通孔の例）を設け、これら流通孔１６ａ、１６ｂは、塗布部１４に対するタンク１０側の開口１６ａ１、１６ｂ１高さが異なるものを有するものである。
【0019】
２つの流通孔１６ａ、１６ｂの開口１６ａ１、１６ｂ１は、バルブ１２の塗布液の遮断箇所１２ａよりもタンク１０側に位置する箇所に設けたものである。
【0020】
具体的な構成を説明する。
〔タンク１０〕
タンク１０は、塗布具の使用者が把持するための外軸を構成したものである。
タンク１０は、後端の閉鎖された軸筒体であり、その内部空間が塗布液の収容空間１０ａになっている樹脂体からなる。
〔タンク１０〕
タンク１０は、塗布具の使用者が把持するための外軸を構成したものである。
タンク１０は、後端の閉鎖された軸筒体であり、その内部空間が塗布液の収容空間１０ａになっている樹脂体からなる。
【0021】
タンク１０の前部には、バルブ１２を接続するための継手１８と、流通孔１６ａ、１６ｂの開口１６ａ１、１６ｂ１形成された通路体２０と、バルブ１２の管状通路１２ｂと、先軸２２の内装体２２ａとが連続配置される。
【0022】
塗布液は、粘度が２５℃における回転粘度計にて１０ｒｐｍでの測定値が１～１００ｍＰａ・ｓである塗布液が収容されていることが好ましい。このインク粘度が１．０ｍＰａ・ｓ未満のものは、調合が非常に困難であるうえに、仮に調合出来たとしても、描線乾燥性が悪くなり、好ましくなく、一方、１００ｍＰａ・ｓを超えて大きいと、インク流量が少なく、書き味が悪くなるため、好ましくない。
塗布液としては、５～５０ｍＮ／ｍ（測定温度：２５℃、測定器：協和界面科学社製 表面張力測定器）が望ましい。この表面張力が５ｍＮ／ｍ未満では、直流現象を起こしやすく、また顔料の沈降や凝集を起こしやすくなってしまう。一方、５０ｍＮ／ｍを越えると、保存環境や筆記状態によってインク流出量が不安定になり、描線の濃度や幅にバラツキを生じやすくなってしまうので、好ましくない。また、用いる塗布液は、少なくとも、着色剤と、分散剤と、固着樹脂と、濡れ剤と、水とを組み合わせることが好ましい。更に、筆記具のインク流量が、１００ｇの荷重で、筆記角度７０°、１０ｍ／ｍｉｎの筆記速度で５０～４００ｍｇ／２．５ｍとすることが好ましい。
塗布液としては、５～５０ｍＮ／ｍ（測定温度：２５℃、測定器：協和界面科学社製 表面張力測定器）が望ましい。この表面張力が５ｍＮ／ｍ未満では、直流現象を起こしやすく、また顔料の沈降や凝集を起こしやすくなってしまう。一方、５０ｍＮ／ｍを越えると、保存環境や筆記状態によってインク流出量が不安定になり、描線の濃度や幅にバラツキを生じやすくなってしまうので、好ましくない。また、用いる塗布液は、少なくとも、着色剤と、分散剤と、固着樹脂と、濡れ剤と、水とを組み合わせることが好ましい。更に、筆記具のインク流量が、１００ｇの荷重で、筆記角度７０°、１０ｍ／ｍｉｎの筆記速度で５０～４００ｍｇ／２．５ｍとすることが好ましい。
【0023】
ここで挙げるインク組成物の詳細を述べると、着色剤は、隠蔽効果のある酸化チタン粒子、硫化亜鉛粒子、酸化亜鉛粒子、硫酸バリウム粒子、アルミニウム粉、パール顔料および、これらの粒子が複合した粒子から選ばれる粒子、あるいは、これらの粒子の分散体であって、粒子径が４０ｎｍ～１００μｍとなるものを用いることが好ましい。なお、上記各着色剤における「粒子径」は、一次粒子径を意味する。また、含有量は、インク組成物全量に対して、固形分合計で１～５０質量％、好ましくは、２～３５質量％とすることが望ましい。この隠蔽剤の合計含有量が１質量％未満では、十分な隠蔽力を発揮することができず、また、均一な濃度描線が得られにくく、一方、５０質量％を超えると、インク粘度が上昇してしまうか、粒子の沈降体積が多くなり、好ましくない。
【0024】
分散剤及び固着樹脂は、水溶性樹脂を含有することが好ましい。水溶性樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸、水溶性スチレン－アクリル樹脂、水溶性スチレン・マレイン酸樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、水溶性マレイン酸樹脂、水溶性スチレン樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコ－ル、水溶性エステル－アクリル樹脂、エチレン－マレイン酸共重合体、ポリエチレンオキサイド、水溶性ウレタン樹脂等の分子内に疎水部を持つ水溶性樹脂、また、アクリル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョン、ウレタン系エマルジョン、スチレン－ブタジエンエマルジョン、スチレンアクリロニトリルエマルジョンなどの樹脂エマルジョンなどから選ばれる少なくとも１種が挙げられ、好ましくは、隠蔽剤および顔料の分散性、粘度調整、並びに、固着力向上の点から、上記の水溶性樹脂および樹脂エマルジョンからそれぞれ１種類以上、計２種類以上の使用が望ましい。これらの水溶性樹脂の含有量は、インク組成物全量に対して、１～２０質量％とすることが望ましい。この水溶性樹脂の含有量が１質量％未満では、分散性と固着性を確保することが難しくなり、一方、２０質量％を超えると、高粘度なってインクの追随性が悪くなり、好ましくない。
【0025】
濡れ剤は、例えば、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、デカグリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオ キシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレンラノリン・ラノリン・アルコール・ミツロウ誘導体、ポリオキシエチレンアルキルアミン・脂肪酸アミドなどの非イオン性界面活性剤；、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、Ｎ‐アシルアミノ酸塩、Ｎ‐アシルメチルタウリン塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、α‐オレフィンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩などの陰イオン性界面活性剤；、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、フッ素化アルキルエステル、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキル基親水性基含有オリゴマー、パーフルオロアルキル基親水性基含有ウレタン、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキルアンモニウム 塩、パーフルオロアルキルアルコキシレート、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノールなどのフッ素系界面活性剤を挙げることができる。これらの界面活性剤は、一種もしくは二種以上を混合して使用することができる。
【0026】
図３は、継手１８と、通路体２０と、管状通路１２ｂと、内装体２２ａとが部組された状態の説明図である。
【0027】
〔継手１８〕
継手１８は、図１、図３に示すように、前端にバルブ１２の管状通路１２ｂ内に繋がる前端開口１８ａが形成され、後端がタンク１０内の空間に繋がる開口１８ｂが形成される。継手１８の外周には、タンク１０の前端に当接する位置決め用のフランジ１８ｃとフランジ１８ｃの後方の外周面にタンク１０の前端の内周と嵌着・固定するため凹凸部１８ｄが形成される。符号１８ｅは、開閉用金具２４を係止する係止部である。
継手１８は、図１、図３に示すように、前端にバルブ１２の管状通路１２ｂ内に繋がる前端開口１８ａが形成され、後端がタンク１０内の空間に繋がる開口１８ｂが形成される。継手１８の外周には、タンク１０の前端に当接する位置決め用のフランジ１８ｃとフランジ１８ｃの後方の外周面にタンク１０の前端の内周と嵌着・固定するため凹凸部１８ｄが形成される。符号１８ｅは、開閉用金具２４を係止する係止部である。
【0028】
〔通路体２０〕
タンク１０内には通路体２０が装着される。通路体２０は、前部２０ｆが前方に開口した大径の筒状であって、後部２０ｒが小径の筒状であり、後端が閉鎖された全体が概略筒状体である。前部２０ｆから続く内部空間から後部２０ｒの側面部の開口１６ａ１、１６ｂ１を通してタンク１０内に繋がる通路が流通孔１６ａ、１６ｂ(図１に破線で示す）である。
タンク１０内には通路体２０が装着される。通路体２０は、前部２０ｆが前方に開口した大径の筒状であって、後部２０ｒが小径の筒状であり、後端が閉鎖された全体が概略筒状体である。前部２０ｆから続く内部空間から後部２０ｒの側面部の開口１６ａ１、１６ｂ１を通してタンク１０内に繋がる通路が流通孔１６ａ、１６ｂ(図１に破線で示す）である。
【0029】
通路体２０の前部２０ｆは、継手１８の内周部に固着している。後部２０ｒの外周面と継手１８の内周面の間には空間があり、この空間が通路体２０の開口１６ａ１、１６ｂ１を通して流通孔１６ａ、１６ｂのタンク１０側部分となる。
【0030】
開口１６ａ１、１６ｂ１高さは、塗布部１４を下方に向けた際に開口１６ａ１が低く、開口１６ｂ１が高い位置になる。
【0031】
流通孔１６ａ（塗布液流通孔）と流通孔１６ｂ（空気置換孔）とは、好適には、その離間距離をｘ（ｍｍ）、空気置換孔の開口（１６ｂ１）の面積をｚ（ｍｍ２）とした場合に、ｚｘ２＞１００である。さらに好ましくはｚｘ２＞３００である。 寸法の例としては、好ましくは、ｘは１～１０（ｍｍ)、ｚは０．８～３０（ｍｍ２)とする。
【0032】
〔バルブ１２、管状通路１２ｂ、開閉用金具２４等〕
バルブ１２は、タンク１０と塗布部１４との間に、外方から内方に向けた押圧によって塗布液流路(管状通路１２ｂ）を遮断することが可能な閉鎖部材(開閉用金具２４）を設けたものである。
バルブ１２は、タンク１０と塗布部１４との間に、外方から内方に向けた押圧によって塗布液流路(管状通路１２ｂ）を遮断することが可能な閉鎖部材(開閉用金具２４）を設けたものである。
【0033】
バルブ１２の管状通路１２ｂは柔軟な樹脂製の断面矩形の管路であり、外周部には弾性体からなる開閉用金具２４が配置されている。図２に示すように、開閉用金具２４は、概略Ｍ字形状を呈し、その概略Ｍ字の中央部が継手１８前端の係止部１８ｅに係止して支持されている。
開閉用金具が操作されていない状態では、下部２４ａが管状通路１２ｂの遮断箇所１２ａを挟圧して遮断している。一方、開閉用金具２４の上部２４ｂを摘まんでＦ方向に押圧することによって管状通路１２ｂの遮断箇所１２ａを開放する操作ができる。
開閉用金具が操作されていない状態では、下部２４ａが管状通路１２ｂの遮断箇所１２ａを挟圧して遮断している。一方、開閉用金具２４の上部２４ｂを摘まんでＦ方向に押圧することによって管状通路１２ｂの遮断箇所１２ａを開放する操作ができる。
【0034】
開閉用金具２４は金属製等の弾性力のある線材を曲げることにより簡易かつ安価に形成することができる。したがって、バルブ機構の複雑でなく、軸方向の長さもとられないのでコンパクトな構成にできる。
【0035】
〔先軸２２と内装体２２ａ〕
内装体２２ａは、図１に示すように、概略筒状体を構成し前部内に塗布部１４の後部が装着される。内装体２２ａは、先軸２２に覆われている。
内装体２２ａは、図１に示すように、概略筒状体を構成し前部内に塗布部１４の後部が装着される。内装体２２ａは、先軸２２に覆われている。
【0036】
〔塗布部１４〕
塗布部１４は、塗布部１４の後端にフランジ部１４ａが拡径している。先軸２２の先端部が段状に小径になった部分にフランジ部１４ａが係止することによって、塗布部１４は、先軸２２に対して前方に抜け止めされている。
塗布部１４は、塗布部１４の後端にフランジ部１４ａが拡径している。先軸２２の先端部が段状に小径になった部分にフランジ部１４ａが係止することによって、塗布部１４は、先軸２２に対して前方に抜け止めされている。
【0037】
塗布部１４は、後端部の中央に塗布液誘導芯２６が挿入され、塗布液誘導芯２６の周囲に塗布液保溜部２８が配置される。
【0038】
塗布部１４は、先細い筆先形状を呈し、筆記時の筆圧によって容易に曲がることが好ましく、天然繊維や合成樹脂繊維を束ねたものとし、あるいは、樹脂の成形体、多孔質樹脂体等の人工物や天然物等各種の材質とすることができる。
【0039】
〔塗布液誘導芯２６、塗布液保溜部２８〕
塗布液誘導芯２６は、塗布部１４と同材質、又は、異なる材質とすることができ、樹脂の成形体、多孔質樹脂体等の人工物や天然物等各種の材質とする、腰の強い材質であることが好ましい。塗布液保溜部２８は、塗布液を保溜できる多孔質体とすることができる。
塗布液誘導芯２６は、塗布部１４と同材質、又は、異なる材質とすることができ、樹脂の成形体、多孔質樹脂体等の人工物や天然物等各種の材質とする、腰の強い材質であることが好ましい。塗布液保溜部２８は、塗布液を保溜できる多孔質体とすることができる。
【0040】
第１実施形態に係る塗布具の作用を説明する。
この塗布具によれば、２つの流通孔１６ａ、１６ｂは、塗布部１４に対するタンク１０側の流通孔の開口１６ａ１、１６ｂ１同士の高さが異なるものである。バルブ１２の開閉用金具２４は未操作状態では、遮断箇所１２ａを挟圧して閉じている。
この塗布具によれば、２つの流通孔１６ａ、１６ｂは、塗布部１４に対するタンク１０側の流通孔の開口１６ａ１、１６ｂ１同士の高さが異なるものである。バルブ１２の開閉用金具２４は未操作状態では、遮断箇所１２ａを挟圧して閉じている。
【0041】
塗布具の使用に際して、塗布部１４の塗布液を供給するときには、バルブ１２の開閉用金具２４の上部２４ｂ、２４ｂを手指で摘まんで押圧することにより（図２に矢印Ｆ方向）、管状通路１２ｂの塗布液の遮断箇所１２ａを開放する。
この際、タンク１０の塗布液が流れようとするが、２つ開口１６ａ１、１６ｂ１の高さの差から、塗布部１４側の開口１６ａ１から塗布液がタンクから塗布部１４側に流れ(図１に破線で示す流通孔１６ａ）、又、タンク１０側の開口１６ｂ１からタンク側に空気が流れて(図１に二点鎖線で示す流通孔１６ｂ）空気置換する。
又、開閉用金具２４への力を抜けば、開閉用金具２４は変形が戻ろうとして、遮断箇所１２ａが閉じる。この開閉を繰り返すことにより、塗布部１４へ塗布液の供給の際にスムーズな液供給と、空気置換が可能である。
したがって、バルブ１２が管状通路１２ｂの液遮断箇所を開閉する作動をさせてスムーズな液供給が可能になる。
この際、タンク１０の塗布液が流れようとするが、２つ開口１６ａ１、１６ｂ１の高さの差から、塗布部１４側の開口１６ａ１から塗布液がタンクから塗布部１４側に流れ(図１に破線で示す流通孔１６ａ）、又、タンク１０側の開口１６ｂ１からタンク側に空気が流れて(図１に二点鎖線で示す流通孔１６ｂ）空気置換する。
又、開閉用金具２４への力を抜けば、開閉用金具２４は変形が戻ろうとして、遮断箇所１２ａが閉じる。この開閉を繰り返すことにより、塗布部１４へ塗布液の供給の際にスムーズな液供給と、空気置換が可能である。
したがって、バルブ１２が管状通路１２ｂの液遮断箇所を開閉する作動をさせてスムーズな液供給が可能になる。
【0042】
実施形態の塗布具では、弁をタンク側に押し込む通常の開弁作動とは異なり、体積変化なく、インク流路の途中で開弁操作をする構造となる。通常、体積変化がないと、バルブ部分で空気置換せずに塗布液が流出しないが、実施形態の塗布具では、バルブ１２とタンク１０との高低差を付与する流路（流通孔１６ａ、１６ｂ）を設けることで、塗布液を流出させることが可能にしたものである。
【0043】
図４は、バルブ１２の周囲の拡大図である。
【0044】
図１、図４に示すように、バルブ１２には、塗布部１４側に塗布液の流通孔１６ａの開口１６ａ１を形成すると共に、タンク１０側に空気置換孔となる流通孔１６ｂの開口１６ｂ１を形成し、各々の開口１６ａ１、１６ｂ１の方向（位置）は軸に対して別方向に向けている。
【0045】
又、開口１６ａ１、１６ｂ１の軸に対して開口方向を同方向に向けて形成したものも実施形態に含まれる。同方向に開口した場合、図４に示すように流通孔１６ａの開口１６ａ１’（破線で示す）と流通孔１６ｂの開口１６ｂ１とを同側向に形成したものも含む。
【0046】
ここで、実施形態に係る塗布具において、図５は、比較例と実施例の実験結果を示す。
【0047】
塗布液として、下記組成の筆記具用インク（合計１００質量％）を使用した。
着色剤：酸化チタン ３０質量％
分散剤及び固着剤：スチレンアクリル樹脂 １０質量％
濡れ剤：フッ素系界面活性剤 ０．０１質量％
水（溶媒）：イオン交換水 残 分
粘度（２５℃、１０ｒｐｍ、回転粘度計（ＴＶ－２０、ＴＯＫＩＭＥＣ製）：５．８ｍＰａ・ｓ
表面張力：２４ｍＮ／ｍ（測定温度：２５℃、測定器：協和界面科学社製 表面張力測定器）
着色剤：酸化チタン ３０質量％
分散剤及び固着剤：スチレンアクリル樹脂 １０質量％
濡れ剤：フッ素系界面活性剤 ０．０１質量％
水（溶媒）：イオン交換水 残 分
粘度（２５℃、１０ｒｐｍ、回転粘度計（ＴＶ－２０、ＴＯＫＩＭＥＣ製）：５．８ｍＰａ・ｓ
表面張力：２４ｍＮ／ｍ（測定温度：２５℃、測定器：協和界面科学社製 表面張力測定器）
【0048】
〔比較例１〕
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：０［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部(開口１６ｂ１）の孔径：２［ｍｍ］
空気置換孔面積：３．１［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ ０
実験結果：空気置換できなかった（×）
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：０［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部(開口１６ｂ１）の孔径：２［ｍｍ］
空気置換孔面積：３．１［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ ０
実験結果：空気置換できなかった（×）
【0049】
〔比較例２〕
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：０［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部の孔径：２．５［ｍｍ］
空気置換孔面積：４．９［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ ０
実験結果：空気置換できなかった（×）
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：０［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部の孔径：２．５［ｍｍ］
空気置換孔面積：４．９［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ ０
実験結果：空気置換できなかった（×）
【0050】
〔比較例３〕
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：５［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部の孔径：２［ｍｍ］
空気置換孔面積：３．１［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ ７９
実験結果：空気置換ができなかった（×）
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：５［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部の孔径：２［ｍｍ］
空気置換孔面積：３．１［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ ７９
実験結果：空気置換ができなかった（×）
【0051】
〔実施例１〕
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：５［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部の孔径：２．５［ｍｍ］
空気置換孔面積：４．９［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ １２３
実験結果：空気置換できた（〇）
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：５［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部の孔径：２．５［ｍｍ］
空気置換孔面積：４．９［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ １２３
実験結果：空気置換できた（〇）
【0052】
〔実施例２〕
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：５［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部の孔径：３［ｍｍ］
空気置換孔面積：７．１［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ １７７
実験結果：空気置換できた（〇）
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：５［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部の孔径：３［ｍｍ］
空気置換孔面積：７．１［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ １７７
実験結果：空気置換できた（〇）
【0053】
〔実施例３〕
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：１０［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部の孔径：２［ｍｍ］
空気置換孔面積：３．１［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ ３１４
実験結果：空気置換できた（〇）
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：１０［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部の孔径：２［ｍｍ］
空気置換孔面積：３．１［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ ３１４
実験結果：空気置換できた（〇）
【0054】
〔実施例４〕
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：１０［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部の孔径：２．５［ｍｍ］
空気置換孔面積：４．９［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ ４９１
実験結果：空気置換ができた（〇）
開口１６ａ１、１６ｂ１（孔）間の離間距離：１０［ｍｍ］
孔形状：円
空気置換部の孔径：２．５［ｍｍ］
空気置換孔面積：４．９［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ ４９１
実験結果：空気置換ができた（〇）
【0055】
〔比較例４〕
開口（孔）間の離間距離：５ｍｍ
孔形状：角
空気置換部の孔径：１．５×１．５［ｍｍ］
空気置換孔面積：２．３［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ ５６
実験結果：空気置換できなかった（×）
開口（孔）間の離間距離：５ｍｍ
孔形状：角
空気置換部の孔径：１．５×１．５［ｍｍ］
空気置換孔面積：２．３［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ ５６
実験結果：空気置換できなかった（×）
【0056】
〔実施例５〕
開口（孔）間の離間距離：５［ｍｍ］
孔形状：角
空気置換部の孔径：２．５×２．５［ｍｍ］
空気置換孔面積：６．３［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ １５６
実験結果：空気置換できた（〇）
開口（孔）間の離間距離：５［ｍｍ］
孔形状：角
空気置換部の孔径：２．５×２．５［ｍｍ］
空気置換孔面積：６．３［ｍｍ2］
ｚｘ２＝ １５６
実験結果：空気置換できた（〇）
【0057】
以上のように、比較例は空気置換が難しかったが、実施例では、空気置換ができ、スムーズな塗布液の供給ができた。
【0058】
次に第２実施形態に係る塗布具について説明する。
【0059】
【0060】
第２実施形態の塗布具は、バルブ３４を有し（図６参照）、第１実施形態の塗布具のバルブ１２（図１参照）と異なる。図６に示すように、軸筒の外軸３０が中央部から後部が塗布液を収容するタンク(収容部３０ａ）となり、外軸３０の前部３０ｂ内に装着した内軸３２とでバルブ３４を構成する。その他の第１実施形態と同様箇所に同一の符号を付している。
【0061】
バルブ３４は、外軸３０に対して内軸３２を回転操作させることによって２つの流通孔３２ａ、３２ｂ(複数の流通孔の例、図７参照）を遮断する構造である。
【0062】
詳細には、外軸３０の前部３０ｂには、図６、図９に示すように、中央部よりも太径に形成され、内部に対のリブ３０ｃ、３０ｃが内側に突出形成され、リブ３０ｃ、３０ｃ間が収容部３０ａ側に繋がる液通路となる。図９に示すように、リブ３０ｃ、３０ｃの後方に隣接して凹凸部３０ｄが形成されている。
【0063】
図８に示すように、内軸３２は、後端部が閉鎖され、後部３２ｒの側面部に距離を置いて前側の開口３２ａ１（流通孔３２ａ）、後ろ側の開口３２ｂ１(流通孔３２ｂ）が形成されている。図６の閉状態では、流通孔３２ａ、３２ｂが閉鎖し、図７の開状態では流通孔３２ａ（破線で示す）、３２ｂ（二点鎖線で示す）が流通可能になる。
【0064】
内軸３２の後部３２ｒの閉鎖された後端面から後方に対の壁部３２ｅが延びる。図８に示すように、壁部３２ｅの外周面には、凸部３２ｅ１が周面上に形成されており、この凸部３２ｅ１が外軸３０の内周部の凹凸部３０ｄに対して嵌着している。これによって、内軸３２が外軸３０に対して回転可能かつ軸方向への移動が規制された抜け止めされるようになっている（図６参照）。
【0065】
図６～図８に示すように、対の壁部３２ｅ、３２ｅは周方向で間隔を置いており、対の壁部３２ｅ、３２ｅの形成箇所は、開口３２ａ１、３２ｂ１と同じ周方向位置に形成されている。壁部３２ｅ、３２ｅの間の空間から外軸３０の収容部（タンク）３０ａ内の塗布液が内軸３２の周囲に流れ込むようになっている。
【0066】
内軸３２の前部３２ｆには、外周面にフランジ３２ｃが拡径して形成される。フランジ３２ｃの外周面は、後部が段状に縮径し、凹部が形成されている。その縮径した後部の外周面の凹部には、弾性樹脂体からなるシール体３６ａが収容されている。又、開口３２ａ１、３２ｂ１の各周囲には、環状に凹部が形成され、その凹部内に環状のシール体３６ｂが嵌入して液密を保つようになっている。
【0067】
【0068】
内軸３２の前部３２ｆの外周には、図６に示すように、塗布部１４を覆う先軸３８が嵌め込まれており、先軸３８の内面の段部と内軸３２の前端部によって、塗布部１４のフランジ部１４ａを挟み付けて抜け止めしている。
【0069】
先軸３８は、内軸３２に対して嵌着されて回転方向に相対回転が規制されている。使用者は先軸３８を一方の手で把持して他方の手で外軸３０を把持して、先軸３８と外軸３０を相対回転させると、内軸３２の外軸３０の摺接箇所が変化してバルブを開閉できる構造になっている。
先軸３８と外軸３０とを相対回転させて、バルブ３４の閉弁時には、図６に示す状態となり、バルブ３４の開弁時には図７に示す状態となる。
先軸３８と外軸３０とを相対回転させて、バルブ３４の閉弁時には、図６に示す状態となり、バルブ３４の開弁時には図７に示す状態となる。
【0070】
〔バルブ３４の閉弁時〕
バルブ３４の閉弁時には、図６に示すように、外軸３０の前部３０ｂ内のリブ３０ｃ、３０ｃが開口３２ａ１、３２ｂ１に対向し当接し、閉じた状態となる。その際に、壁部３２ｅ、３２ｅ同士の間隙から収容部３０ａ内の塗布液が内軸３２周囲の空間４０内に流れ込む。しかし、開口３２ａ１、３２ｂ１は閉じているため、流通孔３２ａ、流通孔３２ｂ（図７参照）は形成されない。
バルブ３４の閉弁時には、図６に示すように、外軸３０の前部３０ｂ内のリブ３０ｃ、３０ｃが開口３２ａ１、３２ｂ１に対向し当接し、閉じた状態となる。その際に、壁部３２ｅ、３２ｅ同士の間隙から収容部３０ａ内の塗布液が内軸３２周囲の空間４０内に流れ込む。しかし、開口３２ａ１、３２ｂ１は閉じているため、流通孔３２ａ、流通孔３２ｂ（図７参照）は形成されない。
【0071】
〔バルブ３４の開弁時〕
バルブ３４の開弁時には、図７に示すように、外軸３０の前部３０ｂ内のリブ３０ｃ、３０ｃが開口３２ａ１、３２ｂ１が空間４０に対向して、連通する状態となる。塗布部１４側の開口３２ａ１から塗布液が塗布部１４側に流れ(図７に破線で示す流通孔３２ａ）、又、収容部３０ａ側の開口３２ｂ１から収容部３０ａ側に空気が流れて(図７に二点鎖線で示す流通孔３２ｂ）空気置換する。
バルブ３４の開弁時には、図７に示すように、外軸３０の前部３０ｂ内のリブ３０ｃ、３０ｃが開口３２ａ１、３２ｂ１が空間４０に対向して、連通する状態となる。塗布部１４側の開口３２ａ１から塗布液が塗布部１４側に流れ(図７に破線で示す流通孔３２ａ）、又、収容部３０ａ側の開口３２ｂ１から収容部３０ａ側に空気が流れて(図７に二点鎖線で示す流通孔３２ｂ）空気置換する。
【0072】
以上のように、実施形態２に係る塗布具では、収容部（タンク）３０ａ内の塗布液を、バルブ３４を経由して塗布部１４に供給する塗布具において、バルブ３４から収容部３０ａまでの間に流通孔３２ａ、３２ｂを２つ（複数の例）設け、これら流通孔３２ａ、３２ｂは、塗布部１４に対する収容部３０ａ側の流通孔３２ａ、３２ｂの開口３２ａ１、３２ｂ１高さが異なるものとなる。
【0073】
したがって、使用に際して塗布液が流れるときに、流通孔３２ａ、３２ｂの開口３２ａ１、３２ｂ１高さの差から、塗布部側の開口３２ａ１から塗布液が塗布部１４側に流れ、又、収容部３０ａ側の開口３２ｂ１から空気置換するので、塗布液の供給の際にスムーズな空気置換が可能である。
また、通常、体積変化がないと、バルブ部分で空気置換せずに塗布液が流出しないが、実施形態の塗布具では、バルブ１２と収容部３０ａとの間に高低差を付与する流路（流通孔３２ａ、３２ｂの開口３２ａ１、３２ｂ１）を設けることで、塗布液を流出させることが可能になる。
また、通常、体積変化がないと、バルブ部分で空気置換せずに塗布液が流出しないが、実施形態の塗布具では、バルブ１２と収容部３０ａとの間に高低差を付与する流路（流通孔３２ａ、３２ｂの開口３２ａ１、３２ｂ１）を設けることで、塗布液を流出させることが可能になる。
【0074】
本発明は、実施形態に限定されず流通孔は３個以上形成されていてもよい。また、流通孔は空気置換孔と連結しても良い。
【産業上の利用可能性】
【0075】
本発明の塗布具は、筆記具に利用することができる。
【符号の説明】
【0076】
１０ タンク
１２ バルブ
１２ａ 遮断箇所
１２ｂ 管状通路
１４ 塗布部
１４ａ フランジ部
１６ａ 流通孔（塗布液用）
１６ａ１ 開口
１６ｂ 流通孔(空気置換用）
１６ｂ１ 開口
１８ 継手
１８ａ 前端開口
１８ｂ 開口
１８ｃフランジ
１８ｄ凹凸部
２０ 通路体
２０ｆ 前部
２０ｒ 後部
２２ 先軸
２２ａ 内装体
２４ 開閉用金具
２４ａ 下部
２４ｂ 上部
２６ 塗布液誘導芯
２８ 塗布液保溜部
３０ 外軸
３０ａ 収容部（タンク）
３０ｂ 前部
３０ｃ リブ
３０ｄ 凹凸部
３２ 内軸
３２ａ 流通孔
３２ａ１ 開口
３２ｂ 流通孔
３２ｂ１ 開口
３２ｃ フランジ
３２ｅ壁部
３２ｅ１ 凸部
３２ｆ 前部
３２ｒ 後部
３４ バルブ
３６ａ シール体
３４ バルブ（第２実施形態）
３６ｂ シール体
３８ 先軸
４０ 空間
１２ バルブ
１２ａ 遮断箇所
１２ｂ 管状通路
１４ 塗布部
１４ａ フランジ部
１６ａ 流通孔（塗布液用）
１６ａ１ 開口
１６ｂ 流通孔(空気置換用）
１６ｂ１ 開口
１８ 継手
１８ａ 前端開口
１８ｂ 開口
１８ｃフランジ
１８ｄ凹凸部
２０ 通路体
２０ｆ 前部
２０ｒ 後部
２２ 先軸
２２ａ 内装体
２４ 開閉用金具
２４ａ 下部
２４ｂ 上部
２６ 塗布液誘導芯
２８ 塗布液保溜部
３０ 外軸
３０ａ 収容部（タンク）
３０ｂ 前部
３０ｃ リブ
３０ｄ 凹凸部
３２ 内軸
３２ａ 流通孔
３２ａ１ 開口
３２ｂ 流通孔
３２ｂ１ 開口
３２ｃ フランジ
３２ｅ壁部
３２ｅ１ 凸部
３２ｆ 前部
３２ｒ 後部
３４ バルブ
３６ａ シール体
３４ バルブ（第２実施形態）
３６ｂ シール体
３８ 先軸
４０ 空間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】