JP2011235488A - 筆記具 - Google Patents

Abstract

【課題】 空気の巻き込みを無くして、ペン先からのインク漏れを確実に防止でき、ペン先のゴミが発生することなくインクタンク交換が容易にでき、かつインクタンクが可撓して残量確認が容易な筆記具を提供する。
【解決手段】 筆記具は、インク供給機構１４に、ペン芯１０と共に前後動しかつペン芯１０を収容空間部２２に連通する連通路２０ａおよび後記弁体２６に係止する係止部２８の形成されたピストン体２０と、前記ピストン体２０の係止部２８に係止可能な構造（凹溝２６ｃ）有して前・後への移動によって前記収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａを開口・閉鎖させる弁体２６と、該弁体２６をインクタンク側開口２２ａを閉鎖する方向に付勢する第１のスプリング体３０と、前記ピストン体２０の係止部２８および弁体２６の間の係止状態を解除する解除部３２とを有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、ボードマーカー、工業用マーカー等をはじめとする多用途で使うことができ、また、筆記終了後の廃棄物の少ないことから環境を意識の高いユーザの利用等、産業上の有益性のある筆記具に関する。

昨今、対象物にマーキングする筆記具において、環境負荷低減等の理由でインク（インキ）タンクを交換する技術が提案されている。

例えば、特開２００１−２８７４９４号（特許文献１）は、インクタンク交換式の筆記具である。しかしながら、この筆記具では、温度変化や気圧変化等によってインクタンク内部の圧力が上昇し、筆記時等にバルブを開放した際にペン先から予期しないインクの流出が考えられる。

そこで、特開２０００−１７７２９０号（特許文献２）に開示のように、可撓性容器をインクタンクにした塗布具が提案されている。

しかしながら、この種の可撓性容器のインクタンクでは、その交換の際に、ペン先チップをインクタンクごと交換する必要があるので、交換後はペン先チップのゴミが発生してしまう。また、当該塗布具は、弁体が単なる開閉するだけの構造であってタンクが弾性のある袋状体であり、筆記時においてインク減りをした場合、ペン先チップから弁体を通してタンク内に空気を導入する空気置換をするため、粘度の有るインクではインクの自重で可撓性容器を撓ませる必要があり、安定した塗布が困難である。

また、従来のバルブ機構であると空気をインクタンク内に巻き込む可能性がある。

なお、特開２００５−２１８９６１号（特許文献３）は、可撓性容器をインクタンクにした塗布具である。この塗布具ではインクタンクを塗布部材と切り離すことが可能であるが、インクタンクと塗布部材を装着したときは空気置換する可能性があり、安定した塗布が困難である。

また、実開平０７−０４３６４号（特許文献４）は、軟質袋体を内蔵したポンプである。これを筆記具に転用しようとして、ピストン体材にペン芯を取り付けた筆記具にして逆向きに使用した際、ポンプが動作せずに、液が流出しない等問題がある。

特開２００１−２８７４９４号公報 特開２０００−１７７２９０号公報 特開２００５−２１８９６１号公報 実開平０７−０４３６４号公報

本発明は、斯かる実情に鑑み、空気の巻き込みを無くして、ペン先からのインク漏れを確実に防止でき、ペン先のゴミが発生することなくインクタンク交換が容易にできかつインクタンクが可撓して残量確認が容易な筆記具を提供しようとするものである。

本発明は筆記具に係り、先端側にペン芯を取り付け、かつ、後端側にインク消費に伴い可撓するインクタンクを取り付けたインク供給機構を有する筆記具であって、
インク供給機構は、インクタンク内から流入したインクを収容空間部に一旦収容し、その収容空間部内のインクがインクタンク内に戻ることを規制してペン芯側にのみ送る機能を有し、
前記インク供給機構は、ペン芯と共に前後動しかつペン芯を収容空間部に連通する連通路および後記弁体に係止する係止部の形成されたピストン体と、前記ピストン体の係止部に係止可能な構造を有して前・後への移動によって前記収容空間部のインクタンク側開口を開口・閉鎖させる弁体と、該弁体をインクタンク側開口を閉鎖する方向に付勢する第１のスプリング体と、前記ピストン体の係止部および弁体の間の係止状態を解除する解除部とを有し、
前記第１のスプリングの付勢力によって前記弁体が前記収容空間部のインクタンク側開口を閉鎖した状態で、前記ペン芯およびピストン体が後方に移動することによって前記ピストン体が収容空間部の内圧を上げて収容部空間内のインクを連通路を介してペン芯側に送り、前記ピストン体が所定後方位置に至ったときに、前記ピストン体の係止部が前記弁体に係止しかつ連通路を塞ぎ、
前記ピストン体の係止部が前記弁体に係止した状態で前記ピストン体が前方に移動することによって前記弁体を開弁しかつ収容空間部の内圧を下げて、インクタンク内のインクが収容空間部に流入するようにし、
前記ピストン体が所定前方位置に至ったときに、前記弁体が前記解除部に当接して前記ピストン体の係止部および前記弁体の間の係止状態を解除して、当該係止状態の解除した弁体が第１のスプリング体の付勢力によって後方側に移動することによって前記収容空間部のインクタンク側開口を閉鎖することを特徴とする筆記具である。

本発明において、ピストン体と弁体との間に第１のスプリング体が配置されており、ピストン体および弁体には、それぞれスプリングが当接する受け部分が設けられていることが好適である。

また、本発明において、ピストン体の係止部は第１のスプリング体の付勢力に抗して係止状態を維持できる嵌合力を発揮できる機能を有し、当該係止部はピストン体の連通路内に２箇所以上形成されていることが好適である。

本発明において、ピストン体を前方に付勢する第２のスプリング体を設け、第２のスプリング体の後方側が前面に当接する受け部が収容空間部内に設けられており、前記ピストン体が所定前方位置に至ったときにこの受け部の後面に弁体が当たり、前記ピストン体の係止部が前記弁体との係止状態を解除する解除部になっていることが好適である。

また、本発明において、可撓性の有るインクタンクは、インク供給機構から取り外して交換可能なことが好適である。

本発明において、インクタンク内のインクは蒸気圧の高い揮発性溶剤を含有することが好適である。

本発明の筆記具によれば、先端側にペン芯を取り付け、かつ、後端側にインク消費に伴い可撓するインクタンクを取り付けたインク供給機構を有する筆記具であるので、インク消費に応じてインクタンクが変形する。

そして、前記第１のスプリングの付勢力によって前記弁体が前記収容空間部のインクタンク側開口を閉鎖した状態で、前記ペン芯およびピストン体が後方に移動することによって前記ピストン体が収容空間部の内圧を上げて収容部空間内のインクを連通路を介してペン芯側に送る。そして、前記ピストン体が所定後方位置に至ったときに、前記ピストン体の係止部が前記弁体に係止しかつ連通路を塞ぐ。さらに、前記ピストン体の係止部が前記弁体に係止した状態で前記ピストン体が前方に移動することによって前記弁体を開弁しかつ収容空間部の内圧を下げて、インクタンク内のインクが収容空間部に流入するようにしている。そして、前記ピストン体が所定前方位置に至ったときに、前記弁体が前記解除部に当接して前記ピストン体の係止部および前記弁体の間の係止状態を解除して、当該係止状体の解除した弁体が第１のスプリング体の付勢力によって後方側に移動することによって前記収容空間部のインクタンク側開口を閉鎖する。

このように、本発明の筆記具では、ペン芯を介してピストン体を後方・前方に移動させることによって、前記収容空間部の内圧を高く・低くさせるようにし、前記収容空間部の内圧上昇によって収容部空間のインクの連通路を介して前記収容空間部内のインクがペン芯側に流れるようにする。それと共に、ピストン体が弁体に係止して前方に移動することで、前記収容空間部内の容積の増大つまり内圧を下げ（負圧にし）、かつ、弁体を動かしてインクタンク側開口を開き収容空間部内にインクタンク内インクが流入するようにしている。前記ピストン体が所定前方位置に至ったときに、前記弁体が前記解除部に当接して前記ピストン体の係止部が前記弁体との係止状態を解除して、当該係止状態の解除した弁体が第１のスプリング体の付勢力によって後方側に移動することによって前記収容空間部のインクタンク側開口を閉鎖するものとしている。

したがって、筆記によってインクタンク内のインクが減ってもインク供給機構を操作することによって、インクタンク内のインクをペン芯に送り込み確実に筆記に供することができる。

また、ピストン体、弁体、解除部および第１のスプリング体という少数かつ簡単な構成でインク供給装置１４を構成できるので、製造コストおよび組付けが容易である。

また、ペン芯を押圧操作することによってピストン体が移動するものとしているので、ピストン体を弁体や収容空間部に対して後退作動や前進作動させるインク供給機構の取り扱いが容易で好ましいものである。

なお、本発明において、ピストン体と弁体との間に第１のスプリング体が配置されており、ピストン体および弁体には、それぞれ第１のスプリング体が当接する受け部分が設けられているので、収容空間部内において第１のスプリング体をピストン体と弁体との間に装着することによって部組でき、第１のスプリング体の固定構造が必要ないので、製造を簡単にできる。

また、ピストン体の係止部は第１のスプリング体の付勢力に抗して係止状態を維持できる嵌合力を発揮できる機能を有し、当該係止部をピストン体の連通路内に２箇所以上形成されているものにすることによって、係止部の個数で嵌合力の設定が容易にできる。

さらに、ピストン体を前方に付勢する第２のスプリング体を設けることによって、ペン芯への押圧力を解除すればペン芯およびピストン体が前方に移動して原位置に自動的に復帰することができる。また、第２のスプリング体の後方側が前面に当接する受け部が収容空間部内に設けられていて、ペン芯第２のスプリング体の付勢力によって前記ピストン体が所定前方位置に至ったときにこの受け部の後面に弁体が当たり、前記ピストン体の係止部が前記弁体との係止状態を解除する解除部になっていれば、受け部の前面で第２のスプリング体の後方側を受ける受け部がピストン体の係合部および弁体間の係合を解除する解除部を構成するので、装置構成の簡略化ができる。

また、可撓性の有るインクタンクは、インク供給機構から取り外して交換可能にすることによって、廃棄するゴミにインク供給機構が含まれず、廃棄処理を便利に行なうことができる。

また、インクタンク内のインクは蒸気圧の高い揮発性溶剤を含有すれば、可撓性のあるインクタンクであるので、インクタンクがインクの減りに応じて内容積が減少し、インクタンク内に空間が生じないので、インクが揮発することが無く、または生じないので、長期間の貯蔵においてもインクタンクが溶剤の揮発ガスで膨らみにくく保管が容易である等の優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る筆記具の全体図であって、（ａ）がキャップ装着時、（ｂ）がキャップ非装着時である。 図１の筆記具において、ペン芯を設けたインク供給機構の説明図であって、（ａ）が前方斜視図、（ｂ）が前方視図、（ｃ）が縦断面図、（ｄ）が側面図、（ｅ）が後方斜視図、（ｆ）が後方視図である。 図２のインク供給機構における、ピストン体の説明図であって、（ａ）が前方斜視図、（ｂ）が前方視図、（ｃ）が縦断面図、（ｄ）が側面図、（ｅ）が後方斜視図、（ｆ）が後方視図である。 図２のインク供給機構における、弁体の説明図であって、（ａ）が前方斜視図、（ｂ）が前方視図、（ｃ）が側面図、（ｄ）が後方斜視図、（ｅ）が後方視図である。 図２のインク供給機構における、外軸の説明図であって、（ａ）が縦断面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が後方斜視図、（ｄ）が前方視図である。 図２のインク供給機構における、接続口体の説明図であって、（ａ）が前方斜視図、（ｂ）が前方視図、（ｃ）が縦断面図、（ｄ）が側面図、（ｅ）が後方斜視図、（ｆ）が後方視図である。 図１の筆記具における、インクタンクの説明図であって、（ａ）が側面図、（ｂ）が縦断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は図２のインク供給機構の作動において、ペン芯を押圧操作して前ピストン体が後方側に移動し、その後、前ピストン体が前方側に移動・復帰するときの作動説明図である。 他の実施形態に係る筆記具のインク供給機構の構造の説明図である。 図９のインク供給機構に設けられるスプリング体の説明図であって、（ａ）は後方視図、（ｂ）は後方斜視図、（ｃ）は側方視図である。 図９のインク供給機構に設けられるスプリング体の変形例の説明図であって、（ａ）は後方斜視図、（ｂ）は他の後方斜視図、（ｃ）は側方斜視図、（ｄ）は側方視図、（ｅ）はさらに他の後方斜視図である。 図９のインク供給機構の作動の説明図であって、（ａ）はペン芯の押圧操作前の原位置を示し、（ｂ）はペン芯を押圧操作してピストン体が後方側に移動する状態を示し、（ｃ）はピストン体が弁体に係合して前方側に共に移動する状態を示し、（ｄ）はピストン体と弁体との係合が外れてピストン体および弁体がそれぞれ復帰するときの作動説明図である。

以下、本発明の実施形態に係る筆記具を図面を参照して説明する。

図１は、実施形態に係る筆記具の全体図であって、（ａ）がキャップ装着時、（ｂ）がキャップ非装着時である。また、図２は、図１の筆記具において、ペン芯を設けたインク供給機構の説明図であって、（ａ）が前方斜視図、（ｂ）が前方視図、（ｃ）が縦断面図、（ｄ）が側面図、（ｅ）が後方斜視図、（ｆ）が後方視図である。

実施形態に係る筆記具は、図１、図２に示すように、筆記具軸方向に沿って先端側にペン芯１０を取り付け、かつ、後端側にインク消費に伴い可撓するインクタンク１２を取り付けたインク供給機構１４を有する筆記具であって、インク供給機構１４は、インクタンク１２内から流入したインクを収容空間部２２に一旦収容し、その収容空間部２２内のインクがインクタンク１２内に戻ることを規制してペン芯１０側にのみ送る機能を有したものである。

この筆記具は、不使用時には、図１（ａ）に示すように、キャップ８をペン芯１０や継手１６を覆って外軸１８前方に嵌着し、使用時には、図１（ｂ）に示すように、キャップ８を外してペン芯１０を露出させる。この筆記具では、ペン芯１０を筆記対象物に押圧することによりインクタンク１２内のインクをペン芯１０に供給するものである。

前記インク供給機構１４は、ペン芯１０と共に前後動しかつペン芯１０を収容空間部２２に連通する連通路２０ａおよび後記弁体２６に係止する係止部２８の形成されたピストン体２０と、前記ピストン体２０の係止部２８に係止可能な構造（凹溝２６ｃ）有して前・後への移動によって前記収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａを開口・閉鎖させる弁体２６と、該弁体２６をインクタンク側開口２２ａを閉鎖する方向に付勢する第１のスプリング体３０と、前記ピストン体２０の係止部２８および弁体２６の間の係止状態を解除する解除部３２とを有している。

インク供給機構１４においては、前記第１のスプリング３０の付勢力によって前記弁体２６が前記収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａを閉鎖した状態で、前記ペン芯１０およびピストン体２０が後方に移動することによって前記ピストン体２０が収容空間部２２の内圧を上げて収容部空間内のインクを連通路２０ａを介してペン芯１０側に送る。そして、前記ピストン体２０が所定後方位置（実施形態ではピストン体２０の後端が解除部３２壁前面近傍）に至ったときに、前記ピストン体２０の係止部２８が前記弁体２６に係止しかつそのピストンン体２０の連通路２０ａを塞ぐ。

その後、ペン芯１０の押圧力を解除することによって第１のスプリング体３０の前記ピストン体２０の係止部２８が前記弁体２６に係止した状態で前記ピストン体２０が前方に移動することによって収容空間部２２の内圧を下げると共に前記第１のスプリング体３０の付勢力に抗して弁体２６を開弁して、インクタンク１２内のインクが収容空間部２２に流入するようにし、前記ピストン体２０が所定前方位置に至ったときに、前記弁体２６が前記解除部３２の後面に当接して前記ピストン体２０の係止部２８および前記弁体２６の間の係止状態を解除して、当該係止状態の解除した弁体２６が第１のスプリング体３０の付勢力によって後方側に移動することによって前記収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａを閉鎖するようにしている。

また、前記外軸１８は、図１に示すように、略同径の筒状を呈し、先端に先細の継手１６が嵌着され、その細径になった継手１６先端部にキャップ８を着脱自在に外嵌するようになっている。継手１６の先端部１６ａの中空内にはその中空開口からペン芯１０を覆って当該ペン芯１０の先端が突出して前後動可能に配置されている。継手１６の内部から外軸１８の内部にはペン芯１０と共の前後動可能なピストン体２０が装着されている。

図３は、前記インク供給機構１４における、ピストン体２０の説明図であって、（ａ）が前方斜視図、（ｂ）が前方視図、（ｃ）が縦断面図、（ｄ）が側面図、（ｅ）が後方斜視図、（ｆ）が後方視図である。

図２〜図３に示すように、前記ピストン体２０は、全体が前部よりも後部が拡径した中空筒状体であって内部が連通路２０ａになっている。ピストン体２０の前部内に突出するフランジ状内壁後方向きに突出する後開きの概略筒状の受け部２０ｂが形成されている。

このピストン体２０の前部の連通路２０ａ内には、前方からペン芯１０後端が嵌着または挿着されて、ペン芯１０後端がペン芯受け部２０ｂ前面に当接状態として、ペン芯１０がピストン体２０に固着されるようになっている。連通路２０ａを流通したインクがペン芯１０に行き渡るようにしている。

また、前記受け部２０ｂ内周面の前部が平滑面に形成され、その後方でやや傘状に開いた部分は、複数の傘の骨状に分割されて後開きとなっており、ピストン体２０の係止部２８として受け部２０ｂ内面にリブ状の突起が内周を一周して形成されている。

さらに、ピストン体２０の後部２０ｃは、傘状または袴状に開いた椀状に形成された摺接部であって、その後部２０ｃの後端が外軸１８の内周面に摺接して水密を保つようになっている。

図４は、前記インク供給機構１４における、弁体２６の説明図であって、（ａ）が前方斜視図、（ｂ）が前方視図、（ｃ）が側面図、（ｄ）が後方斜視図、（ｅ）が後方視図である。

図２、図４に示すように、弁体２６は、前部から中央部にかけては、段状に拡径した棒状部２６ｂになっており、後部が拡径しかつ後細く形成された傘状の弁部２６ａになっている。そして、棒状部２６ｂの先端部外周には、周面に溝２６ｃが係止構造として形成されており、この溝が前記ピストン体２０の係止部２８に嵌合して弁体２６がピストン体２０に係止するようになっている。

この場合、ピストン体２０の係止部２８は第１のスプリング体３０の付勢力に抗して係止状態を維持できる嵌合力を発揮できる機能を有し、当該係止部２８は弁体２６を安定して係止するためにピストン体２０の連通路２０ａ内に軸対称に２箇所以上形成することが好適である。つまり、係止部２８は実施形態では、１条のリブ状突起であるが（図２参照）、嵌合力を確保するため、２条以上設けることもできる。

また、弁体２６の棒状部２６ｂの先端部２６ｂ１は、前記ピストン体２０内の前記受け部２０ｂ内周面の平滑面に形成された前部に対応した平滑面（面取りしたシール形状）に形成されており、前記弁体２６が係止部２８に嵌入して水密が保たれるようになっている。

そして、図２に示すように、前記ピストン体２０と弁体２６との間に第１のスプリング体３０が配置されており、ピストン体２０および弁体２６には、それぞれ第１のスプリング体３０が当接する受け部分が設けられている。実施形態では、ピストン体２０において第１のスプリング３０の受け部はピストン体２０の連通路２０ａ内周側に突出する受け部２０ｂの壁状で第１のスプリング体３０の前端を受け、一方、弁体２６の後端の傘上の弁部２６ａの前面で第１のスプリング体３０の後端を受けて、当該弁体２６の弁部２６ａを収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａに押圧している。

図５は、前記インク供給機構１４における、外軸１８の説明図であって、（ａ）が縦断面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が後方斜視図、（ｄ）が前方視図である。

図２、図５に示すように、外軸１８は、概略筒状であって、内周面に解除部３２としての受け部が壁状に内向きに突出形成されている。

実施形態では、ピストン体２０を前方に付勢する第２のスプリング体３４を設け、第２のスプリング体３４の後方側が前面に当接する受け部（解除部３２の前面）が収容空間部２２内に設けられている。具体的には、解除部３２は、外軸１８内面に鍔状に突出形成された中央に孔があけられた壁状部であり、第２のスプリング体３４は、その前端がピストン体２０の内面部に当接し、一方、第２のスプリング体３４の後端がその解除部３２の前面に当接して組み立てられており、第２のスプリング体３４はピストン体２０ひいてはペン芯１０を前方に向けて付勢するようになっている。上記解除部３２の中央の孔に弁体２６の棒状部２６ｂが前後動可能に緩やかに挿通している。

また、前記ピストン体２０が所定前方位置に至ったときに前記解除部３２（受け部）の後面に弁体２６の弁部２６ａが当たり、前記ピストン体２０の係止部２８が前記弁体２６との係止状態を解除する解除部３２になっている。第１のスプリング体３０および第２のスプリング２４のそれぞれの弾発力を加算した弾発力（付勢力）が、前記ピストン体２０と弁体２６との嵌合力以上であることが必要になる。もちろん、ペン芯１０を先端に復帰させるのに別の外力を与えられるようになっていれば、上記第２のスプリング体３４の弾発力を弱くしまたは第２のスプリング体３４自体を不要にすることができる。

図６は、前記インク供給機構１４における、接続口体２４の説明図であって、（ａ）が前方斜視図、（ｂ）が前方視図、（ｃ）が縦断面図、（ｄ）が側面図、（ｅ）が後方斜視図、（ｆ）が後方視図である。

図２に示すように、外軸１８後部内に、接続口体２４が嵌入している。図６に示すように、接続口体２４は、その前部２４ａが外軸１８後部内に滑らかに嵌入して水密を確保できるように前端の角部がややテーパー状に面取りがされている。また、中央部２４ｂには、フランジ状に外周に拡径して、外軸１８後端面に当接してそれ以上の潜り込みが無いようにしている。また、後部２４ｃはインクタンク１２への装着管構造になっている。

前記インク供給機構１４の外軸１８、継手１６、ピストン体２０、接続口体２４などの材質は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などが気密性の点から、好ましい。
ペン芯１０は、繊維体を束ねたもの、連続気泡体を成形したもの、樹脂成形品等、いずれもでも適宜に選択できる。

第１のスプリング体３０およびまたは第２のスプリング体３４は、ＳＵＳや高弾性の樹脂材等の腐食しにくい材質が好ましい。

また、弁体２６の材質は、全体が樹脂成型品としたり、弁部２６ａを天然ゴム、シリコーンゴム、エラストマー等各種の弾性材料で形成する二色成形とすることもできる。

図７は、図１の筆記具における、インクタンク１２の説明図であって、（ａ）が側面図、（ｂ）が縦断面図である。

図７に示すように、インクタンク１２は、可撓性があって、インク供給機構１４から取り外して新たなインクタンク１２を装着できる、交換可能なものである。

詳細には、図７に示すように、外装に筆記時に問題の無い剛性の有る外装軸１２ａ内に可撓性のインクタンク本体１２ｂを収容したものである。インクタンク本体１２ｂは内装するインクの性質で劣化などの影響を受けない材質であって、柔軟な可撓性があれば種々の材料を利用できる。例えば、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を基材として、周囲をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で接着した袋体とする。さらに、ＬＬＤＰＥ層とＰＥＴ層の中間にアルミ蒸着層を構成すれば、インク内容液の揮発とガス流出の抑制性を向上させることが出来るので、好ましい。

前記インクタンク本体１２ｂに取り付ける供給口（スパウト）１２ｃは、インク供給機構１４の接続口体２４の管状の後部３４ｃを差込んで装着した際に、内容液のインクが流出しない構成であればよいため、とくに材質や構成は限定せず、各種構成をとりうる。実施形態では、図７に示すように、供給口１２ｃの枠体に内に弾性のあるゴムやエラストマーの差し込み壁を設け、その差し込み壁に接続口体２４の後部２４ｂを差込んでインクタンク本体１２ｂ内のインクをインク供給機構１４に送込むようになっている。

また、インクタンク１２内収容のインクは、蒸気圧の高い揮発性溶剤を含有するものである。インクタンク１２に収容するインクの組成は、例えばエタノール、メタノール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、ヘキサン、イソヘキサン、メチルシクロヘキサン、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、トリクロロエチレン、ジエチルエーテルの一種または複数種からなる揮発性溶剤を含むインクを収容できる。

実施形態に係る筆記具の作用を説明する。

図８の（ａ）〜（ｄ）は図２のインク供給機構１４の作動において、ペン芯１０を押圧操作して前ピストン体２０が後方側に移動し、その後、前ピストン体２０が前方側に移動・復帰するときの作動説明図である。

図８（ａ）に示すように、ペン芯１０を紙面や筆記対象面に押圧していない非使用時にはペン芯１０が原位置であって、第２のスプリング部材３４によって、前ピストン体２０が前方側に付勢されて位置する。それと共に、第１のスプリング体３０によって弁体２６が後方に向けて押圧されていて、収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａが弁体２６の弁部２６ａが閉塞されている。

この場合、第１のスプリング体３０の付勢力でピストン体２０が前方に付勢されて、不使用時にはペン芯１０の先端部が継手１６先端開口から露出するようになっている。

そして、筆記具を使用するときには、図８の（ａ）〜（ｂ）に示すように、ペン芯１０を対象面または適宜箇所に押し当てて、前記第１のスプリング体３０の付勢力によって前記弁体２６が前記収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａを閉鎖した状態で、前記ペン芯１０およびピストン体２０が後方に移動させる。これによって、前記ピストン体２０が収容空間部２２の内圧を上げて収容部空間２２内のインクを連通路２０ａを介してペン芯１０側に送り、ペン芯１０にインクを供給する。

そして、図８（ｂ）に示すように、前記ピストン体２０が所定後方位置に至ったときに、前記ピストン体２０の係止部２８が前記弁体２６に係止しかつ連通路２０ａを塞ぐ。

その後、図８（ｂ）から（ｃ）の状態に向けて、ペン芯１０に対する押圧力を解除することによって、第１のスプリング体３０の付勢力に抗して前記ピストン体２０の係止部２８が前記弁体２６に係止した状態で、第２のスプリング体３４の付勢力によって前記ピストン体２０が前方に移動する。これによって、弁体２６が収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａを開口しかつ該収容空間部２２の内圧が下がるので、インクタンク１２内のインクが収容空間部２２に流入する。

そして、図８（ｃ）に示すように、前記ピストン体２０が所定前方位置に至ったときに、前記弁体２６が前記解除部３２に当接することによって弁体２６がそれ以上の前方への移動は規制されるが、それと同時に、前記ピストン体２０には前記第２のスプリング体３４の弾発力・付勢力によってさらに前方に移動しようとする応力が加わる。この応力によって前記ピストン体２０の係止部２８が弾性変形して開き前記弁体２６の溝（係止構造）２６ｃから外れ、これによって、係止部２８が弁体２６を挟持（嵌入）している前記ピストン体２０の係止部２８および前記弁体２６の間の係止状態が解除する。

上記の係止部２８および弁体２６同士の係止状態が解除した後は、図８の（ｄ）に示すように、当該係止状態の解除した弁体２６が第１のスプリング体３０の付勢力によって後方側に移動することによって前記収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａを閉鎖する。また、第２のスプリング体３４の付勢力によってピストン体２０が前方に移動して原位置に戻り、図８（ａ）に示す、ピストン体２０およびペン芯１０が静止状態に戻る。

その後、ペン芯１０へのインク供給が使用者の所望よりも少なければ、再度図８（ａ）−（ｄ）のストロークを繰り返すことによって、適量のインクがペン芯１０に供給できる。

以上説明したとおり、本実施形態の筆記具によれば、先端側にペン芯１０を取り付け、かつ、後端側にインク消費に伴い可撓するインクタンク１２を取り付けたインク供給機構１４を有する筆記具であるので、インク消費に応じてインクタンク１２が変形する。

そして、前記第１のスプリングの付勢力によって前記弁体２６が前記収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａを閉鎖した状態で、前記ペン芯１０およびピストン体２０が後方に移動することによって前記ピストン体２０が収容空間部２２の内圧を上げて収容部空間内のインクを連通路２０ａを介してペン芯１０側に送る。そして、前記ピストン体２０が所定後方位置に至ったときに、前記ピストン体２０の係止部２８が前記弁体２６に係止しかつ連通路２０ａを塞ぐ。

さらに、前記ピストン体２０の係止部２８が第１のスプリング体の付勢力に抗して前記弁体２６に係止した状態で第２のスプリング体３４の付勢力によって、前記ピストン体２０が前方に移動する。これによって、前記弁体２６を開弁しかつ収容空間部２２の内圧を下げて、インクタンク１２内のインクが収容空間部２２に流入するようにしている。

そして、前記ピストン体２０が所定前方位置に至ったときに、前記弁体２６が前記解除部３２に当接して前記ピストン体２０の係止部２８および前記弁体２６の間の係止状態を解除する。当該係止状体の解除した弁体２６が第１のスプリング体３０の付勢力によって後方側に移動することによって前記収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａを閉鎖する。

このように、本実施形態の筆記具では、ペン芯１０を介してピストン体２０を後方に移動させることによって、前記収容空間部２２の内圧を高くさせるようにし、前記収容空間部２２の内圧上昇によって収容部空間のインクを連通路２０ａを介して前記収容空間部２２内のインクがペン芯１０側に流れるようにする。それと共に、ピストン体２０が弁体２６に係止して前方に移動することで、前記収容空間部２２内の容積の増大つまり内圧を下げ（負圧にし）、かつ、弁体２６を動かしてインクタンク側開口２２ａを開き収容空間部２２内にインクタンク１２内インクが流入するようにしている。前記ピストン体２０が所定前方位置に至ったときに、前記弁体２６が前記解除部３２に当接して前記ピストン体２０の係止部２８が前記弁体２６との係止状態を解除して、当該係止状態の解除した弁体２６が第１のスプリング体３０の付勢力によって後方側に移動することによって前記収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａを閉鎖するものとしている。

したがって、筆記によってインクタンク１２内のインクが減ってもインク供給機構１４を操作することによって、インクタンク１２内のインクをペン芯１０に送り込み確実に筆記に供することができるようにしている。

また、ピストン体２０、弁体２６、解除部３２および第１のスプリング体３０という少数かつ簡単な構成でインク供給機構１４を構成できるので、製造コストおよび組付けが容易である。

また、ペン芯１０を押圧操作することによって前ピストン体２０が移動するものとしているので、ピストン体２０を弁体２６に対して後退作動や前進作動させる機構が取り扱うのに容易であるので、好ましい。

なお、本実施形態において、ピストン体２０と弁体２６との間に第１のスプリング体３０が配置されており、ピストン体２０および弁体２６には、それぞれ第１のスプリング体３０が当接する受け部分が設けられているので、収容空間部２２内において第１のスプリング体３０をピストン体２０と弁体２６との間に装着することによって部組でき、第１の１スプリング体３０の固定構造が必要ないので、簡単に製造できる。

また、ピストン体２０の係止部２８は第１のスプリング体３０の付勢力に抗して係止状態を維持できる嵌合力を発揮できる機能を有し、当該係止部２８はピストン体２０の連通路２０ａ内に２箇所以上形成されているものにすることによって、係止部２８の個数で嵌合力の設定が容易である。

また、ピストン体２０を前方に付勢する第２のスプリング体３４を設けることによって、ペン芯１０への押圧力を解除すればペン芯１０およびピストン体２０が前方に移動して原位置に自動的に復帰することができる。また、第２のスプリング体３４の後方側が前面に当接する受け部が解除部３２として収容空間部２２内に設けられている。ペン芯１０が第２のスプリング体３４の付勢力によって前記ピストン体２０が所定前方位置に至ったときにこの受け部の後面に弁体２６が当たり、前記ピストン体２０の係止部２８が前記弁体２６との係止状態を解除する解除部３２になっていれば、受け部の前面で第２のスプリング体３４の後方側を受ける受け部が受け部と弁体２６の係合を解除する解除部３２を構成するので、装置構成の簡略化ができる。

また、可撓性の有るインクタンク１２は、インク供給機構１４から取り外して交換可能にすることによって、廃棄するゴミにインク供給機構１４が含まれず、廃棄処理を便利に行なうことができる。

また、インクタンク１２内のインクは蒸気圧の高い揮発性溶剤を含有すれば、可撓性のあるインクタンク１２であるので、インクタンク１２がインクの減りに応じて内容積が減少し、インクタンク１２内に空間が生じないので、インクが揮発することが無く、または生じないので、長期間の貯蔵においてもインクタンク１２が溶剤の揮発ガスで膨らみにくく保管が容易である等の優れた効果を奏し得る。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることがなく、種々に変形実施できる。
図９〜図１２は本発明の他の実施形態に係る筆記具の説明図である。
図９は、他の実施形態に係る筆記具のインク供給機構の構造の説明図である。
図９に示すようにインク供給機構３６は、ピストン体３８およびスプリング４０の構成が、前記図１〜図８に示した実施形態に係る筆記具のインク供給機構におけるものと異なっているが、その他の構成で同様部分に同一符号を付している。

インク供給機構３６において、ピストン体３８の中空筒状の本体の中央部外周に同心でピストン構造部３８ｃが形成されている。また、当該本体内部の連通路３８ａ内には、前方からペン芯１０後端が嵌着または挿着されることにより、ペン芯１０後端が段状に小径になったペン芯受け部３８ｂ前面に当接状態になって、ペン芯１０がピストン体３８に固着されるものである。前記連通路３８ａを流通したインクがペン芯１０に行き渡るようにしている。

また、前記ピストン体３８本体の内周面が平滑面に形成されており、その後部３８ｄでは、複数の傘の骨状に分割されて弾性変形によって後開き可能となっており、ピストン体３８の係止部２８として前記後部３８ｄ内面にリブ状の突起が内周を一周して形成されている。
また、ピストン体３８の中央部外周には、環状に形成されたピストン構造部３８ｃが一体に形成されていてピストン構造部３８ｃの外周面が外軸１８の内周面に摺接して水密を保つようになっている。

図１０は、図９のインク供給機構に設けられるスプリング体の説明図で、（ａ）は後方視図、（ｂ）は後方斜視図、（ｃ）は側方視図である。

図１０に示すように、スプリング体４０は、前後で径の異なるスプリング部分（大径前部４０ａおよび小径後部４０ｂ）がクランク状部４０ｃを介して連接されて一体に形成されたものである。インク供給機構３６にスプリング体４０が装着される状態は、大径前部４０ａから続くクランク状部４０ｃが壁状の解除部３２の前面に当接させて圧入されており（破線円ｐで示す箇所）、小径後部４０ｂが後端が弁体２６の傘上の弁部２６ｂの前端面に当接して装着されている。

図１１は、図９のインク供給機構に設けられるスプリング体の変形例（符号４２で示す）の説明図で、（ａ）は後方斜視図、（ｂ）は他の後方斜視図、（ｃ）は側方斜視図、（ｄ）は側方視図、（ｅ）はさらに他の後方斜視図である。
図１１に示すように、変形例に係るスプリング体４２は、前後で径の異なるスプリング部分（大径前部４２ａおよび小径後部４２ｂ）が変更径部４２ｃを介して連接されて一体に形成されたものである。変更径部４２ｃでは、スプリングの螺旋径を大径から小径にするなど曲げ径を変更して大径前部４２ａと小径後部４２ｂを連続形成している。また大径前部４２ａと小径後部４２ｂを溶接してスプリング体４２を一体形成してもよい。

インク供給機構３６に上記変形例に係るスプリング体４２が装着される状態は、大径前部４２ａから続く変更径部４２ｃが壁状の解除部３２の前面に当接させて圧入されており、小径後部４２ｂが後端が弁体２６の傘上の弁部２６ｂの前端面に当接して装着されている点は図１０のものと同様である。

図１２は、図９のインク供給機構の作動の説明図であって、（ａ）はペン芯の押圧操作前の原位置を示し、（ｂ）はペン芯を押圧操作してピストン体が後方側に移動する状態を示し、（ｃ）はピストン体が弁体に係合して前方側に共に移動する状態を示し、（ｄ）はピストン体と弁体との係合が外れてピストン体および弁体がそれぞれ復帰するときの作動説明図である。

そして、筆記具を使用するときには、図１２の（ａ）〜（ｂ）に示すように、ペン芯１０を対象面または適宜箇所に押し当てて、前記スプリング体４０の付勢力によって前記弁体２６が前記収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａを閉鎖した状態で、前記ペン芯１０およびピストン体３８を後方に移動させる。これによって、前記ピストン体３８が収容空間部２２の内圧を上げて収容部空間２２内のインクを連通路３８ａを介してペン芯１０側に送り、ペン芯１０にインクを供給する。

そして、図１２（ｂ）に示すように、前記ピストン体２０が所定後方位置に至ったときに、前記ピストン体３８の係止部２８が前記弁体２６に係止しかつ連通路３８ａを塞ぐ。

その後、図１２（ｂ）から（ｃ）の状態に向けて、ペン芯１０に対する押圧力を解除することによって、スプリング体４０（の後部４０ｂ）付勢力に抗して前記ピストン体３８の係止部２８が前記弁体２６に係止した状態で、スプリング体４０（前部４０ａ）の付勢力によって前記ピストン体３８が前方に移動する。これによって、弁体２６が収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａを開口しかつ該収容空間部２２の内圧が下がるので、インクタンク１２内のインクが収容空間部２２に流入する。

そして、図１２（ｃ）に示すように、前記ピストン体３８が所定前方位置に至ったときに、前記弁体２６が前記解除部３２に当接することのよって弁体２６がそれ以上の前方への移動は規制されるが、それと同時に、前記ピストン体３８には前記スプリング体４０の弾発力・付勢力によってさらに前方に移動しようとする応力が加わる。この応力によって前記ピストン体３８の係止部２８が弾性変形して開き前記弁体２６の溝（係止構造）２６ｃから外れ、これによって、係止部２８が弁体２６を挟持（嵌入）している前記ピストン体３８の係止部２８および前記弁体２６の間の係止状態が解除する。

上記の係止部２８および弁体２６同士の係止状態が解除した後は、図１２の（ｄ）に示すように、当該係止状態の解除した弁体２６がスプリング体４０（後部４０ｂ）の付勢力によって後方側に移動することによって前記収容空間部２２のインクタンク側開口２２ａを閉鎖する。また、スプリング体４０の付勢力によってピストン体３８が前方に移動して原位置に戻り、図１２（ａ）に示す、ピストンン体３８およびペン芯１０が静止状態に戻る。

その後、ペン芯１０へのインク供給が使用者の所望よりも少なければ、再度図１２（ａ）−（ｄ）のストロークを繰り返すことによって、適量のインクがペン芯１０に供給できる。

本発明の筆記具は、特に、ボードマーカー、工業用マーカー等を初めとする多用途で使うことができ、また、筆記終了後の廃棄物の少ないことから環境に対する意識の高いユーザの利用等、産業上の有益性を向上させ得る筆記具として利用することができる。

１０ ペン芯
１２ インクタンク
１４ インク供給機構
１６ 継手
１６ａ 継手の先端部
１８ 外軸
２０ ピストン体
２０ａ 連通路
２０ｂ ペン芯受部
２２ 収容空間部
２２ａ インクタンク側開口
２４ 接続口体
２６ 弁体
２６ａ 傘状の弁部
２６ｂ 棒状部
２６ｃ 溝（係止構造）
２８ 係止部
３０ 第１のスプリング体
３２ 解除部
３４ 第２のスプリング体
３６ インク供給機構（他の実施形態）
３８ ピストン体
３８ａ 連通路
３８ｂ ペン芯受け部
３８ｃ ピストン構造部
３８ｄ 後部
４０ スプリング体
４０ａ スプリング体の前部
４０ｂ スプリング体の後部
４０ｃ スプリング体のクランク状部
４２ スプリング体（変形例）
４２ａ スプリング体の前部
４２ｂ スプリング体の後部
４２ｃ スプリング体の変更径部

Claims (6)

1. 先端側にペン芯を取り付け、かつ、後端側にインク消費に伴い可撓するインクタンクを取り付けたインク供給機構を有する筆記具であって、
   インク供給機構は、インクタンク内から流入したインクを収容空間部に一旦収容し、その収容空間部内のインクがインクタンク内に戻ることを規制してペン芯側にのみ送る機能を有し、
   前記インク供給機構は、ペン芯と共に前後動しかつペン芯を収容空間部に連通する連通路および後記弁体に係止する係止部の形成されたピストン体と、前記ピストン体の係止部に係止可能な構造を有して前・後への移動によって前記収容空間部のインクタンク側開口を開口・閉鎖させる弁体と、該弁体をインクタンク側開口を閉鎖する方向に付勢する第１のスプリング体と、前記ピストン体の係止部および弁体の間の係止状態を解除する解除部とを有し、
   前記第１のスプリングの付勢力によって前記弁体が前記収容空間部のインクタンク側開口を閉鎖した状態で、前記ペン芯およびピストン体が後方に移動することによって前記ピストン体が収容空間部の内圧を上げて収容部空間内のインクを連通路を介してペン芯側に送り、前記ピストン体が所定後方位置に至ったときに、前記ピストン体の係止部が前記弁体に係止しかつ連通路を塞ぎ、
   前記ピストン体の係止部が前記弁体に係止した状態で前記ピストン体が前方に移動することによって前記弁体を開弁しかつ収容空間部の内圧を下げて、インクタンク内のインクが収容空間部に流入するようにし、
   前記ピストン体が所定前方位置に至ったときに、前記弁体が前記解除部に当接して前記ピストン体の係止部および前記弁体の間の係止状態を解除して、当該係止状態の解除した弁体が第１のスプリング体の付勢力によって後方側に移動することによって前記収容空間部のインクタンク側開口を閉鎖することを特徴とする筆記具。
2. ピストン体と弁体との間に第１のスプリング体が配置されており、ピストン体および弁体には、それぞれ第１のスプリングが当接する受け部分が設けられていることを請求項１に記載の筆記具。
3. ピストン体の係止部は第１のスプリング体の付勢力に抗して係止状態を維持できる嵌合力を発揮できる機能を有し、当該係止部はピストン体の連通路内に２箇所以上形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の筆記具。
4. ピストン体を前方に付勢する第２のスプリング体を設け、第２のスプリング体の後方側が前面に当接する受け部が収容空間部内に設けられており、
   前記ピストン体が所定前方位置に至ったときに前記受け部の後面に弁体が当たり、前記ピストン体の係止部が前記弁体との係止状態を解除する解除部になっていることを特徴とする請求項１ないし３のうちの１項に記載の筆記具。
5. 可撓性の有るインクタンクは、インク供給機構から取り外して交換可能なことを特徴とする請求項１から４のうちの１項に記載の筆記具。
6. インクタンク内のインクは蒸気圧の高い揮発性溶剤を含有することを特徴とする請求項１から５のうちの１項に記載の筆記具。

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