JP2012135916A

JP2012135916A - インク補充具及びインク補充具を有する筆記具セット

Info

Publication number: JP2012135916A
Application number: JP2010288985A
Authority: JP
Inventors: oyama Kato; 大山加藤
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 2010-12-25
Filing date: 2010-12-25
Publication date: 2012-07-19

Abstract

【課題】
筆記具に、筆記具軸を分解することなく、簡便な方法で消費した液体のインクを補充することができ、補充時に接続部からの噴出し漏れ出し等の危険性を低減することができるインク補充具と筆記具セットを提供する。
【解決手段】
補充用ノズル１と補充用インク３を収納した補充用インクタンク２とからなるインク補充具と、インクタンク１３３を有する軸１３０とインクを塗出する弁機構７と筆記部４とからなる筆記具のインク補充時において、筆記部４を取り外した後に、補充用インクタンク２と補充用ノズル１と軸１３０とで接続することにより、弁機構７の第二の流路３０２が開放されてインク補充路が連通することで補充用インク３を充填可能とした。
【選択図】図９

Description

本発明は、フェルトペン、サインペン、マーカーなどと呼ばれる筆記具のうち、インクタンク内にインクを収納した筆記具にインクを補充可能なインク補充具に関するものであり、インク経路に弁を配置し、弁の開閉で吐出を調整可能な弁機構が設けられたインク補充具に関するものである。
さらに本発明は、前記インクを消耗した場合に、簡単に補充を行うことができる筆記具とインク補充具のセットに関するものである。

フェルトペンなどの筆記具の多くは、一般には使い捨てのものが主流であり、インクを消費しきった段階で捨てられており、インクだけを再度補充して引き続き使いたいというニーズがある。

そこで、特許文献１にはインクを補充することが可能な筆記具が開示されている。
また、中綿式筆記具の一部では、インクを含ませた中綿だけを交換することで引き続き使うことができる技術が特許文献２に開示されている。インクを使用したものでは、特許文献３のようにインク容器そのものを交換する方法が開示、実用化されている。加えて特許文献４のようにインク補充具を嵌着させた状態で加圧してインクを圧送する方法が開示されているほか、特許文献５では外的な装置で空気置換や吸引を行ってインクを補充する方法が提案されている。
さらには、特許文献６のように、軸後方に補充専用の流路を設けた方法も開示されている。

特開２００３−２４６１８４特開２００３−８０８８７特開２００１−２８７４９４特開２００２−３６７７９特開２００８−１３２７７９実開平６−５０８８６

しかしながら、特許文献１は補充が可能な筆記具であり、具体的なインク補充手段については詳細に開示されていない。
特許文献２では、部品を外す作業の不要な手間が生じたり、外した部品に付着したインクが周囲を汚してしまう恐れがあった。
特許文献３では、収納する筆記具本体側に、容器との接続部や交換のための機構が必要となり、必然的に部品点数が多く構造が複雑になりがちであった。さらには、インクタンク交換時に筆記具を分解するなどの手間がかかってしまう。
特許文献４は、補充具を圧縮した圧力で、インク導通経路を介してインクタンクにインクを圧送するが、補充具の圧力上昇と同時にインクタンク内も加圧されるため、一度で十分な量のインク補充ができず、加圧と圧力開放の作業を複数回くりかえす必要がある。さらには、加圧開放時にインクタンクから補充具へ空気を吸引する必要があった。また空気置換せずに加圧した場合、一般に弁機構の開放流路は狭いために流路を流通せずに接続部からインクが噴出すおそれがあった。
特許文献５では、補充具の構造が複雑である。
特許文献６では、分解などの手間はかからない利点があるが、例えば外気温の上昇や外気圧の低下などで相対的に内圧上昇した場合、後方からインクが噴出すおそれがある。さらには、補充具との接続や噴出し防止のために、必然的に全体の部品点数が増加してしまう可能性があった。

そこで本発明は、使い捨てが主流であった筆記具にインクを補充可能にするとともに、空気置換を確実に行うことで部品の接続部からのインク噴出しの懸念がなく、インク導入部分を内部に形成することでインク補充の過程で汚れにくく、分解する手間が無く簡便にインクを補充することができる筆記具と、筆記具にインクを補充する補充具とを実現することを課題とした。

そこで発明者は鋭意開発の末、以下の発明を実現するに至った。
インクタンクを備えた筆記具のインクタンクにインクを充填可能なインク補充具において、インク補充具はインクタンク内部に挿入可能な補充用ノズルと、補充用インクを充填した補充用インクタンクとからなり、インク補充時に補充用ノズルが筆記具内部に挿入する当接部を形成したことを特徴とするインク補充具である。
インク補充具の補充用ノズルは、円筒状の胴部と前記胴部の後部には筆記具への挿入時にガイドする案内部と案内部から突出した管状のノズルとからなり、ノズルと案内部は筆記具内部に挿入可能であり、案内部にノズル外周に筒状の挿入部を形成した当接部を形成し、ノズルの後端には切り欠き部を形成し、補充用ノズルの胴部の内部はインクタンクと接続する接続部を形成し、前記接続部には補充用インクタンクの開口部に突入する突起部を形成したことを特徴とする。
補充用インクタンクの開口部には、補充用ノズル接続前には前記開口部からのインク流路を封止する栓を形成したことを特徴とする。
また、インクタンクとインクタンクに収納されたインクと筆記部と筆記時にインクが流出可能な第一の流路と、インク補充時にインク補充具とインクタンクとが連通する第二の流路とが形成された弁機構で構成された筆記具と前記インク補充具とからなる筆記具セットである。
さらに、筆記具のインクを吐出する筆記部側を略上向きにした状態にして筆記部を取り外した後、補充用ノズルを筆記具の先軸から挿入して筆記具と補充具とを接続し、前記筆記具内の弁棒が後方に移動し、インク流路の第一の弁が開放されたと同時に、ノズルの前方と弁ボールが当接し、弁ボールが内テーパー部から離れるにつれ、第二の弁も開放され、ノズル外周に配した突起部は弁棒と当接し、弁棒内壁の突起もノズルと当接することで、第二の流路を確実に密封した後、弁棒が後方へ移動すると同時に、弁棒外周の突起とバネ受けとが当接し、第一の流路を確実に密封し、補充用ノズルと補充用インクを保持した補充用インクタンクを接続した。接続するとともに、突起部によって補充用インクタンクの栓が破られて、補充用インクタンクの開口部のインク流路と補充用ノズルのインク流路とが連通し、第一の弁と第二の弁が開放されると、インクの自重によって、インク流路と第二の流路とが流通して、筆記具のインクタンクに補充される筆記具インクの補充方法である。

本発明の補充具を用いることにより、筆記具の軸を分解することなく簡便な操作と周囲を汚すことなくインクの補充が可能である。
また、充填する筆記具への弁機構における第一の流路と第二の流路の双方を解放して外部と連通させた状態で、インク充填と同時に、他方の流路からインクタンク内の空気を放出することができるため、インクの充填口からの噴出しや漏れによる汚れ等がなく、充填時の不用不要な作業を行うことなくインクを補充することができる。

本発明の実施形態における補充具の全体図である。本発明の実施形態における補充具の断面図である。本発明の実施形態における補充用ノズルの部品図である。本発明の実施形態における補充用インクタンクの部品図である。本発明の実施形態における筆記具の全体図である。本発明の実施形態における筆記具の弁機構の部品図である。本発明の実施形態における筆記具の弁棒の部品図である。本発明の実施形態における筆記具の筆記時の状態図である。本発明の実施形態における補充具と筆記具の補充状態を示す図である。

以下、図面にもとづき本発明の実施形態を示す。ただし、これに限られるものではない。
なお、本明細書中において、インクタンク内にインクを入れる作業については、インクを送りこむ作業を「充填」、インクが消耗した際に再度インクを入れる作業を「補充」と呼ぶ。また、補充時でのインク補充具と筆記具とが接続した状態におけるインク補充具側を「前方」、筆記具側を「後方」と呼ぶ。

図１は本発明における補充具の外観を示す全体図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は斜視図である。また、図２は本発明における補充具の断面図である。
補充具は、補充用ノズル１と補充用インクタンク２、および内包する補充用インク３とで構成されている。また、補充用インク３の長期間にわたる保存性を高めるために、ノズル１４の部分を覆うキャップや補充具全体を覆う包装を設けても良い。

図３は補充用ノズル１の部品図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は断面図、図３（ｃ）は前方からの斜視図、図３（ｄ）は後方からの斜視図である。補充用ノズル１は、胴部１０と案内部１３とノズル１４で組み合わされた略円筒形状で内部に軸方向に貫通したインク流路１２が形成されている。一端は補充用インクタンク２と接続が可能な接続部１１であり、他端は充填時に筆記具の軸１３０に挿入するノズル１４である。
接続部１１は、補充用ノズル１と補充用インクタンク２との接続可能な構成としており、接続の強度や取り外しの容易さから螺合（ネジ形状）が望ましいが。圧入、嵌合、接着等の選択でもよい。
また、接続部１１には、補充用インクタンク２に挿入される突起部１６や当接部１７を設けたり、弾性体を配しても良い。弾性体を配した場合、当接部における補充用ノズル１と補充用インクタンク２との接触がより確実となる。これにより、充填時に接続部１１を介して補充用インク３が搬送されるインク流路１２内に不要な空気が入り込まず密封性を高めることが可能となる。接続部１１には、例えば、接続部底面から補充具前方に向かって突出した円筒形状の突起で、外径が補充用インクタンク２の開口部の内径よりも小さく、かつ、内部にインク流路１２を配した突起を配置してもよい。前記突起１６により、補充用インクタンク２の栓を解除することができる。
ノズル１４は、補充時に筆記具に挿入可能とし、その外径は筆記具の先軸の保持部内径５１よりも小さくする。さらにその最後方部は、弁棒９の内径よりも細くすることが望ましい。外周の形状は、筆記具への挿入を容易にするために略直線形状が望ましいが、その一部に円周方向に途切れの無い突起を形成したり、テーパー形状にしたり、あるいはゴム等の弾性材料を表面にコーティングし、筆記具の弁棒９内に圧入させることで、インク流路の密閉性を高めることも可能である。
ノズル１４側には、充填時に弁棒９を通じて筆記具の先軸５の内部に当接しノズル１４と弁棒９との相対位置を規制する当接部１８と弁棒９を押圧する挿入部１９を設けた。更にノズル１４の後方部には、インク流路１２の側面に切り欠き１５を形成することで、インク補充時のインク流通を得ることができる。
補充用ノズル１は、前記したような形状や特徴を持つものであれば良く、その材料は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、塩化ビニル、エチレンビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合樹脂（ＡＢＳ）、のような樹脂材料や、ステンレス、鉄、真鍮、銅、アルミなどの金属材料のひとつ、もしくは複数の組み合わせで構成され、射出成型、切削加工などの樹脂加工法や、切削加工、プレス成型、鋳造、鍛造などの金属加工法により形成できる。
特に、透明や半透明の樹脂材料によって形成した場合には、インクを視認することが可能となり、充填の進捗状況や補充の完了をより確実に判断することが可能となる。

図４は補充用インクタンク２を示す部品図であり、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は断面図である。
補充用インクタンク２の一端はインクタンク２４で閉鎖され、他端は開口部２２であり、補充用インク３が流出入可能なインク流路２５が形成されている。
開口部２２の外周には接続部２１を形成し、補充用ノズル１と接続が可能としている。接続部２１の形状は、螺合、圧入、嵌め合いなどであるが、好ましくはネジを形成し、螺合によって補充用ノズル１と接続することが望ましい。
開口部２２の後方には、意図しないインクの流出や漏れ出しを防ぐための栓２３をしても良い。栓２３は、金属や樹脂やそれらを複合したフィルム材料で形成して開口部２２に接着剤で貼り付けても良い。栓２３は充填前に取り外しても良いし、補充用ノズル１との接続によって開封されても良い。
補充用インクタンク２は複数の部品で構成しても良い。例えば、接続部２１とインクタンク２４を別の部品にしても良いし、接続部２１に補充用ノズルとのシール部を配すことによって、インク流路２５の密閉性を高めてもよい。
インクタンク２４は可撓性の材料、もしくは弾性、変形性がある材料で構成され、かつ、補充用インク３が保持可能であればよい。
補充用インクタンク２の成形は、ブロー成型、真空成型、射出成型などの樹脂成型法や、切削加工、絞り成型、プレス成型などの金属加工法のひとつ、もしくは複数を組み合わせて形成することができる。あるいは、外周に樹脂フィルムや金属箔などの薄膜材料を接着、溶着、縫合などにより密閉袋状にしたものでも良い。
特に、透明や半透明の樹脂材料によって形成した場合には、インクタンク２４内部の補充用インク３を視認することが可能となり、充填の進捗状況や補充の終了をより確実に判断することが可能となる。

図５は、本発明における筆記具の外観を示す全体図であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は正面断面図である。
筆記具の構成は、本発明の筆記具は、インクタンク１３３を含む軸１３０と、インクタンク１３３に収納されたインク１４０と、筆記部４と、筆記部４の外周を覆うインク保持体６と、インクタンク１３３を筆記部４とを接続する第一の流路３０１に形成された第一の弁３０３と、前記第一の流路３０１とは異なる第二の流路３０２に形成された第二の弁３０４と、前記ふたつの弁からなる弁機構７と筆記部４を軸１３０に固定する先軸５とからなる。
筆記部４は、略円筒形状もしくは角柱形状で、少なくとも内部および外周を経由して、一方の端部から他方の端部までインクを流通させることが可能であれば良い。
少なくとも一方の端部は、筆記時に紙面と接触してインク１４０を紙面上に塗布する要素であるため、角型、斜め角型（チゼル型）、丸型、球型など、筆記用途に適した形状に加工することが望ましい。また、弁開放時には、紙面からの荷重を受けて弁棒を介して弾性体をたわませるため、弾性体の圧縮荷重に耐えうる強度を持つことが望ましい。
筆記部４を形成する材料は、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフォイン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂などの一般的な樹脂材料を押し出し成型したものを切断や研磨した物でもよいし、上記各種の樹脂材料の繊維や、植物性繊維、動物性繊維などの繊維束を樹脂加工などで固定した繊維芯を、切断や研磨加工したものでも良い。さらには、フェルト、スポンジ、または、樹脂粒子焼結体、樹脂繊維焼結体などの焼結体等から構成される毛管力を有する多孔質体を適宜加工して使用しても良い。
先軸５は複数の外径を持つ円筒形で、内部は軸方向に貫通した穴が設けられている。その一端は、筆記部４が挿入され、筆記部を軸方向に前後動可能に拘束するとともに、自重で落下しないように保持する保持部内径５１が形成されている。他端は、軸と接合して弁機構７を狭持可能な接合部を形成する。接合部は接合方法に合わせて任意に形成されるが、好ましくは螺合であり、その場合接合部にはネジを形成する。
インク保持体６は、円筒形状の多孔体（スポンジ）に、円筒軸方向に貫通する穴を開けて作成されている。
軸１３０は、筆記時の主な把持部であるとともに、前方は開口部１３１が形成され、後方は密封されたインクタンク１３３が円筒形状で形成されている。
開口部１３１には、先軸５と接続可能となる接合部１３２が形成される。先軸５との接続方法は、螺合、圧入、嵌め合いなどが選択可能であるが、接合部１３２はネジ形成が望ましい。
軸１３０の製造については、前記補充用ノズル１を形成する材料群を適宜使用し、射出成型、ブロー成型、真空成型、圧空成型などの成型法や、切削加工、絞り成型、プレス成型などの金属加工法により形成される。

図６は筆記具の弁機構７の部品図であり、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は断面図である。
弁機構７は弁座８と、未使用時においては弁座８と当接して流路を閉鎖する弁棒９と、弁棒９と接触して流路を閉鎖する弁ボール１２０と、弁棒９と弁ボール１２０とを弁座８に押圧する弾性体１１０と、弾性体１１０を保持しながら弁座８と嵌合して弁棒９と弾性体１１０を収納するバネ受け１００からなる。
なお、弁座８の弁座穴８２と弁棒９の外テーパー部９１とが接触して閉鎖される流路を第一の流路３０１とし、第一の流路３０１を閉鎖する部分を第一の弁３０３と呼ぶこととする。さらに、弁棒９の内テーパー部９２と、弁ボール１２０とが接触して閉鎖される流路を第二の流路３０２とし、第二の流路３０２を閉鎖する部分を第二の弁３０４と呼ぶこととする。
弁棒９は、前方を弁座穴８２に挿入された状態で保持され、未使用状態では弁棒９の後方に配された弾性体１１０の前方への弾性力によって、弁棒９の外テーパー部９１が弁座８の弁座穴８２に当接していることから第一の弁３０３は閉鎖されている。
また、弁ボール１２０は弾性体１１０の弾性力によって弁棒９の内テーパー部９２と接触し、第二の弁３０４は閉鎖されている。以上により、未使用状態では、第一の流路３０１と第二の流路３０２はいずれも外部と連通していないので、インク１４０は筆記部４に流通しない。
弁座８は、バネ受け１００と嵌合可能な接続部８１と、弁棒９と当接してインク流路を開閉する弁座穴８２とが配されている。
バネ受け１００は、弁座８と嵌合可能な接続部１０１が配され、その内部に弾性体１１０と弁棒９を配置可能な空間部１０２とインク１４０が流通可能なインク流通孔が設けられている。
弾性体１１０は、継続的に、弁座８とバネ受け１００とで狭持された弁棒９を弁座８に押し付けるとともに、弁ボール１２０を弁棒９に押し付けることが可能なものであれば良く、各種の金属材料や、樹脂材料、炭素材料でできたスプリングや、エラストマー、ゴムなどのゴム弾性のある材料で形成してもよい。好ましくはインクと経時して侵食するため、サビや腐食に強いステンレスでできたコイルスプリングが望ましい。
弁ボール１２０は、内テーパー部９２とは略線接触で当接することが好ましく、その形状は、球形、略球形もしくは端部が球形の円柱形であることが望ましい。

図７は筆記具の弁棒９を示す部品図であり、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は断面図である。
弁棒９は、前方が弁座８の穴径より小さな直径であり、後方に向かって直径が大きくなるテーパー形状である外テーパー部９１を有した略円筒形である。その外形形状は、バネ受け１００内の空間内で軸方向に移動可能であれば良い。
また、弁棒９のうち、バネ受け１００内を移動する後方部分の外周面上に、円周方向に途切れのない外突部９４を配して、インク補充時に弁棒９が後退した際に、外突部９４をバネ受け１００の内壁と当接させても良い。これにより、より確実に第一の流路と第二の流路とを分離することが可能となる。
弁棒９の内部は、軸方向に貫通した穴が設けられている。穴の内部には、内テーパー部９２が配されていて、弁ボールとともに第二の流路３０２を開閉可能な第二の弁３０４を形成する。
弁棒９の材料は、例えば、ＰＰ、ＰＥ、ＰＳ、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＡ、ＰＯＭ、ＰＥＳ、ＰＥＮ、塩ビ、ＥＶＯＨ、ＰＢＴ、ＡＢＳ、のような樹脂材料や、ステンレス、鉄、真鍮、銅、アルミニウムなどの金属材料のひとつ、もしくは複数の組み合わせで構成され、製造は射出成型、ブロー成型、圧空成型などの成型法や、切削加工などの金属加工法により形成されるが、特にＰＰ樹脂を射出成型法で加工して得たものが望ましい。

本実施形態の筆記具は、インクを軸内部のインクタンク２４に充填後、弁機構７を軸１３０の開口部１３１に挿入し、先軸５の接合部と軸１３０の接合部１３２とを接続して固定したのちに、先軸５の保持部に筆記部４を挿入することで、本発明の筆記具を得る。

図８は、図５で示した筆記具の筆記時の動作断面図である。
上記によって得られた筆記具を、筆記部４側を略下向きにした状態で、紙面などに筆記部を押し付けて弁機構７の弾性体１１０を撓ませる所定の荷重をかけると、弾性体１１０が筆記部４と弁棒９とを介して撓むことにより弁棒９が軸後方へ後退し、弁座８の弁座穴８２と弁棒９の外テーパー部９１が離れることで第一の弁３０３が開放され、インクタンク２４内のインクが第一の流路３０１を介して筆記部４に到達し、筆記ができるようになる。

図９は、補充具と筆記具の補充動作の状態図で、図９（ａ）は補充具接続前、図９（ｂ）は補充用ノズル１接続時、図９（ｃ）は補充用インクタンク２の接続過程、図９（ｄ）は補充用インクタンク２の接続時、および補充用インク流通時、図９（ｅ）は補充完了時を示している。
補充方法について説明する。
第一に、図９（ａ）に示したように筆記具の筆記部側を略上向きにした状態で保持し、筆記部４を取り外す。
第二に、図９（ｂ）に示したように補充用ノズル１を筆記具の先軸５から突き当たるまで挿入する。この過程で筆記具の弁棒９と弁ボール１２０が後方に移動し、第一の流路３０１と第二の流路３０２が開放される。さらに、弁棒９に外突部９４を配した場合は、第一の流路と第二の流路とを、より確実に分離することができる。
第三に、図９（ｃ）に示したように補充具の補充用ノズル１と、補充用インクタンク２とを接続する。補充用インクタンク２の開口部２２に当接部を配した場合は、接続の過程で該当接部と補充用ノズルの内壁とが当接して、インクタンク３およびインク流路１２と補充具外部とが確実に分離され、インク流路１２をより確実に密閉することができる。さらには、補充用インクタンク２４の開口部２２に栓２３を配し、かつ、補充用ノズル１に突起部１６を配した場合には、接続によって栓２３が開封され、補充用ノズル１のインク流路１２に補充用インク３が導入可能となる。
第四に、図９（ｄ）に示したように第一の弁３０３と第二の弁３０４が開放されると、インクの自重、もしくは補充用インクタンクの押圧変形によって加圧された補充用インク３は、第二の流路３０２を流通して、筆記具のインクタンク１３３に補充されるとともに、インクタンク１３３内の空気は、第一の流路３０１を流通して、筆記具外に排出される。
なお、第二乃至第三の作業は、任意の順序に入れ替えて行っても良い。
以上のように使用者の任意によって、適宜補充具を用いて筆記具にインクを充填することが可能である。

インクについて説明する。筆記具に収納されたインク１４０、およびインクタンク２４に収納された補充用インク３は、水、アルコール溶媒、炭化水素溶媒、芳香族溶媒、脂肪族溶媒などの溶媒中に、染料もしくは顔料の少なくともいずれかが溶解、分散されて着色されている。
補充用インク３と筆記具に保持されているインク１４０とは、全く同じ色、溶媒、組成など基本であるが、恣意的に異なるインクを用いて、混合して使用しても良い。
また複数種の補充用インク３を用いて充填しても良い。

以下に、本発明の実施例を示す。
＜補充具＞
・補充用ノズル：塩化ビニル樹脂を切削加工して得た。
・補充用インクタンク：ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂をインジェクションブロー成型で加工し、開口部ではない端部から補充用インクを充填したのちに、熱溶着で封止した。
・栓：アルミニウムとポリエチレン（ＰＥ）樹脂との複合フィルムを、接着剤で貼り付けた。
・補充用インク：以下の組成の通りで製造した。
ジョンクリル６１Ｊ（ジョンソン（株）社製）９％
酸化チタン６％
赤２０２号４％
水残り
上記の構成より、図１に示された補充具を得ることができる。

＜筆記具＞
・軸：ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂とポリエチレン（ＰＥ）樹脂の混合材料を、インジェクションブロー成型法で加工して得た。
・先軸：ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂を射出成型法で加工して得た。
・弁機構：弁棒、弁座およびバネ受けはポリプロピレン（ＰＰ）樹脂を射出成型法で加工して得た。弾性体はステンレス線材のコイルバネを使用した。
・筆記部：繊維束芯の両端を略半球形状に研磨して得た。
・インク保持体：円筒形状のスポンジに、軸方向に貫通する穴を開口させて得た。
・インク：以下の組成の通りで製造した。
ジョンクリル６１Ｊ（ジョンソン（株）社製）９％
酸化チタン６％
赤２０２号４％
水残り
上記の構成より、図５に示された筆記具を得ることができる。

以上のようにして得た補充具と筆記具は、下記の方法により、任意のタイミングで補充することが可能であった。
第一に、筆記具の筆記部側を略上向きにした状態にして、筆記部を取り外した。
第二に、補充用ノズルを、筆記具の先軸から挿入して、筆記具と補充具とを接続した。この過程で、筆記具内の弁棒が後方に移動し、第一の弁が開放されたと同時に、ノズルの前方と弁ボールが当接し、弁ボールが内テーパー部から離れることで、第二の弁も開放された。さらに、ノズル外周に配した突起部は弁棒と当接し、弁棒内壁の突起もまたノズルと当接することで、第二の流路を確実に密封した。弁棒が後方へ移動すると同時に、弁棒外周の突起とバネ受けとが当接し、第一の流路を確実に密封した。
第三に、補充用ノズルと補充用インクを保持した補充用インクタンクを接続した。接続するとともに、突起部によって補充用インクタンクの栓が破られて、補充用インクタンクの開口部のインク流路と補充用ノズルのインク流路とが連通した。
第４に、第一の弁と第二の弁が開放されると、インクの自重によって、インク流路と第二の流路とが流通して、筆記具のインクタンクに補充されるとともに、インクタンク内の空気は、第一の流路を流通して、筆記具外に排出された。さらに、補充用インクタンクを外部から押圧して変形させることによって、補充用インクを、より確実に補充用インクを、筆記具のインクタンクに補充することができた。

本発明は、フェルトペン、サインペン、マーカーなどと呼ばれる筆記具のうち、インクタンクから筆記部に至るインク流路に弁を配置し、弁の開閉でインク吐出を規制可能な弁機構を設けられた筆記具へのインク補充において、簡便な操作で補充用インクを充填して補充することができるとともに、補充時に接続部からの噴出しや漏れ出し等の危険性を低減することが可能となる産業上に有益な発明である。

１補充用ノズル
１０胴部
１１接続部
１２インク流路
１３案内部
１４ノズル
１５切り欠き
１６突起部
１７当接部
１８当接部
１９挿入部
２補充用インクタンク
２１接続部
２２開口部
２３栓
２４インクタンク
２５インク流路
３補充用インク
４筆記部
５先軸
５１保持部内径
６インク保持体
７弁機構
８弁座
８１接続部
８２弁座穴
９弁棒
９１外テーパー部
９２内テーパー部
９３内突部
９４外突部
１００バネ受け
１０１接続部
１０２空間部
１１０弾性体
１２０弁ボール
１３０軸
１３１開口部
１３２接合部
１３３インクタンク
１４０インク
３０１第一の流路
３０２第二の流路
３０３第一の弁
３０４第二の弁

Claims

インクタンクを備えた筆記具のインクタンクにインクを充填可能なインク補充具において、インク補充具はインクタンク内部に挿入可能な補充用ノズルと、補充用インクを充填した補充用インクタンクとからなり、インク補充時に補充用ノズルが筆記具内部に挿入する当接部を形成したことを特徴とするインク補充具。
補充用ノズルは、円筒状の胴部と前記胴部の後部には筆記具への挿入時にガイドする案内部と案内部から突出した管状のノズルとからなり、ノズルと案内部は筆記具内部に挿入可能であり、案内部にノズル外周に筒状の挿入部を形成した当接部を形成したことを特徴とする請求項１記載のインク補充具。
ノズルの後端には切り欠き部を形成したことを特徴とする請求項２記載のインク補充具。
補充用ノズルの胴部の内部はインクタンクと接続する接続部を形成し、前記接続部には補充用インクタンクの開口部に突入する突起部を形成したことを特徴とする請求項３記載のインク補充具がある
補充用インクタンクの開口部には、補充用ノズル接続前には前記開口部からのインク流路を封止する栓を形成したことを特徴とする請求項４記載のインク補充具。
インクタンクとインクタンクに収納されたインクと筆記部と筆記時にインクが流出可能な第一の流路と、インク補充時にインク補充具とインクタンクとが連通する第二の流路とが形成された弁機構で構成された筆記具と請求項１から５いずれか１項記載のインク補充具とからなる筆記具セット。
筆記具のインクを吐出する筆記部側を略上向きにした状態にして筆記部を取り外した後、補充用ノズルを筆記具の先軸から挿入して筆記具と補充具とを接続し、前記筆記具内の弁棒が後方に移動し、インク流路の第一の弁が開放されたと同時に、ノズルの前方と弁ボールが当接し、弁ボールが内テーパー部から離れるにつれ、第二の弁も開放され、ノズル外周に配した突起部は弁棒と当接し、弁棒内壁の突起もノズルと当接することで、第二の流路を確実に密封した後、弁棒が後方へ移動すると同時に、弁棒外周の突起とバネ受けとが当接し、第一の流路を確実に密封し、補充用ノズルと補充用インクを保持した補充用インクタンクを接続した。接続するとともに、突起部によって補充用インクタンクの栓が破られて、補充用インクタンクの開口部のインク流路と補充用ノズルのインク流路とが連通し、第一の弁と第二の弁が開放されると、インクの自重によって、インク流路と第二の流路とが流通して、筆記具のインクタンクに補充される筆記具インクの補充方法。