JP3861213B2

JP3861213B2 - インキ導入管及びこれを内蔵した筆記具

Info

Publication number: JP3861213B2
Application number: JP2001168152A
Authority: JP
Inventors: 昌旦深見; 茂雄山田
Original assignee: 司フエルト商事株式会社
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2021-06-04
Also published as: US6659671B1; JP2002362086A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
筆記具の殆どは、長期間に渉って筆記できるようにインキを貯留するためのタンクを備えている。これらの中にはインキタンクのインキを筆記先端（ペン先，ボールポイント，プラスチックチップ等）に十分なだけ供給するためのインキ導入管等を備えたものがある。
本発明は、インキタンクのインキを筆記先端に誘導するインキ導入管及びこれを内蔵した筆記具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、万年筆のように流体状のインキを詰めたスペアインキタンク（カートリッジ）を交換して使用する筆記ペンがある。
図４に示す筆記用ペン１は、筒状のハウジング２の中央内部に強固な中継部材３が固定され、中継部材３に支持されたインキ導入管４が中継部材３の前方に設けた筒状の中綿部材５に保持されている。また、中綿部材５の前部においてインキ導入管４と筆記用ペン先６が連結され、一方、中継部材３の後端部には突起７Aを有するインキタンク保持用管体７が形成され、カートリッジ式のインキタンク８をインキタンク保持用管体７に嵌合することにより筆記可能状態とする構造となっている。また、インキ導入管４の後端はインキタンク保持用管体７の中に突出して、インキタンク中のインキと接触する。インキ導入管４には図５で示す様に断面形状で中心から放射方向に８本のスリット状のインキ導入溝４Aを備えている。
【０００３】
インキ導入管４はスリットによる毛細管作用によりペン先方向にインキを流動させるが、これにより供給されたインキは中綿部材５にその毛細管作用により、径方向、軸方向いずれの方向にもインキが浸透して中綿部材５に停留する構造になっている。また、ペン軸方向においてペン先６側が中継部材３側より毛細管作用が強くなるように形成されている。インキ導入管４から供給されたインキは、多孔質のフェルト部材、合成樹脂燒結体等で成形したペン先６に移動するが、余分なインキは結合部において中綿部材５に吸収される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の筆記用ペン１で筆記したとき、インキの消費に伴ってスリット４Aの毛細管作用でインキタンク８からインキがペン先側に移行する。このときインキタンク８はインキ導入管４を除いて密閉状態であるので、インキタンク内のインキと外部からの空気の入れ替えがなければインキの流出はない。インキの使用量に対応する空気がペン先６及びインキ導入管４からインキタンク８に侵入して外部との圧力を平衡に保つ。しかしながら、空気とインキとの交換が十分行われなくなると、インキタンク８内が低圧になってインキが落ちにくくなって書いたインキ線が途切れたり、逆に、インキタンク８内部の空気量が多くなってきたときに、インキタンク８内の空気が急激に膨張したりすると、その分インキが押し出され、突然、文字が太くなったり、インキが垂れたりする。
【０００５】
そこで、インキタンク８から多めのインキ量が供給できるように、図６に示す構造のインキ導入管４によって毛細管作用が随所で起きるように試みた。すなわち、断面形状において、インキ導入管４の外周から内周に向かって（中心付近まで延びた）突条を形成させ、その間のスリットの全面積を大きくするように構成した。なお、突起のスリット幅はＡ−Ａ間で５０ミクロンとし、中心部空間Cを同程度とした。しかしながら、インキ導入管４に停留するインキ量は多くなるが、スリットに停留したインキは空気がインキタンク８に移動するのに障害物となり、インキタンク８内に空気が侵入しなくなるので、インキの出が著しく悪くなった。
一方、図７に示すように、インキタンク８内に多くの空気を侵入させ易くする試みとして、インキ導入管４の断面形状を，高さの低い突条を間隔を広げて中心部に向かう様に突出させたものにした。すなわち、高さの低い突条で形成する毛細管作用の可能な空間幅Ｂ−Ｂ間を１００ミクロンとし、中心部空間Cも同程度とした。この場合、インキタンク８内のインキと外部からの空気との交換がきわめて容易に行なわれ、インキが過剰に流出しやすく、筆記むらが生じた。
【０００６】
本発明は、以上の知見に基づいてなされたもので、空気がインキタンクへ導入され易く、インキの流れも筆記に適した良好なものになるインキ導入管及びこれを内蔵した筆記具を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１の発明は、密閉された筆記具のインキタンクから筆記用チップにインキを導入するためのインキ導入管であって、
該インキ導入管には、内壁周面から中心に向う複数の突条を毛細管作用が強く働くように突設し、かつ、軸方向に延長して形成してなり、また、前記複数の突条の自由端で取り囲まれた中心部空間は、毛細管作用が働き難い程の断面積をもって前記インキ導入管の全長にわたって形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、複数の突条は前記インキ導入管の中心部空間に近付いても、複数の突条間では、毛細管作用が略同じになるように、突条の中心部方向への長さを長短合わせて形成したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明は、複数の突条間の幅を約１０〜１００μ程度とし、中心部空間の横断距離を約１００〜１０００μとしたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の発明は、筆記具軸部内にインキタンクを設け、該インキタンクと筆記具軸部先端に位置する筆記用チップとをインキ導入管で連絡し、該インキ導入管には、内壁周面から中心に向う複数の突条を毛細管作用が強く働くように突設し、かつ、軸方向に延長して形成してなり、また、前記複数の突条の自由端で取り囲まれた中心部空間は、毛細管作用が働き難い程の断面積をもって前記インキ導入管の全長にわたって形成され、
該インキ導入管と筆記用チップとが接続されている周辺を毛細管作用を有する中芯で囲ったことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明は上記構成のインキ導入管としたので、少し粘性の高いインキであっても円滑に外部空気と交換してインキをインキタンクから円滑に筆記用チップに供給できる。また、本発明のインキ導入管を組み込んだ筆記具も円滑な筆記が望まれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図３に示す筆記用ペン１は、インキタンク１３を有する有底筒状のハウジング９と、ハウジング９の先端に取り付けた筆記用チップ１５と、インキタンク１３とチップ１５との間に配置されたインキ導入管１６とから概略構成されている。
【００１３】
詳細には、ハウジング９の内壁には、中子１２の大径部１０が密に嵌合し、ハウジング底部にインキタンク１３を形成させている。中子１２は、大径部１０の後端に小径部１１を有し，小径部１１はインキタンク13内に貫通する小径孔を備えている。中子１２の大径部１０には中芯（中綿）１４の後部を挿入し、中芯１４の前部の外周面はハウジング９の内壁には接触せずにそこに形成された空気層９ａに囲まれた状態に配置されている。中芯１４の前面には円形凹部１４ａが形成されている。チップ１５は多孔質のフェルト部材等で構成され、その先端はハウジング９の先端から外部に突出し、その後端は中芯１４の円形凹部１４ａに嵌め込まれている。
【００１４】
インキ導入管１６の後端は、中子１２の小径部１１の小径孔に支持されてインキタンク１３内に突出し、インキ導入管１６の先端部は円筒状の中芯１４の中心を貫通して円形凹部１４ａ内に突出してチップ１５の後端に係合している。中子14の小径部１１の内側では空気溜まり１１ａが形成されている。
【００１５】
チップ１５とインキ導入管１６の結合部を中芯１４で囲うことにより、チップ後端に必要以上のインキが供給されたとき、チップ１５に侵入できないで溢れたインキは、中芯１４に吸収、貯留される。すなわち、中芯１４を構成する毛細管部の毛細管作用によって、中芯１４の前部側から順に後部にかけてインキが溜まるようになっている。なお、中子１２の小径部１１の空気溜まり１１a は中芯（中綿）１４の毛細管作用を支援する。
インキ導入管１６は、インキタンク１３とチップ１５間に配置され、インキをインキタンク１３からチップ１５の後端部に供給するものであり、インキの供給に当たっては、チップ側から入った空気を上方に通過させ、インキの流下を促す役割を果たす。
【００１６】
インキ導入管の構成について、図１に基づいて説明する。
インキ導入管１６は合成樹脂で形成されており、その内周壁には中心部に向かう複数の突条１７が突設され、かつ、軸方向に延長されている。また、インキ導入管１６の複数の突条１７は、３種類の高さ(高い、中間、低い)を有するが、いずれも中心部までは達しない高さであって、各突条の自由端は大きな玉ぶち状に形成されている。インキ導入管１６の内壁近くに毛細管作用が有効に働くように、一番高い突条１７ａは内壁に等間隔に配置され、高い突条１７ａの間に中間突条１７ｂを突設させ、高い突条１７ａと中間突条１７ｂとの間に低い突条１７ｃを突設けている。そして、各突条１７の両側面に長手方向に沿って凹凸模様を施している。
【００１７】
図１に示すように、インキ導入管１６の内周壁に突設した各突条１７の間隔は略均一であって、その側壁の間隔は約１０〜１００μ程度に形成されている。また、図１に示す中心Ｏに向かう中間突条１７ｂは、小黒点間の線分ａ：ｂを略３：２にして形成し、長い突条１７ａは、小黒点間の線分ｃ：ｄを略２：３にして形成する。
【００１８】
インキ導入管１６における長い突条１７ａと中間突条１７ｂとの各自由端で取り囲む内側の中心部空間１８は、外部の空気を上方すなわちインキタンクに向かって送る役目を果たす。インキ導入管１６の後端部は、インクを使い切るまでは常時インキタンクの中でインキに取り囲まれ、満たされているので、想像するに、インキは下降するに従って毛細管力の強い周壁に寄って行くので、インキ導入管１６の中心部空間１８の下方部は上昇する空気で満たされており、途中から泡状となってインキタンク１３の中に入り、インキと交換すると思われる。
図１における、インキ導入管１６の内周壁の内側における、中心部空間１８と、突条１７との占める割合を半径上で見ると、長い突条１７ａでは、２（中心部空間１８）対３（突条１７）であり、中間突条１７ｂでは、３（中心部空間１８）対２（突条１７）であった。
中心部空間１８を横断距離で平均して約５００μの大きさに形成される。中心部空間の横断距離は例えば、長い突起１７ａ間で１００μ、中間突起１７ｂ間で１０００μという割合である。なお、望ましい範囲は約３００〜５００μである。
【００１９】
以上のように、空気の上昇通路を中心部空間１８によって確保し、インキの流路を突条１７間の毛細管作用によって確保したので、空気がインキの流下に干渉せずスムーズに筆記ができる。
また、筆記スピードが早い場合、インキは毛細管作用の強い内周壁の近傍を多く流れ、空気泡が多くなってきても中心部空間１８によって空気の上昇が確保されるので、インキの流出がよく、インキ垂れの虞も無く、良好な筆記ができる。
【００２０】
また、突条１７は円筒の内側面に連続して形成したものであり、インキに馴染み、インキが十分に突条間に浸透するように形成されている。
【００２１】
したがって、インキ導入管１６に接続した内蔵した筆記用ペン（筆記具）１は、前述したように、筆記時に、チップから侵入した空気が中心部空間内を移動し、突条１７間のインキがチップ１５側に回りこみ、空気の侵入と突条１７間に浸透するインキのバランスが保たれ、インキ垂れも解消され、筆記し易いという効果がある。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上述べた通りであり、請求項１に記載の発明では、インキ導入管に、その内周壁に複数の突条を設けたことにより毛細管作用を有する溝を形成し、また中心部に中心部空間を形成したことにより、インキが毛細管作用によりインキ導入管内に停留し、インキ垂れを起こさず、筆記のときに、チップから侵入した空気が中心部空間内を移動し、インキの流下を妨げず、良好にインキを送ることができる。また、スピードを上げて筆記した場合にも空気の移動は円滑でありインキの流下を妨げないので、筆跡のインキラインがかすれることはない。
請求項２に記載の発明では、複数の突起を長短合わせて形成したので、毛細管作用を営む箇所が中心部に向かって多くなり、インキの停留量を多くするので、インキの供給が良くなる。
【００２３】
請求項３に記載の発明では、実施のベストモードであり、複数の突起間は十分毛細管作用を営むことができ、中心部空間は侵入する空気をスムーズに移動可能な大きさにし、かつインキとの交換を円滑にできるので、十分なインキ供給のもとに筆記ができ、また、インキ垂れ、インキ漏れを防ぐことがで切る。
【００２４】
請求項４に記載の発明では、筆記具の使用時には、インキタンクに貯留されているインキはその内周面に沿って設けられた毛細管作用の強い部分によって筆記用チップに移動し、引圧になったインキタンクにはチップからインキ導入管の中心部空間に空気となって侵入する。したがって、空気がインキの流下を妨げることはなく、かすれることも無く良好に筆記を続けることができる。
また、筆記具を横に寝かせた場合、インキが流動してチップ側に移動しても中芯によってインキが吸収されインキ垂れを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインキ導入管の横断面図である。
【図２】本発明のインキタンク内に位置したインキ導入管の後端部付近の縦断面図である。
【図３】本発明によるインキ導入管を収納した筆記ペンの縦断面図である。
【図４】公知の筆記用ペンの断面図である。
【図５】図４のインキ導入管の横断面図である。
【図６】想定のインキ導入管の横断面図である。
【図７】想定のインキ導入管の横断面図である。
【符号の説明】
１筆記用ペン
９ハウジング
１３インキタンク
１４中芯
１５チップ
１６インキ導入管
１７突条
１８中心部空間
１９溝

Claims

密閉された筆記具のインキタンクから筆記用チップにインキを導入するためのインキ導入管であって、
該インキ導入管には、内壁周面から中心に向う複数の突条を毛細管作用が強く働くように突設し、かつ、軸方向に延長して形成してなり、また、前記複数の突条の自由端で取り囲まれた中心部空間は、毛細管作用が働き難い程の断面積をもって前記インキ導入管の全長にわたって形成されていることを特徴とするインキ導入管。
複数の突条は前記インキ導入管の中心部空間に近付いても、複数の突条間では、毛細管作用が略同じになるように、突条の中心部方向への長さを長短合わせて形成したことを特徴とする請求項１記載のインキ導入管。
複数の突条間の幅を約１０〜１００μ程度とし、中心部空間の横断距離を約１００〜１０００μとしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のインキ導入管。
筆記具軸部内にインキタンクを設け、該インキタンクと筆記具軸部先端に位置する筆記用チップとをインキ導入管で連絡し、
該インキ導入管には、内壁周面から中心に向う複数の突条を毛細管作用が強く働くように突設し、かつ、軸方向に延長して形成してなり、また、前記複数の突条の自由端で取り囲まれた中心部空間は、毛細管作用が働き難い程の断面積をもって前記インキ導入管の全長にわたって形成され、
該インキ導入管と筆記用チップとが接続されている周辺を毛細管作用を有する中芯で囲ったことを特徴とする筆記具。