JP3924933B2

JP3924933B2 - Writing instrument

Info

Publication number: JP3924933B2
Application number: JP18977298A
Authority: JP
Inventors: 勉清水; 淳玉井
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2018-06-19
Also published as: JP2000006576A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸筒の先端開口部よりペン先を先端突出しつつ摺動可能に配置してそのペン先後端の後方移動により弁機構のインキ通孔を開放してなる筆記具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インキを自由状態で収容するインキタンクを有する筆記具が種々知られているが、インキが消費されインキタンク内のインキ量が減少するとインキタンク内の圧力が低下してインキがペン先に供給され難くなるので、インキ消費と同時にインキタンク内に空気を取り込んでインキタンク内を一定の圧力（大気圧）に保っている。このような筆記具の中で、インキタンクとペン先との間に弁機構を介して操作による弁機構のインキ通孔の開放によってインキをペン先に供給してなる筆記具が知られている。インキ通孔を開放したときにインキを流出させると同時にインキ通孔よりインキタンク内へ空気を取り込みインキタンク内を一定の圧力（大気圧）に保つものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
インキ消費に伴ってインキタンク内のインキ／空気置換をなし、積極的にインキタンク内に空気を存在させる従来の筆記具では、このインキタンク内に存在する空気が問題となる。即ち、筆記具自体が高温環境下に置かれた場合など、インキタンク内の空気が膨張してインキタンク内の圧力を上げてしまう。この状態でインキ通孔を開放すると、圧縮された空気が急激に開放されてインキを押出し、必要以上のインキをペン先に供給してしまう。よって、インキの吹き出しやぼた落ちの現象が発生するという問題があった。このようなインキの吹き出しやぼた落ちのような現象が発生するものは、特に、インキタンク内の空気（気泡）の体積がインキタンクの容積の２０％を超えると顕著に発生するものであり、空気の体積がインキタンク容積の２０％以上にならないように、より好ましくはインキタンク容積の数％以内にとどめておくことが要望される。
【０００４】
また、インキタンク内に空気を存在させる筆記具では、インキは重力に支配されて存在することになり、インキ量がある程度少ない場合には、ペン先を横に向けた時、弁機構のインキ通孔にインキが届かず、いくらインキ通孔を開放してもペン先にインキが新たに供給されなくなり、筆跡がかすれたり、筆記不能となるという問題があった。
【０００５】
即ち、本発明は、軸筒の先端開口部よりペン先を先端突出しつつ摺動可能に配置してそのペン先後端の後方移動により弁機構のインキ通孔を開放してなる筆記具において、弁機構に接続されるインキタンクの後端部に開放口を形成すると共に、筆記によるインキ量の減少に伴って前進する界面に追従して移動する高粘度流体を配置し、少なくとも前記弁機構のインキ通孔開放時、このインキ通孔のペン先側開口縁を、ペン先又はこのペン先を包む筒状のインキ吸収体と気密に接触するようなしたことを特徴とする筆記具を要旨とする。
【０００６】
【実施例】
以下、図面に基づき一例について説明する。
ポリプロピレン樹脂製の軸筒１の後部をそのままインキタンク２とし軸筒１の前部に前後動可能にアクリル繊維集束体からなるペン先３を配置し、このペン先３と前記インキタンク２との間に弁座４と弁体５とからなる弁機構を介在させた、所謂弁機構を使用したペン先ノック式の筆記具の一例である。軸筒１の後端には尾栓６が嵌着されており、通気孔６ａによって軸筒１内に空気が自由に浸入できるようになされている。弁体５はコイルスプリング７によって、通常の場合には弁座に圧接されており、インキタンク２内のインキ８のペン先３への供給を遮断している。ペン先３に筆圧等の押圧力が付与された際には、ペン先３は後方に移動し、これと連接された弁体５もコイルスプリング７の弾撥力を受けながら後方移動する。この時、弁座４の中心孔に弁座４と弁体５との隙間が環状のインキ通孔として形成され、インキタンク内のインキが流出してペン先３に供給される。
【０００７】
インキタンク２に収容されているインキ８の界面位置にポリブテンやα−オレフィンなどのからなる高粘度流体９が層状に配置されている。即ち、インキタンク２内のインキはペン先側を弁機構にて、後端側を高粘度流体９にて閉塞された状態となっている。高粘度流体９は粘度５００００〜２０００００ｍＰａ・ｓ程度であり、インキ量の減量に従って移動するインキ界面のペン先側への移動に伴って、軸筒１の内壁にその一部を付着させて残しながら全体としてインキ界面を閉塞した状態のままペン先側に移動するものである。高粘度流体の粘度が低くインキタンク２の径が大きい場合には、高粘度流体９の層が破られる可能性があるので、本例では、高粘度流体９の層の形状安定のために浮栓１０を高粘度流体９の層の中に位置させて、実質的に高粘度流体９をこの浮栓１０と軸筒１との間の狭い空間として形成している。軸筒１内においての収容されるインキ８と高粘度流体９の占有体積の減少に伴って、尾栓６の通気孔６ａより外気が供給され軸筒１内の圧力は一定（大気圧）に維持される。また、弁機構のインキ通孔開放時には、ペン先の後端は弁座４の中心孔内に位置し、インキのペン先３への供給をスムースになすと共にインキタンク内への空気の浸入を極力抑制している。よって、軸筒１、弁機構、高粘度流体９にて区画されるインキタンク２内には積極的に空気は存在しない状態が形成でき、空気の膨張によるインキのペン先３への過剰供給は極力抑制されたものとなり、インキの吹き出しやぼた落ちは発生し難いものとなる。また、常に弁機構のインキ通孔にインキが接触した状態が形成され、ペン先を横向き（重力の働く方向と垂直な方向）にした場合にも弁機構を開放すればインキはペン先３に供給され得、筆跡のかすれや筆記不能も発生し難いものである。
【０００８】
上述の例においても、弁機構の開放時に多少の空気がインキタンク２内に浸入する可能性がありえるが、以下の例はその弁機構のインキ通孔よりの空気の浸入をも極力抑制しようとするものである。
【０００９】
図２〜図４に示した例は、インキタンク２を形成するポリプロピレン樹脂製のパイプ体１１を外装体１２にて被覆し、外装体１の前部をペン先３を内部に配置する前軸１３と連結したものである。パイプ体１１はその後端部を外装体１２内に開放しつつ前端を弁機構に圧接させてある。パイプ体１１内には、インキ８と高粘度流体９とが収容されている。外装体１２の側壁には通気孔１４が形成されており、パイプ体１１と外装体１２との間の空間を外気と連通し、常にこの空間を外気の温度、圧力と同じに保っている。
【００１０】
図２の例の異なる点は、前軸１３内にペン先３を包む筒状の繊維集束体であるインキ吸収体１５を配置したことである。インキ吸収体１５の後端は、環状に形成されるインキ通路の弁座４側の開口縁と接触しており、インキ通孔の開口付近には空気の存在する空間を極力形成しないようにしてある。これによって、更にインキタンク２内に空気が入りこむ可能性を低いものとすることができる。更に、より好ましくは、筆記具を組立てる際には、あらかじめインキを含浸させたペン先及びインキ吸収体を使用することによって、初めてインキ通孔を開放する際にもインキタンク内へ空気が侵入し難くすることができる。
【００１１】
図３に他の一例を示す。
インキ通孔の開口縁をペン先３にて被覆してインキ通孔よりのインキタンク２ないへの空気の侵入を抑制するものである。即ち、ペン先３の後部に凹部３ａを形成し、該部に弁体５の先端部分を収容している。凹部３ａより外側部分はインキ通路の弁座４側の開口縁と常に接触しており、ペン先３が後方に移動する際にはその圧力により弾性変形する圧縮部３ｂとしている。インキ通孔の開口縁付近に空気の存在する空間を極力設けないとともに、圧縮部３ｂが圧縮によりその部分に存在したインキを一時的に周辺部分に吐出してインキの膜を形成し、空気の侵入を抑制する。
【００１２】
図４に示した一例は、図３の例と同様に、ペン先３の後端をインキ通孔の径よりも大径として、インキ通路の弁座４側の開口縁と接触させたものであるが、ペン先３を弁体５に押圧力を付与する比較的硬質の中心部３ｃと弾性変形可能な比較的軟質の被覆層３ｅとからなるものとし、被覆層３ｅをインキ通路の弁座４側の開口縁と接触させたものである。このようなペン先は、繊維集束体として中心部分をより繊維が密の状態となるように成形することによっても得られる。
【００１３】
【発明の効果】
以上より、本発明の筆記具は、ペン先を横に向けた際にもペン先にインキ供給可能であり筆跡のかすれや筆記不能を極力抑制し、また、筆記具を高温環境下に置いた場合にもインキの吹き出しやぼた落ちを極力抑制し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】一例を示す断面図。
【図２】他の一例を示す断面図。
【図３】更に他の一例を示す断面図。
【図４】更に他の一例を示す断面図。
【符号の説明】
１軸筒
２インキタンク
３ペン先
３ａ凹部
３ｂ圧縮部
３ｃ中心部
３ｅ被覆層
４弁座
５弁体
６尾栓
６ａ通気孔
７コイルスプリング
８インキ
９高粘度流体
１０浮栓
１１パイプ体
１２外装体
１３前軸
１４通気孔
１５インキ吸収体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a writing instrument in which a pen tip is slidably disposed while protruding from the tip opening of a shaft tube, and an ink passage hole of a valve mechanism is opened by rearward movement of the pen tip rear end.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various writing instruments having an ink tank for containing ink in a free state are known, but when ink is consumed and the amount of ink in the ink tank decreases, the pressure in the ink tank decreases and ink is supplied to the pen tip. Therefore, air is taken into the ink tank at the same time as ink consumption, and the ink tank is kept at a constant pressure (atmospheric pressure). Among such writing instruments, there is known a writing instrument in which ink is supplied to the pen tip by opening an ink through hole of the valve mechanism by an operation between the ink tank and the pen tip via a valve mechanism. When the ink passage hole is opened, the ink flows out, and at the same time, air is taken into the ink tank through the ink passage hole and the inside of the ink tank is maintained at a constant pressure (atmospheric pressure).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional writing instrument in which the ink / air replacement in the ink tank is performed as the ink is consumed and air is actively present in the ink tank, the air present in the ink tank becomes a problem. That is, when the writing instrument itself is placed in a high temperature environment, the air in the ink tank expands and increases the pressure in the ink tank. If the ink passage hole is opened in this state, the compressed air is suddenly released to push out the ink and supply more ink than necessary to the pen tip. Therefore, there has been a problem that the phenomenon of ink blowing out and dropping off occurs. Such phenomena such as ink blowout and drop-off occur especially when the volume of air (bubbles) in the ink tank exceeds 20% of the volume of the ink tank. In order to prevent the volume of air from becoming 20% or more of the ink tank volume, it is more preferable to keep the volume within several% of the ink tank volume.
[0004]
In addition, in writing instruments that allow air to exist in the ink tank, the ink is controlled by gravity, and when the ink amount is small to some extent, when the pen tip is turned sideways, the ink passage of the valve mechanism Ink did not reach the ink, and no matter how much the ink through hole was opened, no new ink was supplied to the pen tip, and there was a problem that the handwriting was faded or writing was impossible.
[0005]
That is, the present invention relates to a writing mechanism in which a pen tip is slidably disposed while protruding from the tip opening of a shaft tube, and the ink passage hole of the valve mechanism is opened by rearward movement of the pen tip rear end. thereby forming an open mouth at the rear end portion of the ink tank to be connected to, to place the highly viscous fluid which moves to follow the surface to advance with a decrease in the amount of ink by writing, ink communication of at least the valve mechanism The gist of the writing instrument is characterized in that when the hole is opened, the pen tip side opening edge of the ink passage hole is in airtight contact with the pen tip or the cylindrical ink absorber that wraps the pen tip .
[0006]
【Example】
Hereinafter, an example will be described with reference to the drawings.
The rear part of the shaft cylinder 1 made of polypropylene resin is used as an ink tank 2 as it is, and a pen tip 3 made of an acrylic fiber converging body is arranged on the front part of the shaft cylinder 1 so as to be movable back and forth. This is an example of a nib-knock type writing instrument using a so-called valve mechanism in which a valve mechanism including a valve seat 4 and a valve body 5 is interposed therebetween. A tail plug 6 is fitted to the rear end of the shaft tube 1 so that air can freely enter the shaft tube 1 through a vent hole 6a. The valve body 5 is pressed against the valve seat by a coil spring 7 in a normal case, and the supply of the ink 8 in the ink tank 2 to the pen tip 3 is blocked. When a pressing force such as writing pressure is applied to the pen tip 3, the pen tip 3 moves backward, and the valve body 5 connected to the pen tip 3 also moves backward while receiving the elastic force of the coil spring 7. At this time, a gap between the valve seat 4 and the valve element 5 is formed as an annular ink passage hole in the center hole of the valve seat 4, and ink in the ink tank flows out and is supplied to the pen tip 3.
[0007]
A high-viscosity fluid 9 made of polybutene, α-olefin, or the like is disposed in layers at the interface position of the ink 8 accommodated in the ink tank 2. That is, the ink in the ink tank 2 is in a state where the pen tip side is closed by the valve mechanism and the rear end side is closed by the high viscosity fluid 9. The high-viscosity fluid 9 has a viscosity of about 50,000 to 200,000 mPa · s, and a part of the high-viscosity fluid 9 is attached to the inner wall of the shaft tube 1 and remains as the ink interface moves to the pen tip side as the ink amount decreases. As a whole, the ink interface moves to the pen tip side while closing the ink interface. When the viscosity of the high-viscosity fluid is low and the diameter of the ink tank 2 is large, the layer of the high-viscosity fluid 9 may be broken. The stopper 10 is positioned in the layer of the high-viscosity fluid 9 so that the high-viscosity fluid 9 is formed substantially as a narrow space between the floating stopper 10 and the shaft tube 1. As the occupied volume of the ink 8 and the high-viscosity fluid 9 stored in the shaft cylinder 1 decreases, outside air is supplied from the vent hole 6a of the tail plug 6 so that the pressure in the shaft cylinder 1 is constant (atmospheric pressure). Maintained. In addition, when the ink passage hole of the valve mechanism is opened, the rear end of the pen tip is located in the center hole of the valve seat 4 so that the ink is smoothly supplied to the pen tip 3 and the air enters the ink tank. Suppresses as much as possible. Accordingly, a state where air does not actively exist can be formed in the ink tank 2 partitioned by the shaft cylinder 1, the valve mechanism, and the high-viscosity fluid 9, and excessive supply of ink to the nib 3 due to the expansion of air is prevented. The ink is suppressed as much as possible, and it is difficult for ink to blow out and drop off. In addition, a state where ink is always in contact with the ink passage hole of the valve mechanism is formed. Even when the pen tip is turned sideways (perpendicular to the direction of gravity), if the valve mechanism is opened, the ink is transferred to the pen tip 3. It can be supplied, and it is difficult for blurring of handwriting and inability to write.
[0008]
Even in the above example, there is a possibility that some air may enter the ink tank 2 when the valve mechanism is opened. However, the following example tries to suppress the intrusion of air from the ink passage hole of the valve mechanism as much as possible. To do.
[0009]
The example shown in FIGS. 2 to 4 is a front shaft in which a polypropylene resin pipe body 11 forming an ink tank 2 is covered with an exterior body 12, and a front end of the exterior body 1 is disposed with a pen tip 3 inside. 13 is connected. The pipe body 11 has its front end pressed against the valve mechanism while its rear end is opened in the exterior body 12. In the pipe body 11, the ink 8 and the high-viscosity fluid 9 are accommodated. A vent hole 14 is formed in the side wall of the exterior body 12, and the space between the pipe body 11 and the exterior body 12 communicates with the outside air, and this space is always kept at the same temperature and pressure as the outside air.
[0010]
The difference of the example of FIG. 2 is that an ink absorber 15, which is a cylindrical fiber converging body that wraps the pen tip 3, is disposed in the front shaft 13. The rear end of the ink absorber 15 is in contact with the opening edge of the ink passage formed on the side of the valve seat 4 so as not to form a space where air exists in the vicinity of the opening of the ink passage. is there. As a result, the possibility of air entering the ink tank 2 can be further reduced. More preferably, when assembling a writing instrument, by using a pen tip and an ink absorber impregnated with ink in advance, air does not easily enter the ink tank even when the ink passage hole is opened for the first time. can do.
[0011]
FIG. 3 shows another example.
The opening edge of the ink passage hole is covered with the pen tip 3 to suppress the intrusion of air from the ink passage hole into the ink tank 2. That is, the concave portion 3a is formed at the rear portion of the pen tip 3, and the tip portion of the valve body 5 is accommodated in this portion. The outer portion of the recess 3a is always in contact with the opening edge of the ink passage on the valve seat 4 side, and when the pen tip 3 moves rearward, the compression portion 3b is elastically deformed by the pressure. The space where air exists is not provided as much as possible near the opening edge of the ink passage hole, and the compression part 3b temporarily discharges the ink existing in the part to the peripheral part by compression to form an ink film. Suppress intrusion.
[0012]
In the example shown in FIG. 4, the rear end of the pen tip 3 is made larger than the diameter of the ink passage hole and is brought into contact with the opening edge on the valve seat 4 side of the ink passage as in the example of FIG. 3. However, it is assumed that the nib 3 is composed of a relatively hard central portion 3c for applying a pressing force to the valve body 5 and a relatively soft coating layer 3e that can be elastically deformed. This is in contact with the opening edge on the 4th side. Such a nib can also be obtained by forming the center portion as a fiber bundle so that the fibers are in a denser state.
[0013]
【The invention's effect】
From the above, the writing instrument of the present invention can supply ink to the pen tip even when the pen tip is turned sideways, and suppresses blurring and inability to write as much as possible, and when the writing instrument is placed in a high temperature environment. The ink can be prevented from blowing out and dropping off as much as possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing still another example.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing still another example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft cylinder 2 Ink tank 3 Nib 3a Recess 3b Compression part 3c Center part 3e Covering layer 4 Valve seat 5 Valve body 6 Tail plug 6a Vent hole 7 Coil spring 8 Ink 9 High viscosity fluid 10 Floating plug 11 Pipe body 12 Exterior body 13 Front shaft 14 Ventilation hole 15 Ink absorber

Claims

軸筒の先端開口部よりペン先を先端突出しつつ摺動可能に配置してそのペン先後端の後方移動により弁機構のインキ通孔を開放してなる筆記具において、弁機構に接続されるインキタンクの後端部に開放口を形成すると共に、筆記によるインキ量の減少に伴って前進する界面に追従して移動する高粘度流体を配置し、少なくとも前記弁機構のインキ通孔開放時、このインキ通孔のペン先側開口縁を、ペン先又はこのペン先を包む筒状のインキ吸収体と気密に接触するようなしたことを特徴とする筆記具。 An ink tank connected to the valve mechanism in a writing instrument in which the pen tip is slidably arranged protruding from the tip opening of the shaft cylinder and the ink passage hole of the valve mechanism is opened by the rearward movement of the pen tip rear end. A high-viscosity fluid that moves following the interface that moves forward as the ink amount decreases by writing is arranged at the rear end of the valve mechanism, and at least when the ink passage hole of the valve mechanism is open A writing instrument characterized in that the pen tip side opening edge of the through hole is in airtight contact with the pen tip or a cylindrical ink absorber that wraps the pen tip.

前記弁機構を中心孔を有する弁座とこの弁座に当接して中心孔を閉塞する弁体とからなるものとし、前記弁体は弾撥部材により前方付勢されつつ中心孔内に前後動可能に配置されて環状のインキ通孔を形成し、前記ペン先を弁体と接触させてインキ通孔の弁体側開口縁と接触するものとし、また、インキ通孔の弁座側開口縁に前記ペン先を包む筒状のインキ吸収体を接触させたことを特徴とする請求項１記載の筆記具。The valve mechanism is composed of a valve seat having a center hole and a valve body that abuts on the valve seat and closes the center hole, and the valve body is moved forward and backward in the center hole while being urged forward by an elastic member. It is arranged to form an annular ink passage hole, and the pen tip is brought into contact with the valve body to contact the valve body side opening edge of the ink passage hole. The writing instrument according to claim 1, wherein a cylindrical ink absorber that wraps the pen tip is brought into contact.

前記弁機構のインキ通孔開放時、前記ペン先が、その後端が前記インキ通孔のペン先側開口縁よりも後方に位置するようなすと共に、インキ通孔のペン先側開口縁と接触するよなしたことを特徴とする請求項１に記載の筆記具。When the ink passage hole of the valve mechanism is opened, the pen tip has a rear end located behind the pen tip side opening edge of the ink passage hole and contacts the pen tip side opening edge of the ink passage hole. The writing instrument according to claim 1, wherein the writing instrument is provided.

前記ペン先の後端部を前記弁座の中心孔より大径とし、ペン先を後方移動させて前記弁体を移動させインキ通孔を開放したとき、前記ペン先の前記弁座の中心孔よりも大径部分を弁座と当接しながら弾性変形する圧縮部としたことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の筆記具。When the rear end portion of the nib has a diameter larger than the central hole of the valve seat, and the pen point is moved backward to move the valve body to open the ink passage hole, the central hole of the valve seat of the nib The writing instrument according to claim 1 or 3, wherein a larger diameter portion is a compression portion that is elastically deformed while being in contact with the valve seat.

前記ペン先を中心部分の比較的硬質部とそれを包む比較的軟質部とからなるものとしたことを特徴とする請求項４記載の筆記具。5. The writing instrument according to claim 4, wherein the pen tip is composed of a relatively hard portion at a central portion and a relatively soft portion surrounding the pen tip.

前記インキタンクを直管パイプとし、前記軸筒をインキタンクの後端を被う外装部材とするとともに、この軸筒に、インキタンクと軸筒との間に形成される空間を外気と連通する通気孔を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の筆記具。The ink tank is a straight pipe, the shaft cylinder is an exterior member that covers the rear end of the ink tank, and the space formed between the ink tank and the cylinder is communicated with the outside air. The writing instrument according to any one of claims 1 to 5, wherein a ventilation hole is formed.