JP4540003B2 - インク補充カートリッジ及び該インク補充カートリッジを用いる中綿式筆記具 - Google Patents

Description

本発明は、筆記具に対しインクを補充するためのインク補充カートリッジに関し、特に軸筒内に中綿を備えた中綿式筆記具に対しインクを補充するのに好適なインク補充カートリッジ、及び該インク補充カートリッジを用いる中綿式筆記具に関するものである。

従来の中綿式筆記具には、例えば、特許文献１に記載された発明のように、軸筒（１）内に、その前端開口部から二つ折り状の中綿（繊維束５）を挿入し、該中綿（繊維束５）における軸筒（１）外に残された部分に硬化剤を含浸させ、その硬化剤が硬化した後に、中綿（繊維束５）の前記軸筒（１）外の部分を、切削して筆記部（１５ｂ）とするようにしたものがある。
また、他の従来技術としては、例えば、特許文献２に記載されている発明のように、軸筒（１２）内の中綿（１１）と、筆記部（ペン体１４）とが別体であって、インクを消費し切った際に、その使用済みの中綿（１１）を、インクが充填された新たな中綿（交換用中綿２１）と交換できるようにした中綿式筆記具がある。

前者の中綿式筆記具では、中綿が筆記部を一体に備えた構成であるため、中綿と筆記部とが別体である後者の中綿式筆記具に比較して、中綿に含浸されているインクを、筆記部の前端側へスムーズに供給することができ、インク吐出量が多く、筆記掠れが生じ難い等の利点を有していた。
その反面、前者の中綿式筆記具では、中綿が圧縮された状態で軸筒に内在され、その中綿における軸筒外に突出した部分に筆記部を加工した構成であるため、インクを消費し切ってしまった場合でも、後者の従来技術のように、使用済みの中綿をインクが充填された新たな中綿に交換することができず、インクの補充が困難であった。
特開昭６０−４２０９９号公報 特開２００３−６３１９０号公報

本発明は上記従来事情に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、インクを使い切った筆記具に対し、容易に新しいインクを補充することができるインク補充カートリッジおよび該インク補充カートリッジを用いる筆記具を提供することにある。

上記課題を解決するための一手段は、インク吐出口を有するインクタンクと、該インクタンクに充填されたインクと、インクタンクに対しインク吐出口を閉鎖するようにして着脱可能に装着された閉鎖キャップとを備え、前記インクタンクは、着脱可能な尾栓が外された筆記具の軸筒後端開口部に対し、前記インク吐出口を連通させて装着されるように形成されていることを特徴とする。

ここで、筆記具の軸筒後端開口部に対し上記インクタンクを装着する手段は、例えば、嵌合や螺合等とすることができ、特に着脱を容易にする観点からは、筆記具との軸筒後端に上記インクタンクが螺合されるようにすることが好ましい。

また、他の手段では、上記インクタンクは、そのインク吐出口が、筆記具の軸筒後端開口部に挿入されて軸筒内の中綿に接触するように形成されていることを特徴とする。

また、他の手段では、インクタンクの前端側に小径部を設け、該小径部の内側に上記インク吐出口を設けるとともに、同小径部の外側に通気孔を設け、該通気孔を上記閉鎖キャップにより塞ぐようにしたことを特徴とする。

また、他の手段では、尾栓を外した際の軸筒後端開口部に、上記インク補充カートリッジを着脱可能にしている筆記具であって、その軸筒に、二つ折りにされた中綿を内在していることを特徴とする。

上記手段は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような作用効果を奏する。
上記一手段によれば、筆記具のインクを使い切ってしまった際、該筆記具の尾栓を外す一方、当該インク補充カートリッジの閉鎖キャップも外し、筆記具の軸筒後端開口部に、インクタンクを装着すれば、インクタンク内のインクが軸筒内に供給される。
よって、インクをこぼしてしまったり、手を汚してしまったりすることがなく、筆記具のインクを簡単に補充することができる。
しかも、筆記具の軸筒の後端部に装着するようにした構成であるため、例えば筆記具の軸筒内に装着されるインク補充カートリッジのように、軸筒内に装着スペースを必要としない。したがって、比較的細めの筆記具に対しても装着が容易である。

更に、他の手段によれば、インクをインクタンクから筆記具の軸筒内へ補充する際に、インクが表面張力等によりインクタンク内に残ってしまうのを防ぎ、インクをスムーズにインクタンク内から中綿へ染み込ませることができる。

更に、他の手段によれば、閉鎖キャップが装着された状態では、その閉鎖キャップによってインク吐出口および通気孔を塞ぐことができる。
また、インクタンクを筆記具の軸筒後端開口部に装着してインクを充填する際には、インク吐出口からインクが吐出されるのに伴って、軸筒内の空気が通気孔によりインクタンク内へ導かれる。よって、インクタンクから軸箇内へインクをスムーズに供給することができる。

更に、他の手段によれば、二つ折りにされた中綿を内在し、中綿交換が困難な筆記具を、当該インク補充カートリッジによって容易にインク補充することが可能な筆記具とすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
このインク補充カートリッジＡは、インク吐出口１２ｂ１を有するインクタンク１０と、該インクタンク１０に充填されたインクＭと、インクタンク１０に対しインク吐出口１２ｂ１を閉鎖するようにして着脱可能に装着された閉鎖キャップ２０と、インクタンク１０と閉鎖キャップ２０との間に介在されるパッキン３０とを備え、後述する中綿式筆記具Ｂに対しインクＭを補充することが可能なように構成されている。

インクタンク１０は、インクＭを貯溜する空間を形成しているタンク本体１１と、インク吐出口１２ｂ１を形成している吐出口部材１２とから一体的に構成されている。

タンク本体１１は、略有底筒状を呈し、その外周面に、後述する閉鎖キャップ２０を螺合接続するための雄螺子部１１ａを有するとともに、同外周面における雄螺子部１１ａよりも前端側（図１における下端側）に、後述する筆記具Ｂに装着された際に、筆記具Ｂにおける軸筒４０の後端側内周面に対し圧接される環状突部１１ｂを有する。
前記雄螺子部１１ａは、後述する筆記具Ｂから着脱可能な尾栓が外された際に、その筆記具Ｂの軸筒後端開口部に対し、インク吐出口１２ｂ１を連通させた状態で、螺合するように形成されている。
そして、該タンク本体１１の前端開口部には、その内側に、吐出口部材１２が嵌合接続されている。

吐出口部材１２は、タンク本体１１の前端開口部に圧入された略筒状の圧入部１２ａと、該圧入部１２ａの内径よりも小径に形成された小径部１２ｂと、これら圧入部と小径部１２ｂとを接続する接続部１２ｃとから一体に形成されている。

圧入部１２ａは、タンク本体１１の前端開口部に対し圧入されることで、タンク本体１１に対し水密に装着されている。なお、その水密性を更に向上するために、圧入部１２ａ外周面又はタンク本体１１内周面に、環状突起等の水密構造を設けるようにしてもよい。

また、小径部１２ｂは、圧入部１２ａの内径よりも小さい外径の略筒状に形成され、その前端側開口部を、インクＭを突出させるためのインク吐出口１２ｂ１としている。
この小径部１２ｂの長さは、該小径部１２ｂの前端面が、後述する筆記具Ｂの軸筒後端開口部に挿入されて軸筒４０内の中綿６０に接触するように、適宜に設定されている。
この小径部１２ｂにおける周壁の前端面には、その内周面側を面取り状に加工することで、角部１２ｂ２が形成されている。
角部１２ｂ２は、全周にわたって閉鎖キャップ２０の前端内面に接触することで、インク吐出口１２ｂ１を水密に塞いでいる。

また、接続部１２ｃは、圧入部１２ａの前端と、小径部１２ｂの後端とを接続する環状部分であり、単数もしくは複数（図示例によれば単数）の通気孔１２ｃ１を、軸方向に貫通している。
そして、この接続部１２ｃの周縁部１２ｃ２は、圧入部１２ａよりも大きな外径に形成され、タンク本体１１の前端に当接されている。

また、閉鎖キャップ２０は、上記インクタンク１０の前端側形状に沿うように形成され、詳細には、タンク本体１１の外周面に螺合される略筒状の螺合筒部２１と、該螺合筒部２１の内周面よりも小さい径の略有底筒状に形成された頭部２２と、これら頭部２２と螺合筒部２１とを接続するように配置されるとともに後述するパッキン３０を押圧するパッキン押圧部２３とからなり、パッキン押圧部２３の内面に、パッキン３０を嵌合している。

螺合筒部２１は、その内周面に、タンク本体１１の雄螺子部１１ａに螺合させるための雌螺子部２１ａを形成している。
また、この螺合筒部２１の外周面には、閉鎖キャップ２０をインクタンク１０に対し回転操作し易いように、滑り止めとなる縦リブ２１ｂを、周方向へわたって複数突出させている。

また、頭部２２は、前端面を閉鎖した略有底筒状に形成され、その底部内面に、吐出口部材１２前端の角部１２ｂ２に当接させて、インク吐出口１２ｂ１内を水密に保持する曲面部２２ａを形成している。

また、パッキン押圧部２３は、閉鎖キャップ２０の螺合筒部２１と頭部２２とを接続する環状の部分であり、その内面には、後述するパッキン３０を後方へ突出させて嵌合する環状凹部２３ａが形成されている。

パッキン３０は、図示例によれば、ゴムやエラストマー樹脂等の弾性体からなる略座金状の部材であり、吐出口部材１２の通気孔１２ｃ１を塞ぐようにして、吐出口部材１２の接続部１２ｃと、閉鎖キャップ２０のパッキン押圧部２３との間で圧縮される。
このパッキン３０は、タンク本体１１内のインクＭが通気孔１２ｃ１から洩れるのを防ぐとともに、上述した吐出口部材１２の角部１２ｂ２と閉鎖キャップ２０の曲面部２２ａとの間から万が一インクＭが洩れた場合に、そのインクＭを外部へ流出させないように作用している。
なお、図示例以外の態様としては、座金状の上記パッキン３０を、Ｏリングに置換することも可能である。

次に、上記インク補充カートリッジＡによってインクＭが補充されるように構成した中綿式筆記具Ｂについて、詳細に説明する。
中綿式筆記具Ｂは、略筒状の軸筒４０と、該軸筒４０内に挿入された中綿６０と、該軸筒４０の後端に着脱可能に装着された尾栓５０と、軸筒４０の前端に着脱可能に装着されたキャップ７０とを備え、中綿６０の前端側を軸筒４０前端から突出させて筆記部６１としている。
そして、この中綿式筆記具Ｂは、尾栓５０が外された際の軸筒後端開口部に、上記インク補充カートリッジＡを着脱可能にしている。

軸筒４０は、合成樹脂材料により一体に形成され、略筒状の軸筒本体部４１と、該本体部４１の前端側に配置されたキャップ嵌合部４２と、該キャップ嵌合部４２よりも更に前端側に配置された先口部４３とを有する。

軸筒本体部４１は、その内周面の前部側に、中綿６０の外周面に当接するように、軸方向へ延びる一対の縦リブ４１ａ，４１ａを形成するとともに、これら一対の縦リブ４１ａ，４１ａ間の空間を、空気流通溝４１ｄとしている。
これら一対の縦リブ４１ａ，４１ａは、その一方の縦リブ４１ａを、他方の縦リブ４１ａに対し、近接して配置することで、これら一対の縦リブ４１ａ，４１ａ間の空気流通溝４１ｄに、中綿６０の外周面側が食い込んでしまうのを防いでいる。
前記空気流通溝４１ｄは、その前端側が後述する空気流通空間ｓに連通しており、通気孔４２ｃによって外部から取り入れられる空気を、軸筒４０内の後方へ流通させる。
そして、上記一対の縦リブ４１ａ，４１ａは、軸筒本体部４１内周面の周方向へわたって所定間隔置きに複数組配設される。

また、軸筒本体部４１の後端側内周面には、尾栓５０及びインクタンク１０を螺合可能な雌螺子部４１ｂが形成されている。
そして、軸筒本体部４１内周面における前記雌螺子部４１ｂよりも前方側の部分は、尾栓５０の環状突部５１、又はインクタンク１０の環状突部１１ｂを圧接させるために、凹凸の無い圧接面４１ｃとしている。

また、キャップ嵌合部４２は、その外周面に、キャップ７０を乗り越えさせるようにして嵌合させるための環状突部４２ａを有する。
このキャップ嵌合部４２の内部には、環状の空気流通空間ｓを隔てて、中綿固定筒部４２ｂが形成されている。

前記空気流通空間ｓは、軸筒前方へ延設され、その前端側の途中箇所で、軸筒遠心方向へ延びる通気孔４２ｃに連通している。
通気孔４２ｃは、軸筒４０の周方向にわたって所定間隔置きに複数設けられている。

上記構成によれば、通常筆記時には、筆記部６１からのインクＭの吐出に伴って、通気孔４２ｃから空気を取り入れ、その空気を空気流通空間ｓを介して後方へ導き、そして、その空気を一対の縦リブ４１ａ，４１ａ間の空気流通溝４１ｄに導き、更に、その空気を、中綿６０の外周面に導くことができる。
したがって、中綿６０は、外部から取り込まれた空気を吸入しながらインクＭをスムーズに吐出することになる。
また、当該中綿式筆記具Ｂに落下衝撃等が加わって、空気流通空間ｓにインクＭが侵入した際には、そのインクＭを空気流通空間ｓの前端面に当てるようにして、該インクＭが通気孔４２ｃから外部へ流出してしまうのを阻む。

また、先口部４３は、上記中綿固定筒部４２ｂに連続するようにして略筒状に形成されている。
この先口部４３の内周面には、環状突起４３ａが形成され、該内周面における環状突起４３ａ以外の部分は、中綿固定筒部４２ｂの内周面と略同径に形成されている。

環状突起４３ａは、中綿６０の外周面を押圧する環状の突起であり、中綿６０内を流通するインクＭの流量を適量に調整するとともに、中綿６０が前後方向へ移動してしまうのを防ぐように、その突出寸法が適宜に設定されている。

また、中綿６０は、ポリエステル繊維等からなる長尺状の綿材であって、軸筒４０の内容積よりも膨張した状態の綿材を、二つ折りにし、その折り曲げ部分を、先頭にして、軸筒４０の前端側から軸筒４０内へ圧入したものである。
その圧入の際、中綿６０の前端側部分（折り曲げ部分と逆側の部分）は外部に残され、この前端側部分が、後述する筆記部６１を形成することになる。
なお、この中綿６０の外周に、合成樹脂等からなる被覆材は設けられていない。

上記のようにして、軸筒４０内に部分的に挿入された中綿６０の前端側部分は、適宜寸法に切断され、その切断後の中綿６０に対し、ウレタン樹脂等からなる硬化剤ｘが含浸される。
この際、硬化剤ｘは、中綿６０前端側の外周面側において、環状突起４３ａの前後にわたるように含浸される。

そして、前記のようにして硬化剤ｘが含浸され、その硬化剤ｘが加熱されて硬化した後、中綿６０の前端側部分が略砲弾状に削られることで、筆記部６１が形成される。
なお、図示例において、中綿固定筒部４２ｂを含む該中綿固定筒部４２ｂから前端側のハッチングで示す部分は、硬化剤ｘが含浸されている部分である。

上記構成によれば、中綿６０は、その外周面側における環状突起４３ａの前後にわたって硬化剤ｘが含浸され硬化した状態にあり、更に、該中綿６０には、二つ折りの状態から元の状態に戻ろうとする復元力が作用する。
したがって、環状突起４３ａと、硬化剤ｘを含浸させ硬化させた中綿６０とが、前記復元力によって強力に嵌り合うことになり、この嵌り合いによって、中綿６０及び筆記部６１が軸方向へ移動してしまうのを防ぐことができる。

そして、前記のように筆記部６１が形成された後、軸筒４０内には、その後端開口部からインクＭが注入され、該インクＭが中綿６０内に含浸される。

また、尾栓５０は、インク補充カートリッジＡのタンク本体１１と略同形の有底筒状の部材であり、その前端側外周面に、雄螺子部５１及び環状突部５２を形成しており、該雄螺子部５１を軸筒４０の雌螺子部４１ｂに螺合させるとともに、環状突部５２を軸筒４０の圧接面４１ｃに圧接させて、軸筒４０の後端開口部を閉鎖している。
これら雄螺子部５１及び環状突部５２は、タンク本体１１の雄螺子部１１ａ及び環状突部１１ｂと略同様に構成されている。
この尾栓５０によれば、該尾栓５０とタンク本体１１とを共通部品にすることで、インク補充カートリッジＡ及び中綿式筆記具Ｂ双方の生産性を向上することが可能である。

また、キャップ７０は、軸筒４０前端側のキャップ嵌合部４２、先口部４３、及び筆記部６１を覆い包む略有底筒状の部材であり、その底部には、筆記部６１前端の乾燥を防止するために、ウレタン発泡材等の吸水性材料からなる乾燥防止部材７１が挿入されている。
この乾燥防止部材７１は、キャップ７０の内周面前端側の環状突起７２によって、後方へ抜けることがないように係止されている。
また、このキャップ７０の後端側内周面には、キャップ嵌合部４２の環状突部４２ａに対し、乗り越えるようにして嵌合させるための環状突起７３が形成されている。

次に、インク補充カートリッジＡによって中綿式筆記具ＢにインクＭを補充する手順について詳細に説明する。
先ず、中綿式筆記具Ｂの軸筒４０から尾栓５０が外される。この際、軸筒４０を固定した状態で、尾栓５０をねじ込み方向と逆の方向へ回すことで、尾栓５０を軸筒４０から容易に離脱することができる。
その一方で、インク補充カートリッジＡについては、インクタンク１０から閉鎖キャップ２０が外される。

そして、尾栓５０の外れた軸筒４０に対し、インクタンク１０が装着される。
より詳細に説明すれば、図３（ａ）（ｂ）に示すように、後端開口部を下方へ向けた軸筒４０に対し、その下側から、インク吐出口１２ｂ１を上方へ向けたインクタンク１０がねじ込まれ、インク吐出口１２ｂ１が軸筒４０内の中綿６０後端に押し付けられる。
この際、軸筒４０内の中綿６０が、その後方側から、インクタンク１０のインク吐出口１２ｂ１により押されることになるが、該中綿６０と一体的な筆記部６１の外周面が硬化剤ｘにより硬化した状態で、環状突起４３ａと嵌合し、且つ、その嵌合力が、二つ折り状態から元の状態に戻ろうとする中綿の復元力によっても補助されるため、該中綿６０が前方へ移動して筆記部６１が定位置よりも突出してしまうようなことがない。

そして、中綿式筆記具Ｂの筆記部６１を下方へ向ければ、インクタンク１０内のインクＭは、自重によって軸筒４０内の中綿６０へ吐出される。
この際、インクタンク１０からインクＭが吐出されるのに伴って、通気孔１２ｃ１からインクタンク１０内へ軸筒４０内の空気が入り込むため、インクタンク１０内のインクＭは、スムーズにインクタンク１０内へ吐出される。
しかも、インクタンク１０のインク吐出口１２ｂ１が、軸筒４０内の中綿６０後端に接触しているため、インクＭが表面張力等によってインクタンク１０内に残存してしまうのを防ぐことができ、インクタンク１０内の殆どのインクＭを中綿６０に染み込ませることができる。

そして、中綿式筆記具Ｂは、その軸筒４０の後端に、尾栓５０の代りにインクタンク１０を装着したままの状態で、支障なく筆記を行うことができる。
なお、使用者の好みによっては、インクタンク１０を外して、再度、元の尾栓５０を装着するようにしてもよい。

本発明に係わるインク補充カートリッジの一例を示す断面図である。 本発明に係わるインク補充カートリッジを用いる中綿式筆記具の一例を示す断面図である。 （３Ａ）はインク補充カートリッジを中綿式筆記具の軸筒に装着する前の状態を示す断面図であり、（３Ｂ）はインク補充カートリッジを中綿式筆記具の軸筒に装着した状態を示す断面図である。

符号の説明

１０：インクタンク
１２ｂ：小径部
１２ｂ１：インク吐出口
１２ｃ１：通気孔
２０：閉鎖キャップ
５０：尾栓
６０：中綿
６１：筆記部
Ａ：インク補充カートリッジ
Ｂ：中綿式筆記具
インクＭ

Claims (5)

1. インク吐出口を有するインクタンクと、該インクタンクに充填されたインクと、インクタンクに対しインク吐出口を閉鎖するようにして着脱可能に装着された閉鎖キャップとを備え、
   前記インクタンクは、着脱可能な尾栓が外された筆記具の軸筒後端開口部に対し、前記インク吐出口を連通させて装着されるように形成され、
   前記インクタンクの前端側には、小径部を設け、該小径部の内側に前記インク吐出口を設けるとともに、同小径部の外側に通気孔を設け、該通気孔を前記閉鎖キャップにより塞ぐようにしたことを特徴とするインク補充カートリッジ。
2. 上記インクタンクは、そのインク吐出口が、筆記具の軸筒後端開口部に挿入されて軸筒内の中綿に接触するように形成されていることを特徴とする請求項１記載のインク補充カートリッジ。
3. 上記インク吐出口の前端面には、上記閉鎖キャップの前端内面の曲面部に対し全周にわたって接触する角部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のインク補充カートリッジ。
4. 上記インクタンクにおける上記小径部の周囲に、上記通気孔を塞ぐとともに、上記閉鎖キャップによって押圧されるように座金状のパッキンを設けたことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載のインク補充カートリッジ。
5. 尾栓を外した際の軸筒後端開口部に、上記インク補充カートリッジを着脱可能にしている筆記具であって、その軸筒に、二つ折りにされた中綿を内在していることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の上記インク補充カートリッジを用いる中綿式筆記具。

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