JP4909623B2 - 液体供給具 - Google Patents

Description

本発明は、液体が収容されるタンクを有し、その液体を先端供給体から供給する液体供給具に関する。

従来、この種の液体供給具においては、外気と内部気圧との気圧差の変動等に起因する空気の膨張によって収容する液体が漏れて、先端部の液体供給部からボタ落ちが発生するなどの問題があり、かかる問題を防止するために液体溜部を備えた液体供給具が多数、知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。

液体溜部は、所謂、蛇腹状に形成された溝からなる一時貯留室を有しており、該一時貯留室は、タンクと先端供給体とを連結する誘導部の外径方向外側に誘導部とは隔離されて設けられている。そして、液体溜部の後端部に、タンクと連通する液体流通口を有し、液体溜部の先端部に、外部と連通するエア流通口を有している。

そして、内部気圧の上昇により、タンクから溢れ出た液体は毛細管力によって液体流通口を通り蛇腹状溝からなる一時貯留室に溜まり、気圧が元に戻ると、一時貯留室から液体流通口を通りタンク内へと戻る。

実開平５−２９８９号公報（図１〜図４） 特表平１１−５１２６６８号公報

しかしながら、かかる従来の液体供給具においても一時貯留室の貯留量を超える液体がタンクから溢れ出た場合には、外部に溢れ出てしまうことになる。よって、一時貯留室の容積によって、タンクの大きさ及び液体貯留量が制限され、一時貯留室の容積の制限を受けて、大量の液体を収容することができないという問題がある。

本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、一時貯留室の容積の制限を受けずに大量の液体を収容することができ、または一時貯留室の容積を小さくすることができる液体供給具を提供することをその目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、液体が収容されるタンクと、先端側にあって液体を外部へ供給する先端供給体と、先端供給体から外部へ液体の溢出を防止するためにタンクから溢出する液体を一時的に貯留する一時貯留室と、を備える液体供給具において、
前記タンクは複数のタンク部分に分割されており、前記タンクと先端供給体との間に全タンク部分を同時に先端供給体に連通させないように選択的にタンク部分を先端供給体に連通する選択機構が設けられ、
前記選択機構と前記先端供給体との間に配設される中継芯の回りに前記一時貯留室が配置され、前記一時貯留室の貯留量は、前記先端供給体と同時に連通される可能性のあるタンク部分の総量に対応し、よって前記一時貯留室は、前記先端供給体と同時に連通される可能性のあるタンク部分内の全液体を貯留できるようになっており、
前記選択機構は、前記タンク部分と前記先端供給体とを連通させる開口を備えており、該開口の孔側面には、液体の流れを促進するリブが形成されることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の前記選択機構が、第１部材に形成されそれぞれのタンク部分に連通する複数の第１の開口と、第２部材に形成され前記複数の第１の開口のいずれかに整合可能で先端供給体に連通する第２の開口と、を備えることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の前記第１部材と第２部材との間の相対回転によって、選択機構によるタンク部分の選択が切り替わることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のものにおいて、前記タンクを内部に有する後筒と、先端供給体を保持する先筒と、を有し、前記後筒と先筒との間の相対回転によって前記選択機構によるタンク部分の選択が切り替わることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のものにおいて、前記先端供給体を保持する先筒と、タンクを内部に有すると共に先筒に着脱可能となったカートリッジと、を有し、前記カートリッジの少なくとも一部と先筒との間の相対回転によって前記選択機構によるタンク部分の選択が切り替わることを特徴とする。

本発明によれば、タンクを複数のタンク部分に分割しており、選択機構によって、全てのタンク部分が同時に先端供給体に連通されることが防止されるために、一時貯留室の貯留量を同時に連通する可能性のあるタンク部分の総量に対応した量とすればよく、一時貯留室の容量の制限が緩和されることになる。これによって、全タンク部分で大量の液体を収容することができるようになる。または、一時貯留室を小さくすることができるようになる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明に係る液体供給具の第１実施形態を表す全体図、図２はその縦断面図である。この液体供給具１０の外筒１２は、液体が収容されるタンク１８を内部に形成する後筒１４と、後筒１４が回転可能に連結される先筒１６と、からなる。後筒１４は有底の筒形形状となっている。

図２に示すように、タンク１８内には、軸方向に伸びる仕切り壁１８ａが設けられる。この実施形態では、仕切り壁１８ａは、後筒１４の内面の後端面から前方へと伸びるように後筒１４と一体に形成されている。そして、タンク１８は、この仕切り壁１８ａによって、図３に示すように、断面が略半円形状となる２つのタンク部分１８ｂ、１８ｂに分割されており、各タンク部分１８ｂ内には、文具用、画材用、化粧用、医薬用等の液体が充填されている。各タンク部分１８ｂの内周面及び仕切り壁１８ａの壁面には、毛管力を利用して液体の流れを良くするための適宜複数のリブ１８ｄが形成されている。リブの代わりに、スジ状のローレットや溝とすることもできる。

後筒１４と先筒１６との間には内栓２０が配設される。内栓２０の後面には、仕切り壁１８ａの先端がはめ込まれる径方向に伸びる溝２０ｄが形成されている。内栓２０には、軸方向に貫通する２つの貫通孔２０ａ、２０ａが１８０度離間して形成されており、各貫通孔２０ａは対応するタンク部分１８ｂに連通している。図４に示したように、内栓２０の後端面にも複数のリブ２０ｂが形成されており、貫通孔２０ａの内周面にも毛管力を利用して液体の流れを良くするための複数のリブ２０ｃが形成されている。内栓２０は後筒１４と一体回転する。

先筒１６の後端部には軸方向に直交する横壁１６ａが形成されており、内栓２０が該横壁１６ａに当接する。そして横壁１６ａには、１つの貫通孔１６ｂが形成されている。貫通孔１６ｂは、図５に示したように、いずれかの貫通孔２０ａに連通するために中心からオフセットされた位置に形成され、且つ全ての貫通孔２０ａに同時に連通することのない大きさに設定される。貫通孔１６ｂの孔側面にも、液体の流れを良くするための複数のリブ１６ｃが形成されている。

貫通孔２０ａ、貫通孔１６ｂの断面形状は図示した扇形状の他、任意の形状にすることができる。この実施形態では、貫通孔２０ａ、１６ｂが選択機構を構成する。

先筒１６内には、タンクからの溢出する液体を貯留する蛇腹状の溝からなる一時貯留室２２ａを有するアジャスタ２２と、アジャスタ２２を貫通する中継芯２４と、中継芯２４の先端に取り付けられる先具２６とが収容される。先具２６には、使用時に、液体を所定の箇所に供給する先端供給体であるペン先２８が圧入されており、ペン先２８は先筒１６に保持される。尚、本発明の液体供給体であるペン先としては、図示した形態のものに限らず、万年筆ペン先、ローラボールペン先、筆先、ブラシ、プラペン芯等の任意のペン先とすることができる。ペン先２８は、不使用時、図示しないキャップによって保護することができる。

以上のように構成される液体供給具１０を使用する際には、まず図示しないキャップを外して、ペン先２８を用いて液体を必要箇所に塗布する。このとき、先筒１６の貫通孔１６ｂは、内栓２０の一方の貫通孔２０ａに連通している。そのために、一方のタンク部分１８ｂからの液体が貫通孔２０ａ及び貫通孔１６ｂを通過して、さらに中継芯２４を通ってペン先２８から被供給体に供給される。

この選択状態においては、一方のタンク部分１８ｂのみがペン先２８に連通することになるために、タンク部分１８ｂの空気膨張が発生し、タンク部分１８ｂから溢れ出たとしても、アジャスタ２２の一時貯留室２２ａで貯留するべき最大液体量は、タンク１８全体の半分でよいので、アジャスタ２２の容積の制限が緩和され該制限を受けずに貯留することが可能になる。

一方のタンク部分１８ｂ内の液体を消費したならば、図６に示すように後筒１４を先筒１６に対して１８０度回転させて、内栓２０を後筒１４と一緒に回転させる。そして、先筒１６の貫通孔１６ｂが内栓２０の他方の貫通孔２０ａに連通するようにする。これにより、他方のタンク部分１８ｂと貫通孔１６ｂが連通して、他方のタンク部分１８ｂからの液体が貫通孔２０ａ及び貫通孔１６ｂを通過して、さらに中継芯２４を通ってペン先２８から被供給体に供給されるようになる。

この選択状態においても、他方のタンク部分１８ｂのみがペン先２８に連通することになるために、アジャスタ２２の一時貯留室２２ａの容積の制限が緩和され該制限を受けずに貯留することが可能になる。

貫通孔１６ｂは、同時に２つの貫通孔２０ａに連通することはないので、タンク１８はアジャスタ２２の一時貯留室２２ａの容積の制限を受けることがない。結果として、アジャスタ２２を小型化し、またはタンク１８を大型化することができる。

任意には、使用が終了したときに後筒１４を内栓２０と一緒に先筒１６に対して回転させて、貫通孔１６ｂが内栓２０の２つの貫通孔２０ａの間にくるようにしてもよい。こうして図６（ｂ）に示すように、貫通孔１６ｂを内栓２０によって塞いで、不使用時の液体漏れを完全に防ぐこともできる。

（第２実施形態）
図７は本発明に係る液体供給具の第２実施形態を表す全体図、図８はその縦断面図である。この実施形態において、第１実施形態と同一・同様の部材・部分は同一の符号を付して説明を省略する。

この実施形態の液体供給具１０−１は、ペン先２８を保持する先筒１６−１と後筒１４−１とからなる外筒１２とを有する一方で、内栓２０が省略されており、その代わりに、後筒１４−１の後端は開放されて、後筒１４−１の後端が尾栓３０によって塞がれている。そして、後筒１４−１の前端部分には仕切り壁１８ａと連続して軸方向に直交する横壁１４ｃが一体に形成されており、横壁１４ｃには、各タンク部分１８ｂに対応して貫通孔１４ｄ、１４ｄが形成されている。

この実施形態では、貫通孔１６ｂ、１４ｄが選択機構を構成する。
この実施形態においても、貫通孔１６ｂは、１つの貫通孔１４ｄにのみ連通することが可能となっているために、全てのタンク部分１８ｂ、１８ｂが同時にペン先２８にまで連通することはなく、タンク１８はアジャスタ２２の一時貯留室２２ａの容積の制限を受けることがない。結果として、アジャスタ２２を小型化し、またはタンク１８を大型化することができる。

（第３実施形態）
図９は本発明に係る液体供給具の第３実施形態を表す全体図、図１０はその縦断面図である。この実施形態において、前実施形態と同一・同様の部材・部分は同一の符号を付して説明を省略する。

この実施形態の液体供給具１０−２は、ペン先２８を保持する先筒１６−２と後筒１４−２とからなる外筒１２と、先筒１６−２に対して着脱可能となり、内部にタンク１８を有するカートリッジ４０と、を有している。先筒１６−２と後筒１４−２は螺着されており、カートリッジ４０は先筒１６−２と後筒１４−２の螺着を外して分離した状態で、先筒１６−２に取り付け・取り外し可能となっており、カートリッジ４０を先筒１６−２に取り付けて後筒１４−２を先筒１６−２に螺着することで、外筒１２にセットされる。後筒１４−２内に設けられた弾性部材５０が、カートリッジ４０を前方へ付勢することで、カートリッジ４０は後筒１４−２内で固定される。

先筒１６−２の後端部には、横壁１６ａが形成されており、横壁１６ａには２つの貫通孔１６ｂが形成されている。

カートリッジ４０は、筒体４２と、筒体４２の後端を塞ぐ尾栓４４と、筒体４２の先端に軸着される先栓４６とからなり、カートリッジ４０の内部にタンク１８が形成される。筒体４２の内部には軸方向に伸びる仕切り壁１８ａが一体に形成されて、該仕切り壁１８ａによってタンク１８は複数のタンク部分１８ｂ、１８ｂに分割されている。さらに仕切り壁１８ａは、筒体４２の先部にあって軸方向に直交する横壁４２ａに一体に結合される。横壁４２ａには、図１２に示したように、各タンク部分１８ｂにそれぞれ連通する貫通孔４２ｂ、４２ｂが形成されている。

先栓４６は、筒体４２の横壁４２ａに形成された凹部４２ｃにはめ込まれる凸部４６ａを備えており、先栓４６は筒体４２に対して相対回転可能となっている。そして、先栓４６には、１つの貫通孔４６ｂが形成されている。貫通孔４６ｂは、図１３に示したように、いずれかの貫通孔４２ｂに連通するために中心からオフセットされた位置に形成され、且つ全ての貫通孔４２ｂに同時に連通することのない大きさに設定される。また、先栓４６の先端側断面形状は、非円形で、図１４に示した先筒１６−２の後端側断面形状と合致した形状となっており、先栓４６の先端側が先筒１６−２の後端に嵌入されることで、先栓４６と先筒１６−２は相対回転不能に連結される。そして、この連結状態において、貫通孔４６ｂは貫通孔１６ｂ、１６ｂのいずれかと整合している。
また、筒体４２の後部と尾栓４４は、後筒１４−２の後端から突出している。
この実施形態においては、貫通孔４６ｂ、４２ｂが選択機構を構成する。

以上のように構成される液体供給具１０−２において、カートリッジ４０が外筒１２にセットされていない状態においては、先栓４６の貫通孔４６ｂは、貫通孔４２ｂ、４２ｂのいずれにも整合しておらず、横壁４２ａによって塞がれている。従って、タンク１８からの液体は漏れることがない。

このカートリッジ４０を先筒１６−２に取り付けると、先栓４６の貫通孔４６ｂが貫通孔１６ｂ、１６ｂのいずれかと整合する。そして、外筒１２にセットされた状態で後筒１４−２の後端から突出するカートリッジ４０の部分を外筒１２に対して回転させて、いずれかの貫通孔４２ｂを貫通孔４６ｂに整合させると、一方のタンク部分１８ｂのみがペン先２８と連通することになり、前実施形態と同様の作用・効果が得られる。

（その他）
以上の実施形態は、タンクを２つのタンク部分に分割した例であったが、これに限るものではなく、図１５に示すように、仕切り壁１８ａによって３つのタンク部分１８ｂ、１８ｂ、１８ｂまたはそれ以上に分けることも可能である。この場合、第１実施形態の内栓２０の貫通孔２０ａは、１２０度離間して３つ形成される。また、先筒１６の貫通孔１６ｂも２つの貫通孔２０ａ、２０ａに跨って同時に整合することのないように、設定されるとよい。

また、以上の実施形態では、回転操作によってタンク部分の選択を切り替えるようにしたが、これに限るものではない。ボールペンで用いられる公知の回転カム機構を用いて、ノック操作を貫通孔の回転に変換するようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、複数のタンク部分に同じ種類の液体が充填されており、１つのタンク部分の液体が消費されると次のタンク部分に切り替えるようになっていたが、これに限るものではない。複数のタンク部分にそれぞれ異なる種類の液体を充填することもできる。例えば、色の異なる液体を充填させる場合、必要に応じて、タンク部分を切り替えることにより、使用のバリエーションを増加させることができる。

本発明に係る液体供給具の第１実施形態を表す全体図である。 図１の液体供給具の縦断面図である。 後筒の前方から見た端面図である。 内栓の（ａ）側面図、（ｂ）後方から見た端面図、（ｃ）縦断面図である。 図２の５−５線に沿って見た断面図である。 第１実施形態の操作手順を表す図である。 本発明に係る液体供給具の第２実施形態を表す全体図である。 図７の液体供給具の縦断面図である。 本発明に係る液体供給具の第３実施形態を表す全体図である。 図９の液体供給具の縦断面図である。 カートリッジを取り付けるときの途中を表す縦断面図である。 カートリッジの筒体の前方から見た端面図である。 カートリッジの先栓の前方から見た端面図である。 先筒の後方から見た端面図である。 タンク部分が３つとなった場合の後筒の前方から見た端面図である。 タンク部分が３つとなった場合の内栓の後方から見た端面図である。

符号の説明

１０、１０−１、１０−２ 液体供給具
１２ 外筒
１４、１４−１、１４−２ 後筒（第１部材）
１４ｄ 貫通孔（第１の開口、選択機構）
１６、１６−１、１６−２ 先筒（第２部材）
１６ｂ 貫通孔（第２の開口、選択機構）
１８ タンク
１８ｂ タンク部分
２０ 内栓（第１部材）
２０ａ 貫通孔（第１の開口、選択機構）
２２ａ 一時貯留室
２８ ペン先（先端供給体）
４０ カートリッジ
４２ 筒体（第１部材）
４２ｂ 貫通孔（第１の開口、選択機構）
４６ 先栓（第２部材）
４６ｂ 貫通孔（第２の開口、選択機構）

Claims (5)

1. 液体が収容されるタンクと、先端側にあって液体を外部へ供給する先端供給体と、先端供給体から外部へ液体の溢出を防止するためにタンクから溢出する液体を一時的に貯留する一時貯留室と、を備える液体供給具において、
   前記タンクは複数のタンク部分に分割されており、前記タンクと先端供給体との間に全タンク部分を同時に先端供給体に連通させないように選択的にタンク部分を先端供給体に連通する選択機構が設けられ、
   前記選択機構と前記先端供給体との間に配設される中継芯の回りに前記一時貯留室が配置され、前記一時貯留室の貯留量は、前記先端供給体と同時に連通される可能性のあるタンク部分の総量に対応し、よって前記一時貯留室は、前記先端供給体と同時に連通される可能性のあるタンク部分内の全液体を貯留できるようになっており、
   前記選択機構は、前記タンク部分と前記先端供給体とを連通させる開口を備えており、該開口の孔側面には、液体の流れを促進するリブが形成されることを特徴とする液体供給具。
2. 前記選択機構は、第１部材に形成されそれぞれのタンク部分に連通する複数の第１の開口と、第２部材に形成され前記複数の第１の開口のいずれかに整合可能で先端供給体に連通する第２の開口と、を備えることを特徴とする請求項１記載の液体供給具。
3. 前記第１部材と第２部材との間の相対回転によって、選択機構によるタンク部分の選択が切り替わることを特徴とする請求項２記載の液体供給具。
4. 前記タンクを内部に有する後筒と、先端供給体を保持する先筒と、を有し、前記後筒と先筒との間の相対回転によって前記選択機構によるタンク部分の選択が切り替わることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体供給具。
5. 前記先端供給体を保持する先筒と、タンクを内部に有すると共に先筒に着脱可能となったカートリッジと、を有し、前記カートリッジの少なくとも一部と先筒との間の相対回転によって前記選択機構によるタンク部分の選択が切り替わることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体供給具。
   
   

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