JP5046849B2 - インク交換式筆記具 - Google Patents

Description

本発明は、前部軸筒と後部軸筒を備えて該軸筒内に交換式インクタンクを装着して筆記するインク交換式筆記具に関し、より詳しくは交換式インクタンクの装着方法を簡便にする技術に係るものである。

万年筆や筆ペンなどにおいて、交換可能なカートリッジタイプのインクタンクをセットし、ペン先にインクを供給して筆記する筆記具が知られている。インクタンクは一端が開放した略円筒状の樹脂製容器内に、黒色等のインクを充填し、その開放端に金属球を嵌合させて密封している。そして、筆記具に装着する際には強く開放端側を押圧することにより金属球が開放端から外れ、金属球よりも直径の大きなインクタンク内に転動する。

また、別の構成では金属球を用いずに突破可能な樹脂で密封し、装着時にその樹脂を突破させてインクを供給するようにした交換式インクタンクもある。

いずれの構成でも、小型のインクタンクを筆記具に装着する場合には、ある程度の力で押圧しなければならないことから、力の弱い使用者にはインクの装着が困難である問題があった。
また、力をいれてインクタンクを押圧した場合、金属球が外れた直後に急に抵抗がなくなるため、勢いでインクタンクを押し込みすぎる場合がある。この結果、筆記具を破損したり、インクタンクを取り外すのが困難になる場合があった。

特許文献１には、補充用インクタンクを備えたマーカーが開示されている。このマーカーは、軸筒とインク貯蔵体とで構成され、軸筒は前側軸と後側軸とからなる。そして、前側軸を回転させると前側軸が後側軸内に漸次螺入し、インク貯蔵体に装着されたインク補充管が補充用インクタンクを被覆する薄膜を突き破り、補充用インクタンク内のインクがインク補充管を通ってインク吸蔵部に流入する構成である。

本文献では、２カ所に突条を設けて第１の位置では補充用インクタンクを用いない状態、第２の位置ではインクを補充する状態としている。第１の位置で制止させることで誤動作によりインクを補充しないように、第２の位置では新しいマーカーの準備が必要であることを示せるとしている。

本文献は予めペン内に備えた補充用インクタンクの被覆を破る際にネジの螺入を用いているが、補充用タンクはあらかじめ筆記具内に設置されているものであって、交換を前提にしていない。その結果、補充用インクタンクの薄膜は文字通り容易に突破ができる膜であり、上記のような問題が生じない。また交換時にインクタンクを直接手で押すことはないから、インクタンクが押し込まれ過ぎるという問題も考えられない。

特開2006-224326号公報

本発明は上記の従来技術が解決していない問題点を解消するために創出したものであり、交換式インクタンクを装着する際に、簡便に装着できると共に、交換式インクタンクを所定の適切な位置に装着して使用することのできる筆記具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような手段を用いる。
請求項１に記載の筆記具は、前端にペン先を備える前部軸筒と、前部軸筒と着脱自在に構成した後部軸筒とを少なくとも備え、内部にインクを充填した交換式インクタンクを装着してインク供給を行う筆記具である。
本筆記具は、後部軸筒を離脱した状態で交換式インクタンクのインク供給口を、前部軸筒内のインク供給管端部と対向させて配置し、交換式インクタンクを被覆するように後部軸筒を該前部軸筒に装着する際に、交換式インクタンクの後端部と、後部軸筒の内面後端部に備えた位置調整部材とが当接する。

これにより、後部軸筒を前部軸筒に向けて装着するに伴ってインク供給口がインク供給管に向けて押圧される。さらに、後部軸筒を完全に装着した位置において交換式インクタンクも所定位置に装着された状態となる構造を有する。

請求項２に記載の発明は、上記の前部軸筒と後部軸筒とにそれぞれネジ溝を備えて、両者が螺合する構成において、後部軸筒が離脱した状態から最初に螺合を開始する開始時位置では交換式インクタンク後端部と、後部軸筒の内面後端部とは押圧し合うことなく変位可能な状態である。従って、交換式インクタンクからの抵抗がない状態で螺合を開始させることができる。

さらに、後部軸筒を開始時位置から回転させた初期回転後位置において交換式インクタンク後端部と該後部軸筒の内面後端部に備えた位置調整部材とが当接することで、その後後部軸筒の回転に伴って漸次該交換式インクタンクが押圧される。そして螺合が完了した完了時位置において該交換式インクタンクが所定位置に装着された状態となることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上記の初期回転後位置が、後部軸筒を開始時位置から10度ないし1080度（3回転）、より好ましくは30度ないし360度（1回転）回転させた位置であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、上記の位置調整部材が、後部軸筒に対して軸方向を中心に相対回転可能であることを特徴とする。

本発明は、以上説明したように構成されているので、次のような作用効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、後部軸筒の内面後端部が交換式インクタンクを押圧するため、使用者は太く持ちやすい前部軸筒と後部軸筒とを装着する動作によって交換式インクタンクを装着することができる。力がかけやすく、力の弱い使用者であっても簡便にインクタンクの交換作業を行うことができる。

同時に、後部軸筒を完全に装着した状態で、ちょうど交換式インクタンクが適切な位置に装着されるようにすることで、押し込み不足によるインク漏れや、押し込み過ぎによる筆記具、交換式インクタンクの破損を防止しうる。また、交換の際も所定の力で引っ張ることで取り外すことができる。

請求項２に記載の発明によれば、交換式インクタンクからの抵抗がない状態で後部軸筒を前部軸筒に螺合させることができ、回転を開始してある程度の慣性が生じた段階で交換式インクタンクの押圧を開始させることができる。そのため、回し易く、回転力によって漸次交換式インクタンクを押圧することができる。
回転力を軸方向に押す力に変化させることにより、より小さな力で交換式インクタンクを装着することができる。

請求項３に記載の発明によれば、初期回転後位置として適切な回転角度を設定することができる。すなわち、１０度〜１８０度程度の比較的小さな回転角度の場合には、片手でわずかにひねるだけで螺合が開始し、交換式インクタンクをすぐに装着開始することができる。また、最低でも１０度、好ましくは３０度以上とすることで、後部軸筒が反動で逆回転し、前部軸筒との螺合が解除されることを防ぐことができる。

さらに１８０度以上の比較的大きな回転角度とすることで、ある程度の助走区間を経てから抵抗が生じるため、力がかけやすく、確実な装着に寄与する。特に使用者にインクの装着を実感させることができ、使用感の向上も図られる。
一方、片手で一度に回せるのは１回転程度であり、３６０度以内とすることで最初の回転動作により交換式インクタンクの押圧まで進むことができる。さらに、上限を３回転程度とすることで、螺合時の回転回数を抑制することができるので、使用者が疲れることなく、交換時間の短縮が図られる。

請求項４に記載の発明によれば、位置調整部材を設けることで、後部軸筒の長さにかかわらず適切な位置から交換式インクタンクを押圧することができるようになる。また、長さの異なる位置調整部材をセットすることで、同じ筆記具でも多種の交換式インクタンクに対応することができる。

請求項５に記載の発明によれば、位置調整部材が回転するため、後部軸筒を装着する際に後部軸筒の回転方向の変異が交換式インクタンクに伝動しない。特に螺合させる構成では、交換式インクタンクと後部軸筒の内面後端との摩擦によりいずれかに傷が付いたり、あるいは交換式インクタンクが共周りする恐れがあるが、これを防止することができる。

本発明の実施形態を図面を示しながら説明する。なお、請求項記載の範囲において実施態様は適宜変更することができる。
図２は本実施例に係る筆ペン（１）の外観図（ａ）及び断面図（ｂ）である。まず外観を説明すると、前端から順に、キャップ（１０）、キャップ（１０）内に格納されるペン先である穂先（２０）、穂先（２０）を前方に配する前部軸筒（３０）、前部軸筒（３０）と螺合する後部軸筒（４０）、その後方に付設される後端キャップ（５０）を備える。筆記時にはキャップ（１０）を外して穂先（２０）により筆記する。

キャップ（１０）は、前端にキャップ前端部（１０１）、クリップ部（１０２）、キャップ本体部（１０３）から構成される。キャップ本体部（１０３）の後端部内周にはネジ溝（雌ネジ）（１０３ａ）が設けられて、後部軸筒（４０）の外周と螺合可能になっている。

本実施例は筆ペンであるため、穂先（２０）はイタチの毛を用いた毛筆である。なお、本発明の筆記具は筆ペンに限定されることなく、万年筆やボールペン、マーカーなど交換式インクタンクを用いる筆記具であればいかなるペン先を用いてもよい。

断面図（ｂ）に見られるように、前部軸筒（３０）は穂先（２０）を保持するテーパー状の穂先保持部（３０１）、装飾用のリング（３０２）、該穂先保持部（３０１）を固定するジョイント部（３０３）、インクを穂先（２０）に伝達する中継芯（３０４）、インク吐出量調整を行うアジャスタ部（３０５）、アジャスタ部を固定するＯリング（３０６）、これらの内部機構の外周に前部軸筒（３０）の本体を形成する前部軸筒本体部（３０７）からなる。

Ｏリング（３０６）後方で、前部軸筒本体部（３０７）の後部は後方に突出した管状体であるインク供給管部（３０８）が形成される。該インク供給管部（３０８）の内部には前記した中継芯（３０４）が延設されている。

インク供給管部（３０８）にはカートリッジ型のインクタンク（３１）を装着する。インクタンク（３１）は略円筒形であり、前端は開放し、後端は閉鎖されている。
前端部の内周にはカート栓部（３１０）が嵌設され、インクタンク（３１）が未使用のときには金属球（３１１）がカート栓部（３１０）内に狭持されている。このカート栓部（３１０）の内周側が本発明におけるインク供給口（３１２）である。

インクタンク（３１）をインク供給管部（３０８）にむけて押圧すると、インク供給管部（３０８）の後端が金属球（３１１）を後方に押す。金属球（３１１）が該カート栓部（３１０）から離脱すると金属球（３１１）の狭持状態が解除され、インク収容部（３１３）内で自由に転動し、インクがインク供給口（３１２）から流出可能になる。

前部軸筒（３０）の前部軸筒本体部（３０７）の外周にはネジ部（雄ネジ）（３０７ａ）が形成されている。
後部軸筒（４０）には該ネジ部（３０７ａ）と螺合するネジ部（雌ネジ）（４０１ａ）が設けられており、例えば４条のネジにより前部軸筒（３０）と後部軸筒（４０）を着脱自在に構成している。

本実施例においては、後部軸筒（４０）の全長の大部分がインクタンク（３１）を格納する長さの一体部材であるが、本発明では後部軸筒（４０）が複数の管状体部材から形成されていてもよい。すなわち、インクタンク（３１）から前端から後端までを複数の部材によって覆う構成でも、これらをまとめて後部軸筒と呼ぶ。

本発明において、後部軸筒（４０）の後端にはインクタンク（３１）の後端部（３１ａ）と当接する当接部材（４１）が嵌着されている。該当接部材（４１）は後部軸筒（４０）の内周に螺合する前部ネジ部（４１ａ）と、後部軸筒（４０）の後端を閉鎖してインクタンク後端部（３１ａ）と当接する当接円盤部（４１ｂ）と、さらにその後方に後端キャップ（５０）と螺合する後部ネジ部（４１ｃ）とを備える。

以上のような筆記具（１）において、本発明による構造は次のような構成を用いる。
図１（ａ）に示すように、後部軸筒（４０）内にインクタンク（３１）を挿入し、その後部軸筒（４０）を前部軸筒（３０）に螺合させる。
図１の当接部材（４２）は図２の当接部材（４１）と構造が異なる別実施例であり、当接面（４２ａ）は前端にある。このように本発明の当接部材の構成は任意であり、後部軸筒（４０）の後部を閉鎖端として一体成型してもよい。
インクタンク（３１）は軸方向前後に摺動自在であって、後端部（３１ａ）と当接面（４２ａ）とが当接することもあるが、この状態では何ら負荷は生じない。

そして、図１（b）の状態、すなわち前部軸筒（３０）のネジ部（３０７ａ）と、後部軸筒（４０）のネジ部（４０１ａ）とが螺合を開始する位置（開始時位置）においてもまだインクタンク（３１）は自由な状態にある。

さらに、後部軸筒（４０）を回転させると後部軸筒（４０）が前部軸筒（３０）に向けて前進するため、内部でインクタンク（３１）のインク供給口（３１２）とインク供給管部（３０８）が嵌入していき、金属球（３１１）を押圧するようになる。このときの後部軸筒（４０）の位置が初期回転後位置であり、本実施例では開示時位置からネジ１条分（１回転）進んだ位置となっている。

このように本発明ではインクタンク（３１）がインク供給管部（３０８）と当接部材（４１）との間に挟まれて後部軸筒（４０）の螺合に従って漸次装着される構成であり、その際に、まずインクタンク（３１）が摺動自在な状態から螺合が開始するようにネジを配している。
そして、初期回転後位置まで進んだときにインクタンク（３１）は完全に挟まれ、以後は螺合によりインク供給管部（３０８）がインクタンク（３１）内に挿入される。

ここで開始時位置から初期回転後位置までの間は後部軸筒（４０）が前部軸筒（３０）に対して何度回転したかによって表すと、１０度ないし３回転（１０８０度）の範囲とするのが好ましい。すなわち、１０度でも螺合させた後は後部軸筒の方向が定まり、使用者はその後の回転を行いやすくなる。一方、あまり回転数が多くなると、いつまでもインクタンク（３１）を装着しない状態で半ば空転させるようになり、回転による使用者の疲労や、装着管がないことの不安を生じさせ、使用感が低下する。

さらに好ましくは、３０度ないし１回転（３６０度）程度が好ましい。反動によって逆回転しにくくするためには３０度程度回転した後が望ましく、また通常の太さのペンでは片手で転がすことができるのは概ね１回転程度であることから、簡単に初期回転後位置まで進められるのは３６０度程度である。本実施例では１回転としている。

図１（ｃ）に示すように、完全に螺合させて前部軸筒（３０）と後部軸筒（４０）が装着された完了時位置では、インク供給管部（３０８）がインクタンク（３１）に規定位置まで嵌入している。この規定位置は、インクタンク（３１）からインクが漏れることなく、確実に装着される一方、インクタンク（３１）の取り外しが困難とならない程度が好ましい。

従来、インクタンク（３１）の押し込み過ぎによりインクタンク（３１）の取り外しが困難になることがあったが、本発明では完了時位置で前部軸筒（３０）と後部軸筒（４０）の嵌合が完了しているため、これ以上は進むことがなく、毎回確実に規定位置まで嵌入させることができる。

さらに、常に当接部材（４１）とインクタンク（３１）が当接しているため、インクタンクがインク供給管部（３０８）から脱落することもなく、振動などでインクタンクが外れてインクが漏れることも防止できる。

以上をまとめると、本発明においては、インクタンク（３１）の全長（Ｌ１）よりも、開始時位置におけるインク供給管部（３０８）後端と当接面（４２ａ）との距離（Ｌ２）が長く、初期回転後位置においてＬ１とＬ２が等しく、完了時位置においてＬ１−Ｌ２の長さがインク供給管部（３０８）の嵌入の規定長と等しいことになる。

図３においてインクタンク（３１）を先に後部軸筒（４０）内にセットしているが、インクタンク（３１）は前部軸筒（３０）側にセットしてもよい。
（別実施例）
本発明は以上のような構成を備えるが、図３及び図４に示すように当接部材（４３）を回転可能に構成してもよい。本実施例では、当接部材を基部体（４３０）と回転体（４３１）との２つの部材から構成している。
すなわち、後部軸筒（４０）の後端に嵌着される基部体（４３０）と、該基部体の中央の孔部（４３１）に回転自在に軸支される回転体（４３１）を有する。

この回転体（４３１）の前端面（４３１ａ）がインクタンク（３１）の後端部（３１ａ）と当接するため、前部軸筒（３０）と運動を共にするインクタンク（３１）に対して、後部軸筒（４０）を回転させても、該回転体（４３１）により回転方向の摩擦を抑制することができる。

また同時に、この回転体（４３１）の軸方向の長さを変化させることで、インクタンク（３１）の全長に合わせて、本発明による開始時位置、初期回転後位置、完了時位置を揃えることができ、多種のインクタンクに対応する筆記具に寄与する。

上記実施例では前部軸筒と後部軸筒とを螺合する構成のみについて述べたが、本発明においてはこれに限らず単に嵌合させるだけでもよい。その場合でも、小径で滑りやすい交換式インクタンクを挿入するよりも持ちやすい軸筒を嵌合させることで良好な装着性を得ることができる。このとき、上記同様インク供給口とインク供給管との嵌合が始まるよりも前に前部軸筒と後部軸筒の嵌合が始まり、方向が定まった後にインク供給口とインク供給管の嵌合が始まるようにするとよい。

本発明実施例に後部軸筒の装着を説明する説明図である。 本発明実施例における筆記具の外観図及び断面図である。 本発明の別実施例において回転する当接部材を用いた説明図である。 同、当接部材の拡大図である。

符号の説明

２０ 穂先
３０ 前部軸筒
３０８ インク供給管
３１ インクタンク
３１１ 金属球
３１２ インク供給口
４０ 後部軸筒
４０１ａ ネジ部
４２ 当接部材
４２ａ 当接面
５０ 後端キャップ

Claims (4)

1. 前端にペン先を備える前部軸筒と、該前部軸筒と着脱自在に構成した後部軸筒とを少なくとも備え、内部にインクを充填した交換式インクタンクを装着してインク供給を行う筆記具であって、
   該後部軸筒を離脱した状態で該交換式インクタンクのインク供給口を、該前部軸筒内のインク供給管端部と対向させて配置し、該交換式インクタンクを被覆するように該後部軸筒を該前部軸筒に装着する際に、
   該交換式インクタンクの後端部と、該後部軸筒の内面後端部に備えた位置調整部材とが当接し、該後部軸筒を該前部軸筒に向けて装着するに伴って該インク供給口が該インク供給管に向けて押圧され、
   該後部軸筒を完全に装着した位置において該交換式インクタンクも所定位置に装着された状態となるようにした
   ことを特徴とするインク交換式筆記具
2. 前記前部軸筒と前記後部軸筒とが螺合する構成において、
   該後部軸筒が離脱した状態から最初に螺合を開始する開始時位置では前記交換式インクタンク後端部と、該後部軸筒の内面後端部とは変位可能な状態であり、
   該後部軸筒を開始時位置から回転させた初期回転後位置において該交換式インクタンク後端部と該後部軸筒の内面後端部に備えた位置調整部材とが当接し、
   その後後部軸筒の回転に伴って漸次該交換式インクタンクが押圧され、
   螺合が完了した完了時位置において該交換式インクタンクが所定位置に装着された状態となる
   請求項１に記載のインク交換式筆記具。
3. 前記初期回転後位置が、前記後部軸筒を前記開始時位置から10度ないし1080度（3回転）、より好ましくは30度ないし360度（1回転）回転させた位置である
   請求項２に記載のインク交換式筆記具。
4. 前記位置調整部材が、
   前記後部軸筒に対して軸方向を中心に相対回転可能である
   請求項１ないし３のいずれかに記載のインク交換式筆記具。

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