JP2023078713A - 直液式筆ペン - Google Patents

Abstract

【課題】インクを含んだ筆先が筆先収納部の内側面に触れる確率が低く、筆先収納部の内側面に付着したインクが固化し、そこに新たに浸透したインクが固化してキャップ自体汚れて見た目が悪くなることがなく、且つ、周囲を汚すおそれがなく、常にきれいな状態を保つことができる直液式筆ペンを提供することを課題とする。【解決手段】インクを貯留するインクカートリッジ１と、筆先４１と、バルブユニット２１と、ジョイント軸１１と、ノーズピース３１と、キャップ５１とから成り、キャップ５１は内側面に、ノーズピース１１に係着した際に筆先ホルダー２６を押下するリブ５２を複数備え、リブ５２によって筆先ホルダー２６が押下されるに伴い、バルブユニット２１におけるインク流路が閉じられる。【選択図】図１

Description

本発明は、直液式筆ペンに関するものであり、より詳細には、筆先に十分なインクを保有することができ、且つ、キャップの操作でインク漏れを防止することができる直液式筆ペンに関するものである。

筆ペンとしては、インクを柔軟資材製の軸に収納し、使用時に軸を押してインクを筆先に供給するタイプのものが一般的である。このタイプの場合は、保管時等に不用意に軸に圧がかかると、インクが筆先に過剰に押し出され、余剰インクがキャップ内に溜まってしまい、キャップを外した際に垂れ落ちて周囲を汚すという問題が生ずる。このような問題は、キャップを閉めた状態で攪拌操作をした場合や、温度変化によって軸内の圧力に変化が生じた場合等にも起こることである。そして、このように筆先にインクを過剰に含浸した状態では、筆記に支障をきたす。

そこで、筆先にインクを適量供給するためにバルブ機構を採用することが考えられるが、筆ペンの場合のペン先は柔らかい毛筆であるため、マーカー等において採用されている、ペン先を押してバルブを開く一般的なバルブ機構を採用することはできない。

このような問題を解決するために、本願出願人は先に、保管時等に軸に圧がかかった場合や攪拌操作をした際、あるいは、温度変化により軸内に圧力変化が生じた場合等において、筆先にインクが過剰供給されるおそれがなく、余剰インクがキャップ内に溜まるおそれがないため、周囲を汚すことなく常にきれいな状態で使用することができ、また、筆先に常に筆記に適した量のインクを供給することができる直液式筆ペンの提案をしている。

しかるに、上記提案に係る直液式筆ペンの場合、キャップはねじ込み式であるため、筆先が触れて内周面に滲んだインクが、キャップを回すことによって内周面全般に広がり、それが乾燥して粉末となって散乱し、近辺を汚すおそれがある。

特開２０２０－１４２４７１号公報

上記提案に係る直液式筆ペンの場合は上述したような問題があったので、本発明はそのような問題のない、即ち、インクを含んだ筆先が筆先収納部の内側面に触れる確率が低く、触れた場合においてもそれが広がることがないため、それが粉末となって散乱して近辺を汚すおそれがなく、常にきれいな状態を保つことができる直液式筆ペンを提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、インクを貯留するインクカートリッジと、筆先と、前記インクカートリッジと前記筆先との間にあって、前記筆先に適量のインクを供給するバルブユニットと、下半部が前記インクカートリッジに固定され、上半部において前記バルブユニットを保持するジョイント軸と、前記ジョイント軸の上半部及び前記筆先の根元部分を被覆するノーズピースと、前記ノーズピースに押し込み係着するキャップとから成り、
前記バルブユニットは、弁ケースと、前記弁ケースの上半部内に装填されるリターンスプリングと、前記弁ケースの下半部に形成されたインク導入筒に組み付けられるカップと、前記筆先の下半部を確固と保持する筆先ホルダーとから成り、
前記キャップは内側面に、前記ノーズピースに係着した際に前記筆先ホルダーを押下するリブを複数備え、前記リブによって前記筆先ホルダーが押下されるに伴い、前記バルブユニットにおけるインク流路が閉じられることを特徴とする直液式筆ペンである。

一実施形態においては、前記筆先ホルダーが前記リブによって押下された際、前記筆先ホルダーの上端が前記ノーズピースの上端近くに位置する。

一実施形態においては、前記筆先ホルダーは弁芯を有する基部とその上に嵌合される筆先支持筒とから成り、前記筆先支持筒には前記筆先にインクを供給するためのインク導入口が形成され、前記筆先支持筒の前記インク導入口は小さめに形成され、その上側に前記ノーズピースの内周面との間の摺接面が広く確保される。

一実施形態においては、前記ノーズピースの内周面上端部に前記筆先支持筒に摺接する環状パッキンが配設される。

本発明に係る直液式筆ペンは上記のとおりであって、キャップの筆先収納部の内側面にリブが複数形成され、バルブ開閉のための筆先ホルダーの押下をそのリブにより行うようにしているので、インクを含んだ筆先が筆先収納部の内側面に触れにくく、触れたとしても、キャップはノーズピースに対してねじ込みではなく、押し込みによって係着されるため、回転に伴ってインクが広がることがなく、付着インクが乾燥粉末化して近辺を汚すことがなく、きれいな状態を保持し得る効果がある。

本発明に係る直液式筆ペンのキャップを外した状態の縦断面図である。 本発明に係る直液式筆ペンのキャップの嵌め付け前の状態を示す縦断面図である。 本発明に係る直液式筆ペンのキャップの嵌め付け後の状態を示す縦断面図である。 本発明に係る直液式筆ペンのキャップのバルブユニット部分の詳細を示す縦断面図である。 本発明に係る直液式筆ペンの筆先ホルダーの形状例を示す側面図である。 本発明に係る直液式筆ペンのキャップ部分の横断面図である。

本発明を実施するための形態につき、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明においては、便宜上筆先側を上側（上端側、先端側等）として表現し、反対側を下側（下端側、後端側等）として表現してある。本発明に係る直液式筆ペンは、大別して、インク（墨）を貯留するインクカートリッジ１と、毛筆である筆先４１と、インクカートリッジ１と筆先４１との間にあって、筆先４１に適量のインクを供給するバルブユニット２１と、下半部がインクカートリッジ１に固定され、上部においてバルブユニット２１を保持するジョイント軸１１と、ジョイント軸１１の上半部及び筆先４１の下半部を被覆するノーズピース３１と、ノーズピース３１に押し嵌めして筆先４１をカバーするキャップ５１とから成る（図１，２参照）。

本発明に係る直液式筆ペンはバルブ式であるので、インクカートリッジ１は、指先で押しても凹まない硬質樹脂製とされる。インクカートリッジ1の上部には環状段部２が形成され、その環状段部２より上の部分が、縮径化されてオネジ５が切られたオネジ筒３とされる。オネジ筒３の開口部には、シールキャップ４が嵌着される（図１）。このシールキャップ４は、インクカートリッジ１をジョイント軸１１の奥までねじ込むことにより、後述するジョイント軸１１のインク導入管１６によって突き破られる（図２，３参照）。図１における符号６は、インクカートリッジ１とジョイント軸１１との間をシールする環状パッキンを示す。

ジョイント軸１１は、外部に露出する太径部１２と、ノーズピース３１内に隠れて露見しない細径部１３とから成り、その太径部１２の内周面に、オネジ筒３の外周面のオネジ５に噛合するメネジ１４が切られる（図１参照）。また、その細径部１３内部の中間部に仕切り壁１５が設けられ、仕切り壁１５の中心部に下方に突出するように上記インク導入管１６が形成される。上述したようにこのインク導入管１６は、インクカートリッジ１をジョイント軸１１の奥までねじ込むに伴い、インクカートリッジ１の上端に嵌め付けられているシールキャップ４を突き破り、以て、インクカートリッジ１内のインクをバルブユニット２１内に流入させる。

バルブユニット２１は、細径部１３の仕切り壁１５の上側の空間部１７からノーズピース３１の上半部にかけて組み込まれる。バルブユニット２１は、空間部１７内に嵌合される弁ケース２２と、弁ケース２２の上半部内に装填されるリターンスプリング２３と、弁ケース２２の下半部に形成されるインク導入筒２４に組み付けられるカップ２５と、筆先４１の下半部を確固と保持する筆先ホルダー２６とから成る。カップ２５は、弁ケース２２のインク導入筒２４の外周面に形成されるリブ２４ａに嵌め付けられ、その外周面と弁ケース２２の内周面との間にインク通流間隙２４ｂが保持される（図４参照）。

筆先ホルダー２６は、基部２７とその上に嵌着される筆先支持筒２８とから成る。基部２７は、上側に筆先４１の下部を嵌入保持する円筒部２７ａを有し、下側にリターンスプリング２３の上部を巻装する弁芯２７ｂを有する（図４，６参照）。筆先支持筒２８は、筆先４１の下部から中間部にかかる部分を抱持する。筆先支持筒２８には、外側面から内方に向かうインク導入口２９が複数開設される。

弁芯２７ｂはテーパー部を有していて、後述する作用により筆先ホルダー２６が押下されるに伴い、そのテーパー部が、インク導入筒２４のインク通路２４ｃの曲面化された上端開口縁に密着し、インク通路２４ｃを閉塞する（図４のシール部ｂ）。

弁芯２７ｂに巻装されるリターンスプリング２３の上面は基部２７の裏面が受座となり、その下面は弁ケース２２の内底面が受座となり、常時、筆先ホルダー２６を上方に付勢するよう作用する。また、弁ケース２２の上端開口縁は曲面化され、そこに、筆先ホルダー２６が押下された際に基部２７の裏面が当接し、その部位をシールする（図４のシール部ａ）。リターンスプリング２３によって筆先ホルダー２６が押し上げられている際は、シール部ａ，ｂにおけるシールが解除されてインクの通流が許容され、筆先ホルダー２６がキャップ５１によって押し下げられることにより、シール部ａ，ｂが閉じて、インクの通流が阻止される。

ノーズピース３１は、ジョイント軸１１の細径部１３から筆先ホルダー２６までの部分を内に収める筒状体で、その外周面中間部に環状段部３２を有し、その環状段部３２よりも上の部分が若干テーパー化されている。筆先ホルダー２６は、ノーズピース３１の上部内に摺動可能に収納される。即ち、ノーズピース３１の上部内周面と筆先ホルダー２６の筆先支持筒２８との摺接部がシール部３６となり、その部分のシールが行われ、そのシール部３６よりも下側の内周面は筆先ホルダー２６の外周面から少し離れ、そこにインク通流間隙３５が生成される。そして、上記のとおり筆先ホルダー２６の筆先支持筒２８に、インク通流間隙３５に向けて開口するインク導入口２９が開設され、以て、インク通流間隙３５内のインクは、随時インク導入口２９を通って筆先４１にしみ込んでいく。

このように、ノーズピース３１の上部内周面と筆先支持筒２８との摺接部がシール部３６とされるが、インクが毛細管現象によってこのシール部３６を上昇していく可能性があり、それにより、筆先部分においてインク漏れが起きるおそれがある。従って、シール部３６は、できるだけ広面積にすることが好ましい。一方、インク導入口２９の開口面積は、筆先４１に過度にインクが供給されないよう、できるだけ小さく形成することが好ましい。図示した例では、インク導入口２９は高さを押さえて横長に形成されている。

更に好ましくは、ノーズピース３１の上端部をシール部３６よりも延長する。即ち、筆先ホルダー２６が押し下げられた際に、ノーズピース３１の上端部が筆先支持筒２８の上端近くにまでくるように延長する（図３，４参照）。換言すれば、筆先支持筒２８の上部を被覆する壁を作る。そして、ノーズピース３１上端部内に、環状パッキン３４を配置する。以上のような構成とした場合は、ノーズピース３１と筆先支持筒２８との間隙からのインク漏れは、確実に防止される。

筆先４１に被せられるキャップ５１の内周面の上端から中間部にかけて、縦方向に伸びるリブ５２が複数形成され、また、キャップ５１の下部内周面に、突部５３が複数設けられる。リブ５２は、その下端面が筆先ホルダー２６の筆先支持筒２８の上端面に当接し、ノーズピース３１に対して筆先ホルダー２６を押し込むように作用するものであるが、内方への張り出し量は、筆先４１に触れないように、筆先４１との間に間隔を保持するよう配慮される（図４参照）。なお、リブ５２の中間部より上方部分は、筆先４１が先細になる分、筆先４１から十分に離れる（図６参照）。

このキャップ５１の場合、ノーズピース３１に対して押し込んでいくと、リブ５２の下端面が、筆先ホルダー２６の筆先支持筒２８の上端面に当接し、更に押し込むことにより、筆先ホルダー２６がノーズピース３１内を下降する（図４，５参照）。後述するように、このようなキャップ５１の動作により、バルブが開閉制御される。

また、キャップ５１をノーズピース３１に対して押し込んでいくことにより、各突部５３が、ノーズピース３１の外周面に形成される環状の係止用突条３３を乗り越えることでそこに係止され、その際、ノーズピース３１の下底面が、ノーズピース３１の外周面の係止用突条３３の下側に形成される段部３２に当たることで、キャップ５１の押し込み端が規制される。また更に、キャップ５１の内周面に環状隆起部５４が形成され、これが筆先支持筒２８の外周面に形成されるテーパー面３４に沿って縦方向に摺動することで、キャップ５１をノーズピース３１に対してスムーズに直動させることができる。これにより、筆先４１は、一層リブ５２に触れにくくなる。

このように本発明に係る直液式筆ペンの場合は、キャップ５１の内側面にリブ５２が形成されているため、インクを含んだ筆先４１の、キャップ５１の内側面に対する接触面積が、従来のキャップの場合に比較してかなり減少し、且つ、キャップ５１は回転させないため、キャップ５１の内側面にインクが付着して乾燥粉末化するおそれがない。

上記構成の本発明に係る直液式筆ペンの場合、使用に際してキャップ５１を外した図１及び図２（Ａ）に示す状態においては、筆先ホルダー２６は、常時リターンスプリング２３によって押し上げられているため、シール部ａ、ｂが開放される。そこでインクカートリッジ１内のインクは、インク導入管１６から空間部１７内に自由に流れ込み、そこからカップ２５の外周面のインク通流間隙２４ｂを通って上昇し、カップ２５の上端面上の隙間を抜けて、インク導入筒２４の外周面に形成されるリブ２４ａ間の隙間を下ってカップ２５内に入り込む（図４参照）。

そして、カップ２５内に入り込んだインクは、インク導入筒２４のインク通路２４ｃ内を上昇し、弁ケース２２の上半部及びインク通流間隙３５を満たし、インク導入口２９から筆先４１にしみ込んでいく。かくして筆先４１は、適量のインクを含んで筆記に適した状態となり、また、筆記によりインクが減少した場合は、その分自動的に補充され、常時筆記に好適な湿潤状態が保持される。インク通流間隙３５を満たしたインクは、その上のシール部３６によってシールされ、更には環状パッキン３４によってシールされているので、そこから漏出するおそれはない。

そして、使用後キャップ５１をノーズピース３１に対して押し込んでいくと、やがて各リブ５２の下底面が筆先ホルダー２６の筆先支持筒２８の上端面に当接する。そして、その後、更にキャップ５１をリターンスプリング２３の押し上げ力に抗して押し込むと、リブ５２によって筆先支持筒２８が押し込まれ、筆先ホルダー２６はノーズピース３１内を下降する。その動きに伴ってシール部ａ，ｂが閉じ、インク通路２４ｃから弁ケース２２内へのインクの流入が止められる。かくして、それ以後、筆先４１へのインクの供給が絶たれ、筆先４１に余剰インクが溜まることはない。

本発明に係る直液式筆ペンは上記のとおりであって、キャップの筆先収納部の内側面にリブが複数形成され、バルブ開閉のための筆先ホルダーの押下をそのリブにより行うようにしているので、インクを含んだ筆先が筆先収納部の内側面に触れにくく、触れたとしても、キャップはノーズピースに対してねじ込みではなく、押し込みによって係着されるため、回転に伴ってインクが広がることがなく、付着インクが乾燥粉末化して近辺を汚すことがなく、きれいな状態を保持し得る効果のあるものであって、その産業上の利用可能性は大である。

１ インクカートリッジ
１１ ジョイント軸
１２ 太径部
１３ 細径部
１６ インク導入管
１７ 空間部
２１ バルブユニット
２２ 弁ケース
２３ リターンスプリング
２４ インク導入筒
２６ 筆先ホルダー
２７ 基部
２８ 筆先支持筒
３１ ノーズピース
４１ 筆先
５１ キャップ
５２ リブ
５３ 突部

Claims (4)

1. インクを貯留するインクカートリッジと、筆先と、前記インクカートリッジと前記筆先との間にあって、前記筆先に適量のインクを供給するバルブユニットと、下半部が前記インクカートリッジに固定され、上半部において前記バルブユニットを保持するジョイント軸と、前記ジョイント軸の上半部及び前記筆先の根元部分を被覆するノーズピースと、前記ノーズピースに押し込み係着するキャップとから成り、
   前記バルブユニットは、弁ケースと、前記弁ケースの上半部内に装填されるリターンスプリングと、前記弁ケースの下半部に形成されたインク導入筒に組み付けられるカップと、前記筆先の下半部を確固と保持する筆先ホルダーとから成り、
   前記キャップは内側面に、前記ノーズピースに係着した際に前記筆先ホルダーを押下するリブを複数備え、前記リブによって前記筆先ホルダーが押下されるに伴い、前記バルブユニットにおけるインク流路が閉じられることを特徴とする直液式筆ペン。
2. 前記筆先ホルダーが前記リブによって押下された際、前記筆先ホルダーの上端が前記ノーズピースの上端近くに位置する、請求項１に記載の直液式筆ペン。
3. 前記筆先ホルダーは弁芯を有する基部とその上に嵌合される筆先支持筒とから成り、前記筆先支持筒には前記筆先にインクを供給するためのインク導入口が形成され、前記筆先支持筒の前記インク導入口は横長にして、その上側に前記ノーズピースの内周面との間の摺接面を広く確保した、請求項１又は２に記載の直液式筆ペン。
4. 前記ノーズピースの内周面上端部に前記筆先支持筒に摺接する環状パッキンを配設した、請求項１乃至３のいずれかに記載の直液式筆ペン。

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