JP6748040B2 - バルブ式液材滲出具 - Google Patents

Description

本発明は、バルブ式液材滲出具に関するものであり、より詳細には、バルブ機構を備えた直液式マーカー等の筆記具、あるいは、化粧用具や医療用具、あるいは、種々の塗液具に適用可能で、十分な量のインク、化粧液、液状薬品、塗料等の液材を貯留し、それを随時芯に浸透させて筆記したり、塗布したりすることができる、直液式のバルブ式液材滲出具に関するものである。

マーカー等の筆記具は、軸内にインクを含浸させた中綿を装填する中綿式タイプと、軸内に直接インクを注入する直液式（生インク式）タイプとに大別される。従来のマーカーとしては中綿式のものが多かったが、中綿式の場合は、一旦芯先が乾くと、再び筆記可能状態にまでインクが滲み込むのに時間がかかり、また、素早く筆記した場合は、インクの滲み込みが追い付かないために筆記した文字が掠れるという欠点がある。

これに対して直液式の場合は、芯が液材タンク軸内に貯留されたインクに直接触れていてインクの滲み込みが迅速なため、芯先の乾きがなく、素早く筆記した場合においてもインクの滲み込みがこれに追従するため、筆記文字が掠れることもないところから、最近では、直液式のものが主流となってきている。

ところで、直液式の場合は、芯に過剰にインクが滲み出て、所謂インクのぼた落ち現象が起こるおそれがあるため、芯を押し込むことによって開放されるバルブ機構を介して芯にインクを滲み込ませるバルブ式のものが多い。しかし、その場合においても、筆記時に液材タンク軸を握持するために軸内の空気が熱膨張し、あるいは、握持圧や気圧の関係で軸内の圧力が上昇することにより、芯に過剰にインクが滲み出てインクのぼた落ちが起こるおそれがある。そこで、従来は、芯の内端部に発泡樹脂製の吸収環を嵌め付け、その吸収環で過剰インクを吸収することによってインクのぼた落ちを回避する方法が採用されていた。

しかるに、この従来のバルブ式で吸収環を用いる機構の場合は、吸収環の組み付けに手間がかかるだけでなく、芯の内端部に吸収環が嵌め付けられるためにその分芯のインクに接する部分が少なくなり、インクの吸入効率が低下して芯が乾きやすくなり、筆記掠れが生じやすくなる。そのため、芯を押し込んでのバルブ開放操作を頻繁に行わなければならない煩わしさがある。また、芯の押し込み操作を頻繁に行うために芯の先端が傷みやすく、インクが多量に残存していたとしても、使用できなくなることが少なくないという問題もある。このような問題は、筆記具に限らず、液材を芯先に滲出させて用いる各種化粧用具や医療用具、あるいは、液状塗料や液状接着剤等の塗液具においても生ずることである。

特開２００７−１１１８８５号公報 特開２００５−３４２９５０号公報

上述したように、従来のバルブ式で吸収環を用いる機構の場合は、吸収環の組み付けに手間がかかり、芯のインクに接する部分が内端部のみと少ないために芯が乾きやすく、筆記掠れも生じやすい。そのため、芯を押し込んでのバルブ開放操作を頻繁に行わなければならない煩わしさがある。また、芯の押し込み操作を頻繁に行うために芯の先端が傷みやすく、インクが多量に残存していたとしても、使用できなくなることが少なくないという問題があった。

そこで本発明は、芯に吸収環を嵌め付けることなくインクのぼた落ちを防止することができ、芯の内端部の多くの部分が液材に接することを可能にし、以て、芯の乾きを防止することができて芯の押し込みによるバルブの開放操作を頻繁に行う必要がなく、その操作を頻繁に行うことに起因する芯先の早期損傷もなく、また、芯に対する液材の滲み込みを迅速に行うことが可能なために、筆記文字や塗液部分等の掠れが生じない、バルブ式液材滲出具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、液材タンク軸の先端部に嵌め付けられるバルブ収装筒と、前記バルブ収装筒内に装填されるマウスインナー、バルブユニットケース及びエンドキャップと、前記マウスインナーと前記バルブ収装筒の先端部によって支持される芯と、前記マウスインナーから前記エンドキャップにかけて組み込まれるバルブ機構とから成り、
前記マウスインナーは、前記芯の内端部を保持する細径部とインク貯留部を形成する太径部とから成っていて、前記細径部の内周面に環状シール部が形成され、前記マウスインナーから前記エンドキャップにかけて、前記芯の内端部を保持する芯保持部を備えたジョイントと弁体から成る弁本体が、前記ジョイントの外周面が前記環状シール部に摺接して軸方向に移動可能に装填され、前記ジョイントはその中程に、前記マウスインナーのインク貯留部内のインクを導入して前記芯の内端部に導くインク導入部を備え、
前記ジョイントの前記芯保持部の外周面は、前記芯の非押し込み時において前記環状シール部から軸方向に離隔し、前記芯の押し込み時において前記環状シール部に摺接してその部分の気密・水密シールを達成することを特徴とするバルブ式液材滲出具である。

一実施形態においては、前記ジョイントは前記弁体とは別体に成形されて、前記弁体と一体に接合され、他の実施形態においては、前記ジョイントは前記弁体と一体に成形される。

前記インク導入部は、断面扇形の切除部を９０度間隔で形成し、各切除部の底を開口して、前記芯の内端部を嵌合するための芯嵌入孔に連通させたものである。

本発明に係るバルブ式液材滲出具は上記のとおりであって、バルブの開放時には、環状シール部によって気密性及び水密性が確保されるので、その部分における空気漏れ及びインク漏れが生ずることはなく、芯にインクを供給するために十分に広いインク貯留部が形成されるため、芯の乾きが確実に防止されて筆記文字や塗液部分の掠れが生ずるおそれがなく、芯の押し込みによるバルブの開放操作を頻繁に行う必要がなくなり、その操作を頻繁に行うことに起因する芯先の早期損傷を防止することができ、更に、部品の組み付けに手間がかからないという効果がある。

本発明に係るバルブ式液材滲出具の一実施形態の正面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図（非押し込み時）。 （Ａ）図１におけるＣ−Ｃ線断面図，（Ｂ）図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。 本発明に係るバルブ式液材滲出具におけるマウスインナーの形状例を示す斜視図である。 本発明に係るバルブ式液材滲出具におけるマウスインナーの形状例を示す縦断面図である。 本発明に係るバルブ式液材滲出具におけるジョイントの形状例を示す斜視図である。 図６におけるＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図である。 本発明に係るバルブ式液材滲出具におけるバルブ機構の開閉動作の過程及び環状シールのシール状況を示す縦断面図である。 図８（Ａ）における円形部分Ｎの拡大図である。

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説明する。以下の説明は、本発明に係るバルブ式液材滲出具をバルブ式筆記具に適用した場合のものであるが、筆記具以外の化粧用具や医療用具、その他各種塗液具に適用した場合においても、その構成及び作用効果は基本的に変わりはない。また、以下の説明においては、使用される液材をインクとして説明している。

図１，２に示されるように、本発明に係るバルブ式液材滲出具は、液材タンク軸１の先端部に嵌め付けられるバルブ収装筒２と、バルブ収装筒２内に装填されるマウスインナー３、バルブユニットケース４及びエンドキャップ５と、マウスインナー３とバルブ収装筒２の先端部によって支持される芯６と、バルブユニットケース４からエンドキャップ５にかけて組み込まれるバルブ機構とで構成される（キャップの図示及び説明は省略する）。なお、以下の説明では、芯６側（図１において左側）を先端側又は上面側と表現し、反対側を後端側、下面側又は（底面側）と表現している。

バルブ収装筒２の先端側は絞られて、芯６の先端側を摺動可能に支持する芯支持部７が形成される。芯支持部７の内周面には複数のリブ８が放射状に形成され、このリブ８によって芯６がセンタリングされ、且つ、芯６の外周面に沿って通気路が確保される（図３参照）。また、マウスインナー３の内周面とマウスインナー３内に臨む芯６の外周面との間に、通気のためのクリアランス（例えば、０．１ｍｍ）が確保される。

特に図４，５に示されるように、マウスインナー３は、芯６の内端部を保持する細径部１１とインク貯留部１０を形成する太径部１２とから成り、細径部１１の外周面に放射状に張り出す翼部１３を備える。また、細径部１１の先端側内周面に段部１４が形成され、内周面の中程に環状シール部１５が形成される（図５参照）。環状シール部１５は、０．１ｍｍ程の高さとされる。後述するように、ジョイント１６は、その芯保持部１７の外周面が環状シール部１５に摺接しつつ細径部１１内を移動することになり、それによって、その部分における気密・水密シールが達成される。

マウスインナー３内には、芯６の内端部とバルブ機構の弁体３２の頭部を保持するジョイント１６が、軸方向に摺動可能に装填される。ジョイント１６は、図示した例のように、独立した部品として成形されて、弁体３３に一体に接合される場合と、弁体３３の一部として弁体３３と一体に成形される場合とがある。以下の説明は、ジョイント１６と弁体３３が別成形される場合のものである。なお、一体成形される場合においても同一の作用効果を奏するので、その場合の説明は省略する。

図６，７に示されるように、ジョイント１６は芯嵌入孔１８を備えていて、そこに芯６の内端部を嵌合することにより芯６を固定保持する芯保持部１７と、弁体頭部嵌入孔２０を備えていて、そこにバルブ機構の弁体３２の頭部を嵌合することにより弁体３２を固定保持する弁体保持部１９と、芯保持部１７と弁体保持部１９の間に位置して、マウスインナー３のインク貯留部１０内のインクを芯嵌入孔１８内に導入するインク導入部２１とで構成される。インク導入部２１は、例えば、断面扇形の切除部を９０度間隔で形成し、各切除部の底を開口して芯嵌入孔１８に連通させたものとされる（図６参照）。

通例、弁体保持部１９は先細形状にされ、ジョイント１６をマウスインナー３内に嵌装した際に、その先細にされた弁体保持部１９がマウスインナー３の太径部１２内に位置する。そのため、弁体保持部１９の周囲に広いインク貯留部１０が確保される（図２参照）。弁体頭部嵌入孔２０内には弁体３２の頭部が密に嵌合するため、インク貯留部１０からインク導入部２１内に流入するインクは、芯嵌入孔１８側にのみ導かれることになる。

図示した例の芯６は、中心に放射状に分岐するインク滲出溝２２が貫設されたものであるが、芯６はこれに限られる訳ではなく、単なるフェルト芯であって差し支えない。芯嵌入孔１８内に嵌入される芯６の内端部には段部２３が形成され、その先が細径化された細径部２４とされる（図２、図９参照）。また、芯嵌入孔１８内に、段部２３を受ける受け段２６が形成され、受け段２６の奥が縮径化されて縮径部２７が形成される（図７、図９参照）。

かくして、芯６を芯嵌入孔１８内に嵌入すると、段部２３が受け段２６に当たることによりそれ以上の進入が阻止され、その状態において、芯６の内端部の周側面と芯嵌入孔１８の内周面、及び、芯６の内端面と芯嵌入孔１８の内底面との間に僅かなクリアランスが確保されるように設計される。また、この状態において細径部２４は、その全体が縮径部２７内においてどこにも接触せず、細径部２４と縮径部２７の内周面との間に微小なインク滲入スペース２８が確保される。

バルブ機構の一半部を内蔵するバルブユニットケース４は、マウスインナー３に当接させてその奥側に配置される。バルブユニットケース４は上面開口３１と底面開口３２とを有し、バルブユニットケース４内には、その上面開口３１を開閉する弁体３３と、弁体３３を常時上面開口３１を閉じるように付勢するリターンスプリング３４の一半部が組み込まれる。また、弁体３３とリターンスプリング３４の他半部は、エンドキャップ５内に組み込まれる。弁体３３はこま形状を呈し、その上面のテーパー面が弁座当接部となり、テーパー面から突出する上面側突出軸が、ジョイント１６の弁体保持部１９の弁体頭部嵌入孔２０内に密に嵌入し、弁体頭部嵌入孔２０を充填する。

バルブユニットケース４の底面開口３２は、液材タンク軸１内のインクを常時バルブユニットケース４内へ導入させるための液材通流孔３９を有するエンドキャップ５に連通状態に当接される。通例、液材通流孔３９は、エンドキャップ５の中心部に形成される支持筒４０を囲むように複数穿設される。リターンスプリング３４は、その上端面が弁体３３上部のフランジ部の裏面に当接し、下端部はエンドキャップ５の支持筒４０に巻装されて支持される。また、弁体３３の下面側突出軸は、エンドキャップ５の支持筒４０内に摺動可能に挿入される。

弁体３３は、無負荷時にはリターンスプリング３４によって常時押し上げられて、そのテーパー面が上面開口３１内縁の弁座に当接して上面開口３１を閉じ（図２及び図８（Ａ）参照）、リターンスプリング３４の押上力に抗して芯６が押し込まれると、ジョイント１６を介して弁体３３が押し込まれ、そのテーパー面が上面開口３１内縁の弁座から離れ、上面開口３１を開放する（半開状態を示す図８（Ｂ）及び全開状態を示す図８（Ｃ）参照）。このようにして上面開口３１が開放されることにより、バルブユニットケース４内に貯まっていたインクが、上面開口３１を通ってインク貯留部１０に流出してそこを充填し、そこからジョイント１６のインク導入部２１内に流入する。

上記構成の本発明に係るバルブ式液材滲出具の場合、図１，２及び図８（Ａ）に示す芯６が押し込まれていない状態においては、弁体３３がリターンスプリング３４によって押圧されることにより、バルブユニットケース４の上面開口３１が閉塞されるため、液材タンク軸１からエンドキャップ５の液材通流孔３９を通ってエンドキャップ５及びバルブユニットケース４内に流入しているインクは、そこに留められてインク貯留部１０に移動しない。

その際ジョイント１６の芯保持部１７は、環状シール部１５よりも先端側に位置していて、芯保持部１７の外周面と環状シール部１５との間に僅かな通気間隙が生成され（図９参照）、芯支持部７の内周面と芯６の外周面との間隙、並びに、細径部１１の内周面と芯６の外周面との間隙を通って流れ込んでくる外気が、その通気間隙を通り抜けてインク貯留部１０に入り込み、インクのインク貯留部１０からインク導入部２１への流入を可能にする。

筆記を進めると、インク貯留部１０内のインクは、筆記によるインクの減少に伴ってインク導入部２１からインク滲入スペース２８内に流入してそこを満たし、インク滲入スペース２８に開口するインク滲出溝２２内に進入していくので、継続筆記が可能となる。芯６がフェルト芯の場合は、インクは、インク滲入スペース２８に面しているその細径部２４の外周面全体から滲み込んでいく。

そして、インク補充のために芯６を押し込むと、ジョイント１６を介して弁体３３が押し込まれることでバルブユニットケース４の上面開口３１が開放され、その開放と同時に、バルブユニットケース４内及びエンドキャップ５内を満たしていたインクがインク貯留部１０内に流入し、そこを満たす（図８（Ｂ）、（Ｃ）参照）。また、この芯６の押し込みに伴ってジョイント１６が押し込まれ、その芯保持部１７が環状シール部１５に乗り上げ、芯保持部１７の外周面が環状シール部１５に摺接してその部分を気密・水密シールするので、その部分における空気漏れ及びインク漏れが防止される。

芯６が押し込まれる都度このように作用することで、芯６には常時インクが供給されるので、高速筆記や高速塗液のような使用態様の場合においても、筆記文字や塗液部分に掠れが生ずることはない。また、芯６の押し込みによりバルブが開放された際には、上記のとおり環状シール部１５によって気密性及び水密性が確保されるので、その部分における空気漏れ及びインク漏れが生ずることはない。

以上、本発明に係るバルブ式液材滲出具をバルブ式筆記具に適用した場合について説明してきたが、上述したように、筆記具以外の化粧用具や医療用具、その他各種塗液具に適用した場合においても、その構成及び作用効果は筆記具の場合に準じるので、それらについての詳細な説明は省略する。

本発明に係るバルブ式液材滲出具は上記のとおりのものであって、芯にインクを供給するために十分に広いインク貯留部が形成されるため、芯の乾きが確実に防止されて筆記文字や塗液部分の掠れが生ずるおそれがなく、芯の押し込みによるバルブの開放操作を頻繁に行う必要もなく、その操作を頻繁に行うことに起因する芯先の早期損傷を防止することができ、更に、バルブの開放時には、環状シール部によって気密性及び水密性が確保されるので、その部分における空気漏れ及びインク漏れが生ずることはないという効果があり、その産業上の利用可能性は大である。

１ 液材タンク軸
２ バルブ収装筒
３ マウスインナー
４ バルブユニットケース
５ エンドキャップ
６ 芯
７ 芯支持部
８ リブ
１０ インク貯留部
１１ 細径部
１２ 太径部
１３ 翼部
１４ 段部
１５ 環状シール
１６ ジョイント
１７ 芯保持部
１８ 芯嵌入孔
１９ 弁体保持部
２０ 弁体頭部嵌入孔
２１ インク導入部
２２ インク滲出溝
２３ 段部
２４ 細径部
２６ 受け段
２７ 縮径部
２８ インク滲入スペース
３１ 上面開口
３２ 底面開口
３３ 弁体
３４ リターンスプリング
３９ 液材通流孔
４０ 支持筒

Claims (4)

1. 液材タンク軸の先端部に嵌め付けられるバルブ収装筒と、前記バルブ収装筒内に装填されるマウスインナー、バルブユニットケース及びエンドキャップと、前記マウスインナーと前記バルブ収装筒の先端部によって支持される芯と、前記マウスインナーから前記エンドキャップにかけて組み込まれるバルブ機構とから成り、
   前記マウスインナーは、前記芯の内端部を保持する細径部とインク貯留部を形成する太径部とから成っていて、前記細径部の内周面に環状シール部が形成され、前記マウスインナーから前記エンドキャップにかけて、前記芯の内端部を保持する芯保持部を備えたジョイントと弁体から成る弁本体が、前記ジョイントの外周面が前記環状シール部に摺接して軸方向に移動可能に装填され、前記ジョイントはその中程に、前記マウスインナーのインク貯留部内のインクを導入して前記芯の内端部に導くインク導入部を備え、
   前記ジョイントの前記芯保持部の外周面は、前記芯の非押し込み時において前記環状シール部から軸方向に離隔し、前記芯の押し込み時において前記環状シール部に摺接してその部分の気密・水密シールを達成することを特徴とするバルブ式液材滲出具。
2. 前記ジョイントは前記弁体とは別体に成形され、前記弁体と一体に接合されている、請求項１に記載のバルブ式液材滲出具。
3. 前記ジョイントは前記弁体と一体に成形されている、請求項１に記載のバルブ式液材滲出具。
4. 前記インク導入部は、断面扇形の切除部を９０度間隔で形成し、各切除部の底を開口して、前記芯の内端部を嵌合するための芯嵌入孔に連通させたものである、請求項１乃至３のいずれかに記載のバルブ式液材滲出具。