| 【発明の名称】 |
加圧式塗布具 |
| 【発明者】 |
【氏名】新屋 雅司
【住所又は居所】東京都北区豊島６丁目１０番１２号 株式会社トンボ鉛筆内
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| 【要約】 |
【課題】液体に所定以上の圧力がかからないようにし、軸筒のタンク内に多くの液体を貯留した加圧式塗布具を提供する。
【解決手段】軸筒３の後端部に軸方向の移動が不能で円周方向の回転が可能な回転体９を取り付け、回転体９と従動回転体２３との間に圧縮された状態でスプリング２４を配置し、回転体９の回転を摩擦力を利用して従動回転体２３へ伝達する。従動回転体２３は、一体に回転するよう取り付けられるネジ軸３３を先端側に備える。ネジ軸３３には軸方向の移動が可能なピストン３５を取り付ける。回転体９を回転させた際に、ピストン３５が軸方向先端側に移動してインキ４１を加圧する。インキ４１が所定の圧力に達すると従動回転体２３に抵抗力が生じ、従動回転体２３とスプリング２４との間で滑りが生じ、インキ４１に所定以上の圧力がかかることを防止する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 軸方向に貫通孔が形成された軸筒と、前記軸筒の一端に取り付けられ、前記軸筒内に設けられるタンク内に貯留された液体を外部に導出する先端口具と、前記軸筒の他端に回転可能に取り付けられた回転体と、前記軸筒内の所定の位置において、前記軸筒の軸に直交する平面内で回転可能に配置された従動回転体と、前記回転体と前記従動回転体との間に配設され、前記回転体の回転を摩擦力を利用して前記従動回転体へ伝達する回転伝達部材と、前記従動回転体に一体回転可能に取り付けられ、前記タンク内へ前記軸筒の軸方向に伸びている螺旋状の案内部を備えた螺旋案内部材と、前記タンク内に配置され、前記螺旋状の案内部に係合し、且つ回り止めをされたピストンとを備え、前記回転体を回転させることにより前記ピストンが前記タンク内で前記軸筒の軸方向に移動可能になっている、加圧式塗布具。
【請求項２】 請求項１記載の加圧式塗布具において、前記従動回転体の一方向への回転を許容し、反対方向へ回転を阻止する逆転防止機構をさらに備えている、加圧式塗布具。
【請求項３】 請求項２記載の加圧式塗布具において、前記逆転防止機構は、前記従動回転体が前記一方向へ回転した時に音を発生する発音機構を備えている、加圧式塗布具。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は軸筒内のタンクに液体を収納し、軸筒の一端に取り付けた先端口具を介してタンク内の液を外部に導出して該液を使用する塗布具に関し、さらに詳細に言えば、外部から操作してタンク内の液体に圧力を加えることのできる加圧式塗布具に関する。なお、本明細書において「塗布具」とは、ボールペン、マーカー等の筆記具、修正液を塗布する塗布具、さらには化粧用具のアイライナー等も含む広い概念として用いる。
【０００２】
【従来の技術】従来、軸筒内のタンクに収納された液体に圧力を加えて、先端口具に液体を供給するボールペンやマーカー等の筆記具又は修正液等の塗布具があった。これは、先端口具を上向きにしても使用できるという利点があった。この一例としての塗布具が実公平６−１２６６号に開示されている。該公報に記載の塗布具では、軸筒の後端部に回転可能に設けられた回転操作体を回転させることでこれと一体回転するように構成された中空円筒状の操出体を回転させ、その操出体の内側に収納され且つ操出体の先端部内周に形成された雌ネジと螺合するネジ軸を、操出体の先端から外へ軸方向先端側に移動させ、ネジ軸の先端に取り付けられたピストンを液体貯蔵タンク内で移動させ、インキを加圧するようになっている。
【０００３】しかし、これに開示された塗布具では、液圧を所定圧に抑えるための構造を備えておらず、インキが十分な圧力まで加圧されてもなお回転操作体を回転させてインキを加圧することが可能である。このため、インキに必要以上の圧力をかけてしまうことがあり、ペン先からインキ漏れが生じたり、ペン先に取り付けられたボールが先端から外れてしまうという問題があった。また過剰に圧力を加えた場合、インク側からの反力も当然に大きくなり、そのため操出体とネジ軸のネジを損傷してしまう可能性もある。さらには、ネジ軸を軸方向に繰り出す機構のため、ネジ軸の収納スペースが必要であり、同じ長さの軸筒の塗布具と比較してタンクの容量が極めて小さくなってしまうという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解決するためになされたもので、軸筒内のタンクに収納される液体に所定圧以上の圧力がかからないようにする液体加圧式の塗布具を提供することを目的とする。
【０００５】そして、液体を収納するタンクの容量を十分に確保することもその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するために本発明の加圧式塗布具においては、軸筒の後端部に取り付けられた回転体と、軸筒内で軸筒の軸に直交する平面内で回転可能に配置された従動回転体との間に回転伝達部材を配設し、回転体の回転を摩擦力を利用して従動回転体へ伝達する。従動回転体に取り付けられ一体回転する螺旋案内部材は、その螺旋状の案内部には、回り止めされたピストンが螺合している。これにより回転体を回転させることによりピストンがタンク内で軸筒の軸方向に移動可能になっている。
【０００７】或る実施の形態においては、回転体の一方向への回転を許容し、反対方向へ回転を阻止する逆転防止機構を備える。
【０００８】或る実施の形態においては、その逆転防止機構は、従動回転体が一方向へ回転した時に音を発生する発音機構を備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明の範囲は以下に示すものに限定されるものではない。なお、本発明はボールペンやマーカーなどの筆記具のみならず修正液などの塗布具にも用いることができる。以下、ボールペンの例について詳細に説明する。
【００１０】図１は、第１の実施の形態におけるインキ加圧式のボールペン１を示す断面図である。ボールペン１の軸筒３には、その軸方向に貫通孔５が穿孔されてインキタンク６が形成され、先端部には先端口具としてのチップ７が取り付けられ、後端部には回転体９が取り付けられている。
【００１１】回転体９は略円筒状に形成され、先端側の小径部１１と後端側の大径部１３とその中間の中径部１５とから形成されている。大径部１３は軸筒３の外径と同じ大きさの外径を有する。中径部１５は軸筒３にしっくりと嵌まり、その外周上に周方向に伸びて形成された溝１５ａに、軸筒３の後端部において径方向内向に突出している凸部１７が嵌まり、回転体９が軸方向に移動しないよう回転可能に取り付けられている。小径部１１は、中径部１５の一端側から所定の長さで突出して形成されている。
【００１２】符号２３は従動回転体であり、本実施の形態においては略円形板状である。その一端面２３ａが、軸筒３内において凸部１７より図中左側に形成された、径方向内側に突出している鍔部１９と当接している。他端面２３ｂと小径部１１の先端面１１ａとの間には僅かな隙間がある。回転体９の小径部１１にはスプリング２４が巻き付けられ、一体に回転するようになっている。そしてスプリング２４の一端は、従動回転体２３の他端面２３ｂに当接し、スプリング２４は圧縮状態になっている。したがってスプリング２４は、従動回転体２３を鍔部１９へ向けて付勢すると共に、回転体９の回転を摩擦力を利用して従動回転体２３に伝達し、これを回転させる。
【００１３】図２は、図１のＡ−Ａ線における断面の拡大図である。図１においては図面が煩雑になるため図示を省略したが、従動回転体２３とそれに対応する軸筒３の部分を詳細に示している。従動回転体２３は、その中央部分の円板部２５と、円板部２５から径方向外側に伸びている係止爪２６とを備えている。係止爪２６は、円周方向に隔てて複数個、本実施の形態においては４つ形成され、円板部２５から径方向外方へ、そして円周方向反時計回りに伸びるアーム２７と、アーム２７の先端の爪部２８とを備えている。軸筒３にはこの従動回転体２３を囲む部分においてその内周上に内歯すなわち径方向内方へ突出する歯を備えたラチェット２９が形成されている。爪部２８とラチェット２９の形状は図示の通り、従動回転体２３の時計方向の回転は許すが、反時計方向の回転は阻止するようになっている。そして従動回転体２３が時計方向に回転すると音が出るようになっている。
【００１４】再度図１を参照する。符号３３はネジ軸であり、その一端が従動回転体２３に取り付けられて、他端がタンク６の下端付近まで延び、従動回転体２３と一体回転する。ネジ軸３３には、その外周に雄ネジ３３ａが形成され、これに螺合するピストン３５が取り付けられている。ピストン３５は、略円筒形状をしており、その外周側には円周方向所定の間隔で径方向外側に突出するガイド突起３７が複数個形成され、内周側にはネジ軸３３と螺合する雌ネジ３５ａが形成されている。
【００１５】軸筒３の内周には、ピストン３５のガイド突起３７に対応する位置に、ガイド溝３９が鍔部１９からタンク６の下端付近まで軸方向に伸びて形成されて、これと突起３７とが嵌合している。そのためネジ軸３３が回転する際に、ピストン３５は回転せず、軸方向先端側に移動する。ここで、ピストン３５の外周と軸筒３の内周との寸法は十分な液密状態となるように定められ、突起３７と溝３９との寸法も同様である。さらに、ピストン３５の内側に形成される雌ネジ３５ａとネジ軸３３の雄ネジも十分な液密状態で螺合している。そのためピストン３５の一端側のタンク６内に収納されるインキ４１を後端側に漏らすことはない。
【００１６】インキ４１を加圧する際には、軸筒３の後端部に設けられた回転体９の大径部１３を指で掴み、軸筒３の後端側から見て時計方向に回転させる。すると、回転体９に取り付けられ従動回転体２３との間で圧縮されたスプリング２４が、回転体９の回転を従動回転体２３へ伝達する。従動回転体２３の一端側に形成されたネジ軸３３が従動回転体２３と一体回転するため、ネジ軸３３と螺合しているピストン３５は軸方向先端側に移動し、インキ４１を加圧する。
【００１７】回転体９を回転させてインキ４１を加圧し続けると、インキ４１からピストン３５に作用する反力も次第に大きくなり、それがピストン３５の移動、すなわち従動回転体２３の回転に対する抵抗となる。この抵抗力がある値に達して、スプリング２４を介して回転体９から従動回転体２３に伝えられる回転力に打ち勝つと、スプリング２４と従動回転体２３との間に滑りが生じる。これにより、ピストン３５がインキ４１に所定圧以上の圧力をかけることを防止することができる。そして、スプリング２４が滑る際には、従動回転体２３が回転しないため、係止爪２６とラチェット２９との衝突音がしなくなり、インキ４１にかかる圧力が所望の圧力に達したことを知ることができる。
【００１８】なお、スプリング２４を変えることによりインキ４１にかける圧力の上限を任意の値に決めることができる。また、回転体９を逆回転させた際には、前述の如く従動回転体２３が逆回転することは阻止され、スプリング２４が滑るだけである。
【００１９】図３は、第２の実施の形態におけるインキ加圧式のボールペン５１を示した断面図である。第１の実施の形態と同じ部材については同じ符号を用いている。
【００２０】本実施の形態においては第１の実施の形態でのネジ軸に代わって、例えばワイヤを所定のピッチで螺旋状に形成した螺旋体５３が使用され、この螺旋体５３は軸筒３の貫通孔５内に挿通され、一端において従動回転体５９に一体回転するように取り付けられ、他端がタンク６の下端付近まで伸びている。軸筒３内には、螺旋体５３に螺合する形状をしたピストン６７が配置されている。
【００２１】従動回転体５９は、円板部６０とその一端側に形成される円筒部６１から形成されている。円板部６０は、第１の実施の形態における従動回転体２３と同様の形状である。そして前述の如く、その一端面６０ａが軸筒３の鍔部１９と当接し、他端面６０ｂと小径部１１の先端面１１ａとの間には僅かの隙間がある。小径部１１に取り付けられたスプリング２４は円板部６０を鍔部１９へ向けて付勢すると共に、回転体９の回転を摩擦力を利用して従動回転体５９に伝達し、これを回転させる。第１の実施の形態で説明した係止爪２６とラチェット２９とにより逆転防止機構が本実施の形態でも設けられている。
【００２２】円筒部６１は、その外径が鍔部１９の内径よりも僅かに小さく、円板部６０の一端面６０ａから先端側に所定長さだけ突出している。円筒部６１の先端６１ａから所定の深さだけ長方形溝６２が形成されている。係止凸部６３が、円筒部６１の外周において鍔部１９より先端側に一つ形成されている。螺旋体５３の後端部５４は、従動回転体５９の円筒部６１の外周に巻き付き、後端部５４の後端５４ａが折り曲げられて溝６２内に挿入されている。後端部５４は、係止凸部６３が螺旋体５３の隣り合う螺旋部の間に形成される溝に嵌まることにより抜け止めされている。このため、螺旋体５３と従動回転体５９は一体回転する。ここで、鍔部１９と螺旋体５３の後端部５４との間には僅かの隙間がある。
【００２３】符号６７は螺旋体５３に螺合するピストンであり、円筒部６８と螺旋部６９とガイド突起７０から形成されている。円筒部６８は、螺旋体５３の内周に接する寸法で形成されている。螺旋部６９は、円筒部６８の外周において外側方向に螺旋状に突出し、螺旋体５３と螺合するように形成されている。本実施の形態において螺旋部６９は、螺旋体５３を２回りする長さに形成されている。ガイド突起７０は、径方向外側に突出するよう円周方向所定の間隔で、螺旋部６９の外周に形成されている。突起７０は軸筒３のガイド溝３９と嵌合している。そのため螺旋体５３が回転される際に、ピストン６７は回転されず、先端側に移動する。
【００２４】ここで、ピストン６７の螺旋部６９の外周と軸筒３の内周との寸法は十分な液密状態となるように定められ、突起７０と溝３９との寸法も同様である。さらに、ピストン６７の円筒部６８の外周と螺旋体５３の内周の寸法も十分な液密状態となるよう定められ、螺旋部６９と螺旋体５３も同様である。そのためインキ４１をピストン６７の後端側に漏らすことはない。なお、ピストン６７は、必要に応じてある程度寸法が収縮可能な材料、例えばゴム或いはコルクで成形されることが好ましい。
【００２５】インキ４１を加圧する際には、第１の実施の形態と同じく回転体９を指で掴み、回転させる。回転体９と従動回転体５９の間のスプリング２４が、回転体９の回転を従動回転体５９へ伝達する。螺旋体５３は従動回転体５９と一体回転するため、螺旋体５３と螺合しているピストン６７を先端側に移動させる。ピストン６７はインキ４１を加圧する。
【００２６】なお、第１及び２の実施の形態においては、回転体９と従動回転体２３、５９との間にスプリング２３を用いたが、例えば円筒状のゴム等を回転体９と従動回転体２３、５９との間に圧縮した状態で収納しても良い。すなわち、インキ４１の圧力が低いときには回転体９の回転を従動回転体２３、５９に伝達でき、従動回転体２３、５９に所定の抵抗力が生じた際に、その接する部分が滑るものであればよい。
【００２７】図４は、第３の実施の形態のおけるボールペン８１の後端側の一部を示した断面図である。本実施の形態においては、回転体８２と従動回転体８３との間に圧縮された状態で収納されたゴム製のＯリング８４の摩擦力により、回転体８２の回転を従動回転体８３に伝えると共に、インキ４１に所定圧以上の圧力がかかることを防止している。
【００２８】図５は、第４の実施の形態におけるボールペン９１の後端側の一部を示した図であり、（イ）はその断面図であり、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ線における断面図である。回転伝達部材として独立した部材であるスプリングを用いた第１及び第２の実施の形態と異なり、本実施の形態では従動回転体９３に回転伝達部材を一体に設けた。
【００２９】回転体９２は、その先端側から所定の深さの盲孔９４が穿孔され、後端側が閉じている円筒形状をしている。従動回転体９３は、円板部９５と、内部に孔９６が形成された円筒部９７から形成されている。円板部９５は、第１の実施の形態における従動回転体２３と同じ形状である。円板部９５の後端面と回転体９２の先端面９２ａとの間には僅かの隙間がある。円筒部９７は、円板部９５の後端面から回転体９２の孔９４内に所定の長さだけ突出して形成されている。円筒部９７の周壁には、円周方向所定の間隔で、本実施の形態においては４つのスリット９８が、後端から軸方向に所定の長さで形成されている。そして、円筒部９７の外径は回転体９２の孔９４の径より小さく、後端側９７ａの外径は孔９４の径より大きく形成されている。従って円筒部９７は縮径された状態で回転体９２の孔９４内に収納されている。
【００３０】そのため、回転体９２の孔９４と円筒部９７の後端部９７ａの外周と間の摩擦によって、回転体９２の回転を従動回転体９３に伝達する。そして、インキ４１から所定の圧力を受けて従動回転体９３に所定の抵抗が発生した際に、回転体９２の孔９４と従動回転体９３の後端部９７ａとの間で滑りが生じる。
【００３１】なお、上述の実施の形態においては、従動回転体２３、５９、８３、９３と軸筒３のラチェット２９とで逆回転を防止する構成をしているが、例えば回転体９、８２、９２と軸筒３との間で逆回転を防止する構成をしていても良い。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、以上に述べた構造を備える塗布具であり、回転体と従動回転体との間に回転伝達部材を配設した。そして、回転体の回転を回転伝達部材の摩擦力を利用して従動回転体へ伝達し、ピストンを軸方向に移動させることができ、従動回転体に所定の回転抵抗が生じた際に従動回転体と回転伝達部材との間で滑りが生じる。このため、軸筒内に設けられるタンク内に貯留された液体に所定以上の圧力がかかることを防止することができる。
【００３３】そして、係止爪とラチェットとからなる逆転防止機構を備えるため、従動回転体の一方向の回転を許容し、反対方向へ回転を阻止することができる。
【００３４】さらに、逆転防止機構は、従動回転体が一方向へ回転したときに音を発生し、液体の圧力が所定圧に達した際にその音が止まるため、液体の圧力が所定圧に達したことを知ることができる。
【００３５】さらに、ピストンを先端側に移動させる螺旋案内部材が従動回転体の先端側に形成されているため、タンク内の液体を多く貯留することができる。
【００３６】
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１３４５８９
【氏名又は名称】株式会社トンボ鉛筆
【住所又は居所】東京都北区豊島６丁目１０番１２号
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| 【出願日】 |
平成１４年２月１９日（２００２．２．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６４５６２
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 徹男 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２３７２８１（Ｐ２００３−２３７２８１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年８月２７日（２００３．８．２７） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−４１７１５（Ｐ２００２−４１７１５） |
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