技术领域
[0001] 本发明涉及一种将内置的涂敷液供给至笔尖等涂敷体的涂敷用具，更详细而言，涉及一种具有用于使涂敷液对涂敷体的供给量稳定的涂敷液供给单元的涂敷用具。
[0002] 另外，本说明书中的涂敷用具并不仅限定于毡笔、钢笔、线条笔、白板笔等书写工具，例如作为包含如修正笔那样的将液状的物质涂敷于纸面和白板等任意的对象物的用具的工具的总称使用。
相关背景技术
[0003] 作为用于对笔尖（涂敷体）稳定地供给涂敷液的涂敷液供给单元，已知有在笔尖和墨水罐之间设置能够浸渗墨水（涂敷液）的中棉（涂敷液吸存体）的技术。根据该技术，中棉会吸收剩余的墨水，因此，不会对笔尖过量供给墨水。另外，在笔尖墨水不足的情况下，中棉所吸收的墨水被供给至笔尖，因此，能够防止墨水的供给不足。由此，能够对笔尖稳定地供给墨水。
[0004] 作为使用该技术的涂敷用具，众所周知设置连接直液式书写工具的墨水罐和墨水吸存体（涂敷液吸存体）之间的连通管，经由连通管从墨水罐向墨水吸存体供给墨水的涂敷用具。在这种涂敷用具中，例如有专利文献1所公开的直液式书写工具。
[0005] 在此，直液式书写用具为被称为所谓无操作型书写用具的书写用具。无操作型书写用具为，无须进行诸如敲击笔尖、笔轴的用于墨水供给的操作，就能够对笔尖供给墨水的书写用具。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1：日本特开2006－212884号公报
具体实施方式
[0044] 以下，进一步对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，“前后”的关系是将笔尖侧作为前侧，墨水罐侧作为后侧而进行说明。
[0045] 具体而言，本发明的第一实施方式的涂敷用具1为白板笔，如图1所示，具有主体筒2、中继芯3（流路形成部）、中棉4（涂敷液吸存体）、墨水罐部5（涂敷液收纳部）、笔尖6（涂敷体）。而且，在设置于主体筒2的内侧的中空部分的后侧配置有能够贮存墨水7的墨水罐部5，在中空部分的前侧形成有中棉配置部8。而且，主体筒2的中空部分的前后被中继芯3分隔。
[0046] 主体筒2为由聚丙烯等树脂、铌等金属之类的适宜的材料形成的筒体。该主体筒2由前端部分28和后端部分29形成。前端部分28的外观随着朝向前侧而变成前端细的形状。具体而言，从后方侧向前方侧去，直径较大的筒状部分28a、直径较小的筒状部分28b、锥状部分28c、直径最小的筒状部分28d这四个部分连续。此时，直径较大的筒状部分28a和直径较小的筒状部分28b经由台阶差而连续。另外，在前端部分28的内部具有在长度方向上连通的内部空间30，该内部空间30也随着朝向前侧而变得前端细。另外，在前端部分28的内周面的后方端部形成有主体侧螺旋槽28e。
[0047] 后端部分29为在一方设置有开放口的大致有底圆筒状的盖体。
[0048] 中棉4为公知的中棉，为具有能够浸渗墨水7的连续气孔的构件。更详细而言，由丙烯酸纤维等适宜的纤维形成，能够在内部浸渗墨水7。
[0049] 中继芯3为本实施方式的特征的结构构件，以下进行详细说明。
[0050] 中继芯3由聚丙烯、聚缩醛等合成树脂、金属等适宜的材料形成。另外，如图2所示，中继芯3由突出部11和基座部12形成。
[0051] 突出部11由大致圆筒状的突出部主体32和长方形平板状的按压片33（按压部）形成。此时，突出部主体32配置成从基座部12的前端面25（图2中的上端面）朝向前方（图2的上方）大致垂直地突出，突出部主体32和基座部12的中心轴成为相同。即，突出部11从基座部12的前端面25的中心部分附近突出。
[0052] 另外，按压片33分别设置于在突出部主体32的侧面的圆周方向上错开大致180度的两个部位，从突出部主体32的侧面向外方突出。在此，两个按压片33均向与突出部主体32的长度方向（突出方向）大致垂直的方向突出。因此，该两个按压片33向相互离开的方向突出。另外，按压片33沿突出部主体32的长度方向延伸。具体而言，按压片33的后端部分与基座部12的前端面25接触，按压片33的前端部分位于比突出部主体32的前端（突出方向前端，即图2的上端）稍微靠后侧（图2的下侧）的位置。即，两个按压片33均从基座部12的前端面25（图2的上端面）朝向前方（图2的上方）大致垂直地突出，且长度方向的长度也稍短于突出部主体32。
[0053] 另外，按压片33的宽度L1、即按压片33的突出方向的长度L1并不特别限定，但优选为2.0mm～4.5mm，更优选为3.0mm～4.0mm。
[0054] 另外，按压片33的厚度L2、即按压片33的长度方向（延伸方向）和与突出方向大致垂直的方向的长度L2并不限定，但优选为1.0mm～3.0mm，更优选为1.5mm～2.0mm。
[0055] 另外，突出部11在其前端部分设置有连通孔13。
[0056] 连通孔13设置于位于突出部11的突出方向前端的圆形的面24（图2中的上面，位于与突出部11和基座部12接触的面相对的位置的面）。而且，连通孔13的开口形状为圆形，开口的中心与突出部11的中心轴重合。该连通孔13的直径的大小并不特别限定，但优选为2.0mm～7.0mm，更优选为2.0mm～5.0mm，进一步优选为2.5mm～3.0mm。而且，连通孔13的开口面积优选为3.14mm2（平方毫米）～38.47mm2（平方毫米），更优选为4.9mm2（平方毫米）～7.07mm2（平方毫米）。
[0057] 如图2、3所示，基座部12由外筒部35、位于外筒部35的内侧的内筒部36形成。如图3所示，外筒部35为在一方设置有开放口39的大致有底圆筒状。另外，内筒部36为大致圆筒状。而且，内筒部36与外箇部35相比直径较小，位于外筒部35的中心部分，内筒部36和外筒部35的中心轴相同。另外，该内筒部36和外筒部35均成为在前后方向（图3的上下方向）上延伸的筒体。
[0058] 如图3所示，该内筒部36的前方端部与外筒部35的内侧底面40连续，后方端部与外筒部35的后端（图3的下端）相比更向后方（图3的下方）突出。而且，内筒部36的前后方向（图3的上下方向）的长度比外筒部35长。
[0059] 另外，在内筒部36的后方端部形成有内筒部36的外周面随着向后方去而直径变窄的锥形部36a。
[0060] 下面，对中继芯3的内部构造进行说明。
[0061] 如图3所示，在中继芯3的内部，在突出部11的内侧设置有中空部分21，在基座部12的内侧设置有中空部分22、41。
[0062] 在突出部11，在突出部主体32的内侧设置有中空部分21。中空部分21是截面形状为圆形地延伸的空间，具体而言，从突出部主体32的基座部12侧的端部朝向连通孔13，使突出部主体32的中心部分与长度方向平行延伸地设置，从而与连通孔13连续。而且，连通孔13和中空部分21的截面直径为相同大小，开口的中心为相同的位置。即，突出部主体32由中空部分21和连通孔13贯通中心部分而成为大致圆筒状。因此，中空部分21经由连通孔13与外部连续。
[0063] 在基座部12的内侧形成有设置于内筒部36的内侧的中空部分22、和设置于内筒部36的外周面和外筒部35的内周面之间的环状的中空部分41。
[0064] 设置于内筒部36的内侧的中空部分22是截面形状为圆形地延伸、沿内筒部36的长度方向延伸的空间。
[0065] 在此，突出部主体32的中空部分21和内筒部36的中空部分22经由连结孔23连续。该连结孔23为从内部向外部贯通位于与基座部12的开放口39相对的位置的底板部的贯通孔，截面形状为圆形且在贯通方向上延伸。
[0066] 此时，连结孔23和突出部主体32的中空部分21均为截面形状为圆形地延伸的孔，截面的直径、孔的延伸方向、中心轴相同。而且，连结孔23和突出部主体32的中空部分21重合而形成一个贯通孔。因此，突出部主体32的中空部分21的内周面和连结孔23的内周面成为同一面。
[0067] 另外，连结孔23和内筒部36的中空部分22也均是截面形状为圆形地延伸的孔，截面的直径、孔的延伸方向、中心轴相同。而且，连结孔23和内筒部36的中空部分22重合而形成同一贯通孔。因此，内筒部36的中空部分22的内周面和连结孔23的内周面成为同一面。
[0068] 即，在中继芯3的内部形成有突出部主体32的中空部分21、连结孔23、内筒部36的中空部分22成为一体而形成的内部空间20。
[0069] 该内部空间20成为从形成于内筒部36的中空部分22的后端侧的开口36b贯通至形成于突出部主体32的连通孔13的开口的贯通孔。而且，内部空间20的截面形状为圆形，截面的直径大致相同，沿中继芯3的长度方向前后延伸。此时，形成于内筒部36的中空部分22的后端侧的开口36b和形成于突出部主体32的连通孔13的开口位于相对的位置，成为大致相同的形状。
[0070] 如图4、5所示，墨水罐部5由外观为大致圆柱状的罐主体部42和主体筒卡合部43形成。
[0071] 如图5所示，罐主体部42是内侧部分被空洞化而形成有内部空间45。此时，罐主体部42的后方部分46的内径和外径随着从中心部分朝向后方而变小。另外，在罐主体部42的前方部分47，从中心部分至前方端以大致相同的内径和大致相同的外径延伸。
[0072] 此时，如图4所示，在罐主体部42的前方端（图4、5的下方端）设置有圆形板状的底板部48。此时，底板部48设置为堵塞罐主体部42的前方，如图5所示，作为底板部48的顶面的内侧面48a和作为底板部48的底面的外侧面48b成为在罐主体部42的长度方向上大致正交的面。
[0073] 而且，如图4、5所示，在该底板部48的中心部分形成有连通外部和罐主体部42的内部空间45的墨水供给孔49。该墨水供给孔49为从底板部48的外侧面48b贯通至内侧面48a的贯通孔，截面形状为圆形地在贯通方向上延伸。而且，另外，设置于外侧面48b和内侧面48a的开口的形状也成为圆形。在此，形成于底板部48的外侧面48b的开口49a的直径并不特别限定，但优选为2.0mm～7.0mm，更优选为2.5mrn～3.0mm。
[0074] 另外，在底板部48的外侧面48b，以包围形成于底板部48的外侧面48b的墨水供给孔49的开口的方式设置有中继芯卡合部50。中继芯卡合部50为从底板部48的外侧面48b向大致垂直下方突出的环状立壁。该中继芯卡合部50设置于与墨水供给孔49的开口的边部分相比稍微离开外侧的位置。
[0075] 如图5所示，主体筒卡合部43由位于包围罐主体部42的长度方向的中心部分附近的位置的筒状部分43a、和连结该筒状部分43a的内周面的前端部分（图5的下端部分）和罐主体部42的外周面的连结部43b形成。
[0076] 在此，筒状部分43a的内周面位于从罐主体部42的外周面稍微离开外侧的位置。而且，连结部43b位于筒状部分43a的内周面的前端部分和罐主体部42的外周面之间。此时，连结部43b分别与筒状部分43a的内周面的前端部分、和罐主体部42的外周面的一部分成为一体，且与它们无缝隙地连续。因此，在筒状部分43a的内周面和罐主体部42的外周面之间形成有前端闭塞而后端开放的环状槽51。
[0077] 另外，在筒状部分43a的外周面形成有墨水罐侧螺旋槽43c。
[0078] 笔尖6与公知的笔尖相同，由将纤维束的热融着加工体、纤维束的树脂加工体、毡的树脂加工体等适宜的纤维束接合而形成的原材料形成，利用毛细管现象发挥从中棉4吸入墨水7的作用。
[0079] 下面，参照图1对本实施方式的涂敷用具1的装配构造进行说明。
[0080] 在主体筒2的前端部分28的前侧端部安装有笔尖6。而且，在前端部分28的内部空间30中，在笔尖6的后侧设置有中棉4。此时，中棉4在塞入由PP（聚丙烯）等适宜的材料形成的筒体（未图示）内的状态下，设置于主体筒2内。另外，此时，中棉4的前端和笔尖6的后端接触。
[0081] 而且，在前端部分28的内部空间30中插通有中继芯3。此时，中继芯3以突出部11成为前方、基座部12成为后方的方式被插通。而且，突出部11的突出部主体32和两个按压片33的大致全部的部分被插入中棉4中。即，从突出部主体32和两个按压片33的前后方向的前端到后端附近的部分被插入中棉4中。更详细而言，中继芯3从中棉4的后方侧插入，突出部11的突出部主体32和两个按压片33从后方向前方（图13中的从上方向下方）按压中棉4。
[0082] 即，在前端部分28的内部空间30中，从与中继芯3的基座部12的前端面25相比更稍微靠前方的部分至内部空间30的前端附近的部分成为中棉配置部8。
[0083] 此时，突出部11的连通孔13的开口跨大致整个面地被中棉4覆盖。而且，如图6所示，中棉4的一部分从连通孔13进入突出部11的内部空间20（中空部分21）。即，在突出部11的内部空间20的前端附近（图6中的下端附近）配置有中棉4的一部分。换言之，在位于比连通孔13的开口面更靠后方（图6中的上方）的部分配置有中棉4的一部分，并且，由中棉4堵塞连通孔13的开口。
[0084] 在此，由于中继芯3的基座部12的外径（外筒部35的外径）和主体筒2的前端部分28的内径大致相同，因此，中继芯3嵌入主体筒2的前端部分28中而被固定。
[0085] 另外，主体筒2的前端部分28被从中继芯3的后方侧安装有内部空间45填充有墨水7的墨水罐部5。此时，形成于墨水罐部5的外周的墨水罐侧螺旋槽43c和形成于主体筒2的前端部分28的内周面的主体侧螺旋槽28e螺合，墨水罐部5被固定于主体筒2。
[0086] 另外，此时，如图7所示，内筒部36的后方端部被插入于作为环状立壁的中继芯卡合部50的内侧。此时，由于内筒部36的外径和中继芯卡合部50的内径大致相同，因此，内筒部36的后方端部嵌入中继芯卡合部50中而被固定。而且，如图1所示，位于墨水供给孔49的外侧的开口49a和形成于内筒部36的开口36b接触。由此，墨水供给孔49与内部空间20连接，且它们成为宛如一体的贯通孔。
[0087] 另外，从墨水罐部5的后方安装有主体筒2的后端部分29。详细而言，成为在形成于墨水罐部5的环状槽51中插入有主体筒2的后端部分29的前方端部的状态。
[0088] 以上，完成对本实施方式的涂敷用具1的装配构造的说明。
[0089] 以下，进而参照图8、9对本实施方式的涂敷用具1的作用进行说明。
[0090] 当为了书写而使笔尖6朝向下侧时，如图8（a）所示，墨水7由于重力而从墨水罐部5的内部空间45向中棉配置部8侧移动。此时，墨水7通过墨水供给孔49移动至中继芯3的内部空间20的下方部分。而且，移动至突出部11的下端附近的墨水7由于自身的重力以及中棉4的毛细管力而被引向下方侧。由此，墨水7被从连通孔13放出，供给至中棉配置部8。即，中继芯3的内部空间20成为供给墨水7的时的墨水流通路径。
[0091] 在此，在本实施方式中，利用按压片33从上方按压中棉4。由此，在中棉4的下方部分形成有空隙率相对降低的中密度部53。即，利用按压片33等从上方按压中棉4，被按压的中棉4的一部分被压至下方而积聚。由此，在中棉4中，在上方部分形成有空隙率较高而纤维密度较低的低密度部54，在下方部分形成有空隙率较低而纤维密度较高的中密度部53。而且，笔尖6成为与中棉4的中密度部53相比纤维密度较高的高密度部。
[0092] 即，在本实施方式中，在中棉4的上方部分和下方部分形成有连续的纤维密度不同的部分，纤维密度随着向下方去而变高。而且，从中棉4的后端向笔尖6的前端去，低密度部54、中密度部53、高密度部（笔尖6）连续。另外，在本实施方式中，如图8（a）所示，从中棉4的前端至按压片的下端附近成为中密度部53，后方的部分从按压片33的下端附近成为低密度部54。
[0093] 由此，能够将墨水7稳定地供给至笔尖6。例如，即使墨水7为仅利用自身的重力不能到达连通孔13的开口的墨水，也能够使得墨水7从中继芯3吸入中棉4，并从中棉4向笔尖6移动。
[0094] 此时，外界大气（微量的空气）被从连通孔13导入墨水罐部5的内部空间45。而且，在内部空间45内进行墨水7和外界大气的交换，墨水7被从连通孔13迅速地供给至中棉配置部8。
[0095] 即，本实施方式的涂敷用具1从连通孔13导入外界大气，且从连通孔13放出墨水7。即，本实施方式的中继芯3成为如下结构：仅有一个作为连通管的突出部11，仅一个的突出部11兼作外界大气导入用管和墨水释放用管。而且，成为在该突出部11中同时实施外界大气的导入和墨水的放出的结构。另外，通过将连通孔13的直径、面积的大小设为上述期望的大小，能够将墨水7的流速设为更优选的速度。由此，能够使对中棉配置部8的墨水7的供给更稳定。
[0096] 在此，在本实施方式中为中继芯3具备按压片33的结构，如上所述，成为能够将墨水7从中继芯3强力地吸入中棉4的结构。因此，在本实施方式中，即使为仅有一个突出部11的结构的结构，也能稳定地供给墨水7。即，在本实施方式中，即使不设置两个以上的突出部，或不设置直径较大的突出部，也成为利用仅一个的突出部11就能够充分供给墨水7的结构。由此，在本实施方式中，无须设置两个以上的突出部，或形成直径较大的突出部，具有中继芯3的设计的自由度较高的优点。
[0097] 而且，通过从图8（a）所示的状态继续向中棉配置部8供给墨水7，从而如图8（b）所示，墨水7浸渗于中棉4中。另外，此时，由于连通孔13和中棉4接触，因此，到达连通孔13附近的墨水7被中棉4的毛细管力吸引。因此，在连通孔13附近墨水7的流动不会由于墨水7的表面张力等而停滞。
[0098] 而且，当墨水7浸渗于中棉4时，中棉配置部8的墨水7的水位上升（水位的边界线向墨水罐部5侧靠近）。如图8（c）所示，上升的中棉配置部8的墨水7的水位，最终到达连通孔13的高度（位置）。
[0099] 这样，中棉配置部8的墨水7的水位上升后，如图8（c）所示，墨水7充满至连通孔13的位置。由此，连通孔13通过所浸渗的墨水7成为液密封状态而实质上被闭塞。而且，不能向墨水罐部5的内部空间45导入外界大气，对中棉配置部8的墨水7的供给停止。此时，中棉4的前侧（图8、9中的下侧）成为充分浸渗于墨水7的状态，后侧（图8、9中的上侧）成为不浸渗于墨水7的状态。另外，通常，该中棉4的后侧不浸渗于墨水7，但周围的温度上升的情况、和涂敷用具1的姿势倾斜的情况等除外。
[0100] 而且，当在如图9（a）那样的中棉4的前侧浸渗有墨水7的状态下持续进行书写时，浸渗于中棉4的墨水7不久就会减少，连通孔13的液密封状态被解除。接着，如图9（b）所示，外界大气再次被吸收至墨水罐3内，因此，开始对中棉配置部8供给墨水7。而且，如图9（c），继续向中棉配置部8供给墨水7，直至连通孔13由于被所浸渗的墨水7再次成为液密封状态。这样，每当墨水7由于书写而减少时，会向中棉配置部8和中棉4供给墨水7。而且，供给至中棉4的墨水7难以从中密度部53流向低密度部54。即，由于供给至中棉4的墨水7容易流向笔尖6侧，因此，能够将墨水7稳定地供给至笔尖6。
[0101] 在上述实施方式中，例示了涂敷用具1为标记笔的例子，但本发明并不限定于此。本发明也可为钢笔、圆珠笔、修正液等涂敷用具。因此，主体筒2的原料和形状能够适当变更。
[0102] 另外，笔尖6也可由纤维束的树脂加工体、纤维束的热融着加工体、毡加工体、管状笔体、前端具有狭缝的钢笔型板状笔体、毛笔笔体、合成树脂的多孔性气泡体、圆珠笔尖、具有轴方向的墨水引导路径的合成树脂的挤压成形体等形成，前端部分的原料和开口形状能够适当变更。
[0103] 进而，中棉4只要为如上述那样具有能够浸渗墨水7的连续气孔的构件即可，其形状也并不限定于大致圆柱形状、大致长方体形状。原料和形状能够适当变更。
[0104] 另外，在上述第一实施方式中，虽对中继芯3的突出部主体32与中棉4接触的方式进行了说明，但中继芯3和中棉4也可不接触。但是，若中继芯3（的连通孔）与中棉4不接触，则在中继芯3的内径较小的情况下作用于墨水7的表面张力超过重力，使得墨水7滞留在中空部分21内，因此，当向中棉配置部8供给墨水7时，有时墨水7的单位时间的流出量减少。与此相对，当中继芯3与中棉4接触时，利用中棉4的毛细管力吸引墨水7，使得墨水7圆滑地流动，因此，即使将中继芯3的内径设计得较小，也可使墨水7的单位时间的流出量稳定。因此，这样，优选为中继芯3与中棉4接触。
[0105] 另外，在上述第一实施方式中，虽配置成中棉4覆盖连通孔13的开口的全部，但不限定于此。连通孔13的开口也可以不被中棉4覆盖，还可以为仅连通孔13的开口的一部分被中棉4覆盖的结构。但是，当配置成中棉4覆盖连通孔13的开口的全部时，能够将位于突出部11的前端附近的墨水7更可靠地向中棉4侧吸引，因此优选。
[0106] 而且，在上述第一实施方式中，按压片33为平板状，且为与突出部主体32的侧面和基座部12的前端面25接触的结构，但本发明的中继芯并不限定于此。例如，也可以如图10所示的第二实施方式，采用具备不与突出部主体32接触而从基座部12向前方突出的按压片61的中继芯60。
[0107] 另外，也可以如图11所示的第三实施方式，采用按压片71不与基座部12接触而从突出部主体32弯曲延伸的中继芯70。
[0108] 另外，本发明的按压片的形状并未作特别限定，也可为第二实施方式所示的圆棒状的按压片（参照图10），也可为第三实施方式所示的钩状（L字板状）的按压片（参照图11）。因此，按压片可为截面形状为如四边形那样的多边形状地延伸的按压片，也可为截面形状为圆形地延伸的按压片。另外，还可为一部分弯曲延伸的按压片。
[0109] 即，本发明的按压片只要能够通过按压中棉，而使位于中继芯的墨水排出口（连通孔13）附近的中棉的至少一部分或全部成为纤维密度较高的状态即可。
[0110] 上述各实施方式的按压片均在中继芯设置有两个，但按压片的数量可为一个，也可为三个以上。
[0111] 在上述各实施方式中，虽使中继芯的突出部与中棉的上端面以所成的角为大致90度的方式接触，但中继芯的配置角度并不限定于此，中继芯的突出部和中棉的上端面所成的角并不特别限定，但优选为以成为70度以上90度以下的方式使中继芯的突出部与中棉的上端面接触。
[0112] 在上述各实施方式中所使用的墨水并不特别限定，但能够适当使用具有粘度比6.7mPa·s大，且与固体表面接触时的接触角比53.8度小，另外表面张力比33.5mN／m小的特性的墨水。
[0113] 附图标记说明
[0114] 1 涂敷用具
[0115] 3、60、70 中继芯（流路形成部）
[0116] 4 中棉（涂敷液吸存体）
[0117] 5 墨水罐部（涂敷液收纳部）
[0118] 6 笔尖（涂敷体）
[0119] 7 墨水（涂敷液）
[0120] 11 突出部
[0121] 12 基座部
[0122] 13 连通孔
[0123] 21 中空部分
[0124] 20 内部空间
[0125] 33、61、71 按压片（按压部）
