(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にボールペンのチップと、その後方にボール弁が遊嵌された弁室が設けられ、更に後方に基本的には低粘度であるが、筆記時の先端ボールの回転で粘度が低下して流出される所謂剪断減粘性を有した水性インキ又は低粘度の油性インキが設けられ、そのインキの後端に筆記に伴うインキの消耗に追随して移動するフォロアが設けられて成るボールペンに於いて、
前記弁室は、前端にボール受け座とチップ側に連通する導孔を有し、又、後端にもボール受け座とインキ収容部側に連通する導孔を有しており、前記チップ内孔にスプリングが内挿されて、スプリングの後方部がチップに固定されると共にスプリングの後端がチップ後端より突出し、さらに前記弁室内に突出した状態に設けられて、スプリングの先方で、チップ先端部に回転自在に抱持された先端ボールの後端を押圧して先端ボールがチップのボール抱持部の内縁に密接され、チップ下向きで、前記スプリングの後端にボール弁が当接してチップ側にインキが流入するように構成されて成ることを特徴とするボールペン。
【請求項２】
軸筒の先端内孔の後端に第１のボール受け座とインキ収容部に連通して第１の導孔が形成され、又、先端にチップが止着された先軸後方の軸部後端内孔前方に第２のボール受け座が形成されると共に、チップ後端に連通する第２の導孔が設けられて、前記軸筒の先端内孔に先軸後方の軸部が圧着されて相互間に弁室が形成され、チップ上向きでボール弁が第１のボール受け座に密接し、チップ下向きでボール弁が上記スプリングの後端に当接した時に、ボール弁の前面と前記第２のボール受け座との間にインキ流入のための隙間が形成されて成る請求項１に記載のボールペン。
【請求項３】
軸筒の先端にチップが止着され、軸筒のチップ後端に連通する内孔の後方に第２のボール受け座が設けられ、その後方に、前面に第１のボール受け座を有してその後方にインキ収容部と連通する導孔を設けたブッシュが固定され、前記第１と第２のボール受け座との間に形成される弁室にボール弁が遊嵌されて、チップ上向きでボール弁が第１のボール受け座に密接し、チップ下向きでボール弁が上記スプリングの後端に当接した時に、ボール弁の前面と前記第２のボール受け座との間にインキ流入のための隙間が形成されて成る請求項１に記載のボールペン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、軸筒内に所謂剪断減粘性を有した水性インキ又は低粘度の油性インキが充填されたインキの逆流防止機構付きのボールペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に剪断減粘性を有した水性インキ又は低粘度の油性インキを使用したボールペンは、インキの流出量が多く（筆記濃度を上げるため）インキ収容管の径を太くしてインキの搭載量を多くしている。又、インキの粘度は通常の油性ボールペンのインキに比べて小さいのでインキ収容管に対する流動抵抗は小さい。従って、インキの自重や衝撃によりインキ漏れ（インキ収容管の後端にインキが逆流する）が生じやすい。その為に、通常はインキの後端に筆記時のインキの消耗に追随して移動するが、インキの自重や衝撃に対してインキの逆流を抑制するグリース状のフォロアが、又、必要によりフォロア棒がフォロア内に遊挿されて設けられている。しかしながら、フォロアを設けても上向き筆記をした時にはチップの先端ボール背面のインキが無くなると、インキのヘッドが直に加わる為に顕著な逆流が生じて手や衣服を汚す危険がある。又、インキの粘度が低く流出量が多いが故に、チップ側を下向きにした場合に先端ボールとチップ抱持部の隙間が生じるとインキが滲みでる（直流）問題が存在する。
又、先端ボールを抱持するチップ先端の抱持部は微小且つ薄肉状に形成されている為に、無理な筆記や落下衝撃で変形や磨耗により先端ボールが脱落する事故がある。その場合、インキが直流して周囲を汚す危険がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、筆記時の先端ボールの回転で粘性が低下してインキが流出される剪断減粘性を有した水性インキ又は低粘度の油性インキを太径の軸筒に充填して長寿命且つ安価なボールペンの提供を可能とし、上向き筆記や衝撃によって生じるインキの逆流とチップ側を下向きに置いた時の直流を防止可能とし、ボールペンの軸筒内や手、衣服の汚損を防止可能とする。又、上向き筆記、衝撃が加わった時の先端ボール背面の空気巻き込みに伴うインキ切れで起きる筆記掠れの防止を目的とする。又、無理な筆記や落下衝撃で変形や磨耗により先端ボールが脱落する事故が生じた場合でもインキ直流を阻止可能とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成する為に、請求項１に記載の発明に係るボールペンは、先端にボールペンのチップと、その後方にボール弁が遊嵌された弁室が設けられ、更に後方に基本的には低粘度であるが、筆記時の先端ボールの回転で粘度が低下して流出される所謂剪断減粘性を有した水性インキ又は低粘度の油性インキが設けられ、そのインキの後端に筆記に伴うインキの消耗に追随して移動するフォロアが設けられて成るボールペンに於いて、
弁室は、前端にボール受け座とチップ側に連通する導孔を有し、又、後端にもボール受け座とインキ収容部側に連通する導孔を有しており、チップ内孔にスプリングが内挿されて、スプリングの後方部がチップに固定されると共にスプリングの後端がチップ後端より突出し、さらに弁室内に突出した状態に設けられて、スプリングの先方で、チップ先端部に回転自在に抱持された先端ボールの後端を押圧して先端ボールがチップのボール抱持部の内縁に密接され、チップ下向きで、スプリングの後端にボール弁が当接してチップ側にインキが流入するように構成されて成る
【０００５】
請求項２に記載の発明に係るボールペンは、軸筒の先端内孔の後端に第１のボール受け座とインキ収容部に連通して第１の導孔が形成され、又、先端にチップが止着された先軸後方の軸部後端内孔前方に第２のボール受け座が形成されると共に、チップ後端に連通する第２の導孔が設けられて、軸筒の先端内孔に先軸後方の軸部が圧着されて相互間に弁室が形成され、チップ上向きでボール弁が第１のボール受け座に密接し、チップ下向きでボール弁が上記スプリングの後端に当接した時に、ボール弁の前面と第２のボール受け座との間にインキ流入のための隙間が形成されて成る。
【０００６】
請求項３に記載の発明に係るボールペンは、軸筒の先端にチップが止着され、軸筒のチップ後端に連通する内孔の後方に第２のボール受け座が設けられ、その後方に、前面に第１のボール受け座を有してその後方にインキ収容部と連通する導孔を設けたブッシュが固定され、第１と第２のボール受け座との間に形成される弁室にボール弁が遊嵌されて、チップ上向きでボール弁が第１のボール受け座に密接し、チップ下向きでボール弁が上記スプリングの後端に当接した時に、ボール弁の前面と第２のボール受け座との間にインキ流入のための隙間が形成されて成る。
【０００７】
【実施例】
図１及び図２は本発明の第１の実施例を示している。先ず、図１に示すようにボールペンはチップ１１、先軸５、軸筒１、尾栓１９で外観上構成され、筆記具の最終形態としては先軸部位を被嵌するキャップ（図示せず）を具備する。
軸筒１は樹脂成形品（通常は透明樹脂）で、先端に内孔４が形成され、内孔４の後端にはテーパー状又は球面状の第１のボール受け座２と第１のボール受け座２の後方にインキ収容部１９と連通して第１の導孔３ａが形成されている。
【０００８】
先軸５は先方に先細テーパー状の外周部を有し、後方に軸部７を一体に有した樹脂成形品で形成されている。又、軸部７後端に開口した内孔前方にやはりテーパー状又は球面状の第２のボール受け座９と第２のボール受け座９の前方にチップ１１後端に連通する第２の導孔３ｂが形成されている。
又、上記軸筒１先端の内孔４に先軸５後方の軸部７が圧着されて、相互間に弁室８が形成される。尚、その際に弁室８内にはボール弁１０が遊嵌される。
【０００９】
一方、チップ１１はインキ流入可能なチャンネルを有した座に先端ボール１２が略当接した状態で先端ボール１２が回転自在に抱持されるようカシメられている。又、チップ内孔１３にスプリング１６が内挿されチップ後方の軸部１４の後端が適宜カシメられてスプリング１６の捲線部の後端が抜出不能に設けられている。又、スプリング１６の先方には直立状の棒軸部１７が形成され、棒軸部１７の先端が先端ボール１２の背面に押圧状に当接している。尚、先端ボール１２はその押圧でチップ１１のボール抱持部（カシメ等で形成）の内縁に密接状態と成される。又、前記スプリング１６の捲線部の後端に更に後方に伸びた棒軸部１８が形成されている。又、チップ１１は前記先軸５先端の内孔６に圧着される。
【００１０】
以上で、チップ１１を下向きにした時に、ボール弁１０が上記スプリングの棒軸部１８の後端に当接する。その時、ボール弁１０の前端と第２のボール受け座９との間に適宜の隙間が形成される。インキはその隙間を通じてチップ内に流入可能と成される。
【００１１】
又、軸筒１は上記第１の導孔３ａの後方に延設されたインキ収容部１９を有しており、インキ収容部１９内には静的には高い粘性を有し、筆記時のボールの回転で粘性が低下してインキが流出可能となる剪断減粘性を有した水性インキ又は低粘度の油性インキ２２が充填され、インキ２２の後端にインキの消耗と共にインキ面に接触して追随して移動可能なグリース状のフォロア２３が充填される。
【００１２】
又、フォロア２３内にフォロア２３と略同等の比重を有した樹脂製のフォロア棒２４が浸漬される。
尚、フォロア棒２４は必要により（インキ収容部の断面径が大きく、インキのヘッドが大きくなる。又、インキの粘性が低くインキのヘッドが支えきれない、フォロアが衝撃で変形し易いなどの場合などに）設けられる。
又、軸筒１の後端には外気と連通する通気孔２１を有した尾栓２０が圧着される。本来、フォロアはゴムや樹脂製の固体、グリース状の流動体などを夫々単独に設けるものであるが、インキ収容部１９の内壁に密接しながらインキの消耗に追随して摺動するので固体の場合には寸法精度が極めて微妙である。又、グリース状の場合には摺動は円滑であるが落下等の衝撃で変形し易い問題がある。そこで、グリース状のフォロアにフォロア棒を浸漬することでフォロアの変形が防止され、且つ摺動が円滑となるので太径のインキ収容部を有するものはこの構成が重要となるものである。
【００１３】
図３及び図４は本発明の第２の実施例を示している。先ず、図３に示すようにボールペンは、軸筒３０、チップ４３、ボール弁４２、ブッシュ３５、インキ５３、フォロア５４、尾栓５１で構成され、筆記具の最終形態としては先軸部３１に被嵌するキャップ（図示せず）を具備する。
軸筒３０は樹脂成形品（通常は透明樹脂）で、先方に先細状の先軸部３１を一体に有する。又、先端より内孔３２が形成され、内孔３２の後端には孔部３３を経て拡開した孔部（弁室となる）の前端にテーパー状又は球面状の第２のボール受け座３４が形成されている。
【００１４】
一方、ブッシュ３５は、前面にテーパー状又は球面状の第１のボール受け座３６を有し、その第１のボール受け座３６の中心から後端に貫通した導孔４１が設けられている。又、外周部の前方に円周状に突部３８が、後方に円周状又は突条の係止部４０が形成されている。
【００１５】
ブッシュ３５は軸筒３０の後端から挿入され、軸筒内孔先方の段部３９に当接して位置決めされると共にその前方の内孔面に前記突部３８が密接し、更に係止部４０が後方の内孔面に食いつき状に係止する。尚、軸筒の内孔面とブッシュの外周部の相互間に溝部と突部を設けて弾性的に係止することも可能である。
【００１６】
以上で、上記第２のボール受け座３４と第１のボール受け座３６との間に弁室３７が形成される。尚、ブッシュ３５を係止する前にボール弁４２が挿入されて、弁室３７内にボール弁４２が遊嵌される。
【００１７】
一方、チップ４３はインキ流入可能なチャンネルを有した座に先端ボール４４が略当接した状態で先端ボール４４が回転自在に抱持されるようカシメられている。又、チップ内孔４５にスプリング４８が内挿されチップ後方の軸部４６の後端が適宜カシメられてスプリング４８の捲線部の後端が抜出不能に設けられている。又、スプリング４８の先方には直立状の棒軸部４９が形成され、棒軸部４９の先端が先端ボール４４の背面に押圧状に当接している。尚、先端ボール４４はその押圧でチップ４３のボール抱持部（カシメ等で形成）の内縁に密接状態と成される。又、前記スプリング４８の捲線部の後端に更に後方に伸びた棒軸部５０が形成されている。又、チップ４３は前記先軸部３１先端の内孔３２に圧着されている。
【００１８】
以上により、チップ４３が下向きの時に、ボール弁４２がスプリングの棒軸部５０の後端に当接し、その時、ボール弁４２の前端と第２のボール受け座３４との間に適宜の隙間が形成されて、その隙間を通じてインキがチップ内に流入可能と成されている。尚、その他の構成は上記第１の実施例と同じなので説明は省略する。
【００１９】
又、図５は本発明の第３の実施例を示している。第２の実施例との相違点はスプリング６０の後端に棒軸部の代わりに細捲線部６１を形成したことである。
【００２０】
【作用】
先ず、第１の実施例に付いて説明する。
図１はチップ１１を上向きにした状態を示しており、その時ボール弁１０が弁室８の第１のボール受け座２に密接して第１の導孔３ａを密閉するので、上向き筆記で先端ボール１２背面のインキがなくなってもインキが逆流しない。従って、チップ１１を下向きにした時にインキが即流出可能となり、筆記で掠れが防止される。（因みにボール弁を有しない構造では、上向き筆記でインクのヘッドが逆流方向に作用するのでチップ内に空気を巻き込み、下向き筆記で即インクが追随せず掠れが生じる。又、上向き筆記の繰り返しで空気の巻き込みが徐々に累積される）
【００２１】
図２のチップ１１を下向きにした筆記前の状態では、ボール弁１０がスプリング１６の棒軸部１８の後端に当接状態となり、第１の導孔３ａが開放される。
又、インキ収容部１９から第１の導孔３ａを経て弁室８に入ったインキ２２はボール弁１０の前端と第２のボール受け座９との間に形成される隙間を通じてチップ内孔１３に流入し、先端ボール１２の背面まで導通される。尚、この状態ではスプリング１６の棒軸部１７の押圧で先端ボール１２がチップ抱持部の内縁に密接されるのでインキ２２の直流が防止される。又、筆圧により先端ボール１２が微小に後退するので隙間を生じてインキが流出可能となり筆記により先端ボール１２の回転でインキが流出されて筆記が可能となる。
【００２２】
尚、先端ボール１２の背面にはチャンネル（チップ内孔に向かって貫通したインキ流入溝を複数箇所に有した先端ボールの受け座）がありチャンネルの中心孔にはスプリング１６の棒軸部１７が貫通する。チップ内のインキは前記インク流入溝及び中心孔と棒軸部１７との間の隙間を通じて先端ボール１２背面に誘導される。
【００２３】
又、先端ボール１２は常時チップ抱持部の内縁に密接しているので先端部位の乾燥で筆記掠れが防止される。又、先端ボール１２とボール弁１０の共同作用で上向き筆記や衝撃が加わっても空気の巻き込みが緩和されるので筆記掠れが防止される。尚、インキの直流及び逆流はスプリング１６による先端ボール１２への押圧で基本的には果たされるが、前記共同作用でチップ抱持部の加工バラツキによる先端ボール１２との密接不完全状態や、チップ抱持部と先端ボール１２との隙間に固形物が付着した場合の密接不完全状態を補足して、インキの大きなヘッドを支えてインキの逆流を確実に防止することと、空気巻き込みの緩和（掠れ防止）をするよう作用する。
【００２４】
ところで、無理な筆記や落下衝撃の影響で、万一、先端ボール１２が脱落する事故が生じた場合には、チップ下向き状態で、チップ１１の先端孔からスプリング１６の棒軸部１７の先端が突出することによって、ボール弁１０が第２のボール受け座９に密接する状態となって、インキの直流が防止可能となる。尚、第２及び第３の実施例は、上記第１の実施例と同様に作用するのでその説明は省略する。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のボールペンの構成及び作用は以上の如くであり、基本的には低粘度であるが、所謂剪断減粘性を有した水性インキ又は低粘度の油性インキを太径の軸筒に直に充填したボールペンであっても、インキの逆流や下向きに置かれた時に直流が防止され、軸筒内や手や衣服等を汚す事故が防止される。又、上向き筆記や衝撃後にインキが即追随して筆記掠れが防止される。又、無理な筆記や落下衝撃の影響で、万一、先端ボールが脱落する事故が生じた場合でもチップ下向き状態でインキの直流が防止可能となる。又、必要な機能に対して各部材の構成、組合わせが単純となるので安価に提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例であるボールペンの縦断面図で、チップが上向きの状態を示している。
【図２】第１の実施例であるボールペンの縦断面図で、チップが下向きの状態を示している。
【図３】本発明の第２の実施例であるボールペンの縦断面図で、チップが上向きの状態を示している。
【図４】第２の実施例であるボールペンの縦断面図で、チップが下向きの状態を示している。
【図５】本発明の第３の実施例であるボールペンの縦断面図で、チップが下向きの状態を示している。
【符号の説明】
１  軸筒
２  第１のボール受け座
３ａ  第１の導孔
３ｂ  第２の導孔
４  内孔
５  先軸
６  内孔
７  軸部
８  弁室
９  第２のボール受け座
１０  ボール弁
１１  チップ
１２  先端ボール
１３  チップ内孔
１４  軸部
１５  カシメ部
１６  スプリング
１７  棒軸部
１８  棒軸部
１９  インキ収容部
２０  尾栓
２１  通気孔
２２  インキ
２３  フォロア
２４  フォロア棒
３０  軸筒
３１  先軸部
３２  内孔
３３  孔部
３４  第２のボール受け座
３５  ブッシュ
３６  第１のボール受け座
３７  弁室
３８  突部
３９  段部
４０  係止部
４１  導孔
４２  ボール弁
４３  チップ
４４  先端ボール
４５  チップ内孔
４６  軸部
４７  カシメ部
４８  スプリング
４９  棒軸部
５０  棒軸部
５１  尾栓
５２  通気孔
５３  インキ
５４  フォロア
５５  フォロア棒
６０  スプリング
６１  細捲線部
【図１】
0003724904.tif 000002
【図２】
0003724904.tif 000003
【図３】
0003724904.tif 000004
【図４】
0003724904.tif 000005
【図５】
0003724904.tif 000006