(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のボールペンのリフィールを収納して、夫々の筆記先端部を軸先から選択的に出没可能とした複式筆記具に搭載されるボールペンのリフィールに於いて、当該ボールペンのリフィールは、先端ボールを抱持するチップと、先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に常時には押圧して密接し、筆記時には密接状態が解除されるように設けられたスプリングを有することからなり、チップ後方のインキ収容管内に筆記に伴う先端ボールの回転で粘性が低下して流出される、所謂剪断減粘性を有した水性ボールペンインキ又は低粘度の油性インキが充填され、前記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グリース状の半透明不乾性物から成るフォロアが充填され、更に前記インキ収容管の後端に尾栓が固着されて構成され、又、前記インキ収容管のインキ収容部が比較的大きな断面積を有した非変形のものであり、又、前記尾栓はインキ収容管の後端に固着される前軸部と複式筆記具のリフィール出没機構部と連結する後軸部との間に軸長方向に対する横方向にフレキシブルに変移可能となるヒンジ状に接続されたクビレ部が形成されたことを特徴とするボールペンのリフィール。
【請求項２】
上記チップ後端に対接して継ぎ手の軸心にボール弁が遊嵌された弁室が設けられ、該弁室後部にボール弁が密接してインキの逆流を防ぐボール受け座及び該ボール受け座からインキ収容管に通ずる導孔が設けられて成る上記請求項１記載のボールペンのリフィール。
【請求項３】
チップ後方を止着する継ぎ手と継ぎ手後方に止着されたインキ収容管を有し、継ぎ手の軸心に弁室が設けられた上記請求項２記載のボールペンのリフィール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複式筆記具に搭載される、剪断減粘性を有する水性、或いは低粘度の油性ールペンインキが充填されてなるボールペンのリフィールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ボールペン等の複数の筆記体を搭載して、軸先から選択的にその筆記先端部を出没可能とした複式筆記具が知られている。
又、複式筆記具の筆記先端部の出没機構としては、ノック式のもの、筆記具の軸筒側面から貫出したスライダーを交互に摺動させるスライダー式のもの、傾斜面を備えたカム筒を回転させて行うカム式のものなど種々知られている。
【０００３】
一方、中粘度の水性、低粘度の油性ボールペンはインキ収容管が太くなるために通常の太さの複式筆記具に搭載した場合、筆記体間の自由度がなく突出する筆記体の先端部が軸筒の先端孔にスムーズに求心されず、作動が阻害されて筆記先端部の出没が不可となる。従って、作動を可能とするために軸筒が極端に太くなって、携帯性、使い勝手が悪くなる欠点がある。
【０００４】
水性ボールペンは、粘度が数ｍＰａ・Ｓ以下の低粘性であるため、軽い筆記圧で書けることが利点であり、書き味が良好である特徴がある。しかしながら、インキがペン先からだらだらと流れ出る直流現象や、反対にボールペンの先から空気が流入してインキが流出する逆流現象などが起こり易い欠点がある。これらの現象は中綿と称する繊維の収束体などを用いて防止する方法がとられている。
又、キャップオフの状態で放置すると、溶媒の蒸気圧が高く、溶媒がれのため、先端が乾燥してインキが流出しなくなり、書けなくなってしまうという問題がある。
【０００５】
一方、従来知られている油性ボールペンは、それに使用するインキが粘度が数千ｍＰａ・Ｓ以上の高粘度のために、ペン先からインキが流出する際にボールが回転する時の抵抗が大きいため書き味が悪い欠点がある。又、筆記の際に先端から流出するインキ量は少なく、ボテ現象があり、筆記描線のムラがあり筆跡濃度が薄いこと、高い筆記圧が必要なことなどの問題がある。
この油性ボールペンの改良として、  最近、上記の水性と油性との中間粘度領域（数ｍＰａ・Ｓ〜数千ｍＰａ・Ｓ）のインキを用いる中粘度と呼ばれる水性インキ用ボールペンが開発されている。このものは、先端ボールの回転によって粘度が低下してインキがスムーズに流出する特性、所謂剪断減粘性を有する相対的に低粘性の水性のインキを用いたボールペンである。しかしながら、このものはインキが乾燥しやすい欠点があるために通常は筆記先端部をシールするキャップが必要である。又、インキの流出量が多くなり、筆記寿命を延ばすためにインキ収容管の径を太くしてインキの充填量を多くする必要がある。
【０００６】
又、上記油性ボールペンの改良として、耐乾燥性に優れた低粘度の油性インキを用いたボールペンが考えられるが、やはりインキの流出量が多くなり、筆記寿命を延ばすためにインキ収容管の径を太くしてインキの充填量を多くする必要がある。又、インキの粘度が低いために、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）が生じたり、筆記時にインキの流出量が多くなる欠点がある。
【０００７】
上記、中粘度の水性インキ、低粘度の油性インキの何れも低粘性であることからインキが逆流や直流しやすい現象がある。
又、中粘度の水性ボールペンは、通常インキ収容管後端に、フォロアと称されるグリース状の半透明不乾性物質が充填されるので、インキ蒸発防止の問題はペン先、即ち先端ボールとチップのボール抱持部の間隙からの蒸発低減化を考えればよい。例えば、油性ボールペンのように蒸気圧がかなり低い溶剤を主として用いれば、インキの蒸発は考慮しないですむ。しかし、水性インキの場合は水が主溶剤なので、低蒸気圧溶剤を選択しただけでは、水の蒸発を防げない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、複数のボールペンのリフィールを軸筒内に搭載して、軸筒先端から夫々の筆記体の筆記先端部を選択的に出没可能とする、携帯性、使い勝手性に優れた複式筆記具用の中粘度の水性、或いは低粘度の油性インキを充填したボールペンのリフィールを提供可能とする。
又、インキの逆流、直流現象が生じず、ペン先の耐乾燥性が維持されてキャップを外して放置することができ、又、落下衝撃、上向き筆記によるインキの逆流やインキの直流を防止可能とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のボールペンのリフィールは、複数のボールペンのリフィールを収納して、夫々の筆記先端部を軸先から選択的に出没可能とした複式筆記具に搭載されるボールペンのリフィールに於いて、当該ボールペンのリフィールは、先端ボールを抱持するチップと、先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に常時には押圧して密接し、筆記時には密接状態が解除されるように設けられたスプリングを有することからなり、チップ後方のインキ収容管内に筆記に伴う先端ボールの回転で粘性が低下して流出される、所謂剪断減粘性を有した水性ボールペンインキ又は低粘度の油性インキが充填され、前記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グリース状の半透明不乾性物から成るフォロアが充填され、更に前記インキ収容管の後端に尾栓が固着されて構成され、又、前記インキ収容管のインキ収容部が比較的大きな断面積を有した非変形のものであり、又、前記尾栓はインキ収容管の後端に固着される前軸部と複式筆記具のリフィール出没機構部と連結する後軸部との間に軸長方向に対する横方向にフレキシブルに変移可能となるヒンジ状に接続されたクビレ部が形成されて成る。
【００１０】
上記チップ後端に対接して継ぎ手の軸心にボール弁が遊嵌された弁室が設けられ、該弁室後部にボール弁が密接してインキの逆流を防ぐボール受け座及び該ボール受け座からインキ収容管に通ずる導孔が設けられて成る。
【００１１】
又、チップ後方を止着する継ぎ手と継ぎ手後方に止着されたインキ収容管を有し、継ぎ手の軸心に弁室が設けられてなる。
【００１２】
【実施例】
本発明のボールペンのリフィールは、複式筆記具に搭載されるボールペンのリフィールであり、適用されるインキは所謂剪断減粘性を有した水性、低粘度の油性インキである。
【００１３】
先ず、図１及び図２は本発明の実施例であるボールペンのリフィール１を示している。図に示すようにチップ７は、インキ流入可能なチャンネル７ｂを有した座に先端ボール８が略当接した状態で、先端ボール８が回転自在に抱持されるようカシメられている。又、チップ内孔部７ｃにスプリング１０が内挿され、スプリング１０後端の捲線部１０ａが抜出不能となるようにチップの軸部９の後端を適宜カシメている。（カシメ部９ａ）又、先端ボール８がチップのボール抱持部７ａの内面に密接することは筆記先端の乾燥、インキの直流防止に対し極めて重要であって、そのために先端ボール８を抱持するチップ内面の表面粗さ、カシメによる密接精度を改善する為に内面の研削仕上げ、カシメ精度を上げる為の二次的な塑性加工が配慮される。又、先端ボールとの密接面に表面処理などが配慮される。
【００１４】
又、スプリング１０の先方は直線状の棒軸部１１となり、当該棒軸部１１の先端が先端ボール８の背面に押圧状態で当接する。尚、先端ボール８はその押圧によってチップ７のボール抱持部７ａ（カシメなどで形成）の内縁に密接状態となる。
【００１５】
又、継ぎ手２は先端にチップ７の軸部９を止着する前軸部２ａとインキ収容管１３の前端に止着する後軸部２ｃが形成されている。
又、継ぎ手２の内孔部にはチップ７の後端に対峙して弁室３が設けられ、弁室３内にはボール弁１２が遊嵌される。又、弁室３の後端にはテーパー状又は球面状のボール受け座４と導孔５が軸心に対して適宜偏心して設けられている。
又、弁室３の内壁の一側には軸方向にインキが流れるように溝２ｄが設けられている。この弁室３内に遊嵌しているボール弁１２は、チップ７を下向きにした状態では、チップの軸部９の後端に偏った状態に接してチップ内孔部７ｃへのインキ流路を形成し、インキ収容管１３のインキは導孔５を通り前記溝２ｄ、インキ流路を通じてチップ内孔部７ｃに流入する。逆に上向きの状態ではボール弁１２がボール受け座４に密接してインキの逆流を防止する機能が得られる。尚、前記継ぎ手２とインキ収容管１３は一体の樹脂成形品として形成することも可能である。
【００１６】
又、インキ収容管１３にはボールペンのインキ１４が充填され、更に、このインキ１４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半透明不乾性物から成るフォロア１５が充填される。又、落下やノック衝撃等による変形を防止するために必要に応じてフォロア１５内にフォロアと略同等の比重を有する樹脂製のフォロア棒１６が浸漬される。又、インキ収容管１３の後端には尾栓１７が固着されている。尾栓１７はインキ収容管１３の後端孔に固着される前軸部１７ａとその後方に後軸部１７ｃが形成され、前軸部１７ａと後軸部１７ｃとの間にヒンジ状に接続されたクビレ部１７ｂが設けられて、フレキシブルに変移可能と成されている。又、尾栓の後軸部１７ｃが複式筆記具のリフィール出没機構部と連動する連結部に結合され、係止部１７ｆで着脱可能に係止されてボールペンのリフィール１が複式筆記具に取付けられる。（図示せず）
又、尾栓１７の前軸部１７ａにはインキ収容管１３の内部と外気を連通する通気溝１７ｄが設けられている。
【００１７】
又、図３はインキ収容管と尾栓の別の固着手段を示すものであり、インキ収容管２０の後端孔内壁と尾栓２１の前軸部２１ａの外周との間を所要箇所でリブ２１ｃで一体に接合し、リブとリブとの間に通気溝２１ｂが形成されて成る。
この場合は、インキ充填の都合上、インキ収容管２０の前端に別体の継ぎ手が固着される構造となる。
【００１８】
【作用】
ボールペンのリフィール１は、チップ７を上向きにした状態に於いて、そのボール弁１２が弁室３のボール受け座４に位置して導孔５を密閉するので、上向き筆記されてチップの先端ボール８背面のインキがなくなっても、インキにヘッドが掛かり逆流することがない。従って、チップ７を下向きにした時にはインキがすぐに流出可能となり、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、上向き筆記でインキ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キが追随せず掠れが生じる）
【００１９】
チップ７を下向きにした筆記状態に於いては、ボール弁１２がチップ７後端の一方に偏った状態に当接し、他方にはチップ７内にインキが流入可能な流路が構成され、インキ収容部から導孔５を経て弁室３に入ったインキ１４は先端ボール８の背面まで誘導される。
この状態で、スプリングの棒軸部１１の押圧で先端ボール８がチップのボール抱持部７ａの内縁に密接されるのでインキの直流が防止される。又、筆圧により先端ボール８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８の回転でインキがスムーズに流出され、ボテが無く、筆跡濃度の高い筆記が可能となる。
【００２０】
先端ボール８の背面にはチャンネル７ｂ（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７ｂの中心孔には棒軸部１１が貫通する。チップ内のインキはインキ流入溝および中心孔と棒軸部１１との間の隙間を通じて先端ボール８背面に誘導される。
【００２１】
又、ボールペンのリフィール１を複式筆記具に搭載して、夫々の筆記先端部を軸先から出没させる場合、インキ収容管が非変形であっても尾栓の後端部位がフレキシブルに変移するので作動が阻害されずに軸先からスムーズに筆記先端部が出没する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のボールペンのリフィールの構成及び作用は以上の如くであり、複数のボールペンのリフィールを軸筒内に搭載して、軸筒先端から夫々の筆記体の筆記先端部を選択的にスムーズに出没可能とする、携帯性、使い勝手性に優れた複式筆記具用の中粘度の水性、或いは低粘度の油性インキを充填したボールペンのリフィールが提供可能となる。
又、インキの逆流、直流現象が生じず、ペン先の耐乾燥性が維持されてキャップを外して放置することができ、又、落下衝撃、上向き筆記によるインキの逆流やインキの直流が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であるボールペンのリフィールの全体を示す縦断面図である。
【図２】図１の前方部を拡大して示した要部断面図である。
【図３】インキ収容管と尾栓の別の固着手段を示した要部拡大の断面図である。
【符号の説明】
１  ボールペンのリフィール
２  継ぎ手
２ａ  前軸部
２ｂ  鍔部
２ｃ  後軸部
２ｄ  溝
３  弁室
４  ボール受け座
５  導孔
６  内孔部
７  チップ
７ａ  ボール抱持部
７ｂ  チャンネル
７ｃ  チップ内孔部
８  先端ボール
９  軸部
９ａ  カシメ部
１０  スプリング
１０ａ  捲線部
１１  棒軸部
１２  ボール弁
１３  インキ収容管
１４  インキ
１５  フォロア
１６  フォロア棒
１７  尾栓
１７ａ  前軸部
１７ｂ  クビレ部
１７ｃ  後軸部
１７ｄ  通気溝
１７ｅ  鍔部
１７ｆ  係止部
２０  インキ収容管
２１  尾栓
２１ａ  前軸部
２１ｂ  通気溝
２１ｃ  リブ
２１ｄ  後軸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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