(57)【要約】【課題】  インキを追随するグリースが、軸筒内の段部を越えて細い流路に進入しようとする際、グリスの表面張力によって流動抵抗が生じ、一時的に筆跡が薄くなったり、カスレが生じたりすることがあった。【解決手段】  ペン先と、前記ペン先の後端に接続される軸筒を有し、その軸筒の内部にインキと、前記インキの後部にそのインキの前進に伴って移動するグリースを収容した塗布具であって、前記軸筒内に段部を有するものにおいて、前記グリースの前方界面を前記段部よりも前方に位置させた塗布具。【選択図】  図１
2014166754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペン先と、前記ペン先の後端に接続される軸筒を有し、その軸筒の内部にインキと、前記インキの後部にそのインキの前進に伴って移動するグリースを収容した塗布具であって、前記軸筒内に段部を有するものにおいて、前記グリースの前方界面を前記段部よりも前方に位置させた塗布具。
【請求項２】
前記グリースの後部にそのグリースの前進に伴って移動するスライド栓を配置した請求項１記載の塗布具。
【請求項３】
前記スライド栓の周面に環状の突部を形成し、その環状の突部を軸筒の内面に摺接させた請求項２に記載の塗布具。
【請求項４】
前記インキを加圧システムによって、前記ペン先の方向に向けて付勢した請求項１〜請求項３の何れかに記載の塗布具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペン先と、前記ペン先の後端に接続される軸筒を有し、前記軸筒内にインキと、前記インキの後端界面に密着して前進するグリースを収容した塗布具に関する。尚、本発明において、「前」とはペン先側を指す。
【背景技術】
【０００２】
従来、塗布具においては、インキの後方にグリースを配置したものが多く存在し、これらは、落下等の衝撃や急激な温度変化による軸筒後方からのインキ洩れを防止したり、グリースをインキの消費につれて前進させることによって軸筒内壁に付着したインキを掻き取らせ、インキ残量の視認性を向上させたり、インキ内に含まれる溶剤の揮発を抑えることを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２５１５９１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１で開示されている塗布具は、チップとチューブ（本願発明の軸筒に相当。）と尾栓を主たる部材として構成される所謂ボールペンであり、前記チューブ内にインキとインキの消耗と共に追随するフォロア（本願発明のグリースに相当。）が充填されている。
前記チューブは、前方に行くほど内径が細くなっており、インキ及びフォロアの流路に、内径の変化が急激な段部が形成されている。筆記によりインキが消費され、インキを追随するフォロアが段部を越えて細い流路に進入しようとする際、フォロアの前方界面は、前記段部によって外周の一部を堰き止められると共に、界面中央部は前方凸型の円弧状となる。これは、細い流路に進入するために変形を余儀なくされたフォロアが、その表面張力によって抗っている状態であり、流動抵抗が生じている。つまり、一時的ではあるがインキ−フォロア間に負圧が発生し、インキを後方へ引き戻そうとする力が発生する。そして、その結果、筆跡が薄くなったり、カスレが生じたりすることがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ペン先と、前記ペン先の後端に接続される軸筒を有し、その軸筒の内部にインキと、前記インキの後部にそのインキの前進に伴って移動するグリースを収容した塗布具であって、前記軸筒内に段部を有するものにおいて、前記グリースの前方界面を前記段部よりも前方に位置させたことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、ペン先と、前記ペン先の後端に接続される軸筒を有し、その軸筒の内部にインキと、前記インキの後部にそのインキの前進に伴って移動するグリースを収容した塗布具であって、前記軸筒内に段部を有するものにおいて、前記グリースの前方界面を前記段部よりも前方に位置させたので、前記グリースの前方界面が段部を越えて前進するために一時的に生じる筆跡の薄化やカスレを防止し、常に良好な筆記状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施例を示す縦断面図。
【図２】Ａ部拡大図（グリースの前方界面中央部が既に段部を越えている状態）。
【図３】第２実施例を示す縦断面図。
【図４】Ｂ部拡大図（スライド栓詳細）。
【図５】第３実施例を示す縦断面図。
【図６】Ｃ部横断面図。
【図７】第３実施例の軸筒３１の外観斜視図。
【図８】リフィル４０を内部に配置したノック式ボールペンを示す縦断面図。        （ボールペンチップ３没入時の図であり、インキ４未使用状態の図）。
【図９】従来例を示す縦断面図。
【図１０】Ｄ部拡大図（グリースの前方界面中央部が前方凸型の円弧状になった状態）。
【図１１】Ｄ部拡大図（グリースの前方界面中央部が前方凸型の半円状になった状態）。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、作用について説明する。本発明は、ペン先と、前記ペン先の後端に接続される軸筒を有し、その軸筒の内部にインキと、そのインキの後端界面に密着して前進するグリースを収容した塗布具である。前記軸筒は、前方に行くほど内径が細く、それらインキ及びグリースの流路には、内径の変化が急激な段部が形成されており、その段部よりも前方に前記グリースの前方界面が位置している。
ちなみに、段部１０１よりも後方に、前記グリース１０２の前方界面１０３を配置したとすると（図９参照）、インキ１０４が消費されて、インキ１０４を追随するグリース１０２が段部１０１を越えて細い流路に進入しようとする際、グリース１０２の前方界面１０３は、前記段部１０１によって外周の一部を堰き止められると共に、界面中央部は前方凸型の円弧状となる（図１０参照）。これは、細い流路に進入するために変形を余儀なくされたグリース１０２が、その表面張力によって抗っている状態であり、流動抵抗が生じている。つまり、一時的ではあるがインキ１０４とグリース１０２の間に負圧が発生し、インキ１０４を後方へ引き戻そうとする力が発生する。そして、その結果、筆跡が薄くなったり、カスレが生じたりすることがあった。
しかし、グリース１０２の表面張力による流動抵抗は、前記界面中央部が前方凸型の半円状になるまでが最も大きく、その後は小さくなるため、筆記状態への影響はほとんどなくなる（図１１参照）。
【０００９】
そこで本発明では、インキ未使用時に予め、前記グリースの前方界面を前記段部よりも前方に位置させることで、グリースの前方界面が既に段部を越え、表面張力による流動抵抗が小さくなった後の状態を作り出している。これにより、前記グリースの前方界面が段部を越えている状態で前進するため、インキ、並びに、グリースがスムーズに前進する。
【００１０】
以下、第１実施例について、図１・図２に基づき詳細に説明する。本発明の塗布具は、軸筒１と、その軸筒１の先端内孔２に圧入されたボールペンチップ（ペン先）３、並びに、軸筒１内に収容されたインキ４、そのインキ４の後端に密着して前進する液状グリース５から構成される。所謂、ボールペンの一例である。
前記ボールペンチップ３は、筆記部材としてのボール６と、そのボール６を、貫通孔の先端開口部７から一部突出させた状態で抱持するボールホルダー８とから構成されており、ボールホルダー８の先端開口部７は、ボール６の直径よりも小径に縮径加工され、ボール６の抜け止めがなされている。また、ボールホルダー８の貫通孔の内壁には、ボール６の中心より後方位置にて複数の内方突出部９が放射状に設けられ、ボール６の後方移動を規制している。前記インキ４は、軸筒１内からボールペンチップ３の内孔１０へと挿通し、ボール６の表面へと供給され、ボール６の回転に伴い、紙などの被筆記面に転写されて筆跡を形成する。
【００１１】
前記ボール６の材質としては、炭化タングステン、チタン、コバルト、クロム、ニッケル等を主成分とした超硬材を始めとして、炭化ケイ素、窒化チタン、アルミナ、ジルコニア等のセラミックスを使用することもできる。また、前記ボールホルダー８の材質は、加工のし易さと耐久性、腐食のし難さなどからステンレスが好ましく使用できるが、切削性が高く、塑性変形性に富む材質であれば、洋白や真鍮等の合金を適宜選択できる。
【００１２】
前記軸筒１は、その内部に小径内部１１ａと大径内部１２ａが設けられ、小径内部１１ａと大径内部１２ａの境は、急激に内径が変化する直角の段部１３となっている。小径内部１１ａにはインキ４の全量が収容されており、そのインキ４の後端界面に密着した状態で、グリース５が、小径内部１１ａ後方から段部１３を跨るように大径内部１２ａに渡って収容されている。この配置により、グリース５の前方界面１４が既に段部１３を越えた状態を作り出しており、グリース５の前方界面１４が段部１３を越える際に生じる表面張力が流動抵抗となることなく、インキ４、並びに、グリース５はスムーズに前進することができる。
【００１３】
前記軸筒１は射出成形品であり、その材質には水蒸気透過性が低く、透明性を有するポリプロピレン樹脂を採用しているが、インキ４及びグリース５による溶解・分解等の変質や形状変化がない材質であれば、ポリブチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート、フッ素やナイロン等の樹脂、或いはその樹脂表面にアルミ蒸着や酸化珪素蒸着を施したもの、樹脂中にアルミ粉末やガラス粉末を混入させたもの、ステンレスや真鍮等の金属等を使用しても良く、適宜選択することができる。また、押出成形品の軸筒を接続したようなものであっても構わない。
【００１４】
前記軸筒１内に収容されるインキ４は、アルコール等の有機溶剤を主媒体とした油性インキであるが、水を主媒体とした水性インキも使用可能であり、これに着色成分である顔料及び／または染料、凍結防止等のための高沸点有機溶剤、被筆記面への定着性を付与する樹脂成分、表面張力や粘弾性、潤滑性等を調整する界面活性剤や多糖類、防錆・防黴剤等が配合されたものや、誤字修正等を目的とした酸化チタン等の白色隠蔽成分を配合したものであっても良い。
【００１５】
前記軸筒１内に収容されるグリース５の例としては、水やエチレングリコール、グリセリン等を増粘化した水性グリースや、シリコーンや流動パラフィン、ポリブデン、アルファーオレフィンをゲル化、或いは増粘化した油性グリース等があり、インキ４との反転を抑制できるものを比重差や親和性を考慮して適宜選択する。
【００１６】
続いて、第２実施例について、図３・図４に基づき詳細に説明する。本発明の塗布具は、軸筒１５と、その軸筒１５の先端内孔１６に圧入されたボールペンチップ（ペン先）３、並びに、軸筒１５内に収容されたインキ４、そのインキ４の後端に密着して配置された液状グリース５、そのグリース５の後端に密着して配置されたスライド栓１７並びに、そのスライド栓１７の後方に配置されたコイルスプリング１８、そのコイルスプリング１８の脱落を防止すると共に、前記軸筒１５の後端開口部１９に圧入された尾栓２０から構成される。
また、前記コイルスプリング１８は、その弾発力によってスライド栓１７及びその前方に配置されたグリース５を付勢しており、さらにその前方のインキ４に圧力を加えている。これにより、インキ４は、軸筒１５内からボールペンチップ３の内孔１０へと挿通し、ボール６の表面へと供給され、ボール６の回転に伴い、紙などの被筆記面に転写されて筆跡を形成する、所謂、加圧式の塗布具の一例である。
【００１７】
以下、第１実施例と同様の構成に関しては、その説明を省略する。
【００１８】
加圧式の塗布具では、ボールペンチップ３にインキ４を介して圧力が加わるため、ボールペンチップ３を、軸筒１５から抜けないように、通常よりも高い抜け強度に設定しておくことが望ましい。例えば、前記ボールペンチップ３の圧入部の外周に、楔状の突起を設けて、軸筒１５の内面に食いつかせたり、前記ボールペンチップ３の圧入部を、軸筒１５と接着、または溶着したり、前記ボールペンチップ３の圧入部において、軸筒１５を外周側からカシメる等の方法が挙げられる。
【００１９】
前記軸筒１５は、その内部に小径内部２１ａと大径内部２２ａが設けられ、小径内部２１ａと大径内部２２ａの境は、漏斗状の段部２３となっている。小径内部２１ａにはインキ４の全量が収容されており、そのインキ４の後端界面に密着した状態で、グリース５が、小径内部２１ａ後方から漏斗状の段部２３を跨り、大径内部２２ａに渡って収容されている。この配置により、グリース５の前方界面１４が既に段部２３を越えた状態を作り出しており、グリース５の前方界面１４が段部２３を越える際に生じる表面張力が流動抵抗となることなく、インキ４、並びに、グリース５はスムーズに前進することができる。
さらに、本例では、小径内部２１ａと大径内部２２ａの境に形成される段部２３を漏斗状とすることで、内径の変化を比較的緩やかにし、軸方向前方へ流動しようとするグリース５を段部２３で完全に堰き止めてしまうことなく、前方へ受け流すよう形成している。つまり、グリース５が段部２３によって押し戻される流動抵抗を抑制し、インキ４に伝わる加圧力の損失を低減することによって、インキ４をより効率的に付勢できる。
【００２０】
前記軸筒１５の内壁１５ａには、軸筒１５後端から前記グリース５の後端付近までの間に、スライド栓１７を挿入する際の空気抜け道となる細溝２４が延設されており、スライド栓１７を設置する際の挿入移動させている間、軸筒１５の内壁１５ａとの周状の密接状態を解消している。これにより、軸筒１５内に既にインキ４とグリース５が充填された状態で、スライド栓１７を軸筒１５の後端開口部１９から挿入すると、前記軸筒１５内の空気は前方へと押し込まれずに細溝２４を通じて軸筒１５の外部へと排出される。つまり、軸筒１５内の空気は、グリース５とスライド栓１７の間で圧縮されず、スライド栓１７を後方へと押し返すことがないので、スライド栓１７をグリース５の後端界面に接触するまで容易に挿入することができる。この細溝２４の横断面形状は、スライド栓１７の環状突部２５が細溝２４内に入り込み、空気の流通を妨げない程度であれば、矩形や半円形、扇形等でも良く、また、複数本形成しても良い。
尚、前記グリース５の後端付近とは、スライド栓１７がグリース５の後端界面に接触した時、前記スライド栓１７の環状突部２５が位置する部位を言い、その位置より前方では、前記軸筒１５の内壁１５ａとスライド栓１７の環状突部２５が全周で摺接するよう設定されている。
【００２１】
また、前記軸筒１５の内面は、インキ４を使い切るまでの間に、スライド栓１７が摺動する区間のみをストレートに形成し、それ以外の区間は、軸筒１５の後端から前端にかけてごく緩やかに縮径するテーパ状に形成されている。スライド栓１７が摺動する区間をストレートにすることにより、軸筒１５の内壁１５ａとスライド栓１７の環状突部２５の圧入代を一定とし、安定した摺動抵抗と液密を保持しているが、前記軸筒１５は、射出成形品であるため、本来であれば、成形ピン（コアピン）を抜け易くするために、軸筒１５の内面を全てテーパ状とすることが望ましい。そこで、小径内部２１ａと大径内部２２ａの内径差を利用し、インキ４の消費量に対する、スライド栓１７の前進距離、つまりストレート区間を短くすることで、成形性との両立を実現している。
【００２２】
前記スライド栓１７は、円柱部２６の外周中腹に環状突部２５を有する。前記環状突部２５は、樽のように中腹部が弧状に突出した外形を有しており、弧の頂点部分及びその近傍で弾性変形した状態で軸筒１５の内壁１５ａに周状に接触している。
尚、スライド栓１７の形状は、球形や有底筒形等、目的に応じて適宜選択することができる。また、軸筒１５内で、インキ４やグリース５が後方より漏れることを防止しつつインキ４の消費に伴って前方に移動するので、摺動性及び液密性が十分であれば、複数の環状突部２５を適宜位置に形成しても良く、その外形は、２つ以上の円弧や曲線、直線を連結した形状としても良い。さらには、スライド栓１７本体と環状突部２５を各々別体として、異なる材質により構成し連結させて使用することもできる。
【００２３】
前記スライド栓１７の後端は、コイルスプリング１８の前方部を内周側から囲繞することで、コイルスプリング１８の前方部の湾曲を規制している。この規制により、コイルスプリング１８の前方部からスライド栓１７に作用する力が直線状に矯正され、その結果、スライド栓１７が、軸方向に真っ直ぐ（水平）に加圧される。
これにより、スライド栓１７が傾いたり、不均一に変形したりすることが極力抑制され、安定した液密と効率的な加圧力伝達、及びスムーズな摺動を実現している。また、コイルスプリング１８の外径および内径によっては、スライド栓１７の後端を円筒状の開口部とする等、コイルスプリング１８の前方部を外周側から囲繞するような形状としても良い。
【００２４】
ところで、加圧式の塗布具においては、加圧システムによってインキ４やグリース５に圧力が加えられ、そのインキ４やグリース５がスライド栓１７の環状突部２５と軸筒１５の内壁１５ａとの間を押し分けて、スライド栓１７の後方へと洩れ出してしまう危険があるため、環状突部２５の外径を、軸筒１５の内壁１５ａに対して十分大きく設定し液密性を確保する必要がある。一方で、スムーズな摺動を得るためには、余計な摺動抵抗を発生させないことが望ましく、環状突部２５以外の部分は、軸筒１５の内径よりも小さく設定する必要がある。つまり、環状突部２５の最小外径と環状突部２５の最大外径の差が大きくなってしまうことがある。また、スライド栓１７の成形時、環状突部２５上に金型のパーティングラインが形成されると、液密性が損なわれてしまうため、環状突部２５は、その全体を１枚の金型内に収める必要がある。
このため、スライド栓１７を、金型から抜き取る際には、成形された環状突部２５が、環状突部２５の最小外径と環状突部２５の最大外径の差の分だけ、金型を乗り越える必要があり、外径差が大きい程、抜き取りが困難となってしまう。
そこで、本例のスライド栓１７は、円柱部２６と環状突部２５の間に、前記円柱部２６よりも大きく、環状突部２５の最大外径よりも小さな外径の段部２７を設け、その段部２７上に金型のパーティングラインを設定している。これにより、１枚の金型内に収まる部分を、環状突部２５の最大外径から段部２７までとすることで、乗り越えなければならない金型の径差を小さく抑え、スライド栓１７の金型からの抜き取り易さを向上させている。
【００２５】
前記スライド栓１７の材質は、アスカーＣ硬度で５０度のニトリルゴムであるが、ブチルゴムやシリコンゴム等、他のゴム材料やエラストマー、または、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等でもよく、前記軸筒１５内での摺動性及び液密性が良好であり、グリース５に対して溶解・分解等の変質や形状変化のないものであれば、適宜選択することができる。
【００２６】
前記コイルスプリング１８は、スライド栓１７を前方に付勢してインキ４の吐出支援を行う加圧システムであり、コイルスプリング１８は、その前端をスライド栓１７の後面２８に当接させ、後端を前記尾栓２０の前面２９に当接した状態で圧縮して設置される。
【００２７】
ところで、コイルスプリング１８の加圧力を強く設定するには、線径の大きなものを用いると良いが、コイルスプリング１８の外径が小さい場合には、線径の大きさに限界がある。よって、コイルスプリング１８は、ある程度大きな外径を有することとなるが、そのコイルスプリング１８を軸筒１５内に収容するには、軸筒１５の内径も大きくする必要がある。しかし、これに合わせてインキ４を収容する部分の内径を大きくすると、インキ４の消費量に対するインキ４界面の前進距離が短くなるため、どの程度筆記すればどの程度界面が前進するのか、残りどの程度筆記することができるのか等の認識が使用者にとって、非常に難しいものとなってしまう。
そこで、本例のように、軸筒１５の内部に小径内部２１ａと大径内部２２ａを有する軸筒１５とすれば、加圧力の強いコイルスプリング１８を大径内部２２ａに収容する一方で、インキ４は小径内部２１ａに収容することでインキ４の消費量に対するインキ４界面の前進距離を長くして、使用者にとってインキ４の消費量を認識し易いものとすることができる。
【００２８】
前記コイルスプリング１８の材質はステンレスであるが、ピアノ線や樹脂等、求める特性に応じて適宜選択することができる。また、加圧システムは、本例によらずとも、スライド栓１７を前方に付勢することが出来れば、板ばねや湾曲させた状態で配置した弾性鋼材、圧縮気体や加圧ポンプのようなものであっても良い。
【００２９】
前記尾栓２０は、コイルスプリング１８の後方移動規制をなす部材であり、コイルスプリング１８によって、常時後方に向って圧力が加えられていることとなるため、尾栓２０の圧入部の外周に、楔状の突起３０を設けて軸筒１５の内壁１５ａに食いつかせているが、圧入部を、軸筒１５と接着、または溶着したり、軸筒１５を外周側からカシメるなどとして抜け強度を向上させても良い。また、尾栓２０に代えてコイルスプリング１８の脱落を防止する手段として、軸筒１５の外側から圧力をかけて内径を絞ったり、軸筒１５の一部を内側へ倒し込んだりして、コイルスプリング１８の後端を突き当てるための当接部を設けても良く、或いは、軸筒１５の内壁１５ａに突起を設けてコイルスプリング１８の後端部を引っ掛ける等しても良い。さらには、軸筒１５とコイルスプリング１８の後端部を接着、または溶着する等して、コイルスプリング１８の後端を軸筒１５に固定しても良い。この時、固定する箇所は、全周か、２点以上対角状に固定することが望ましい。前記加圧システムが、例えば圧縮気体である場合には、密閉性のある尾栓としても良い。密閉性のある尾栓の例としては、円柱状であり、その側面に突起を有する、或いは尾栓自体が変形する等して細溝２４を封鎖する手段が挙げられる。また、軸筒１５内の空気が圧縮されて、スライド栓１７が挿入時に後方へと押し返されない程度であれば、軸筒１５の後端から密閉に必要な領域分だけ細溝２４を形成せず、尾栓は通気孔のない形状にすることもできる。
本例においては、その形状を円柱状とし、前記スライド栓１７の後方と外気とを連通させ、スライド栓１７が容易に前進できるように、軸筒１５との圧入部分の細溝２４を封鎖することなく、通気可能に維持している。この他、円筒状尾栓、或いは尾栓の側面に溝を設ける等して通気可能とすれば、必ずしも圧入部分における細溝２４を通気可能に維持する必要はない。
【００３０】
続いて、第３実施例について、図５〜図８に基づき詳細に説明する。本発明の塗布具は、軸筒３１と、その軸筒３１の先端内孔３２に圧入されたボールペンチップ（ペン先）３、並びに、軸筒３１内に収容されたインキ４、そのインキ４の後端に密着して配置された液状グリース５、そのグリース５の後端に密着して配置されたスライド栓１７並びに、そのスライド栓１７の後方に配置されたコイルスプリング１８、そのコイルスプリング１８の脱落を防止する尾栓３４から構成される。前記尾栓３４は、その中央に貫通孔３４ａを有する略円筒形状であり、前記スライド栓１７の後方と外気とを連通させることによって、スライド栓１７が容易に前進できるようにしている。尚、前記尾栓３４は、その後端に鍔部３４ｂを有しており、この鍔部３４ｂと軸筒３１の後端開口部３３を超音波溶着することによって、前記軸筒３１に鍔部３４ｂが強く固定されている。
また、前記コイルスプリング１８は、その弾発力によってスライド栓１７及びその前方に配置されたグリース５を付勢しており、さらにその前方のインキ４に圧力を加えている。これにより、インキ４は、軸筒３１内からボールペンチップ３の内孔１０へと挿通し、ボール６の表面へと供給され、ボール６の回転に伴い、紙などの被筆記面に転写されて筆跡を形成する、所謂、加圧式の塗布具の一例である。
【００３１】
以下、第２実施例と同様の構成に関しては、その説明を省略する。
【００３２】
前記軸筒３１は、その内部に小径内部３５ａと大径内部３６ａが設けられ、小径内部３５ａと大径内部３６ａの境は、漏斗状の段部３７となっている。小径内部３５ａにはインキ４の全量が収容されており、そのインキ４の後端界面に密着した状態で、グリース５が、小径内部３５ａ後方から漏斗状の段部３７を跨り、大径内部３６ａに渡って収容されている。この配置により、グリース５の前方界面１４が既に段部３７を越えた状態を作り出しており、グリース５の前方界面１４が段部３７を越える際に生じる表面張力が流動抵抗となることなく、インキ４、並びに、グリース５はスムーズに前進することができる。
さらに、本例では、小径内部３５ａと大径内部３６ａの境に形成される段部３７を漏斗状とすることで、内径の変化を比較的緩やかにし、軸方向前方へ流動しようとするグリース５を段部３７で完全に堰き止めてしまうことなく、前方へ受け流すよう形成している。つまり、グリース５が段部３７によって押し戻される流動抵抗を抑制し、インキ４に伝わる加圧力の損失を低減することによって、インキ４をより効率的に付勢できる。
【００３３】
前記軸筒３１の外形は、その内部形状に沿う形で、小径部３５と大径部３６の肉厚がほぼ均一となるように形成されている。前記小径部３５の外周には、前記大径部３６と前記小径部３５の境から前方に向かって、周方向に等間隔で４本の縦リブ３８が設けられ、さらに、前記小径部３５の前方部分には、外方に突出する横断面形状が円形の鍔部３９が設けられており、前記縦リブ３８は、前記鍔部３９の前後両面に突き出るようにして軸筒３１および鍔部３９と一体に形成されている。すなわち、前記鍔部３９の前方に形成された縦リブ（前方縦リブ３８ａ）と前記鍔部３９の後方に形成された縦リブ（後方縦リブ３８ｂ）とは、前記小径部３５の外周面上にその周方向の位置が同位置となるように前記鍔部３９を挟んで、前記鍔部３９の付け根部３９ａに一体に形成されている。また、前記前方縦リブ３８ａと前記後方縦リブ３８ｂは、前記小径部３５の外周面（基部）からの突出高さが同じとなるよう形成されている。尚、図５に示した軸筒３１の縦断面図においては、小径部３５と縦リブ３８、および鍔部３９との境界を、点線を用いて表している。縦リブ３８の横断面形状は、わずかに基部側が幅広で頂部に向かって幅狭の略台形形状となっており、その頂部は円弧状である。しかし、縦リブ３８の基部にて先述のボイドやヒケを生じず、軸筒３１の成形時における離型性が良いものであれば、縦リブ３８の横断面形状は、略台形形状に限らず、円弧状や多角形状等であってもよい。
【００３４】
前記鍔部３９と前方縦リブ３８ａ及び後方縦リブ３８ｂの接続部の縦断面形状は、略直角に形成されているが、これに限らず、接続部は略円弧形状としても良い。また、前記鍔部３９と軸筒３１の外周面（基部）の接続部は、略直角に形成されているものの、厳密には、微小な円弧が形成されている。これにより、鍔部３９の付け根部３９ａへの応力集中が避けられ、鍔部３９はより強い曲げ耐性を得ることができる。
【００３５】
ところで、射出成形品である軸筒３１の外形形状は、必ずしもその内部形状に沿う形とする必要はなく、例えば、小径内部３５ａと大径内部３６ａの境は漏斗状の段部３７であるが、その外形形状は、段差がなく全体的に一様であったり、また、直角の段部となっていたり、またさらに、複数の段部を有するものとしても良い。しかし、射出や鋳造といった方法で成形される部品は、同一部品の中に肉厚差が存在すると、流し込んだ材料が冷却・固化する時間に差が生じ、肉厚部分の材料が不足しがちである。その結果、肉厚箇所の内部が真空化して、空洞（ボイド）を生じたり、表面に窪み（ヒケ）を生じてしまうことがある。
そこで本実施例では、軸筒３１の外周に複数の縦リブ３８を設けることで小径部３５の剛性を維持しつつ、軸筒３１の縦リブが設けられていない部分の外形をその内部形状に沿うような形として肉厚をほぼ均一化した。つまり、ボイドやヒケによる局所的な強度低下や外観不良を防止でき、さらには、軸筒３１の大径内部３６ａにボイドやヒケが生じて、スライド栓の液密性や摺動性を低下させたり、軸筒３１の小径内部３５ａにボイドやヒケが生じてしまうことが無い。それ故に、インキ４の流動性を妨げ、筆跡の薄化やカスレを起こしてしまうことがなく、常に良好な筆記状態を維持することができる。また、小径内部３５ａにボイドやヒケが生じてしまうことが無いため、ボイドやヒケによって生じる凹部にインキ４の一部が侵入し、とり残されてしまうことがない。よって、インキ４を最後まで無駄なく、経済的に使用することができる。尚、小径部の剛性を維持しつつ、軸筒の肉厚を均一化する例としては、本例とは逆に、軸筒の内周側に複数の縦リブを設けることも考えられる。
【００３６】
次に、第３実施例に記載の加圧式の塗布具を交換式リフィル４０として、外装体４１内に収容し、その外装体４１後方に配置されたノック部材４２の後端を押圧することによって、ボールペンチップ３の先端を外装体４１の前端開口孔４３より出没可能とした所謂、ノック式ボールペンの一例を、図８に基づき、詳細に説明する。
【００３７】
本実施例の外装体４１は、螺合によって取り外し可能に連結された前軸４４と後軸４５、その後軸４５の後方に圧入嵌合されたクリップ部材４６とからなり、前記外装体４１の後方内部には、ノック部材４２が、回転子４７とともに前後移動可能に配置されてなる。また、前軸４４の前方内部には、ノックスプリング（弾撥部材）４８が収容され、リフィル４０と、リフィル４０の後端に当接される回転子４７、およびノック部材４２を後方へと付勢している。より具体的には、前記ノックスプリング４８は、前軸４４の前方内部に形成された段部と前記軸筒３１の鍔部３９の前端面との間に張設されており、ノックスプリング４８の後端部近傍は、前記軸筒３１の前方縦リブ３８ａを囲繞している。このため、ノックスプリング４８の後端部近傍は、前記前方縦リブ３８ａにより径方向の移動が規制された状態となり、その軸心が保たれている。
【００３８】
前記回転子４７は、略筒状体であり、前方外側面には周状に複数の突起４９を有している。前記ノック部材４２は、有底の筒状体であり、その開口側を前方に向けている。また、ノック部材４２の前端面は、周状交互に山と谷が形成された傾斜面５０を成しており、この傾斜面５０を、回転子４７の突起４９の後端面に接触させている。
さらに、ノック部材４２の側面から突出した複数の突起５１が、クリップ部材４６の内面に設けられた複数の縦溝５２に嵌ることで、ノック部材４２は、クリップ部材４６に対して前後移動可能で分解不能となっている。前記クリップ部材４６内面の縦溝５２は、回転子４７の突起４９が前後移動するためのガイドでもある。縦溝５２を抜けた前方には、縦溝５２と縦溝５２の間に、回転子４７の突起４９を係止するための谷型の傾斜面５３が設けられている。
【００３９】
次に動作について説明する。
ノック部材４２の後端を押圧すると、前記ノック部材４２の前端の傾斜面５０が回転子４７の突起４９を押し、回転子４７の突起４９は前記クリップ部材４６内面の縦溝５２内を前進する。回転子４７は、その突起４９が前記クリップ部材４６の縦溝５２に嵌っている間、回転方向への移動を規制されているが、縦溝５２を抜けると縦溝５２による規制が解かれ、回転自在となる。この時、回転子４７はリフィル４０を介し、ノックスプリング４８によって常時後方へ付勢されているため、ノック部材４２前端の傾斜面５０に沿って一定方向へ回転させられる。その後、ノック部材４２の押圧を解除すると、回転子４７の突起４９はクリップ部材４６の前記谷型の傾斜面５３に係止され、縦溝５２内には戻らない。この時、リフィル４０はノック部材４２および回転子４７と共に前進させられた状態となり、リフィル４０先端のボールペンチップ３は、前軸４４の前端開口孔４３から突出した状態で維持されるため、筆記が可能となる。
【００４０】
再度、ノック部材４２の後端を押圧すると、前記ノック部材４２前端の傾斜面５０が回転子４７の突起４９を押し、前記クリップ部材４６の谷型の傾斜面５３から外れる。この時、回転子４７はリフィル４０を介し、ノックスプリング１８によって常時後方へ付勢されているため、ノック部材４２前端の傾斜面５０に沿って一定方向へ回転させられる。その後、ノック部材４２の押圧を解除すると、今度は、回転子４７の突起４９が縦溝５２内に戻り、回転子４７とノック部材４２、およびリフィル４０は元の位置まで後退する。これにより、ボールペンチップ３は前軸４４の前端開口孔４３から内部へと没入した状態となる。
【００４１】
本実施例は、前述の通り、ノック部材４２の後端を押圧する度に、リフィル４０が外装体４１内を前後に摺動し、リフィル４０先端のボールペンチップ３を出没させる構造となっている。この時、外装体４１内でのリフィル４０のガタつきを軽減させるため、前記鍔部３９の外径は、前記大径部３６の外径とほぼ同径とし、軸筒３１の小径部３５の径方向への移動を規制している。つまり、鍔部３９と外装体４１の内壁５４との間は非常に狭く設けられており、両者は、リフィル４０のわずかなガタつきによって容易に接触する。すなわち、鍔部３９と外装体４１の内壁５４が接触した状態でリフィル４０が前後に摺動した場合には、鍔部３９が外装体４１の内壁５４に引っ張られ、鍔部３９を前後に傾けようとする力が加わってしまう。
【００４２】
そこで本実施例では、鍔部３９の付け根部３９ａに、鍔部３９と一体に形成した４本の縦リブ３８を、鍔部３９の前後両面に突き出るようにして周状・等間隔に設けている。
このため、例えば、ノック部材４２の後端を押圧して、リフィル４０が外装体４１内を前方へ移動する時に、鍔部３９と外装体４１の内壁５４が接触し、鍔部３９に後方へ傾けられようとする力がかかる。その際、鍔部３９がその後面に圧縮荷重、前面に引張荷重を受けたとしても、鍔部３９の後方縦リブ３８ｂが圧縮荷重、鍔部３９の前方縦リブ３８ａが引張荷重を同時に受け、各々の縦リブ３８ａ・３８ｂがこれに抗おうとする。つまり、鍔部の前後に形成された前方縦リブ３８ａと後方縦リブ３８ｂが鍔部３９の付け根部３９ａを補強することで、鍔部３９の傾きは、鍔部３９のみが軸筒３１の小径部３５の外周面に形成されている際と比べて大幅に抑制される。また、ボールペンチップ３を没入させるため、再度ノック部材４２の後端を押圧して、リフィル４０が外装体４１内を後方へ摺動する時には、鍔部３９と外装体４１の内壁５４が接触し、鍔部３９に前方へ傾けられようとする力がかかる。その際、鍔部３９がその後面に引張荷重、前面に圧縮荷重を受けたとしても、鍔部３９の後方縦リブ３８ｂが引張荷重、鍔部３９の前方縦リブ３８ａが圧縮荷重を同時に受け、各々の縦リブ３８ａ・３８ｂがこれに抗おうとする。つまり、リフィル４０が前後どちらの方向へ摺動する場合にも同様の効果が得られることから、繰り返しの接触（往復摺動）でも、折損に至ることのない曲げ耐性の強い鍔部３９とすることができる。
【００４３】
ところで、本実施例の鍔部３９と、その基部である軸筒３１の小径部３５は、いずれも外形形状が円形であり、同心で相似の形を成している。即ち、小径部３５の外周面上からの鍔部３９の突出高さは、全周で同じである。そのため、鍔部３９の外周のどの部分が外装体４１の内壁５４と接触したとしても、一様に強い曲げ耐性を得られるように、前記縦リブ３８は、前記小径部３５の外周面上に等間隔で設けられている。しかし、小径部３５の外周面上からの鍔部３９の突出高さが全周で同じではなく不均一な場合には、縦リブ３８は、必ずしも、小径部３５の外周面上に等間隔に設ける必要は無い。例えば、鍔部３９の外形形状が楕円形であり、その鍔部３９の基部である軸筒３１の小径部３５の外形形状が円形である場合には、前記鍔部３９の突出高さが高い箇所の付け根部３９ａに重点的に縦リブを設けて補強するのが良い。つまり、前記縦リブ３８は、必ずしも周方向に等間隔で形成せずとも良い。
また、前方縦リブ３８ａと後方縦リブ３８ｂの周方向の位置は、同位置であることが好ましい。ただし、鍔部３９が傾けられようとする時に同時に圧縮荷重・引張荷重の影響を受け得る位置に、前方縦リブ３８ａと後方縦リブ３８ｂが少なくとも一本ずつ形成されていれば、軸筒３１が前後どちらの方向へ摺動する場合においても、鍔部３９の強い曲げ耐性を得ることができる。
尚、前記鍔部３９の基部である前記小径部３５の外周面からの前記前方縦３８ａと前記後方縦リブ３８ｂの突出高さは同じであることが好ましいが、これに限らず、鍔部３９の外形形状、及び外径に合わせて適宜設定する。
さらに、縦リブ３８の数は、鍔部３９の基部である軸筒３１の小径部３５の外形形状、及び外径に合わせて適宜設定するが、鍔部３９が傾けられようとすると同時に圧縮荷重・引張荷重の影響を受け得る位置に、前方縦リブ３８ａと後方縦リブ３８ｂが少なくとも一本ずつ形成されていることで、鍔部３９の強い曲げ耐性を得ることができる。
【００４４】
以上のように、本実施例にあっては、軸筒３１の鍔部３９の付け根部３９ａであり、鍔部３９の前後に一体に、前方縦リブ３８ａと後方縦リブ３８ｂを形成することで、強い曲げ耐性の鍔部３９を得ている。このように鍔部３９自体の肉厚を増やすことなく、また、極端に肉厚な個所を作ることもないため、射出成形時に、流し込んだ樹脂が冷却・固化される時間の差が小さく抑えられる。よって、肉厚部分の材料が不足するボイドやヒケを生じ難いものとなっており、さらに、鍔部の強い曲げ耐性が確実に得られ、外観的にも良好な軸筒３１が得られるものとなっている。
【００４５】
また、本実施例にあっては、ボールペンチップ３を軸筒３１の先端内孔３２に圧入し、固定している。このようにボールペンチップを軸筒３１の先端内孔３２に圧入する際には、軸筒３１の後端を押さえて軸筒３１の前後移動を規制していたが、本実施例においては、曲げ耐性の強い鍔部３９を実現しているため、ボールペンチップ３の圧入時に、鍔部３９を押さえて軸筒の前後移動を規制することが可能である。これにより、軸筒３１の後端を押さえる時に比べ、ボールペンチップ３との距離を縮めることができるので、ボールペンチップ３の圧入時に起こりうる軸筒３１の座屈を防ぐことができる。
さらに、製造組立時には、軸体３１やリフィル４０をまとめて梱包し運搬したり、インキ切れの際には、新しいリフィルに交換する必要がある。その際、軸体３１やリフィル４０は、鍔部３９を露出した状態となるため、軸体同士あるいは、他の部品との接触、運搬時の衝撃が鍔部３９に加わる可能性がある。しかし、本実施例にあっては、鍔部の前後に前方縦リブ３８ａと後方縦リブ３８ｂを形成しているため、曲げ耐性の強い鍔部を実現している。よって、前述のように鍔部に衝撃が加わっても、鍔部が変形・折損することがなく、その形状を保つことが出来る。
【００４６】
さらには、ボールペンチップ３を出没させるために、何度もノック部材４２の後端を押圧したとしても、鍔部３９の変形や折損がないため、鍔部３９に押し当てられているノックスプリング４８が鍔部３９を乗り越えて、脱落してしまうこともない。延いては、ノックスプリング４８の脱落によって、突然、ボールペンチップ３が通常より長く突き出し、怪我をすることがない。また、ボールペンチップ３を突出状態に維持する事ができず、筆記しようとしても少しの振動で没入したり、ボールペンチップ３を没入状態に維持する事ができず、ボールペンチップ３が衣服等に触れてインキ４が染み出すというようなこともない。よって、安心して使用することができる。尚、外装体４１は、ロータリーカム機構を利用した後端ノック式のボールペンに限らず、ハートカム機構やサイドノック式など別の出没機構を利用した場合にも、同様の効果を得ることができる。
【００４７】
以上、第１実施例から第３実施例では、塗布具の例としてボールペンを挙げて説明したが、これに限らず、マーカーや筆、化粧品等の塗付具等であってもよい。その場合でも同様にグリースの前方界面を段部よりも前方に位置させたので、グリースの前方界面が段部を越えて前進するために一時的に生じる筆跡の薄化やカスレを防止し、常に良好な筆記状態を維持することができる。また、加圧式の塗布具とする場合には、例えば、通常時はインキ４が加圧されておらず、ノック等、ある特定の操作をした時だけインキ４が加圧される構造や、ペン先の後方に弁構造を有し、ペン先へのインキ４供給を制御できるような構造とすれば、繊維収束体を研磨切削した繊維ペン先や焼結体、押出成形によって形成した樹脂ペン先等も適宜採用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１    軸筒
２    軸筒の先端内孔
３    ボールペンチップ（ペン先）
４    インキ
５    グリース
６    ボール
７    ボールホルダーの先端開口部
８    ボールホルダー
９    内方突出部
１０    ボールペンチップの内孔
１１   小径部
１１ａ  小径内部
１２   大径部
１２ａ  大径内部
１３    直角の段部
１４    グリースの前方界面
１５    軸筒
１５ａ  内壁
１６    軸筒の先端内孔
１７    スライド栓
１８    コイルスプリング
１９    軸筒の後端開口部
２０    尾栓
２１   小径部
２１ａ  小径内部
２２   大径部
２２ａ  大径内部
２３    漏斗状の段部
２４    細溝
２５    環状突部
２６    円柱部
２７    段部
２８    スライド栓の後面
２９    尾栓の前面
３０    楔状の突起
３１    軸筒
３２    軸筒の先端内孔
３３    軸筒の後端開口部
３４    尾栓
３４ａ  貫通孔
３４ｂ  鍔部
３５   小径部
３５ａ  小径内部
３６   大径部
３６ａ  大径内部
３７    漏斗状の段部
３８    縦リブ
３８ａ  前方縦リブ
３８ｂ  後方縦リブ
３９    鍔部
３９ａ  付け根部
４０    リフィル
４１    外装体
４２    ノック部材
４３    前端開口孔
４４    前軸
４５    後軸
４６    クリップ部材
４７    回転子
４８    ノックスプリング
４９    突起
５０    傾斜面
５１    突起
５２    縦溝
５３    傾斜面
５４    内壁  
１０１  段部
１０２  グリース
１０３  グリースの前方界面
１０４  インキ
【図１】
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【図２】
2014166754.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2014166754.tif 000007
【図６】
2014166754.tif 000008
【図７】
2014166754.tif 000009
【図８】
2014166754.tif 000010
【図９】
2014166754.tif 000011
【図１０】
2014166754.tif 000012
【図１１】
2014166754.tif 000013