(57)【要約】  【課題】  ボールを付勢する弾撥部材に、長方形断面を持った金属板を径方向に金属板同士の一部が重なるように円錐状に巻くことで形成されている竹の子ばねを使用したボールペンチップにおいて、筆記時に竹の子ばねがボールに押されて全長が縮み、金属板同士の径方向の隙間が減少、もしくは閉じてしまった時にインキの流通を阻害し、筆記カスレになってしまう問題を解決する。  【解決手段】  竹の子ばねを構成している金属板の表面の内側、もしくは外側のどちらか一方に、軸心方向に連通しインキ通路となる部分を有する凹凸面を全周にわたり形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記部材としてのボールと、このボールを、貫通孔の先端開口部をボールの直径より小径に形成すると共に、貫通孔の内壁に複数の内方突出部を形成しボールの後方移動規制をなすことによって、前記ボールを貫通孔の先端開口部より一部突出した状態で回転自在に抱持するボールホルダーと、ボールホルダーの貫通孔に配置され、その一部が中心孔を挿通してボールに当接し前方付勢する弾撥部材とを少なくとも有するボールペンチップにおいて、前記弾撥部材が長方形断面を持った金属板を、径方向に金属板同士の一部が重なるように円錐状に巻くことで形成されている竹の子ばねであって、前記竹の子ばねを構成している金属板の表面の内側、もしくは外側のどちらか一方に、軸心方向に連通しインキ通路となる部分を有する凹凸面を全周にわたり形成したボールペンチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筆記部材としてのボールと、このボールを、貫通孔の先端開口部をボールの直径より小径に形成すると共に、貫通孔の内壁に複数の内方突出部を形成しボールの後方移動規制をなすことによって、前記ボールを貫通孔の先端開口部より一部突出した状態で回転自在に抱持するボールホルダーと、ボールホルダーの貫通孔に配置され、その一部が中心孔を挿通してボールに当接し前方付勢する弾撥部材とを少なくとも有するボールペンチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ボールペンチップ内のインキが乾燥することによる筆記不能や、不使用時にボールとボールホルダーとの隙間からインキが漏れだすことを防止するために、ボールホルダーの内部から弾撥するコイルスプリングにてボールを先端側に付勢し、ボールをボールホルダーの内壁に周状に当接させて、ボールとボールホルダーとの隙間を密閉するものが知られている。ボールの後方を押圧する部分としては、コイルスプリングのコイル部の先端をボールの後方に当接させるものもあるが、ボール径が小さく、そもそも中心孔が小さいボールペンチップにおいては、コイルスプリングのコイル部を中心孔よりも小さい外径にすることが困難なこともあるため、先端からコイル部の軸心方向に直状部を延出させ中心孔に挿通し、この直状部の先端をボール後方部に当接させてボールを前方に付勢する技術が知られている。
【０００３】
しかしながら、実際にはコイルスプリングの直状部は前記中心孔と直状部の直径の寸法差でガタが生じボールホルダーの軸心に対して傾斜することが有り、この傾斜にて直状部の先端はボールの中心から離れた位置を斜めに付勢するようになり、所定の押圧荷重をボールに掛けられず、ボールとボールホルダーの密閉性が十分に得られなくなり、ボールペンチップ内のインキが乾燥することによる筆記不能や、不使用時にボールとボールホルダーとの隙間からインキが漏れだす不具合があった。この不具合を改善させるために、特許文献１には中心孔内に案内部を設けることでコイルスプリングの直状部のガタを少なくし、直状部の傾斜を抑制しボールの略中心を付勢するものが開示されている。また、特許文献２には、ボールが弾撥部材と当接した状態で回転した時に生じるスクラッチや損傷を防止することを目的として、コイルスプリングや渦巻きバネ、板バネ、竹の子ばねの先端を折り曲げ、ボールとの当接部を曲面にしたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６９７７９号公報
【特許文献２】特開２００１−１８０１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、たとえ案内部によってコイルスプリングの直状部がガイドされていたとしても、その直状部の後方にあるコイル部分はボールホルダーの貫通孔との間に隙間があり、更にボールを付勢する為にたわませるので、大きく蛇行することになり、その場合直状部そのものも傾斜してしまいボールの中心位置を付勢することができなくなる問題がある。
特許文献２に記載されている竹の子ばねは、一般的には長方形断面を持った金属板を径方向に金属板同士の一部が重なるように円錐状に巻くことで形成されているもので、その竹の子ばねに曲がろうとする力を加えても、径方向の金属板同士の隙間の一方が小さくなるように径方向に移動するだけなので、特許文献１で示したようなスプリングの蛇行を防止できるものであり、ボールを押す力の方向は軸心に対して真っ直ぐになり、所定の押圧荷重を掛けることができる。
しかし、筆記時には竹の子ばねはボールに押されて全長が縮むに際し巻き径が拡大するので、インキが通る隙間である金属板同士の径方向の隙間は全周にわたり減少、または完全に閉じてしまう場合があり、竹の子ばねの内側から外側に抜けるインキ流路が減少、またはインキを閉じ込めてしまい、ボール抱持室にインキを十分に供給できず筆記カスレに繋がってしまう問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、筆記部材としてのボールと、このボールを、貫通孔の先端開口部をボールの直径より小径に形成すると共に、貫通孔の内壁に複数の内方突出部を形成しボールの後方移動規制をなすことによって、前記ボールを貫通孔の先端開口部より一部突出した状態で回転自在に抱持するボールホルダーと、ボールホルダーの貫通孔に配置され、その一部が中心孔を挿通してボールに当接し前方付勢する弾撥部材とを少なくとも有するボールペンチップにおいて、前記弾撥部材が長方形断面を持った金属板を、径方向に金属板同士の一部が重なるように円錐状に巻くことで形成されている竹の子ばねであって、前記竹の子ばねを構成している金属板の表面の内側、もしくは外側のどちらか一方に、軸心方向に連通しインキ通路となる部分を有する凹凸面を全周にわたり形成したボールペンチップを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ボールを付勢する弾撥部材に長方形断面を持った金属板を、径方向に金属板同士の一部が重なるように円錐状に巻くことで形成されている竹の子ばねを用いることで、ボールホルダー内でのスプリングの蛇行を抑制して、ボールに対して掛かる力の方向が軸心に対して真っ直ぐになり、ボールを所定の押圧荷重を掛けることができ、ボールとボールホルダーの密閉性を十分なものにし、インキ乾燥による筆記不能や、不使用時のインキ漏れを防止しつつ、竹の子ばねを構成している金属板の表面の内側、もしくは外側のどちらか一方に、軸心方向に連通しインキ通路となる部分を有する凹凸面を全周にわたり形成することにより、例え、竹の子ばねの金属板同士の隙間が全周にわたり減少したり、閉じてしまっても、金属板表面に形成された凹凸面の隙間をインキが流通することで、ボール抱時部にインキを潤沢に行きわたらせることができ、筆跡のカスレを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一例を示す縦断面図。
【図２】図１のＩ部拡大図。
【図３】図２のＩＩ−ＩＩ’線横断面図。
【図４】図３の竹の子ばねの材料金属板を示す切り欠き斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のボールペンチップに使用するボールの材質としては、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や、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化チタン、アルミナ、ジルコニア等のセラミックなどが使用できる。
【００１０】
ボールホルダーは、インキ通路としての貫通孔に、筆記部材としてのボールを配置し、このボールの後退規制部分として内方突出部を有し、内方突出部にボール周囲にインキを供給するための中心孔と放射状溝を形成している。先端開口部は、ボールを配置した後に、ボールの直径よりも小径に縮径加工を施され、ボールの一部が突出した状態で、ボールが回転自在に抱持されボールペンチップの形態を備える。ボールホルダーの材質としては、ステンレスや真鍮、洋白といった金属製のものが使用できる。またコイル線材を使用して作るものと、予め貫通孔のあるパイプ材を使用するものとがある。
【００１１】
前記ボールホルダー内に配置され前記ボールを前方付勢する竹の子ばねは、ボールホルダーの中心孔を通過してボールを前方付勢する必要があるので、反ボール側である後端部分を大径にして、先端方向にいくほど小径になるように円錐状に巻いて形成されている。
そして、インキ収容管とボールホルダーの連結接続部材であるチップホルダーの先端側内孔に形成された内段部に当接させることでボールとの間で挟持された状態になり、竹の子ばねの先端面にてボールを前方付勢することができ、ボールをボールホルダーの開口部の内縁に押し付け、インキの流出を遮断し得る。尚、筆記時にはインキはインキ収容管からチップホルダーの中央に開けられたインキ流通孔を通り、ボールホルダー内に供給されるものであるが、まずインキの大部分は竹の子ばねの内側に入り、そして、竹の子ばねの金属板同士が重なった隙間の部分を通り、ボール抱持部に供給されるものである。
竹の子ばねの設置については、ボールホルダーの内孔に、外側からの圧延加工等にて内方凸部を形成して固定することもできるし、インキ収容管に先端側内孔の内段部を形成して設置することもできる。竹の子ばねとボールとの間に中継部材を介することもできる。
【００１２】
本発明にて使用する竹の子ばねの金属板の表面は、凹凸面に形成され、凹凸面は金属板の表裏のどちらか一方に形成されていることで、竹の子ばねが縮んで金属板同士の重なった部分が当接して隙間が閉じると平滑な面に凹凸面が当接することになり、その凹凸の隙間を縫ってインキが流れることができるものである。凹凸の形態としては、竹の子ばねの軸心方向に沿って金属板の下から上へと連通している溝を全周わたり複数形成するものが、比較的形成が容易でインキの流通を確実なものにできるが、他の形状としては金属板表面に凸部を不規則に形成することで、インキが流れる方向は様々になるがその凸部の間にインキを流通させることが可能となる。
【００１３】
竹の子ばねの材質としては、一般的にスプリングに多用されているＳＵＳ３０４といったステンレス材や、ばね用板材として使用されているＳＫ材といった炭素鋼やりん青銅といった銅合金を使用することができる。また耐食性や耐磨耗性を向上させる為にニッケルめっきやクロムめっき等のめっき処理を施すこともできる。
【００１４】
チップホルダーとインキ収容管に使用される材質としては、ポリアミド樹脂や、塩化ビニル樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンナフタレート等の樹脂やステンレスや銅合金等の金属など種々の材質が使用可能であるが、製造の容易さやインキ色の視認性、蒸気透過性などを考慮する必要がある。また、着色を施したり、顔料などを配合することなども適宜である。
【００１５】
インキ収容管にはインキを収容しており、インキ界面に高粘度流体等の逆流防止体を配置してもよい。また、インキ収容管内に圧縮空気を封入するなどしてインキを押して吐出支援するものでもよい。
【実施例】
【００１６】
図１に、本発明のボールペンチップをインキタンクとなる部材と接続して筆記具として構成した一例の縦断面図を示す。外装体に収容されて使用される、所謂リフィルと呼ばれるものを想定してある。
チップホルダー５は、中央にインキ流通孔１７が形成されており、それよりも先端側にはボールホルダー２と接続される内孔１８が形成され、前記内孔１８には竹の子ばね３と当接する内段部１９が形成されている。この内孔１８はボールホルダー２の後端外径よりも小径に形成されており、そこにボールホルダー２の後端を圧入することで接続固定されている。
インキ収容管４は、ポリプロピレン樹脂などの押し出し成形パイプであり、ポリブチレンテレフタレート樹脂などで形成されたチップホルダー５を介してボールペンチップと接続されている。インキ収容管４内には、インキ６が収容されており、インキ６の後端界面に接して、インキ６と相溶しない高粘度流体である逆流防止体組成物７が配置されている。特に、低粘度のインキ６を使用した場合には、インキ６が後方に移動することを抑制するために逆流防止体組成物７を配置することは有効である。更にインキ収容管４の径が大きい場合には壁面より遠い部分における逆流防止機能が低下するので、合成樹脂の成型品である浮子８を逆流防止体組成物７内に浮遊状態となるように配置してこれを補強することも出来る。
【００１７】
図１のＩ部拡大図である図２に記載の通り、本発明のボールペンチップは、筆記部材としてのボール１を、ボールホルダー２の先端開口部１０より一部突出した状態で回転自在に抱持しており、竹の子ばね３がボールホルダー２内に配置されボール１を前方に付勢している。
ボールホルダー２は、インキ通路として貫通孔９を有しており、その先端を内側に倒れこませる塑性変形（所謂かしめ加工）を施してボール１の直径よりも小径とした先端開口部１０と、ボール１の後方移動規制をなす内方突出部１１にて、ボール１が移動し得る範囲としてのボール抱持室１２を形成している。また、この貫通孔９は、内方突出部１１の中心部に形成される中心孔１３、内方突出部１１の間に形成される放射状溝１４、チップホルダー５側と実質的に接続される後孔１５を有している。
内方突出部１１のボール抱持室１２側の面は、ボール１とほぼ同曲率の面を有する受座面１６が形成されている。これはボール１を先端側より押圧加工具（図示せず）にて押圧し、凹状に塑性変形させて形成されたものである。
【００１８】
竹の子ばね３はボールホルダー２とチップホルダー４が接続される前にボールホルダー２の後孔１５から後端の一部が突出する状態で貫通孔９内に挿入し設置される。そして、チップホルダー５にボールホルダー２を接続する時に内段部１９で竹の子ばね３の後端を押しながら接続することにより、竹の子ばね３を縮めながらボール１を前方付勢する。
【００１９】
図３に、図２のＩＩ−ＩＩ’線横断面矢視図を示す。竹の子ばね３を形成している金属板の内側に溝２０が形成され凹凸面とし、外側面は平面としてある。竹の子ばね３の全長が縮む際、内側の巻きから巻き径が拡大され、金属板同士が重なっている部分の隙間が縮小され又は板の内外面が接触するような場合にも、溝２０によってインキ６が流通し得る空間が確保される。連通溝２０の深さや幅は隙間が閉じてしまった時に必要なインキ流通量に応じて適宜調整することが可能である。尚、図４は、図３に該当する竹の子ばね３の材料板材の状態を示す斜視図である。連通溝２０の形成方法としては、溝入れバイト等で連通溝２０を加工をしたり、予め溝となる凸部を有したローレットを押し当てながら金属板表面にローレットの凸部を凹部として転写させる方法も可能である。また、予め凹凸面を形成した型を用意し、それをプレス加工にて転写させることもできるが、塑性変形を伴う加工の場合は凹凸面を形成しない裏側の面に影響を及ぼしてしまう可能性がある為、極力、裏側への影響を抑える加工方法として、金属板の表面にシルクスクリーン印刷等で凸部となる部分に印刷してマスキングを行い、エッチング処理することでマスキングしていない部分を凹部とすることもできる。
【符号の説明】
【００２０】
１  ボール
２  ボールホルダー
３  竹の子ばね
４  インキ収容管
５  チップホルダー
６  インキ
７  逆流防止体組成物
８  浮子
９  貫通孔
１０  先端開口部
１１  内方突出部
１２  ボール抱持室
１３  中心孔
１４  放射状溝
１５  後孔
１６  受座面
１７  インキ流通孔
１８  内孔
１９  内段部
２０  溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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