(57)【要約】【目的】  低粘度のインキを使用したボールペンであって、スプリングの棒軸部前端にカットにともなうバリがあても、スプリングがチップ内に容易に且つ、安定した位置に挿着可能であり、また、先端ボールはチップのボール抱持部の内面に密接し、筆記に際して円滑に回転して、筆記掠れの無い、良好な筆記性能を発揮できる。【構成】  チップの先端部内孔にインキ流通孔とその外縁部に放射状溝を有して設けられた受け座に背面を当接すると共にチップ先端部に先端ボールが回転自在に抱持され、また、受け座の中心部に形成されたインキ流通孔に挿通自在な当接ボールが先端ボールの背面に当接した状態に配設されて、チップ後方の内孔にスプリングが挿着され、棒軸部前端が当接ボールを介して先端ボールの背面を押圧して、先端ボールがチップのボール抱持部の内縁に密接されてインキの流出が阻止可能となる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
継ぎ手の先方にボールペンのチップを、後方にインキ収容管を有して、インキ収容管には低粘度のインキが充填されて成るボールペンに於いて、
チップの先端部内孔にインキ流通孔とその外縁部に放射状溝を有して設けられた受け座に背面を当接すると共にチップ先端部に先端ボールが回転自在に抱持され、また、受け座の中心部に形成されたインキ流通孔に挿通自在な当接ボールが先端ボールの背面に当接した状態に配設されて、チップ後方の内孔にスプリングが挿着され、前記当接ボールの背面にスプリング先方の棒軸部前端が当接し、棒軸部前端が当接ボールを介して先端ボールの背面を押圧して、先端ボールがチップのボール抱持部の内縁に密接されてインキの流出が阻止されるように構成されたことを特徴とするボールペン。
【請求項２】
スプリングの後端がチップ後端で抜け止めされてなる請求項１に記載のボールペン。
【請求項３】
チップ後方の内孔部の周面に所要数の突条が形成されて、スプリングがチップ後端から挿着されたときに、スプリングの捲線部の後端が前記突条に弾性変形により係止されてなる請求項１に記載のボールペン。
【請求項４】
チップは、先端に先端ボールを抱持したホルダーと、スプリングの後端が当接して抜出不能とする筒部とが圧着されてなる請求項１に記載のボールペン。
【請求項５】
継ぎ手の軸心にチップの後端に対峙して後方に弁体を遊嵌した弁室と、弁室の後部にテーパー状または球面状の弁体受け座が設けられると共に弁室とインキ収容管を連通する導孔が設けられて、チップ側が上向きの時に、前記弁体が弁室後部の弁体受け座に密接して導孔が密閉され、インキの逆流が阻止されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のボールペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリングの押圧で先端ボールがチップのボール抱持部の内縁に密接されて、インキの流出が阻止されるよう構成された砲弾状チップを有するボールペンの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００２−０６７５６６
【特許文献２】特開２００２−０８６９７７
【特許文献３】特開２００３−２６０８９１
【０００３】
一般に、低粘度のインキ（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または低粘度の油性インキなど）を使用したボールペンは、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の問題があり、筆記具内や手、衣服等を汚損する虞がある。また、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や、先端ボールとチップ抱持部の内縁との間の乾燥で起きる筆記掠れ等の問題がある。
そこで、問題を解消する手段として、
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設けられている。
また、チップの後端とインキ収容部との間に弁体を遊嵌した弁室を設け、上向き筆記や衝撃に対して弁体がインキの導孔を閉塞してインキが逆流するの防止するよう設けられている。
また、先端ボールの背面をスプリングで押圧して先端ボールをチップのボール抱持部の内縁に密接し、インキの直流防止と筆記先端部の乾燥を防止するように設けられている。  また更に、以上の手段を併用して安全性や信頼性を高める工夫がなされている。
【０００４】
上記特許文献１には、先端ボールの背面を押圧するスプリングの端面はカットしたままなので、スプリングを配設する際、ストレート部（棒軸部）の先端面の角部やバリがチップ内面に引っ掛かり、所定の位置にコイルスプリングを配設できず、ボールが押圧されないという問題が指摘されている。
また、問題を解決する手段として、「チップ先端にボールを回転自在に抱持し、チップ内に、中央にインキ流通孔と該インキ流通孔に連通する放射状に延びた放射状溝を有した、前記ボールが当接するボール座を設け、コイル線材からなる先端にストレート部を有するコイルスプリングを、ストレート部が前記インキ流通孔を通ってボールの後端に当接させて配設し、ボールをチップ先端縁に押圧してなるボールを筆記媒体とするペン先部構造において、前記コイルスプリングのストレート部の先端面に丸みを形成したこと、また、丸みがバレル研磨によって形成されること」などが示されている。
【０００５】
上記特許文献２には、押圧部材は内径の小さなチップ内に挿入し、さらに縮径されたボールハウス背後の通孔内に挿入する必要があるために、バリの突出量が小さい場合でもチップ内への挿入による装填時に引っ掛りで手数を要するばかりでなく、装填時にバリが欠落してチップ内に落下し、インク又は塗布液の充填後に該インク等に混入し、筆記又は塗布時に支障をきたす虞があること、また、インク中に混入したバリが転写ボールに付着すると、該ボールの回転不良により筆記掠れや不書きの原因になるとともに、正常な弁機能が確保されずインク漏れやインク乾燥の原因となることが指摘されている。
また、問題を解決する手段として、「チップ先端のボールハウス内にボールを回転自在に抱持し、該ボールを棒状押圧部材の先端により弾性的に押圧している筆記具において、前記押圧部材の先端面外周を面取りしてなることを特徴とする。本発明における筆記具は、ボールペン又はボールペン用レフィールあるいは修正液や化粧液などの塗布具等であり、上記押圧部材は、コイルスプリングの一端側に直線状一体に延出した押杆部であり、あるいはスプリングにより付勢されている可動子の押杆部である。本発明によれば、押圧部材すなわち押杆部の先端面外周が面取りされているので、バリが残存していることによる前記障害を解消することができる。」と記載されている。
【０００６】
上記特許文献３には、スプリングは、成形後、切断により得られるため、スプリングのストレート部の先端は、エッジやバリ等が生じたり、傾斜面状等の不安定な形状になりがちである。そのため、ストレート部の先端とボールの後面との安定した接触が維持できず、ボールを適正に前方へ押圧できなかったり、ボールの円滑な回転が得られない恐れがある。また、チップ本体内にスプリングのストレート部を挿入する際、ストレート部の先端が、スプリングの供給途中で引っ掛かり、スプリングの円滑な挿入組立性が低下する恐れがある事が指摘されている。
また、問題を解決する手段として、「本発明は、チップ本体２の先端に筆記用ボール２１が内向きの先端縁部２２により回転可能に抱持され、ストレート部３１を備えたスプリング３により、前記ボール２１が前方に押圧されて前記先端縁部２２の内面に密接されてなるボールペンであって、前記ストレート部３１の先端をバレル研磨加工し、前記ストレート部３１の先端を前記ボール２１の後面に当接させてなること（請求項１）を要件とする。更に、前記ストレート部３１の先端が、凸曲面状に形成されてなること（請求項２）を要件とする。更に、前記ストレート部３１の先端に形成された凸曲面が球面状であり、前記球面の曲率半径が、ストレート部３１の外径の半径と略等しく設定されてなること（請求項３）を要件とする。更に、前記チップ本体２が金属製パイプよりなり、前記チップ本体２の先端に内向きの先端縁部２２を形成すると共に、前記チップ本体２の先端近傍側壁にボール受け座用の複数の内方突起２３を形成し、前記先端縁部２２と前記内方突起２３との間でボール２１を回転可能に抱持してなること（請求項４）を要件とする。」と記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、低粘度のインキ（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など）を使用し、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、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を防止可能とし、先端ボールとチップ抱持部の内縁とのシール不完全に伴う乾燥で起きる筆記掠れの防止可能とするボールペンであって、
スプリングの捲線部の前端に形成された棒軸部前端にカットにともなうバリがあても、スプリングがチップ内に容易に且つ、安定した位置に挿着可能であり、また、先端ボールはチップのボール抱持部の内面に密接し、筆記に際して円滑に回転して、筆記掠れの無い、良好な筆記性能を発揮できるボールペンを提供可能とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を達成する為に以下の構成を有する。
請求項１に記載の発明に係るボールペンは、継ぎ手の先方にボールペンのチップを、後方にインキ収容管を有して、インキ収容管には低粘度のインキが充填されて成るボールペンに於いて、チップの先端部内孔にインキ流通孔とその外縁部に放射状溝を有して設けられた受け座に背面を当接すると共にチップ先端部に先端ボールが回転自在に抱持され、また、受け座の中心部に形成されたインキ流通孔に挿通自在な当接ボールが先端ボールの背面に当接した状態に配設されて、チップ後方の内孔にスプリングが挿着され、前記当接ボールの背面にスプリング先方の棒軸部前端が当接し、棒軸部前端が当接ボールを介して先端ボールの背面を押圧して、先端ボールがチップのボール抱持部の内縁に密接されてインキの流出が阻止されるように構成されてなる。
【０００９】
請求項２に記載の発明に係るボールペンは、請求項１に記載のボールペンに於いて、スプリングの後端がチップ後端で抜け止めされてなる。
【００１０】
請求項３に記載の発明に係るボールペンは、請求項１に記載のボールペンに於いて、チップ後方の内孔部の周面に所要数の突条が形成されて、スプリングがチップ後端から挿着されたときに、スプリングの捲線部の後端が前記突条に弾性変形により係止されてなる。  
【００１１】
請求項４に記載の発明に係るボールペンは、請求項１に記載のボールペンに於いて、チップは、先端に先端ボールを抱持したホルダーと、スプリングの後端が当接して抜出不能とする筒部とが圧着されてなる。
【００１２】
請求項５に記載の発明に係るボールペンは、請求項１に記載のボールペンに於いて、継ぎ手の軸心にチップの後端に対峙して後方に弁体を遊嵌した弁室と、弁室の後部にテーパー状または球面状の弁体受け座が設けられると共に弁室とインキ収容管を連通する導孔が設けられて、チップ側が上向きの時に、前記弁体が弁室後部の弁体受け座に密接して導孔が密閉され、インキの逆流が阻止されるように構成されてなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のボールペンは、スプリングの捲線部の前端に形成された棒軸部前端にカットにともなうバリがあても、棒軸部前端と先端ボールとの間に当接ボールが介在するので先端ボールはチップのボール抱持部の内面に密接し、筆記に際して円滑に回転して、筆記掠れの無い、良好な筆記性能を発揮できる。また、棒軸部前端を受け座の後端に位置させることが可能となるので、引っ掛る問題いが無くスプリングをチップ内に容易に挿着することが可能となる。また、棒軸部前端は、積極的に回転しない当接ボールに接触した状態にあるので、バリが欠落してインク中に混入したり、先端ボールに付着して先端ボールの回転を阻害するような問題は無い。また、当接ボールは球体で方向性がないので容易に所定の位置に挿着可能であり、且つ、バレル研磨等の煩雑な工程と比較しても安価に提供可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
このボールペンは、インキは静的には高い粘性を有し、筆記時の先端ボールの回転によりインキの粘性が低下してインキがスムーズに流出される剪断減粘性を有した水性インキ（以下中粘度インキと呼ぶ）または低粘度の油性インキが充填され、更にインキ収容管には、インキの揮発防止と流れ出し防止のためのグリース状のフォロアと必要により耐落下性能向上のためのフォロア棒が設けられている。
【００１５】
図１及び図２は本発明の実施形態を示している。
先ず、図に示すように、ポリプロピレン樹脂製のチューブよりなる内部にインキ８が充填されたインキ収容管７の内径筆記部側に固着される後軸部５ｃとチップ１が圧入固着される内孔５ｇを有する継ぎ手５には、内部の略中央に導孔５ｆを持つテーパー状または球面状の弁体受け座５ｈを設け、チップの軸方向後端と弁体受け座５ｈとによって形成される弁室５ｄ内に遊嵌されたボール状の弁体６によって、通常の筆記時にはインキ収容管７から筆記部となる先端ボール２までを連通する構造（概説すると、弁室５ｄがチップ１の軸心に対し適宜偏心して設けられており、チップ下向きでボール状の弁体６がチップ後端部に偏心して当接し、溝５ｅ等を介してインキ８がチップ内に流入可能となる。）とした上で、上向きでは弁体６が継ぎ手５の弁体受け座５ｈに密接することによってインキ８の逆流を防止した構造のボールペンであって、当該ボールペンはキャップ式又はキャップオフのノック式筆記具に搭載して使用される所謂ボールペンリフィールの形態を示したものである。
【００１６】
このボールペンでは、インキ８には静的には高い粘性を有し、筆記時の先端ボール２の回転によりインキの粘性が低下してインキがスムーズに流出される剪断減粘性を有した水性及び油性インキ（通称中粘度インキと呼ぶ）または低粘度の油性インキが充填され、更にインキ収容管７のボールペン軸方向後方には、インキの揮発防止と流れ出し防止のためのグリース状のフォロア９と耐落下性能向上のためのフォロア棒１０が設けられている。  
【００１７】
図２は、ボールペンの筆記先端部であるチップ１を示している。
チップ１の先端部内孔に、筆記部である先端ボール２がインキ流通孔１ｃとその外縁部にインキの導通を確保する放射状溝１ｄを有して設けられた受け座１ｂにその背面を当接されると共にカシメ等により形成されるボール抱持部１ｅによってチップ先端に回転自在に抱持され、また、受け座１ｂの中心部に形成された前記インキ流通孔１ｃに挿通自在な当接ボール４が前記先端ボール２の背面に当接した状態に配設されて、チップ後方の内孔にスプリング３が挿着され、前記当接ボール４の背面にスプリング先方の棒軸部３ａの前端が当接すると共に、棒軸部前端が当接ボール４を介して先端ボール２の背面を押圧して、先端ボール２がチップのボール抱持部１ｅの内縁に密接されてインキの流出が阻止されるように構成されている。
また、スプリング３は、その後端をチップ１後端側内径に対し僅かに小さい径としてチップ１に挿入された後、スプリング後端を前方に押しながらチップ１の後端面にカシメ等の塑性変形によって段部が形成され、その段部にスプリングの後端が抜け止め係止されている。
【００１８】
また、チップ１の内孔は前方に向かってステップ状あるいはテーパー状に細くなっており、そのため、内孔面にスプリング３の捲線部４が接触してバネ作用の動きが疎外されないように、また組み立て時の挿入や向きの検知をやりやすくするために、スプリング３の捲線部３ｂの先端のコイル径を小さく、捲線部の後端のコイル径を大きく設け、途中のコイル径はチップの内孔に対応してステップ状あるいはテーパー状に設けられている。しかしながら、スプリングの形状はこれに限定されず設けることができる。
【００１９】
また、実施形態で示された当接ボール４は、球体で示されているが、先端にテーパー部を有したコマ状のものであってもよい。しかしながら、組み立て時の向きや傾き、コストなどから球体とすることが望ましい。
ところで、上述した継ぎ手５とインキ収容管７は一体の樹脂成形品とすることも可能である。また、継ぎ手５とインキ収容管７を直接筆記具の軸体とすることも可能である。
また、上述した実施形態では弁室５ｄがチップ１の軸心に対し適宜偏心して設けられ、さらに弁体６が球体で示されているが、軸状で両端面がテーパー状あるいは球面状に形成され、必要によって側面にインキ誘導のための溝が形成されるように構成することも可能である。このような弁機構は以上に限定されず設けることができる。
【００２０】
（作用）
図１はチップ１を下向きにした筆記前の状態を示しており、その時、弁体６はチップ１の後端に当接状態となり導孔５ｆが開放される。インキ収容管７から導孔５ｆを経て弁室５ｄに入ったインキ８は先端ボール２の背面まで誘導される。尚、この状態では、スプリング３の棒軸部３ａの押圧で当接ボール４を介して先端ボール２がチップのボール抱持部１ｅの内縁に密接されるのでインキ８直流が防止される。また、筆圧により先端ボール２が微小に後退するので隙間を生じてインキ８流出可能となり、筆記により先端ボール２の回転で粘性が低下してインキが流出され、ボテが無く、濃度の高い筆記が可能となる。
【００２１】
また、先端ボール２の背面にはインキ流通孔１ｃとその外縁部にインキの導通を確保する放射状溝１ｄを有した受け座１ｄがあり、放射状溝１ｄは受け座１ｂの前端から後端１ｆに貫通して設けられている。当接ボール４は、インキ流通孔１ｃに遊嵌状態に挿入され、スプリング３の棒軸部３ａの前端は当接ボール４の背面に当接すると共に放射状溝１ｄの後端に干渉しない状態に設けられる。チップ１内のインキ８は、インキ流入孔１ｃと当接ボール４との間の隙間、放射状溝１ｄを通じて先端ボール２背面に誘導される。
通常、スプリングで先端ボールを押圧するようにしたボールペンのチップは、放射状溝が受け座の前端から後端に非貫通で設けられており、スプリングの棒軸部の前端にバリが有っても引っかかりにくいようにしている。本発明の場合には、放射状溝が受け座の前端から後端に貫通して設けられ、スプリングの棒軸部の前端にバリが有っても引っかかる問題が無く、インキの疎通が円滑となる。
【００２２】
また、チップ１を上向きにした状態では、弁体６が弁室５ｄの弁体受け座５ｈに密接して導孔５ｆを密閉するので、上向き筆記で先端ボール２背面のインキ８がなくなってもインキが逆流しない。従って、チップ１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。
また、先端ボール２は常時チップのボール抱持部１ｅ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。また、先端ボール２と弁体６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防止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３による先端ボール２への押圧で果たされるが、ボール抱持部１ｅの加工バラツキによる先端ボール２との密接不完全状態や、ボール抱持部１ｅと先端ボール２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）をするよう共同する。
【００２３】
図３はチップの別の実施形態を示している。以下、上述した実施形態との相違点について説明する。
当該実施形態のチップ１１は、例えば樹脂成形品で後方の軸部１１ａの後端内孔部に段部１１ｃが形成されると共に軸部１１ａに後端より適宜長さの切欠部１１ｂが所用箇所で形成されている。また、筆記部である先端ボール２をカシメ等により形成されるボール抱持部１ｅとインキの導通を確保する放射状溝を有し、先端ボール２を受ける受け座１ｂを有することによって遊嵌してある。また、軸部後端からチップの内孔部にスプリング３が挿入されると共に（上記切欠部１１ｂにより軸部１１ａが弾性的に適宜拡開する。）スプリング３後端の座捲部３ｃが前記段部１１ｃに抜け止め係止されてなり、そのスプリング３先端の棒軸部３ａの前端で当接ボール４を介して先端ボール２の背面を押圧して、チップ先端部に回転自在に抱持された先端ボール２がチップのボール抱持部１ｅの内縁に密接されてインキの流出や乾燥が阻止されるように構成されている。
尚、チップ後方の軸心にスプリングの捲線部が収容される内孔部を設け、その内孔部の周面に所要数の突条を形成して、スプリングがチップ後端から挿着されたときに、スプリングの捲線部後端の座捲部が前記突条の前端に弾性変形によって係止されるように設けることができる。
【００２４】
図４はチップのさらに別の実施形態を示している。以下、上述した実施形態との相違点について説明する。
当該実施形態のチップ１２は、チップ継ぎ手１４の前端にホルダー１３を圧着して構成されている。ホルダー１３は、筆記部である先端ボール２がボール抱持部１３ｅで抜止め支持され、先端ボール２を受ける受け座１３ｂによって回動自在に遊嵌されている。また、ホルダー１３後端の軸部１３ａにはチップ継ぎ手１４が圧着されて、内部には先端ボール２に当接ボール４を介して前端先端を接し、後端にはチップ継ぎ手１４後端の段部１４ａによってスプリング１５が内部に固定されている。
【００２５】
（その他の実施形態）
上述した実施形態では、スプリングの後端がチップ後端で抜け止めされてなるが、継ぎ手にチップを圧着し、チップ後端に対峙する継ぎ手の軸心部にスプリングの後端を当接する段部を設けるように構成することもできる。また更に、継ぎ手にチップを圧着し、継ぎ手の後端側の内孔周面に所要数の突条を形成して、スプリングを継ぎ手の後端から挿入し、スプリング後端の座捲部を前記突条に係止するように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態であるボールペンの縦断面図で、チップを下向きにした状態を示している。
【図２】本発明の実施形態であるボールペンのチップの縦断面図である。
【図３】別の実施形態であるボールペンのチップの縦断面図である。
【図４】さらに別の実施形態であるボールペンのチップの縦断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      チップ
１ａ    軸部
１ｂ    受け座
１ｃ    インキ流通孔
１ｄ    放射状溝
１ｅ    ボール抱持部
１ｆ    後端
１ｇ    カシメ部
２      先端ボール
３      スプリング
３ａ    棒軸部
３ｂ    捲線部
３ｃ    座捲部
４      当接ボール
５      継ぎ手
５ａ    前軸部
５ｂ    鍔部
５ｃ    後軸部
５ｄ    弁室
５ｅ    溝
５ｆ    導孔
５ｇ    内孔
５ｈ    弁体受け座
６      弁体
７      インキ収容管
８      インキ
９      フォロア
１０    フォロア棒
１１    チップ
１１ａ  軸部
１１ｂ  切欠部
１１ｃ  段部
１２    チップ
１３    ホルダー
１３ａ  軸部
１３ｂ  受け座
１３ｅ  ボール抱持部
１４    チップ継ぎ手
１４ａ  段部
１５    スプリング
１５ａ  棒軸部
【図１】
2006198835.tif 000003
【図２】
2006198835.tif 000004
【図３】
2006198835.tif 000005
【図４】
2006198835.tif 000006