(57)【要約】【課題】加圧式ボールペンに用いられるボールペンリフィルを製造する際に、加圧環境下での加圧ガス充填に支障のない態様でインク収容管に仮止めをすることが可能な形状の尾栓を採用することで、確実かつ迅速なガス充填と確実な尾栓の装着とを可能とする。【解決手段】インク11を収容するとともに加圧ガスが封入されるインク収容管20と、前記インク収容管20の先端に装着されるボールペンチップ30と、前記インク収容管20の後端を密閉する尾栓40とを備えたボールペンリフィル10であって、前記尾栓40の側面部には、前記インク収容管20の内径に嵌合する大径部42と、同インク収容管20の内径に遊嵌する細径部43と、前記細径部43が挿入され前記大径部42が圧入される前に前記インク収容管20後端縁に係止する係止部45と、前記係止部45より後端寄りの位置まで切り欠かれている切欠部46とが設けられている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収容するとともに加圧ガスが封入されるインク収容管と、前記インク収容管の先端に装着されるボールペンチップと、前記インク収容管の後端を密閉する尾栓とを備えたボールペンリフィルであって、
前記尾栓の側面部には、
前記インク収容管の内径に嵌合する大径部と、
同インク収容管の内径に遊嵌する細径部と、
前記細径部が挿入され前記大径部が圧入される前に前記インク収容管後端縁に係止する係止部と、
前記係止部より後端寄りの位置まで切り欠かれている切欠部と
が設けられていることを特徴とするボールペンリフィル。
【請求項２】
前記係止部は、前記細径部において前記切欠部を避けた位置から突出する突起として形成されたことを特徴とする請求項１記載のボールペンリフィル。
【請求項３】
前記尾栓は前記インク収容管に圧入された後に溶着固定されることを特徴とする請求項１又は２記載のボールペンリフィル。
【請求項４】
前記尾栓はレーザー非透過性の材質で形成され、前記インク収容管に装着された該尾栓は、レーザー照射により該インク収容管と溶着固定されることを特徴とする請求項３記載のボールペンリフィル。
【請求項５】
前記尾栓は樹脂の射出成形により形成されるとともに、該射出成形時のゲート位置は、前記大径部を避けた位置に設けられることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のボールペンリフィル。
【請求項６】
前記ボールペンチップは、前記インク収容管の先端に装着される継手を介して該インク収容管に装着されることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のボールペンリフィル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク収容管内部に加圧ガスを充填したボールペンリフィルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボールペンリフィルのインク収容管内部に加圧ガスを充填封入したボールペンが提供されてきた。このようなボールペンリフィルへの加圧ガスの封入方法の一例としては、インクを充填した後のインク収容管を、封入されるガスで満たされた加圧環境下に置いてそこで尾栓を圧着して密閉するということが挙げられる。
この方法において、尾栓外径がインク収容管内径とほぼ同じ又はやや大径で圧入により装着される場合には、加圧環境下へ置く以前にインク収容管に尾栓を装着しておくことができない。よってこの場合は、加圧環境下で尾栓の取り扱いをする必要がある。
一方、加圧環境下へ置く以前に尾栓をインク収容管に仮挿入しておくことも考えられる。しかし、この場合は、尾栓外径とインク収容管内径とがほぼ同じ形状同士であり、これらが接合するため密封に近い状態となる。よって効率的にインク収容管内にガスを封入できない。
【０００３】
そこでこれらの課題を解決すべく以下の技術が開示されている。
【特許文献１】特開昭６１−２７２９８号公報
【特許文献２】特開２００５−２１２３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の発明は、チューブに尾栓を溶着しガスの漏れを防いでいる。しかし尾栓とチューブとの嵌合力を強くするために、尾栓外径をチューブ内径よりかなり大きくしている。それにより、尾栓が圧入された部分のチューブが押し広げられてしまう。これにより、溶着後にチューブに割れが発生しやすく、加圧ガスが漏洩する可能性がある。
特許文献２記載の発明は、尾栓を仮止め中に加圧ガスを充填した後、尾栓の挿入を行う組立方法である。しかし、仮止め中にインク収容管内部と外界とを連絡する通路が極めて狭く、加圧ガスの流路を塞ぎやすい構造となっている。よって、加圧ガスの十分な充填に時間がかかることがあるため、製造ラインに採用するには困難を伴うものである。
【０００５】
以上の問題点に鑑み、本発明は、加圧式ボールペンに用いられるボールペンリフィルを製造する際に、加圧環境下での加圧ガス充填に支障のない態様でインク収容管に仮止めをすることが可能な形状の尾栓を採用することで、確実かつ迅速なガス充填と確実な尾栓の装着とを可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決すべく、本発明は、インク11を収容するとともに加圧ガスが封入されるインク収容管20と、前記インク収容管20の先端に装着されるボールペンチップ30と、前記インク収容管20の後端を密閉する尾栓40とを備えたボールペンリフィル10であって、
前記尾栓40の側面部には、
前記インク収容管20の内径に嵌合する大径部42と、
同インク収容管20の内径に遊嵌する細径部43と、
前記細径部43が挿入され前記大径部42が圧入される前に前記インク収容管20後端縁に係止する係止部45と、
前記係止部45より後端寄りの位置まで切り欠かれている切欠部46と
が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
なお、本発明においては、ボールペンリフィル10の筆記先端側、すなわちボールペンチップ30が位置する側を先端と称し、その反対側を後端と称する。
本発明では、尾栓40の側面部には「大径部42」と「細径部43」とが形成される。ここで、尾栓40がインク収容管20の後端に装着されるときにはまず細径部43が挿入されてから大径部42が挿入されることになる。すなわち、細径部43は大径部42の先端側に位置するものである。
そして、大径部42はインク収容管20の内径と嵌合する程度の外径を有している。すなわち、大径部42の外径は、インク収容管20に完全に装着されたときには容易に動かないように挿入される程度の大きさを有することとなっている。換言すると、大径部42は圧入しなければインク収容管20に挿入することができない。
【０００８】
一方、細径部43はインク収容管20の内径と遊嵌する程度の外径を有している。すなわち、細径部43の外径は、インク収容管20に仮止めされたときに容易に動かすことができるくらいに緩く挿入される程度の大きさを有することとなっている。換言すると、細径部43は圧入しなくてもインク収容管20に容易に挿入することが可能である。
そして、本発明の尾栓40には、大径部42が圧入されない状態でインク収容管20の後端縁に対して仮止めするための構造として「係止部45」が設けられる。そして、この係止部45より後端寄りの位置まで「切欠部46」が設けられている。この切欠部46が、尾栓40が係止めされた状態でインク収容管20と外界とのガスの通路となっている。
【０００９】
この係止部45としてはたとえば、大径部42と細径部43との段差部分44をもってこれに充てることも可能である。この場合、切欠部46は、尾栓40の先端から細径部43を縦断し、この段差部分44を超えて大径部42の先端部分にまで設けられるスリット状の切り欠きとして形成されることになる。
一方、この係止部45を、細径部43から突出する突起として形成することも可能である。この場合、切欠部46は、この突起を避ける位置を選んで尾栓40の先端から、この突起位置より後端寄りの部分へ達する程度のスリット状の切り欠きとして形成されれば足りる。よってこの場合、切欠部46の後端は細径部43の範囲で留めておいて、大径部42には至らないようにすることも可能である。こうすることで、切欠部46の長さを必要最小限に留めることができ、尾栓40の強度をある程度確保することも可能となる。
【００１０】
本発明に係るボールペンリフィル10において加圧ガスの充填は以下のようにして行われる。まず、ボールペンチップ30が装着され、インク11が充填された状態のインク収容管20の後端に、尾栓40の細径部43を挿入し、係止部45が圧入されたところで仮止めする。この状態で、切欠部46がインク収容管20の後方へ達しており、ここからインク収容管20内部が外界と通じている。この状態のインク収容管20を加圧ガスが満たされた環境下に置くと、切欠部46から加圧ガスがインク収容管20内部に浸入する。そして、尾栓40を押圧して大径部42を圧入することで、尾栓40がインク収容管20に固定され、加圧ガスが封入されることになる。
【００１１】
また、本発明においては、前記尾栓40は前記インク収容管20に圧入された後に溶着固定されることが望ましい。こうすることで尾栓40とインク収容管20とがより確実に接合されることになる。ここで、溶着の方法については特に限定はしないが、たとえば、加熱による溶着、超音波振動による溶着、レーザー照射による溶着など様々な方法で実施することができる。レーザー照射を採用する場合は、たとえば、前記尾栓40はレーザー非透過性の材質で形成され、前記インク収容管20に装着された該尾栓40は、レーザー照射により該インク収容管20と溶着固定されることとしてもよい。このように尾栓40の溶着により、尾栓40の圧入代は、密着する程度で足りるようになり、あまり大きくする必要がなくなる。その結果インク収容管20の割れを防止できたり、圧入による外形寸法の変化を最小限に抑えることが可能となる。
【００１２】
さらに、本発明においては、前記尾栓40は樹脂の射出成形により形成されるとともに、該射出成形時のゲート位置は、前記大径部42を避けた位置に設けられることが望ましい。すなわち、大径部42はインク収容管20に圧入される部分であり、その表面はインク収容管20と密着するものである。よって、その表面に射出成型時のゲートを用いると、成形後にこのゲート部分が突出又は陥没することで表面の平滑さが損なわれる可能性がある。そうすると、圧入の確実さが減じるとともに、このゲート部分からのガス漏洩の可能性も増すこととなる。したがって、大径部42を避けた位置、たとえば細径部43の表面にゲートが来るように金型を設計すれば、このような問題点を回避することが可能となる。
【００１３】
なお、本発明のボールペンチップ30は、インク収容管20の先端に直接挿入されることで装着されることとしても、また、インク収容管20の先端に装着される継手を介して該インク収容管20に装着されることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上記の通り構成されているので、加圧式ボールペンに用いられるボールペンリフィルを製造する際に、加圧環境下での加圧ガス充填に支障のない態様でインク収容管に仮止めをすることが可能な形状の尾栓を採用することで、加圧環境下での尾栓の取り扱いも容易となり、しかも確実かつ迅速なガス充填と確実な尾栓の装着とが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の１の実施の形態に係るボールペンリフィルの（Ａ）正面図、（Ｂ）正面断面図、（Ｃ）前方斜視図及び（Ｄ）後方斜視図である。ただし（Ｂ）においては充填されるインクを省略している。
【図２】本発明の１の実施の形態に係るボールペンリフィルの正面断面図である。
【図３】本発明の１の実施の形態に係るボールペンリフィルに使用されるインク収容管の（Ａ）正面図、（Ｂ）底面図、（Ｃ）平面図、（Ｄ）前方斜視図及び（Ｅ）後方斜視図並びに（Ａ）の正面図における（Ｆ）Ｆ−Ｆ断面図、（Ｇ）Ｇ−Ｇ断面図及び（Ｈ）Ｈ−Ｈ断面図である。
【図４】本発明の１の実施の形態に係るボールペンリフィルに使用される尾栓の（Ａ）正面図、（Ｂ）側面図、（Ｃ）前方斜視図及び（Ｄ）後方斜視図である。
【図５】本発明の１の実施の形態に係るボールペンリフィルにおける尾栓がインク収容管に装着される手順を示す側面断面図（Ａ〜Ｄ）及び正面図（Ｅ〜Ｈ）である。
【図６】本発明の１の実施の形態に係るボールペンリフィルに使用されるインク収容管の先端部分を拡大して示す一部断面図である。
【図７】本発明の１の実施の形態に係るボールペンリフィルにおけるインク収容管を成形するための金型を示す一部断面図である。
【図８】本発明の１の実施の形態に係るボールペンリフィルにおけるボールペンチップとインク収容管との嵌合状態を示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
本発明の一の実施の形態に係るボールペンリフィル10は、図１に示すように、中空な管状のインク収容管20と、その先端に装着される金属製のボールペンチップ30と、その尾端に装着される樹脂製の尾栓40と、図１では省略したインク11（図２参照）とで構成される。ボールペンチップ30の後端部分は外径を縮小した挿入部31となっている。
インク収容管20は、内径の小さい前半部分のインク充填部21と、内径の大きい後半部分の加圧ガス充填部22とに分けられる（図１（Ｂ））。このインク充填部21においてボールペンチップ30が装着される位置よりやや後方位置から、加圧ガス充填部22にまで至る外側面には、軸方向に沿った複数本のリブ23が軸心に対して放射状に等配されている（図１（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ））。この実施の形態ではリブ23は８本設けられている。このリブ23を考慮したインク充填部21の外径は加圧ガス充填部22の外径と等しくなっている。また、インク充填部21においてリブ23が設けられていない先端付近の部分の外径はリブ23が設けられている部分に比べ小さく形成されている。
【００１７】
インク11は、図２に示すように、インク収容管20のうち内径の小さいインク充填部21に充填される。充填されるインク11は特に限定されるものではないが、粘度の低い油性ボールペン用のインクが望ましい。加圧ガスは内径の大きい加圧ガス充填部22に充填され、インク11の消費に伴ってインク充填部21へも拡散していくことになる。なお、ボールペンリフィル10の製造の時点において、インク充填部21のすべての領域においてインク11が充填されているわけではなく、図に示すように後端部分の若干の領域にはインク11が存在しない部位もあり得る。この部位には当然、加圧ガス充填部22に充填されるガスの一部が拡散して存在している。
【００１８】
図３に改めてインク収容管20の全体図及び断面図を示す。先端方向から見た底面図（図３（Ｂ））及び各断面図（図３（Ｆ）、（Ｇ））からも明らかなように、インク充填部21の外周にはリブ23が８本設けられている。そして、リブ23が設けられている箇所は肉厚となっておりこの部分が厚肉部24となっている。一方、リブ23とリブ23との間の部分は厚肉部24より肉薄となっておりこの部分が薄肉部25となっている（図３（Ｆ）、（Ｇ））。インク充填部21と加圧ガス充填部22の境界部分の外径はほぼ同一で滑らかに連続することとなっている（図３（Ａ）、（Ｈ））。
インク収容管20は、ポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレートのような、ガス透過性が比較的低く湿気にも強い樹脂の射出成形により形成される。ここで、リブ23が設けられていることにより、インク充填部21の外周部分における樹脂の充填が十分に行われる。また、この厚肉部24の部分の樹脂の厚みによって、インク充填部21全体として、リブ23を設けない場合に比べガス透過性が飛躍的に低下することとなる。以上の成形における利点とガス透過性の観点から、リブ23の本数は上述のように８本が望ましいこととなっている。ちなみにリブ23の本数がこれより多いと薄肉部25の占める面積比が小さくなるため成形不良を起こしやすい。一方、リブ23の本数がこれより少ないと、逆に薄肉部25の占める面積比が大きくなり、ガス透過性を低くすることができなくなってしまう。
【００１９】
尾栓40は、図４に示すように、インク収容管20の後端縁に接触するフランジ部41と、インク収容管20の内周に嵌合する大径部42と、その先端側に位置しより小径な細径部43とで構成される。細径部43の正面及び背面の２箇所には、先端縁から、大径部42と細径部43との段差部分44までを切り欠いた切欠部46が設けられている（図４（Ａ）、（Ｃ））。また、細径部43の両側面、すなわち、切欠部46から軸心に対して９０°離れた位置に突起状の係止部45が設けられている（図４（Ａ）、（Ｂ））。なお、フランジ部41の中心部分の嵌凹部47の底面には、射出成形時に樹脂が注入されるゲートが設けられる（図４（Ｄ））。
尾栓40をチューブ体に組み付ける際における加圧ガスの充填を図５を参照して説明する。
【００２０】
加圧式筆記具組立機の閉空間内で、尾栓40の細径部43をインク収容管20の後端孔27に挿入し（図５（Ａ）、（Ｅ））、さらに挿入を進めて尾栓40の細径部43に形成された係止部45をインク収容管20内周面と当接させ仮止め状態とし（図５（Ｂ）、（Ｆ））、この状態で加圧ガスを充填する。このとき、切欠部46から加圧ガスがインク収容管20内に充填される。ここから、尾栓40をさらに前方に向かって圧入して大径部42をインク収容管20内周面に接触させる（図５（Ｃ）、（Ｇ））。そして、尾栓40を完全に圧入させ、フランジ部41をインク収容管20後端縁と接触させる（図５（Ｄ）、（Ｈ））。この状態で切欠部46はインク収容管20内に位置することとなり、これで加圧ガス充填部22と外界との交通は遮断され、ガスの加圧状態が保たれることになる。この状態で超音波による溶着を行い、尾栓40の組み付けは完了する。
【００２１】
インク収容管20の先端部分の内周面には、図６に示すように、凸部28が形成されている。この凸部28の後端縁28aは、内周面に対して略直角をなしている。
インク収容管20は図７に示すような金型60を用いて成形される。すなわち、金型60はインク収容管20の外形を形成するキャビティ61と、その中に挿入され、インク収容管20の内部空間を形成するコアピン62とで構成される。このキャビティ61とコアピン62との間の空間66に樹脂が射出されてインク収容管20が形成される。
コアピン62は、前半部63と後半部64とに分割されている。前半部63の後端外径は後半部64の先端外径よりやや小さく形成されていて、これらが突き合わされる箇所に段差65が生じている。この段差65が凸部28の後端縁28aを形成することとなっている。
【００２２】
ボールペンチップ30の挿入部31の外周には、図８に示すように帯状の凹部32が形成されている。この凹部32にインク収容管20の凸部28が嵌合することとなっている。すなわち、インク収容管20の先端孔26にボールペンチップ30の挿入部31が圧入されていくと、インク収容管20の凸部28が挿入部31の凹部32に嵌合する。ここで、ボールペンチップ30は、加圧ガスによって先端方向へ常に押圧力をかけられている。しかし、凹部32の後端縁32aが、凸部28の略直角に切り立った後端縁28aと当接することでこの位置で係止され、先端方向への抜け止めとなっている。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、加圧ボールペンのボールペンリフィルとして利用可能である。
【符号の説明】
【００２４】
10  ボールペンリフィル    11  インク
20  インク収容管          21  インク充填部          22  加圧ガス充填部
23  リブ                  24  厚肉部                25  薄肉部
26  先端孔                27  後端孔                28  凸部
28a  凸部の後端縁
30  ボールペンチップ      31  挿入部                32  凹部
32a  凹部の後端縁
40  尾栓                  41  フランジ部            42  大径部
43  細径部                44  段差部分              45  係止部
46  切欠部                47  嵌凹部
60  金型                  61  キャビティ            62  コアピン
63  前半部                64  後半部                65  段差
66  キャビティとコアピンとの間の空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011240607.tif 000008
【図７】
2011240607.tif 000009
【図８】
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