(57)【要約】      （修正有）【課題】ボールの後端を押圧して前方付勢するためのコイルスプリングが、ボールペンの内孔壁にひっかかって、ボールの後端を適正に押さずに、先端でのインキ乾燥や、インキ漏れとなることを極力抑制する。【解決手段】筆記部材としてのボールと、このボールを連通孔の先端開口部より一部突出して回転自在に抱持するボールホルダーとから少なくともなり、連通孔にボールの後方移動を規制する内方突出部を放射状に配置したボールペンチップにおいて、貫通穴を有し、その一部または全部に傾斜面を形成することによって小径の前端開口部と大径の後端開口部を結ぶ筒体であって、前方に向かって縮径する傾斜部を有する筒状体（又は部材）であるスプリング挿入ガイド部材を配置し、このスプリング挿入ガイド部材内にコイルスプリングを挿通して、コイルスプリングの先端を前記ボールの後端に当接させる。【選択図】図１
2011051147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記部材としてのボールと、このボールを連通孔の先端開口部より一部突出して回転自在に抱持するボールホルダーとから少なくともなり、連通孔にボールの後方移動を規制する内方突出部を放射状に配置したボールペンチップにおいて、貫通穴を有し、その一部または全部に傾斜面を形成することによって小径の前端開口部と大径の後端開口部を結ぶ筒体であって、前端開口部が、前記内方突出部によって小径とされた貫通孔の後端内径よりも小径であるスプリング挿入ガイド部材を、前記内方突出部よりも後方の貫通孔に配置し、このスプリング挿入ガイド部材内にコイルスプリングを挿通して、コイルスプリングの先端を前記ボールの後端に当接させてなるボールペンチップ。
【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、このボールを連通孔の先端開口部より一部突出して回転自在に抱持するボールホルダーとから少なくともなり、チップ内部にスプリングを配設させ、このスプリングにて前記ボールを前方に付勢させ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。
特に、特許文献１には、直接ボールを押す部分となるコイルスプリングのストレート部が、コイルスプリング設置時に、ボールホルダーの内孔に引っかかってボールを押さない状態で設置されないよう、孔内に形成される段部の角度を調整したものが開示されている。
また、特許文献２には、コイルスプリングの先端がボールの後方規制部の後方側錘面に形成された放射状溝の形成時に発生するバリに引っかからないように、該部を押圧ツールによって押圧加工、または切削ツールで切削加工し、放射状溝を形成する際に生じるバリを平坦状に形成する工程を設けた製造方法が開示されている。
更に、特許文献３には、後孔より放射状に配置された切削刃を有する切削冶具を挿入して、前方ボール抱持室側へ貫通し、後孔錐面にバリ・脱落部を発生させないといったボールペンチップの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−０５２４０７号公報
【特許文献２】特開２００３−１７０６９１号公報
【特許文献３】特開平１１−３４８４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、コイルスプリングのコイル部分の軸心に対してストレート部の軸心が傾いている場合、設置の際にボールホルダーの内孔にひっかかってしまうことを防止できないものであった。
また、特許文献２に記載の発明では、放射状溝の形成時に発生するバリを押圧した場合、バリの大きさや、押圧加工ツールによる押圧力によってはバリの部分を平坦に加工しきれないこともあり、結局は凹凸を残しコイルスプリングのひっかかりを防止できないことがあった。
更に、特許文献３に記載の発明おいては、後孔より放射状溝加工をするため、後孔錐面にバリの発生はないものの、後孔錘面と、放射状溝との間の角部などの凹凸部分にコイルスプリングの先端がひっかかってしまうことがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、筆記部材としてのボールと、このボールを連通孔の先端開口部より一部突出して回転自在に抱持するボールホルダーとから少なくともなり、連通孔にボールの後方移動を規制する内方突出部を放射状に配置したボールペンチップにおいて、貫通穴を有し、その一部または全部に傾斜面を形成することによって小径の前端開口部と大径の後端開口部を結ぶ筒体であって、前端開口部が、前記内方突出部によって小径とされた貫通孔の後端内径よりも小径であるスプリング挿入ガイド部材を、前記内方突出部よりも後方の貫通孔に配置し、このスプリング挿入ガイド部材内にコイルスプリングを挿通して、コイルスプリングの先端を前記ボールの後端に当接させてなるボールペンチップを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、コイルスプリングは、スプリング挿入ガイド部材に案内され、ボールペンチップの内壁や、内方突出部に形成される凹凸などにひっかかることなくボールの後端に当接させることができるものである。また、スプリング挿入ガイド部材は、貫通穴の一部または全部に傾斜面を形成することによって小径の前端開口部と大径の後端開口部を結ぶ筒体であるので、この部材内にてコイルスプリングがひっかかる可能性は極力抑制されたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一例を示すの縦断面図。
【図２】図１のＩ部拡大図。
【図３】他の一例を示す要部拡大縦断面図。
【図４】更に他の一例を示す要部拡大断面図。
【図５】更に他の一例を示す要部拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
ボールペンチップとして、少なくとも筆記部材となるボールと、これを回転自在に抱持するボールホルダーとからなり、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。
【０００９】
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後穴に連通した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かしめ加工を施され、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。またコイル線材から作るものと、予め中孔のあるパイプ材を使用するものとがある。
【００１０】
コイルスプリングにて、ボールホルダー内部にボールを前方に付勢させて、ボールとボールホルダーの隙間を密閉させるようにするが、このコイルスプリングとボールの後方移動規制をなす内方突出部の後端側の内壁面との間に、コイルスプリングの一部または全部が挿入されているスプリング挿入ガイド部材が設けられ、スプリング挿入ガイド部材の先端部が、前記内方突出部近傍に設置されている。コイルスプリングは、コイル部分をそのままボールに当接させても良いが、コイル部の先端側を直線状に伸ばしストレート部として形成させても良く、この場合、スプリング挿入ガイド部材の内径よりも、ストレート部の線径を細くさせることで、該内径とストレート部の外径との寸法差が大きくなるため、スプリングの引っ掛かりをより低減させることができるので好ましい。
【００１１】
スプリング挿入ガイド部材は、貫通孔を有する筒体であり、金属や樹脂製とすることができる。
スプリング挿入ガイド部材を金属製の筒体にて形成した場合、その先端部側にローラーなどの圧接冶具にて外方より内方に向かって塑性加工して先端孔の内径を縮径しつつ、筒体の内壁面にテーパ加工を形成したり、または、筒体の後端側の内径よりも大径の円錐状の押圧冶具を、筒体の後方から前方に向かって押し圧し、後端孔を拡径させたり、または先端から略中間部にかけて同じくローラーなどの圧接冶具を回転させながら絞り、細筒部を形成しても良い。前記加工を施した部分と、それに隣接した部分との間に、前方から後方に向かって次第に径を拡大させる傾斜面を形成させ、その傾斜面の内面の傾斜角度を、９０°以下（好ましくは６０°以下）にすると、コイルスプリングの引っ掛かりを抑制させることができるので好ましい。また、スプリング挿入ガイド部材の内径は、コイルスプリングのコイル部の外径または、ストレート部の線径よりも大きいが、これが十分大きい場合であっても同様にコイルスプリングの引っ掛かりをより抑制させることができるので好ましい。また、前記スプリング挿入ガイド部材の内壁面の表面は、鏡面に近いほどコイルスプリングが引っ掛かりにくくなるので好ましく、その形成方法は前記塑性加工、押圧加工、絞り加工の時、円筒体内面に表面が鏡面の棒状冶具を挿入して加工をすることで、スプリング挿入ガイド部材の内壁面が前記棒状冶具の外表面に当接して、その表面を転写させることで形成できる。
【００１２】
スプリング挿入ガイド部材の内径は、ボールの後方規制をなす内方突起部の中心に開口している中心孔の内径よりも小さい寸法であれば、前記内方突起部の後方錘面にコイルスプリングの先端が接触しにくくなるため、より好ましいが、スプリング挿入ガイド部材の内部には後方のインキ収容管よりインキが流入するため、該部にてインキ供給量を制御しないように、前記スプリング挿入ガイド部材の先端側の内径を、コイルスプリングのコイル部の外径またはストレート部の線径よりも大きい寸法にする場合もあり、コイル部の外径またはストレート部の線径と、スプリング挿入ガイド部材の内径の寸法は適宜調整される。
【００１３】
スプリング挿入ガイド部材の外径は、ボールペンチップの内方突起部より後方の後孔内径より僅かに大きくして双方を圧入固定することも可能ではあるが、ボールペンチップの後孔径よりも小さいものとすることで、チップ後孔内壁面と、当該スプリング挿入ガイド部材との外壁面との間にインキが流通することになり、その流通するインキが、内方突出部の中央にある中心孔や、内方突出部の後端側の錘面に形成された放射状溝に流入するため、ボールに十分にインキを供給することができるため好ましい。
【００１４】
スプリング挿入ガイド部材、及びコイルスプリングの前方及び後方規制をする方法としては、スプリング挿入ガイド部材においては、前記のようにスプリング挿入ガイド部材の外径を、ボールペンチップの内方突起部より後方の後孔内径より僅かに大きくして双方を圧入固定する方法や、ボールホルダーの後端側を内側に倒したり、別部材のチップホルダーを設けて設置したり、ボールホルダーの外面より内方に向かって押圧冶具によって押圧して固定することもできる。但し、スプリング挿入ガイド部材は、前記内方突起部に必ずしも当接させる必要が無いため、チップ内部で軸方向に移動することがある。この場合、スプリング挿入ガイド部材が筆記中に衝撃によって移動した場合、書き味に影響を及ぼすことも考えられるため、ボールホルダーに確実に固定してあるとより好ましい。一方、コイルスプリングにおいては、ボールホルダーの後端側を内側に倒したり、別部材のチップホルダーを設けて設置したりすることで前方及び後方規制をすることができる。当然ながらコイルスプリングの前方規制はボールによってなされている。コイルスプリングは、それ自体が弾撥体であるから、その弾撥力を生むために、前記のスプリング挿入ガイド部材のように、ボールホルダーなどに固定するのではなく、遊嵌されていることが肝要である。
【００１５】
以上のようなボール、ボールホルダーで構成されたボールペンチップ内部に、コイルスプリング、スプリング挿入ガイド部材を挿入し、その後部にインキ収容部を直接又は接続部材を介して接続されてボールペン体となる。このボールペン体を外装体内に収容するものとすると、所謂「リフィル」と呼ばれるものとなり、例えば、操作によって外装体の先端口部より出没する出没式のボールペンとすることもできる。
【００１６】
インキ収容部材は、自由状態でインキを収容しており、インキ界面に高粘度流体を逆流防止体として配置してもよい。また、インキ収容部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。インキ収容部の部材を構成する材質は、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、この押出成形パイプに、着色を施したり、顔料や体質材などを配合することなども適宜である。
【００１７】
インキ収容部材に収容され、筆記に使用されるインキとしては、水を主媒体とした水性インキ、アルコールなどの有機溶剤を主媒体とした油性インキのいずれも使用可能であり、これに着色成分である顔料及び／または染料、凍結防止など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、潤滑性などを調整する界面活性剤や多糖類、防錆・防黴剤などが配合されたものであり、誤字修正などを目的とした酸化チタンなどの白色隠蔽成分を配合したものであってもよい。
【実施例】
【００１８】
図１に示したものは、筆記部材としてのボール１を、先端開口部２ａより一部突出した状態で回転自在に抱持してなるボールホルダー２とインキ収容管３が接合されてなるボールペンの一例である。図１では外装体に収容されて使用される、所謂リフィルと称されるものとして示してあるが、外装についての図示及び説明は省略する。
ボールホルダー２の後端の小径部４を、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の先端に圧入し、チップホルダー５の後端の小径部６は、ポリプロピレン樹脂などの押し出し成形パイプであるインキ収容管３の先端に圧入して固定されている。
インキ収容管３内には、インキ７が収容されており、インキ７の後端界面に接して、インキ７と相溶しない高粘度流体である逆流防止体組成物８が配置されている。特に、低粘度のインキ７を使用した場合には、インキ７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８を配置することは有効である。
【００１９】
図１のＩ部拡大図である図２にも示すように、貫通したインキ通路であるボールホルダー２の内孔は、ボール１の直径よりも小径とした先端開口部２ａと、ボール１の後方移動規制をなす内方突出部９にて、ボール１が移動し得る範囲としてのボール抱持室１０を形成している。また、この内孔は、内方突出部９の中心部に形成される中心孔１１、内方突出部９の間に形成される放射状溝１２、インキ収容管３側と実質的に接続される後孔１３を有している。ボールホルダー２の先端部分は、ボール１を設置後に、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の直径よりも小径の開口部となるように縮径した部分であり、具体的には、回転するローラーなどの押圧加工具（図示せず）などを、ボールホルダー２の先端部分外側に斜め方向に押し当て、周状に縮径するものである。また、前記内方突出部９のボール抱持室１０側の面は、ボール１を先端側より押圧加工具（図示せず）にて押圧し、ボール１とほぼ同曲率の面を有する受座面１４を形成している。そして、これにより実質的にボール１の前後に移動する量を確保している。放射状溝１２は、ボール抱持室１０のボールの外側部分と後孔１３側に開口しており、ボール１が後端に移動した場合にもボール１で塞がれていない部分にインキを供給し得ると共に、後孔１３より十分なインキを供給できるようになっている。
【００２０】
前記ボールホルダー２の内部ボールホルダー２の後孔１３には、スプリング挿入ガイド部材１５を介在させてインキ漏れ防止のための伸縮する巻き部１６ａと先端直状部１６ｂを備えるコイルスプリング１６が配設され、スプリング挿入ガイド部材１５のボール１側前方が、前記内方突出部９の後方側近傍に配置されている。
【００２１】
このスプリング挿入ガイド部材１５が、前記後孔１３内に挿入された後、スプリング挿入ガイド部材１５の内部にコイルスプリング１６を挿入し、その後に、前記ボールホルダー２の外面より内方に向かってピンなどの押圧加工具（図示せず）にて押圧し押圧固定部２ｂを形成し固定している。また同時にコイルスプリング１６は、全長を圧縮された状態で、先端直状部１６ｂをボール１に当接させて、チップホルダー５の前端挿入孔５ａの底面部５ｂによって抑えられ挟持された状態となっている。
【００２２】
スプリング挿入ガイド部材１５はステンレス製の円筒体で形成されており、その先端部に押圧加工具（図示せず）にて外側方向から内側方向に向かって、先端部の内径が傾斜状に縮径加工されており、該加工部の内面には傾斜面１５ａが形成され、その傾斜面の角度αは２０°に設定されている。
【００２３】
図３に他の一例を示す。
前述の一例との相違点は、スプリング挿入ガイド部材１５を別形状にしたものであるため、それ以外の説明は省略する。
スプリング挿入ガイド部材１５が、金属製の円筒体で形成されており、スプリング挿入ガイド部材１５の先端から略中間部分わたって、ローラーなどの押圧加工具（図示せず）にて絞り加工を施して、先端に細筒部１５ｂと、その後方に従って拡径する傾斜面１５ａを設けている。この絞り加工の時、円筒体の内面に表面が鏡面の棒状ピン（図示せず）を挿入しながら加工をすることで、スプリング挿入ガイド部材１５の内壁面が前記棒状ピン（図示せず）の外表面に当接して転写され、スプリング挿入ガイド部材１５の内壁面を比較的鏡面化とすることができる。因みに、傾斜面の角度αは、６０°に設定されている。
【００２４】
図４に更に他の一例を示す。前例と同様にスプリング挿入ガイド部材を別形状にしたものである。
スプリング挿入ガイド部材１５が、金属製の円筒体で形成されており、スプリング挿入ガイド部材の後方に先尖状の押圧加工具（図示せず）を前方に向かって押し圧し、円筒体の後端近傍の内径を拡径させ傾斜面１５ａを形成する。また前記傾斜面１５ｂの表面は該押圧加工具（図示せず）によって、その表面が転写されるため、鏡面に近い加工面とすることができる。因みに、傾斜面の角度αは、４４°に設定されている。
【００２５】
図５に更に他の一例を示す。
前例と同様にスプリング挿入ガイド部材１５を別形状にしたものであるが、チップホルダー６の先端形状を工夫し、スプリング挿入ガイド部材と一体にしたものである。
即ち、チップホルダー６のボールホルダー挿入孔内に長手方向に延伸した筒状部５ｃを形成し、該部をスプリング挿入ガイド部材の役割を果たす部分としてある。筒状部５ｃは、先端側の内径が縮径になるように成形されており、該部の内面には傾斜面６ｂが形成され、その傾斜面の角度αは１６°に設定されている。また、コイルスプリング１６の後方への抜けど目として、コイルスプリング１６の後方側に、後方規制部材１７が、チップホルダーの貫通孔の内部に圧入状態で固定されている。コイルスプリング１６を設置するには、ボールホルダー２を先端に設置したチップホルダー５の後方から内孔に挿入して、コイルスプリング１６を押しながら後方規制部材１７を嵌めればよい。
【符号の説明】
【００２６】
１  ボール
２  ボールホルダー
２ａ  先端開口部
２ｂ  押圧固定部
３  インキ収容管
４  小径部
５  チップホルダー
５ａ  前端挿入孔
５ｂ  底面部
５ｃ  筒状部
６  小径部
７  インキ
８  逆流防止体組成物
９  内方突出部
１０  ボール抱持室
１１  中心孔
１２  放射状溝
１３  後孔
１４  受座面
１５  スプリング挿入ガイド部材
１５ａ傾斜面
１５ｂ  細筒部
１６  コイルスプリング
１６ａ  巻き部
１６ｂ  先端直状部
１７  後方規制部材
【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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