(57)【要約】【課題】インクの種類に関わらず、組立工程において脱泡すべき気体をより抜き出すことができ、残留気泡に起因するボールペンの品質低下を防止することができるボールペンを提供する。【解決手段】筆記部となる筆記ボール２を有するボールペンチップ１と、インク９を内部に収容したインク収容管８と、前記ボールペンチップ１と前記インク収容管８とを連結する継手１０とを備えるボールペンであって、前記継手１０は少なくとも２つ以上の部品から構成されると共に、前記継手１０を構成する部品間には、少なくとも１つ以上の間隙Ｇ１が形成され、前記ボールペンチップ１と前記インク収容管８とが前記継手１０により連結された状態で、前記間隙Ｇ１の開口面がインク収容管８のインク面に臨まないように構成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記部となる筆記ボールを有するボールペンチップと、インクを内部に収容したインク収容管と、前記ボールペンチップと前記インク収容管とを連結する継手とを備えるボールペンであって、
前記継手は少なくとも２つ以上の部品から構成されて、その中央部にインク流路が形成されると共に、前記継手を構成する部品間には、少なくとも１つ以上の間隙が形成され、
前記ボールペンチップと前記インク収容管とが前記継手により連結された状態で、前記間隙の開口面がインク収容管のインク面に臨まないことを特徴とするボールペン。
【請求項２】
筆記部である筆記ボールを有するボールペンチップと、インクを内部に収容したインク収容管と、前記ボールペンチップと前記インク収容管とを連結する継手とを備えるボールペンであって、
前記継手は、前記インク収容管の端部と接触する鍔部を有し、
前記鍔部には肉盗み部が形成されていることを特徴とするボールペン。
【請求項３】
前記継手は、前記ボールペンチップの先端が上向きの状態で、前記インクの流路を閉塞することを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたボールペン。
【請求項４】
前記継手を構成する部品において、前記インクの流路に向けて突出した突起部の前記ボールペンチップ側の面は、中央部に向かうにつれてボールペンチップ側からインク収納管方向に傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたボールペン。
【請求項５】
前記継手を構成する部品は、２３℃における酸素透過度が、２００（ｃｍ３／ｍ２／２４ｈｒ，２５μｍ）以下の材質により形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたボールペン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボールペンに関し、詳しくは筆記部となる筆記ボールを有するボールペンチップと、インクを内部に収容したインク収容管と、前記ボールペンチップと前記インク収容管とを連結する継手とを備えるボールペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールペンを構成する部材として、インクを収容したインク収容管とボールペンチップとを連結すると共に、インク逆流を防止する継手が用いられる。
従来、コスト面及び製造面を考慮し、１部品から構成されるものが多く、例えばインク逆流防止機構を備えたものとして、ボール弁を継手軸線上から偏心させることにより、筆記時にはボールペンチップ後端を閉塞しないよう構成された偏心タイプが挙げられる。この偏心タイプのインク逆流防止機構は、通常の文字書きに用いられる黒、赤、または青等の一般色のインクにおいては、問題なく機能することが知られている。
【０００３】
一方、近年においては、前記一般色以外に金色やパステル色などの金属および金属化合物の顔料を用いた特殊系インクが開発されている。これら特殊系インクは、前記顔料の比重がインクを構成する水あるいは有機溶剤の比重よりも非常に大きく、また、粒子の発色性を確保するために顔料の粒子径が０．３μｍから３μｍ程度の比較的大きなものが用いられている。このため前記特殊系インクにあっては、前記顔料を安定させてインク中に分散させておくために、インク粘度がより高く形成されている。
そのため、通常は一般色インクを搭載するボールペンに用いられる１部品構成の継手に前記特殊系インクを用いると、インク流路が狭いため、インクの目詰まり等が発生し易いという問題があった。
【０００４】
また、前記一般色のインクにおいても、ボールペンチップの筆記ボールの大型化によるインク流出量増加に伴い、１部品から構成される継手においてはインク流路に限界があり、早書き時にインクの供給が間に合わず、カスレ等を発生するという別の問題もあった。
このような問題に対し、本発明の出願人は特許文献１において、前記継手におけるインク逆流防止機構の作動遅れを防止する改良を施したボールペン（筆記具）を開示している。
【０００５】
図３は、この特許文献１に示されるボールペンの先端部の断面図である。図３に示すように、継手５０の上端に、インク６０が充填されたインク収容管５８が嵌合している。そして、前記継手５０の下端部にはボールペンチップ５１が嵌合され、そのボールペンチップ５１の先端には筆記ボール５２が回転自在に遊嵌されている。
前記継手５０は、継手本体５３と、その内部に遊嵌され弁として機能する逆止ボール５７と、前記継手本体５３の上端に嵌合されたシールコマ５６とにより構成されている。
また、前記シールコマ５６にはペン軸に沿ってインク流路５６ｂが貫通形成されている。
【０００６】
ここで、前記逆止ボール５７の比重Ｇは、逆止ボール５７が重すぎることにより前記継手本体５３内で動かなくなる値よりも小さく、且つ、インク６０の比重Ｗの３倍よりも大きく設定されている。
すなわち、前記逆止ボール５７の比重Ｇの設定によって、ボールペンの傾きに応じた前記逆止ボール５７の移動が円滑に行なわれるよう構成されている。
したがって、ペン先側に形成された受け突起５４上に逆止ボール５７が移動して位置する場合には、インク６０のペン先への流路が溝等で形成され、ペン先へインク６０が流動するよう構成されている。一方、逆止ボール５７がペン後端側に移動した場合は、継手本体５３内のシール面５５によってインク流路が閉塞されてインク６０の逆流が防止されるよう構成されている。
この特許文献１に示される構成によれば、インク流路を大きく形成することが可能であり、一般色のインクに限らず、前記特殊インクを適用することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−２３６０６３号公報（第３頁右欄第３０行乃至第４頁左欄第４４行、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ボールペンのような製品においては、生産性を上げるために自動機により高速で組立が行なわれる。
そのため特許文献１で示されるような、複数の部品から構成される継手を高速で組立てる際には、部品の挿入を容易に行なうために部品間に存在する気体（空気）を逃がす必要がある。言い換えれば、前記逆止ボール５７が遊嵌される空間（弁空間）の気体（空気）が急速に圧縮されるのを防ぐ必要がある。
このため、継手５０を構成する各部品間の接続部分には、微小な間隙が形成されている。また、このように微小な隙間を形成することにより、継手本体５３とシールコマ５６との接触面積をより小さくし、圧入力を低減させることができる。
【０００９】
図４に基づいて更に詳しく説明する。尚、図４は、図３に示したボールペンと同部材を備える従来のボールペンの先端部の拡大断面図を示し、図５に図４のＣ−Ｃ平断面図を示す。
図４、図５に示すように、シールコマ５６の左右両側には、ペン軸方向に沿って溝部５６ａが形成されている。
すなわち、この溝部５６ａを形成することによってシールコマ５６と継手本体５３との間に間隙Ｇ２が形成される。これにより継手本体５３にシールコマ５６を挿入嵌合する際、両部品間に存在する気体は外部に排出される。
【００１０】
一方、継手５０をインク収容管５８に嵌合後、弁空間Ｓ２にはインク６０が収容するが、このとき継手５０内に存在する気体（空気）を抜いてインク６０と置き換えるために、遠心脱泡処理が行なわれる。
このとき、比重が高く粒子径も大きな顔料がボールペンチップ５１側に沈殿しないように遠心条件が設定されるが、これにより大きな遠心力を加えることができないため、前記間隙Ｇ２に存在する気体が抜け切れずに、残留することがあった。
また、継手本体５３に形成された鍔部５３ａは、他の部位に比較して肉厚に形成されているため、収縮によって、ひけ部５３ｂが形成される。このため継手本体５３にシールコマ５６を嵌合した状態で、前記ひけ部５３ｂによって間隙Ｇ３が生じている。
すなわち前記間隙Ｇ２のほか、前記間隙Ｇ３に存在する気体（空気）も、前記遠心脱泡処理において抜け切らずに、残留することがあった。
【００１１】
このように気体（空気）が継手５０内に残留すると、使用中にインク６０中に混入し、これが核になって経時的に大きな気泡に成長し、図６に示すようにインク収容管５８内のインク６０中に気泡Ｂとして介在することがあった。このように気泡Ｂが発生すると、外観上の見かけが悪くなるばかりでなく、インクが分断され、最後までインクを使い切ることができない場合があった。また、前記気泡Ｂのようにインク６０を分断するような大きな気泡ではなく、インク中に小さな気泡が分散している場合は、インクの出が悪くなり、擦れ等が発生する場合があった。
すなわち、継手内に微小な空間が多いほど残留気体（空気）が多くなり、ボールペンの品質悪化を招く可能性が大きくなるという技術的課題があった。
【００１２】
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、前記した課題を解決するため、本発明の出願人は、前記特許文献１に示される継手構造のさらなる改良を鋭意検討し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、インクの種類に関わらず、組立工程において脱泡すべき気体をより抜き出すことができ、残留気体に起因するボールペンの品質低下をより抑制することができるボールペンを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明にかかるボールペンは、筆記部となる筆記ボールを有するボールペンチップと、インクを内部に収容したインク収容管と、前記ボールペンチップと前記インク収容管とを連結する継手とを備えるボールペンであって、前記継手は少なくとも２つ以上の部品から構成されて、その中央部にインク流路が形成されると共に、前記継手を構成する部品間には、少なくとも１つ以上の間隙が形成され、前記ボールペンチップと前記インク収容管とが前記継手により連結された状態で、前記間隙の開口面がインク収容管のインク面に臨まないことに特徴を有する。
このように構成することによって、継手の組立工程において、前記間隙から気体を排出することができる。
また、前記前記ボールペンチップと前記インク収容管とが前記継手により連結された状態においては、前記間隙の開口面はインク収容管のインク面に望まないため、筆記時にインク中に混入することがない。このため残留気泡に起因するボールペンの品質低下を防止することができる。
【００１４】
また、本発明にかかるボールペンは、筆記部である筆記ボールを有するボールペンチップと、インクを内部に収容したインク収容管と、前記ボールペンチップと前記インク収容管とを連結する継手とを備えるボールペンであって、前記継手は、前記インク収容管の端部と接触する鍔部を有し、前記鍔部には肉盗み部が形成されていることに特徴を有する。
このように鍔部に肉盗み部を形成することによって、継手において肉厚に形成された部位を無くすことができる。すなわち成形後の熱収縮による、ひけ部の発生を抑制できる。
【００１５】
また、前記継手は、前記ボールペンチップの先端が上向きの状態で、前記インクの流路を閉塞することに特徴を有する。
このように継手を構成すれば、非筆記時におけるインク漏れを防止することができる。
また、前記継手を構成する部品において、前記インクの流路に向けて突出した突起部の前記ボールペンチップ側の面は、中央部に向かうにつれてボールペンチップ側からインク収納管方向に傾斜する傾斜面が形成されていることが望ましい。
このように傾斜面を設けることによって、遠心脱泡処理において継手内の気体をインク収容管側に排出し易くすることができ、継手内の残留気体を無くすことができる。
【００１６】
なお、前記継手を構成する部品は、２３℃における酸素透過度が、２００（ｃｍ３／ｍ２／２４ｈｒ，２５μｍ）以下の材質により形成されていることが望ましい。この酸素透過度が２００（ｃｍ３／ｍ２／２４ｈｒ，２５μｍ）を超えていると、継手を通して外部から気体が侵入し易くなり、インク内部の気泡が成長し易くなる。即ち、前記材質条件を満たす場合には、外部気体が継手を構成する部品を透過してインク中に侵入するのを抑制することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る一実施形態について、図１および図２に基づき説明する。尚、図１は、本発明に係るボールペンの先端部分の一実施形態を示す断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ平断面図である。
図１に示すボールペン２０は、透明または半透明樹脂製のインク収容管８と、このインク収容管８の先端に圧入され、嵌合された継手１０と、さらにこの継手１０の先端に圧入され、嵌合されたボールペンチップ１とにより少なくとも構成された直液式リフィルの筆記具である。
【００１８】
前記インク収容管８には、例えば水性中粘度インク（以下インクと呼ぶ）９が収容されており、その後方にはインク漏れを防ぐために、揮発しにくいグリス状のフォロワ（図示せず）を内蔵している。
前記ボールペンチップ１は、その内部に円周状のカシメ部１ａが形成され、これにより筆記部となる筆記ボール２を先端に保持している。そして、この筆記ボール２は前記カシメ部１ａによって回転自在に遊嵌されており、筆記に必要なインク量を筆記対象に供給可能に構成されている。
【００１９】
また、前記継手１０は複数の部品、すなわち、ペン軸方向に貫通孔が形成された継手本体３と、筆記時に継手本体３内に形成された受け突起４上に位置する逆止ボール７と、継手本体３の上端から圧入固定されたシールコマ６とにより構成される。そして、これらの部品により構成された継手１０の中央部分（中心部分）であってペン軸方向には、インク収容管８からボールペンチップ１に向け、インク流路Ｉが形成されている。
尚、このように複数の部品（少なくとも２つ以上）で継手１０を構成することにより、例えば逆止ボール７の比重をインクの種類に応じて変えることができ、一般色インクだけでなく、金色あるいはパステル色等の特殊系インクも使用できる。
【００２０】
また、前記継手１０を構成する部品のうち、少なくとも継手本体３は、２３℃における酸素透過度が、２００（ｃｍ３／ｍ２／２４ｈｒ，２５μｍ）以下の材質により形成されている。この酸素透過度が２００（ｃｍ３／ｍ２／２４ｈｒ，２５μｍ）を超えていると、継手を通して外部から気体が侵入し易くなり、インク内部の気泡が成長し易くなる。即ち、前記材質条件を満たす場合には、外部気体が継手を構成する部品を透過してインク中に侵入するのを抑制することができる。
ここで、酸素透過度が、２００（ｃｍ３／ｍ２／２４ｈｒ，２５μｍ）とは、厚さ２５μｍ、１ｍ２当たりの２４時間の酸素透過量が２００ｃｍ３であることを意味する。
尚、前記材質条件を満たすものとして、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）等のいずれかが用いられる。
【００２１】
また、前記継手本体３内の受け突起４は、継手本体３の内周面にインク流路Ｉに向けて周上に等間隔に形成された複数の突起部であって、受け突起４の上面である水平面により前記逆止ボール７を下方に落ちないように支持し、インク９のみが下方に流れるように構成されている。
さらに、この受け突起３ａのボールペンチップ１側の面には、中央部（中心部）に向かうにつれてボールペンチップ側からインク収納管方向に傾斜する傾斜面４ａが形成されており、組立工程における遠心脱泡処理において継手１０およびボールペンチップ１内の気体（空気）がペン後方に逃げ易い仕組みになっている。また、前記シールコマ６は、ペン軸方向に貫通形成されてインク流路Ｉが形成され、その先端部（ボールペンチップ１側）にはペン上方および中央に向けて傾斜したテーパ状のシール面６ａが形成されている。なお、この傾斜したシール面６ａにおいても、前記遠心脱泡処理において、継手１０およびボールペンチップ１内の気体（空気）がペン後方に逃げ易いようになされている。
そして、前記逆止ボール７は、前記受け突起４と前記シール面６ａとにより形成された空間（弁空間）Ｓ１に遊嵌された状態となっている。
【００２２】
前記したように通常の筆記時においては、前記逆止ボール７は前記受け突起４上に位置し、前記インク収容管８内のインク９がボールペンチップ１先端にまで連通する構造となっている。
反対に、例えばボールペン２０を逆さ状態にした場合には、前記逆止ボール７が前記シール面６ａに密接し、これによりインク９の流路Ｉが閉塞されて、インク９が逆流しない構造となっている。
【００２３】
また、継手本体３にシールコマ６が圧入され、嵌合された状態で、継手本体３とシールコマ６との間には、図１に示すように微小な間隙Ｇ１が形成されるように構成されている。
そして、継手１０がインク収容管８に嵌合された状態では、図２に示すように、前記シールコマ６の鍔部６ｂの周縁先端部６ｃすべてがインク収容管８の内壁面に圧接している。すなわち、ボールペンチップ１とインク収容管８とが継手１０により連結された状態で、前記間隙Ｇ１の開口面がインク収容管８のインク面に臨まないようになされている。
【００２４】
また、継手本体３に形成され、インク収容管８の端部８ａと接触する鍔部３ａには、他の部位に比較して肉厚に形成されないよう肉盗み部３ｂが設けられている。これにより、継手本体３の成形時に生じる熱収縮変形による、ひけの発生が抑制される。
また、この肉盗み部３ｂを設けることによる鍔部３ａの機械的強度を保持するために、複数のリブ３ｃが肉盗み部３ｂの内部に放射状に形成されている。このリブ３ｃを設けることによって、継手１０をインク収容管８に圧入して嵌合する際に、インク収容管８の端部８ａから鍔部３ａへ加わる押力によって、鍔部３ａが変形するのを防ぐようになされている。さらに、前記リブ３ｃの幅は夫々肉厚にならないよう薄く形成されている。これにより、前記したような熱収縮変形によるひけの発生を防ぐようになされている。
【００２５】
以上のように構成されたボールペン２０の組立時においては、先ず継手本体３に逆止ボール７が挿入されてシールコマ６が圧入され、嵌合される。このとき高速の組立作業のため、継手本体３及びシールコマ６間に存在する気体（空気）は、前記間隙Ｇ１が気体通路となり、この間隙Ｇ１から外部に逃げる。また、弁空間Ｓ１に存在する気体（空気）は圧縮されることなく、インク流路Ｉから外部に逃げる。こうして継手１０が組立てられた後、ボールペンチップ１が前記継手１０に嵌合される。
【００２６】
また、ボールペンチップ１と連結された継手１０はインク収容管８に嵌合される。このときシールコマ６の鍔部６ｂの周縁先端部６ｃはすべて、図２に示すようにインク収容管８の内壁面に圧接しているため、間隙Ｇ１内の気体（空気）は完全に密閉された状態にされる。そして更に、インク９がボールペンチップ１へ流動し、さらに遠心脱泡処理により、ボールペンチップ１および継手１０内の気体のインク９への置換作業が行なわれる。
ここで前記間隙Ｇ１内の気体は脱泡されないが、前記間隙Ｇ１内の気体（空気）は密閉状態であるため、製品組立後は半永久的にインク９内に漏れ出ることがない。
また、継手本体３に形成された鍔部３ａに肉盗み部３ｂを設けることにより、その成形時における、ひけ部の発生を防止している。その結果、ひけ部に起因する残留気体を抑制することができ、遠心脱泡処理において、すべてインク９に置換することができる。
【００２７】
以上説明した本発明の一実施形態によれば、継手１０に間隙Ｇ１を形成することによって、継手の組立工程において、継手本体３とシールコマ６間の気体（空気）を圧縮することなく、外部に逃がすことができる。
また、前記ボールペンチップ１とインク収容管８とが前記継手１０により連結された状態においては、前記間隙Ｇ１はインク収容管８のインク面を臨まないため、前記間隙Ｇ１内の気体（空気）が筆記時にインク中に漏れ出ることがない。このため残留気体に起因するボールペンの品質低下を防止することができる。
【００２８】
また、前記継手１０内の突起部である受け突起４のボールペンチップ１側およびシール面６ａには、傾斜面が形成されているため、遠心脱泡処理において継手内の気体をインク収容管側に逃がし易くすることができ、継手１０およびボールチップ１内の残留気体を無くすことができる。
さらに継手１０の鍔部３ａに肉盗み部３ｂが設けられているため、成形時の熱収縮を抑制でき、ひけ部の発生を防ぐことができる。したがって、ひけ部に気体（空気）が残留しないため、より確実に遠心脱泡処理において、気体を排出し、インク９に置換することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなとおり、本発明によれば、インクの種類に関わらず、組立工程において排出すべき気体を抜き出すことができ、残留気体に起因するボールペンの品質低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るボールペンの先端部分の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ平断面図である。
【図３】図３は、従来技術に示されるボールペンの先端部の断面図である。
【図４】図４は、図３に示したボールペンと同部材を備える従来のボールペンの先端部の拡大断面図である。
【図５】図５は、図４のＣ−Ｃ平断面図である。
【図６】図６は、図４のボールペンの全体断面図である。
【符号の説明】
１        ボールペンチップ
２        筆記ボール
３        継手本体
３ａ      鍔部
３ｂ      肉盗み部
３ｃ      リブ
４        受け突起
６        シールコマ
６ａ      シール面
６ｂ      鍔部
６ｃ      周縁先端部
７        逆止ボール
８        インク収容管
９        インク
２０      ボールペン
Ｇ１      間隙
Ｉ        インク流路
【図１】
2005053010.tif 000003
【図２】
2005053010.tif 000004
【図３】
2005053010.tif 000005
【図４】
2005053010.tif 000006
【図５】
2005053010.tif 000007
【図６】
2005053010.tif 000008