(57)【要約】【課題】  ペン先が下向きに突出した状態でペン立てなどに保管されているときに、ペン先よりのインク漏れやドライアップにより筆記不能となる問題を解決可能とする。【解決手段】  先端のボールを常時直接又は間に可動部材を介して押圧する様に抜き出し不能に設置された弾性体を有するボールペンにおいて、ペン先内のボール押力Ｆ（ｇ）、とリフィールを含むボールペン総重量Ｍ（ｇ）との間に関係式：Ｍ＜Ｆが満足する構成とした。つまりペンの重量よりも筆記ボールへの押し荷重を大きくすることにより、ボールペンの重量でボールバルブが開かないため、未使用時のインク漏れやドライアップを防ぐことが可能となる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端より臨出した状態で回転可能に遊嵌された筆記ボールが、先端側にはカシメによって後端側には受け座によってそれぞれ前後退の移動規制されており内部には後端側からインクを導出するインク孔を有するペン先とインクを直接補蔵するインク収容管と、受け座とインク孔を連通する複数の溝によって構成されているチャンネル溝と、先端のボールを常時直接又は間に可動部材を介して押圧する様に設置された弾性体とを有するボールペンに於いて筆記ボール押力Ｆ（ｇ）、とリフィールを含むボールペン総重量Ｍ（ｇ）との間に
関係式：Ｍ＜Ｆを満足する構成とした事を特徴とするボールペン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、筆記ボールがチップ先端側のカシメ内面に密接するように常時弾性体で押圧するように設けた、所謂ボールバルブ機構を有したボールペンのインク漏れ防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボールペンタイプの筆記具では、高級アルコール溶剤を主溶剤とした高粘度（約１万ｃｐ）のインクをインク収容管に直接内蔵した所謂油性ボールペンや、水を主溶剤としたごく低粘度（２から３ｃｐ）のインクを中綿と呼ぶ繊維束芯に保蔵させた所謂水性ボールペンや、油性と水性の中間の性質を持たせた中性ボールペンが存在している。しかしながらどのタイプのインクを使用したボールペンでも、筆記をしていない保管時において（筆記時には見られない）不具合が確認された。具体的にはノック式のボールペンにおいてペン先を収納せずにペン先を下向きに突出した状態、またはキャップ式のボールペンにおいてキャップをせずにペン先を下向きに突出した状態でペン立てなどに保管した場合に、ペン先のボールバルブが開いてしまいインクが漏れ出したり、ペン先が乾燥して筆記不能になるなどの不具合が見いだされ、さらに改良する必要が生じてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、主に普及型のペン先内部に筆記部となるボールを先端から突出した状態で抜け止め不可能に遊嵌した所謂ボールペンタイプの筆記具の改良を目的としており、ペン先が下向きに突出した状態でペン立てなどに保管されているときに、ペン先よりのインク漏れやドライアップにより筆記不能となる問題の解決を目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決する為に案出された本発明のボールペンは、先端に筆記部となるボールを外部に臨出するように回転可能に抜け止めされており、インク収容管の内部にはインクを内蔵している。このインクはペン先の内部で適宜寸法に設定された複数本のチャンネル溝や横方向の横ガタや上下にもボールが移動可能な縦ガタなどのインク流路を経て、回転可能で筆記部となるボールから外部の紙面に導出されるように構成されている。この遊嵌されたボールは自由に回転できる状態で塑性変形などによる前方のカシメと後方の受け座によって抜け止めされる。ボール出、カシメ内径、カシメ外径の最適化による安定したカシメによってボールを抜け止めし、一例としてはカシメ加工時にカシメ部の内径部をボールに当接するまでやや強めにカシメることなどによって、内部にシール面を形成させ、シール面はボールと略同等のＲと全周にわたってある一定の巾を有した形状とするとさらに直流の問題の解決も図られる。また縦ガタを確保すると同時にボールの軸方向後方の受け面となりボールと略同等Ｒを有する受け座を設けると摩耗の問題に効果的である。
【０００５】
本発明を有効にする手段としては、筆記ボールの後方に筆記ボールを常時前方に附勢する弾性体を直接又は弾性体と筆記ボールの間に可動するコマを介して設けて、弾性体の前方はカシメで抜け止めされた筆記ボールにより後方はペン先後端のカシメやペン先後方の継手部品の内部段差によって抜き出し不能に遊嵌させた。ここで、ペン先内のボール押力Ｆ（ｇ）、とリフィールを含むボールペン総重量Ｍ（ｇ）との間に関係式：Ｍ＜Ｆが満足する構成とした。つまりペンの重量よりもボール押力を大きくすることにより、ボールペンの重量のみでボールバルブが開かないような設定としている。
【０００６】
【作用】
上記の解決手段の作用を以下に説明する。本発明の改良では、筆記していない保管状態のときにもインク漏れやドライアップによる筆記不能となることを未然に防ぐことが可能となる。これはインクの種類や筆記ボール径の違いなどによる制限がなくどのようなタイプのボールペンにも有効な作用を有する物である。
弾性体によって筆記ボールを前方に押す力Ｆとボールペンの重量Ｍとの間にＭ＜Ｆという関係を満足させることでボールペン自重のみでボールバルブが開いてしまうことがなく、ペン先を下向きに突出したままペン立て等に保管してもインク漏れが発生することを防ぐことが可能となる。また筆記時においても弾性体が筆記ボールの一部を支持しているのでチップの受け座の摩耗量を低減することが可能なことが確認されている。
この様に構成したことで、組立性、コスト、部品の安定性を同時に満足させることが可能となる作用も有している。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１から図５に本発明の実施例であるボールペンの例を図示する。図に従って以下詳述する。
図１はボールペンのペン先部分の詳細図である。ステンレス、真鍮、洋白等の金属、又はプラスチック等製のチップ１の先端には筆記ボール２が前端側はカシメ１−ａによって後端側には受け座１−ｂによって抜け止めされており、セラミック、超硬、ステンレス、等製の球体である筆記ボール２は前後に縦ガタを有した状態で回転可能に遊嵌されている。一般的には塑性変形によってまたは塑性変形と切削の組み合わせによってこれらのカシメ１−ａが加工されている。チップ１には後方から先端までのインク孔１−ｄによる流路が確保されている。
【０００８】
チップ１内部には、筆記時にボール２が後方内部の受け座１−ｂに当接したときにもインク孔１−ｄが塞がれることなく、インク流路を確保する目的で、複数本の放射状の縦溝であるチャンネル溝１−ｃが設けられている。筆記ボール２の後方に筆記ボールを常時前方に附勢する弾性体を直接又は弾性体３と筆記ボール２の間に可動するコマ（図示せず）を介して設けて、弾性体３の前方はカシメ１−ａで抜け止めされた筆記ボール２により、後方はペン先後端のカシメやペン先後方の継手部品の内部段差とによって抜き出し不能に遊嵌させた。通常、筆記時に弾性体３がたわんでボール２はペン先内部後方に移動してインク流路が確保され、非筆記時には先端のボール２がボール弁となってインク流路を閉塞してインクが逆流するのを防止できる逆流防止機構の動作に加えて、ペンを下向きにした時にペン先からインクが流れ出てしまう直流を防止する機能を同時に得ることができる。
【０００９】
図２は図１のチップを用い、更に逆流防止機構を備えた筆記体での実施例である。継手４内部に弁室を設けて球体の逆止ボール５又は一端にテーパー面を有する非球体のコマを有する物が知られているが、本発明との組合せで限定されることはなく効果を発する。
実施例に使用したインク６は一般的な剪断力下での２３℃±５℃での粘度が１０ｃｐから５０００ｃｐであり、水をベースとして、グリセリンやプロピレングリコールなどの低揮発性溶剤を５〜５０％、着色剤として顔料や染料を１〜２０％、その他適宜の分散剤、ゲル化剤、防腐剤、界面活性剤、潤滑剤などの各種添加剤を含む。さらにインク６の後方には難揮発性グリス状のフォロワー７と固形でインクよりも比重の軽い又は見かけ比重の軽くなるコップ状のフォロワー棒８を浮かべている。ここでインク６については、水をベースとした水性タイプ、難揮発性の高級アルコールをベースとした油性タイプ、低級アルコールをベースとしたアルコールタイプ、メチルシクロヘキサンなどの揮発性溶剤をベースとした修正液タイプなど、どのタイプでも同様の作用を発揮する。
【００１０】
図３は第２の実施例であり、主に低粘度の水性ボールペンに用いられることが多いニードルタイプのペン先部分の詳細図である。チップ１０に筆記ボール１１が前後に縦ガタを有した状態で回転可能に遊嵌され、チップ１０後端より弾性体１２を筆記ボール１１に到達するように挿入し、更に筆記ボール１１を押圧した状態でチップ１０の外面より塑性加工して得られたカシメ１０−ａによって抜け止めされている。ここで弾性体１２は樹脂等の適度に弾性を保有した材質で形成され、かつインクを毛細管現象で筆記ボール１１に誘導しやすい形状のものを選択することで、より筆記性のよいものを得ることが可能となる。この様に各部材を配置することで未使用時には、弾性体１２によって先端カシメ１０−ｂに筆記ボール１１が密着してシールされ、また筆記時には弾性体１２がたわみ筆記ボール１１が回転することでインクが導出される。このような構成のチップにおいても本発明を適用することが可能でインク漏れやドライアップを防止する効果を発揮することができる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明を実施すれば、インク漏れやドライアップなどの問題を解決することが可能となる。特にノック式の場合、ペン先を下向きで突出したままペン立て等に保管されることがあるが、この様な場合でもインク漏れが生じる問題を容易に防止することが可能である。すなわち、ペン先内部に内蔵した弾性体の筆記ボールを前方に押す荷重を筆記具の軸重量より大きくすることで、ペン先を収納し忘れた状態でペン立てなどに保管した場合でもボールバルブが開口せず、従ってインクが漏れ出すことを確実に防止できる。また更に本発明の技術内容は、筆記ボールの大きさや使用されるインクの種類を問わず同様の効果が得られるものであり、多種多様な筆記具に対しても容易に応用展開することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態であるボールペンのペン先を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態であるボールペンリフィールの構造を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態であるボールペンのペン先を示す詳細な縦断面図である。
【符号の説明】
１  チップ
１−ａ  カシメ
１−ｂ  受け座
１−ｃ  チャンネル溝
１−ｄ  インク孔
２  筆記ボール
３  弾性体
４  継手
５  逆止ボール
６  インク
７  フォロワー
８  フォロワー棒
９  インク収容管
１０  チップ
１０−ａ  カシメ
１０−ｂ  先端カシメ
１１  筆記ボール
１２  弾性体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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