(57)【要約】【目的】  それぞれ特性の異なるボールペンに対して筆記品質の良い適性な加圧力を設定可能とする。また、加圧力を段階的に選ぶことによって筆記描線が細字、中字、太字に筆記できる便利なボールペンを提供可能とする。【構成】  先端にボールペンのチップを有し、後方のインキ収容部にインキが充填され、更にその後方にポンピング式の加圧機構が設けられてなる加圧式のボールペンに於いて、加圧機構のポンピング作動によって空気が送り込まれてインキの後端が加圧されると共に、加圧機構の前方にボールペン軸の向きを変えることにより自重で移動自在となる阻止体が設けられ、その阻止体の位置に応じて加圧機構の作動ストロークが変換可能となるように構成されてなる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にボールペンのチップを有し、後方のインキ収容部にインキが充填され、更にその後方にポンピング式の加圧機構が設けられてなる加圧式のボールペンに於いて、
加圧機構のポンピング作動によって空気が送り込まれてインキの後端が加圧されると共に、加圧機構の前方にボールペン軸の向きを変えることにより自重で移動自在となる阻止体が設けられ、その阻止体の位置に応じて加圧機構の作動ストロークが変換可能となるように構成されたことを特徴とする加圧式のボールペン。
【請求項２】
インキの後端にインキと追随するフォロアが充填されてなる請求項１に記載の加圧式のボールペン。
【請求項３】
加圧機構は、ノックスプリングによってノック棒が軸筒に対して常時後方に附勢された状態で、且つ前後退可能に軸筒に係止されると共に、ノック棒の外周部が軸筒の内周部に密接するように設けられ、ノック棒を前進させた時に通気口とノック棒の前端との間に形成される空間部を圧縮して加圧するように設けられたノック機構部と、そのノック機構部の前方に加圧空気を疎通させる弁機構が設けられてなる請求項１に記載の加圧式のボールペン。
【請求項４】
ノック棒の前端に振り子（阻止体）が揺動自在に軸支され、該振り子前端の前方に段差の異なる段部が所定数設けられて、ボールペン軸の向きを変えることにより、自重により振り子の前端がそれぞれの段部に係合可能となる請求項１に記載の加圧式のボールペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、初期筆記でインキ切れしやすいインキを使用したボールペン、主として誤記等を白色のインキで隠蔽することで修正可能とするボールペン等の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平８−５２４０７
【特許文献２】特表平７−５０６８６２
【特許文献３】特開２００１−１５０８６５  （特許文献１）  従来、誤記等を修正するために白色顔料を用いた液体塗布具が知られている。また、白色顔料と溶剤が分離しやすい為にこの種の液体塗布具は可撓性のある容器にインキとボール等が封入されており、使用に際して振って攪拌する必要がある。また、インキを吐出する為に容器の側面を押圧して行うが、インキ残量が少なくなった時には容器の側壁を強く押してもインキが吐出されないという苛立たしさがある。又、初期筆記（塗布）でインキがとぎれやすい問題がある。  （特許文献２）  また、剪断減粘性を有するインキを使用して、攪拌しないですむものも知られているが、上向きで塗布したときにインキが逆流してインキ切れしやすい問題が存在する。  （特許文献３）  また、軸筒の後端にポンピング式の加圧機構部が設けられ、更にその前方で且つインキの後端に接触してインキの消耗と共に追随するよう配設されたフォロアの後端に位置して弁機構が配設され、加圧機構部の前進作動によって軸筒の後端孔に空気が押し込まれて、その際に所定圧で弁が開いてフォロアの後端が加圧されることによってインキのチップ側への流動性が支援されるように構成されたものが提案されている。
【０００３】
一般に高粘度の油性ボールペンであっても上向き筆記をするとインキが逆流する問題がある。また、粘性の低いインキまたは剪断減粘性を有したインキを使用したボールペンは、インキの流出量が多く（筆記濃度を上げるため）インキ収容管の径を太くしてインキの搭載量を多くしている。インキの粘度は油性ボールペンのインキに比べて小さいのでインキ収容管に対する流動抵抗は小さい。従って、インキの自重や落下あるいはノック衝撃が加わることによりインキ漏れ（インキ収容管の後端にインキが逆流する）が生じやすい。  その為に、通常は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、また、必要によりフォロア棒がフォロア内に浸漬されて設けられている。しかしながら、フォロアを設けても上向きにした時にインキのヘッドが直に加わる為に逆流が生じて手や衣服を汚す危険がある。また、チップ側を下向きにした場合に先端ボールとチップ抱持部の隙間が生じるとインキが滲みでる（直流）問題が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上向き筆記でインキが逆流しないボールペン、初期筆記で目詰まりやインキ切れしやすいインキを使用したボールペン、乾燥しやすいインキを使用したボールペン、インキに種々のフィラーが混入されたボールペン、紙面に筆記した筆跡が消しゴムでの擦過により容易に消去できるインキが充填されたボールペン、誤記等を白色のインキで隠蔽することで修正可能とするボールペン、などを加圧作用を利用して正常に筆記可能とするものであって、それぞれ特性の異なるボールペンに対して適性な加圧力を設定できる。
また、インキの後端を押圧する加圧力を外気圧から徐々に上げていったところインキの流出量が増加し、筆記描線の濃度や線幅がやや太くなることから、チップ、インキ、フォロアを適宜設定し、加圧力を段階的に選ぶことによって筆記描線が細字、中字、太字に筆記できる。
本発明の課題は、ボールペン筆記体に対して、ポンピングによる加圧機構の圧力設定を容易に変換して上記の多目的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】
【０００５】
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、先端にボールペンのチップを有し、後方のインキ収容部にインキが充填され、更にその後方にポンピング式の加圧機構が設けられてなる加圧式のボールペンに於いて、加圧機構のポンピング作動によって空気が送り込まれてインキの後端が加圧されると共に、加圧機構の前方にボールペン軸の向きを変えることにより自重で移動自在となる阻止体が設けられ、その阻止体の位置に応じて加圧機構の作動ストロークが変換可能となる。
【０００６】
請求項２に記載の発明に係る加圧式のボールペンは、請求項１に記載のボールペンに於いて、インキの後端にインキと追随するフォロアが充填されてなる。
【０００７】
請求項３に記載の発明に係る加圧式のボールペンは、請求項１に記載のボールペンに於いて、加圧機構は、ノックスプリングによってノック棒が軸筒に対して常時後方に附勢された状態で、且つ前後退可能に軸筒に係止されると共に、ノック棒の外周部が軸筒の内周部に密接するように設けられ、ノック棒を前進させた時に通気口とノック棒の前端との間に形成される空間部を圧縮して加圧するように設けられたノック機構部と、そのノック機構部の前方に加圧空気を疎通させる弁機構が設けられてなる。
【０００８】
請求項４に記載の発明に係る加圧式のボールペンは、請求項１に記載のボールペンに於いて、ノック棒の前端に振り子（阻止体）が揺動自在に軸支され、該振り子前端の前方に段差の異なる段部が所定数設けられて、ボールペン軸の向きを変えることにより、自重により振り子の前端がそれぞれの段部に係合可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
上向き筆記でインキが逆流しないボールペン、初期筆記で目詰まりやインキ切れしやすいインキを使用したボールペン、乾燥しやすいインキを使用したボールペン、インキに種々のフィラーが混入されたボールペン、紙面に筆記した筆跡が消しゴムでの擦過により容易に消去できるインキが充填されたボールペン、誤記等を白色のインキで隠蔽することで修正可能とするボールペン、などそれぞれ特性の異なるボールペンに対して筆記品質の良い適性な加圧力を設定できる。
また、加圧力を段階的に選ぶことによって筆記描線が細字、中字、太字に筆記できる便利なボールペンが提供可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１乃至図５は本発明の実施例１である加圧式のボールペンを示している。先ず、ボールペンは、軸筒１の前端にチップ３を有し、その後方にインキ６、フォロア７、ポンピング式の加圧機構を有して構成され、通常、筆記具の最終形態としては軸先にキャップを被嵌して設けられる。
【００１１】
チップ３は、インキ流入可能なチャンネルを有した座に先端ボール４が略当接した状態で先端ボール４が回転自在に抱持されるようカシメられている。
また、チップ内孔３ａにスプリング５が内挿され、チップ後方の軸部３ｂの後端が適宜カシメられてスプリング５の後端が抜出不能に設けられている。また、スプリング５の先方には直立状の棒軸部５ａが形成され、当該棒軸部５ａの先端が先端ボール４の背面に押圧状に当接している。尚、先端ボール４はその押圧でチップ３のボール抱持部の内縁に密接状態と成される。また、チップ３は先軸部２先端の内孔２ａに圧着されている。
【００１２】
尚、スプリングの前面に先端ボール４の背面を押圧する押し部材を設けることも、また、上記棒軸部を極細巻きのコイル状となすことも可能である。また更に、チップを耐磨耗性やインキのシール性能に優れた樹脂成形品となして、先端ボールの背面を押圧するバネ座を一体または別体のバネ座を設けて構成することも可能である。
【００１３】
また、先端ボール４がボール抱持部の内面に密接することはインキが高粘度であっても筆記先端の乾燥、インキの直流防止に対し極めて重要である。
即ち、本願の実用例の一つである誤記修正塗布用のボールペンは、インキの吐出量を多くする為に、筆記用のボールペンに比較して先端ボールの後退する寸法を大きく設定されており、密接状態が悪いと直流してしまう。また、先端ボール４を抱持するチップ内面の表面粗さ、カシメによる密接精度を改善する為に内面の研削仕上げ、カシメ精度を上げる為の二次的な塑性加工などが配慮される。また、必要によっては先端ボールとの密接面に表面処理などが配慮される。
【００１４】
軸筒１はチップ３の後方にインキ収容部を有しており、そのインキ収容部内にインキ６が充填され、そのインキの後端にインキの消耗と共にインキと追随するグリース状のフォロア７が充填されている。
また、フォロアはインキと相溶性が無く、インキの蒸発を防止する性能を有している。  また、必要に応じてフォロア内にフォロアと略同等の比重を有する樹脂製のフォロア棒が浸漬される。尚、フォロアは例えばシリコンゴム等の追従体とすることも可能である。  
【００１５】
ポンピング式の加圧機構は、軸筒１の後端に設けられたノック機構部と、そのノック機構部の前方に弁機構が設けられてなる。
弁機構は、フォロア７の後端に位置して配設され、以下のように構成される。
先ず、ブッシュ８は、軸心部に前端から孔が設けられ、その孔の後端にテーパー状または球面状の受け座８ｃが形成されると共に、やや小径と成した貫通孔８ｄが後端まで貫通して形成されている。また、前端の孔には、内方に向かって所要箇所で突出した段部８ｂが設けられ、球状の弁体９が受け座８ｃに密接する状態に弁体９と段部８ｂとの間にスプリング１０が敷設されている。また、ブッシュ８の後端には段部８ｄと更に後方に突き出た段部８ｆが形成されている。（尚、段部は必要に応じて所要数設けることができる。）  ところで、上記ブッシュ８の段部８ｂは、周囲にスリ割り部８ａ等を設けて弾性変形可能とする片部に形成されており、軸筒１内に固定される前段階に於いて容易に弁体９とスプリング１０を取付けることができる。
【００１６】
また、弁機構の後方にノック機構部が設けられる。ノック機構部は以下のように構成される。
先ず、軸筒１の後端部側面に、後端側から先方に向かって細くなるテーパー状のスリット部１ｃが形成され、その前端に段部１ｄを有して軸方向前方所定長さのスリット部１ｂが形成されている。
ノック棒１１は、後端に鍔部とその前方に軸部が形成され、鍔部の前端に段部１１ｂが設けられ、軸部外周の略中間に突部１１ａと軸部外周の略前端に周状の溝部１１ｃが設けられて、その溝部１１ｃに一例としてゴム等の弾性体や弾性のある成形樹脂などより成るシールリング１２が止着されている。尚、シールリング１２は、機密性、滑り性のよいものが選択される。また、他潤滑剤を介在させるなど配慮される。また、シールリング部は軸部外周に一体に形成することも可能である。
【００１７】
ノック棒１１は、軸筒１の後端から挿入され、上記段部１１ｂと軸筒１の後端との間にノックスプリング１４が敷設されると共に、突部１１ａが上記テーパー状のスリット部１ｃを弾性的に拡開して、突部１１ａが段部１ｄの前面に係止され、ノックスプリング１４によって軸筒１に対しノック棒１１は常時後方に附勢される。また、ノック棒１１の軸部前方が軸筒１の後端孔に嵌入し、シールリング１２の外周部が後端孔の内周部１ａに密接する。そのとき、シールリング１２は、スリット部１ｂの略前端にかかった状態に位置しており、従って軸筒の後端孔（空間部１５）は外気と連通している。
即ち、ノック棒１１の前進作動の直前において、軸筒１の後端孔は外気と連通され、ノック棒が適宜前進した直後において外気と遮断され、空間部１５の縮小と共に加圧されるよう構成されている。また、ノック棒１１の前端軸心部には凹部１１ｄが形成され、その後端に軸支孔１１ｅが設けられている。軸支孔１１ｅには振り子１３が後端の軸支部１３ａを軸支して揺動自在に取付けられている。詳細は作用で後述する。
【００１８】
（作用）
先ず、筆記しない状態ではスプリング５の押圧で先端ボール４がチップ抱持部の内縁に密接されるのでインキ６の直流及び逆流が防止される。
また、筆圧により先端ボール４が微小に後退するので隙間を生じてインキが流出可能となり、筆記により先端ボール４の回転でインキが流出されて筆記される。
また、先端ボール４は、常時ボール抱持部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。ところで、インキの直流及び逆流はスプリング５による先端ボール４への押圧で果たされるが、さらにチップ後端部にインキ収容部に繋がる導孔を開閉する弁体を設けることによって、上向き筆記や衝撃が加わっても空気の巻き込みが緩和され、ボール抱持部の加工バラツキによる先端ボール４との密接不完全状態や、ボール抱持部と先端ボール４との隙間に固形物が付着した場合の密接不完全状態であっても、インキの逆流を確実に防止することが可能となる。
【００１９】
次に、加圧機構の作用を以下に説明する。
先ず図３に示す状態から、ノック棒１１がポンピング（前進作動）され、シールリング１２の外周部が軸筒のスリット部１ｂ前方の内周部１ａに密接した時点で空間部１５が外気と遮断されると共に、ノック棒１１が更に前進することによってシールリング１２の外周部が軸筒の内周部に密接して摺動し、空間部１５の縮小と共に内圧が上昇する。その内圧の上昇によって所定圧で弁体９が開き、空気が押し込まれることによってフォロアの後端が加圧されてインキのチップ側への流動性が支援される。そのことは、落下衝撃やインキの流動性の悪さ等に起因して先端ボールの周面からインキが離れてしまい連続的なインキの流出がとぎれるのを防止する作用ととぎれた時に回復する作用となる。
【００２０】
図３には、軸筒１を矢印Ｐ側を下向きにしたときに、振り子１３の前端が自重で移動し、ノック棒１１を前進したときに振り子１３の前端がブッシュ８後端の段部８ｆに当接してノック棒１１の前進が阻止される状態が示されている。
また図４には、ブッシュ８後端の段部８ｅに当接してノック棒１１の前進が阻止される状態が示めされている。
更に図５には、振り子１３の前端がブッシュの貫通孔８ｄに嵌入し、ノック棒１１の突部１１ａが軸筒のスリット部前端の段部１ｅに当接してノック棒１１の前進が阻止される状態が示されている。
即ち、図３〜図５にはノック棒１１が３段階の作動ストロークで設定されることが示されており、ポンピングによる加圧機構の圧力設定が容易に変換可能となる。
このことにより、チップ先端部からのインキの流出量を変化できる。インキまたはフォロアの後端を押圧する加圧力を増加すると、チップ先端部からのインキの流出量が増加し、筆記描線の濃度や線幅がやや太くなり、加圧力を段階的に選ぶことによって筆記描線が細字、中字、太字にイメージングされることとなる。
尚、ノック棒１１の作動ストロークの変換設定が解るように軸筒１の向きを決める表示が軸筒１の外面に表示されることが望ましい。
【００２１】
（他の実施形態）
図６は、ブッシュ１６の後方に段部１６ａを設け、ノック棒１１の前端との間にノックスプリング１７を敷設した状態を示しており、ノックスプリングは、軸筒１内に敷設できることを示している。
また、図７及び図８には、ノック棒１８の軸部外周の略前端に周状の凹部１８ａが設けられ、その凹部の前端側から後端の適宜前まで通気溝１８ｂが形成されて、凹部１８ａにゴム等の弾性体や弾性のある成形樹脂などより成るシールリング１２が前後動可能に装着された実施例が示されている。
図７は、ノック棒１８が前進した位置から後退する際に、軸筒１の内孔部１ａとシールリング１２の外周との間の摩擦抵抗により、シールリング１２が凹部１８ａの前端側に寄せられた状態となり、通気溝１８ｂの前後が開放されて、空間部１５が外気と連通した状態となることを示している。
また図８は、ノック棒１８が後退した位置から前進する際に、シールリング１２が凹部１８ａの後端側に寄せられた状態となり、通気溝１８ｂの後部が閉塞されて、空間部１５が縮小されると共に加圧状態となることが示されている。
このことは、ノック棒１８が後退するときに空間部１５が減圧されないので、ノックスプリングが弱くてもノック棒の後退作動がスムーズとなる利点がある。（衝撃防止など）  また、ノック棒１８が後退した状態で、シールリング１２がスリット部１ｂに懸からなくても空間部１５は外気と連通する。
【００２２】
上述した実施形態に於いては、弁機構が設けられているが、設けなくても加圧状態が維持可能である。その場合、ノック棒を前進（加圧作動）した状態で、前進位置にロックする必要がある。（その手段は容易になすことが可能である。）
また、上述した実施形態に於いては、ノック棒を３段階の作動ストロークで設定するように示されているが、必要数設けることが可能である。
また、上述した実施形態に於いては、軸筒１が一体に設けられているが、軸筒を前軸筒と後軸筒の二部品となして、前軸筒には、前端にボールペンチップを、その後方にインキとフォロアを充填して設け、後軸筒には、加圧機構を設けて、後軸筒の前端に前軸筒を螺子接合等で着脱自在となすことができる。
また、ボールペンをリフィールとしてキャップ式やノック出没式の筆記具などに搭載するように設けることもできる。
上述した実施形態に於いては、ノック棒の前端に振り子が軸支されているが、ブッシュ側に軸支し、ノック棒の前端に振り子の前端が当接する段部を設けることも可能である。（尚、振り子はブッシュに軸支する以外に、別に設けた部材に軸支することもできる。）  また更に、振り子に限定されず、ノック棒の前方にボールペン軸の向きを変えることにより自重で移動自在となる阻止体を設け、その阻止体の位置に対応してノック棒の作動ストロークを変換することができる。
また更に、加圧の為の弁機構は上述した実施例に限定されず、所定の加圧を受けたときに開口する様々なバルブ機構が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例である加圧式のボールペンの前半を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例である加圧式のボールペンの後半を示す断面図で、ノック棒が後退した状態を示している。
【図３】軸筒を矢印Ｐ側を下向きにしてノック棒を前進し、振り子がブッシュ後端の段部に係合した状態を示す断面図である。
【図４】軸筒を矢印Ｐ側を下向きにしてノック棒を前進し、振り子がブッシュ後端の別の段部に係合した状態を示す断面図である。
【図５】ノック棒を最前進したときの状態を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施例である加圧式のボールペンの後半を示す断面図で、ノック棒が後退した状態を示している。
【図７】本発明の更に他の実施例である加圧式のボールペンの後半を示す断面図で、ノック棒が後退した状態を示している。
【図８】本発明の更に他の実施例である加圧式のボールペンの後半を示す断面図で、ノック棒が前進した状態を示している。
【符号の説明】
【００２４】
１        軸筒
１ａ      内孔部
１ｂ      スリット部
１ｃ      テーパー状のスリット部
１ｄ      段部
１ｅ      軸支孔
２        先軸部
２ａ      内孔
３        チップ
３ａ      チップ内孔
３ｂ      軸部
３ｃ      カシメ部
４        先端ボール
５        スプリング
５ａ      棒軸部
６        インキ
７        フォロア
８        ブッシュ
８ａ      スリ割り部
８ｂ      段部
８ｃ      受け座
８ｄ      貫通孔
８ｅ      段部
８ｆ      段部
９        弁体
１０      スプリング
１１      ノック棒
１１ａ    突部
１１ｂ    段部
１１ｃ    溝部
１１ｄ    凹部
１１ｅ    軸支孔
１２      シールリング
１３      振り子
１３ａ    軸支部
１４      ノックスプリング
１５      空間部
１６      ブッシュ
１６ａ    段部
１６ｂ    軸部
１６ｃ    段部                                                              
１６ｄ    段部
１７      ノックスプリング
１８      ノック棒
１８ａ    凹部
１８ｂ    通気溝
【図１】
2005305907.tif 000003
【図２】
2005305907.tif 000004
【図３】
2005305907.tif 000005
【図４】
2005305907.tif 000006
【図５】
2005305907.tif 000007
【図６】
2005305907.tif 000008
【図７】
2005305907.tif 000009
【図８】
2005305907.tif 000010