(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にボールペンのチップと後方にインキ収容管を備え、インキ収容管の後端にポンピング式の加圧機構部が設けられてなるボールペンのリフィールと、そのリフィールを搭載して先端からチップ先端部を出没状態に係止可能とするノック式筆記具に於いて、チップ先端部を突出させた状態に係止すると共に加圧機構部を小ストロークで前進圧縮させる第１のノック手段と、大ストロークで前進圧縮させる第２のノック手段を具備したノック機構を設け、当該ノック機構はインキの後端への加圧力が２段階で加圧されるよう構成し、インキのチップ側への流動性が支援されることを特徴とするノック式筆記具。
【請求項２】
リフィールは、先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に密接するように先端ボールの背面にバネ圧が付与され、インキ収容管にインキと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に記載のノック式筆記具。
【請求項３】
加圧機構部は、チップ先端部を没入状態とした時にインキ収容管内後端の加圧密封状態が開放され、外気と連通するように構成されてなる請求項１に記載のノック式筆記具。
【請求項４】
インキの粘度は、２５℃の雰囲気中において、剪断速度４００／ｓでは１０００ｍＰａ・ｓ以下で、５／ｓでは３００ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１に記載のノック式筆記具。
【請求項５】
インキ収容管に、少なくとも酸化チタン、高分子中空微粒子等の白色顔料とゲル化剤を含み、顔料の沈降が防止されると共に流動性が極力損なわれないように配合された白色顔料インキが充填されてなる請求項１に記載のノック式筆記具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
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リフィールを搭載したノック式筆記具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。
又、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。又、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。
又、使用する度にキャップを着脱する煩わしさがある。
【０００３】
また、インキ充填後のインキ収容管内の後端部側に加圧ガスを封入し、この加圧ガスの封入による内圧を利用することにより、ボールペンの上向き筆記を可能にするとともに、インキ収容管内でのインキの逆流現象によるインキ漏れを防止してなる加圧ボールペンが提案されている。
しかしながら、このような加圧ボールペンでは、インキ収容管内への加圧ガスの封入によってコスト高になり、製造設備も複雑化するために、生産性に劣るばかりでなく、各組み付け部品の材質や、組み付け部位のシール性にも厳重な管理が必要となる。
さらに、インキが充填されたインキ収容管内が常に加圧されているために、ペン先から少量のインキが漏れ出す虞があり、これを防止するためには、インキの見かけ粘度を高くしなければならず、これによって、筆記感が重くなる等の問題点がある。
【０００４】
又、一般に粘性の低いインキ又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。又、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、又、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筆記をした時にはチップのボール背面のインキが無くなると、インキのヘッドが直に加わる為に顕著な逆流が生じて手や衣服を汚す危険がある。又、インキの粘度が低く流出量が多いが故に、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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来技術に鑑みてなされたもので、初期筆記でインキがとぎれ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のリフィールを搭載したノック式筆記具であって、攪拌する必要が無く、容器の側面を押圧する煩わしさの無い誤記等修正用のボールペンをコスト的にも安価に提供可能とすることにある。
又、上記の課題を解決するにあたり、インキ収容管内にインキが満タン状態にある場合とインキの残量が少なくなった場合、インキのとぎれが軽度な場合と重度（強固）な場合とでは加圧力を変えた方が望ましく、軽度な場合に加圧力が強すぎるとインキが過度に吐出する欠点も見いだされ、合わせてその対策も本発明の課題とする。
【０００６】
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ノック式筆記具は、先端にボールペンのチップと後方にインキ収容管を備え、インキ収容管の後端にポンピング式の加圧機構部が設けられてなるボールペンのリフィールと、そのリフィールを搭載して先端からチップ先端部を出没状態に係止可能とするノック式筆記具に於いて、チップ先端部を突出させた状態に係止すると共に加圧機構部を小ストロークで前進圧縮させる第１のノック手段と、大ストロークで前進圧縮させる第２のノック手段を具備したノック機構を設け、当該ノック機構はインキの後端への加圧力が２段階で加圧されるよう構成し、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てなる。
【０００８】
請求項２に記載の発明に係るノック式筆記具は、請求項１に記載のノック式筆記具に於いて、リフィールは、先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に密接するように先端ボールの背面にバネ圧が付与され、インキ収容管にインキと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。
【０００９】
請求項３に記載の発明に係るノック式筆記具は、請求項１に記載のノック式筆記具に於いて、加圧機構部は、チップ先端部を没入状態とした時にインキ収容管内後端の加圧密封状態が開放され、外気と連通するように構成されてなる。
【００１０】
請求項４に記載の発明に係るノック式筆記具は、請求項１に記載のノック式筆記具に於いて、インキの粘度は、２５℃の雰囲気中において、剪断速度４００／ｓでは１０００ｍＰａ・ｓ以下で、５／ｓでは３００ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明に係るノック式筆記具は、請求項１に記載のノック式筆記具に於いて、インキ収容管に、少なくとも酸化チタン、高分子中空微粒子等の白色顔料とゲル化剤を含み、顔料の沈降が防止されると共に流動性が極力損なわれないように配合された白色顔料インキが充填されてなる。
【００１２】
【実施例】
図１乃至図７は本発明の一実施例を示している。
先ず、図１乃至図３は、ボールペンのリフィール２２をノック式筆記具にペン先を収容状態に搭載した状態を示している。
軸筒１は、後端に切欠部２を設けて段差を有した端部Ａ３と端部Ｂ４が形成され、側面の所定箇所に短い窓部５が穿設されて、更に前端に後述する先軸１８を着脱可能とする接合部６が設けられている。接合部６は、螺子部や相互間を弾性的に接合する係合部など設計都合によって選択される。又、リフィールの交換を不要とすれば軸筒の先方に先軸を一体に設けることも可能である。
【００１３】
又、ノック棒７は、前端開口部にテーパー部１２を有して後方に向かって滑らかな内周部１１ａを備え、後端が隔壁部９で閉塞された加圧筒部１１と、その加圧筒部１１の後方に軸直角方向に矩形状に貫通した長孔部１０と、更にその長孔部１０の後端に軸部８がそれぞれ一体に接合された状態で設けられている。又更に、長孔部１０の一開放側の前方寄りに２カ所で仕切り部１３ａ、１４ａが一体に形成され、それぞれの後端に後述するマツバの先端係止部が係止する段部Ａ１３と段部Ｂ１４が設けられている。
【００１４】
又、係止部材１５（通称マツバなどと呼ばれている。）は、板状で前方に向かって二股の脚部を有し、下端側の脚部に対し上端側の脚部が拡開方向に弾性力を有した樹脂成形品で形成されてなり、更に上端側の脚部の略中間に上方に突出した押し釦１６を有し、その脚部の前端に係止部１７が設けられている。
【００１５】
以上により、上記ノック棒７の長孔部１０に係止部材１５が挿入され、該係止部材１５は、その上端側の脚部が軸心側に弾性変形された状態でノック棒７と共に軸筒１の後端孔から挿入され、押し釦１６が上記軸筒の窓部５に貫出した時点で係止部材１５が軸筒１に対し固定される。その時、係止部材１５の下端側脚部の前端下部が軸筒の内孔の下壁面に当接し、上端側の脚部は拡開作用で内孔の上壁面に附勢されている。このノック棒７と係止部材１５の組み合わせによるノック機構部はマツバ式ノック機構としてよく知られた構造のものである。
尚、ノック機構部については後述する作用で詳説する。
【００１６】
ここで、ボールペンのリフィールについて説明する。
図７に示すように、ボールペンのリフィール２２のインキ収容管２８内には白色顔料インキ２９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３０が充填されている。又、フォロアはインキと相溶性が無く又インキの蒸発を防止する性能を有している。又、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３１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。
【００１７】
本発明に使用されるインキ２９は、初期筆記でインキがとぎれやすい油性インキや水性顔料インキなどであるが、例えば修正液として用いられる酸化チタンを含有する白色顔料インキ等を使用することも可能であり、この場合、インキの粘度は、２５℃の雰囲気中において、剪断速度４００／ｓでは１０００ｍＰａ・ｓ以下で、５／ｓでは３００ｍＰａ・ｓ以上であることが好適である。
又、白色顔料インキは、酸化チタン、高分子中空微粒子等の白色顔料にゲル化剤などを含み、剪断減粘性を有して顔料の沈降が防止されると共に流動性が極力損なわれないように配合された白色顔料インキとすることができ、筆記時の先端ボールの回転で粘度が低下するのと相まって隠蔽性の高い塗布が可能である。
【００１８】
又、図に示すように継ぎ手２３は鍔部２３ｂの前方に前軸部２３ａが、後方に後軸部２３ｃが形成され、前軸部２３ａ前端のチップ嵌着孔２３ｄに先端ボール２６を抱持したチップ２４の軸部２４ａが固着されている。
又、チップ２４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２６が略当接した状態で、先端ボール２６が回転自在に抱持されるようカシメられている。又、チップ２４の内孔部にスプリング２５が内挿され、チップの軸部２４ａの後端が適宜カシメられてスプリング２５の後端が抜出不能となされている。
【００１９】
又、スプリング２５の前方には直線状の棒軸部２５ａが形成され、当該棒軸部２５ａの先端が先端ボール２６の背面に押圧状態に当接している。又、先端ボール２６はその押圧でチップ２４のボール抱持部（カシメ等で形成）の内縁に密接状態と成されている。尚、スプリングの前面に先端ボール２６の背面を押圧する押し部材を設けることも、又、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。又更に、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型品となして、先端ボールの背面を押圧するバネ座を一体又は別体のバネ座を設けて構成することも可能である。
【００２０】
又、先端ボール２６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、本願のような主に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が大きく設定されている。又、必要に応じて先端ボール２６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。又、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。
【００２１】
又、上記チップ嵌着孔２３ｄの後方にチップ２４の軸心と適宜偏心させた弁室２３ｅが設けられ、弁室２３ｅの後部には導孔２３ｈに連通してテーパー状又は球面状の弁体受け座２３ｆが形成されている。又、弁室２３ｅの内壁の一側にはインキが流入可能な溝部２３ｇが形成されている。又、弁室２３ｅ内には球状の弁体２７が遊嵌されて、チップ２４を下向きにした状態で弁体２７がチップの軸部２４ａの後端に偏倚した状態に当接して、上記溝部２３ｇ等を通じて導孔２３ｈから流入したインキがチップ内孔部に流入するように構成されている。
尚、弁体は弁体受け座に密接する側をテーパー状又は球面状に成した軸状体とすることも可能である。又、その際にはチップの軸部後端に当接する側の周面にチップ内にインキが流入する溝を形成することで弁室を上記のようにチップ軸心に対し偏心させる必要はない。
【００２２】
又、継ぎ手２３の鍔部２３ｂの後方には後軸部２３ｃが延設され、後軸部２３ｃの外周には筒状のインキ収容管２８がその前端を鍔部２３ｂの後端に当接して圧入固着されている。尚、インキ収容管２８は一例として透明のＰＰ樹脂成形品等が使用される。又、実施例は継ぎ手とインキ収容管が別部材で形成されているが、両者を一体の樹脂成形品で形成することも可能である。
【００２３】
又、インキ収容管２８の後端には加圧機構部の一方の構成要素である尾栓３２が設けられている。尾栓３２は、前方にインキ収容管２８の後端孔に固着される軸部３３と、後方にインキ収容管２８の外周と略同等の外周を有した軸部３４とで形成され、軸部３４の後端側には段部３７とその中心に通気口３６が設けられ、この通気口３６を通じて尾栓３２の前後端は連通している。又、軸部３４の外周部には周状の凹部３５が形成されており、その凹部３５にシール部材３８が嵌装されている。又、シール部材３８は、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が、機密性、滑り性のよいものが選択される。又、その他潤滑剤を介在させるなど配慮される。又、シール部は押圧筒内の周面に一体に形成することも可能である。
以上にして、リフィール２２は構成されている。
【００２４】
次に、ノック式筆記具にリフィール２２を搭載する構成について説明する。
図１及び図２に示すように、リフィール２２はその後端側から軸筒１の内孔に挿入される。その際、上記尾栓の段部３７とノック棒７の加圧筒部１１後端の隔壁部９との間にスプリング３９が設けられて、リフィール２２が軸筒前方に押圧されるように附勢される。続いて、図３に示すように、リフィールの継ぎ手２３の段部２３ｊと先軸１８の内段部１９との間にリターンスプリング４０が設けられて、リフィール２２を先軸１８に対し後方に附勢した状態で先軸１８が軸筒１の先方に固定される。
この状態は、ペン先が先軸の先端口２１内に収容されたノック式筆記具の保管時、あるいは携帯時の状態を示している。
【００２５】
尚、上記スプリング３９による附勢力は、リターンスプリング４０による附勢力より適宜大きく設定されており、ペン先が先端口２１から突出した状態に係止される迄はスプリング３９は略圧縮変位しない関係に設定され、図２に示すように、シール部材３８は加圧筒部１１との間に小さな隙間を開けた状態に位置され、加圧筒部内は外気と連通した状態にある。
即ち、リフィール２２の前進が阻止された状態で、ノック棒７が適宜前進作動した直後においてシール部材３８の外周部が加圧筒部１１の内周部１１ａに密閉状に摺接して外気と遮断され、加圧筒部内の空間部１１ｂが縮小すると共に加圧されるよう構成されている。詳細は作用で後述する。
【００２６】
又、リフィールは、継ぎ手の内部に設けられる弁体とフォロアの内部に設けられるフォロア棒を必ずしも必須の構成要件としないことである。尚、詳細については作用で後述する。
又、加圧機構部は、尾栓３２、シール部材３８、スプリング３９、加圧筒部１１の構成要素からなるが、上述した実施例がリフィール２２側とノック棒７側とに分断されているのに対し、どちらか一方に纏めて設置することも可能である。
【００２７】
【作用】
先ず、図１乃至図３は、上述したようにノック式筆記具の保管及び携帯時を示すものである。この状態からノック棒７を軸筒後端の端部Ａ３までノック前進し、ノックを解除すると、図４に示すように係止部材１５先端の先端係止部１７がノック棒の段部Ａ１３に係止する。その時、図５に示すようにリフィール２２が前進し、ペン先（チップ２４）が先端口２１から突出し、筆記状態となる。
尚、この状態で加圧筒部内を外気と連通した状態になすか、あるいは外気と遮断された状態となすかは設計都合により選択される。
【００２８】
又、ノック棒７の後端を軸筒後端の端部Ａ３と同面までノックすると、継ぎ手２３の段部２３ｉが先軸１８に設けた先内段部２０に当接してリフィール２２の前進が阻止され、加圧筒部内が外気と遮断されると共に加圧筒部内の空間部１１ａが小さいストロークで縮小してフォロア３０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。
これが第１のノック手段である。
【００２９】
又、ノック棒７を軸筒後端の端部Ｂ４までノック前進し、ノックを解除すると、図６に示すように係止部材１５先端の係止部１７がノック棒の段部Ｂ１４に係止する。又、加圧筒部内の空間部１１ｂは大きなストロークで縮小してフォロア３０の後端が加圧状態となり、インキのとぎれが重度（強固）な時やインキ収容管のインキ残量が少なくなった時にインキのチップ側への流動性が支援される。
又、その状態でノック棒７の後端を軸筒後端の端部Ａ３と同面までノック及び解除を繰り返すことによって、フォロア３０の後端に加圧波が加わり一層インキのチップ側への流動性が支援される。これが第２のノック手段である。
又、ノック棒７の段部と係止部材１５の係止部１７との係止状態を解除する為には押し釦１６を軸筒１の軸心方向に押圧することで可能となる。
【００３０】
次に、リフィール２２の基本機能について説明する。
先ず、筆記しない状態ではスプリング２５の押圧で先端ボール２６がチップ抱持部の内縁に密接されるのでインキ２９の直流及び逆流が防止される。
又、筆圧により先端ボール２６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２６の回転でインキが流出されて筆記される。ところで、チップ２４を上向きにした状態では、弁体２７が弁体受け座２３ｆに密接して導孔２３ｈを密閉するので、上向き筆記で先端ボール２６背面のインキがなくなってもインキが逆流しない。従って、チップ２４を下向きにした時にインキが即流出可能となり、インキのとぎれが抑制される。因みに弁体を有しない構造では、上向き筆記でインキのヘッドが逆流方向に作用するのでチップ内に空気を巻き込み下向き筆記で即インキが追随しない問題が起きる。又、上向き筆記の繰り返しで空気巻き込みが徐々に累積される問題がある。
【００３１】
又、フォロア棒３１はインキ収容部が大径である場合に使用される。即ち、グリース状のフォロア３０は、インキ収容管が大径の場合に衝撃などの影響で変形を受け破壊されやすいという問題がある。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を浸漬させることにより剛性を上げることが可能となる。
【００３２】
又、先端ボール２６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。又、先端ボール２６と弁体２７の共同作用で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るのでインキのとぎれが防止される。又、インキの直流及び逆流はスプリング２５による先端ボール２６への押圧で果たされるが、ボール抱持部の加工バラツキによる先端ボール２６との密接不完全状態や、ボール抱持部と先端ボール２６との隙間に固形物が付着した場合の密接不完全状態を補足して、インキの大きなヘッドを支えてインキの逆流を確実に防止することと、空気巻き込みの緩和をするよう共同する。
【００３３】
上述したフォロア棒や弁体を有したインキの逆流防止構造は、インキ収容部が大径で逆流しやすい場合や、上向き筆記を繰り返した時や衝撃が掛かった時に性能を発揮するものであって構成要素として必須のものではなく、特に誤記修正用のボールペンは上向きに使用されることはまず無いので必ずしも必要としない。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のノック式筆記具の構成及び作用は以上の如くであり、
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が段階で加圧レベルが変えられる加圧手段に支援されて筆記可能となる。
又、本発明によれば、インキの粘度が２５℃の雰囲気中において、剪断速度４００／ｓでは１０００ｍＰａ・ｓ以下で、５／ｓでは３００ｍＰａ・ｓ以上とすることで、従来のような加圧ボールペンのインキ粘度よりも低い為に、種々のインキを選択使用することができると共に、筆記感も高めることが可能となる。
又、酸化チタン、高分子中空微粒子等の白色顔料とゲル化剤などを含み、顔料の沈降が防止されると共に流動性が損なわれないように配合された白色顔料インキと、加圧機構部を設けることによって、従来のように白色顔料と溶剤とが分離するような問題がなく、従ってインキを攪拌する必要がなく、筆記に際して容器の側面を押圧するようなこともなく、更に煩わしいキャップの着脱もない使い勝手の良い誤記修正用のノック式筆記具が提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のノック式筆記具の後半部を示す縦断面図で、ペン先が先軸の先端口から没入した状態に対応している。
【図２】図１に於ける要部を拡大した図である。
【図３】図１に対応した、ペン先が先軸の先端口から没入した状態を示した一部非断面の縦断面図である。
【図４】後端をノックして、第１のノック状態となされたノック式筆記具の後半部を示す縦断面図で、ペン先が先軸の先端口から突出した状態に対応している。
【図５】ペン先が先軸の先端口から突出した状態を示した縦断面図である。
【図６】後端をノックして、第２のノック状態となされたノック式筆記具の後半部を示す縦断面図である。
【図７】リフィールの縦断面図である。
【符号の説明】
１  軸筒
２  切欠部
３  端部Ａ
４  端部Ｂ
５  窓部
６  接合部
７  ノック棒
８  軸部
９  隔壁部
１０  長孔部
１１  加圧筒部
１１ａ  内周部
１１ｂ  空間部
１２  テーパー部
１３  段部Ａ
１３ａ  仕切り部
１４  段部Ｂ
１４ａ  仕切り部
１５  係止部材
１６  押し釦
１７  先端係止部
１８  先軸
１９  内段部
２０  先内段部
２１  先端口
２２  リフィール
２３  継ぎ手
２３ａ  前軸部
２３ｂ  鍔部
２３ｃ  後軸部
２３ｄ  チップ嵌着孔
２３ｅ  弁室
２３ｆ  弁体受け座
２３ｇ  溝部
２３ｈ  導孔
２３ｉ  段部
２３ｊ  段部
２４  チップ
２４ａ  軸部
２５  スプリング
２５ａ  棒軸部
２６  先端ボール
２７  弁体
２８  インキ収容管
２９  インキ
３０  フォロア
３１  フォロア棒
３２  尾栓
３３  軸部
３４  軸部
３５  凹部
３６  通気口
３７  段部
３８  シール部材
３９  スプリング
４０  リターンスプリング
【図１】
0004570191.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004570191.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004570191.tif 000007
【図７】
0004570191.tif 000008