(57)【要約】  【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とともに、インキ流通路を確保するため、筆記かすれを極力抑制する。  【解決手段】  コイルスプリングの直状部に、当該直状部が位置する前記貫通孔内径に則した外径部と前記中心孔径に則した小径部とを形成したコイル状部材を被覆配置する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記部材としてのボールと、貫通孔の先端開口部をボールの直径より小径に形成すると共に、貫通孔の内壁に形成した複数の内方突出部によってボールを貫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、ボールホルダーの貫通孔に少なくとも一部が配置され、先端に形成した直状部を前記内方突出部の中心部分に形成される中心孔を挿通させてボールに当接させて前方付勢するコイルスプリングとを少なくとも有するボールペンチップにおいて、前記コイルスプリングの直状部に、当該直状部が位置する前記貫通孔内径に則した外径部と前記中心孔径以下直状部の外径以上の径の小径部とを形成したコイル状部材を被覆配置したボールペンチップ。
【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、貫通孔の先端開口部をボールの直径より小径に形成すると共に、貫通孔の内壁に形成した複数の内方突出部によってボールを貫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、ボールホルダーの貫通孔に少なくとも一部が配置され、先端に形成した直状部を前記内方突出部の中心部分に形成される中心孔を挿通させてボールに当接させて前方付勢するコイルスプリングとを少なくとも有す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。
ボールの後方を押圧する部分としては、コイルスプリングのコイル部の先端をボールの後方に当接させるものもあるが、パイプ状の部材を加工して形成される、所謂パイプ式チップのようなそもそもの内径が小さいボールペンチップにおいては、コイルスプリングのコイル部がその内径よりも小さい外径にすることが困難なこともあるため、先端からコイル部の軸心方向に直状部を延出させ、この直状部の先端をボール後方部に当接させてボールを前方付勢している技術が知られている。
【０００３】
しかしながら、コイルスプリングの直状部がコイル部軸心に対し傾斜することが有り、この傾斜にてボールの後方規制をなす内方突出部の後方面にコイルスプリングの先端が引っ掛かってしまい、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不具合があった。
この不具合を改善させるために、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付勢しない状態で設置されないよう、内方突出部の後側表面の中心部に傾斜状の平滑面を形成し、前記平滑面を、前記平滑面以外の前記内方突出部の後側表面よりも平滑にしたものが開示されている。
また、特許文献２には、インキ通孔内に、筆記用ボールを前方附勢するコイルスプリングを配置し、直接ボールに接触する、コイルスプリングの先端直状部にボールホルダーの内壁近傍にまで達する別部材（軟質の連通多孔質体）に配置し、当該直状部が傾斜し難い状態としたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５２３９１号公報
【特許文献２】特開２００２−３５６０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、部材間の摩擦を極力少なくなるようにしたものであるので確実性に問題があった。
また、特許文献２に記載の発明では、多孔質を配置していると言っても、インキ流通に大きな障害となるものであり、部材間の隙間を大きくすると十分な傾斜防止効果が得られにくくなるというものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、筆記部材としてのボールと、貫通孔の先端開口部をボールの直径より小径に形成すると共に、貫通孔の内壁に形成した複数の内方突出部によってボールを貫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、ボールホルダーの貫通孔に少なくとも一部が配置され、先端に形成した直状部を前記内方突出部の中心部分に形成される中心孔を挿通させてボールに当接させて前方付勢するコイルスプリングとを少なくとも有するボールペンチップにおいて、前記コイルスプリングの直状部に、当該直状部が位置する前記貫通孔内径に則した外径部と前記中心孔径以下直状部の外径以上の径の小径部とを形成したコイル状部材を被覆配置したボールペンチップを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、筆記用ボールを前方付勢するコイルスプリングの直状部に被覆させたコイル状部材によって、コイル状部材が、その外径部を、ボールホルダーの貫通孔の内径に則した大きさとすると共に、小径部を前記中心孔径以下直状部の外径以上にすることによって、直状部は所望の位置に誘導配置されるので、筆記ボールを確実に押すことができる。
また、コイル状部材は、インキ流通が可能となる隙間を十分に有するので、インキの潤沢な流通を確保できる。
更に、コイル状部材とすることから、金属の線材を加工して所謂コイルスプリングと同様に形成でき、安価で組み立て性も容易である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一例を示す縦断面図。
【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。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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縮径加工を施され、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。またコイル線材を使用して作るものと、予め中孔のあるパイプ材を使用するものとがある。
【００１１】
筆記ボールを前方付勢するコイルスプリングは、ボールホルダーの貫通孔の小径部分である中心孔を通過してボールを前方付勢する必要があるので、先端部分を巻きのない直線状の部分として形成する。ボールを前方付勢することによって、ボールをボールホルダーの開口部の内縁に押し付け、インキの流出を遮断する。即ち、当該コイルスプリングは、主に、別部材としてキャップを備えずに、ボールペンチップを先端に備えるボールペンリフィルを前後動させて、ペン先を出没させる、出没式のボールペンに好適に使用できるものである。
コイルスプリングの直状部の長さは、ボールに到達するに必要な長さとして適宜調整されるが、長くなるほど僅かな傾斜に対して先端の位置と、コイル部の軸心とがずれ、ボールホルダー内に挿入設置する際に、ボールホルダーの内壁に接触する可能性が高く、組み立て難くなることがある。また、パーツフィーダーなどで直状部先端の位置が定めにくく、後述するコイル状部材を挿通させにくくなることがある。
【００１２】
コイルスプリングの直状部には、コイル状部材を被覆させる。コイル状部材は、ステンレスなどの金属や、合成樹脂の射出成型品などとすることができるが、インキと接触する部材であるため、コイルスプリングと同様にインキと反応しない材料が選択される。コイルスプリングと同様にステンレスの線材を巻いて適宜長さに切断して形成すると容易に所望の形状の部材を形成でき好ましい。
コイル状部材は、外側面と内面との間にインキ流通が可能となる隙間を十分に有しており、インキの潤沢な流通を確保するために極力その隙間を大きくする必要があるが、コイル状部材の組立段階でパーツフィーダーと称される自動供給装置を使用する場合は、コイル状部材同士の絡みつきを防止するために、前記隙間をコイル状部材の線径以下にすることが好ましい。
また、コイル状部材の内径は、内方突出部の中心に形成される中孔部の内径以下で、コイルスプリングの直状部の外径以上とすることによって、ここを挿通するコイルスプリングの直状部は、ボールホルダーの内方突起部の後方面に接触しにくくなる。
コイル状部材は、コイルスプリング様の形態で、伸縮性を有するよう形成することもでき、その場合には、巻き内径の最小値が、ボールを前方付勢するコイルスプリングの直状部の線形よりも小径であったとしても、その伸縮性によって挿通させることも可能であり、また、直状部を挟持するようなすこともできる。直状部を挟持するよう成した場合には、一体的な組合せ部材として取り扱うことができ、組み立て容易性に貢献できる。
そして、コイル状部材の外径は、ボールホルダーの貫通孔の、コイルスプリングの直状部が位置する範囲部分の内径と同じか、若干小径となるようになす。コイル状部材の外径が、実質的に内径に接触して、コイルスプリングの直状部の位置を矯正するためである。コイル状部材の外径とボールホルダーの貫通孔の内径とは実質的に差がない嵌め合いの関係になっていてもよいが、隙間を有するようなしてインキ流通に貢献することもできる。特に、ボールホルダーの貫通孔の小径部分である内方突起部の中心に開口している中心孔に位置するようなす場合には、前記内方突起部の後方面にコイルスプリングの先端が接触しにくくなるために組立性が向上するので好ましい。
【００１３】
またコイル状部材の形状としては、ボールホルダーの通孔内径に則した外径部と前記中心孔径以下直状部の外径以上の径の小径部とを備えていれば、小径部の位置は先端、後端、中腹の何れも採用することができる。コイル状部材をコイルスプリングに先立ってボールホルダー内に予め設置しておく場合には、コイル状部材の内径が、先方に向かって次第に縮小する部分を備えるもの、即ち小径部が中腹より先端側に形成されていることが好ましいと言える。
【００１４】
筆記ボールを前方付勢するコイルスプリングは、前方はボールに接触させることで前方移動規制をし、後方はボールホルダーの後端側を縮径加工してコイル部後方を抜け止めしたり、別部材のチップホルダーを設けて、そのチップホルダー内の内方段部を設置したりすることで後方移動規制をすることができる。
ボールホルダー内には前記直状部のみを挿入しても良く、コイル部の一部または全体を挿入しても良い。
【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、コイル状部材を挿入し、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。
【実施例】
【００１７】
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２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３と、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４が、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で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。インキ収容管４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。
【００１８】
図１のＩ部拡大図である図２にも示すように、インキ通路であるボールホルダー３の貫通孔は、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の直径よりも小径とした先端開口部２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、この貫通孔は、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。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。
【００１９】
前記ボールホルダー３の後孔１３内部には、インキ漏れ防止のための伸縮する巻き部１５ａと直状部１５ｂを備えるコイルスプリング１５が配設され、ボール１を前方付勢している。
【００２０】
このコイル状部材１６が前記後孔１３内に挿入され、その後コイル状部材１６の内部にコイルスプリング１５を挿入し、同時にコイルスプリング１５は、全長を圧縮された状態で、直状部１５ｂ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。
【００２１】
コイル状部材１６は、ＳＵＳ３０４ステンレスの線状体で形成されており、外側面と内面との間にインキ流通が可能となる隙間１７を設けており、また内方にボールの後方面を押圧するコイルスプリングから延出された直状部１５ｂを被覆配置されている。この隙間１７においてはインキ流通性を阻害することが無いように適宜調整されており、この場合隙間を０．０５ｍｍに設定している。
一方、コイル状部材１６の線径は０．０７ｍｍ、また当該部材のコイルスプリングの巻き部１５ａの外径を０．２８ｍｍ、また内径を０．１４ｍｍとしている。
尚、ボールペンチップの後孔１３の内径を０．３０ｍｍ、内方突出部９の中心に形成されている中心孔１１の内径を０．１６ｍｍと設定している。
即ち、コイル状部材の形状は、前記直状部が位置する前記貫通孔内径に則した外径部と前記中心孔径以下直状部の外径以上の径の小径部とを形成したものとなっているので、ここを挿通するコイルスプリングの直状部が、ボールホルダーの内方突起部の後方面に接触しにくくなっている。
【００２２】
図３に他の一例を示す。
前述の一例との相違点は、コイル状部材の外径が、先端から後端に亘って略同一径を有するものではなく、コイル状部材の内径が、先方に向かって次第に縮小する部分を備えるものである。
この形状のコイル状部材１６は、コイル状部材１６にコイルスプリング１５の直状部１５ｂが被覆配置する際に、直状部１５ｂがコイルスプリングの巻き部１５ａの軸心に対し多少傾斜していても、次第に中心に向かって直状部１５ｂの傾斜を小さくさせるため、その組立性が向上する。
尚、隙間１７の寸法は０．０７ｍｍである。また、コイル状部材１６の線径は０．１１ｍｍ、また当該部材のコイルスプリングの巻き部１５ａの後方に位置する最大外径を０．４９ｍｍ、巻き部１５ａの前方に位置する最小外径を０．２８ｍｍ、また前記最大外径部分の内径を０．３８ｍｍ、最小外径部分の内径を０．１７ｍｍとし、またボールペンチップの後孔１３の内径を０．５０ｍｍ、内方突出部９の中心に形成されている中心孔１１の内径を０．２６ｍｍと設定している。
即ち、コイル状部材の形状は、前記直状部が位置する前記貫通孔内径に則した外径部と前記中心孔径以下直状部の外径以上の径の小径部とを形成したものとなっているので、ここを挿通するコイルスプリングの直状部が、ボールホルダーの内方突起部の後方面に接触しにくくなっている。
【符号の説明】
【００２３】
１  ボール
２  ボールホルダー
３  先端開口部
４  インキ収容管
５  チップホルダー
５ａ  前端挿入孔
５ｂ  底面部
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  コイルスプリング
１５ａ  巻き部
１５ｂ  直状部
１６  コイル状部材
１７  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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