(57)【要約】【課題】ボールペン筆端部を上向きにして筆記した際に発生するインキの逆流時に、ペンリフィールにおけるインキ収容管の後端開口からの外部へのインキの流出を防ぐとともに、ペンリフィールの抜けを防止でき、かつインキ切れを起こさずに円滑な筆記が行えるように、外気とインキ収容管内の空気交換を容易に行うことができるようにする。【解決手段】ペンリフィール３におけるインキ収容管５の後端開口５ａ内に、操作部材７の前端装着部１２を挿入して嵌合させ、操作部材７における前端装着部１２の外周面に、インキ収容管５内に充填されたインキ４の漏洩を阻止する溝幅Ｌを有し、かつ溝底が前端装着部１２の中心軸ａ近傍に位置する幅狭深底状の空気流通溝１５を、軸線方向に沿って設けるとともに、この空気流通溝１５を通して、外気とインキ収容管５内の空気交換を行う。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸筒内に、前端部にペンチップを有し、かつ後端部を開口させたインキ収容管からなるペンリフィールを内蔵させるとともに、前記インキ収容管の後端開口内に、操作部材の前端装着部を挿入して嵌合させ、かつ操作部材の操作により、ペンリフィールのペンチップを、軸筒の前端開口から出没させうるようにした油性ボールペンにおいて、
操作部材における前端装着部の外周面に、インキ収容管内に充填されたインキの漏洩を阻止する溝幅を有し、かつ溝底が前端装着部の中心軸近傍に位置する幅狭深底状の空気流通溝を、軸線方向に沿って設けるとともに、この空気流通溝を通して、外気とインキ収容管内の空気交換を行うようにしたことを特徴とする油性ボールペン。
【請求項２】
空気流通溝の溝底を、操作部材における前端装着部の中心から±０．５ｍｍの範囲に位置させた請求項１記載の油性ボールペン。
【請求項３】
操作部材の前端装着部を、インキ収容管の後端開口内に圧嵌状態で挿入される円柱状の嵌合部と、この嵌合部よりも大径に形成され、かつインキ収容管における後端開口の端面が当接される係止部とにより段付き状に形成した請求項１または２記載の油性ボールペン。
【請求項４】
空気流通溝を、嵌合部の外周面と、係止部における嵌合部側の外周面の一部とに跨るように連続して開口させて、軸線方向に形成するとともに、その溝底が、嵌合部および係止部の中心軸近傍に位置する深さとした請求項３記載の油性ボールペン。
【請求項５】
空気流通溝の溝幅を、粘度が２，０００〜１０，０００ｃＰの範囲のインキの漏洩を阻止する０．１５〜０．０１５ｍｍの範囲となるように形成するとともに、インキ収容管の後端開口内に、前端装着部の嵌合部を圧嵌状態で挿入した際に、嵌合部における、空気流通溝の開口端側の溝幅を円周方向に弾性的に縮小しうるようにした請求項３または４記載の油性ボールペン。
【請求項６】
空気流通溝を、嵌合部の中心軸線近傍と、係止部における嵌合部側の一部とに跨るように連続して軸線方向に形成された、粘度が２，０００〜１０，０００ｃＰの範囲のインキの漏洩を阻止しうる、孔径が０．１５〜０．０１５ｍｍの範囲の通気孔と、この通気孔に連通しかつ径方向の外側に向けてＶ字形に拡開する通気溝とにより形成するとともに、インキ収容管の後端開口内に嵌合部を圧嵌状態で挿入した際に、通気溝の溝幅を円周方向に弾性的に縮小しうるようにした請求項２または３記載の油性ボールペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペンリフィールを備えた油性ボールペンに関し、特に上向き筆記した場合に発生するインキの逆流現象時に、インキ切れを起こさずに円滑に筆記することができ、かつインキ収容管の後端開口からのインキの漏れ出しを防ぐようにした油性ボールペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールペンは、本来、机の上にある紙面上に筆記する筆記具であって、その筆端部であるペンリフィールのインキ収容管における前端部に、ボールを保持したペンチップが下方を向いた状態で使用されることを前提とした構造となっている。
そして、筆記時には、ペンチップに保持したボールが回転されることにより、ボール上に露出したインキが紙面に転写されると同時に、インキの自重およびペンチップとボールとの間の隙間におけるインキの付着張力により、ボール表面にインキが保持されて、再びボールにインキが供給され、この過程が繰り返されることで、連続する筆記を可能としている。
インキの付着張力は、インキ自重よりも大きな力であるため、筆記を中断しても、ペンチップからインキが流出することがないようになっている。
【０００３】
また、ボールペンの筆記時において、ペンチップにおけるボールの回転による紙面へのインキ転写（消費）に伴い、インキ収容管の後端開口からの空気の供給が不可欠である。
【０００４】
インキの付着張力は、静置状態では、インキの自重より極めて大きいため、インキの流動は起こらないが、ペンチップを上向きにして筆記する動的状態になると、インキ収容管内にあるインキは、ボール方向とは逆向きに重力の影響を受けるとともに、インキが供給されるために必要な流動抵抗力が加わる結果、付着張力のみでは、インキがボール表面に保持することができなくなり、紙面に転写されたインキの分だけボール表面に空間が生ずることとなる。
この状態で、上向きに筆記を続けると、ペンチップの中に空気が溜まり、ペンチップとボールとの隙間に依存する力である付着張力の減少を招き、ボール方向に働く付着張力よりもインキの自重の方が大きくなり、インキは、ボール方向とは逆向きの方向に流動を起こす、逆流現象を引き起こし易い。
【０００５】
このようなボールペン筆端部を上向きにして筆記した際におけるインキの逆流現象を防止するために、従来では、特許文献１に記載されているように、例えば２５℃、せん断速度９．６ｓ-1の時に、インキ収容管内に粘度５００〜６，５００ｃＰのインキ（アルコール可溶性インキ）が収容されたペンリフィールを備えた油性ボールペンにおいて、インキ収容管の後端開口に、比重が０．０４５〜０．０７０の連続気泡の通気性ポリウレタンフォームを圧縮状態で挿入している。
これにより、外気とインキ収容管内の空気交換を行うとともに、インキ逆流時において、インキ収容管の後端開口からインキが外部へ流出するのを防ぐようにしている。
【０００６】
また、特許文献２に記載のものでは、軸筒内にペンリフィールを保持する操作部材を、インキ収容管の後端外周を包囲する外部材と、インキ収容管の後端開口内に挿入される内部材とで形成し、外部材と内部材との間に、インキ収容管の後端開口を挿入して嵌合するとともに、内部材の外周面と外部材の底部とに、それぞれリブと溝とを設けて、インキ収容管内を外気と連通させる空気流通溝を、直線ではなく、複雑で長い経路となるように画成することにより、インキが逆流しても、外部にまで漏れ出すまでに時間を要するようにして、インキが外部へ漏れ出すことを防止している。
【０００７】
しかし、前記した特許文献１、２に記載のものは、いずれも、結果的にはインキの逆流によるインキ収容管外への流出を、時間的に遅くしていることにとどまるものであり、インキ収容管の後端開口からのインキの洩れを完全に防ぐことはできないため、インキ収容管の後端開口から外部に洩れ出したインキによって衣類、筆箱等の他物を汚してしまう二次的被害を起こし易い。
【０００８】
特許文献２のように、内部材の外周面に、軸線方向に向けてリブを形成したものでは、内部材の外周面とインキ収容管の内周面とが線接触となって、インキ収容管の引抜き抵抗が小さいため、操作部材の嵌合部分からペンリフィールが抜け易い。
また、内部材の外周面にリブを設けて、インキ収容管の内周面との間に空気流通溝を形成しうるようにすると、インキ収容管の内径や、内部材の外径のばらつきによって、互いの嵌合力が大きくなっとき、リブやインキ収容管の圧潰変形により、空気流通溝の断面形態が変形し、通気不能になり易く、外気とインキ収容管内の空気交換を行うことができない虞がある、という問題があった。
【特許文献１】特開平１１−１１５３６７号公報
【特許文献２】特開平０８−１１２９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記の現状に鑑み、ボールペン筆端部を上向きにして筆記した際に発生するインキの逆流時に、ペンリフィールにおけるインキ収容管の後端開口からの外部へのインキの漏洩を防ぐとともに、ペンリフィールの抜けを防止でき、かつインキ切れを起こさずに円滑な筆記が行えるように、外気とインキ収容管内の空気交換を容易に行うことができるようにした油性ボールペンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は「特許請求の範囲」の欄における各請求項に記載するように、次のような構成からなる発明によって解決される。
【００１１】
（１）  軸筒内に、前端部にペンチップを有し、かつ後端部を開口させたインキ収容管からなるペンリフィールを内蔵させるとともに、前記インキ収容管の後端開口内に、操作部材の前端装着部を挿入して嵌合させ、かつ操作部材の操作により、ペンリフィールのペンチップを、軸筒の前端開口から出没させうるようにした油性ボールペンにおいて、操作部材における前端装着部の外周面に、インキ収容管内に充填されたインキの漏洩を阻止する溝幅を有し、かつ溝底が前端装着部の中心軸近傍に位置する幅狭深底状の空気流通溝を、軸線方向に沿って設けるとともに、この空気流通溝を通して、外気とインキ収容管内の空気交換を行うようにする。
【００１２】
（２）  上記（１）項において、空気流通溝の溝底を、操作部材における前端装着部の中心から±０．５ｍｍの範囲に位置させる。
【００１３】
（３）  上記（１）項または（２）項において、操作部材の前端装着部を、インキ収容管の後端開口内に圧嵌状態で挿入される円柱状の嵌合部と、この嵌合部よりも大径に形成され、かつインキ収容管における後端開口の端面が当接される係止部とにより段付き状に形成する。
【００１４】
（４）  上記（３）項において、空気流通溝を、嵌合部の外周面と、係止部における嵌合部側の外周面の一部とに跨るように連続して開口させて、軸線方向に形成するとともに、その溝底が、嵌合部および係止部の中心軸近傍に位置する深さとする。
【００１５】
（５）  上記（３）項または（４）項において、空気流通溝の溝幅を、粘度が２，０００〜１０，０００ｃＰの範囲のインキの漏洩を阻止する０．１５〜０．０１５ｍｍの範囲となるように形成するとともに、インキ収容管の後端開口内に嵌合部を圧嵌状態で挿入した際に、嵌合部における、空気流通溝の開口端側の溝幅を円周方向に弾性的に縮小しうるようにする。
【００１６】
（６）  上記（３）項または（４）項において、空気流通溝を、嵌合部の中心軸線近傍と、係止部における嵌合部側の一部とに跨るように連続して軸線方向に形成された、粘度が２，０００〜１０，０００ｃＰの範囲のインキの漏洩を阻止しうる、孔径が０．１５〜０．０１５ｍｍの範囲の通気孔と、この通気孔に連通しかつ径方向の外側に向けてＶ字形に拡開する通気溝とにより形成するとともに、インキ収容管の後端開口内に嵌合部を圧嵌状態で挿入した際に、通気溝の溝幅を円周方向に弾性的に縮小しうるようにする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、次のような効果が奏せられる。
請求項１記載の発明によると、操作部材における前端装着部の外周面に、インキ収容管内に充填されたインキの漏洩を阻止する溝幅を有する空気流通溝を、軸線方向に沿って設けてあるため、ボールペン筆端部を上向きにして筆記した際に発生するインキの逆流現象において、インキ収容管の後端開口から外部へのインキの漏洩を防ぐことができる。
また、空気流通溝の溝底を、操作部材における前端装着部の中心軸近傍に位置させているため、インキ収容管の後端開口内に前端装着部を圧嵌した際、空気流通溝における開口端側の溝幅が縮小する方向に変形しても、空気流通溝の溝底が前端装着部の開口端側から遠くに位置して、その溝幅が変形することがなく、外気とインキ収容管内の空気交換を円滑に行うことができる。
これにより、インキ切れを起こさずに円滑な筆記を行うことができるとともに、操作部材の前端装着部をインキ収容管の後端開口内に圧嵌した際の、空気流通溝における溝幅の円周方向の弾性的な縮小変形に伴う復元力と相俟って、インキ収容管の引抜き抵抗が大きくなり、操作部材からのペンリフィールの抜けを効果的に防止することができる。
【００１８】
請求項２記載の発明によると、空気流通溝の溝底を、操作部材における前端装着部の中心から±０．５ｍｍの範囲に位置させてあるため、インキ収容管の後端開口内に前端装着部を圧嵌した際、空気流通溝における開口端側の溝幅が縮小する方向に変形しても、空気流通溝の溝底が前端装着部の開口端側から遠くに位置して、その溝幅が変形することがなく、外気とインキ収容管内の空気交換を円滑に行うことができ、インキ切れを起こさずに円滑な筆記を行うことができる。
【００１９】
請求項３記載の発明によると、操作部材の前端装着部を、インキ収容管の後端開口内に圧嵌状態で挿入される円柱状の嵌合部と、この嵌合部よりも大径に形成され、かつインキ収容管における後端開口の端面が当接される係止部とにより段付き状に形成してあるため、インキ収容管の装着時に、嵌合部における空気流通溝の溝幅が円周方向に弾性的に縮小し、これにより、インキ収容管の嵌合部への挿入を円滑に行うことができるとともに、係止部にインキ収容管における後端開口の端面を容易に当接させて装着することができる。
また、嵌合部が円柱状となっているため、嵌合部の外周面とインキ収容管の後端部の内周面とが面接触となるとともに、空気流通溝の溝幅の円周方向における弾性的な縮小による復元力と相俟って、インキ収容管の引抜き抵抗が大きくなり、操作部材からのペンリフィールの抜けを効果的に防止することができる。
【００２０】
請求項４記載の発明によると、空気流通溝を、嵌合部の外周面と、係止部における嵌合部側の外周面の一部とに跨るように連続して開口させて、軸線方向に形成するとともに、その溝底が、嵌合部および係止部の中心軸近傍に位置する深さとしてあるため、インキ収容管の後端開口内に操作部材の嵌合部を圧嵌した際に、その圧嵌作用によって、嵌合部が円周方向に縮小しうるように弾性変形し、これにより、前記請求項３に記載ものと同様な効果を奏することができる。
【００２１】
請求項５記載の発明によると、空気流通溝の溝幅を、粘度が２，０００〜１０，０００ｃＰの範囲のインキの漏洩を阻止する０．１５〜０．０１５ｍｍの範囲となるように形成するとともに、インキ収容管の後端開口内に嵌合部を圧嵌状態で挿入した際に、嵌合部における、空気流通溝の開口端側の溝幅を円周方向に弾性的に縮小しうるようにしてあるため、空気流通溝における開口端側の溝幅が縮小する方向に変形しても、開口端側から遠い前端装着部における径方向の中心部に近接する位置では、空気流通溝の溝幅が変形することがなく、外気とインキ収容管内の空気交換を円滑に行うことができる。
【００２２】
請求項６記載の発明によると、空気流通溝を、嵌合部の中心軸線近傍と、係止部における嵌合部側の一部とに跨るように連続して軸線方向に形成された、粘度が２，０００〜１０，０００ｃＰの範囲のインキの漏洩を阻止しうる、孔径が０．１５〜０．０１５ｍｍの範囲の通気孔と、この通気孔に連通しかつ径方向の外側に向けてＶ字形に拡開する通気溝とにより形成するとともに、インキ収容管の後端開口内に嵌合部を圧嵌状態で挿入した際に、通気溝の溝幅を円周方向に弾性的に縮小しうるようにしてあるため、請求項５に記載のものと同様な効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を添附図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の油性ボールペンの第１実施形態を一部破断して示す縦断面図、図２は、図１の要部拡大縦断面図、図３は、ペンリフィールにおけるインキ収容管の後端開口と操作部材との装着状態を示す要部拡大縦断面図で、図４は、図３におけるIV−IV線横断面図、図５は、ペンリフィールにおけるインキ収容管の後端開口近傍と操作部材とを分解して示す要部拡大分解斜視図である。
なお、本発明の実施形態として、ペンリフィールが２本の場合の複合ボールペンを例にして説明する。
【００２４】
図１および図２に示すように、本発明の油性ボールペン１は、軸筒２内に、異なる筆記色、例えば黒、赤のインクが、それぞれ貯留された左右２本のペンリフィール３、３がそれぞれ収容されている。
各ペンリフィール３は、インキ４が充填されたインキ収容管５と、このインキ収容管５の前端部に設けたペンチップ６（図１に想像線で示す）とにより構成されているとともに、インキ収容管５の後端は開口させてある。
【００２５】
インキ収容管５の後端は、その開口５ａ内に、軸筒１内の後部に内蔵した操作部材７の、後記する前端装着部１２が装着された状態で取り付けられているとともに、この操作部材７には、操作部８が取り付けられている。
この操作部８は、軸筒２の周壁２ａに開口された軸線方向のスライド孔９から外部に突出されている。
【００２６】
各操作部材４は、ペンリフィール３に巻回されたコイルばね１０により、後方（図１においては上方）に向けて付勢され、操作部８を、図１に想像線で示すように、軸線方向前方に操作することによって、操作部材７を前方に向けてスライドさせ、ペンリフィール３の前端に取り付けたペンチップ６を、軸筒２の前端に取り付けられた口先部１１の前端開口１１ａから、自在に出没させうるようになっている。
【００２７】
なお、操作部８の操作によって、選択した筆記色に係るペンリフィール３のペンチップ８を、口先部１１の開口１１ａから外内部へ出入れする、所謂ペンリフィール３の繰り出し機構は、常用されている周知の機構である。
【００２８】
各操作部材７には、図３〜図５に示すように、軸線方向の前方に向けて延びる略円柱状の前端装着部１２が形成されている。
この前端装着部１２は、円柱状の嵌合部１３と、この嵌合部１３よりも大径で同心円からなる略半円柱状の係止部１４とにより段付き状に形成されている。
嵌合部１３は、インキ収容管５の後端開口５ａ内に圧嵌状態で挿入されるようになっており、係止部１４には、インキ収容管５における後端開口５ａの端面が当接されるようにして、操作部材７の前端装着部１２が、インキ収容管５の後端開口５ａ内に装着された状態で取り付けられている。
【００２９】
操作部材７における前端装着部１２には、嵌合部１３の外周面と、係止部１４における嵌合部１３側の外周面の一部とに跨るように連続して開口させて、空気流通溝１５が軸線方向に形成されている。
この空気流通溝１５は、その溝幅Ｌが、少なくとも粘度が２，０００〜１０，０００ｃＰ程度範囲のインキ４の流通を阻止する、０．１５〜０．０１５ｍｍ程度範囲の寸法を有するとともに、その溝底が、前記嵌合部１３および係止部１４の中心軸ａ近傍、すなわち操作部材７における前端装着部１２の中心から±０．５ｍｍ程度の範囲に位置する深さをなすように、幅狭深底状に形成されている。
これにより、インキ収容管５における後端開口５ａ内に嵌合部１３を圧嵌状態で挿入した際に、嵌合部１３の外周面に形成した空気流通溝１５の開口端側の溝幅Ｌを、図４に矢印で示すように、円周方向に弾性的に縮小しうるように変形させることができ、インキ収容管５と操作部材７との装着を容易に行うことができるとともに、この空気流通溝１５における溝幅Ｌの円周方向の弾性的な縮小変形に伴う復元力と、インキ収容管５における後端開口５ａの内周面と、円柱状の嵌合部１３の外周面との面接触による圧接力と相俟って、インキ収容管５の嵌合部１３に対する引抜き抵抗が大きくなり、操作部材７からのペンリフィール３の抜けを効果的に防止することができる。
また、空気流通溝１５における開口端側の溝幅Ｌが縮小する方向に変形しても、開口端側から遠い前端装着部１２における径方向の中心部ａに近接する位置では、空気流通溝１５の溝幅Ｌが変形することがなく、外気とインキ収容管５内の空気交換を円滑に行うことができる。
【００３０】
図６は、本発明の第２実施形態における操作部材の要部拡大斜視図、図７は、ペンリフィールにおけるインキ収容管の後端開口に操作部材を装着した状態を示す要部拡大横断面図である。
【００３１】
本実施形態では、図６に示すように、操作部材１６の前端装着部１７を形成する嵌合部１８と、係止部１９における嵌合部１８側の一部とに跨がる空気流通溝２０を、嵌合部１８および係止部１９における径方向の中心部、好ましくは、操作部材１６における前端装着部１７の中心から±０．５ｍｍ程度の範囲に位置する中心軸ａ近傍の軸線方向に形成された、孔径Φが０．１５〜０．０１５ｍｍ程度の範囲の通気孔２０Ａと、この通気孔２０Ａに連通しかつ溝幅Ｌ１が径方向の外側に向けてＶ字形に拡開する通気溝２０Ｂとにより形成している。
これにより、図７に示すように、ペンリフィール２１におけるインキ収容管２２の後端開口２２ａ内に、操作部材１６の嵌合部１８を圧嵌状態で挿入した際に、その圧嵌作用によって、嵌合部１８における通気溝２０Ｂの溝幅Ｌ１が、通気孔２０Ａの孔径Φを維持しながら、円周方向に弾性的に縮小され、嵌合部１８の円周方向の縮小変形が容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態におけるインキ収容管の後端開口と操作部材との装着構造を備えた油性ボールペンを一部破断して示す縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大縦断面図である。
【図３】ペンリフィールにおけるインキ収容管の後端開口と操作部材との装着状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図４】図３におけるIV−IV線横断面図である。
【図５】ペンリフィールにおけるインキ収容管の後端開口近傍と操作部材との装着状態を分解して示す要部拡大分解斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態における操作部材の要部拡大斜視図である。
【図７】ペンリフィールにおけるインキ収容管の後端開口と操作部材との装着状態を示す要部拡大横断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    ボールペン
２    軸筒
２ａ  周壁
３    ペンリフィール
４    インキ
５    インキ収容管
５ａ  後端開口
６    ペンチップ
７    操作部材
８    操作部
９    スライド孔
１０  コイルばね
１１  口先部
１１ａ  前端開口
１２  前端装着部
１３  嵌合部
１４  係止部
１５  空気流通溝
１６  操作部材
１７  前端装着部
１８  嵌合部
１９  係止部
２０  空気流通溝
２０Ａ  通気孔
２０Ｂ  通気溝
２１  ペンリフィール
２２  インキ収容管
２２ａ  後端開口
ａ    中心軸
Ｌ    溝幅
Ｌ１  溝幅
Φ    孔径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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