(57)【要約】【課題】ロッド部の先端がボール後面の中心部から大きく外れることを回避できるボールペンを提供する。【解決手段】先端縁部２１と内方突出部２２との間にボール３を回転可能に抱持する。内方突出部２２の相互間に、チップ本体２の中心から径方向外方に放射状に延びるインキ流出間隙４を形成する。インキ流出間隙４に、ボール３を前方へ付勢し且つボール３を先端縁部２１の内面に密接させるロッド部５１を挿通させる。インキ流出間隙４がチップ本体２の中心から径方向外方に向かうに従い次第に小さく形成される。ロッド部５１がチップ本体２の中心から隣り合う２つの内方突出部２２に接触するまでの最大移動距離をＬとし、ボール３の半径をＲとするとき、「Ｌ／Ｒ≦０．７」の関係を満足する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のチップ本体の先端に内向きの先端縁部を設け、前記先端縁部の後方のチップ本体内面に複数の内方突出部を内方への押圧変形により設け、前記先端縁部と前記内方突出部との間にボールを回転可能に抱持し、前記内方突出部の相互間に、チップ本体の中心から径方向外方に放射状に延びるインキ流出間隙を形成し、前記インキ流出間隙に、ボールを前方へ付勢し且つボールを先端縁部の内面に密接させるロッド部を挿通させてなるボールペンであって、前記インキ流出間隙がチップ本体の中心から径方向外方に向かうに従い次第に小さく形成され、前記ロッド部がチップ本体の中心から隣り合う２つの内方突出部に接触するまでの最大移動距離をＬとし、前記ボールの半径をＲとするとき、
Ｌ／Ｒ≦０．７
の関係を満足することを特徴とするボールペン。
【請求項２】
前記最大移動距離Ｌと前記ボールの半径Ｒとが、
Ｌ／Ｒ≦０．６
の関係を満足する請求項１記載のボールペン。
【請求項３】
前記最大移動距離Ｌと前記ボールの半径Ｒとが、
Ｌ／Ｒ≦０．５
の関係を満足する請求項２記載のボールペン。
【請求項４】
隣り合う内方突出部にロッド部が２点で接触したときの前記２点間の距離をＴとし、前記ロッド部の外径をＤとするとき、
Ｔ／Ｄ≦０．９
の関係を満足する請求項１乃至３の何れかに記載のボールペン。
【請求項５】
前記２点間の距離Ｔと前記ロッド部の外径Ｄとが、
Ｔ／Ｄ≦０．８５
の関係を満足する請求項４記載のボールペン。
【請求項６】
隣り合う内方突出部の基端部が互いに接触し、前記内方突出部の接触部分が径方向の長さを有する請求項１乃至５の何れかに記載のボールペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はボールペンに関する。詳細には、チップ本体側壁を内方へ押圧変形することによりボール受け座用の複数の内方突出部を形成し、前記内方突出部の相互間のインキ流通間隙に挿通されるロッド部によりボールを前方に付勢するタイプのボールペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のボールペンにおいて、特許文献１には、ボールを前方に付勢するロッド部を、内方突出部の相互間のインキ流出間隙に挿通させ、前記インキ流出間隙の最小寸法をロッド部の外径より小さく設定した構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１３６８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１は、インキ流出間隙の最小寸法をロッド部の外径より小さく設定したことにより、組立時に、ロッド部がインキ流出間隙の周縁端部の近傍に入り込むことを十分に防止できるものである。しかし、ロッド部の先端がボール後面の中心部から径方向外方に大きく外れた位置を押圧する場合、ボールに対するロッド部の前方への十分な付勢力を得ることができず、先端縁部とボールとの密接が不十分となり、その結果、ペン先からのインキ漏れや空気の混入が生じるおそれがあり、改善の余地がある。
【０００４】
本発明は、前記従来の問題点を解決するものであって、ロッド部の先端がボール後面の中心部から大きく外れることを回避し、その結果、ロッド部のボールに対する前方への十分な付勢力を得ることができ、先端縁部とボールとの十分な密接状態が得られるボールペンを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［１］本願の第１の発明は、金属製のチップ本体２の先端に内向きの先端縁部２１を設け、前記先端縁部２１の後方のチップ本体２内面に複数の内方突出部２２を内方への押圧変形により設け、前記先端縁部２１と前記内方突出部２２との間にボール３を回転可能に抱持し、前記内方突出部２２の相互間に、チップ本体２の中心から径方向外方に放射状に延びるインキ流出間隙４を形成し、前記インキ流出間隙４に、ボール３を前方へ付勢し且つボール３を先端縁部２１の内面に密接させるロッド部５１を挿通させてなるボールペンであって、前記インキ流出間隙４がチップ本体２の中心から径方向外方に向かうに従い次第に小さく形成され、前記ロッド部５１がチップ本体２の中心から隣り合う２つの内方突出部２２に接触するまでの最大移動距離をＬとし、ボール３の半径をＲとするとき、
Ｌ／Ｒ≦０．７
の関係を満足することを要件とする。
【０００６】
前記第１の発明のボールペン１は、ロッド部５１がチップ本体２の中心から内方突出部２２に接触するまでの最大移動距離Ｌと、ボール３の半径Ｒとが、「Ｌ／Ｒ≦０．７」の関係を満足することにより、ロッド部５１の先端がボール３後面の中心部から大きく外れることを回避し、その結果、ロッド部５１のボール３に対する前方への十分な付勢力を得ることができ、先端縁部２１とボール３との十分な密接状態（シール性）が得られる。尚、本発明で、内方突出部２２の数は複数であればよいが、前記最大移動距離Ｌを小さく設定することが容易である点で、４個以上が好ましい。
【０００７】
［２］本願の第２の発明は、前記第１の発明のボールペン１において、前記最大移動距離Ｌと前記ボール３の半径Ｒとが、「Ｌ／Ｒ≦０．６」の関係を満足することを要件とする。
【０００８】
前記第２の発明のボールペン１は、「Ｌ／Ｒ≦０．６」の関係を満足することにより、より一層、ロッド部５１の先端がボール３後面の中心部から大きく外れることを回避し、その結果、ロッド部５１のボール３に対する前方への十分な付勢力を得ることができ、先端縁部２１とボール３との十分な密接状態（シール性）が得られる。
【０００９】
［３］本願の第３の発明は、前記第２の発明のボールペン１において、前記最大移動距離Ｌと前記ボール３の半径Ｒとが、「Ｌ／Ｒ≦０．５」の関係を満足することを要件とする。
【００１０】
前記第３の発明のボールペン１は、「Ｌ／Ｒ≦０．５」の関係を満足することにより、より一層、ロッド部５１の先端がボール３後面の中心部から大きく外れることを回避し、その結果、ロッド部５１のボール３に対する前方への十分な付勢力を得ることができ、先端縁部２１とボール３との十分な密接状態（シール性）が得られる。
【００１１】
［４］本願の第４の発明は、前記第１乃至第３の発明のボールペン１において、隣り合う内方突出部２２にロッド部５１が２点で接触したときの前記２点間の距離をＴとし、前記ロッド部５１の外径をＤとするとき、「Ｔ／Ｄ≦０．９」の関係を満足することを要件とする。
【００１２】
前記第４の発明のボールペン１は、隣り合う内方突出部２２にロッド部５１が２点で接触したときの前記２点の距離Ｔと、前記ロッド部５１の外径Ｄとが、「Ｔ／Ｄ≦０．９」の関係を満足することにより、隣り合う内方突出部２２とボール３との間にロッド部５１の先端が挟み込まれることを確実に防止できるとともに、ロッド部５１の先端がボール３後面の中心部から大きく外れることを回避できる。
【００１３】
［５］本願の第５の発明は、前記第４の発明において、前記２点間の距離Ｔと前記ロッド部５１の外径Ｄとが、「Ｔ／Ｄ≦０．８５」の関係を満足することを要件とする。
【００１４】
前記第５の発明のボールペン１は、前記２点の距離Ｔと前記ロッド部５１の外径Ｄとが、「Ｔ／Ｄ≦０．８５」の関係を満足することにより、より一層、隣り合う内方突出部２２とボール３との間にロッド部５１の先端が挟み込まれることを確実に防止できるとともに、ロッド部５１の先端がボール３後面の中心部から大きく外れることを回避できる。
【００１５】
［６］本願の第６の発明は、前記第１乃至第５の何れかの発明において、隣り合う内方突出部２２の基端部が互いに接触し、前記内方突出部２２の接触部分２３が径方向の長さＳを有することを要件とする。
【００１６】
前記第６の発明のボールペン１は、内方突出部２２の接触部分が径方向の長さＳを有することにより、より一層、隣り合う内方突出部２２とボール３との間にロッド部５１の先端が挟み込まれることを確実に防止できるとともに、ロッド部５１の先端がボール３後面の中心部から大きく外れることを回避できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のボールペンによれば、ロッド部の先端がボール後面の中心部から大きく外れることを回避し、その結果、ロッド部のボールに対する前方への十分な付勢力を得ることができ、先端縁部とボールとの十分な密接状態が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のボールペン１の実施の形態を図１乃至図５に示す。
本実施の形態のボールペン１は、先端部にボール３を回転可能に抱持したチップ本体２と、該チップ本体２の後部が前部に圧入固着されたホルダー６と、該ホルダー６の後部が先端開口部に圧入固着されたインキ収容管７と、前記チップ本体２の内部及びホルダー６の内部に収容配置され、先端にロッド部５１を備えるスプリング５と、前記インキ収容管７の後端開口部に圧入固着される尾栓８とからなる。
【００１９】
前記インキ収容管７は、両端が開口された円筒体であり、合成樹脂の押出成形により得られる。前記インキ収容管７の先端開口部は、チップ本体２を有するホルダー６の後部が圧入固着され、一方、前記インキ収容管７の後端開口部には、通気孔が貫設された尾栓８が圧入固着される。前記インキ収容管７の内部には、インキ７１（例えば、剪断減粘性が付与された水性ゲルインキ、または中粘度の油性インキ）と、該インキ７１の後端に配置され且つ該インキ７１の消費に伴って前進する追従体７２（具体的には、高粘度流体７２ａと、該高粘度流体７２ａ中に収容させた固形物７２ｂとからなる追従体）とが収容される。前記追従体７２は、前記以外にも、固形物７２ｂを備えない高粘度流体のみからなる構成、または、インキ収容管７内壁と摺動可能な固形物のみからなる構成であってもよい。
【００２０】
前記チップ本体２は、金属製（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３２１等のオーステナイト系のステンレス鋼製）の直円筒状の細管よりなる。前記チップ本体２の先端部には、内方への押圧変形により環状の内向きの先端縁部２１が形成される。また、前記先端縁部２１の後方のチップ本体２の側壁内面には、内方への押圧変形により複数個（具体的には４個）の内方突出部２２（即ちボール受け座）が周方向等間隔に形成される。前記先端縁部２１内面と前記内方突出部２２前面との間（即ちボール抱持部）にボール３が回転可能に抱持される。
【００２１】
前記内方突出部２２の相互間には、チップ本体２の中心部から径方向外方の４方向に放射状に延びるインキ流出間隙４が形成される。前記インキ流出間隙４が、中心から径方向外方の内方突出部の基端部（接触部分２３）に向かうに従い次第に小さく形成され、内方突出部の基端部において、内方突出部同士が互いに接触される。前記インキ流出間隙４の中心側には、スプリング５のロッド部５１が挿通され、前記ロッド部５１先端がボール３後面に当接することによりボール３が前方に付勢される。
【００２２】
本実施例では、前記インキ流出間隙４の中心部の仮想内接円の外径Ａは、ロッド部５１の外径Ｄより大きく設定される。ボール３は、外径（直径）０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ（半径Ｒ：０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍ）が採用される。前記ロッド部５１の外径Ｄは、０．１２ｍｍ〜０．１５ｍｍに設定される。前記ロッド部５１がチップ本体２の中心から隣り合う２つの内方突出部２２に接触するまでの最大移動距離Ｌは、０．０１〜０．１ｍｍに設定される。前記Ｌ／Ｒは、０．１〜０．４に設定される。前記隣り合う内方突出部２２にロッド部５１が２点で接触したときの前記２点間の距離Ｔと、前記ロッド部５１の外径Ｄとの比Ｔ／Ｄが、０．６〜０．９に設定される。隣り合う内方突出部２２の基端部が互いに接触し、前記内方突出部２２の接触部分２３が径方向の長さＳを有する
【００２３】
前記構成により、ロッド部５１が、インキ流出間隙４の周縁端部４１近傍に入り込んだり、インキ流出間隙４に挟まったりすることがなく、ロッド部５１をインキ流出間隙４の中心側に確実に位置させ、ボール３後面にロッド部５１の先端を当接させ、ボール３を適正に前方に付勢することができる。その結果、ボール３の回転不良や、ボール３と先端縁部２１内面との密接不良等の不良を防止できる。
【００２４】
前記ホルダー６は、合成樹脂（例えば、ポリアセタール）の射出成形により得られる筒状体である。前記ホルダー６は、チップ本体２が取付られる先細状の前部と、インキ収容管７の先端面と当接する鍔部と、インキ収容管７の先端開口部に圧入される後部とからなる。前記ホルダー６の内部には、先端が外部に開口するチップ取付孔と、該チップ取付孔に先端が連通し且つ後端が外部に開口するインキ流通孔が設けられる。前記インキ流通孔の中間部内面には、周状に分散配置される複数（例えば４個）または環状の突起６１が一体に形成される。
【００２５】
前記スプリング５は、ステンレス鋼製線材により、前部のロッド部５１と、後部のコイル部５２とが一体に連設されてなる。前記コイル部５２の後端部には、外径が前方のコイル部５２よりも大きく設定された膨出部５３が形成される。前記膨出部５３は、線材間が密着した座巻きにより形成される。前記膨出部５３が、前記ホルダー６内面の突起６１を後方より乗り越えて、前記突起６１に係止される。
【００２６】
本実施の形態のボールペン１は、非筆記時、前記スプリング５のロッド部５１によりボール３が前方に押圧され、前記ボール３と前記先端縁部２１の内面とが密接され、それにより、ペン先がシールされる。それにより、ペン先を下向き状態で保管したとしても、ペン先からのインキ漏出が防止され、また、ペン先を上向き状態で保管したとしても、ペン先からの空気混入が防止される。前記ボール３を前方に付勢するスプリング５の弾発力は、１０グラム〜５０グラムに設定される。
【００２７】
＜試験結果１＞
表１に、図１乃至図５に示すボールペン１を用い、Ｌ／Ｒと、先端縁部２１とボール３とのシール性（インキ漏出防止性）との関係について試験した結果を示す。
即ち、表１は、内部に水性ゲルインキを収容し、外径０．７ｍｍ（Ｒ：０．３５ｍｍ）のボール３を採用し、前記ボール３を前方に付勢するスプリング５の弾発力を２０グラムに設定し、Ｌ／Ｒの値の異なる７種類のサンプルを、各１０本作成し、４０℃湿度９０％の環境下で、ペン先先端部を露出状態（ペン先先端部外面をキャップやペン先シール部材等で密封しない状態）でペン先下向きにして、１ヶ月放置した結果を示す。
【００２８】
【表１】
2009286107.tif 000003
【００２９】
表１のシール性（インキ漏出防止性）の評価を以下に示す。  
×：１本でもインキの漏れ出しが発生したもの
△：インキの漏れ出しはないが、インキの滴が発生したもの
○：チップ本体の先端縁部に僅かにインキ汚れが発生したもの
◎：全く異常が見られないもの
【００３０】
＜試験結果２＞
表２に、図１乃至図５に示すボールペン１を用い、Ｔ／Ｄの値と、隣り合う内方突出部２２とボール３との間へのロッド部５１先端の挟み込み防止性との関係を示す。
具体的には、外径０．７ｍｍのボール３を採用し、前記ボール３を前方に付勢するスプリング５の弾発力を２０グラムに設定し、スプリング５のロッド部５１の外径Ｄを０．１４ｍｍに設定し、Ｔ／Ｄの値を０．９３、０．８６、０．７９、０．７１の４種類のサンプルを、各１０本作成し、各サンプルについて１００回ずつ、ボール３の前後方向の作動を確認した。
【００３１】
【表２】
2009286107.tif 000004
【００３２】
表２の挟み込み防止性の評価を以下に示す。
×：１本でもボールの作動不良が発生したもの
○：ボールの作動不良が発生しなかったもの
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】（ａ）が図１のペン先部の拡大縦断面図であり、（ｂ）が（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】（ａ）が筆記時の図１のペン先部の拡大縦断面図であり、（ｂ）が（ａ）のＹ−Ｙ線断面図である。
【図５】図４（ｂ）の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ボールペン
２  チップ本体
２１  先端縁部
２２  内方突出部
２３  接触部分
３  ボール
４  インキ流出間隙
５  スプリング
５１  ロッド部
５２  コイル部
５３  膨出部
６  ホルダー
６１  突起
７  インキ収容管
７１  インキ
７２  追従体
７２ａ  高粘度流体
７２ｂ  固形物
８  尾栓
Ｄ  ロッド部の外径
Ａ  インキ流出間隙の中心部の仮想内接円の直径
Ｒ  ボールの半径
Ｌ  ロッド部がチップ本体の中心から隣り合う内方突出部に接触するまでの最大移動距離
Ｓ  隣り合う内方突出部の接触部分の径方向の長さ
Ｔ  隣り合う内方突出部にロッド部が２点で接触したときの前記２点間の距離をＴ
【図１】
2009286107.tif 000005
【図２】
2009286107.tif 000006
【図３】
2009286107.tif 000007
【図４】
2009286107.tif 000008
【図５】
2009286107.tif 000009