(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールペン用インキをインキ収容筒に収蔵し、該インキの後端部にインキの消費につれ追従するフォロアーを装填し更に、インキ収容筒の後端に通気手段を有する尾栓を止着すると共に、インキ収容筒の先端開口部に嵌着するボールペン用金属チップ内に、チップ先端縁からその一部を外方に露出させ且つ、回動自在に抱持されたボールの後端面と接するボール押圧部を設けた可動部材と、該可動部材の後端面にその前端面を接するコイルスプリングを配設して、ボールを常にチップ先端かしめ部内壁に押圧するよう構成した、チップ先端部に弁機構を設けて成るボールペンレフィルにおいて、前記ボールペン用インキ（２）が剪断減粘性を有する水性ゲルインキであって、前記ボールペン用金属チップ（５）のボール（６）を抱持する先端かしめ部内壁面（５ｂ）をボールと同球面状に形成し且つ、前記可動部材（７）を、ボールと接する先端面（７ｃ）をボールよりやや大きい球面に又、その外径をチップのインキ導通孔（５ｃ）より充分小径に形成したボール押圧部（７ａ）と、略中央から後端に向けその外径がチップのインキ流通路（５ｄ）内径よりやや小径の、複数枚のリブ状羽根部（７ｄ）により径方向等間隔に区画して設けたインキ通路（７ｅ）を有するインキ整流部（７ｂ）とを合成樹脂で一体成形し更に、前記コイルスプリング（８）を、少なくともその両端部に密着コイル巻部を形成し、先端密着コイル巻部（８ａ）を含むバネ部（８ｃ）外径をチップのインキ流通路内径より小径に又、後端密着コイル巻部（８ｂ）の外径をインキ流通路内径より若干大径に形成して、当該可動部材（７）の後端面に接して、当該ボールペンチップ（５）のインキ流通路後部に嵌着することにより、チップ先端かしめ部内壁面（５ｂ）とボール（６）を面接触させると共に、ボール押圧力を５〜５０ｇｒの範囲に設定可能にしたことを特徴とするチップ先端部に弁機構を設けて成るボールペンレフィル。
【請求項２】
インキ収容筒（１）に収蔵されるボールペンインキ（２）が、２０℃におけるインキ粘度２，０００〜１０，０００ｍＰａ．ｓの中粘度油性インキである請求項１に記載のチップ先端部に弁機構を設けて成るボールペンレフィル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インキ収容筒にボールペン用インキを収蔵したボールペンレフィルのチップ先端部のインキ乾燥防止や、インキ吐出防止の目的で、ボールハウス内に収納したボールをチップ先端縁のかしめ加工により、その一部を先端縁より外方に露出させ且つ、回動自在に抱持して成るボールペンチップ内に、ボールの後端面と接するボール押圧部を有する可動部材と、その後端面と接するコイルスプリングを配設し、ボールをチップ先端かしめ部内壁に押圧して弁機構とする、チップ先端部に弁機構を設けたボールペンレフィルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールペン用インキをインキ収容筒に収蔵し、該インキの後端部にインキの消費につれ追従するフォロアーを装填し更に、インキ収容筒の後端に通気手段を有する尾栓を止着すると共に、インキ収容筒の先端開口部にボールペン用金属チップを嵌着したボールペンレフィルは、インキ収容筒の内径が大きい部類のボールペンレフィルとして良く知られている。
【０００３】
又、ボールハウス内に収納したボールをチップ先端縁のかしめ加工により、その一部を先端縁より外方に露出させ且つ、回動自在に抱持して成るボールペン用金属チップ内にボールを押圧する可動子とコイルスプリングを配設し、ボールを先端かしめ部の内壁に押圧して成る構造のボールペンも、例えば、実公昭３９−１２１２５号のように、その目的とするところの違いが感じられるものの衆知技術と見なされるものである。
【０００４】
更に、実開平６−８６９７７号にはゲルインキをインキ収容筒に収蔵し、該インキの後端部にインキの消費につれ追従するフォロアーを装填し更に、インキ収容筒の後端に通気手段を有する尾栓を止着すると共に、ボールがその先端に抱持され且つ、ボールが直接コイルスプリングで弾発されてその内向きの先端縁に接触したボールペンチップを、インキ収容筒の先端開口部に嵌着して成るボールペンレフィルが開示されている。
【０００５】
かかる技術は、従来の２０℃におけるインキ粘度が２０，０００ｍＰａ．ｓ以上の高粘度インキによる油性ボールペンに対し、５ｍＰａ．ｓ以下である低粘度インキの水性ボールペンが筆跡の鮮明さに加え、軽いタッチでスムーズに筆記できる利点に着目して、綿状にしたプラスチック繊維をフィルムで被覆したインキ吸蔵体に、水性インキを吸蔵させた中綿式のボールペンや、インキ収容筒に直接水性インキを収蔵し、インキ出調整機能を有する櫛溝のペン芯機構を持ったペン芯式直詰ボールペン等が出現し、ボールペンの商品構成が増大且つ多様化する中で、高粘度インキによるボールペン或いは低粘度インキによるボールペンがそれぞれに抱える問題点の解決をめざし、剪断減粘性を有する水性ゲルインキや中粘度油性インキを採用するに及んで、にわかに注目されてきているものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
剪断減粘性を有する水性ゲルインキや中粘度油性インキの採用に当たっては、高粘度油性インキのボールペンが筆圧が高く、筆跡に泣き，ボテ，カスレ等の問題があること又、低粘度水性ボールペンがインキ消費量が多く、筆跡のにじみや裏うつりする性能面の問題やインキ収容筒を大きくしたり、部品数が多いこと等からコスト高になる等の問題を解決しようとするものであるが、同時に、高粘度油性インキを用いたボールペンレフィルがチップ先端部が下向きで携行されるノック式ボールペンに用いることができた最大利点を保有させ且つ、低粘度水性インキボールペンがもっている滑らかな筆感とインキ追従のスムーズ性を現出させることが、本発明が解決しようとする課題のポイントである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる状態に鑑みてなされたものであって、ボールペンチップのボールを抱持する先端かしめ部の内壁面をボールと同球面状に形成すると共に、合成樹脂で一体成形したボールと接する先端面をボールよりやや大きい球面に且つ、その外径をチップのインキ導通孔より小径に形成したボール押圧部と、略中央から後端に向けその外径がチップのインキ流通路内径よりやや小径の、複数枚のリブ状羽根部により径方向等間隔に区画して設けたインキ通路を有するインキ整流部とから成る可動部材と、その両端部に密着コイル巻部を形成し、先端密着コイル巻部を含むバネ部外径をチップのインキ流通路内径より小径に、後端密着コイル巻部の外径をインキ流通路内径より若干大径に形成したコイルスプリングを、チップ内にそれぞれ配設することにより、チップ先端かしめ部内壁面にボールが５〜５０ｇｒの範囲の押圧力で常に接触するよう構成することをもって、課題解決のための手段としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、インキ収容筒内に剪断減粘性を有する水性ゲルインキ或いは、２０℃におけるインキ粘度２，０００〜１０，０００ｍＰａ．ｓの中粘度油性インキを収蔵し、該インキの後端部にインキの消費につれ追従するフォロアーを装填し更に、インキ収容筒の後端に通気手段を有する尾栓を止着すると共に、インキ収容筒の先端開口部に嵌着するボールペン用金属チップ内に、チップ先端縁からその一部を外方に露出させ且つ、回動自在に抱持されたボールの後端面と接するボール押圧部を設けた可動部材と、該可動部材の後端面にその前端面を接するコイルスプリングを配設して、ボールを常にチップ先端かしめ部内壁に押圧するように構成した、チップ先端部に弁機構を設けて成るボールペンレフィルにあって、チップ先端部の弁機構を有するチップ内に配設する可動部材とコイルスプリングの構成によって、チップが下向き状態で放置されてもチップ先端部からインキの吐出を起こさず且つ、良好な筆記感触が得られる範囲で可動部材を介してのボール押圧力を調整可能に又、高速筆記等で障害の恐れのあるインキ追従性についてそのスムーズ性の確保を図ろうとするものである。
【０００９】
すなわち、前記ボールペン用金属チップのボールを抱持する先端かしめ部の内壁面をボールと同球面状に形成し且つ、前記可動部材を、ボールと接する先端面をボールよりやや大きい球面に又、その外径をチップのインキ導通孔より充分小径に形成したボール押圧部と、略中央から後端に向けその外径がチップのインキ流通路内径よりやや小径の、複数枚のリブ状羽根部により径方向等間隔に区画して設けたインキ通路を有するインキ整流部とを合成樹脂で一体成形し更に、前記コイルスプリングを、少なくともその両端部に密着コイル巻部を形成し、先端密着コイル巻部を含むバネ部外径をチップのインキ流通路内径より小径に又、後端密着コイル巻部の外径をインキ流通路内径より若干大径に形成して、当該可動部材の後端面に接して当該ボールペンチップのインキ流通路後部に嵌着することにより、チップ先端かしめ部内壁面とボールを面接触させると共に、ボール押圧力を５〜５０ｇｒの範囲で設定可能にしたものである。
【００１０】
本発明はかくのごとき構成により、チップ先端部のかしめ部内壁面に形成した弁座は、単にボールを抱持する目的でチップ先端縁を内向きにかしめ加工した内壁面（弁座）と異なり、かしめ加工の際、チップ先端縁をボールに圧接させることでその内壁面をボールと同形の球面に形成したので、ボールは線接触で無く面接触することになり弁機能が著しく向上し又、合成樹脂によって成形した可動部材は、ボール押圧部先端面をボールよりやや大きい球面に形成し且つ、複数枚のリブ状羽根部により径方向等間隔に区画して設けたインキ通路を有するインキ整流部により、ボールをチップ先端かしめ部内壁面に偏りなく押圧することができ且つ、チップのインキ流通路内でのインキの流動にスムーズ性が得られ更に、両端部を密着コイル巻部に形成したコイルスプリングは、先端密着コイル巻部を可動部材の後端面と接し後端密着コイル巻部をチップ内に直接嵌着させるようにしたので、ボール押圧力の調整が簡便に行えるようになって、チップを下向き状態で放置してもインキの吐出（垂れ下がり）が防止されると共に、良好な筆記感触とスムーズなインキ追従性が得られるようになったものである。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施の形態を実施例を示した図面を基に詳説する。
【００１２】
図１はチップ先端部に弁機構を設けて成るボールペンレフィルに関する本発明の要旨を説示するために、チップ先端主要部を拡大して示した縦断面図であり、図２は本発明の実施例であるボールペンレフィルの全体を示す縦断面図で、図３は可動部材のインキ整流部を説示するための横断面図である。
【００１３】
本発明のボールペンレフィルは図２に示したように、インキ収容筒１内に剪断減粘性を有する水性ゲルインキ或いは、２０℃におけるインキ粘度２，０００〜１０，０００ｍＰａ．ｓの中粘度油性インキのボールペンインキ２を収蔵し、該ボールペンインキ２の後端部にインキの消費につれ追従するフォロアー３を装填し更に、インキ収容筒後端開口部１ｂには通気手段４ａを有する尾栓４を止着すると共に、インキ収容筒１の先端開口部１ａに嵌着するボールペンチップ５内に、チップ先端縁５ａからその一部を外方に露出させ且つ、回動自在に抱持されたボール６の後端面と接するボール押圧部７ａを設けた可動部材７と、該可動部材７の後端面にその前端面を接するコイルスプリング８を配設して、ボール６を常にチップ先端かしめ部内壁面５ｂに押圧するよう構成したものである。
【００１４】
更に、実施例について詳説すると、インキ収容筒１はボールペンチップ５が嵌着する先端開口部１ａを有する細径部１ｃと、ノック式ボールペンの場合その前端面がバネ受座１ｄとなる中径部１ｅと、後端開口部１ｂに尾栓４を止着する大径部１ｆとから成り、金属又は合成樹脂で成形加工される。なお、大径部１ｆの前端面に凹溝１ｇ（又は、大径部から中径部に張り出した突部（図示せず）を設けて、大径部１ｆの前端面を軸筒の係止段部（図示せず）に突き当てるキャップ式ボールペンにおいて、キャップ嵌合時に圧縮されるキャップ内空気の逃げ通路と成し、ノック式及びキャップ式のいずれにも適用されるボールペンレフィルとして構成してある。
【００１５】
ボールペンチップ５は、テーパー状に削肉された先端部にボールハウス５ｃを設け、ボールハウス５ｃは中心にインキ流通路５ｄに貫通するインキ導通孔５ｅと、該インキ導通孔５ｅから放射線状に穿設した複数のインキ溝５ｆを設け、その底部をボール６に筆圧が加わった時のボール座５ｇに形成し、ボール６を収納した後チップ先端縁５ａをかしめ治具により内向きにかしめ加工を施し、ボール６をその一部を外方に露出させ且つ、回動自在に抱持してある。
【００１６】
本発明のボールペンチップ５は、先記のボール６を抱持するチップ先端縁５ａのかしめ加工に特徴を有しており、すなわちその加工によりチップ先端かしめ部内壁面５ｂが、ボール６と同形の球面に形成されるものである。その加工手段の一例を挙げると、通常のボールペンチップを製造するごとく、ボールが脱落しないように且つ、回動自在に所望のクリアランスを設けてチップ先端縁をかしめ加工したチップを、その後端孔よりボール支持ロッドを挿入してボールがかしめ部内壁に接触状態となるよう押し上げ、その位置にてボールを支承すると共に、先端かしめ部を初期のかしめ角と同等もしくは大きな角度をもたせたかしめ治具により、ボールにかしめ部内壁を圧接させる再かしめを行い、ボールと接触するかしめ部内壁面をボールと同形の球面に形成したものである。なお、このような特殊加工を施すのでチップの材質としてはステンレス等の金属材料を用いボールには超硬合金ボールが適している。
【００１７】
本発明は更に、かくの如く形成されたチップ５内に配設される可動部材７のインキの流れを整流化させる構造と、ボール６をチップ先端かしめ部内壁面５ｂに適度の押圧力で弾発させ、チップ先端部からのインキ吐出防止と滑らかな筆記感触を保証するコイルスプリング８の形状並びに取付手段に特徴を有するものである。
【００１８】
可動部材７は、合成樹脂で一体成形したもので、ボール６と接する先端面７ｃをボール６よりやや大きい球面に又、その外径をチップ５のインキ導通孔５ｅより充分小径に形成したボール押圧部７ａと、略中央から後端に向けその外径がチップ５のインキ流通路５ｄ内径よりやや小径の、図３に示すように複数枚のリブ状羽根部７ｄにより径方向等間隔に区画して設けたインキ通路７ｅを有するインキ整流部７ｂとから形成されている。かくして、ボール押圧部７ａの先端面７ｃはボール６をチップ先端かしめ部内壁面５ｂに偏りなく押圧することになり、インキ整流部７ｂのインキ通路７ｅではコイルスプリング８を経由するインキの乱流現象を防止して、スムーズなインキ追従性が得られることになる。
【００１９】
コイルスプリング８は、少なくともその両端部に密着コイル巻部８ａ，８ｂを形成し、先端密着コイル巻部８ａを含むバネ部８ｃ外径をチップ５のインキ流通路５ｄ内径より小径に又、後端密着コイル巻部８ｂの外径をインキ流通路５ｄ内径より若干大径に形成したものである。なお、コイルスプリング８は先端密着コイル巻部８ａと後端密着コイル巻部８ｂの外径には僅かではあるが明らかな径差があり、バネ部８ｃを含む形状は後端密着コイル巻部８ｂのみ径大であっても、前端から後端に向けゆるやかな円錐形状にして径差をつけても良い。又、バネ部８ｃの一部に密着コイル巻部を設けることも問題ないが、先端密着コイル巻部８ａの外径を極端に小径にすることは好ましくない。
【００２０】
本発明は、以上の如くそれぞれに形成された可動部材７とコイルスプリング８を、チップ５のインキ流通路５ｄ内にまず、可動部材ボール押圧部７ａの先端面７ｃをボール６に接触させ且つ、インキ整流部７ｂの後端面にコイルスプリング先端密着コイル巻部８ａの前端面を接触させ、その後端密着コイル巻部８ｂをチップ５のインキ流通路５ｄの後部に嵌着して配設したもので、これによりチップ先端かしめ部内壁面５ｂとボール６を面接触させると共に、簡便な手段によりボール押圧力を５〜５０ｇｒの範囲で取付可能にしたものである。ここでボール押圧力の範囲を設定した理由は、ボール押圧力が５ｇｒ以下ではチップ先端部からのインキ吐出を防止する性能面に問題が生じ、ボール押圧力が５０ｇｒ以上になると筆記面で滑らかな筆記感触が損なわれるばかりでなく、かすれ状態のような不完全筆跡が出るなどの弊害が出てくるからである。
【００２１】
かくして本発明は、ノック式ボールペンにもキャップ式ボールペンにも共用可能で且つ、滑らかな筆記感触をもったボールペンレフィルを提供するに至ったものである。なお、ボールペンインキ２の後端部に装填するフォロアー３はインキの消費につれ追従し且つ、インキの逆流を防止するものであって、インキと混合したりインキと置換することのない高粘度のゲル状液栓であったり、プラスチックの浮子（図示せず）と液栓を併用したものである。又、インキ収容筒１の後端開口部１ｂに止着する尾栓４は、空気溝や空気孔などの通気手段４ａをその外周面又は後端面に設けたもので、これによりインキ収容筒１内と外気とを導通させるものである。
【００２２】
【発明の効果】
かくの如くに構成した本発明では、チップ先端のかしめ部内壁面（弁座）とボールが面接触する弁機構と、チップ内に配設した可動部材の形状並びにコイルスプリングの取付手段等の相乗効果により、剪断減粘性を有する水性ゲルインキ或いは、２０℃におけるインキ粘度２，０００〜１０，０００ｍＰａ．ｓの中粘度油性インキを用いるボールペンレフィルにおいて、チップ先端部からのインキ吐出を完全に防止すると共に、滑らかな筆記感触を維持し且つ、早書き等の特異な筆記においても、チップ内でインキの乱流を起こすことなく充分インキが追従する効果を奏するものである。
【００２３】
以上の性能面効果の他に、インキ整流部を有する可動部材を用いたことにより、レフィル製造工程であるインキ内の気泡除去のための遠心充填作業が短時間で且つ、安定した品質を保証でき、コイルスプリングも比較的大きいコイル径でしかも全体の径差が小さくて済むことから、線径の選択にも巾があり巻作業の加工性も良い等の利点があり、可動部材自体も合成樹脂の成形加工で得られる等、コスト面の効果も大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であるボールペンレフィルの先端主要部を拡大して示す一部切欠縦断面図である。
【図２】本発明の実施例であるボールペンレフィルの総縦断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ横断面図である。
【符号の説明】
１    インキ収容筒
１ａ  先端開口部
１ｂ  後端開口部
２    ボールペンインキ
３    フォロアー
４    尾栓
５    ボールペンチップ
５ａ  チップ先端縁
５ｂ  先端かしめ部内壁面
５ｄ  インキ流通路
５ｅ  インキ導通孔
６    ボール
７    可動部材
７ａ  ボール押圧部
７ｂ  インキ整流部
７ｃ  先端面
７ｄ  リブ状羽根部
７ｅ  インキ通路
８    コイルスプリング
８ａ  先端密着コイル巻部
８ｂ  後端密着コイル巻部
８ｃ  バネ部
【図１】
0003753390.tif 000002
【図２】
0003753390.tif 000003
【図３】
0003753390.tif 000004