(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ先端がシール不要で筆記具に搭載される低粘度インキが充填されたボールペンのリフィールに於いて、
軸方向に連続した微細な気孔を有するインキ誘導芯がチップ内孔に密装されて、先端ボールの背面にインキ誘導芯が略当接状態に設けられ、そのインキ誘導芯の軸心に貫通孔が設けられて、貫通孔にスプリング先端の棒軸部が嵌挿されると共に棒軸部の先端がインキ誘導芯の先端から貫出し、スプリングの捲線部がインキ誘導芯の後方に位置してその後端がチップ後端で抜出不能に保持され、棒軸部の先端が先端ボールの背面を押圧して先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に密接し、筆記時には先端ボールが後退して前記密接状態が解除されるように設けられ、また、チップ後方にインキ収容部が比較的大きな横断面積を有した非変形のインキ収容管を有し、該インキ収容管内に低粘度のインキが充填され、更にインキの後端に筆記に伴うインキの消耗に追随して移動するフォロアが設けられてなるボールペンのリフィール。
【請求項２】
チップとインキ収容部を接続する継ぎ手部位の軸心に、チップの後端に連通して後方に弁室が設けられ、弁室の後部にテーパー状又は球面状のボール弁受け座が設けられて弁室内にボール弁が遊嵌され、チップ側が上向きの時にボール弁がボール弁受け座に密接して導孔が密閉されインキの逆流が阻止されると共に、チップ側が下向きの時に密閉状態が解除されてチップ内にインキが流入するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のボールペンのリフィール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、低粘度のインキが充填されて、チップ先端がシール不要で筆記具に搭載可能となるボールペンのリフィールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来知られている油性ボールペンは、それに使用するインキが粘度が数千ｍＰａ・Ｓ以上の高粘度のために、ペン先からインキが流出する際にボールが回転する時の抵抗が大きいため書き味が悪い欠点がある。又、筆記の際に先端から流出するインキ量は少なく、ボテ現象があり、筆記描線のムラがあり筆跡濃度が薄いこと、高い筆記圧が必要なことなどの問題がある。
この油性ボールペンに対して、低粘性の水性のインキを用いたボールペンが知られている。しかしながら、このものはインキが乾燥しやすい欠点があるために通常は筆記先端部をシールするキャップが必要である。又、インキの流出量が多くなり、筆記寿命を延ばすためにインキ収容管の径を太くしてインキの充填量を多くする必要がある。
【０００３】
又、耐乾燥性に優れた低粘度の油性インキを用いたボールペンが考えられるが、やはりインキの流出量が多くなり、筆記寿命を延ばすためにインキ収容管の径を太くしてインキの充填量を多くする必要がある。又、インキの粘度が低いために、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）が生じたり、筆記時にインキの流出量が多くなる欠点がある。
【０００４】
上記、低粘度の水性インキ、低粘度の油性インキの何れも低粘性であることからインキが逆流や直流しやすい現象がある。インキが逆流や直流を起こすと衣類などを汚す危険がある。又、落下やノック衝撃で筆記掠れが生じやすい欠点がある。又、通常インキ収容管後端に、フォロアと称されるグリース状の半透明不乾性物質が充填されるので、インキ蒸発防止の問題はペン先、即ちボールとホルダーの間隙からの蒸発低減化を考えればよい。例えば、油性ボールペンのように蒸気圧がかなり低い溶剤を主として用いれば、インキの蒸発は考慮しないですむ。
【０００５】
又、ボールペン等の筆記体を搭載して、軸先から選択的にその筆記先端部を出没可能とした単式及び複式の筆記具が知られている。
又、複式筆記具の筆記先端部の出没機構としては、ノック式のもの、筆記具の軸筒側面から貫出したスライダーを交互に摺動させるスライダー式のもの、傾斜面を備えたカム筒を回転させて行うカム式のもの等種々知られている。
又、従来の出没機構は、筆記体を軸筒内に戻すためのリターンスプリングを内蔵しているため、構造が複雑で、部品点数も多く、コスト高となる問題がある。  又、筆記体の先端部を突出したままポケット等に差すとインキを吸い出して服を汚してしまう危険がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、低粘度インキが充填されてインキの逆流、直流現象が生じず、筆記先端部の耐乾燥性が維持されてキャップを外して放置することができ、又、落下衝撃、上向き筆記によるインキの逆流やインキの直流を防止する機構を備えて、シールキャップ不要の単式又は複式筆記具に搭載可能とするボールペンのリフィールを高品質で提供可能とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係るボールペンのリフィールは、チップ先端がシール不要で筆記具に搭載される低粘度インキが充填されたボールペンのリフィールに於いて、軸方向に連続した微細な気孔を有するインキ誘導芯がチップ内孔に密装されて、先端ボールの背面にインキ誘導芯が略当接状態に設けられ、そのインキ誘導芯の軸心に貫通孔が設けられて、貫通孔にスプリング先端の棒軸部が嵌挿されると共に棒軸部の先端がインキ誘導芯の先端から貫出し、スプリングの捲線部がインキ誘導芯の後方に位置してその後端がチップ後端で抜出不能に保持され、棒軸部の先端が先端ボールの背面を押圧して先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に密接し、筆記時には先端ボールが後退して前記密接状態が解除されるように設けられ、また、チップ後方にインキ収容部が比較的大きな横断面積を有した非変形のインキ収容管を有し、該インキ収容管内に低粘度のインキが充填され、更にインキの後端に筆記に伴うインキの消耗に追随して移動するフォロアが設けられてなる。
【０００８】
請求項２に記載の発明に係るボールペンのリフィールは、請求項１に記載のボールペンのリフィールに於いて、チップとインキ収容部を接続する継ぎ手部位の軸心に、チップの後端に連通して後方に弁室が設けられ、弁室の後部にテーパー状又は球面状のボール弁受け座が設けられて弁室内にボール弁が遊嵌され、チップ側が上向きの時にボール弁がボール弁受け座に密接して導孔が密閉されインキの逆流が阻止されると共に、チップ側が下向きの時に密閉状態が解除されてチップ内にインキが流入するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のボールペンのリフィール。
【０００９】
【実施例】
先ず、図１及び図２は本発明のボールペンのリフィールの実施形態を示している。
又、ボールペンのリフィール１に適用されるインキは低粘度の水性又は油性インキである。
【００１０】
図に示すようにチップ１２は、インキ流入可能なチャンネル部１５を有したボール受け座１５ａに先端ボール１３が略当接した状態で、先端ボール１３が回転自在に抱持されるようカシメられている。（ボール抱持部１２ａ）
又、先端ボール１３の背面にインキ誘導芯１６が略当接状態に密装され、そのインキ誘導芯１６の軸心に貫通孔１６ａが設けられて、貫通孔にスプリング１４先端の棒軸部１４ａが嵌挿されると共に棒軸部の先端がインキ誘導芯１６の先端から貫出して、棒軸部１４ａの先端が先端ボール１３の背面を押圧するように構成されている。
インキ誘導芯１６は、上述したように軸心に貫通孔を有して、軸方向に連続した微細な気孔を有する芯体で、押し出し成形、樹脂、金属、セラミック等の焼結体、繊維束をバインダー等で固化して得られる。
【００１１】
先端ボール１３がボール抱持部１２ａの内面に密接することは筆記先端の乾燥、インキの直流防止に対し極めて重要である。従って、先端ボール１３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が配慮される。又、先端ボールとの密接面に表面処理などが配慮される。
【００１２】
又、継ぎ手２は先端にチップ１２の軸部１２ｂを圧着する前軸部３とインキ収容管１８の前端に圧着される後軸部４が形成されている。又、前軸部３の内孔部１０の後方にはボール弁１７が遊嵌している弁室７があり、弁室７の後方にはテーパー状又は球面状のボール弁受け座８と軸心に対し適宜偏心して設けられた導孔９とが設けられ、後軸部４の内孔がインキ収容管１８の内孔に連通している。  又、弁室７の内壁の一側には軸方向にインキ１９が流れるように溝部１１を設けている。この弁室７内に遊嵌しているボール弁１７は、チップ１２を下向きにした状態では、チップの軸部１２ｂの後端に偏った状態に接してインキ流路を形成し、インキ収容管１８のインキは導孔９を通り前記溝部、前記インキ流路をなどを通じてチップ内孔部に流入する。逆に上向きの状態ではボール弁１７がボール弁受け座８に密接してインキの逆流を防止する機能が得られる。
【００１３】
又、インキ収容管１８内には前記ボールペンのインキ１９が充填され、更に、このインキ１９の後端にインキの消耗と共にインキ面に接触して追随して移動可能なグリース状の半透明不乾性物から成るフォロア２０が充填される。又、落下やノック衝撃等による変形を防止するために必要に応じてフォロア２０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２１が浸漬される。尚、上記インキ収容管１８は一例として透明ＰＰ樹脂成形品等が使用される。又、インキ収容管１８をクリアドレン性に優れた材質で選定する。又、インキ収容管は継ぎ手２と一体に形成することも可能である。
【００１４】
一方、図３乃至図８は本発明のボールペンのリフィールを搭載する複式筆記具の一実施例を示している。ボールペンのリフィール１ａと１ｂは、低粘度インキ（水性又は油性の低粘度インキ）が充填されたインキ色や筆記描線巾の異なるもので、その構造は上述したボールペンのリフィール１で示されるものである。
【００１５】
図３の複式筆記具は、筆記具機構を収納する先軸５８及び中軸３０と中軸の後端に配設された後軸３９とからなる。又、中軸３０の前端と先軸５８の後端にそれぞれ係合部３２と５９が設けられ、相互が係合して中軸と先軸が一体化され、必要に応じて取り外されて筆記体の交換などを行う。尚、軸筒とは、先軸と後軸で構成され、筆記体の交換が不要の場合等では先軸と後軸は一体の軸筒となる。
【００１６】
先軸５８の後方部と中軸３０の大部分は長円筒状に成されている。又、中軸の長円筒部３０ｄの短径方向の両側面は略平である平坦部３０ｆと成っている。
又、長円筒部３０ｄの後方に円筒部３０ｃが設けられ、長円筒部３０ｄ後端の長径部側縁に縁部３０ｅが形成されている。又、円筒部３０ｃの内孔後端の内周に後述する回転軸３３の回転範囲を規制する回り止め用のリブ３０ａが形成されると共に段部３０ｂを有し、又、円筒部３０ｃの前方内周部に９０度間隔にあいて軸方向に形成された４本のガイド用の溝５７が形成されている。又、前記長円筒部３０ｄの内周部にも後端から前端に向かって９０度間隔にあいて軸方向に形成された４本のガイド用の溝５６が形成されている。
【００１７】
回転軸３３は大径部３６の前方に小径部３４を有し、小径部３４の周面に螺旋状のカム溝３５が形成されている。又、前記大径部３６の後方に縮径した軸部を有し、その軸部の前方外周に突状の係止部３７が、後端に所要箇所で回転止め溝３８が設けられている。又、前記大径部３６の周面に、上記リブ３０ａが係合して中軸３０との間において通常は１２０〜１８０度の範囲で回転軸３３を回転規制する溝３６ａが設けられている。（図５参照）
尚、回転軸３３の回転角度を大きくすれば回転抵抗が小さくなって操作し易くなる利点があるが、回転角度が大きくなることでアクションが大きくなる点は操作上の欠点となる。従って、回転角度は軸筒の径が小さい場合は１８０度寄りに、径が大きい場合は１２０度寄りに設計都合で選択される。
【００１８】
又、摺動体４８ａ，４８ｂは先部４９ａ，４９ｂと後部５０ａ，５０ｂで形成され、先部４９ａ，４９ｂ前端の軸心に挿入孔が設けられ、それぞれの挿入孔内にボス５４ａ，５４ｂが形成されており、そのボスの外周に後述するボールペン筆記体１ａ，１ｂの後端内孔部が止着されている。又、ボス５４ａ，５４ｂの外周には通気溝５５ａ，５５ｂが形成されており、ボールペン筆記体１ａ，１ｂの後端内孔部に通気が可能と成されている又、後部５０ａ，５０ｂの後方の内面側には回転軸３３の回転に伴うカム溝３５の押圧で夫々の摺動体が前後動するための突起部５１ａ，５１ｂが形成されている。
又、摺動体の先部４９ａ，４９ｂの外周には、上記中軸の長円筒部３０ｄの内周に形成されたガイド用の溝５６に回転止め係合するリブ５３ａ，５３ｂが設けられている。（尚、相互間の溝とリブは入れ替えで形成することも可能である）  又、摺動体の後部５０ａ，５０ｂの外周にも、上記中軸の円筒部３０ｃの内周に形成されたガイド用の溝５７に回転止め係合するリブ５２ａ，５２ｂが設けられている。（尚、相互間の溝とリブは入れ替えで形成することも可能である）
従って、摺動体４８ａ，４８ｂの外周に設けたリブが中軸３０の内周に設けたガイド用の溝と夫々噛み合うことにより、摺動体４８ａ，４８ｂを円滑に前後動させる。又、従来例でよく示される、相対向する２つのガイド溝を有したガイド筒を取付ける複雑な構成を必要としない利点がある。
【００１９】
そして、回転軸３３は上記摺動体４８ａ，４８ｂの突起部５１ａ，５１ｂをカム溝３５に係合させた状態で中軸３０の内孔に挿入され、大径部３６の後端が中軸の段部３０ｂに当接されると共に回転軸３３の後端軸部に後軸３９が一体となるように止着される。即ち、上記回転軸の係止部３７が後軸３９内孔の係止溝４４に係合し、回転止め溝３８が後軸内孔後端の回転止めリブ４０に係合して回転軸３３と後軸３９は一体に固定されて、中軸３０に対し後軸３９を回転することで回転軸３３が回転し、それと共に一方の摺動体が前進し、他方の摺動体が後退する。又、摺動体４８ａ，４８ｂの挿入孔内に形成されたボス５４ａ，５４ｂにボールペン筆記体１ａ，１ｂの後端部が止着され、中軸３０の前方に先軸５８が固定される。又、必要によって、摺動体のボスと筆記体後端部の止着状態において、筆記体が適宜揺動するように寸法設定することで、非変形の筆記体であっても容易に求心方向に変位可能となる。
【００２０】
又、中軸の長円筒部３０ｄと後軸３９の前方が略同形の長円筒状と成され、上述したように長円筒部３０ｄ後端の長径部側縁に縁部３０ｅが設けられ、後軸３９の短径部である平坦部４７の一側面にクリップ４４が設けられて、筆記体の先端部が軸筒の先端口から突出した状態で、クリップの長手方向前端に設けた先端部４６が前記中軸後端の縁部３０ｅに係合してクリップのポケット等への装着が不可と成り、筆記体の先端部が軸筒内に収納された状態で、中軸後端の短径部である平坦部３０ｆにクリップ４５の先端部が位置してポケット等への装着が可能と成るように構成される。
【００２１】
【作用】
先ず、ボールペンのリフィールの実施形態に付いて説明する。
ボールペンのリフィール１は、スプリング１４の棒軸部１４ａ先端の押圧で先端ボール１３がチップのボール抱持部１２ａの内縁に密接されるのでインキの直流が防止される。又、筆圧により先端ボール１３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１３の回転でインキがスムーズに流出され、筆跡濃度の高い筆記が可能となる。
【００２２】
チップ１２を上向きにした状態に於いて、そのボール弁１７が弁室７のボール弁受け座８に位置して導孔９を密閉するので、上向き筆記されてチップの先端ボール１３背面のインキがなくなっても、インキにヘッドが掛かり逆流することがない。従って、チップ１２を下向きにした時にはインキがすぐに流出可能となり、筆記で掠れが防止される。（因みにボール弁を有しない構造では、上向き筆記でインキ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せず掠れが生じる）
【００２３】
チップ１２を下向きにした筆記状態に於いては、ボール弁１７がチップ１２後端の一方に偏った状態に当接し、他方にはチップ１２内にインキが流入可能な流路が構成され、インキ収容管１８から導孔９を経て弁室７に入ったインキ１９はインキ誘導芯１６を通じて先端ボール１３の背面まで誘導される。
ところで、スプリング１４の作用で通常はインキの直流と逆流は防止可能となるが、衝撃や上向き筆記で空気が巻き込まれたり、先端ボールとボール抱持部の密接不完全（加工ばらつきやゴミの巻き込み等が原因）な場合に筆記掠れやインキの逆流を生じる問題がある。そこで導孔９を密閉するボール弁１７を併用することで確実にその問題が解決可能となる。
又、落下、ノック衝撃や過酷な筆記状態で万一先端ボール１３がチップ１２から脱落してしまった場合、インキ誘導芯１６の毛管によりインキのボタ落ちが保持されるのでインキがたれて周囲を汚すなどの危険が回避される。
【００２４】
次に、ボールペンのリフィール１を搭載した複式筆記具の作用に付いて説明する。中軸３０に対して後軸３９を一方に回転すると、摺動体４８ａ，４８ｂの突起部５１ａ，５１ｂが回転軸３３の回転に伴いカム溝３５に沿って摺動して、何れか一方の摺動コマが前進、他方が後退して、前進側の筆記体の筆記先端部を先軸５８の先端口から突出させることが可能となる。又、ボールペン筆記体のインキ収容部が非変形であっても、筆記先方部位が先端口に対し求心方向に変移可能であり、又、先軸が先端口に至るまで長円筒状に変化しているので作動が阻害されずに先軸５８の先端口からスムーズに筆記先端部が出没する。
【００２５】
又、一方のボールペンのリフィール１ａが突出した状態に於いては、図３に示すようにクリップ４４の先端部が中軸の縁部３０ｅに係合されて、クリップがポケット等に差せない状態を作る。
次に、回転軸３３を回転すると摺動体４８ａが後退してボールペンのリフィール１ａの筆記先端部が先軸５８内に没入すると共に、摺動体４８ｂが前進する。  その時、筆記先端部が先軸５８内に収容された携帯状態となり、その状態に対するクリップが図７及び図８に示す位置となってポケット等に容易に差すことが可能となる。
更に回転軸３３を回転すると摺動体４８ａが更に後退し、摺動体４８ｂが更に前進してボールペン筆記体１ｂの筆記先端部が先軸５８の先端口から突出する。  その時、クリップ４４の先端部が中軸の縁部３０ｅに再び係合されてクリップがポケット等に差せない状態を作る。又、図５に示す回転軸の大径部３６の溝３６ａの当接部３６ｃが後軸のリブ３０ａに当接して他方の回転規制がなされる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の複式筆記具の構成及び作用は以上の如くであり、低粘度インキが充填されてインキの逆流、直流現象が生じず、ペン先の耐乾燥性が維持されてキャップを外して放置することができ、又、落下衝撃、上向き筆記によるインキの逆流やインキの直流を防止する機構を備えて、シールキャップ不要の単式又は複式筆記具に搭載可能とするボールペンのリフィールが高品質で提供可能となる。
又、落下、ノック衝撃や過酷な筆記状態で万一先端ボールがチップから脱落してしまった場合でも、インキのボタ落ちが保持されるのでインキがたれて周囲を汚すなどの危険が回避される。
又、低粘度のインキを使用したボールペン筆記体を２種軸筒内に搭載して、軸筒の先端口から夫々の筆記体の筆記先端部を選択的に出没可能とした複式筆記具が使い勝手性を満足した軸体の太さで提供可能となる。又、この種の机上用ボールペンのリフィールが複式筆記具の筆記体として互換性を持たせることが可能となるなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態であるボールペンのリフィール全体の縦断面図である。
【図２】  チップ先端の要部拡大断面図である。
【図３】  一実施例である複式筆記具の全体を示す縦断面図で、一部非断面で示されている。又、２種のボールペン筆記体が搭載されている。
【図４】  図３に於けるＡ−Ａ断面図を示している。
【図５】  図３に於けるＢ−Ｂ断面図を示している。
【図６】  図３に於けるＣ−Ｃ断面図を示している。
【図７】  一実施例である複式筆記具の筆記先端部を軸筒内に収納した状態に於ける要部の外観を示す正面図である。
【図８】  図７に対応する上面図である。
【符号の説明】
１  ボールペンのリフィール
１ａ  ボールペンのリフィール
１ｂ  ボールペンのリフィール
２  継ぎ手
３  前軸部
４  後軸部
５  鍔部
６  通気溝
７  弁室
８  ボール弁受け座
９  導孔
１０  内孔部
１１  溝部
１２  チップ
１２ａ  ボール抱持部
１２ｂ  軸部
１３  先端ボール
１４  スプリング
１４ａ  棒軸部
１５  チャンネル部
１５ａ  ボール受け座
１６  インキ誘導芯
１６ａ  貫通孔
１７  ボール弁
１８  インキ収容管
１９  インキ
２０  フォロア
２１  フォロア棒
３０  中軸
３０ａ  リブ
３０ｂ  段部
３０ｃ  円筒部
３０ｄ  長円筒部
３０ｅ  縁部
３０ｆ  平坦部
３２  係合部
３３  回転軸
３４  小径部
３５  カム溝
３６  太径部
３６ａ  溝
３６ｂ  当接部
３６ｃ  当接部
３７  係止部
３８  回り止め溝
３９  後軸
４０  回転止めリブ
４１  孔部
４２  係止溝
４３  基部
４４  クリップ
４５  玉部
４６  先端部
４７  平坦部
４８ａ  摺動体
４８ｂ  摺動体
４９ａ  先部
４９ｂ  先部
５０ａ  後部
５０ｂ  後部
５１ａ  突起部
５１ｂ  突起部
５２ａ  リブ
５２ｂ  リブ
５３ａ  リブ
５３ｂ  リブ
５４ａ  ボス
５４ｂ  ボス
５５ａ  通気溝
５５ｂ  通気溝
５６  ガイド用の溝
５７  ガイド用の溝
５８  先軸
５９  係止部
【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】
0003853020.tif 000007
【図７】
0003853020.tif 000008
【図８】
0003853020.tif 000009