JP2003191679A - 流動体塗布具の組立て方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボールペン用チップおよびチップ継手内部に
残存空気の残らない簡便な組立て方法により、筆記性に
優れた流動体塗布具を提供する。 【解決手段】 先端部に開口部３ａを形成し、内部にボ
ール抱持部３ｂを形成するとともにインク通路３ｃを形
成し、ボール抱持部３ｂ内に転写ボール２を回転可能に
抱持するとともに転写ボール２後方にボール押しピン６
とコイルばね７を配設し、コイルばね７により転写ボー
ル２を開口部３ａに向かい付勢するようにしたボールペ
ン用チップ３と、インク収納管４と、ボールペン用チッ
プ３とインク収納管４とを連結するチップ継手５とを備
え、インク収納管４の先端にチップ継手５を介してボー
ルペン用チップ３を取付けた流動体塗布具１において、
ボールペン用チップ３の内部の空気を熱膨張させて遠心
分離により取り除く工程を有することを特徴とするもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流動体塗布液の流
出制御機構を具備する流動体塗布具の組立て方法に関
し、特に、ボールペンなどの筆記具、修正具、接着剤塗
布具、化粧具等に用いられるボールペン用チップを備え
た流動体塗布具の組立て方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボールペンや修正具等の筆記具お
よび化粧具等の塗布具においては、インクが収納される
インク収納管の一端部に、塗布部の先端に転写ボールが
組み込まれたボールペン用チップを取付けて、筆記や塗
布を可能にしたものが一般に用いられていた。近年で
は、使用するインクや塗布具の改良にともない、塗布部
の先端に配置される転写ボールを、ボールペン用チップ
先端のボール抱持部の内縁に密接するように該転写ボー
ルの背面をばね圧等で押し付けて、インクの流出を規制
するようにしたものが知られている。このように転写ボ
ールを用いた弁機構を持つ筆記具において、弁開放は筆
記面に転写ボールを押し当てることによって行われる。
さらに柔軟性のあるインク収納体を備える筆記具の場合
には、該インク収納体の本体を押圧してインクを流出す
るようにしたものが知られている。

【０００３】前述したような構造の塗布具を組み立てる
場合には、組立て工程の一工程として、通常、インク収
納管へインクを充填した後にインク収納管の一端部にチ
ップ継手を介してボールペン用チップを差し込む方式
や、インク収納管とボールペン用チップとを組み立てた
後にインクを注入する方式等が採用されている。

【０００４】このような従来の組立て方式によると、ボ
ールペン用チップとチップ継手内に存在していた空気が
インクと置換せずに残ってしまうことが多く、組立て後
に、さらに遠心分離機により残存空気をインク収納管後
部より排出させるなどの工程を必要としていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、転写ボ
ールの背面をコイルばね等のばね体で押圧して該転写ボ
ールをチップ先端の開口部に密着させる機構では、ばね
体とチップ内部との空隙が狭く、さらに、チップ継手に
ばね体を係止するためのリブ等が必要となり、空気が逃
げづらい構造にならざるを得なかった。特に、粘性の高
いゲルインク等を充填した場合には、空気が逃げづらい
傾向が著しいものであった。

【０００６】この残存空気は、ボールペン用チップおよ
びチップ継手の内部で膨張することで占有容積が大きく
なると、流路を塞いでインクの出が悪くなるという問題
を生じる。特に、揮発性の溶剤を使用したインクを充填
した場合、高温下においてボールペン用チップ内部の残
留空気中に溶剤が揮発して、空気が占有する容積が膨張
するという問題がある。また、ゲルインクを充填した場
合には、離液すなわち離油あるいは離しょう、揮発、膨
張を繰り返し、乾燥固化などが生じて筆記不良となると
いう問題点が生じている。

【０００７】そこで、前述した問題点を回避するため
に、様々な方式が提案されているが、何れも完全ではな
かった。例えば、遠心分離によりインク収納管より空気
を除去する方法が提案されている。しかしながら、この
方式によると、顔料インクや粒子の分散したインクで
は、遠心力と時間を増大させるとインク粒子がチップ側
へ堆積したり、比重と粒子径に応じて濃度勾配が生じる
という問題が生じる。

【０００８】また、ボールペン用チップの構造を内部に
残留する空気が逃げやすくするための検討もされている
が、ボールペン用チップの構造が複雑な構造となり、ま
た、チップの外径が太くなるという問題点が生じる。さ
らに、チップ内部の空隙を広げるために、ばね体を棒状
にすることも提案されているが、転写ボールを付勢する
力が弱くなり、チップのシール性が劣る等の問題点が生
じる。

【０００９】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、ボールペン用チップおよびチップ継手
内部に残存空気の残らない簡便な組立て方法により、筆
記性に優れた流動体塗布具を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、流動体塗布具
の組立て方法に係り、直接インクが充填されたインク収
納管を備え、前記インク収納管の端部にボールペン用チ
ップを取付けた流動体塗布具において、前記ボールペン
用チップの内部の空気を熱膨張させてから遠心分離によ
り取り除く工程を有することを特徴とするものである。

【００１１】また、前記ボールペン用チップ内の空気を
加温することによって膨張させることが好ましい。

【００１２】本発明によれば、以下のような作用が得ら
れる。すなわち、直接インクが充填されたインク収納管
を備え、前記インク収納管の端部にボールペン用チップ
を取付けた流動体塗布具において、前記ボールペン用チ
ップの内部の空気を熱膨張させることで、インク内の気
泡の体積が大きくなり、インクとの比重差が拡大するの
で弱い遠心力で効果的に気泡を排除できる。したがっ
て、前記ボールペン用チップ内部の残存空気を無くし、
残存空気によるインク流路の閉塞を防止して、インクの
流出が良好で筆記性に優れた流動体塗布具を実現でき
る。

【００１３】以上のように、インク内の空気を膨張させ
るには、加温による行う方法が最も簡便で確実である。
また、インク内の空気を膨張させる際の温度と滞留時間
については、特に限定されるものではないが、インクの
劣化を考慮し、温度は低くかつ時間は短いほど良いが、
インクの粘性による空気の膨張速度から、また、ボール
ペン用チップの構造などから最適な条件を実験から見出
すことができる。

【００１４】尚、空気を膨張させる方式として、減圧に
より気体を膨張させることも可能である（特開平１１−
１８００８８号）が、この場合は、次工程の遠心分離も
減圧下で行うことが要求されるため、工程上の簡便さで
は、本発明に係る加温により膨張させる方が優れてい
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して詳細に説明する。図１は発明の実施形態の
一例を示すものであり、流動体塗布具のボールペン用チ
ップの取付け部の構成を示す側面断面図、図２は前記ボ
ールペン用チップの先端部の構成を示す部分詳細断面図
である。

【００１６】本実施形態は、図１に示すように、インク
収納管４に直接インクが充填され、該インク収納管４の
端部にボールペン用チップ３を取付けた流動体塗布具１
に、本発明に係る流動体塗布具の組立て方法を採用した
ものである。

【００１７】詳しく説明すると、前記流動体塗布具１
は、転写ボール２を採用したボールペン用チップ３とイ
ンク収納管４とをチップ継手５により連結して筆記部を
構成したものである（全体図示は省略）。

【００１８】前記ボールペン用チップ３は、図１に示す
ように、略円筒形状の外形を呈し、その先端部が尖塔状
に形成されている。その先端部には平面視円状の開口部
３ａが形成され、該開口部３ａは内蔵される転写ボール
２の外径よりも小さい寸法で開口されている。また、前
記先端部の内部には転写ボール２を抱持するボール抱持
部３ｂが形成され、該ボール抱持部３ｂは先端側を前記
開口部３ａと連通するとともに後端側がインク通路３ｃ
と連通されている。前記ボール抱持部３ｂの後方には該
ボール抱持部３ｂと連通するとともにボールペン用チッ
プ３の後端部に亘りインク通路３ｃが貫通形成されてい
る。前記ボール抱持部３ｂに配置された転写ボール２の
後方には、該転写ボール２の背面より先端方向に付勢す
るボール押しピン６とコイルばね７が配置されている。

【００１９】前記チップ継手５は、一方端側が先細りテ
ーパ状に形成され、その先端部には前記ボールペン用チ
ップ３が嵌着される嵌合部５ａが開口形成されるととも
に、後端部に亘りインク通路５ｂが貫通形成されてい
る。また、他方端側外周部には前記インク収納管４を嵌
着固定するためのインク収納管係止部５ｃが後方側を小
径にして段付き形成されている。

【００２０】前記インク通路５ｂの内壁部には、前記コ
イルばね７を係止するためのリブ８が内側に向かい突設
されている。前記リブ８の軸心方向に沿って略中央部
に、コイルばね７をガイドするとともに係止するための
ばねストッパ部５ｄが段付き形成されている。

【００２１】前記インク収納管４は、略円筒状の透明チ
ューブであって、インクとインクの一方端に該インクと
追随するフォロア（図示省略）が充填されている。前記
インクの組成は、重量部（以下「部」で示す。）で、 ・メチルシクロへキサン ４０部 ・アクリル樹脂 １０部 ・二酸化チタン ４９部 ・粉末シリカ １部 また、以下のものを混合分散して可動栓として構成され
ている。 ・グリセリン ９８部 ・微粉末シリカ ２部

【００２２】次に、本実施形態の流動体塗布具の組立て
方法による作用について説明する。実施例１は、まず、
（１）ボールペン用チップ３をチップ継手５に挿入す
る。次に、（２）インク収納管４にインクと可動栓を充
填してチップ継手５を差込み嵌合する。次に、（３）前
記インク収納管４の後部より圧縮空気で加圧しつつ、先
端部の転写ボール２を紙面に押し当ててインクをチップ
内に充満させ、先端よりインクを流出させる。そして
（４）５０°Ｃの恒温槽に２時間放置する。その後
（５）遠心分離により残存空気を排除する。こうして、
ボールペン用チップ３および継手５の内部の空気が排除
されてインクで満たされる。

【００２３】次に、実施例２は、前記実施例１と同様
に、まず、（１）ボールペン用チップ３をチップ継手５
に挿入する。次に、（２）インク収納管４にインクと可
動栓を充填してチップ継手５を差込み嵌合する。ここ
で、実施例１とは異なり、（３）吸引機（図示省略）を
用いて、ボールペン用チップ３の弁開放とともに、その
先端部からインク溶媒を吸引により排出させる。そして
（４）５０°Ｃの恒温槽に２時間放置する。その後
（５）遠心分離により残存空気を排除する。こうして、
ボールペン用チップ３および継手５の内部の空気が排除
されてインクで満たされる。

【００２４】次に、本実施形態に係る実施例１と実施例
２の効果を比較例と対比して説明する。実施例１及び実
施例２は、前述したようにボールペン用チップ５とイン
ク収納管４を組立て、インクを充填して５０°Ｃの恒温
槽に２時間放置した後に遠心分離により残存空気を排除
したものである。一方、比較例１は、後部加圧によりチ
ップ先端からインクを排出させてチップ先端までインク
を充満して、常温で放置した後に遠心分離により残存空
気を排除したもので、比較例２は、吸引によりチップ先
端からインクを排出させてチップ先端までインクを充満
して、常温で放置した後に遠心分離により残存空気を排
除したものである。

【００２５】評価方法は、実施例１、実施例２、比較例
１、比較例２のそれぞれの方法で組み立てたペンを、５
０°Ｃのオーブンに１週間保管して、その外観と筆記性
を評価したものである。その結果を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１に示すように、本実施形態に係る実施
例１および実施例２は、何れも外観上は良好で、筆記性
においても良好である。これに対し、比較例１および比
較例２は、何れも外観上でインクに割れが確認され、筆
記性においてもカスレが生じた。

【００２８】上記結果から分るように、実施例１及び実
施例２の何れにおいても、インク内に空気が残存してい
ないので、インク割れが生じることなく良好な筆記性を
実現できた。これに対し、比較例１及び比較例２におい
ては、インク内に空気が残存していたので、５０°Ｃの
オーブンに放置されることで残存空気が膨張してインク
に割れが生じた。そのインク割れの空間に離液した溶媒
が入り込むことでインクの連続性が断たれ筆記不良の原
因となった。

【００２９】以上、本実施形態による流動体塗布具の組
立て方法によれば、従来のものと比較して、外部環境の
変化に対して外観上の損傷もなく、しかも筆記性に優れ
た流動体塗布具を構成することができる。

【００３０】また、本実施形態によれば、塗布具１を加
熱してインク内の残存空気を熱膨張させ、これを排除す
るようにしたのでインクに悪影響を及ぼすことがない。

【００３１】また、本実施形態によれば、ボール押しピ
ン６を介してコイルばね７により転写ボール２を先端方
向に付勢するようにしたので、該転写ボール２を確実に
先端の開口部３ａに密着させることができる。

【００３２】さらに、本実施形態によれば、インク通路
５ｂの内壁部にコイルばね７を係止するためのリブ８を
軸心方向に沿って、且つ内側に向かい一体的に形成した
ので、簡単な構成で、インク通路５ｂを塞ぐこと無くコ
イルばね７をガイドするとともに係止することができ
る。

【００３３】また、本実施形態によれば、ボールペン用
チップ３およびチップ継手５の内部空間に残留した空気
を、転写ボール２による弁開放とともに後端より加圧し
て外部に流出することでインク通路内をインクで満た
し、インクが途切れること無く優れた筆記性を発揮する
ことができる。

【００３４】また、本実施形態によれば、ボールペン用
チップ３およびチップ継手５の内部空間に残留した空気
を、転写ボール２による弁開放とともに先端部から吸引
により外部に排出することでインク通路内をインクで満
たし、インクが途切れること無く優れた筆記性を発揮す
ることができる。

【００３５】また、本実施形態によれば、インク収納管
４にインクとインクの一方端に該インクと追随するフォ
ロアを充填しているので、インクの乾燥を防止するとと
もに逆流を防止することができる。

【００３６】尚、本発明の流動体塗布具の組立て方法
は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得
ることは勿論である。

【００３７】本実施形態では、ボールペン用チップ３
は、チップ継手５を別体で構成し、該チップ継手を介し
てインク収納管４に取付けることで、該インク収納管４
との取付けを容易にしているが、本発明に係るボールペ
ン用チップの構成は、これに限定されるものではなく、
例えば、ボールペン用チップとチップ継手とを連続的且
つ一体的に構成したものを、インク収納管に直接取付け
るようにしたものであっても良い。この構成によると、
部品点数の削減を図り、さらにボールペン用チップの組
立て工数の削減を図ることができるので、低コストな流
動体塗布具を実現できる。

【００３８】また、本実施形態では、二酸化チタンを色
材とした白色流動体を例に掲げているが、本発明は、流
動体の成分構成に限定されるものではなく、例えば、カ
ーボンブラック、赤・青等の染顔料で着色した流動体で
あっても同様な効果を奏することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の請求項１
〜２に記載の流動体塗布具の組立て方法によれば、ボー
ルペン用チップおよびインク収納管を組み立てる際に、
熱膨張により残存空気を膨張させて除去するという簡便
な方法により、ボールペン用チップやインク収納管内に
空気の残らないようにして、筆記性に優れた塗布具を提
供することができるという優れた効果を奏し得る。

【００４０】詳しくは、本発明は、インク収納管に直接
インクが充填されたインク収納管の端部にボールペン用
チップを取付けた流動体塗布具において、流動体塗布具
を組み立てる際に、前記ボールペン用チップの内部の空
気を熱膨張させてから遠心分離により取り除くことで、
容易にボールペン用チップの内部の残存空気を取り除く
ことができ、残存空気によるインク流路の閉塞を防止し
て、インクの流出が良好で筆記性に優れた流動体塗布具
を提供することができる。

【００４１】また、前記ボールペン用チップ内の空気を
加温することによって容易に膨張させることができ、従
来のように減圧させる必要がないので簡単な装置構成で
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る流動体塗布具のボール
ペン用チップの取付け部の構成を示す側面断面図であ
る。

【図２】前記ボールペン用チップの先端部の構成を示す
部分詳細断面図である。

【符号の説明】

１ 流動体塗布具 ２ 転写ボール ３ ボールペン用チップ ３ａ 開口部 ３ｂ ボール抱持部 ３ｃ インク通路 ４ インク収納管 ５ チップ継手 ５ａ 嵌合部 ５ｂ インク通路 ５ｃ インク収納管係止部 ５ｄ ストッパ部 ６ ボール押しピン ７ コイルばね ８ リブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 仁 群馬県藤岡市立石1091番地 三菱鉛筆株式 会社群馬研究開発センター内 Ｆターム(参考） 2C350 GA03 HA10 HA12 HA13 KA10 KD10 NA07 NA10 NA11 NE01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直接インクが充填されたインク収納管を
   備え、前記インク収納管の端部にボールペン用チップを
   取付けた流動体塗布具において、 前記ボールペン用チップの内部の空気を熱膨張させてか
   ら遠心分離により取り除く工程を有することを特徴とす
   る流動体塗布具の組立て方法。
2. 【請求項２】 前記ボールペン用チップ内の空気を加温
   することによって膨張させることを特徴とする請求項１
   に記載の流動体塗布具の組立て方法。