【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、初期筆記でインキ切れしやすいインキを使用したボールペン、インキに種々のフィラーが混入されたボールペン、紙面に筆記した筆跡が消しゴムでの擦過により容易に消去できるインキが充填されたボールペン、誤記等を白色等のインキで隠蔽することで修正可能とする加圧式のボールペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平８−５２４０７
【特許文献２】実開昭６２−１５４８８２
【特許文献３】特表平７−５０６８６２
【特許文献４】実開昭６３−９８７７６
【特許文献５】特開２００１−３２８３８８
従来、誤記等を修正するために白色顔料を用いた液体塗布具が知られている。
また、白色顔料と溶剤が分離しやすい為にこの種の液体塗布具は可撓性のある容器にインキとボール等が封入されており、使用に際して振って攪拌する必要がある。また、インキを吐出する為に容器の側面を押圧して行うが、インキ残量が少なくなった時には容器の側壁を強く押してもインキが吐出されないという苛立たしさがある。（特許文献１）
また、剪断減粘性を有するインキを使用して、攪拌しないですむものも知られているが、上向きで塗布したときにインキが逆流してインキ切れしやすい問題が存在する。（特許文献３）
また、後端に加圧機構を設けて、ポンピング作用によってインキの流出を支援すると共に、インキの逆流が防止可能となるものが知られているが、インキの性質や機構のバラツキなどによって適正な加圧が発揮できずに異常にインキが吐出してしまったり、少なすぎたりする問題がある。（特許文献４，５）
【０００３】
一般に粘性の低いインキ又は剪断減粘性を有したインキを使用したボールペンは、インキの流出量が多く（筆記濃度を上げるため）インキ収容管の径を太くしてインキの搭載量を多くしている。又、インキの粘度は油性ボールペンのインキに比べて小さいのでインキ収容管に対する流動抵抗は小さい。従って、インキの自重や落下あるいはノック衝撃が加わることによりインキ漏れ（インキ収容管の後端にインキが逆流する）が生じやすい。その為に、通常はインキの後端に筆記時のインキの消耗に追随して移動するが、インキの自重や衝撃に対してインキの逆流を抑制するグリース状のフォロアが、又、必要によりフォロア棒がフォロア内に浸漬されて設けられている。しかしながら、フォロアを設けても上向き筆記をした時にはチップのボール背面のインキが無くなると、インキのヘッドが直に加わる為に顕著な逆流が生じて手や衣服を汚す危険がある。又、インキの粘度が低く流出量が多いが故に、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）問題が存在する。
特に、誤記等を修正するために白色顔料を用いた液体塗布具の場合には、インキの流量を多くすることや、乾燥による目詰まり排除などの理由で、筆圧によって先端ボールが後退する寸法が大きくとってあり、先端ボールの周面とチップのボール抱持部の内面との間の隙間が大きい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、初期筆記でインキがとぎれやすいインキを使用したボールペン、インキに種々のフィラーが混入されたボールペン、紙面に筆記した筆跡が消しゴムでの擦過により容易に消去できるインキが充填されたボールペン、誤記等を白色のインキで隠蔽することで修正可能とするボールペンなどを加圧作用で支援して筆記可能とする。主として、酸化チタン、高分子中空微粒子等の白色顔料とゲル化剤を含み、顔料の沈降が防止されると共に流動性が損なわれないように配合された白色顔料インキと、ポンピングによる加圧機構を設けることによって、従来のように白色顔料と溶剤とが分離するような問題がなく、従ってインキを攪拌する必要がなく、筆記に際して容器の側面を押圧するようなこともない使い勝手の良い加圧式のボールペンを適正な加圧力を容易に設定して提供可能とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成する為に以下の構成を有する。
請求項１に記載の発明に係る加圧式のボールペンは、先端にボールペンのチップを有し、後方のインキ収容部にインキとインキの後端にインキと追随するフォロアが充填され、更にその後方にポンピング式の加圧機構が設けられてなる加圧式のボールペンに於いて、前記ポンピング式の加圧機構は、軸筒後端孔に軸心に貫通孔を有する軸体が固定され、軸体の前方に前記貫通孔の前端を常時密閉する弁体が設けられ、また軸体の後方に伸縮自在な弾性体が設けられ、その弾性体の外側に非通気性で伸縮自在なカバーが所定箇所のみに通気口を有した状態で被覆されて、さらに前記弾性体の伸縮作動に連動して前後動するノック棒がその前端部を前記軸体の貫通孔に嵌挿して設けられ、ノック棒の前端部が弁体の後方に適宜間隔をあけて設けられると共に、弾性体を適宜圧縮した状態でノック棒の前端が弁体を押圧して弁部が開口されるように構成されてなる。
【０００６】
請求項２に記載の発明に係る加圧式のボールペンは、請求項１に記載の加圧式のボールペンに於いて、伸縮自在な弾性体が無数の通気孔を有したスポンジ状弾性体で形成されてなる。
【０００７】
請求項３に記載の発明に係る加圧式のボールペンは、請求項１に記載の加圧式のボールペンに於いて、軸体の前方部にゴムや樹脂等の弾性体からなるキャップ状の弁体が密嵌状に固定されると共に、軸体の貫通孔を密閉する部位を避けた弁体前端壁面の所要箇所に通気口が形成されてなる。
【０００８】
請求項４に記載の発明に係る加圧式のボールペンは、請求項１に記載の加圧式のボールペンに於いて、先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に密接するように先端ボールの背面にバネ圧が付与されると共に、インキ収容部には、酸化チタン、高分子中空微粒子等の白色顔料とゲル化剤を含み、顔料の沈降が防止されると共に流動性が極力損なわれないように配合された白色顔料インキが充填されてなる。
【０００９】
【実施例】
図１及び図２は本発明の実施例１である加圧式のボールペン１を示している。
先ず、ボールペン１は、軸筒２、チップ７、弁体６、受け座部材４、インキ１０、フォロア１１、フォロア棒１２、軸筒２後端に設けられるポンピング式の加圧機構で構成され、筆記具の最終形態としては通常先軸部３にキャップ（図示せず）が被嵌して設けられる。
【００１０】
軸筒２は樹脂成形品（通常は透明樹脂）で、先方に先細状の先軸部３を一体に有し、後端孔に雌螺子部２ｂが形成されている。
また、インキとフォロアが充填されるインキ収容部の後方にポンピング式の加圧機構が設けられている。また、先端より内孔３ａが形成され、内孔の後端には、拡開した孔（弁室５となる）があり、その孔の前端に複数箇所でリブ３ｃが放射状に設けられている。尚、軸筒２は一例としてＰＰ樹脂やナイロン樹脂成形品等が使用される。
【００１１】
一方、受け座部材４は、前面にテーパー状または球面状の弁体受け座４ａを有し、弁体受け座４ａの中心から後端に貫通した導孔４ｄが設けられている。
また、外周部の前方に円周状に凸部４ｂが、後方に円周状または突条の係止部４ｃが形成されている。
受け座部材４は、軸筒２の後端から挿入され、軸筒の内孔先方の段部２ａに当接して位置決めされると共に、その前方の内孔面に上記凸部４ｂが密接し、更に係止部４ｃが後方の内孔面に食い付き状に係止される。
尚、軸筒２の内孔面と受け座部材４の外周部の相互間に溝部と突部を設けて、弾性変形を利用して係止することも可能である。
【００１２】
以上で、リブ３ｃの後端となる前受け座３ｄと受け座部材４の前端となる弁体受け座４ａとの間に弁室５が形成される。尚、受け座部材４を係止する前に球状の弁体６が挿入されて、弁室５内に弁体６が遊嵌される。
尚、弁体６は球状に限らず棒状のコマであってもよい。その場合、弁体の前方外周にインキを流通可能とする溝を形成すれ弁室の前端に上記のリブ３ｃを特に設ける必要はない。
【００１３】
チップ７は、インキ流入可能なチャンネルを有した座に先端ボール８が略当接した状態で先端ボール８が回転自在に抱持されるようカシメられている。また、チップ内孔７ａにスプリング９が内挿され、チップ後方の軸部７ｂの後端が適宜カシメられて、スプリング９の後端が抜出不能に設けられている。また、スプリング９の先方には直立状の棒軸部９ａが形成され、当該棒軸部９ａの先端が先端ボール８の背面に押圧状に当接している。尚、先端ボール８はその押圧でチップ７のボール抱持部の内縁に密接状態と成される。
【００１４】
先端ボール８がボール抱持部の内面に密接することはインキが高粘度であっても筆記先端の乾燥、インキの直流防止に対し極めて重要である。
即ち、本願のような主に誤記修正塗布用のボールペンは、インキの吐出量を多くする為に、筆記用のボールペンに比較して先端ボールの後退する寸法が大きく設定されている。また、必要に応じて先端ボール８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などが配慮される。また、必要によっては先端ボールとの密接面に表面処理などが配慮される。
【００１５】
チップ７は先軸部３先端の内孔３ａに圧着される。
また、チップ７はインキ流入可能なチャンネルを有した座に先端ボール８が略当接した状態で、先端ボール８が回転自在に抱持されるようカシメられている。
また、チップ７の内孔部にスプリング９が内挿され、チップの軸部７ｂの後端が適宜カシメられて（カシメ部７ｃ）スプリング９の後端が抜出不能となされている。尚、スプリングの前面に先端ボール８の背面を押圧する押し部材を設けることも、また、スプリング９の棒軸部９ａを極細巻きのコイル状となすことも可能である。また更に、チップを耐磨耗性やインキのシール性能に優れた樹脂成形品となして、先端ボールの背面を押圧するバネ座を一体または別体のバネ座を設けて構成することも可能である。
【００１６】
以上により、チップ側が下向きの時に弁体６が前受け座３ｄに当接して、インキが導孔４ｄ、弁室５、リブとリブとの間に形成される溝を通じてチップ内孔７ａから先端ボール８の背面まで導通する。
【００１７】
上述したように、軸筒２は、受け座部材４の導孔４ｄの後方にインキ収容部を有しており、そのインキ収容部内に低粘度のインキや剪断減粘性を有するインキ、主として白色顔料インキ１０が充填され、そのインキの後端にインキの消耗と共にインキと追随するグリース状のフォロア１１が充填されている。また、フォロア１１はインキと相溶性が無く、インキの蒸発を防止する性能を有している。
また、必要に応じてフォロア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１２が浸漬される。尚、フォロアは例えばシリコンゴム等の追従体とすることも可能である。
【００１８】
また、白色顔料インキ１０は、酸化チタン、高分子中空微粒子等の白色顔料とゲル化剤を含み、顔料の沈降が防止されると共に流動性が極力損なわれないように配合された白色顔料インキである。また、インキは剪断減粘性を有しているので先端ボールの回転で粘度が低下するのと相まって隠蔽性の高い塗布が可能である。
【００１９】
次にポンピング式の加圧機構について説明する。
軸体１３は、鍔部１３ａの前方に前端から前軸部１３ｅが、その前軸部１３ｅの後方にやや大径に成した後軸部１３ｃが形成され、さらに前軸部１３ｅの周面に溝状の係止部１３ｆが、また後軸部１３ｃの周面に雄螺子部１３ｄが形成されている。また、軸体１３は、鍔部１３ａの後方に軸部１３ｂが形成され、その後端から適宜深さで大径の孔部が設けられ、前記前軸部１３ｅの前端から前記大径の孔部に向けて軸心に貫通孔１３ｇが設けられている。また、貫通孔１３ｇの軸方向周面に溝状の通気路１３ｈが形成されている。
【００２０】
弁体１４は、キャップ状で、ゴムや樹脂等の弾性体からなり、前端壁面の所要箇所に通気口１４ｂが形成され、後端部外周が前方部外周よりやや大径に設けられると共に内周面に凸状の係止部１４ｃが形成されている。
【００２１】
軸体１３の前軸部１３ｅの外周にキャップ状の弁体１４が密嵌され、内周面に形成された凸状の係止部１４ｃが前軸部１３ｅの周面に形成された溝状の係止部１３ｆに係合し固定される。また、弁体の前端壁内面が前軸部１３ｅの前端面に密接して、軸体の貫通孔１３ｇの前端が密閉される。その際、通気口１４ｂは貫通孔を密閉する部位を避けた前端壁面の所要箇所に形成されている。
また、弁体の前端壁内面が前軸部の前端面に効果的に密接する手段として、接触面を曲面に設けたり、軸体の貫通孔の周囲に微少な突状部を設けて接触部の圧接効果を上げたり、接触面にコーティング材を設けたり、弁体の前端壁面に適宜テンションが懸けられた状態で前軸部の前端面に密接させるなどが必要に応じて成される。
【００２２】
ノック棒１５は、後端の板状部１５ａの前方に棒軸部１５ｂが延設されてなり、板状部１５ａの版面には所要箇所で溝１５ｃが穿設されている。
一方、軸体１３の後端に適宜深さで設けられた大径の孔部に、前方部を嵌入させた状態で、無数の通気孔を有したスポンジ状の伸縮自在な弾性体１７が設けられ、その弾性体１７の外側に非通気性で伸縮自在なカバー１６が所定箇所のみに通気口１６ａを有した状態で被覆され、カバー１６の前方部が軸体後端の軸部１３ｂに密着固定されている。
また、弾性体１７の後端とカバー１６の内面との間に、前記ノック棒１５の板状部１５ａが位置され、棒軸部１５ｂが軸体１３の貫通孔１３ｇに嵌挿して設けられ、ノック棒の棒軸部１５ｂの前端部が弁体の前端壁面の内面後方に適宜間隔をあけて設けられる。以上で、ポンピング式の加圧機構は構成される。
【００２３】
ポンピング式の加圧機構は、軸体１３に形成された雄螺子部１３ｄを軸筒２後端孔の雌螺子部２ｂに螺合し、鍔部１３ａの前端が軸筒２の後端に衝合した状態で接合される。その際、弁体１４の外周部１４ａが軸筒２の内周面に摺接することで弁体１４とフォロア１１との間に形成される空間部１８が外気と遮断された状態になされる。尚、空間部１８が外気と遮断される形態はこれに限定されるわけではない。
【００２４】
カバー１６の後端をノックすると、弾性体１７の伸縮作動に連動してノック棒１５が前後動し、弾性体１７を適宜圧縮した状態で棒軸部１５ｂの前端が弁体１７を押圧して弁部が開口されるように構成されている。
ところで、カバー１６は、伸縮自在となす為に、側面に適宜蛇腹を備えることもできる。また、通気口１６ａは、弾性体１７を圧縮する際に指で封止する必要があり、通常は使い勝手良くカバーの後端に穿設して設けられる。
また、上述した実施例では、弾性体１７をスポンジ状の伸縮自在な弾性体として設けたが、軸体の貫通孔後端の段部１３ｉとノック棒の板状部１５ａの前面との間にコイルスプリングを敷設して弾性体となすことも可能である。
【００２５】
また、実施例では、軸筒２を一体に設けているが、軸筒の構成をボールペンのチップとインキが充填された前軸筒とポンピングによって圧縮空気を送り込むように加圧機構が配設された後軸筒に分けて、相互間に設けた接合部で着脱可能に結合することによって、前軸筒のみを消耗品とすれば、ユーザーに安価に提供することが可能となる。尚、前軸筒と後軸筒を結合させる接合部は、螺子部や凹凸部の弾性係合などによって達成することが可能である。
また、軸筒を前軸筒と後軸筒を接合するように設けた場合には、後軸筒に軸体を一体に設けることも可能である。
【００２６】
また、図３及び図４は本発明の実施例２である加圧式のボールペン２１を示している。実施例２は、実施例１の構造を簡素化したものであって、基本的には同じものである。
即ち、軸筒２２の前方の内孔部で、チップ７の後端に対峙したインキ逆流防止用の弁機構が無く、さらに、インキ１０の後端に設けられたフォロア２０にはフォロア棒が浸漬されていない。このことは、実施例１がインキの逆流防止に対して完璧なのに対して実施例２が実質上問題のない構造を示している。
【００２７】
【作用】
次に、ポンピング式の加圧機構の作用を以下に説明する。
図２に示す状態から、通気口１６ａを指で封止した状態でカバー１６の後端を押圧して前進すると、弾性体１７が圧縮され、ノック棒１５の棒軸部１５ｂの前端部が弁体１４の前端壁内面に当接し、更なる前進で、前端壁内面が軸体１３の前端面から剥離して弁体の通気口１４ｂと軸体の通気路１３ｈが開通する。（図５参照、尚、弁体１４の前端壁内面が軸体１３の前端面に密接する力は、弾性体１７が圧縮され、棒軸部１５ｂの前端部が弁体の前端壁内面に当接するまでの弾性体１７圧縮による加圧力より勝るように設定されている。）従って、加圧された空気が空間部１８に供給されると共に、フォロア１１の後端が加圧されてインキのチップ側への流動性が支援される。カバー１６のノックを解除すると、弾性体１７の復帰と共にノック棒１５が後退して弁体の前端壁内面が軸体の前端面に密接し、カバー１６の通気孔１６ａから弾性体１７に外気が供給される。
【００２８】
そのことは、落下衝撃やインキの流動性の悪さ等に起因して先端ボールの周面からインキが離れてしまい連続的なインキの流出がとぎれるのを防止する作用ととぎれた時に回復する作用となる。
また、インキの特性などによって適正な加圧力が設定される。その場合、ノック棒１５の棒軸部１５ｂの前端部が弁体１４の前端壁内面に当接し、前端壁内面が軸体１３の前端面から剥離する時の弾性体１７の圧縮量を幾らにするか、シール部のリーク値などを勘案して設定することが可能となる。
【００２９】
次に、ボールペン１の機能について説明する。
先ず、筆記しない状態ではスプリング９の押圧で先端ボール８がチップ抱持部の内縁に密接されるのでインキ１０の直流及び逆流が防止される。又、筆圧により先端ボール８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８の回転でインキが流出されて筆記される。
スプリング９の押圧が無い場合でも、インキの粘度があまり低く過ぎたり、あるいはインキの充填量が多過ぎたり、インキ収容部が大き過ぎたりしない場合には、フォロアの後端が加圧されるのでインキが直流や逆流が防止できる。
しかしながら、チップ７を上向きにして筆記したり、ノック衝撃の繰り返しなどを考慮するとインキの直流及び逆流防止のためにスプリング９で押圧することが望ましい。
【００３０】
またフォロア棒は、インキ収容部が大径である場合に使用される。即ち、グリース状のフォロアは、インキ収容部が大径の場合に衝撃などの影響で変形を受け破壊されやすいという問題がある。フォロア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を浸漬させることにより剛性を上げることが可能となる。
【００３１】
また、インキの直流及び逆流はスプリングによる先端ボールへの押圧で果たされるが、先端ボールをボール抱持部の内縁にスプリングの押圧によって密接させると共に、その後方に弁体を遊嵌した弁室を設けてチップ上向きで弁体が導孔を閉塞するように併設して設けることで、ボール抱持部の加工バラツキによる先端ボールとの密接不完全状態や、ボール抱持部と先端ボールとの隙間に固形物が付着した場合の密接不完全状態が生じてもインキの逆流が確実に防止できる。
【００３２】
上述したフォロア棒や弁体を有したインキの逆流防止構造は、インキ収容部が大径で逆流しやすい場合や、上向き筆記を繰り返した時や衝撃が掛かった時に性能を発揮するものであって構成要素として必要としない場合もある。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の加圧式のボールペンの構成及び作用は以上の如くであり、
初期筆記でインキ切れしやすいインキを使用したボールペンが加圧作用に支援されて筆記可能となる。また、酸化チタン、高分子中空微粒子等の白色顔料とゲル化剤を含み、顔料の沈降が防止されると共に流動性が損なわれないように配合された白色顔料インキと、ポンピングによる加圧機構を設けることによって、従来のように白色顔料と溶剤とが分離するような問題がなく、従ってインキを攪拌する必要がなく、筆記に際して容器の側面を押圧する煩わしさが無い誤記修正用のボールペンが提供可能となる。
また、軸筒をボールペンのチップとインキが充填された前軸筒にポンピングによって圧縮空気を送り込むように加圧機構が配設された後軸筒を着脱可能に結合させることによって、前軸筒のみを消耗品となすことが可能となり、ユーザーに対し安価な加圧式のボールペンを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１であるボールペンの前方部を示す縦断面図である。
【図２】実施例１であるボールペンの後方部を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施例２であるボールペンの前方部を示す縦断面図である。
【図４】実施例２であるボールペンの後方部を示す縦断面図である。
【図５】ポンピング式の加圧機構の作動状態を拡大して示した断面図である。
【符号の説明】
１ ボールペン
２ 軸筒
２ａ 段部
２ｂ 雌螺子部
３ 先軸部
３ａ 内孔
３ｂ 孔部
３ｃ リブ
３ｄ 前受け座
４ 受け部材
４ａ 弁体受け座
４ｂ 凸部
４ｃ 係止部
４ｄ 導孔
５ 弁室
６ 弁体
７ チップ
７ａ チップ内孔
７ｂ 軸部
７ｃ カシメ部
８ 先端ボール
９ スプリング
９ａ 棒軸部
１０ インキ
１１ フォロア
１２ フォロア棒
１３ 軸体
１３ａ 鍔部
１３ｂ 軸部
１３ｃ 後軸部
１３ｄ 雄螺子部
１３ｅ 前軸部
１３ｆ 係止部
１３ｇ 貫通孔
１３ｈ 通気路
１３ｉ 段部
１４ 弁体
１４ａ 外周部
１４ｂ 通気口
１４ｃ 係止部
１５ ノック棒
１５ａ 板状部
１５ｂ 棒軸部
１５ｃ 溝
１６ カバー
１７ 弾性体
１８ 空間部
２０ フォロア
２１ ボールペン
２２ 軸筒
２３ 先軸部[0001]
[Industrial applications]
The present invention is a ballpoint pen using an ink that is easy to run out of ink in initial writing, a ballpoint pen mixed with various fillers in the ink, a ballpoint pen filled with ink that can be easily erased by handwriting written on the paper surface by rubbing with an eraser, The present invention relates to a pressure-type ball-point pen that can be corrected by concealing a mistake or the like with a white ink or the like.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] JP-A-8-52407
[Patent Document 2] Japanese Utility Model Application Laid-Open No. Sho 62-154882
[Patent Document 3] Japanese Patent Publication No. Hei 7-506962
[Patent Document 4] Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-98776
[Patent Document 5] JP-A-2001-328388
Conventionally, there has been known a liquid applicator using a white pigment in order to correct a mistake or the like.
In addition, since a white pigment and a solvent are easily separated from each other, this type of liquid applicator has a flexible container in which ink, balls, and the like are sealed, and it is necessary to shake and agitate the liquid applicator before use. In addition, the ink is ejected by pressing the side surface of the container. However, when the remaining amount of the ink becomes small, the ink is not ejected even if the side wall of the container is strongly pushed. (Patent Document 1)
There is also known an ink having a shear thinning property, which does not need to be stirred, but there is a problem that the ink flows backward when the ink is applied upward, and the ink easily runs out. (Patent Document 3)
There is also known a method in which a pressurizing mechanism is provided at the rear end to support the outflow of ink by a pumping action and to prevent the backflow of the ink. There is a problem that the ink is abnormally ejected due to insufficient pressurization or too little. (Patent Documents 4 and 5)
[0003]
In general, ballpoint pens using low-viscosity ink or ink having shear-thinning viscosity have a large amount of outflow of ink (to increase the writing density), and have a large diameter of the ink storage tube to increase the amount of loaded ink. . Further, since the viscosity of the ink is smaller than that of the oil-based ball-point pen ink, the flow resistance to the ink storage tube is small. Accordingly, ink leakage (ink flows backward at the rear end of the ink storage tube) is likely to occur due to the ink's own weight, dropping, or knock impact. For this reason, the ink usually moves following the ink consumption at the time of writing at the rear end of the ink, but a grease-like follower that suppresses the backflow of the ink against its own weight or impact, and if necessary, a follower A rod is provided immersed in the follower. However, even when the follower is provided, if the ink on the back surface of the ball of the chip is depleted when writing upward, there is a danger that the ink or the head will be added directly, causing a remarkable backflow and soiling the hands and clothes. Further, since the viscosity of the ink is low and the amount of the ink flowing out is large, there is a problem that the ink bleeds (direct current) when a gap is formed between the tip ball and the tip holding portion when the tip side is directed downward.
In particular, in the case of a liquid applicator that uses a white pigment to correct mistakes, etc., the size at which the tip ball recedes due to pen pressure due to increasing the flow rate of ink or eliminating clogging due to drying. The gap between the peripheral surface of the tip ball and the inner surface of the ball holding portion of the chip is large.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is a ballpoint pen that uses ink that is easy to break off during initial writing, a ballpoint pen that is mixed with various fillers in the ink, a ballpoint pen that is filled with ink that can be easily erased by rubbing the handwriting written on the paper with an eraser, A pen and the like that can be corrected by concealing erroneous writing and the like by concealing them with white ink can be written by assisting with a pressure action. Mainly a white pigment ink containing a white pigment such as titanium oxide and polymer hollow fine particles and a gelling agent, and is formulated so that sedimentation of the pigment is prevented and fluidity is not impaired. By providing, there is no problem that the white pigment and the solvent are separated as in the prior art, and therefore, there is no need to stir the ink, and there is no need to press the side surface of the container during writing. A ballpoint pen can be provided by easily setting an appropriate pressing force.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configurations to achieve the above object.
The pressure-type ball-point pen according to the first aspect of the present invention has a tip of a ball-point pen at the tip, and the rear ink storage portion is filled with ink and the trailing end of the ink with a follower that follows the ink, and further back. In a pressure-type ballpoint pen provided with a pumping-type pressure mechanism, the pumping-type pressure mechanism has a shaft body having a through hole at the shaft center at a rear end hole of the barrel, and a shaft body having a through hole. A valve body that always seals the front end of the through hole is provided at the front, and a stretchable elastic body is provided behind the shaft body, and a non-breathable and stretchable cover is provided outside the elastic body only at predetermined locations. A knock rod that is covered with a vent hole and that moves back and forth in conjunction with the expansion and contraction operation of the elastic body is provided by inserting its front end into a through hole of the shaft body; Parts are provided at appropriate intervals behind the valve body. Rutotomoni, the front end of the knock rod while appropriately compressing the elastic body becomes configured to the valve unit by pressing the valve body is opened.
[0006]
A pressurized ballpoint pen according to a second aspect of the present invention is the pressurized ballpoint pen according to the first aspect, wherein the stretchable elastic body is formed of a sponge-like elastic body having countless air holes. Become.
[0007]
The pressure-type ballpoint pen according to the third aspect of the present invention is the pressure-type ballpoint pen according to the first aspect, wherein a cap-shaped valve body made of an elastic body such as rubber or resin is provided at a front portion of the shaft body. A vent hole is formed at a required portion of the valve body front end wall surface, which is fixed in a tight fit and avoids a portion that seals the through hole of the shaft body.
[0008]
A pressure-type ballpoint pen according to a fourth aspect of the present invention is the pressure-type ballpoint pen according to the first aspect, wherein the front end ball is in close contact with the inner edge of the ball holding portion at the tip end of the tip. In addition to applying a spring pressure, the ink containing section contains a white pigment such as titanium oxide and polymer hollow fine particles and a gelling agent so that sedimentation of the pigment is prevented and fluidity is not impaired as much as possible. The compounded white pigment ink is filled.
[0009]
【Example】
1 and 2 show a pressurized ballpoint pen 1 according to a first embodiment of the present invention.
First, the ballpoint pen 1 is constituted by a shaft cylinder 2, a chip 7, a valve body 6, a receiving seat member 4, an ink 10, a follower 11, a follower rod 12, and a pumping type pressurizing mechanism provided at a rear end of the shaft cylinder 2. As a final form of the writing instrument, a cap (not shown) is usually provided so as to be fitted on the tip shaft portion 3.
[0010]
The shaft cylinder 2 is a resin molded product (usually a transparent resin), integrally having a tapered front shaft portion 3 at the front, and a female screw portion 2b formed at a rear end hole.
In addition, a pumping-type pressurizing mechanism is provided behind the ink storage unit in which the ink and the follower are filled. Further, an inner hole 3a is formed from the front end, and an expanded hole (which becomes the valve chamber 5) is provided at the rear end of the inner hole, and ribs 3c are radially provided at a plurality of locations at the front end of the hole. . The shaft cylinder 2 is made of, for example, a molded product of PP resin or nylon resin.
[0011]
On the other hand, the receiving seat member 4 has a tapered or spherical valve body receiving seat 4a on the front surface, and a guide hole 4d penetrating from the center of the valve body receiving seat 4a to the rear end.
Further, a circumferentially convex portion 4b is formed in front of the outer peripheral portion and a circumferentially or ridged locking portion 4c is formed in the rear side.
The receiving seat member 4 is inserted from the rear end of the barrel 2 and is positioned in contact with the stepped portion 2a on the forward side of the bore of the barrel, and the convex portion 4b is in close contact with the inner bore surface in front of it. Further, the locking portion 4c is bitely locked to the rear inner hole surface.
In addition, it is also possible to provide a groove and a projection between the inner hole surface of the shaft cylinder 2 and the outer peripheral portion of the receiving seat member 4, and to lock them using elastic deformation.
[0012]
As described above, the valve chamber 5 is formed between the front receiving seat 3d serving as the rear end of the rib 3c and the valve element receiving seat 4a serving as the front end of the receiving seat member 4. Before the receiving seat member 4 is locked, the spherical valve element 6 is inserted, and the valve element 6 is loosely fitted in the valve chamber 5.
In addition, the valve body 6 is not limited to a spherical shape, and may be a rod-shaped top. In this case, it is not necessary to provide the rib 3c at the front end of the valve chamber by forming a groove on the front outer periphery of the valve body through which ink can flow.
[0013]
The tip 7 is caulked so that the tip ball 8 is rotatably held with the tip ball 8 substantially in contact with a seat having a channel into which ink can flow. The spring 9 is inserted into the chip inner hole 7a, the rear end of the shaft portion 7b behind the chip is appropriately caulked, and the rear end of the spring 9 is provided so as not to be pulled out. Further, an upright bar shaft portion 9 a is formed at the tip of the spring 9, and the tip of the bar shaft portion 9 a is pressed against the back surface of the tip ball 8. The tip ball 8 is brought into close contact with the inner edge of the ball holding portion of the chip 7 by the pressing.
[0014]
The close contact of the tip ball 8 with the inner surface of the ball holding portion is extremely important for drying the writing tip and preventing direct current of the ink even if the ink has a high viscosity.
That is, in order to increase the discharge amount of ink, the ball pen for mainly correcting erroneous writing as in the present application is set to have a larger retreating size of the tip ball than the ball pen for writing. Also, if necessary, the surface roughness of the inner surface of the chip holding the tip ball 8, grinding of the inner surface to improve the close contact accuracy by caulking, and secondary plastic working to increase the caulking accuracy are considered. You. In addition, if necessary, a surface treatment or the like is taken into consideration for the surface in close contact with the tip ball.
[0015]
The tip 7 is pressed into the inner hole 3 a at the tip of the tip shaft 3.
The tip 7 is caulked so that the tip ball 8 is rotatably held with the tip ball 8 substantially in contact with a seat having a channel into which ink can flow.
The spring 9 is inserted into the inner hole of the chip 7, and the rear end of the shaft 7b of the chip is appropriately caulked (caulked portion 7c) so that the rear end of the spring 9 cannot be pulled out. A pressing member for pressing the back surface of the tip ball 8 may be provided on the front surface of the spring, or the rod shaft portion 9a of the spring 9 may be formed into an extremely fine coil. Further, it is also possible to make the tip into a resin molded product with excellent abrasion resistance and ink sealing performance, and to provide a spring seat that presses the back of the tip ball as an integral or separate spring seat. is there.
[0016]
As described above, when the tip side is downward, the valve body 6 comes into contact with the front receiving seat 3d, and ink flows from the tip inner hole 7a through the guide hole 4d, the valve chamber 5, and the groove formed between the ribs. 8 to the back.
[0017]
As described above, the barrel 2 has an ink storage portion behind the guide hole 4d of the receiving seat member 4, and has a low-viscosity ink or an ink having a shear-thinning viscosity, mainly a white pigment, in the ink storage portion. The ink 10 is filled, and the rear end of the ink is filled with a grease-like follower 11 that follows the ink as the ink is consumed. The follower 11 is not compatible with the ink, and has a function of preventing the evaporation of the ink.
A follower rod 12 made of resin having a specific gravity substantially equal to that of the follower is immersed in the follower as needed. The follower may be a follower such as a silicone rubber.
[0018]
The white pigment ink 10 is a white pigment ink containing a white pigment such as titanium oxide and polymer hollow fine particles and a gelling agent, and is formulated so that sedimentation of the pigment is prevented and fluidity is not impaired as much as possible. is there. In addition, since the ink has a shear thinning property, it is possible to perform coating with a high concealing property in combination with a decrease in the viscosity as the tip ball rotates.
[0019]
Next, a pumping type pressurizing mechanism will be described.
The shaft body 13 has a front shaft portion 13e formed from a front end in front of the flange portion 13a, a rear shaft portion 13c having a slightly larger diameter formed behind the front shaft portion 13e, and a peripheral surface of the front shaft portion 13e. A groove-shaped locking portion 13f is formed, and a male screw portion 13d is formed on the peripheral surface of the rear shaft portion 13c. Further, the shaft body 13 has a shaft portion 13b formed behind the flange portion 13a, a large-diameter hole portion provided at an appropriate depth from a rear end thereof, and the large-diameter hole portion formed from a front end of the front shaft portion 13e. A through hole 13g is provided in the shaft center toward. In addition, a groove-shaped ventilation path 13h is formed on the axial peripheral surface of the through hole 13g.
[0020]
The valve body 14 is cap-shaped, made of an elastic body such as rubber or resin, has a vent hole 14b formed at a required portion of the front end wall surface, and has a rear end outer periphery slightly larger than the front end outer periphery and an inner periphery. A convex locking portion 14c is formed on the surface.
[0021]
A cap-shaped valve body 14 is tightly fitted on the outer periphery of the front shaft portion 13e of the shaft body 13, and a convex locking portion 14c formed on the inner peripheral surface is formed in a groove shape formed on the peripheral surface of the front shaft portion 13e. Is engaged with and fixed to the locking portion 13f. Further, the inner surface of the front end wall of the valve body is in close contact with the front end surface of the front shaft portion 13e, and the front end of the through hole 13g of the shaft body is sealed. At this time, the ventilation port 14b is formed at a required portion of the front end wall surface avoiding a portion that seals the through hole.
In addition, as a means for the inner surface of the front end wall of the valve body to be effectively in close contact with the front end surface of the front shaft portion, a contact surface is provided on a curved surface, or a minute projection is provided around a through hole of the shaft body to provide a contact portion. The pressure contact effect is increased, a coating material is provided on the contact surface, or the valve is brought into close contact with the front end surface of the front shaft portion while appropriately tensioning the front end wall surface of the valve body.
[0022]
The knock bar 15 has a bar shaft portion 15b extending in front of a rear plate-shaped portion 15a, and a groove 15c is formed at a required position in a plate surface of the plate-shaped portion 15a.
On the other hand, a sponge-like stretchable elastic body 17 having a myriad of ventilation holes is provided in a state where the front portion is fitted into a large-diameter hole portion provided at an appropriate depth at the rear end of the shaft body 13. A non-breathable and stretchable cover 16 is covered on the outside of the elastic body 17 with a vent 16a only at a predetermined location, and the front part of the cover 16 is in close contact with the shaft part 13b at the rear end of the shaft body. Fixed.
Further, between the rear end of the elastic body 17 and the inner surface of the cover 16, the plate-like portion 15 a of the knock bar 15 is located, and the bar shaft portion 15 b is provided by being inserted into the through hole 13 g of the shaft body 13. The front end of the rod shaft portion 15b of the knock rod is provided at an appropriate interval behind the inner surface of the front end wall surface of the valve body. As described above, the pumping type pressurizing mechanism is configured.
[0023]
The pumping type pressurizing mechanism screwes a male screw portion 13d formed on the shaft body 13 into a female screw portion 2b of a rear end hole of the shaft cylinder 2, and a front end of the flange portion 13a is brought into contact with a rear end of the shaft cylinder 2. Joined together. At this time, the outer peripheral portion 14a of the valve body 14 slides on the inner peripheral surface of the shaft cylinder 2 so that the space 18 formed between the valve body 14 and the follower 11 is cut off from the outside air. The form in which the space 18 is shielded from the outside air is not limited to this.
[0024]
When the rear end of the cover 16 is knocked, the knock bar 15 moves back and forth in conjunction with the expansion and contraction operation of the elastic body 17, and the front end of the rod shaft portion 15 b presses the valve body 17 with the elastic body 17 appropriately compressed. The valve portion is configured to be opened.
By the way, the cover 16 may be provided with a bellows on the side surface as appropriate in order to be able to expand and contract. Further, the vent 16a needs to be sealed with a finger when compressing the elastic body 17, and is usually provided in a convenient manner at the rear end of the cover.
In the above-described embodiment, the elastic body 17 is provided as a sponge-like elastic body. However, the elastic body 17 is provided between the stepped portion 13i at the rear end of the through hole of the shaft and the front surface of the plate-like portion 15a of the knock bar. It is also possible to lay a coil spring to form an elastic body.
[0025]
Further, in the embodiment, the barrel 2 is provided integrally, but a pressure mechanism is provided so that compressed air is sent by pumping and a front barrel filled with ink and a tip of a ballpoint pen. If the front barrel is made of consumables only by dividing it into rear barrels and removably connecting them with joints provided between them, it can be provided to the user at low cost. In addition, the joint part which joins a front barrel and a rear barrel can be achieved by elastic engagement of a screw part, an uneven part, etc.
Further, when the shaft barrel is provided so as to join the front barrel and the rear barrel, it is also possible to integrally provide the shaft body with the rear barrel.
[0026]
3 and 4 show a pressurized ballpoint pen 21 according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment is a simplified version of the structure of the first embodiment, and is basically the same.
That is, there is no ink backflow prevention valve mechanism facing the rear end of the chip 7 in the inner hole portion in front of the shaft cylinder 22, and the follower rod is immersed in the follower 20 provided at the rear end of the ink 10. It has not been. This indicates a structure in which the first embodiment is perfect for preventing the backflow of the ink, while the second embodiment has substantially no problem.
[0027]
[Action]
Next, the operation of the pumping type pressurizing mechanism will be described below.
From the state shown in FIG. 2, when the rear end of the cover 16 is pushed forward while the ventilation port 16 a is sealed with a finger, the elastic body 17 is compressed, and the front end of the rod shaft portion 15 b of the knock rod 15 becomes a valve. The inner surface of the front end wall comes into contact with the inner surface of the front end wall of the body 14, and when further advanced, the inner surface of the front end wall is separated from the front end surface of the shaft body 13, and the vent 14 b of the valve body and the air passage 13 h of the shaft body are opened. (Refer to FIG. 5, the force that causes the inner surface of the front end wall of the valve body 14 to come into close contact with the front end surface of the shaft 13 is compressed by the elastic body 17 and the front end of the rod shaft portion 15b is brought into contact with the inner surface of the front end wall of the valve body. The pressure is set so as to exceed the pressure applied by the compression of the elastic body 17 until it comes into contact.) Accordingly, the pressurized air is supplied to the space 18 and the rear end of the follower 11 is pressurized to form the ink chip. Liquidity to the side is supported. When the knock of the cover 16 is released, the knock rod 15 retreats with the return of the elastic body 17, the inner surface of the front end wall of the valve body comes into close contact with the front end surface of the shaft, and the outside air flows into the elastic body 17 from the ventilation hole 16 a of the cover 16. Supplied.
[0028]
This has the effect of preventing ink from separating from the peripheral surface of the tip ball due to drop impact and poor ink fluidity, etc. Become.
Further, an appropriate pressure is set according to the characteristics of the ink. In this case, the compression amount of the elastic body 17 when the front end of the rod shaft portion 15b of the knock rod 15 abuts on the inner surface of the front end wall of the valve body 14 and the inner surface of the front end wall separates from the front end surface of the shaft body 13 is reduced. Alternatively, it can be set in consideration of the leak value of the seal portion and the like.
[0029]
Next, the function of the ballpoint pen 1 will be described.
First, in a state where writing is not performed, the tip ball 8 is brought into close contact with the inner edge of the chip holding portion by the pressing of the spring 9, so that the direct current and the backflow of the ink 10 are prevented. Further, since the tip ball 8 is slightly retracted by the writing pressure, a gap is generated and the ink can flow out, and the ink flows out and is written by the rotation of the tip ball 8 by writing.
Even when the spring 9 is not pressed, if the viscosity of the ink is too low, or if the ink filling amount is too large, or if the ink container is not too large, the rear end of the follower is pressurized. DC and backflow of the ink can be prevented.
However, in consideration of writing with the tip 7 facing upward, repetition of knock impact, and the like, it is desirable to press with the spring 9 to prevent DC and backflow of the ink.
[0030]
The follower rod is used when the ink container has a large diameter. That is, there is a problem that the grease-like follower is easily broken due to deformation due to impact or the like when the ink storage portion has a large diameter. The rigidity can be increased by immersing a resin follower rod having a specific gravity substantially equal to that of the follower in the follower.
[0031]
In addition, the direct current and the reverse flow of the ink are fulfilled by the pressing of the tip ball by a spring. By providing the valve with the valve facing upward so that the valve plug closes the guide hole, the state of incomplete close contact with the tip ball due to processing variations in the ball holding portion and the gap between the ball holding portion and the tip ball are provided. Even if the solid matter adheres to the ink, an incomplete state may occur, and the backflow of the ink can be reliably prevented.
[0032]
The above-described ink backflow prevention structure having a follower rod and a valve element exhibits performance when the ink storage section is large in diameter and easily backflows, or when repeated upward writing or when an impact is applied. It may not be required as a component.
[0033]
【The invention's effect】
The configuration and operation of the pressurized ballpoint pen of the present invention are as described above,
A ballpoint pen using ink that easily runs out of ink during initial writing can be written with the aid of a pressure action. In addition, a white pigment ink containing a white pigment such as titanium oxide and polymer hollow fine particles and a gelling agent, and is formulated so that sedimentation of the pigment is prevented and fluidity is not impaired. By providing such a ballpoint pen, there is no problem that the white pigment and the solvent are separated as in the related art, so that there is no need to agitate the ink and there is no need to press the side of the container during writing. It becomes possible.
In addition, the front cylinder is detachably connected to the rear cylinder equipped with a pressure mechanism so that compressed air is sent by pumping to the front cylinder filled with ink and the tip of a ballpoint pen. Can be used as consumables, and it is possible to provide the user with an inexpensive pressurized ballpoint pen.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a front portion of a ballpoint pen which is Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a rear portion of the ballpoint pen according to the first embodiment.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a front portion of a ballpoint pen which is Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a rear portion of the ballpoint pen according to the second embodiment.
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing an operation state of a pumping type pressurizing mechanism.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ball-point pen 2 Shaft 2a Step 2b Female thread 3 Front shaft 3a Inner hole 3b Hole 3c Rib 3d Front receiving seat 4 Receiving member 4a Valve receiving seat 4b Convex portion 4c Locking portion 4d Guide hole 5 Valve chamber 6 Valve body 7 Tip 7a Tip bore 7b Shaft 7c Caulking portion 8 Tip ball 9 Spring 9a Rod shaft 10 Ink 11 Follower 12 Follower rod 13 Shaft 13a Flange 13b Shaft 13c Rear shaft 13d Male screw 13e Front shaft Part 13f Locking part 13g Through hole 13h Ventilation passage 13i Step 14 Valve body 14a Outer peripheral part 14b Vent hole 14c Locking part 15 Knock rod 15a Plate part 15b Rod shaft part 15c Groove 16 Cover 17 Elastic body 18 Space part 20 Follower 21 Ballpoint pen 22 Shaft barrel 23 Shaft section
