JP2004338237A - ボールペン - Google Patents

Abstract

【目的】即乾性の低粘度あるいは中粘度ゲルの油性インキを使用したボールペンに於いて、インキの直流が防止され、非筆記状態に比較的長時間置かれてもインキの蒸発が抑止されて、掠れを生じず筆記することが可能とし、インキ切れしやすいボールペンに於いて、落下衝撃やインキの流動性の悪さ等に起因して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の回復作用が可能となる。
【構成】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、筆記時に密接状態が解除されるように先端ボールの背面を押圧する先端に弾発体を備えたインキ調節体がチップ内孔に密装されて、その後方のインキ収容部にインキとインキの後端にインキの消耗に伴って移動するフォロアが設けられてなるボールペンに於いて、前記フォロアの後方にポンピング式の加圧機構が設けられ、ノック操作によってフォロアの後端が加圧可能となる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インキの後端にインキと追随するフォロアが設けられ、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ボールペンの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平１０−２８７０８２
【特許文献２】特開２００１−１５０８６５
従来、低粘度インキが充填され、落下衝撃、上向き筆記によるインキの逆流、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、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提案されている。（特許文献１）
このものは、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、筆記時に密接状態が解除されるように先端ボールの背面を押圧する先端に弾発体を備えたインキ誘導芯がチップ内孔に密装され、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伴って移動するフォロアが設けられている。そして、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、インキ誘導芯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ことが示されている。
また、軸筒の後端にポンピング式の加圧機構部が設けられ、更にその前方で且つインキの後端に接触してインキの消耗と共に追随するよう配設されたフォロアの後端に位置して弁機構が配設され、加圧機構部の前進作動によって軸筒の後端孔に空気が押し込まれて、その際に所定圧で弁が開いてフォロアの後端が加圧されることによってインキのチップ側への流動性が支援されるように構成されたものが提案されている。（特許文献２）
このものは、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、乾燥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の改良を目的としたものである。
例えば、通常誤記等を修正するための白色顔料を用いた液体塗布具は、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、白色顔料と溶剤が分離しやすい為に使用に際して振って攪拌したり、またインキを吐出する為に容器の側面を押圧して行う。しかしながら、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。そこで、剪断減粘性を有するインキと加圧作用を利用して、攪拌を無用とし、容器の側面を押圧してインキを吐出する必要のないものとして提案されている。
【０００３】
一般に粘性の低いインキまたは剪断減粘性を有したインキ（ゲルインキ）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。また、インキの粘度は通常の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。また、耐乾燥性や即乾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。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、また、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。また、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。
また、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。また、即乾性の低粘度あるいは中粘度ゲルの油性インキは、インキやインキの油性分がチップの先端ボールとボール抱持部の内面との間の微小隙間を浸透して直流しやすい問題が存在する。また、誤記等を修正するために白色顔料を用いた液体塗布具（ゲルインキ使用）の場合でも、先端ボール径が大きく、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ので直流しやすく非使用時には先端ボールとチップ抱持部は密接状態となすことが望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、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。また、落下やノック衝撃で筆記掠れが生じやすい欠点がある。また、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先端ボールとボール抱持部の内面との間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が、即乾性の低粘度あるいは中粘度ゲルの油性インキは、インキやインキの油性分がチップの先端ボールとボール抱持部の内面との間の微小隙間を浸透して直流しやすく、油性分が蒸発して隙間のインキが乾燥して目詰まりや筆記不可となる問題が起きやすい。インキの蒸発と筆記不可を防止するためには、非筆記時に先端ボールがボール抱持部の内面に密接し、相互間の間隙が生じにくく、隙間の前端でインキが乾燥して蒸発が抑制され、隙間前端の直後から後方でインキが常に濡れた状態に保持されることが望ましく、本発明の第１の解決課題である。
【０００５】
インキの後端にインキと追随するフォロアが設けられ、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、フォロアの後端を押圧する加圧力を外気圧から徐々に上げていったところインキの流出量が増加し、筆記描線の濃度や線幅がやや太くなることを見いだし、チップ、インキ、フォロアを適宜設定し、加圧力を段階的に選ぶことによって筆記描線が細字、中字、太字にイメージングされることに知見を得た。
本発明の課題は、同じボールペン筆記体に対して、ポンピングによる加圧機構の圧力設定を変換して筆記描線が変換可能となる便利な加圧式のボールペンを提供可能とすることを第２の解決課題とする。
【０００６】
【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ボールペンは、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、筆記時に密接状態が解除されるように先端ボールの背面を押圧する先端に弾発体を備えたインキ調節体がチップ内孔に密装されて、その後方のインキ収容部にインキとインキの後端にインキの消耗に伴って移動するフォロアが設けられてなるボールペンに於いて、前記フォロアの後方にポンピング式の加圧機構が設けられたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明に係るボールペンは、請求項１に記載のボールペンに於いて、ポンピング式の加圧機構は、外周部が後軸筒の内周部に密接し、前後退可能に後軸筒に係止されるノック機構部と、そのノック機構部の前方に加圧空気を疎通させる弁機構が設けられて、ノック機構部を前進させた時に空間部が圧縮されてフォロアの後端が加圧されるように構成されてなる。
【０００８】
請求項３に記載の発明に係るボールペンは、請求項２に記載のボールペンに於いて、ノック機構部の前端と弁機構部の後端との間に形成される空間部の間隔が調節可能に構成されて、加圧力の設定が変換可能となる。
【０００９】
請求項４に記載の発明に係るボールペンは、請求項２に記載のボールペンに於いて、ノック機構部を前進して空間部を適宜圧縮した状態で、弁機構が解放状態となるように弁機構の後端またはノック機構部の前端の何れかに相互が当接する凸部が設けられてなる。
【００１０】
【実施例】
図１乃至図５は本発明の実施例１であるボールペン１を示している。
先ず、ボールペン１は、前軸筒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、後軸筒１３、後軸筒後端に設けられるポンピング式の加圧機構で構成され、通常、筆記具の最終形態としては先軸部３に被嵌するキャップ（図示せず）が設けられる。
【００１１】
前軸筒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、インキとフォロアが充填されるインキ収容部の後方に接合部（雌螺子部２ｂ）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、前軸筒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。
【００１２】
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、前軸筒２の後端から挿入され、前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、前軸筒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。
【００１３】
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。
【００１４】
図に示すようにチップ７は、インキ流入可能なチャンネル部７ｆを有したボール受け座７ｅに先端ボール７ｃが略当接した状態で、先端ボール７ｃ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７ｄ）
また、チップ内孔７ａに、先端ボール７ｃの背面にインキ調節体８が略当接状態で密装され、インキ調節体８の軸心に貫通孔８ａが設けられて、そのインキ調節体８の後方からチップ内孔７ａにスプリング９が内挿され、インキ調節体の貫通孔８ａにスプリング９先端の棒軸部９ａが嵌装されると共に、棒軸部の先端がインキ調節体８の先端から貫出して、棒軸部９ａの先端が先端ボール７ｃの背面を押圧し、チップ後方の軸部７ｂの後端が適宜カシメられて、スプリングの棒軸部９ａの後方に形成された捲線部の後端が抜出不能に設けられている。
またインキ調節体８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たもの、ゴム状の弾性体などで得られる。
【００１５】
先端ボール７ｃ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。
また、必要に応じて先端ボール７ｃ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。
【００１６】
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、スプリング９の前面に先端ボール７ｃの背面を押圧する押し部材を設けることも、また、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。
【００１７】
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。
【００１８】
前軸筒２は、上記導孔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。
【００１９】
ポンピング式の加圧機構は、弁機構部と、弁機構部の後方に形成される空間部を圧縮するように設けられたノック機構部とで構成されている。
後軸筒１３は、後端にノック棒１７を有し、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筒部の前方に継ぎ手１９が取付けられ、その継ぎ手１９の前方に接合部（雄螺子部１３ｇ）が設けられ、さ更に前方の外周部に円周状の凸部となされたシール部１９ｄが形成されている。このシール部１９ｄは、後軸筒１３が前軸筒２に螺合等によって結合されたときに、前軸筒の内面に摺接して気密効果を上げることが可能となる。
【００２０】
継ぎ手１９は、中央の鍔部１９ｅの後方に外周に凸状の係合部１９ｆを備えた軸部と、その後方に後端に傾斜面を有したカム部１９ａとが形成され、更に鍔部前方に雄螺子部１９ｃとシール部１９ｄが一体に形成されてなる。
後軸筒１３は、後端にノック棒１７を有し、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、前端の内孔には凹状の係合部１３ｇが形成されてなる。
継ぎ手１９は、その鍔部１９ｅを後軸筒１３の前端に当接し、前記係合部１９ｆを備えた軸部を後軸筒内孔に嵌着して、係合部１９ｆが後軸筒の係合部１３ｇに係止されると共に、後軸筒１３に対して回転可能に取付けられる。
【００２１】
圧力調節筒１４は、軸心に形成された内孔部略後端にテーパー状または球面状の受け座１４ｂと更に後端に貫通してやや小径となした通気口１４ｃが設けられ、弁体１５が受け座１４ｂに密接する状態に弁体と上記継ぎ手１９の内段部１９ｂとの間にスプリング１６が敷設されている。
また、圧力調節筒１４の略前端外周には溝部１４ｅにゴム等の弾性体よりなるシールリング１４ｆが止着され、圧力調節筒１４の後方外周には凸部１４ｄが形成され、更に圧力調節筒１４の後端には傾斜面を有したカム部１４ａが形成されている。尚、シールリング部は軸部外周に一体に形成することも可能である。
一方、後軸筒１３は、係合部１３ｇの後方内孔部周面に縦溝部１３ｆが形成されており、その縦溝部１３ｆに圧力調節筒１４の凸部１４ｄが嵌装する状態で圧力調節筒１４が後軸筒１３に対して軸方向には摺動可能に、回転方向には一体となるように取付けられる。以上によって、常時は、弁体１５が受け座１４ｂに密接して通気口１４ｃが閉塞され、後軸筒の内孔を気密状に分断する。
また、圧力調節筒のカム部１４ａと継ぎ手のカム部１９ａが当接しており、継ぎ手１９に対して後軸筒１３を回転することで圧力調節筒１４が前後退する。
尚、継ぎ手１９に対する後軸筒１３の回転方向は、カム形状を選ぶことにより、一方方向に回転することも、左右に回転することも、また左右で回転阻止することも可能である。また、相互の回転部位に係合部を設けるなどにより、回転角度で区切って適宜停止できるように係止することも可能である。
【００２２】
弁機構部の後方にノック機構部が配設される。
ノック機構部は以下のように構成されている。
後軸筒１３の後端部側面に、後端側から先方に向かって細くなるテーパー状のスリット部１３ｃが形成され、その前端に後段部１３ｄを有して軸方向前方所定長さのスリット部１３ｂが形成されている。
【００２３】
ノック棒１７は、後端に鍔状の摘み部１７ｂとその前方に軸部が形成され、軸部外周の略中間に突部１７ａと軸部外周の略前端に周状の溝部１７ｃが設けられてなり、ノック機構部は、溝部１７ｃに一例としてゴム等の弾性体や弾性のある成形樹脂などより成るシールリング１７ｇが止着されてなる。
尚、シールリング１７ｇは、気密性、滑り性のよいものが選択される。また、他潤滑剤を介在させるなど配慮される。また、シールリング部は軸部外周に一体に形成することも可能である。
またノック棒１７の前端には、前端から後方に向かって適宜深さの凹部１７ｅが形成され、その凹部１７ｅの軸心に軸部１７ｄが形成され、更に軸部１７ｄの前方にノック棒の前端面よりさらに突出した凸部１７ｆが形成されている。
【００２４】
またノック棒１７は、後軸筒１３の後端から挿入され、上記凹部１７ｅの後端と圧力調節筒１４の後端との間にノックスプリング１８が敷設されると共に、突部１７ａが上記テーパー状のスリット部１３ｂを弾性的に拡開して、突部１７ａがスリット部１３ａの後段部１３ｃの前面に係止され、ノックスプリング１８によって後軸筒１３に対してノック棒１７は常時後方に附勢される。また、ノックスプリング１８は、圧力調節筒１４を前後退させるのに十分な強さに設定されている。（尚、継ぎ手後方部と圧力調節筒前方部を螺子接合して、圧力調節筒を前後退せることも可能であり、その場合にはノックスプリングの強さは直接関係しない。）また、シールリング１８の外周部はスリット部１３ａの前段部１３ｄから僅か後方に位置されている。従って、通気口１４ｃとノック棒１７の前端との間に形成される空間部２０は外気と連通している。
【００２５】
即ち、ノック棒１７の前進作動の直前において、後軸筒１３の空間部２０は外気と連通され、ノック棒１７が適宜前進した直後においてシールリング１７ｇの外周部が後軸筒の内周部１３ｅに密接することで外気と遮断され、空間部２０の縮小と共に加圧されるよう構成されている。
また、ノック棒１７を前進して空間部２０を適宜圧縮した状態で、弁体１５の受け座１４ｂとの密接状態が解除されるようにノック棒１７の前端に設けられた凸部１７ｆが弁体１５の後端に当接する。
【００２６】
以上で、前軸筒２の雌螺子部２ｂに継ぎ手１９の雄螺子部１９ｃを螺合することによって、フォロア１１の後端部空間が外気と遮断される。
尚、前軸筒と継ぎ手を結合させる接合部は、螺子部に限らず、凹凸部の弾性係合によっても達成することが可能である。
【００２７】
また、図６は実施例２である加圧式のボールペン２１を示している。このものは、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、前軸筒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にはフォロア棒が浸漬されていない。（図示せず）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。
【００２８】
また、図７は実施例３である加圧式のボールペンで、後軸筒部位のみを示している。上述した実施例との相違点について説明する。
弁機構部は以下のように構成されている。
テーパー状または球面状の当接面を有した弁体２５がその当接面を圧力調節筒１４の受け座１４ｂに密接する状態に設けられ、更に弁体２５前方の内段部２５ｂと継ぎ手の内孔前方に設けられた内段部との間にスプリング２６が敷設されると共に、弁体２５の当接面の後方に軸状の凸部２５ａが設けられ、その凸部２５ａが通気口１４ｃを貫通した状態に遊挿されて構成されている。以上によって、常時は、弁体２５が受け座１４ｂに密接して通気口１４ｃが閉塞され、後軸筒１３の内孔を気密状に分断する。また、ノック棒２４を前進して、ノック棒の前端部２４ａが弁体の凸部２５ａに当接した時に弁体が解放される。
【００２９】
また、図８は実施例４である加圧式のボールペンで、後軸筒部位のみを示している。上述した実施例との相違点について説明する。
このものは、後軸筒２８の前方孔に雌螺子部２８ａが設けられ、継ぎ手２９は、中央の鍔部２９ｂの後方に雄螺子部２９ａが設けられた後軸部２９ｃが形成され、鍔部前方に雄螺子部２９ｄとシール部２９ｅが一体に形成されて、その鍔部２９ｂが前軸筒２の後端に当接した状態で螺着され、鍔部２９ｂ後方の後軸部２９ｃが後軸筒２８の雌螺子部２８ａに螺合されて、継ぎ手２９に対して後軸筒２８を回動させて後軸筒２８を前後動可能とし、後軸部２９ｃの後端とノック棒２７の前端との間に形成される空間部３３の間隔が伸縮可能となされている。
また、継ぎ手２９の軸心に形成された内孔部略後端に受け座と更に後端に貫通して通気口が設けられ、その受け座に密接するように弁体１５がスプリング３１で押圧され、そのスプリング３１の前端に当接して圧入筒３０が継ぎ手２９の前端側内孔に固着されて、圧入筒３０の後端部と受け座との間に弁室が形成されると共に、圧入筒３０の軸心には弁室に連通する貫通孔が設けられて、弁機構部が構成されている。
【００３０】
また、弁機構部とノック機構部とで構成されるポンピング式の加圧機構の基本構成を上記で説明したが、弁機構部やノック機構部は設計都合によって種々の形態が採用可能である。また実施例では、インキが充填された筆記部からなる前軸筒に加圧機構を備えた後軸筒を接合して設けているが、後端に加圧機構を備えた軸筒内に筆記部を替え芯として搭載するように構成することも可能である。
【００３１】
【作用】
次に、ボールペン１の筆記機構部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７ｃ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。また、筆圧により先端ボール７ｃ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７ｃ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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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須のものではなく、特に誤記修正用のボールペンは上向きに使用されることはまず無いので必ずしも必要としない。
【００３５】
チップ７を下向きにした筆記状態に於いて、インキ収容部から導孔４ｄを経て弁室５に入ったインキ１０はインキ調節体８を通じて先端ボール７ｃの背面まで誘導される。上述したが、即乾性の低粘度あるいは中粘度ゲルの油性インキは、インキやインキの油性分（アルコール系）がチップの先端ボールとボール抱持部の内面との間の微小隙間を浸透して直流しやすい問題が存在し、特に先端ボール径が大きい場合など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ので直流しやすく、非筆記時に於いて先端ボールとチップのボール抱持部との密接状態やインキの浸透性による直流対策が重要となる。本発明は、上述したようにチップの内孔にインキ調節体８を設けることによって、先端ボールの背面からインキが剥離しないようにインキ調節体８がインキを保留・供給する作用をする。従って、先端ボールとボール抱持部の内面との間の微小隙間への連続的な浸透が抑制されると共に、とぎれることも無く、微小隙間の前端が乾燥してもその直後の隙間がインキで濡れた状態に維持されるので、インキの直流が防止され、非筆記状態に比較的長時間置かれてもインキの蒸発が抑止され、掠れを生じず筆記をすることが可能である。
また、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、インキ調節体の毛管作用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最小限に回避される。
【００３６】
次に、ポンピング式の加圧機構の作用を以下に説明する。
実施例１について、
図３に示す状態からノック棒１７の後端を押圧して前進すると、図４に示すように、シールリング１７ｇの外周部が後軸筒の内周部１３ｅに密接した時点で空間部２０が外気と遮断されると共に、ノック棒１７が更に前進することによってシールリング１７ｇの外周部が内周部１３ｅに密接して摺動し、空間部２０の縮小と共に内圧が上昇する。また、ノック棒１７を前進して空間部２０を適宜圧縮した状態で、弁体１５の受け座１４ｂとの密接状態が解除されるようにノック棒１７の前端に設けられた凸部１７ｆが弁体１５の後端に当接し、加圧された空気が弁体の前方に押し込まれることによって、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。
【００３７】
そのことは、チップ先端部からのインキの流出量を決定する。フォロアの後端を押圧する加圧力を増加すると、チップ先端部からのインキの流出量が増加し、筆記描線の濃度や線幅がやや太くなり、加圧力を段階的に選ぶことによって筆記描線が細字、中字、太字にイメージングされることとなる。
また、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。
【００３８】
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、シールリング１８の外周部が後軸筒１３の内周部全周に密接する時の空間部２０の容積とノック棒１７の前端に設けられた凸部１７ｆが弁体１５の後端に当接した時の空間部の容積を幾らにするか、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。また、凸部１７ｆで弁体１５の後端に当接することによって、弁体１５を押圧するスプリング１６の強さが所定の強さより強い方にばらついても所定の加圧力が設定可能である。
【００３９】
上記の状態から後軸筒１３を一方に回転（ノック棒の摘み部１７ｂを一方に回転することでもよい。）すると、継ぎ手１９のカム部１９ａに対して圧力調節筒１４のカム部１４ａが摺動して、カム部１９ａの頂点とカム部１４ａの頂点が係合して圧力調節筒１４が最大に後退した状態となる。（図５参照）このとき、空間部２０の間隔が一番狭い状態となる。尚、上述したようにカム部の形状や回動部に係合部を設定することで空間部２０の間隔を適宜変換可能とすることができる。尚、他の実施例に於いては、操作上の差異はあるが、基本的には同じなので説明は省略する。
【００４０】
上述したことを整理すると、本発明の筆記機構部は、主として即乾性の低粘度あるいは中粘度ゲルの油性インキを使用したボールペンの構造に適応したものである。このボールペンに本発明のポンピング式の加圧機構を組み合わせることによって、筆記時に、加圧力を段階的に変換して筆記描線の濃度や線幅を変えることが可能である。その際、加圧範囲に適応してインキ調節体の毛管性能が設定され、非筆記時には加圧が解除される構造が望ましい場合もある。
【００４１】
また、本発明のポンピング式の加圧機構は、主として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の構造に適応したものである。このボールペンに本発明の筆記機構部を組み合わせることによって、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が支援可能となる。
その際、インキの特性に適応してインキ調節体の材質や毛管性能が設定されることが望ましい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明のボールペンの構成及び作用は以上の如くであり、即乾性の低粘度あるいは中粘度ゲルの油性インキを使用したボールペンに於いて、インキの直流が防止され、非筆記状態に比較的長時間置かれてもインキの蒸発が抑止され、掠れを生じず筆記することが可能である。また、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、インキ調節体の毛管作用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最小限に回避可能となる。また、フォロアの後端を押圧する加圧力を変換することでインキの流出量が増減することから、同じボールペン筆記体に対して、ポンピングによる加圧力を段階的に選ぶことによって筆記描線の濃度や線幅が変換可能となる便利なボールペンが提供可能となる。
また、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に於いて、
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軸筒側（筆記機構部）の要部を示す縦断面図である。
【図２】チップ先端内部の部分拡大図である。
【図３】実施例１であるボールペンの前軸筒側後方部と後軸筒側（加圧機構）を示す縦断面図である。
【図４】加圧が解除された状態を示した断面図である。
【図５】後軸筒を回転して、圧縮可能な空間部を縮小した状態を示す図である。
【図６】実施例２である加圧式のボールペンの前軸筒側の要部を示す縦断面図である。
【図７】実施例３である加圧式のボールペンの前軸筒側後方部と後軸筒側を示す縦断面図である。
【図８】実施例４である加圧式のボールペンの前軸筒側後方部と後軸筒側を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ ボールペン
２ 前軸筒
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 先端ボール
７ｄ ボール抱持部
７ｅ ボール受け座
７ｆ チャンネル部
８ インキ調節体
８ａ 貫通孔
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 後軸筒
１３ａ スリット部
１３ｂ テーパー状のスリット部
１３ｃ 後段部
１３ｄ 前段部
１３ｅ 内周部
１３ｆ 縦溝部
１３ｇ 係合部
１４ 圧力調節筒
１４ａ カム部
１４ｂ 受け座
１４ｃ 通気口
１４ｄ 凸部
１４ｅ 溝部
１４ｆ シールリング
１５ 弁体
１６ スプリング
１７ ノック棒
１７ａ 突部
１７ｂ 摘み部
１７ｃ 溝部
１７ｄ 軸部
１７ｅ 凹部
１７ｆ 凸部
１７ｇ シールリング
１８ ノックスプリング
１９ 継ぎ手
１９ａ カム部
１９ｂ 内段部
１９ｃ 雄螺子部
１９ｄ シール部
１９ｅ 鍔部
１９ｆ 係合部
２０ 空間部
２１ ボールペン
２２ 前軸筒
２３ 先軸部
２４ ノック棒
２４ａ 前端部
２５ 弁体
２５ａ 凸部
２５ｂ 内段部
２６ スプリング
２７ ノック棒
２７ａ 凸部
２８ 後軸筒
２８ａ 雌螺子部
２８ｂ 内周部
２９ 継ぎ手
２９ａ 雄螺子部
２９ｂ 鍔部
２９ｃ 後軸部
２９ｄ 雄螺子部
２９ｅ シール部
３０ 圧入筒
３１ スプリング
３２ シールリング
３３ 空間部

Claims (4)

1. 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、筆記時に密接状態が解除されるように先端ボールの背面を押圧する先端に弾発体を備えたインキ調節体がチップ内孔に密装されて、その後方のインキ収容部にインキとインキの後端にインキの消耗に伴って移動するフォロアが設けられてなるボールペンに於いて、前記フォロアの後方にポンピング式の加圧機構が設けられたことを特徴とするボールペン。
2. ポンピング式の加圧機構は、外周部が後軸筒の内周部に密接し、前後退可能に後軸筒に係止されるノック機構部と、そのノック機構部の前方に加圧空気を疎通させる弁機構が設けられて、ノック機構部を前進させた時に空間部が圧縮されてフォロアの後端が加圧されるように構成されてなる請求項１に記載のボールペン。
3. ノック機構部の前端と弁機構部の後端との間に形成される空間部の間隔が調節可能に構成されて、加圧力の設定が変換可能となる請求項２に記載のボールペン。
4. ノック機構部を前進して空間部を適宜圧縮した状態で、弁機構が解放状態となるように弁機構の後端またはノック機構部の前端の何れかに相互が当接する凸部が設けられてなる請求項２に記載のボールペン。

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