JP2005014324A - ボールペン - Google Patents
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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、先端ボール背面のインキの乾燥が防止可能となる。
【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、インキ調節体は撥インキ性を有し、フォロアの後方にはポンピング式の加圧機構が設けられてなる。
【選択図】 図1
【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、インキ調節体は撥インキ性を有し、フォロアの後方にはポンピング式の加圧機構が設けられてなる。
【選択図】 図1
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。
【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、非筆記時にチップ先端からインキが吸い出されないようにインキ調節体がインキをはじき、先端ボールがボール抱持部の内面に密接し、相互間の間隙を生じにくくしてインキの蒸発や乾燥を防止する。
【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、前記インキ調節体は撥インキ性を有し、フォロアの後方にはポンピング式の加圧機構が設けられてなる。
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
【実施例】
図1乃至図6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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
しかしながら、インキの流出機能としての毛管作用に依存しないものである。すなわち、インキの濡れを低下させ、例えば、インキの表面張力より小さく、インキをはじく状態(撥インキ性を有する)となるようにインキ調節体の材質選定や表面処理が施される。そして、インキは所定の加圧以上の状態で疎通する。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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接合部(雄螺子部13g)が設けられ、さらに前方の外周部に円周状の凸部となされたシール部13hが形成されている。このシール部13h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。
【0018】
弁機構部は以下のように構成されている。
先ず、ブッシュ14は、軸心部に前端から弁室となる孔が設けられ、その孔の後端にテーパー状又は球面状の受け座14bが形成されると共に、やや小径と成した通気口14cが後端まで貫通して設けられており、球状の弁体15が受け座14bに密接する状態に弁体と後軸筒13の内孔前方に設けられた内段部13fとの間にスプリング16が敷設されると共に、ブッシュ14が軸筒13の内孔前方に別に設けられた内段部13eに前端が当接した状態で後軸筒13の内孔に密嵌されて弁機構部が構成される。
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。
【0019】
また、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。
【0020】
またノック棒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、その溝部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18が止着されている。
尚、シールリング18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。
【0021】
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の後端とブッシュ14の後端との間にノックスプリング19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13cを弾性的に拡開して、突部17aが後段部13dの前面に係止され、ノックスプリング19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。ところで、後軸筒13の内孔には、前記スリット部13cの前段部13jよりやや前方にリング13kが固定され、そのリング13kの内径はその前方の後軸筒の内周部13iの内径より適宜小さく設定されており、シールリング18の外周部はリング13kの後端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。
【0022】
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18の外周部がリング13kの内周部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。
尚、仕様や組立ての都合によってリング13kは後軸筒13と一体に形成することもできる。
【0023】
以上で、前軸筒2の雌螺子部2bに後軸部13の雄螺子部13g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、前軸筒と後軸筒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。
【0024】
ところで、図6は後軸筒のスリット部を側面から示した図である。
図に示すように、スリット部は、スリット部13bの前段部13jから後軸筒13の周面に沿った傾斜状のスリット部13mを経由して水平な溝部13lで設けられている。また図5は、ノック棒17がポンピング作動操作の終端位置から更なる回転操作で後軸筒13に対してもっとも前進して係止された状態を示している。
【0025】
また、図7及び図8は実施例2であるボールペン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。
【0026】
また、図9は本発明の実施例3であるボールペンで、後軸筒部位の別の形態のみを示している。
当該実施例は、中央の鍔部26cの後方に後軸部26aと、鍔部前方に雌螺子部26bとシール部26fが一体に形成された継ぎ手26が、その鍔部26cを後軸筒25の前端に当接し、後軸部26aを後軸筒の内孔に嵌着して設けられている。また、継ぎ手26の軸心に形成された内孔部略後端に受け座26dと更に後端に貫通して通気口26eが設けられ、その受け座26dに密接するように弁体27がスプリング28で押圧され、そのスプリング28の前端に当接して圧入筒29が継ぎ手26の前端側内孔に固着されて、圧入筒29の後端部30と受け座26dとの間に弁室が形成されると共に、圧入筒29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。尚、ノック機構部については実施例1とほぼ同様に構成されている。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。
【0027】
【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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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い。
【0031】
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撥インキ性を有するインキ調節体8を設けることによって、インキ収容部からインキ調節体に浸入するインキが遮断(はじかれる)され、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、先端ボールとチップのボール抱持部の内面との間からインキが吸い出されるが防止される。また、先端ボールがチップのボール抱持部の内面に密接す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や先端ボール背面のインキの乾燥が抑止され、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でも、インキ調節体の撥インキ性などの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。
【0032】
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18の外周部がリング13kの内周部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18の外周部がリング13kの内周部に密接して摺動し、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の後端が加圧される。ところで、この加圧作用によって上述したインキ調節体8の撥インキ性に打ち勝ってインキがインキ調節体の毛管を伝って先端ボールの背面に供給可能となって、筆記に伴いインキが流出して筆記可能となる。
【0033】
また、適正な加圧力が設定可能である。
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。
【0034】
上記の状態からノック棒の摘み部17bを一方に回転すると、ノック棒の突部17aが傾斜状のスリット部13mに案内されて溝部13lに係止される。(図6参照)また、この状態は図5に示される。
このとき、シールリング18は後軸筒の内周部13iに位置しており、弁体15の前方から外気に連通する通気路が形成され、フォロア11の後端は外気と通気した状態に維持される。
従って、ボールペンの未使用時に於いて、不用意に筆記先端部に外力が懸かってもインキが吹出る問題が回避可能となる。
【0035】
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。
【0036】
【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、インキ調節体の撥インキ性などの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。
【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】実施例1であるボールペンの加圧機構部の作動状態を示した断面図である。
【図5】実施例1であるボールペンの加圧が解除された状態を示した断面図である。
【図6】図5の状態に維持される為、ノック棒の突部が後軸筒の溝部に係止された状態を示す図である。
【図7】実施例2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8】実施例2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9】実施例3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。
【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 段部
13b スリット部
13c テーパー状のスリット部
13d 後段部
13e 内段部
13f 内段部
13g 雄螺子部
13h シール部
13i 内周部
13j 前段部
13k リング
13l 溝部
13m 傾斜状のスリット部
14 ブッシュ
14a 後端部
14b 受け座
14c 通気口
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
18 シールリング
19 ノックスプリング
20 空間部
21 ボールペン
22 前軸筒
23 先軸部
24 フォロア
25 後軸筒
25a 内周部
25b 内周部
26 継ぎ手
26a 後軸部
26b 雌螺子部
26c 鍔部
26d 受け座
26e 通気口
26f シール部
27 弁体
28 スプリング
29 圧入筒
30 後端部
31 ノック棒
【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。
【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、非筆記時にチップ先端からインキが吸い出されないようにインキ調節体がインキをはじき、先端ボールがボール抱持部の内面に密接し、相互間の間隙を生じにくくしてインキの蒸発や乾燥を防止する。
【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、前記インキ調節体は撥インキ性を有し、フォロアの後方にはポンピング式の加圧機構が設けられてなる。
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
【実施例】
図1乃至図6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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
しかしながら、インキの流出機能としての毛管作用に依存しないものである。すなわち、インキの濡れを低下させ、例えば、インキの表面張力より小さく、インキをはじく状態(撥インキ性を有する)となるようにインキ調節体の材質選定や表面処理が施される。そして、インキは所定の加圧以上の状態で疎通する。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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接合部(雄螺子部13g)が設けられ、さらに前方の外周部に円周状の凸部となされたシール部13hが形成されている。このシール部13h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。
【0018】
弁機構部は以下のように構成されている。
先ず、ブッシュ14は、軸心部に前端から弁室となる孔が設けられ、その孔の後端にテーパー状又は球面状の受け座14bが形成されると共に、やや小径と成した通気口14cが後端まで貫通して設けられており、球状の弁体15が受け座14bに密接する状態に弁体と後軸筒13の内孔前方に設けられた内段部13fとの間にスプリング16が敷設されると共に、ブッシュ14が軸筒13の内孔前方に別に設けられた内段部13eに前端が当接した状態で後軸筒13の内孔に密嵌されて弁機構部が構成される。
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。
【0019】
また、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。
【0020】
またノック棒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、その溝部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18が止着されている。
尚、シールリング18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。
【0021】
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の後端とブッシュ14の後端との間にノックスプリング19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13cを弾性的に拡開して、突部17aが後段部13dの前面に係止され、ノックスプリング19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。ところで、後軸筒13の内孔には、前記スリット部13cの前段部13jよりやや前方にリング13kが固定され、そのリング13kの内径はその前方の後軸筒の内周部13iの内径より適宜小さく設定されており、シールリング18の外周部はリング13kの後端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。
【0022】
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18の外周部がリング13kの内周部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。
尚、仕様や組立ての都合によってリング13kは後軸筒13と一体に形成することもできる。
【0023】
以上で、前軸筒2の雌螺子部2bに後軸部13の雄螺子部13g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、前軸筒と後軸筒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。
【0024】
ところで、図6は後軸筒のスリット部を側面から示した図である。
図に示すように、スリット部は、スリット部13bの前段部13jから後軸筒13の周面に沿った傾斜状のスリット部13mを経由して水平な溝部13lで設けられている。また図5は、ノック棒17がポンピング作動操作の終端位置から更なる回転操作で後軸筒13に対してもっとも前進して係止された状態を示している。
【0025】
また、図7及び図8は実施例2であるボールペン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。
【0026】
また、図9は本発明の実施例3であるボールペンで、後軸筒部位の別の形態のみを示している。
当該実施例は、中央の鍔部26cの後方に後軸部26aと、鍔部前方に雌螺子部26bとシール部26fが一体に形成された継ぎ手26が、その鍔部26cを後軸筒25の前端に当接し、後軸部26aを後軸筒の内孔に嵌着して設けられている。また、継ぎ手26の軸心に形成された内孔部略後端に受け座26dと更に後端に貫通して通気口26eが設けられ、その受け座26dに密接するように弁体27がスプリング28で押圧され、そのスプリング28の前端に当接して圧入筒29が継ぎ手26の前端側内孔に固着されて、圧入筒29の後端部30と受け座26dとの間に弁室が形成されると共に、圧入筒29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。尚、ノック機構部については実施例1とほぼ同様に構成されている。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。
【0027】
【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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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い。
【0031】
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撥インキ性を有するインキ調節体8を設けることによって、インキ収容部からインキ調節体に浸入するインキが遮断(はじかれる)され、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、先端ボールとチップのボール抱持部の内面との間からインキが吸い出されるが防止される。また、先端ボールがチップのボール抱持部の内面に密接す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や先端ボール背面のインキの乾燥が抑止され、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でも、インキ調節体の撥インキ性などの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。
【0032】
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18の外周部がリング13kの内周部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18の外周部がリング13kの内周部に密接して摺動し、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の後端が加圧される。ところで、この加圧作用によって上述したインキ調節体8の撥インキ性に打ち勝ってインキがインキ調節体の毛管を伝って先端ボールの背面に供給可能となって、筆記に伴いインキが流出して筆記可能となる。
【0033】
また、適正な加圧力が設定可能である。
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。
【0034】
上記の状態からノック棒の摘み部17bを一方に回転すると、ノック棒の突部17aが傾斜状のスリット部13mに案内されて溝部13lに係止される。(図6参照)また、この状態は図5に示される。
このとき、シールリング18は後軸筒の内周部13iに位置しており、弁体15の前方から外気に連通する通気路が形成され、フォロア11の後端は外気と通気した状態に維持される。
従って、ボールペンの未使用時に於いて、不用意に筆記先端部に外力が懸かってもインキが吹出る問題が回避可能となる。
【0035】
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。
【0036】
【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、インキ調節体の撥インキ性などの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。
【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】実施例1であるボールペンの加圧機構部の作動状態を示した断面図である。
【図5】実施例1であるボールペンの加圧が解除された状態を示した断面図である。
【図6】図5の状態に維持される為、ノック棒の突部が後軸筒の溝部に係止された状態を示す図である。
【図7】実施例2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8】実施例2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9】実施例3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。
【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 段部
13b スリット部
13c テーパー状のスリット部
13d 後段部
13e 内段部
13f 内段部
13g 雄螺子部
13h シール部
13i 内周部
13j 前段部
13k リング
13l 溝部
13m 傾斜状のスリット部
14 ブッシュ
14a 後端部
14b 受け座
14c 通気口
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
18 シールリング
19 ノックスプリング
20 空間部
21 ボールペン
22 前軸筒
23 先軸部
24 フォロア
25 後軸筒
25a 内周部
25b 内周部
26 継ぎ手
26a 後軸部
26b 雌螺子部
26c 鍔部
26d 受け座
26e 通気口
26f シール部
27 弁体
28 スプリング
29 圧入筒
30 後端部
31 ノック棒
Claims (3)
- 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、前記インキ調節体は撥インキ性を有し、フォロアの後方にはポンピング式の加圧機構が設けられてなることを特徴とするボールペン。
- 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。
- 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。
Priority Applications (1)
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Family Applications (1)
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JP2003180370A Withdrawn JP2005014324A (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | ボールペン |
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-
2003
- 2003-06-25 JP JP2003180370A patent/JP2005014324A/ja not_active Withdrawn
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