JP2005138513A - 加圧式のボールペン - Google Patents

Abstract

【目的】
初期筆記でとぎれやすいインキ、攪拌する必要が無く容器の側面を押圧する煩わしさの無い誤記等修正用インキを使用したボールペンなど、容易な加圧操作で提供可能とする。【構成】
先端にチップを有し、後方のインキ収容部にインキとフォロアが設けられ、更にその後方に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、加圧機構は、軸筒の後端に設けられたノック機構部とその前方でフォロアの後端に位置した弁機構部とで構成され、軸筒を前後に振ることでノック機構部が連動するように重りが配設されて、ノック機構部の前進によって弁機構部との間に形成される空間部が適宜圧縮された時に、弁機構部の遮断状態が解除されるようにノック機構部の前端が当接する凸部が弁機構部に設けられ、所定圧で弁機構部の前方に空気が押し込まれて、フォロアの後端が加圧可能となる。
【選択図】 図１

Description

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、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、などのポンピングによる加圧式のボールペンに関する。

特開平８−５２４０７ 特表平７−５０６８６２ 特開２００１−１５０８６５ 特開２００１−１７１２８６ 実開昭６３−９８７７６ （特許文献１）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２） 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、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。 しかしながら、このものは加圧力を促進するために時々後端の加圧機構部をノックしなければならない。従って、筆記中あるいは塗布中に加圧が必要となった場合にはいちいち軸筒を持ち替えなければならず面倒である。 （特許文献４） また、ノック式筆記具に搭載されたものも知られている。 （特許文献５） 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。

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、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。
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。

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、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し、攪拌する必要が無く、容器の側面を押圧する煩わしさの無い誤記等修正用のボールペンなどを加圧作用を利用して正常に筆記可能とするものであって、且つ、加圧操作が面倒なく行えることを課題とする。
また、保管や携帯の利便性を良くすることを課題とする。

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、ポンピング式の加圧機構は、軸筒の後端に設けられたノック機構部と、更にその前方でフォロアの後端に位置して設けられた弁機構部とで構成され、軸筒を前後に振ることによって慣性でノック機構部が前後に連動するように重りが配設されて、そのノック機構部の前進作動によってノック機構部の前端と弁機構部との間に形成される空間部が適宜圧縮された時に、前記弁機構部の遮断状態が解除されるようにノック機構部の前端が当接する凸部が弁機構部に設けられ、所定圧で弁機構部の前方に空気が押し込まれて、フォロア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ように設けられたことを特徴とする。

請求項２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と後方にインキ収容部を備え、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てなるボールペンリフィールと、そのボールペンリフィールを搭載して軸筒先端からチップ先端部が出没位置に係止可能とする加圧式のボールペンであって、ボールペンリフィールの後方にポンピング式の加圧機構が設けられ、その加圧機構は軸筒後端に設けられたノック機構部と、更にその前方でフォロアの後端に位置して設けられた弁機構部とで構成され、軸筒を前後に振ることによって慣性でノック機構部が前後に連動するように重りが配設されて、そのノック機構部の前進作動によって所定圧で弁機構部の前方に空気が押し込まれて、フォロア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ように設けられたことを特徴とする。

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または２に記載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、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インキが充填されてなる。

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または２に記載のボールペンに於いて、ノック機構部は、ノックスプリングによってノック棒が後軸筒に対して常時後方に附勢された状態で、且つ前後退可能に軸筒に係止されると共に、ノック棒の外周部が軸筒の内周部に密接するように設けられ、ノック棒を前進させた時に通気口とノック棒の前端との間に形成される空間部を圧縮して加圧するように設けられてなる。

請求項５に記載の発明に係る加圧式のボールペンは、請求項１または２に記載のボールペンに於いて、ボールペンリフィールの後端にリフィールと一体で弁機構部が設けられてなる。

請求項６に記載の発明に係る加圧式のボールペンは、請求項２に記載のボールペンに於いて、ノック機構部の前進作動によってノック機構部の前端と弁機構部との間に形成される空間部が適宜圧縮された時に、前記弁機構部の遮断状態が解除されるようにノック機構部の前端または弁機構部の後端に相互が当接する凸部が設けられてなる。

請求項７に記載の発明に係る加圧式のボールペンは、請求項２に記載のボールペンに於いて、ノック作動によって軸筒に対し進退位置に係止可能となるノック筒の内孔部前方に前記ボールペンリフィールが着脱自在に密嵌され、またノック筒の内孔部後方にポンピング式の加圧機構が設けられてなる。

請求項８に記載の発明に係る加圧式のボールペンは、請求項１または６に記載のボールペンに於いて、空気が押し込まれてフォロアの後端が加圧されると共に、そのポンピング作動操作の終端位置で、フォロアの後端が外気と通気可能となるように構成されてなる。

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インキがとぎれたり、目詰まりする問題が無く筆記可能であり、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いので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誤記修正用のボールペンが提供可能であり、しかも筆記中あるいは塗布中に圧力不足でインキの流出に支障が生じてもいちいち軸筒を持ち替えなくても軸筒を振るだけで加圧が促進されるので使い勝手が極めて良い。

また、ノック機構部の前端または弁機構部の後端に相互が当接する凸部が設けられて、相互を当接させることによってインキの特性などによって適正な加圧力が設定可能となり、弁体を押圧するスプリング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に設定可能である。
また、携帯時やボールペンの未使用時に於いて、加圧状態が解除できるので、不用意に筆記先端部に外力が懸かっても加圧によってインキが吹出て周囲を汚損する等の問題が回避可能となる。
また、ボールペンリフィールの後端にリフィールと一体で弁機構部が設けられることによって、それぞれのボールペンリフィールの仕様に応じた加圧設定が容易に設定可能となる。（リフィールの仕様に応じた弁機構部が開閉する加圧力（弁を封止するバネ力）が設定できる。また、ノック機構部が当接する間隔を変えることで弁機構部が開閉する加圧力が設定できる。）

また、ボールペンリフィールを搭載して軸筒先端からチップ先端部が出没位置に係止可能とすることによって、未使用時の保管や携帯時の利便性が良い。

図１乃至図８は、本発明の一実施例である筆記先端部出没式（ノック式）の加圧式ボールペンを示している。尚、筆記先端部出没式の加圧式ボールペンは通常知られた出没機構を利用することによって様々に構成することが可能である。
実施例は、前端及び後端を開口して側面の円周上の一部に後端縁から所要距離前方位置まで連通した軸方向の長い窓孔１ｄを穿設した軸筒１と、軸筒１の窓孔１ｄに対向する位置に上方向及び横方向に弾性変位可能な玉部１ｂを有して当該玉部１ｂには係止段部１ｃを設け、また後端部には軸筒１と接合した基部１ｅを有するクリップ１ａを樹脂により一体成形し、また前端を開口したコの字状の基部１ｅの上端にはスリットに囲まれた箇所を弾性片１ｆとなし、当該弾性片１ｆの下端には適宜傾斜面１ｇが形成されている。また、軸筒１の前端には先軸２が螺合などの手段により着脱可能で固定されている。

また一方、詳細は後述するが、ボールペンリフィールの継ぎ手部６の前軸部６ａにリターンスプリング４を嵌装した状態で軸筒１の後端開口部から軸筒１の内部に挿入して、リターンスプリング４の前端は先軸２の内段部２ｃに当接させ、後端は継ぎ手部６の段部６ｅに当接させている。

ノック筒３は、前端開口、後端閉塞上の筒体で、外周部の同軸線上に前方から係止突起３ａ、リブ３ｂ、セーフティ片３ｃが一体に形成されている。また、ノック筒３内孔の後方には、ポンピング式の加圧機構が設けられている。ポンピング式の加圧機構は、後述するように弁機構部とノック機構部とで構成されてなる。

先ずノック筒３内孔の周面に対しブッシュ１３の外周が液密状となされた上で固着されている。実施例では、ブッシュ１３の後端がノック筒３の段部３ｇに当接して位置決めされ、且つ、係止部１３ｆで固着されている。
ブッシュ１３の内孔略後端には、テーパー状または球面状の受け座１３ｄとその軸心に貫通して通気口１３ｅが設けられ、また受け座１３ｄの前方には、スリ割り部１３ａを設けて外側に変位可能となる弾性片１３ｂが形成され、その弾性片１３ｂの軸心側に張出して段部１３ｃが設けられて、弁体１４が段部１３ｃを弾性変位させて挿入され、更に、弁体１４と段部１３ｃとの間にスプリング１５が敷設されて、受け座１３ｄに弁体１４が常時密接するように設けられて弁機構部が構成されている。

ノック筒３の後端部側面には、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３ｅが形成され、その前端に後段部３ｆを有して軸方向前方所定長さのスリット部３ｄが形成されている。

ノック棒１６は、軸部略前端の外周に周状の溝部１６ｃが設けられて、その溝部１６ｃ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１７が止着されている。シールリング１７は、機密性、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１６は、後端側から内孔部１６ｈが設けられて、その内孔部に重り２５が遊嵌されると共に、軸部後方に天冠部１６ｂが螺合等の手段で止着されている。また、重り２５は、内孔部１６ｈの軸方向に対し適宜間隔で前後動可能となされている。

ノック棒１６は、ノック筒３の後端から挿入され、その前端とブッシュ１３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、ノック棒の外周に設けられた突部１６ａが上記テーパー状のスリット部３ｅを弾性的に拡開して、突部１６ａが段部３ｆの前面に係止され、ノックスプリング１８によってノック筒３に対しノック棒１６は常時後方に附勢される。以上により、弁機構部の後方にノック機構部が配設される。
また、ノック棒の軸部前方がノック筒３の後端孔に嵌入し、シールリング１７の外周部が後端孔の内周部３ｊに密接する。そのとき、シールリング１７は、上記スリット部３ｄの略前端にかかった状態に位置しており、従ってノック筒の後端孔（空間部１１ａ）は外気と連通している。
即ち、ノック棒１６の前進作動の直前において、空間部１１ａは外気と連通され、ノック棒が適宜前進した直後において外気と遮断され、空間部１１ａの縮小と共に加圧されるように構成されている。詳細は作用の説明で後述する。

ノック棒１６の軸部前方がノック筒３の後端孔に嵌入すると、シールリング１７の外周部が後端孔の内周部に摺接する。そのとき、シールリング１７は、スリット部３ｄの略前端にかかる直前の状態に位置しており、従って、弁体１４の背面とノック棒１６の前端との間に形成される空間部は外気と連通している。即ち、ノック棒１６の前進作動の直前において、空間部は外気と連通され、ノック棒１６が適宜前進した直後においてシールリング１７の外周部がノック筒３の内周部３ｊに密接することで外気と遮断され、空間部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１６を前進して空間部を適宜圧縮した状態で、弁体１４の受け座１３ｄとの密接状態が解除されるようにノック棒１６の前端が弁体１４の後方に突出状に設けられた凸部１４ａの後端に当接する。
尚、ノック棒の前端に凸部を設けて、その凸部が弁体１４の後端に当接するように設けることもできる。

図６に示されるように、ノック棒１６の側面には突部１６ａが設けられ、スリット部には、スリット部３ｄの前段部３ｌからノック筒３の周面に沿った傾斜状のスリット部３ｍを経由して水平な溝部３ｋで設けられている。また図６は、ノック棒１６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ノック筒３に対して最前進した状態で突部１６ａが溝部３ｋに係止された状態を示している。ところで、ノック筒３の内周部３ｊの前端に適宜拡大した内周部３ｈが設けられており（内周部３ｊに対して適宜拡大した筋状の溝部を所要箇所で設けてもよい。）、シールリング１７は、ノック棒１６が最前進した状態で図５に示されるように内周部３ｈに位置して、外周部に隙間が生じることによって弁体１４の前方から外気に連通する通気路が形成され、フォロア１２の後端は外気と通気した状態に維持される。尚、その内容については作用で更に説明する。

図７は、ノック棒１６に設けられたシールリング１７の外周部がノック筒の内周部に摺接する他の実施形態を示している。
図に示すように、ノック筒２０の内孔には、スリット部２０ｂの前段部２０ｃよりやや前方にリング２１が固定され、そのリング２１の内径２１ａはその前方のノック筒の内周部２０ａの内径より適宜小さく設定されている。

また図８は、ノック棒１６に設けられたシールリング１７の外周部がノック筒の内周部に摺接する更に他の実施形態を示している。
図に示すように、ノック筒２２は、後側２３と前側２４の二部品で構成され、前側２４の後端にブッシュ部２４ａが一体に設けられ、後側２３の内孔にシールリング１７が摺接する内周部２３ａとその前方に適宜拡大した内周部２３ｂが一体に形成されて、ブッシュ部２４ａが後側２３の前方内孔に密嵌状に固着されている。また、ボールペンリフィール５のインキ収容部１０の後方部がブッシュ部２４ａの内孔部に密嵌状に固定されている。 以上、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。

ところでノック筒３は、係止突起３ａ、リブ３ｂ、セーフティ片３ｃが軸筒１の窓孔１ｄに嵌装し、セーフティ片３ｃの後端が上記クリップ１ａの基部１ｅに設けた弾性片１ｆの前端の段部１ｈに当接して抜け止め係止される。
また、ノック筒３の前端内孔部には雌螺子部３ｉが形成されている。

図３はボールペンリフィールの後端にリフィールと一体で弁機構部が設けられた構造で示されている。しかしながら、弁機構部は、ノック筒と一体にもリフィールと一体にも構成することができる。
ボールペンリフィール５のインキ収容部１０内には、低粘度のインキや剪断減粘性を有したインキ、主として白色顔料インキ１１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１２が充填されている。また、フォロア１２はインキと相溶性が無くまた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。

誤字修正用の場合、
白色顔料インキ１１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。

継ぎ手部６の鍔部６ｂの前方に前軸部６ａが、鍔部６ｂの後方にインキ収容部１０が一体に形成され、更にインキ収容部の前端外周部には雄螺子部６ｃが形成されて、前軸部６ａ先端のチップ嵌着孔６ｈに先端ボール８を抱持したチップ７の軸部７ａが固着されている。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７ａの後端が適宜カシメられてスプリング９の後端が抜出不能となされている。
尚、継ぎ手部とインキ収容部は別部材で構成することもできる。また、継ぎ手部及びインキ収容部は一例として透明のＰＰ樹脂やナイロン樹脂成形品等が使用される。

また、スプリング９の先方には直線状の棒軸部９ａが形成され、当該棒軸部９ａの先端が先端ボール８の背面に押圧状態に当接している。
また、先端ボール８はその押圧でチップ７のボール抱持部（カシメ等で形成）の内縁に密接状態と成されている。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、上記棒軸部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型品となして、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。

また、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。

またインキの逆流防止を完璧と成すために、上記チップ嵌着孔６ｄの後方に弁室を設け、弁室の後部にテーパー状または球面状の弁体受け座と後方に連通する導孔を形成して、その弁室内に球状の弁体が遊嵌されると共に、チップ７を上向きにした状態で導孔を閉塞してインキの逆流を防止し、下向きにした状態では弁体がチップの後端孔を閉塞しない状態に規制してインキがチップ内孔部に流入するように構成することができる。
尚、弁体は弁体受け座に密接する側をテーパー状または球面状に成した軸状体とすることも可能である。

ボールペンリフィール５は、インキ収容部１０がノック筒３の内孔部に挿入され、雄螺子部６ｃがノック筒３の雌螺子部３ｉに螺合されてインキ収容部の後端が密嵌される。
尚、密嵌状態を確実化するために螺子部とは別にインキ収容部の外周とノック筒の内周（内孔部）との間にシール部を設けることもできる。また、インキ収容部の後端をブッシュの前端に密接させてシールさせることも可能である。（ノック筒の内孔部にインキ収容部を密嵌させるのと同値の手段）

以上により、天冠部１６ｂの後端を押圧してノック筒３を前進させると、係止突起３ａがクリップ１ａの玉部１ｂを押し上げてその前方に移動して、係止段部１ｃと係合する状態に位置したときに、ボールペンリフィール５のチップ７が先軸２の先端孔２ａから突出する。（図２参照）
また、クリップ１ａの先端部を僅かに上方へまたは横方向へ弾性変位させて係止段部１ｃと係止突起３ａの係合を解除したときに、リターンスプリング４によってボールペンリフィール５をセーフティ片３ｃが弾性片１ｆの段部１ｈに衝合するまで後退せしめた状態でチップ７が先軸２内部に没入するように各部の寸法を適宜に設定して構成している。尚、ボールペンリフィール５の交換は軸筒１から先軸２を外して行う。

（その他の実施形態として）
上述した実施例は、ボールペンリフィールを搭載してノック操作によって軸筒先端からチップ先端部が出没位置に係止可能とする加圧式のボールペンで示されているが、軸筒の前端にチップと軸筒の後端に加圧機構を設け、チップの前端にシールキャップを被嵌する構造にすることができる。
また、シールキャップを有する筆記具にボールペンリフィールを搭載する構造とすることもできる。

また、ノック棒自体が慣性力を発揮できる重りをかねた状態にしてもよい。尚、この場合、ノック棒の軸心部に重りを固定するように設けることで容易に達成できる。

（作用）
先ず、図１は実施例である加圧式のボールペンの携帯時を示すものである。この状態から、天冠部１６ｂの後端を押圧してノック筒３を前進させると、係止突起３ａがクリップ１ａの玉部１ｂを押し上げてその前方に移動して係止段部１ｃと係合したときにボールペンリフィール５のチップ７が先軸２の先端孔２ａから突出する。（図２参照）この状態では、弁体１４の背面とノック棒１６の前端との間の空間部はスリット部３ｄを通じて外気と連通しており、リターンスプリング４に対してノックスプリング１８の設定力は通常強くなるようにバランスがとられる。しかしながら、本発明の場合、重り２５の慣性力でノック棒を前後動させることからリターンスプリング４に対してノックスプリング１８を弱く設定することもある。この場合、図１の状態からボールペンリフィールのチップ７を先軸２の先端孔２ａから突出するさせる際にノック棒１６が前進してポンピングによる加圧がなされる。
また、再び携帯する時には、クリップ１ａの先端部を僅かに上方へまたは横方向へ弾性変位させて係止段部１ｃと係止突起３ａの係合を解除すると、リターンスプリング４によってボールペンリフィール５が後退し、チップ７が先軸２内部に没入する。

次に、ポンピング式の加圧機構の作用を以下に説明する。
この作用は天冠部１７を指で押し下げることによって行えるが、軸筒１を振ることによって、重り２５の慣性力によってノック棒１６を前進させて空間部１１ａを圧縮させることが可能となされている。
図２に示す状態からノック棒１６を前進させると、継ぎ手６の前端６ｆが先軸２に設けた段部２ｂに当接して、ボールペンリフィール５及びノック筒３の前進が阻止されると共に、ノック棒１６のみが前進を開始する。
シールリング１７の外周部がノック筒３の内周部３ｌ全周に密接した時点で弁体１４の背面とノック棒１６の前端との間の空間部が外気と遮断されると共に、ノック棒１６が更に前進することによってシールリング１７の外周部がノック筒３の内周部３ｊに密接して摺動し、空間部の縮小と共に内圧が上昇する。
また、ノック棒１６を前進して空間部を適宜圧縮した状態で、弁体１４の受け座１３ｄとの密接状態が解除されるようにノック棒１６の前端が弁体１４の凸部１４ａ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１２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。

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、シールリング１７の外周部がノック筒３の内周部全周に密接する時の最初の空間部の容積とノック棒１６の前端が弁体１４の凸部１４ａ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、ノック棒１６の前端が弁体１４の凸部１４ａの後端に当接することによって、弁体１４を押圧するスプリング１５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維持可能となる。

上記の状態から天冠部１６ｂを一方に回転すると、ノック棒の突部１６ａが溝部３ｋに係止される。（図６参照）
また、この状態は図５に示されるようにノック棒１６が最前進した状態を示している。このとき、シールリング１７は、ノック筒３の内周部３ｊの前端に適宜拡大して設けられた内周部３ｈに位置して外周部に隙間が生じることによって弁体１４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加圧によってインキが吹出る問題が回避可能となる。
また、携帯時に振動などで慣性力が働いて意図せず加圧されてしまう問題が回避可能となる。

次に、ボールペンリフィール５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１１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、インキ収容管が太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、ボールペンリフィールをノック式筆記具に搭載した場合の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。

また、フォロア棒はインキ収容管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。

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。（特に加圧状態が解除された時での対応）

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不要でもよい。また、インキ収容部の内径が細い場合や、インキの粘性が高く、耐乾燥性に問題が無い場合などではフォロアやチップの先端ボールを押圧するスプリングを不要とすることも可能である。

本発明の一実施例である加圧式のボールペンの一部非断面の縦断面図で、筆記先端が没入した状態を示している。 ノック操作して、筆記先端を突出した状態に於ける一部非断面の縦断面図である。 ボールペンリフィールの全体を示す縦断面図である。 ポンピング前進した状態の加圧機構部を拡大して示した断面図である。 ノック棒を最前進した状態の加圧機構部を拡大して示した断面図である。 ノック棒を最前進した状態に係止した状態を示す図である。 ノック棒に設けられたシールリングの外周部がノック筒の内周部に摺接する状態の他の実施形態を示す図である。 ノック棒に設けられたシールリングの外周部がノック筒の内周部に摺接する状態の更に他の実施形態を示す図である。

符号の説明

１ 軸筒
１ａ クリップ
１ｂ 玉部
１ｃ 係止段部
１ｄ 窓孔
１ｅ 基部
１ｆ 弾性片
１ｇ 傾斜面
１ｈ 段部
２ 先軸
２ａ 先端孔
２ｂ 段部
２ｃ 内段部
３ ノック筒
３ａ 係止突起
３ｂ リブ
３ｃ セーフティ片
３ｄ スリット部
３ｅ テーパー状のスリット部
３ｆ 後段部
３ｇ 段部
３ｈ 内周部
３ｉ 雌螺子部
３ｊ 内周部
３ｋ 溝部
３ｌ 前段部
３ｍ 傾斜状のスリット部
４ リターンスプリング
５ ボールペンリフィール
６ 継ぎ手部
６ａ 前軸部
６ｂ 鍔部
６ｃ 雄螺子部
６ｄ チップ嵌着孔
６ｅ 段部
６ｆ 前端
６ｈ チップ嵌着孔
７ チップ
８ 先端ボール
９ スプリング
９ａ 棒軸部
１０ インキ収容部
１１ インキ
１１ａ 空間部
１２ フォロア
１３ ブッシュ
１３ａ スリ割り部
１３ｂ 弾性片
１３ｃ 段部
１３ｄ 受け座
１３ｅ 通気口
１３ｆ 係止部
１４ 弁体
１５ スプリング
１６ ノック棒
１６ａ 突部
１６ｂ 天冠部
１６ｃ 溝部
１６ｄ 段部
１６ｅ 小孔
１６ｆ 軸部
１６ｇ 軸部
１６ｈ 内孔部
１７ シールリング
１８ ノックスプリング
２０ ノック筒
２０ａ 内周部
２０ｂ スリット部
２０ｃ 前段部
２１ リング
２１ａ 内周部
２２ ノック筒
２３ 後側
２３ａ 内周部
２３ｂ 内周部
２４ 前側
２４ａ ブッシュ部
２５ 重り

Claims (8)

1. 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、
   ポンピング式の加圧機構は、軸筒の後端に設けられたノック機構部と、更にその前方でフォロアの後端に位置して設けられた弁機構部とで構成され、軸筒を前後に振ることによって慣性でノック機構部が前後に連動するように重りが配設されて、そのノック機構部の前進作動によってノック機構部の前端と弁機構部との間に形成される空間部が適宜圧縮された時に、前記弁機構部の遮断状態が解除されるようにノック機構部の前端が当接する凸部が弁機構部に設けられ、所定圧で弁機構部の前方に空気が押し込まれて、フォロア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ように設けられたことを特徴とする加圧式のボールペン。
2. 先端にボールペンのチップと後方にインキ収容部を備え、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てなるボールペンリフィールと、そのボールペンリフィールを搭載して軸筒先端からチップ先端部が出没位置に係止可能とする加圧式のボールペンであって、
   ボールペンリフィールの後方にポンピング式の加圧機構が設けられ、その加圧機構は軸筒後端に設けられたノック機構部と、更にその前方でフォロアの後端に位置して設けられた弁機構部とで構成され、軸筒を前後に振ることによって慣性でノック機構部が前後に連動するように重りが配設されて、そのノック機構部の前進作動によって所定圧で弁機構部の前方に空気が押し込まれて、フォロア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ように設けられたことを特徴とする加圧式のボールペン。
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、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インキが充填されてなる請求項１または２に記載の加圧式のボールペン。
4. ノック機構部は、ノックスプリングによってノック棒が後軸筒に対して常時後方に附勢された状態で、且つ前後退可能に軸筒に係止されると共に、ノック棒の外周部が軸筒の内周部に密接するように設けられ、ノック棒を前進させた時に通気口とノック棒の前端との間に形成される空間部を圧縮して加圧するように設けられてなる請求項１または２に記載の加圧式のボールペン。
5. ボールペンリフィールの後端にリフィールと一体で弁機構部が設けられてなる請求項１または２に記載の加圧式のボールペン。
6. ノック機構部の前進作動によってノック機構部の前端と弁機構部との間に形成される空間部が適宜圧縮された時に、前記弁機構部の遮断状態が解除されるようにノック機構部の前端または弁機構部の後端に相互が当接する凸部が設けられてなる請求項２に記載の加圧式のボールペン。
7. ノック作動によって軸筒に対し進退位置に係止可能となるノック筒の内孔部前方に前記ボールペンリフィールが着脱自在に密嵌され、またノック筒の内孔部後方にポンピング式の加圧機構が設けられてなる請求項２に記載のノック式筆記具。
8. 空気が押し込まれてフォロアの後端が加圧されると共に、そのポンピング作動操作の終端位置で、フォロアの後端が外気と通気可能となるように構成されてなる請求項１または６に記載の加圧式のボールペン。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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