JP2005280184A - 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、容易な加圧操作で安価に提供可能とする。
【構成】
軸筒先端にボールペンのチップを有し、軸筒後方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、軸筒内の略後端に配設され、軸筒を前後に振ることによってその慣性力で前後動する重りと、その重り前方でフォロアの後端に位置して設けられた弁体とで構成され、その重りの前進作動によって所定圧で弁体が開弁して前方に空気が押し込まれ、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てなる。
【選択図】 図２

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。また、構造がやや複雑なのでコスト高となる問題がある。

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にした時にインキのヘッドが直に加わる為に逆流が生じて手や衣服を汚す危険がある。また、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。

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、且つ安価に提供でき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、軸筒先端にボールペンのチップを有し、軸筒後方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、軸筒内の略後端に配設され、軸筒を前後に振ることによってその慣性力で前後動する重りと、その重り前方でフォロアの後端に位置して設けられた弁体とで構成され、その重りの前進作動によって所定圧で弁体が開弁して前方に空気が押し込まれ、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てなる。

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に記載のボールペンに於いて、軸筒を振ったときの慣性で、重りが弁体側に前進したときには、重りの前端と弁体の後端との間の空間が圧縮・加圧されてインキのチップ側への流動性が支援可能となり、重りが軸筒の後端側に移動したときには、重りの前端と弁体の後端との間の空間が外気と連通した状態となるように設けられてなる。

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、軸筒内には、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。

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、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。

図１乃至図５は本発明の実施例を示している。先ず、図１に示すように実施例の加圧式のボールペンは軸筒１、チップ３、インキ６、フォロア７、フォロア後端に設けられる弁体１２、更にその後方に設けられ重り９、そして軸筒の後端に固着される尾栓１１とで構成され、筆記具の最終形態としては先軸部２にキャップ（図示せず）が被嵌される。また、ノック式筆記具などに搭載されるリフィールとなされる。

チップ３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４が略当接した状態で先端ボール４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３ａにスプリング５が内挿され、チップ後方の軸部３ｂの後端が適宜カシメられてスプリング５の後端が抜出不能に設けられている。また、スプリング５の先方には直立状の棒軸部５ａが形成され、当該棒軸部５ａの先端が先端ボール４の背面に押圧状に当接している。尚、先端ボール４はその押圧でチップ３のボール抱持部の内縁に密接状態と成される。また、チップ３は先軸部２先端の内孔２ａに圧着される。

尚、スプリングの前面に先端ボール４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。

また、先端ボール４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。
従って、先端ボール７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。

軸筒１は、チップ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インキ６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７が充填されている。
また、フォロア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８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。

また、誤字修正用のボールペンの場合、インキ６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。

次に、加圧機構について説明する。加圧機構は、図２に示すように軸筒１内にフォロア７の後端に対接してゴム等の弾性体よりなる弁体１２が配設され、更に後方で、軸筒の後端から脱出しない状態で軸筒内を前後動可能な重り９が配設されてなり、軸筒１を振ったときの慣性で、重り９が前進したときに重り９の前端と弁体１２との間の空間が圧縮・加圧されると共に、適宜圧力で弁体１２が開弁してフォロア７の後端に加圧空気が流入してインキ６のチップ３側への流動性が支援されるようになされている。また、重り９が軸筒１の後端側に移動したときには、重り９の前端とフォロアの後端との間の空間が外気と連通した状態となるようになされている。

弁体１２は、シリコンゴムや他のゴム等の弾性体あるいは軟質樹脂成形品などからなる筒状体で、その内孔部に前方側に膨出した略球面状の薄肉部が形成され、その中央部にはスリット状の弁部１２ａが形成されてなる。この弁体は前記薄肉部の後方からの加圧空気に対して弾性変形でスリットが開口し、反対に薄肉部の前方側からの加圧空気に対してはスリットが閉じるように構成されている。尚、弁体は実施例の形態に限定されず設けることが可能である。

重り９は、前方外周部に周状の凹部９ａが形成され、また、重り９の前端から軸心に孔９ｂが形成され、その孔９ｂの側面から前記凹部９ａの後方側に連通した孔９ｃが形成されている。また、凹部９ａ内には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１０装着されている。シールリング１０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、軸筒１の略後端の側面には窓部１ｂが穿設されており、尾栓１１は、その外周部に形成された突状の係止部１１ａを窓部１ｂに弾性的に係合させて固着されている。
尚、尾栓の固着手段は上記に限定されず設けることが可能である。

（作用）
先ず、筆記しない状態ではスプリング５の押圧で先端ボール４がチップ抱持部の内縁に密接されるのでインキ６の直流及び逆流が防止される。また、先端ボール４は、常時ボール抱持部の内縁に密接しているので先端部位の乾燥による筆記掠れが防止される。
また、筆圧により先端ボール４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４の回転と共にインキが流出する。
また、フォロア棒８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７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。

次に、加圧機構の作用を以下に説明する。
軸筒１を振ったときの慣性で、重り９は軸筒の弁体１２と尾栓１１の前端との間で前後動可能となる。重り９の外周と軸筒１の内周との間には適宜隙間が設けられ、シールリング１０の外周と軸筒の内周とが気密状に僅かに密接した状態となされている。
重り９が弁体１２側に前進したときには、シールリング１０が軸筒内面との摩擦によって凹部９ａの後端側に寄った状態となり、シールリング１０によって孔９ｃが閉塞された状態で重り９が摺動し、重り９の前端とフォロア７の後端との間の空間が圧縮・加圧される。そのとき、所定の加圧力で弁体１２の弁部１２ａが微小に開弁してフォロア７の後端に加圧空気が流入すると共に重り９の前端部が弁体１２の後端に略当接した状態で加圧が終了する。（図２参照）また、重り９が軸筒１の後端側に移動したときには、シールリング１０が軸筒内面との摩擦によって凹部９ａの前端側に寄った状態となり、そのとき、孔９ｃの閉塞状態が開放されて、重り９の前端と弁体１２の後端との間の空間が外気と連通した状態となるので、重り９の前端とフォロア７の後端との間の空間が減圧されること無く重り９が後退し、また、弁部１２ａは閉じた状態でフォロア７の後端の加圧状態は維持され、重り９の後端部が尾栓の前端に当接した状態で後退が終了する。（図３参照）

上記加圧作用によって、フォロア７の後端が加圧されてインキ６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、図４及び図５は加圧機構の別の実施形態を示している。
重り１３は、前方外周部に周状の凹部１３ａが形成され、また、凹部１３ａの前端側所要箇所に溝１３ｂが形成されて、重り１３の前進で、シールリング１０が凹部１３ａの後端側に寄ったときには重り１３の前端と弁体１２の後端との間の空間が加圧可能となり、（図４参照）また、重り１３の後退で、シールリング１０が凹部１３ａの前端側に寄ったときには溝１３ｂを通じて、重り１３の前端と弁体１２の後端との間の空間が外気と連通した状態となるので、重り１３の前端とフォロア７の後端との間の空間が減圧されること無く重り１３が後退する。

尚、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。

本発明の実施形態である加圧式のボールペンの前方部を示す縦断面図である。 本発明の実施形態ある加圧式のボールペンの後方部を示す縦断面図で、重りが前進した状態を示している。 本発明の実施形態ある加圧式のボールペンの後方部を示す縦断面図で、重りが後退した状態を示している。 加圧機構の別の実施形態を示したボールペン後方部の縦断面図で、重りが前進した状態を示している。 加圧機構の別の実施形態を示したボールペン後方部の縦断面図で、重りが後退した状態を示している。

符号の説明

１ 軸筒
１ａ 段部
１ｂ 窓部
２ 先軸部
２ａ 内孔
３ チップ
３ａ チップ内孔
３ｂ 軸部
３ｃ カシメ部
４ 先端ボール
５ スプリング
５ａ 棒軸部
６ インキ
７ フォロア
８ フォロア棒
９ 重り
９ａ 凹部
９ｂ 孔
９ｃ 孔
１０ シールリング
１１ 尾栓
１２ 弁体
１２ａ 弁部
１３ 重り
１３ａ 凹部
１３ｂ 溝

Claims (3)

1. 軸筒先端にボールペンのチップを有し、軸筒後方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、軸筒内の略後端に配設され、軸筒を前後に振ることによってその慣性力で前後動する重りと、その重り前方でフォロアの後端に位置して設けられた弁体とで構成され、その重りの前進作動によって所定圧で弁体が開弁して前方に空気が押し込まれ、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. 軸筒を振ったときの慣性で、重りが弁体側に前進したときには、重りの前端と弁体の後端との間の空間が圧縮・加圧されてインキのチップ側への流動性が支援可能となり、重りが軸筒の後端側に移動したときには、重りの前端と弁体の後端との間の空間が外気と連通した状態となるように設けられた請求項１に記載の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、軸筒内には、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に記載の加圧式のボールペン。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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