JP2008110579A - ボールペン先端部 - Google Patents

Abstract

【課題】極小ボールを適正に前方に押圧可能なボールペン先端部を提供する。
【解決手段】ボールペン先端部１は、先端部にボール２３を回転可能に抱持するボールペンチップ２と、ボール２３を前方に付勢するスプリング４とを備える。スプリング４が、ストレート部４１と該ストレート部４１の後端に一体に連設されるコイル部４２とからなる。ボール２３の外径を０．３ｍｍ未満に設定する。ボール２３とスプリング４との間のボールペンチップ２内にピン状の可動体３を遊挿する。可動体３が、小径部３２と該小径部３２の後方に連設される大径部３１とからなる。ボール受け座２２の中心孔２１ａに小径部３２を挿通する。小径部３２の先端をボール２３後面に当接させる。大径部３１の後端にスプリング４のストレート部４１の先端を当接させる。スプリング４の線材の外径Ａをボール受け座２２の中心孔２２ａの内径Ｄより大きく設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ボールペン先端部に関する。詳細には、ボールペンチップ先端のボールをスプリングで前方に付勢してなるボールペン先端部に関する。

従来、ボールペン先端部において、例えば、特許文献１には、スプリングがストレート部と捲線部とからなり、前記ストレート部がボール背面を押圧する構成が開示されている。

また、従来、ボールペン先端部において、特許文献２には、ボールと、スプリングのストレート部との間に合成樹脂製の押圧部材を配置した構成が開示されている。
特開２０００−１９８２９１号公報 特開２００６−１０２９５６号公報

ところが、前記特許文献１のタイプにおいて、細い筆跡幅を得るために、ボールペンチップ先端のボールとして、外径が極めて小さいボール（即ち極小ボール）を採用した場合、そのボールを受けるボール受け座の中心孔の内径も極めて小さくせざるを得ない。そのため、前記ボール受け座の中心孔にスプリングのストレート部を適正に挿入させることが困難となり、ストレート部でボールを適正に前方に押圧することができなくなるおそれがある。

また、前記特許文献１のタイプにおいて、前記ボール受け座の中心孔にスプリングのストレート部を適正に挿入させるために、スプリングの線材の外径を細く設定するか、あるいは、スプリングのストレート部の先端のみを細く加工することが考えられる。しかし、これらはいずれもスプリングの製造が困難である。

また、前記特許文献２の構造を、極小ボールを備えたボールペン先端部に適用した場合、押圧部材が合成樹脂製であるため、適正な形状の押圧部材の小径部を精度よく得ることができないおそれがある。さらに、押圧部材の小径部の強度が不十分となって、小径部の先端がボールとの接触により磨耗したり、変形したりするおそれがある。

本発明は、前記従来の問題点を解決するものであって、極小ボールを適正に前方に押圧することが可能なボールペン先端部を提供しようとするものである。

本願の第１の発明は、内向きの先端縁部２１と該先端縁部２１の後方に形成したボール受け座２２との間でボール２３を回転可能に抱持したボールペンチップ２と、前記ボール２３を前方に付勢するスプリング４とを備え、前記スプリング４がストレート部４１と該ストレート部４１の後端に一体に連設されるコイル部４２とからなるボールペン先端部であって、前記ボール２３とスプリング４との間のボールペンチップ２内にピン状の可動体３を遊挿し、前記可動体３が、先端部に形成される小径部３２と、該小径部３２の後方に連設され且つ該小径部３２より大きい外径を有する大径部３１とを備え、前記ボール受け座２２の中心孔２２ａに可動体３の小径部３２を挿通し、前記小径部３２の先端をボール２３後面に当接させ、前記可動体３の大径部３１の後端にスプリング４のストレート部４１の先端を当接させ、前記スプリング４の線材の外径Ａを前記ボール受け座２２の中心孔２２ａの内径Ｄより大きく設定したことを特徴とする。

本願の第１の発明のボールペン先端部は、極小のボール２３を採用しても、スプリング４の線材の外径を細く設定したり、スプリング４のストレート部４１の先端のみを細く加工したりすることが不要となる。それにより、製造が容易となり、極小のボール２３を適正に前方に押圧可能なボールペン先端部を確実に得ることができる。さらに、本願の第１の発明のボールペン先端部は、スプリング４の線材の外径Ａを十分な太さに設定でき、その結果、スプリング４のストレート部４１を大径部３１の後端に適正に当接させることができ、且つ、スプリング４のコイル部４２が適正な弾発力を有することができる。

本願の第２の発明は、内向きの先端縁部２１と該先端縁部２１の後方に形成したボール受け座２２との間でボール２３を回転可能に抱持したボールペンチップ２と、前記ボール２３を前方に付勢するスプリング４とを備え、前記スプリング４がストレート部４１と該ストレート部４１の後端に一体に連設されるコイル部４２とからなるボールペン先端部であって、ボール２３の外径を０．３ｍｍ未満に設定し、前記ボール２３とスプリング４との間のボールペンチップ２内にピン状の可動体３を遊挿し、前記可動体３が、先端部に形成される小径部３２と、該小径部３２の後方に連設され且つ該小径部３２より大きい外径を有する大径部３１とを備え、前記ボール受け座２２の中心孔２２ａに可動体３の小径部３２を挿通し、前記小径部３２の先端をボール２３後面に当接させ、前記可動体３の大径部３１の後端にスプリング４のストレート部４１の先端を当接させてなることを特徴とする。

前記第２の発明のボールペン先端部１は、外径０．３ｍｍ未満の極小ボール２３を採用しても、スプリング４の線材の外径を細く設定したり、スプリング４のストレート部４１の先端のみを細く加工したりすることが不要となる。それにより、製造が容易となり、極小のボール２３を適正に前方に押圧可能なボールペン先端部を確実に得ることができる。

本願の第３の発明は、内向きの先端縁部２１と該先端縁部２１の後方に形成したボール受け座２２との間でボール２３を回転可能に抱持したボールペンチップ２と、前記ボール２３を前方に付勢するスプリング４とを備え、前記スプリング４がストレート部４１と該ストレート部４１の後端に一体に連設されるコイル部４２とからなるボールペン先端部であって、ボール２３の外径を０．３ｍｍ未満に設定し、前記ボール２３とスプリング４との間のボールペンチップ２内にピン状の可動体３を遊挿し、前記可動体３が、先端部に形成される小径部３２と、該小径部３２の後方に連設され且つ該小径部３２より大きい外径を有する大径部３１とを備え、前記ボール受け座２２の中心孔２２ａに可動体３の小径部３２を挿通し、前記小径部３２の先端をボール２３後面に当接させ、前記可動体３の大径部３１の後端にスプリング４のストレート部４１の先端を当接させ、前記スプリング４の線材の外径Ａを前記ボール受け座２２の中心孔２２ａの内径Ｄより大きく設定したことを特徴とする。

前記第３の発明のボールペン先端部１は、外径０．３ｍｍ未満の極小ボール２３を採用しても、スプリング４の線材の外径を細く設定したり、スプリング４のストレート部４１の先端のみを細く加工したりすることが不要となる。それにより、製造が容易となり、極小のボール２３を適正に前方に押圧可能なボールペン先端部を確実に得ることができる。

さらに、前記第３の発明のボールペン先端部１は、スプリング４の線材の外径Ａを十分な太さに設定でき、その結果、スプリング４のストレート部４１を大径部３１の後端に適正に当接させることができ、且つ、スプリング４のコイル部４２が適正な弾発力を有することができる。

本願の第４の発明は、前記第１、第２または第３の発明において、前記可動体３が金属材料の切削加工体からなることを特徴とする。

前記第１、第２または第３の発明のボールペン先端部１は、極小のボール２３を採用したことにより、ボール受け座２２の中心孔２２ａの内径も極めて小さくなり、それにより、前記中心孔２２ａに挿通する可動体３の小径部３２を極めて細く設定する必要がある。そこで、前記第４の発明のボールペン先端部１は、可動体３が金属材料の切削加工体からなることにより、合成樹脂の切削加工体に比べ、適正な形状の可動体３を精度よく得ることができる。しかも、前記第４の発明のボールペン先端部１は、合成樹脂製の可動体３に比べ、可動体３の小径部３２が十分な強度を有し、小径部３２の先端がボール２３との接触により磨耗することや変形することを抑えることができる。尚、前記金属材料は、十分な強度と耐腐食性を有する点から、ステンレス鋼からなることが好ましい。

本願の第５の発明は、前記第１、第２、第３または第４の発明において、前記可動体３の小径部３２の外面が円錐面からなり、前記可動体３の大径部３１の外面が円柱面からなることを特徴とする。

前記第５の発明のボールペン先端部１は、小径部３２の外面の形状が円錐面からなることにより、小径部３２の外面の形状が円柱面からなる場合に比べ、小径部３２が十分な折れ曲がり強度を得ることができる。さらに、前記第５の発明のボールペン先端部１は、小径部３２外面の形状が円錐面からなることにより、小径部３２の外面の形状が円柱面からなる場合に比べ、切削加工が容易となり、適正形状の小径部３２を容易に得ることができる。

本願の第６の発明は、前記第１、第２、第３、第４または第５の発明において、前記スプリング４の線材の外径をＡ、前記可動体３の大径部３１の外径をＢ、前記ボール受け座２２の後方のボールペンチップ２の内径をＣとするとき、
Ａ＋Ｂ＞Ｃ
を満足することを特徴とする。

前記第６の発明のボールペン先端部１は、「Ａ＋Ｂ＞Ｃ」の関係を満足することにより、スプリング４のストレート部４１が、大径部３１外面とボールペンチップ２内面との間に入り込むことなく、確実に大径部３１の後端を押圧することができる。

本発明は、前記構成により、極小ボールを適正に前方に押圧可能なボールペン先端部を確実に得る。

＜第１の実施の形態＞
図１乃至図３に本発明・ボールペン先端部１の第１の実施の形態を示す。
本実施の形態は、先端部にボール２３を回転可能に抱持したボールペンチップ２と、該ボールペンチップ２の後部が前部に圧入固着されたホルダー５と、ボールペンチップ２内に遊挿配置された可動体３と、前記可動体３を前方に付勢するスプリング４とからなる。

前記ボールペンチップ２は、直管状円筒体の金属製細管からなる。前記ボールペンチップ２の材質は、具体的には、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３２１等のオーステナイト系ステンレス鋼からなる。前記ボールペンチップ２の先端には、内方への環状の折り曲げ加工（カシメ加工）により内向きの先端縁部２１が形成される。前記先端縁部２１の後方のボールペンチップ２の内周面には、径方向外方から内方への押圧加工（ポンチ加工）により周方向等間隔に複数（例えば３個または４個）の内方突出部が形成される。前記先端縁部２１と前記内方突出部との間で、ボール２３が回転可能に抱持される。

前記複数の内方突出部はボール受け座２２を構成する。前記内方突出部の相互間には、中心部から径方向外方に放射状に延びるインキ流出間隙が形成される。尚、本発明では、前記ボール受け座２２は、押圧加工により形成することに限らず、切削加工により形成することもできる。

尚、本実施の形態において、前記ボール２３の外径は、０．２５ｍｍに設定され、ボールペンチップ２のボール受け座２２の後方の内径Ｃは、０．２７ｍｍに設定され、ボール受け座２２の中心孔２２ａの内径Ｄ（具体的にはインキ流出間隙の中心部の仮想内接円の直径）は、０．０８ｍｍに設定される。

前記可動体３は、ステンレス鋼製（例えば、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３２１等のオーステナイト系ステンレス鋼製）の円柱状棒状体を切削加工することにより得られるピン状部材である。前記可動体３は、大径部３１と、該大径部３１の先端のより前方に一体に連設される小径部３２とからなる。前記大径部３１の外面はストレート状の円柱面(直円柱面)よりなり、前記小径部３２の外面は前方に向かうに従い外径が小さくなる円錐面よりなる。前記小径部３２先端がボール２３後面に当接し、前記大径部３１の後端にスプリング４のストレート部４１の先端が当接される。

前記大径部３１の外径Ｂは、ボール受け座２２の後方のボールペンチップ２の内径Ｃより僅かに小さく設定される。前記大径部３１の外面とボールペンチップ２の内面との間には、インキ通路が形成される。前記大径部３１の外径Ｂは、０．２ｍｍに設定され。前記大径部３１の後端面は軸線に対して垂直な平面により形成される。

尚、本実施の形態では、前記大径部３１の外周面は横断面円形状であるが、これ以外にも、例えば、前記大径部３１の外面に軸方向にインキ通路を構成する溝を貫設し、前記大径部３１の外面を異形状にすることもできる。

本実施の形態で、前記小径部３２の外面が円錐面よりなることにより、小径部３２の折れ曲がり強度が向上するとともに、充填後のインキの内部の空気を除去する遠心処理の際に、ボールペンチップ２内の空気を後方へスムーズに移動させ、ボールペンチップ２内に空気が残留することを回避できる。

本実施の形態で、前記小径部３２の外面の円錐面の両側面のなす角度αは、１０度〜３０度に設定される。それにより、前記小径部３２が、ボール受け座２２の中心孔２２ａに確実に挿通でき且つ十分な強度を有する。

前記小径部３２の先端の外径は、０．０２ｍｍ以上（具体的には０．０４ｍｍ）に設定される。それにより、小径部３２先端の十分な耐磨耗性が得られる。仮に、前記小径部３２の先端の外径Ｂが、０．０２ｍｍ未満であると、小径部３２先端がボール２３との接触により容易に磨耗する。

また、前記小径部３２の先端の外径は、ボール受け座２２の中心孔２２ａの内径Ｄよりも小さく設定される。それにより、前記小径部３２が、適正にボール受け座２２の中心孔２２ａに挿通され、適正に、ボール２３後面に当接し該ボール２３後面を前方へ押圧することができる。

前記スプリング４は、弾発力を得るためのコイル部４２と、該コイル部４２先端より一体に連設され且つ軸方向前方に延びるストレート部４１とからなる。前記ストレート部４１の先端が可動体３の後端面（即ち大径部３１の後端面）を前方に押圧する。本実施の形態では、前記スプリング４の線材の外径Ａ（スプリング４の線材の直径）は、０．１２ｍｍに設定され、ボール受け座２２の中心孔２２ａの内径Ｄよりも大きく設定される。また、前記スプリング４による弾発力（即ち可動体３を介してボール２３を前方に押圧するボール押圧力）は、１０グラム〜１５グラムに設定される。

前記ホルダー５は先端に取付孔を備え、前記取付孔にボールペンチップ２の後部が圧入固着される。前記ホルダー５の外面には、ボールペンチップ２の外面を支持する支持筒６が固着される。前記取付孔の後方のホルダー５内部には、前記スプリング４のコイル部４２が取り付けられる。前記ホルダー５は合成樹脂の射出成形により得られる。

本実施の形態のボールペン先端部１は、外径０．３ｍｍ未満の極小ボール２３を採用しても、スプリング４の線材の外径を細く設定したり、スプリング４のストレート部４１の先端のみを細く加工したりすることが不要となるため、製造が容易となり、その結果、極小のボール２３を適正に前方に押圧可能なボールペン先端部を確実に得ることができる。

本実施の形態のボールペン先端部１は、前記スプリング４の線材の外径Ａが、前記ボール受け座２２の中心孔２２ａの内径Ｄよりも大きく設定されることにより、スプリング４の線材の外径を十分な太さに設定でき、その結果、スプリング４のストレート部４１を可動体３の大径部３１の後端に適正に当接させることができ、且つ、スプリング４のコイル部４２が適正な弾発力を有することができる。

本実施の形態のボールペン先端部１は、前記可動体３が金属材料の切削加工体からなることにより、可動体３が合成樹脂の切削加工体に比べ、適正な形状の可動体３を精度よく得ることができ、しかも、合成樹脂製の可動体３に比べ、可動体３の小径部３２が十分な強度を有し、小径部３２の先端がボール２３との接触により磨耗することや変形することを抑えることができる。

本実施の形態のボールペン先端部１は、小径部３２の外面の形状が円錐面からなることにより、小径部３２の外面の形状が円柱面からなる場合に比べ、小径部３２が十分な折れ曲がり強度を得ることができる。さらに、本実施の形態のボールペン先端部１は、小径部３２外面の形状が円錐面からなることにより、小径部３２の外面の形状がストレート状の円柱面からなる場合に比べ、切削加工が容易となり、適正形状の小径部３２を容易に得ることができる。

本実施の形態において、前記スプリング４の線材の外径Ａが、０．１２ｍｍ、前記可動体３の大径部３１の外径Ｂが０．２ｍｍ、前記ボール受け座２２の後方のボールペンチップ２の内径Ｃが、０．２７ｍｍである。よって、本実施の形態は、「Ａ＋Ｂ＞Ｃ」の関係を満足する。

本実施の形態のボールペン先端部１は、前記「Ａ＋Ｂ＞Ｃ」の関係を満足することにより、スプリング４のストレート部４１が、大径部３１外面とボールペンチップ２内面との間に入り込むことなく、確実に大径部３１の後端を押圧することができる。

前記ボール受け座２２の後方のボールペンチップ２の内径Ｃに対する前記スプリング４の線材の外径Ａの比の値は０．４以上が好ましい。即ち、「Ａ／Ｃ≧０．４」の関係を満足することにより、スプリング４のストレート部４１が、一層、確実に大径部３１の後端を押圧することができる。

図３に前記第１の実施の形態のボールペン先端部１の適用例を示す。本適用例のボールペン７は、先端部にボール２３を回転可能に抱持したボールペンチップ２と、前記ボールペンチップ２の後部が前部に圧入固着されたホルダー５と、前記ホルダー５の前部外面に固着される支持筒６と、前記ホルダー５の後部が先端開口部に圧入固着されたインキ収容筒７１と、前記インキ収容筒７１内に収容されるインキ７１ａ及び追従体７１ｂと、前記ホルダー５の内部に収容配置されるスプリング４と、前記インキ収容筒７１の後端開口部に圧入固着される、通気孔７２ａを備えた尾栓７２とからなる。

前記インキ収容筒７１の内部には、インキ７１ａと、該インキ７１ａの後端に配置され且つ該インキ７１ａの消費に伴って前進する高粘度流体からなる追従体７１ｂとが充填される。前記インキ７１ａは、例えば、低粘度の水性または油性インキ、または剪断減粘性を有する水性または油性ゲルインキ等が挙げられる。前記追従体７１ｂは、例えば、高粘度流体のみからなる構成、または高粘度流体中に固形物を収容させた構成が挙げられる。

前記スプリング４は、前部のストレート部４１と後部のコイル部４２とが一体に連設されてなる。前記コイル部４２の後端部には、外径が前方のコイル部４２より大きく設定された密着巻部よりなる膨出部４３が形成される。前記膨出部４３がホルダー５内周面の係止突起を後方より乗り越えて、前記係止突起に係止される。それにより、スプリング４が圧縮状態で保持される。

前記ストレート部４１の先端が、可動体３の大径部３１の後端面に当接し且つ前記可動体３を前方に押圧し、前記可動体３の小径部３２の先端が、ボール２３を前方に押圧する。それにより、ボール２３がボールペンチップ２先端の先端縁部２１内周面に密接され、ペン先がシールされる（即ちボール２３と先端縁部２１内周面との間がシールされる）。前記先端縁部２１内周面にボール２３が密接されることにより、ペン先下向き状態で保管したとしても、ペン先からのインキ漏出が防止され、また、ペン先上向き状態で保管したとしても、ペン先からの空気混入が防止される。

＜第２の実施の形態＞
図４に本発明・ボールペン先端部１の第２の実施の形態を示す。
本実施の形態は、小径部３２の外面が円柱面からなり、小径部３２の後端と大径部３１の先端とが、外径が後方に向かうに従い大きくなる傾斜面または曲面により接続される。尚、本実施の形態の他の構成及び作用効果は、第１の実施の形態と共通であるため、説明を省略する。

本発明の第１の実施の形態の要部拡大縦断面図である。 図１のＸ−Ｘ線拡大断面図及び図４のＹ−Ｙ線拡大断面図である。 図１のボールペン先端部を適用したボールペンの例を示す縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態の要部拡大縦断面図である。

符号の説明

１ ボールペン先端部
２ ボールペンチップ
２１ 先端縁部
２２ ボール受け座（内方突出部）
２２ａ 中心孔
２３ ボール
３ 可動体
３１ 大径部
３２ 小径部
４ スプリング
４１ ストレート部
４２ コイル部
４３ 膨出部
５ ホルダー
６ 支持筒
７ ボールペン
７１ インキ収容筒
７１ａ インキ
７１ｂ 追従体
７２ 尾栓
７２ａ 通気孔
Ａ スプリングの線材の外径
Ｂ 可動体の大径部の外径
Ｃ ボール受け座の後方のボールペンチップの内径
Ｄ ボール受け座の中心孔の内径

Claims (6)

1. 内向きの先端縁部と該先端縁部の後方に形成したボール受け座との間でボールを回転可能に抱持したボールペンチップと、前記ボールを前方に付勢するスプリングとを備え、前記スプリングがストレート部と該ストレート部の後端に一体に連設されるコイル部とからなるボールペン先端部であって、前記ボールとスプリングとの間のボールペンチップ内にピン状の可動体を遊挿し、前記可動体が、先端部に形成される小径部と、該小径部の後方に連設され且つ該小径部より大きい外径を有する大径部とを備え、前記ボール受け座の中心孔に可動体の小径部を挿通し、前記小径部の先端をボール後面に当接させ、前記可動体の大径部の後端にスプリングのストレート部の先端を当接させ、前記スプリングの線材の外径を前記ボール受け座の中心孔の内径より大きく設定したことを特徴とするボールペン先端部。
2. 内向きの先端縁部と該先端縁部の後方に形成したボール受け座との間でボールを回転可能に抱持したボールペンチップと、前記ボールを前方に付勢するスプリングとを備え、前記スプリングがストレート部と該ストレート部の後端に一体に連設されるコイル部とからなるボールペン先端部であって、ボールの外径を０．３ｍｍ未満に設定し、前記ボールとスプリングとの間のボールペンチップ内にピン状の可動体を遊挿し、前記可動体が、先端部に形成される小径部と、該小径部の後方に連設され且つ該小径部より大きい外径を有する大径部とを備え、前記ボール受け座の中心孔に可動体の小径部を挿通し、前記小径部の先端をボール後面に当接させ、前記可動体の大径部の後端にスプリングのストレート部の先端を当接させたことを特徴とするボールペン先端部。
3. 内向きの先端縁部と該先端縁部の後方に形成したボール受け座との間でボールを回転可能に抱持したボールペンチップと、前記ボールを前方に付勢するスプリングとを備え、前記スプリングがストレート部と該ストレート部の後端に一体に連設されるコイル部とからなるボールペン先端部であって、ボールの外径を０．３ｍｍ未満に設定し、前記ボールとスプリングとの間のボールペンチップ内にピン状の可動体を遊挿し、前記可動体が、先端部に形成される小径部と、該小径部の後方に連設され且つ該小径部より大きい外径を有する大径部とを備え、前記ボール受け座の中心孔に可動体の小径部を挿通し、前記小径部の先端をボール後面に当接させ、前記可動体の大径部の後端にスプリングのストレート部の先端を当接させ、前記スプリングの線材の外径を前記ボール受け座の中心孔の内径より大きく設定したことを特徴とするボールペン先端部。
4. 前記可動体が金属材料の切削加工体からなる請求項１乃至３の何れかに記載のボールペン先端部。
5. 前記可動体の小径部の外面が円錐面からなり、前記可動体の大径部の外面が円柱面からなる請求項１乃至４の何れかに記載のボールペン先端部。
6. 前記スプリングの線材の外径をＡ、前記可動体の大径部の外径をＢ、前記ボール受け座の後方のボールペンチップの内径をＣとするとき、
   Ａ＋Ｂ＞Ｃ
   を満足する請求項１乃至５の何れかに記載のボールペン先端部。

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