JP2010064428A

JP2010064428A - ボールペン及びボールペンの製造方法

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Publication number: JP2010064428A
Application number: JP2008234835A
Authority: JP
Inventors: Harumi Yamauchi; 治巳山内
Original assignee: Pilot Ink Co Ltd
Current assignee: Pilot Ink Co Ltd
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2028-09-12
Also published as: JP5373343B2

Abstract

【課題】スプリングのコイル部と突起との安定した係止状態が得られ、製造時の寸法ばらつきや落下等の衝撃でスプリングが突起の後方に脱落することを回避できるボールペン及びその製造方法を提供する。
【解決手段】チップ本体２の後部が固着される筒状の合成樹脂成形体からなるホルダー３と、チップ本体２内及びホルダー３内に収容され且つボール２３を前方に付勢するスプリング５と、ホルダー３の後部が圧入嵌合されるインキ収容管４とを備える。ホルダー３内面に突起３４を一体に形成する。スプリング５のコイル部５２が突起３４を後方から前方へ乗り越え、コイル部５２が突起３４の前面に係止される。ホルダー３の後部の外面に、インキ収容管４の前端開口部内面と液密嵌合される嵌合部３１を設ける。嵌合部３１の位置するホルダー３内面に突起３４を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボールペン及びボールペンの製造方法に関する。

従来この種のボールペンにおいて、特許文献１には、金属製筒体よりなるチップ本体の前端部に、内向きの前端縁部とその後方のボール受け座とによりボールを回転可能に抱持し、前記チップ本体の後部を、合成樹脂製筒体よりなるホルダーの前部に固着し、前記チップ本体の内部及び前記ホルダーの内部に、ボールを前方に押圧し且つ該ボールを前端縁部の内面に圧接させるスプリングを配置し、前記スプリングが、前記チップ本体の内部に挿通されるストレート部と、該ストレート部の後端と一体に連設され且つ前記ホルダーの内部に配置されるコイル部とからなるボールペンであって、前記ホルダーの内面に突起を一体に設け、前記突起と前記コイル部とを乗り越え係止させてなることを特徴とするボールペンが記載されている。また、特許文献１には、ホルダーの後部がインキ収容管の前端開口部に圧入固着される構成が記載されている。
特開２００２−１２７６７０号公報

前記特許文献１のボールペンは、ホルダー内面の突起は、ホルダーを合成樹脂の射出成形により得る場合、金型離型時のアンダーカットとなる。そのため、突起の内方への突出量を十分に確保することは困難であり、突起とコイル部との安定した係止が得られず、その結果、製造時の寸法ばらつき（コイル部外径や突起部分の内径のばらつき）や落下等の衝撃で、スプリングが突起の後方に脱落するおそれがある。

本発明は、前記従来の問題点を解決するものであって、スプリングのコイル部と突起との安定した係止状態が得られ、製造時の寸法ばらつきや落下等の衝撃でスプリングが突起の後方に脱落することを回避できるボールペンを提供しようとするものである。尚、本発明において、「前」とはペン先側を指し、「後」とはその反対側を指す。

[１]本願の第１の発明は、前端に形成した内向きの前端縁部２１と該前端縁部２１の後方に形成したボール受け座２２とによりボール２３が回転可能に抱持されたチップ本体２と、前記チップ本体２の後部が固着される筒状の合成樹脂成形体からなるホルダー３と、前記チップ本体２内及び前記ホルダー３内に収容され且つ前記ボール２３を前方に付勢して前記ボール２３を前端縁部２１の内面に密接させるスプリング５と、前記ホルダー３の後部が圧入嵌合されるインキ収容管４とを備え、前記ホルダー３内面に突起３４を一体に形成し、前記スプリング５のコイル部５２が前記突起３４の後方から前記突起３４の前方へ乗り越え、前記コイル部５２が前記突起３４の前面に係止されてなるボールペンであって、前記ホルダー３の後部の外面に、前記インキ収容管４の前端開口部に圧入され且つ前記インキ収容管４の前端開口部内面と液密嵌合される嵌合部３１を設け、前記嵌合部３１の位置するホルダー３内面に前記突起３４を形成したことを要件とする。

前記第１の発明のボールペン１は、前記嵌合部３１の位置するホルダー３内面に突起３４を形成したことにより、ホルダー３の後部をインキ収容管４の前端開口部に圧入嵌合させることによって、ホルダー３後部の内径が縮径され、それと同時に突起３４の内径が縮径される。それにより、スプリング５のコイル部５２と突起３４との安定した係止状態が得られ、製造時の寸法ばらつき（例えば、コイル部５２外径や突起３４の内径のばらつき等）や落下等の衝撃で、スプリング５が突起３４の後方に脱落することを回避できる。尚、本発明で、前記突起３４は、例えば、環状突起、または複数の周状に分散配置される点状突起等が挙げられる。尚、本発明で、前記突起３４の内径は、突起が環状突起の場合、突起の頂部の内径をいい、突起が点状突起の場合、各々の突起の頂部に接する仮想内接円の直径をいう。

[２]本願の第２の発明は、前記第１の発明のボールペン１において、前記ホルダー３の嵌合部３１の肉厚Ｔ１が前記インキ収容管４の前端開口部の肉厚Ｔ２よりも小さいことを要件とする。

前記第２の発明のボールペン１によれば、前記ホルダー３の嵌合部３１の肉厚Ｔ１がインキ収容管４の前端開口部の肉厚Ｔ２よりも小さいことにより、インキ収容管４が合成樹脂製であっても、インキ収容管４の前端開口部に圧入嵌合させることによって、ホルダー３の嵌合部３１を容易に縮径変形させることができる。それにより、突起３４の内径を容易に縮径させることが可能となる。尚、本発明において、前記ホルダー３の嵌合部３１の肉厚Ｔ１とは、前記ホルダー３の嵌合部３１の最小値をいう。前記インキ収容管４の前端開口部の肉厚Ｔ２とは、前記ホルダー３の嵌合部３１が圧入嵌合される部分のインキ収容管４の肉厚の最大値をいう。

［３］本願の前記第３の発明は、前記第１または第２の発明のボールペン１において、前記ホルダー３の後部外面の嵌合部３１が、前記インキ収容管４の前端開口部内面と強く嵌合する強嵌合部３１ａと、前記インキ収容管４の前端開口部内面と弱く嵌合する弱嵌合部３１ｂとからなり、前記強嵌合部３１ａの位置するホルダー３内面に前記突起３４を形成せず、前記弱嵌合部３１ｂの位置するホルダー３内面に前記突起３４を形成し、前記突起３４が周方向に等間隔で分散配置される複数の点状突起からなることを要件とする。

前記第３の発明のボールペン１は、前記強嵌合部３１ａの位置するホルダー３内面に突起３４を形成せず、前記弱嵌合部３１ｂの位置するホルダー３内面に点状突起よりなる突起３４を形成したことにより、強嵌合部３１ａに凹み（いわゆるヒケ）の発生を回避でき、インキ収容管４の前端開口部内面と適正な液密嵌合が可能な強嵌合部３１ａを得る。仮に、強嵌合部３１ａの位置するホルダー３内面に点状突起よりなる突起３４を形成すると、強嵌合部３１ａに肉厚変動により生じる凹み（いわゆるヒケ）が発生し、インキ収容管４の前端開口部内面と適正な液密嵌合が得られないおそれがある。

［４］本願の前記第４の発明は、前記第３の発明のボールペン１において、前記弱嵌合部３１ｂを前記強嵌合部３１ａよりも後方に設け、前記弱嵌合部３１ｂが後方に向かうに従い外径が小さくなるテーパ面からなることを要件とする。

前記第４の発明のボールペン１は、前記弱嵌合部３１ｂを前記強嵌合部３１ａよりも後方に設け、前記弱嵌合部３１ｂが後方に向かうに従い外径が小さくなるテーパ面からなることにより、インキ収容管４の前端開口部の内径を一定にでき、且つ、ホルダー３の外面に強嵌合部３１ａ及び弱嵌合部３１ｂを容易に得ることができる。仮に、前記弱嵌合部３１ｂを前記強嵌合部３１ａよりも前方に設けた場合、インキ収容管４の前端開口部の内面を段形状に形成する手間が生じたり、あるいは、ホルダー３外面に金型離型時のアンダーカットが生じたりする。

［５］本願の前記第５の発明は、前端に形成した内向きの前端縁部２１と該前端縁部２１の後方に形成したボール受け座２２とによりボール２３が回転可能に抱持されたチップ本体２と、前記チップ本体２の後部が固着され且つ後部内面に突起３４を有する筒状の合成樹脂成形体からなるホルダー３と、前記チップ本体２内及び前記ホルダー３内に収容され且つ前記ボール２３を前方に付勢して前記ボール２３を前端縁部２１の内面に密接させるスプリング５と、前記ホルダー３の後部が圧入嵌合されるインキ収容管４とを備えたボールペンの製造方法であって、前記ホルダー３の後部の外面に、前記インキ収容管４の前端開口部内面と液密嵌合される嵌合部３１を設け、前記嵌合部３１の位置するホルダー３内面に突起３４を備え、前記スプリング５を前記ホルダー３の後端開口部から挿入し、前記スプリング５のコイル部５２が前記突起３４の後方から前記突起３４の前方へ乗り越えた後、前記コイル部５２を前記突起３４の前面に係止させ、その後、前記ホルダー３の後部をインキ収容管４の前端開口部に圧入嵌合し、前記圧入嵌合により、前記圧入嵌合後の突起３４の内径を前記圧入嵌合前の突起３４の内径よりも縮径させたことを要件とする。

前記第５の発明のボールペンの製造方法は、ホルダー３の後部をインキ収容管４の前端開口部に圧入嵌合し、前記圧入嵌合により、前記圧入嵌合後の突起３４の内径を前記圧入嵌合前の突起３４の内径よりも縮径させたことにより、スプリング５のコイル部５２と突起３４との安定した係止状態が得られ、製造時の寸法ばらつき（例えば、コイル部５２外径や突起３４の内径のばらつき等）や落下等の衝撃で、スプリング５が突起３４の後方に脱落することを回避できる。尚、本発明で、前記突起３４は、例えば、環状突起、または複数の周状に分散配置される点状突起等が挙げられる。尚、本発明で、前記突起３４の内径は、突起が環状突起の場合、突起の頂部の内径をいい、突起が点状突起の場合、各々の突起の頂部に接する仮想内接円の直径をいう。

また、前記第５の発明のボールペンの製造方法は、ホルダー３の突起３４の内径が縮径する前に、スプリング５のコイル部５２が突起３４に乗り越え係止されるため、スプリング５のコイル部５２が突起３４を低荷重で乗り越えることができる。

本発明のボールペンによれば、スプリングのコイル部と突起との安定した係止状態が得られ、製造時の寸法ばらつきや落下等の衝撃でスプリングが突起の後方に脱落することを回避できる。

本発明のボールペンの製造方法によれば、スプリングのコイル部と突起との安定した係止状態が得られ、製造時の寸法ばらつきや落下等の衝撃でスプリングが突起の後方に脱落することを回避でき、さらに、スプリングのコイル部が突起を低荷重で乗り越えることができる。

本発明の実施の形態を図１乃至図４に示す。
本実施の形態のボールペン１は、前端部にボール２３を回転可能に抱持したチップ本体２と、該チップ本体２の後部がその前部に圧入固着されるホルダー３と、該ホルダー３の後部がその前端開口部に圧入固着されるインキ収容管４と、前記チップ本体２の内部及び前記ホルダー３の内部に収容配置されるスプリング５とからなる。

前記インキ収容管４は、両端が開口された円筒体であり、合成樹脂（例えばポリプロピレン樹脂）の押出成形により得られる。前記インキ収容管４の前端開口部は、チップ本体２を有するホルダー３の後部が圧入固着される。前記インキ収容管４の後端は、空気流通孔として開口される。前記インキ収容管４の内径は一定である。

前記インキ収容管４の内部には、インキ（例えば、低粘度の水性インキ、剪断減粘性が付与された水性ゲルインキ、または低粘度の油性インキ）と、該インキの後端に配置され且つ該インキの消費に伴って前進する追従体（例えば高粘度流体）とが収容される。

前記チップ本体２は、金属製（例えばステンレス鋼製）のストレート状の細管よりなる。前記チップ本体２の前端部には、内方への押圧変形により、環状の内向きの前端縁部２１とその後方のボール受け座２２とが形成される。そして、前記前端縁部２１と前記ボール受け座２２との間（即ちボール抱持部）において、ボール２３が回転可能に抱持される。尚、本実施例では、前記ボール受け座２２は、内方への押圧変形により形成された複数の内方突出部により構成されるが、これ以外にも、切削加工により形成されてもよい。

前記ホルダー３は、合成樹脂（例えば、インキ収容管と同一樹脂のポリプロピレン樹脂）の射出形成により得られる筒状体である。前記ホルダー３は、チップ本体２の後部が圧入固着される先細状の前部と、インキ収容管４の前端面に当接する鍔部と、インキ収容管４の前端開口部に圧入固着される後部とからなる。前記ホルダー３の内部には、前端が外部に開口するチップ取付孔３２と、該チップ取付孔３２と前端が連通し且つ後端が外部に開口するインキ流通孔３３が設けられる。前記インキ流通孔３３の内面には、複数（例えば６個）の同一形状及び同一寸法の突起３４が円周状に等間隔に分散配置されるとともに、前記突起３４がインキ流通孔３３の内面に一体形成される。前記突起３４は金型離型時のアンダーカットとなる。

前記ホルダー３の後部の外面には、前記インキ収容管４の前端開口部に圧入され且つ前記インキ収容管４の前端開口部内面と液密嵌合される嵌合部３１が設けられる。前記嵌合部３１は、環状ストレート面からなる強嵌合部３１ａと、該環状ストレート面より後方に連設されテーパ面からなる弱嵌合部３１ｂとからなる。前記テーパ面は、後方に向かうに従い外径が小さくなる形状を有する。前記弱嵌合部３１ｂの位置するホルダー３の内面に前記突起３４が形成され、前記強嵌合部３１ａの位置するホルダー３の内面に前記突起３４が形成されない。

前記突起３４は、横断面が正多角形（例えば正六角形）を示す。前記各々の突起３４の頂部において突起３４同士が接続される。前記各々の突起３４は傾斜面状の前面と傾斜面状の後面を有する。

前記スプリング５は、ステンレス鋼製の線材からなる。前記スプリング５は、前部のストレート部５１と、後部のコイル部５２とが一体に連設されてなる。さらに、前記コイル部５２の後端部には、外径が前方のコイル部５２よりも大きい拡径部５２ａが形成される。前記拡径部５２ａは、線材間が密着した密着巻部により形成される。前記拡径部５２ａの外径ｂは、前記複数の突起３４の各々に接する仮想内接円の直径ａよりも僅かに大きく設定される。

前記スプリング５のコイル部５２の後端部の拡径部５２ａは、前記ホルダー３内面の突起３４の後方より突起３４の前方へ乗り越え、前記突起３４の前面に係止される。前記スプリング５のストレート部５１の前端は、ボール２３後面に当接され、ボール２３を前方に付勢し、それにより、ボール２３が内向きの前端縁部２１の内面に密接され、ペン先からのインキ漏出及び空気混入が防止される。

本実施の形態において、前記インキ収容管４の外径は３．１ｍｍに設定され、前記インキ収容管４の内径は１．７ｍｍに設定され、前記ホルダー３の強嵌合部３１ａの外径は１．８ｍｍに設定され、前記ホルダー３の弱嵌合部３１ｂ（テーパ面）の外径は、前記ホルダー３の強嵌合部３１ａの外径（１．８ｍｍ）より小さく且つインキ収容管４の前端開口部内径（１．７ｍｍ）より僅かに大きく設定される。また、本実施の形態において、前記ホルダー３の嵌合部３１の肉厚Ｔ１は０．２８５ｍｍに設定され、前記インキ収容管４の前端開口部の肉厚Ｔ２は、０．７ｍｍに設定される。即ち、前記ホルダー３の嵌合部３１の肉厚Ｔ１は、インキ収容管４の前端開口部の肉厚Ｔ２よりも小さく設定される。前記肉厚Ｔ１は、前記肉厚Ｔ２の２倍以上に形成されることが好ましい。また、本実施の形態において、前記スプリング５の拡径部５２ａの最大外径ａは１．２ｍｍに設定された。また、本実施の形態において、ホルダー３後部の嵌合部３１をインキ収容管４の前端開口部に圧入嵌合する前と後では、突起３４の内径ａは、１．１１５ｍｍから１．０８５ｍｍに縮径変形した。

（スプリングの抜け力の試験）
本実施の形態において、ホルダー３内のスプリング５の抜け力（スプリング５を後方に引っ張って脱落させる時の力）は、ホルダー３後部の嵌合部３１をインキ収容管４の前端開口部に圧入嵌合する前では、４８グラムであったが、ホルダー３後部の嵌合部３１をインキ収容管４の前端開口部に圧入嵌合した後では、１０５グラムであった。

本実施の形態のボールペン１は、嵌合部３１の位置するホルダー３内面に突起３４を形成したことにより、ホルダー３の後部をインキ収容管４の前端開口部に圧入嵌合させることによって、ホルダー３後部の内径が縮径され、それと同時に突起３４の内径が縮径される。それにより、スプリング５のコイル部５２と突起３４との安定した係止状態が得られ、製造時の寸法ばらつき（例えば、コイル部５２外径や突起３４の内径のばらつき等）や落下等の衝撃で、スプリング５が突起３４の後方に脱落することを回避できる。

本実施の形態のボールペン１は、前記ホルダー３の嵌合部３１の肉厚Ｔ１がインキ収容管４の前端開口部の肉厚Ｔ２よりも小さいことにより、インキ収容管４が合成樹脂製であっても、インキ収容管４の前端開口部に圧入嵌合させることによって、ホルダー３の嵌合部３１を容易に縮径変形させることができる。それにより、突起３４の内径を容易に縮径させることが可能となる。

本実施の形態のボールペン１は、前記強嵌合部３１ａの位置するホルダー３内面に突起３４を形成せず、前記弱嵌合部３１ｂの位置するホルダー３内面に点状突起３４よりなる突起３４を形成したことにより、強嵌合部３１ａの凹み（いわゆるヒケ）の発生を回避でき、インキ収容管４の前端開口部内面と適正な液密嵌合が可能な強嵌合部３１ａを得る。

本実施の形態のボールペン１は、前記弱嵌合部３１ｂを前記強嵌合部３１ａよりも後方に設け、前記弱嵌合部３１ｂが後方に向かうに従い外径が小さくなるテーパ面からなることにより、インキ収容管４の前端開口部の内径を一定にでき、且つ、ホルダー３の外面に強嵌合部３１ａ及び弱嵌合部３１ｂを容易に得ることができる。

（製造方法）
図４に、前記図１乃至図３に示す実施の形態のボールペン１の製造方法を示す。
本実施の形態のボールペン１の製造方法は、図４において、（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）の順に進行する。

図４（ａ）はチップ本体２を備えたホルダー３を示す。
図４（ｂ）は、前記図４（ａ）のホルダー３内にスプリング５をホルダー３の後端開口部より挿入する前の状態を示す。
図４（ｃ）は、前記図４（ｂ）の後、スプリング５のコイル部５２の拡径部５２ａが突起３４を後方より前方に乗り越え、その後、前記拡径部５２ａが突起３４の前面に係止された状態を示す。
図４（ｄ）は、前記図４（ｃ）の後、内部にスプリング５が収容されたホルダー３をインキ収容管４の前端開口部に圧入嵌合した状態を示す。

本実施の形態のボールペン１の製造方法は、ホルダー３の後部をインキ収容管４の前端開口部に圧入嵌合し、前記圧入嵌合により、前記圧入嵌合後の突起３４の内径を前記圧入嵌合前の突起３４の内径よりも縮径させたことにより、スプリング５のコイル部５２と突起３４との安定した係止状態が得られ、製造時の寸法ばらつき（例えば、コイル部５２外径や突起３４の内径のばらつき等）や落下等の衝撃で、スプリング５が突起３４の後方に脱落することを回避できる。

また、本実施の形態のボールペン１の製造方法は、ホルダー３の突起３４の内径が縮径する前に、スプリング５のコイル部５２が突起３４に乗り越え係止されるため、スプリング５のコイル部５２が突起３４を低荷重で乗り越えることができる。

本発明ボールペンの実施の形態の要部縦断図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図１のホルダーの縦断面図である。本発明ボールペンの製造方法の実施の形態を示す縦断図である。

符号の説明

１ボールペン
２チップ本体
２１前端縁部
２２ボール受け座
２３ボール
３ホルダー
３１嵌合部
３１ａ強嵌合部
３１ｂ弱嵌合部
３２チップ取付孔
３３インキ流通孔
３４突起
４インキ収容管
５スプリング
５１ストレート部
５２コイル部
５２ａ拡径部

Claims

前端に形成した内向きの前端縁部と該前端縁部の後方に形成したボール受け座とによりボールが回転可能に抱持されたチップ本体と、前記チップ本体の後部が固着される筒状の合成樹脂成形体からなるホルダーと、前記チップ本体内及び前記ホルダー内に収容され且つ前記ボールを前方に付勢して前記ボールを前端縁部の内面に密接させるスプリングと、前記ホルダーの後部が圧入嵌合されるインキ収容管とを備え、前記ホルダー内面に突起を一体に形成し、前記スプリングのコイル部が前記突起の後方から前記突起の前方へ乗り越え、前記コイル部が前記突起の前面に係止されてなるボールペンであって、前記ホルダーの後部の外面に、前記インキ収容管の前端開口部に圧入され且つ前記インキ収容管の前端開口部内面と液密嵌合される嵌合部を設け、前記嵌合部の位置するホルダー内面に前記突起を形成したことを特徴とするボールペン。
前記ホルダーの嵌合部の肉厚が前記インキ収容管の前端開口部の肉厚よりも小さい請求項１記載のボールペン。
前記ホルダーの後部外面の嵌合部が、前記インキ収容管の前端開口部内面と強く嵌合する強嵌合部と、前記インキ収容管の前端開口部内面と弱く嵌合する弱嵌合部とからなり、前記強嵌合部の位置するホルダー内面に前記突起を形成せず、前記弱嵌合部の位置するホルダー内面に前記突起を形成し、前記突起が周方向に等間隔で分散配置される複数の点状突起からなる請求項１または２記載のボールペン。
前記弱嵌合部を前記強嵌合部よりも後方に設け、前記弱嵌合部が後方に向かうに従い外径が小さくなるテーパ面からなる請求項３記載のボールペン。
前端に形成した内向きの前端縁部と該前端縁部の後方に形成したボール受け座とによりボールが回転可能に抱持されたチップ本体と、前記チップ本体の後部が固着され且つ後部内面に突起を有する筒状の合成樹脂成形体からなるホルダーと、前記チップ本体内及び前記ホルダー内に収容され且つ前記ボールを前方に付勢して前記ボールを前端縁部の内面に密接させるスプリングと、前記ホルダーの後部が圧入嵌合されるインキ収容管とを備えたボールペンの製造方法であって、前記ホルダーの後部の外面に、前記インキ収容管の前端開口部内面と液密嵌合される嵌合部を設け、前記嵌合部の位置するホルダー内面に突起を備え、前記スプリングを前記ホルダーの後端開口部から挿入し、前記スプリングのコイル部が前記突起の後方から前記突起の前方へ乗り越えた後、前記コイル部を前記突起の前面に係止させ、その後、前記ホルダーの後部をインキ収容管の前端開口部に圧入嵌合し、前記圧入嵌合により、前記圧入嵌合後の突起の内径を前記圧入嵌合前の突起の内径よりも縮径させたことを特徴とするボールペンの製造方法。