JP2017105161A - ボールペンチップ及び該ボールペンチップを具備した筆記具 - Google Patents
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Abstract
Description
また、他の従来技術としては、被筆記面に対するチップの傾斜角度の調整により線幅が変わるようにしたものもある(特許文献2参照)。
内部を前後方向へ貫通した略筒状のチップ本体と、該チップ本体内の前端側に収容されるとともに外周面前端側を前記チップ本体から前方へ突出させた転写ボールと、チップ本体内における前記転写ボールよりも後方側に配置された受け部材とを備え、前記転写ボールの後半部側を、前記受け部材の前端部によって受けるようにしたボールペンチップであって、前記受け部材は、その前端側に、前方へ向かって徐々に断面積を縮小させた縮小部を有し、該縮小部の最前端部が前記転写ボールの後方に配置されるとともに、該縮小部よりも後側の部分が前記チップ本体に後退不能に固定され、前記転写ボールから押圧力を受けた際に弾性的に収縮するように構成されているボールペンチップ。
前記構成によれば、受け部材の前端側が径方向へ撓むようなことを縮小部によって防ぎ、押圧力に応じた太さの筆記線を安定的に得ることができる。
なお、前記「縮小部」には、コイルスプリングを含まない。
ここで、前記「中実状」とは、内部に中空部を有さない形状を意味する。
また、前記縮小部の具体例には、円錐台形状の態様や、角錐台形状の態様等が挙げられる。
なお、本明細書中、「前方」とは、ボールペンチップの先端方向を意味し、「後方」とは、その逆方向を意味する。また、「径外方向」とは、ボールペンチップの径方向において中心部から離れる方向を意味し、「径内方向」とは、その逆方向を意味する。
図1は、本発明に係るボールペンチップ1を示す。
ボールペンチップ1は、内部を前後方向へ貫通した略筒状のチップ本体10と、該チップ本体10内の前端側に収容されるとともに外周面前端側をチップ本体10の前端から前方へ突出させた転写ボール20と、チップ本体10内における転写ボール20よりも後方側に配置された受け部材30とを備える。
このボールペンチップ1は、チップ本体10内の前端側の内向き環状突起11a1に、その後方側から転写ボール20の前半部側を当接させるとともに、転写ボール20の後半部側を、初期状態においてチップ本体10の内面では受けずに略棒状の受け部材30の前端部によって受けるようにしている。
また、このボールペンチップ1は、チップ本体10の前端側の内壁面を角筒状に形成し、この角筒状内壁面11bに、転写ボール20の外周面を近接又は接触させるようにしている。
このチップ本体10内には、前端部側から順に、ボールハウス11、括れ部12、先窄み孔13、大径孔14が設けられ、これらの内部空間は前後方向に連通している。
すなわち、転写ボール20が挿入される前段階において、ボールハウス11の最前端寄りには、図4に示すように、円筒状内周面11aが形成される。ボールハウス11に転写ボール20が挿入された後、円筒状内周面11aの周壁が外部からカシメられることで、円筒状内周面11aの前端側に内向き環状突起11a1が形成される。内向き環状突起11a1は、円筒状内周面11aから径内方向へ突出するようにして、転写ボール20の前半部に接触する。
環状突起状)に形成された部分である(図1及び図4参照)。この括れ部12を貫通する孔の内周面は、略円筒状の面であり、該面には、前後方向へ貫通するインク誘導溝12a(図5参照)が形成される。インク誘導溝12aは、インク流通量を適正に確保するように、その流通断面積が設定されている。
前記構成の括れ部12は、転写ボール20を後方へ挿通しないように、転写ボール20の外径よりも小さい内径に設定される。
なお、図示例以外の他例としては、括れ部12を省いて、角筒状内壁面11bを先窄み孔13の前端側に接続した形状とすることも可能である。
括れ部12の後方側には、先窄み孔13が設けられる。
この大径孔14は、段階的に径を縮小した複数のドリルを用いて、前方へ向かって段階的に縮径された孔を形成した後、リーマ加工等の仕上げ加工により前後方向へ連続する同径の孔に加工される。なお、図示例以外の他例としては、前記仕上げ加工を省いて、大径孔14を、前方へ向かって段階的に縮径された孔とすることも可能である。
この転写ボール20の前半部側は、ボールハウス11内前端側の内向き環状突起11a1に押し付けられる。そして、転写ボール20の後半部側は、チップ本体10の内面である括れ部12の前端面で受けられずに、受け部材30の前端面のみによって受けられている。すなわち、括れ部12の前端面と転写ボール20の後半部側との間には、隙間が確保され(図1参照)、受け部材30の前端面が転写ボール20の後端面に当接している。
なお、転写ボール20は、通常の筆圧で筆記が行われた場合は、チップ本体10の内面に受けられずに略棒状の受け部材30の前端部によって受けられた状態(図8参照)を維持するが、筆圧が強すぎる等して、後方への強い押圧力を受けた場合には、チップ本体10内面の括れ部12に接触する場合もあり得る。
この転写ボール20の外径は、ボールハウス11の角筒状内壁面11bに接する仮想の球体よりも若干小さい径に設定される。したがって、転写ボール20の外周面は、角筒状内壁面11bを構成する各面に対し近接する(図3参照)。
なお、転写ボール20は、ボールハウス11内面の寸法精度のばらつき等に起因して、チップ本体10の中心に対し若干偏心する場合もあり、このような場合には、該転写ボール20の外周面が角筒状内壁面11bを構成する面に対し接触することもある。
また、図3に示すように、転写ボール20の周囲において、角筒状内壁面11bの隣接する平坦面部の間には入隅状部分11cが形成される。この入隅状部分11cは、インク流通経路となる隙間s1を確保する。
この受け部材30は、POM(ポリアセタール)、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)等の弾性変形可能な一種類の硬質合成樹脂材料から一体棒状に形成され、転写ボール20から受ける押圧力により弾性的に収縮する。
図2中、符号32aは、前記挿入作業を容易にするテーパ面であり、各テーパ面32aは、各支持突起32の前端側に形成される。
そして、周方向に隣り合う支持突起32,32間の空間は、インク流通路として機能する。
筆記具100は、ノック部140の押圧操作によりボールペンリフィール120前端のボールペンチップ1を軸筒110前端から突出させ、この突出状態を、クリップ111を軸筒中心側へ撓ませる操作により解除するようにした出没式のボールペンである。
ボールペンリフィール120は、インク収容管121の前端にボールペンチップ1を接続し、これらの内部にインクを充填してなる。
図8に示すように、転写ボール20の前端側を被筆記面に押し付ける等して、転写ボール20に後方向きの押圧力が加わると、受け部材30が軸方向へ弾性的に収縮し、転写ボール20が若干後退する。このため、転写ボール20と内向き環状突起11a1との間に隙間が形成され、該隙間からインクが吐出される。また、前記押圧力が小さくなると、受け部材30が元の長さに復元し、転写ボール20が前進して、前記隙間が狭まる。
また、前記押圧力が比較的小さい場合には、受け部材30の収縮量及び転写ボール20の後退量が小さくなり、転写ボール20と内向き環状突起11a1との隙間が狭くなるため、インク吐出量が減って、筆記線が細くなる。
本実施例のボールペンチップ1によれば、受け部材30の前端側には前方へ向かって徐々に断面積を縮小させる縮小部31を有するため、前記のように傾斜する方向の押圧力を受けた場合であっても、受け部材30の前端側が径方向へ撓み難く、軸方向へ弾性的に収縮する。
すなわち、仮に、受け部材30の前端側をストレートの棒状に形成した場合には、この前端側部分が径方向へ撓んで、転写ボール20の中心からずれ、転写ボール20の後退量が不安定になり、インク吐出量及び筆記線の太さも不安定になるおそれがあるが、本発明によれば、このようなことを防いで、押圧力に応じた太さの筆記線を安定的に得ることができる。
しかも、転写ボール20の外周面は、角筒状内壁面11bを構成する平坦面との点接触になるため、例えば転写ボールの外周面を円筒状の面に接触させるようにした従来技術等と比較し、転写ボール20の回転抵抗を小さくすることができる。
なお、以下に示すボールペンチップは、上述したボールペンチップ1に対し一部分を変更したものであるため、主にその変更部分について詳細に説明し、重複する詳細説明を省略する。
図9に示すボールペンチップ2は、上述したボールペンチップ1に対し、コイルスプリング40を追加した構成になっている。
詳細に説明すれば、このボールペンチップ2は、受け部材30の縮小部31の周囲に環状にコイルスプリング40を配置し、該コイルスプリング40の前端部を転写ボール20に当接させるとともに、該コイルスプリング40の後端部を縮小部31後端側の段部により後退不能に支持し、転写ボール20の後端と縮小部31の前端との間に隙間s2を確保している。
また、転写ボール20を被筆記面に押圧した際には、転写ボール20が若干後退するので、転写ボール20と内向き環状突起11a1との間に隙間ができ、該隙間からインクが吐出する。
そして、転写ボール20に対する押圧力が比較的大きい場合には、転写ボール20の後端面が受け部材30前端面に当接し、受け部材30が弾性的に収縮するため、転写ボール20と内向き環状突起11a1との間の隙間が大きくなり、該隙間によるインク流量が増加し、筆記線が太くなる。なお、転写ボール20を合成樹脂材料から形成した場合には、受け部材30の収縮に加え、該転写ボール20も収縮し易くなるため、インク流量をより増加させることができる。
よって、このボールペンチップ2においても、上述したボールペンチップ1と同様に、筆記具100(ボールペン)の部品として用いることが可能であり、筆記の際に押圧力に応じた太さの筆記線を安定的に得ることができる。
このボールペンチップ2は、上述したボールペンチップ1と同様に、筆記具100(ボールペン)の部品として用いることが可能である。
図10に示すボールペンチップ3は、上述したボールペンチップ1について、受け部材30を受け部材50に置換したものである。
そして、前側部材51は、縮小部51aよりも後側の軸状部分の外周部に、前後方向へわたる縦リブ51bを、周方向に等間隔を置いて複数(図示例によれば三つ)配設している。
なお、図10〜図12では、縦リブ51bとチップ本体10の内周面との間に隙間を図示しているが、実際には、縦リブ51bは、チップ本体10の内周面に対し接触又は近接して緩嵌合するように形成されている。この構成によれば、チップ本体10内へ前側部材51を挿入する作業を容易にすることができる上、前側部材51全体の軸方向の弾性的な伸縮性を良好にすることができる。
また、テーパ面51b1は、受け部材50をチップ本体10内へ挿入する際の案内面として機能する。
後側部材52の支持突起52bの数は、前側部材51の縦リブ51bの数よりも多く設定される(図12参照)。
本実施の形態の好ましい一例では、前側部材51がPE(ポリエチレン樹脂)から形成され、後側部材52がPOM(ポリアセタール樹脂)から形成されている。
前記PEには、弾性係数(弾性率)が4〜17[10^3kg/cm^2]、摩擦係数が0.3〜0.5、硬度がHDD45〜75のものを用いることが可能である。
前記POMには、弾性係数が24〜31[10^3kg/cm^2]、摩擦係数が約0.18、硬度が約HRR118のものを用いることが可能である。
なお、チップ本体10に前側部材51を挿入する作業は、一例としては、前側部材51の治具挿入穴51cに棒状の治具(図示せず)を差し込んで行われる。前記治具は、前記挿入作業後に抜き取られる。他例としては、治具挿入穴51c及び前記治具を用いずに、チップ本体10内に前側部材51を挿入することも可能である。
前記圧入の際の押圧力は、転写ボール20が受け部材50に押されて内向き環状突起11a1に押し付けられインク漏れが防止されるとともに、転写ボール20がスムーズに回転し、適当・適切な筆圧でもって容易に筆記が可能となるように、適宜に設定される。
しかも、後側部材52が、前側部材51よりも耐摩耗性の高い材料により形成されているため、チップ本体10に圧入される際に、後側部材52の支持突起52bが削れ難く、ひいては、チップ本体10内に削れカス等の異物が残留するのを防ぐとともに、受け部材50とチップ本体10の嵌合力を安定させて低下しないようにすることができ、その上、前記圧入の際の作業性を向上することができる。
また、前側部材51が、後側部材52よりも弾性変形し易い材料により形成されているため、筆圧により、前側部材51の部分、特に縮小部51aを効果的に収縮させることができ、筆圧調整による線幅調整をし易くすることができる。
すなわち、前側部材51は組立作業等に回転する可能性があるが、仮に、縦リブ51bと支持突起52bを同数にした場合には、隣接する各支持突起52b,52b間の前方に、縦リブ51bの後端部が位置すると、前方へ流通するインクが、各縦リブ51bの後端面から大きな抵抗を受けることになる。
しかしながら、本実施態様のボールペンチップ3によれば、図12に示すように、隣接する縦リブ51b,51b間と、隣接する支持突起52b,52b間とが軸方向へ連通する部分を確保し易くなるため、インク流通抵抗を軽減することができる。
図15に示すボールペンチップ4は、上述したボールペンチップ1について、受け部材30を受け部材60に置換したものである。
受け部材60は、縮小部61aを有する前側部材61と、支持突起62aを有する後側部材62との2部材から一体に構成されている。
後側部材62は、上記ボールペンチップ1における縮小部31よりも後側の部分と略同形状に形成され、周方向に等間隔を置いた複数(図示例によれば三つ)の支持突起62aを有する。
すなわち、前側部材61が、後側部材62よりも弾性変形し易い材料により形成され、後側部材62が、前側部材61よりも耐摩耗性の高い材料により形成されている。
これら前側部材61と後側部材62は、2色成形(二重成形)によって一体に連結され、受け部材60を構成する。
なお、他例として、後側部材62の前端部に凹部を設け、該凹部に前側部材61を嵌合や螺合した態様とすることも可能である。
前記圧入の際の押圧力は、転写ボール20が受け部材60に押されて内向き環状突起11a1に押し付けられインク漏れが防止されるとともに、転写ボール20がスムーズに回転し、適当・適切な筆圧でもって容易に筆記が可能となるように、適宜に設定される。
しかも、後側部材62が、前側部材61よりも耐摩耗性の高い材料により形成されているため、チップ本体10に圧入される際に、後側部材62の支持突起62aが削れ難く、ひいては、チップ本体10内に削れカス等の異物が残留するのを防ぐとともに、前記圧入の際の作業性を向上することができる。
また、前側部材61(縮小部61a)が、後側部材62よりも弾性変形し易い材料により形成されているため、筆圧により、前側部材61(縮小部61a)を効果的に収縮させることができ、筆圧調整による線幅調整をし易くすることができる。
図18に示すボールペンチップ5は、上述したボールペンチップ4(図15参照)について、チップ本体10をチップ本体10’に置換したものである。
詳細に説明すれば、チップ本体10’内の前端側のボールハウス11内には、後退した際の転写ボール20を前端面12bにより受けるように縮径された括れ部12が設けられる(図20参照)。
チップ本体10’は、括れ部12の前端面12bよりも後方側の内壁に、縮小部61aの径方向への撓みを抑制する撓み抑制突起15を有する。
この括れ部12は、後退した際の転写ボール20を受けた状態で、この転写ボール20をチップ本体10’の前端から、寸法Pだけ前方へ突出させるように、その前後位置が設定されている。
寸法Pは、転写ボール20の前端側外周面を被筆記面に接触させ、通常の筆記角度(60〜90度)で筆記が行われた際に、チップ本体10’前端縁が被筆記面に擦れ難くなり、被筆記面とチップ本体10’前端縁との摩擦が小さくなって、スムーズな筆記が行われるように設定されている。
各撓み抑制突起15は、括れ部12の内径に対し、段状に縮径されている。
突端面15dは、縮小部61aの外周面に対し接触しないで近接するように寸法設定されているが、受け部材60の寸法バラツキや製造に伴う傾斜等により、縮小部61aに接触する場合もある。
このインク誘導溝15bは、撓み抑制突起15よりも後側のインクを、該撓み抑制突起15及び括れ部12よりも前側へ流通させる。
この状態で転写ボール20に対し後方向きの比較的強い押圧力が加わり、この押圧力により縮小部61aが径方向へ撓もうとした場合には、縮小部61aの外周面が撓み抑制突起15の内周面により受けられ、その撓みが抑制される。
したがって、縮小部61aは、径方向へほとんど撓むことなく、弾性的に後方へ収縮する。このため、前記撓みに起因し、特定方向の筆記においてインク掠れが生じたり線幅が不安定になったりするようなことを防ぐことができる。
すなわち、前記撓みにより、突端面15dと縮小部61aの隙間がばらつき、インク流量が不安定になるのを防ぐことができ、このような現象に起因する不具合を解消することができる。
なお、上記実施態様では、括れ部12のインク誘導溝12a(図5参照)と角筒状内壁面11bの入隅状部分11cとの位置関係を特に限定していないが、インクの流通抵抗をより軽減する態様として、複数のインク誘導溝12aを、それぞれ、入隅状部分11cに対応するように配置してもよい。
10,10’:チップ本体
11:ボールハウス
11a:円筒状内周面
11a1:内向き環状突起
11b:角筒状内壁面
12:括れ部
15:撓み抑制突起
15a:前端面
15b:インク誘導溝
15c:後端面
15d:突端面
20:転写ボール
30,50,60:受け部材
31,51a,61a:縮小部
32,52b,62a:支持突起
51,61:前側部材
52,62:後側部材
100:筆記具(ボールペン)
120:ボールペンリフィール
s1,s2:隙間
s3:インク貯溜空間
Claims (17)
- 内部を前後方向へ貫通した略筒状のチップ本体と、該チップ本体内の前端側に収容されるとともに外周面前端側を前記チップ本体から前方へ突出させた転写ボールと、チップ本体内における前記転写ボールよりも後方側に配置された受け部材とを備え、前記転写ボールの後半部側を、前記受け部材の前端部によって受けるようにしたボールペンチップであって、
前記受け部材は、その前端側に、前方へ向かって徐々に断面積を縮小させた縮小部を有し、該縮小部の最前端部が前記転写ボールの後方に配置されるとともに、該縮小部よりも後側の部分が前記チップ本体に後退不能に固定され、前記転写ボールから押圧力を受けた際に弾性的に収縮するように構成されているボールペンチップ。 - 前記縮小部が、前記受け部材の最前端部から後方へ向かって断面積を連続的に拡大させた中実状に形成されている請求項1記載のボールペンチップ。
- 前記受け部材が、前記縮小部よりも後側に、径外方向へ突出する支持突起を周方向に間隔を置いて複数有し、これら支持突起を、チップ本体の内壁面に圧接させて後退不能に固定されている請求項1又は2記載のボールペンチップ。
- 前記受け部材が、一種類の合成樹脂材料から一体に形成されている請求項1乃至3何れか1項記載のボールペンチップ。
- 前記受け部材が、前記縮小部を有する前側部材と、前記支持突起を有する後側部材との2部材から構成されている請求項3記載のボールペンチップ。
- 前記後側部材が、前記前側部材よりも耐摩耗性の高い材料により形成されている請求項5記載のボールペンチップ。
- 前記前側部材が、前記後側部材よりも弾性変形し易い材料により形成されている請求項5又は6記載のボールペンチップ。
- 前記前側部材が、前記チップ本体の内周面に緩嵌合した状態で前記転写ボールと前記後側部材との間に設けられている請求項5乃至7何れか1項記載のボールペンチップ。
- 前記前側部材には、前記縮小部よりも後側の外周部に、前後方向へわたる縦リブが周方向に間隔を置いて複数設けられ、これら縦リブの数と、前記支持突起の数とが異なっている請求項8記載のボールペンチップ。
- 前記前側部材と前記後側部材とが連結され一体化されている請求項5乃至7何れか1項記載のボールペンチップ。
- 前記チップ本体の内壁に、前記縮小部の側壁に近接又は接触して前記縮小部の撓みを抑制する撓み抑制突起を設けたことを特徴とする請求項1乃至10何れか1項記載のボールペンチップ。
- 前記撓み抑制突起が周方向に間隔を置いて複数設けられ、周方向に隣接する前記撓み抑制突起の間が前後方向へ連通するインク誘導溝になっていることを特徴とする請求項11記載のボールペンチップ。
- チップ本体内の前端側には、後退した際の前記転写ボールを前端面により受ける括れ部が設けられ、前記撓み抑制突起は、前記括れ部の前端面よりも後方側に配置されていることを特徴とする請求項11又は12記載のボールペンチップ。
- 前記括れ部は、受けた前記転写ボールを前記チップ本体の前端から前方へ突出させるように、その前後位置が設定されていることを特徴とする請求項13記載のボールペンチップ。
- 前記縮小部の周囲に環状にコイルスプリングを配置し、該コイルスプリングの前端部を前記転写ボールに当接させるとともに、該コイルスプリングの後端部を後退不能に支持した請求項1乃至14何れか1項記載のボールペンチップ。
- 前記チップ本体内の前端側に、角筒状内壁面が形成され、この角筒状内壁面が、前記転写ボールの外周面に近接又は接触している請求項1乃至15何れか1項記載のボールペンチップ。
- 請求項1乃至16何れか1項記載のボールペンチップを具備した筆記具。
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