JP2021102296A - ボールペン - Google Patents

Abstract

【課題】 線幅を変えることができるボールペンを提供する。【解決手段】 本発明は、軸筒と、前記軸筒の内部に収容されたチップホルダーと、前記チップホルダーに固定され、前方端においてボールを保持するチップと、前記チップの外側に摺動可能に嵌合されて前記チップに対して軸方向に相対移動可能であって、径方向外側に突出する突部を有する外筒体と、前記チップホルダーの外側に螺合され、前記外筒体の前記突部の前方側に当接する規制部を有する規制筒体と、前記外筒体を前記チップホルダーに対して前方側に付勢する第１弾性部材と、前記ボールを前記チップホルダーに対して前方側に付勢する第２弾性部材と、を備え、前記外筒体は、当該外筒体の前端部において、縮径された外筒縮径部を有しており、前記チップは、当該チップの前端部において、前記ボールの前方側の一部に対して環状に当接可能な内筒縮径部を有していることを特徴とするボールペンである。【選択図】 図５

Description

本発明は、ボールペンに関し、特には、希望に応じて線幅を変化させることが可能なボールペンに関する。

特許文献１には、希望に応じて線幅を変化させることが可能なボールペンが開示されている。

具体的には、図６及び図７に示すように、特許文献１に開示されたボールペンでは、ボール１３０を保持するホルダー１２１の外側に、当該ホルダー１２１に対して軸方向に摺動移動するアウター１５０（筒体）が設けられている。そして、図７に示すように、筆圧が強い時には、ホルダー１２１がアウター１５０に対して没入するようになっており、ボール１３０とアウター１５０の先端部１５１とが同時に筆記面に接触する時、ボール１３０の表面に付着しているインクが毛細管現象により筆記面に拡散してアウター１５０の先端部１５１にも付着し、ボール１３０と筆記面とアウター１５０の先端部１５１とホルダー１２１の先端部１２３（カシメ部）とにより囲まれた空間部にインクが滞留するようになっている。

このような状態で筆記する場合には、ボール１３０の回転に伴って前記空間部にインクが継続的に供給され、ボール１３０と筆記面との接触部からアウター１５０の先端部１５１と筆記面との接触部に至るまでの線幅ｗ２の線が描かれる。この線幅ｗ２は、筆圧が弱い時の線幅ｗ１（図６参照）よりも大きい（太い）ため、当該ボールペンの使用者は、２種類の線幅を筆圧に応じて使い分けることが可能である。

ホルダー１２１をアウター１５０に対して没入させる態様、すなわち、アウター１５０をホルダー１２１に対して前方側に移動する態様は、前述のように筆圧を利用する態様に限られず、両者を螺合させておいて互いに対する回転操作によって互いの軸方向相対位置を調整してもよい（特許文献１の段落００３０等参照）。

あるいは、アウター１５０の方をホルダー１２１より前方に突出させておいて、筆圧によってアウター１５０を適度な位置にまで没入させてもよい。この態様では、アウター１５０が筆圧によって弾性圧縮する圧縮部を有している（特許文献１の段落００４３等参照）。

特許第５９４０８９９号

本件発明者は、鋭意の検討に基づく様々な試作と評価を繰り返す中で、アウターとホルダーとの間の軸方向相対位置を調整可能であって、且つ、筆圧に応じてアウターが後退する、という態様を採用することが、希望に応じて線幅を変化させる上で効果的であることを知見した。

本発明は、以上のような背景に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、希望に応じて線幅を変化させることが可能なボールペンを提供することである。

本発明は、軸筒と、前記軸筒の内部に収容されたチップホルダーと、前記チップホルダーに固定され、前方端においてボールを保持するチップと、前記チップの外側に摺動可能に嵌合されて前記チップに対して軸方向に相対移動可能であって、径方向外側に突出する突部を有する外筒体と、前記チップホルダーの外側に装着され、前記外筒体の前記突部の前方側に当接する規制部を有する規制筒体と、前記外筒体を前記チップホルダーに対して前方側に付勢する第１弾性部材と、前記ボールを前記チップホルダーに対して前方側に付勢する第２弾性部材と、を備え、前記外筒体は、当該外筒体の前端部において、縮径された外筒縮径部を有しており、前記チップは、当該チップの前端部において、前記ボールの前方側の一部に対して環状に当接可能な内筒縮径部を有していることを特徴とするボールペンである。

本発明によれば、チップホルダーに対する規制筒体の軸方向相対位置を調整することで、非筆記時の外筒体の突部の位置を調整することができる一方、第１弾性部材によって、筆圧に応じて外筒体が後退することが可能となっている。これにより、希望に応じて線幅を変化させることができ、且つ、良好な筆記感を得ることができる。また、本発明によれば、外筒体及び規制筒体は、それぞれチップ及びチップホルダーの外側に装着されているため、外筒体及び規制筒体の軸方向の摺動構造にチップ内のインクの乾燥及び漏洩を防止するための気密部を設ける必要がなく、外筒体及び規制筒体の軸方向の摺動構造を簡略化できる。

前記第１弾性部材は、コイルバネであることが好ましい。これにより、良好な筆記感を安定的に得ることができる。

また、前記第２弾性部材は、前記チップホルダー内に収容されたコイルバネを有することが好ましい。これにより、コンパクトな設計を実現することができる。

また、本発明は、以上のボールペンのレフィルのみをも対象とするものである。すなわち、本発明は、軸筒の内部に交換可能に収容されるボールペン用レフィルであって、インク収容筒と、前記インク収容筒の一端に固定されたチップホルダーと、前記チップホルダーに固定され、前方端においてボールを保持するチップと、前記チップの外側に摺動可能に嵌合されて前記チップに対して軸方向に相対移動可能であって、径方向外側に突出する突部を有する外筒体と、前記チップホルダーの外側に螺合され、前記外筒体の前記突部の前方側に当接する規制部を有する規制筒体と、前記外筒体を前記チップホルダーに対して前方側に付勢する第１弾性部材と、前記ボールを前記チップホルダーに対して前方側に付勢する第２弾性部材と、を備え、前記外筒体は、当該外筒体の前端部において、縮径された外筒縮径部を有しており、前記チップは、当該チップの前端部において、前記ボールの前方側の一部に対して環状に当接可能な内筒縮径部を有していることを特徴とするボールペン用レフィルである。

本発明によれば、チップホルダーに対する規制筒体の軸方向相対位置を調整することで、非筆記時の外筒体の突部の位置を調整することができる一方、第１弾性部材によって、筆圧に応じて外筒体が後退することが可能となっている。これにより、希望に応じて線幅を変化させることができ、且つ、良好な筆記感を得ることができる。

本発明の一実施形態におけるボールペンの縦断面図である。 図１のボールペンのレフィルを示す縦断面図である。 外筒体を後退位置に調整した状態での、図２のレフィルの前方部を示す縦断面図である。 外筒体を前進位置に調整した状態での、図２のレフィルの前方部を示す縦断面図である。 図４の状態から筆記を開始した状態での、図２のレフィルの前方部を示す縦断面図である。 比較的弱い筆圧で筆記する場合の、特許文献１のボールペンの前端部を示す縦断面図である（特許文献１の図５に相当する図）。 比較的強い筆圧で筆記する場合の、特許文献１のボールペンの前端部を示す縦断面図である（特許文献１の図６に相当する図）。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態におけるボールペン１の縦断面図であり、図２は、図１のボールペン１のレフィル３を示す縦断面図であり、図３は、外筒体を後退位置に調整した状態での、図２のレフィルの前方部を示す縦断面図であり、図４は、外筒体を前進位置に調整した状態での、図２のレフィルの前方部を示す縦断面図であり、図５は、図４の状態から筆記を開始した状態での、図２のレフィルの前方部を示す縦断面図である。

図１に示す本実施形態のボールペン１は、出没式のボールペンであり、前端に開口を有する軸筒２を備えている。軸筒２の内部には、軸筒２の軸方向に移動可能なレフィル３が交換可能に収容されている。レフィル３は、図２に示すように、後方側にインク収容筒４を有しており、当該インク収容筒４の前方端にチップホルダー（内筒体）１０が固定されている。チップホルダー１０には、チップ３０が接続されており、レフィル３の移動に伴って、軸筒２の開口から出没可能となっている。

本実施形態の出没機構（不図示）は、回転カム機構を用いた後端ノック式出没機構である。当該出没機構は、軸筒２の後部内面に形成されたカム部と、該カム部に係合し且つレフィル３の後端に当接する回転部材と、該回転部材に係合し且つスライド孔より径方向外方に突出する操作部であるクリップ５と、軸筒２内に収容され且つレフィル３を後方に付勢するコイルバネ８（例えば圧縮コイルスプリング）と、からなる。

また、本実施形態の出没機構は、ペン先突出操作及びペン先没入操作のいずれもが操作部５を前方に押圧操作するダブルノック式である。具体的には、レフィル３が没入している状態で操作体５が前方に押圧されると、レフィル３が前方側に移動され、チップホルダー１０の前方部に接続されたチップ３０が軸筒２の開口から突出する。そして、当該突出状態が、不図示のカム部と回転部材との係止作用によって維持される。チップ３０が突出している状態（図１の状態）で操作体５が前方に押圧されると、カム部と回転部材との係止状態が解除される。これにより、不図示のバネの作用により、レフィル３が後方側に戻され、チップ３０が軸筒２の開口から退没する。

続いて、図３乃至図５に示すように、チップ３０は、当該チップ３０の前端部において、ボール４０の前方側の一部に対して環状に当接可能な内筒縮径部を有している。これにより、チップ３０は、ボール４０を保持するホルダーとして機能するようになっている。内筒縮径部のサイズ及び形状は、ボール４０のサイズに合わせて選択され、本実施形態では、ボール４０の直径が０．５ｍｍであるため、内筒縮径部の先端内径（最狭径）は０．４８５ｍｍとなっている。

また、ボール４０の後方側の一部に当接する中芯７１が、チップ３０の軸心に沿って延びており、第２コイルバネ７０（第２弾性部材の一例）の前方端に結合されている。第２コイルバネ７０の後方端は、チップホルダー１０に支持されており、第２コイルバネ７０は、中芯７１を介して、ボール４０をチップホルダー１０に対して前方側に付勢している。第２コイルバネ７０は、例えば、線径φ０．１４ｍｍ、コイル平均径φ０．８６ｍｍ、コイル長さ９ｍｍである。中芯７１は、例えば、直径φ０．１４ｍｍ、長さ３．５ｍｍであり、中芯７１の材料は、例えばステンレス製である。

一方、チップ３０の外側には、当該チップ３０の外周面に対して軸方向に摺動移動可能な外筒体２０が嵌合されている。外筒体２０の後端には、径方向外側に突出する突部の一例として、フランジ部２０ｆが設けられている。そして、当該フランジ部２０ｆの後方面とチップホルダー１０の前方側外周面上に設けられた段差部１０ｓとの間に、第１コイルバネ６０（第１弾性部材の一例）が設けられている。

第１コイルバネ６０は、例えば、線径０．３ｍｍ、コイル平均径３．６ｍｍ、コイル長さ５ｍｍである。

そして、段差部１０ｓ、第１コイルバネ６０及びフランジ部２０ｆを覆うように、規制筒体２５が設けられている。具体的には、段差部１０ｓよりも後方側のチップホルダー１０の外面に、規制筒体２５と螺合するための雄ネジ部１０ｔが設けられており、規制筒体２５の後方側の内面に、チップホルダー１０と螺合するための雌ネジ部２５ｔが設けられていて、当該雄ネジ部１０ｔ及び雌ネジ部２５ｔが螺合されている。

これにより、チップホルダー１０と規制筒体２５とは、互いに対して回転することで、軸方向の相対位置が調整できるようになっている。

そして、規制筒体２５の前方端には、フランジ部２０ｆの前方側に当接する規制部の一例として、縮径環状部２５ｒが設けられている。これにより、規制筒体２５の位置に応じて、縮径環状部２５ｒが外筒体２０のフランジ部２０ｆの軸方向位置を規制することで、チップ３０に対する外筒体２０の非筆記時の軸方向位置を調整することができる。

図３は、外筒体２０を後退位置に調整した状態での、レフィル３の前方部を示す縦断面図であり、図４は、外筒体２０を前進位置に調整した状態での、レフィル３の前方部を示す縦断面図である。

なお、チップホルダー１０及びチップ３０の内部の空間が、ボール４０に至るインク供給路となっている。当該インク供給路内に、第２コイルバネ７０及び中芯７１が収容されている。

以上のような構成のボールペン１は、以下のように作用する。

図３に示すように、外筒体２０を後退位置に調整した状態では、外筒体２０は筆記時に筆記体として機能しない。

この場合、非筆記時には、中芯７１を介しての第２コイルバネ７０の付勢作用により、チップ３０の内筒縮径部に対してボール４０の前方側が環状に当接している。これにより、インク供給路に対する十分な閉鎖機能が実現されている。

筆記時には、筆圧をボール４０が受けることによって、第２コイルバネ７０の付勢作用に抗って、中芯７１を介して第２コイルバネ７０が圧縮されて、ボール４０が、内筒縮径部に対する当接状態から後方に向かって移動する。これにより、チップ３０の内筒縮径部とボール４０の前方側とが離隔し、インク供給路からのインクがボール４０と筆記面との接触領域へ供給される。この結果、細い線幅での筆記がなされる。

一方、図４に示すように、外筒体２０を前進位置に調整した状態では、外筒体２０をも筆記時に筆記体として機能する。

この場合も、非筆記時には、中芯７１を介しての第２コイルバネ７０の付勢作用により、チップ３０の内筒縮径部に対してボール４０の前方側が環状に当接している。これにより、インク供給路に対する十分な閉鎖機能が実現されている。

そして、筆記時には、図５に示すように、筆圧を外筒体２０が受けることによって、第１コイルバネ６０の付勢作用に抗って、外筒体２０を介して第１コイルバネ６０が圧縮されて、外筒体２０が後方に向かって移動する。これと同時に、筆圧をボール４０が受けることによって、第２コイルバネ７０の付勢作用に抗って、中芯７１を介して第２コイルバネ７０が圧縮されて、ボール４０が、内筒縮径部に対する当接状態から後方に向かって移動する。これにより、チップ３０の内筒縮径部とボール４０の前方側とが離隔し、インク供給路からのインクがボール４０と筆記面との接触領域へ供給される。

この時、ボール４０の回転に伴って、ボール４０と筆記面との接触部から外筒体２０の先端部と筆記面との接触部に至るまでの線幅の線が描かれる。この線幅は、外筒体２０が筆記体として機能しない時の線幅よりも大きい（太い）。このため、図３の状態と図４の状態とを切り替える（チップホルダー１０と規制筒体２５との螺合状態を変える）ことで、当該ボールペン１の使用者は、２種類の線幅を使い分けることが可能である。

また、この時、第１コイルバネ６０が外筒体２０に適度な反発力を提供する。これにより、良好な筆記感を提供することができる。さらに、本実施形態では、チップホルダー１０と規制筒体２５との相対位置の調整手段に螺合を用いているため、チップ３０と外筒体２０との相対位置の微調整が容易である。これにより、使用者によって異なる筆記角度や筆圧に応じて、筆記面と当接する外筒体２０の位置を微調整することが可能となる。また、筆記時の第１コイルバネ６０による反発力を使用者の好みに合わせて調整することで、より良好な筆記感を提供することもできる。

尚、本実施形態のボールペン１は、規制筒体２５をチップホルダー１０に対して最も前進させた際に、外筒体２０の前端がボール４０よりも軸方向前方に位置するように構成してもよい。この場合、筆記角度に依存することなく、外筒体２０の先端が筆記先端であるボール４０より先に筆記面に当接可能となる。これによれば、プラスチックやガラスなどの比較的固くて滑らかな非浸透面等に筆記する際、ボール４０のみが筆記面に接触する場合と比べ、外筒体２０がボール４０よりも先に筆記面に当接するため、当該外筒体２０が筆記時の支えになって滑りを抑制する。このため、ボールペン１の筆記操作性が向上する。また、この際、インクが、インク供給部と、外筒体２０と筆記面の接触部と、の間に供給されるため、ボール４０が筆記面に対して滑りを生じて空回りして筆跡にカスレが生じやすい非浸透面等への筆跡が安定する。

以上のような本実施形態のボールペン１によれば、チップホルダー１０に対する規制筒体２５の軸方向相対位置を調整することで、非筆記時の外筒体２０のフランジ部２０ｆの位置を調整することができる。これにより、希望に応じて線幅を変化させることができる。また、第１コイルバネ６０によって、筆圧に応じて外筒体２０が後退することが可能となっているため、良好な筆記感を得ることができる。

また、本実施形態のボールペン１によれば、第２コイルバネ７０がチップホルダー１０内に収容されている。これにより、コンパクトな設計を実現することができる。

１ ボールペン
２ 軸筒
３ レフィル
４ インク収容筒
５ クリップ
８ コイルバネ
１０ チップホルダー
１０ｓ 段差部
１０ｔ 雄ネジ部
２０ 外筒体
２０ｆ フランジ部
２５ 規制筒体
２５ｒ 縮径環状部
２５ｔ 雌ネジ部
３０ チップ
４０ ボール
６０ 第１コイルバネ
７０ 第２コイルバネ
７１ 中芯
１２１ ホルダー
１２３ 先端部
１３０ ボール
１５０ アウター
１５１ 先端部
ｗ１ 線幅
ｗ２ 線幅

Claims (6)

1. 軸筒と、
   前記軸筒の内部に収容されたチップホルダーと、
   前記チップホルダーに固定され、前方端においてボールを保持するチップと、
   前記チップの外側に摺動可能に嵌合されて前記チップに対して軸方向に相対移動可能であって、径方向外側に突出する突部を有する外筒体と、
   前記チップホルダーの外側に装着され、前記外筒体の前記突部の前方側に当接する規制部を有する規制筒体と、
   前記外筒体を前記チップホルダーに対して前方側に付勢する第１弾性部材と、
   前記ボールを前記チップホルダーに対して前方側に付勢する第２弾性部材と、
   を備え、
   前記外筒体は、当該外筒体の前端部において、縮径された外筒縮径部を有しており、
   前記チップは、当該チップの前端部において、前記ボールの前方側の一部に対して環状に当接可能な内筒縮径部を有している
   ことを特徴とするボールペン。
2. 前記第１弾性部材は、コイルバネである
   ことを特徴とする請求項１に記載のボールペン。
3. 前記第２弾性部材は、前記チップホルダー内に収容されたコイルバネを有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のボールペン。
4. 軸筒の内部に交換可能に収容されるボールペン用レフィルであって、
   インク収容筒と、
   前記インク収容筒の一端に固定されたチップホルダーと、
   前記チップホルダーに固定され、前方端においてボールを保持するチップと、
   前記チップの外側に摺動可能に嵌合されて前記チップに対して軸方向に相対移動可能であって、径方向外側に突出する突部を有する外筒体と、
   前記チップホルダーの外側に螺合され、前記外筒体の前記突部の前方側に当接する規制部を有する規制筒体と、
   前記外筒体を前記チップホルダーに対して前方側に付勢する第１弾性部材と、
   前記ボールを前記チップホルダーに対して前方側に付勢する第２弾性部材と、
   を備え、
   前記外筒体は、当該外筒体の前端部において、縮径された外筒縮径部を有しており、
   前記チップは、当該チップの前端部において、前記ボールの前方側の一部に対して環状に当接可能な内筒縮径部を有している
   ことを特徴とするボールペン用レフィル。
5. 前記第１弾性部材は、コイルバネである
   ことを特徴とする請求項４に記載のボールペン用レフィル。
6. 前記第２弾性部材は、前記チップホルダー内に収容されたコイルバネを有する
   ことを特徴とする請求項４または５に記載のボールペン用レフィル。

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