JP2021183412A - ボールペン - Google Patents

Abstract

【課題】ボール径や筆記角度によらず安定した線幅での筆記が可能なボールペンを提供すること。【解決手段】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、前記チップの後方に配置されインキを収容するインキ収容部筒と、少なくとも筆記時においては前記チップの外側に配置され前記チップに対して軸方向に相対移動可能な外筒体と、前記外筒体の後方に配置され、筆記時において前記チップに対して当該外筒体が後退した際に当該外筒体を前方に弾発する第１弾発部材と、を備え、前記外筒体は、前記チップの軸方向に対して傾動可能であって、前方端に筆記部を有する。【選択図】 図３

Description

本発明は、ボールペンに関し、特には、ボール径によらず太い線幅で筆記す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９及び図１０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１０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９参照）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。

また、特許文献１の第２の実施の形態においては、ボールペンを傾けてアウターの筆記面に対する角度を変えることで、筆記ボールのみが筆記面に接触する場合と筆記ボールとアウターの先端が同時に筆記面に接触する場合とを変化させ、筆記ボールのみが当接した場合の線幅より太い幅での線を描くことが可能なボールペンが開示されている。
（特許文献１の段落００３２等参照）。

特許第５９４０８９９号

しかしながら、特許文献１の構造では、筆圧や筆記角度に応じて筆記時の線幅を変更することができるが、反面、その筆圧や筆記角度を維持したままで筆記を継続することは困難であることから安定した太さで筆記し難いという課題があった。

本発明は、以上の背景をもとになされたものであり、その目的とするところは、外筒体をホルダーに対して傾動可能に構成することで、ボール径や筆記角度によらず安定した線幅での筆記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、前記チップの後方に配置されインキを収容するインキ収容部筒と、少なくとも筆記時においては前記チップの外側に配置され前記チップに対して軸方向に相対移動可能な外筒体と、前記外筒体の後方に配置され、筆記時において前記チップに対して当該外筒体が後退した際に当該外筒体を前方に弾発する第１弾発部材と、を備え、前記外筒体は、前記チップの軸方向に対して傾動可能であって、前方端に筆記部を有するボールペンである。

本発明によれば、少なくとも筆記時においてはチップの外側に配置された外筒体が、第１弾発部材によって、チップの軸方向に対して相対移動可能である一方、先端部に筆記面と当接する筆記部を有している。これにより、筆記時においてチップの前方端で保持されたボールを介して筆記面に供給された前記インキを、外筒体の筆記部で引き延ばすことができるためボール径によらず太い線幅での筆記が可能である。また、本発明によれば、外筒体がチップの軸方向に対して傾動可能であるため、筆記時に外筒体が筆記面に当接した際に筆記面に沿って傾動することができる。このため、筆記部でインキを安定して引き延ばすことができることができ、線幅にばらつきが出難く、一定の太さでの筆記を継続できる。

前記外筒体の筆記部は、筆記時において筆記面に沿うように傾動して当該筆記面に対して面接触することが好ましく、この場合、筆記面に筆記部が面接触することから、より安定した線幅での筆記が可能となる。

前記外筒体の少なくとも一部は、前記チップの前端より前方へ突出するよう構成することが好ましく、この場合、筆記時に外筒体の筆記部が最初に筆記面に当接するため、筆記面に沿って外筒体が傾動し易く、これにより筆記部が筆記面に面接触し易くなる効果を奏する。

前記第１弾発部材はコイルバネで形成することが好ましく、この場合、外筒体がチップに対して筆記面や筆記角度に応じてスムーズに摺動することから筆記感が向上する。

前記外筒体は、前記第１弾発部材の前方部に一体的に形成されていてもよく、この場合、組み立て工程が不要となることから製造コストを下げることができる。また、第１弾発部材にコイルバネを用いる場合には、コイルバネの前部に密着部を形成して外筒体としてもよく、この場合、第１弾発部材とが外筒体とを接続する必要がないことから外筒体を細径で形成でき筆記する際にレフィルの先端部を視認し易くなることから筆記性が向上する。

前記ボールを前記チップホルダーに対して前方側に弾発する第２弾性部材を備えてもよく、この場合、インキ粘度が５０００ｍＰａ・ｓ以下の粘度の低い水性インキを用いた場合でもチップ先端からのインキ漏れを効果的に抑制できる。また、筆記時の筆記圧がボールに掛かった際、第２弾発部材の弾発力に抗してボールが後退することで、チップのボール保持部と前記ボールとを離隔させ、そこに筆記面にインキを供給するインキ供給路を形成することができる。このため、ボールを介して筆記面に潤沢にインキを供給することができることから、外筒体の筆記部によりインキを引き延すことで太い線幅で筆記してもインキの供給不足により筆跡にカスレが生じることを防止できる。

本発明によれば、外筒体をチップに対して傾動可能に構成することで、ボール径や筆記角度によらず太く安定した線幅での筆記が可能なボールペンを提供することができた。

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が前進した状態を示す縦断面図である。 図２のボールペンの前方部を示す縦断面図である。 図２の状態から筆記を開始した状態での、図２の前方部を示す縦断面図である。 本発明の第２の実施形態におけるボールペンの縦断面図である。 図５のボールペンのレフィルが前進した状態を示す縦断面図である。 図６のボールペンの前方部を示す縦断面図である。 図６の状態から筆記を開始した状態での、図６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、本発明の第１の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が前進した状態を示す縦断面図であり、図３は、図２のボールペン１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、前端に前部開口を有する軸筒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が収容されている。レフィル３は、図１に示すように、後方側にインキ収容筒４を有しており、当該インキ収容筒４の前方端にチップホルダー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の前部開口から出没可能となっている。チップホルダー１０には、第１コイルバネ６０を介して外筒体２０が接続されており、外筒体２０は軸筒２より前方に配置されている。

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軸筒２の後部開口から突出する操作部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が没入している図１の状態で操作体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の前部開口から突出する図２の状態となる。この際、チップ３０に第１コイルバネ６０を介して接続されている外筒体２０は、チップ３０が軸筒２内にあるときは第１コイルバネ６０の弾発力により後方へ付勢されているため軸筒２の前端部に当接した状態となっているが、チップ３０の前進により第１コイルバネ６０の弾発力が低下すると、チップ３０とともに前進する。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。また、チップ３０が突出している状態（図２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、コイルバネ８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。そして、チップホルダー１０に第１コイルバネ６０を介して接続されている外筒体２０は軸筒２の前端に当接することで後退が止まり、軸筒２の内部に退没することはない。尚、コイルバネ８の弾発力は第１コイルバネ６０の弾発力より強く設定してあることから、チップ３０の没入に合わせて第１コイルバネ６０は引っ張り状態となり、これにより外筒体２０は軸筒２の前端開口部しっかり固定される。

続いて、図３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１．０５ｍｍであるため、内筒縮径部の先端内径（最狭径）は０．９４０ｍｍ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１．０ｍｍ、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、第２コイルバネ７０及び中芯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可能な外筒体２０が配設されている。また、外筒体２０の内周部の後部には一部が内方へ突出するバネ係止部２０ａが設けられている。そして、バネ係止部２０ａとチップホルダー１０の前部外周部との間に、前述した第１コイルバネ６０（第１弾発部材）が設けられている。これにより、外筒体２０は第１コイルバネ６０によりチップホルダー１０に接続される。

第１コイルバネ６０は、例えば、線径０．１６ｍｍ、コイル平均径２．８ｍｍ、コイル長さ１４ｍｍである。そして、第１コイルバネ６０の前部及び後部は中央部に比べて拡径された前部拡径部６０ａ及び後部拡径部６０ｂが設けられている。

外筒体２０は、前後に貫通する内孔を備え、後部内周部に形成したバネ係止部２０ａに
第１コイルバネ６０の前部拡径部６０ａを圧着することで当該第１コイルバネ６０に嵌合されている。また、この際、チップ３０の外周部と外筒体２０の内孔には隙間が設けられており、この隙間により、外筒体２０は第１コイルバネ６０が撓むことでチップ３０の軸方向に対して傾動可能に構成されている。

また、外筒体２０の前端部には、円周状に形成された筆記部２０ｂと、筆記部２０ｂと内周及び外周部とを連接する曲率部２０ｃ（Ｒ面取り部）が設けられている。このため、筆記時において外筒体２０の前端にある筆記部２０ｂが筆記面Ｐに当接した際、曲率部２０ｃにより当該外筒体２０の前端外周部が筆記面Ｐに引っかかることを防止して滑らかに移動することができる。そして、外筒体２０の先端である筆記部２０ｂは、チップ３０の軸方向において、ボール４０の前端より前方に位置するよう構成することが好ましく、この場合、筆記時においてレフィル３のボール４０が筆記面Ｐに当接するより早く筆記部２０ｂが筆記面Ｐに当接するため、筆記部２０ｂが筆記面Ｐに沿うように外筒体２０が傾動し、図３に示すように筆記部２０ｂ全体が筆記面Ｐと当接する。尚、外筒体２０の筆記部２０ｂの表面には鍍金加工を施してもよく、この場合、インキに対する耐腐食性や耐擦過性を向上させるとともに、表面を滑らかになることができることから筆記面との摩擦を減らして筆記性を向上させことができるため好適である。本実施形態では例えばニッケルメッキを外筒体２０の表面に施してある。

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及び図４に示すように、筆記するために、図３の状態のボールペン１を把持して筆記面Ｐにレフィル３の先端部を近づけると、ボール４０より前方へ突出している外筒体２０の筆記部２０ｂの端部が当接し、さらにボール４０を筆記面Ｐに近づけると筆記部２０ｂの全面が筆記面Ｐに当接するように外筒体２０が後退しつつチップ３０の軸方向に対して傾動する。そして、ボール４０が筆記面Ｐに当接するのと同時かその前に外筒体２０の筆記部２０ｂ全面が筆記面Ｐに当接し図４の状態となる。
この図４に示す状態で筆記をはじめると、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が付勢作用に抗って、中芯７１を介して第２コイルバネ７１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、インキ供給路からのインキがボール４０と筆記面Ｐとの接触領域へ供給される。そして、筆記するためにボールペン１を操作することでボール４０が回転しつつ筆記面Ｐを移動すると、筆記面Ｐに供給されたインキが筆記面Ｐに当接している筆記部２０ｂにより引き延ばされ、筆記面Ｐには筆記部２０ｂの外径Ｘ１（図４参照）と略同等の線幅の筆跡が形成される。この際、ボール４０より筆記面Ｐと当接する筆記部２０ｂの外径Ｘ１の方がボール４０の外径より大きいことから、ボール４０のみで描写された線幅より太い線幅での筆跡が形成される。尚、筆記時において、第２コイルバネ７１の作用によりボールが後退することでインキ供給路から筆記面Ｐに潤沢にインキが供給されるため、太い線幅で筆記しても筆跡にカスレが発生することを防止できる。

そして、外筒体２０は第１コイルバネ６０の作用によりチップ３０に対して後退および傾動が可能であるため、筆記時に筆記面Ｐに対するボールペン１の軸方向の角度に変化が生じても外筒体２０の先端の筆記部２０ｂは筆記面Ｐへの面接触がスムーズに継続されるため、安定した太さでの筆跡を継続できると共に筆記感も向上する。
尚、チップ３０の軸方向に対して外筒体２０を傾斜できる最大角度を外筒体最大傾斜角度Ｓ１とし、レフィルを筆記面Ｐに対して垂直に立ててボールを筆記面Ｐに当接させた状態からレフィルを傾けた際にチップ先端が筆記面Ｐに当接することでボールが筆記面Ｐから離間してしまう角度をレフィル最大傾斜角度Ｓ２とした場合、Ｓ１≧Ｓ２とすることが好ましく、この場合、ボールが常に筆記面Ｐに当接し筆記面Ｐにインキが供給される筆記傾斜角度であれば、外筒体２０もそれに合わせて傾動可能となるため、筆記面Ｐに対して筆記部２０ｂを常に面接触させることができる。このため、筆跡の線幅を安定させることが可能となる。

また、一般的なボールペンにおいて、筆記する際のレフィルの最大傾斜角度は筆記面Ｐに垂直にボールペンを立てた状態から３０°以内にすることが好ましいとされている。しかしながら、使用者によってばらつきが生じる可能性があるため、外筒体２０がチップ３０の軸方向に対して傾動できる角度は、筆記時にレフィル３が筆記面Ｐに対して傾斜される角度に応じて常に筆記部２０ｂの筆記面Ｐへの当接が継続されるように、３０°以上傾斜することが好ましく３５°以上傾斜可能に構成することがより好ましい。尚、本実施形態では具体的にレフィル最大傾斜角度Ｓ２を３５°に設定し、外筒体最大傾斜角度Ｓ１を３７°に設定しているため、使用者の筆記角度にばらつきが生じても常に外筒体２０の筆記部２０ｂが筆記面Ｐに当接することで筆跡の線幅が安定するものとなった。

さらに、外筒体２０には、筆記部２０ｂと内周部及び外周部とを接続する曲率部２０ｃが形成されている。このため、筆記時に筆記部２０ｂが筆記面Ｐと当接しながら移動する際の筆記面Ｐとの接触抵抗を減らすことができることから、筆記面Ｐに対して筆記部２０ｂ全体がとの接触を容易に維持することができ、筆跡の線幅を安定させる効果が向上する。

（第２実施形態）
次に、図５〜図８を参照して、本発明における第２実施形態について説明する。 図５は、本発明の第２の実施形態におけるボールペン８０の縦断面図であり、図６は、図５のボールペン８０においてレフィル３が前進した状態を示す縦断面図であり、図７は、図６の前方部を示す縦断面図であり、図８は、図６の状態から筆記を開始した状態での、図６の前方部を示す縦断面図である。尚、以下の説明および以下の説明で用いる図面では、第１実施形態と同様に構成され得る部分について、第１実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。

図５〜図７に示されているように、ボールペン８０では、チップ３０の外周部に第１コイルバネ８１が圧入固着してあり、第１コイルバネ８１の前部には外筒体として機能する密着部８２が一体的に形成してある。

第１コイルバネ８１は、例えば、線径０．１６ｍｍのステンレス線を用いて、中央部のコイル平均径２．８ｍｍ、コイル長さ１４ｍｍで形成してある。そして、第１コイルバネ８１の後部は中央部に比べて拡径された後部拡径部８１ｂが設けられ、前部にはステンレス線を密着させ前方に向かって縮径する密着部８２（外筒体）が形成されている。尚、密着部８２（外筒体）は第１コイルバネ８１のバネの伸縮によってチップ３０の軸方向に沿って前後動可能であり、且つ、バネが撓むことでチップ３０に対して傾動も可能に構成される。

また、本実施形態では第１コイルバネ８１の先端（密着部８２の先端）は軸方向に対して垂直になるようステンレス線を巻回して形成され、その先端部はボール４０の前端より前方に位置するとともに筆記する際の筆記部８２ｂが形成されている。また、密着部８２の外周部は前方へ向かって縮径するようにテーパ状に形成されていることから、筆記部８２ｂを視認しやすく筆記性が向上する。尚、本実施の形態においては、外筒体として機能する第１コイルバネ８１の密着部８２は、軸筒２の前部開口の内径より小径で形成してあるため、携帯するための形態であるチップ３０が軸筒２内にある図５の状態においては、チップ３０と共に軸筒２内に収容されている。このため、携帯時に筆記部８２ｂが保護される。

以上のような構成の第２実施形態のボールペン８０は、以下のように作用する。

図７及び図８に示すように、筆記するために、図７の状態のボールペン１を把持して筆記面Ｐにレフィル３の先端部を近づけると、ボール４０より前方へ突出している第１コイルバネ８１の外筒体８２の先端である筆記部８２ｂが筆記面Ｐに当接し、さらにボール４０を筆記面Ｐに近づけると第１コイルバネ８１の一部が撓んで筆記部８２ｂの全面が筆記面Ｐに当接するように外筒体８２がチップ３０の軸方向に対して傾動する。そして、ボール４０が筆記面Ｐに当接するのと同時かその前に外筒体８２の筆記部８２ｂ全面が筆記面Ｐに当接し図８の状態となる。
この図８に示す状態で筆記をはじめると、筆圧をボール４０が受けることによって、第１実施形態と同様にコイルバネ７０が圧縮されて、ボール４０が後方に向かって移動し、インキがボール４０と筆記面Ｐとの接触領域へ供給される。そして、筆記するためにボールペン８０を操作することでボール４０が回転しつつ筆記面Ｐを移動すると、筆記面Ｐに供給されたインキが筆記面Ｐに当接している筆記部８２ｂにより引き延ばされ、筆記面Ｐには筆記部８２ｂの外径Ｘ２（図８参照）と略同等の線幅の筆跡が形成される。この際、ボール４０より筆記部８２ｂの外径Ｘ２の方がボール４０の外径より大きいことから、ボール４０のみで描写された線幅より太い線幅での筆跡が形成される。

尚、本実施形態では、外筒体を第１コイルバネ８１の前部に密着部８２として一体的に形成してあることから、嵌合部を設けて接続させる必要がなく、密着部８２（外筒体）を細径で形成可能となる。このため、筆記時に筆記部８２ｂを視認し易くなることから操作性が向上する。また、筆記時に第１コイルバネ８１の一部が撓んで密着部８２（外筒体）が傾動する際、密着部８２（外筒体）自体が密着したコイルバネの一部であるため微小に撓むことが可能である。このため、筆記角度や筆記面Ｐの凹凸などに応じて密着部８２（外筒体）が機敏に反応して傾動し、筆記部８２ｂ全体の筆記面Ｐへの当接状態が維持されやすくなるため、筆跡の線幅がより安定する。

１ ボールペン
２ 軸筒
３ レフィル
４ インキ収容筒
５ 操作部
８ コイルバネ
１０ チップホルダー
１０ａ 外周部
２０ 外筒体
２０ａ バネ係止部
２０ｂ 筆記部
３０ チップ
４０ ボール
６０ 第１コイルバネ（第１弾発部材）
６０ａ 前部拡径部
６０ｂ 後部拡径部
７０ 第２コイルバネ（第２弾発部材）
７１ 中芯
８０ ボールペン
８１ 第１コイルバネ（第１弾発部材）
８１ｂ 後部拡径部
８２ 密着部（外筒体）
８２ｂ 筆記部
Ｐ 筆記面
ｗ１ 線幅
ｗ２ 線幅
Ｘ１ 線幅
Ｘ２ 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、前記チップの後方に配置されインキを収容するインキ収容部筒と、
   少なくとも筆記時においては前記チップの外側に配置され前記チップに対して軸方向に相対移動可能な外筒体と、
   前記外筒体の後方に配置され、筆記時において前記チップに対して当該外筒体が後退した際に当該外筒体を前方に弾発する第１弾発部材と、を備え、
   前記外筒体は、前記チップの軸方向に対して傾動可能であって、前方端に筆記部を有する
   ことを特徴とするボールペン。
2. 前記外筒体の筆記部は、筆記時において筆記面に沿うように傾動して当該筆記面に対して面接触することを特徴とする請求項１に記載のボールペン。
3. 前記外筒体の少なくとも一部は、前記チップの前端より前方へ突出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. 前記第１弾発部材がコイルバネであることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のボールペン。
5. 前記外筒体は、前記第１弾発部材の前方部に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載のボールペン。
6. 前記ボールを前記チップホルダーに対して前方側に弾発する第２弾性部材を備えたことを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載のボールペン。

Images