JP3479751B2 - ボールペン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、ボールペンに関する。
さらに詳細には、逆流防止用の弁体を内部に前後動自在
に収容する弁室を、ペン先とインキ収容部との間のイン
キ流通路に設けたボールペンに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、インキ逆流防止機構を備えたボー
ルペンにおいて、実公昭５４−１５７０３号公報には、
チップ本体の後端面に放射状にインキ溝を形成し、該後
端面で弁用ボールを受けるようにした構成が開示されて
いる。しかし、前記従来の構成は、ボールが当接する規
制壁部、即ちチップ本体の後端面に放射状のインキ溝を
形成する構造（詳細には、インキ収容管側に向かって末
広がり状に形成する構造）であるため、精密な加工工程
を要し、製造が困難である。 【０００３】また、実公平４−５２０６７号公報には、
前記インキ溝の加工上の煩瑣を低減させる目的で、弁室
の内面に所要数の突条を合成樹脂により一体成形し、該
突条によってボールを抜出不能にさせる構成が開示され
ている。しかし、前記従来の構成は、ボールを突条の方
向から該突条を弾性変形させながら弁室内に圧入させる
構造であり、また、突条は型成形する場合のアンダーカ
ットとなっているため、実際には、前記突条は余り大き
く取れず、比較的小さく設定されている。具体的には、
前記突条の頂点に接する仮想内接円の直径はボールの外
径より僅かに小さく設定されている。その結果、突条と
ボールとを当接させた際に形成されるインキ流通間隙が
十分に確保されず、筆記時のスムーズなインキ流通を阻
害させるおそれがある。さらに、遠心分離機によってイ
ンキをペン先側へ押し出す工程を有する場合、突条にボ
ールを食いつかせるおそれがある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決するものであって、筆記時のスムーズなインキ流通
機能と、弁体との食いつきのない十分な当接機能を有す
る規制壁部を備えた、構造が簡単で製造が容易な逆流防
止弁機構を有するボールペンを提供しようとするもので
ある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、ペン先３とイ
ンキ収容部４との間のインキ流通路５に、逆流防止用の
弁体９（好ましくは球状の弁体９）を内部に前後動自在
に収容する弁室６を設け、前記弁室６の前側に前記弁体
９が当接可能な規制壁部７を設けるとともに、前記弁室
６の後側に前記弁体９が密着可能な弁座８を設けたボー
ルペンであって、前記規制壁部７が、一つの凸部７１と
一つの凹部７２が二つの段差部７３によって連設された
一段の階段状であり、前記規制壁部７に、ペン先３側と
弁室６内とを連通させる通孔５１が開口してなることを
要件とする。さらに、前記通孔５１は、凸部７１の頂
面、凹部７２の底面、または段差部７３に開口（接続）
してなることが好ましい。 【０００６】 【０００７】 【０００８】 【作用】規制壁部７に一個の凸部７１を形成したことに
よって、規制壁部７を単純な形状にすることができると
同時に、規制壁部７に弁体９が当接した際、弁体９と規
制壁部７との間に大きなインキ流通間隙を径方向に開口
形成させることができ、筆記時、ペン先３へスムーズに
インキを供給させることができる。また、遠心分離イン
キ出し工程を有する場合、一個の数の少ない凸部７１に
よって、規制壁部７に弁体９が食いつくことが減少す
る。 【０００９】また、一個の数の比較的少ない凸部７１に
よって、規制壁部７の複雑な製造工程を不要とし、単純
な製造工程が可能となる。特に、前記凸部７１を合成樹
脂の射出成形によって規制壁部７の環状当接部に一体成
形する場合、一個の数の少ない前記凸部７１を備えた単
純な形状の規制壁部７であることによって、金型製作が
容易であるとともに、金型の耐久性（金型の寿命）も向
上させることができる。 【００１０】規制壁部７を一段の階段状に形成したこと
によって、規制壁部７を単純な形状にすることができる
と同時に、規制壁部７に弁体９が当接した際、弁体９と
規制壁部７との間に大きなインキ流通間隙を径方向に開
口させることができ、筆記時、ペン先３へスムーズにイ
ンキを供給させることができる。 【００１１】また、規制壁部７の環状当接部に二個の段
差部７３を設けることによって、前記規制壁部を一段の
階段状に形成したことから、規制壁部７の複雑な製造工
程を不要とし、単純な製造が可能となる。特に、前記段
差部７３を合成樹脂の射出成形によって規制壁部７の環
状当接部に一体成形する場合、二個の数の比較的少ない
段差部７３を備えた単純な形状の規制壁部７であること
によって、金型製作が容易であるとともに、金型の耐久
性（金型の寿命）も向上させることができる。 【００１２】前記規制壁部７の形状が階段状であると
き、ボールペンインキ充填時にボールペン本体を遠心分
離機で処理する工程（すなわちインキ出し工程）を有す
る場合、弁体９が軸心から径方向外方へ移動する（ずれ
る）ため、軸心に位置する通孔５１に弁体９が食いつく
ことが減少する。 【００１３】 【００１４】 【実施例】本発明実施例を図面に従って説明する。 【００１５】図１、図２及び図７に第１実施例を示す。
本実施例は、インキ収容管４１と金属製のボールペンチ
ップ１が、筒状の連結部材である合成樹脂製のホルダー
２を介して連結された構造のレフィール、即ち、把持部
を有する本体（図示せず）内に出し入れ交換可能なボー
ルペンレフィールである。前記レフィールは、前記ホル
ダー２の先端にボールペンチップ１及び支持筒１６が固
着されるとともに、前記ボールペンチップ１（ペン先
３）及び支持筒１６が固着されてなるホルダー２が、イ
ンキ収容管４１の先端開口部に圧入固着された構造であ
る。 【００１６】前記インキ収容管４１は、比較的硬質な材
料、即ち、合成樹脂（例えば、ポリアセタール、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴ樹脂等）
や金属（例えば、真鍮等の銅合金やステンレス鋼等）に
より形成される。それにより、ホルダー２をぐらつきな
く確実に保持する。尚、本実施例のインキ収容管４１
は、透明又は半透明の合成樹脂（例えばポリプロピレ
ン、ポリエチレン）からなる円筒状の射出成形体であ
り、先端から後方へ順に小径部４１ａ、中径部４１ｂ、
及び大径部（図示せず）が一体に連設されてなる。 【００１７】また、前記インキ収容管４１のインキ収容
部４内（中径部４１ｂ及び大径部）には、低粘性イン
キ、低粘性乃至中粘性油性インキ、又は剪断減粘性を有
する水性インキ（例えは、剪断速度３８４ｓ^-1における
粘度が温度２０℃において１０〜１５０ｍＰａ・ｓであ
るインキ）が収容される。また、前記インキの後端に
は、インキの消費に伴って前方へ移動する逆流防止剤
（例えば、グリース状物）が収容されている。 【００１８】前記ホルダー２は、前記インキ収容管４１
と同様、比較的硬質な材料、即ち、合成樹脂（例えば、
ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢ
Ｓ樹脂等）や金属（例えば、真鍮等の銅合金やステンレ
ス鋼等）により形成される。それにより、ボールペンチ
ップ１をぐらつきなく確実に保持する。尚、本実施例で
は、ポリプロピレン樹脂の射出成形体が採用されてい
る。 【００１９】前記ホルダー２は、前部にチップ取付孔２
１及び係止壁部２２が設けられ、ボールペンチップ１
が、その後端を前記係止壁部２２に当接させると同時
に、その後部外周を前記チップ取付孔２１に圧入固着さ
せている。前記係止壁部２２には、横断面円形状の通孔
５１（ボールペンチップ１のパイプ１１内径と略同一の
内径を有する）が貫設され、前記チップ取付孔２１とそ
の後部の流通孔２３（インキ流通路５）とを連通させて
いる。前記ホルダー２の後部には、取付筒部２４が突設
され、該取付筒部２４がインキ収容管４１の先端開口部
（小径部４１ａ内周面）に圧入固着されている。前記取
付筒部２４の基部には段部２５が形成され、該段部２５
に小径部４１ａ先端縁が当接されている。 【００２０】前記流通孔２３内には、逆流防止用の弁体
９を内部に前後移動可能に収容する弁室６が設けられ
る。具体的には、前記流通孔２３内には、金属製の球状
の弁体９が、ホルダー２の後端開口部から挿入され、そ
の後、金属製又は合成樹脂（合成ゴム、各種エラストマ
ーを含む）製の環状体８１が、ホルダー２の後端開口部
から圧入され前記流通孔２３内周面に固着されている。
前記環状体８１には、弁体９外径より小さい内径の弁孔
８１ａが貫設され、該環状体８１の前端面には、後方移
動された際の弁体９が密着して液シール可能な円錐凹面
状の弁座８が形成されている。 【００２１】また、前記流通孔２３の底部は、段差平面
状（具体的には一段の階段状）となっており、前方移動
された際の前記弁体９が当接可能な規制壁部７が形成さ
れている。また、別の言い方をすれば、ペン先３側と弁
室６内とを連通させる通孔５１が開口する前記規制壁部
７には、その環状の当接面に、一個の凸部７１と一個の
凹部７２が、二個の段差部７３を介して連接されてい
る。それにより、球状の弁体９が、前記規制壁部７に当
接したとしても、通孔５１が弁体９によって塞がれるこ
とがなく、さらに径方向に開口する比較的深いインキ流
通間隙が形成される。 【００２２】前記規制壁部７は、環状当接面に一個の凸
部７１が設けられてなる単純な構造、または段差平面状
よりなる単純な構造であり、従来のような複数の突起や
溝等の複雑な形状を有してないため、製造が容易であ
る。特に、前記のようにホルダー２と規制壁部７が、合
成樹脂の射出成形により一体成形される場合、ホルダー
２（特に規制壁部７の成形部分）の金型の製作費用を低
減させることができるし、また、その金型寿命も延ばす
ことができる。 【００２３】前記規制壁部７の段差部７３は軸心に対し
て平行または僅かに傾斜させることもできる。また、段
差部７３の軸方向長さ（深さ）は、一般に、大きい程、
インキ流通間隙が径方向に大きく開口するため、インキ
流通抵抗を減少させてスムーズなインキ導出が可能とな
るが、適用されるインキの粘度により適宜調節される。 【００２４】また、本実施例の前記凸部７１の頂面と前
記凹部７２の底面は、軸心に対して直角な、互いに平行
な平面であるが、この他にも、前記凸部７１の頂面、前
記凹部７２の底面を軸心に対して適宜傾斜させることも
できる。 【００２５】また、前記球状の弁体９の外径は、弁室６
（流通孔２３）内径より小であると同時に、食いつき防
止のために通孔５１の内径の１．５倍（好ましくは２
倍）より大であることが好ましい。 【００２６】本実施例に採用される前記ボールペンチッ
プ１は、いわゆるパイプ式ボールペンであって、略均一
の肉厚を有する金属製（例えばステンレス鋼製）の円筒
状のパイプ１１からなる。そして、前記パイプ１１の先
端近傍には、外周面の複数箇所（３箇所以上）が等間隔
に外方から径方向内方に押圧変形（塑性変形）されてな
る複数の内方突起によりボール受け座１３が形成され
る。また、前記パイプ１１の先端には、内方へ押圧変形
（塑性変形）されて内向きテーパ状の先端縁部１２が形
成される。前記ボール受け座１３の前面と前記先端縁部
１２の後面の間には、超硬合金製のボール１４が配置さ
れ、該ボール１４が前記ボール受け座１３及び前記先端
縁部１２によって回動自在に抱持される。ここで、前記
パイプ１１の外径は１．１ｍｍ以下、前記パイプ１１の
肉厚は０．１５ｍｍ以下、前記ボール１４の外径は０．
７５ｍｍ以下のものが有効であり、これにより、筆跡幅
の細いボールペンチップ１が適用できる。さらに好まし
くは、前記パイプ１１の外径は０．７５ｍｍ以下、前記
パイプ１１の肉厚は０．１５ｍｍ以下、前記ボール１４
の外径は０．４５ｍｍ以下のものが有効であり、これに
より、筆跡幅のさらに細い超極細のボールペンチップ１
が適用できる。 【００２７】尚、本実施例は、ボールペンチップ１が細
径のパイプ状であるため筆記時のぐらつきや折れ曲がり
が生じやすいが、それらを防止する目的で、前記ホルダ
ー２の前部には、金属製の支持筒１６が外嵌固着されて
いる。前記支持筒１６は、小径の前部が、ボールペンチ
ップ１の外周面を支持し、大径の後部がホルダー２前部
外周面に取り付けられている。 【００２８】図３、図４及び図７に、本発明の第２実施
例を示す。インキ収容管４１の先端開口部には、第１実
施例と同一構成のボールペンチップ１及び支持筒１６を
前部に備えたホルダー２が圧入固着されている。前記イ
ンキ収容管４１は、透明または半透明の合成樹脂（例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン等）の直管状の押出
成形体であり、適宜長さにカットされてなる。その内部
には、インキ収容部４が設けられ、第１実施例同様のイ
ンキ及び逆流防止剤が充填される。 【００２９】前記インキ収容管４１の前部内周面には、
軸心に弁孔８１ａを備え且つ両端に前後対称の円錐凹面
状の弁座８を備える合成樹脂製または金属製の環状体８
１が圧入固着されている。そして、ホルダー２後端と前
記環状体８１との間のインキ収容管４１（弁室６）内に
は、金属製の球状の弁体９が、前後遊動自在に収容され
ている。 【００３０】前記ホルダー２は、ペン先３とインキ収容
管４１を接続する筒状の連結部材であり、第１実施例同
様の合成樹脂（例えば、ポリアセタール、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂等）や金属（例えば、真
鍮等の銅合金やステンレス鋼等）により形成される。ま
た、前記ホルダー２は、軸心にチップ取付孔２１及び通
孔５１が設けられ、両者は係止壁部２２に貫設された孔
によって連通されている。 【００３１】本実施例のホルダー２は、第１実施例（図
１）のホルダー２の流通孔２３底部に形成した規制壁部
７と異なり、前記ホルダー２の後端の通孔５１が開口す
る環状当接面には、一つの凸部７１と一つの凹部７２が
二つの段差部７３によって連設された段差面状（具体的
には一段の階段状）の規制壁部７を構成している。前記
規制壁部７の製造加工方法は、例えば、ホルダー２の取
付筒部２４の後端部の一部を、軸心に対して直角方向に
切削除去する方法、あるいは合成樹脂の射出成形によっ
て一体成形する方法が挙げられ、いずれも容易な製造方
法である。 【００３２】図５、図６及び図７に、本発明の第３実施
例を示す。第２実施例と同一の直管状のインキ収容管４
１の先端開口部に、先端にボールペンチップ１を先端に
保持する合成樹脂（例えば、ポリアセタール、ポリプロ
ピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂等）製のホルダー２
が固着されている。また、インキ収容管４１内には、第
１実施例同様のインキ及び逆流防止剤が充填されてい
る。 【００３３】前記ボールペンチップ１は、第１、第２実
施例と異なり、ボール受け座１３、ボール抱持空間１
５、及びインキ供給路（通孔５１）を金属材料（例えば
ステンレス鋼、黄銅等）の切削成形によって得られるタ
イプである。そして、ボールペンチップ１の後端部は、
その略半分が軸心に対して直角方向に切削除去され、一
つの凸部７１及び一つの凹部７２が二つの段差部７３に
よって連設された段差面状（具体的には一段の階段状）
の規制壁部７が形成されている。前記規制壁部７（凸部
７１）により、ボールペンチップ１の後端部が尖成さ
れ、ホルダー２のチップ取付孔２１に圧入する際、スム
ーズに挿入することができ、ボールペンチップ１の後端
部外周に面取りや曲面アール等を施す必要もない。 【００３４】前記ホルダー２は、前部にチップ取付孔２
１を有し、その後方の内壁に弁座８が一体成形されてい
る。また、前記ホルダー２には、後部に取付筒部２４、
及びその前方に鍔部２６が一体成形され、前記取付筒部
２４がインキ収容管４１の先端開口部に圧入されるとと
もに、前記鍔部２６がインキ収容管４１先端面に当接さ
れている。 【００３５】弁室６は、チップ取付孔２１内に設けられ
る。前記ボールペンチップ１の後端面により形成される
規制壁部７と、ホルダー２内壁に一体に形成した弁座８
との間には、金属製の球状の弁体９が前後動可能に収容
される。 【００３６】 【００３７】 【００３８】 【００３９】 【００４０】 【００４１】 【００４２】 【００４３】 【発明の効果】本発明ボールペンは、規制壁部に一個の
凸部を形成したことによって、規制壁部を単純な形状に
することができると同時に、規制壁部に弁体が当接した
際、弁体と規制壁部との間に大きなインキ流通間隙を径
方向に開口させることができ、筆記時、ペン先へスムー
ズにインキを供給させることができる。また、前記構成
によって、遠心分離インキ出し工程において、規制壁部
に弁体が容易には食いつかない。 【００４４】また、一個の数の比較的少ない凸部によっ
て、規制壁部の複雑な製造工程を不要とし、単純な製造
工程が可能となる。 【００４５】規制壁部を一段の階段状に形成したことに
よって、規制壁部を単純な形状にすることができると同
時に、規制壁部に弁体が当接した際、弁体と規制壁部と
の間に大きなインキ流通間隙を径方向に開口させること
ができ、筆記時、ペン先へスムーズにインキを供給させ
ることができる。 【００４６】また、規制壁部に二個の段差部を設けるこ
とによって、前記規制壁部を一段の階段状に形成したこ
とから、規制壁部の複雑な製造工程を不要とし、単純な
製造が可能となる。 【００４７】前記規制壁部の形状が階段状であるとき、
ボールペンインキ充填時にボールペン本体を遠心分離機
で処理する工程を有する場合、弁体が軸心から径方向外
方へ移動するため、軸心に位置する通孔に弁体が食いつ
くことが減少する。 【００４８】 【００４９】

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１実施例の要部縦断面図である。 【図２】図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。 【図３】本発明の第２実施例の要部縦断面図である。 【図４】図３のＢ−Ｂ線断面矢視図である。 【図５】本発明の第３実施例の要部縦断面図である。 【図６】図５のＣ−Ｃ線断面矢視図である。 【図７】第１、第２及び第３実施例の要部拡大斜視図で
ある。 【符号の説明】 １ ボールペンチップ １１ パイプ １２ 先端縁部 １３ ボール受け座 １４ ボール １５ ボール抱持空間 １６ 支持筒 ２ ホルダー ２１ チップ取付孔 ２２ 係止壁部 ２３ 流通孔 ２４ 取付筒部 ２５ 段部 ２６ 鍔部 ３ ペン先 ４ インキ収容部 ４１ インキ収容管 ４１ａ 小径部 ４１ｂ 中径部 ５ インキ流通路 ５１ 通孔 ６ 弁室 ７ 規制壁部 ７１ 凸部 ７２ 凹部 ７３ 段差部 ８ 弁座 ８１ 環状体 ８１ａ 弁孔 ９ 弁体

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B43K 7/00 - 7/12

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】ペン先とインキ収容部との間のインキ流通
   路に、逆流防止用の弁体を内部に前後動自在に収容する
   弁室を設け、前記弁室の前側に前記弁体が当接可能な規
   制壁部を設けるとともに、前記弁室の後側に前記弁体が
   密着可能な弁座を設けたボールペンであって、前記規制
   壁部が、一つの凸部と一つの凹部が二つの段差部によっ
   て連設された一段の階段状であり、前記規制壁部に、ペ
   ン先側と弁室内とを連通させる通孔が開口してなること
   を特徴とするボールペン。