JP3514534B2 - 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、筆記時には筆記部であ
るボールがホルダー内に保持されたスプリングの押圧が
筆記に要する筆記圧よりも弱い事を利用してスムーズな
筆記性能を確保するとともに、非筆記時には筆記部であ
るボールを弁として利用して、耐衝撃性能やインクのド
ライアップ防止性能の向上や、インクが後方へ移動する
インクドロップ防止などの機能向上を狙いとしたボール
ペンの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的なボールペンでは筆記部であるボ
ールの周辺は筆記に必要なインクが流れ出るための隙間
が適宜設けられている。したがってその隙間からインク
の蒸発や輸送中の振動、落下、長期放置によるインクの
空気酸化劣化や洩れ出しや空気が入り込むことによるカ
スレの発生、また店頭でのペン立てで長期間、筆記部を
軸方向上方へ向けて保存（以後”上向き”と呼ぶ）する
ことで、インクが軸方向後方へ落ちてしまうインクドロ
ップなどの事故がしばしば見られる。特にインク収容管
に直接、３０ｃｐから５０００ｃｐの中程度の粘度の水
性ゲルインクを貯蔵し、後端にインクの蒸発を押さえ逆
流を防止してインクの消費と共に追従するグリス状のフ
ォロワーを備えた所謂中粘度ボールペンではこれらの欠
点がさらに発生しやすくなる。従来、これらの問題を解
決するために、筆記具タイプの修正液などで見られるチ
ップホルダーの内部にスプリングを設けて対策した発明
の応用案（実開昭５５ー１７２１０４号、実開昭５７ー
１９３５７８号など）が知られているが、これらにはス
プリング以外にもコストアップの著しい金属切削製の押
し棒が必要であったり、スプリングの先端部にストレー
トの部分を一体に形成して筆記部であるボールへ当接す
る物ではスプリング自体が押し棒部を兼ねている上、線
径がφ０。１から０。２というかなり細い弱いスプリン
グが必要である事からホルダー内部の壁面にスプリング
の先端部や可動するバネ部の肩の部分が当たってしま
い、筆記時に動きが悪くなって円滑な筆記ができない等
の問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、主に
普及型のボールペンの改良を目的としており、筆記時の
スムーズな筆記を疎外することなく、インクの揮発によ
るドライアップ防止性能や、落下・輸送中の衝撃による
インク洩れ出しの防止性能や、店頭で長期上向き保存さ
れた場合などの空気流入によるインクドロップ防止性能
などボールペンにおける事故防止性能を確実に向上させ
たいという要望を満足させ、さらに従来の技術よりも製
造しやすく、一般的で安価なボールペンを提供するとい
う課題を解決することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明のスプリング内蔵のボールペンは筆記部であ
るボールをスプリングのみでごく弱く押圧して、筆記時
にはボールとスプリングは軸後方へ移動して筆記に必要
なインクの流路を確保して一般的なボールペンと同様に
筆記可能なように構成される。筆記ボールはφ０．５か
らφ１．２と小さいためホルダーの内径は最も小径とな
る部分はφ０．２からφ０．９であるのでスプリングの
線径をφ０．１ないしφ０．２程度としてボール当接部
近辺をほぼ直線にしたストレート部を一体に形成してホ
ルダーの後端をカシメや塑性変形により内側へ変形させ
て抜け防止してスプリングを内蔵させる構造とした。そ
こでスプリングのバネ部の後端側と可動部となる前端側
の両方に密着部（座巻）を形成してスプリングがたわむ
時にバネ部に力が加わった場合にもバネ部のネジレを防
止する。さらにそのスプリング座巻に対応するホルダー
の内面には段部を設けず、スプリングが引っ掛かること
を防止する。またスプリングの後端側はホルダーのカシ
メにより抜け止めされているが、カシメ部ではスプリン
グの受け面を直角にすることは困難であるためスプリン
グは内径のクリアランスの分はズレやすくホルダーの内
壁面に接触する場合を防止するために、スプリングのバ
ネ部の略中央部に段差を設けて、ホルダーの後端部カシ
メ側の内径をバネ収容部前端内径よりも大径とした。

【０００５】

【実施例】以下、図示した実施例について詳説する。第
１図は本発明の第１の実施例を示している。まず、図に
示すようにポリプロピレン樹脂等の押出し成形のチュー
ブよりなる内部にインク７を保蔵するインク収容管６の
内径筆記部側に固着される圧入部５ーａとホルダー２が
圧入固着される孔５ーｂを有する継ぎ手５には内部の略
中央にインク導入孔を持つボール受け座５ーｃを設け、
ホルダーの軸方向後端と受け座５ーｃとによって形成さ
れる弁室内に遊嵌された逆止ボール４によって通常の筆
記時にはインク収容管６から筆記部となるボール１まで
を連通する構造としたうえで上向きでは逆止ボール４が
継ぎ手５の受け座５ーｃに密接することによってインク
の逆流を防止した構造のボールペンであって、当該ボー
ルペンは通常は筆記軸となる軸筒（図示せず）に挿着し
て使用される所謂ボールペンのリフィールを示したもの
である。

【０００６】このボールペンではインク７には通常使用
される油性ボールペンのインク又は静的には高い粘性を
有し、筆記時のボール１の回転によりインクの粘性が低
下してインクがスムーズに流出される剪断減粘性を有し
た所謂中粘度インクが充填され、さらにインク収容管６
のボールペン軸方向後方にはインクの揮発防止と流れ出
し防止のためのフォロワー８と経時安定性と耐落下性能
向上のためのフォロワー棒９を構成してある。

【０００７】第２図には本発明のボールペンの筆記先端
部であるホルダー２及びその内部を示している。ホルダ
ー２には筆記部であるボール１をカシメ部２ーａとイン
クの導通を確保しつつボール１を受ける受け内面２ーｃ
とによって遊嵌してあり、さらに内部には筆記ボール１
に片端面を接し、後端面にはホルダー２の後端面のカシ
メ部２ーｂによってスプリング３が内部に遊閉されてお
り、このスプリング３はその後端側３ーｃをホルダー２
の後端側内径２ーｄより小さい径としてホルダー２内に
挿入された後スプリング後端側３ーｃをホルダー２内に
押しながらホルダー２の後端面２−ｄをカシメ等により
塑性変形させて遊閉されている。

【０００８】ホルダー２の内面にバネ部が接触してバネ
作用の動きが阻害されないためや組み立て時の挿入や向
きの検知をやりやすくするためにホルダー２の最小径と
なる受け内面２ーｃを貫通して筆記ボール１を押圧する
ストレート部３ーａを極力スプリング３の中心から伸ば
してある。スプリング３の線径はホルダー２の内部寸法
やスプリング３の押圧力によって適宜設定されるが通常
はφ０．１から０．２程度とかなり細く、スプリング全
体としての剛性も無いことからホルダー内壁に接触しや
すい。そこでスプリング３のバネ部前端３−ｂとバネ部
後端３−ｃとの両方に１巻以上の密着部座巻を形成して
バネのネジレを抑えてホルダー２の内壁との接触による
引っ掛かりを防止する。さらにホルダー２はスプリング
３のバネ部前端側３ーｂに対応する略中央部の内径２ー
ｅが後端部２−ｄの内径よりも小さくなる様にして、ス
プリング３の座巻部周辺に対応するホルダー２の内面に
は段部を形成しない構造となっている。

【０００９】筆記時に逆止ボール４がホルダー２の後端
面側に入って密接してしまうとインクの流路が確保され
なくなって筆記できなくなるため継ぎ手５の受け座５ー
ｃを偏心させて逆止ボール４が前進してもホルダー２の
後端面の片側にのみ当接する構造としているが、ホルダ
ー２のカシメ部２ーｂは一般的な塑性変形加工、具体的
にはダイスによるプレス法や回転を利用したロール法や
側面からのパンチ法など、適宜選択が可能であるが、後
端面カシメ部２ーｂを全周カシメないで、１点ないし、
多点の塑性変形とすると逆止ボール４がホルダー２の後
端面を塞ぎにくくして、筆記時のインクの流路が大きく
なって太字ペンなどのインクの流量が多い事が要求され
るボールペンでも十分なインク流量が確保できるという
利点も生じる。

【００１０】第４図は本発明の第２実施例を図示したも
のである。第１実施例との相違点はまず、通常の普及型
の油性ボールペンに実施したものであり、インク７を保
有するインク収容管６にホルダー２が直接圧入固着され
ており、インク収容管６には中程度の粘度を有するイン
ク７と後端にインク７に追従するグリス状のフォロワー
８が保蔵されたものであり、継ぎ手５と逆止ボール４に
よる逆流防止機構を有しないように構成されたものであ
る。この場合は筆記部であるボール１とスプリング３に
よる機構によって逆流防止の機能を持たせたものであ
り、インク７をやや中高粘度（３００ｃｐから５０００
ｃｐ）にする等の手段を取ることで問題の無い性能を安
価な手段で得ることが出来るものである。

【００１１】

【作用】第１の実施例に於いて、本発明の作用を説明す
る。筆記部であるボール１は球形状である事とホルダー
２のボールカシメ部２ーａによってボール１を軸後方か
らスプリング３により押圧しておくとバルブが閉じられ
た状態となって外気とボールペン内部とが遮断される事
により、インク７の揮発によるドライアップ防止や衝
撃、落下による空気の進入防止やインク７の洩れ出し防
止や空気によるペン先付近のインク劣化の防止、などが
期待できるようになる。

【００１２】筆記時の筆記に要する筆記圧はボールペン
の種類によって違いは有るが一般的に５０ｇから５００
ｇである。本発明の筆記ボール１を押圧するスプリング
３の設定押力は２ｇから１００ｇ、望ましくは５ｇから
２０ｇに設定されているため、実際の筆記時には筆記ボ
ール１とボールカシメ部２ーａによるバルブ機構は押し
広げられた状態となって通常のボールペン同様にインク
７が流れ出し、筆記が可能である。

【００１３】筆記が終了してボールペンを紙面から離し
た瞬間には本発明のスプリングの力により筆記部のバル
ブが瞬時に閉じられて再び耐ドライアップ性能、耐衝撃
性能、耐空気進入防止性能、インク洩れ出し防止性能が
発揮され、各種の事故防止を行う。

【００１４】上向きで筆記した場合の空気巻き込み、イ
ンクの逆流を防止できる逆止ボール４と弁構造を持つ継
ぎ手５を構成した逆流防止機構を設けたものは、上向き
にして逆止ボール４が弁室に密接されることによりイン
ク７の移動を防止するが、上向きではなく、しかも筆記
していない時に空気の巻き込みやインクの移動を筆記部
のバルブ機構で防止する本発明と併用する事でさらに、
安全性がアップして、特にインクの移動しやすい剪断減
粘性インクを使用した所謂中粘度ボールペンでは本発明
が効果的に逆流防止機構の性能をアップさせる。

【００１５】また、本発明では、筆記と非筆記を繰り返
した時のスプリング３のストレート部３ーａが筆記ボー
ル１の前後動に連動してバネ部を前後に移動させるが、
本発明のバネ部及びそれに対応するホルダー２の内面の
構成により、バネ部分のネジレの発生を問題無いレベル
まで抑えると共に、その動きを悪化させる引っ掛かり現
象を無くすことが可能である。前述のごとく、このスプ
リングの押圧力は２ｇから２０ｇ程度が所望の押圧力で
あるため、ごく弱いスプリングの側壁への引っ掛かり
（数ｇ）の抵抗によって筆記時の筆記感覚が阻害される
だけではなく、インクの流路が確保されにくくなること
でカスレを生じる従来の欠点を解決する事が安価に可能
となる。

【００１６】本発明第２実施例の場合には粘性の高い通
常の所謂油性ボールペンインク又はやや粘度の高めの中
粘度インクを使用しており、逆流防止機構は本発明の先
端バルブ機構で逆流を充分に防止できるため省略したも
のである。基本作用としては本発明第１実施例とまった
く同様に作用するため、ここでは説明は省略する。又本
発明のスプリングは金属製に限定したものではなく、樹
脂、ゴム、セラミックなど所望の機能を有する弾発材料
でも実現可能である。同様に筆記部であるボールを段部
を有する円筒形の筆記部としたものやホルダーを樹脂製
としてカシメ部を一体に射出成形したものにスプリング
を通過挿入して遊嵌したものも同様の作用を有する。

【００１７】

【発明の効果】本発明のボールペンの構成及び作用は以
上の如くであり、ホルダーの内部に内蔵されたスプリン
グと筆記部であるボールのバルブ機構によって筆記時の
性能にはまったく影響がない状態で、筆記していない場
合の耐インクドライアップ防止性能、耐落下衝撃性能、
耐インクボタ落ち性能、耐インク洩れ出し性能を大幅に
アップすることが可能で、筆記完了後の紙面からボール
ペンを離した瞬間から効果が期待できるものであり、特
に中粘度水性インクを使用したボールペンの欠点を解決
できるものである。また、これらの効果をスプリング１
部品の追加のみで達成できる上に、そのスプリングも極
端な寸法精度を要求すること無く、容易に製造できる。
従来の改良のようにスプリングがホルダー内面に引っ掛
かって作動しない不具合をほぼ完全に無くすことが可能
で、また従来のものよりも安易に製造でき、不良率を低
減できる効果が有り、わずかなコストで大きな効果を得
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例であるボールペンの全体を
示す縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施例であるボールペンの筆記先
端部であるホルダー内部を示す縦断面図である。

【図３】本発明の第１実施例であるボールペンの継ぎ手
部品のＡ−Ａ断面を示す横断面図である。

【図４】本発明の第２実施例であるボールペンの全体を
示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 筆記部ボール ２ ホルダー ２ーａ ホルダー筆記部カシメ ２ーｂ ホルダー後端カシメ ２ーｃ ホルダー受け内面 ２−ｄ ホルダーバネ部後端内面 ２−ｅ ホルダーバネ部前端内面 ３ スプリング ３ーａ スプリングストレート部 ３ーｂ スプリングバネ部前端座巻 ３ーｃ スプリングバネ部後端座巻 ４ 逆止ボール ５ 継ぎ手 ５ーａ 継ぎ手収容管圧入部 ５ーｂ 継ぎ手ホルダー圧入部 ５ーｃ 継ぎ手弁室受け座 ６ インク収容管 ７ インク ８ フォロワー ９ フォロワー棒

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にインクを保蔵するインク収容管
   と、先端に筆記部となるボールを保持した前記インク収
   容管に設けられるホルダーと、そのホルダー内に内蔵し
   た筆記部のボールを押圧するスプリングとからなるボー
   ルペンに於いて、スプリングの筆記部側一端には、ボー
   ルに当接するストレート部を設け、スプリングの大径部
   よりも小径としたホルダーのカシメ変形部によりスプリ
   ングが抜け止めをされており、スプリングのバネ部の筆
   記部側前端とカシメ側の後端の両側に１巻以上の座巻を
   設けるとともに、ホルダーの内面のスプリング座巻に対
   応する部分には段部を設けず略ストレートの内面形状と
   した上で、ホルダー内面のバネ部の略中央部に対応する
   部分に段部を設けてホルダー後端のカシメ側内径をバネ
   部前端側内径よりも大径とした事を特徴とするボールペ
   ン。
2. 【請求項２】 インク収容管には３０ｃｐから５０００
   ｃｐの中程度の粘度を有するインクとインクに追従して
   移動するグリス状のフォロワーを内蔵し、該インク収容
   管と固定された継ぎ手と継ぎ手の先端にホルダーが固着
   されたボールペンに於いて、継ぎ手の軸心付近にはイン
   ク導入孔を持つボール受け座を設け、ホルダーの軸方向
   後端と受け座とによって弁室が形成され、該弁室は、イ
   ンク収容管から筆記部のボールまで連通するような流路
   を確保するような導孔を備え、弁室内にはボール弁が遊
   嵌されて、ペン体が上向きとなってボール弁が受け座に
   密接して、導孔を閉塞した時にインクの逆流が防止さ
   れ、ペン体が下向きとなる筆記時にはボール弁がホルダ
   ーの後端に当接して、ホルダー内にインクが流入する経
   路が確保されて筆記可能となる逆流防止機構を備えた事
   を特徴とする請求項１記載のボールペン。