JP3789514B2 - ペン先シール部材 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ペン先シール部材に関する。さらに詳細には、筆記具（例えば、ボールペン等）のペン先と当接して該ペン先の乾燥防止をするためにキャップ内に配置されるペン先シール部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のペン先シール部材において、例えば実開昭６２−５９７８号公報には、外方に突出した形状の弾性当接部を略中央部に有し、弾性材料により一体成型された構成の内蓋（ペン先シール部材）が開示されている。これは、ボールペンチップのボール露出部全面に接触するとともにこのボール先に押圧力を付与する。しかし、前記従来のペン先シール部材は、弾性当接部の肉厚が、全体的に均一であり且つ比較的薄いため、先端部の鋭いペン先（特に、細径のパイプ状ボールペン先）が当接されると、その高い応力集中に耐えきれず破れたり、穴があくおそれがある。
【０００３】
また、実公平２−５９９４号公報には、表面にボールペンチップの先端形状にほぼ等しい凹部が形成された密着部が、複数本の放射状の連結部により筒状部の内部に一体に連設された軟弾性材からなる栓体（ペン先シール部材）が開示されている。しかし、これは、ボールペンのペン先当接時の変形を、連結部がほとんど受け持つ構成であり、その上、連結部の径方向の長さが短く、また、ペン先当接時、即座に引っ張り力による反発力を発生させる構成である。そのため、軸方向のばらつきを吸収させたり、あるいは十分なペン先のシールを確保しようと、ペン先と凹部の当接してからの移動長さ（押し込み量）を大きくすると、強い反発力でペン先が押圧されるため、凹部底壁が弾性限度を越え、ペン先が凹部底壁に突き刺さるおそれがある。そして、前記突き刺さりによって形成された穴が次第に大きくなり、ペン先のシールが不完全となる。
【０００４】
さらに、前記従来のペン先シール部材は、密着部と筒状の支持体とが、弾性変形可能な連結部により連結された構成である。そのため、全体が大径となり、小径のキャップ（例えば、ボールペンレフィール用のキャップ等）には適さない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の問題点を解決するものであって、ペン先の当接によって破れたりペン先が突き刺さる等の損傷のおそれがなく、十分なペン先シール機能を長期にわたり満足させるペン先シール部材を提供しようとするものであり、特に、ボールペンレフィール等の小径のキャップに最適なペン先シール部材を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、筆記具のキャップ５内に配置されるペン先シール部材１であって、前記筆記具のペン先６１が密接される凹状内面２３を有するとともに周壁２２を頂壁２１に比べて薄肉に形成したカップ状部２と、前記カップ状部２の周壁２２後端から径方向外方へ突出する鍔部３とを弾性材料により一体に設けたことを要件とする。
【０００７】
また、前記カップ状部２が、頂壁２１から周壁２２後端に向かうに従って徐々に薄肉に形成されてなる。
【０００８】
また、前記鍔部３は、環状の突起であることが有効である。この他にも、前記鍔部３は、カップ状部２後端外周面に周状に分散配置される複数の突起等が挙げられる。
【０００９】
また、前記カップ状部２の頂壁２１内面は、曲面状（具体的にはアール曲面状、断面弧状、球面状）であることが好ましい。
【００１０】
前記ぺン先シール部材は、弾性材料よりなり、具体的には、ガス遮断性の優れた合成樹脂、例えば、シリコンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、アクリルゴム、エチレン−酢酸ビニルゴム、多硫化ゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムや各種エラストマー、あるいは天然ゴム等が有効である。
【００１１】
【作用】
ペン先シール部材１を内部に配したキャップ５に筆記具本体６を装着すると、該筆記具本体６のペン先６１がペン先シール部材１のカップ状部２頂壁２１に当接される。前記ペン先６１の当接により、カップ状部２の頂壁２１が前方に押圧移動され、カップ状部２の周壁２２が、カップ状部２の頂壁２１より肉薄に形成されているため、該頂壁２１よりも大きく伸張変形する。これにより、ペン先６１がカップ状部２の頂壁２１内面に深く埋没する以前に、カップ状部２周壁２２が径方向内方に撓んでペン先６１を包み込む。それにより、カップ状部２の頂壁２１へのペン先６１の僅かの埋没量（浅い埋没量）にもかかわらずペン先６１を確実にシールでき、ペン先６１に加わる反発力を弱くできる。その結果、ペン先６１によるカップ状部２の破れや穴あき、あるいはペン先６１のカップ状部２への突き刺さり等の損傷が防止される。
【００１２】
前記ペン先シール部材１は、キャップ５内に配置される。その時、前記ペン先シール部材１の鍔部３は、前記キャップ５内に設けられた係止部５３（例えば、突起、リブ、段部等）に、その前面を当接させ、ペン先６１の押圧によるペン先シール部材１の前方移動を規制する。また、前記鍔部３は、ペン先シール部材１をキャップ５内に圧入保持させて取り付ける場合、その径方向の弾性変形により、ペン先シール部材１のスムーズな装着性を可能にし、しかもペン先シール部材１の安定した径方向の保持を可能にする。
【００１３】
また、カップ状部２後端に鍔部３が突出する構成であること、即ち、カップ状部２と鍔部３が直接に接続されているので、ペン先シール部材１の全体の外径を小さくすることができ、小型のペン先シール部材１を容易に得ることが可能となる。前記小サイズのペン先シール部材１は、筆記具カートリッージ（例えばボールペンレフィール）用の小キャップ５に最適である。
【００１４】
カップ状部２が、その頂壁２１から周壁２２に向かうに従って徐々に薄肉に形成されてなることによって、大きく伸張変形する箇所を頂壁２１から離れた遠い位置に設定できるとともに、周壁２２または頂壁２１での極端な応力集中を回避する。これにより、応力集中によるペン先シール部材１の損傷を一層防止できる。
【００１５】
前記鍔部３が環状であることによって、鍔部３自体の変形に対する強度を向上させ、ペン先シール部材１のキャップ５内で確実な係止保持が可能となる。即ち、筆記具本体６をキャップ５に装着した時、ペン先６１の押圧力によるペン先シール部材１のキャップ５からの脱落やずれ落ちなどがない。また、ペン先シール部材１をキャップ５内に圧入保持させて取り付ける場合、前記環状の鍔部３によって、ペン先シール部材１の強固な保持が可能になる。
【００１６】
カップ状部２の頂壁２１内面が曲面状であることによって、凹状内面２３がペン先６１をタイミング良く包み込むことが可能となり、ペン先６１が凹状内面２３によって完全にシールされる以前に、凹状内面２３とペン先６１外周面による圧縮された空気がペン先６１から筆記具内に浸入することを防止する。特に、前記頂壁２１内面が曲面状である構成と、前記薄肉の周壁２２と厚肉の頂壁２１とを有するカップ状部２の構成とが相まって、周壁２２によるペン先６１の包み込み作用と、頂壁２１によるペン先６１の密接（わずかな埋没）作用が円滑に且つ同時に成し得る。
【００１７】
【実施例】
本発明の実施例を図面に従って説明する。
【００１８】
第１実施例を以下に説明する（図１、図２参照）。
【００１９】
ペン先シール部材１は、主に、カップ状部２と鍔部３とからなり、弾性材料（例えば、エチレン−プロピレンゴム等の合成ゴム）により一体に成形されている。
【００２０】
前記カップ状部２は、内部に凹状内面２３が形成されている。具体的には、前記凹状内面２３は、すりばち状内面であり、即ち、底面に設けられたアール曲面状の曲面部２３ａ（曲率半径０．５ｍｍ）と、周面に設けられた円錐状のテーパ面部２３ｂ（尖頭角度９０度）とが連設されている。これにより、凹状内面２３が、ペン先６１（具体的にはボールペンのペン先）を容易に包み込むことが可能となり、ペン先６１が凹状内面２３によって完全にシールされる以前に、凹状内面２３とペン先６１外周面によって空気を圧縮させることがないので、ペン先６１から筆記具内に圧縮空気を浸入させることがない。
【００２１】
前記カップ状部２は、頂壁２１（軸方向の最大肉厚Ａ：１ｍｍ、頂面は平面状）から周壁２２の周縁部方向に到るにつれて次第に薄肉（具体的には、最小肉厚Ｂ：０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ）に形成されている。前記周壁２２の最小肉厚Ｂに対する前記頂壁２１の最大肉厚Ａの肉厚比の値は、２以上が好ましい（すなわち、Ａ／Ｂ≧２）。これにより、大きく伸張変形する箇所を頂壁２１より遠い位置に設定することができ、頂壁２１への極端な集中応力を効果的に分散させ、カップ状部２の破れや穴あき、あるいはペン先６１の突き刺さりを防止する。
【００２２】
前記鍔部３の前端面は、キャップ５内壁の係止部５３（段部）との当接部となっている。また、前記鍔部３の後端面には、断面エッジ状の環状突起４が設けられ、これにより、キャップ５内に取り付ける以前の集合状態にあるペン先シール部材１の相互の吸着を防止している。
【００２３】
また、前記鍔部３は、カップ状部２の後端周縁部に環状に形成され、内側にストレート状内面３１を有する。前記鍔部３は、径方向の肉厚がカップ状部２の周壁２２後端の最小肉厚より厚肉に形成される（具体的には、０．５ｍｍ〜０．８ｍｍ形成される）。また、前記鍔部３は、軸方向の長さが、頂壁２１肉厚より大に設定されている（具体的には、約１．５ｍｍに設定されている）。これにより、ペン先６１の押圧力によって鍔部３が容易に変形してしまってキャップ５の係止部５３より外れることがない。
【００２４】
図２に、第１実施例（図１）のペン先シール部材１の使用状態を示す。即ち、前記ペン先シール部材１を内部に取り付けられたキャップ５を、ボールペンレフィールの先端に装着した状態を示す。前記キャップ５内には、内側にペン先シール部材１を取り付けるための装着部が設けられている。前記装着部には、ペン先シール部材１のカップ状部２外径より小さい内径の小径部５１と、前記カップ状部２外径より大径かつペン先シール部材１の鍔部３外径より僅かに小さい内径の大径部５２と、前記小径部５１と大径部５２との間の段部５３（係止部）とが、一体に形成されている。そして、前記大径部５２には、ペン先シール部材１の鍔部３が、その弾性力により圧入保持されるとともに、前記段部５３（係止部）には、前記鍔部３の前端面が当接係止されている。
【００２５】
また、前記小径部５１は、キャップ５頂部より外部に開口している。すなわちキャップ５本体は貫通孔を有する筒体である。そのため、製造時、キャップ５内にペン先シール部材１が存在するかどうか、その有無を容易に（目視検査、または光センサ等によって）判別することができる。また、キャップ５頂部が開口しているので、ペン先シール部材１をキャップ後端開口部から圧入する時、キャップ５内壁とペン先シール部材１とによって空気を圧縮することがない。
【００２６】
ペン先６１をカップ状部２の頂壁２１に当接させ前方へ押圧すると、カップ状部２の周壁２２が頂壁２１から後端に行くに従い変形量を大とするよう順に伸張変形する。それと同時に前記周壁２２が、円錐状のテーパ面部２３ｂの尖頭角度を小にして径方向内方に撓む。これにより、頂壁２１に加わる応力を周壁２２に分散させ、ペン先６１の頂壁２１への埋没量を小にし、弱い押圧力（ソフトなタッチ）でペン先６１を密接且つ包囲してシールすることができる。
【００２７】
本実施例では、ペン先６１が、パイプの先端及び先端近傍を径方向内方へ押圧変形させることによって、先端縁部及びボール受け座よりなるボール抱持部を形成した、いわゆるパイプ式ボールペンチップが最適である。具体的には、外径０．５ｍｍのステンレス鋼製パイプの先端近傍に複数の内方突起によるボール受け座を形成し、外径０．３ｍｍのボールを、前記先端縁部及びボール受け座によって回動可能に抱持してなる構成が採用されている。前記ボールペンチップは、一般のボールペンチップ（例えば、ボール外径：０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ、チップ外径：約２ｍｍ）よりも、先端が先鋭であるにもかかわらず、キャップ５装着時においてペン先シール部材１の破れやペン先６１の突き刺さりが発生しなかった。
【００２８】
本実施例で採用されたボールペンレフィールは、水性または油性インキと、インキの消費に伴って前進するグリス状の逆流防止剤とが内部に充填されてなるインキ収容筒６２と、前記ホールペンチップ（ペン先６１）を保持するホルダー部材６３とからなる。そして、ペン先シール部材１を内部に備えたキャップ５内周面が、ホルダー部材６３の外周面に圧接保持されている。
【００２９】
第２実施例を以下に説明する（図３参照）。
【００３０】
カップ状部２の凹状内面２３は、第１実施例同様、すりばち状内面である。即ち、底面に設けられた断面円弧状の曲面部２３ａ（曲率半径０．４ｍｍ）と、周面に設けられた円錐状のテーパ面部２３ｂ（尖頭角度６０度）とが連設されている。前記カップ状部２は、頂壁２１（軸方向の最大肉厚Ａ：０．７５ｍｍ、頂面は半球面状）から周壁２２の周縁部方向に到るにつれて次第に薄肉（具体的には、最小肉厚Ｂ：０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ）に形成されている。
【００３１】
鍔部３は、カップ状部２の後端周縁部に環状に形成され、その内側に凹状内面２３の円錐状テーパ面部２３ｂが延設され、円錐面状内面が形成されている。前記鍔部３は、その前部の径方向の肉厚がカップ状部２の周壁２２後端の最小肉厚Ｂより厚肉に形成される。また、軸方向の長さが、頂壁２１肉厚より大に設定されている（具体的には、約１ｍｍに設定されている）。これにより、筆記具本体６をキャップ５に装着させた際、変形のない十分な強度を有する鍔部３を得ることができ、キャップ５に前記ペン先シール部材１を安定的に保持できる。尚、他の構成は第１実施例同様である。また、作用効果も第１実施例同様である。
【００３２】
第３実施例を以下に説明する（図４参照）。
【００３３】
カップ状部２の凹状内面２３には、頂壁２１内面に半球面状（曲率半径１ｍｍ）の曲面部２３ａが形成されている。前記カップ状部２は、頂壁２１（軸方向の最大肉厚Ａ：０．７５ｍｍ、頂面は球面状）から周壁２２の周縁部方向に到るにつれて次第に薄肉（具体的には、最小肉厚Ｂ：０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ）に形成されている。
【００３４】
鍔部３は、カップ状部２の後端周縁部に環状に形成され、内側に凹状内面２３の半球面と連設するストレート状内面３１が形成されている。前記鍔部３は、その径方向の肉厚がカップ状部２の周壁２２後端の最小肉厚Ｂより厚肉に形成され（具体的には、０．６５ｍｍに設定されている）、また、軸方向の長さが、頂壁２１肉厚Ａより大に設定されている（具体的には、約１ｍｍに設定されている）。尚、他の構成は第１実施例同様である。また、作用効果も第１実施例同様である。
【００３５】
第４実施例を以下に説明する（図５参照）。
【００３６】
カップ状部２は、外観形状が円錐状（尖頭角度：約７５度）であり、その内側の凹状内面２３は、円錐状のテーパ面部２３ｂ（尖頭角度：約１００度）を有する。そして、前記カップ状部２は、頂壁２１（軸方向の最大肉厚Ａ：０．７５ｍｍ）から周壁２２の周縁部方向に到るにつれて次第に薄肉（具体的には、最小肉厚Ｂ：０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ）に形成されている。
【００３７】
鍔部３は、カップ状部２の後端周縁部に等間隔に形成された４つの突起よりなり、その内側に凹状内面２３の円錐状のテーパ面部２３ｂと連設するストレート状内面３１が形成されている。前記鍔部３は、その径方向の肉厚がカップ状部２の周壁２２後端の最小肉厚Ｂより厚肉に形成され（具体的には、０．６５ｍｍに設定されている）、また、軸方向の長さが、頂壁２１最大肉厚Ａより大に設定されている（具体的には、約１ｍｍに設定されている）。尚、他の構成は第１実施例同様である。また、作用効果も第１実施例同様である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、筆記具のペン先が密接される凹状内面を有し且つ周壁を頂壁に比べて薄肉に形成したカップ状部と、前記カップ状部の周壁後端から径方向外方へ突出する鍔部とを弾性材料により一体に設けたことにより、ペン先の当接によって破れたり、ペン先が突き刺さる等の損傷のおそれがなく、十分なペン先シール機能を長期にわたり満足させるペン先シール部材を提供できる。特に、ペン先シール部材を小型化することができるので、筆記具レフィール用の小型キャップに最適となる。
【００４２】
ペン先シール部材のカップ状部が、その頂壁から周壁に向かうに従って徐々に薄肉に形成されてなることによって、応力集中によるペン先シール部材の損傷を一層防止できる。
【００４３】
ペン先シール部材の鍔部が環状であることによって、鍔部自体の変形に対する強度を向上させ、ペン先シール部材のキャップ内での確実な係止保持が可能となる。
【００４４】
カップ状部の頂壁内面が曲面状であることによって、カップ状部の凹状内面がペン先をタイミング良く包み込むことが可能となり、キャップを筆記具本体に装着する際、ペン先から空気の浸入を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す半部縦断面図である。
【図２】本発明のペン先シール部材を内部に配したキャップを、筆記具本体に装着した状態を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す半部縦断面図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す半部縦断面図である。
【図５】本発明の第４実施例を示す半部縦断面図である。
【図６】本発明の第５実施例を示す半部縦断面図である。
【符号の説明】
１ ペン先シール部材
２ カップ状部
２１ 頂壁
２２ 周壁
２３ 凹状内面
２３ａ 曲面部
２３ｂ テーパ面部
３ 鍔部
３１ ストレート状内面
４ 環状突起
５ キャップ
５１ 小径部
５２ 大径部
５３ 段部
６ 筆記具本体
６１ ペン先
６２ インキ収容筒
６３ ホルダー部材
Ａ 頂壁の最大肉厚
Ｂ 周壁の最小肉厚

Claims (3)

1. 筆記具のキャップ（５）内に配置されるペン先シール部材であって、前記筆記具のペン先（６１）が密接される凹状内面（２３）を有し且つ周壁（２２）を頂壁（２１）に比べて薄肉に形成したカップ状部（２）と、前記カップ状部（２）の周壁（２２）後端から径方向外方へ突出する鍔部（３）とを弾性材料により一体に設けてなり、前記カップ状部（２）が、その頂壁（２１）から周壁（２２）後端に向かうに従って徐々に薄肉に形成されてなることを特徴とするペン先シール部材。
2. 前記鍔部（３）が、環状である請求項１記載のペン先シール部材。
3. 前記カップ状部（２）の頂壁（２１）内面が、曲面状である請求項１又は２記載のペン先シール部材。

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