JP3955132B2 - ボールペンのリフィール - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、低粘度インキが充填され、チップ先端がシール不要で筆記具に搭載可能と成るボールペンのリフィールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
水性ボールペン等の低粘度インキは、粘度が数ｍＰａ・Ｓ以下の低粘性であるため、軽い筆記圧で書けることが利点であり、書き味が良好である特徴がある。 しかしながら、インキがペン先からだらだらと流れ出る直流現象や、反対にボールペンの先から空気が流入してインキが流出する逆流現象などが起こり易い欠点がある。これらの現象は中綿と称する繊維の収束体（インキ吸蔵体）などを用いて防止する方法がとられている。又、一時的にインキを保溜するインキ保溜体を付設したものが知られている。このインキ保溜体を付設したものも、筆記先端部をシールしないと長期間に於いてはインキの蒸発に伴う乾燥で筆記掠れや筆記寿命が短くなる問題がある。
【０００３】
又、ボールペンのリフィールを搭載して、軸先からその筆記先端部を出没可能とした単式及び複式の筆記具が知られている。
複式筆記具の筆記先端部の出没機構としては、ノック式のもの、筆記具の軸筒側面から貫出したスライダーを交互に摺動させるスライダー式のもの、傾斜面を備えたカム筒を回転させて行うカム式のもの等種々知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、シールキャップ不要のボールペンのリフィールを提供可能とするものである。又、そのボールペンのリフィールを搭載して、軸先からその筆記先端部を出没可能とした便利な単式及び複式の筆記具を提供可能とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成する為に以下の構成を有する。
即ち、請求項１に記載の発明に係るボールペンのリフィールは、チップ後方に直列状に継ぎ手、インキ保溜体が一体的に設けられ、インキ収容管は後端閉塞状の筒体で、インキ収容管内に低粘度インキが充填されると共にインキ収容管の前方部内孔にインキ保溜体が嵌着されて、チップ先端がシール不要で筆記具に搭載されるボールペンのリフィールに於いて、チップは、インキ流入可能なチャンネル部を有したボール受け座に先端ボールが略当接した状態で先端ボールが回転自在に抱持されるようカシメられて、先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に密接し、筆記時に密接状態が解除されるように先端ボールの背面に先端部が当接してチップ内孔に僅かに可動可能で略密装する、軸方向に連続した微細な気孔を有する硬質のインキ誘導芯と、その後端にインキ誘導孔を有すると共にインキ誘導芯を押圧する弾性体が配設されてなる。
【０００６】
請求項２に記載の発明に係るボールペンのリフィールは、チップ後方のインキ収容管内に低粘度のインキが充填されると共にインキの後端に筆記に伴うインキの消耗に追随して移動するフォロアが設けられて、チップ先端がシール不要で筆記具に搭載されるボールペンのリフィールに於いて、チップは、インキ流入可能なチャンネル部を有したボール受け座に先端ボールが略当接した状態で先端ボールが回転自在に抱持されるようカシメられて、先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に密接し、筆記時に密接状態が解除されるように先端ボールの背面に先端部が当接してチップ内孔に僅かに可動可能で略密装する、軸方向に連続した微細な気孔を有する硬質のインキ誘導芯と、その後端にインキ誘導孔を有すると共にインキ誘導芯を押圧する弾性体がチップ後端で抜け止めされた状態に配設されてなる。
【０００７】
請求項３に記載の発明に係るボールペンのリフィールは、請求項２に記載のボールペンのリフィールに於いて、チップとインキ収容部を接続する継ぎ手部位の軸心に、チップの後端に連通して後方に弁室が設けられ、弁室の後部にテーパー状又は球面状のボール弁受け座が設けられて弁室内にボール弁が遊嵌され、チップ側が上向きの時にボール弁がボール弁受け座に密接して導孔が密閉されてインキの逆流が阻止されると共に、チップ側が下向きの時に密閉状態が解除されて導孔を通じてチップ側にインキが流入可能となる。
【０００８】
【実施例】
先ず、図１及び図２はノック式筆記具等に搭載される本発明のボールペンのリフィールの実施形態１を示している。又、ボールペンのリフィールに適用されるインキはインキ吸蔵体、インキ保溜体やバルブ機構を有した直液式で用いられるボールペン、サインペン、マーカー等の低粘度の水性又は油性インキである。
【０００９】
図に示すようにボールペンのリフィール１のチップ１２は、インキ流入可能なチャンネル部１５を有したボール受け座１５ａに先端ボール１４が略当接した状態で、先端ボール１３が回転自在に抱持されるようカシメられている。（ボール抱持部１２ａ）
【００１０】
又、先端ボール１４の背面にインキ誘導芯１１が略当接状態で可動可能に略密装され、そのインキ誘導芯１１の後端に連続多孔質状の弾性体１０が配設され、少なくとも先方部がインキ誘導芯１１を僅かに可動可能とする隙間を有して後方部がチップ１２の内孔に固定状に密装されている。又、弾性体１０の後端に接触してインキ誘導芯９が配設される。以上により、インキ誘導芯１１は弾性体１０の押圧によって先端ボール１４がチップのボール抱持部１２ａの内面に水密状に接触する。尚、インキ誘導芯１１及びインキ誘導芯９は、軸方向に連続した微細な気孔を有する芯体で、押し出し成形、焼結体、繊維束をバインダー等で固化して得られる。又、インキ誘導芯９及びインキ保溜体５の構成は公知事実を組み合わせたものであり、説明は省略する。
【００１１】
先端ボール１４がボール抱持部１２ａの内面に密接することは筆記先端の乾燥とインキの直流防止に対し極めて重要である。従って、先端ボール１４を抱持するチップ内面の表面粗さ、カシメによる密接精度を改善する為に内面の研削仕上げ、カシメ精度を上げる為の二次的な塑性加工が配慮される。又、先端ボールとの密接面に表面処理などが配慮される。
【００１２】
又、継ぎ手２は、前軸部３の後方に鍔部７を有して更に後方に多数の保留溝６を有したインキ保溜体５が一体の樹脂成型品で形成されて成る。又、前軸部３先端の内孔部４にチップ１２の軸部１３が圧着され、インキ保溜体５がインキ収容管１６の前端孔に密嵌状に固着される。（尚、継ぎ手とインキ保溜体を別部材で接続して設けることもできる。）
又、チップ１２の内孔に上述したインキ誘導芯１１がそのテーパー状先端を上記先端ボール１４の背面に略当接状態で密装され、そのインキ誘導芯１１の後端に弾性体１０が配設され、更に弾性体１０の後端に接続してインキ誘導芯９が前記インキ保溜体５の中心孔に密装されて、その後端がインキ保溜体５の後端後方に適宜突出して設けられている。
【００１３】
又、インキ収容管１６の前端に当接する鍔部７の所要箇所に通気溝８を設けて外気とインキ保溜体５及びインキ収容管１６内の空気置換を行う。空気置換のための通気路はインキの揮発減量に影響があり、図では単純に示されているが細く迂回した通気路が望ましい。
【００１４】
又、インキ収容管１６内には上記インキ保溜体５の後方に低粘度のインキ１８が充填される。又、インキ収容管１６の後端には閉塞部１７が形成されている。 又、インキ収容管１６は一例として透明ポリプロピレン樹脂成形品等が使用される。又、インキ収容管１６をクリアドレン性に優れた材質で選定する。
又、インキ収容管１６は比較的大径で略非変形のものである。
【００１５】
又、図３は本発明のボールペンのリフィールの実施形態２を示している。
このボールペンのリフィール２０は、インキ誘導芯３４の後端に弾性体３３が配設され、その弾性体３３の後端がチップ３１の軸部３１ａの後端がカシメられて抜け止めされている。（カシメ部３１ｂ）
又、チップ後方のインキ収容管３６内に低粘度のインキ３７が充填され、更にインキの後端に筆記に伴うインキの消耗に追随して移動するフォロア３８が設けられてなる。フォロア３８はグリース状の半透明不乾性物質が充填されるので、インキの蒸発や乾燥の問題はペン先、即ち先端ボール３２とチップのボール抱持部の内面との隙間からの蒸発防止を考えればよい。
【００１６】
図に示すように、継ぎ手２１は先端にチップ３１の軸部３１ａを圧着する前軸部２２とインキ収容管３６の前端に圧着される後軸部２３が形成されている。
又、前軸部２２の内孔部２９の後方にはボール弁３５が遊嵌している弁室２６があり、弁室２６の後方にはテーパー状又は球面状のボール弁受け座２７と軸心に対し適宜偏心して設けられた導孔２８とが設けられ、後軸部２３の内孔がインキ収容管３６の内孔に連通している。又、弁室２６の内壁の一側には軸方向にインキ３７が流れるように溝部３０を設けている。この弁室２６内に遊嵌しているボール弁３５は、チップ３１を下向きにした状態では、チップの軸部３１ａの後端に偏った状態に接してインキ流路を形成し、インキ収容管３６のインキは導孔２８を通り上記溝部、インキ流路をなどを通じてチップ内孔部に流入する。逆に上向きの状態ではボール弁３５がボール弁受け座２７に密接してインキの逆流を防止する機能が得られる。
【００１７】
又、落下やノック衝撃等によるフォロアの変形を防止するために必要に応じてフォロア３８内にフォロアと略同等の比重を有する樹脂製のフォロア棒３９が浸漬される。尚、上記インキ収容管３６は一例として透明ＰＰ樹脂成形品等が使用される。又、インキ収容管３６をクリアドレン性に優れた材質で選定する。又、インキ収容管は継ぎ手２１と一体に形成することも可能である。
【００１８】
図４乃至図１４は本発明のボールペンのリフィールを搭載するノック式筆記具を示している。
先ず、軸筒は先軸４８、後軸４５で構成されている。
このノック式筆記具では、ボールペンのリフィール１がリターンスプリング５１により後方へ附勢されており、この力は回転子４７、ノック棒５０に伝えられ、最後はクリップ筒４６の筒部４６ｃ内に設けられた突起４６ｊで受けている。 又、クリップ筒４６は、筒部４６ｃの側面に設けた係止片４６ｅの後端に形成された係止突起４６ｆが後軸４５に設けられた係止窓４５ｂに係止して後軸４５に対し固定される。
【００１９】
図１４は後軸４５、クリップ筒４６、回転子４７、ノック棒５０の展開図の一部とその時の回転子４７の位置を示した正面図で、回転カム機構部の流れを示しており、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順序で最後は再びＡの状態にもどり、この間に筆記部の出没動作が１回行われる。これに基づいて回転カム機構部を説明する。ノック棒５０とボールペンのリフィール１の間には回転子４７が設けられており、ノック棒５０を押圧することにより、ノック棒５０のカム斜面５０ａとこれに対応する回転子４７のカム斜面４７ｃにより軸線方向に加えられた力が周方向の回転力に変換される。このとき、ノック棒５０には回転止め５０ｂが設けられており、クリップ筒４６にはこの回転止め５０ｂに対応する溝４６ｄが配設されているため、ノック棒５０は周方向に回転せず、回転子４７のみが周方向に所定角回転するように構成されている。
【００２０】
ノック動作の初期段階では回転子４７のカム側面４７ｅと後軸４５のカム側面４５ｃで回転規制が働き、回転子４７は回転しないが、一定距離ノック動作が行われるとこの回転規制がはずれて回転子４７は所定角度だけ回転する。この時、回転子４７はボールペンのリフィール１を通してリターンスプリング５１により常に後方へ附勢されておりノック棒５０への押圧を止めたときには、回転子４７のカム斜面４７ａとこれに対応する後軸４５のカム斜面４５ａにより回転子４７がさらに所定角度だけ回転し、一定角度回転したところで回転子４７の突状の係止部４７ｂがクリップ４６ａの玉部に形成した係止面４６ｂに係合されて、筆記先端部が先軸４８より突出した状態となる。
【００２１】
ここで図１４のＢからＣの状態になる時を詳説すると、回転子４７のカム斜面４７ａが後軸４５のカム斜面４５ａに沿って移動しながら後退すると同時に、回転子４７の係止部４７ｂも同じ軌跡を描きながら移動することになるが、この時、回転子４７の係止部４７ｂがクリップ玉部の係止面４６ｂに係合するには、クリップ玉部の側壁面４６ｇの下端面に干渉することなく通過できなければならない。このためには回転子４７のカム斜面４７ａが移動する距離Ｒを大きく設定するか、後軸４５のカム斜面４５ａの傾斜角θをより鈍角にすればよいが、前者の方法ではノックストロークが大きくなるので操作性が悪くなり、後者の方法では回転子４７のカム斜面４７ａが後軸４５のカム斜面４５ａ上で停止してしまう恐れがあるので動作の確実性に欠ける。この問題を解決するためにはクリップ玉部の側壁面４６ｇの下端面を回転子４７の係止部４７ｂが干渉しないで通過できる高さに設定すればよい。但し、もう一方の側壁面４６ｈの下端面を側壁面４６ｇの下端面と同じ高さにしてしまうと係合の確実性がなくなってしまうので、側壁面４６ｈの下端面は回転子４７の筒外径に干渉しない範囲で大きくすることが望ましい。又、クリップ玉部の係止面４６ｂの端面は側壁面４６ｇの下端面と側壁面４６ｈの下端面を滑らかにつなぐ斜面または曲面とすることで、クリップを衣服に抜き差しする際、ひっかからずにスムースに行うことができる。
【００２２】
筆記部が先軸４８より突出された状態からノック棒５０を押圧すると、ノック棒５０前端のカム斜面５０ａと回転子４７のカム斜面４７ｃの迎合作用によりクリップ玉部の係止面４６ｂと回転子４７の係止部４７ｂとの係合が解除される。 ここでノック棒５０への押圧をやめると回転子４７のカム斜面４７ａが後軸４５のカム斜面４５ａに沿って回転しながら後退され、筆記先端部が先軸４８の先端口内に収納される。この時、回転子４７は初期状態と同様の位置にセットされている。つまり、再度ノック棒５０を押圧すれば、突出動作が可能な状態になっている。さらに、突出状態の解除は、ノック棒５０を押圧しなくても、クリップ４６ａの玉部が上方に持ち上げられることにより回転子４７の係止部４７ｂとクリップ玉部の係止面４６ｂとの係合がはずれ、ノック棒５０を押圧したときと同様に筆記先端部が先軸４８の先端口内に収納される。このため、筆記先端部を突出させたままポケットへ差そうとすると、筆記先端部が自動的に収納されて衣服を汚すなどの事故を未然に防ぐことが可能となる。これらの動作に必要なノック棒、回転子、後軸内面に形成したカム斜面は適宜形状や角度やカムの数を選択できる。
【００２３】
【作用】
ボールペンのリフィール１は、インキ誘導芯１１の先端が先端ボール１４の背面を押圧して、先端ボール１４がチップのボール抱持部１２ａの内縁に密接されるのでインキの直流と筆記先端部の乾燥が防止される。又、筆圧により先端ボール１４が微小に後退するので隙間を生じてインキが流出可能となり、筆記により先端ボール１４の回転でインキがスムーズに流出され筆記可能となる。
又、落下、ノック衝撃や過酷な筆記状態で万一先端ボール１４がチップ１２から脱落してしまった場合、インキ誘導芯１１の毛管によりインキのボタ落ちが保持されるのでインキがたれて周囲を汚すなどの危険が回避される。
尚、ボールペンのリフィール２０も同様である。
【００２４】
又、ボールペンのリフィール２０の場合、チップ３１を上向きにした状態に於いて、ボール弁３５が弁室２６のボール弁受け座２７に位置して導孔２８を密閉するので、上向き筆記されて先端ボール３２背面のインキがなくなっても、インキにヘッドが掛かり逆流することがない。
又、通常は先端ボールがボール抱持部の内面に密接しているのでインキの逆流は防止可能となるが、衝撃や上向き筆記で空気が巻き込まれたり、先端ボールとボール抱持部の密接不完全（加工ばらつきやゴミの巻き込み等が原因）な場合に筆記掠れやインキの逆流を生じる問題がある。そこで導孔２８を密閉するボール弁３５を併用することで確実にその問題が解決可能となる。
【００２５】
又、ノック式筆記具の作用について説明する。
後軸後方に突出するノック棒５０を押圧することによって、ボールペンのリフィールの筆記先端部が先軸の先端口より突出され、その時、クリップ筒４６に設けたクリップ玉部の係止面４６ｂに回転子４７の係止部４７ｂが係合して筆記先端部の突出状態が保持されるので、クリップ４６ａの玉部を持ち上げるとこの係合が解除されて筆記先端部が先軸４８の先端口内に収納される。この為、筆記先端部が先軸の先端口より突出したままポケットに差してしまっても自動的に筆記先端部が先軸の先端口内に収納されインキで服を汚してしまう事故を未然に防ぐことができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のボールペンのリフィールの構成及び作用は以上の如くであり、ボールペン、サインペン、マーカー等の低粘度の水性又は油性インキを使用したシールキャップ不要のボールペンのリフィールが提供可能となる。又、そのボールペンのリフィールを搭載して、軸先からその筆記先端部を出没可能とした便利な単式及び複式の筆記具が提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１であるボールペンのリフィールの全体を示す縦断面図である。
【図２】 チップ先端部を拡大した断面図である。
【図３】 本発明の実施形態２であるボールペンのリフィールの全体を示す縦断面図である。
【図４】 本発明の使用例として示されたノック式筆記具の全体の構造を示す縦断面図である。
【図５】 ノック式筆記具の正面図である。（軸筒が透明で内部が可視可能）
【図６】 ノック式筆記具の後方部を拡大して示した縦断面図である。
【図７】 ノック式筆記具の先方部を拡大して示した縦断面図である。
【図８】 後軸の正面図である。（透明）
【図９】 ノック棒の外観を示す正面図である。
【図１０】 図９の側面図である。
【図１１】 回転子の外観を示す正面図である。
【図１２】 クリップ筒の外観を示す正面図である。
【図１３】 図１２の側面図である。
【図１４】 ノック式筆記具の回転カム機構部の動作及びクリップ玉部の係止面と回転子の係止部との係合関係を説明した図である。
【符号の説明】
１ ボールペンのリフィール
２ 継ぎ手
３ 前軸部
４ 内孔部
５ インキ保溜体
６ 保留溝
７ 鍔部
８ 通気溝
９ インキ誘導芯
１０ 弾性体
１１ インキ誘導芯
１２ チップ
１２ａ ボール抱持部
１３ 軸部
１４ 先端ボール
１５ チャンネル部
１５ａ ボール受け座
１６ インキ収容管
１７ 閉塞部
１８ インキ
２０ ボールペンのリフィール
２１ 継ぎ手
２２ 前軸部
２３ 後軸部
２４ 鍔部
２５ 通気溝
２６ 弁室
２７ ボール弁受け座
２８ 導孔
２９ 内孔部
３０ 溝部
３１ チップ
３１ａ 軸部
３１ｂ カシメ部
３２ 先端ボール
３３ 弾性体
３４ インキ誘導芯
３５ ボール弁
３６ インキ収容管
３７ インキ
３８ フォロア
３９ フォロア棒
４５ 後軸
４５ａ カム斜面
４５ｂ 係止窓
４５ｃ カム側面
４５ｄ 窓部
４６ クリップ筒
４６ａ クリップ
４６ｂ 係止面
４６ｃ 筒部
４６ｄ 溝
４６ｅ 係止片
４６ｆ 係止突起
４６ｇ 側壁面
４６ｈ 側壁面
４６ｉ リブ
４６ｊ 突起
４７ 回転子
４７ａ カム斜面
４７ｂ 係止部
４７ｃ カム斜面
４７ｄ 突起
４７ｅ カム側面
４８ 先軸
４９ ラバーグリップ
５０ ノック棒
５０ａ カム斜面
５０ｂ 回転止め
５０ｃ 突起
５１ リターンスプリング
５２ 先端シール材
【産業上の利用分野】
本発明は、低粘度インキが充填され、チップ先端がシール不要で筆記具に搭載可能と成るボールペンのリフィールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
水性ボールペン等の低粘度インキは、粘度が数ｍＰａ・Ｓ以下の低粘性であるため、軽い筆記圧で書けることが利点であり、書き味が良好である特徴がある。 しかしながら、インキがペン先からだらだらと流れ出る直流現象や、反対にボールペンの先から空気が流入してインキが流出する逆流現象などが起こり易い欠点がある。これらの現象は中綿と称する繊維の収束体（インキ吸蔵体）などを用いて防止する方法がとられている。又、一時的にインキを保溜するインキ保溜体を付設したものが知られている。このインキ保溜体を付設したものも、筆記先端部をシールしないと長期間に於いてはインキの蒸発に伴う乾燥で筆記掠れや筆記寿命が短くなる問題がある。
【０００３】
又、ボールペンのリフィールを搭載して、軸先からその筆記先端部を出没可能とした単式及び複式の筆記具が知られている。
複式筆記具の筆記先端部の出没機構としては、ノック式のもの、筆記具の軸筒側面から貫出したスライダーを交互に摺動させるスライダー式のもの、傾斜面を備えたカム筒を回転させて行うカム式のもの等種々知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、シールキャップ不要のボールペンのリフィールを提供可能とするものである。又、そのボールペンのリフィールを搭載して、軸先からその筆記先端部を出没可能とした便利な単式及び複式の筆記具を提供可能とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成する為に以下の構成を有する。
即ち、請求項１に記載の発明に係るボールペンのリフィールは、チップ後方に直列状に継ぎ手、インキ保溜体が一体的に設けられ、インキ収容管は後端閉塞状の筒体で、インキ収容管内に低粘度インキが充填されると共にインキ収容管の前方部内孔にインキ保溜体が嵌着されて、チップ先端がシール不要で筆記具に搭載されるボールペンのリフィールに於いて、チップは、インキ流入可能なチャンネル部を有したボール受け座に先端ボールが略当接した状態で先端ボールが回転自在に抱持されるようカシメられて、先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に密接し、筆記時に密接状態が解除されるように先端ボールの背面に先端部が当接してチップ内孔に僅かに可動可能で略密装する、軸方向に連続した微細な気孔を有する硬質のインキ誘導芯と、その後端にインキ誘導孔を有すると共にインキ誘導芯を押圧する弾性体が配設されてなる。
【０００６】
請求項２に記載の発明に係るボールペンのリフィールは、チップ後方のインキ収容管内に低粘度のインキが充填されると共にインキの後端に筆記に伴うインキの消耗に追随して移動するフォロアが設けられて、チップ先端がシール不要で筆記具に搭載されるボールペンのリフィールに於いて、チップは、インキ流入可能なチャンネル部を有したボール受け座に先端ボールが略当接した状態で先端ボールが回転自在に抱持されるようカシメられて、先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に密接し、筆記時に密接状態が解除されるように先端ボールの背面に先端部が当接してチップ内孔に僅かに可動可能で略密装する、軸方向に連続した微細な気孔を有する硬質のインキ誘導芯と、その後端にインキ誘導孔を有すると共にインキ誘導芯を押圧する弾性体がチップ後端で抜け止めされた状態に配設されてなる。
【０００７】
請求項３に記載の発明に係るボールペンのリフィールは、請求項２に記載のボールペンのリフィールに於いて、チップとインキ収容部を接続する継ぎ手部位の軸心に、チップの後端に連通して後方に弁室が設けられ、弁室の後部にテーパー状又は球面状のボール弁受け座が設けられて弁室内にボール弁が遊嵌され、チップ側が上向きの時にボール弁がボール弁受け座に密接して導孔が密閉されてインキの逆流が阻止されると共に、チップ側が下向きの時に密閉状態が解除されて導孔を通じてチップ側にインキが流入可能となる。
【０００８】
【実施例】
先ず、図１及び図２はノック式筆記具等に搭載される本発明のボールペンのリフィールの実施形態１を示している。又、ボールペンのリフィールに適用されるインキはインキ吸蔵体、インキ保溜体やバルブ機構を有した直液式で用いられるボールペン、サインペン、マーカー等の低粘度の水性又は油性インキである。
【０００９】
図に示すようにボールペンのリフィール１のチップ１２は、インキ流入可能なチャンネル部１５を有したボール受け座１５ａに先端ボール１４が略当接した状態で、先端ボール１３が回転自在に抱持されるようカシメられている。（ボール抱持部１２ａ）
【００１０】
又、先端ボール１４の背面にインキ誘導芯１１が略当接状態で可動可能に略密装され、そのインキ誘導芯１１の後端に連続多孔質状の弾性体１０が配設され、少なくとも先方部がインキ誘導芯１１を僅かに可動可能とする隙間を有して後方部がチップ１２の内孔に固定状に密装されている。又、弾性体１０の後端に接触してインキ誘導芯９が配設される。以上により、インキ誘導芯１１は弾性体１０の押圧によって先端ボール１４がチップのボール抱持部１２ａの内面に水密状に接触する。尚、インキ誘導芯１１及びインキ誘導芯９は、軸方向に連続した微細な気孔を有する芯体で、押し出し成形、焼結体、繊維束をバインダー等で固化して得られる。又、インキ誘導芯９及びインキ保溜体５の構成は公知事実を組み合わせたものであり、説明は省略する。
【００１１】
先端ボール１４がボール抱持部１２ａの内面に密接することは筆記先端の乾燥とインキの直流防止に対し極めて重要である。従って、先端ボール１４を抱持するチップ内面の表面粗さ、カシメによる密接精度を改善する為に内面の研削仕上げ、カシメ精度を上げる為の二次的な塑性加工が配慮される。又、先端ボールとの密接面に表面処理などが配慮される。
【００１２】
又、継ぎ手２は、前軸部３の後方に鍔部７を有して更に後方に多数の保留溝６を有したインキ保溜体５が一体の樹脂成型品で形成されて成る。又、前軸部３先端の内孔部４にチップ１２の軸部１３が圧着され、インキ保溜体５がインキ収容管１６の前端孔に密嵌状に固着される。（尚、継ぎ手とインキ保溜体を別部材で接続して設けることもできる。）
又、チップ１２の内孔に上述したインキ誘導芯１１がそのテーパー状先端を上記先端ボール１４の背面に略当接状態で密装され、そのインキ誘導芯１１の後端に弾性体１０が配設され、更に弾性体１０の後端に接続してインキ誘導芯９が前記インキ保溜体５の中心孔に密装されて、その後端がインキ保溜体５の後端後方に適宜突出して設けられている。
【００１３】
又、インキ収容管１６の前端に当接する鍔部７の所要箇所に通気溝８を設けて外気とインキ保溜体５及びインキ収容管１６内の空気置換を行う。空気置換のための通気路はインキの揮発減量に影響があり、図では単純に示されているが細く迂回した通気路が望ましい。
【００１４】
又、インキ収容管１６内には上記インキ保溜体５の後方に低粘度のインキ１８が充填される。又、インキ収容管１６の後端には閉塞部１７が形成されている。 又、インキ収容管１６は一例として透明ポリプロピレン樹脂成形品等が使用される。又、インキ収容管１６をクリアドレン性に優れた材質で選定する。
又、インキ収容管１６は比較的大径で略非変形のものである。
【００１５】
又、図３は本発明のボールペンのリフィールの実施形態２を示している。
このボールペンのリフィール２０は、インキ誘導芯３４の後端に弾性体３３が配設され、その弾性体３３の後端がチップ３１の軸部３１ａの後端がカシメられて抜け止めされている。（カシメ部３１ｂ）
又、チップ後方のインキ収容管３６内に低粘度のインキ３７が充填され、更にインキの後端に筆記に伴うインキの消耗に追随して移動するフォロア３８が設けられてなる。フォロア３８はグリース状の半透明不乾性物質が充填されるので、インキの蒸発や乾燥の問題はペン先、即ち先端ボール３２とチップのボール抱持部の内面との隙間からの蒸発防止を考えればよい。
【００１６】
図に示すように、継ぎ手２１は先端にチップ３１の軸部３１ａを圧着する前軸部２２とインキ収容管３６の前端に圧着される後軸部２３が形成されている。
又、前軸部２２の内孔部２９の後方にはボール弁３５が遊嵌している弁室２６があり、弁室２６の後方にはテーパー状又は球面状のボール弁受け座２７と軸心に対し適宜偏心して設けられた導孔２８とが設けられ、後軸部２３の内孔がインキ収容管３６の内孔に連通している。又、弁室２６の内壁の一側には軸方向にインキ３７が流れるように溝部３０を設けている。この弁室２６内に遊嵌しているボール弁３５は、チップ３１を下向きにした状態では、チップの軸部３１ａの後端に偏った状態に接してインキ流路を形成し、インキ収容管３６のインキは導孔２８を通り上記溝部、インキ流路をなどを通じてチップ内孔部に流入する。逆に上向きの状態ではボール弁３５がボール弁受け座２７に密接してインキの逆流を防止する機能が得られる。
【００１７】
又、落下やノック衝撃等によるフォロアの変形を防止するために必要に応じてフォロア３８内にフォロアと略同等の比重を有する樹脂製のフォロア棒３９が浸漬される。尚、上記インキ収容管３６は一例として透明ＰＰ樹脂成形品等が使用される。又、インキ収容管３６をクリアドレン性に優れた材質で選定する。又、インキ収容管は継ぎ手２１と一体に形成することも可能である。
【００１８】
図４乃至図１４は本発明のボールペンのリフィールを搭載するノック式筆記具を示している。
先ず、軸筒は先軸４８、後軸４５で構成されている。
このノック式筆記具では、ボールペンのリフィール１がリターンスプリング５１により後方へ附勢されており、この力は回転子４７、ノック棒５０に伝えられ、最後はクリップ筒４６の筒部４６ｃ内に設けられた突起４６ｊで受けている。 又、クリップ筒４６は、筒部４６ｃの側面に設けた係止片４６ｅの後端に形成された係止突起４６ｆが後軸４５に設けられた係止窓４５ｂに係止して後軸４５に対し固定される。
【００１９】
図１４は後軸４５、クリップ筒４６、回転子４７、ノック棒５０の展開図の一部とその時の回転子４７の位置を示した正面図で、回転カム機構部の流れを示しており、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順序で最後は再びＡの状態にもどり、この間に筆記部の出没動作が１回行われる。これに基づいて回転カム機構部を説明する。ノック棒５０とボールペンのリフィール１の間には回転子４７が設けられており、ノック棒５０を押圧することにより、ノック棒５０のカム斜面５０ａとこれに対応する回転子４７のカム斜面４７ｃにより軸線方向に加えられた力が周方向の回転力に変換される。このとき、ノック棒５０には回転止め５０ｂが設けられており、クリップ筒４６にはこの回転止め５０ｂに対応する溝４６ｄが配設されているため、ノック棒５０は周方向に回転せず、回転子４７のみが周方向に所定角回転するように構成されている。
【００２０】
ノック動作の初期段階では回転子４７のカム側面４７ｅと後軸４５のカム側面４５ｃで回転規制が働き、回転子４７は回転しないが、一定距離ノック動作が行われるとこの回転規制がはずれて回転子４７は所定角度だけ回転する。この時、回転子４７はボールペンのリフィール１を通してリターンスプリング５１により常に後方へ附勢されておりノック棒５０への押圧を止めたときには、回転子４７のカム斜面４７ａとこれに対応する後軸４５のカム斜面４５ａにより回転子４７がさらに所定角度だけ回転し、一定角度回転したところで回転子４７の突状の係止部４７ｂがクリップ４６ａの玉部に形成した係止面４６ｂに係合されて、筆記先端部が先軸４８より突出した状態となる。
【００２１】
ここで図１４のＢからＣの状態になる時を詳説すると、回転子４７のカム斜面４７ａが後軸４５のカム斜面４５ａに沿って移動しながら後退すると同時に、回転子４７の係止部４７ｂも同じ軌跡を描きながら移動することになるが、この時、回転子４７の係止部４７ｂがクリップ玉部の係止面４６ｂに係合するには、クリップ玉部の側壁面４６ｇの下端面に干渉することなく通過できなければならない。このためには回転子４７のカム斜面４７ａが移動する距離Ｒを大きく設定するか、後軸４５のカム斜面４５ａの傾斜角θをより鈍角にすればよいが、前者の方法ではノックストロークが大きくなるので操作性が悪くなり、後者の方法では回転子４７のカム斜面４７ａが後軸４５のカム斜面４５ａ上で停止してしまう恐れがあるので動作の確実性に欠ける。この問題を解決するためにはクリップ玉部の側壁面４６ｇの下端面を回転子４７の係止部４７ｂが干渉しないで通過できる高さに設定すればよい。但し、もう一方の側壁面４６ｈの下端面を側壁面４６ｇの下端面と同じ高さにしてしまうと係合の確実性がなくなってしまうので、側壁面４６ｈの下端面は回転子４７の筒外径に干渉しない範囲で大きくすることが望ましい。又、クリップ玉部の係止面４６ｂの端面は側壁面４６ｇの下端面と側壁面４６ｈの下端面を滑らかにつなぐ斜面または曲面とすることで、クリップを衣服に抜き差しする際、ひっかからずにスムースに行うことができる。
【００２２】
筆記部が先軸４８より突出された状態からノック棒５０を押圧すると、ノック棒５０前端のカム斜面５０ａと回転子４７のカム斜面４７ｃの迎合作用によりクリップ玉部の係止面４６ｂと回転子４７の係止部４７ｂとの係合が解除される。 ここでノック棒５０への押圧をやめると回転子４７のカム斜面４７ａが後軸４５のカム斜面４５ａに沿って回転しながら後退され、筆記先端部が先軸４８の先端口内に収納される。この時、回転子４７は初期状態と同様の位置にセットされている。つまり、再度ノック棒５０を押圧すれば、突出動作が可能な状態になっている。さらに、突出状態の解除は、ノック棒５０を押圧しなくても、クリップ４６ａの玉部が上方に持ち上げられることにより回転子４７の係止部４７ｂとクリップ玉部の係止面４６ｂとの係合がはずれ、ノック棒５０を押圧したときと同様に筆記先端部が先軸４８の先端口内に収納される。このため、筆記先端部を突出させたままポケットへ差そうとすると、筆記先端部が自動的に収納されて衣服を汚すなどの事故を未然に防ぐことが可能となる。これらの動作に必要なノック棒、回転子、後軸内面に形成したカム斜面は適宜形状や角度やカムの数を選択できる。
【００２３】
【作用】
ボールペンのリフィール１は、インキ誘導芯１１の先端が先端ボール１４の背面を押圧して、先端ボール１４がチップのボール抱持部１２ａの内縁に密接されるのでインキの直流と筆記先端部の乾燥が防止される。又、筆圧により先端ボール１４が微小に後退するので隙間を生じてインキが流出可能となり、筆記により先端ボール１４の回転でインキがスムーズに流出され筆記可能となる。
又、落下、ノック衝撃や過酷な筆記状態で万一先端ボール１４がチップ１２から脱落してしまった場合、インキ誘導芯１１の毛管によりインキのボタ落ちが保持されるのでインキがたれて周囲を汚すなどの危険が回避される。
尚、ボールペンのリフィール２０も同様である。
【００２４】
又、ボールペンのリフィール２０の場合、チップ３１を上向きにした状態に於いて、ボール弁３５が弁室２６のボール弁受け座２７に位置して導孔２８を密閉するので、上向き筆記されて先端ボール３２背面のインキがなくなっても、インキにヘッドが掛かり逆流することがない。
又、通常は先端ボールがボール抱持部の内面に密接しているのでインキの逆流は防止可能となるが、衝撃や上向き筆記で空気が巻き込まれたり、先端ボールとボール抱持部の密接不完全（加工ばらつきやゴミの巻き込み等が原因）な場合に筆記掠れやインキの逆流を生じる問題がある。そこで導孔２８を密閉するボール弁３５を併用することで確実にその問題が解決可能となる。
【００２５】
又、ノック式筆記具の作用について説明する。
後軸後方に突出するノック棒５０を押圧することによって、ボールペンのリフィールの筆記先端部が先軸の先端口より突出され、その時、クリップ筒４６に設けたクリップ玉部の係止面４６ｂに回転子４７の係止部４７ｂが係合して筆記先端部の突出状態が保持されるので、クリップ４６ａの玉部を持ち上げるとこの係合が解除されて筆記先端部が先軸４８の先端口内に収納される。この為、筆記先端部が先軸の先端口より突出したままポケットに差してしまっても自動的に筆記先端部が先軸の先端口内に収納されインキで服を汚してしまう事故を未然に防ぐことができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のボールペンのリフィールの構成及び作用は以上の如くであり、ボールペン、サインペン、マーカー等の低粘度の水性又は油性インキを使用したシールキャップ不要のボールペンのリフィールが提供可能となる。又、そのボールペンのリフィールを搭載して、軸先からその筆記先端部を出没可能とした便利な単式及び複式の筆記具が提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１であるボールペンのリフィールの全体を示す縦断面図である。
【図２】 チップ先端部を拡大した断面図である。
【図３】 本発明の実施形態２であるボールペンのリフィールの全体を示す縦断面図である。
【図４】 本発明の使用例として示されたノック式筆記具の全体の構造を示す縦断面図である。
【図５】 ノック式筆記具の正面図である。（軸筒が透明で内部が可視可能）
【図６】 ノック式筆記具の後方部を拡大して示した縦断面図である。
【図７】 ノック式筆記具の先方部を拡大して示した縦断面図である。
【図８】 後軸の正面図である。（透明）
【図９】 ノック棒の外観を示す正面図である。
【図１０】 図９の側面図である。
【図１１】 回転子の外観を示す正面図である。
【図１２】 クリップ筒の外観を示す正面図である。
【図１３】 図１２の側面図である。
【図１４】 ノック式筆記具の回転カム機構部の動作及びクリップ玉部の係止面と回転子の係止部との係合関係を説明した図である。
【符号の説明】
１ ボールペンのリフィール
２ 継ぎ手
３ 前軸部
４ 内孔部
５ インキ保溜体
６ 保留溝
７ 鍔部
８ 通気溝
９ インキ誘導芯
１０ 弾性体
１１ インキ誘導芯
１２ チップ
１２ａ ボール抱持部
１３ 軸部
１４ 先端ボール
１５ チャンネル部
１５ａ ボール受け座
１６ インキ収容管
１７ 閉塞部
１８ インキ
２０ ボールペンのリフィール
２１ 継ぎ手
２２ 前軸部
２３ 後軸部
２４ 鍔部
２５ 通気溝
２６ 弁室
２７ ボール弁受け座
２８ 導孔
２９ 内孔部
３０ 溝部
３１ チップ
３１ａ 軸部
３１ｂ カシメ部
３２ 先端ボール
３３ 弾性体
３４ インキ誘導芯
３５ ボール弁
３６ インキ収容管
３７ インキ
３８ フォロア
３９ フォロア棒
４５ 後軸
４５ａ カム斜面
４５ｂ 係止窓
４５ｃ カム側面
４５ｄ 窓部
４６ クリップ筒
４６ａ クリップ
４６ｂ 係止面
４６ｃ 筒部
４６ｄ 溝
４６ｅ 係止片
４６ｆ 係止突起
４６ｇ 側壁面
４６ｈ 側壁面
４６ｉ リブ
４６ｊ 突起
４７ 回転子
４７ａ カム斜面
４７ｂ 係止部
４７ｃ カム斜面
４７ｄ 突起
４７ｅ カム側面
４８ 先軸
４９ ラバーグリップ
５０ ノック棒
５０ａ カム斜面
５０ｂ 回転止め
５０ｃ 突起
５１ リターンスプリング
５２ 先端シール材
Claims (3)
- チップ後方に直列状に継ぎ手、インキ保溜体が一体的に設けられ、インキ収容管は後端閉塞状の筒体で、インキ収容管内に低粘度インキが充填されると共にインキ収容管の前方部内孔にインキ保溜体が嵌着されて、チップ先端がシール不要で筆記具に搭載されるボールペンのリフィールに於いて、
チップは、インキ流入可能なチャンネル部を有したボール受け座に先端ボールが略当接した状態で先端ボールが回転自在に抱持されるようカシメられて、先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に密接し、筆記時に密接状態が解除されるように先端ボールの背面に先端部が当接してチップ内孔に僅かに可動可能で略密装する、軸方向に連続した微細な気孔を有する硬質のインキ誘導芯と、その後端にインキ誘導孔を有すると共にインキ誘導芯を押圧する弾性体が配設されてなるボールペンのリフィール。 - チップ後方のインキ収容管内に低粘度のインキが充填されると共にインキの後端に筆記に伴うインキの消耗に追随して移動するフォロアが設けられて、チップ先端がシール不要で筆記具に搭載されるボールペンのリフィールに於いて、
チップは、インキ流入可能なチャンネル部を有したボール受け座に先端ボールが略当接した状態で先端ボールが回転自在に抱持されるようカシメられて、先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に密接し、筆記時に密接状態が解除されるように先端ボールの背面に先端部が当接してチップ内孔に僅かに可動可能で略密装する、軸方向に連続した微細な気孔を有する硬質のインキ誘導芯と、その後端にインキ誘導孔を有すると共にインキ誘導芯を押圧する弾性体がチップ後端で抜け止めされた状態に配設されてなるボールペンのリフィール。 - チップとインキ収容部を接続する継ぎ手部位の軸心に、チップの後端に連通して後方に弁室が設けられ、弁室の後部にテーパー状又は球面状のボール弁受け座が設けられて弁室内にボール弁が遊嵌され、チップ側が上向きの時にボール弁がボール弁受け座に密接して導孔が密閉されてインキの逆流が阻止されると共に、チップ側が下向きの時に密閉状態が解除されて導孔を通じてチップ側にインキが流入可能となる請求項２に記載のボールペンのリフィール。
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