JP4404296B2 - ボールペン - Google Patents

Description

本発明は、インクを収容するリフィルが軸筒内部に収容されるボールペンに関し、特に、そのリフィルの後端の部分の構造に関する。

従来、インクを収容する管状のいわゆるリフィルが軸筒内部に収容されるボールペンとして、様々なものが提供されている。
このリフィルには、上述のように内部にインクが収容されている。したがって、筆記に伴い中のインクが減るので、その分だけ中に空気を導入する必要がある。そのため、このリフィルは、内部に加圧ガスを密閉したいわゆる加圧式ボールペンの場合を除き、何らかの手段で外界に向け開放した構造を有する必要がある。たとえば、インクの粘度が低く流動性が高い場合には、リフィルの後端は閉鎖しておいて、先端側に空気孔を設け、この空気孔とリフィルの内部とで、外界との気圧差を緩衝するいわゆるコレクターを介して空気の流通を図ることが行われている。一方、油性インクやいわゆるゲルインクなど、比較的粘度の高いインクを使用する場合には、リフィル後端に何ら栓のようなものを装着したりすることなく、切りっ放しで開放させておく、というようなことがある。

また、このようなリフィルは、軸筒内部に収容されるに際し、内部で動いたりすると筆記先端が揺れるなどして筆記に悪影響を及ぼすため、軸筒の内部で固定される必要がある。その固定の方法としては、リフィルの先端側で固定する方法と、後端側で固定する方法とがある。
リフィルの先端側で軸筒に固定する方法としては、たとえば、リフィルの先端付近にフランジを設け、軸筒の先端に口金を螺着する際に、この軸筒の先端と口金とでそのフランジを挟持させることが行われている。
一方、リフィルの後端側で軸筒に固定する方法としては、リフィル後端を軸筒の後端付近の内壁に当接させることが行われている。

たとえば、下記特許文献１に記載の発明では、リフィルの後端部に後軸内壁に当接する弾性変形部が設けられている。しかし、この弾性変形部は環状突起であり、均一の肉厚であるため、リフィルの後端に空気孔を形成するタイプの場合は、この環状突起の全周が後軸に当接してしまうため、リフィルの後端に空気を十分に供給できず、かすれなどの筆記不良を生じるおそれがある。
また、上記問題を解決するため、下記特許文献２には異なるタイプの弾性変形部が開示されている。すなわち、この弾性変形部は、径方向に弾性変形可能な複数の独立した突片より構成されていることにより、これら突辺の間の間隙から、空気の流通は可能となっている。また、リフィルを軸筒内に挿入する際に、この弾性変形部が軸筒内壁に押圧されることで、径方向に弾性変形する。この弾性変形により、リフィル製造時に生ずる軸方向の寸法ばらつきを吸収することが可能となっている。さらに、この弾性変形に対する復元力によって、リフィル後端が軸筒内壁を押圧することで、リフィルの固定が実現されている。
実公昭６１−４２８５１号公報 特開２００２−２８３７８４号公報

上記特許文献２に開示の発明においては。突片が軸筒内壁に当接すると、各突片は径方向の内側に弾性変形する。しかし、この弾性変形は、各突片ごとに独立して生ずるため、弾性変形部が一体となっている場合に比べ、各突片に加わる加重は結果として大きくなることになる。したがって、長期間この加重が加わることで、各突片が弾性疲労をきたし、復元力による軸筒への固定が不十分となるとともに軸方向の寸法ばらつきの吸収が十分に行われないおそれがある。
上記の問題点に鑑み、本発明は、リフィル後端の弾性変形を十分可能にしつつも、弾性変形によってリフィル後端に加わる荷重を効果的に分散させることを第１の課題とする。

また、本発明は、上記第１の課題に加え、弾性変形によってリフィル後端に加わる荷重が偏らないようにすることを第２の課題とする。
さらに、本発明は、上記第１又は第２の課題に加え、リフィルが軸筒に固定された際のリフィル内外の空気の流通を確保することを第３の課題とする。
また、本発明は、上記第１、第２又は第３の課題に加え、弾性変形を被る部分への荷重をできるだけ軽減することを第４の課題とする。

（１）第１の発明
前記の第１の課題に鑑み、本発明のうち第１の発明は、軸筒15と、前記軸筒15内に収納されるとともにこの軸筒15の先端から突出する筆記先端を有するリフィル30とを備えたボールペン10であって、前記リフィル30の後端部に、軸筒15後端付近の内壁と当接する弾性変形部35cを設け、前記弾性変形部35cは、前記リフィル30後端からさらに後方へ延設されている複数本の厚肉部35dと、前記厚肉部35dの間を連結し、かつ、同厚肉部35dより肉薄な薄肉部35eとを備えていることを特徴とする。
すなわち、リフィル30後端において、厚肉部35dと薄肉部35eが交互に配置されることとなっている。

薄肉部35eの形状としては、厚肉部35d間の円弧状とするのが望ましいが、これに限られず、正方形、長方形、楕円なども採用することができる。
また、前記弾性変形部35cは、リフィル30と一体に形成することも可能であるが、リフィル35の後端部に、軸心に空気孔を有するリフィル栓35を装着して、このリフィル栓35に上述の弾性変形部35cを設けることとしてもよい。すなわち、本第１の発明は、軸筒15と、前記軸筒15内に収納されるとともにこの軸筒15の先端から突出する筆記先端を有するリフィル30とを備えたボールペン10であって、リフィル30の後端部に、軸心に空気孔を有するリフィル栓35が装着され、前記リフィル栓35には、軸筒15後端付近の内壁と当接する弾性変形部35cが設けられ、前記弾性変形部35cは、複数本の厚肉部35dと、前記厚肉部35dの間を連結し、かつ、同厚肉部35dより肉薄な薄肉部35eとを備えていることとしてもよい。

なお、本発明における軸筒15は、１つの部材により一体に形成されていてもよいし、また、２つ以上の部材の結合により形成されていてもよい。
（２）第２の発明
前記の第２の課題に鑑み、本発明のうち第２の発明は、上記第１の発明の特徴に加え、前記厚肉部35dは、軸心に対し放射状に等配されていることを特徴とする。
ここでいう「軸心」とは、ボールペン10の軸心を意味する。
なお、等配される厚肉部35dの個数には特に限定はないが、製造上３個とすることが好ましく、その場合の各厚肉部35d間の角度は１２０°となる。

（３）第３の発明
前記の第３の課題に鑑み、本発明のうち第３の発明は、上記第１又は第２の発明の特徴に加え、前記薄肉部35eは、前記厚肉部35dの軸心寄りの位置で各厚肉部35eを連結していることを特徴とする。
ここでいう「軸心」については、上記第２の発明と同様である。
すなわち、厚肉部35d間に、薄肉部35eを底とする溝状の構造が形成されていることとなっている。
（４）第４の発明
前記の第４の課題に鑑み、本発明のうち第４の発明は、上記第１、第２又は第３の発明の特徴に加え、前記厚肉部35dにおいて、前記薄肉部35eが接している部分の周方向の距離は、周縁部分の周方向の距離よりも短いことを特徴とする。

ここでいう「周縁」とは、前記「軸心」を中心とした円の円周部分に相当する部分を意味する。
すなわち、厚肉部35dの周縁部分の周方向の距離が、軸心寄りの部分に対して短いと、厚肉部35dにかかる荷重が大きくなり、つぶれや破損などが生じるおそれがある。そのため、厚肉部35dの周縁部分の周方向の距離を長くすることで、厚肉部35dのつぶれや破損などを防止することとしている。
また、厚肉部35d間に十分な距離を有する薄肉部35eを取ることができないと、荷重作用時の弾性変形部35cの変形が小さくなり、リフィル30などの軸方向の寸法ばらつきを十分に吸収できなくなってしまう。そのため、厚肉部35dの軸心よりの部分の周方向の距離を短くすることで、薄肉部35eをできるだけ長く確保し、この薄肉部35eでより荷重を支えることができるようにしている。

（１）第１の発明の効果
前記第１の発明によると、厚肉部は、それぞれ独立した突辺ではなく、薄肉部を介して接続している。このため、薄肉部の径方向のみの弾性変形のみで荷重を支えるのではなく、薄肉部の周方向の弾性変形によっても荷重を支えることができるため、弾性変形部の弾性疲労の可能性を低減できる。すなわち、前記第１の発明により、リフィル後端の弾性変形を十分可能にしつつも、弾性変形によってリフィル後端に加わる荷重を効果的に分散させることが可能となる。
（２）第２の発明の効果
前記第２の発明によると、上記第１の発明の効果に加え、軸筒からの荷重がリフィル後端に均等にかかるようになるため、弾性変形によってリフィル後端に加わる荷重が偏らないようにすることが可能となる。

（３）第３の発明の効果
前記第３の発明によると、前記弾性変形部と前記軸筒の内壁との当接状態において、前記隙間と空気孔を介してリフィル内部とリフィル外部とが通気可能となっている。すなわち、前記第３の発明によると、上記第１又は第２の発明の効果に加え、リフィルが軸筒に固定された際のリフィル内外の空気の流通を確保することが可能となる。
（４）第４の発明の効果
前記第４の発明によると、厚肉部が軸筒と当接する部分を十分に確保しつつ、薄肉部も十分に確保することが可能となる。よって、前記第４の発明によると、上記第１、第２又は第３の発明の効果に加え、厚肉部のみならず薄肉部でも十分軸筒からの荷重を支えることができるようになるため、弾性変形を直接被る部分への荷重をできるだけ軽減することが可能となる。

以下、本発明の１の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施の形態に係るボールペン10を正面断面図で示したものである。このボールペン10における軸筒15は、図１に示すように、最外層に位置する外軸70と、この外軸70の内層に位置する内軸60とで構成されている。
外軸70は、前半部分を構成するグリップ71と、後半部分を構成する外軸後半部75とを備える。グリップ71の表面には、グリップラバー74が装着されている。また、外軸後半部75は、前記グリップラバー74と同材質のラバーが装着されているラバー部79と、このラバーで覆われていない透明部（図示せず）とを備えている。外軸70は、透明なポリカーボネート樹脂と、上記グリップ71及びラバー部79の部分を覆うポリエステル系の熱可塑性エラストマーとの二色成形により形成されている。

内軸60は、ＡＢＳ樹脂により、外軸70に収容されるリフィルカバー62と、外軸70の後端側に位置する尾栓61とが一体に成形されたものである。リフィルカバー62は、リフィル30のインク収容管31を収容する部分である。インク収容管31の後端には、リフィル栓35が装着されている。一方、インク収容管31の先端には、継ぎ手50を介してチップ40が装着され、これが、外軸70の先端に装着されている口金16を通じて先端へ露出している。インク収容管31には、水性ゲル状のインク31a及びこのインク31aの後端を塞ぐためのインク追従体31bが収容される。
図２は、上記内軸60を正面断面図で示したものである。また、図３は、本実施の形態に係るボールペン10の後端部分を正面断面図で示したものである。リフィルカバー62の後端部分には、雄ねじ63が切られている（図２参照）。この雄ねじ63は、外軸後半部75の内側後端部分に切られている雌ねじ75a（図３参照）と螺合するように形成されている。また、内軸60の尾栓61部分の内壁後端付近には、軸方向に走る４本の突条64が形成されている（図３参照）。この突条64の先端部分には、先端方向への傾斜面64aが形成されており、この傾斜面64aにリフィル栓35の後端部分が当接する。

図４は、本発明の１の実施の形態に係るボールペン10のリフィル30の一部を構成する部材であるリフィル栓35を斜視図で示したものである。また、図５は、図４のリフィル栓35を平面図で示したものである。さらに、図６は、図４のリフィル栓35を図５のＡ−Ａ断面図で示したものである。
リフィル栓35は、インク収容管31に圧入される部分である圧入部35aと、インク収容管31の後端から露出して前記内軸の内壁と当接する当接部35bとから構成される。
当接部35bには、軸心に対する垂直断面がほぼ扇状を呈するとともに、軸心に対して１２０°で等配されている厚肉部35d（図５参照）と、この厚肉部35dの各々を、その軸心寄りの部分で連結する薄肉部35eとが設けられている。これらの厚肉部35d及び薄肉部35eとにより、弾性変形部35cが構成されている。各厚肉部35dと、それらの間にある薄肉部35eとによって、溝状の空気流通溝35fが形成されている。また、リフィル栓35の軸心部分は中空となっており、これにより空気流通孔35gが形成されている（図６参照）。

すなわち、図１に示すように、インク31a及びインク追従体31bを注入したインク収容管31の先端に、継ぎ手50を介してチップ40を装着し、さらにこのインク収容管31の後端にリフィル栓35を装着することで、リフィル30が形成される。このリフィル30を、内軸60のリフィルカバー62内に挿入した状態で、口金16を先端に装着した外軸70にこのリフィルカバー62部分を挿入し、雄ねじ63と雌ねじ75aとを螺合させる（図３参照）ことにより、図１に示すボールペン10が形成される。
このとき、図３に示すように、リフィル栓35の厚肉部35dの後端が、尾栓61内壁の突条64の傾斜面64aに圧接される。これにより、厚肉部35dは軸心に向かって弾性変形する。これと同時に、各厚肉部35d間の薄肉部35eも、周方向に圧縮するように弾性変形する。これらの弾性変形により、リフィル30の製造工程状の寸法ばらつきがある程度吸収されることとなる。また、厚肉部35dに直接かかる荷重が、薄肉部35eによっても支えられるため、全体としてリフィル栓35への荷重が弾性変形部35c全体へ分散されることとなる。

本発明の１の実施の形態に係るボールペンを正面断面図で示したものである。 本発明の１の実施の形態に係るボールペンの軸筒の一部を構成する部材である内軸を正面断面図で示したものである。 本発明の１の実施の形態に係るボールペンの後端部分を正面断面図で示したものである。 本発明の１の実施の形態に係るボールペンのリフィルの一部を構成する部材であるリフィル栓を斜視図で示したものである。 図４のリフィル栓を平面図で示したものである。 図４のリフィル栓を図５のＡ−Ａ断面図で示したものである。

符号の説明

10 ボールペン
15 軸筒 16 口金
30 リフィル
31 インク収容管
31a インク 31b インク追従体
35 リフィル栓
35a 圧入部 35b 当接部
35c 弾性変形部 35d 厚肉部
35e 薄肉部 35f 空気流通溝
35g 空気流通孔
40 チップ 50 継ぎ手
60 内軸
61 尾栓 62 リフィルカバー
63 雄ねじ 64 突条
64a 傾斜面
70 外軸
71 グリップ 74 グリップラバー
75 外軸後半部 75a 雌ねじ
79 ラバー部

Claims (4)

1. 軸筒と、
   前記軸筒内に収納されるとともにこの軸筒の先端から突出する筆記先端を有するリフィルとを備えたボールペンであって、
   前記リフィルの後端部に、軸筒後端付近の内壁と当接する弾性変形部を設け、
   前記弾性変形部は、
   前記リフィル後端からさらに後方へ延設されている複数本の厚肉部と、
   前記厚肉部の間を連結し、かつ、同厚肉部より肉薄な薄肉部とを備えていることを特徴とするボールペン。
2. 軸筒と、
   前記軸筒内に収納されるとともにこの軸筒の先端から突出する筆記先端を有するリフィルとを備えたボールペンであって、
   リフィルの後端部に、軸心に空気孔を有するリフィル栓が装着され、
   前記リフィル栓には、軸筒後端付近の内壁と当接する弾性変形部が設けられ、
   前記弾性変形部は、
   複数本の厚肉部と、
   前記厚肉部の間を連結し、かつ、同厚肉部より肉薄な薄肉部とを備えていることを特徴とするボールペン。
3. 前記厚肉部は、軸心に対し放射状に等配されていることを特徴とする請求項１又は２記載のボールペン。
4. 前記薄肉部は、前記厚肉部の軸心寄りの位置で各厚肉部を連結していることを特徴とする請求項１、２又は３記載のボールペン。