JP7336446B2 - リフィールを備えた筆記具 - Google Patents

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Description

この発明は、インク等が収容されて先端部に筆記チップを有する筆記具用リフィールを着脱可能に装着した筆記具に関する。
ボールペン等に用いられる筆記具用リフィールは、一般にインク収容管の一端部(前端部)に筆記部としてのボールペンチップもしくはボールペンチップを支持する中継部材が、圧入嵌合されて取付けられている。
そして、インク収容管には、成形の容易性とインク量の視認性を確保するために、透明もしくは半透明の樹脂素材、例えばポリプロピレンが用いられている。
前記した例えばポリプロピレンなどの樹脂素材により形成される一般的なインク収容管としては、例えば特許文献1の段落〔0021〕に開示されているように、外径が3.0mm程度、内径が1.8mm程度のものを用いる場合が多い。
この例に示すインク収容管によると、比較的外径が小さく肉厚のあるタイプであるために、インク収容管内に貯留されるインク量には制限がある。その結果、十分な筆記距離を得ることができないという実用上の問題点を有している。
そこで、インク収容管の外径は前記した従来のものとほぼ同程度になされ、かつインク収容部の内径を拡径した薄肉の筆記具用リフィールについて、本願出願人において提案をしており、これは特許文献2および3に開示されている。
特開2000-198291号公報 国際公開2017/61570号 特開2017-87457号公報
ところで、この種のリフィールを備えた筆記具においては、軸筒内に収容したリフィールの交換においては、リフィール先端の筆記チップを摘んで軸筒内からリフィールを引き抜く操作がなされる場合がある。
そこで、薄肉のインク収容管を備えたリフィールを利用した筆記具においては、リフィール先端の筆記チップを摘んで軸筒内からリフィールを引き抜くに際して、軸筒側からリフィールが分離せずに、筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材が、インク収容管から外れる場合が発生し得る。これにより、インク収容管内のインクが飛散するなどの不具合を招くことになる。
この発明は、前記した不具合の発生を想定してなされたものであり、リフィールの交換時などにおいて、リフィール先端の筆記チップを摘んで軸筒内からリフィールを引き抜くに際して、筆記具側からリフィールを確実に分離させることができ、筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材が、インク収容管から外れる不具合を回避することができるリフィールを備えた筆記具を提供することを主要な課題とするものである。
前記した課題を解決するためになされたこの発明に係るリフィールを備えた筆記具によると、直線状にして円筒状に形成され、インク収容部の肉厚が0.56mm未満になされたインク収容管と、前記インク収容管の一端部に取付けられた筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材を備えたリフィールを、軸筒内に着脱可能に装着した筆記具であって、前記リフィールにおける筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材とインク収容管との接続部分の取付け強度が、軸筒側と前記インク収容管との接続部分の取付け強度よりも高く設定されていることを特徴とする。
この場合、前記インク収容管の一端部の内周面に、嵌合により取付けられた筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材の接続部分における外径は、インク収容管の長手方向の中央部の外径よりも0.1mm以上、圧入により拡径されていることが望ましい。
また、この発明に係る筆記具の一つの好ましい形態においては、単位距離あたり異なるインク流出量に設定された筆記チップをそれぞれ一端部に備えた複数本のリフィールが軸筒内に収容され、前記複数本のリフィールの他端部が、軸筒内に着脱可能に装着されると共に、前記各リフィールの他端部における外径寸法および内径寸法は、互いに同一に設定される。ここで述べる単位距離とは、JIS S 6039、JIS S 6054、JIS S 6061等に記載される筆記試験に基づいた同一の筆記距離を示す。
一方、前記インク収容管の一端部における筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材の接続部分におけるインク収容管の外周に沿って、金属管が装着された構成も好適に採用することができる。
また、前記インク収容管の一端部における筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材の接続部分には、インク収容管の内面に向かう係止凸部が形成されると共に、前記筆記チップ側もしくは筆記チップを支持する中継部材側には、前記係止凸部が係合する係止凹部が形成された構成も採用される。
また、前記インク収容管の一端部における筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材の接続部分には、インク収容管の内面に向かう肉厚部が形成されると共に、前記筆記チップ側もしくは筆記チップを支持する中継部材側には、前記インク収容管の肉厚部に係止してインク収容管に接続される縮径部が形成された構成も採用される。
さらに、前記インク収容管の一端部における筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材の接続部分には、接着剤を介在させた構成も採用し得る。
一方、望ましくは、前記インク収容管内にインク逆流防止体を備え、前記インク逆流防止体がインク収容管内のインク後端面と接触する位置に配置され、筆記に伴うインクの消費にしたがって前進し、筆記距離100mあたりのインク消費量X(mg)と、インク収容筒内径d(mm)が、X/d >0.20の関係に設定される。
加えて、前記軸筒内にインク収容管の内径が異なる複数のリフィールが収容され、それぞれのリフィールの筆記部を軸筒から繰り出し操作をする各繰り出し操作部は、その色や形状等の外観をそれぞれ異ならせることが望ましい。
また、前記軸筒内にインク収容管の内径が異なる複数のリフィールが収容される場合は、それぞれのリフィールの筆記チップの先端近傍への着色や筆記チップ先端に揮発防止のために付着する樹脂玉の形状、筆記チップを支持する中継部材の色や形状によって、それらの外観をそれぞれ異ならせることが望ましい。
さらに、インク収容管の一端部における筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材との接続部分には、筆記チップの先端部側に向かって径を拡大するテーパ面と、前記テーパ面に続いて径を鋭角に縮小する立ち下がり部とを有する環状の係止部が、軸方向に沿って複数条形成され、前記インク収容管が複数条の前記環状の係止部によって、筆記チップもしくは中継部材に結合される。
また他の一つとして、インク収容管の一端部における筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材との接続部分には、筆記チップの先端部側に向かって除々に立ち上がるテーパ面と、前記テーパ面に続いて鋭角に立ち下がる立ち下がり部とを有する多数の突起体が、周方向および軸方向に沿って互いに不連続に形成され、前記インク収容管が前記多数の突起体を介して、筆記チップもしくは中継部材に結合される。
そして、前記したインク収容管との接続部分には、当該接続部分におけるインク収容管の外周面に沿って、リング状の補強部材が嵌め込まれた構成を好適に採用することができる。また、前記したインク収容管との接続部分には、当該接続部分におけるインク収容管の外周面に沿って、軸に直交する方向の断面がC字状に成形された補強部材が嵌め込まれた構成を採用することもできる。
一方、筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材に対するインク収容管の接続強度を確保し得る他の一つとして、筆記チップもしくは中継部材に形成されてインク収容管の前端部が挿入される筒状体と、前記筒状体の内底部に収容されてインク収容管の先端部に圧接するガータスプリング(環状スプリング)と、前記筒状体内に装着されて前記ガータスプリングを前記筒状体の内底部に位置させる押さえリングとが備えられ、前記インク収容管が前記ガータスプリングによって筆記チップもしくは中継部材に結合された構成を採用することができる。
この発明に係る筆記具によると、直線状にして円筒状に形成されたインク収容管は、そのインク収容部の肉厚が0.56mm未満になされることで、インク収容管の内径を実質的に広げることができる。したがって、所望のインク貯留量を確保したリフィールを得ることができる。そして、リフィールにおける筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材とインク収容管との接続部分の取付け強度は、軸筒側と前記インク収容管との接続部分の取付け強度よりも高く設定される。
これにより、リフィールの交換時などにおいて、リフィール先端の筆記チップを摘んで軸筒内からリフィールを引き抜くに際して、軸筒側からリフィールを確実に分離させることができる。したがって、筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材が、インク収容管から外れてインク収容管内のインクを飛散させる不具合の発生を避けることができる。
この発明を複式筆記具に採用した例を外観図で示し、(A)はクリップを上にした状態の上面図、(B)は90度軸回転させた状態の正面図である。 図1に示す複式筆記具の中央断面図である。 図1および図2に示す複式筆記具に用いたリフィールの第1実施例において、インク収容管の接続部における拡大断面図である。 リフィールの第2実施例を示し、(A)は正面図、(B)は中央断面図、(C)は要部の拡大断面図である。 リフィールの第3実施例を示し、(A)は中央断面図、(B)は要部の拡大断面図である。 リフィールの第4実施例を示し、(A)は中央断面図、(B)は要部の拡大断面図である。 リフィールの第5実施例を示し、(A)は中央断面図、(B)は要部の拡大断面図である。 リフィールの第6実施例を示し、(A)は中央断面図、(B)は要部の拡大断面図である。 組み合わされるリフィールを示し、(A)は第7実施例の中央断面図、(B)は第8実施例の中央断面図、(C)は第9実施例の中央断面図である。 リフィールの第10実施例を示し、(A)は中央断面図、(B)は要部の拡大断面図である。 図10に示すリフィールについて、筆記チップ側とインク収容管とが分離された外観構成を示し、(A)は要部の斜視図、(B)は要部の正面図である。 リフィールの第11実施例について、筆記チップ側とインク収容管とが分離された外観構成を示し、(A)は要部の斜視図、(B)は要部の正面図である。 リフィールの第12実施例を示し、(A)は補強部材の装着前の斜視図、(B)は要部の拡大斜視図、(C)は補強部材が装着された状態の要部の拡大斜視図である。 リフィールの第13実施例を示し、(A)は補強部材の装着前の斜視図、(B)は要部の拡大斜視図、(C)は補強部材が装着された状態の要部の拡大斜視図である。 リフィールの第14実施例について、筆記チップ側とインク収容管とが分離された状態を示し、(A)は正面図、(B)は中央断面図である。 図15に示したリフィールについて、(A)は筆記チップ側とインク収容管とが分離された状態の要部の拡大断面図、(B)は筆記チップ側にインク収容管が接続された状態の要部の拡大断面図である。
この発明に係るリフィールを備えた筆記具について、複数本のリフィール(3本のボールペンリフィール)を、軸筒内に装着した複式筆記具を例にした図に示す実施の形態に基づいて説明する。
なお、以下に示す各図においては、同一もしくは同一の機能を果たす部分を同一符号で示しており、したがってその詳細な説明は適宜省略する。
図1および図2に示す複式筆記具は、前軸21および後軸22により軸筒を構成しており、図2に断面図で示すように前軸21の後部外周面に形成された雄ねじ21aが、後軸22の前部内周面に形成された雌ねじ22aに螺合することで、前軸21と後軸22とが互いに軸方向に着脱可能に結合されている。
前軸21は、その先端部が円錐形状に縮径して、先端口23が開口されており、先端口23よりリフィールの筆記チップ(ボールペンチップ)2が択一的に繰り出されるように構成されている。
また、後軸22の後端部側には、それぞれ軸方向に沿って複数本(この例においては3本)のガイドスリット24が形成されている。各ガイドスリット24には、スライダー25に形成された操作部25aが、前記後軸22の外周面に突出して、それぞれ軸方向に摺動可能に配置されている。
ガイドスリット24が形成された後軸22内には、ガイドスリット24の内側に位置するように内筒部材27が収容されており、この内筒部材27には前記したスライダー25を前進状態に係止する係止面27a等が形成されている。
また、内筒部材27の後端部は細径に形成されて、前記後軸22の後端部よりも若干突出しており、この内筒部材27の突出部分を覆うようにして、クリップ28を取付けるキャップ部材29が嵌合されて装着されている。
なお、キャップ部材29には、クリップ28の取付け部29aが一体に形成されており、クリップ28はこの取付け部29aを貫通する軸体30によって、キャップ部材29に回動可能に取付けられている。そして、キャップ部材29とクリップ28と間にはコイルスプリング31が装着され、このコイルスプリング31の付勢力によって、クリップ28の先端部に形成されたクリップ玉28aが後軸22の側面に軽く圧着するように構成されている。
一方、スライダー25の前端部に形成されたリフィール装着部25bが、リフィールを形成するインク収容管1の後端開口内に圧入されて取付けられている。そして、それぞれのインク収容管1とスライダー25を取り巻くようにして戻しスプリング32が配置されており、この戻しスプリング32によって、各インク収容管1とスライダー25は、軸筒内で後方に向かって付勢された状態で配置されている。
この状態で、いずれかのスライダー25の前記操作部25aを前進移動させると、このスライダー25の前記操作部25aは、前記内筒部材27に形成された溝部に沿って前進移動して軸筒の軸芯方向に落ち込む。これにより、スライダー25の後端係止部25cが、前記内筒部材27に形成された係止面27aに係止される。この時、前記スライダー25に取付けられたリフィールは、それ自身の可撓性により適度に湾曲し、その先端部のボールペンチップ2が、先端口23から繰り出された状態で保持される。
またこの状態で、他の第2スライダー25を前進移動させると、この第2のスライダー25に形成された係止解除カム25dが、すでに前進状態で係止されている第1のスライダー25の後端係止部25cに当接し、第1のスライダー25の後端係止部25cを外側に押し出す。これにより、第1のスライダー25の係止状態が解除される。
この結果、第1のスライダー25は前記した戻しスプリング32の作用により後退し、第2のスライダー25の後端係止部25cが、内筒部材27に形成された係止面27aに係止され、先端口23から繰り出されるボールペンチップ2の交換を行うことができる。
前記した複式筆記具に用いられるリフィール(ボールペンリフィール)を構成するインク収容管1は、好ましくはポリプロピレン等の樹脂素材により形成されている。
そして、インク収容管1は、図2に示すように軸方向に沿って直線状にして円筒状に形成されており、その前端部側および後端部側には、それぞれ内周面に向かって肉厚状になされた接続部1a,1bが、インク収容管1と一体に形成されている。
なお、図2に示すインク収容管1の一端部(前端部)には、予めボールペンチップ2が装着された中継部材3が圧入により取付けられているが、中継部材3を介することなく、インク収容管の前端部に、直接ボールペンチップ2を取付けたボールペンリフィールも、好適に採用することができる。
また、接続部1bは、インク収容管1とは異なる部品を形成し、インク収容管1の後端部に装着する形態も採用することができる。
一方、この種の複式筆記具においては、ボールペンリフィールの交換にあたっては、後軸22から前軸21を取り外した状態で、スライダー25のリフィール装着部25bに嵌合されて取付けられているインク収容管1を引き抜くことで、リフィールが取り外される。この場合、利用者はリフィール先端のボールペンチップ2を摘んで、軸筒側のスライダー25からインク収容管1を引き抜く操作を行うことが度々行われる。
そこで、筆記チップ2もしくは筆記チップ2を支持する中継部材3とインク収容管1との接続部分の取付け強度が、軸筒側のスライダー25とインク収容管1との接続部分の取付け強度よりも高く設定されていることが望ましい。
これにより、筆記チップ2もしくは筆記チップを支持する中継部材3とインク収容管1との接続部分における結合が外れて、不用意にインクが漏れ出る問題を回避することができ、リフィールの交換等に際して軸筒側のスライダー25からインク収容管1を確実に引き抜くことができる。
前記した作用を実現させるためになされたボールペンリフィールの特にインク収容管1の主要な各部の構成について説明する。
すなわち、この例に示す第1実施例のボールペンリフィールによると、インク収容管1の前後の各端部に形成された接続部1a,1bは、内周面に向かって肉厚状に形成されているので、中継部材3もしくは筆記チップ2の取付け部分の機械的な強度を十分に確保することができる。したがって、接続部1a,1bを除いたインク収容管1については、その管厚(肉厚)を相対的に薄くすることが可能となる。これにより、インク収容管1の外径寸法を拡張することなく、必要なインク貯留量を確保することが可能となる。
図3は、中継部材3もしくは筆記チップ2が取付けられるインク収容管1の前端部側の接続部1aについて、各部の好ましい寸法、および各部相互の好ましい関係について示している。
なお、このボールペンリフィールにおけるインク収容管1については、後端部側に形成された接続部1bについても、次に示す範囲においてそれぞれ同様に構成されている。
D(インク収容管外径):2.5~3.6mm、好ましくは2.9~3.2mm
t(収容管の肉厚) :0.25mm以上、好ましくは0.3~0.56mm未満
a(接続部の肉厚) :0.5~0.7mm、好ましくは0.55~0.65mm
b(接続部の長さ) :1~6mm、好ましくは2.5~4.5mm
c(接続接触長) :1~6mm、好ましくは2.5~4.5mm
a×b(D-a) :1~12、好ましくは3~8
この値が1未満は筆記チップとの十分な嵌合力(取付け強度)である10N以上が得られず、12以上は筆記チップの取付けに必要な圧入力が大きくなり嵌合できない虞がある。
なお、インク収容管1の外径(D)については、その外形寸法が大きいほど、インク貯留量を確保することができるものの、従来の筆記具との違いを感じることなく利用できるインク収容管1の外径寸法(D)の範囲は、3.6mm以下とすることが望ましい。
また、インク収容管1の前記接続部1a,1bを除いた部分の肉厚(t)については、これが0.56mmより大きい場合には、前記したインク収容管1の外径寸法(D)の望ましい範囲において、必要なインク貯留量が確保できないこと、および筆記速度が早い場合に、筆記にカスレが発生するという問題が生ずることから、前記した数値の範囲とすることが好ましい。
さらに、軸筒側とインク収容管1との接続部分の取付け強度、すなわちスライダー25のリフィール装着部25bとインク収容管1の接続部1bとの取付け強度Bは、1.96N以上、望ましくは4.9N以上に設定される。
これに対して、筆記チップ2もしくは筆記チップを支持する中継部材3とインク収容管1との接続部分の取付け強度、すなわち筆記チップ2もしくは中継部材3とインク収容管1の接続部1aとの取付け強度Aは、9.8N以上になされ、A>Bの関係となるように設定される。
なお、筆記チップ2もしくは中継部材3とインク収容管1の接続部分の取付け強度Aが、1.96N未満である場合には、リフィールの交換に際してインク収容管1から筆記チップ2が外れるか、または時間経過によって自然落下する虞がある。
前記した接続部分の取付け強度は、市販のプッシュプルゲージ(例えばイマダ社製フォースゲージ)を用い、前記接続部分を引き抜くのに必要な力を測定することで、求めることができる。
以上のとおり、図1~図3に基づいて説明した筆記具によると、筆記チップ2もしくは筆記チップを支持する中継部材3とインク収容管1との接続部分の取付け強度Aが、軸筒側のスライダー25とインク収容管1との接続部分の取付け強度Bよりも高く設定されているので、リフィールの交換時などにおいて、不用意にインクが漏れ出る問題を回避することができる。これによりインク収容管1を軸筒側のスライダー25から確実に引き抜くことができ、リフィールの交換操作を円滑になし得ることができる。
一方、この発明に係る筆記具用リフィールにおいては、前記したインク収容管1に収容されるインクは、主溶剤が水系である水性インクの場合は、インク粘度が25℃環境下、せん断速度3.8/sでの測定において100~3000mPa・s、せん断速度383/sでの測定において20~200mPa・sのインクが使用できる。また、主溶剤が有機溶剤である油性インクの場合は、せん断速度3.8/sでの測定において20000mPa・s以下、好ましくは、3000mPa・s以下のインクが使用できる。
図4は、図1および図2に示した複式筆記具などに好適に用いることができるリフィールの第2実施例を示している。
このリフィールを構成するインク収容管1、筆記チップ2および中継部材3は、図2および図3に示した第1実施例のリフィールとほぼ同様に構成されている。
ただし、インク収容管1の前端部における肉厚状の接続部1aに対する中継部材3の圧入の度合いは、図1~図3に基づいて説明した筆記具に比較して小さくなされ、中継部材3と接続部1aとの間には、接着剤が介在されている。
そして、図4(C)に拡大断面図で示したように、インク収容管1の肉厚状の接続部1aと中継部材3との間には、接着剤受け部3aとし示した僅かな隙間が形成されており、この接着剤受け部3aに接着剤が介在される。
また、インク収容管1の前端部と中継部材3との間には、若干大きな隙間の通気路3bが、前記接着剤受け部3aと連通して形成されており、この通気路3bにおいて接着剤受け部3aにおける余剰の接着剤を流し出すことができるように構成されている。
前記接着剤として、シリコーン系接着剤を用いることで、インク収容管1と中継部材3との間で十分な取付け強度を得ることができると共に、仮に接着剤がインク収容管1内のインクに混入しても、インクの変質を抑制することができる。
なお、図4に示したインク収容管1の後端部側の接続部1bは、図2に示したリフィールと同様に構成されていて、これは軸筒側の接続部である図2に示したリフィール装着部25bに装着されることになる。
したがって、図4に示した第2実施例のリフィールにおいても、インク収容管1とボールペンチップ2側の接続部分の取付け強度をより大きく確保することができ、リフィールの交換時などにおいて生ずるインク漏れなどの不具合の発生を避けることができる。
図5は、図1および図2に示した複式筆記具などに好適に用いることができるリフィールの第3実施例を示している。
この図5に示すリフィールは、インク収容管1の中央部に比較して前端部の外径および内径が若干細く形成されて接続部1aを構成しており、その前端部にボールペンチップ2が取付けられている。
そして、ボールペンチップ2のインク収容管1に内接する部分も、前半部に比較して外径が細く形成されており、インク収容管1とボールペンチップ2の接続部分におけるインク収容管1の外周に沿って、金属管4が装着されている。
図5(B)に示すように、ボールペンチップ2の先端部には、周知の筆記ボール5が装着されており、この実施例においては、ボールペンチップ2の内部空間内にスプリング6が装着されている。そして、スプリング6の先端部分は、真っ直ぐな棒状に形成されて押し棒6aを構成し、この押し棒6aによって筆記ボール5を先端方向に押圧している。
なお、ボールペンチップ2の後端部の一部は内向きにかしめられており、このかしめ部2aにより前記スプリング6の後端部を係止している。
ボールペンチップ2の後部におけるインク収容管1に内接する部分には、前記かしめ部2aに隣接して、外径を細くする段差部2bが形成されている。そして、インク収容管1の前端接続部1aを形成する樹脂素材の一部が、例えば熱溶融を受けて前記ボールペンチップ2のかしめ部2aおよび段差部2b内に入り込み、ボールペンチップ2とインク収容管1との接続部分の取付け強度を向上させている。
なお、前記金属管4は電磁誘導方式による発熱により、前記インク収容管1とボールペンチップ2の接続部に熱溶融を与える機能と、インク収容管1とボールペンチップ2の接続部の取付け強度を保持する機能も有している。
また、図5に示したリフィールにおけるインク収容管1内には、インク逆流防止体(フォロア)9が備えられている。このインク逆流防止体9は、インク収容管1内のインク後端面と接触する位置に配置され、筆記に伴うインクの消費にしたがって前進して追従する。この場合、インク収容管1の内径をd(mm)としたとき、筆記距離100mあたりのインク消費量X(mg)と、インク収容管1の内径d(mm)が、X/d >0.20となる関係に設定されていることが望ましい。
また、インク逆流防止体9は、40℃における粘度が200mPa・s以上の合成油であるポリ-α-オレフィンを1種または2種以上含有し、その総量が全成分の80質量%以上であり、25℃における粘度が1000~40000mPa・s、剪断速度1~10/sにおける剪断減粘指数が0.95以上であり、剪断減粘付与剤を含まないことが望ましい。
ここで述べるポリ-α-オレフィンは、α-オレフィンを重合した合成油であり、反応開始物質であるα-オレフィンには代表的なもので1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン等がある。工業的には、1-デセンの重合体が主に使用されている。α-オレフィンの炭素数が小さくなると高温下で上向き放置した際の品質が優れないので、炭素数8以上が好ましく、より好ましくは炭素数8~20を主とするものである。
ポリ-α-オレフィンとしては、例えば、バーレルプロセス油P-380(松村石油社)、バーレルプロセス油P-1500(松村石油社製)、バーレルプロセス油P-2200(松村石油社製)、バーレルプロセス油P-10000(松村石油社製)、バーレルプロセス油P-37500(松村石油社製)、ExxonMobil SHF-403(エクソンモービル化学社製)、ExxonMobil SHF-1003(エクソンモービル化学社製)、SuperSyn 2150(エクソンモービル化学社製)、SuperSyn 2300(エクソンモービル化学社製)、SuperSyn 21000(エクソンモービル化学社製)、SuperSyn 23000(エクソンモービル化学社製)などがある。
さらには、インク逆流防止体9は、充填長さが10mm以上であり、25℃における表面張力が32.0mN/m以上であることが望ましい。
前記の条件を満たす場合、インク追従性能の高さが極めて顕著であり、インク消費時の残量視認性も確保できる。すなわち、前記範囲においては筆記によるインク消費時にインク逆流防止体9が移動によって壁面付着に伴う減少を生ずることなく、追従できる。
またインク消費量が多くても確実にインクが追従できるため、筆記時には安定したインク吐出性が確保される。
なお、図5に示した第3実施例のリフィールは、インク収容管1の前端部に直接ボールペンチップ2を取付けた構成を採用しているが、これはインク収容管1の前端部にボールペンチップ2を支持する中継部材3を取付けた構成としても、同様の作用効果を得ることができる。
図5に示したインク収容管1の後端部側の接続部1bは、図2に示したリフィールと同様に構成されていて、これは軸筒側の接続部である図2に示したリフィール装着部25bに装着されることになる。
したがって、図5に示した第3実施例のリフィールにおいても、インク収容管1とボールペンチップ2側の接続部分の取付け強度をより大きく確保することができ、リフィールの交換時などにおいて生ずるインク漏れなどの不具合の発生を避けることができる。
図6および図7は、図1および図2に示した複式筆記具などに好適に用いることができるリフィールの第4および第5実施例を示している。
図6および図7に示すリフィールにおいては、ボールペンチップ2を支持する中継部材3内には、インクの逆流防止機構として機能する逆流防止ボール7が収容されている。この逆流防止ボール7は、ボールペンチップ2が上向きとなるように保管した場合に、中継部材3に形成された軸孔のテーパ面に密着することで、ボールペンチップ2の先端から空気が流入し、インク収容管1内のインクが、収容管1内において後退するのを防止するように作用するものとなる。
そして、図6示すリフィールにおいては、インク収容管1の一端部におけるボールペンチップ2を支持する中継部材3の接続部分には、インク収容管1の内面に環状に突出する係止凸部1cが形成されている。
また、ボールペンチップ2を支持する中継部材側3には、前記係止凸部1cが係合する係止凹部3cが、周方向に沿って形成されており、これら周に沿って連続的に形成された係止凸部1cと係止凹部3cの組み合わせにより接続部分の取付け強度を確保する構成が採用されている。
一方、図7示すリフィールにおいては、インク収容管1の一端部におけるボールペンチップ2を支持する中継部材3の接続部分には、インク収容管1の内面に間欠的に突出する係止凸部1dが形成されている。
また、ボールペンチップ2を支持する中継部材3側には、前記係止凸部1dが係合する係止凹部3dが、周方向に沿って間欠的に形成されており、これら周に沿って間欠的に形成された係止凸部1dと係止凹部3dの組み合わせにより、接続部分の取付け強度を確保する構成が採用されている。
図6および図7に示すリフィールにおいては、好ましくはインク収容管1にアルミ合金等の金属素材を用い、中継部材3は可撓性を有する樹脂素材により構成されていることが望ましい。そして、図6に示すリフィールにおいては、中継部材3をインク収容管1の前端部に嵌め込んだ状態で、インク収容管1の外周面に沿ってかしめ加工(円周加工)を施すことで、図6に示すように、周に沿って係止凸部1cと係止凹部3cを連続的に形成させることができる。
また、図7に示すリフィールにおいては、中継部材3をインク収容管1の前端部に嵌め込んだ状態で、インク収容管1の外周面の例えば3か所にポンチ等の治具を用いてかしめ加工を施すことで、図7に示すように、周に沿って係止凸部1dと係止凹部3dを間欠的に形成させることができる。
この図6および図7に示したリフィールによると、インク収容管1に施された係止凸部1c,1dが、中継部材3の可撓性を有する樹脂素材側に食い込んだ状態で両者が結合される。
なお、図6および図7に示したインク収容管1の後端部側の接続部1bは、図2に示したリフィールと同様に構成されていて、これは軸筒側の接続部である図2に示したリフィール装着部25bに装着されることになる。
したがって、図6および図7に示した第4および第5実施例のリフィールにおいても、インク収容管1とボールペンチップ2側の接続部分の取付け強度をより大きく確保することができ、リフィールの交換時などにおいて生ずるインク漏れなどの不具合の発生を避けることができる。
図8は、図1および図2に示した複式筆記具などに好適に用いることができるリフィールの第6実施例を示している。
この図8に示したリフィールにおいては、インク収容管1として例えばポリプロピレンなどの樹脂素材が利用される。このインク収容管1の前端部におけるボールペンチップ2を支持する中継部材3の接続部分には、インク収容管1の内面に向かって肉厚部1eが形成されている。
一方、中継部材3の後部側におけるインク収容管1との接続部分には、中継部材3の外径に対して径を細くした縮径部3eと、この縮径部3eに続いて、縮径部3eよりも若干径を太くした円筒状の頭部3fが後部に向かって形成されており、頭部3fの後部周面には、縁取りが施されてテーパ部3gが形成されている。
したがって、インク収容管1の前端部に形成された前記肉厚部1eの軸孔向かって、中継部材3の前記したテーパ部3gを押し込むことで、テーパ部3gによってインク収容管1の前記肉厚部1eを押し広げつつ、頭部3fは肉厚部1eを乗り越える。
そして、肉厚部1eは中継部材3側の縮径部3eに入り込むことで、図8に示すようにインク収容管1の前端部に中継部材3を結合させることができる。
なお、図8に示したインク収容管1の後端部側の接続部1bは、図2に示したリフィールと同様に構成されていて、これは軸筒側の接続部である図2に示したリフィール装着部25bに装着されることになる。
したがって、図8に示した第6実施例のリフィールにおいても、インク収容管1とボールペンチップ2側の接続部分の取付け強度をより大きく確保することができ、リフィールの交換時などにおいて生ずるインク漏れなどの不具合の発生を避けることができる。
図9は、図1および図2に示した複式筆記具などに好適に用いることができるリフィールの第7~第9実施例を示している。
この図9(A)~図9(C)に示した3本リフィールにおいて、それぞれの筆記チップ2に備えられた筆記ボール5a,5b,5cは、そのボール径が互いに異なるものが使用されている。例えば筆記ボール5aのボール径は0.7mm、筆記ボール5bのボール径は0.5mm、筆記ボール5cのボール径は0.38mmになされており、これによりそれぞれ異なるインク流出量に設定された筆記チップ2が用いられる。
また、図9(A)~図9(C)に示した3本リフィールに用いられるインク収容管1の内径はそれぞれ異なり、図9に示すように内径がd1>d2>d3の関係にされており、結果として3本リフィールは、同一の筆記距離におけるインク収容管1の長さ方向でのインクの減り量は、ほぼ同一となるように設定されている。
そして、図9(A)~図9(C)に示した3本リフィールのインク収容管1の長手方向の中央部の外径D1は、それぞれ同一寸法になされており、それぞれのインク収容管1の前端部において、中継部材3が圧入されて接続されることで、その接続部分の外径D2は、前記外径D1よりも0.1mm以上拡径された外径D2になされている。
これにより、インク収容管1とボールペンチップ2側の接続部分において、所定の取付け強度を得ている。
なお、図9に示した各インク収容管1の後端部側の接続部1bは、それぞれの外径寸法および内径寸法が互いに同一に設定されており、それぞれ図2に示したリフィールと同様に構成されている。そして、それぞれの接続部1bは、軸筒側の接続部である図2に示したリフィール装着部25bに装着されることになる。
したがって、図9に示した第7~第9実施例として示す各リフィールによっても、インク収容管1とボールペンチップ2側の接続部分の取付け強度をより大きく確保することができ、リフィールの交換時などにおいて生ずるインク漏れなどの不具合の発生を避けることができる。
一方、図9に示した3本の異なるリフィールを識別するために、例えば図2に示した複式筆記具においては、これらの各リフィールが装着されるスライダー25の繰り出し操作部25aは、その外観がそれぞれ異なるように構成されていることが望ましい。
この場合、各繰り出し操作部25aに施される彩色濃度または無彩色濃度をそれぞれ異ならせることで、識別させることができる。また、各繰り出し操作部25aの素材の表面粗さをそれぞれ異ならせることで、識別させることができる。
さらに、各繰り出し操作部25aの外観形状をそれぞれ異ならせることで、識別させることもでき、さらには前記した3つの要素を組み合わせることで、識別させることができる。
図10および図11は、図1および図2に示した複式筆記具などに好適に用いることができるリフィールの第10実施例を示している。
この例に示すリフィールは、中継部材3に形成されたインク収容管の接続部3hに対して、軸方向に沿って複数条(図示例では二条)の環状の係止部11が形成されている。
すなわち、各環状の係止部11は、ボールペンチップ2側に向かって径を拡大するテーパ面11aと、前記テーパ面11aに続いて径を鋭角に縮小する立ち下がり部11bとが備えられている。そして、テーパ面11aと立ち下がり部11bとを有する環状の係止部11は、ボールペンチップ2の先端部側に向かうほど、その外径が大きくなるように形成されている。
この第10実施例に示す環状の係止部11によると、環状の係止部11に形成されたテーパ面11aに向かって、例えばポリプロピレンなどの樹脂素材によるインク収容管1の前端部を押し込むことで、インク収容管1の前端開口はテーパ面11aによって拡開されつつ、接続部3hを覆って接続される。
図10(B)に示すように、インク収容管1の前端部が接続部3hに接続された状態においては、環状の係止部11に形成された径を鋭角に縮小する立ち下がり部11bが、いわゆる釣り針のかえしと同様の作用を発揮して、接続部3hからインク収容管1が外れるのを効果的に阻止するように作用する。
この第10実施例においては、テーパ面11aと立ち下がり部11bとによる環状の係止部11が、軸方向に沿って二条形成されているが、これは必要に応じて三条以上形成されていてもよい、
なお、図10(A)に示すようにインク収容管1の後端部側の接続部1bは、図2に示したリフィールと同様に構成されていて、これは軸筒側の接続部である図2に示したリフィール装着部25bに装着されることになる。
したがって、この第10実施例のリフィールにおいても、インク収容管1とボールペンチップ2側の接続部分の取付け強度をより大きく確保することができ、リフィールの交換時などにおいて生ずるインク漏れなどの不具合の発生を避けることができる。
図12は、図1および図2に示した複式筆記具などに好適に用いることができるリフィールの第11実施例を示している。この例に示すリフィールは、中継部材3に形成されたインク収容管の接続部3hに対して、周方向および軸方向に沿って、多数の突起体12が互いに不連続に形成されることで係止手段が構成されている。
そして、各突起体12には、ボールペンチップ2側に向かって除々に立ち上がるテーパ面12aと、このテーパ面12aに続いて鋭角に立ち下がる立ち下がり部12bとが備えられ、ボールペンチップ2の先端部側に向かうほど、各突起体13の高さが高くなるように構成されている。
すなわち、前記各突起体12は、図10および図11に示したテーパ面11aと立ち下がり部11bとを有する環状係止部11を、軸方向に沿って施された多数のスリットによって分断し、各突起体12を形成したものとなる。
この第11実施例に示す係止手段においても、テーパ面12aと立ち下がり部12bを有する多数の突起体12が備えられており、したがってテーパ面12aに向かって、例えばポリプロピレンなどの樹脂素材によるインク収容管1の前端部を押し込むことで、接続部3hに対して、インク収容管1を比較的容易に装着することができる。また、インク収容管1が接続部3hに接続された状態においては、立ち下がり部12bの作用により、接続部3hからインク収容管1が外れるのを阻止できることは、図10および図11に示した例と同様である。
なお、図12には示されていないが、インク収容管1の後端部側の接続部は、図2に示したリフィールの接続部1bと同様に構成されていて、これは軸筒側の接続部である図2に示したリフィール装着部25bに装着されることになる。
したがって、図12に示した第11実施例のリフィールにおいても、インク収容管1とボールペンチップ2側の接続部分の取付け強度をより大きく確保することができ、リフィールの交換時などにおいて生ずるインク漏れなどの不具合の発生を避けることができる。
図13は、図1および図2に示した複式筆記具などに好適に用いることができるリフィールの第12実施例を示している。この例に示すリフィールは、ボールペンチップ2の後半部に、例えばポリプロピレンなどの樹脂素材によるインク収容管1が接続される。
そして、ボールペンチップ2に接続されたインク収容管1の外周面に沿って、リング状に形成された補強部材13が嵌め込まれている。
前記補強部材13は、図に示すようにボールペンチップ2の先端部側から装着され、インク収容管1の外周面に沿って、インク収容管1の前端部を圧接するようにして装着される。これにより、ボールペンチップ2とインク収容管1との接続を確実に果たすことができる。
また図14は、図1および図2に示した複式筆記具などに好適に用いることができるリフィールの第13実施例を示している。この例に示すリフィールは、図13に示した例と同様に、ボールペンチップ2の後半部に、例えばポリプロピレンなどの樹脂素材によるインク収容管1が接続される。
そして、ボールペンチップ2に接続されたインク収容管1の外周面に沿って、軸に直交する方向の断面がC字状に成形された補強部材14が嵌め込まれている。
前記補強部材14は、ボールペンチップ2の先端部側から装着され、インク収容管1の外周面に沿って、インク収容管1の前端部を圧着するようにして装着される。
この補強部材14は、軸に直交する方向の断面がC字状に成形されて、径が縮小するばね特性が持たされているので、ボールペンチップ2に対するインク収容管1の接続を確実に果たすことができる。
なお、図13および図14には示されていないが、インク収容管1の後端部側の接続部は、図2に示したリフィールの接続部1bと同様に構成されていて、これは軸筒側の接続部である図2に示したリフィール装着部25bに装着されることになる。
したがって、図12および図13に示した第11、第12実施例のリフィールにおいても、インク収容管1とボールペンチップ2側の接続部分の取付け強度をより大きく確保することができ、リフィールの交換時などにおいて生ずるインク漏れなどの不具合の発生を避けることができる。
図15および図16は、図1および図2に示した複式筆記具などに好適に用いることができるリフィールの第14実施例を示している。
この例に示すリフィールは、ボールペンチップ2を支持する中継部材3に、例えばポリプロピレンなどの樹脂素材によるインク収容管1の前端部が挿入される筒状体3iが一体に形成されている。そして、筒状体3iの内底部に収容されてインク収容管1の先端部に圧接するガータスプリング(環状スプリング)11と、筒状体3i内に装着されて前記ガータスプリング11を筒状体3iの内底部に位置させる押さえリング12を備えてインク収容管1の係止手段が形成されている。
前記ガータスプリング11は、コイルばねを環状に連結したものであり、コイルばねの一端部のコイル径が、先端部に向かって除々に小径となるように成形され、その先端の小径部をコイルばねの他端部に挿入することで、環状に連結することができる。
の実施例においては、ガータスプリング11の内径が、インク収容管1の前端部の外径に対して小さく成形されており、このガータスプリング11は中継部材3に形成された筒状体3iの内底部に収容され、さらに筒状体3iに挿入された押さえリング12によって、前記内底部に位置するように構成されている。
したがって、インク収容管1の前端部を、押さえリング12の開口に向かって挿入することで、ガータスプリング11はインク収容管1の先端部によって拡径され、図16(B)に示すようにインク収容管1の先端部をガータスプリング11によって把持させることができる。
そして、ガータスプリング11は押さえリング12によって、中継部材3に形成された筒状体3iの内底部に保持されるので、インク収容管1はガータスプリング11を介して中継部材3に接続された状態が維持される。したがって、この係止手段によると、ガータスプリング11が持つ耐久性に優れた嵌合作用を発揮させることが可能となる。
なお、図15に示したインク収容管1の後端部側の接続部1bは、図2に示したリフィールと同様に構成されていて、これは軸筒側の接続部である図2に示したリフィール装着部25bに装着されることになる。
したがって、図15に示した第14実施例のリフィールにおいても、インク収容管1とボールペンチップ2側の接続部分の取付け強度をより大きく確保することができ、リフィールの交換時などにおいて生ずるインク漏れなどの不具合の発生を避けることができる。
以上説明したリフィールにおいて、図1~図4、図6~図12、図15~図16に示す例は、ボールペンチップ2を支持する中継部材3に形成された接続部に、インク収容管1の前端部を結合させた状態を示している。しかし、これはボールペンチップ2に対して直接インク収容管1の前端部を結合させる構成を採用することもできる。
また、図5、図13~図14に示す例は、ボールペンチップ2に対して直接インク収容管1を結合させた状態を示しているが、これはボールペンチップ2を支持する中継部材3に形成された接続部にインク収容管1の前端部を結合させる構成を採用することができる。
以上の説明で明らかなとおり、この発明に係るリフィールを備えた筆記具によると、リフィールの交換時などにおいて生ずるインク漏れなどの不具合の発生を防止し、リフィールの交換操作を円滑になし得ることができるなど、前記した発明の効果の欄に記載した作用効果を得ることができる。
なお、以上の説明においては、その実施の形態としてボールペンリフィールを用いた例を示しているが、この発明はボールペンチップ以外の他の筆記チップを備えたリフィールを備えた筆記具にも利用することができ、同様の作用効果を得ることができる。
1 インク収容管
1a 前端側接続部
1b 後端側接続部
1c 係止凸部
1d 係止凸部
1e 肉厚部
2 筆記チップ(ボールペンチップ)
2a かしめ部
2b 段差部
3 中継部材
3a 接着剤受け部
3b 通気路
3c 係止凹部
3d 係止凹部
3e 縮径部
3f 頭部
3g テーパ部
3h 接続部
3i 筒状体
4 金属管
5 筆記ボール
5a~5c 筆記ボール
6 スプリング
6a 押し棒
7 逆流防止ボール
9 インク逆流防止体(フォロア)
11 ガータスプリング
12 押さえリング
21 前軸(軸筒)
21a 雄ねじ
22 後軸(軸筒)
22a 雌ねじ
23 先端口
24 ガイドスリット
25 スライダー
25a 操作部
25b リフィール装着部
25c 後端係止部
25d 係止解除カム
27 内筒部材
27a 係止面
28 クリップ
28a クリップ玉
29 キャップ部材
29a クリップ取付け部
30 軸体
31 コイルスプリング
32 戻しスプリング

Claims (1)

  1. 直線状にして円筒状に形成され、インク収容部の肉厚が0.56mm未満になされたインク収容管と、前記インク収容管の一端部に取付けられた筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材を備えたリフィールを、軸筒内に着脱可能に装着した筆記具であって、前記リフィールにおける筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材とインク収容管との接続部分の取付け強度が、軸筒側と前記インク収容管との接続部分の取付け強度よりも高く設定されていると共に、
    前記筆記チップもしくは筆記チップを支持する中継部材における前記インク収容管との接続部には、
    筆記チップもしくは中継部材に形成されてインク収容管の前端部が挿入される筒状体と、前記筒状体の内底部に収容されてインク収容管の先端部に圧接するガータスプリング(環状スプリング)と、前記筒状体内に装着されて前記ガータスプリングを前記筒状体の内底部に位置させる押さえリングとが備えられ、
    前記インク収容管が前記ガータスプリングによって筆記チップもしくは中継部材に結合されていることを特徴とする筆記具。
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