JPH07323689A - ボールペン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粘性の低いインク又は剪断減粘性を有したイ
ンクを使用した第１のボールペンのリフィールとインク
吸蔵体或いはインク貯留体を使用した第２の水性ボール
ペンのリフィールが共通の筆記具本体に装填可能とす
る。又、第１のボールペンに於いて、インクの直流及び
逆流と筆記の掠れを防止可能とする。 【構成】 スプリングの先方で先端ボールの後端を押圧
して、先端ボールがチップ抱持部の内縁に密接されてイ
ンクの流出が防止されるリフィールと、リフィールを先
軸と後軸を接合して構成される軸筒に装填すると共に、
先軸の前端と先軸の先端に固定された口金の内孔との間
に固定されたＯリングにリフィールの継ぎ手中径部の段
部が密接され、キャップ内孔に固定されたインナーキャ
ップの内孔部後端にシール栓が固定されて、先軸にキャ
ップが嵌着された時に先端ボールがシール栓に押圧状に
食い込み且つ、口金の外周部が内孔部の挿入口に密接さ
れて成り、更に、内孔部からリフィール後端に連通する
通気路を継ぎ手中径部から大径部に懸けて設けるか、先
軸又は後軸に外気と連通する通気路を設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボールペンリフィール
の交換を可能としたボールペンの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】同出願人は実公平４ー５２０６７号でボ
ールを遊嵌した弁室を設けたボールペンのインクの逆流
防止機構を開示している。此のものは、合成樹脂製の口
プラでボールを遊嵌する弁室内にボールを抜出不能とす
る突条を所要数設けて、筆記時には突条と突条との間に
形成される隙間を連通してチップにインクが流動される
ように成されている。又、筆記時の先端ボールの回転で
粘性が低下してインクが流出される剪断減粘性を有した
インクを使用したボールペンが知られている。

【０００３】一般に剪断減粘性を有したインクを使用し
たボールペンは、インクの流出量が多く（筆記濃度を上
げるため）インク収容管の径を太くしてインクの搭載量
を多くしている。又、インクの粘度は油性ボールペンの
インクに比べて小さいのでインク収容管に対する流動抵
抗は小さい。従って、インクの自重や衝撃によりインク
漏れ（インク収容管の後端にインクが逆流する）が生じ
やすい。その為に、通常はインクの後端に筆記時のイン
クの消耗に追随して移動するが、インクの自重や衝撃に
対してインクの逆流を抑制するグリース状のフォロア
が、又、必要によりフォロア棒がフォロア内に遊挿され
て設けられている。しかしながら、フォロアを設けても
上向き筆記をした時にはチップのボール直下のインクが
無くなると、インクのヘッドが直に加わる為に顕著な逆
流が生じて手や衣服を汚す危険がある。又、インクの粘
度が低く流出量が多いが故に、チップ側を下向きにした
場合に先端ボールとチップ抱持部の隙間が生じるとイン
クが滲みでる（直流）問題が存在する。

【０００４】又、インク吸蔵体或いはインク貯留体を使
用した水性ボールペンのリフィールを先軸と後軸を接合
して構成される軸筒に装填すると共に、（リフィールの
後端は閉塞されている）先軸の先端とその先端に固定さ
れた口金の内孔との間に固定されたＯリングに通気孔を
前端に有したリフィール中径部の段部を通気孔が閉塞さ
れない状態でＯリングに密接して設け、キャップ内孔に
固定されたインナーキャップの内孔部にチップ先端と口
金の先方が嵌挿され、口金の外周部がインナーキャップ
の挿入口に密接されて、先端ボールと通気孔がインナー
キャップの内孔部と上記Ｏリング前方の口金内孔部空間
の小室で密嵌されてインクの蒸発と先端ボール部位の乾
燥を防止するように成した水性ボールペンが知られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、粘性
の低いインク又は筆記時のボールの回転で粘性が低下し
てインクが流出される剪断減粘性を有したインクを使用
したボールペンとインク吸蔵体或いはインク貯留体を使
用した水性ボールペンのリフィールを互換性を有して同
一の軸筒及びキャップより成る筆記具本体に装填可能と
し、剪断減粘性を有したボールペンに於いては、上向き
筆記や衝撃によって生じるインクの逆流とチップ側を下
向きに置いた時の直流を防止可能とし、ボールペンの軸
筒内や手、衣服の汚損を防止可能とする。又、上向き筆
記、衝撃が加わった時の先端ボール直下の空気巻き込み
に伴うインク切れで起きる筆記掠れを防止することと、
先端ボールとチップ抱持部の内縁とのシール不完全に伴
う乾燥で起きる筆記掠れを防止可能とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為に
案出された本発明のボールペンは、継ぎ手の先端にボー
ルペンのチップを、後端にインク収容管を有して成るボ
ールペンのリフィールに於いて、チップ内孔にスプリン
グが内挿されてスプリングがチップ後端より抜出不能に
設けられ、スプリングの先方でチップ先端部に回転自在
に抱持された先端ボールの後端を押圧して、先端ボール
がチップのボール抱持部の内縁に密接されてインクの流
出が阻止されるリフィールと、当該リフィールを先軸と
後軸を接合して構成される軸筒に装填すると共に、先軸
の前端と先軸の先端に固定された口金の内孔との間に固
定されたＯリングに上記リフィールの継ぎ手中径部の段
部が密接状に当接され、キャップ内孔に固定されたイン
ナーキャップの内孔部後端にシール栓が固定されて、先
軸にキャップが嵌着された時にチップの先端ボールがシ
ール栓に押圧状に食い込み且つ、口金の外周部が内孔部
の挿入口に密接されて成り、更に、上記内孔部からリフ
ィール後端に連通する通気路を上記継ぎ手中径部から大
径部に懸けて設けるか、先軸又は後軸に外気と連通する
通気路を形成してなる。上記ボールペンのリフィールは
粘性の低いインク又は剪断減粘性を有したボールペンで
あって、インク吸蔵体或いはインク貯留体を有した水性
ボールペンと互換性を有したリフィール形状に構成され
る。

【０００７】又、剪断減粘性を有したリフィールに於い
ては、継ぎ手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
ール受け座が設けられて、チップ内孔にスプリングが内
挿されてスプリングがチップ後端より抜出不能に設けら
れ、スプリングの先方でチップ先端部に回転自在に抱持
された先端ボールの後端を押圧して、先端ボールがチッ
プのボール抱持部の内縁に密接されてインクの流出が阻
止され、チップ側が上向きの時にボール弁がボール受け
座に密接して導孔が密閉されてインクの逆流が阻止さ
れ、チップ側が下向きの時に密閉状態が解除されると共
に導孔、弁室を通じてチップ内にインクが流入可能とな
る。上記ボール弁はインク収容管内のインクの大きなヘ
ッドを支えて、上向き筆記時の空気巻き込みを軽減し、
且つ、先端ボール部位の密接不確実性（加工バラツキ、
固形物の付着など）をカバーしてインクの逆流防止を確
実なものとする。

【０００８】

【実施例】図１及び図２は本発明の実施例を示してい
る。先ず、図２に示すようにリフィール３０はチップ３
２、継ぎ手３９、インク収容管４９、尾栓３１で外観上
構成される。継ぎ手３９は合成樹脂により一体成形で形
成されており、その前半に大径部４２、中径部４１、小
径部４０が形成され、後半にインク収容管４９に圧着す
る軸部４８が形成されている。又、軸心には孔が貫通し
ており、上記小径部４０の先端孔にはボールペンのチッ
プ３２の後方の軸部３５が圧着される。又、軸部３５の
後端に対接して弁室４３が設けられ、弁室４３の後端に
はテーパー状又は球面状のボール受け座４４が形成され
ている。

【０００９】ところで、実施例に於いては、チップ３２
の軸部３５の軸心に対し適宜偏心して弁室４３が設けら
れ、弁室４３の後部には導孔４６に連通してテーパー状
又は球面状のボール受け座４４が形成されている。又、
弁室４３の内壁の一側にはインクが流入可能な溝部４４
ａが形成されている。又、弁室４３内にはボール弁４７
が遊嵌されて、チップ３２を下向きにした状態でボール
弁４７がチップの軸部３５の後端に偏騎した状態に当接
して、上記溝部４４ａ等を通じて導孔４６から流入した
インクがチップ内に流入するように構成されている。
尚、継ぎ手３９の軸心に弁室を設けて、弁室内にボール
弁を遊嵌し、チップが下向きの状態でインクがチップ内
に導通する構造は当実施例に限らず種々存在する。その
実施例に付いては当出願人により先行出願されている。

【００１０】一方、チップ３２はインク流入可能なチャ
ンネルを有した座に先端ボール３３が略当接した状態で
先端ボール３３が回転自在に抱持されるようカシメられ
ている。又、チップ３２の内孔にスプリング３７が内挿
されチップの軸部４４ａの後端が適宜カシメられてスプ
リング３７の後端が抜出不能に設けられている。又、ス
プリング３７の先方には直立状の棒軸部３８が形成さ
れ、当該棒軸部３８の先端が先端ボール３３の後端に押
圧状に当接している。尚、先端ボール３３はその押圧で
チップ３２のボール抱持部（カシメ等で形成）の内縁に
密接状態と成される。

【００１１】以上により、チップ側が下向きの時に前記
ボール弁４７がカシメ部３６の後端に偏騎した状態に当
接して、インクが導孔４６、弁室４３、溝部４４ａ等を
通じてチップ内孔３４に流入し先端ボール３３の後端ま
で導通する。

【００１２】又、継ぎ手３９の前記軸部４８の外周には
筒状のインク収容管４９がその先端を大径部４２の後端
に当接して圧着され、インク収容管４９の内径部が継ぎ
手３９の導孔４６に連通している。インク収容管４９内
には粘性の低いインク又は静的には高い粘性を有し、筆
記時のボールの回転で粘性が低下してインクが流出可能
となる剪断減粘性を有したインク５０が充填され、イン
ク５０の後端にインクの消耗と共にインク面に接触して
追随して移動可能なグリース状のフォロア５１が充填さ
れる。又、フォロア５１内に樹脂性のフォロア棒５２が
遊挿される。尚、フォロア棒５２は必要により（インク
収容管が太く、インクのヘッドが大きくなる。又、イン
クの粘性が低く、インクのヘッドが支えきれない等）設
けられる。又、インク収容管４９の後端には外気と連通
する通気孔５３を有した尾栓３１が圧着される。

【００１３】ボールペンのリフィール３０は以上のよう
に構成され、図１に示すように先軸１１と後軸１６を螺
子接合して構成される軸筒に装填される。先ず、先軸１
１は樹脂成形品で、後端に螺子部１５を有し、螺子部１
５の所要箇所に縦溝状の通気路１８が形成され、それと
連通して後述する後軸１６に接合された時に外気と繋が
る通気孔１９が形成されている。又、先軸１１の先方に
は先軸１１の前端との間に弾性体（例えばゴム製）より
成るＯリング１４が挟着された状態で口金１２が螺合等
で固着されている。

【００１４】後軸１６は前端内孔に螺子管１７が圧着さ
れ、後端には後軸１６の内孔に位置する固定具２１との
間で尾栓２０が挟着状に固着され、固定具２１の軸心部
にはスプリング２２が起立状に配設されている。

【００１５】前記リフィール３０は口金１２の先端孔か
らチップ３２の先端が突出するように先軸１１に挿入さ
れ、先軸１１の螺子部１５に後軸１６が螺合される。こ
の時尾栓３１の後端が前記スプリング２２の前端に当接
してリフィール３０は前方に押圧状に附勢され、継ぎ手
３９の中径部の段部４５がＯリング１４に周接状に密接
する。又、口金１２の後端近傍の外周部には係止溝１３
が形成されている。

【００１６】又、キャップ１の後端孔には固定具４と天
冠３でクリップ２を挟着して天冠３が圧着されている。
又、キャップ１の内孔には後端閉塞状のインナーキャッ
プ５が挿入され、インナーキャップ５の後端が上記固定
具４に圧着される。インナーキャップ５の前方内孔部７
の後端に非液吸湿性の弾性体（例えばゴム製）のシール
栓６が固定されている。又、上記内孔部７の前方に内孔
部の挿入口８が形成され、その外側に外筒部９が形成さ
れて、外筒部９の前端近傍の内孔周面に内方突状の係止
部１０が形成されている。

【００１７】以上で、リフィール３０を装填した軸筒の
先軸部位が前記キャップ１に嵌挿されて、先端ボール３
３が前記シール栓６に食い付き状に押圧されると共に、
口金１２の外周部が前記内筒部の挿入口８に密接され、
前記外筒部の係止部１０が口金の係止溝１３に弾性的に
係合してキャップ１が固定される。又、先端ボール部位
は内孔部７及びＯリング１４前方の口金内孔間で密嵌さ
れるが、前記先軸１１と後軸１６の接合部に設けた通気
路１８と通気孔１９により前記リフィール３０の尾栓３
１の通気孔５３を通じて外気とフォロア５１の後端とが
空気流通する。

【００１８】ところで、前記通気孔１９は実施例とは別
に先軸１１又は後軸１６の側面に通気孔を穿設して設け
ることも可能である。又、リフィール３０の継ぎ手３９
で、中径部４１から大径部４２の周面に通気溝（図示せ
ず）を形成すればインナーキャップの内孔部７から口金
１２の先端孔を通じて軸筒内に至る通気路を構成するこ
とも可能である。尚、その時には軸筒に通気孔を形成す
る必要はなくなる。

【００１９】又、実施例ではリフィール３０で継ぎ手３
９とインク収容管４９を別体で設けているが、設計都合
で一体に形成することも可能である。又、インク収容管
４９を透明な樹脂成形品で形成し、更に、先軸１１を透
明な樹脂成形品で形成すればインクの残量が透視でき
る。尚、上記先軸１１の周面に不透明な印刷等を施して
必要な箇所のみ透視できるように成すこともできる。

【００２０】

【作用】先ず、図２のリフィール３０に於いては、チッ
プ３２を上向きにした状態を示しており、その時ボール
弁４７が弁室４３のボール受け座４４に密接して導孔４
６を密閉するので、上向き筆記で先端ボール３３直下の
インクがなくなってもインクが逆流しない。従って、チ
ップ３２を下向きにした時にインクが即流出可能とな
り、筆記で掠れが防止される。（因みにボール弁を有し
ない構造では、上向き筆記でインクのヘッドが逆流方向
に作用するのでチップ内に空気を巻き込み、下向き筆記
で即インクが追随せず掠れが生じる。又、上向き筆記の
繰り返しで空気の巻き込みが累積される。）

【００２１】チップ３２を下向きにした筆記前の状態で
は、ボール弁４７がチップの軸部３５の後端に当接状態
となり、導孔４６が開放される。インク収容管４９から
導孔４６を経て弁室４３に入ったインク５０は溝部４４
ａを通じてチップ内孔３４に流入して先端ボール３３の
後端まで導通される。尚、この状態ではスプリング３７
の棒軸部３８の押圧で先端ボール３３がチップ抱持部の
内縁に密接されるのでインク５０の直流が防止される。
又、筆圧により先端ボール３３が微小に後退するので隙
間を生じてインクが流出可能となり、筆記により先端ボ
ール３３の回転でインクが流出されて筆記が可能とな
る。

【００２２】尚、先端ボール３３の直下にはチャンネル
（チップ内孔に向かって貫通したインク流入溝を複数箇
所に有した先端ボールの受け座）がありチャンネルの中
心孔にはスプリング３７の棒軸部３８が貫通する。チッ
プ内のインクは上記インク流入溝及び中心孔と棒軸部３
８との間の隙間を通じて先端ボール３３直下に誘導され
る。

【００２３】又、先端ボール３３は常時チップ抱持部の
内縁に密接しているので先端部位の乾燥で筆記掠れが防
止される。又、先端ボール３３とボール弁４７の共同作
用で上向き筆記や衝撃が加わっても空気の巻き込みが緩
和されるので筆記掠れが防止される。尚、インクの直流
及び逆流はスプリング３７による先端ボール３３への押
圧で果たされるが、上記チップ抱持部の加工バラツキに
よる先端ボール３３との密接不完全状態や、チップ抱持
部と先端ボール３３との隙間に固形物が付着した場合の
密接不完全状態をカバーし、且つ、インクの大きなヘッ
ドを支えてインクの逆流を確実に防止することと、空気
巻き込みの緩和（掠れ防止）をするようスプリング３７
と共同する。

【００２４】

【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、粘性の低いインク又は剪断減粘性を有
したインクを使用したボールペンのリフィールとインク
吸蔵体或いはインク貯留体を使用した水性ボールペンの
リフィールが共通の筆記具本体に装填可能となる。又、
筆記時以外は先端ボールがチップ抱持部の内縁に密接す
るので、インクの逆流や下向きに置かれた時に直流が防
止され、軸筒内や手や衣服等を汚す事故が防止される。
又、乾燥による筆記掠れも防止される。又、先端ボール
とチップ抱持部との密接不完全状態が生じても弁室内に
遊嵌するボール弁により上向き筆記や衝撃によってイン
クの逆流が確実に防止され、大きなインクヘッドを支え
ることが可能となるので、上向き筆記や衝撃後にインク
が即追随して一層筆記掠れが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例であるボールペンの縦断面図
で、一部非断面となっている。

【図２】本発明に使用するボールペンリフィールの縦断
面図で、チップを上向きにした状態を示している。

【符号の説明】

１ キャップ ２ クリップ ３ 天冠 ４ 固定具 ５ インナーキャップ ６ シール栓 ７ 内孔部 ８ 内孔部の挿入口 ９ 外筒部 １０ 係止部 １１ 先軸 １２ 口金 １３ 係止溝 １４ Ｏリング １５ 螺子部 １６ 後軸 １７ 螺子管 １８ 通気路 １９ 通気孔 ２０ 尾栓 ２１ 固定具 ２２ スプリング ３０ リフィール ３１ 尾栓 ３２ チップ ３３ 先端ボール ３４ チップ内孔 ３５ 軸部 ３６ カシメ部 ３７ スプリング ３８ 棒軸部 ３９ 継ぎ手 ４０ 小径部 ４１ 中径部 ４２ 大径部 ４３ 弁室 ４４ ボール受け座 ４４ａ 溝部 ４５ 段部 ４６ 導孔 ４７ ボール弁 ４８ 軸部 ４９ インク収容管 ５０ インク ５１ フォロア ５２ フォロア棒 ５３ 通気孔

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 継ぎ手の先端にボールペンのチップを、
   後端にインク収容管を有して成るボールペンのリフィー
   ルに於いて、チップ内孔にスプリングが内挿されてスプ
   リングがチップ後端より抜出不能に設けられ、スプリン
   グの先方でチップ先端部に回転自在に抱持された先端ボ
   ールの後端を押圧して、先端ボールがチップのボール抱
   持部の内縁に密接されてインクの流出が阻止されるリフ
   ィールと、当該リフィールを先軸と後軸を接合して構成
   される軸筒に装填すると共に、先軸の前端と先軸の先端
   に固定された口金の内孔との間に固定されたＯリングに
   上記リフィールの継ぎ手中径部の段部が密接状に当接さ
   れ、キャップ内孔に固定されたインナーキャップの内孔
   部後端にシール栓が固定されて、先軸にキャップが嵌着
   された時にチップの先端ボールがシール栓に押圧状に食
   い込み且つ、口金の外周部が内孔部の挿入口に密接され
   て成り、更に、上記内孔部からリフィール後端に連通す
   る通気路を上記継ぎ手中径部から大径部に懸けて設ける
   か、先軸又は後軸に外気と連通する通気路を形成したこ
   とを特徴とするボールペン。
2. 【請求項２】 インク収容管と先軸を透明な樹脂成形品
   と成して、インクの残量が透視可能と成る上記請求項１
   記載のボールペン。
3. 【請求項３】 先軸又は後軸の螺子接合部に溝を形成し
   て外気と軸筒内が通気可能と成るように構成された上記
   請求項１記載のボールペン。
4. 【請求項４】 インク収容管には静的には高い粘性を有
   し、筆記時の先端ボールの回転で粘性が低下してインク
   が流出される、所謂剪断減粘性を有したインクが充填さ
   れ、筆圧で先端ボールとチップのボール抱持部内縁との
   密接状態が解除されて先端ボールの回転と共にインクが
   流出可能となるように構成されたことを特徴とする上記
   請求項１記載のボールペン。
5. 【請求項５】 リフィールの継ぎ手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
   がボール受け座に密接して導孔が密閉されインクの逆流
   が阻止されると共に、チップ側が下向きの時に密閉状態
   が解除されてチップ内にインクが流入するように構成さ
   れたことを特徴とする上記請求項４記載のボールペン。
6. 【請求項６】 弁室をチップ軸心に対し適宜偏心させて
   設け、弁室内に遊嵌したボール弁がチップ後端に偏騎し
   て当接し、チップ内にインクが流入可能なインク流路が
   形成され、先端ボールを押圧するスプリングの先方に直
   立状の棒軸部を形成して、棒軸部の先端が先端ボールの
   後端を押圧すると共にチップ後端がカシメられてスプリ
   ングが抜出不能に設けられた上記請求項５記載のボール
   ペン。