JPH09277777A - ボールペンのリフィール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 インキの直流、逆流、クリアードレンを起さ
ず、キャップを外して放置することができ、携帯性、使
い勝手の良い軸体の太さで、ボールペンのリフィールを
内蔵するためのスペースを広く確保する。 【解決手段】 ボールペンのリフィール１は、先端ボー
ル１３を抱持するチップ１２と、先端ボールがチップ先
端のボール抱持部内縁に常時は押圧して密接し、筆記時
には解除されるように設けたスプリング１５を有する。
チップ後方にインキ収容管１８を有し、インキ収容管内
に筆記に伴う先端ボールの回転で粘性が低下して流出さ
れる、剪断減粘性の水性ボールペンインキ又は低粘度の
油性インキを充填する。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グリース状の半透明不乾
性物から成るフォロア２０と、フォロアに浸漬して前後
端に貫通した孔を有するフォロア棒２１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複式筆記具に搭載され
る、剪断減粘性を有する水性、或いは低粘度の油性ール
ペンインキが充填されてなるボールペンのリフィールに
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ボールペン等の複数の筆記体を
搭載して、軸先から選択的にその筆記先端部を出没可能
とした複式筆記具が知られている。又、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。

【０００３】一方、剪断減粘性を有する水性（中粘度の
水性と呼んでいる）、低粘度の油性ボールペンはインキ
収容管が太くなるために通常の太さの複式筆記具に搭載
した場合、筆記体間の自由度がなく突出する筆記体の先
端部が軸筒の先端孔にスムーズに求心されず、作動が阻
害されて筆記先端部の出没が不可となる。従って、作動
を可能とするために軸筒が極端に太くなって、携帯性、
使い勝手が悪くなる欠点がある。

【０００４】水性ボールペンは、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などを用いて防止す
る方法がとられている。又、キャップオフの状態で放置
すると、溶媒の蒸気圧が高く、溶媒がれのため、先端が
乾燥してインキが流出しなくなり、書けなくなってしま
うという問題がある。

【０００５】一方、従来知られている油性ボールペン
は、それに使用するインキが粘度が数千ｍＰａ・Ｓ以上
の高粘度のために、ペン先からインキが流出する際にボ
ールが回転する時の抵抗が大きいため書き味が悪い欠点
がある。又、筆記の際に先端から流出するインキ量は少
なく、ボテ現象があり、筆記描線のムラがあり筆跡濃度
が薄いこと、高い筆記圧が必要なことなどの問題があ
る。この油性ボールペンの改良として、 最近、上記の
水性と油性との中間粘度領域（数ｍＰａ・Ｓ〜数千ｍＰ
ａ・Ｓ）のインキを用いる中粘度と呼ばれる水性インキ
用ボールペンが開発されている。このものは、先端ボー
ルの回転によって粘度が低下してインキがスムーズに流
出する特性、所謂剪断減粘性を有する相対的に低粘性の
水性のインキを用いたボールペンである。しかしなが
ら、このものはインキが乾燥しやすい欠点があるために
通常は筆記先端部をシールするキャップが必要である。
又、インキの流出量が多くなり、筆記寿命を延ばすため
にインキ収容管の径を太くしてインキの充填量を多くす
る必要がある。

【０００６】又、上記油性ボールペンの改良として、耐
乾燥性に優れた低粘度の油性インキを用いたボールペン
が考えられるが、やはりインキの流出量が多くなり、筆
記寿命を延ばすためにインキ収容管の径を太くしてイン
キの充填量を多くする必要がある。又、インキの粘度が
低いために、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キが滲みでる（直
流）が生じたり、筆記時にインキの流出量が多くなる欠
点がある。

【０００７】上記、中粘度の水性インキ、低粘度の油性
インキの何れも低粘性であることからインキが逆流や直
流しやすい現象がある。又、中粘度の水性ボールペン
は、通常インキ収容管後端に、フォロアと称されるグリ
ース状の半透明不乾性物質が充填されるので、インキ蒸
発防止の問題はペン先、即ち先端ボールとチップのボー
ル抱持部の間隙からの蒸発低減化を考えればよい。例え
ば、油性ボールペンのように蒸気圧がかなり低い溶剤を
主として用いれば、インキの蒸発は考慮しないですむ。
しかし、水性インキの場合は水が主溶剤なので、低蒸気
圧溶剤を選択しただけでは、水の蒸発を防げない。

【０００８】

【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、即ち、複数のボールペンの
リフィールを軸筒内に搭載して、軸筒先端から夫々の筆
記体の筆記先端部を選択的に出没可能とする、携帯性、
使い勝手性に優れた複式筆記具用の中粘度の水性、或い
は低粘度の油性インキを充填したボールペンのリフィー
ルを提供可能とする。又、インキの逆流、直流現象が生
じず、ペン先の耐乾燥性が維持されてキャップを外して
放置することができ、又、落下衝撃、上向き筆記による
インキの逆流やインキの直流を防止可能とする。又、筆
記に伴うインキの消耗に追随してフォロア及びフォロア
棒が前進して最終的にフォロア棒の前端が継ぎ手の後端
又は後端孔の内段（リブなど）に当接する。その際に弁
室の後方が密閉されることなく弁室内及びチップ内のイ
ンキを流出可能とする。

【０００９】又、本発明の複式筆記具を達成する為に搭
載されるボールペンのリフィールは、そのインキ収容管
のインキ収容部が比較的大きな異形断面を有した非変形
のものであって、異形断面を形成する辺と辺を接続する
隅部が通常はエッジとなる。例えば、複式筆記具で２種
のリフィールを搭載したものはインキ収容部の断面が略
Ｄ形状のものとなり、３種のリフィールを搭載したもの
は円形を３分割した略扇状のものとなる。又、筆記に伴
うインキの消耗に追随してインキ後端に位置されたグリ
ース状のフォロア（及び浸漬したフォロア棒）が前進す
るが、前記インキ収容部の隅部がエッジの場合には隅部
との接触部においてインキ、特にフォロアが残留される
傾向が強く、初筆時において充分搭載したフォロアが終
筆時には殆どインキ後端に存在しない現象が起きること
が判明した。尚、そのような現象見込んでフォロアの搭
載量を増加することも考えられるが、その場合インキ搭
載量が少なくなり所定の筆記寿命が達成できない問題が
ある。又、リフィール径を更に増加することも考えられ
るが本願の目的に沿わない。又、インキ収容管内のイン
キ汚れ（クリアードレン性）は解決されない。本願はこ
の問題の解消も課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記初筆時において充分
搭載したフォロアが終筆時には殆どインキ後端に存在し
ないという問題の解決策として実験を重ねた結果、イン
キ収容部の隅部に適宜アールを形成することで問題がほ
ぼ解決される知見を得た。本発明は複数のボールペンの
リフィールを収納して、夫々の筆記先端部を軸先から選
択的に出没可能とした複式筆記具に搭載されるボールペ
ンのリフィールに於いて、当該ボールペンのリフィール
は、先端ボールを抱持するチップと、先端ボールがチッ
プ先端のボール抱持部の内縁に常時には押圧して密接
し、筆記時には密接状態が解除されるように設けられた
スプリングを有することからなり、チップ後方にインキ
収容管を有し、該インキ収容管内に筆記に伴う先端ボー
ルの回転で粘性が低下して流出される、所謂剪断減粘性
を有した水性ボールペンインキ又は低粘度の油性インキ
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グリース状の半透明不乾性物から
成るフォロアとフォロアに浸漬して前後端に貫通した孔
を有するフォロア棒が設けられて、筆記に伴うインキの
消耗でインキに追随してフォロアとフォロア棒が一体に
前進し、フォロア棒の前端が当接する最前進位置でフォ
ロアが導孔に流入可能となるように設けられ、又、前記
インキ収容管のインキ収容部は比較的大きな異形断面を
有した非変形のものであり、又、前記チップとインキ収
容部を接続する部位に屈曲可能部が設けられて軸長方向
に対する横方向に容易に変移可能と成る。

【００１１】又、チップ後端に対接してボール弁が遊嵌
された弁室が設けられ、該弁室後部にボール弁が密接し
てインキの逆流を防ぐボール受け座及び該ボール受け座
からインキ収容管に通ずる導孔が設けられて成る。又、
異形断面を形成するインキ収容管内面の辺と辺の隅部に
適宜アールが形成され、又、インキ収容管内にインキ収
容管の内面形状と略相似形のフォロア棒が挿入されると
共に、インキ収容管の内面とフォロア棒の外面との間に
フォロアが介在されて成る。

【００１２】

【実施例】本発明のボールペンのリフィールは、複式筆
記具に搭載されるボールペンのリフィールであり、適用
されるインキは所謂剪断減粘性を有した水性、低粘度の
油性インキである。

【００１３】先ず、図１乃至図５は本発明の第１の実施
例であるボールペンのリフィール１を示している。図に
示すようにチップ１２は、インキ流入可能なチャンネル
１２ａを有した座に先端ボール１３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。又、チップ内孔部１２ｃにスプリング１５
が内挿され、スプリング１５後端の捲線部１５ａが抜出
不能となるようにチップの軸部１４の後端を適宜カシメ
ている。（カシメ部１４ａ）又、先端ボール１３がチッ
プのボール抱持部１２ｂの内面に密接することは筆記先
端の乾燥、インキの直流防止に対し極めて重要であっ
て、そのために先端ボール１３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。

【００１４】又、スプリング１５の先方は直立状の棒軸
部１６となり、当該棒軸部１６の先端が先端ボール１３
の後端に押圧状態で当接する。尚、先端ボール１３はそ
の押圧によってチップ１２のボール抱持部１２ｂ（カシ
メなどで形成）の内縁に密接状態となる。

【００１５】又、先継ぎ手２は先端にチップ１２の軸部
１４を圧着する前軸部２ａと後軸部２ｂが形成されてい
る。又、後継ぎ手３は前筒部３ａと、その後方に細径の
インキ流通管６がその外周軸方向に複数箇所の薄肉円板
状のフィン４を備えて屈曲部３ｂとして形成され、更に
後方に鍔部７を有して後軸部３ｃが形成されて成る。以
上で、先継ぎ手２の後軸部２ｂが後継ぎ手３の前筒部３
ａの内孔に密嵌状に固着され、後継ぎ手３の後軸部３ｃ
がインキ収容管１８の先端孔に密嵌状に固着される。
尚、図２に示すようにインキ流通管６をリブ５状に成せ
ば、一方向のみ容易に屈曲可能とすることができ、筆記
先端部の必要以上のぐらつきを防止することができる。

【００１６】又、上記先継ぎ手２の内孔部後方にはボー
ル弁１７を遊嵌して弁室８が設けられ、弁室８の後方に
はテーパー状又は球面状のボール受け座９と導孔１０が
軸心に対して適宜偏心して設けられている。又、弁室８
の内壁の一側には軸方向にインキが流れるように溝８ａ
を設けている。この弁室８内に遊嵌しているボール弁１
７は、チップ１２を下向きにした状態では、チップの軸
部１４の後端に偏った状態に接してチップ内孔部１２ｃ
へのインキ流路を形成し、インキ収容管１８のインキは
導孔１０を通り前記溝８ａ、インキ流路をなどを通じて
チップ内孔部１２ｃに流入する。逆に上向きの状態では
ボール弁１７がボール受け座９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、インキ収容管１８内にはボールペンの
インキ１９が充填され、更に、このインキ１９の後端に
インキの消耗と共にインキ面に接触して追随して移動可
能なグリース状の半透明不乾性物から成るフォロア２０
が充填される。又、落下やノック衝撃等による変形を防
止するために必要に応じてフォロア２０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２１が浸漬さ
れる。又、インキ収容管１８の後端には尾栓２２が固着
されていて、該尾栓後端の軸部２４が複式筆記具の筆記
体出没機構部と連動する連結部の挿入孔に嵌挿され、挿
入孔に設けた係止部に軸部２４に設けた係止溝２４ａが
着脱可能に係止してボールペンのリフィール１が複式筆
記具に取付けられる。

【００１８】又、尾栓２２にはインキ収容管１８の内部
と外気を連通する通気溝２３が設けられている。尚、上
記インキ収容管１８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１８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
１８は比較的大きな断面積を有した非変形のものであっ
て、実施例では、複式筆記具に２本のボールペンのリフ
ィールを無駄なく嵌挿する略Ｄ形の断面形状を成してい
る。又、異形断面を形成するインキ収容管１８内面の辺
と辺の隅部に適宜隅アール１８ａが形成され、又、イン
キ収容管１８内にインキ収容管の内面形状と略相似形の
フォロア棒２１が挿入されると共に、インキ収容管１８
の内面とフォロア棒２１の外面との間にフォロア２０が
介在されて成る。又、フォロア棒２１の軸心にはフォロ
ア棒の前後端に貫通して孔２１ａが設けられている。

【００１９】図６は第２の実施例であるボールペンのリ
フィール３０を示すもので、後継ぎ手３２とインキ収容
管３１を一体の樹脂成形品で形成したものである。それ
以外は第１の実施例と同じである。

【００２０】図７及び図８は第３の実施例であるボール
ペンのリフィール４０を示すもので、継ぎ手４２、屈曲
可能部４３、インキ収容管４１を一体の樹脂成形品で形
成したもので、基本的には第１の実施例と同じである。

【００２１】その他、図７の継ぎ手４２と屈曲可能部４
３を一体で形成し、更に屈曲可能部４３の後方に後軸部
３ｃを一体に形成して、インキ収容管１８と固着するよ
うに成すことも可能である。（図示せず） 尚、上記の実施例は組み立て、仕様都合で選択される。
第１の実施例はインキ収容部の長さを変えるのに都合が
よい。第２の実施例はインキの色表示を必要とする場合
に都合がよい。第３の実施例はコスト低減に都合が良
い。

【００２２】

【作用】ボールペンのリフィール１は、チップ１２を上
向きにした状態に於いて、そのボール弁１７が弁室８の
ボール受け座９に位置して導孔１０を密閉するので、上
向き筆記されてチップの先端ボール１３直下のインキが
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。従って、チップ１２を下向きにした時にはインキ
がすぐに流出可能となり、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
ンキ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キが追随せず掠れが生じる）

【００２３】チップ１２を下向きにした筆記状態に於い
ては、ボール弁１７がチップ１２後端の一方に偏った状
態に当接し、他方にはチップ１２内にインキが流入可能
な流路が構成され、インキ収容管１８から導孔１０を経
て弁室８に入ったインキ１９は先端ボール１３の背面ま
で誘導される。この状態で、棒軸部１６の押圧で先端ボ
ール１３がチップ抱持部１２ｂの内縁に密接されるので
インキの直流が防止される。又、筆圧により先端ボール
１３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１３の回転でインキが
スムーズに流出され、ボテが無く、筆跡濃度の高い筆記
が可能となる。

【００２４】先端ボール１３の直下にはチャンネル１２
ａ（チップ内孔に向かって貫通したインキ流入溝を複数
箇所に有した先端ボールの受け座）がありチャンネル１
２ａの中心孔には棒軸部１６が貫通する。チップ内のイ
ンキはインキ流入溝および中心孔と棒軸部１６との間の
隙間を通じて先端ボール１３背面に誘導される。

【００２５】又、ボールペンのリフィール１を複式筆記
具に搭載して、夫々の筆記先端部を軸先から出没させる
場合、インキ収容管が非変形であっても筆記先方部位が
フレキシブルに変移するので作動が阻害されずに軸先か
らスムーズに筆記先端部が出没する。以上、第１の実施
例の作用に付いて説明したが、他の実施例についても同
じである。

【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、複数のボールペンのリフ
ィールを軸筒内に搭載して、軸筒先端から夫々の筆記体
の筆記先端部を選択的に出没可能とする、携帯性、使い
勝手性に優れた複式筆記具用の中粘度の水性、或いは低
粘度の油性インキを充填したボールペンのリフィールが
提供可能となる。又、インキの逆流、直流現象が生じ
ず、ペン先の耐乾燥性が維持されてキャップを外して放
置することができ、又、落下衝撃、上向き筆記によるイ
ンキの逆流やインキの直流が防止される。又、初筆時に
おいて充分搭載したフォロアが終筆時には殆どインキ後
端に存在しないという問題が解消され、適量のフォロア
を搭載することでインキ及びフォロアのクリアードレン
性が良好となる。又更に、フォロア棒が前進して最終的
にフォロア棒の前端が継ぎ手の後端又はインキ収容部の
前端に当接した際に、弁室内及びチップ内のインキを最
後まで使い切ることが可能と成る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例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る。

【図２】図１に於けるＡ−Ａ断面図を示している。

【図３】図１に於けるＢ−Ｂ矢視断面図を示している。

【図４】図１に於ける筆記先端要部の拡大図である。

【図５】フォロア棒の前端が最前端位置に達した状態を
示す要部縦断面図である。

【図６】本発明の第２の実施例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る。

【図７】本発明の第３の実施例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る。

【図８】図７に於ける筆記先端要部の拡大図である。

【符号の説明】

１ ボールペンのリフィール ２ 先継ぎ手 ２ａ 前軸部 ２ｂ 後軸部 ３ 後継ぎ手 ３ａ 前筒部 ３ｂ 屈曲可能部 ３ｃ 後軸部 ４ フィン ５ リブ ６ インキ流通管 ６ａ インキ流通孔 ７ 鍔部 ８ 弁室 ８ａ 溝 ９ ボール受け座 １０ 導孔 １１ 内孔部 １２ チップ １２ａ チャンネル １２ｂ ボール抱持部 １２ｃ チップ内孔部 １３ 先端ボール １４ 軸部 １４ａ カシメ部 １５ スプリング １５ａ 捲線部 １６ 棒軸部 １７ ボール弁 １８ インキ収容管 １８ａ 隅アール １９ インキ ２０ フォロア ２１ フォロア棒 ２１ａ 孔 ２２ 尾栓 ２３ 通気溝 ２４ 軸部 ２４ａ 係止溝 ３０ ボールペンのリフィール ３１ インキ収容管 ３２ 後継ぎ手 ３２ａ 前筒部 ３２ｂ 屈曲可能部 ４０ ボールペンのリフィール ４１ インキ収容管 ４２ 継ぎ手 ４３ 屈曲可能部 ４４ 弁室

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のボールペンのリフィールを収納し
   て、夫々の筆記先端部を軸先から選択的に出没可能とし
   た複式筆記具に搭載されるボールペンのリフィールに於
   いて、当該ボールペンのリフィールは、先端ボールを抱
   持するチップと、先端ボールがチップ先端のボール抱持
   部の内縁に常時には押圧して密接し、筆記時には密接状
   態が解除されるように設けられたスプリングを有するこ
   とからなり、チップ後方にインキ収容管を有し、該イン
   キ収容管内に筆記に伴う先端ボールの回転で粘性が低下
   して流出される、所謂剪断減粘性を有した水性ボールペ
   ンインキ又は低粘度の油性インキが充填され、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
   グリース状の半透明不乾性物から成るフォロアとフォロ
   アに浸漬して前後端に貫通した孔を有するフォロア棒が
   設けられて、筆記に伴うインキの消耗でインキに追随し
   てフォロアとフォロア棒が一体に前進し、フォロア棒の
   前端が当接する最前進位置でフォロアが導孔に流入可能
   となるように設けられ、又、前記インキ収容管のインキ
   収容部は比較的大きな異形断面を有した非変形のもので
   あり、又、前記チップとインキ収容部を接続する部位に
   軸長方向に対する横方向に容易に変移可能と成る屈曲可
   能部が設けられたことを特徴とするボールペンのリフィ
   ール。
2. 【請求項２】 チップ後端に対接してボール弁が遊嵌さ
   れた弁室が設けられ、該弁室後部にボール弁が密接して
   インキの逆流を防ぐボール受け座及び該ボール受け座か
   らインキ収容管に通ずる導孔が設けられて成る上記請求
   項１記載のボールペンのリフィール。
3. 【請求項３】 異形断面を形成するインキ収容管内面の
   辺と辺の隅部に適宜アールが形成され、又、インキ収容
   管内にインキ収容管の内面形状と略相似形のフォロア棒
   が挿入されると共に、インキ収容管の内面とフォロア棒
   の外面との間にフォロアが介在されて成る上記請求項１
   記載のボールペンのリフィール。