JPH10315678A - ボールペン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 先端ボールを抱持したホルダーの内部にスプ
リングを遊嵌し、そのスプリングが先端ボールを押圧す
る構造のボールペンであって、スムーズな筆記性能を確
保すると共に非筆記時にドライアップやインクの洩れだ
しを防止可能とする。 【構成】 先端ボールを抱持したホルダーの中心孔先端
の外郭に中心孔の後端に至らない深さの所要数の溝を有
した受け座を設け、スプリングは、線径がφ０．１から
φ０．２でその筆記部側先端には上記中心孔を貫通して
先端ボールに当接するストレート部が設けられると共に
ストレート部後端より後端に向かってコイル状のバネ部
が設けられ、又、先端ボールを押圧するスプリングの押
圧力が２ｇから１００ｇ、望ましくは５ｇから２０ｇに
設定されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、筆記時には筆記部であ
るボールがホルダー内に保持されたスプリングの押圧が
筆記に要する筆記圧よりも弱い事を利用してスムーズな
筆記性能を確保するとともに、非筆記時には筆記部であ
るボールを弁として利用して、耐衝撃性能やインクのド
ライアップ防止性能の向上や、インクが後方へ移動する
インクドロップ防止などの機能向上を狙いとしたボール
ペンの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的なボールペンでは筆記部であるボ
ールの周辺は筆記に必要なインクが流れ出るための隙間
が適宜設けられている。したがってその隙間からインク
の蒸発や輸送中の振動、落下、長期放置によるインクの
空気酸化劣化や洩れ出しや空気が入り込むことによるカ
スレの発生、また店頭でのペン立てで長期間、筆記部を
軸方向上方へ向けて保存（以後”上向き”と呼ぶ）する
ことで、インクが軸方向後方へ落ちてしまうインクドロ
ップなどの事故がしばしば見られる。従来、これらの問
題を解決するために、筆記具タイプの修正液などで見ら
れるチップホルダーの内部にスプリングを設けて対策し
た発明の応用案（実開昭５５ー１７２１０４号、実開昭
５７ー１９３５７８号など）が知られているが、これら
にはスプリング以外にもコストアップの著しい金属切削
製の押し棒が必要であったり、スプリングのみとした発
明でも筆記部のボールへの当接するストレート部をスプ
リングの中心部から曲りなく伸ばすことはスプリングの
製造方法からでは非常に困難であり、製造時に相当な品
質管理を要求される上に、スプリングの端面はカットし
たままであり、ごくわずかなストレート部の曲りで図６
に示すようにスプリングの端面のエッジやバリがホルダ
ー内面に引っ掛かってしまい、ボールが押圧されないト
ラブルも発生しやすい事などから、具体的には先端をま
っすぐにセンター方向へ矯正したり、先端のエッジを丸
めるなどの２次、３次の追加工が行なわれており、かな
りのコストや労力が必要である問題を抱えている。また
組み立て時にも非常に小さな部品で挿入する向きに差が
少なく、向きの間違いや引っ掛かってごくわずかに曲っ
ても性能に問題が発生しやすいため、ホルダー内に挿入
しやすいスプリングの形状や、以後の組み立て作業で曲
げてしまったりしないように、スプリングをホルダー内
にまず遊嵌する、などの要求があった。またホルダーは
金属を切削加工したり、樹脂製の場合ではコアピンの抜
き勾配が必要なため中心部に向かって小径とする必要が
あり、スプリングはその最小径よりも小さい必要が有
り、インク収容管とチップホルダーとをつないで内面で
スプリングの後端を受ける継ぎ手やスプリング受けなど
の部品が必要となってさらにコストを上げる要因となっ
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、主に
普及型のボールペンの改良を目的としており、筆記時の
スムーズな筆記を疎外することなく、インクの揮発によ
るドライアップ防止性能や、落下・輸送中の衝撃による
インク洩れ出しの防止性能や、店頭で長期上向き保存さ
れた場合などの空気流入によるインクドロップ防止性能
などボールペンにおける事故防止性能を確実に向上させ
たいという要望を満足させ、さらに従来の技術よりも製
造しやすく、一般的で安価なボールペンを提供するとい
う課題を解決することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明のスプリング内蔵のボールペンは筆記部であ
るボールをスプリングのみでごく弱く押圧して、筆記時
にはボールとスプリングは軸後方へ移動して筆記に必要
なインクの流路を確保して一般的なボールペンと同様に
筆記可能なように構成される。先端ボールはφ０．５か
らφ１．２と小さいためホルダーの内径は最も小径とな
る部分はφ０．２からφ０．９であるのでスプリングの
線径をφ０．１からφ０．２程度としてボール当接部近
辺をほぼ直線にしたストレート部を形成する。又、先端
ボールを抱持したホルダーの中心孔先端の外郭に中心孔
の後端に至らない深さの所要数の溝を有した受け座を設
け、且つ、中心孔の後端から拡大した内孔の接合段部及
びホルダーの後端に向かってステップ上に拡大する内孔
接合段部の必要箇所を略中心角が９０°以下のテーパー
で接続させて、更に、スプリングのバネ部を中心部は軸
方向後端面よりも小径にした上、ストレート部をその小
径部の外径とほぼ同一の外径から伸ばし、スプリングの
挿入時にその先端が内孔の段部、中心孔の段部又は受け
座の溝に引っ掛かるのを防止する。又、スプリングの軸
方向後端面をホルダーの内径とほぼ同一か僅かに小さく
設定してスプリングの最大径とする事でホルダーの後端
をカシメや塑性変形により内側へ変形させて抜け防止し
てスプリングを内蔵させる構造とした。

【０００５】

【実施例】以下、図示した実施例について詳説する。図
１及び図２は本発明の第１の実施例を示している。ま
ず、図に示すようにポリプロピレン樹脂製のチューブよ
りなる内部にインク７を保蔵するインク収容管６の内径
筆記部側に固着される圧入部５ーａとホルダー２が圧入
固着される孔５ーｂを有する継ぎ手５には内部の略中央
にインク導入孔を持つボール受け座５ーｃを設け、ホル
ダーの軸方向後端と受け座５ーｃとによって形成される
弁室内に遊嵌されたボール弁４によって通常の筆記時に
はインク収容管６から筆記部となる先端ボール１までを
連通する構造としたうえで上向きではボール弁４が継ぎ
手５の受け座５ーｃに密接することによってインクの逆
流を防止した構造のボールペンであって、当該ボールペ
ンは通常は筆記軸となる軸筒（図示せず）に挿着して使
用される所謂ボールペンのリフィールを示したものであ
る。

【０００６】このボールペンではインク７には通常使用
される油性ボールペンのインク又は静的には高い粘性を
有し、筆記時のボール１の回転によりインクの粘性が低
下してインクがスムーズに流出される剪断減粘性を有し
た所謂中粘度インクが充填され、さらにインク収容管６
のボールペン軸方向後方にはインクの揮発防止と流れ出
し防止のためのフォロア８と経時安定性と耐落下性能向
上のためのフォロア棒９を構成してある。

【０００７】図２には本発明のボールペンの筆記先端部
であるホルダー２及びその内部を示している。ホルダー
２には筆記部である先端ボール１をカシメ部２ーａとイ
ンクの導通を確保しつつ先端ボール１を受ける受け内面
２ーｃとによって遊嵌してあり、更に内部には先端ボー
ル１に片端面を接し、後端面にはホルダー２の後端面の
カシメ部２ーｂによってスプリング３が内部に遊閉され
ており、このスプリング３はその後端側３ーｃをホルダ
ー２の後端側内径とほぼ同じか僅かに小さい径としてホ
ルダー２内に挿入された後スプリング後端側３ーｃをホ
ルダー２内に押しながらホルダー２の後端面をカシメ等
により塑性変形させて遊閉されている。

【０００８】ホルダー２の内面にバネ部が接触してバネ
作用の動きが疎外されないため、組み立て時の挿入や向
きの検知をやりやすくするため、ホルダー２の最小径と
なる中心孔２ーｅを貫通して先端ボール１を押圧するス
トレート部３ーａを極力ホルダー２の中心から伸ばすた
め、さらに、ホルダー２は通常中心部の内孔が後端部の
内孔よりも小さくなるのでスプリング３もその略中央を
後端側よりも小径とするか、または全体が十分に小さい
スプリング外径とする必要がある等を考慮して、スプリ
ング３にはその中心部に後端面３ーｃよりも小径となる
小径部３ーｂを設けてあり、後端面３ーｃと小径部３ー
ｂの間はスプリング３のバネ性を有する部分であるがそ
の部分はテーパー形状または段付きの形状とする。さら
にストレート部３ーａは小径部３ーｂの外径とほぼ同一
の軸線上に伸ばされたもので、ホルダー２に挿入される
ことにより中心に向かって曲げられた状態となってホル
ダー２の内孔に遊嵌されているが、その端面はホルダー
中心孔２ーｅの内面には接触せず、ホルダー中心孔２ー
ｅの後端角部とスプリングストレート部３ーａの側面が
接触した状態となっている。

【０００９】ホルダー２は先端ボール１を抱持した中心
孔２ーｅ先端の外郭に中心孔の後端に至らない深さの所
要数の溝２ーｄを有した受け座２ーｃが設けられ、中心
孔２ーｅ後端から拡大した内孔の接合段部及びホルダー
２の後端に向かってステップ上に拡大する内孔接合部
（内孔の加工上生じる）が略中心角９０°以下のテーパ
ーで接続されている。従って、スプリング３挿入時にス
トレート部３ーａの端面がホルダーの内面に引っ掛かる
問題が防止される。

【００１０】筆記時にボール弁４がホルダー２の後端面
側に入って密接してしまうとインクの流路が確保されな
くなって筆記できなくなるため、実施例に於いては継ぎ
手５のボール受け座５ーｃを偏心させてボール弁４が前
進してもホルダー２の後端面の片側にのみ当接する構造
としているが、ホルダー２のカシメ部２ーｂは一般的な
塑性変形加工、具体的にはダイスによるプレス法や回転
を利用したロール法や側面からのパンチ法など、適宜選
択が可能であるが、後端面カシメ部２ーｂを全周カシメ
ないで、１点ないし、多点の塑性変形とするとボール弁
４がホルダー２の後端面を塞ぎにくくして、筆記時のイ
ンクの流路が大きくなって太字ペンなどのインクの流量
が多い事が要求されるボールペンでも十分なインク流量
が確保できるという利点も生じる。

【００１１】図３は本発明の第２の実施例を図示したも
のである。第１の実施例との相違点はストレート部３ー
ａをバネ部の小径部３ーｂの略中心部から屈曲させて延
ばしたものである。しかしながら、前例に対し加工性が
悪くコスト高となる欠点がある。

【００１２】図４は本発明の第３実施例を図示したもの
である。第１実施例との相違点は、まず、通常の普及型
の油性ボールペンに実施したものであり、インク７を保
有するインク収容管６にホルダー２が直接圧入固着され
ており、次に、スプリング３のストレート部３ーａは小
径部３ーｂから外径とほぼ同一の線上に伸ばされた後わ
ずかに曲げられて先端ボール１をまっすぐに押圧して、
ホルダー２とスプリングストレート部３ーａが極力接触
しないように構成されたものである。やはり、加工性に
難がある。

【００１３】

【作用】第１の実施例に於いて、本発明の作用を説明す
る。筆記部である先端ボール１は球形状である事とホル
ダー２のボールカシメ部２ーａによってボール１を軸後
方からスプリング３により押圧しておくとバルブが閉じ
られた状態となって外気とボールペン内部とが遮断され
る事により、インク７の揮発によるドライアップ防止や
衝撃、落下による空気の進入防止やインク７の洩れ出し
防止や空気によるペン先付近のインク劣化の防止、など
が期待できるようになる。

【００１４】筆記時の筆記に要する筆記圧はボールペン
の種類によって違いは有るが一般的に５０ｇから５００
ｇである。本発明の先端ボール１を押圧するスプリング
３の設定押力は２ｇから１００ｇ、望ましくは５ｇから
２０ｇに設定されているため、実際の筆記時には先端ボ
ール１とボールカシメ部２ーａによるバルブ機構は押し
広げられた状態となって通常のボールペン同様にインク
７が流れ出し、筆記が可能である。補足説明すれば、筆
記時の性能を満足するためにはスプリングの押圧力は小
さい程良く、又、バルブ機構が正常に働くためには強い
方が良い。

【００１５】筆記が終了してボールペンを紙面から離し
た瞬間には本発明のスプリングの力により筆記部のバル
ブが瞬時に閉じられて再び耐ドライアップ性能、耐衝撃
性能、耐空気進入防止性能、インク洩れ出し防止性能が
発揮され、各種の事故防止を行う。

【００１６】上向きで筆記した場合の空気巻き込み、イ
ンクの逆流を防止できるボール弁４と弁構造を持つ継ぎ
手５を構成した逆流防止機構を設けたものは、上向きに
してボール弁４が弁室に密接されることによりインク７
の移動を防止するが、上向きではなく、しかも筆記して
いない時に空気の巻き込みやインクの移動を筆記部のの
バルブ機構で防止する本発明と併用する事でさらに、安
全性がアップして、特にインクの移動しやすい剪断減粘
性インクを使用した所謂中粘度ボールペンでは本発明が
効果的に逆流防止機構の性能をアップさせる。

【００１７】また、本発明では、スプリング３のストレ
ート部３ーａがスプリング製造時に真っ直ぐに出しやす
い中径部３ーｂのコイル外径とほぼ同一線上に設けてい
るため製造時に曲りが発生しにくく、特にストレート部
３ーａの中心位置寸法精度に厳しい要求をする必要がな
く、ストレート部３ーａの端面角部はホルダー２の中心
孔２ーｅには接触しないようになり、中心孔の後端角部
とストレート部３ーａの側面の滑らかな部分が常に接触
してスプリング３は端面の角やバリが引っ掛かること無
く、組み立てが可能で、かつ、滑らかに動く。

【００１８】本発明第３実施例の場合には粘性の高い通
常の所謂油性ボールペンインクを使用しており、逆流防
止機構は本発明の先端バルブ機構で逆流を充分に防止で
きるため省略したものである。またスプリング３のスト
レート部３ーａはホルダー２の中心孔２ーｅとの接触を
極力減らすために、わずかに曲げ加工したものである
が、基本作用としては本発明第１実施例とまったく同様
に作用するため、ここでは説明は省略する。

【００１９】

【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、チップホルダーの内部に内蔵されたス
プリングと筆記部である先端ボールのバルブ機構によっ
て筆記時の性能にはまったく影響がない状態で、筆記し
ていない場合の耐インクドライアップ防止性能、耐落下
衝撃性能、耐インクボタ落ち性能、耐インク洩れ出し性
能を大幅にアップすることが可能で、筆記完了後の紙面
からボールペンを離した瞬間から効果が期待できるもの
である。また、これらの効果をスプリング１部品の追加
のみで達成できる上に、そのスプリングも極端な寸法精
度を要求すること無く、容易に製造できる。組み立て製
造時にも図６に示すような従来の物でのスプリング端面
がホルダー内面に引っ掛かって作動しない不具合が発生
しにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例であるボールペンの全体を
示す縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施例であるボールペンの筆記先
端部であるホルダー内部を示す縦断面図である。

【図３】本発明の第２実施例であるボールペンのホルダ
ー内部を示す縦断面図である。

【図４】本発明の第３実施例であるボールペンの全体を
示す縦断面図である。

【図５】本発明の実施例であるボールペンのホルダー内
部先端を拡大して示した断面図である。

【図６】従来例のボールペンのホルダー内部先端を拡大
して示した断面図である。

【符号の説明】

１ 先端ボール ２ ホルダー ２ーａ カシメ部 ２ーｂ カシメ部 ２ーｃ 受け座 ２ーｄ 溝 ２ーｅ 中心孔 ２ーｆ 内孔 ３ スプリング ３ーａ ストレート部 ３ーｂ 小径部 ３ーｃ 大径部 ４ ボール弁 ５ 継ぎ手 ５ーａ 圧入部 ５ーｂ 孔 ５ーｃ ボール受け座 ６ インク収容管 ７ インク ８ フォロア ９ フォロア棒 ２｀ ホルダー ２｀ーｃ 受け座 ２｀ーｄ 溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に筆記部となる先端ボールを抱持し
   たホルダーと、そのホルダー内に先端ボールを押圧する
   ようにスプリングを内蔵するボールペンに於いて、先端
   ボールを抱持したホルダーの中心孔先端の外郭に中心孔
   の後端に至らない深さの所要数の溝を有した受け座を設
   け、スプリングは、線径がφ０．１からφ０．２でその
   筆記部側先端には上記中心孔を貫通して先端ボールに当
   接するストレート部が設けられると共にストレート部後
   端より後端に向かってコイル状のバネ部が設けられ、
   又、先端ボールを押圧するスプリングの押圧力が２ｇか
   ら１００ｇ、望ましくは５ｇから２０ｇに設定されてな
   ることを特徴とするボールペン。
2. 【請求項２】 ホルダーの中心孔の後端から拡大した内
   孔の接合段部及びホルダーの後端に向かってステップ上
   に拡大する内孔接合段部の必要箇所が略中心角９０°以
   下のテーパーで接続され、スプリングのコイル状バネ部
   の先端を小径と後端を大径に成して、その大径部よりも
   小径としたホルダーのカシメ変形部によりスプリングが
   抜け止めをされており、又、スプリングのストレート部
   は小径部外径とほぼ同一の線上に伸びるように設けられ
   たことを特徴とする請求項１に記載のボールペン。