JPH1120372A - ボールペン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁室の突起を無くして弁室のアンダーカット
部分を解消し、且つペン先チップを下方向に向けた際
に、弁体によってペン先チップの後端開口が閉塞される
ことのないボールペンの構造を開発し、弁体と弁室との
クリアランスが適正であり弁体の動作が円滑であって筆
記が滑らかなボールペンを提供する。 【解決手段】 ペン先チップ５の、後端部の開口１５の
形状が四角形である。ボールペン１を、ペン先チップ５
を上に向けた姿勢にすると、弁体８は弁座２５と液密に
当接し、インキの逆流が阻止される。ペン先チップ５が
下方を向く姿勢とすると、ペン先チップ５の後端部の開
口１５と当接するが、ペン先チップ５の後端部の開口１
５は四角形であるため、弁体８の球面は後端部の開口１
５と一致せず、開口１５の角の部位に空隙１６が生じ
る。インキは、角の部位の空隙１６を経てペン先チップ
５側に流れ込み、筆記用ボール１０に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールペンに関す
るものである。本発明は、水性インキのような比較的粘
度の低いインキを内蔵するボールペンの構成として特に
好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】旧来のボールペンでは、専ら油性インキ
が内蔵されていたが、近年、油性インキに代わって、よ
り低粘度の水性インキを内蔵するものが開発されてい
る。ところで水性インキを使用したボールペンは、イン
キの流出量が多くて濃い線が描ける反面、かすれやすい
という問題がある。すなわち水性インキは、油性インキ
に比べて粘度が低く、ボール収納室のインキ保持力が弱
い。そのためペン先チップを上にして放置すると、イン
キはボール収納室からインキ収納部側に落ち込んでしま
う。その結果、ボール収納室内のインキが空になり、書
き出しの際にインキがかすれてしまうのである。

【０００３】そこでインキの逆流を防止する方策とし
て、弁を内蔵する構成のボールペンが知られている（実
公平４−５２０６７号公報他）。図１１は、従来技術に
おける弁を内蔵したボールペンの断面図である。従来技
術のボールペン１００は、本体軸１０１中にインキ芯１
０２が挿入されたものである。そしてインキ芯１０２
は、ペン先チップ１０５と、インキ収納部１０６、接続
部材１０７及び弁体１０８の５つの部材によって構成さ
れている。ここでペン先チップ１０５は、筆記用ボール
１０９が内蔵された部材である。またインキ収納部１０
６は、筒状の部材であり、内部に水性インキが内蔵され
ている。接続部材１０７は、ペン先チップ１０５とイン
キ収納部１０６を繋ぐ部材であり、中心部に連通穴１１
０が設けられている。そして連通穴１１０内には、弁座
１１１と、突起１１３が設けられている。

【０００４】前記したペン先チップ１０５は、接続部材
１０７の先端側に内挿されることにより取り付けられ、
一方インキ収納部１０６は、接続部材１０７に外装され
て取り付けられている。また従来技術のボールペン１０
０では、接続部材１０７の連通穴１１０内における、弁
座１１１と、突起１１３との間で弁室１１５が構成され
ている。そしてこの弁室１１５内に球状の弁体１０８が
挿入されている。

【０００５】従来技術のボールペン１００では、ペン先
チップ１０５を上方向に向けると、図１１（ａ）の様に
弁体１０８が弁座１１１に当接して弁座１１１の開口を
塞ぐ。そのためペン先チップ１０５内のインキの逆流は
阻止される。一方、図１１（ｂ）の様にペン先チップ１
０５を下方向に向けると、弁体１０８は弁座１１１を離
れ、弁体１０８は突起１１３に係止される。そのためイ
ンキ収納部１０６内のインキは、弁体１０８と突起１１
３との空隙を通過し、ペン先チップ１０５側に流れ込
む。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来技術のボールペン
１００は、ボールペン１００の天地方向の姿勢を変化さ
せることにより、球状の弁体１０８が弁室１１５内を移
動し、インキのペン先チップ１０５側への流出を許し、
ペン先チップ１０５からインキ収納部１０６側への逆流
を阻止する。そのため書き出し時のインキのかすれは改
善される。しかしながら、従来技術のボールペン１００
は、弁室１１５の成形精度が低く、弁体の動作が不安定
であるという欠点がある。

【０００７】すなわち接続部材１０７は、射出成形によ
って成形することとなるが、穴の内周面に突起１１３が
設けられた構成であるため、弁室１１５の部位はアンダ
ーカットとなる。その結果、弁室１１５には、脱型の際
に無理な力がかかり、寸法が安定せず、加工精度に限界
がある。この様な事情から、従来技術のボールペン１０
０の構成では、弁室１１５と弁体１０８とのクリアラン
スを最適に設定することは困難である。そのため従来技
術のボールペン１００は、クリアランスが小さ過ぎて弁
体１０８が移動の途中で引っ掛かったり、逆にクリアラ
ンスが大きすぎて弁体１０８がガタツキ、弁座１１１と
の密着が不十分になるといった不具合があった。

【０００８】また弁室１１５の突起１１３を省き、ペン
先チップ１０５を下方向に向けた際に、弁体１０８が直
接ペン先チップ１０５の後端に当接させる構成とすれ
ば、上記したアンダーカットの問題は解消し、弁室１１
５の成形精度は向上するが、ペン先チップ１０５の後端
の開口は、円形であるため、弁体１０８が当接すること
によってペン先チップ１０５の後端開口が閉塞される問
題が生じる。そのため従来技術の構成では、ペン先チッ
プ１０５の後端開口が詰まらない様に、突起１１３を設
けざるを得ない。

【０００９】そこで本発明は、従来技術の上記した問題
点に注目し、弁室１１５の突起１１３を無くして弁室の
アンダーカット部分を解消し、且つペン先チップ１０５
を下方向に向けた際に、弁体によってペン先チップ１０
５の後端開口が閉塞されることのないボールペンの構造
を開発し、弁体と弁室とのクリアランスの適正化を達成
し、弁体の動作が円滑であって筆記が滑らかなボールペ
ンを提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そして上記した課題を解
決するための請求項１記載の発明は、先端部に筆記用ボ
ールが内蔵され、軸方向に連通するインキ導通穴が設け
られたペン先チップと、インキを内蔵するインキ収納部
と、前記ペン先チップとインキ収納部とを繋ぐ接続部材
を有し、該接続部材にはインキ収納部とペン先チップと
を連通する連通穴が設けられ、連通穴の一方の開口から
前記ペン先チップの後端側が挿入され、且つ連通穴内に
弁座が設けられていてペン先チップの後端側と弁座の間
に球形の弁体が軸方向に移動可能に収納されたボールペ
ンにおいて、ペン先チップの後端側の開口形状は、円以
外の形状であることを特徴とするボールペンである。

【００１１】本発明のボールペンは、従来技術と同様に
ペン先チップを上方向に向けると、弁体が弁座に当接し
て弁座の開口を塞ぎ、ペン先チップのインキの逆流を阻
止する。一方、ペン先チップを下方向に向けると、弁体
は弁座を離れる。そして本発明のボールペンでは、弁体
は直接ペン先チップと当接する。しかし本発明のボール
ペンでは、ペン先チップの後端側の開口形状は、円以外
の形状であるため、弁体と当接してもいずれかの位置に
不一致部分があり、弁体とペン先チップの後端開口との
間に空隙が生じる。そのためインキはこの空隙を通じて
ペン先チップ内に入り、筆記用ボールにインキが供給さ
れる。本発明のボールペンでは、弁座とペン先チップの
後端部分によって弁室が構成されるので、接続部材の成
型時にアンダーカットとなる部分が無い。

【００１２】また上記した発明をより具体化した請求項
２に記載の発明は、ペン先チップの後端側の開口形状
は、多角形であることを特徴とする請求項１記載のボー
ルペンである。

【００１３】本発明のボールペンでは、ペン先チップの
後端側の開口形状は、多角形であるため、弁体と当接し
た際に角部に空隙が生じる。そのためインキは角部を経
由してペン先チップ内に入り、筆記用ボールにインキが
供給される。

【００１４】さらに請求項１記載の発明を具体化した請
求項３に記載の発明は、ペン先チップの後端側の開口形
状は、円の一部が中心側に向かって変位した形状である
ことを特徴とする請求項１記載のボールペンである。

【００１５】本発明のボールペンでは、ペン先チップの
後端側の開口形状は、円の一部が中心側に向かって変位
した形状であるため、弁体と当接した際に変位部分に空
隙が生じる。そのためインキは変位部分を経由してペン
先チップ内に入り、筆記用ボールにインキが供給され
る。

【００１６】また同様の目的を達成するための請求項４
に記載の発明は、先端部に筆記用ボールが内蔵され、軸
方向に連通するインキ導通穴が設けられたペン先チップ
と、インキを内蔵するインキ収納部と、前記ペン先チッ
プとインキ収納部とを繋ぐ接続部材を有し、該接続部材
にはインキ収納部とペン先チップとを連通する連通穴が
設けられ、連通穴の一方の開口から前記ペン先チップの
後端側が挿入され、且つ連通穴内に弁座が設けられてい
てペン先チップの後端側と弁座の間に球形の弁体が軸方
向に移動可能に収納されたボールペンにおいて、ペン先
チップの後端側の開口近傍には折り曲げ部が設けられ、
弁体は当該折り曲げ部の一部と当接可能であることを特
徴とするボールペンである。

【００１７】本発明のボールペンも、請求項１記載のボ
ールペンと同様に弁体は直接ペン先チップと当接する。
ここで本発明のボールペンでは、ペン先チップの後端側
の開口近傍には折り曲げ部が設けられ、弁体は当該折り
曲げ部の一部と当接可能である。従って弁体は、ペン先
チップの後端側の開口周面に対して浮き上がった状態と
なり、弁体と開口周面との間に空隙が生じる。そのため
本発明のボールペンでは、インキは弁体と開口周面との
間の空隙を経由してペン先チップ内に入り、筆記用ボー
ルにインキが供給される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下さらに本発明の実施形態につ
いて説明する。図１は、本発明の実施形態におけるボー
ルペンの断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図で
ある。図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。図４は、図
１のボールペンのペン先チップと弁体及び弁座の関係を
模式的に描いた斜視図である。図５は、本発明の他の実
施形態におけるペン先チップの後端部と弁体の関係を模
式的に描いた斜視図である。図６は、図５の実施形態の
ボールペンの図２に相当する部位の断面図である。図７
は、他の実施形態のボールペンの図２に相当する部位の
断面図である。図８は、本発明の他の実施形態における
ボールペンの断面図である。図９は、図８の実施形態に
おけるペン先チップの後端部と弁体の関係を模式的に描
いた斜視図である。図１０は、他の実施形態におけるペ
ン先チップの後端部と弁体の関係を模式的に描いた斜視
図である。

【００１９】図１において、１は、本発明の実施形態の
ボールペンを示す。本実施形態のボールペン１の部材構
成は、従来技術と同一であり、筒状の本体軸２と、イン
キ芯３によって構成されている。またインキ芯３は、ペ
ン先チップ５、接続部材６、インキ筒（インキ収納部
材）７及び球状の弁体８によって構成されている。

【００２０】順次説明すると、ペン先チップ５は、筆記
用のボール１０が先端に設けられた部材であり、快削鋼
等の金属材料を切削加工して作られている。ペン先チッ
プ５の外形形状は、公知のものと大差なく、先端部分１
７が円錐形をしており、後側１８は円柱状をしている。
また後端側の部位には段差１９が設けられており、段差
１９よりも更に後端側はやや小径に作られている。

【００２１】またペン先チップの内部形状は、先端部分
に筆記用ボール１０が収納されるボール収納室を持ち、
ボール収納室から後端側に連通するインキ導通穴１２が
設けられている。

【００２２】そしてここで特記するべきは、ペン先チッ
プ５の後端部の開口形状が四角形である点である。すな
わち本実施形態で採用するペン先チップ５は、図２及び
図４の様に後端部の開口１５の形状が四角形をしてい
る。この様に、開口１５の形状を四角形に加工する方策
としては、例えばペン先チップ５に円形の下穴をあけ、
その下穴に角棒を強制的に押し込む方法がある。あるい
は、ペン先チップ５に比較的大きなインキ導通穴１２を
設けて肉厚を薄くし、ペン先チップ５の外周部から力を
加えて、開口１５を四角形に変形させる方策も可能であ
る。

【００２３】接続部材６は、ポリプロピレン樹脂等の熱
可塑性樹脂を素材とする射出成形によって作られたもの
であり、外形形状は公知のものと大差は無い。すなわち
接続部材６は先端部１７側が円錐形をしている。また後
端側は二段の円筒形状になっており、大径部２１と、小
径部２２が順次設けられている。そして接続部材６の中
心には、軸方向に貫通した連通穴２３が設けられてい
る。また連通穴２３の中間部分には、弁座２５が設けら
れている。弁座２５の形状・寸法は、公知のものと同一
である。また連通穴２３の先端側には位置決め用の段差
３１が設けられている。本実施例で採用する接続部材６
の連通穴２３には、従来技術の様な突起部は無い。その
ため接続部材６の成型時にアンダーカットとなる部位は
生じず、連通穴２３の加工精度は高い。

【００２４】弁体８は、ステンレススチールや超硬合金
あるいはセラミック等の錆びにくく、且つある程度の重
量を有する素材で作られた球である。

【００２５】インキ筒７は、ポリエチレン樹脂やポリプ
ロピレン樹脂等を素材として押し出し成形によって作ら
れたものであり、内部に水性インキが充填されている。
また水性インキの後端部分は、ポリブテン等のゲル状封
止部材により封止されている。

【００２６】インキ芯３は、図１の様に、ペン先チップ
５とインキ筒７が、接続部材６を介して繋がれたもので
あり、ペン先チップ５は、接続部材６の連通穴２３の先
端側に内挿され、インキ筒７は接続部材６の後端部の小
径部２２に外装されている。

【００２７】そして接続部材６内であって、ペン先チッ
プ５の後端部と、弁座２５の間に、弁体８が軸方向に移
動可能に挿入されている。すなわち本実施形態のボール
ペンでは、接続部材６内であって、ペン先チップ５の後
端部と、弁座２５の間の部位が弁室２６として機能す
る。

【００２８】本実施形態のボールペン１は、上記したイ
ンキ芯３の接続部材６の大径部２１に外装されたもので
ある。

【００２９】次に本実施形態のボールペン１の作用を説
明する。本実施形態のボールペン１を、ペン先チップ５
を上に向けた姿勢にすると、従来技術と同様に弁体８は
弁座２５と液密に当接し、ペン先チップ５側からのイン
キの逆流が阻止される。

【００３０】次に筆記のためにボールペン１を天地逆転
させ、ペン先チップ５が下方を向く姿勢とすると、弁体
８は重力によって落下し、ペン先チップ５側に移動す
る。ここで本実施例のボールペン１は、接続部材６の連
通穴２３にアンダーカットとなる部位がないので連通穴
２３の加工精度が高く、弁体８と弁室２６のクリアラン
スは適正である。そのため弁体８は、ペン先チップ５側
に円滑に移動する。そして弁体８は、ペン先チップ５の
後端部の開口１５と当接する。

【００３１】ここで本実施形態のペン先チップ５では、
後端部の開口１５は四角形である。そのため弁体８の球
面は後端部の開口１５と合致せず、図１及び図４の様に
開口１５の角の部位に空隙１６が生じる。そのためイン
キ筒７内のインキは、角の部位の空隙１６を経てペン先
チップ５側に流れ込み、筆記用ボール１０に供給され
る。

【００３２】以上の実施形態では、ペン先チップ５内の
後端部の開口１５が四角形の態様を例示したが、本発明
は、この形状に限定されるものではない。より具体的に
は、ペン先チップ５内の後端部の開口は、円以外の形状
でありさえすれば弁体８との間に空隙が生じ、インキ筒
７内のインキは、筆記用ボール１０に供給されることと
なる。

【００３３】例えば、図５，６の様に、ペン先チップ５
内の後端部の開口１５に凹み１７を設け、開口１５の円
の一部を中心側に向かって部分的に変位させた形状であ
っても、同様の効果が発揮される。すなわち図５の様
に、開口１５の円の一部を中心側に向かって部分的に変
位した場合、当該変位部１８によって弁体８が浮き上が
り、図５の様に空隙１６ができる。従ってインキは、弁
体８の浮き上がりによって生じた空隙１６を経てペン先
チップ５側に流れ込み、筆記用ボール１０に供給され
る。

【００３４】さらに開口形状は、図７（ａ）の様な三角
形でも良く、図７（ｂ）の様な楕円形の採用も可能であ
る。

【００３５】またペン先チップ５の開口１５を変形する
だけでなく、後端部の一部を折り曲げることによっても
同様の効果を発揮させることができる。以下、後端部の
一部を折り曲げることによってインキが流通する空隙を
確保する構成を、図８乃至図１０を参照しつつ説明する
が、以下の実施形態においては、先の実施形態と同一の
部材に同一の番号を付すことにより重複した説明を省略
する。

【００３６】図８、９に示すボールペン５０では、ペン
先チップ５の後端部に縦方向の切れ目５１が４本設けら
れ、当該切れ目５１によって挟まれた部位が中心方向に
向かって約３０°の方向に折り曲げられている。すなわ
ちペン先チップ５の後端部には、対向する二箇所に折り
曲げ部５２が設けられている。またペン先チップ５の後
端開口１５の周面と折り曲げ部５２及び弁体８の球面と
の関係は、弁体８と同一直径の球面を後端開口１５の周
面及び折り曲げ部５２に内接した場合に、折り曲げ部５
２に内接した球面の中心の方が弁座２５に近い位置に来
る関係がある。すなわち弁体８をペン先チップ５の後端
部に当接させた場合に、折り曲げ部５２の一部は、必ず
弁体８の一部に当接する。

【００３７】そのためペン先チップ５の後端部に弁体８
が当接した際には、弁体８は折り曲げ部５２の一部に乗
り、弁体８は折り曲げ部５２によって突き上げられ、弁
体８の少なくとも一部は、ペン先チップ５の周面５３か
ら浮き上がる。そのため弁体８とペン先チップ５の後端
開口１５の間には空隙５５が生じる。従ってインキは、
弁体８の浮き上がりによって生じた空隙５５を経てペン
先チップ５側に流れ込み、筆記用ボール１０に供給され
る。

【００３８】図１０は、ペン先チップ５の折り曲げ部６
０の曲げ角度を９０°とし、さらに折り曲げ部６０以外
の周面部分を切削したものである。図１０に示したボー
ルペンでは、ペン先チップ５の後端部に弁体８が当接し
た際には、弁体８は折り曲げ部６０と当接し、他の部位
との間には空隙６１が生じる。そのためインキは、この
空隙６１を経てペン先チップ５側に流れ込み、筆記用ボ
ール１０に供給される。

【００３９】

【発明の効果】本発明のボールペンは、弁室部分に突起
を設ける必要が無いので弁室部分を成型する際にアンダ
ーカットとなる部位が無い。そのため本発明のボールペ
ンは、弁室部分の加工精度が高く、弁体と弁室とのクリ
アランスの適正化を図ることができる。従って本発明の
ボールペンは、弁体の動作が円滑であって筆記が滑らか
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態におけるボールペンの断面図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】図１のボールペンのペン先チップと弁体及び弁
座の関係を模式的に描いた斜視図である。

【図５】本発明の他の実施形態におけるペン先チップの
後端部と弁体の関係を模式的に描いた斜視図である。

【図６】図５の実施形態のボールペンの図２に相当する
部位の断面図である。

【図７】他の実施形態のボールペンの図２に相当する部
位の断面図である。

【図８】本発明の他の実施形態におけるボールペンの断
面図である。

【図９】図８の実施形態におけるペン先チップの後端部
と弁体の関係を模式的に描いた斜視図である。

【図１０】他の実施形態におけるペン先チップの後端部
と弁体の関係を模式的に描いた斜視図である。

【図１１】従来技術における弁を内蔵したボールペンの
断面図である。

【符号の説明】

１，５０ ボールペン ２ 本体軸 ３ インキ芯 ５ ペン先チップ ６ 接続部材 ７ インキ筒（インキ収納部材） ８ 弁体 １０ 筆記用ボール １２ インキ導通穴 １５ 開口 ５２，６０ 折り曲げ部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部に筆記用ボールが内蔵され、軸方
   向に連通するインキ導通穴が設けられたペン先チップ
   と、インキを内蔵するインキ収納部と、前記ペン先チッ
   プとインキ収納部とを繋ぐ接続部材を有し、該接続部材
   にはインキ収納部とペン先チップとを連通する連通穴が
   設けられ、連通穴の一方の開口から前記ペン先チップの
   後端側が挿入され、且つ連通穴内に弁座が設けられてい
   てペン先チップの後端側と弁座の間に球形の弁体が軸方
   向に移動可能に収納されたボールペンにおいて、ペン先
   チップの後端側の開口形状は、円以外の形状であること
   を特徴とするボールペン。
2. 【請求項２】 ペン先チップの後端側の開口形状は、多
   角形であることを特徴とする請求項１記載のボールペ
   ン。
3. 【請求項３】 ペン先チップの後端側の開口形状は、円
   の一部が中心側に向かって変位した形状であることを特
   徴とする請求項１記載のボールペン。
4. 【請求項４】 先端部に筆記用ボールが内蔵され、軸方
   向に連通するインキ導通穴が設けられたペン先チップ
   と、インキを内蔵するインキ収納部と、前記ペン先チッ
   プとインキ収納部とを繋ぐ接続部材を有し、該接続部材
   にはインキ収納部とペン先チップとを連通する連通穴が
   設けられ、連通穴の一方の開口から前記ペン先チップの
   後端側が挿入され、且つ連通穴内に弁座が設けられてい
   てペン先チップの後端側と弁座の間に球形の弁体が軸方
   向に移動可能に収納されたボールペンにおいて、ペン先
   チップの後端側の開口近傍には折り曲げ部が設けられ、
   弁体は当該折り曲げ部の一部と当接可能であることを特
   徴とするボールペン。