JPH1076786A - ボールペン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボールペンを長期間滞留した時のインキが蒸
発して筆記寿命が短くなる問題やインキの増粘や経時変
化によって筆記性能が著しく劣化する問題を防止可能と
する。又、インキ残量の見切りを確保可能とする。 【構成】 軸筒の先端にボールペンのチップを備え、軸
筒の内孔部に静的には高い粘性を有して筆記時の先端ボ
ールの回転で粘性が低下してインキが流出される所謂剪
断減粘性を有した水性インキとインキの後端にインキの
消耗と共に追随するグリース状のフォロアが充填されて
成るボールペンに於いて、軸筒は前方にチップが止着さ
れる先軸部と、その後方にインキが充填される太径のイ
ンキ収容管が一体の樹脂成型品で形成され、インキ収容
管はその略前端に帯状の筒状薄肉部が、その後方が筒状
の厚肉部に形成されて成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インキの逆流防止機構
を備えたボールペンの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】油性ボールペンと水性ボールペンの中間
的存在として、静的には高い粘性を示し、筆記時の先端
ボールの回転で粘性が低下してインキが流出される、所
謂剪断減粘性を有する水性インキを使用したボールペン
（中性又は中粘度ボールペンと呼ばれる）が知られてい
る。しかしながら、剪断減粘性を有したインキを使用し
たボールペンは、インキが蒸発し易い性質とインキの流
出量が多く（筆記濃度を上げるため）インキ収容管の径
を太くしてインキの搭載量を多くしている。又、インキ
の粘度は油性ボールペンのインキに比べて小さいのでイ
ンキ収容管に対する流動抵抗は小さい。従って、インキ
の自重や衝撃によりインキ漏れ（インキ収容管の後端に
インキが逆流する）が生じやすい。その為に、通常はイ
ンキの後端にインキの蒸発を防止すると共に、筆記時の
インキの消耗に追随して移動するが、インキの自重や衝
撃に対してインキの逆流を抑制するグリース状のフォロ
アが設けられている。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先端ボール背面のインキが無
くなると、インキクのヘッドが直に加わる為に顕著な逆
流が生じる。又、インキ収容管の内径や長さを大きくし
てインキの充填量を増やすと衝撃に対する逆流現象を支
えきれない問題がある。又、逆流を生じると軸筒内を汚
すと共に軸筒に設けた通気孔からインキが漏れて手や衣
服を汚す危険がある。インキの逆流現象は油性ボールペ
ンでも生じるが、剪断減粘性のインキを使用したボール
ペンは顕著に生じる。

【０００３】又、同出願人は実公平４ー５２０６７号で
ボール（ボール弁）を遊嵌した弁室を設けたボールペン
のインキ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（軸継ぎ手）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
チップにインキが流動されるように成されている。口プ
ラは射出成形によって得られるが、離型時に突条はアン
ダーカットとなる為に寸法精度出しが難しく、又、ボー
ルの挿入で突条を損傷しない為の工夫が面倒である。
又、製造時でインキ充填後に巻き込んだ気泡を脱泡する
為に遠心処理されるが、その時に遠心力でボールが突条
部に食い付いてボールが固定されてしまう不都合が存在
する。

【０００４】又、同出願人は実願平５ー１２１７１号
で、継ぎ手内孔で後部にボール受け座を備えてボール
（ボール弁）を遊嵌する弁室を軸方向の略中央部に設
け、弁室の前方に連通するチップ嵌着孔を、又、弁室の
後方には弁室に連通する導孔を夫々設けて、更にチップ
嵌着孔の内周に収まる状態で、弁室の孔の軸心をチップ
嵌着孔の軸心に対し適宜偏心させると共に弁室孔の一側
に溝部が設けられて、弁室内に遊嵌されたボールが筆記
時にはチップ端部に偏心状に当接してインキ流動部が形
成され、導孔、溝部を連通してインキがチップ内に流動
可能としたものを提案している。

【０００５】又、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キ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
キの蒸発や輸送中の振動、落下、長期放置によるインキ
の空気酸化劣化や洩れ出し（直流）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、インキが軸方向後方へ落ちてしま
うインキ逆流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の内部にスプリングを設けて対策し
た実開昭５５ー１７２１０４号、実開昭５７ー１９３５
７８号などが知られている。

【０００６】又、上記中粘度ボールペンはインキが蒸発
し易い為に通常のインキ収容管はポリプロピレン樹脂等
のチューブが使用されているが、インキの残量を見切る
為に薄肉と成っている。しかしながら、チューブが薄肉
の場合には長期間滞留するとインキが蒸発して筆記寿命
が短くなることと、インキの増粘や経時変化によって筆
記性能が著しく劣化する問題がある。又、ボールペン筆
記体を高級な筆記具等に搭載するリフィールとした場合
にはインキ収容管の外表面に印刷等が施される為に見切
りが悪くなる問題も存在する。尚、インキ収容管を金属
製とすればインキの蒸発は防止されるがコスト高となる
欠点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、水性
の中粘度インキを使用したボールペンに於いて、長期間
滞留しても筆記寿命の低下や筆記性能の劣化が防止さ
れ、併せて、上向き筆記や衝撃によって生じるインキの
逆流が防止可能となるボールペンの改善を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のボールペンは軸
筒の先端にボールペンのチップを備え、軸筒の内孔部に
静的には高い粘性を有して筆記時の先端ボールの回転で
粘性が低下してインキが流出される所謂剪断減粘性を有
した水性インキとインキの後端にインキの消耗と共に追
随するグリース状のフォロアが充填されて成り、軸筒は
前方にチップが止着される先軸部とその後方にインキが
充填される太径のインキ収容管が一体の樹脂成型品で形
成され、インキ収容管はその略前端に帯状の筒状薄肉部
が、その後方が筒状の厚肉部に形成されたことを特徴と
する。

【０００９】又、先軸部内にチップ後端に対峙して弁室
が設けられ、その後端にテーパー状又は球面状のボール
受け座と導孔が設けられて、弁室内にボール弁が遊嵌さ
れ、導孔がインキ収容管の内孔に連通して設けられ、
又、前記弁室の周上所要箇所で軸後方に突出した片部が
設けられ、チップが先軸部先端に圧着された時にチップ
の軸部後端が片部に圧接して、片部が軸心側に湾曲され
てボール弁の前方側の衝接部と成されたことを特徴とす
る。

【００１０】又、先軸部内にチップ後端に対峙して弁室
が設けられ、弁室の孔の軸心をチップ嵌着孔の軸心に対
し適宜偏心させると共に弁室孔の一側に溝部が設けられ
て、弁室内に遊嵌されたボール弁が筆記時にはチップ端
部に偏心状に当接してインキ流動部が形成され、導孔、
溝部を連通してインキがチップ内に流動可能と成された
ことを特徴とする。

【００１１】又、先端にストレート部とその後方に捲線
部が形成されて成るスプリングがチップに内蔵されて、
ストレート部の先端が先端ボールの背面に押圧状に当接
して先端ボールがチップのボール抱持部に密接されると
共に、捲線部の後端がチップ後端から抜出不能と成され
たことを特徴とする。

【００１２】又、チップが先端に筆記部となる先端ボー
ルを抱持したホルダーと該ホルダーにチップ継ぎ手が圧
着され、チップ継ぎ手内にスプリングの後端が当接状態
で内挿されて成り、スプリングの先端に先端ボールに当
接するストレート部が、該ストレート部後端より後方に
向かって捲線部が、更に該捲線部の後端に中心に向かう
折り曲げ端部が設けられ、又チップ継ぎ手内孔で、スプ
リング後端の後方にテーパー状又は球面状のボール受け
座と導孔が設けられて前記折り曲げ端部とボール受け座
の間にボール弁が遊嵌され、又導孔がチップ継ぎ手の後
端開口部に連通して設けられたことを特徴とする。

【００１３】

【実施例】図１及び図２は本発明の第１の実施例を示し
ている。先ず、図に示すように軸筒４は前方にチップ１
が止着される先軸部５と、その後方にインキが充填され
る太径のインキ収容管１０が一体のポリプロピレン樹脂
成型品で形成され、当該インキ収容管１０は前記先軸部
５後端の鍔部９の後方に帯状の筒状薄肉部１０ａが形成
され、その後方に筒状の厚肉部１０ｂが形成されて成
る。

【００１４】上記軸筒４前方の内孔５ｄに先端に筆記部
となる先端ボール２を抱持したチップ１の軸部１ａが圧
着され、チップ１後端に対峙する内孔５ｄ内に弁室６が
設けられ、その後端にテーパー状又は球面状のボール受
け座５ａと導孔７が設けられて、前記弁室６内にボール
弁８が遊嵌され、導孔７が上記インキ収容管１０に連通
して設けられ、又、弁室６の周上所要箇所で軸後方に突
出した片部５ｃが設けられ、チップ１が内孔５ｄに圧着
された時に軸部１ａ後端が片部５ｃに圧接して片部５ｃ
が軸心側に湾曲されてボール弁８の前方側の衝接部と成
される。

【００１５】筆記時にはインキ収容管１０から筆記部と
なる先端ボール２までを連通する構造としたうえで上向
きではボール弁８がボール受け座５ａに密接することに
よってインキ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。

【００１６】このボールペンでは、インキ１１には静的
には高い粘性を有し、筆記時の先端ボール２の回転によ
りインキの粘性が低下してインキがスムーズに流出され
る剪断減粘性を有した水性の中粘度インキが充填され、
更にインキ収容管１０の軸方向後方にはインキの揮発防
止と流れ出し防止のためのフォロア１２と経時安定性と
耐落下性能向上のためのフォロア棒１３を設けている。
又、インキ収容管１０の後端には通気孔１４ａを有した
尾栓１４が止着されている。

【００１７】又、実施例のボールペンは、先端ボール２
を押圧するようにチップ内にスプリング３が内蔵されて
いる。先ず、スプリング３の筆記部側先端に先端ボール
２の背面に当接するストレート部３ａが設けられ、該ス
トレート部後端より後端に向かって捲線部３ｂが設けら
れて、捲線部の後端が抜出不能となるようにチップの軸
部１ａの後端がカシメられている。（カシメ部１ｅ）

【００１８】又、図３は本発明の第２の実施例を示して
いる。第２の実施例は第１の実施例と基本的な構成は同
じであり、以下、相違点のみ説明する。先ず、先軸部２
１の内孔２２にチップ１の軸部１ａが圧着され、チップ
の後端に対峙して内孔２２の後端に弁室２３が設けられ
ている。又、弁室２３の後部に円錐状のボール受け座２
４が形成されている。弁室２３はチップ１の軸心に対し
て適宜偏心状態に形成され、弁室の内壁の一側には溝部
２４ａが形成されている。又、ボール受け座２４の後方
にはインク収容管２７と連通して導孔２５が形成され、
弁室内にはボール弁２６が遊嵌されている。

【００１９】又、図４は本発明の第３の実施例を示して
いる。第３の実施例は第１の実施例と基本的な構成は同
じであり、以下、相違点のみ説明する。チップ３３は先
端に筆記部となる先端ボール３５を抱持したホルダー３
４と該ホルダー３４にチップ継ぎ手３６が圧着され、チ
ップ継ぎ手内にスプリング４０の後端が当接状態で内挿
されて成り、スプリング４０の先端に先端ボール３５の
背面に当接するストレート部４０ａが、該ストレート部
後端より後方に向かって捲線部４０ｂが、更に該捲線部
４０ｂの後端に中心に向かう折り曲げ端部４０ｃが設け
られ、又チップ継ぎ手３６の内孔で、スプリング４０後
端の後方に弁室３８が設けられ、弁室３８の後端にテー
パー状又は球面状のボール受け座３８ａと導孔３８ｃが
設けられて、前記折り曲げ端部４０ｃとボール受け座３
８ａの間にボール弁３９が遊嵌され、又、導孔３８ｃが
チップ継ぎ手３６の後端開口部に連通して設けられて、
以上により構成されるチップ３３が先軸部３１の先端に
止着されてボールペンが構成されている。尚、ボール受
け座３８ａ前部の内孔壁に所要箇所でリブ３８ｂを設け
て、そのリブ３８ｂの前端がスプリング４０後端の当接
部となる。

【００２０】

【作用】第１の実施例に付いて説明する。先ず、チップ
１が軸筒４の先軸部５に圧着された時にチップの軸部１
ａの後端が片部５ｃに圧接して、片部５ｃが軸心側に湾
曲されてボール弁８の前方側の確実な衝接部と成る。
又、インキは片部と片部の間を通じて先端ボール２側に
供給される。尚、片部５ｃの巾寸法、所要数を変えるこ
とで必要なインキの流出量が設定可能となる。従って、
従来例の弁室内にボール弁を抜出不能とする突条を所要
数設けたもののように成型時の寸法精度出しや弁室内へ
のボール弁の挿入で突条を損傷するなどの心配が無く、
製造時のインキ充填後に巻き込んだ気泡を脱泡する為の
に遠心処理でボールが突条部に食い付いてボールが固定
されてしまう問題が無い。

【００２１】又、筆記部である先端ボール２は球形状で
あることと、チップ１のボール抱持部１ｂによって先端
ボール２を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
とが遮断されることにより、インキ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キ
の洩れ出し防止や空気によるペン先付近のインキ劣化の
防止、などが期待できるようになる。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５００ｇである。実施例に於いて、先
端ボール２を押圧するスプリング３の押圧力は２ｇから
１００ｇ、望ましくは５ｇから２０ｇに設定されている
為、実際の筆記時には先端ボール３とボール抱持部１ｂ
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キが流れ出し、筆記が可能であ
る。又、筆記が終了してボールペンを紙面から離した瞬
間には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る。

【００２２】上向きで筆記した場合の空気巻き込み、イ
ンキの逆流を防止できるボール弁と弁構造を持つ軸継ぎ
手を構成したものは、上向きにしてボール弁が弁室に密
接されることによりインキ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
インキの移動を筆記部の上記バルブ機構で防止する方法
と併用する事でさらに安全性がアップして、特にインキ
の移動しやすい剪断減粘性インキを使用した所謂中粘度
ボールペンでは効果的に逆流防止機構の性能をアップさ
せる。

【００２３】次に第２の実施例で、図３はチップ１を下
向きにした筆記状態を示しており、その時ボール弁２６
はチップ１の後端部に一方に寄った状態で当接し、導孔
２５を経て弁室２３に入ったインキはボール弁２６の脇
を通り、溝部２４ａを通過して先端ボール２に誘導され
る。又、チップ１を上向きにした状態（図示せず）では
ボール弁２６が弁室２３のボール受け座２４に密接して
導孔２５を密閉するので、上向きで筆記されて先端ボー
ル２背面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。

【００２４】第３の実施例は、ホルダー３４をチップ継
ぎ手３６に圧着してチップ３３を構成しているのでチッ
プの加工精度が上がり品質が向上する。又、生産性も良
い。又、チップ３３にインキ逆流防止機構を収容してい
るのでインキ逆流防止機構を必要としない一般の油性ボ
ールペンのチップの外形寸法を同じに成して、軸継ぎ手
やインキ収容管を共通化することで生産性を向上させる
ことが可能である。当該実施例の作用は基本的には上記
実施例と同じなので説明は省略する。

【００２５】

【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、インキを見切る為の薄肉部とインキを
保留する大部分を厚肉部としたことで、ボールペンを長
期間滞留してもインキが蒸発して筆記寿命が短くなるこ
ともなく、インキの増粘や経時変化によって筆記性能が
著しく劣化する問題もない。又、インキ収容管の外表面
に印刷等が施されても見切りが確保される。又、従来例
の弁室内にボール弁を抜出不能とする突条を所要数設け
たもののように成型時の寸法精度出しや弁室内へのボー
ル弁の挿入で突条を損傷するなどの心配が無く、製造時
のインキ充填後に巻き込んだ気泡を脱泡する為のに遠心
処理でボールが突条部に食い付いてボールが固定されて
しまう問題が無い。

【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全体
を示す縦断面図である。

【図２】第１の実施例に於ける前方部を拡大した断面図
である。

【図３】第２の実施例に於けるボールペンの前方部を拡
大した断面図である。

【図４】第３の実施例に於けるボールペンの前方部を拡
大した断面図である。

【符号の説明】

１ チップ １ａ 軸部 １ｂ ボール抱持部 １ｃ 受け座 １ｄ 中心孔 １ｅ カシメ部 ２ 先端ボール ３ スプリング ３ａ ストレート部 ３ｂ 捲線部 ４ 軸筒 ５ 先軸部 ５ａ ボール受け座 ５ｂ 後端部 ５ｃ 片部 ５ｄ 内孔 ６ 弁室 ７ 導孔 ８ ボール弁 ９ 鍔部 １０ インキ収容管 １０ａ 薄肉部 １０ｂ 厚肉部 １１ インキ １２ フォロア １３ フォロア棒 １４ 尾栓 １４ａ 通気孔 ２０ 軸筒 ２１ 先軸部 ２２ 内孔 ２３ 弁室 ２４ ボール受け座 ２４ａ 溝部 ２５ 導孔 ２６ ボール弁 ２７ インキ収容管 ３０ 軸筒 ３１ 先軸部 ３２ 内孔 ３３ チップ ３４ ホルダー ３４ａ 軸部 ３５ 先端ボール ３６ チップ継ぎ手 ３７ 軸部 ３８ 弁室 ３８ａ ボール受け座 ３８ｂ リブ ３８ｃ 導孔 ３９ ボール弁 ４０ スプリング ４０ａ ストレート部 ４０ｂ 捲線部 ４０ｃ 折り曲げ端部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸筒の先端にボールペンのチップを備
   え、軸筒の内孔部に静的には高い粘性を有して筆記時の
   先端ボールの回転で粘性が低下してインキが流出される
   所謂剪断減粘性を有した水性インキとインキの後端にイ
   ンキの消耗と共に追随するグリース状のフォロアが充填
   されて成るボールペンに於いて、前記軸筒は前方にチッ
   プが止着される先軸部と、その後方にインキが充填され
   る太径のインキ収容管が一体の樹脂成型品で形成され、
   当該インキ収容管はその略前端に帯状の筒状薄肉部が、
   その後方が筒状の厚肉部に形成されたことを特徴とする
   ボールペン。
2. 【請求項２】 先軸部内にチップ後端に対峙して弁室が
   設けられ、その後端にテーパー状又は球面状のボール受
   け座と導孔が設けられて、弁室内にボール弁が遊嵌さ
   れ、導孔がインキ収容管の内孔に連通して設けられ、
   又、前記弁室の周上所要箇所で軸後方に突出した片部が
   設けられ、チップが先軸部先端に圧着された時にチップ
   の軸部後端が片部に圧接して、片部が軸心側に湾曲され
   てボール弁の前方側の衝接部と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。
3. 【請求項３】 先軸部内にチップ後端に対峙して弁室が
   設けられ、弁室の孔の軸心をチップ嵌着孔の軸心に対し
   適宜偏心させると共に弁室孔の一側に溝部が設けられ
   て、弁室内に遊嵌されたボール弁が筆記時にはチップ端
   部に偏心状に当接してインキ流動部が形成され、導孔、
   溝部を連通してインキがチップ内に流動可能と成された
   ことを特徴とする上記請求項１記載のボールペン。
4. 【請求項４】 先端にストレート部とその後方に捲線部
   が形成されて成るスプリングがチップに内蔵されて、ス
   トレート部の先端が先端ボールの背面に押圧状に当接し
   て先端ボールがチップのボール抱持部に密接されると共
   に、捲線部の後端がチップ後端から抜出不能と成された
   上記請求項１及び２、３項記載のボールペン。
5. 【請求項５】 チップが先端に筆記部となる先端ボール
   を抱持したホルダーと該ホルダーにチップ継ぎ手が圧着
   され、チップ継ぎ手内にスプリングの後端が当接状態で
   内挿されて成り、スプリングの先端に先端ボールに当接
   するストレート部が、該ストレート部後端より後方に向
   かって捲線部が、更に該捲線部の後端に中心に向かう折
   り曲げ端部が設けられ、又チップ継ぎ手内孔で、スプリ
   ング後端の後方にテーパー状又は球面状のボール受け座
   と導孔が設けられて前記折り曲げ端部とボール受け座の
   間にボール弁が遊嵌され、又導孔がチップ継ぎ手の後端
   開口部に連通して設けらたことを特徴とする上記請求項
   １記載のボールペン。