JPH1134573A - ボールペンのリフィール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低粘度インキが充填されて、チップ先端がシ
ール不要で筆記具に搭載可能と成るボールペンのリフィ
ールを提供する。 【構成】 先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内
縁に密接し、筆記時に密接状態が解除されるように先端
ボールの背面に先端部が当接する硬質のインキ誘導芯
と、その後端にインキ誘導芯を押圧するインキ誘導孔を
有した弾性体が配設されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低粘度インキが充填さ
れ、チップ先端がシール不要で筆記具に搭載可能と成る
ボールペンのリフィールに関する。

【０００２】

【従来の技術】水性ボールペン等の低粘度インキは、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（イ
ンキ吸蔵体）などを用いて防止する方法がとられてい
る。又、一時的にインキを保溜するインキ保溜体を付設
したものが知られている。このインキ保溜体を付設した
ものも、筆記先端部をシールしないと長期間に於いては
インキの蒸発に伴う乾燥で筆記掠れや筆記寿命が短くな
る問題がある。

【０００３】又、ボールペンのリフィールを搭載して、
軸先からその筆記先端部を出没可能とした単式及び複式
の筆記具が知られている。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。

【０００４】

【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、シールキャップ不要のボー
ルペンのリフィールを提供可能とするものである。又、
そのボールペンのリフィールを搭載して、軸先からその
筆記先端部を出没可能とした便利な単式及び複式の筆記
具を提供可能とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成する為に以下の構成を有する。即ち、請求項１に記載
の発明に係るボールペンのリフィールは、チップ先端が
シール不要で筆記具に搭載される低粘度インキが充填さ
れたボールペンのリフィールに於いて、先端ボールがチ
ップ先端のボール抱持部の内縁に密接し、筆記時に密接
状態が解除されるように先端ボールの背面に先端部が当
接する硬質のインキ誘導芯と、その後端にインキ誘導芯
を押圧するインキ誘導孔を有した弾性体が配設されてな
る。

【０００６】請求項２に記載の発明に係るボールペンの
リフィールは、請求項１に記載のボールペンのリフィー
ルに於いて、チップ後方に直列状に継ぎ手、インキ保溜
体が一体的に設けられ、インキ収容管は後端閉塞状の筒
体で、インキ収容管内に低粘度インキが充填されると共
にインキ収容管の前方部内孔にインキ保溜体が嵌着され
てなる。

【０００７】請求項３に記載の発明に係るボールペンの
リフィールは、請求項１に記載のボールペンのリフィー
ルに於いて、弾性体がチップ後端で抜け止めされ、チッ
プ後方のインキ収容管内に低粘度のインキが充填される
と共にインキの後端に筆記に伴うインキの消耗に追随し
て移動するフォロアが設けられてなる。

【０００８】請求項４に記載の発明に係るボールペンの
リフィールは、請求項３に記載のボールペンのリフィー
ルに於いて、チップとインキ収容部を接続する継ぎ手部
位の軸心に、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弁受
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弁受け座に密接して
導孔が密閉されてインキ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導孔を通じ
てチップ側にインキが流入可能となる。

【０００９】

【実施例】先ず、図１及び図２はノック式筆記具等に搭
載される本発明のボールペンのリフィールの実施形態１
を示している。又、ボールペンのリフィールに適用され
るインキはインキ吸蔵体、インキ保溜体やバルブ機構を
有した直液式で用いられるボールペン、サインペン、マ
ーカー等の低粘度の水性又は油性インキである。

【００１０】図に示すようにボールペンのリフィール１
のチップ１２は、インキ流入可能なチャンネル部１５を
有したボール受け座１５ａに先端ボール１４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。（ボール抱持部１２ａ）

【００１１】又、先端ボール１４の背面にインキ誘導芯
１１が略当接状態で可動可能に略密装され、そのインキ
誘導芯１１の後端に連続多孔質状の弾性体１０が配設さ
れ、少なくとも先方部がインキ誘導芯１１を僅かに可動
可能とする隙間を有して後方部がチップ１２の内孔に固
定状に密装されている。又、弾性体１０の後端に接触し
てインキ誘導芯９が配設される。以上により、インキ誘
導芯１１は弾性体１０の押圧によって先端ボール１４が
チップのボール抱持部１２ａの内面に水密状に接触す
る。尚、インキ誘導芯１１及びインキ誘導芯９は、軸方
向に連続した微細な気孔を有する芯体で、押し出し成
形、焼結体、繊維束をバインダー等で固化して得られ
る。又、インキ誘導芯９及びインキ保溜体５の構成は公
知事実を組み合わせたものであり、説明は省略する。

【００１２】先端ボール１４がボール抱持部１２ａの内
面に密接することは筆記先端の乾燥とインキの直流防止
に対し極めて重要である。従って、先端ボール１４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。

【００１３】又、継ぎ手２は、前軸部３の後方に鍔部７
を有して更に後方に多数の保留溝６を有したインキ保溜
体５が一体の樹脂成型品で形成されて成る。又、前軸部
３先端の内孔部４にチップ１２の軸部１３が圧着され、
インキ保溜体５がインキ収容管１６の前端孔に密嵌状に
固着される。（尚、継ぎ手とインキ保溜体を別部材で接
続して設けることもできる。） 又、チップ１２の内孔に上述したインキ誘導芯１１がそ
のテーパー状先端を上記先端ボール１４の背面に略当接
状態で密装され、そのインキ誘導芯１１の後端に弾性体
１０が配設され、更に弾性体１０の後端に接続してイン
キ誘導芯９が前記インキ保溜体５の中心孔に密装され
て、その後端がインキ保溜体５の後端後方に適宜突出し
て設けられている。

【００１４】又、インキ収容管１６の前端に当接する鍔
部７の所要箇所に通気溝８を設けて外気とインキ保溜体
５及びインキ収容管１６内の空気置換を行う。空気置換
のための通気路はインキの揮発減量に影響があり、図で
は単純に示されているが細く迂回した通気路が望まし
い。

【００１５】又、インキ収容管１６内には上記インキ保
溜体５の後方に低粘度のインキ１８が充填される。又、
インキ収容管１６の後端には閉塞部１７が形成されてい
る。又、インキ収容管１６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１６
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１６は比較的大径で略非変形のものである。

【００１６】又、図３は本発明のボールペンのリフィー
ルの実施形態２を示している。このボールペンのリフィ
ール２０は、インキ誘導芯３４の後端に弾性体３３が配
設され、その弾性体３３の後端がチップ３１の軸部３１
ａの後端がカシメられて抜け止めされている。（カシメ
部３１ｂ） 又、チップ後方のインキ収容管３６内に低粘度のインキ
３７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フォロア３８が設けられてな
る。フォロア３８はグリース状の半透明不乾性物質が充
填されるので、インキの蒸発や乾燥の問題はペン先、即
ち先端ボール３２とチップのボール抱持部の内面との隙
間からの蒸発防止を考えればよい。

【００１７】図に示すように、継ぎ手２１は先端にチッ
プ３１の軸部３１ａを圧着する前軸部２２とインキ収容
管３６の前端に圧着される後軸部２３が形成されてい
る。又、前軸部２２の内孔部２９の後方にはボール弁３
５が遊嵌している弁室２６があり、弁室２６の後方には
テーパー状又は球面状のボール弁受け座２７と軸心に対
し適宜偏心して設けられた導孔２８とが設けられ、後軸
部２３の内孔がインキ収容管３６の内孔に連通してい
る。 又、弁室２６の内壁の一側には軸方向にインキ３
７が流れるように溝部３０を設けている。この弁室２６
内に遊嵌しているボール弁３５は、チップ３１を下向き
にした状態では、チップの軸部３１ａの後端に偏った状
態に接してインキ流路を形成し、インキ収容管３６のイ
ンキは導孔２８を通り上記溝部、インキ流路をなどを通
じてチップ内孔部に流入する。逆に上向きの状態ではボ
ール弁３５がボール弁受け座２７に密接してインキの逆
流を防止する機能が得られる。

【００１８】又、落下やノック衝撃等によるフォロアの
変形を防止するために必要に応じてフォロア３８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３９
が浸漬される。尚、上記インキ収容管３６は一例として
透明ＰＰ樹脂成形品等が使用される。又、インキ収容管
３６をクリアドレン性に優れた材質で選定する。又、イ
ンキ収容管は継ぎ手２１と一体に形成することも可能で
ある。

【００１９】図４乃至図１４は本発明のボールペンのリ
フィールを搭載するノック式筆記具を示している。先
ず、軸筒は先軸４８、後軸４５で構成されている。この
ノック式筆記具では、ボールペンのリフィール１がリタ
ーンスプリング５１により後方へ附勢されており、この
力は回転子４７、ノック棒５０に伝えられ、最後はクリ
ップ筒４６の筒部４６ｃ内に設けられた突起４６ｊで受
けている。又、クリップ筒４６は、筒部４６ｃの側面に
設けた係止片４６ｅの後端に形成された係止突起４６ｆ
が後軸４５に設けられた係止窓４５ｂに係止して後軸４
５に対し固定される。

【００２０】図１４は後軸４５、クリップ筒４６、回転
子４７、ノック棒５０の展開図の一部とその時の回転子
４７の位置を示した正面図で、回転カム機構部の流れを
示しており、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順序で最後は再びＡの状
態にもどり、この間に筆記部の出没動作が１回行われ
る。これに基づいて回転カム機構部を説明する。ノック
棒５０とボールペンのリフィール１の間には回転子４７
が設けられており、ノック棒５０を押圧することによ
り、ノック棒５０のカム斜面５０ａとこれに対応する回
転子４７のカム斜面４７ｃにより軸線方向に加えられた
力が周方向の回転力に変換される。このとき、ノック棒
５０には回転止め５０ｂが設けられており、クリップ筒
４６にはこの回転止め５０ｂに対応する溝４６ｄが配設
されているため、ノック棒５０は周方向に回転せず、回
転子４７のみが周方向に所定角回転するように構成され
ている。

【００２１】ノック動作の初期段階では回転子４７のカ
ム側面４７ｅと後軸４５のカム側面４５ｃで回転規制が
働き、回転子４７は回転しないが、一定距離ノック動作
が行われるとこの回転規制がはずれて回転子４７は所定
角度だけ回転する。この時、回転子４７はボールペンの
リフィール１を通してリターンスプリング５１により常
に後方へ附勢されておりノック棒５０への押圧を止めた
ときには、回転子４７のカム斜面４７ａとこれに対応す
る後軸４５のカム斜面４５ａにより回転子４７がさらに
所定角度だけ回転し、一定角度回転したところで回転子
４７の突状の係止部４７ｂがクリップ４６ａの玉部に形
成した係止面４６ｂに係合されて、筆記先端部が先軸４
８より突出した状態となる。

【００２２】ここで図１４のＢからＣの状態になる時を
詳説すると、回転子４７のカム斜面４７ａが後軸４５の
カム斜面４５ａに沿って移動しながら後退すると同時
に、回転子４７の係止部４７ｂも同じ軌跡を描きながら
移動することになるが、この時、回転子４７の係止部４
７ｂがクリップ玉部の係止面４６ｂに係合するには、ク
リップ玉部の側壁面４６ｇの下端面に干渉することなく
通過できなければならない。このためには回転子４７の
カム斜面４７ａが移動する距離Ｒを大きく設定するか、
後軸４５のカム斜面４５ａの傾斜角θをより鈍角にすれ
ばよいが、前者の方法ではノックストロークが大きくな
るので操作性が悪くなり、後者の方法では回転子４７の
カム斜面４７ａが後軸４５のカム斜面４５ａ上で停止し
てしまう恐れがあるので動作の確実性に欠ける。この問
題を解決するためにはクリップ玉部の側壁面４６ｇの下
端面を回転子４７の係止部４７ｂが干渉しないで通過で
きる高さに設定すればよい。但し、もう一方の側壁面４
６ｈの下端面を側壁面４６ｇの下端面と同じ高さにして
しまうと係合の確実性がなくなってしまうので、側壁面
４６ｈの下端面は回転子４７の筒外径に干渉しない範囲
で大きくすることが望ましい。又、クリップ玉部の係止
面４６ｂの端面は側壁面４６ｇの下端面と側壁面４６ｈ
の下端面を滑らかにつなぐ斜面または曲面とすること
で、クリップを衣服に抜き差しする際、ひっかからずに
スムースに行うことができる。

【００２３】筆記部が先軸４８より突出された状態から
ノック棒５０を押圧すると、ノック棒５０前端のカム斜
面５０ａと回転子４７のカム斜面４７ｃの迎合作用によ
りクリップ玉部の係止面４６ｂと回転子４７の係止部４
７ｂとの係合が解除される。ここでノック棒５０への押
圧をやめると回転子４７のカム斜面４７ａが後軸４５の
カム斜面４５ａに沿って回転しながら後退され、筆記先
端部が先軸４８の先端口内に収納される。この時、回転
子４７は初期状態と同様の位置にセットされている。つ
まり、再度ノック棒５０を押圧すれば、突出動作が可能
な状態になっている。さらに、突出状態の解除は、ノッ
ク棒５０を押圧しなくても、クリップ４６ａの玉部が上
方に持ち上げられることにより回転子４７の係止部４７
ｂとクリップ玉部の係止面４６ｂとの係合がはずれ、ノ
ック棒５０を押圧したときと同様に筆記先端部が先軸４
８の先端口内に収納される。このため、筆記先端部を突
出させたままポケットへ差そうとすると、筆記先端部が
自動的に収納されて衣服を汚すなどの事故を未然に防ぐ
ことが可能となる。これらの動作に必要なノック棒、回
転子、後軸内面に形成したカム斜面は適宜形状や角度や
カムの数を選択できる。

【００２４】

【作用】ボールペンのリフィール１は、インキ誘導芯１
１の先端が先端ボール１４の背面を押圧して、先端ボー
ル１４がチップのボール抱持部１２ａの内縁に密接され
るのでインキの直流と筆記先端部の乾燥が防止される。
又、筆圧により先端ボール１４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１４の回転でインキがスムーズに流出され筆記可能
となる。又、落下、ノック衝撃や過酷な筆記状態で万一
先端ボール１４がチップ１２から脱落してしまった場
合、インキ誘導芯１１の毛管によりインキのボタ落ちが
保持されるのでインキがたれて周囲を汚すなどの危険が
回避される。尚、ボールペンのリフィール２０も同様で
ある。

【００２５】又、ボールペンのリフィール２０の場合、
チップ３１を上向きにした状態に於いて、ボール弁３５
が弁室２６のボール弁受け座２７に位置して導孔２８を
密閉するので、上向き筆記されて先端ボール３２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。又、通常は先端ボールがボール抱持部の
内面に密接しているのでインキの逆流は防止可能となる
が、衝撃や上向き筆記で空気が巻き込まれたり、先端ボ
ールとボール抱持部の密接不完全（加工ばらつきやゴミ
の巻き込み等が原因）な場合に筆記掠れやインキの逆流
を生じる問題がある。そこで導孔２８を密閉するボール
弁３５を併用することで確実にその問題が解決可能とな
る。

【００２６】又、ノック式筆記具の作用について説明す
る。後軸後方に突出するノック棒５０を押圧することに
よって、ボールペンのリフィールの筆記先端部が先軸の
先端口より突出され、その時、クリップ筒４６に設けた
クリップ玉部の係止面４６ｂに回転子４７の係止部４７
ｂが係合して筆記先端部の突出状態が保持されるので、
クリップ４６ａの玉部を持ち上げるとこの係合が解除さ
れて筆記先端部が先軸４８の先端口内に収納される。こ
の為、筆記先端部が先軸の先端口より突出したままポケ
ットに差してしまっても自動的に筆記先端部が先軸の先
端口内に収納されインキで服を汚してしまう事故を未然
に防ぐことができる。

【００２７】

【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、ボールペン、サインペ
ン、マーカー等の低粘度の水性又は油性インキを使用し
たシールキャップ不要のボールペンのリフィールが提供
可能となる。又、そのボールペンのリフィールを搭載し
て、軸先からその筆記先端部を出没可能とした便利な単
式及び複式の筆記具が提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１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ある。

【図２】チップ先端部を拡大した断面図である。

【図３】本発明の実施形態２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ある。

【図４】本発明の使用例として示されたノック式筆記具
の全体の構造を示す縦断面図である。

【図５】ノック式筆記具の正面図である。（軸筒が透明
で内部が可視可能）

【図６】ノック式筆記具の後方部を拡大して示した縦断
面図である。

【図７】ノック式筆記具の先方部を拡大して示した縦断
面図である。

【図８】後軸の正面図である。（透明）

【図９】ノック棒の外観を示す正面図である。

【図１０】図９の側面図である。

【図１１】回転子の外観を示す正面図である。

【図１２】クリップ筒の外観を示す正面図である。

【図１３】図１２の側面図である。

【図１４】ノック式筆記具の回転カム機構部の動作及び
クリップ玉部の係止面と回転子の係止部との係合関係を
説明した図である。

【符号の説明】 １ ボールペンのリフィール ２ 継ぎ手 ３ 前軸部 ４ 内孔部 ５ インキ保溜体 ６ 保留溝 ７ 鍔部 ８ 通気溝 ９ インキ誘導芯 １０ 弾性体 １１ インキ誘導芯 １２ チップ １２ａ ボール抱持部 １３ 軸部 １４ 先端ボール １５ チャンネル部 １５ａ ボール受け座 １５ チャンネル部 １５ａ ボール受け座 １６ インキ収容管 １７ 閉塞部 １８ インキ ２０ ボールペンのリフィール ２１ 継ぎ手 ２２ 前軸部 ２３ 後軸部 ２４ 鍔部 ２５ 通気溝 ２６ 弁室 ２７ ボール弁受け座 ２８ 導孔 ２９ 内孔部 ３０ 溝部 ３１ チップ ３１ａ 軸部 ３１ｂ カシメ部 ３２ 先端ボール ３３ 弾性体 ３４ インキ誘導芯 ３５ ボール弁 ３６ インキ収容管 ３７ インキ ３８ フォロア ３９ フォロア棒 ４５ 後軸 ４５ａ カム斜面 ４５ｂ 係止窓 ４５ｃ カム側面 ４５ｄ 窓部 ４６ クリップ筒 ４６ａ クリップ ４６ｂ 係止面 ４６ｃ 筒部 ４６ｄ 溝 ４６ｅ 係止片 ４６ｆ 係止突起 ４６ｇ 側壁面 ４６ｈ 側壁面 ４６ｉ リブ ４６ｊ 突起 ４７ 回転子 ４７ａ カム斜面 ４７ｂ 係止部 ４７ｃ カム斜面 ４７ｄ 突起 ４７ｅ カム側面 ４８ 先軸 ４９ ラバーグリップ ５０ ノック棒 ５０ａ カム斜面 ５０ｂ 回転止め ５０ｃ 突起 ５１ リターンスプリング ５２ 先端シール材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チップ先端がシール不要で筆記具に搭載
   される低粘度インキが充填されたボールペンのリフィー
   ルに於いて、 先端ボールがチップ先端のボール抱持部の内縁に密接
   し、筆記時に密接状態が解除されるように先端ボールの
   背面に先端部が当接する硬質のインキ誘導芯と、その後
   端にインキ誘導芯を押圧するインキ誘導孔を有した弾性
   体が配設されてなるボールペンのリフィール。
2. 【請求項２】 チップ後方に直列状に継ぎ手、インキ保
   溜体が一体的に設けられ、インキ収容管は後端閉塞状の
   筒体で、インキ収容管内に低粘度インキが充填されると
   共にインキ収容管の前方部内孔にインキ保溜体が嵌着さ
   れてなる請求項１に記載のボールペンのリフィール。
3. 【請求項３】 弾性体がチップ後端で抜け止めされ、チ
   ップ後方のインキ収容管内に低粘度のインキが充填され
   ると共にインキの後端に筆記に伴うインキの消耗に追随
   して移動するフォロアが設けられてなる請求項１に記載
   のボールペンのリフィール。
4. 【請求項４】 チップとインキ収容部を接続する継ぎ手
   部位の軸心に、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弁
   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弁受け座に密接し
   て導孔が密閉されてインキ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導孔を通
   じてチップ側にインキが流入可能となる請求項３に記載
   のボールペンのリフィール。