JP2020157777A - Knock-type ballpoint pen - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粒子径の大きいインクを用いた場合であっても十分な筆記距離の得られるノック式ボールペンに関する。 The present invention relates to a knock-type ballpoint pen that can obtain a sufficient writing distance even when an ink having a large particle size is used.
近年、ボールペンのインクの成分として様々な顔料が用いられている。その中で、描線に金属光沢を与えるための金属粒子の顔料、又は摩擦熱で描線を無色にすることのできる可逆熱変色性マイクロカプセル顔料等は比較的粒子径が大きい。インクに使用される顔料の粒子径が大きいと、ボールペンチップ先端部分のカシメ部と筆記ボールとの隙間や、筆記ボールが収納されているボールハウスと筆記ボールとの隙間にインクが詰まることがある。そのため、インクがかすれ、十分な筆記距離が確保できないという課題があった。
この課題を解決するため、ボールハウス内での筆記ボールの移動距離（以下クリアランスとする。）を大きくすることが行われている。
In recent years, various pigments have been used as components of ink for ballpoint pens. Among them, pigments of metal particles for giving metallic luster to drawn lines, reversible thermochromic microcapsule pigments capable of making drawn lines colorless by frictional heat, and the like have relatively large particle diameters. If the particle size of the pigment used in the ink is large, the ink may clog the gap between the crimped part at the tip of the ballpoint pen tip and the writing ball, or the gap between the ball house where the writing ball is stored and the writing ball. .. Therefore, there is a problem that the ink is faint and a sufficient writing distance cannot be secured.
In order to solve this problem, the moving distance of the writing ball in the ball house (hereinafter referred to as “clearance”) is increased.
しかし、クリアランスを大きくすると衝撃により筆記ボールがボールハウスから脱落することがある。特にノック式のボールペンにおいては、リフィルの収納に伴うノック時の衝撃によってこのような脱落が生じやすい。
そこで、ボールハウスから筆記ボールが脱落しにくいボールペンが、特許文献１に開示されている。
However, if the clearance is increased, the writing ball may fall out of the ball house due to the impact. In particular, in a knock-type ballpoint pen, such a dropout is likely to occur due to the impact at the time of knocking due to the storage of the refill.
Therefore, Patent Document 1 discloses a ballpoint pen in which a writing ball does not easily fall off from a ballhouse.
しかし、特許文献１記載のボールペンは、ボールハウスから筆記ボールが脱落しにくいものの、必要以上にインクを消費してしまい、十分な筆記距離が得られない。また、筆記時にカシメ部と紙面とが接触してカシメ部が摩耗するだけでなく、紙の繊維が擦れて、削り取られた紙の繊維が筆記ボールの回転とともにボールハウス内に侵入し、インクの通路を塞ぐことがある。
そこで、本発明においては、粒子径の大きいインクでも十分な筆記距離を得られるボールペンの提供を課題とする。
However, although the ballpoint pen described in Patent Document 1 does not easily drop the writing ball from the ballhouse, it consumes more ink than necessary and a sufficient writing distance cannot be obtained. In addition, not only the crimped part comes into contact with the paper surface during writing and the crimped part is worn, but also the paper fibers are rubbed and the scraped paper fibers invade the ball house with the rotation of the writing ball, and the ink It may block the passage.
Therefore, an object of the present invention is to provide a ballpoint pen that can obtain a sufficient writing distance even with an ink having a large particle size.
本発明は、先端に筆記部であるボールペンチップ32を備えたリフィル3と、
該リフィル3を収容する軸本体2と、
該リフィル3を後方へ付勢するコイルスプリング40と、
該軸本体2の後部に設けられるとともに、該リフィル3の後方に配置され、該リフィル3と連動するノック部41と、を有し、
該ノック部41を前方に押圧してリフィル3を前記軸本体2の先端から突出させることによって筆記位置となるノック式のボールペン1であって、
前記ボールペンチップ32は筆記ボール33と、該筆記ボール33を先端に抱持するホルダー34と、を備え、
前記ホルダー34の先端には前記筆記ボール33を抱持するカシメ部34bが設けられ、該ホルダー34の内部空間には、該ホルダー34の先端に設けられるとともに前記筆記ボール33が挿入されるボールハウス35、該ホルダー34の後端から先端方向へ該ボールハウス35の近傍まで設けられたバック孔37、及び該バック孔37とボールハウス35とを連結するインク誘導孔36が形成されており、
前記ボールハウス35は軸心とほぼ平行な円筒面35aと、該円筒面35aに連続して後方へ向かって縮径する円錐面である底面35bと、該底面35bに前記筆記ボール33の曲面が転写されたボール受座35cと、を有しており、
前記インク誘導孔36の周囲に等配された複数箇所には、前記ボールハウス35側から後方に向かって穿設された放射状の溝であるインク溝36aが形成されており、
前記バック孔37内には、前記筆記ボール33を先端方向に付勢する弾発部材38が挿入されており、該弾発部材38の先端部分は、先端方向に直線状に伸び前記インク誘導孔36を通って前記筆記ボール33の後端に当接しこれを付勢する付勢部38aとして形成されており、
前記リフィル3に収容されるインクの最大容量が０．５ｍｌ以上であって、前記筆記ボール33の真球度が０．５μｍ以下であって、該筆記ボール33が前記ホルダー34内で前記ボールペンチップ32の軸線方向に移動可能な量であるクリアランスが３０μｍ未満であって、インクに使用されている顔料の平均粒子径が０．３μｍ以上クリアランス未満であって、前記カシメ部34bの筆記ボール33を保持する力が前記ノック部41を押圧する際のノック荷重以下であって、
前記弾発部材38の押荷重が前記軸本体2の重量未満であって、
前記筆記ボール33の直径をＡ、前記ホルダー34の先端から前記筆記ボール33が飛び出ている距離である筆記ボール出寸法をＢ、前記クリアランスをＣ、前記ボールハウス35の円筒面35aの内径をＤ、前記インク誘導孔36の内径をＥ、前記ボール受座35cの最外径をＦ、前記付勢部38aの線径をＧとしたときに、
前記筆記ボール33が（Ｂ＋Ｃ）＜０．４Ａとなるように前記カシメ部34bに抱持されており、
前記ボールハウス35はＤ≧（Ａ＋０．０３ｍｍ）及び、Ｆ＜０．６５Ａとなるように形成されており、
前記インク誘導孔3はＥ≦０．６Ａとなるように形成されており、
前記付勢部38aは０．４Ｅ≦Ｇ≦０．６Ｅとなるように形成されており、
前記ノック荷重が５Ｎ以上である、
ことによって筆記距離が２００ｍ以上となることを特徴とする。
The present invention includes a refill 3 having a ballpoint pen tip 32, which is a writing section, at the tip.
The shaft body 2 that houses the refill 3 and
A coil spring 40 that urges the refill 3 rearward, and
It has a knock portion 41 which is provided at the rear portion of the shaft body 2 and is arranged behind the refill 3 and interlocks with the refill 3.
A knock-type ballpoint pen 1 that serves as a writing position by pressing the knock portion 41 forward and projecting the refill 3 from the tip of the shaft body 2.
The ballpoint pen tip 32 includes a writing ball 33 and a holder 34 that holds the writing ball 33 at its tip.
A caulking portion 34b for holding the writing ball 33 is provided at the tip of the holder 34, and a ball house provided at the tip of the holder 34 and into which the writing ball 33 is inserted is provided in the internal space of the holder 34. 35, a back hole 37 provided from the rear end of the holder 34 to the vicinity of the ball house 35 in the tip direction, and an ink guide hole 36 for connecting the back hole 37 and the ball house 35 are formed.
The ball house 35 has a cylindrical surface 35a substantially parallel to the axis, a bottom surface 35b which is a conical surface whose diameter is continuously reduced backward to the cylindrical surface 35a, and a curved surface of the writing ball 33 on the bottom surface 35b. Has a transferred ball seat 35c, and
Ink grooves 36a, which are radial grooves formed from the ball house 35 side toward the rear, are formed at a plurality of locations evenly distributed around the ink guide holes 36.
An elastic member 38 that urges the writing ball 33 in the tip direction is inserted into the back hole 37, and the tip portion of the elastic member 38 extends linearly in the tip direction and the ink guide hole. It is formed as an urging portion 38a that abuts on the rear end of the writing ball 33 through 36 and urges the writing ball 33.
The maximum capacity of the ink contained in the refill 3 is 0.5 ml or more, the sphericity of the writing ball 33 is 0.5 μm or less, and the writing ball 33 is the ballpoint pen tip in the holder 34. The clearance, which is an amount that can be moved in the axial direction of 32, is less than 30 μm, the average particle size of the pigment used in the ink is 0.3 μm or more and less than the clearance, and the writing ball 33 of the caulking portion 34b is pressed. The holding force is less than or equal to the knock load when pressing the knock portion 41,
The pushing load of the elastic member 38 is less than the weight of the shaft body 2,
The diameter of the writing ball 33 is A, the writing ball protrusion dimension which is the distance from the tip of the holder 34 to which the writing ball 33 protrudes is B, the clearance is C, and the inner diameter of the cylindrical surface 35a of the ball house 35 is D. When the inner diameter of the ink guide hole 36 is E, the outermost diameter of the ball receiving seat 35c is F, and the wire diameter of the urging portion 38a is G,
The writing ball 33 is held by the caulking portion 34b so that (B + C) <0.4A.
The ball house 35 is formed so that D ≧ (A + 0.03 mm) and F <0.65 A.
The ink guide hole 3 is formed so that E ≦ 0.6A.
The urging portion 38a is formed so that 0.4E ≦ G ≦ 0.6E.
The knock load is 5 N or more.
As a result, the writing distance is 200 m or more.
ここで、「カシメ部34bの筆記ボール33を保持する力」とは、ボール保持力であって、筆記ボール33をボールペンチップ32の後方から軸方向前方に向かって脱落させるに要する静荷重のことをいう。
また、「ノック荷重」とは、リフィル3の先端を軸本体2から繰り出し又は繰り戻しのために使用者がノック部41を押圧する際に要する荷重をいう。
また、筆記ボール33の真球度を０．５μｍ以下とすることで、筆記ボール33の回転を阻害しないためインクの吐出をスムーズにすることができる。
Here, the "force for holding the writing ball 33 of the crimped portion 34b" is a ball holding force, which is a static load required for dropping the writing ball 33 from the rear of the ballpoint pen tip 32 toward the front in the axial direction. To say.
Further, the “knock load” refers to a load required when the user presses the knock portion 41 for feeding or returning the tip of the refill 3 from the shaft body 2.
Further, by setting the sphericity of the writing ball 33 to 0.5 μm or less, the rotation of the writing ball 33 is not hindered, so that the ink can be discharged smoothly.
また、弾発部材38の押荷重を軸本体2の重量未満にすることで、筆記ボール33の滑らかな書き味を提供できる。
また、ボールペンチップ32先端を（Ｂ＋Ｃ）＜０．４Ａとなるように形成することで、筆記ボール33が筆記先端から突出する距離が最大でもボール径の４０％未満となるため、筆記ボール33が脱落しにくくなる。
また、ボールハウス35の円筒面35aはＤ≧（Ａ＋０．０３ｍｍ）となるように形成されていることから、円筒面35aの径Ｄが筆記ボール33の直径Ａよりも０．０３ｍｍ以上広く、インクの流路が十分に確保される。また、ボール受座35cはＦ＜０．６５Ａとなるように形成されていることから、書き出しの際の筆記ボール33の回転がスムーズかつ、溝の開口部が確保できるため、十分なインクの流路も確保される。
Further, by making the pressing load of the elastic member 38 less than the weight of the shaft body 2, it is possible to provide a smooth writing taste of the writing ball 33.
Further, by forming the tip of the ballpoint pen tip 32 so that (B + C) <0.4A, the distance at which the writing ball 33 protrudes from the writing tip is less than 40% of the ball diameter at the maximum, so that the writing ball 33 becomes It becomes difficult to fall off.
Further, since the cylindrical surface 35a of the ball house 35 is formed so that D ≧ (A + 0.03 mm), the diameter D of the cylindrical surface 35a is 0.03 mm or more wider than the diameter A of the writing ball 33, and the ink Sufficient flow path is secured. Further, since the ball seat 35c is formed so that F <0.65A, the writing ball 33 rotates smoothly at the time of writing, and the opening of the groove can be secured, so that a sufficient ink flow can be secured. The road is also secured.
また、インク誘導孔36をＥ≦０．６Ａとなるように形成し、かつ、付勢部38aを０．４Ｅ≦Ｇ≦０．６Ｅとなるように形成することで、インクの通路を確保できる。また、剪断減粘性のインクを用いた場合、筆記時に付勢部38aがインク誘導孔36内で上下左右に動きインクの攪拌が行われ、インクの出が良くなる。
また、ノック荷重を５Ｎ以上とすると、誤って軸本体2からリフィル3の先端を繰り出すことを回避し、不要なインク汚れを防止できる。
また、継手31内にボールペンチップ32との圧入部より細径のインク流通孔を形成されてことで、ノック衝撃によるボール飛びを防ぐことができる。
Further, by forming the ink guide hole 36 so that E ≦ 0.6A and forming the urging portion 38a so that 0.4E ≦ G ≦ 0.6E, an ink passage can be secured. .. Further, when shear-thinned ink is used, the urging portion 38a moves up, down, left and right in the ink guide hole 36 at the time of writing, and the ink is agitated to improve the ink ejection.
Further, when the knock load is 5 N or more, it is possible to prevent the tip of the refill 3 from being accidentally extended from the shaft body 2 and prevent unnecessary ink stains.
Further, by forming an ink flow hole having a smaller diameter from the press-fitting portion with the ballpoint pen tip 32 in the joint 31, it is possible to prevent the ball from flying due to a knock impact.
なお、ノック部41の後端に軟質部材からなる消去部材41aを設けることにより、ノック部を下向きにした際の落下時にボールペン1にかかる衝撃を吸収させてもよい。
なお、本発明に好適なインクは、平均粒子径が１μｍ以上であり、非熱可塑性である着色樹脂粒子と、ガラス転移点が０℃未満である非着色粒子と、を少なくとも含有し、着色樹脂粒子をインク組成物全量に対して５〜３０重量％含有し、かつ、消去部材41aの擦過動作で消去可能な剪断減粘性を有することを特徴とする。また、電子供与性呈色性有機化合物、電子受容性化合物、及び前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体、の必須三成分を少なくとも含む熱変色性組成物をマイクロカプセル中に内包させた平均粒子径１μｍ以上の熱変色性マイクロカプセル顔料をインク組成物全量に対して５〜３０重量％含有し、消去部材41aの摩擦動作で変色又は消色可能なインクも本発明に好適なインクである。ここで、「平均粒子径」は、粒度分析計〔マイクロトラックＨＲＡ９３２０−Ｘ１００（日機装社製）〕にて測定したＤ５０の値である。
By providing an erasing member 41a made of a soft member at the rear end of the knock portion 41, the impact applied to the ballpoint pen 1 when the knock portion is dropped may be absorbed.
The ink suitable for the present invention contains at least colored resin particles having an average particle diameter of 1 μm or more and being non-thermoplastic and non-colored particles having a glass transition point of less than 0 ° C., and is a colored resin. It is characterized by containing 5 to 30% by weight of particles with respect to the total amount of the ink composition and having a shear thinning property that can be erased by the scraping operation of the erasing member 41a. Further, a thermochromic composition containing at least three essential components of an electron-donating color-forming organic compound, an electron-accepting compound, and a reaction medium that determines the temperature at which the color reaction of both of them occurs is encapsulated in microcapsules. An ink containing 5 to 30% by weight of a thermally discolorable microcapsule pigment having an average particle diameter of 1 μm or more with respect to the total amount of the ink composition and capable of discoloring or erasing by rubbing action of the erasing member 41a is also suitable for the present invention. Is. Here, the "average particle size" is a value of D50 measured by a particle size analyzer [Microtrack HRA9320-X100 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.)].
なお、ホルダー34の先端に設けられたカシメ部34bの外径34cを面取り加工してもよい。これにより、筆記時のカシメ部34bと紙面との間に生じる摩擦抵抗を下げ、カシメ部34bの摩耗と紙面の繊維が削り取られることを抑制できる。よって、筆記によって筆記ボール33が脱落すること及び筆記時のカスレを抑制できる。
なお、本発明に係るボールペン1のボールペンチップ32には、バック孔37の先端部分であって、各インク溝36aの後端に接する位置に、内方に突出する内方凸部37aを設けてもよい。内方凸部37aを設けることで、筆記時に弾発部材38の付勢部38aがインク溝36aの方へ傾いたとしても、インク溝36aに嵌るより先に内方凸部37aに当接する。よって、弾発部材38の付勢部38aがインク溝36aに嵌ることで、インクの通路を塞いでしまうことを防ぐことができる。さらに、内方凸部37aの間を縫うようなインクの流路が形成されることにより、インク流出抵抗が下がるため、筆記時のカスレが生じにくくなる。
The outer diameter 34c of the crimped portion 34b provided at the tip of the holder 34 may be chamfered. As a result, the frictional resistance generated between the crimped portion 34b and the paper surface during writing can be reduced, and the abrasion of the crimped portion 34b and the scraping of the fibers on the paper surface can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the writing ball 33 from falling off by writing and to prevent blurring during writing.
The ballpoint pen tip 32 of the ballpoint pen 1 according to the present invention is provided with an inwardly projecting portion 37a at the tip of the back hole 37 at a position in contact with the rear end of each ink groove 36a. May be good. By providing the inward convex portion 37a, even if the urging portion 38a of the elastic member 38 tilts toward the ink groove 36a at the time of writing, it comes into contact with the inward convex portion 37a before fitting into the ink groove 36a. Therefore, by fitting the urging portion 38a of the elastic member 38 into the ink groove 36a, it is possible to prevent the ink passage from being blocked. Further, since the ink flow path for sewing between the inward convex portions 37a is formed, the ink outflow resistance is lowered, so that blurring during writing is less likely to occur.
なお、リフィル3の後端部分に、該リフィル3の後端から、該リフィル3に対して圧力をかけることのできる加圧機構5を設けてもよい。ここで、「加圧機構5」とは、リフィル3内のインクに対して圧力をかける機構である。具体的には、リフィル3内の空間に加圧ガスを封入する方法や、軸本体2の内部であって、リフィル3内のインクの後方部分に密閉空間（加圧室42c）を設け、ノックをする際に該密閉空間に圧力がかかり、この圧力をリフィル3内のインクにかかるように設計する方法等がある。加圧機構5を設けると、直流防止のためにインク粘度を高くしても、インクが十分に出るため、滑らかな書き心地が得られる。 The rear end portion of the refill 3 may be provided with a pressurizing mechanism 5 capable of applying pressure to the refill 3 from the rear end of the refill 3. Here, the "pressurizing mechanism 5" is a mechanism that applies pressure to the ink in the refill 3. Specifically, a method of filling the space inside the refill 3 with a pressurized gas, or a closed space (pressurizing chamber 42c) inside the shaft body 2 and behind the ink in the refill 3 is provided and knocked. There is a method of designing so that a pressure is applied to the closed space and this pressure is applied to the ink in the refill 3. When the pressurizing mechanism 5 is provided, even if the ink viscosity is increased to prevent direct current, the ink is sufficiently discharged, so that a smooth writing comfort can be obtained.
なお、密閉空間を設ける方法により加圧機構5をボールペン1に設ける場合にあっては、軸体2内部に密閉空間を作る際に、空気の流入を防ぐため、リフィル3の後方にＯリング52等のゴム弾性体を設けることがある。このＯリング52が緩衝部材となって、ノック時にボールペン1にかかる衝撃を吸収する。なお、この緩衝部材は、Ｏリング52でなくともよく、前記リフィル3の後端に当接しており、弾性作用があればよい。 When the pressurizing mechanism 5 is provided on the ballpoint pen 1 by the method of providing the closed space, the O-ring 52 is behind the refill 3 in order to prevent the inflow of air when the closed space is created inside the shaft body 2. A rubber elastic body such as the above may be provided. The O-ring 52 serves as a cushioning member to absorb the impact applied to the ballpoint pen 1 when knocked. The cushioning member does not have to be the O-ring 52, and may be in contact with the rear end of the refill 3 and have an elastic action.
本発明におけるボールペンは以上のように構成されているため、平均粒子径の大きいインクをボールペンに用いた場合であっても、ノック時の衝撃等による筆記ボールの脱落が生じにくく、インクのカスレといった筆記不良も生じにくく、かつ２００ｍ以上の十分な筆記距離を得られるノック式のボールペンを提供できる。 Since the ballpoint pen in the present invention is configured as described above, even when an ink having a large average particle diameter is used for the ballpoint pen, the writing ball is unlikely to fall off due to an impact at the time of knocking, and the ink is blurred. It is possible to provide a knock-type ballpoint pen that is less likely to cause writing defects and can obtain a sufficient writing distance of 200 m or more.
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態におけるボールペン1は、図１に示すように、ノック式のボールペンであって、軸本体2と、軸本体2に軸方向に進退可能に収容されたリフィル3と、内蔵されたリフィル3のペン先を軸本体2の先端から突没させるノック機構4と、からなる。
（軸本体2）
軸本体2は、リフィル3を内部に収納する円筒状の軸筒20と、軸筒20の先端部分に螺合している略円錐状の口先部材21と、からなる。
(First Embodiment)
As shown in FIG. 1, the ballpoint pen 1 in the first embodiment is a knock-type ballpoint pen, and includes a shaft body 2 and a refill 3 housed in the shaft body 2 so as to be able to move forward and backward in the axial direction. It consists of a knock mechanism 4 that retracts the pen tip of the refill 3 from the tip of the shaft body 2.
(Axis body 2)
The shaft body 2 includes a cylindrical shaft cylinder 20 that houses the refill 3 inside, and a substantially conical mouth member 21 that is screwed into the tip portion of the shaft cylinder 20.
軸筒20の後端部分には使用者の衣服に設けられたポケットに差し込まれた際に、ポケットの布地を挟持するためのクリップ部材22が設けられている。
口先部材21は、底面が開口され、その内周面にネジ溝が形成されたものとなっている。これにより、口先部材21は、軸筒20に取り付けられている。
（リフィル3）
リフィル3は、インクを収容したインク収容管30と、インク収容管30の先端に継手31を介して装着されたボールペンチップ32と、からなる。また、継手31内にボールペンチップ32との圧入部より細径のインク流通孔を形成されている。
The rear end portion of the axle tube 20 is provided with a clip member 22 for holding the cloth of the pocket when it is inserted into the pocket provided in the user's clothes.
The bottom surface of the mouthpiece member 21 is opened, and a screw groove is formed on the inner peripheral surface thereof. As a result, the mouthpiece member 21 is attached to the barrel 20.
(Refill 3)
The refill 3 includes an ink containing tube 30 containing ink and a ballpoint pen tip 32 attached to the tip of the ink containing tube 30 via a joint 31. Further, an ink flow hole having a smaller diameter is formed in the joint 31 from the press-fitting portion with the ballpoint pen tip 32.
ここで、インク収容管30に収容されるインクの最大容量は０．５ｍｌ以上である。また、収容されているインクは後述する消去部材41aによって消去可能な消しゴム消去性インクであって、インクの平均粒子径は０．３μｍ以上、後述するクリアランス（図３参照）未満である。また、リフィル3の後端には加圧機構（図示せず）が設けられている。具体的には、リフィル3内の空間に加圧ガスが封入されており、これにより、リフィル3の後端から、リフィル3内のインクに対して圧力がかかっている。
ボールペンチップ32は、図２に示すように、筆記ボール33と、この筆記ボール33を先端に抱持するホルダー34と、からなる。
Here, the maximum capacity of the ink contained in the ink storage tube 30 is 0.5 ml or more. The contained ink is an eraser erasable ink that can be erased by the erasing member 41a described later, and the average particle size of the ink is 0.3 μm or more and less than the clearance (see FIG. 3) described later. A pressurizing mechanism (not shown) is provided at the rear end of the refill 3. Specifically, a pressurized gas is sealed in the space inside the refill 3, so that pressure is applied to the ink in the refill 3 from the rear end of the refill 3.
As shown in FIG. 2, the ballpoint pen tip 32 includes a writing ball 33 and a holder 34 that holds the writing ball 33 at its tip.
筆記ボール33の直径は０．４ｍｍ以下であって、筆記ボール33の真球度は０．５μｍ以下である。なお、真球度は真球度測定機〔（株）ミツトヨ製 ＲＯＵＮＤＴＥＳＴ ＲＡ−２０００〕にて測定した値を用いる。また、筆記ボール33の直径をＡ、図３に示すように、ホルダー34の先端から筆記ボール33が飛び出ている距離である筆記ボール出寸法をＢ、筆記ボール33がホルダー34内でボールペンチップ32軸線方向に移動可能な量であるクリアランスをＣとすると、クリアランスは３０μｍ未満であって、（Ｂ＋Ｃ）＜０．４Ａの関係が成り立つように筆記ボール33はホルダー34に抱持されている。 The diameter of the writing ball 33 is 0.4 mm or less, and the sphericity of the writing ball 33 is 0.5 μm or less. For the sphericity, the value measured by the sphericity measuring machine [ROUNDTEST RA-2000 manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.] is used. Further, the diameter of the writing ball 33 is A, as shown in FIG. 3, the writing ball protrusion dimension, which is the distance at which the writing ball 33 protrudes from the tip of the holder 34, is B, and the writing ball 33 is the ballpoint pen tip 32 in the holder 34. Assuming that the clearance, which is an amount that can be moved in the axial direction, is C, the clearance is less than 30 μm, and the writing ball 33 is held by the holder 34 so that the relationship of (B + C) <0.4A is established.
ホルダー34の外周の先端部分には、図２に示すように、先細り形状をしたテーパ部34aと、テーパ部34aの先端を内向きに塑性変形させて形成されたカシメ部34bと、が形成されている。ここで、筆記ボール33はカシメ部34bに抱持されており、このカシメ部34bは、カシメ部34bによる筆記ボール33を保持する力が、後述するノック荷重以下となるように形成されている。また、図３に示すカシメ部34bの外径34cは、面取り加工されている。
ホルダー34の内部空間には、図５に示すように、テーパ部34aの内側で筆記ボール33が挿入されるボールハウス35、ホルダー34の後端から先端方向へボールハウス35の近傍まで設けられているバック孔37、及びバック孔37とボールハウス35とを連結するインク誘導孔36が形成されている。
As shown in FIG. 2, a tapered portion 34a having a tapered shape and a caulking portion 34b formed by plastically deforming the tip of the tapered portion 34a inward are formed on the tip portion of the outer periphery of the holder 34. ing. Here, the writing ball 33 is held by the caulking portion 34b, and the caulking portion 34b is formed so that the force of the caulking portion 34b to hold the writing ball 33 is equal to or less than the knock load described later. Further, the outer diameter 34c of the crimped portion 34b shown in FIG. 3 is chamfered.
As shown in FIG. 5, the internal space of the holder 34 is provided with a ball house 35 into which the writing ball 33 is inserted inside the tapered portion 34a, and from the rear end of the holder 34 to the vicinity of the ball house 35 in the tip direction. The back hole 37 and the ink guide hole 36 connecting the back hole 37 and the ball house 35 are formed.
ボールハウス35は、軸心とほぼ平行な円筒面35aと、この円筒面35aに連続して後方へ向かって縮径する円錐面である底面35bと、該底面35bに筆記ボール33の曲面が転写されたボール受座35cと、を有している。ここで、図４に示すように、ボールハウス35の円筒面35aの内径をＤ、インク誘導孔36の内径をＥ、ボール受座35cの最外径Ｆとすると、ボールハウス35は、Ｄ≧（Ａ＋０．０３ｍｍ）及びＦ＜０．６５Ａとなるように形成されている。
また、インク誘導孔36はＥ≦０．６Ａとなるように形成されており、インク誘導孔36の周囲の３つに等配された箇所には、図４及び図５に示すように、ボールハウス35側からバック孔37の先端部分まで放射状に貫通する溝であるインク溝36aが形成されている。
The ball house 35 has a cylindrical surface 35a that is almost parallel to the axis, a bottom surface 35b that is a conical surface that continuously reduces the diameter backward to the cylindrical surface 35a, and the curved surface of the writing ball 33 is transferred to the bottom surface 35b. It has a ball seat 35c and so on. Here, as shown in FIG. 4, assuming that the inner diameter of the cylindrical surface 35a of the ball house 35 is D, the inner diameter of the ink guide hole 36 is E, and the outermost diameter F of the ball receiving seat 35c, the ball house 35 has D ≧. It is formed so that (A + 0.03 mm) and F <0.65 A.
Further, the ink guide holes 36 are formed so that E ≦ 0.6A, and balls are arranged at three equally arranged positions around the ink guide holes 36 as shown in FIGS. 4 and 5. An ink groove 36a, which is a groove that radially penetrates from the house 35 side to the tip of the back hole 37, is formed.
バック孔37内には、図２に示すように、筆記ボール33を先端方向に付勢する弦巻バネである弾発部材38が挿入されている。弾発部材38の先端部分は、図２及び図５に示すように、先端方向に伸びインク誘導孔36を通って筆記ボール33の後端に当接しこれを付勢する付勢部38aとして形成されている。ここで、付勢部38aの線径をＧとすると、付勢部38aは、０．４Ｅ≦Ｇ≦０．６Ｅとなるように形成されている。また、弾発部材38の押荷重は軸本体2の重量以下である。さらに、図５に示すように、バック孔37の先端部分であって、各インク溝36aの後端に接する位置には、内方に突出する内方凸部37aが形成されている。 As shown in FIG. 2, a repulsive member 38, which is a string-wound spring that urges the writing ball 33 toward the tip, is inserted in the back hole 37. As shown in FIGS. 2 and 5, the tip portion of the elastic member 38 extends in the tip direction, passes through the ink guide hole 36, abuts on the rear end of the writing ball 33, and is formed as an urging portion 38a for urging the writing ball 33. Has been done. Here, assuming that the wire diameter of the urging portion 38a is G, the urging portion 38a is formed so that 0.4E ≦ G ≦ 0.6E. Further, the pushing load of the elastic member 38 is equal to or less than the weight of the shaft body 2. Further, as shown in FIG. 5, an inward convex portion 37a protruding inward is formed at a position of the tip end portion of the back hole 37 and in contact with the rear end of each ink groove 36a.
（ノック機構4）
ノック機構4は、リフィル3の先端の軸本体2からの繰り出し及び該軸本体2内部への引き込みに関する機構である。
ノック機構4は、図１に示すように、リフィル3を後端側へ付勢するコイルスプリング40と、軸筒20の後端に設けられたノック部41と、ノック部41とリフィル3との間に位置する回転子42と、から構成されている。ここで、本実施の形態におけるノック荷重は５Ｎ以上である。また、ノック部41の後端には、消去部材41aが設けられている。この消去部材41aは消しゴムであって、前述した消しゴム消去性インクを消すことのできる軟質部材からなる。消去部材41aが軟質部材からなるため、落下時にボールペン1にかかる衝撃を消去部材41aによって吸収できる。
(Knock mechanism 4)
The knock mechanism 4 is a mechanism for feeding out the tip of the refill 3 from the shaft body 2 and pulling it into the shaft body 2.
As shown in FIG. 1, the knock mechanism 4 includes a coil spring 40 that urges the refill 3 toward the rear end side, a knock portion 41 provided at the rear end of the axle tube 20, and the knock portion 41 and the refill 3. It is composed of a rotor 42 located between them. Here, the knock load in this embodiment is 5 N or more. Further, an erasing member 41a is provided at the rear end of the knock portion 41. The erasing member 41a is an eraser, and is made of a soft member capable of erasing the above-mentioned eraser erasable ink. Since the erasing member 41a is made of a soft member, the erasing member 41a can absorb the impact applied to the ballpoint pen 1 when dropped.
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態におけるボールペン1は、図６に示すように、二分割可能な軸本体2と、軸本体2に軸方向に進退可能に収容されたリフィル3と、内蔵されたリフィル3のペン先を軸本体2の先端から突没させるノック機構4と、ノック機構4の一部である回転子42に支持されてリフィル3に接触する加圧機構5と、からなる。
ここで、リフィル3は、インク収容管30と、インク収容管30の先端に直接装着されたボールペンチップ32と、からなる点が第１の実施の形態と異なるが、第１の実施の形態と同様、インク収容管30は継手を介してボールペンチップ32を装着してもよい。また、ボールペンチップ32の構造は、第１の実施の形態と同様である。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 6, the ballpoint pen 1 in the second embodiment is composed of a shaft body 2 that can be divided into two, a refill 3 that is housed in the shaft body 2 so as to be able to move forward and backward in the axial direction, and a built-in refill 3. It consists of a knock mechanism 4 that causes the pen tip to sink from the tip of the shaft body 2, and a pressurizing mechanism 5 that is supported by a rotor 42 that is a part of the knock mechanism 4 and comes into contact with the refill 3.
Here, the refill 3 is different from the first embodiment in that the refill 3 is composed of the ink storage tube 30 and the ballpoint pen tip 32 directly attached to the tip of the ink storage tube 30, but is different from the first embodiment. Similarly, the ink storage tube 30 may be fitted with a ballpoint pen tip 32 via a joint. Further, the structure of the ballpoint pen tip 32 is the same as that of the first embodiment.
（軸本体2）
軸本体2は、図６に示すように、円筒状であって先端が先細りに形成された先軸23と、先軸23の後端に螺合している円筒状に形成された後軸24とからなる。
先軸23は、その開口した前部が先細りの円筒形に成形され、開口した後部が薄肉に形成されてその外周面には締結用の図示しない螺子溝が周方向に螺刻されている。
後軸24は、円筒状に形成され、前部内周面には、先軸23の後部と着脱自在に螺合する図示しない螺子溝が周方向に螺刻されており、この螺子溝の後方には略楕円形の脱落防止リブ（図示せず）が半径内方向に向けて突設され、この脱落防止リブが所定の間隔で周方向に複数並設されている。また、後軸24の後部外周面には、止め具であるクリップ部材22が軸方向に向けて一体成形されている。
(Axis body 2)
As shown in FIG. 6, the shaft body 2 has a front shaft 23 that is cylindrical and has a tapered tip, and a rear shaft 24 that is screwed into the rear end of the front shaft 23. It consists of.
The front portion of the front shaft 23 is formed into a tapered cylindrical shape, the rear portion of the front shaft 23 is formed to be thin, and a screw groove (not shown) for fastening is screwed in the circumferential direction on the outer peripheral surface thereof.
The rear shaft 24 is formed in a cylindrical shape, and a screw groove (not shown) that is detachably screwed with the rear portion of the front shaft 23 is screwed in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the front portion, and behind this screw groove. A substantially elliptical shape-removing prevention rib (not shown) is projected inward in the radius, and a plurality of the falling-prevention ribs are arranged side by side in the circumferential direction at predetermined intervals. Further, a clip member 22 which is a stopper is integrally molded on the outer peripheral surface of the rear portion of the rear shaft 24 in the axial direction.
（ノック機構4）
ノック機構4は、図６に示すように、軸本体2とインク収容管30との間に介在されるコイルスプリング40と、後軸24の後端に設けられたノック部41と、インク収容管30の末端部に隙間を介しスライド可能に嵌入される回転子42と、この回転子42の外周面に突設される複数のカム43と、軸本体2の内周面後部に突設される複数の条体44と、から構成される。
コイルスプリング40は、インク収容管30の先端部に嵌入されて軸本体2の開口した前部周縁に接触し、インク収容管30を軸本体2の後部方向に弾圧付勢している。
(Knock mechanism 4)
As shown in FIG. 6, the knock mechanism 4 includes a coil spring 40 interposed between the shaft body 2 and the ink storage tube 30, a knock portion 41 provided at the rear end of the rear shaft 24, and an ink storage tube. A rotor 42 that is slidably fitted into the end of 30 via a gap, a plurality of cams 43 that project from the outer peripheral surface of the rotor 42, and a plurality of cams 43 that project from the rear of the inner peripheral surface of the shaft body 2. It is composed of a plurality of strips 44.
The coil spring 40 is fitted into the tip of the ink storage tube 30 and comes into contact with the front peripheral edge of the opening of the shaft body 2 to elastically urge the ink storage tube 30 toward the rear of the shaft body 2.
ノック部41は、リフィル3の先端を軸本体2から繰り出し又は繰り戻すためのノック操作部であって、後軸24の後端に設けられている。ノック部41の前方には、後述する回転子42が着脱自在・相対回転可能に嵌合されている。また、ノック部41の先端には、回転子42と対応するノック部カム（図示せず）が設けられており、後端にはインクを消去可能な消去部材41aが設けられている。
回転子42は、略有底円筒形に成形され、閉じた底部には、ノック部41が嵌合されている。そして、ノック部41の消去部材41aがノック操作される度に、回転子42が所定の角度（１５°〜６０°、好ましくは１８°〜３０°）で回転する。
The knock portion 41 is a knock operation portion for feeding or returning the tip of the refill 3 from the shaft main body 2, and is provided at the rear end of the rear shaft 24. A rotor 42, which will be described later, is fitted in front of the knock portion 41 so as to be detachable and relatively rotatable. Further, a knock portion cam (not shown) corresponding to the rotor 42 is provided at the tip of the knock portion 41, and an erasing member 41a capable of erasing ink is provided at the rear end.
The rotor 42 is formed into a substantially bottomed cylindrical shape, and a knock portion 41 is fitted to the closed bottom portion. Then, each time the erasing member 41a of the knock portion 41 is knocked, the rotor 42 rotates at a predetermined angle (15 ° to 60 °, preferably 18 ° to 30 °).
回転子42は、拡径部42aと縮径部42bとを連続して備えた中空の略凸字形に形成され、内部が外気（空気）用の加圧室（体積減少空間）42cに形成されるとともに、内周面が開口方向から閉じた底部方向にかけて最拡径面42d、拡径面42e、縮径面42f、及び最縮径面42gに形成されており、軸本体2からの脱落が後軸24の脱落防止リブ（図示せず）により有効に規制される。
回転子42の拡径部42aと縮径部42bとの段差面には、連続した複数の鋸歯（図示せず）が周方向に周設されている。また、最拡径面42dと拡径面42eとの間、拡径面42eと縮径面42fとの間、縮径面42fと最縮径面42gとの間には、テーパ状の段差面がそれぞれ形成されている。
The rotor 42 is formed in a hollow substantially convex shape having a diameter-expanded portion 42a and a diameter-reduced portion 42b continuously provided, and the inside is formed in a pressurizing chamber (volume reduction space) 42c for outside air (air). In addition, the inner peripheral surface is formed on the largest diameter surface 42d, the diameter expansion surface 42e, the diameter reduction surface 42f, and the diameter reduction surface 42g from the opening direction to the closed bottom direction, so that the inner peripheral surface can be removed from the shaft body 2. It is effectively regulated by the fall prevention rib (not shown) of the rear axle 24.
A plurality of continuous saw blades (not shown) are provided around the stepped surface between the enlarged diameter portion 42a and the reduced diameter portion 42b of the rotor 42 in the circumferential direction. Further, there is a tapered stepped surface between the largest diameter surface 42d and the largest diameter surface 42e, between the enlarged diameter surface 42e and the reduced diameter surface 42f, and between the reduced diameter surface 42f and the largest reduced diameter surface 42g. Are formed respectively.
このような構成の回転子42は、筆記時には、軸本体2の前部方向にスライドしてインク収容管30の末端部に深く嵌合近接し、インク収容管30の末端部に対する加圧効果を発揮する。これに対し、未筆記時には、インク収容管30の末端部に浅く嵌合し、インク収容管30の末端部と加圧室42cとの間に大きな隙間を形成する。
カム43は、回転子42の外周面に複数並べて突設されており、６０°以下、好ましくは３０°以下の間隔ごとに突設されている。各カム43は、軸本体2の内周面後部に設けられた複数の条体44間にスライド可能に嵌入する。
At the time of writing, the rotor 42 having such a configuration slides toward the front portion of the shaft body 2 and is deeply fitted close to the end portion of the ink storage tube 30 to exert a pressurizing effect on the end portion of the ink storage tube 30. Demonstrate. On the other hand, when not written, it is shallowly fitted to the end of the ink storage tube 30 to form a large gap between the end of the ink storage tube 30 and the pressurizing chamber 42c.
A plurality of cams 43 are projected side by side on the outer peripheral surface of the rotor 42, and are projected at intervals of 60 ° or less, preferably 30 ° or less. Each cam 43 is slidably fitted between a plurality of strips 44 provided at the rear portion of the inner peripheral surface of the shaft body 2.
条体44は、軸本体2の内周面後部に複数並べて突設されており、６０°以下、好ましくは３０°以下の間隔ごとに突設されている。各条体44は、軸本体2の軸方向に向けて略線状に形成されており、カム43のガイド機能を果たしている。また、各条体44の先端面は周方向に切り欠かれており、この切り欠きとカム43とが噛合する。
つまり、未筆記時にノック部41をノックすると回転子42が回転し、回転子42の外周面に設けられたカム43と条体44とが噛合し、軸本体2の前部からリフィル3が突出する。このとき、カム43と条体44とが噛合しており、筆記してもリフィル3は後退しないため、筆記可能となる。筆記時にノック部41を再度ノックすると回転子42が回転し、条体44とカム43との噛合が解除され、各カム43は、複数の条体44間にスライド可能に嵌入し、回転子42が反インク収容管30方向にスライドする。すると、各カム43が複数の条体44間に位置するとともに、軸本体2の前部から突出したボールペンチップ32が後退し、筆記ができない状態となる。
A plurality of strips 44 are projected side by side at the rear portion of the inner peripheral surface of the shaft body 2, and are projected at intervals of 60 ° or less, preferably 30 ° or less. Each strip 44 is formed in a substantially linear shape in the axial direction of the shaft body 2, and functions as a guide for the cam 43. Further, the tip surface of each strip 44 is notched in the circumferential direction, and this notch and the cam 43 mesh with each other.
That is, when the knock portion 41 is knocked when not written, the rotor 42 rotates, the cam 43 provided on the outer peripheral surface of the rotor 42 and the strip 44 mesh with each other, and the refill 3 protrudes from the front portion of the shaft body 2. To do. At this time, the cam 43 and the strip 44 are engaged with each other, and the refill 3 does not retreat even if writing is performed, so that writing is possible. When the knock portion 41 is knocked again at the time of writing, the rotor 42 rotates, the engagement between the strip 44 and the cam 43 is released, and each cam 43 is slidably fitted between the plurality of strips 44, and the rotor 42 is inserted. Slides in the direction of the anti-ink storage tube 30. Then, each cam 43 is located between the plurality of strips 44, and the ballpoint pen tip 32 protruding from the front portion of the shaft body 2 retracts, so that writing cannot be performed.
（加圧機構5）
加圧機構5とは、リフィル3内のインクに対して圧力をかける機構である。
加圧機構5は、図６に示すように、回転子42内にスライド可能に嵌入されており、かつインク収容管30の末端面に対向する位置に備えられたシール用のゴムホルダ50と、このゴムホルダ50と回転子42との間に介在する加圧スプリング51と、ゴムホルダ50の外周面に嵌合された気密確保用のＯリング52と、から構成される。
ゴムホルダ50は、ポリアセタール、ポリオキシメチレン、ポリホルムアルデヒド等からなる合成樹脂を使用して略円筒形に成形され、外周面には、周方向に切り欠かれた嵌合溝50aが形成されている。
(Pressurization mechanism 5)
The pressurizing mechanism 5 is a mechanism that applies pressure to the ink in the refill 3.
As shown in FIG. 6, the pressurizing mechanism 5 includes a rubber holder 50 for sealing, which is slidably fitted in the rotor 42 and is provided at a position facing the end surface of the ink storage tube 30. It is composed of a pressure spring 51 interposed between the rubber holder 50 and the rotor 42, and an O-ring 52 for ensuring airtightness fitted on the outer peripheral surface of the rubber holder 50.
The rubber holder 50 is formed into a substantially cylindrical shape using a synthetic resin made of polyacetal, polyoxymethylene, polyformaldehyde, or the like, and a fitting groove 50a cut out in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface.
加圧スプリング51は、弾発力がコイルスプリング40よりも大きいコイルバネからなり、ゴムホルダ50をインク収容管30の末端部方向に弾圧付勢するよう機能する。この加圧スプリング51は、その一端部がゴムホルダ50の内部に図示しない取付リブを介して挿入接続され、他端部が回転子42の縮径部42bに図示しない取付リブを介して挿入接続されている。この加圧スプリング51は、回転子42の拡径面42eと縮径面42fとの間の段差面にゴムホルダ50が後退して接触する前に全圧縮する。また、加圧スプリング51及びコイルスプリング40の弾発力は、ボールペン1全体のノック荷重が５Ｎ以上となるように形成されている。 The pressurizing spring 51 is composed of a coil spring having a larger elastic force than the coil spring 40, and functions to elastically urge the rubber holder 50 toward the end of the ink storage tube 30. One end of the pressure spring 51 is inserted and connected to the inside of the rubber holder 50 via a mounting rib (not shown), and the other end is inserted and connected to the reduced diameter portion 42b of the rotor 42 via a mounting rib (not shown). ing. The pressure spring 51 is fully compressed before the rubber holder 50 retracts and comes into contact with the stepped surface between the enlarged diameter surface 42e and the reduced diameter surface 42f of the rotor 42. The elastic force of the pressure spring 51 and the coil spring 40 is formed so that the knock load of the entire ballpoint pen 1 is 5 N or more.
Ｏリング52は、耐熱性、耐寒性、耐オゾン性、電気特性、耐油性等に優れる弾性材料のシリコーンゴムやＮＢＲ等を使用してエンドレスのリングに成形され、ゴムホルダ50の嵌合溝50aに嵌合される。
Ｏリング52は、筆記時には、回転子42の拡径面42eに変形密接して軸本体2内の外気を回転子42の加圧室42c内に流入不能とし、加圧室42cからインク収容管30の末端部に対して圧縮された外気を流入させる。そのため、インク収容管30に対して圧力をかけることができ、インクの吐き出しを助長することができる。そして、Ｏリング52は、未筆記時には、回転子42の拡径面42eに隙間を介して対向し、外気が回転子42の加圧室42c内に流入可能となる。そのため、回転子42の拡径面42eとゴムホルダ50のＯリング52とが相互に離隔し、外気の流通路を区画形成するため、軸本体2の内部と回転子42の加圧室42cとが相互に連通する。この連通作用により、回転子42の加圧室42cやインク収容管30は加圧されることがない。また、Ｏリング52は、ノック時にインク収容管30が後方に衝突する際の衝撃を吸収する緩衝部材としての役割も果たしている。
The O-ring 52 is formed into an endless ring using elastic materials such as silicone rubber and NBR, which are excellent in heat resistance, cold resistance, ozone resistance, electrical characteristics, oil resistance, etc., and is formed into the fitting groove 50a of the rubber holder 50. Be fitted.
At the time of writing, the O-ring 52 deforms closely to the enlarged diameter surface 42e of the rotor 42 to prevent the outside air in the shaft body 2 from flowing into the pressurizing chamber 42c of the rotor 42, and the ink storage tube from the pressurizing chamber 42c. Let the compressed outside air flow into the end of 30. Therefore, pressure can be applied to the ink storage tube 30, and ink ejection can be promoted. Then, the O-ring 52 faces the enlarged diameter surface 42e of the rotor 42 through a gap when not written, and the outside air can flow into the pressurizing chamber 42c of the rotor 42. Therefore, the enlarged diameter surface 42e of the rotor 42 and the O-ring 52 of the rubber holder 50 are separated from each other to form a partition for the flow path of the outside air, so that the inside of the shaft body 2 and the pressurizing chamber 42c of the rotor 42 are separated from each other. Communicate with each other. Due to this communication action, the pressurizing chamber 42c of the rotor 42 and the ink storage tube 30 are not pressurized. The O-ring 52 also serves as a buffer member that absorbs the impact when the ink storage tube 30 collides rearward at the time of knocking.
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態におけるボールペン1は、図７に示すように、軸本体2と、軸本体2に軸方向に進退可能に収容されたリフィル3と、内蔵されたリフィル3のペン先を軸本体2の先端から突没させるノック機構4と、から構成される。
ここで、軸本体2及びリフィル3は第１の実施の形態と同様に構成されている。また、加圧機構についても、第１の実施の形態と同様にボールペン1に設けられている。
（ノック機構4）
ノック機構4は、図７に示すように、軸本体2とインク収容管30との間に介在されるコイルスプリング40と、軸筒20の後端に設けられたノック部41と、ノック部41とリフィル3との間に設けられた回転子42と、この回転子42の外周面に突設される複数のカム43と、クリップ部材22と一体で構成され、内周面に突設される複数の条体44を有する後筒45と、から構成される。
(Third Embodiment)
As shown in FIG. 7, the ballpoint pen 1 in the third embodiment has a shaft body 2, a refill 3 housed in the shaft body 2 so as to be able to move forward and backward in the axial direction, and a pen tip of the built-in refill 3 as a shaft. It consists of a knock mechanism 4 that retracts from the tip of the main body 2.
Here, the shaft body 2 and the refill 3 are configured in the same manner as in the first embodiment. Further, the pressurizing mechanism is also provided on the ballpoint pen 1 as in the first embodiment.
(Knock mechanism 4)
As shown in FIG. 7, the knock mechanism 4 includes a coil spring 40 interposed between the shaft body 2 and the ink storage tube 30, a knock portion 41 provided at the rear end of the shaft cylinder 20, and a knock portion 41. The rotor 42 is provided between the refill 3 and the refill 3, a plurality of cams 43 projecting from the outer peripheral surface of the rotor 42, and a clip member 22 are integrally formed and projecting from the inner peripheral surface. It is composed of a rear cylinder 45 having a plurality of strips 44 and a rear cylinder 45.
ノック部41及び回転子42はそれぞれに対応したカム斜面であるノック部カム（図示せず）及びノックカム（図示せず）をそれぞれ有しており、軸方向前方へのノック動作によって回転子42が所定角度ずつ一定方向にのみ回転するように構成される。
さらに、ノック動作後の押圧を止めたときにはリフィル3はコイルスプリング40によって常に後方へ付勢されており、回転子42のカム43とそれに対応した後筒45の条体44によって前述のノック部41と回転子42による回転と同一方向に回転子42を回転させる。つまり、回転子42は所定の角度で回転して、ある時点で（上記構成では２回のノックで）１周し、この動作を繰り返す。また、回転子42の先端部は常にリフィル3に当接しており、カム43の前後位置がリフィル3の先端のペン先位置を決めることになる。
The knock portion 41 and the rotor 42 each have a knock portion cam (not shown) and a knock cam (not shown), which are cam slopes corresponding to the respective cam slopes, and the rotor 42 is moved by a knocking operation in the forward direction in the axial direction. It is configured to rotate only in a certain direction by a predetermined angle.
Further, when the pressing after the knock operation is stopped, the refill 3 is always urged backward by the coil spring 40, and the above-mentioned knock portion 41 is provided by the cam 43 of the rotor 42 and the corresponding strip 44 of the rear cylinder 45. And the rotor 42 is rotated in the same direction as the rotation by the rotor 42. That is, the rotor 42 rotates at a predetermined angle, makes one round at a certain point (with two knocks in the above configuration), and repeats this operation. Further, the tip of the rotor 42 is always in contact with the refill 3, and the front-rear position of the cam 43 determines the pen tip position of the tip of the refill 3.
なお、ノック部41の後端には、特に図示はしないものの第１の実施の形態と同様、消去部材が取り付けられている。また、ノック部41を押圧する際のノック荷重も同様に５Ｎ以上である。
ここで、第３の実施の形態における条体44の構成と、ノック部41を押圧して、筆記時から未筆記時に遷移する際の、条体44に接して回転移動及び垂直移動を行う回転子42のカム43の動作について図８にて説明する。図８は、回転子43のカム43と条体44との位置関係を示す模式図であり、後筒45の内面に形成された条体44を展開したものに対して回転子42のカム43の位置を示したものである。図の上方がペン先方向を示しており、回転子42のカム43は上述したノック部41と回転子42とのカム機構によって回転力を与えられるため、ノック動作毎に図の左から右へ移動する。
Although not particularly shown, an erasing member is attached to the rear end of the knock portion 41 as in the first embodiment. Further, the knock load when pressing the knock portion 41 is also 5N or more.
Here, the configuration of the strip 44 in the third embodiment and the rotation in which the knock portion 41 is pressed to perform rotational movement and vertical movement in contact with the strip 44 when transitioning from writing to non-writing. The operation of the cam 43 of the child 42 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic view showing the positional relationship between the cam 43 of the rotor 43 and the strip 44, and the cam 43 of the rotor 42 is a development of the strip 44 formed on the inner surface of the rear cylinder 45. It shows the position of. The upper part of the figure shows the direction of the pen tip, and the cam 43 of the rotor 42 is given a rotational force by the cam mechanism of the knock portion 41 and the rotor 42 described above, so that each knock operation is from left to right in the figure. Moving.
図８（ａ）は、筆記時の状態でリフィル3の先端が軸本体2の先端から突出している状態を示し、カム43はコイルスプリング40の反発力により条体44の第一の斜面44a及び第一の縦壁44bに押し付けられて固定されている。
この状態からノック部41を押すとカム43は、図の上方へと前進して第一の縦壁44bを越える位置まで達した後、第一の縦壁44bによる規制が外れるため、コイルスプリング40の反発力と上述のノック部カムとノックカムによる回転作用によって、図８（ｂ）に示すように右側に回転して条体44の第二の斜面44cに押し付けられる。
FIG. 8A shows a state in which the tip of the refill 3 protrudes from the tip of the shaft body 2 in the state at the time of writing, and the cam 43 has the first slope 44a of the strip 44 and the first slope 44a of the strip 44 due to the repulsive force of the coil spring 40. It is pressed and fixed to the first vertical wall 44b.
When the knock portion 41 is pushed from this state, the cam 43 advances upward in the figure and reaches a position exceeding the first vertical wall 44b, and then the regulation by the first vertical wall 44b is released. Therefore, the coil spring 40 Due to the repulsive force of the above and the rotational action of the knock portion cam and the knock cam described above, the knock portion cam and the knock cam rotate to the right as shown in FIG. 8B and are pressed against the second slope 44c of the strip 44.
そして、指を離すとカム43は、さらに回転して第一の垂直移動を経て図８（ｃ）に示す位置に至る。この第一の垂直移動における垂直移動距離を第一の垂直移動距離αとする。この際、カム43の斜面が条体44の第三の斜面の前半部分（以下「前半の斜面」と記す。）44dと衝突し、その衝撃がリフィル3に伝わる。
さらに、カム43は条体44の上記前半の斜面44dを滑って回転した後、第二の垂直移動を経て図８（ｄ）に示す位置に至る。この第二の垂直移動における垂直移動距離を第二の垂直移動距離βとする。この際、カム43の斜面が条体44の第三の斜面の後半部分（以下「後半の斜面」と記す。）44eと再び衝突し、その衝撃がリフィル3に伝わる。
Then, when the finger is released, the cam 43 further rotates and undergoes the first vertical movement to reach the position shown in FIG. 8 (c). The vertical movement distance in this first vertical movement is defined as the first vertical movement distance α. At this time, the slope of the cam 43 collides with the first half of the third slope of the strip 44 (hereinafter referred to as the "first half slope") 44d, and the impact is transmitted to the refill 3.
Further, the cam 43 slides and rotates on the slope 44d of the first half of the strip 44, and then reaches the position shown in FIG. 8D through the second vertical movement. The vertical movement distance in this second vertical movement is defined as the second vertical movement distance β. At this time, the slope of the cam 43 collides with the latter half of the third slope of the strip 44 (hereinafter referred to as the “second half slope”) 44e again, and the impact is transmitted to the refill 3.
その後、カム43は条体44の上記後半の斜面44eを滑って回転し、条体44の第二の縦壁44fに当接して停止し、図８（ｅ）に示す未筆記時のペン先収納位置に至る。
従来、上記の衝突は１回だけ発生しており、その際の垂直移動距離は上記構成における第一の垂直移動距離αと第二の垂直移動距離βとの和にほぼ等しかった。このように、条体44の第三の斜面の前後半に軸方向の段差を設けてカム43の１回あたりの垂直移動距離を短縮することで、リフィル3に加わる衝撃を緩和することができる。
After that, the cam 43 slides and rotates on the slope 44e in the latter half of the strip 44, abuts on the second vertical wall 44f of the strip 44, stops, and the pen tip at the time of writing shown in FIG. 8 (e). Reach the storage position.
Conventionally, the above-mentioned collision occurs only once, and the vertical movement distance at that time is almost equal to the sum of the first vertical movement distance α and the second vertical movement distance β in the above configuration. In this way, the impact applied to the refill 3 can be mitigated by providing an axial step in the front and rear of the third slope of the strip 44 to shorten the vertical movement distance of the cam 43 per time. ..
第１、第２及び第３の実施形態において示したボールペン1について、ボールペンチップ32に用いられる筆記ボールの直径Ａを０．３８ｍｍとし、インクとして、市販の水性ボールペン（ＵＭ−１０１ＥＲ、三菱鉛筆製）に使用される黒のインクを用いて以下の条件で筆記距離を測定した。
インク収容管30にインクを満たした状態で、ＪＩＳ規格Ｓ６０３９に準拠した筆記試験機を用い、筆記速度４．５ｍ／分、筆記角度６０°、筆記荷重０．９８Ｎの筆記条件で、ＪＩＳ規格Ｐ３２０１に準拠した筆記試験紙上に螺旋筆記することにより筆記試験を行い、筆記距離を測定した。
Regarding the ballpoint pen 1 shown in the first, second and third embodiments, the diameter A of the writing ball used for the ballpoint pen tip 32 is 0.38 mm, and a commercially available water-based ballpoint pen (UM-101ER, manufactured by Mitsubishi Pencil) is used as an ink. The writing distance was measured under the following conditions using the black ink used in).
With the ink storage tube 30 filled with ink, using a writing tester compliant with JIS standard S6039, under writing conditions of writing speed 4.5 m / min, writing angle 60 °, and writing load 0.98 N, JIS standard P3201 A writing test was conducted by spirally writing on a writing test paper conforming to the above, and the writing distance was measured.
筆記距離を測定した結果、全てのボールペン1において、筆記距離は少なくとも２００ｍを確保することができた。 As a result of measuring the writing distance, it was possible to secure a writing distance of at least 200 m for all ballpoint pens 1.
本発明は、比較的大径の粒子を含有するインクを採用するノック式のボールペンに利用することができる。 The present invention can be used for a knock-type ballpoint pen that employs an ink containing relatively large-diameter particles.
1 ボールペン 2 軸本体 20 軸筒
21 口先部材 22 クリップ部材 23 先軸
24 後軸 3 リフィル 30 インク収容管
31 継手 32 ボールペンチップ 33 筆記ボール
34 ホルダー 34a テーパ部 34b カシメ部
34c カシメ部の外径 35 ボールハウス 35a 円筒面
35b 底面 35c ボール受座 36 インク誘導孔
36a インク溝 37 バック孔 37a 内方凸部
38 弾発部材 38a 付勢部 4 ノック機構
40 コイルスプリング 41 ノック部 41a 消去部材
42 回転子 42a 拡径部 42b 縮径部
42c 加圧室 42d 最拡径面 42e 拡径面
42f 縮径面 42g 最縮径面 43 カム
44 条体 44a 第一の斜面 44b 第一の縦壁
44c 第二の斜面 44d 前半の斜面 44e 後半の斜面
44f 第二の縦壁 45 後筒 5 加圧機構
50 ゴムホルダ 51 加圧スプリング 52 Ｏリング
Ａ 筆記ボールの直径 Ｂ 筆記ボール出寸法 Ｃ クリアランス
Ｄ 円筒面の内径 Ｅ インク誘導孔の内径 Ｆ ボール受座の最外径
Ｇ 付勢部の線径
α 第一の垂直移動距離 β 第二の垂直移動距離
1 ballpoint pen 2-axis body 20-axis cylinder
21 Mouth member 22 Clip member 23 Tip shaft
24 Rear axle 3 Refill 30 Ink storage tube
31 Fittings 32 Ballpoint Pen Tip 33 Writing Ball
34 Holder 34a Tapered part 34b Caulking part
34c Outer diameter of caulking part 35 Ball house 35a Cylindrical surface
35b Bottom 35c Ball seat 36 Ink guide hole
36a Ink groove 37 Back hole 37a Inward convex part
38 Repulsion member 38a Biasing part 4 Knock mechanism
40 Coil spring 41 Knock part 41a Erasing member
42 Rotor 42a Expanded diameter 42b Reduced diameter
42c Pressurizing chamber 42d Maximum diameter surface 42e Diameter expansion surface
42f reduced diameter surface 42g maximum reduced diameter surface 43 cam
44 body 44a first slope 44b first vertical wall
44c Second slope 44d First half slope 44e Second half slope
44f Second vertical wall 45 Rear cylinder 5 Pressurizing mechanism
50 Rubber holder 51 Pressurized spring 52 O-ring A Diameter of writing ball B Outer diameter of writing ball C Clearance D Inner diameter of cylindrical surface E Inner diameter of ink guide hole F Outer diameter of ball seat G Wire diameter of urging part α 1st Vertical movement distance β Second vertical movement distance
Claims (1)
該リフィルを収容する軸本体と、
該リフィルを後方へ付勢するコイルスプリングと、
該軸本体の後部に設けられるとともに、該リフィルの後方に配置され、該リフィルと連動するノック部と、を有し、
該ノック部を前方に押圧してリフィルを前記軸本体の先端から突出させることによって筆記位置となるノック式のボールペンであって、
前記ボールペンチップは直径０．４ｍｍ以下の筆記ボールと、該筆記ボールを先端に抱持するホルダーと、を備え、
前記ホルダーの先端には前記筆記ボールを抱持するカシメ部が設けられ、該ホルダーの内部空間には、該ホルダーの先端に設けられるとともに前記筆記ボールが挿入されるボールハウス、該ホルダーの後端から先端方向へ該ボールハウスの近傍まで設けられたバック孔、及び該バック孔と該ボールハウスとを連結するインク誘導孔が形成されており、
前記ボールハウスは軸心とほぼ平行な円筒面と、該円筒面に連続して後方へ向かって縮径する円錐面である底面と、該底面に前記筆記ボールの曲面が転写されたボール受座と、を有しており、
前記インク誘導孔の周囲に等配された複数箇所には、前記ボールハウス側から後方に向かって穿設された放射状の溝であるインク溝が形成されており、
前記バック孔内には、前記筆記ボールを先端方向に付勢する弾発部材が挿入されており、該弾発部材の先端部分は、先端方向に直線状に伸び前記インク誘導孔を通って前記筆記ボールの後端に当接しこれを付勢する付勢部として形成されており、
前記リフィルに収容されるインクの最大容量が０．５ｍｌ以上であって、該筆記ボールが前記ホルダー内で前記ボールペンチップの軸線方向に移動可能な量であるクリアランスが３０μｍ未満であって、インクに使用されている顔料の平均粒子径が０．３μｍ以上クリアランス未満であって、前記カシメ部の筆記ボールを保持する力が前記ノック部を押圧する際のノック荷重以下であって、
筆記ボールの直径をＡ、前記ホルダーの先端から前記筆記ボールが飛び出ている距離である筆記ボール出寸法をＢ、前記クリアランスをＣ、前記ボールハウスの円筒面の内径をＤ、前記インク誘導孔の内径をＥ、前記ボール受座の最外径をＦ、前記付勢部の線径をＧとしたときに、
前記筆記ボールが（Ｂ＋Ｃ）＜０．４Ａとなるように前記カシメ部に抱持されており、
前記ボールハウスはＤ≧（Ａ＋０．０３ｍｍ）及び、Ｆ＜０．６５Ａとなるように形成されており、
前記インク誘導孔はＥ≦０．６Ａとなるように形成されており、
前記付勢部は０．４Ｅ≦Ｇ≦０．６Ｅとなるように形成されており、
前記ノック部の後端に筆跡を擦過動作で消去可能な消去部材を設け、
前記ノック荷重が５Ｎ以上である、
ことによって筆記距離が２００ｍ以上となることを特徴とするボールペン。 A refill with a ballpoint pen tip that is a writing part at the tip,
The shaft body that houses the refill and
A coil spring that urges the refill backwards,
It has a knock portion that is provided at the rear portion of the shaft body and is arranged behind the refill and interlocks with the refill.
A knock-type ballpoint pen that serves as a writing position by pressing the knock portion forward and projecting the refill from the tip of the shaft body.
The ballpoint pen tip includes a writing ball having a diameter of 0.4 mm or less and a holder that holds the writing ball at the tip.
A caulking portion for holding the writing ball is provided at the tip of the holder, and a ball house provided at the tip of the holder and into which the writing ball is inserted and a rear end of the holder are provided in the internal space of the holder. A back hole provided from the tip to the vicinity of the ball house and an ink guide hole connecting the back hole and the ball house are formed.
The ball house has a cylindrical surface substantially parallel to the axis, a bottom surface which is a conical surface whose diameter is continuously reduced backward to the cylindrical surface, and a ball seat on which the curved surface of the writing ball is transferred to the bottom surface. And have
Ink grooves, which are radial grooves formed from the ball house side toward the rear, are formed at a plurality of locations evenly distributed around the ink guide holes.
An elastic member that urges the writing ball toward the tip is inserted into the back hole, and the distal end portion of the elastic member extends linearly in the distal direction and passes through the ink guide hole. It is formed as an urging part that abuts on the rear end of the writing ball and urges it.
The maximum capacity of the ink contained in the refill is 0.5 ml or more, and the clearance, which is the amount by which the writing ball can move in the holder in the axial direction of the ballpoint pen tip, is less than 30 μm, and the ink contains the ink. The average particle size of the pigment used is 0.3 μm or more and less than the clearance, and the force for holding the writing ball in the crimped portion is equal to or less than the knock load when pressing the knock portion.
The diameter of the writing ball is A, the writing ball protrusion dimension which is the distance from the tip of the holder to which the writing ball protrudes is B, the clearance is C, the inner diameter of the cylindrical surface of the ball house is D, and the ink guide hole When the inner diameter is E, the outermost diameter of the ball seat is F, and the wire diameter of the urging portion is G,
The writing ball is held by the caulking portion so that (B + C) <0.4A.
The ball house is formed so that D ≧ (A + 0.03 mm) and F <0.65 A.
The ink guide hole is formed so that E ≦ 0.6A.
The urging portion is formed so that 0.4E ≦ G ≦ 0.6E.
An erasing member that can erase the handwriting by scraping is provided at the rear end of the knock portion.
The knock load is 5 N or more.
A ballpoint pen characterized by a writing distance of 200 m or more.
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