JP3514531B2 - ボールペン - Google Patents

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こと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１
９３５７８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スプリングの
端面のエッジやバリがチップ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こと
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、チップ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、スプリングをチップ内にまず遊嵌する、などの要求
があった。またチップ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
スムーズな筆記を阻害することなく、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。本発明
に於いて、先端ボールを押圧するスプリングは極めて弱
いもの（２〜２０ｇ程度）で、バネ部及びストレート部
がチップ内孔に対しせり部分が生じると性能が発揮され
ない。従って、チップ内孔は極力段部のない形状、又、
ホルダーの中心孔にストレート部が干渉なく挿入されて
先端ボールに微小な押圧力が作用するように段部を生じ
ない鋭角のテーパー、バリの影響を生じさせない為の中
心孔の後端に至らない深さの受け座などの配慮が必要と
なる。又、チップ内孔にスプリングを内蔵させてスプリ
ングの後端が変形を受けることなく抜出不能とする必要
がある。以上の条件を満足させるチップを一体に形成す
ることは加工精度上難しく、品質の安定化と生産性の低
下に起因するコストアップの問題がある。

【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。チップは先端ボールを抱
持したホルダーとスプリングの後端が当接して抜出不能
とする筒部とが圧着されて構成される。従って、上述し
たようなチップの加工精度が容易となり、又、スプリン
グを抜出不能に内蔵することが容易となって品質が安定
化し、チップ形成の総合コストは安くなる。又、先端ボ
ールはφ０．５からφ１．２と小さい為ホルダーの内径
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ないし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
状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適宜
屈曲させて略軸心上に伸ばし、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
を筒部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ことでストレート部が略軸心上に起
立するように成される。又、上記筒部を金属製とした場
合にはそ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。
又、筒部を樹脂製とした場合には成形型で抜け止め段部
が形成される。

【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５ａとチップ２が圧入固着
される孔５ｂを有する継ぎ手５には内部の略中央にイン
クの導孔５ｅを持つボール受け座５ｃを設け、チップ２
の軸方向後端とボール受け座５ｃ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５ｃ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
であるチップ２及びその内部を示している。チップ２は
筒部２ｂの先端にホルダー２ａを圧着して構成されてい
る。ホルダー２ａは筆記部である先端ボール１を抱持部
２ｃ（カシメにより形成）で抜止め支持され、先端ボー
ル１を受ける抱持部２ｃの受け内面によって回動自在に
遊嵌されている。又、ホルダー２ａ後端の圧入部２ｆに
は筒部２ｂが圧着されて、内部には先端ボール１に前端
面を接し、後端面には筒部２ｂの後端面の段部２ｅ（カ
シメにより形成）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はその後端部３ｃを筒部２
ｂの後端側内径とほぼ同じか僅かに小さい径として筒部
２ｂ内に挿入される。筒部２ｂの段部２ｅは金属製のパ
イプ材の後端面をカシメ等により塑性変形して形成され
る。

【０００８】又、ホルダー２ａの内面にバネ部が接触し
てバネ作用の動きが阻害されないため、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２ａの
最小径となる中心孔２ｈを貫通して先端ボール１を押圧
するストレート部３ａを極力ホルダー２ａの中心から伸
ばすため、更に、ホルダー２ａ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３ｃよりも小径と
なる小径部３ｂを設けてあり、後端面３ｃと小径部３ｂ
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。更に、
ストレート部３ａは小径部３ｂの外径から延出して適宜
屈曲し、ほぼ軸心上に伸ばされてなる。

【０００９】又、ホルダー２ａは先端ボール１を抱持し
た中心孔２ｈ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を有した受け座２ｄが設けられ、中心孔
２ｈ後端から拡大した内孔の接合段部及びホルダー２ａ
の後端に向かってステップ状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３ａの前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】又、筆記時にボール弁４が筒部２ｂ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５ｃを偏心させてボール弁４が前
進しても筒部２ｂの項端面の片側にのみ当接する構造と
しているが、筒部２ｂの段部２ｅ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が筒部２ｂ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筒部１０ａを樹脂
成形品と成してその先端にホルダー２ａを圧着したもの
である。此の場合にはスプリング３を抜出不能に内蔵す
る段部１０ｃが成形で形成されるのでカシメ等の加工が
削除され前記実施例に対し安価に構成される。

【００１２】図４は本発明の第３実施例を示したもので
ある。第２の実施例との相違点は、筒部１１ａの後端面
に所要箇所で溝部１１ｂを設け、図１に示す構成とした
時に弁室が偏心状になくてもボール弁４が後端面に当接
した時にインクがチップ１１内に流通するように成した
もので、此の場合継ぎ手５の弁室の形成が容易となる利
点がある。

【００１３】又、図５及び図６は本発明と対比する為の
従来例を示しており、チップ２１の内孔には後端から順
次細径とした複数箇所の段部を有した長い孔が形成され
ている。又、チップ２１の内孔にスプリング２２を挿入
した後スプリングを抜出不能とする為に後端にカシメ部
２１ｂが形成されている。上述したように従来例による
ものは段部によりスプリング２２のバネ部の変位が阻害
される可能性がある。又、内孔の加工性が悪く精度維持
が難しく生産性も悪い。又、スプリング２２の挿入後に
後端をカシメるのでスプリングの後端面を変形させてし
まう問題が存在する。従って、コスト高となる問題があ
る。

【００１４】

【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は球形状であることとホ
ルダー２ａの抱持部２ｃによってボール１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。

【００１５】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に設定されている為、実際の筆記時には先端ボー
ル１と抱持部２ｃ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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】また、本発明では、スプリング３のストレ
ート部３ａがスプリング製造時に真っ直ぐに出しやすい
小径部３ｂのコイル外径から僅かに屈曲させて軸心上に
設けている為に製造時に心曲りが発生しにくい。又、ホ
ルダー２ａを筒部２ｂに圧着してチップ２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。

【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。又、チップをホルダーと筒部の二部品で構成するこ
とで、チップの加工精度及び生産性が向上して安価とな
るものである。

【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
端部であるチップ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チップ
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チップ
内部を示す縦断面図である。

【図５】本発明と対比した従来例であるボールペンの全
体を示す縦断面図である。

【図６】従来例のボールペンのチップ内部を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

１ 先端ボール ２ チップ ２ａ ホルダー ２ｂ 筒部 ２ｃ 抱持部 ２ｄ 受け座 ２ｅ 段部 ２ｆ 圧入部 ２ｇ テーパー部 ２ｈ 中心孔 ３ スプリング ３ａ ストレート部 ３ｂ 小径部 ３ｃ 後端部 ４ ボール弁 ５ 継ぎ手 ５ａ 圧入部 ５ｂ 孔 ５ｃ ボール受け座 ５ｄ 溝部 ５ｅ 導孔 ６ インク収容管 ７ インク ８ フォロア ９ フォロア棒 １０ チップ １０ａ 筒部 １０ｂ 圧入部 １０ｃ 段部 １１ チップ １１ａ 筒部 １１ｂ 溝部 ２０ 先端ボール ２１ チップ ２１ａ 圧入部 ２１ｂ カシメ部 ２２ スプリング ２２ａ ストレート部 ２２ｂ 小径部 ２３ 継ぎ手 ２３ａ 圧入部 ２３ｂ 孔 ２３ｃ ボール受け座 ２３ｄ 溝部 ２３ｅ 導孔 ２４ ボール弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平６−67080（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−30684（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−68874（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭54−15703（ＪＰ，Ｙ２) 特許3209477（ＪＰ，Ｂ２) 特許3148504（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B43K 1/08 B43K 7/00 - 7/12

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前端に先端ボールを押圧するようにスプ
   リングを内蔵したチップと、チップの後方に継ぎ手と、
   インクとインクの後端にフォロアが設けられたインク収
   容管を有するボールペンに於いて、 当該チップは、先端に筆記部となる先端ボールを抱持し
   たホルダーの後方に筒部が圧着されてなり、そのチップ
   内に、先端ボールを抱持部の内面に押圧するように当接
   するストレート部と、該ストレート部の後方にコイル状
   のバネ部が設けられたスプリングが内蔵されて、そのス
   プリングの後端が筒部内側の段部に当接して抜出不能と
   なるように設けられて成るボールペン。
2. 【請求項２】 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、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状に
   拡大する内孔接合段部の少なくとも中心孔の後端から拡
   大した内孔の接合段部が略中心角９０°以下のテーパー
   部となるように接続されて構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】 インク収容管の先方に設けられた継ぎ手
   と継ぎ手の先端にチップが固着されたボールペンに於い
   て、継ぎ手の軸心付近にはチップの後端面に対峙するボ
   ール受け座とインク収容管に連通する導孔を備えた弁室
   が設けられ、弁室内にはボール弁が遊嵌されて、ペン体
   が上向きとなってボール弁がボール受け座に密接して、
   導孔を閉塞した時にインクの逆流が防止され、ペン体が
   下向きとなる筆記時にはボール弁がチップの後端に当接
   して、チップ内にインクが流入する経路が確保されて筆
   記可能となる逆流防止機構を備え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】 チップの軸心に対し弁室が適宜偏心状に
   設けられ、ペン体が下向きでボール弁がチップの後端に
   偏倚して当接し、チップ内にインクが流入可能な流路が
   形成されるように成した上記請求項３記載のボールペ
   ン。
5. 【請求項５】 チップを構成する筒部の後端面に所要箇
   所で溝部を設けたことを特徴とする上記請求項３記載の
   ボールペン。