JP4309452B2 - ボールペン - Google Patents

Description

本発明は、ボールペンに関し、特に前端部にペンチップが設けられたインク収容管からなるペンリフィールユニットを有するとともに、使用時のノック操作により、インク収容管内のインクを加圧するための加圧ポンプ機構を備えたボールペンに関する。

従来のボールペンにおいては、本体軸筒内に、ペンリフィールユニットにおけるインク収容管の開口後端部を、シール体からなるホルダ部材に差込み保持されるように嵌入して、着脱可能に装填するとともに、本体軸筒の後端部に設けたノック機構のノック操作に連動する、ピストンとシリンダおよびホルダ部材とにより加圧室が形成された加圧ポンプ機構を設けて、この加圧ポンプ機構により、インク収容管の開口後端部内を加圧するようにしたものが知られている(特許文献１参照)。

しかし、前記した特許文献１記載のボールペンは、ピストンの先端部における環状弾性リングおよびホルダ部材の外周面が、シリンダの内周面に密接して、外気と遮断され、使用時に、ノック機構に連動させてピストンを前方に移動させることにより、シリンダ内の加圧室における空気を加圧して、その加圧空気をインク収容管の開口後端部内に導入し、インク収容管内に充填されたインクを加圧しうるようになっているものであるが、環状弾性リングおよびホルダ部材の各部材を製作する際に、外径のばらつきや、金型の継ぎ目におけるばりなどにより、各部材の寸法精度が低下し、加圧室のシール性が損なわれてしまうという虞がある。
このような各部材、特にホルダ部材とインク収容管とのシール性を高めるには、両者の保持力を強固にしなければならず、これにより、ペンリフィールユニットの交換時に、ホルダ部材にインク収容管の開口後端部を保持させる際の装填性が悪くなるという問題があった。
特開２００５−２８０１１９号公報

本発明は、前記の現状に鑑み、インク収容管における開口後端部のシール性を損なうことなく、交換時におけるペンリフィールユニットの装填性の向上を図ることができるようにしたボールペンを提供することを目的としている。

上記課題は、「特許請求の範囲」における各請求項に記載するように、次のような構成からなる発明によって解決される。
(１) 本体軸筒内に配設したホルダ部材に、前端部にペンチップが設けられたインク収容管の開口後端部を前方より内嵌して、インク収容管を着脱可能に保持するとともに、ホルダ部材の後方に、本体軸筒の後端部に設けたノック機構のノック操作に連動してインク収容管の開口後端部内を加圧する加圧ポンプ機構を設けたボールペンにおいて、ホルダ部材を、それぞれ後端部が前端部よりも縮径された管状体よりなる第１ホルダ部材、第２ホルダ部材、第３ホルダ部材をもって構成するとともに、第１ホルダ部材における縮径された後端部に、第２ホルダ部材の前端部を外嵌するとともに、これら第１ホルダ部材および第２ホルダ部材の縮径された後端部内に、インク収容管の開口後端部を前方より内嵌して、インク収容管を着脱可能に保持し、かつ第２ホルダ部材の前端部、後端部に、それぞれ第３ホルダ部材の前端部、後端部を後方から外嵌するとともに、第３ホルダ部材の後端に、インク収容管の開口後端部における開口内に連通する通孔を備える後面板を設け、この第３ホルダ部材の後方に、加圧ポンプ機構を連設する。

（２） 上記（１）項において、第２ホルダ部材における縮径された後端部の内外両周面に、それぞれインク収容管における開口後端部の外周面、第３ホルダ部材における後端部の内周面に密接する環状突起を形成する。

（３） 上記（１）項または（２）項において、第１ホルダ部材における縮径された後端部の内周面に、インク収容管の外周面に密接する環状突起を形成する。

（４） 上記（１）〜（３）項のいずれかにおいて、加圧ポンプ機構を、内部に加圧室を形成する弾性円筒体からなる加圧部材と、ノック機構のノック操作にカム機構を介して連動する押圧部材より構成するとともに、第３ホルダ部材の縮径された後端部に、連結管材を外嵌し、かつこの連結管材により、加圧部材における弾性円筒体の前端鍔部を、第３ホルダ部材の後面板に密接させて、第３ホルダ部材と加圧部材内の加圧室との間の気密性を保持する。

本発明によると、次のような効果が奏せられる。
請求項１記載の発明によれば、第２ホルダ部材の外周面と第３ホルダ部材の内周面との間、およびインク収容管における開口後端部の外周面と第２ホルダ部材の内周面との間を効果的にシールすることができ、インク収容管の開口後端部内を、効率よく加圧することができるため、インク収容管における開口後端部のシール性を損なうことがない。
また、第１ホルダ部材の外周面と第２ホルダ部材の縮径された後端部にのみ、インク収容管の開口後端部を内嵌してあるため、交換時におけるペンリフィールユニットの装填性の向上を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、環状突起の形成によって、第２ホルダ部材と第３ホルダ部材、およびインク収容管と第３ホルダ部材との間のシール性を一層高めることができるとともに、インク収容管における開口後端部の外周面と第２ホルダ部材の内周面との間の互いのシール面における接触面積が、各々の環状突起の当接によって小さくなることから、ペンリフィールユニットにおけるインク収容管の開口後端部を容易に差込み保持することができ、しかも、各々の環状突起の断面形状を可変することによって、インク収容管とホルダ部材との保持力を容易に調整することができる。

請求項３記載の発明によれば、インク収容管と第１ホルダ部材との間のシール性を高めることができるとともに、互いのシール面の接触面積を小さくすることができ、第１ホルダ部材へのインク収容管における開口後端部の保持抵抗を小さくすることができるため、ペンリフィールユニットの装填を容易に行うことができる。

請求項４記載の発明によれば、インク収容管の開口後端部内に連通する加圧部材における加圧室内の気密性を、効果的に保持することができる。

以下、本発明を、ノック式ボールペンを例にとり詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す非加圧状態におけるボールペンの断面図、図２は、図１のＡ部におけるホルダ部材近傍の要部拡大断面図、図３は、加圧状態における要部拡大断面図である。
なお、図において、紙面に対して「左側」を「前方」、「右側」を「後方」とする。

図１に示すように、本発明のボールペン１は、本体軸筒２と、この本体軸筒２の前端部２ａに螺着したペン先部材３とで構成され、本体軸筒２内には、ペンリフィールユニット４が装填されている。

ペンリフィールユニット４は、筆記媒体としてのインク５が充填されたインク収容管６と、このインク収容管６の前端部６ａに装着されたペンチップ７とで構成されている。

ペンチップ７は、後記するノック機構１０のノック操作により、ペンリフィールユニット４を軸方向の前方に向けて押動することにより、ペン先部材３の前端開口部３ａから出没するようにしてある。

インク収容管６の開口後端部６ｂは、本体軸筒２内を軸方向の前後に移動自在に配設したホルダ部材８に、前方より内嵌することにより保持されるように、本体軸筒２内に着脱可能に装填されている。
このホルダ部材８は、圧縮スプリング９により、ペンリフィールユニット４のペンチップ７を、ペン先部材３内に格納しうるように、後方に向けて付勢されている。

本体軸筒２の後端部２ｂ内には、ノック機構１０が組み込まれ、このノック機構１０は、ノック部１１と、このノック部１１を本体軸筒２の後端部２ｂから外部に突出しうるように後方に向けて付勢する圧縮スプリング１２と、この圧縮スプリング１２の付勢力に抗するノック部１１の押込み動作、及びその開放動作に協動するノック棒１３と、このノック棒１３に連動するカム機構部１４と、このカム機構部１４に協動する回転子１５とにより構成されている。

圧縮スプリング１２のばね力は、ホルダ部材８を付勢する圧縮スプリング９のばね力よりも小さく設定されている。
すなわち、ノック機構１０は、ノック部１１のノック操作により、ノック棒１３を、圧縮スプリング１２の付勢力に抗して押込み動作させるとともに、その開放を行うことより、カム機構部１４によって、回転子１５を駆動させ、これにより、ペンリフィールユニット４のペンチップ７を、格納状態または突出状態に出没させうるようになっている周知の機構である。

ホルダ部材８の後方におけるインク収容管６の開口後端部６ｂと回転子１５の前端部１５ａとの間には、本体軸筒２の後端部２ｂに設けたノック機構１０のノック操作に連動して、インク収容管６の開口後端部６ｂにおける開口６ｃ内を加圧する加圧ポンプ機構１６が連設されている。

この加圧ポンプ機構１６は、図２に示すように、カム機構１４における回転子１５の駆動に追従しうるように連動する押圧部材１７と、この押圧部材１７の前端部とインク収容管６の開口後端部６ｂとの間に設けた加圧部材１８とにより構成されている。

加圧部材１８は、ゴム等のエラストマーからなる弾性円筒体により形成されており、この加圧部材１８の前端鍔部１９ａを、インク収容管６の開口後端部６ｂが保持されるホルダ部材８の後端に密接させるとともに、インク収容管６の開口後端部６ｂにおける開口６ｃ内に連通しうるように組み付け、その後端面１９ｂ側を、押圧部材１７の前端部に外気と連通させて組み付けてある。

加圧部材１８は、ノック機構１０のノック操作によって、押圧部材１７の前方への移動に伴う押圧動作により、加圧部材１８の内部に形成される加圧室２０内を、前後の軸方向に伸縮変形可能としてある。

押圧部材１７の前端中央部には、栓体２１が前方に向けて突設されており、この栓体２１は、前記した加圧部材１８の圧縮変形により、加圧部材１８の後端口部２２を閉塞し、加圧室２０内を気密状態に維持しうるようになっている。

ホルダ部材８は、管状体よりなる第１ホルダ部材２３、第２ホルダ部材２４、第３ホルダ部材２５をもって構成されるとともに、それぞれ後端部２３ａ、２４a、２５ａは、各々の前端部２３ｂ、２４ｂ、２５ｂよりも縮径して形成されている。

第１ホルダ部材２３における縮径された後端部２３ａには、第２ホルダ部材２４の前端部２４ｂが外嵌されているとともに、これら第１ホルダ部材２３および第２ホルダ部材２４の縮径された後端部２３ａ、２４ａ内には、インク収容管６の開口後端部６ｂが前方より内嵌されて、インク収容管６が着脱可能に保持されるようになっている。

第２ホルダ部材２４の後端部２４ａ、前端部２４ｂには、それぞれ第３ホルダ部材２５の後端部２５ａ、前端部２５ｂが後方から外嵌されているとともに、第３ホルダ部材２５の後端には、後面板２６が設けられ、この後面板２６には、インク収容管６の開口後端部６ｂにおける開口６ｃ内に連通する通孔２７が設けられ、かつこの通孔２７を有する後面板２６の後方に、加圧ポンプ機構１６が連設されるようになっている。

第３ホルダ部材２５における縮径された後端部２５ａには、管状体よりなる連結管材２８が外嵌されているとともに、この連結管材２８により、加圧部材１８の前端鍔部１９ａを、第３ホルダ部材２５における後面板２６の後面に密接させることにより、第３ホルダ部材２５と加圧部材１８内の加圧室２０との間の気密性が保持されるようにしてある。

なお、第１ホルダ部材２３、第３ホルダ部材２５および連結管材２８は、硬質プラスチックにより成型されているとともに、第２ホルダ部材２４は、合成ゴム等のエラストマーによって成型されている。

第２ホルダ部材２４における後端部２４ａ側の内外両周面には、インク収容管６における開口後端部６ｂの外周面と、第３ホルダ部材２５における後端部２５ａの内周面とにそれぞれ密接する、前後に２条の環状突起２９、３０が形成されているとともに、第１ホルダ部材２３における縮径された後端部２３ａの内周面には、インク収容管６の外周面に密接する環状突起３１が形成されている。
すなわち、第２ホルダ部材２４の外周面と第３ホルダ部材２５の内周面との間は、環状突起２９によってシールし、インク収容管６の開口後端部６ｂの外周面と第２ホルダ部材２４の内周面との間は、環状突起３０によってシールするとともに、インク収容管６の開口後端部６ｂの外周面と第１ホルダ部材２３の内周面との間は、環状突起３１によってシールするようになっている。

上記の構成により、ホルダ部材８により保持されたインク収容管６の開口後端部６ｂにおける開口６ｃ内を効果的に密閉することができ、効率よく加圧することができる。
また、インク収容管６における開口後端部６ｂの外周面と、第１ホルダ部材２３および第２ホルダ部材２４の内周面との間の互いのシール面における接触面積は、各々の環状突起２９、３０、３１の当接によって小さくすることができることから、ペンリフィールユニット４におけるインク収容管６の開口後端部６ｂを容易に差し込んで保持することができるとともに、各々の環状突起２９、３０、３１の断面形状を可変することによって、インク収容管６とホルダ部材８との保持力を容易に調整することができる。

次に、本実施形態におけるボールペン１の操作手順を説明する。図１及び図２に示す非加圧状態において、ノック部１１を、圧縮スプリング１２の付勢力に抗して、半段階で前方に向けて押込み動作させると、この動作に協動して、ノック棒１３が前方に向けて移動し、カム機構部１４を介して回転子１５が半駆動される。

この回転子１５の半駆動により、図３に示すように、押圧部材１７は、前方に向けて移動し、加圧部材１８を、前方に向けて押圧し、この押圧部材１７の押圧動作により、加圧部材１８は、圧縮変形するとともに、押圧部材１７の前端中央部に突設した栓体２１により、加圧部材１８の後端口部２２を閉塞する。

押圧部材１７により圧縮された加圧部材１８の加圧室２０内の空気は、インク収容管６の開口後端部６ｂにおける開口６ｃ内に向けて圧送され、インク収容管６内を加圧する。
このとき、ノック部１１の半段階における押込み力は、圧縮スプリング１２のばね力が、ホルダ部材８の第１ホルダ部材２３を介してペンリフィールユニット４を後方に付勢する圧縮スプリング９のばね力よりも、小さく設定されており、ペンリフィールユニット４は、前方に向けて移動することがないため、ペンチップ７は、ペン先部材３内に格納状態に維持されている。

図３に示す加圧状態とするには、まずノック部１１を、圧縮スプリング９のばね力よりも強い力により、前方に向けて押込み動作させることにより、この動作に協動して、ノック棒１３は前方に向けて移動し、カム機構部１４を介して、回転子１５がさらに駆動される。
このとき、ノック部１１の押込み力は、ホルダ部材８を介してペンリフィールユニット４を後方に付勢する圧縮スプリング９のばね力よりも大きいため、ペンリフィールユニット４は、前方に向けて移動し、ペンチップ７は、本体軸筒２の前端部２ａにおけるペン先部材３の開口部３ａから外部に突出する。

次いで、ノック部１１の押込み動作を開放すると、ノック棒１３のみが圧縮スプリング１２の付勢力により後方に復帰し、回転子１５は、駆動位置で係止されるため、ペンチップ７が突出状態を維持する。
また、押圧部材１７は、加圧部材１８を押圧したままとなっているため、加圧部材１８の加圧室２０内は、加圧状態が維持されている。
これにより、ペン使用時に、インク収容管６内を常に加圧状態に維持させることができるため、ペン先を上向きにした状態での筆記も容易に行うことができる。

ペン使用後、ノック部１１を、圧縮スプリング１２の付勢力に抗して、再度、前方に向けて押込み、ノック棒１３を動作させると、カム機構部１４に対する回転子１５の係止状態が解除され、圧縮スプリング１２の付勢力によるノック棒１３の後方への復帰と共に、回転子１５は、圧縮スプリング９の付勢力により、押圧部材１７と共に後方に向け移動し、図１及び図２に示す元の位置に復帰すると同時に、加圧部材１８も圧縮状態から伸長状態に復帰し、再び、インク収容管６の開口後端部６ｂにおける開口６ｃ内及び加圧部材１８の加圧室２０が、外気と通気状態となり、インク収容管６内の加圧状態が開放される。
これにより、ノック操作を小さな力で容易に行うことができ、使用感に優れたボールペンが得られる。

本発明の一実施形態を示す非加圧状態におけるボールペンの断面図である。 図１のＡ部におけるホルダ部材近傍の要部拡大断面図である。 加圧状態における要部拡大断面図である。

符号の説明

１ ボールペン
２ 本体軸筒
２ａ 前端部
２ｂ 後端部
３ ペン先部材
３ａ 開口部
４ ペンリフィールユニット
５ インク
６ インク収容管
６ａ 前端部
６ｂ 開口後端部
６ｃ 開口
７ ペンチップ
８ ホルダ部材
９ 圧縮スプリング
１０ ノック機構
１１ ノック部
１２ 圧縮スプリング
１３ ノック棒
１４ カム機構部
１５ 回転子
１６ 加圧ポンプ機構
１７ 押圧部材
１８ 加圧部材（弾性円筒体）
１９ａ 前端鍔部
１９ｂ 後端面
２０ 加圧室
２１ 栓体
２２ 後端口部
２３ 第１ホルダ部材
２３ａ 後端部
２３ｂ 前端部
２４ 第２ホルダ部材
２４ａ 後端部
２４ｂ 前端部
２５ 第３ホルダ部材
２５ａ 後端部
２５ｂ 前端部
２６ 後面板
２７ 通孔
２８ 連結管材
２９ 環状突起
３０ 環状突起
３１ 環状突起

Claims (4)

1. 本体軸筒内に配設したホルダ部材に、前端部にペンチップが設けられたインク収容管の開口後端部を前方より内嵌して、インク収容管を着脱可能に保持するとともに、ホルダ部材の後方に、本体軸筒の後端部に設けたノック機構のノック操作に連動してインク収容管の開口後端部内を加圧する加圧ポンプ機構を設けたボールペンにおいて、
   ホルダ部材を、それぞれ後端部が前端部よりも縮径された管状体よりなる第１ホルダ部材、第２ホルダ部材、第３ホルダ部材をもって構成するとともに、第１ホルダ部材における縮径された後端部に、第２ホルダ部材の前端部を外嵌するとともに、これら第１ホルダ部材および第２ホルダ部材の縮径された後端部内に、インク収容管の開口後端部を前方より内嵌して、インク収容管を着脱可能に保持し、かつ第２ホルダ部材の前端部、後端部に、それぞれ第３ホルダ部材の前端部、後端部を後方から外嵌するとともに、第３ホルダ部材の後端に、インク収容管の開口後端部における開口内に連通する通孔を備える後面板を設け、この第３ホルダ部材の後方に、加圧ポンプ機構を連設したことを特徴とするボールペン。
2. 第２ホルダ部材における縮径された後端部の内外両周面に、それぞれインク収容管における開口後端部の外周面、第３ホルダ部材における後端部の内周面に密接する環状突起を形成した請求項１記載のボールペン。
3. 第１ホルダ部材における縮径された後端部の内周面に、インク収容管の外周面に密接する環状突起を形成した請求項１または２記載のボールペン。
4. 加圧ポンプ機構を、内部に加圧室を形成する弾性円筒体からなる加圧部材と、ノック機構のノック操作にカム機構を介して連動する押圧部材より構成するとともに、第３ホルダ部材の縮径された後端部に、連結管材を外嵌し、かつこの連結管材により、加圧部材における弾性円筒体の前端鍔部を、第３ホルダ部材の後面板に密接させて、第３ホルダ部材と弾性円筒体内の加圧室との間の気密性を保持した請求項１〜３のいずれかに記載のボールペン。

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