JPH11309979A

JPH11309979A - ボールペン

Info

Publication number: JPH11309979A
Application number: JP10137765A
Authority: JP
Inventors: Mikiya Ido; 幹也井戸; Tetsuya Hattori; 哲也服部
Original assignee: Pilot Ink Co Ltd
Current assignee: Pilot Ink Co Ltd
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】複雑な構造を不要とした簡易構造にもかかわら
ずインクの乾燥、インキの過剰流出、インキの垂れ下が
り、及びインキの逆流を十分抑止し、長期にわたり円滑
なインキ出を可能とし、さらに、筆跡が細く手帳等の細
部の筆記に最適であり、携帯に便利なボールペンを提供
する。【解決手段】本発明のボールペン１は、軸筒２に配備さ
れた出没機構６の操作によって、軸筒２内に収容された
レフィル３のぺン先を軸筒２の先端孔２１から出没自在
である。前記レフィル３が、ペン先５とインキ収容筒４
とからなる。前記ペン先５は、先端に外径０．２５ｍｍ
〜０．４５ｍｍのボール５１を回転可能に抱持する。前
記インキ収容筒４は、前記ペン先５を先端に備え、内部
に粘度１０００ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓのイ
ンキ４１を収容してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールペンに関す
る。さらに詳細には、軸筒に配備された出没機構の操作
によって、軸筒内に収容されたレフィルのぺン先を軸筒
の先端孔から出没自在にさせた出没式キャップレスボー
ルペンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のボールペンは、ペン先先端のボー
ル外径が、例えば、０．５ｍｍ、０．７ｍｍ等のように
比較的大きく、それに伴い、ボールを露出状態で抱持す
るペン先先端孔も大きいため、ペン先上向き状態で落下
させた場合、衝撃でペン先先端から空気が入り込みイン
キが後方へ移動する（即ち逆流する）おそれがある。特
に、出没機構がノック式の場合、レフィルは軸筒内で弾
発部材によって後方に付勢されている。そのため、ペン
先の突出状態を解除した際、レフィルが後方へ勢いよく
リターンしがちであり、その衝撃によってインキを後方
へ逆流させ、ペン先先端から空気を侵入させるおそれが
ある。前記インキの逆流によって、ペン先先端より空気
が入り込むと、筆跡がかすれたり、最悪には筆記不能と
なる。

【０００３】そのため、従来、前記インキの逆流を防止
するために、スプリングをチップ（本願のペン先に相
当）内に設け、該スプリングによってペン先先端のボー
ルを前方へ付勢し、非筆記時にペン先先端孔の口元を塞
ぐ構成の逆流防止装置、あるいはペン先上向き時にイン
キ流通用の導孔を閉鎖し且つペン先下向き時に該導孔を
開口させるボール弁を、チップ後方の弁室内に抜出不能
で遊嵌させた構成の逆流防止装置が、例えば、特開平７
−２５１５９３号公報等に開示されている。

【０００４】しかし、前記従来の逆流防止装置を備えた
ボールペンは、インキの逆流を防止できるとしても、ス
プリングやボール弁等の部材により部品点数を増加さ
せ、ボールペン全体を複雑な構造にして、安価に製造す
ることを困難にする。さらに、前記スプリングやボール
弁等がインキ流通路内に存在することによって、インキ
の円滑な流通が阻害されるおそれがある。

【０００５】その上、ペン先先端のボールをスプリング
等によって前方へ付勢する前記従来の構成では、その前
方付勢によりペン先先端孔口元（内方変形部）が押し広
げられ、前記ボールが外部に飛び出して、筆記不能とな
るおそれがある。特に、ペン先のボールの外径が、０．
３ｍｍ、０．４ｍｍ等の極小の場合、ボール脱落を防止
するペン先先端孔口元が、その極小ボールに伴い極端に
薄肉となって強度不足となりがちであり、そこに、前記
ボールをスプリング等によって前方へ付勢する構成を採
用すると、前記ボールの飛び出しが、より一層発生しや
すくなる。

【０００６】また、従来のボールペンは、ペン先先端の
ボールの外径が、例えば、０．５ｍｍ〜１．２ｍｍのよ
うに比較的大きい。そのため、得られる筆跡幅が太く、
手帳等の細部への筆記には不向きである。また、油性イ
ンキは、一般に耐乾燥性に優れ、キャップレスにして
も、通常の筆記使用には支障ないが、前記ボール外径
が、比較的大きい０．５ｍｍ〜１．２ｍｍであると、ペ
ン先先端孔も大きくなるため、未使用状態が長期間続く
と、インキ中の溶剤が蒸発し、筆跡が薄くなったり、筆
記不能となるおそれがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、複雑な構造
を不要とした簡易構造にもかかわらずインキの乾燥、イ
ンキの過剰流出、インキの垂れ下がり、及びインキの逆
流を十分抑止し、長期にわたり円滑なインキ出を可能と
し、さらに、筆跡が細く手帳等の細部の筆記に最適であ
り、しかも携帯に便利なボールペンを提供しようとする
ものである。尚、本発明における「前方」とはペン先側
を指し、「後方」とはノック部材側を指す。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１について：本
発明は、軸筒２に配備された出没機構６の操作によっ
て、軸筒２内に収容されたレフィル３のぺン先５を軸筒
２の先端孔２１から出没自在にさせたボールペン１であ
って、前記レフィル３が、先端に外径０．２５ｍｍ〜
０．４５ｍｍのボール５１を回転可能に抱持したペン先
５と、該ペン先５を先端に備え、内部に粘度１０００ｍ
Ｐａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓのインキ４１を収容し
たインキ収容筒４とからなること（請求項１）を要件と
する。

【０００９】・作用：ボール５１の外径が０．２５ｍｍ
〜０．４５ｍｍの範囲の極小であるため、それに伴い前
記ボール５１を抱持するペン先先端孔を小さくし、その
結果、ボール５１とペン先先端孔とのクリアランスを小
さくでき、該クリアランスをインキにより十分に液シー
ルすることができる。それにより、従来のようなボール
弁やスプリング等の逆流防止装置を備えなくても、ペン
先５先端より空気が入り込み難くなり、そのことと、イ
ンキ粘度が１０００ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓ
であることと相まって、インキの逆流が十分に防止でき
ると同時に、筆記時のペン先５先端からのインキの過剰
流出（通称ボタ落ち）やペン先下向き保管時のペン先５
からのインキの垂れ下がりを十分に防止できる。

【００１０】また、ペン先５先端のボール５１外径を極
小にしたことにから、手帳等の細部への筆記に最適な細
幅の筆跡が得られる。

【００１１】また、従来のようなボール弁やスプリング
等の逆流防止装置をインキ流通路に存在させず、フリー
なインキ流通路を形成したこと、及び前記インキを１０
００ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲にしたこ
とにより、筆跡の途切れることがない、円滑なインキ吐
出性が得られる。

【００１２】また、従来のような逆流防止装置を備えな
いため、簡易構造であり、安価に提供することができ
る。また、ボール５１をスプリング等によって前方へ付
勢する構成ではないため、ボール５１が外部に脱落する
おそれがない。

【００１３】・ボール外径：ボール５１の外径が、０．
２５ｍｍ（ミリメートル）より小さい場合、ペン先先端
孔が小さくなり過ぎ、円滑なインキ流出性が得られな
い。逆に、ボール５１の外径が、０．４５ｍｍより大き
い場合、細い筆跡幅が得られないことは勿論、ペン先先
端孔が大きくなり、逆流防止装置を配備しなければ、ペ
ン先５先端より空気が入り込み易く、落下時やレフィル
３の没入時、インキが逆流しがちである。また、筆記
時、ペン先５先端からのインキが過剰流出（通称ボタ落
ち）したり、ペン先を下向きにして保管した時、ペン先
５先端からインキが垂れ下がるおそれがある。

【００１４】・インキ粘度：インキ４１の粘度が１００
０ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル秒）より小さい場合、逆流
防止装置を配備しなければ、ペン先５先端より空気が入
り込み易く、落下時やレフィル３の没入時、インキ４１
が後方に逆流しがちである。また、ペン先５先端からの
インキ４１の過剰流出、垂れ下がり、筆跡の乾燥性の悪
化、あるいは被筆記体裏面へのインキの浸透等のおそれ
がある。逆に、インキの粘度が１００００ｍＰａ・ｓよ
り大きい場合、スムーズなインキの流出性が得られず、
筆跡が途切れるおそれがある。尚、本発明の前記インキ
粘度は、回転数１ｒｐｍ、温度２０℃において、ＥＨ型
回転粘度計によって測定した。

【００１５】請求項２について：前記請求項１のボー
ルペン１において、前記インキ４１が剪断減粘性を示す
油性インキであること（請求項２）が好ましい。前記剪
断減粘性を示す油性インキ４１は、筆記時のペン先５先
端のボール５１の回転による剪断力によってインキ粘度
が低下され、ペン先５先端から円滑に吐出される。

【００１６】前記剪断減粘性を示す油性インキ４１によ
って、インキの逆流の防止、ペン先からのインキの過剰
流出や垂れ下がりの防止、及び円滑なインキ吐出性を得
るのに、より一層、有利となる。

【００１７】また、油性インキ４１とペン先５先端の極
小のボール５１との組合せ、即ち、耐乾燥性に優れた油
性インキ４１と、極小のボール５１を採用したことによ
る極小のペン先先端孔とが相まって、ペン先５からのイ
ンキの乾燥を抑制でき、キャップを備えなくても（即ち
キャップレスとしても）、長期にわたり十分に筆記使用
できる。

【００１８】請求項３について：前記請求項１又は２
のボールペン１において、軸筒２外面にクリップ２２を
備えたこと（請求項３）が好ましい。

【００１９】前記クリップ２２は衣類や鞄のポケット等
の被挟持物を挟持可能であるため、手帳等と共に持ち歩
くのに非常に便利である。

【００２０】請求項４について：前記請求項１、２又
は３のボールペン１において、インキ収容筒４内のイン
キ４１の後端にインキ消費に伴い前進する追従体４２を
設けてなること（請求項４）が好ましい。それにより、
インキ４１が低粘度であっても、レフィル３の軸筒２内
に没入した際の衝撃や、落下時のショックによって、イ
ンキ４１の逆流を十分抑止できる。そのため、インキ４
１の逆流によって生じる不具合、即ち、ペン先５先端よ
り空気が入り、筆記不能となるおそれがない。

【００２１】請求項５について：前記請求項１、２、
３又は４のボールペン１において、前記出没機構６が、
軸筒２の後端より突出したノック部材９を前方へ押圧す
ることによって、ペン先５の突出状態を解除させるタイ
プであること（請求項５）が好ましい。

【００２２】前記出没機構６において、レフィル３は軸
筒２内で弾発部材１０によって後方に付勢されている。
ペン先５の突出状態を解除させる操作が、ノック部材９
の前方への押圧操作であるため、レフィル３の後方への
リターン時、軸筒２後端より突出するノック部材９と、
操作する指等の押圧部位とが接触しながら後方へ移動さ
れるため、レフィル３の後方への衝撃を押圧部位により
吸収できる。それにより、レフィル３を後方へ勢いよく
リターンさせることがなくなり、その結果、リターンに
よる衝撃によってインキ４１を逆流させてペン先５先端
から空気を侵入させることを、より一層、防止する。

【００２３】請求項６について：前記請求項１、３、
４又は５のボールペン１において、前記インキ４１が剪
断減粘性を示す水性インキであること（請求項６）が好
ましい。前記剪断減粘性を示す水性インキ４１は、筆記
時のペン先５先端のボール５１の回転による剪断力によ
ってインキ粘度が低下され、ペン先５先端から円滑に吐
出される。

【００２４】前記剪断減粘性を示す水性インキ４１によ
って、インキの逆流の防止、ペン先からのインキの過剰
流出や垂れ下がりの防止、及び円滑なインキ吐出性を得
るのに、より一層、有利となる。

【００２５】その他：前記出没機構６は、操作方法の
タイプとしては、例えば、ノック式、回転式、スライド
式等が挙げられる。また、前記出没機構６に、ペン先５
を突出させたままポケット等に差し入れて衣類を汚す事
故を防止するために、クリップ２２がポケット等に差し
込まれた際、ペン先５の突出状態を解除するセーフティ
機構をクリップ２２に付加することもできる。

【００２６】前記クリップ２２は、軸筒２と一体に形成
したり、または別部材の取り付けにより構成できる。前
記クリップ２２の材質は、合成樹脂又は金属のいずれで
あってもよい。

【００２７】前記ペン先５は、ボール５１を先端に回転
可能に抱持するボールペンチップであり、ボール受け座
の形成方法のタイプとしては、金属パイプの側壁を内方
へ押圧変形させる塑性加工により得るタイプ、あるいは
金属材料の切削加工により得るタイプ等を挙げることが
できる。

【００２８】前記レフィル３は、少なくともペン先５と
インキ収容筒４とからなる。前記インキ収容筒４の先端
には、ペン先５が直接、固着されたり、あるいはインキ
収容筒４の先端に、ホルダー等の別部材を介して固着さ
れる。また、前記インキ収容筒４は、後端が開口し、さ
らにその後端に通気孔４４ａを備えた尾栓４４を取り付
けることもできる。それにより、インキ４１及び追従体
４２の漏出事故をより一層、防止できる。

【００２９】前記追従体４２は、インキ収容筒４内面を
液密摺動するものであり、具体的には、高粘度流体（例
えば、ワセリン、シリコンオイル、シリコングリス、α
オレフィンコオリゴマー、ポリブテン等からなるも
の）、固形物、あるいは前記高粘度流体と前記固形物と
の併用したもの等が適宜採用される。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に従っ
て説明する。

【００３１】図１〜図５に本発明の一実施例を示す。本
実施例のボールペン１は、軸筒２と、該軸筒２内に収容
されたレフィル３と、該レフィル３のペン先５を軸筒２
の先端孔２１より出没自在にさせる出没機構６とを備え
る。

【００３２】・軸筒：軸筒２は、その前端にペン先５が
突出可能な先端孔２１を、その後端外面にクリップ２２
を、一体に設けた合成樹脂の一体成形体である。尚、こ
れ以外にも、前記先端孔２１、及び前記クリップ２２
を、別部材として軸筒２に取り付ける構成としてもよ
い。

【００３３】・レフィル：前記レフィル３は、ペン先５
と、該ペン先５の後端を保持し、インキ収容筒４先端開
口部に固着されるペン先ホルダー４３と、内部に剪断減
粘性を示す油性又は水性インキ４１と追従体４２を収容
したインキ収容筒４と、インキ収容筒４の後端開口部に
固着された尾栓４４とからなる。また、前記追従体４２
は、高粘度流体（例えば、シリコンオイル）からなり、
前記インキ４１の後側界面に接触配置される。また、前
記インキ４１は、油性インキの場合、着色剤、有機溶
剤、樹脂、剪断減粘性付与剤等からなり、粘度６０００
ｍＰａ・ｓ〜８０００ｍＰａ・ｓに設定され、水性イ
ンキの場合、水、水溶性有機溶剤、着色剤、樹脂、潤滑
剤、剪断減粘性付与剤等からなり、粘度１０００ｍＰａ
・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓに設定される。

【００３４】・ペン先：ペン先５は、ステンレス鋼製の
パイプからなり、先端から順に、小径部５２と、テーパ
部５３と、大径部５４とが塑性加工により一体に連設さ
れてなる。前記小径部５２、テーパ部５３及び大径部５
４は均一の肉厚を備える。

【００３５】前記小径部５２には、先端にボール抱持部
が形成され、そこに外径０．３ｍｍの超硬合金製のボー
ル５１が回転可能に抱持される。前記ボール抱持部は、
小径部５２の先細状先端を径方向内方へ変形した口元
と、前記口元より僅かに後方の小径部５２の周壁の複数
箇所を径方向内方へ窪ませて形成した複数の内方突起よ
りなるボール受け座とからなる。前記口元は、ボール５
１の外径より僅かに小さい内径のペン先先端孔を備え
る。

【００３６】・尾栓：前記インキ収容筒４の後端開口部
には、後方より前方へ順に鍔部と、拡径部と、縮径部と
が一体に連設された尾栓４４が取り付けられる。前記鍔
部は、インキ収容筒４後端と当接され、前記拡径部は、
インキ収容筒４内面に圧入され、さらに、前記縮径部外
面と前記インキ収容筒４内面との間には、環状空間４４
ｂが形成される。前記環状空間４４ｂによって、インキ
４１、及び追従体４２を構成する高粘度流体が後方へ逆
流した際、該インキ４１及び高粘度流体が一時的に保持
され、外部への流出が阻止される。また、前記尾栓４４
は、軸心に通気孔４４ａが貫設され、インキ収容筒４内
部と外気とが、前記通気孔４４ａと、前記軸筒２の先端
孔２１又は軸筒２後端開口部とを介して連通される。

【００３７】・出没機構：前記出没機構６は、従来公知
の回転カムを用いたノック式機構であり、軸筒２内に配
置された円筒状のカム本体７と、該カム本体７内のカム
部と係合し且つレフィル３後端と当接する回転部材８
と、該回転部材８と係合し且つ軸筒２後端より突出する
ノック部材９と、軸筒２内に収容され且つレフィル３を
後方へ付勢する弾発部材１０（例えば、コイルスプリン
グ）とからなる。また、前記出没機構６は、ペン先突出
操作、及びペン先没入操作の両操作が、ノック部材９を
前方へ押圧するダブルノック式である。

【００３８】・カム本体：図４（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、前記カム本体７は、その内面に、前記回転部材８
が係合するカム部を備える。前記カム部は、前方へ突出
する鋸歯状のカム歯７１と、該カム歯７１間に形成した
三本の縦溝７２とからなる。

【００３９】・回転部材：図５（ｂ）に示すように、前
記回転部材８は、長手方向に延びる三本の突条８１を備
え、前記突条８１の傾斜面状の後端部８１ａが、前記カ
ム本体７のカム歯７１と係合されると共に、前記突条８
１の長手方向に延びる側面部８１ｂが、前記カム本体７
の縦溝７２と係合する。また、前記回転部材８は、軸筒
２内の弾発部材１０により、レフィル３と共に後方に付
勢されている。

【００４０】・ノック部材：図５（ａ）に示すように、
前記ノック部材９は、前端に鋸歯状のカム歯９１を備え
る。前記カム歯９１は、少なくとも、ノック操作時、前
記回転部材８の突条８１の傾斜面状の後端部８１ａと係
合可能である。

【００４１】・突出操作：ペン先５を没入状態から突出
状態にする際、軸筒２後端より突出のノック部材９の後
端部を前方へ押圧操作する。このとき、ノック部材９先
端のカム歯９１と、レフィル３後端に当接する回転部材
８に形成した突条８１の傾斜面状の後端部８１ａとが係
合する。そのため、前記押圧操作と同時に、回転部材８
が、その突条８１の側面部８１ｂをカム本体７の縦溝７
２内を前方に摺動させながら、前方に移動される。その
後、前記突条８１が前記縦溝７２から前方に抜け出し、
回転部材８が回転方向にフリーとなる。この時、ノック
部材９のカム歯９１と回転部材８の後端部８１ａとの係
合によって、回転部材８が回転方向に僅かに送られるた
め、突条８１の後端部８１ａがカム本体７のカム歯７１
と係止される。前記回転部材８の前方移動に伴って、レ
フィル３が、弾発部材１０の前方付勢に抗して前方に押
圧され、軸筒２の先端孔２１から前方にペン先５が突出
される。前記突条８１の後端部８１ａとカム本体７のカ
ム歯７１との係止によって、ペン先突出状態が維持され
る。

【００４２】・没入操作：ペン先５を突出状態から没入
状態にする際、前記突出操作同様、軸筒２後端より突出
のノック部材９の後端部を前方へ押圧操作する。このと
き、ノック部材９の先端のカム歯９１と、レフィル３後
端に当接する回転部材８に形成した突条８１の傾斜面状
の後端部８１ａとが係合する。そのため、前記押圧操作
と同時に、回転部材８が回転方向に僅かに送られ、突条
８１の後端部８１ａとカム本体７のカム歯７１との係合
が解除される。前記回転部材８は、レフィル３を介して
弾発部材１０により後方へ付勢されているため、前記突
条８１の後端部８１ａとカム本体７のカム歯７１との係
合解除と同時に、突条８１の縦溝７２に沿った後方移動
に伴い、回転部材８が後方に移動される。即ち、レフィ
ル３が後方に移動され、先端孔２１より前方に突出のペ
ン先５が軸筒２内に没入される。

【００４３】

【発明の効果】本発明ボールペンは、請求項１の構成に
より、複雑な構造を不要とした簡易構造にもかかわらず
インキの乾燥、インキの過剰流出、インキの垂れ下が
り、及びインキの逆流を十分抑止し、長期にわたり円滑
なインキ出が可能となり、さらに、筆跡が細く手帳等の
細部の筆記に最適となる。

【００４４】本発明ボールペンは、請求項２の構成によ
り、より一層、円滑なインキ出が可能となると同時に、
インキの過剰流出、インキの垂れ下がり、及びインキの
逆流を、より一層、抑止できる。

【００４５】本発明ボールペンは、請求項３の構成によ
り、手帳等と共に携帯するのに非常に便利である。

【００４６】本発明ボールペンは、請求項４の構成によ
り、軸筒内へのレフィルの没入時の衝撃や、落下時のシ
ョックによって、インキの逆流を十分抑止できる。

【００４７】本発明ボールペンは、請求項５の構成によ
り、レフィルを後方へ勢いよくリターンさせることがな
くなり、その結果、リターンによる衝撃によってインキ
を逆流させてペン先から空気を侵入させることが、より
一層、防止される。

【００４８】本発明ボールペンは、請求項６の構成によ
り、より一層、円滑なインキ出が可能となると同時に、
インキの過剰流出、インキの垂れ下がり、及びインキの
逆流を、より一層、抑止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のペン先突出状態を示す縦断
面図である。

【図２】図１のＡ部拡大図である。

【図３】図１のペン先没入状態を示す縦断面図である。

【図４】（ａ）は図１のカム本体の拡大図であり、
（ｂ）は前記（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】（ａ）は図１のノック部材の拡大図であり、
（ｂ）は図１の回転部材の拡大図である。

【符号の説明】

１ボールペン２軸筒２１先端孔２２クリップ３レフィル４インキ収容筒４１インキ４２追従体４３ペン先ホルダー４４尾栓４４ａ通気孔４４ｂ環状空間５ペン先５１ボール５２小径部５３テーパ部５４大径部６出没機構７カム本体７１カム歯７２縦溝８回転部材８１突条８１ａ後端部８１ｂ側面部９ノック部材９１カム歯１０弾発部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸筒に配備された出没機構の操作によっ
て、軸筒内に収容されたレフィルのぺン先を軸筒の先端
孔から出没自在にさせたボールペンであって、前記レフ
ィルが、先端に外径０．２５ｍｍ〜０．４５ｍｍのボー
ルを回転可能に抱持したペン先と、該ペン先を先端に備
え、内部に粘度１０００ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ
・ｓのインキを収容したインキ収容筒とからなることを
特徴とするボールペン。
【請求項２】前記インキが剪断減粘性を示す油性インキ
である請求項１記載のボールペン。
【請求項３】前記軸筒外面にクリップを備えた請求項１
又は２記載のボールペン。
【請求項４】前記インキ収容筒内のインキの後端にイン
キ消費に伴い前進する追従体を設けてなる請求項１、２
又は３記載のボールペン。
【請求項５】前記出没機構が、軸筒後端より突出したノ
ック部材を、前方へ押圧することよってペン先の突出状
態を解除させるタイプである請求項１、２、３又は４記
載のボールペン。
【請求項６】前記インキが剪断減粘性を示す水性インキ
である請求項１、３、４又は５記載のボールペン。