| 【発明の名称】 |
ノック式筆記具 |
| 【発明者】 |
【氏名】瀧澤 秀樹
【住所又は居所】神奈川県横浜市神奈川区入江２丁目５番１２号 三菱鉛筆株式会社横浜事業所内
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】ボールペンのリフィールを前方へ押し出す回転子を有したノック式筆記具において、リフィールのインク収容管には、低粘度の油性インク又は基本的には低粘度であるが、静的には高い粘性を有し筆記時の先端ボールの回転で粘性が低下してインクが流出される、所謂せん断減粘性を有した水性インクが充填され、インクの後端にインクの消耗と共に追随して移動するグリース状のフォロアが設けられてなり、リフィールの後端と回転子との衝接部に衝撃吸収のための弾性体が設けられてなることを特徴とするノック式筆記具。
【請求項２】前記衝接部に設けられた弾性体は円盤状であることを特徴とする上記請求項１記載のノック式筆記具。
【請求項３】前記衝接部に設けられた弾性体はリング状であることを特徴とする上記請求項１記載のノック式筆記具。
【請求項４】前記衝接部に設けられた弾性体は軸心を外した位置に少なくとも１箇所あることを特徴とする上記請求項１記載のノック式筆記具。
【請求項５】前記衝接部に設けられた弾性体は少なくとも１箇所の通気部を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載のノック式筆記具【請求項６】前記衝接部に設けられた弾性体は熱可塑性エラストマーであり、２種成形により一体成形されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載のノック式筆記具【請求項７】前記リフィールは、チップ内孔にスプリングが内挿されてスプリングの先方でチップ先端部に回転自在に抱持された先端ボールの後端を押圧して、先端ボールがチップのボール抱持部の内縁に密着されてインクの流出が阻止されるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載のノック式筆記具【請求項８】前記リフィールはチップとインク収容管の間に継ぎ手が設けられ、継ぎ手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受け座に密接して導孔が密閉されインク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チップ内にインクが流入するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの項に記載のノック式筆記具【請求項９】グリース状のフォロア内にそれと略同等の比重を有する樹脂製のフォロア棒が浸漬されて成ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかの項に記載のノック式筆記具 |
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、低粘度の油性インク又はせん断減粘性を有した水性インクを使用したボールペンのノック式筆記具の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ノック式筆記具は種々あるが、その一例である特開平８−１６４６９７号公報では、ボールペンのリフィールを装着自在とするノック式筆記具においてリフィールの後端が衝合するノック部の衝合部に衝撃吸収のための球状の弾性体が設けられてノック作動等の衝撃を緩和してインクの逆流や筆記掠れ等を防止する機構を開示されている。しかし、ノック時にリフィールが回転しにくいために筆記時にチップ抱持部の偏った減りによるボール飛び等の問題を有している。一般に低粘度の油性インク又は基本的には粘度が高く、筆記により粘度が低下するせん断減粘性を有したインクを使用したボールペンは、インクの流出量が多く、インク収容管の径を太くしてインクの搭載量を多くしている場合が多い。又、インクの粘度は従来から存する高粘度の油性ボールペンのインクに比べて小さいのでインク収容管に対する流動抵抗は小さい。従って、インクの自重や衝撃によりインク漏れ（インク収容管の後端にインクが逆流する）が生じやすい。特に、ノック式筆記具に装着した場合には頻繁なノック衝撃の影響に起因する筆記掠れの発生がある。
【０００３】また、前述のとおりリフィールの後端が衝合する回転子先端の衝接部の摩擦抵抗が少ないとリフィールがノック動作により回転せず、筆記時にチップ抱持部の減りによるボール飛び問題と水性インクの場合では、先端ボールとチップ抱持部の内縁とのシール不完全に伴う乾燥で起きる筆記掠れの発生がある。このような為に、通常はインクの後端に筆記時のインクの消耗に追随して移動するが、インクの自重や衝撃に対してインクの逆流を抑制するグリース状のフォロアが、又、必要によりフォロア棒がフォロア内に遊挿されて設けられる。しかしながら、フォロアを設けても上向き筆記をした時にはチップのボール直下のインクが無くなると、インクのヘッドが直に加わる為に顕著な逆流が生じて手や衣服を汚す危険がある。又、インクの粘度が低く流出量が多いが故に、チップ側を下向きにした場合に先端ボールとチップ抱持部の隙間が生じるとインクが滲みでる直流の問題が存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点を解決すること即ち、ノック衝撃により発生する筆記掠れや逆流等を防止したノック式筆記具を提供することおよびチップ抱持部の減りによるボール飛び等の問題を低減させたノック式筆記具を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】（請求項１）前記課題を解決する請求項１記載の発明はボールペンのリフィールを前方へ押し出す回転子を有したノック式筆記具において、リフィールのインク収容管には、低粘度の油性インク又は基本的には低粘度であるが、静的には高い粘性を有し筆記時の先端ボールの回転で粘性が低下してインクが流出される、所謂せん断減粘性を有した水性インクが充填され、インクの後端にインクの消耗と共に追随して移動するグリース状のフォロアが設けられてなり、リフィールの後端と回転子との衝接部に衝撃吸収のための弾性体が設けられてなることを特徴とするノック式筆記具に係る。弾性体としてはニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などの合成ゴムや射出成形可能な熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。弾性体はリフィール後端や回転子の前方に取付けることができる。また、リフィールと回転子の間に別部品により設けてもよい。
（作用）リフィールの後端と回転子との衝接部に衝撃吸収のための弾性体が設けられているため、ノック衝撃等を緩和し、先端ボール直下の空気巻き込みに伴うインク切れで起きる筆記掠れや逆流を防止可能とする。
【０００６】（請求項２）前記課題を解決する請求項２記載の発明は前記衝接部に設けられた弾性体は円盤状であることを特徴とする上記請求項１記載のノック式筆記具に係る。
（作用）リフィールの後端と回転子との衝接部の弾性体が円盤状であることで、摩擦抵抗を大きくでき、ノック動作によりリフィールが確実に回転し、チップ抱持部の偏った減りによるボール飛び等を防止可能とする。
【０００７】（請求項３）前記課題を解決する請求項３記載の発明は前記衝接部に設けられた弾性体はリング状であることを特徴とする上記請求項１記載のノック式筆記具に係る。
（作用）リフィールの後端と回転子との衝接部の弾性体がリング状であることで、摩擦抵抗を大きくでき、ノック動作によりリフィールが確実に回転し、チップ抱持部の偏った減りによるボール飛び等を防止可能とする。
【０００８】（請求項４）前記課題を解決する請求項４記載の発明は前記衝接部に設けられた弾性体は軸心を外した位置に少なくとも１箇所あることを特徴とする上記請求項１記載のノック式筆記具に係る。
（作用）リフィールの後端と回転子との衝接部の弾性体が軸心を外した位置に少なくとも１箇所あることで、ノック時にリフィールに回転力を与えることが可能になり、ノック動作によりリフィールが確実に回転し、チップ抱持部の偏った減りによるボール飛び等を防止可能とする。尚、「少なくとも１箇所」とは２箇所以上あってもよいことを意味する。また、この弾性体は軸心を含んでいてもよい。尚、軸心とは、ノック式筆記具の中心軸を意味する。
【０００９】（請求項５）前記課題を解決する請求項５記載の発明は前記衝接部に設けられた弾性体は少なくとも１箇所の通気部を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載のノック式筆記具に係る。通気部の形状としては、例えば溝や孔等が挙げられる。
（作用）リフィールの後端と回転子との衝接部の弾性体に通気部を設けることでリフィール後端部に通気を確保する形状や別部品が必要なく安価に生産でき、また、リフィールの内気圧を外気圧（大気圧）と同等とすることができ、円滑な筆記が可能となる。
【００１０】（請求項６）前記課題を解決する請求項６記載の発明は前記衝接部に設けられた弾性体が熱可塑性エラストマーであり、２種成形により一体成形されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載のノック式筆記具に係る。
（作用）弾性体と回転子を組付けには作業工程の追加が必要になる。そのため、弾性体と回転子を２種成形で一体成形することにより組立性の向上を図ることができる。また、回転子と溶融接着する可塑性エラストマーを使用することにより十分な接合強度を得ることができる。
【００１１】（請求項７）前記課題を解決する請求項７記載の発明は前記リフィールのチップ内孔にスプリングが内挿されてスプリングの先方でチップ先端部に回転自在に抱持された先端ボールの後端を押圧して、先端ボールがチップのボール抱持部の内縁に密着されてインクの流出が阻止されるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載のノック式筆記具に係る。
（作用）チップ内孔のスプリングが先端ボールの後端を押圧しているため、常に先端ボールがチップのボール抱持部の内縁に密着され、先端部位の乾燥での筆記掠れや直流が防止される。
【００１２】（請求項８）前記課題を解決する請求項８記載の発明は前記リフィールのチップとインク収容管の間に継ぎ手が設けられ、継ぎ手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受け座に密接して導孔が密閉されインク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チップ内にインクが流入するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの項に記載のノック式筆記具に係る。
（作用）上記ボール弁はインク収容部内のインクの大きなヘッドを支えて、上向き筆記時の空気の巻き込みを軽減し、且つ、先端ボール部位の密接不確実性（加工バラツキ、固形物の付着など）をカバーしてインクの逆流防止を確実なものとする。
【００１３】（請求項９）前記課題を解決する請求項９記載の発明はグリース状のフォロア内にそれと略同等の比重を有する樹脂製のフォロア棒が浸漬されて成ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかの項に記載のノック式筆記具に係る。
（作用）グリース状のフォロア単体よりもグリース状のフォロア内に樹脂製のフォロア棒が浸漬されていた方がチップ上向きの落下衝撃に伴うインク逆流性能を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。先ず、図１は軸１内にリフィール８を前進位置に収容している全体図で、インク収容管２の後端に当接するリング状の弾性体３が設けられ、弾性体３には空気置換用の通気部である通気溝３ａがあり、筆記時の空気流通を行う。また、弾性体３は熱可塑性エラストマーであり、２種成形により回転子４に固定されている。ノック操作はノック棒５を押すことにより軸１に嵌合されたクリップ付内筒６内リブ部６ａに沿って移動し、回転子４を押し下げる。クリップ付内筒６内リブ先端部カム６ｂと回転子４の中央部カム４ａにより回転子４が回転し、軸先端内の挿入されたスプリング７の押圧でカムの回転が起こると同時に、筆記部が繰り出される。その際、インク収容管２は回転子４と同様に回転する。
【００１５】図２は図１で示したボールペンのリフィール８を示している。リフィール８はチップ１０、継ぎ手１２、インク収容管２で外観上構成される。継ぎ手１２は合成樹脂により一体成形で成形されており、その前半に大径部１２ｂ、小径部１２ａが形成され、後半にインク収容管２に圧着する軸部１２ｃが形成されている。又、軸心にはインク孔９が貫通しており、上記小径部１２ａの先端孔にはボールペンのチップ１０の後方の軸部１０ｃが圧着される。又,軸部１０ｃの後端には対接して弁室１２ｄが設けられ、弁室１２ｄの後端にはテーパー状又は球面状のボール受け座１２ｇが形成されている。
【００１６】又、チップ１０の軸部１０ｃの軸心に対し適宜偏心して弁室１２ｄが設けられ、弁室１２ｄの後部には導孔１２ｅに連通してテーパー状又は球面状のボール受け座１２ｇが形成されている。又、弁室１２ｄ内にはボール弁１３が遊嵌されて、チップ１０を下向きした状態でボール弁１３がチップの軸部１０ｃの後端に偏騎した状態に当接して、溝部１２ｆ等を通じて導孔から流入したインクがチップ１０内に流入するよう構成されている。尚、継ぎ手１２の軸心に弁室１２ｄを設けて弁室内にボール弁１３を遊嵌し、チップ１０が下向きの状態でインクがチップ内に導通する構造は上記実施例に限らず種々存在する。又、本実施例においては、継ぎ手１２とインク収容管２が別体に設けられているが、一体の樹脂成形品で形成することも可能である。又、インクの残量が判るように少なくともインク収容管（インク収容部）は透明な樹脂が好ましい。
【００１７】一方、チップ１０はインク流入可能なチャンネルを有した座に先端ボール１０ａが略当接した状態で先端ボール１０ａが回転自在に抱持されるようカシメられている。又、チップ１０の内孔１０ｂにスプリング１１が内挿されチップの軸部１０ｃの後端が適宜カシメられて、カシメ部１０ｄが設けられており、スプリング１１の後端が抜出不能に設けられている。又、スプリング１１の先方には直立状のストレート部１１ａが形成され、ストレート部１１ａの先端が先端ボール１０ａの背面に押圧状に当接している。尚、先端ボール１０ａはスプリング１１の押圧でチップのボール抱持部（カシメ等で形成）の内縁に密着状態と成される。以上により、チップ側が下向きの時に前記ボール弁１３がカシメ部１０ｄの後端に偏騎した状態に当接して、インク１４が導孔１２ｅ、弁室１２ｄ、溝部１２ｆ等を通じてチップの内孔１０ｂに流入し、先端ボール１０ａの後端まで導通される。
【００１８】又、継ぎ手１２の前記軸部１２ｃの外周には筒状のインク収容管２がその先端を大径部１２ｂの後端に当接して圧着され、インク収容管２の内径部が継ぎ手１２の導孔１２ｅに連通している。インク収容管２内には低粘度の油性インク又は基本的には低粘度であるが、静的には高い粘性を有し、筆記時の先端ボールの回転で粘性が低下してインクが流出可能となるせん断減粘性を有した水性インク１４が充填され、インク１４の後端にインクの消耗と共にインク面に接触して追随して移動可能なグリース状のフォロア１５が充填される。又、フォロア１５内に該フォロア１５と略同等の比重を有する樹脂製のフォロア棒１６が浸漬される。尚、フォロア棒１６は必要により（インク収容管が太く、インクのヘッドが大きくなる。又、インクの粘性が低く、インクのヘッドが支えきれない等）に設けられ、形状は無垢の棒状、パイプ状、カップ状など条件に応じて設計される。図３はリフィールの後端と回転子４との衝接部に設けられた弾性体３が円盤状であること示している。この弾性体には、図１と同様に通気部である通気溝３ａが設けられている。図４はリフィールの後端と回転子４との衝接部に設けられた弾性体３を２箇所設けたものを示している。弾性体の間には、通気溝３ａが設けられている。
【００１９】
【作用】次に作用について説明する。図１でノック棒５を軸方向に押すノック操作を繰り返した時にインク収容管２後端が回転子４に衝撃的に衝合しても弾性体３によって衝撃が吸収されてインクの逆流や筆記掠れが防止可能となる。又、ノック操作によってインク収容管２後端と弾性体３の衝合部の摩擦抵抗が大きいため、インク収容管２が回転子４と同様に回転し、チップ１０も回転することになりチップ抱持部の減りがランダムとなる。そのため、筆記時のチップ抱持部の減りによるボール飛びやチップ抱持部の減りによる先端ボールとチップ抱持部の内縁とのシール不完全に伴う乾燥で起きる筆記掠れを防止可能とする。
【００２０】又、リフィール８で、チップ１０を上向きにした状態においては、その時ボール弁１３が弁室１２ｄのボール受け座１２ｇに密着して導孔を密閉するので、上向き筆記で先端ボール１０ａ直下のインクがなくなってもインクが逆流しない。従って、チップ１０を下向きにした時にインクが即流出可能となり、筆記掠れが防止される。（因みにボール弁を有しない構造では、上向き筆記でインクのヘッドが逆流方向に作用するのでチップ内の空気の巻き込み、下向き筆記で即インクが追随せず掠れが生じる。又、上向き筆記の繰り返しで空気の巻き込みが蓄積される。）
【００２１】又、チップ１０を下向きにした筆記前の状態では、ボール弁１３がチップの軸部１０ｃの後端に当接状態となり、導孔１２ｅが開放される。インク収容管２から導孔１２ｅを経て弁室１２ｄに入ったインク１４は溝部１２ｆを通じてチップの内孔１０ｂに流入して先端ボール１０ａの後端まで導通される。尚、この状態ではスプリング１１のストレート部１１ａの押圧で先端ボール１０ａがチップ抱持部の内縁に密接されるのでインク１４の直流が防止される。又、筆圧により先端ボール１０ａが微小に後退するので隙間を生じてインクが流出可能となり、筆記により先端ボール１０ａの回転でインクが流出されて筆記が可能となる。
【００２２】尚、先端ボール１０ａの直下にはチャンネル（チップ内孔に向かって貫通したインク流入溝を複数箇所に有した先端ボールの受け座）がありチャンネルの中心孔にはスプリング１１のストレート部１１ａが貫通する。チップ内のインクは上記インク流入溝及び中心孔とストレート部１１ａとの間の隙間を通じて先端ボール１０ａ直下に誘導される。
【００２３】又、先端ボール１０ａは常時チップ抱持部の内縁に密着しているので先端部位の乾燥で筆記掠れが防止される。又、先端ボール１０ａとボール弁１３の共同作用で上向き筆記や衝撃が加わっても空気の巻き込みが緩和されるので筆記掠れが防止される。尚、インクの直流及び逆流はスプリング１１による先端ボール１０ａへの押圧で果たされるが、ボール弁１３を併設することで上記チップ抱持部の加工バラツキによる先端ボール１０ａとの密接不完全状態や、チップ抱持部と先端ボール１０ａとの隙間に固形物が付着した場合の密接不完全状態をカバーし、且つ、インクの大きなヘッドを支えてインクの逆流を確実に防止することと、空気の巻き込みの緩和（掠れ防止）をする。
【００２４】
【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、ノック衝撃により発生する筆記掠れや逆流等を防止することおよびチップ抱持部の減りによるボール飛び等の問題を低減させる効果がある。
【００２５】
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５９５７
【氏名又は名称】三菱鉛筆株式会社
【住所又は居所】東京都品川区東大井５丁目２３番３７号
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| 【出願日】 |
平成１３年１２月２１日（２００１．１２．２１） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１８２２８６（Ｐ２００３−１８２２８６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年７月３日（２００３．７．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３８９１９６（Ｐ２００１−３８９１９６） |
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