(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023163178
(43)【公開日】2023-11-09
(54)【発明の名称】ボールペンチップ、ボールペンレフィル及びボールペン
(51)【国際特許分類】
B43K 1/08 20060101AFI20231101BHJP
【FI】
B43K1/08 130
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023073513
(22)【出願日】2023-04-27
(31)【優先権主張番号】P 2022073772
(32)【優先日】2022-04-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】303022891
【氏名又は名称】株式会社パイロットコーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100187159
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 英明
(74)【代理人】
【識別番号】100196047
【弁理士】
【氏名又は名称】柳本 陽征
(72)【発明者】
【氏名】高橋 亮太
(72)【発明者】
【氏名】梶原 巧
(72)【発明者】
【氏名】菅原 良昌
【テーマコード(参考)】
2C350
【Fターム(参考)】
2C350GA03
2C350HA13
2C350KA09
2C350NA21
(57)【要約】
【課題】ボールの後方に配置された中空管を有するボールペンチップにおいて、中空管からボールへ供給されるインキの量を増加させること。
【解決手段】ボールペンチップ40は、ボール42と、ボール42を抱持するボール抱持室71を有するチップ本体70と、後方からボール42に接触可能に配置された、合成樹脂製の中空管90と、を備え、中空管90の外径D
90は、ボール42の外径D
42より大きい。
【選択図】
図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ボールと、
前記ボールを抱持するボール抱持室を有するチップ本体と、
後方から前記ボールに接触可能に配置された、合成樹脂製の中空管と、を備え、
前記中空管の外径は、前記ボールの外径より大きい、ボールペンチップ。
【請求項2】
前記中空管の外径は、前記ボールの外径の1.05倍以上2.0倍以下である、請求項1に記載のボールペンチップ。
【請求項3】
前記中空管の外径は、前記ボール抱持室の内径より大きい、請求項1に記載のボールペンチップ。
【請求項4】
前記中空管は、軸方向に延びる中空管内孔と、前記中空管内孔に連通して放射状に延びる複数の溝状部と、を備えた、請求項1に記載のボールペンチップ。
【請求項5】
前記中空管の中心軸線から前記溝状部の径方向の外端部までの距離は、前記ボールの外径の1/2より大きい、請求項4に記載のボールペンチップ。
【請求項6】
前記中空管の中心軸線から前記溝状部の径方向の外端部までの距離は、前記ボール抱持室の内径の1/2より大きい、請求項4に記載のボールペンチップ。
【請求項7】
前記中空管を前方へ向けて付勢する弾発部材を有する、請求項1に記載のボールペンチップ。
【請求項8】
前記中空管を含み、軸方向に移動可能なスライド部材と、
前記スライド部材の後方に配置され、前記チップ本体に対して固定された固定部材をさらに備え、
前記弾発部材は、前記スライド部材と前記固定部材との間に配置され、
前記スライド部材の後端と前記固定部材の前端との間に隙間が形成されている、請求項7に記載のボールペンチップ。
【請求項9】
前記ボールを前方へ向けて付勢する弾発部材を有する、請求項1に記載のボールペンチップ。
【請求項10】
請求項1~9のいずれか一項に記載のボールペンチップと、インキを収容するインキ収容筒と、を備えたボールペンレフィル。
【請求項11】
請求項10に記載のボールペンレフィルを備えたボールペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボールペンチップ、ボールペンレフィル及びボールペンに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ボールペンにおいて、ボールと、このボールを抱持するボール抱持室を有するチップ本体とを備えたボールペンチップが利用されている。特許文献1には、ボールと、ボール抱持室を有するチップと、ボールの後方に配置された中空管と、を備えたボールペンが開示されている。このボールペンでは、レフィル内のインキは主に中空管を通ってボールへ供給される。ボールに供給されたインキは、紙面等の筆記面に押し付けられたボールの回転にともなって、ボールから筆記面に転写されて筆記面上に筆跡を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の、ボールの後方に配置された中空管を有するボールペンチップを備えたボールペンでは、中空管からボールへ供給されるインキの量が十分でない場合、このボールペンにより形成される筆跡が途切れたり、筆跡がカスレたりすることがある。したがって、ボールペンレフィル内のインキが主に中空管を通ってボールへ供給されるボールペンにおいて、中空管からボールへ供給されるインキの量を増加させることが求められている。
【0005】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ボールの後方に配置された中空管を有するボールペンチップにおいて、中空管からボールへ供給されるインキの量を増加させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によるボールペンチップは、
[1]ボールと、
前記ボールを抱持するボール抱持室を有するチップ本体と、
後方から前記ボールに接触可能に配置された、合成樹脂製の中空管と、を備え、
前記中空管の外径は、前記ボールの外径より大きい、ボールペンチップ、である。
【0007】
本発明によるボールペンチップは、
[2]前記中空管の外径は、前記ボールの外径の1.05倍以上2.0倍以下である、上記[1]に記載のボールペンチップ、である。
【0008】
本発明によるボールペンチップは、
[3]前記中空管の外径は、前記ボール抱持室の内径より大きい、上記[1]又は[2]に記載のボールペンチップ、である。
【0009】
本発明によるボールペンチップは、
[4]前記中空管は、軸方向に延びる中空管内孔と、前記中空管内孔に連通して放射状に延びる複数の溝状部と、を備えた、上記[1]~[3]のいずれか1つに記載のボールペンチップ、である。
【0010】
本発明によるボールペンチップは、
[5]前記中空管の中心軸線から前記溝状部の径方向の外端部までの距離は、前記ボールの外径の1/2より大きい、上記[4]に記載のボールペンチップ、である。
【0011】
本発明によるボールペンチップは、
[6]前記中空管の中心軸線から前記溝状部の径方向の外端部までの距離は、前記ボール抱持室の内径の1/2より大きい、上記[4]又は[5]に記載のボールペンチップ、である。
【0012】
本発明によるボールペンチップは、
[7]前記中空管を前方へ向けて付勢する弾発部材を有する、上記[1]~[6]のいずれか1つに記載のボールペンチップ、である。
【0013】
本発明によるボールペンチップは、
[8]前記中空管を含み、軸方向に移動可能なスライド部材と、
前記スライド部材の後方に配置され、前記チップ本体に対して固定された固定部材をさらに備え、
前記弾発部材は、前記スライド部材と前記固定部材との間に配置され、
前記スライド部材の後端と前記固定部材の前端との間に隙間が形成されている、[7]に記載のボールペンチップ、である。
【0014】
本発明によるボールペンチップは、
[9]前記ボールを前方へ向けて付勢する弾発部材を有する、上記[1]~[8]のいずれか1つに記載のボールペンチップ、である。
【0015】
本発明によるボールペンレフィルは、
[10]上記[1]~[9]のいずれか1つに記載のボールペンチップと、インキを収容するインキ収容筒と、を備えたボールペンレフィル、である。
【0016】
本発明によるボールペンは、
[11]上記[10]に記載のボールペンレフィルを備えたボールペン、である。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、ボールの後方に配置された中空管を有するボールペンチップにおいて、中空管からボールへ供給されるインキの量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】
図1は、本発明の一実施形態について説明するための図であって、ボールペンの一例を没入状態で示す縦断面図である。
【
図2】
図2は、
図1のボールペンを突出状態で示す縦断面図である。
【
図3】
図3は、
図2のボールペンのボールペンチップを拡大して示す縦断面図である。
【
図4】
図4は、
図3のボールペンチップのボール近傍を拡大して示す縦断面図である。
【
図5】
図5は、
図4のボールペンチップの中空管を前方から見て示す図である。
【
図6】
図6は、ボールペンチップの一変形例を示す縦断面図である。
【
図7】
図7は、
図6のボールペンチップのボール近傍を拡大して示す縦断面図である。
【
図8】
図8は、ボールペンチップの他の変形例を示す縦断面図である。
【
図9】
図9は、
図8のボールペンチップのチップ本体近傍を拡大して示す縦断面図である。
【
図10】
図10は、ボールペンチップのさらに他の変形例を示す縦断面図である。
【
図11】
図11は、
図10のボールペンチップのチップ本体近傍を拡大して示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【0020】
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【0021】
本明細書では、ボールペン10の中心軸線Aが延びる方向(長手方向、縦断面図における上下方向)を軸方向da、軸方向daと直交する方向を径方向、中心軸線A周りの円周に沿った方向を周方向とする。また、軸方向daに沿って、ペン先側を前方とし、ペン先と反対側を後方とする。また、径方向に沿って、中心軸線Aに近づく側を内側又は内方、中心軸線Aから遠ざかる側を外側又は外方とする。
【0022】
図1は、本発明の一実施形態について説明するための図であって、ボールペン10の一例を没入状態で示す縦断面図であり、
図2は、ボールペン10を突出状態で示す縦断面図である。ボールペン10は、軸筒20と、軸筒20内に組み込まれたボールペンレフィル30と、ボールペンレフィル30の先端を軸筒20から出没させるための出没機構12と、を備えている。
【0023】
軸筒20は、前軸22と、前軸22の外面を取り囲んで配置されたグリップ部材24と、前軸22に連結された後軸26と、後軸26の外周面に設けられたクリップ28と、を含んでいる。軸筒20の中心軸線は、ボールペン10の中心軸線Aと一致している。前軸22は、前端に設けられ、ボールペンレフィル30のボールペンチップ40の先端部が出没可能な前端開口部22aを有している。後軸26は、前軸22に対して取り付けられている。とりわけ、図示された例では、後軸26の前端部の内面に形成された雌ネジ部が、前軸22の後端部に外面に形成された雄ネジ部に螺合することにより、後軸26が前軸22に取り付けられている。グリップ部材24は、使用者がボールペン10で筆記を行う際に、指でつかむことが意図されている。前軸22及び後軸26は、例えば樹脂で形成され、グリップ部材24は、例えばゴムやエラストマーで形成される。
【0024】
出没機構12は、ボールペン10を、前軸22の前端開口部22aからボールペンチップ40の先端部が没入する没入状態と、前端開口部22aからボールペンチップ40の先端部が突出する突出状態と、を交互に切り換えるための機構である。
図1では、ボールペン10が没入状態において示されており、
図2では、ボールペン10が突出状態において示されている。出没機構12は、操作部14と、弾発部材16と、を含んでいる。図示された例では、操作部14は、軸筒20(後軸26)の後端から後方に突出するノック部材である。なお、これに限られず、操作部14は、例えば、軸筒20(後軸26)に対して前後動可能に配置されたクリップ28であってもよい。弾発部材16は、例えばコイルバネである。弾発部材16は、軸筒20(前軸22)の内面に形成された内段22bと、ボールペンレフィル30の内筒体50の外面に形成された鍔部54の前面と、の間に圧縮状態で配置されている。
【0025】
図1に示されているように、没入状態では、弾発部材16の弾発力により、ボールペンレフィル30が後方に向かって付勢され、これにより、ボールペンチップ40の先端部は前端開口部22aから没入している。使用者が指で操作部14を前方へ押すと、ボールペンレフィル30が前方に向かって移動し、ボールペンチップ40の先端部が前端開口部22aから前方へ突出する。使用者が操作部14から指を離しても、ボールペンレフィル30は、ボールペンチップ40の先端部が前端開口部22aから前方へ突出した状態を維持する。再度、使用者が指で操作部14を前方へ押すと、ボールペンレフィル30が前方に向かって微小距離だけ移動する。使用者が操作部14から指を離す又は操作部14に対する前方への押圧力を緩めると、弾発部材16の弾発力により、ボールペンレフィル30が後方に向かって付勢され、ボールペンチップ40の先端部が前端開口部22aから没入する。このような出没動作を実現する出没機構12は公知であるので詳細な説明は省略する。一例として、出没機構12として、回転カム機構を有する出没機構を用いることが可能である。
【0026】
ボールペンレフィル30は、軸筒20内に出没可能に収容されている。ボールペンレフィル30は、インキを収容するインキ収容筒35と、インキ収容筒35の前端に取り付けられたボールペンチップ40と、を含んでいる。ボールペンレフィル30の中心軸線は、ボールペン10の中心軸線Aと一致している。また、インキ収容筒35の中心軸線及びボールペンチップ40の中心軸線は、ボールペン10の中心軸線Aと一致している。インキとしては、ボールペンに使用可能なインキが特に制限なく使用され得る。一例として、インキとして熱変色性インキを使用することができる。熱変色性インキは、可逆熱変色性インキであってもよい。可逆熱変色性インキとしては、一例として、加熱により発色状態から消色状態へ変化し、冷却により消色状態から発色状態へ変化する加熱消色型の可逆熱変色性インキが使用され得る。
【0027】
図3は、ボールペンチップ40を示す図であり、
図2においてIIIが付された領域を拡大して示す縦断面図である。
図4は、ボールペンチップ40のボール42の近傍を示す図であり、
図3においてIVが付された領域を拡大して示す縦断面図である。
図5は、ボールペンチップ40の中空管90を前方から見て示す図である。
【0028】
ボールペンチップ40は、ボール42と、チップ本体70と、中空管90と、を含んでいる。
図3に示された例では、ボールペンチップ40は、弾発部材48と、内筒体50と、外筒体60と、連結筒80と、をさらに含んでいる。ボールペンチップ40は、インキ流路45を有している。インキ流路45は、ボールペンチップ40内を軸方向daに沿って貫通している。インキ収容筒35内に収容されたインキは、インキ流路45を通ってボール42へ向けて流れる。図示された例では、インキ流路45は、後述の内筒体内孔51、連結筒内孔81、インキ通路91及びボール抱持室71を含む。
【0029】
内筒体50は、インキ収容筒35の前端に取り付けられた、略筒状の形状を有する部材である。とりわけ、内筒体50の後端部がインキ収容筒35の前端内に挿入されることにより、内筒体50がインキ収容筒35に取り付けられている。内筒体50は、内筒体内孔51と、係止部52と、内筒体シール部53と、鍔部54と、内段55と、規制部56と、を有している。内筒体内孔51は、内筒体50を軸方向daに貫通する貫通孔である。内筒体内孔51は、インキ流路45の一部を構成する。係止部52は、外筒体60の被係止部62に係止する部分である。図示された例では、係止部52は、内筒体50の前端部の外周面に形成された雄ネジ部である。
【0030】
鍔部54は、内筒体50の外周面から径方向の外側へ向かって突出している。図示された例では、鍔部54の後面には、インキ収容筒35の前端が当接している。また、鍔部54の前面には、弾発部材16の後端が当接している。
【0031】
外筒体60は、内筒体50の前端に取り付けられた、略筒状の形状を有する部材である。外筒体60は、被係止部62と、外筒体シール部63と、を有している。被係止部62は、内筒体50の係止部52が係止する部分である。図示された例では、被係止部62は、外筒体60の内周面に形成された雌ネジ部である。係止部52が被係止部62に係止することにより、内筒体50と外筒体60とが互いに連結される。とりわけ図示された例では、係止部52を構成する雄ネジ部が被係止部62を構成する雌ネジ部に螺合することにより、内筒体50と外筒体60とが互いに連結される。この場合、内筒体50と外筒体60とが互いに対して周方向に回転することで、内筒体50と外筒体60との軸方向daの相対位置を調整することができる。これにより、後述するように、ボール42、中空管90及び連結筒80の後方への移動量を調節することができる。
【0032】
内筒体50の内筒体シール部53と、外筒体60の外筒体シール部63との間には、シール部材47が配置されている。内筒体シール部53、外筒体シール部63及びシール部材47により、内筒体50と外筒体60との間を気密にシールするシール部が構成される。内筒体シール部53は、内筒体50の外周面に形成された、周方向に延びる環状溝である。外筒体シール部63は、外筒体60の内周面の一部である。図示された例では、内筒体シール部53を構成する環状溝内にシール部材47が配置されている。シール部材47は、例えばOリングである。Oリングは、例えばニトリルゴム等で形成される。シール部材47が内筒体シール部53及び外筒体シール部63に密着することにより、内筒体50と外筒体60との間が気密にシールされる。これにより、内筒体50の内部を流動するインキが内筒体50と外筒体60との間の隙間を通って外部へ漏れ出すことを防止することができる。また、環状溝にOリングが収容されるようにすると、外筒体60を内筒体50に対して軸方向daに相対移動させても、Oリングの脱落が抑制され、これにより気密状態を容易に維持することができる。
【0033】
内段55は、内筒体内孔51に設けられた段部である。図示された例では、内筒体内孔51は、小径部と、小径部の位置に位置するとともに小径部よりも大きな内径を有する大径部とを含んでおり、内段55は、小径部と大径部との境界部に設けられた段部である。内筒体50の内筒体内孔51内には、弾発部材48が配置されている。弾発部材48は、例えばコイルスプリングである。弾発部材48は、内筒体内孔51の大径部内に配置されており、弾発部材48の後端は内段55に当接している。図示された例では、弾発部材48は、連結筒80を介して中空管90を前方へ向けて付勢する。
【0034】
規制部56は、内筒体50の前端に設けられている。図示された例では、規制部56は、内筒体50の前端面である。規制部56は、連結筒80に当接可能に構成されており、連結筒80に当接した際に連結筒80の後方への移動を規制する。
【0035】
チップ本体70は、ボール42を保持する部材である。図示された例では、チップ本体70は、外筒体60に取り付けられている。とりわけ、チップ本体70の後端部が外筒体60の前端部内に挿入されることにより、チップ本体70が外筒体60に取り付けられている。チップ本体70は、ボール抱持室71と、前端縁部73と、を有している。
【0036】
ボール抱持室71は、ボール42を抱持する機能を有するとともに、当該ボール抱持室71内にインキを保持して、ボール42にインキを付着させる機能を有する。ボール抱持室71は、チップ本体70の前端から後方へ向けて形成された穴部で構成される。図示された例では、ボール抱持室71内にボール42を配置した後に、チップ本体70の前端縁部73が内側(中心軸線A側)に向かって変形するようにかしめられることにより、ボール42がボール抱持室71に抱持される。前端縁部73は、チップ本体70の前端部において内方へ向かって突出し、ボール42の前方側の一部に対して環状に当接可能である。前端縁部73の内面は、切頭円錐面状となっている。ボール42の一部は、ボール抱持室71から前方へ突出している。また、ボール42の他の一部は、ボール抱持室71から後方へ突出してもよい。
【0037】
連結筒80は、内筒体50の前方に前後動可能に配置されている。連結筒80は、連結筒内孔81と、フランジ部83と、内段85と、を有している。連結筒内孔81は、連結筒80を軸方向daに貫通する貫通孔である。連結筒内孔81は、インキ流路45の一部を構成する。フランジ部83は、連結筒80の後端部の外面から径方向の外側に突出したフランジ状の部分である。フランジ部83の後面には、内筒体50の内筒体内孔51内に配置された弾発部材48の前端が当接している。弾発部材48は、内筒体50の内段55と連結筒80フランジ部83との間に圧縮状態で配置されている。フランジ部83は、内筒体50の規制部56に当接可能に構成されている。連結筒80が後方へ移動してフランジ部83が規制部56に当接すると、連結筒80のそれ以上の後方への移動が規制される。
【0038】
中空管90は、連結筒80を通過したインキをボール42へ供給する機能を有する。中空管90は、連結筒80に取り付けられた、略筒状の形状を有する部材である。図示された例では、中空管90の後端部が連結筒80内に前方から挿入されることにより、中空管90が連結筒80に取り付けられている。連結筒80は、内周面に内段85を有しており、中空管90の後端は内段85に当接している。中空管90は、インキ通路91を有している。インキ通路91は、中空管90を軸方向daに貫通する貫通孔である。インキ通路91は、連結筒80からボール42へ向かうインキの通路である。
図3~
図5によく示されているように、本実施形態では、インキ通路91は、中空管内孔92と、溝状部93とを含んでいる。
【0039】
中空管内孔92は、中空管90の中心軸線に沿って軸方向daに延びる、筒状の貫通孔である。中空管90の中心軸線は、ボールペン10の中心軸線Aと一致している。したがって、本明細書において、中空管90の中心軸線を中心軸線Aと表記することもある。溝状部93は、中空管内孔92に連通しており、中心軸線Aに直交する断面において中空管内孔92から径方向の外側へ向かって放射状に延びている。溝状部93は、中空管90を軸方向daに貫通して延びている。中空管内孔92及び溝状部93は、軸方向daに中空管90の前端から後端まで延びている。
図4及び
図5に示された例では、中空管90は、複数の溝状部93を有している。中心軸線Aに直交する断面において、複数の溝状部93は、互いに等角度間隔を有して配置されていることが好ましい。
図4及び
図5に示された例では、中空管90は、互いに90度の角度間隔を有する4つの溝状部93を有している。なお、これに限られず、中空管90は、1つ~3つ又は5つ以上の溝状部93を有してもよい。図示された例では、溝状部93の溝幅は、中空管内孔92の直径より小さい。これにより、溝状部93内のインキに掛かる毛細管力が強くなる。このため、インキの流動性が向上し、溝状部93を通過したインキがボール42に供給されることで、ボール42と前端縁部73との隙間からのインキ吐出量が増加しても十分なインキがボール抱持室71に供給される。
【0040】
中空管90は、合成樹脂で形成されている。合成樹脂としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリアセタール、ポリアミド、ナイロン等を用いることができる。中でも、PEEKは、耐摩耗性や耐衝撃性など機械的強度に優れており、寸法安定性も良いことから好適に使用され得る。中空管90は、押し出し成型により形成されてもよい。この場合、中空管内孔92及び溝状部93と外周部とが軸方向daに沿って一様に形成されると共に、中空管90を安価で製作することができる。本実施形態では、中空管90は全体が合成樹脂製である。これにより、筆記時に必要以上の高い筆圧がボール42を介して中空管90に伝わった際、中空管90は、塑性変形しない範囲で弾性変形することができる。本実施形態では弾性変形部が弾性変形する際、例えば、中空管90が軸方向daに圧縮されたり径方向に撓んだりすることにより、過大な筆圧を吸収することができる。
【0041】
中空管90の先端部には、ボール42と当接してボール42を支持するボール受け座95が設けられている。本実施形態では、ボール受け座95は、面取りされた形状を有している。とりわけ、図示された例では、ボール受け座95は、ボール42の外形に沿った球面形状を有している。これにより、ボール42とボール受け座95とが互いに摺動した際に、ボール受け座95が摩耗することが抑制される。
【0042】
中空管90は、連結筒80を介して弾発部材48により前方へ向けて付勢されている。この状態において、中空管90のボール受け座95はボール42に当接し、ボール42は、チップ本体70の前端縁部73に当接している。このとき、内筒体50の規制部56と、連結筒80のフランジ部83との間には、軸方向daに沿って隙間(クリアランス)が形成されている。ボールペン10を用いて筆記を行う際に、筆圧によりボール42が後方へ向けて押圧されると、弾発部材48の弾性力に抗して、ボール42、中空管90及び連結筒80が後方へ移動する。これにより、ボール42とチップ本体70の前端縁部73との間に隙間が形成され、この隙間を介してボール抱持室71内に保持されたインキが筆記面へ流出する。
【0043】
ボール42、中空管90及び連結筒80が後方へ移動して、連結筒80のフランジ部83が内筒体50の規制部56に当接すると、ボール42、中空管90及び連結筒80のそれ以上の後方への移動が規制される。本実施形態では、ボール42、中空管90及び連結筒80の後方への移動量を調節することができる。上述したように、内筒体50と外筒体60とは、内筒体50の係止部52を構成する雄ネジ部と外筒体60の被係止部62を構成する雌ネジ部とが互いに螺合することにより、連結されている。したがって、内筒体50と外筒体60とを互いに対して周方向に回転させることにより、内筒体50と外筒体60との軸方向daの相対位置を調整することができる。内筒体50が比較的後方に位置するように、内筒体50と外筒体60との軸方向daの相対位置を調整すると、ボール42、中空管90及び連結筒80の後方への移動量が大きくなる。また、内筒体50が比較的前方に位置するように、内筒体50と外筒体60との軸方向daの相対位置を調整すると、ボール42、中空管90及び連結筒80の後方への移動量が小さくなる。
【0044】
従来の、ボールの後方に配置された中空管を有するボールペンチップを備えたボールペンでは、中空管からボールへ供給されるインキの量が十分でない場合、このボールペンにより形成される筆跡の幅が小さくなったり、筆跡が薄くなったりすることがある。したがって、このようなボールペンにおいて、中空管からボールへ供給されるインキの量を増加させることが求められている。このような課題について本件発明者らが鋭意検討を進めたところ、中空管90の各部分の寸法を特定の範囲の寸法とすることにより、中空管90からボール42へ供給されるインキの量を増加させることができることを見出した。以下、本実施形態の中空管90の各部分の寸法について説明する。
【0045】
図4に示された例では、中空管90の外径D
90は、ボール42の外径D
42より大きい。中空管90の外径D
90がボール42の外径D
42以下である場合、中空管90のインキ通路91の大きさを十分に大きくすることができない。また、図示された例では、中空管90は、連結筒80を介して弾発部材48により前方へ向けて付勢されている。これにより、中空管90は、軸方向daに圧縮力を受ける。中空管90の外径D
90がボール42の外径D
42以下である場合に、中空管90のインキ通路91の大きさを大きくしてしまうと、中空管90の壁部の厚さが小さくなり、弾発部材48に付勢されて中空管90に生じる圧縮力により中空管90が座屈するおそれもある。
【0046】
これに対して、
図4に示された例では、中空管90の外径D
90がボール42の外径D
42より大きいので、中空管90の強度を十分に確保しながらも、インキ通路91の大きさ(断面積)を大きくすることができる。これにより、インキ通路91の寸法や形状の設計の自由度を効果的に向上させることが可能になる。例えば、インキ通路91に含まれる中空管内孔92及び溝状部93の寸法や形状の設計の自由度を向上させることができる。
【0047】
とりわけ、中空管90の外径D90は、ボール42の外径D42の1.05倍以上2.0倍以下である。中空管90の外径D90が、ボール42の外径D42の1.05倍以上であることにより、中空管90のインキ通路91の大きさ(断面積)を十分に大きくすることができる。また、中空管90の外径D90が、ボール42の外径D42の2.0倍以下であることにより、中空管90の外側に位置するチップ本体70が大きくなることを抑制することができる。これにより、チップ本体70の先端部分の視認性が低下し、筆記しづらくなることを抑制することができる。好ましくは、中空管90の外径D90は、ボール42の外径D42の1.1倍以上である。また、好ましくは、中空管90の外径D90は、ボール42の外径D42の1.5倍以下である。
【0048】
中空管90の外径D90は、ボール抱持室71の内径D71より大きくてもよい。この場合、インキ通路91の大きさ(断面積)をさらに十分に確保することができる。これにより、インキ通路91の寸法や形状の設計の自由度をさらに効果的に向上させることが可能になる。
【0049】
好ましくは、中空管90の外径D90は、ボール抱持室71の内径D71の1.01倍以上2.0倍以下であってもよい。中空管90の外径D90が、ボール抱持室71の内径D71の1.01倍以上であることにより、中空管90のインキ通路91の大きさ(断面積)をさらに十分に大きくすることができる。また、中空管90の外径D90が、ボール抱持室71の内径D71の2.0倍以下であることにより、中空管90の外側に位置するチップ本体70が大きくなることを効果的に抑制することができる。
【0050】
中空管90の中心軸線Aから溝状部93の径方向の外端部94までの距離L94は、ボール42の外径D42の1/2より大きくてもよい。換言すると、中空管90の中心軸線Aから溝状部93の径方向の外端部94までの距離L94は、ボール42の半径より大きくてもよい。外端部94は、中心軸線Aに直交する断面において、溝状部93における径方向の最も外側に位置する部分である。換言すると、外端部94は、中心軸線Aに直交する断面において、溝状部93における中心軸線Aから最も離間した部分である。
【0051】
上述したように、溝状部93は、毛細管力を利用してインキの流動性を向上させ、ボール抱持室71へインキを十分に供給する機能を有している。中空管90の中心軸線Aから溝状部93の径方向の外端部94までの距離L94が、ボール42の外径D42の1/2より大きいことにより、中心軸線Aに直交する断面において、溝状部93の溝幅を大きくすることなく溝状部93の断面積を大きくすることができる。したがって、インキ通路91(溝状部93)を介したインキの流量を効果的に増加させることができる。
【0052】
好ましくは、距離L94は、ボール42の外径D42の1/2の1.01倍以上1.5倍以下であってもよい。距離L94が、ボール42の外径D42の1/2の1.01倍以上であることにより、溝状部93の大きさ(断面積)をさらに十分に大きくすることができる。また、距離L94が、ボール42の外径D42の1/2の1.5倍以下であることにより、チップ本体70が大きくなることを効果的に抑制することができる。
【0053】
距離L94は、ボール抱持室71の内径D71の1/2より大きくてもよい。換言すると、距離L94は、ボール抱持室71の半径より大きくてもよい。この場合、中心軸線Aに直交する断面において、溝状部93の溝幅を大きくすることなく溝状部93の断面積をさらに大きくすることができる。したがって、インキ通路91(溝状部93)を介したインキの流量をさらに効果的に増加させることができる。
【0054】
好ましくは、距離L94は、ボール抱持室71の内径D71の1/2の1.01倍以上1.3倍以下であってもよい。距離L94が、ボール抱持室71の内径D71の1/2の1.01倍以上であることにより、溝状部93の大きさ(断面積)をさらに十分に大きくすることができる。また、距離L94が、ボール抱持室71の内径D71の1/2の1.3倍以下であることにより、チップ本体70が大きくなることをさらに効果的に抑制することができる。
【0055】
中空管内孔92の内径D92は、ボール42の外径D42より小さくてもよい。これにより、溝状部93が形成されていない箇所における中空管90の壁部の厚さを大きくすることができる。したがって、中空管90の強度を十分に確保することができる。
【0056】
好ましくは、中空管内孔92の内径D92は、ボール42の外径D42の0.2倍以上0.9倍以下であってもよい。中空管内孔92の内径D92が、ボール42の外径D42の0.2倍以上であると、中空管内孔92の断面積及びインキ通路91の断面積を十分に確保することができる。したがって、インキ通路91を介したインキの流量を十分に確保することができる。また、中空管内孔92の内径D92が、ボール42の外径D42の0.9倍以下であると、溝状部93が形成されていない箇所における中空管90の壁部の厚さをより十分に確保することができる。
【0057】
本実施形態のボールペンチップ40は、ボール42と、ボール42を抱持するボール抱持室71を有するチップ本体70と、後方からボール42に接触可能に配置された、合成樹脂製の中空管90と、を備え、中空管90の外径D90は、ボール42の外径D42より大きい。
【0058】
本実施形態のボールペンレフィル30は、上述のボールペンチップ40と、インキを収容するインキ収容筒35と、を備える。
【0059】
本実施形態のボールペン10は、上述のボールペンレフィル30を備える。
【0060】
このようなボールペンチップ40、ボールペンレフィル30及びボールペン10によれば、中空管90の外径D90がボール42の外径D42より大きいので、中空管90の強度を十分に確保しながらも、インキ通路91の大きさ(断面積)を大きくすることができる。これにより、インキ通路91の寸法や形状の設計の自由度を効果的に向上させることが可能になる。例えば、インキ通路91に含まれる中空管内孔92及び溝状部93の寸法や形状の設計の自由度を向上させることができる。
【0061】
本実施形態のボールペンチップ40では、中空管90の外径D90は、ボール42の外径D42の1.05倍以上2.0倍以下である。
【0062】
このようなボールペンチップ40によれば、中空管90の外径D90が、ボール42の外径D42の1.05倍以上であることにより、中空管90のインキ通路91の大きさ(断面積)を十分に大きくすることができる。また、中空管90の外径D90が、ボール42の外径D42の2.0倍以下であることにより、中空管90の外側に位置するチップ本体70が大きくなることを抑制することができる。これにより、チップ本体70の先端部分の視認性が低下し、筆記しづらくなることを抑制することができる。
【0063】
本実施形態のボールペンチップ40では、中空管90の外径D90は、ボール抱持室71の内径D71より大きい。
【0064】
このようなボールペンチップ40によれば、インキ通路91の大きさ(断面積)をさらに十分に確保することができる。これにより、インキ通路91の寸法や形状の設計の自由度をさらに効果的に向上させることが可能になる。
【0065】
本実施形態のボールペンチップ40では、中空管90は、軸方向daに延びる中空管内孔92と、中空管内孔92に連通して放射状に延びる複数の溝状部93と、を備える。
【0066】
このようなボールペンチップ40によれば、溝状部93により、毛細管力を利用してインキの流動性を向上させ、ボール抱持室71へインキを十分に供給することができる。
【0067】
本実施形態のボールペンチップ40では、中空管90の中心軸線から溝状部93の径方向の外端部94までの距離L94は、ボール42の外径D42の1/2より大きい。
【0068】
このようなボールペンチップ40によれば、距離L94が、ボール42の外径D42の1/2より大きいことにより、中心軸線Aに直交する断面において、溝状部93の溝幅を大きくすることなく溝状部93の断面積を大きくすることができる。したがって、インキ通路91(溝状部93)を介したインキの流量を効果的に増加させることができる。
【0069】
本実施形態のボールペンチップ40では、中空管90の中心軸線から溝状部93の径方向の外端部94までの距離L94は、ボール抱持室71の内径D71の1/2より大きい。
【0070】
このようなボールペンチップ40によれば、中心軸線Aに直交する断面において、溝状部93の溝幅を大きくすることなく溝状部93の断面積をさらに大きくすることができる。したがって、インキ通路91(溝状部93)を介したインキの流量をさらに効果的に増加させることができる。
【0071】
本実施形態のボールペンチップ40は、中空管90を前方へ向けて付勢する弾発部材48を有する。
【0072】
このようなボールペンチップ40によれば、弾発部材48が直接に又は連結筒80等を介して間接的に中空管90を前方へ向けて付勢する。中空管90は、ボール42をチップ本体70の前端縁部73に押し付ける。したがって、非筆記時においてボール42と前端縁部73との間からインキが漏れ出ることを抑制することができる。
【0073】
図6~
図11を参照して、本実施形態の変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述の実施形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【0074】
図6は、
図3に対応する図であり、ボールペンチップ40の一変形例を示す縦断面図である。
図7は、
図6のボールペンチップ40のボール42の近傍を示す図であり、
図6においてVIIが付された領域を拡大して示す縦断面図である。
【0075】
本変形例では、弾発部材48は、バネ部48aと、バネ部48aから前方に延び、ボール42に後方から当接するロッド部48bと、を有している。バネ部48aは、例えばコイルスプリングで構成される。ロッド部48bの後端はバネ部48aに接続されており、ロッド部48bの前端はボール42に後方から当接している。図示された例では、バネ部48aの後端が内筒体50の内段55に当接している。この状態において、バネ部48aは圧縮状態にあり、バネ部48aが伸長する方向に付勢力を生じている。ロッド部48bは、バネ部48aの付勢力をボール42に伝達する。これにより、ボール42には、ボール42を前方に付勢する力が常に働く。ロッド部48bの直径は、中空管90の中空管内孔92の内径D92より小さい。
【0076】
本変形例では、弾発部材48は、連結筒80及び中空管90を前方へ向けて付勢していない。ボール42をチップ本体70の前端縁部73に押し付けるための付勢力は、主に弾発部材48により生じる。内筒体50と外筒体60との軸方向daの相対位置を調整することにより、非筆記状態において、中空管90(ボール受け座95)とボール42との間、及び/又は、内筒体50の規制部56と連結筒80のフランジ部83との間、に隙間が形成されるように、連結筒80及び中空管90が位置決めされてもよい。この場合、筆記時の筆圧によってボール42が後方へ移動すると、ボール42と中空管90(ボール受け座95)とが当接し、且つ、連結筒80のフランジ部83と内筒体50の規制部56とが当接した状態で、ボール42のそれ以上の後方への移動が規制される。この状態で、連結筒80及び中空管90が筆圧を受け止めて、中空管90(ボール受け座95)によりボール42が保持される。
【0077】
本実施形態のボールペンチップ40は、ボール42を前方へ向けて付勢する弾発部材48を有する。
【0078】
このようなボールペンチップ40によれば、弾発部材48により中空管90を介することなくボール42を前方へ向けて付勢することができるので、筆記時に筆圧により中空管90に生じる圧縮力を小さくすることができる。これにより、中空管90のインキ通路91の大きさ(断面積)をさらに大きくすることができる。したがって、インキ通路91の寸法や形状の設計の自由度をさらに向上させることが可能になる。
【0079】
図8は、ボールペンチップ40の他の変形例を示す縦断面図である。
図9は、
図8のボールペンチップ40のチップ本体70近傍を拡大して示す縦断面図である。
図9は、
図8におけるIXが付された部分を拡大して示している。なお、
図9では、軸筒20(前軸22)の図示は省略されている。
【0080】
本変形例のボールペンチップ40は、ボール42と、チップ本体70と、スライド部材100と、固定部材120と、弾発部材48と、を含んでいる。
【0081】
スライド部材100は、チップ本体70の内部に配置されており、チップ本体70に対して軸方向daに移動可能である。本変形例では、スライド部材100は、弾発部材48の弾発力によりボール42を前方へ向けて押圧する機能を有する。すなわち、スライド部材100は、ボール42を前方へ向けて押圧可能に配置されている。スライド部材100は、チップ本体70の内部に配置されており、チップ本体70に対して軸方向daに移動可能である。スライド部材100は、中空管90を含んでいる。
図8及び
図9に示された例では、スライド部材100は、中空管90と保持部材110とを含んでいる。中空管90の後端は、保持部材110に対して前方から圧入されている。中空管90は、保持部材110に対して固定されている。
【0082】
保持部材110は、保持部材内孔112と、内段114とを有している。保持部材内孔112は、保持部材110を軸方向daに貫通する貫通孔である。保持部材内孔112は、インキ流路45の一部を構成する。内段114は、保持部材内孔112に形成された段部である。内段114は、概ね後方を向く面を含んでいる。図示された例では、弾発部材48の前端が内段114に接触する。これにより、内段114は、弾発部材48の弾発力を受ける。
【0083】
固定部材120は、スライド部材100の後方に配置されている。固定部材120は、チップ本体70に対して固定されている。固定部材120は、係合部122と、固定部材内孔126と、内段128と、を有している。係合部122は、チップ本体70に対して係合する部分である。本変形例では、係合部122は、固定部材120の外周面から径方向の外側に向けて突出した突出部である。固定部材120が、後方からチップ本体70内に挿入され、係合部122がチップ本体70内に圧入されることにより、固定部材120がチップ本体70に対して固定される。なお、本変形例では、固定部材120の後方部分に切欠き124が形成されている。切欠き124は、固定部材120の後方部分の変形を容易にし、固定部材120をチップ本体70内に挿入しやすくする機能を有する。
【0084】
固定部材内孔126は、固定部材120を軸方向daに貫通する貫通孔である。固定部材内孔126は、インキ流路45の一部を構成する。内段128は、固定部材内孔126に形成された段部である。内段128は、概ね前方を向く面を含んでいる。図示された例では、弾発部材48の後端が内段128に接触する。これにより、内段128は、弾発部材48の弾発力を受ける。
【0085】
弾発部材48は、スライド部材100と固定部材120との間に配置されている。とりわけ、弾発部材48は、スライド部材100の内段114と固定部材120の内段128との間に、圧縮された状態で配置されている。したがって、この状態において、弾発部材48が伸長する方向に弾発部材48の弾発力が生じている。この弾発力により、スライド部材100は、ボール42を前方へ向けて押圧する。
【0086】
スライド部材100の後端と固定部材120の前端との間には、軸方向daに沿った隙間Gが形成されている。スライド部材100は、隙間Gの軸方向daに沿った寸法だけ、軸方向daに移動することができる。隙間Gの軸方向daに沿った寸法は、例えば0.003mm以上0.2mm以下とすることができる。
【0087】
非筆記状態においては、弾発部材48の弾発力により、ボール42及びスライド部材100は前方へ向けて押し付けられている。したがって、非筆記状態においては、ボール42及びスライド部材100は、ボール42及びスライド部材100の軸方向daに沿った移動範囲における最も前方に位置している。筆記時に、ボール42が紙等の筆記面に押し付けられると、ボール42は筆記面から筆圧を受ける。この筆圧により、ボール42及びスライド部材100は後退する。スライド部材100の後端が固定部材120の前端に接触すると、ボール42及びスライド部材100のそれ以上の後退が妨げられる。したがって、ボール42及びスライド部材100の軸方向daに沿った移動距離は、隙間Gの軸方向daに沿った寸法によって規定される。
【0088】
隙間Gの軸方向daに沿った寸法を所望の寸法とするために、本変形例のボールペンチップ40は、以下のようにして組み立てることができる。
【0089】
まず、チップ本体70内にボール42を配置する。次に、チップ本体70内にスライド部材100を配置する。スライド部材100は、チップ本体70の後方からチップ本体70内に挿入される。次に、ボール42及びスライド部材100を、チップ本体70に対して所望の寸法だけ後退させて、ボール42及びスライド部材100のチップ本体70に対する位置を固定する。例えば、治具を用いてボール42を前方から後方へ向けて所望の寸法だけ押し込む。この状態で弾発部材48をチップ本体70内に挿入する。なお、弾発部材48をチップ本体70内に挿入した後に、ボール42、スライド部材100及び弾発部材48を、チップ本体70に対して所望の寸法だけ後退させてもよい。
【0090】
その後、固定部材120を、チップ本体70の後方からチップ本体70内に挿入する。固定部材120は、固定部材120の前端がスライド部材100の後端に接触するまでチップ本体70内に挿入される。このとき、弾発部材48は、スライド部材100の内段114と固定部材120の内段128との間で圧縮される。この状態でボール42の後方への押圧を解除すると、弾発部材48の弾発力により、ボール42及びスライド部材100が前方へ移動して、ボール42が前端縁部73に接触する。このとき、スライド部材100の後端と固定部材120の前端との間には、軸方向daに沿った所望の寸法を有する隙間Gが形成される。
【0091】
本変形例のボールペンチップ40は、中空管90を含み、ボール42を前方へ向けて押圧可能に配置されたスライド部材100と、スライド部材100の後方に配置され、チップ本体70に対して固定された固定部材120をさらに備え、弾発部材は、スライド部材100と固定部材120との間に配置され、スライド部材100の後端と固定部材120の前端との間に隙間Gが形成されている。
【0092】
このようなボールペンチップ40によれば、ボールペンチップ40を構成する各部品の寸法精度によらず、隙間Gの軸方向daに沿った寸法により、筆圧を受けた際のボール42の後退量を規定することができる。したがって、ボール42の後退量を精度よく規定することができる。
【0093】
また、このようなボールペンチップ40によれば、ボール42を前方から後方へ向けて所望の寸法だけ押し込んだ状態で、固定部材120をチップ本体70内に挿入するだけで、隙間Gの軸方向daに沿った寸法を所望の寸法とすることができる。したがって、簡単な組み立て作業により、筆圧を受けた際のボール42の後退量を精度よく規定することができる。
【0094】
図10は、ボールペンチップ40のさらに他の変形例を示す縦断面図である。
図11は、
図10のボールペンチップ40のチップ本体70近傍を拡大して示す縦断面図である。
図11は、
図10におけるXIが付された部分を拡大して示している。なお、
図11では、軸筒20(前軸22)の図示は省略されている。
【0095】
図10及び
図11に示された例では、ボールペンチップ40は、弾発部材48に加えて他の弾発部材130を有している。弾発部材130は、
図6及び
図7を参照して説明した変形例における弾発部材48と同様に構成される。すなわち、弾発部材130は、バネ部130aと、バネ部130aから前方に延び、ボール42に後方から当接するロッド部130bと、を有している。バネ部130aは、例えばコイルスプリングで構成される。ロッド部130bの後端はバネ部130aに接続されており、ロッド部130bの前端はボール42に後方から当接している。図示された例では、バネ部130aの後端が内筒体50の内段55に当接している。この状態において、バネ部130aは圧縮状態にあり、バネ部130aが伸長する方向に付勢力を生じている。ロッド部130bは、固定部材内孔126、保持部材内孔112及び中空管内孔92を通って、バネ部130aからボール42まで延びている。ロッド部130bは、バネ部130aの付勢力をボール42に伝達する。
【0096】
本変形例では、ボール42は、弾発部材48及び他の弾発部材130の両方から、弾発力を受ける。すなわち、ボール42は、弾発部材48の弾発力及び弾発部材130の弾発力を組み合わせた弾発力を受ける。このため、弾発部材48の弾発力は、
図8及び
図9を参照して説明した変形例における弾発部材48の弾発力よりも小さくてもよい。また、本変形例では、弾発部材48を省略してもよい。この場合、中空管90はボール42に押し付けられることがないので、中空管90の前端部が摩耗することを抑制することができる。
【符号の説明】
【0097】
10 ボールペン
12 出没機構
14 操作部
16 弾発部材
20 軸筒
22 前軸
22a 前端開口部
22b 内段
24 グリップ部材
26 後軸
28 クリップ
30 ボールペンレフィル
35 インキ収容筒
40 ボールペンチップ
42 ボール
45 インキ流路
47 シール部材
48 弾発部材
48a バネ部
48b ロッド部
50 内筒体
51 内筒体内孔
52 係止部
53 内筒体シール部
54 鍔部
55 内段
56 規制部
60 外筒体
62 被係止部
63 外筒体シール部
70 チップ本体
71 ボール抱持室
73 前端縁部
80 連結筒
81 連結筒内孔
83 フランジ部
85 内段
90 中空管
91 インキ通路
92 中空管内孔
93 溝状部
94 外端部
95 ボール受け座
100 スライド部材
110 保持部材
112 保持部材内孔
114 内段
120 固定部材
122 係合部
124 切欠き
126 固定部材内孔
128 内段
130 他の弾発部材
130a バネ部
130b ロッド部
A 中心軸線