特開 2023-67711 ボールペンリフィル及びボールペン

(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】P2023067711

(43)【公開日】2023-05-16

(54)【発明の名称】ボールペンリフィル及びボールペン

(51)【国際特許分類】

   B43K 1/08 20060101AFI20230509BHJP

   B43K 7/02 20060101ALI20230509BHJP

【ＦＩ】

B43K1/08 130

B43K7/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022076687

(22)【出願日】2022-05-06

(31)【優先権主張番号】P 2021178197

(32)【優先日】2021-10-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000005957

【氏名又は名称】三菱鉛筆株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】本間 悠一郎

【テーマコード（参考）】

2C350

【Ｆターム（参考）】

2C350GA03

2C350HA08

2C350KC05

2C350KC06

(57)【要約】

【課題】ボールの受け座及び先端方向への押圧部材を単一の部材として形成しつつも、十分なボール保持力を確保し、併せて毛筆のような描線表現を可能なボールペンリフィルの提供。
【解決手段】内部にインクを収容する合成樹脂製のインク収容管と、前記インク収容管の先端に装着される合成樹脂製のボールホルダーと、前記ボールホルダーの内部に装着されるボール押圧棒と、前記ボールホルダーの先端に収容されるとともに前記ボール押圧棒により後端側が保持される筆記ボールと、を備えたボールペンリフィルであって、前記ボール押圧棒は、ボールホルダーに対して固定される固定部と、ボールホルダーに対して前後方向に摺動可能な可動部と、前記固定部と可動部とを連結する圧縮部と、前記固定部の先端から突設されるとともに、圧縮部の後端との間に間隙が設けられる後退規制部と、を備えたことを特徴とするボールペンリフィル。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部にインクを収容する合成樹脂製のインク収容管と、
前記インク収容管の先端に装着される合成樹脂製のボールホルダーと、
前記ボールホルダーの内部に装着されるボール押圧棒と、
前記ボールホルダーの先端に収容されるとともに前記ボール押圧棒により後端側が保持される筆記ボールと、
を備えたボールペンリフィルであって、
前記ボール押圧棒は、
ボールホルダーに対して固定される固定部と、
ボールホルダーに対して前後方向に摺動可能な可動部と、
前記固定部と可動部とを連結する圧縮部と、
前記固定部の先端から突設されるとともに、圧縮部の後端との間に間隙が設けられる後退規制部と、
を備えたことを特徴とするボールペンリフィル。

【請求項2】

前記圧縮部が蛇腹形状であることを特徴とする、請求項１に記載のボールペンリフィル。

【請求項3】

前記ボールホルダーの先端から後方に向けてスリットが形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のボールペンリフィル。

【請求項4】

前記ボールホルダーの先端から後方に向けてスリットが形成されていることを特徴とする、請求項２に記載のボールペンリフィル。

【請求項5】

前記インクを除く全ての部材が合成樹脂製であることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のボールペンリフィル。

【請求項6】

請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のボールペンリフィルが軸筒の中に収容されたことを特徴とするボールペン。

【請求項7】

請求項５に記載のボールペンリフィルが軸筒の中に収容されたことを特徴とするボールペン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボールペンリフィル及びボールペンに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、アウターの作用で筆記角度による筆記描線の太細を描き分けられるボールペンが開示されている。特許文献２には、ボール受座に樹脂を用い、金属によるカバーを取り付けたボールペンが開示されている。特許文献３には、樹脂製のインク誘導芯をボール受座に用いたボールペンが開示されている。特許文献４には、ボールを保持する筒体の中に挿入される筒状の受け座部材の後端に、弾発作用を有する支持部材が装着されたボールペンが開示されている。特許文献５には、スプリングによりボールを先端方向に押圧するボールペンが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－２５２６５５号公報

【特許文献2】特開２０１２－１４８４２３号公報

【特許文献3】特開２００１－１１３８７４号公報

【特許文献4】特開２０１９－１０８４３号公報

【特許文献5】特開２０１９－１０８４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示の実施態様は、ボールの受け座及び先端方向への押圧部材を単一の部材として形成しつつも、十分なボール保持力の確保及び毛筆のような描線表現の可能なボールペンリフィル及びボールペンの提供を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願の第１態様は、内部にインクを収容する合成樹脂製のインク収容管と、前記インク収容管の先端に装着される合成樹脂製のボールホルダーと、前記ボールホルダーの内部に装着されるボール押圧棒と、前記ボールホルダーの先端に収容されるとともに前記ボール押圧棒により後端側が保持される筆記ボールと、を備えたボールペンリフィルであって、前記ボール押圧棒は、ボールホルダーに対して固定される固定部と、ボールホルダーに対して前後方向に摺動可能な可動部と、前記固定部と可動部とを連結する圧縮部と、前記固定部の先端から突設されるとともに、圧縮部の後端との間に間隙が設けられる後退規制部と、を備えたことを特徴とする。

【0006】

本願の第１態様の構成によると、ボール押圧棒で、ボールの受け座と、筆記ボールの前後摺動を可能とするスプリングの役割を兼用することができる。

【0007】

本願の第２態様は、前記第１態様の構成に加え、前記圧縮部が蛇腹形状であることを特徴とする。この構成によると、ボール押圧棒を合成樹脂の射出成形で形成することが容易になるとともに、この蛇腹形状で弾発力を確保することが可能となる。

【0008】

本願の第３態様は、前記第１態様又は第２態様の構成に加え、前記ボールホルダーの先端から後方に向けてスリットが形成されていることを特徴とする。

【0009】

本願の第４態様は、前記第１態様から前記第３態様までのいずれかの構成に加え、前記インクを除く全ての部材が合成樹脂製であることを特徴とする。この構成によると、ボールペンリフィルルに金属材料を使用することがないので、金属との分別廃棄が不要になるとともに、部材のリサイクルが容易となる。

【0010】

本願の第５態様のボールペンは、前記第１態様から前記第４態様までのいずれかのボールペンリフィルが軸筒の中に収容されたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本開示の実施態様は上記のように構成されているので、ボールの受け座及び先端方向への押圧部材を単一の部材として形成しつつも、十分なボール保持力を確保し、併せて毛筆のような描線表現を可能なボールペンリフィル及びボールペンの提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態のボールペンを、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び（Ａ）のI－I断面図（Ｃ）で示す。

【図2】図１の第１実施形態のボールペンに用いられるボールペンリフィルを、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び（Ｂ）のII－II断面図（Ｃ）で示す。

【図3】図２（Ｃ）の先端部分の拡大図である。

【図4】図２のボールペンリフィルに用いられるボールホルダーを、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、底面図（Ｃ）、平面図（Ｄ）、先端側斜視図（Ｅ）、後端側斜視図（Ｆ）及び（Ｂ）のIV－IV断面図（Ｇ）で示す。

【図5】図２のボールペンリフィルに用いられるボール押圧棒を、正面図（Ａ）、左側面図（Ｂ）、右側面図（Ｃ）、底面図（Ｄ）、平面図（Ｅ）、先端側斜視図（Ｆ）及び後端側斜視図（Ｇ）で示す。

【図6】図２のボールペンリフィルにおいて筆記ボールの押圧状態を、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び（Ｂ）のVI－VI断面図（Ｃ）で示す。

【図7】図６（Ｃ）の先端部分の拡大図である。

【図8】図５のボール押圧棒の圧縮状態を、正面図（Ａ）、左側面図（Ｂ）、右側面図（Ｃ）、底面図（Ｄ）、平面図（Ｅ）、先端側斜視図（Ｆ）及び後端側斜視図（Ｇ）で示す。

【図9】第２実施形態のボールペンに用いられるボールペンリフィルを、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び（Ｂ）のIX－IX断面図（Ｃ）で示す。

【図10】図９（Ｃ）の先端部分の拡大図である。

【図11】図９のボールペンリフィルに用いられるボールホルダーを、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、底面図（Ｃ）、平面図（Ｄ）、先端側斜視図（Ｅ）、後端側斜視図（Ｆ）、（Ｂ）のXI－XI断面図（Ｇ）、（Ｅ）の先端部分の拡大図（Ｈ）及び（Ｇ）の先端部分の拡大図（Ｉ）で示す。

【図12】図９のボールペンリフィルの先端部分の拡大斜視図である。

【図13】図９のボールペンリフィルにおいて筆記ボールの押圧状態を、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び（Ｂ）のXIII－XIII断面図（Ｃ）で示す。

【図14】図１３（Ｃ）の先端部分の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、「先端」とはボールペンにおいて筆記ボールが設けられている側を指し、「後端」はその反対側を指す。また、各図面において共通している符号は、以下の図面についての説明において特に言及がなくても同一の部材又は部位を示す。また、各図面においては、図面の右側が先端側かつ底面側で、左側が後端側かつ平面側である。

【0014】

（１）第１実施形態
＜外観＞
図１は、第１実施形態のボールペン１０を、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び図１（Ａ）におけるI－I断面図（Ｃ）で示す。これらの図に示すように、本実施形態のボールペン１０は、後端に尾栓４０が装着されている軸筒３０の先端に、クリップ３７を備えたキャップ３６が装着された外観を呈している。軸筒３０、尾栓４０及びキャップ３６はいずれも、たとえばポリカーボネートのような合成樹脂により形成されている。

【0015】

図１（Ｃ）の断面図に示すように、本実施形態のボールペン１０においては、インク２４を収容するボールペンリフィル２０が軸筒３０に内蔵されており、また、このボールペンリフィル２０の後端は尾栓４０に当接して支持されている。このボールペンリフィル２０において、インク２４を収容するインク収容管２３の先端には、ボールホルダー６０が装着されている。このボールホルダー６０の先端には筆記ボール２６が抱持されている。また、ボールホルダー６０の内部には、筆記ボール２６を先端方向に付勢するボール押圧棒５０が装着されているが、その構造については後述する。さらに、ボールペンリフィル２０に収容されているインク２４の後端にはグリース状のフォロワー２５が注入されている。インク２４及びフォロワー２５については後に詳述する。また、軸筒３０は、先端部分が先細りに形成された円筒形状を呈し、先端に設けられた開口部からはボールホルダー６０の先端部分が突出している。

【0016】

＜ボールペンリフィル２０＞
図２は、図１のボールペン１０に用いられるボールペンリフィル２０を、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び図２（Ｂ）におけるII－II断面図（Ｃ）で示す。前述したように、前記ボールペンリフィル２０は、円柱状の合成樹脂製のインク収容管２３の先端に、たとえば、ポリアセタール又はポリエーテルエーテルケトンのような合成樹脂製の筆記ボール２６を抱持したボールホルダー６０が装着された外観を呈している。図２のボールペンリフィル２０は、筆記ボール２６に筆圧がかかっていない状態を示している。

【0017】

図２（Ｃ）の断面図に示すように、ボールホルダー６０の先端には筆記ボール２６が抱持されている。また、ボールホルダー６０の内部には、筆記ボール２６を先端方向に付勢するボール押圧棒５０が装着されている。さらに、インク収容管２３には、前記したようにインク２４が収容されている。

【0018】

＜インク２４＞
本実施形態のインク２４は、水性ゲルインクである。このインク２４には、着色顔料、分散樹脂としてのポリビニルアルコール系樹脂、アルカリ膨潤会合型増粘剤を含有することが好ましい。以下、各成分について説明する。

【0019】

着色顔料としては、無機着色顔料、有機着色顔料のいずれも用いることができる。具体的には、カーボンブラック等の黒色顔料；パーマネントカーミンＦＢ、レーキレッドＣ、パーマネントレッドＦＧＲ、ファーストレッド等の赤色顔料；フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、群青等の青色顔料、及びこれらの混合物を用いることができる。

【0020】

インクの着色顔料として代表的に用いられるカーボンブラックとしては、市販のカーボンブラック又はゴム用カーボンブラック等を用いることができるが、好ましくはインキ、塗料等の黒色着色剤用として市販のカーボンブラックである。カーボンブラックの種類としては、チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック等のいずれを用いることもできる。カーボンブラックの粒径としては、１０～８０ｎｍであることが好ましい。カーボンブラックの表面性状としては、酸性、中性、アルカリ性のいずれを使用することも可能であるが、好ましくはｐＨ＝７．５～８．５のカーボンブラックが好ましく用いられる。

【0021】

着色顔料の含有量は、着色顔料の種類により異なるが、インクの全量に対して８～２５重量％であることが好ましい。８重量％未満では、分散樹脂量との関係で、着色が不十分となって、描線の色彩の品質を満足できない。一方、２５重量％超では、着色顔料を安定的に分散させるために必要とされるポリビニルアルコール系樹脂量も増やす必要があることから、結果として粘度が高く、筆記感が重くなってしまう。

【0022】

分散樹脂としてのポリビニルアルコール系樹脂は、カーボンブラック等の着色顔料を水中で均一に分散させるための水溶性樹脂及び紙への固着剤として含有される。

【0023】

ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られるものであればよく、好ましくは重合度３００～２０００、ケン化度８０～９５モル％のポリビニルアルコールが好ましい。重合度が低くなりすぎると、インクの粘度が低下しすぎて、アルカリ膨潤会合型増粘剤との併用においても、インクのボテを十分抑制できないおそれがある。また、ケン化度が低くなりすぎると、描線の耐水性が低下する。

【0024】

また、本実施形態で使用するポリビニルアルコール系樹脂は、酢酸ビニル１００％のポリ酢酸ビニルのケン化物に限定されず、１０モル％程度以下であれば他のビニル系モノマーを共重合してなるポリビニルアルコール系コポリマーや、アセチル化などの後変性されたポリビニルアルコール系樹脂を用いてもよいが、好ましくは酢酸ビニル１００％のポリ酢酸ビニルのケン化物である。ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、インクの全量に対して２～１０重量％であることが好ましい。２重量％未満では着色顔料の分散の安定化が不十分となり、経時的に着色顔料が沈降してくるなど、保存安定性が低下する。１０重量％を越えると粘度が増加しすぎて、筆記感が重くなってしまう。

【0025】

アルカリ膨潤会合型増粘剤は、インクに、チキソトロピー性挙動を付与することができる。すなわち、静置状態のインクが高粘度であっても、筆記時には、高せん断力がかかることにより、粘度が低下して、筆記が可能となる。

【0026】

アルカリ膨潤会合型増粘剤とは、未中和のアクリル系ポリマーであるアルカリ膨潤型増粘剤のうち、疎水基で修飾した水溶性又は水膨潤性ポリマー、及びその水溶液、エマルジョンであり、疎水性に修飾されたアルカリ可溶性エマルジョン、疎水性に修飾されたポリ（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸共重合体、その混合物、及びその水溶液、エマルジョンなどが挙げられる。疎水基としては、鎖状、環状の炭化水素基、芳香族炭化水素基、ハロゲン化アルキル基、オルガノシリコン基、フッ化炭素基などが挙げられ、疎水基の修飾は、疎水性連鎖移動剤（たとえば、ドデシルメルカプタン）、疎水性モノマー（たとえば、デシルメタクリレート、非イオン性ビニルモノマー）、疎水基含有アルコール（たとえば、ドデカノール）、非イオン性界面活性剤でのエステル化などにより行うことができる。以上のような構成を有するアルカリ膨潤会合型増粘剤は、アルカリで中和されて、網状構造を形成し、膨潤しながら分散媒中に広がることによりインクを増粘させる。さらに、分子中の親水基又は疎水基同士、さらには分散樹脂との間で水素結合等の形成により会合することができる。会合により増粘するが、高せん断力により会合状態が破壊され、粘度が低下することで良好な流動性を発揮できる。

【0027】

このように、アルカリ膨潤会合型増粘剤の添加により、インクにチキソトロピー性を付与できる。具体的には、アルカリ膨潤会合型増粘剤の添加により、回転型粘度計で測定される６ｒｐｍでの粘度（η６）に対する０．６ｒｐｍでの粘度（η０．６）の比率（η０．６／η６）で表わされるチキソトロピー指数（ＴＩ値）を３．０以上とすることが可能である。ＴＩ値は、３．０～１０程度が好ましい。チキソトロピー指数が上記範囲内にあって、かつ６ｒｐｍでの粘度が０．３Ｐａ・ｓ以上であることが好ましい。着色顔料及びポリビニルアルコール系樹脂の含有量を調節することにより、チキソトロピー指数を上記範囲とすることは可能であるが、増粘効果が不十分で、６ｒｐｍでの粘度が低すぎると、静止時の粘度が低いことになり、ひいてはインクのボテを十分に防止できない。この点、アルカリ膨潤会合型増粘剤の添加により、インクのボテ防止と筆記性の双方を満足できるような粘度増加及びチキソトロピー性の付与を可能とする。一方、アルカリ膨潤会合型増粘剤の添加量を調節することにより、増粘しても、インクにおけるＥＭ型回転粘度計による測定で回転数６ｒｐｍのときの粘度を２５Ｐａ・ｓ未満とすることができる。せん断力がかかっている状態での粘度を２５Ｐａ・ｓ未満となる範囲で増粘することにより、筆記性を損なうことなく、粘度増大によるインクのボテレの防止を可能とすることができる。

【0028】

なお、会合型増粘剤としては、ウレタンモノマー等で修飾したウレタンブロックコポリマー水溶液等がある。ウレタン会合型増粘剤も、せん断力の大きさに応じて、分子の会合、分離を繰り返すチキソトロピー性を付与することができるが、増粘レベルが不十分、あるいは高せん断力下での粘度低下が不十分である。

【0029】

アルカリ膨潤会合型増粘剤は、インクの全量に対して０．１～５．０重量％であることが好ましい。０．１重量％未満ではチキソトロピー性の付与が不十分となる。５．０重量％を越えると粘度が増加しすぎて、筆記性が悪くなってしまう。

【0030】

本実施形態のインクにおいて、アルカリ膨潤会合型増粘剤が、有効にチキソトロピー性を付与するためには、インクが中性～アルカリ性であること、具体的にはｐＨ７．０～９．５が好ましい。

【0031】

したがって、インクのｐＨを上記範囲内とするために、アルカリ性化合物を添加してもよい。アルカリ性化合物としては、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、アンモニアなどを用いることができる。

【0032】

本実施形態のインクは、さらに、必要に応じて、分散安定助剤、界面活性剤、防腐剤、消泡剤等の添加剤が含有されていてもよい。分散安定助剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリンなどが好ましく用いられる。

【0033】

以上のような成分を含有するインクは、チキソトロピー性を有する。具体的には、ＥＭ型回転型粘度計で測定される６ｒｐｍでの粘度（η６）に対する０．６ｒｐｍでの粘度（η０．６）の比率（η０．６／η６）で表わされるチキソトロピー指数（ＴＩ値）が３．０以上で、かつ６ｒｐｍでの粘度が０．３Ｐａ・ｓ以上であることが好ましい。前記チキソトロピー指数は、より好ましくは３．５以上である。また、６ｒｐｍでの粘度は、０．５Ｐａ・ｓ以上であることがより好ましい。

【0034】

また、回転型粘度計で測定される回転数６ｒｐｍのときの粘度が２５Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。なお、粘度はＥＭ型回転粘度計における回転数１００ｒｐｍ、２５℃での値である。

【0035】

また、図２（Ｃ）に示すように、インク２４の後端側には、インク２４がインク収容管２３の後端から流出するのを防止するために、グリース状のフォロワー２５が注入されている。このフォロワー２５は、筆記によってインク２４が消費されていくのに伴い、先端方向へ追随していく。なお、このフォロワー２５の中に、比重がフォロワー２５と同じになるように調整した合成樹脂製の円柱状のフロートを浮遊させることとしてもよい。

【0036】

＜ボールホルダー６０＞
図３は、図２（Ｃ）の先端部分の拡大図である。ボールホルダー６０は、インク収容管２３の先端に装着されるとともに、先端に筆記ボール２６を抱持している。また、ボールホルダー６０の内部には、筆記ボール２６を先端方向に付勢するボール押圧棒５０が装着されている。

【0037】

図４は、図２及び図３のボールペンリフィル２０に用いられるボールホルダー６０を、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、底面図（Ｃ）、平面図（Ｄ）、先端側斜視図（Ｅ）、後端側斜視図（Ｆ）及び図４（Ｂ）のIV－IV断面図（Ｇ）で示す。ボールホルダー６０は、たとえば、ポリアセタール又はポリエーテルエーテルケトンのような合成樹脂製で、図３にも示されるように、後端側から、取付部６１、フランジ部６２、中間部６３及び先端部６４により構成されている。

【0038】

取付部６１は、略円筒形を呈し、図３に示すように、インク収容管２３の先端に圧入される部分である。取付部６１の後端には、内部に通ずる開口である後端開口６５が形成されている。また、フランジ部６２は取付部６１の先端側で拡径する円盤状の部位であり、取付部６１がインク収容管２３の先端に圧入された際に、インク収容管２３の先端に当接してそれ以上の圧入を阻止する部分である。フランジ部６２の左右両側には平面状に削がれた形状の面削部６２Ａが形成されている。この面削部６２Ａは、ボールホルダー６０がインク収容管２３に挿入される際に工具にて把持される部分である。

【0039】

中間部６３は、わずかに先細りの円筒形状を呈し、その外径は取付部６１の外径より小さい。中間部６３の先端側には、より外径が小さい略円筒形状の先端部６４が形成されている。中間部６３と先端部６４との間の段差である突当部６３Ａは、ボールペンリフィル２０が軸筒３０に装着される際に、軸筒３０の先端開口の内側に突き当たる部分である（図１（Ｃ）参照）。また、先端部６４の先端側部分は先細に形成されたテーパ部６４Ａとなっており、その先端に設けられている開口部である先端開口６８の周囲は内方に縮径されたカシメ部６４Ｂとなっている。

【0040】

ボールホルダー６０の内部は、図４（Ｇ）に示すような中空構造となっている。この中空構造は、後端開口６５から先端方向に向かって段階的に内径が縮小するバック孔６６と、バック孔６６と先端開口６８とを連絡するインク孔６７とで構成されている。バック孔６６は、中間部６３の半ば付近の段差である後方縮径部６６Ａと、中間部の先端付近の段差である中間縮径部６６Ｂとで段階的に縮径している。また、バック孔６６からインク孔６７にかけて、これらの間の段差である先端縮径部６６Ｃで段階的に縮径している。すなわち、ボールホルダー６０は、後端開口６５から、バック孔６６及びインク孔６７を経て、先端開口６８まで貫通している。

【0041】

図５は、ボールホルダー６０の内部に装着されるボール押圧棒５０を、正面図（Ａ）、左側面図（Ｂ）、右側面図（Ｃ）、底面図（Ｄ）、平面図（Ｅ）、先端側斜視図（Ｆ）及び後端側斜視図（Ｇ）で示す。ボール押圧棒５０は、固定部５１と、押圧部５３を備えた可動部５２と、固定部５１と可動部５２との間に介在する圧縮部５４と、固定部５１から先端方向へ突設される後退規制部５５とで構成される。

【0042】

固定部５１、圧縮部５４及び可動部５２はいずれも略円柱形状を呈するものの、対向する二面が平面状に削がれた大平面部５０Ａ及び小平面部５０Ｂとして形成され、また、別の対向する二面にそれぞれ溝状のインク溝５７が穿設されることで、図５（Ｅ）に示すような平面形状を呈することとなっている。大平面部５０Ａの面積は、小平面部５０Ｂの面積より大きく形成されている。

【0043】

固定部５１は、より大径な圧入部５１Ａが、バック孔６６の後方縮径部６６Ａ（図４（Ｇ）参照）の前方部分に圧入されることで、ボール押圧棒５０がボールホルダー６０に装着される際に、ボールホルダー６０に対して固定される部分である（図３参照）。可動部５２は、ボールホルダー６０に対して相対的に前後方向に摺動可能な部分である。可動部５２の前端縁である後方当接部５２Ａは、ボール押圧棒５０がボールホルダー６０に装着される際に、バック孔６６の中間縮径部６６Ｂ（図４（Ｇ）参照）に当接する部分である（図３参照）。

【0044】

可動部５２から先端方向へ突設される押圧部５３は、ボール押圧棒５０がボールホルダー６０に装着される際に、筆記ボール２６の後端に当接する部分であり（図３参照）、後方側に位置し、より幅広の広幅部５３Ａと、前方側に位置し、より幅狭の狭幅部５３Ｃとで構成される。また、広幅部５３Ａと狭幅部５３Ｃとの間の段差は前方当接部５３Ｂとなっている。前方当接部５３Ｂは、ボール押圧棒５０がボールホルダー６０に装着される際に、バック孔６６の先端縮径部６６Ｃ（図４（Ｇ）参照）に当接する部分である。さらに、前方当接部５３Ｂが先端縮径部６６Ｃに当接した状態で、狭幅部５３Ｃはインク孔６７の内部に位置し、その先端に設けられるボール押当面５３Ｄが筆記ボール２６の後端と当
接する（図３参照）。換言すると、筆記ボール２６は、ボール押圧棒５０の押圧部５３により後端側が保持されている。

【0045】

圧縮部５４は、固定部５１と可動部５２との間を、蛇腹形状に２回屈曲した形状で連結している。後方側の屈曲部分が後方屈曲部５４Ａで、前方側の屈曲部分が前方屈曲部５４Ｂである。また、後退規制部５５は、固定部５１から可動部５２へ向けて延伸した板状形状を呈し、ボール押圧棒５０がボールホルダー６０に装着され、筆記ボール２６に筆圧がかかっていない状態では、可動部５２との間に間隙が生じている（図３参照）。この間隙は、可動部５２が後退可能な範囲としての後退間隙５６となっている。

【0046】

図２（Ｃ）及び図３に示すようにインク収容管２３に収容されているインク２４は、ボールホルダー６０のバック孔６６からインク孔６７を経て、筆記ボール２６に至りそこで筆記面に対し転写されることで描線が形成される。このとき、ボールホルダー６０の内部に装着されているボール押圧棒５０にはインク溝５７と大平面部５０Ａ及び小平面部５０Ｂが形成され、さらに押圧部５３も平板形上となっていることで、ボール押圧棒５０がインク２４の先端方向への流動を阻止することはない。

【0047】

＜動作＞
図６は、図２に示す状態のボールペンリフィル２０の先端の筆記ボール２６に筆圧がかかって押圧された状態を、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び図６（Ｂ）におけるVI－VI断面図（Ｃ）で示す。この状態では、筆記ボール２６はボールホルダー６０の内部へ後退している。また、図６（Ｃ）の先端部分の拡大図である図７に示すように、筆記ボール２６への筆圧による押圧によって可動部５２が後退し、可動部５２の後方当接部５２Ａとバック孔６６の中間縮径部６６Ｂとの間が離間する。その一方で、可動部５２は後退規制部５５と当接し、図３に示す状態では空いていた後退間隙５６がなくなっている。

【0048】

図８は、図７に示す状態におけるボール押圧棒５０を、正面図（Ａ）、左側面図（Ｂ）、右側面図（Ｃ）、底面図（Ｄ）、平面図（Ｅ）、先端側斜視図（Ｆ）及び後端側斜視図（Ｇ）で示す。これらの図に示すように、可動部５２の後退により圧縮部５４が撓んで圧縮し、これにより可動部５２の後端縁と後退規制部５５の後端縁とが接触し、図５に示すような後退間隙５６が消失している。

【0049】

以上より、後退規制部５５の先端縁が筆記ボール２６の押圧による後退の限界となっている。また、バック孔６６の中間縮径部６６Ｂが、ボール押圧棒５０の前進の限界となっている。また、圧縮部５４によるバネ効果によって、筆記ボール２６は常に前方に付勢されることとなっている。さらに、筆記ボール２６に筆圧がかかると、可動部５２を通じて圧縮部５４が圧縮して撓むことで、ペン先が撓るような筆記感をユーザに与えることが可能となっている。これにより、毛筆のようなトメ、ハネ、ハライのような描線表現が可能となっている。

【0050】

また、ボールホルダー６０及びボール押圧棒５０は、合成樹脂による射出成形可能な形状となっているとともに、ボール押圧棒５０に設けられているインク溝５７並びに大平面部５０Ａ及び小平面部５０Ｂによってボールホルダー６０の内部でのインクの流路が確保されている。さらには、ボールペン１０を構成する部材は、インクを除き全て合成樹脂製であり金属部品を使用していないため、廃棄の際に分別の手間がかからないとともに、合成樹脂素材のリサイクルも容易となっている。

【0051】

（２）第２実施形態
＜外観＞
第２実施形態のボールペン１０の外観は、図１（Ａ）の正面図、図１（Ｂ）の側面図及び図１（Ｃ）の断面図に示すとおり、第１実施形態と同様である。

【0052】

＜ボールペンリフィル２０＞
図９は、第２実施形態のボールペン１０に用いられるボールペンリフィル２０を、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び図９（Ｂ）におけるIX－IX断面図（Ｃ）で示す。第２実施形態のボールペンリフィル２０の構造は、後述する延伸部６４Ｄ（図１０参照）が設けられていること以外は第１実施形態と同様である。また、インク２４についても第１実施形態と同様である。

【0053】

＜ボールホルダー６０＞
図１０は、図９（Ｃ）の先端部分の拡大図である。ボールホルダー６０は、インク収容管２３の先端に装着されるとともに、先端に筆記ボール２６を抱持している。ボールホルダー６０の先端には先端方向へ延伸した延伸部６４Ｄが形成されている。また、ボールホルダー６０の内部には、筆記ボール２６を先端方向に付勢するボール押圧棒５０が装着されている。

【0054】

図１１は、図９及び図１０のボールペンリフィル２０に用いられるボールホルダー６０を、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、底面図（Ｃ）、平面図（Ｄ）、先端側斜視図（Ｅ）、後端側斜視図（Ｆ）、図１１（Ｂ）のXI－XI断面図（Ｇ）、図１１（Ｅ）の先端部分の拡大図（Ｈ）及び図１１（Ｇ）の先端部分の拡大図（Ｉ）で示す。ボールホルダー６０は、たとえば、ポリアセタール又はポリエーテルエーテルケトンのような合成樹脂製で、図１０にも示されるように、後端側から、取付部６１、フランジ部６２、中間部６３及び先端部６４により構成されている。なお、取付部６１の構造については第１実施形態と同様である。

【0055】

中間部６３の構造については、第１実施形態と同様である。先端部６４の構造についても、カシメ部６４Ｂの先端縁から先端方向へ延伸した延伸部６４Ｄが形成されている点以外は第１実施形態と同様である。

【0056】

ボールホルダー６０の内部は、図１１（Ｇ）に示すような中空構造となっている。この中空構造についても、第１実施形態と同様である。

【0057】

なお、カシメ部６４Ｂの内周面には、筆記ボール２６の外周面と当接するシール面６４Ｃが形成されている（図１１（Ｇ）及び（Ｉ）参照）。このシール面６４Ｃによって、非筆記時における先端からのインク流出を防ぐことができる。さらに、カシメ部６４Ｂの先端辺縁が先端方向に延伸し、この部分が延伸部６４Ｄとなっている。この延伸部６４Ｄの先端縁から、後方のカシメ部６４Ｂの先端縁の近傍まで複数のスリット６４Ｅが形成されている。

【0058】

本実施形態のボールペンリフィル２０では、図１２の先端部分の拡大斜視図に示すように、カシメ部６４Ｂからさらに延伸した延伸部６４Ｄによって、先端から露出する筆記ボール２６を抱持している。ここで、延伸部６４Ｄを有さない第１実施形態のボールペンリフィル２０では、カシメ部６４Ｂの先端縁からの筆記ボール２６の出寸法は筆記ボール２６の直径の３０％程度である。一方、本実施形態のボールペンリフィル２０では、延伸部６４Ｄが設けられていることによって、延伸部６４Ｄの先端縁からの筆記ボール２６の出寸法は筆記ボール２６の直径の２０％程度となり、より抱持される領域が拡がっている。さらに、延伸部６４Ｄに設けられている複数のスリット６４Ｅによって、延伸部６４Ｄがあってもインク２４の流出が妨げられないこととなっている。

【0059】

ボールホルダー６０の内部に装着されるボール押圧棒５０（図１０参照）については、第１実施形態と同様である。

【0060】

図１３は、図９に示す状態のボールペンリフィル２０の先端の筆記ボール２６に筆圧がかかって押圧された状態を、正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び図１３（Ｂ）におけるXIII－XIII断面図（Ｃ）で示す。この状態では、筆記ボール２６はボールホルダー６０の内部へ後退している。また、図１３（Ｃ）の先端部分の拡大図である図１４に示すように、筆記ボール２６への筆圧による押圧によって可動部５２が後退し、可動部５２の後方当接部５２Ａとバック孔６６の中間縮径部６６Ｂとの間が離間する。その一方で、可動部５２は後退規制部５５と当接し、図１０に示す状態では空いていた後退間隙５６がなくなっている。なお、図１４に示すボール押圧棒５０の形状については、第１実施形態において図８に示すとおりである。

【0061】

以上、本実施形態においても、第１実施形態と同様、後退規制部５５の先端縁が筆記ボール２６の押圧による後退の限界となっている。また、バック孔６６の中間縮径部６６Ｂが、ボール押圧棒５０の前進の限界となっている。また、圧縮部５４によるバネ効果によって、筆記ボール２６は常に前方に付勢されることとなっている。さらに、筆記ボール２６に筆圧がかかると、可動部５２を通じて圧縮部５４が圧縮して撓むことで、ペン先が撓るような筆記感をユーザに与えることが可能となっている。これにより、毛筆のようなトメ、ハネ、ハライのような描線表現が可能となっている。

【0062】

また、ボールホルダー６０及びボール押圧棒５０は、合成樹脂による射出成形可能な形状となっているとともに、ボール押圧棒５０に設けられているインク溝５７並びに大平面部５０Ａ及び小平面部５０Ｂによってボールホルダー６０の内部でのインクの流路が確保されている。さらには、ボールペン１０を構成する部材は、インクを除き全て合成樹脂製であり金属部品を使用していないため、廃棄の際に分別の手間がかからないとともに、合成樹脂素材のリサイクルも容易となっている。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明は、ボールペンリフィル及びこれを使用するボールペンに利用可能である。

【符号の説明】

【0064】

１０ ボールペン
２０ ボールペンリフィル ２３ インク収容管 ２４ インク
２５ フォロワー ２６ 筆記ボール
３０ 軸筒 ３６ キャップ ３７ クリップ
４０ 尾栓
５０ ボール押圧棒 ５０Ａ 大平面部 ５０Ｂ 小平面部
５１ 固定部 ５１Ａ 圧入部
５２ 可動部 ５２Ａ 後方当接部
５３ 押圧部 ５３Ａ 広幅部 ５３Ｂ 前方当接部
５３Ｃ 狭幅部 ５３Ｄ ボール押当面
５４ 圧縮部 ５４Ａ 後方屈曲部 ５４Ｂ 前方屈曲部
５５ 後退規制部 ５６ 後退間隙 ５７ インク溝
６０ ボールホルダー ６１ 取付部
６２ フランジ部 ６２Ａ 面削部
６３ 中間部 ６３Ａ 突当部
６４ 先端部 ６４Ａ テーパ部 ６４Ｂ カシメ部
６４Ｃ シール面 ６４Ｄ 延伸部 ６４Ｅ スリット
６５ 後端開口
６６ バック孔 ６６Ａ 後方縮径部 ６６Ｂ 中間縮径部
６６Ｃ 先端縮径部
６７ インク孔 ６８ 先端開口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【手続補正書】

【提出日】2022-10-27

【手続補正1】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図3】

【手続補正2】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図7】

【手続補正3】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図10】

【手続補正4】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図14】