JP2004160986A

JP2004160986A - ボールペン

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Publication number: JP2004160986A
Application number: JP2003354132A
Authority: JP
Inventors: Masashi Ando; 正史安藤
Original assignee: Pilot Ink Co Ltd
Current assignee: Pilot Ink Co Ltd
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2023-10-14
Also published as: JP4401733B2

Abstract

【課題】低粘度のインキが充填されたにもかかわらず、筆記開始から充填インキを殆ど消費するまで、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生を抑える。
【解決手段】インキ収容筒６内にインキ７及び追従体８を収容する。弾発部材４によりボール３を前方に付勢する。筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離１００ｍ当たりのインキ流出量の値が、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量よりも２０ｍｇ小さい値以上、且つ、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量よりも２０ｍｇ大きい値以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、インキ収容筒内に粘度の低いインキを直接収容し、該インキの後端に追従体を配置したボールペンに関する。

従来、例えば、特許文献１には、インキ筒内にペースト状の逆流防止剤が配置されて該逆流防止剤の前方にインキが充填されるとともに、ボールをその一部が先端から臨出した状態で回転自由に抱持したチップがインキ筒の先端に固定され、該ボールがスプリングで弾発されて非使用時はチップの内向きの先端縁に接触していることを特徴とするボールペンが開示され、さらに、インキ筒内に粘度の低い水性インキを充填することが記載されている。
実用新案登録第２５５５６７７号公報

前記従来のボールペンは、低粘度の水性インキが充填されているため、筆記開始時には、潤沢なインキ流出性が満足されるとしても、筆記開始から次第にインキヘッド（即ちペン先にかかるインキの水頭圧）が減少することにより、次第にインキ流出性が低下する傾向にあり、筆記開始後の早い段階から筆跡のカスレが生じるおそれがある。

また、前記筆跡のカスレを解消するために、予め、先端縁部内面とボールとの隙間を大きく設定することが考えられる。しかし、これでは、筆記開始からインキ流出量が過剰となり、筆跡のニジミが発生するおそれがある。

本発明は、前記従来の問題点を解決するものであって、低粘度のインキが充填されたにもかかわらず、筆記開始から充填インキを殆ど消費するまで、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミが発生するおそれがないボールペンを提供しようとするものである。

本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、筆記開始から充填インキを殆ど消費するまでのインキ流出量（即ちインキ消費量）を特定することにより、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生が抑えられることを見出した。さらに、本発明者は、インキヘッドの降下、及び先端縁部内面とボールとの隙間の増加（即ちボール受け座の摩耗）がインキ流出量に大きく関係することに着目し、それらを特定することにより、筆記開始から充填インキを殆ど消費するまでのインキ流出量を適正な範囲に維持でき、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生が抑えられることを見出した。

〔１〕即ち、本発明は、先端に設けた内向きの先端縁部２１とボール受け座２２とによってボール３を回転可能に抱持したチップ本体２と、該チップ本体２を先端に備えたインキ収容筒６と、該インキ収容筒６内に収容されるインキ７と、該インキ７の後端に配置され且つ該インキ７の消費に伴って前進する追従体８と、前記ボール３を前方に付勢して前記ボール３をチップ本体２の先端縁部２１の内面に密接させる弾発部材４とを備えたボールペン１であって、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離１００ｍ当たりのインキ流出量の値が、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量よりも２０ｍｇ小さい値以上、且つ、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量よりも２０ｍｇ大きい値以下であること（請求項１）を要件とする。

前記請求項１により、筆記開始から充填インキを殆ど消費するまで、インキ流出量が適正な範囲に維持され、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生が抑えられる。

筆記距離１００ｍ当たりのインキ流出量の値が、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量よりも２０ｍｇ小さい値に満たない場合、筆記開始時に比べてインキ流出量が大きく減少することになり、筆跡のカスレが生じるおそれがある。逆に、筆記距離１００ｍ当たりのインキ流出量の値が、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量よりも２０ｍｇ大きい値を越える場合、筆記開始時に比べてインキ流出量が大きく増加することになり、筆跡のニジミが生じるおそれがある。

ここで、「筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時まで」とは、充填インキの殆どを消費した場合における筆記距離を特定するものである。

さらに、充填インキの殆どを消費した場合における筆記距離を、「筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直後の測定時まで」とすることが、より一層、インキ流出量を適正な範囲に維持する筆記可能距離が延長する点で好ましい。

〔２〕前記請求項１のボールペン１において、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離１００ｍ当たりのインキヘッドの減少量ΔＨを、３ｍｍ〜１２ｍｍに設定すること（請求項２）が好ましい。

前記請求項２により、筆記開始から充填インキの殆どを消費するまでにおいて、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生を確実に防止できる。

筆記距離１００ｍ当たりのインキヘッドの減少量ΔＨが、３ｍｍ未満の場合、チップ本体２先端からのインキ流出量が少な過ぎるため、筆跡のカスレが生じやすい。また、逆に、筆記距離１００ｍ当たりのインキヘッドの減少量が、１２ｍｍを越える場合、チップ本体２先端からのインキ流出量が多過ぎるため、筆跡のニジミが生じやすい。

尚、前記「筆記距離１００ｍ当たりのインキヘッドの減少量ΔＨ」とは、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％を消費する直前の測定時までにおいて、筆記によるインキヘッドの降下スピードの平均値を表すものである。また、ここで「インキヘッド」とは、ペン先下向き時のペン先からインキ後端までの高さ（ｍｍ）をいう。

〔３〕前記請求項２のボールペン１において、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離１００ｍ当たりの、チップ本体２先端のボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣを、０．１μｍ〜１．５μｍ（好ましくは、０．１μｍ〜１．０μｍ、さらに好ましくは、０．１μｍ〜０．５μｍ）に設定すること（請求項３）が好ましい。

前記請求項３により、筆記開始から充填インキの殆どを消費するまでにおいて、インキ流出量を、より一層、確実に適正な一定の範囲に設定でき、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生が防止される。

前記筆記距離１００ｍ当たりの、チップ本体２先端のボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣが、０．１μｍ未満の場合、筆記によるボール３と先端縁部２１内面との隙間の増加量が小さ過ぎるため、筆記によるインキヘッドの減少に伴って、インキ流出量が筆記に従って次第に減少してしまい、インキ流出量を一定に維持することができない。

また、逆に、前記筆記距離１００ｍ当たりの、チップ本体２先端のボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣが、１．５μｍを越える場合、筆記によるボール３と先端縁部２１内面との隙間の増加量が大き過ぎるため、筆記によるインキヘッドの減少作用に打ち勝って、インキ流出量が筆記に従って次第に増加してしまい、インキ流出量を一定に維持することができない。

即ち、請求項３のボールペン１は、インキヘッドの降下によるインキ流出量の漸減作用と、ボール受け座２２の摩耗によるインキ流出量の漸増作用とのバランスにより、インキ流出量を略一定に保つことができる。

尚、前記「筆記距離１００ｍ当たりの、チップ本体２先端のボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣ」とは、ボール３と先端縁部２１の内面との隙間の増加スピード（即ち筆記によるボール受け座２２の摩耗スピード）の平均値を表すものである。

〔４〕前記請求項１乃至３のボールペン１において、前記インキ７が、２０℃における粘度が、１ｍＰａ・ｓ〜５０ｍＰａ・ｓの範囲であること（請求項４）が好ましい。

前記請求項４により、インキ７が低粘度となり、インキ追従性が向上し、高速で筆記した場合でも、筆跡のカスレがなく円滑な筆記が可能となる。

〔５〕前記請求項１乃至３のボールペン１において、前記インキ７が、Ｅ型回転粘度計による２０℃における回転数１００ｒｐｍでの粘度が、３ｍＰａ・ｓ〜１６０ｍＰａ・ｓの範囲であり、且つ、剪断減粘性指数が０．８０〜０．９９の範囲であること（請求項５）が好ましい。

前記請求項５により、インキ７が低粘度となり、インキ追従性が向上し、高速で筆記した場合でも、筆跡のカスレがなく円滑な筆記が可能となる。

尚、前記剪断減粘性指数（ｎ）は、粘度計による剪断応力値（Ｔ）及び剪断速度（ｊ）値の流動学的測定により導かれる実験式（Ｔ＝Ｋｊⁿ ：但し、Ｋは計算された定数である）を適用して計算される値である。尚、前記Ｅ型回転粘度計とは、具体的には、ＥＭ型回転粘度計、ＥＬ型回転粘度計、ＥＨ型回転粘度計が挙げられる。

請求項１により、筆記開始から充填インキを殆ど消費するまで、インキ流出量が適正な範囲に維持され、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生が抑えられる。

請求項２により、筆記開始から充填インキの殆どを消費するまでにおいて、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生を確実に防止できる。

請求項３により、筆記開始から充填インキの殆どを消費するまでにおいて、インキ流出量を、より一層、確実に適正な一定の範囲に設定でき、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生が防止される。

請求項４により、インキ追従性が向上し、高速で筆記した場合でも、筆跡のカスレがなく円滑な筆記が可能となる。

請求項５により、インキ追従性が向上し、高速で筆記した場合でも、筆跡のカスレがなく円滑な筆記が可能となる。

本発明を実施するための最良の形態を、以下、図面に従って説明する。

本発明の第１実施例を図１乃至図５に示す。
本実施例のボールペン１は、先端部にボール３を回転可能に抱持したチップ本体２と、該チップ本体２の後部が前部に圧入固着されたホルダー５と、該ホルダー５の後部が先端開口部に圧入固着されたインキ収容筒６と、該インキ収容筒６内に収容されるインキ７及び追従体８と、前記チップ本体２の内部及びホルダー５の内部に収容配置される弾発部材４（スプリング）と、前記インキ収容筒６の後端開口部に圧入固着される尾栓９とからなる。

前記インキ収容筒６は、両端が開口された直円筒状であり、合成樹脂の押し出し成形により得られる。前記インキ収容筒６の先端開口部は、チップ本体２を有するホルダー５の後部が圧入固着され、一方、前記インキ収容筒６の後端開口部には、通気孔が貫設された尾栓９が圧入固着される。本発明では、前記インキ収容筒６の内径は、４ｍｍ〜６ｍｍのものが有効であり、本実施例では、４．４ｍｍのものが採用される。

前記インキ収容筒６の内部には、インキ７（Ｂ型回転粘度計における２０℃での粘度が９ｍＰａ・ｓの水性インキ、または、ＥＬ型回転粘度計における、２０℃での回転数１００ｒｐｍの粘度が３．５ｍＰａ・ｓであるとともに、剪断減粘性指数が０．９７である水性インキ）と、該インキ７の後端に配置され、且つ該インキ７の消費にともなって前進する高粘度流体からなる追従体８とが充填される。前記追従体８は、前記以外にも、高粘度流体の内部に固形物を収容させた構成、または、インキ収容筒６内壁と摺動可能な固形物からなる構成であってもよい。前記インキ７はボール受け座２２の適度な摩耗が得られる点で顔料タイプよりも染料タイプのものが好ましい。本実施例では、水性染料インキが採用されている。

前記チップ本体２は、金属（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３２１等のオーステナイト系のステンレス鋼）からなる直円筒状の細管よりなる。前記チップ本体２の先端近傍内面には、内方への押圧変形により４個の内方突出部２２（即ちボール受け座）が周方向に等間隔に形成される。また、前記チップ本体２の先端部には、内方への押圧変形により環状の内向きの先端縁部２１が形成される。前記先端縁部２１内面と前記内方突出部２２前面との間（即ちボール抱持部）にボール３が回転可能且つ前後方向移動可能に抱持される。

本発明では、ボール３の外径は０．５ｍｍ〜０．７ｍｍが好ましく、本実施例では、０．５ｍｍと、０．７ｍｍのものが採用されている。また、外径０．５ｍｍ〜０．７ｍｍのボール３において、ボール３の前後方向の移動可能長さＣは、１０μｍ〜２０μｍの範囲が好ましい。また、外径０．５ｍｍのボール３において、１００ｍ当たりのインキ流出量は、９５ｍｇ〜１３５ｍｇの範囲が、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミがない点で好ましい。外径０．７ｍｍのボール３において、１００ｍ当たりのインキ流出量は、１３５ｍｇ〜１７５ｍｇの範囲が、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミがない点で好ましい。

前記内方突出部２２の相互間には、中心部から径方向外方の４方向に放射状に延びるインキ流出間隙２３が形成される。前記インキ流出間隙２３の中心側には、弾発部材４のロッド部４１が挿通され、前記ロッド部４１先端がボール３後面に当接することにより、ボール３が前方に付勢される。

前記ホルダー５は、合成樹脂の射出成形により得られる筒状体である。前記ホルダー５は、チップ本体２が取り付けられる先細状の前部と、インキ収容筒６の先端面と当接する鍔部と、インキ収容筒６の先端開口部に圧入される後部とからなる。前記ホルダー５の内部には、先端が外部に開口するチップ取付孔と、該チップ取付孔に先端が連通し且つ後端が外部に開口するインキ流通孔が設けられる。前記インキ流通孔の中間部内面には、周状に分散配置される複数（例えば４個）の係止突起５１が一体に形成される。

前記弾発部材４は、線径０．１４ｍｍのステンレス鋼製線材により、前部のロッド部４１と後部のコイル部４２とが一体に連設されてなる。前記コイル部４２の後端部には、外径が前方のコイル部４２より大きく設定された膨出部４３が形成される。前記膨出部４３は、線材間が密着した座巻きにより形成される。前記膨出部４３が、前記ホルダー５内面の係止突起５１を後方より乗り越えて、前記係止突起５１に係止される。尚、前記弾発部材４は、前記以外にも、コイル部４２を備えないロッド部４１のみの構成等であってもよい。また、前記弾発部材４を構成する材料も、金属以外にも、合成樹脂、合成ゴム、エラストマーよりなるものでもよい。

本実施例のボールペン１は、非筆記時、前記弾発部材４のロッド部４１によりボール３が前方に押圧され、前記ボール３と前記先端縁部２１の内面とが密接され、ペン先がシールされる。それにより、ペン先下向き状態で保管したとしても、ペン先からのインキ漏出が防止され、また、ペン先上向き状態で保管したとしても、ペン先からの空気混入が防止される。

前記弾発部材４の弾発力は、１５ｇ〜４５ｇ（好ましくは２５ｇ〜４０ｇ）の範囲が好ましく、ここでは、３５ｇに設定されている。前記弾発力は、比較的高めに設定されている。それにより、ボール３と先端縁部２１内面とのシール性が向上すると共に、ボール３を後方に押圧する力（筆圧）が弾発部材４により弱められ、ボール３がボール受け座２２に圧接する力が緩和され、ボール受け座２２の摩耗が抑制される。また、前記弾発部材４の弾発力は、筆記時の軽いタッチの筆記感を得るには、１５ｇ〜３５ｇの範囲の比較的低めに設定することが好ましい。

（インキ流出量の測定）
前記実施例のボールペン１を螺旋状に筆記する筆記試験機（筆記速度：４ｍ／分、筆記荷重：１００ｇ、筆記角度：７０度）にて、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定した。ボール３は、外径０．５ｍｍと、外径０．７ｍｍの２種類を使用し、両者とも、インキ充填量は９５０ｍｇに設定した。結果を、表１、表２、図４、図５に示す。

〔１〕ボール外径０．５ｍｍ（表１、図４参照）

・インキ充填量の８０％における筆記距離
インキ充填量（９５０ｍｇ）の８０％は、７６０ｍｇであるので、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時とは、表１の累積インキ流出量から、筆記距離５００ｍ〜６００ｍとなる。よって、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時までとは、筆記距離０ｍ〜６００ｍとなる。

また、インキ充填量（９５０ｍｇ）の８０％は、７６０ｍｇであるので、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直後の測定時とは、表１の累積インキ流出量から、筆記距離６００ｍ〜７００ｍとなる。よって、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直後の測定時までとは、筆記距離０ｍ〜７００ｍとなる。

・インキ流出量
筆記距離０ｍ〜６００ｍにおいて、筆記距離１００ｍ当たりのインキ流出量の測定値は、１１７ｍｇ〜１２３ｍｇであり、これは、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１１７ｍｇ）より２０ｍｇ小さい値（９７ｍｇ）と、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１１７ｍｇ）より２０ｍｇ大きい値（１３７ｍｇ）の間の範囲内である。（図４参照）

また、筆記距離０ｍ〜７００ｍにおいて、筆記距離１００ｍ当たりのインキ流出量の測定値は、１１７ｍｇ〜１２３ｍｇであり、これは、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１１７ｍｇ）より２０ｍｇ小さい値（９７ｍｇ）と、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１１７ｍｇ）より２０ｍｇ大きい値（１３７ｍｇ）の間の範囲内である。（図４参照）

・インキヘッドの減少量ΔＨ
筆記距離０ｍ〜６００ｍにおいて、インキヘッドの減少量は、４５．６ｍｍであったので、１００ｍ当たりのインキヘッドの減少量ΔＨは、７．６ｍｍとなる。

また、筆記距離０ｍ〜７００ｍにおいて、インキヘッドの減少量は、５３．２ｍｍであったので、１００ｍ当たりのインキヘッドの減少量ΔＨは、７．６ｍｍとなる。

・ボールの前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣ
ボール３の前後方向の移動可能長さＣは、筆記開始前が１４．５μｍであり、筆記距離６００ｍの直後が１５．６μｍであった。よって、筆記距離０ｍ〜６００ｍにおいて、ボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、１．１μｍであるので、１００ｍ当たりのボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、０．１８μｍとなる。

また、ボール３の前後方向の移動可能長さＣは、筆記開始前が１４．５μｍであり、筆記距離７００ｍの直後が１５．８μｍであった。よって、筆記距離０ｍ〜７００ｍにおいて、ボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、１．３μｍであるので、１００ｍ当たりのボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、０．１９μｍとなる。

〔２〕ボール外径０．７ｍｍ（表２、図５参照）

・インキ充填量の８０％における筆記距離
インキ充填量（９５０ｍｇ）の８０％は、７６０ｍｇであるので、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時とは、表２の累積インキ流出量から、筆記距離３００ｍ〜４００ｍとなる。よって、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時までとは、筆記距離０ｍ〜４００ｍとなる。

また、インキ充填量（９５０ｍｇ）の８０％は、７６０ｍｇであるので、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直後の測定時とは、表２の累積インキ流出量から、筆記距離４００ｍ〜５００ｍとなる。よって、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直後の測定時までとは、筆記距離０ｍ〜５００ｍとなる。

・インキ流出量
筆記距離０ｍ〜４００ｍにおいて、筆記距離１００ｍ当たりのインキ流出量の測定値は、１５７ｍｇ〜１６３ｍｇであり、これは、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１６３ｍｇ）より２０ｍｇ小さい値（１４３ｍｇ）と、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１６３ｍｇ）より２０ｍｇ大きい値（１８３ｍｇ）の間の範囲内である。（図５参照）

また、筆記距離０ｍ〜５００ｍにおいて、筆記距離１００ｍ当たりのインキ流出量の測定値は、１５１ｍｇ〜１６３ｍｇであり、これは、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１６３ｍｇ）より２０ｍｇ小さい値（１４３ｍｇ）と、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１６３ｍｇ）より２０ｍｇ大きい値（１８３ｍｇ）の間の範囲内である。（図５参照）

・インキヘッドの減少量ΔＨ
筆記距離０ｍ〜４００ｍにおいて、インキヘッドの減少量ΔＨは、４０．８ｍｍであったので、１００ｍ当たりのインキヘッドの減少量ΔＨは、１０．２ｍｍとなる。

また、筆記距離０ｍ〜５００ｍにおいて、インキヘッドの減少量ΔＨは、５１．０ｍｍであったので、１００ｍ当たりのインキヘッドの減少量ΔＨは、１０．２ｍｍとなる。

・ボールの前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣ
ボール３の前後方向の移動可能長さＣは、筆記開始前が１６．９μｍであり、筆記距離４００ｍの直後が１８．１μｍであった。筆記距離０ｍ〜４００ｍにおいて、ボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、１．２μｍであるので、１００ｍ当たりのボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、０．３μｍとなる。

また、ボール３の前後方向の移動可能長さＣは、筆記開始前が１６．９μｍであり、筆記距離５００ｍの直後が１８．４μｍであった。筆記距離０ｍ〜５００ｍにおいて、ボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、１．５μｍであるので、１００ｍ当たりのボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、０．３μｍとなる。

本発明の第２実施例を図６乃至図１０に示す。
本実施例のボールペン１は、先端部にボール３を回転可能に抱持したチップ本体２と、該チップ本体２の後部が前部に圧入固着されたホルダー５と、該ホルダー５の後部が先端開口部に圧入固着されたインキ収容筒６と、該インキ収容筒６内に収容されるインキ７及び追従体８と、前記チップ本体２の内部及びホルダー５の内部に収容配置される弾発部材４（スプリング）と、前記インキ収容筒６の後端開口部に圧入固着される尾栓９とからなる。

前記インキ収容筒６の内部には、インキ７（Ｂ型回転粘度計における２０℃での粘度が９ｍＰａ・ｓの水性インキ、または、ＥＬ型回転粘度計における、２０℃での回転数１００ｒｐｍの粘度が５ｍＰａ・ｓであるとともに、剪断減粘性指数が０．９７である水性インキ）と、該インキ７の後端に配置され、且つ該インキ７の消費にともなって前進する高粘度流体からなる追従体８とが充填される。前記追従体８は、前記以外にも、高粘度流体の内部に固形物を収容させた構成、または、インキ収容筒６内壁と摺動可能な固形物からなる構成であってもよい。前記インキ７はボール受け座２２の適度な摩耗が得られる点で顔料タイプよりも染料タイプのものが好ましい。本実施例では、水性染料インキが採用されている。

前記チップ本体２は、前端部に金属材料（例えばステンレス鋼）を切削加工することによりボール抱持孔とボール受け座２２が形成される。前記ボール受け座２２には、中心孔２４が貫設されるとともに、前記中心孔２４に連通する放射状のインキ流通間隙２３が形成される。前記チップ本体２の先端部には、内方への押圧変形により環状の内向きの先端縁部２１が形成される。前記先端縁部２１内面と前記ボール受け座２２前面との間（即ちボール抱持部）にボール３が回転可能且つ前後方向移動可能に抱持される。

本発明では、ボール３の外径は０．５ｍｍ〜０．７ｍｍが好ましく、本実施例では、０．５ｍｍと、０．７ｍｍのものが採用されている。また、外径０．５ｍｍ〜０．７ｍｍのボール３において、ボール３の前後方向の移動可能長さＣは、１０μｍ〜３０μｍの範囲が好ましい。また、外径０．５ｍｍのボール３において、１００ｍ当たりのインキ流出量は、９５ｍｇ〜１３５ｍｇの範囲が、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミがない点で好ましい。外径０．７ｍｍのボール３において、１００ｍ当たりのインキ流出量は、１３５ｍｇ〜１７５ｍｇの範囲が、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミがない点で好ましい。

前記中心孔２４には、弾発部材４のロッド部４１が挿通され、前記ロッド部４１先端がボール３後面に当接することにより、ボール３が前方に付勢される。

前記ホルダー５は、合成樹脂の射出成形により得られる筒状体である。前記ホルダー５は、チップ本体２が取り付けられる先細状の前部と、インキ収容筒６の先端面と当接する鍔部と、インキ収容筒６の先端開口部に圧入される後部とからなる。前記ホルダー５の内部には、先端が外部に開口するチップ取付孔と、該チップ取付孔に先端が連通し且つ後端が外部に開口するインキ流通孔が設けられる。前記チップ取付孔とインキ流通孔との間には、前記弾発部材４の後端が当接する係止壁部５２が一体に形成される。

前記弾発部材４は、線径０．１４ｍｍのステンレス鋼製線材により、前部のロッド部４１と後部のコイル部４２とが一体に連設されてなる。前記コイル部４２の後端部には、外径が前方のコイル部４２より大きく設定された膨出部４３が形成される。前記膨出部４３は、線材間が密着した座巻きにより形成される。前記膨出部４３が、前記係止壁部５２に係止される。尚、前記弾発部材４は、前記以外にも、コイル部４２を備えないロッド部４１のみの構成等であってもよい。また、前記弾発部材４を構成する材料も、金属以外にも、合成樹脂、合成ゴム、エラストマーよりなるものでもよい。

前記弾発部材４の弾発力は、１５ｇ〜４５ｇ（好ましくは２５ｇ〜４０ｇ）の範囲が好ましく、ここでは、３５ｇに設定されている。前記弾発力は、比較的高めに設定されている。それにより、ボール３と先端縁部２１内面とのシール性が向上すると共に、ボール３を後方に押圧する力（筆圧）が弾発部材４により弱められ、ボール３がボール受け座２２に圧接する力が緩和され、ボール受け座２２の摩耗が抑制される。また、前記弾発部材４の弾発力は、筆記時の軽いタッチの筆記感を得るには、１０ｇ〜４０ｇ（好ましくは１０ｇ〜３０ｇ）の範囲の比較的低めに設定することが好ましい。

（インキ流出量の測定）
前記実施例のボールペン１を螺旋状に筆記する筆記試験機（筆記速度：４ｍ／分、筆記荷重：１００ｇ、筆記角度：７０度）にて、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定した。ボール３は、外径０．５ｍｍと、外径０．７ｍｍの２種類を使用し、両者とも、インキ充填量は９５０ｍｇに設定した。結果を、表３、表４、図９、図１０に示す。

〔３〕ボール外径０．５ｍｍ（表３、図９参照）

・インキ充填量の８０％における筆記距離
インキ充填量（９５０ｍｇ）の８０％は、７６０ｍｇであるので、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時とは、表３の累積インキ流出量から、筆記距離５００ｍ〜６００ｍとなる。よって、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時までとは、筆記距離０ｍ〜６００ｍとなる。

また、インキ充填量（９５０ｍｇ）の８０％は、７６０ｍｇであるので、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直後の測定時とは、表３の累積インキ流出量から、筆記距離６００ｍ〜７００ｍとなる。よって、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直後の測定時までとは、筆記距離０ｍ〜７００ｍとなる。

・インキ流出量
筆記距離０ｍ〜６００ｍにおいて、筆記距離１００ｍ当たりのインキ流出量の測定値は、１１８ｍｇ〜１３２ｍｇであり、これは、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１１８ｍｇ）より２０ｍｇ小さい値（９８ｍｇ）と、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１１８ｍｇ）より２０ｍｇ大きい値（１３８ｍｇ）の間の範囲内である。（図９参照）

また、筆記距離０ｍ〜７００ｍにおいて、筆記距離１００ｍ当たりのインキ流出量の測定値は、１１８ｍｇ〜１３２ｍｇであり、これは、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１１８ｍｇ）より２０ｍｇ小さい値（９８ｍｇ）と、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１１８ｍｇ）より２０ｍｇ大きい値（１３８ｍｇ）の間の範囲内である。（図９参照）

・インキヘッドの減少量ΔＨ
筆記距離０ｍ〜６００ｍにおいて、インキヘッドの減少量は、４７．０ｍｍであったので、１００ｍ当たりのインキヘッドの減少量ΔＨは、７．８ｍｍとなる。

また、筆記距離０ｍ〜７００ｍにおいて、インキヘッドの減少量は、５４．５ｍｍであったので、１００ｍ当たりのインキヘッドの減少量ΔＨは、７．８ｍｍとなる。

・ボールの前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣ
ボール３の前後方向の移動可能長さＣは、筆記開始前が２０．０μｍであり、筆記距離６００ｍの直後が２３．０μｍであった。よって、筆記距離０ｍ〜６００ｍにおいて、ボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、３．０μｍであるので、１００ｍ当たりのボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、０．５μｍとなる。

また、ボール３の前後方向の移動可能長さＣは、筆記開始前が２０．０μｍであり、筆記距離７００ｍの直後が２４．０μｍであった。よって、筆記距離０ｍ〜７００ｍにおいて、ボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、４．０μｍであるので、１００ｍ当たりのボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、０．５７μｍとなる。

〔４〕ボール外径０．７ｍｍ（表４、図１０参照）

・インキ充填量の８０％における筆記距離
インキ充填量（９５０ｍｇ）の８０％は、７６０ｍｇであるので、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時とは、表４の累積インキ流出量から、筆記距離３００ｍ〜４００ｍとなる。よって、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時までとは、筆記距離０ｍ〜４００ｍとなる。

また、インキ充填量（９５０ｍｇ）の８０％は、７６０ｍｇであるので、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直後の測定時とは、表４の累積インキ流出量から、筆記距離４００ｍ〜５００ｍとなる。よって、筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直後の測定時までとは、筆記距離０ｍ〜５００ｍとなる。

・インキ流出量
筆記距離０ｍ〜４００ｍにおいて、筆記距離１００ｍ当たりのインキ流出量の測定値は、１５１ｍｇ〜１５９ｍｇであり、これは、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１５９ｍｇ）より２０ｍｇ小さい値（１３９ｍｇ）と、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１５９ｍｇ）より２０ｍｇ大きい値（１７９ｍｇ）の間の範囲内である。（図１０参照）

また、筆記距離０ｍ〜５００ｍにおいて、筆記距離１００ｍ当たりのインキ流出量の測定値は、１５１ｍｇ〜１５９ｍｇであり、これは、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１５９ｍｇ）より２０ｍｇ小さい値（１３９ｍｇ）と、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量（１５９ｍｇ）より２０ｍｇ大きい値（１７９ｍｇ）の間の範囲内である。（図１０参照）

・インキヘッドの減少量ΔＨ
筆記距離０ｍ〜４００ｍにおいて、インキヘッドの減少量ΔＨは、３８．５ｍｍであったので、１００ｍ当たりのインキヘッドの減少量ΔＨは、９．６ｍｍとなる。

また、筆記距離０ｍ〜５００ｍにおいて、インキヘッドの減少量ΔＨは、４７．８ｍｍであったので、１００ｍ当たりのインキヘッドの減少量ΔＨは、９．６ｍｍとなる。

・ボールの前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣ
ボール３の前後方向の移動可能長さＣは、筆記開始前が２５．０μｍであり、筆記距離４００ｍの直後が２６．０μｍであった。筆記距離０ｍ〜４００ｍにおいて、ボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、１．０μｍであるので、１００ｍ当たりのボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、０．２５μｍとなる。

また、ボール３の前後方向の移動可能長さＣは、筆記開始前が２５．０μｍであり、筆記距離５００ｍの直後が２６．５μｍであった。筆記距離０ｍ〜５００ｍにおいて、ボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、１．５μｍであるので、１００ｍ当たりのボール３の前後方向の移動可能長さＣの増加量ΔＣは、０．３μｍとなる。

本発明ボールペンの第１実施例を示す縦断面図である。図１のチップ本体先端の拡大縦断面図である。図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。図１において外径０．５ｍｍのボールを採用したときの筆記距離とインキ流出量の関係を示すグラフである。図１において外径０．７ｍｍのボールを採用したときの筆記距離とインキ流出量の関係を示すグラフである。本発明ボールペンの第２実施例を示す縦断面図である。図６のチップ本体先端の拡大縦断面図である。図７のＢ−Ｂ線拡大断面図である。図６において外径０．５ｍｍのボールを採用したときの筆記距離とインキ流出量の関係を示すグラフである。図６において外径０．７ｍｍのボールを採用したときの筆記距離とインキ流出量の関係を示すグラフである。

符号の説明

１ボールペン
２チップ本体
２１先端縁部
２２内方突出部（ボール受け座）
２３インキ流出間隙
２４中心孔
３ボール
４弾発部材
４１ロッド部
４２コイル部
４３膨出部
５ホルダー
５１係止突起
６インキ収容筒
７インキ
８追従体
９尾栓

Claims

先端に設けた内向きの先端縁部とボール受け座とによってボールを回転可能に抱持したチップ本体と、該チップ本体を先端に備えたインキ収容筒と、該インキ収容筒内に収容されるインキと、該インキの後端に配置され且つ該インキの消費に伴って前進する追従体と、前記ボールを前方に付勢して前記ボールをチップ本体の先端縁部の内面に密接させる弾発部材とを備えたボールペンであって、
筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離１００ｍ当たりのインキ流出量の値が、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量よりも２０ｍｇ小さい値以上、且つ、筆記距離０ｍ〜１００ｍにおけるインキ流出量よりも２０ｍｇ大きい値以下であることを特徴とするボールペン。
筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離１００ｍ当たりのインキヘッドの減少量を、３ｍｍ〜１２ｍｍに設定した請求項１記載のボールペン。
筆記距離１００ｍ毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の８０％が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離１００ｍ当たりの、チップ本体先端のボールの前後方向の移動可能長さの増加量を、０．１μｍ〜１．５μｍに設定した請求項２記載のボールペン。
前記インキが、２０℃における粘度が、１ｍＰａ・ｓ〜５０ｍＰａ・ｓの範囲である請求項１乃至３のいずれか一つに記載のボールペン。
前記インキが、Ｅ型回転粘度計による２０℃における回転数１００ｒｐｍでの粘度が、３ｍＰａ・ｓ〜１６０ｍＰａ・ｓの範囲であり、且つ、剪断減粘性指数が０．８０〜０．９９の範囲である請求項１乃至３のいずれか一つに記載のボールペン。