(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体内に備えられたインキ吸蔵体が収容するインキを、インキ中継芯により、先端に筆記部としてのボールを有するボールペンチップに供給するボールペン体であって、前記ボールペンチップの内孔に内方突出部を形成し、中心孔と放射状溝とからなるインキ通路を設けてなるものにおいて、前記インキ通路の長手方向最長部がボール径の５０％以下であり、且つ、前記中心孔の径がボール径の４５％以下であると共に、前記インキ中継芯の先端が前記内方突出部のインキ中継芯側の面に形成される前記インキ通路の開口部を有する当接部に面状に当接してインキ通路の開口部に当接していることを特徴とするボールペン体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インキ吸蔵体が収容するインキをインキ中継芯によりボールペンチップに供給するボールペン体であって、前記ボールペンチップの内孔に内方突出部を形成し、中心孔と放射状溝とからなるインキ通路を設けてなるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本体内にてインキを保持する手段として、ポリエチレン繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリアセタール繊維などの合成繊維や、獣毛、綿などの天然繊維などの収束体であるインキ吸蔵体を使用し、ボールペンチップ内にインキを供給する手段として、合成繊維又は天然繊維の収束体や、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂などの焼結芯やポリアセタ−ル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂などの細杆体などの連通孔を有する合成樹脂製の棒状物などよりなるインキ中継芯を使用してなるボールペン体は、インキとして主に低粘度（約１０ｃｐｓ以下）の水性インキを採用したものに好適に使用されている。このような水性インキを使用したボールペン体は、低粘度であるため比較的インキ吐出量が豊富であり、みずみずしい筆跡を滑らかな筆記感触にて得られることから多く用いられている。
【０００３】
上述のようなボールペン体でも低粘度インキを使用したのみでみずみずしい豊富なインキ吐出量が得られるわけではない。一般にこのような水性インキにはボールペン用の油性インキにみられるような曳糸性がほとんどなく、吐出されたインキが後続のインキを引っ張ってくれるような作用が弱い。よって、ボールペンチップの先端開口部とボールとの隙間量を調節したり、ボール抱持部やインキ中継芯、インキ吸蔵体などの毛細管力を調節し、インキ吐出による圧力変化とインキの自重によりインキが吐出されるようなすこと、つまり、ボールペン体内のインキが流通する部材がインキの大量吐出を阻害しないようにすることが重要であるといえる。
【０００４】
インキ中継芯の先端とボール抱持室と距離をある程度空間として確保することは、インキ中継芯からボール抱持室への直接的なインキ供給という観点では不利なように見えるが、インキ中継芯の先端の圧接による毛細管力の増加もなく、筆記部材としてのボールを収容するボール抱持部近傍にインキの豊富なインキ溜り部を形成することになり、ボール抱持部への豊富なインキ供給という点では有利であるといえる。このように、ボール抱持室のボール受座面を有する内方突出部に形成されるインキ通路は、比較的大きな容積のものとするようになされているといえる。具体的には、インキ通路の最外郭部分の長さｌ’は、概ねボール径の５０％〜８０％の長さに、インキ通路の中心孔の径は、概ねボール径の５０％〜６０％に設定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような従来のボールペン体では、インキ吸蔵体に収容したインキの消費率に問題があった。即ち、インキ吸蔵体やインキ中継芯は、上述の如く繊維収束体のような自身がインキ保持能力を有しているため、収容したインキの全てを筆跡として消費することは実質的に不可能であるが、インキ中継芯とボール抱持部との間に毛細管力の極めて小さい部分が比較的大きな容積にて形成されていると、インキの連続的な流れを抑制すると共にインキの移動経路にインキが自由状態で存在できる部分を形成することになり、ボール抱持室内へのインキ供給量が不安定となり易く、インキ吸蔵体中に多くのインキを残しながらも筆跡にかすれが生じたり、筆跡が破線となってしまったり、筆記不能となる現象が発生するという問題があった。特に、インキ吸蔵体中のインキが少なくなってきた場合には、上述の問題が顕著になるという傾向があり、インキ吸蔵体に収容したインキの７０％未満を筆跡として使用したにすぎないものが多く発生するものであった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、軸体内に備えられたインキ吸蔵体が収容するインキを、インキ中継芯により、先端に筆記部としてのボールを有するボールペンチップに供給するボールペン体であって、前記ボールペンチップの内孔に内方突出部を形成し、中心孔と放射状溝とからなるインキ通路を設けてなるものにおいて、前記インキ通路の長手方向最長部がボール径の５０％以下であり、且つ、前記中心孔の径がボール径の４５％以下であると共に、前記インキ中継芯の先端が前記内方突出部のインキ中継芯側の面に形成される前記インキ通路の開口部を有する当接部に面状に当接してインキ通路の開口部に当接していることを特徴とするボールペン体を要旨とする。
【０００７】
【作用】
本発明のボールペン体は、インキ通路の比較的毛細管力の高いものとすると共に、インキ中継芯の先端を極力ボール抱持室近傍に位置させ、インキ中継芯より開放されたインキをすぐにボール抱持室に導き筆記に供させることができる。よって、インキ吸蔵体〜インキ中継芯〜インキ通路〜ボール抱持室といったインキの安定且つ連続した流れが形成され、みずみずしい筆跡を損なわずにインキ吸蔵体に収容したインキの消費率が高いボールペン体を得ることができるものである。
【０００８】
【実施例】
以下、図面に基づき一例について説明する。
図１に示す本発明のボールペン体Ａは、筆記具の外装体に収容されて使用される所謂筆記具のリフィルとした場合の例として示してある。ボールペン体Ａは筆記部材としてのボール１を有するボールペンチップ２と、このボールペンチップ２を先端部３ａに固着した軸体３と、この軸体３内に収容され、水性インキを吸蔵するインキ吸蔵体４と、このインキ吸蔵体４に後端部５ａを埋設してインキ接続してなるインキ中継芯５と、軸体３の後端開口部３ｂに嵌着される硬質ポリエチレン製の尾栓６とからなっている。ここで、インキ中継芯５は、ボールペンチップ２内に挿入され、ボールペンチップの後端部をかしめることにより固定されている。また、インキ吸蔵体４は、アクリル繊維を溶剤にて溶着処理して収束体としたものにポリエステルフィルム２０にて側面を巻き円柱状に整形したものであり、図１のＩ−Ｉ断面矢視図である図２に示すように、ポリエステルフィルム２０の上に空気流通路７を形成するため、インキ吸蔵体の長手方向全長に延在するよう合成樹脂製の棒状物８を配置し、更にその上からもう一枚のポリエステルフィルム２１が巻いてある。尚、本図ではポリエステルフィルム２０及び２１を分かりやすくするため強調して模式的に示してある。
【０００９】
図１の要部拡大断面図である図３に、ボールペンチップ２の内部を示す。ボールペンチップ２の内孔９は、内方突出部１０によりボール抱持室１１とインキ中継芯収容部１２とが形成されており、内方突出部１０に形成されたインキ通路１３によりボール抱持室１１とインキ中継芯収容部１２とは連通している。インキ通路１３は、中心孔１３ａと放射状溝１３ｂとを有し、中心孔１３ａと放射状溝１３ｂとは共にボール抱持室１１及びインキ中継芯収容部１２に開口している。
【００１０】
ボール抱持室１１は、インキ通路１３が開口するボール受座部１４を有している。ここで、ボール受座部１４を形成する内方突出部１０は最外郭部分が最も肉厚で中心に向かって肉薄となるようテーパ状に形成されている。よって、インキ通路１３としても最外郭部分が長手方向最長部１５となり、中心孔部分が長手方向最短部となる。尚、ボール受座部１４のテーパ角度αは、１００°〜１５０°の範囲にて設定されることが好ましい。これは、テーパ角度αが１００°未満ではボール受座部がボールを挟み込む状態となりボールの回転を阻害するためであり、テーパ角度αが１５０°を越える場合は、ボール抱持室１１の最外郭部分に比較的広い空間が形成されることになり、ボール抱持室のインキ保持能力が低下し、インキ漏れやインキ切れの問題となりやすいためである。
【００１１】
インキ中継芯収容部１２は、後部（図面の下方向）に向かって拡開するテーパ状壁１６を有している。また、インキ中継芯５は、その先端部分側部がテーパ状に研磨され、ボールペンチップ２の内方突出部１０に形成されたインキ通路１３の開口部１３ｃに当接する当接部１７とテーパ面部１８とが形成されている。
【００１２】
ここで、インキ中継芯収容部１２のテーパ状壁１６のテーパ角度βとインキ中継芯５のテーパ面部１８のテーパ角度γとの関係は、β≧γとなることが好ましい。βがγより小さいとインキ中継芯５の先端がインキ通路１３の開口部１３ｃに当接しなくなるためである。
【００１３】
図示の例では、βとγとの関係がβ＞γとなるものを示しているが、このようにすることによりβ及び／またはγの値に製造上のばらつきが生じた場合にもインキ中継芯５とインキ通路１３の開口部１３ｃとの当接を確実になし、インキ通路１３へのインキの供給を阻害しない。
【００１４】
また、内方突出部１０のインキ中継芯収容部１２側の面であるインキ中継芯５に対する当接部１９は、インキ中継芯５の当接部１７より若干大径とすることによって、インキ中継芯５をのインキ流通を阻害しないようなすと共に、インキ中継芯収容部１２のテーパ状壁１６によってインキ中継芯５がインキ吸蔵体４側に押されて、インキ中継芯収容部１２とインキ中継芯５の互いの当接部１７、１９が離れてしまうことを極力防止でき好ましいものである。
【００１５】
次に、ボール径Ｄとインキ通路１３の長手方向最長部１５の長さｌ及び中心孔１３ａの径ｓとの関係を示す。長手方向最長部１５の長さｌはボール径の５０％以下であることが必要である。インキ中継芯５の繊維がボール抱持室に入り込むことによりボールの回転を阻害する危険性を考慮すると、好ましくはボール径Ｄの３０％以上であるとよい。また、中心孔１３ａの径ｓはボ−ル径Ｄの４５％以下である必要がある（ｓ＞０）。ｓの下限は、使用するインキによっても多少異なるが、加工可能な最小の値とすることができる。
ｌとｓの値の異なるボールペンチップを作成し、ボ−ルペン体として筆記試験を実施し、インキ吸蔵体に収容するインキの消費率を調べた結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
0003610614.tif 000002
【００１７】
本筆記試験の結果において、インキ消費率が７０％以上のものは、筆跡のかすれや筆跡の切れなどが発生せずに１６００ｍ以上良好な筆跡状態で筆記できたものである。
【００１８】
試験条件
ボールペンチップ材質：ステンレス
ボール材質：超硬
インキ吸蔵体：アクリル繊維
インキ吸蔵体の空間率＝８４％
インキ吸蔵体の全長：８２．５ｍｍ
インキ吸蔵体の径：５．５ｍｍ
インキ中継芯：ポリエステル繊維
インキ中継芯の空間率：５１％
インキ中継芯の全長：３４．５ｍｍ
インキ中継芯の径：１．５ｍｍ
ボ−ル径Ｄ：０．６ｍｍ
ボール受座のテーパ角度α：１２０°
インキ中継芯収容部のテーパ状壁のテーパ角度β：３５°
インキ中継芯のテーパ面部のテーパ角度γ：３１°
ボールペンチップ先端開口部径：０．５８０ｍｍ
ボールペンチップの先端開口部とボールとの隙間：平均２０μｍ
放射状溝数：５本
筆記試験機：ＷＲＩＴＩＮＧ  ＴＥＳＴＥＲ  ＭＯＤＥＬ  ＴＳ−４Ｃ−１０（精機工業研究所製）
筆記角度：７０°
筆記荷重：８０ｇ
筆記速度：１１ｃｍ／ｓ
使用インキ：水性染料インキ（黒色）
インキ粘度：３．９ｃｐｓ（２５℃）
筆記試験前のインキ充填量：１．４ｇ
室温：２０℃
湿度：６０％
【００１９】
本発明のボ−ルペン体に使用するボ−ルペンチップの製造方法については、圧延加工、切削加工など適宜加工法を採用することができるが、インキ通路１３の長手方向最長部１５の長さｌが短いものを製造する場合、若干の注意が必要である。即ち、ボール抱持室１１とインキ中継芯収容部１２とを形成した後にインキ通路１３を切削刃により打ち抜いている場合、形成されたボール抱持室１１及び／またはインキ中継芯収容部１２の中心がボールペンチップ２の中心よりずれていた場合、内方突出部１０に肉厚の異なる部分が形成され、インキ通路１３形成用の切削刃を当てた際に内方突出部１０が傾いてしまうことが考えあれる。内方突出部１０が傾いてしまうと、筆記に際してボール１の回転が均一にならず、筆記方向によってインキ吐出量、筆跡幅、筆跡の濃さなどの筆跡品質にばらつきが発生してしまう。よって、インキ通路１３を形成した後に、ボールペンチップ２の中心と中心の位置を一致させた切削刃によりボ−ル受座部１４及びボール抱持室１１の側壁とに仕上げの切削加工を施す。このようにすることによって、ボ−ル抱持室１１の中心をボールペンチップ２の中心と一致させることができるものである。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明のボールペン体は、みずみずしい筆跡を損なわずにインキ吸蔵体に収容したインキの消費率が高いボールペン体を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例を示す要部断面図。
【図２】図１のＩ−Ｉ断面矢視図。
【図３】図１の要部拡大断面図。
【符号の説明】
Ａ  ボールペン体
１  ボール
２  ボールペンチップ
３  軸体
３ａ  先端部
３ｂ  後端開口部
４  インキ吸蔵体
５  インキ中継芯
５ａ  後端部
６  尾栓
７  空気流通路
８  棒状物
９  内孔
１０  内方突出部
１１  ボール抱持室
１２  インキ中継芯収容部
１３  インキ通路
１３ａ  中心孔
１３ｂ  放射状溝
１３ｃ  開口部
１４  ボール受座部
１５  長手方向最長部
１６  テーパ状壁
１７  当接部
１８  テーパ面部
１９  当接部
２０  ポリエステルフィルム
２１  ポリエステルフィルム
【図１】
0003610614.tif 000003
【図２】
0003610614.tif 000004
【図３】
0003610614.tif 000005