(57)【要約】  筆記（塗布）線の太さを変えることができ、しかも耐久性に優れた塗布具用チップ及び塗布具を提供することを課題とする。  先端に開口７を有するボールハウス２と、当該ボールハウス２に連通する塗布液導入路３を有する塗布具用チップ１において、前記ボールハウス内に２以上のボール５，６が内蔵され、前記２以上のボール５，６は塗布具用チップ１の軸線方向に直列状に並び、先頭のボール５はその一部が前記開口７から露出し、先頭のボール５は、弾性体製であり、これに隣接するボール６に比べて柔らかいことを特徴とする塗布具用チップ１。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に開口を有するボールハウスと、当該ボールハウスに連通する塗布液導入路を有する塗布具用チップにおいて、前記ボールハウス内に２以上のボールが内蔵され、前記２以上のボールは塗布具用チップの軸線方向に直列状に並び、先頭のボールはその一部が前記開口から露出し、先頭のボールは、先頭のボールに隣接するボールに比べて柔らかいことを特徴とする塗布具用チップ。
【請求項２】
ボールハウス内に２個のボールが内蔵されていることを特徴とする請求項１に記載の塗布具用チップ。
【請求項３】
先頭のボールは、弾性材料によって作られたものであり、先頭のボールに隣接するボールは、硬質材料によって作られたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布具用チップ。
【請求項４】
弾性材料の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３準拠のタイプＡデュロメータ硬度において９５以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗布具用チップ。
【請求項５】
弾性材料の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３準拠のタイプＡデュロメータ硬度において６５以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗布具用チップ。
【請求項６】
弾性材料の表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４準拠の算術平均粗さにおいて１．１以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の塗布具用チップ。
【請求項７】
弾性材料は、シリコーンゴム又はフッ素ゴムであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の塗布具用チップ。
【請求項８】
硬質材料の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３準拠のタイプＡデュロメータ硬度において１００であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の塗布具用チップ。
【請求項９】
硬質材料の表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４準拠の算術平均粗さにおいて０．５以上であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の塗布具用チップ。
【請求項１０】
硬質材料は、４フッ化エチレン樹脂であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の塗布具用チップ。
【請求項１１】
ボールハウスは後端のボールの近傍にボール座を有し、後端のボールとボール座の間には、後端のボールを先端側へ付勢する付勢部材が備えられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の塗布具用チップ。
【請求項１２】
先頭のボールの直径は、１ｍｍ〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の塗布具用チップ。
【請求項１３】
インキが貯留されたインキ貯留部を有し、当該インキ貯留部に請求項１〜１２のいずれか１項に記載の塗布具用チップが接続されてなることを特徴とする塗布具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布具用チップ及び塗布具に関し、特に、塗布用のボールを備えた塗布具用チップ、及び、そのようなチップを用いた塗布具に関する。なお、本願でいう「塗布具」とは、インキ、修正液、液状接着剤、又は薬剤等の液体を塗布するための器具であり、「筆記具」という概念と一部重複するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体塗布具として、例えば、ボールペンやフェルトペン等の筆記具が従来から知られている。市販のボールペンでは、通常、ペン先チップにおいて、塗布用のボールとして、タングステン系超硬合金、ステンレス鋼、セラミック等の硬質材料製のものを内蔵している。【０００３】
一方、特許文献１〜３のように、ゴムなどの弾性体製のボールをペン先チップに内蔵したボールペン式の塗布具も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６０−１５００７９号公報
【特許文献２】特開２００４−５０４７５号公報
【特許文献３】実開平６−２１７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の塗布具には、なお改良の余地があった。  例えば、幼児が絵を描くための筆記具（塗布具）という用途を考えると、ボールペンは、通常、線が細く且つ線の太さが変わらないので、幼児が絵を描くには不向きである。  フェルトペンは、幅の広い筆記線を得ることができ、また、フェルト芯の向きによって筆記線の太さが変わるので幼児にも人気があるが、フェルト芯の先端部が傷みやすいという欠点があった。即ち、幼児は、ペンを拳骨握りして絵を描き、力の加減もうまくないので、フェルト芯の先端部を折損してしまいやすい。  【０００６】
また、特許文献１〜３記載の塗布具は、かなり早い時期から提案されながら、広く市販されるに至っていない。その理由は、ボールが回転しにくいことであると思われる。本発明者らも、特許文献１〜３記載の発明と同様に、ボールペンのボールを弾性材料製のものに替えて筆記実験を行ったが、ボールが十分に回転せず、筆記困難であった。【０００７】
したがって、本発明は、ボールが十分に回転し、筆記（塗布）線の太さを変えることができ、しかも耐久性に優れた塗布具用チップ及び塗布具を提供することを、解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの様相は、先端に開口を有するボールハウスと、当該ボールハウスに連通する塗布液導入路を有する塗布具用チップにおいて、前記ボールハウス内に２以上のボールが内蔵され、前記２以上のボールは塗布具用チップの軸線方向に直列状に並び、先頭のボールはその一部が前記開口から露出し、先頭のボールは、先頭のボールに隣接するボールに比べて柔らかいことを特徴とする塗布具用チップである。【０００９】
本発明者らは、ボールペンのボールを弾性材料製のものに替えて筆記実験を行ったが、ボールが回転しなかったので、透明のチップを試作して内部を観察したところ、ボールが変形して座に押しつけられるため、回転しないということを見出した。  そこで、本発明者らは、さらに鋭意研究の結果、ボールハウス内のボールを２段にし、先頭（すなわち、最も筆記面に近い位置）に軟質材料製のボールを配置し、後ろ側（座面側）に硬いボールを入れて筆記実験を行った。すると、後ろ側のボールがベアリングの様に機能し、２段のボールはともに回転した。なお両方とも柔らかいと、両方とも回転しなかった。さらに、本発明者らは、ボールハウス内のボールを３段以上にしても、先頭のボールがこれに隣接するボールに比べて柔らかければ、ボールが回転することができることを見出し、本発明に至った。【００１０】
本様相の塗布具用チップに用いる塗布液は、特に限定されないが、インキ、修正液、液状接着剤、又は薬剤等を含むものである。例えば塗布液がインキである場合、着色剤、粘度調整剤、防腐剤、界面活性剤、消泡剤等の通常インキに含まれる添加剤を添加してもよいことは勿論である。【００１１】
好ましくは、ボールハウス内に２個のボールが内蔵されている。【００１２】
この好ましい様相によれば、最小限の個数のボールによって課題を解決することができる。すなわち、ボールが３個以上でも実施は可能であるが、構成の簡易さから２個が好ましい。  【００１３】
好ましくは、先頭のボールは、弾性材料によって作られたものであり、これに隣接するボールは、硬質材料によって作られたものである。【００１４】
ここで「弾性材料」とは、応力により変形する材料であり、具体的には、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマーが挙げられる。さらに具体的には、シリコーンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム（例えばフッ化ビニリデンと６フッ化プロピレンの共重合体）、ウレタンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、多硫化ゴム、エチレン・酢酸ビニル共重合体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、発泡体であってもよい。  【００１５】
また、先頭のボール全体が弾性材料製であってもよいし、硬質のボールの外面を弾性材料で被覆したものであってもよいし、弾性材料製で中空のものであってもよい。【００１６】
ここで「硬質材料」とは、応力による変形を実用上無視できる材料であり、具体的には、金属、非発泡樹脂、セラミックスが挙げられるが、これらに限定されるものではない。さらに具体的には、超硬合金、タングステン鋼、炭素鋼、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオキシメチレン、４フッ化エチレン樹脂、ルビー、サファイアが挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、「超硬合金」とは、周期表のIVａ, Ｖａ, VIａ族金属の炭化物をＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉなどの鉄系金属で焼結した複合材料であり、一例として、炭化タングステンとコバルトの焼結体を含む。【００１７】
好ましくは、弾性材料の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３準拠のタイプＡデュロメータ硬度において９５以下である。【００１８】
好ましくは、弾性材料の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３準拠のタイプＡデュロメータ硬度において６５以下である【００１９】
好ましくは、弾性材料の表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４準拠の算術平均粗さにおいて１．１以上である。【００２０】
好ましくは、弾性材料は、シリコーンゴム又はフッ素ゴムである。【００２１】
この好ましい様相により、先頭のボールがシリコーンゴムによって作られていれば、ボールの回転が円滑である。また、フッ素ゴムによって作られておれば、耐インキ性が高い。【００２２】
好ましくは、硬質材料の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３準拠のタイプＡデュロメータ硬度において１００である。
なお、本明細書でいう硬度は、その定義から、１００を超えることはない。  【００２３】
好ましくは、硬質材料の表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４準拠の算術平均粗さにおいて０．５以上である。【００２４】
好ましくは、硬質材料は、４フッ化エチレン樹脂である。【００２５】
この好ましい様相により、先頭のボールに隣接するボールが４フッ化エチレン樹脂によって作られていれば、ボールの回転が円滑である。【００２６】
好ましくは、ボールハウスは後端のボールの近傍にボール座を有し、後端のボールとボール座の間には、後端のボールを先端側へ付勢する付勢部材が備えられている。【００２７】
「後端のボール」とは、先頭のボールから最も遠いボールである。ボールハウス内のボールが２個である場合は、「先頭のボールに隣接するボール」が「後端のボール」である。この好ましい様相によれば、先頭のボールが被塗布面に押し付けられる力を、付勢部材が後端のボールを付勢する力によって調整することができる。【００２８】
好ましくは、先頭のボールの直径は、１ｍｍ〜２０ｍｍである。
なお、「先頭のボールに隣接するボール」の直径は、先頭のボールと実質的に同径が好ましい。「先頭のボールに隣接するボール」の直径は、先頭のボール以下であるほうがチップを製作しやすいが、一方で、先頭のボール以上であるほうがボールが回転しやすいからである。【００２９】
本発明の他の様相は、インキが貯留されたインキ貯留部を有し、当該インキ貯留部に本発明の塗布具用チップが接続されてなることを特徴とする塗布具である。【００３０】
本様相の塗付具によれば、ボールの回転が円滑であり、筆記線の太さを変えることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の塗布具用チップ及び塗布具は、筆記（塗布）線の太さを変えることができるので、幼児にとっても興趣が増す。また、耐久性に優れた塗布具用チップ及び塗布具を提供することができる。さらに、従来のボールペンでは書けなかった凹凸面でも筆記（塗布）が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る塗布具用チップの実施形態であるボールペン用チップの斜視図である。
【図２】図１に示したボールペン用チップを組み込んだボールペンの先端部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１において、塗布具用チップ１は、その先端部にボールハウス２を有し、また、当該ボールハウス２に連通するインキ導入路（塗布液導入路）３を有している。ボールハウス２内には、先頭のボール（以下、「先端ボール」）５及びこれに隣接するボール（以下、「後方ボール」）６が回転可能に内蔵・保持されている。これらのボール５，６は、塗布具用チップの軸線方向に直列状に相互に接して並び、先端ボール５は弾性体製であり、後方ボール６は硬質体製である。言い換えれば、弾性体ボールが先頭に、硬質体ボールがその後ろ側に配置されている。先端ボール５はその一部がボールハウスの先端開口７から露出している。後方ボール６の後部は略円錐台形のボール座８に当接している。ボール座８の中心にはインキ導入路３が開口している。先端ボール５（弾性体製）はこれに隣接する後方ボール６（硬質体製）に比べて柔らかい。
【００３４】
チップ１の後端側はインキ筒１１に連結され、インキ筒１１は、把持部となるとともに、その内部には、インキ（塗布液）が貯留されたインキ貯留部（図示せず）が設けられている。インキ貯留部はインキ導入路（塗布液導入路）３と連通しており、インキがインキ貯留部よりインキ導入路３を経由してボールハウス２へ供給されるようになっている。ボールハウス２に供給されたインキは、後方ボール６及び先端ボール５の回転に伴い、これらのボール５，６の表面を伝って被塗布面（図示せず）に塗布される。
【実施例】
【００３５】
種々の材質のゴムボール（弾性体ボール）及び硬質体ボールを用いてボールペンを試作し、筆記実験を行った。ただし、本発明は、ここに記載する実験に用いた材料、組成、数値等によって限定されるものではない。【００３６】
材質が異なる８種類のゴムボールと、５種類の硬質体ボールを用意した。これらのあらゆる組合せ（４０通り）について、ボールハウス内にゴムボールを先頭に、硬質体ボールをその後ろ側に配置したボールペンを製作した。これらのボールペンについて、５種類の筆記面（被塗布面）に対して筆記実験を行った。したがって、２００例の実験を行った。ゴムボールと硬質体ボールの外径は、いずれも６．３５ｍｍ（１／４インチ）とした。【００３７】
ゴムボールを構成する８種の材料として、以下のものを選択した。
・シリコーンゴム  
・エチレン ・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）（３種）
・ニトリルゴム（ＮＢＲ）
・フッ素ゴム（デュポン社商標「バイトン」）（２種）
・ウレタンゴム【００３８】
これら８種の材料について、硬度と表面粗さを測定した。測定結果を表１に示す。なお、硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３準拠のタイプＡデュロメータ硬度である。表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に準拠し、測定装置としてキーエンス超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８５００を用いて測定した表面粗さＲａ（算術平均粗さ）である。【００３９】
【表１】
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【００４０】
硬質体ボールを構成する５種の材料として、以下のものを選択した。
・超硬合金（炭化タングステンとコバルトの焼結体）
・高密度ポリエチレン（ＰＥ（ＨＤ））
・ポリプロピレン（ＰＰ）
・ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）（デュポン社商標「デルリン」）
・４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）（デュポン社商標「テフロン」）【００４１】
これら５種の材料について、硬度と表面粗さを測定した。測定結果を表２に示す。なお、硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３準拠のタイプＡデュロメータ硬度である。表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に準拠し、測定装置としてキーエンス超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８５００を用いて測定した表面粗さＲａ（算術平均粗さ）である。【００４２】
【表２】
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【００４３】
筆記面として、以下の５種を選択した。  
・ガラス  
・ステンレス鋼（鏡面仕上げ）
・ステンレス鋼（ヘアライン仕上げ）
・上質紙
・ホワイトボード（塗装白板）  【００４４】
塗布液たるインキとして、水性インキと水性ゲルインキの２種類を選択した。各インキの特性は以下の通りである。【００４５】
〔水性インキ〕  
・粘度：５ｍＰａ・Ｓ（トキメック社製Ｅ型粘度計ＥＬＤ使用、２０℃、１-３４’Ｒ２４コーンで、５０ｒｐｍの回転数で測定した剪断粘度）
・成分：色剤（顔料）１０％、水５０％、湿潤剤３０％、その他添加剤１０％【００４６】
〔水性ゲルインキ〕
・粘度：１００ｍＰａ・Ｓ（トキメック社製Ｅ型粘度計ＥＬＤ使用、２０℃、３-１４’Ｒ２４コーンで、０．５ｒｐｍの回転数で測定した剪断粘度）
・成分：色剤（顔料）１０％、水６５％、湿潤剤２０％、その他添加剤５％【００４７】
実験結果は、下の表３に示すとおりであった。表３及び後出の表４〜６において、表中のＡ〜Ｅの意味は、下記のとおりである。なお、いずれの実験結果も、インキの種類によっては差違を生じなかった。【００４８】
Ａ：先端ボールと後方ボールがともに回転した。
Ｂ：先端ボールと後方ボールがともに回転したが、ときどき滑りを生じた。
Ｃ：先端ボールのみが回転し、後方ボールは回転しなかった。
Ｄ：先端ボールのみが回転したが、ときどき滑りを生じた。後方ボールは回転しなかった。  
Ｅ：先端ボールと後方ボールは、いずれも回転しなかった。【００４９】
【表３】
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【００５０】
表３に示した実験結果については、下記の比較実験と対比しながら説明する。【００５１】
比較例、参考例として下記のボールペンを製作し、実施例と同様の筆記実験を行った。各ボールの外径は、いずれも６．３５ｍｍ（１／４インチ）とした。
（１）ボールハウス内にゴム（弾性体）ボールを２個直列に配置したボールペン
（２）ボールハウス内に硬質体ボールを２個直列に配置したボールペン
（３）先端ボールを硬質体ボールとし、後方ボールをゴム（弾性体）ボールとしたボールペン【００５２】
上記（１）のボールペンについては、先端ボールとして実施例のボールペンと同様の８種類のゴムボールと、後方ボールとして前記８種類から選択した５種類のゴムボールとを組み合わせた。そして、これらのボールペンについて、５種類の筆記面（被塗布面）に対して筆記実験（２００例）を行った。【００５３】
上記（２）のボールペンについては、先端ボールとして実施例のボールペンと同様の５種類の硬質体ボールと、後方ボールとして同じ５種類の硬質体ボールとを組み合わせた。そして、これらのボールペンについて、５種類の筆記面（被塗布面）に対して筆記実験（１２５例）を行った。  【００５４】
上記（３）のボールペンについては、先端ボールとして実施例のボールペンと同様の５種類の硬質体ボールと、後方ボールとして前記８種類から選択した５種類のゴムボールとを組み合わせた。そして、これらのボールペンについて、５種類の筆記面（被塗布面）に対して筆記実験（１２５例）を行った。【００５５】
上記（１）のボールペンについて、筆記試験の結果を表４に示す。  【００５６】
【表４】
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【００５７】
上記（２）のボールペンについて、筆記試験の結果を表５に示す。  【００５８】
【表５】
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【００５９】
上記（３）のボールペンについて、筆記試験の結果を表６に示す。  【００６０】
【表６】
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【００６１】
これら４種類の実験の結果を比較する。  比較実験によれば、ボールハウス内にゴム（弾性体）ボールを２個直列に配置したボールペン（ボールペン（１）、表４、比較例）では、ほとんどボールが回転しなかった。すなわち、表４において、評価はほとんどＥとなり、僅かに後方ボールをポリウレタン製とした場合に、不完全な回転状態を示すＢが１０例見られるのみであった。【００６２】
ボールハウス内に硬質体ボールを２個直列に配置したボールペン（ボールペン（２）、表５、参考例）では、ボールが回転しない場合もあったが、先端ボールのみが回転して、後方ボールは回転しない場合が多かった。すなわち、表５におけるＣとＤを合わせると、１２５例中８２例を占めた。他にはＥが４２例であり、不完全ながら両方のボールが回転したことを示すＢは１例のみであった。【００６３】
先端ボールを硬質体ボールとし、後方ボールをゴム（弾性体）ボールとしたボールペン（ボールペン（３）、表６、本発明とボールの配置を逆にした参考例）では、全くボールが回転しなかった。すなわち、表６において、評価はすべてＥとなった。【００６４】
これらの比較例、参考例と比し、先端ボールをゴム（弾性体）ボールとし、後方ボールを硬質体ボールとしたボールペン（表３、実施形態）では、ボールが回転しない場合（Ｅ）もあったが、先端ボールと後方ボールがともに回転する場合が比較的多かった。すなわち、表３において、Ａは２００例中６１例、ＡとＢを合わせると、２００例中１１７例を占め、全体として見れば、ボールの回転状態、すなわち筆記（塗布）状態は比較的良好であった。【００６５】
特に、弾性材料（先端ボールの材料）としてシリコーンゴムを用いたときは、ほぼ全ての場合において先端ボールと後方ボールが滑りなくともに回転し、塗布が円滑であった。硬質材料（後方ボールの材料）との具体的な組合せでいえば、弾性材料としてシリコーンゴムを用い、硬質材料として超硬合金、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオキシメチレン、４フッ化エチレン樹脂のいずれかを用いたとき、ほぼ全ての場合において先端ボールと後方ボールが滑りなくともに回転し、塗布が円滑であった。【００６６】
個々のケースにおいてボールが回転するか否かは、それぞれのボールと筆記面という三者の材質（或いは、ボール座も含めた四者の材質）の組合せによって定まるようであり、その機構はいまだ完全には解明されていないが、ある程度の考察は可能である。   【００６７】
弾性材料としてシリコーンゴムを用いたときに先端ボールと後方ボールがほぼ確実に滑りなくともに回転するのは、先端ボールに用いたシリコーンゴムの硬度が小さく（数値６５）、後方ボールに用いた硬質材料との硬度差が大きいことによると想像される。【００６８】
また弾性材料として硬度６０のエチレン・プロピレンゴムを用いたときも、先端ボールと後方ボールがほぼ確実に滑りなくともに回転した。【００６９】
上記の実験より、先端ボールと後方ボールが滑りなくともに回転するという結果が不確実ながらも見られるのは、先端ボールの硬度がウレタンゴムの硬度（数値９５）以下の場合である。また、硬度数値が６５であるシリコーンゴムを用いたときや、硬度数値が６０であるエチレン・プロピレンゴムを用いたときは、ほぼ確実に先端ボールと後方ボールが滑りなくともに回転している。したがって、本発明に適した弾性材料の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３準拠のタイプＡデュロメータ硬度において９５以下であり、とりわけ、６５以下であると判断される。【００７０】
なお、先端ボールにシリコーンゴムを用いたときに先端ボールと後方ボールがほぼ確実に滑りなくともに回転するのは、シリコーンゴムの表面粗さが、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４準拠の算術平均粗さにおいて１．６３と、弾性材料中でも大きいことによるとも考えられる。硬度６０のエチレン・プロピレンゴム（算術平均粗さ２．０５）についても同様である。実験に用いた弾性材料のうちで、シリコーンゴムに次いで算術平均粗さが大きい材料は、硬度７０のエチレン・プロピレンゴム（数値１．６０）、ウレタンゴム（数値１．５７）、硬度６６のエチレン・プロピレンゴム（数値１．０３）の順であるので、算術平均粗さのみから考えれば、両ボールがほぼ確実にともに回転するための弾性材料（先端ボール）の表面粗さは、１．６以上とも思われる。しかし、後記するようにウレタンゴムは硬度が比較的大きいことに問題があると推測されるので、これを除いて考えれば、両ボールがほぼ確実にともに回転するための弾性材料（先端ボール）の表面粗さは、１．１以上であると推定される。【００７１】
後方ボールの材料（硬質材料）に着目すると、後方ボールにウレタンゴム（硬度数値９５）を用いた場合に先端ボールと後方ボールが滑りを伴いながらも回転した例（表４）があるので、最も広くとらえれば、後方ボール（硬質材料）の硬度がウレタンゴムの硬度（数値９５）以上であればよいともいえる。しかし、先端ボールと後方ボールが滑りなくともに回転するという結果が不確実ながらも見られるのは、後方ボール（硬質材料）の硬度が１００の場合であるので、硬度１００の硬質材料を用いることが好ましい。  【００７２】
硬質材料（後方ボールの材料）として４フッ化エチレン樹脂を用いたとき、大部分の場合においてボールが滑りなく回転し、塗布が円滑であった。これは、４フッ化エチレン樹脂の表面粗さが硬質材料としては大きい（数値０．６８）ことによるのではないかと想像される。特に、硬質材料として４フッ化エチレン樹脂を用い、弾性材料（先端ボールの材料）としてシリコーンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ニトリルゴムのいずれかを用いたとき、ほぼ全ての場合において先端ボールと後方ボールが滑りなくともに回転し、塗布が円滑であった。【００７３】
先端ボールと後方ボールがほぼ確実に滑りなくともに回転するための硬質材料（後方ボール）の条件は、表面粗さ（上記算術平均粗さ）が０．５以上であることと解される。４フッ化エチレン樹脂（粗さ数値０．６８）では結果が良好であり、ポリオキシメチレン（粗さ数値０．４２）では結果が不十分だからである。【００７４】
もっとも、硬質材料（後方ボールの材料）として表面粗さの大きい４フッ化エチレン樹脂を用いても、弾性材料（先端ボールの材料）としてウレタンゴムを用いたときは、先端ボールのみが回転する現象がみられた（表３におけるＣ、Ｄ）。この原因も完全には解明されていないが、ウレタンゴムの硬度がゴムとしては大きく（硬度数値９５）、硬質材料に近いことによると想像される。表５で見たように、硬質体ボールを２個直列に配置したボールペンでは、先端ボールのみが回転して、後方ボールは回転しない場合が多かったが、先端ボールとして硬度の大きいゴムを用いたときも、同様の現象を生じるのではないかと想像される。【００７５】
上記は、ボールペンを試作して実験を行った結果であるが、量産を行うためには、このような実験結果に基づき、あるいは同様の実験をさらに行って、弾性体ボールと硬質ボールの材質の適切な組合せを選択すればよい。【００７６】
なお、上記の実施形態においては、ボールハウス内に２個のボールが内蔵されているが、ボールハウス内に３個以上のボールを内蔵・保持し、先頭のボールは、弾性材料によって作られたものであり、他の全てのボールは、硬質材料によって作られたものとしてもよい。【００７７】
また、後端のボールとボール座の間には、後端のボールを先端側へ付勢する付勢部材を備えてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１  塗布具用チップ
２  ボールハウス
３  インキ導入路（塗布液導入路）
５  先端ボール（先頭のボール）
６  後方ボール（先頭のボールに隣接するボール）
７  開口  
８  ボール座
【図１】
2010055821.tif 000009
【図２】
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【国際調査報告】
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