(57)【要約】本発明は、前面（４）を有し、前記前面（４）において開口部（７）内で終端するハウジング（６）を含み、流体供給通路（８）と連通するチップ本体（２）と、ハウジング（６）内に回転自在に取り付けられたボール（３）とで構成される筆記具用のボールチップであって、チップ本体（２）の前面（４）は開口部の平均平面と、開口部の周辺に隣接するフレアー部（１２）とに実質的に平行な周辺部（１１）を有し、ボール（３）と開口部の周囲との接点（１３）においてボールに接する平面（Ｔ）の突出部と、前記接点で７０度未満の鋭角αを形成するボールチップおよびその製造方法に関する。
2005531437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記具用のボールチップにおいて、
−  前面（４）を具備するチップ本体（２）であって、前記チップ本体は前記前面（４）において開口部（７）内で終端するハウジング（６）を含み、流体供給通路（８）と連通するチップ本体（２）と、
−  ハウジング（６）内に回転自在に取り付けられ、前記開口部（７）から突出するボール（３）とで構成されるボールチップであって、
チップ本体（２）の前面（４）は開口部の平均平面と、開口部の周辺に隣接するフレアー部（１２）とに実質的に平行な周辺部（１１）を有し、ボール（３）と開口部の周囲との接点（１３）においてボールに接する平面（Ｔ）の突出部と、前記接点で７０度未満の鋭角αを形成することを特徴とするボールチップ。
【請求項２】
開口部の周辺との接点（１３）において、ボール（３）に接する平面（Ｔ）の突出部とフレアー部（１２）によって形成される角度αは、３０度から７０度の間であって、好ましくは実質的に４５度に等しいことを特徴とする請求項１に記載のボールチップ。
【請求項３】
フレアー部（１２）の、開口部（７）の平均平面に垂直な方向で測定した軸方向の高さｈはボール（３）の直径の０．６％から５％の間であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボールチップ。
【請求項４】
周辺部（１１）の、開口部の半径方向で測定した幅ｌは、少なくとも０．０１ミリメータであり、好ましくはボール（３）の直径の１．２％から５％の間であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のボールチップ。
【請求項５】
フレアー部（１２）の軸方向の高さｈは、実質的に周辺部（１１）の幅ｌに等しいことを特徴とする請求項３および請求項４に記載のボールチップ。
【請求項６】
チップ本体（２）内の開口部（７）は中心軸（Ｚ）に対して回転対称であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のボールチップ。
【請求項７】
フレアー部（１２）は、開口部（７）の中心軸（Ｚ）と同軸の円錐台表面によって形成されることを特徴とする請求項６に記載のボールチップ。
【請求項８】
チップ本体（２）は金属製で、さらにチップ本体を加締めることによりボール（３）をハウジング（６）内に保持することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のボールチップ。
【請求項９】
ボール（３）の直径は０．５から１．６ミリメータの間であり、さらにインクは４０ポアズ以上の粘度であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のボールチップから成るボールペン。
【請求項１０】
前面（４）を備え、円筒前部（１５）が前記前面（４）における開口部（７）内で終端するハウジング（６）を含むブランクチップ本体（２）から、請求項第１ないし第８のいずれか一つに記載のボールチップを製造する方法であって、
−  開口部（７）の周囲を面取りすることにより、フレアー部を製作し、
−  ハウジングの円筒前部（１５）直径に実質的に等しい直径を備えるボール（３）を開口部（７）を介して挿入し、
−  ボールをハウジング（６）内に保持するように、チップ本体（２）はボール（３）に対して加締められた前端部（１０）を具備することを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前面を具備し、前記前面における開口部内で終端し、流体供給通路と連通するハウジングを含むチップ本体と、ハウジング内に回転自在に取り付けられ、前記開口部から突出するボールとで構成される筆記具用のボールチップおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
前面を具備し、前記前面における開口部内で終端し、流体供給通路と連通するハウジングを含むチップ本体と、ハウジング内に回転自在に取り付けられ、前記開口部から突出するボールとで構成されるボールチップは、ボールペンタイプの筆記具に使用されているが、一連の修正液または接着剤を紙の上に付着させるために使用する筆記具にも使用されている。
【０００３】
しかしながら、従来のボールチップは、使用時には、前面に流体が蓄積し、場合によってはチップ本体の横の面にも流体が蓄積して、これにより汚れる場合がある。
具体的には、ボールペンの場合には、ボールチップに蓄積したインクも筆記動作中に分離して、紙の上に汚れた状態で残ってしまうことがある。ボールペンで発生するこの種の問題を防止するために、インクの力学的性質、特に流動性を改善する提案がなされている。しかし、一般的には、インクを変更すると、使用者の筆記感覚や紙の上への描写品質が損なわれることがある。
【０００４】
修正液または接着剤を塗付する種類の筆記具の場合には、流体の性質を変更するのは極めて困難である。さらに、このような流体の蓄積物を乾燥させると、ボールが塞がれて、筆記具が使用できなくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、紙の上でのチップの滑り感覚を損なうことなく、またボールペンに使用しているインクに特定の組成を必要とすることなく、完全に清浄な状態で使用できるボールチップを提案することにより、上記の欠点を克服することである。修正液または接着剤を塗付する種類の筆記具の場合には、本発明の更なる目的により、長期間使用されていない場合に、ボールが塞がれるのを防止する。
【０００６】
このために、本発明の目的は、チップ本体の前面は開口部の平均平面に対して実質的に平行な周囲部と開口部の周囲に隣接するフレアー形状部を具備し、開口部の周囲とボールとの接点において、前記接点でボールに対して接線方向の平面である平面の突出部と７０度未満の鋭角を形成している前述の種類のボールチップを提供することである。
【０００７】
実際には、ＧＢ−Ａ−６２４３６６の文献で説明されているような、工業的に製造された最初のボールペンのチップは、チップ本体上での転造作業により加締められたボールから製作されたフレアー形状の前面を具備していて、この作業の途中では、チップ本体の周囲に配置された金属がボールに隣接した金属よりも大きい角度に押されていた。しかし、これら最初のボールチップの欠点は、多数の汚れを発生することであった。
【０００８】
これに続いて、ボールとの接点で、ボールに接する平面の突出部と直角、また好ましくは鈍角を形成する前面を使用すると、汚染現象が低減されることが分った。ボールを加締める場合に、鋭角を有するフレアー部を形成しないことが検討されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の好ましい実施形態においては、以下の一例及び／または他の例の構成が検討されている。
【００１０】
フレアー部と、開口部の周囲との接点におけるボールに接する平面の突出部とによって形成される角度は、３０から７０度であり、好ましくはほぼ４５度に等しい。
開口部の平均平面に対して垂直な方向で測定された、フレアー部の軸方向の高さｈは、ボールの直径の０．６％から５％の間である。
【００１１】
開口部の半径方向で測定された、周囲部の幅ｌは、少なくとも０．０１ミリメータであり、好ましくは、ボールの直径の１．２％から５％の間である。
フレアー部の軸方向の高さｈは、実質的に周囲部の幅ｌに等しい。
【００１２】
チップ本体内の開口部は、中心軸周りに対称である。
フレアー部は、開口部の中心軸と同軸の円錐台状表面によって形成される。
【００１３】
チップ本体は金属から製作され、ボールはチップ本体を加締めることにより、ハウジング内に保持される。
さらに、本発明の要点は、上記で明示したボールチップから成るボールペンであって、ボールの直径は０．５から１．６ミリメータの間であって、インクの粘度は４０ポアズ以上であり、また、前面を有し、また円筒前部が前記前面から製作される開口部内で終端するハウジングを含むブランクチップ本体から上記ボールチップを製造する方法であり、この方法において、開口部周囲を面取りすることによって、フレアー部が製作され、実質的にハウジングの円筒状前部の直径と等しい直径を有するボールが、開口部を介して挿入され、チップ本体は、ボールをハウジング内に保持するように、ボールに対して加締められた前端部を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかるボールチップは、周囲部とフレアー部との組み合わせにより、チップ上の汚れやインクの蓄積物を完璧に今まで予想できなかった程度に低減することが可能である。実際に、本発明に係るチップを設けたボールペンで実施した試験では、チップの良好な滑り感覚が効果的に得られる粘性が高いインクを使用した場合でも、何らの汚れも発生していない。修正液または接着剤を塗付する種類の筆記具の場合には、ボールが塞がれる危険性が大幅に低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
本発明の他の特徴と利点は、付属の図面を参照しながら、以下の実施形態の説明により明らかにするが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
図１は、現状のボールチップの概略長手方向断面図であり、図２は、本発明に係るボールチップの概略長手方向断面図であり、図３は、図２におけるIIIの部分の拡大図である。
なお、各図において、同じあるいは同様の要素を示すものは同じ参照記号を付している。
【００１７】
図２は、筆記具用、さらに詳しくは、チップ本体２から成るボールペン用のボールチップ１を示す。
図２の左側の半分はブランクチップ本体を示し、一方、右側の半分はボール３を装着した後のチップ本体を示す。チップ本体２は、前面４とインクタンク（図示なし）を固定することができるショルダー部５を備えている。
【００１８】
チップ本体２は、前面４から成る開口部７内で終端するハウジング６を含んでいる。
例示の実施形態においては、ハウジング６は実質的に円筒状であり、開口部７は、チップ本体の対称軸に一致する中心軸Ｚ周りに回転対称である。
【００１９】
流体供給通路８により、インクタンクとハウジング６が連通する。
ボール３は、ハウジング６内に回転自在に取り付けられ、開口部７を介して突出する。
【００２０】
例示の実施形態においては、ボール３は、ハウジング６の底で形成される座９と、チップ本体２の壁の前端部１０とによって保持され、前端部はボールの外形に一致する。例示の実施形態においては、チップ本体２は金属から製作され、前端部１０上での加締め作業によりボール３に適合させる。
従って、ボールはハウジング６内で平行移動できない。しかしながら、本発明は、チップ本体の前端部１０に対してボールを保持する、中心軸Ｚに沿って配置されたスプリングから成るボールチップにも適用可能である。
【００２１】
インクが均一にボールに付着するように、座９は、ボールと座との間に配置されたスペース１７へ供給通路８からのインクの流れを促進するダクトまたはフィンを含んでいてもよい。
本発明によると、チップ本体の前面4は周辺部１１と、開口部７の周囲のフレアー部１２を有する。
【００２２】
周辺部１１は、中心軸Ｚに向かって、前面４の外周からフレアー部１２まで延在する。周辺部１１は開口部７の平均平面に実質的に平行であり、つまり、例示の実施形態においては、中心軸Ｚに対して実質的に垂直である。
フレアー部は、開口部７の周囲とボール３の接点１３においてボールに接する図２に外形Ｔで示されている平面の突出部と、前記接点１３で鋭角αを形成するように形成されている。
【００２３】
周辺部１１とフレアー部１２の組み合わせにより、前面４上におけるインクの蓄積及び紙の上の汚れの発生が大幅に低減することができる。
実際に、本発明に係るフレアー部を有するボールチップでは、汚れが発生しなく、汚れの発生を制限する目的で添加剤を含んでいないインクを使用した場合でも汚れが発生しないことが試験によって分かっている。従って、粘度が４０ポアズ以上の従来の粘性があるインクを使用することができる。さらに、筆記の容易性等の他のチップの特性も損なわれない。
【００２４】
発明者は、高倍率で紙状の表面上へ転がしてボール３に皮膜を付けた。この皮膜によると、ボールと前面４の間の接点１３で多くのインクが蓄積していて、この接点は転がした方向と反対方向に見られた。インクが蓄積して、図３に概略的に示されるように、滴１８が形成される。
しかし、この滴は周辺部１１を超えては広がらないので、その結果、チップ本体２の半径方向外面に付着しない。また、滴はボールの回転方向とは逆方向の前面４から離れないことが分かり、これにより汚れが発生しない。これらの現象は、滴の一部１８ａが僅かに乾燥した結果と考えられる。この１８ａは外側に向かって位置しているので、空気と接触して乾燥したと考えられる。
【００２５】
また、滴がある程度のサイズに達すると、滴自体が潰れて、前面４から消えてしまう。この現象は、フレアー部１２があることで説明できる。つまり、フレアー部１２が、ボール３の壁とともに、ボールの回転中に蓄積されたインクを戻り易くする漏斗を形成する。ボール３と接触する滴の一部１８ｂは、新鮮なインクが供給されるので、液体のままで残っている。滴の一部１８ｂの流動性により、インクは確実に元の状態に戻る。
従って、本発明に係るボールチップは、インクの蓄積物を閉じ込めて、チップ本体に戻すことが可能であり、この点が図１の右の半分側で示している先行技術のボールチップと異なる点である。
【００２６】
これら先行技術のチップにおける開口部７は、ボール３の壁と鈍角を形成する周辺部１４を備えていて、この周辺部には、ボールの回転にしたがってボールに付着するインクを拭き取り、前面４上に形成されたインクの蓄積物を保持する効果がある。インクのこのような蓄積物は紙に付着する可能性があり、特にボールの回転方向が変化すると、汚れが発生する。
【００２７】
フレアー部１２は、好ましくは開口部７の中心軸と同軸の円錐台表面によって形成される。フレアー部のこの特定形状には、高精度で製作できる利点があり、特に以下で説明する製造方法の場合にはこの利点が該当する。
フレアー部１２と接平面Ｔの突出部との間で形成される角度αは、例示されている実施形態においては約４５度であるが、フレアー部１２は３０度から７０度の間で角度αが変化しても機能を維持することができる。
【００２８】
試験によると、例えば、直径が１．６ミリメータの大きいボールの場合には、円錐台表面１２の軸方向高さｈは０．０１から０．０８ミリメータの間にすると、充分に汚れの発生を防止することができる。しかし、ボールの直径は０．５ミリメータ程度、またはそれ以上に小さくすることも可能である。この場合には、軸方向の高さｈは、ボールの直径の０．６％から５％の間になるように、比例して変更してもよい。
【００２９】
周辺部１１は、チップ本体２の中心軸Z周りに回転対称になっているため円形リング形状をしている。ボール３を機械加工し、加締めることにより、フレアー部１２を製作する前は、このリングは平坦であるが、これらの作業中にはリングは僅かに変形する場合があり、その結果、ボールチップが完成すると、周辺部１１は実質的に平面だけとなる場合もある。
周辺部１１は、開口部７の半径方向で測定した場合、つまり、中心軸Ｚに対して垂直に沿って測定した場合、幅ｌを有する。幅ｌは、滴が前面４の外周に達して、チップ本体２の半径方向外壁上を流れないように、インク１８の滴を保持できる充分な幅としなければならない。
【００３０】
直径が１．６ミリメータで、粘性が高いインクを使用するボールでは、試験によると、幅ｌは０．０２ミリメータから０．０８ミリメータの間としてもよい、つまり、ボールの直径の１．２％から５％の間にしてもよい。周辺部１１の幅を大きくすることも、当然ながら考えられるが、この場合には、チップ本体２の全体的なサイズが増加する可能性がある。直径が異なるボールの場合には、幅ｌはボールの直径の１．２％から５％の間になるように比例して変更してもよい。しかし、インクの蓄積物を保持するために、幅ｌを少なくとも０．０１ミリメータとすることが好ましい。
例示された実施形態においては、フレアー部１２の軸方向高さｈは実質的に周辺部１１の幅ｌと等しい。これにより、ボールチップの静浄度と前面４の外径とのバランスが良好に保たれる。
【００３１】
本発明に係るボールチップは、図１の左の半分側に示される先行技術のボールチップを製造するために使用されるブランクチップと同じブランクチップ本体から製造してもよい。このブランクチップ本体のハウジング６は、開口部７内で終端し、チップ本体２の前面４と直角１６を形成する円筒状前部１５を備えている。
【００３２】
フレアー部１２を製作するために、直角１６を除去するように、開口部７の周囲は面取りされて、ボール３は開口部７を介してハウジング６内へ挿入される。
力をかけて挿入するか、少しの摩擦で挿入するか、またはボールとハウジングの壁との隙間を大きく、または小さくするかによって、ボール３の直径は、ハウジング６の円筒部１５の直径とほぼ同じになる。
【００３３】
次に、ボールをハウジング６内に保持するように、チップ本体２の前端部１０をボールに対して加締める。加締め作業を実施すると、前端部１０の内壁はボールの壁と一致し、これら二つの壁の間でスペースが画定された状態になる。
【００３４】
この製造方法には、先行技術のブランクチップ本体が使用できるという利点があり、唯一つの工程、つまり面取り工程だけを追加する必要があり、他の製造工程は変更する必要はない。従って、本発明に係るボールチップは、製造工具を大幅に変更しないで大量生産することも可能である。
当然ながら、具体的にボールペンを対象としたボールチップを説明したこの実施形態は、限定的なものではない。特に、ボールの直径が３ミリメータに達する可能性がある修正液や接着剤塗付装置用のボールチップの場合には、周辺部やフレアー部の寸法は、ボールの直径またはボールの突出部上にある皮膜厚さに対応させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】現状のボールチップの概略長手方向断面図である。
【図２】本発明に係るボールチップの概略長手方向断面図である。
【図３】図２におけるIIIの部分の拡大図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ボールチップ
２  チップ本体
３  ボール
４  前面
５  ショルダー部
６  ハウジング
７  開口部
８  流体供給通路
９  座
１０  前端部
１１  周辺部
１２  フレアー部
１３  接点
１４  周辺部
１５  円筒状前部
１６  直角
１７  スペース
１８  滴
１８ａ  一部
１８ｂ  一部
【図１】
2005531437.tif 000003
【図２】
2005531437.tif 000004
【図３】
2005531437.tif 000005
【国際調査報告】
2005531437.tif 000006
2005531437.tif 000007
2005531437.tif 000008
2005531437.tif 000009
2005531437.tif 000010
2005531437.tif 000011