(57)【要約】【課題】ボールの吐出量やチップ先端縁部の外縁部の外径を従来どおりとしたまま、インク吐出不良を改善しつつ小径ボールを搭載したボールペンチップを提供する。【解決手段】内方にかしめたチップ先端縁部（１Ｂ）と、ボール（２）が当接するボール受け座（１Ｅ）とにより、ボール（２）の一部をチップ先端縁部（１Ｂ）より突出させて回転自在にボール（２）をボール抱持室（１Ｆ）内に抱持するとともに、チップ先端縁部（１Ｂ）からのボール（２）の突出量をボール外径（Ｄ）の２６％〜３３％、チップ先端縁部（１Ｂ）の外縁部（１Ｉ）の外径（Ｊ）をボール外径（Ｄ）の１１２％以下、及びボール外径（Ｄ）を０．２９ｍｍ以下とし、チップ先端縁部の最大肉厚（ｔ１）と最小肉厚（ｔ２）との差が、ボール外径（Ｄ）の２．９％以下であることを特徴とするボールペンチップ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内方にかしめたチップ先端縁部と、ボールが当接するボール受け座とにより、ボールの一部をチップ先端縁部より突出させて回転自在にボールをボール抱持室内に抱持するとともに、チップ先端縁部からのボールの突出量をボール外径の２６％〜３３％、チップ先端縁部の外縁部の外径をボール外径の１１２％以下、及びボール外径を０．２９ｍｍ以下とし、
前記チップ先端縁部の最大肉厚と最小肉厚との差が、ボール外径の２．９％以下であることを特徴とするボールペンチップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールをボール受け座に当接し回転自在にボール抱持室内に抱持したボールペン用のチップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、チップ本体の内方にかしめたチップ先端縁部とボール受け座とにより、ボールを、ボールの一部を前記チップ先端縁部より突出し、回転自在にボール抱持室内に抱持したボールペンチップの構造が知られている。
このようなボールペンチップについては、現在においても様々な課題が存在する。この課題のひとつとして筆記具を筆記面に対して傾けて筆記したときのインク吐出不良や筆感悪化の問題がある。この問題について従来技術を示した図３を用いて詳細に説明する。
【０００３】
本ボールペンチップの基本的構成は、先端に向かい外径がテーパー状に縮径されたチップ本体１Ａと、このチップ本体１Ａの後方より穿孔されて形成されたバック孔１Ｃと、バック孔１Ｃと連通しかつバック孔１Ｃの前方に形成されたインク孔１Ｄと、インク孔１Ｄの前方に形成されインク孔１Ｄと連通して形成されたボール抱持室１Ｆと、該ボール抱持室１Ｆに抱持されたボール２とからなる。バック孔１Ｃは後方に設けられたインク収納室（図示せず）と連通し、インク収納室内のインクを前方に誘導する。尚、本明細書において前方や先方とはボール２の方向をいい、後方とはバック孔１Ｃ方向をいう。バック孔１Ｃとインク孔１Ｄとの間には前方に向かい縮径するテーパー部が設けられている。インク孔１Ｄはバック孔１Ｃより径を小さく形成され、そしてインク孔１Ｄの周囲には、４方向に放射状のチャネル１Ｈが形成されている。このチャネル１Ｈは、バック孔１Ｃからボール抱持室１Ｆに流れるインクの流路となる。
【０００４】
そして、ボール抱持室１Ｆ内にはボール２が収納され、チップの先端縁部１Ｂが内方にかしめられることで、ボール２の一部を露出させつつボール２の前方への飛び出しを防止している。
筆記具を一定以上傾けると、チップ先端縁部１Ｂの外縁部１Ｉが筆記面３に当接するようになる。そうすると、ボール２と筆記面３とに荷重が十分に作用せず、この結果、ボール２が空回りするためインクの供給が不足する。この結果、インクの吐出不良の問題が発生する。また、チップ先端縁部１Ｂの外縁部１Ｉが筆記面３に当接することで、チップと筆記面３との摩擦係数が大きくなるため、筆感が悪化する問題が発生する。
チップ先端縁部１Ｂからのボール２の露出量が小さいほどチップ先端縁部１Ｂの外縁部１Ｉは筆記面に当接しやすくなる。また、チップ先端縁部１Ｂの外縁部１Ｉの外径Ｊが大きいほどチップ先端縁部１Ｂの外縁部１Ｉは筆記面３に当接しやすくなる。
【０００５】
この問題を極力解決するため、現在のボールペンチップは、ボール飛びが発生しない範囲で極力ボール２をチップ先端縁部１Ｂから露出させつつ、外縁部１Ｉの外径Ｊを小さくなるように設定してある。
より具体的には、ボール外径Ｄに対するチップ先端縁部１Ｂからのボールの突出量Ｈの割合を２６％〜３３％、ボール外径Ｄに対する外縁部１Ｉの外径Ｊの割合を９８％〜１１２％程度としてあるのが一般的である。
ボールの突出量Ｈなどについては、例えば以下の文献に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１２７６８５号公報
【特許文献２】特開平７−６８９８９号公報
【特許文献３】国際公開番号ＷＯ９８／３０４０１
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、筆記時における筆記面に対する筆記チップのもぐりについて検討する。もぐりについては、ボール外径Ｄが、小さくなればなるほど筆記時にボールにかかる荷重は大きくなり、筆記面３によりもぐりやすくなる。このため、外縁部１Ｉがボール外径が大きいものに比べより筆記面３に接しやすくなる。このため、ボール径が小さいものほどインクの吐出不良や筆感悪化の問題が発生する可能性が高くなる。
【０００８】
このため、ボール外径Ｄが小さいボールペンチップに対して、上述のチップ先端縁部１Ｂからのボールの突出量Ｈを２６％〜３３％、チップ先端縁部１Ｂの外縁部１Ｉの外径Ｊを９８％〜１１２％をそのまま適用したとしても吐出不良が筆感悪化の問題が発生することが考えられる。
そこで、ボール外径０．５ｍｍの大きめのボール、０．２８ｍｍの小径ボールの２種類を用意し、チップ先端縁部１Ｂの肉厚の調整は特に行わず、ボール外径Ｄに対するチップ先端縁部１Ｂからのボールの突出量Ｈの割合と、ボール外径Ｄに対する外縁部１Ｉの外径Ｊの割合をほぼ同じにし、かすれの程度と筆感とを調査した。調査結果を表１に示す。尚、かすれ及び筆感の評価は後述の実施例で示す評価方法により行った。
【０００９】
【表１】
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【００１０】
参考例１及び２は０．２８ｍｍのボールを、参考例３及び４は０．５ｍｍのボールを用いた場合を示している。
参考例１及び参考例３はボール外径Ｄに対するチップ先端縁部からのボールの突出量Ｈの割合、ボール外径Ｄに対するチップ先端縁部１Ｂの外縁部１Ｉの外径Ｊの割合がほぼ同じであるにもかかわらず、外径０．２８ｍｍのボールを用いた参考例１では、かすれが発生しているとともに、筆感も重いものとなってしまった。同様に、参考例２と参考例４とを比較しても同様の結果となった。
【００１１】
そこで、この小径ボール使用時の吐出不良及び筆感の問題を改善するため、上述の数値の範囲を変更することも考えられるが、これらの数値は長年の実績の積み重ねにより形成されてきたものであるため、この範囲を変更してしまうと、インク吐出量、描線の品位、ぼての発生程度、チップ先端からのインクの漏れだし、揮発などを改めて評価する必要が生じてしまうという問題を有している。
【００１２】
そこで、本発明はボールの突出量やチップ先端縁部の外縁部の外径を従来どおりとしたまま、インク吐出不良及び筆感を改善しつつ小径ボールを搭載したボールペンチップを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、内方にかしめたチップ先端縁部と、ボールが当接するボール受け座とにより、ボールの一部をチップ先端縁部より突出させて回転自在にボールをボール抱持室内に抱持するとともに、チップ先端縁部からのボールの突出量をボール外径の２６％〜３３％、チップ先端縁部の外縁部の外径をボール外径の１１２％以下、及びボール外径を０．２９ｍｍ以下としたボールペンチップにおいて、前記チップ先端縁部の最大肉厚と最小肉厚との差が、ボール外径の２．９％以下とした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、第１の実施の形態を示す縦断面図であり、ボール２の周辺を拡大して示している。図２は、第１の実施の形態を示す上面図である。尚、図２においては、見やすくするためチップ先端縁部１Ｂは濃色として示してある。
本ボールペンチップは、先端に向かい外径がテーパー状に縮径されたチップ本体１Ａとバック孔（図示せず）と連通しかつバック孔の前方に形成されたインク孔１Ｄと、インク孔１Ｄの前方に形成されインク孔１Ｄと連通して形成されたボール抱持室１Ｆと、該ボール抱持室１Ｆに抱持されたボール２とからなる。バック孔は後方に設けられたインク収納室（図示せず）と連通し、インク収納室内のインクを前方に誘導する。インク孔１Ｄの周囲には、４方向に放射状のチャネル１Ｈが形成されている。このチャネル１Ｈは、バック孔からボール抱持室１Ｆに流れるインクの流路となる。そして、ボール抱持室１Ｆ内にはボール２が収納され、チップの先端縁部１Ｂが内方にかしめられることで、ボール２の一部を露出させつつボールの前方への飛び出しを防止している。尚、ボールとしては、例えば、タングステンカーバイト系超硬材ボール、シリカ、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素等のセラミックボール等を用いることができる。
【００１５】
そして、チップ先端縁部１Ｂからのボール２の突出量Ｈをボール外径Ｄの２６％〜３３％、チップ先端縁部１Ｂの外縁部１Ｉの外径Ｊをボール外径Ｄの１１２％以下としてある。これらの寸法は従来から一般に用いられているものである。そして、ボール外径Ｄを０．２９ｍｍ以下の小径ボールとしてある。
【００１６】
さらに、本出願人は、上記ボール２の突出量Ｈやチップ先端縁部１Ｂの外縁部１Ｉの外径Ｊを従来どおりとしたまま、インク吐出不良や筆感を改善する態様を様々な角度から検討を行った。その結果、チップ先端縁部１Ｂの肉厚がインクの吐出及び筆感に影響を及ぼしていることを見いだした。そして最大肉厚部ｔ１と最小肉厚部ｔ２の数値を様々変化させ、描線状態の観察を行った。その結果、その差がボール外径の２．９％以下である場合に筆記描線、筆感などが良好であることが判明した。また、１．８％以下とするとさらに筆感が向上することが判明した。尚、チップ先端縁部の肉厚は、カシメツールのカシメ角度を変化させる、かしめ加工を行うときの荷重を変化させるなどにより行うことができる。
【００１７】
【実施例】
実施例を説明し、その後比較例を説明する。
まず、実施例として図１に図示した態様のフェライト系ステンレス材料を用いたボールペンチップ１を用意した。ボール外径Ｄを０．２８ｍｍ、チップ先端縁部１Ｂの外縁部１Ｉの外径Ｊを０．３１ｍｍ、チップ先端縁部からのボールの突出量Ｈを０．０８ｍｍとした。この結果、チップ先端縁部１Ｂからのボールの突出量Ｈはボール外径の２８％、チップ先端縁部１Ｂの外縁部１Ｉの外径Ｊはボール外径の１１１％となる。更に、かしめ角は８５度としてある。尚、かしめ角は６０度〜１００度が一般的であり、より好ましくは７０度〜９０度である。
【００１８】
本チップ及びＵＭ−１５１黒インク（三菱鉛筆（株）製、いわゆる剪断減粘性を有するインクであり、２５℃（度）におけるＥ型粘度計による１０ｒｐｍにおける粘度が２００ｍＰａ・ｓ、１００ｒｐｍにおける粘度が９０ｍＰａ・ｓを用いて多数のボールペンを製造した。そして、各ボールペンについて機械筆記試験及び筆感試験を行った。
【００１９】
機械筆記試験は、ＩＳＯ規格１４１４５−１に準拠した筆記試験機を用い、筆記速度４．５ｍ／分、筆記角度６０°（度）、筆記負荷１００ｇ、筆記距離８００ｍの条件で「らせん筆記」することにより行った。また、筆記試験紙には、ＩＳＯ規格１４１４５―１に準拠したものを用いた。本機械筆記試験によりかすれの程度を調査した。そして、評価については、「○：最後までかすれや濃淡の変化が生じることなく良好な描線が得られた。」、「×：かすれや濃淡の変化が生じた。」により行った。
【００２０】
筆感試験は、手書きにより筆感の滑らかさを次の基準で判断した。
「○：インクが出渋ることなく滑らかな筆感が得られた。」
「△：筆感は軽いものの引っかかりをやや生じた。」
「×：引っかかりを生じ、重い筆感を得た。」
そして、前記チップ先端縁部１Ｂの最大肉厚ｔ１と最小肉厚ｔ２との差を変化させながら、かすれの程度と筆感を調査した。その結果を表２に示す。
【００２１】
【表２】
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【００２２】
実施例１〜６及び比較例１〜２は、いずれもボール外径Ｄが０．２８ｍｍのものを用い、先端縁部最大肉厚ｔ１と先端縁部最小肉厚ｔ２との差を変化させた場合の評価結果を示している。実施例３に示されているように、先端縁部最大肉厚ｔ１と先端縁部最小肉厚ｔ２との差のボール外径Ｄに対する割合が２．９％付近からかすれが生じないようになり、更に筆感がやや軽くなった。１．７％付近に達すると滑らかさを更に向上させることができた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明により、ボールの吐出量やチップ先端縁部の外径を従来どおりとしたまま、インク吐出不良及び筆感を改善した小径ボールを搭載したボールペンチップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】第１の実施の形態を示す上面図である。
【図３】従来の技術を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  ボールペンチップ
１Ａ  ボールペンチップ本体
１Ｂ  チップ先端縁部
１Ｃ  バック孔
１Ｄ  インク孔
１Ｅ  ボール受け座
１Ｆ  ボール抱持室
１Ｈ  チャネル
１Ｉ  外縁部
２  ボール
３  筆記面
４  カシメローラ
４Ａ  テーパ面
ｔ１  チップ先端縁部の最大肉厚
ｔ２  チップ先端縁部の最小肉厚
Ａ  カシメローラ中心軸とチップ本体中心軸との偏芯量
Ｄ  ボール外径
Ｈ  チップ先端縁部からのボールの突出量
Ｊ  外縁部の外径
Ｘ−Ｘ  チップ本体の中心軸
Ｙ−Ｙ  カシメローラ中心軸
θ  かしめ角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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