(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ本体とボールを有し、前記チップ本体は、開口を有するボール収納部と、ボール収納部に連通するインキ流通孔を備え、チップ本体のボール収納部にはボールが収納され、ボールの一部が前記開口から露出してインキを塗布するペン先チップにおいて、単一のボール収納部に複数のボールが一列に収納されていて複数のボールのそれぞれの一部分がボール収納部の開口から露出しているペン先チップであって、
チップ本体は、後側に円柱状部分を有し、先端側には、扁平な形状であって、幅と短手方向の幅とが一定である部位を有し、当該部位と後側の円柱状部分との間は、テーパ状に連続しており、チップ本体の最先端部には、長孔状の開口が設けられ、当該開口からボールが露出し、チップ本体は真っすぐであり、その端部も真っすぐであることを特徴とするペン先チップ。
【請求項２】
ボールは回転可能に収納されていることを特徴とする請求項１に記載のペン先チップ。
【請求項３】
チップ本体の開口は、長孔形状であり、開口の短方向の開口径は、ボールの直径よりも小さく、ボールはチップ本体の開口部によって脱落不能に保持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のペン先チップ。
【請求項４】
開口の長方向の開口径は、ボールの直径のボールの収納個数倍以下となるようかしめられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のペン先チップ。
【請求項５】
ボール収納部内のインキ流通孔側には、ボールの列方向に延びる座部が設けられ、各ボールは、当該座部と当接することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のペン先チップ。
【請求項６】
座部は、テーパ状に傾斜した平面であることを特徴とする請求項５に記載のペン先チップ。
【請求項７】
座部には球面状の凹みが設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載のペン先チップ。
【請求項８】
座部には、各ボールの中心位置と対応する位置に設けられた溝を有し、溝の縁はボールに当接し、溝の底はボールに当接しないことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のペン先チップ。
【請求項９】
座部には、インキ流通孔と連通する溝が設けられていることを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のペン先チップ。
【請求項１０】
チップ本体の開口は、各ボールの形状に沿ってかしめられていることを特徴とする１乃至９のいずれかに記載のペン先チップ。
【請求項１１】
チップ本体の開口の端面は波状であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のペン先チップ。
【請求項１２】
チップ本体の最先端部の幅は、後側の円柱状部分の幅よりも広いことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のペン先チップ。
【請求項１３】
インキを収蔵するインキ収納部を有し、該インキ収納部の先端に請求項１乃至１２のいずれかに記載のペン先チップを装着したことを特徴とする塗布具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペン先チップに係るものであり、特に太い線を描くのに適するペン先チップに関するものである。また本発明のペン先チップは、複数の平行線を描く用途に活用することもできる。
本発明のペン先チップは、文字を書いたり、太い線を描いたり、色を塗ったり、あるいは先に書いた文字等を塗りつぶして修正する等の用途に用いる塗布具に使用される。
【０００２】
【従来の技術】
手軽な塗布具としてボールペンが広く普及している。ところがボールペンのペン先チップは、インキを塗布面に塗布する部材が文字通りボールであり、塗布面と点接触するものであることから、太い線を描いたり、広い面も塗りつぶす等の用途には適当ではなかった。
そこでより太い線を描くことを目的として、ボールに代わってローラを採用したペン先チップ及び塗布具が、実開昭５８−６９４７９号、特開平７−２９０８７７号及び特開平７−２９０８７８号等に開示されている。
これら従来技術の塗布具は、インキ収納部の先端に、ローラが内蔵されたペン先チップが取り付けられたものであった。そして従来技術では、ペン先チップのローラを紙等に押し当てて回転させることにより、ローラに付着したインキが紙等に塗布され、幅の広い線が描かれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術のペン先チップは、ローラによってインキを塗布するものであったから、ローラと紙等とを密着させるために、塗布具を常に一定の角度に保持し、ローラに対して直角に塗布作業を行わなければならず、使い勝手が悪いものであった。加えて従来技術のペン先チップを使用した塗布具は、直線を描くことはできるものの、曲線を描くには難のあるものであった。
すなわち従来技術のペン先チップは、単一のローラによってインキを塗布するものであったから、直線を描く場合の様に線幅の全ての部位で紙とローラの相対速度が同一である場合は、ローラが回転して均質な線を描くことができるものの、曲線を描く場合のように、内側と外側の速度が異なる場合には、ローラが回転せず、線が途切れてしまう。
そのため従来技術のペン先チップは、単に直線を描く場合だけにしか使用することができず、文字や絵画を描く用途には不適切であった。
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、曲線の他、横や斜めといった自由な方向に太い線を描くことができるペン先チップ及び塗布具の開発を課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そして上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、チップ本体とボールを有し、前記チップ本体は、開口を有するボール収納部と、ボール収納部に連通するインキ流通孔を備え、チップ本体のボール収納部にはボールが収納され、ボールの一部が前記開口から露出してインキを塗布するペン先チップにおいて、単一のボール収納部に複数のボールが一列に収納されていて複数のボールのそれぞれの一部分がボール収納部の開口から露出しているペン先チップであって、チップ本体は、後側に円柱状部分を有し、先端側には、扁平な形状であって、幅と短手方向の幅とが一定である部位を有し、当該部位と後側の円柱状部分との間は、テーパ状に連続しており、チップ本体の最先端部には、長孔状の開口が設けられ、当該開口からボールが露出し、チップ本体は真っすぐであり、その端部も真っすぐであることを特徴とするペン先チップである。
【０００５】
本発明のペン先チップは、従来技術のローラに代わって複数のボールを採用したものであり、ボールによってインキが塗布される。
また本発明のペン先チップは、ボールが一列に収納されていて複数のボールのそれぞれの一部分がボール収納部の開口から露出している。そのため紙等にペン先チップの先端部を押し当てると、紙等に一列に並んだボールのそれぞれが当接し、ボールから紙等へとインキが塗布される。
【０００６】
また上記した発明を改良した請求項２に記載の発明は、ボールは回転可能に収納されていることを特徴とする請求項１に記載のペン先チップである。
【０００７】
本発明のペン先チップは、従来技術のローラに代わって複数のボールを採用したものであり、ボールの回転によってインキが塗布される。
ここで本発明のペン先チップでは、ボールはそれぞれ独立して回転する。そのため曲線を描く場合の様に、ペン先チップと紙等との相対速度が部分的に相違する場合であっても、曲率が小さい側を描くボールと、曲率の大きい部位を描くボールは、異なる速度で回転し、紙等にはそれぞれのボールからインキが塗布される。したがって本発明のペン先チップを使用すると、太い曲線を描くことができる。
【０００８】
また上記した発明を改良した請求項３に記載の発明は、チップ本体の開口は、長孔形状であり、開口の短方向の開口径は、ボールの直径よりも小さく、ボールはチップ本体の開口部によって脱落不能に保持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のペン先チップである。
【０００９】
本発明のペン先チップでは、チップ本体の開口は、長孔形状であり、開口の短方向の開口径は、ボールの直径よりも小さい。そのため本発明のペン先チップでは、ボールの保持が確実であり、チップ本体からボールがこぼれ落ちることがない。
【００１０】
また請求項４に記載の発明は、開口の長方向の開口径は、〔ボールの直径〕の〔ボールの収納個数〕倍以下となるようかしめられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のペン先チップである。
【００１１】
本発明のペン先チップでは、ボールが開口の長方向に安定し、ボールの偏りによる線むらの発生が防止され、また、線の幅の変動が防止される。
【００１２】
また請求項５に記載の発明は、ボール収納部内のインキ流通孔側には、ボールの列方向に延びる座部が設けられ、各ボールは、当該座部と当接することを特徴とする１乃至４のいずれかに記載のペン先チップである。
【００１３】
本発明のペン先チップでは、ボール収納部内のインキ流通孔側には、ボールの列方向に延びる座部が設けられ、各ボールは、当該座部と当接する。そのため本発明のペン先チップによると、ボールが安定し、ボールの回転が円滑である。
【００１４】
また請求項６に記載の発明は、座部は、テーパ状に傾斜した平面であることを特徴とする請求項５に記載のペン先チップである。
【００１５】
本発明のペン先チップでは、座部は、テーパ状に傾斜した平面である。すなわち本発明のペン先チップは、いわゆる矢溝（インキ溝）を持たず、座部は平面である。また座部はテーパ状に傾斜している。そのため本発明のペン先チップでは、ボールが安定し、ボールの回転が円滑である。
【００１６】
さらに請求項７に記載の発明は、座部には球面状の凹みが設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載のペン先チップである。
【００１７】
本発明のペン先チップでは、座部に設けられた球面状の凹みの中にボールが収容された状態で塗布が行われる。そのため本発明のペン先チップでは、ボールの位置決めがされてボール同士の相互干渉が防止され、さらにボールが安定し、ボールが円滑に回転するとともに、ボールの偏りによる線むらの発生が防止され、また、線の幅の変動が防止される。
【００１８】
さらに請求項８に記載の発明は、座部には、各ボールの中心位置と対応する位置に設けられた溝を有し、溝の縁はボールに当接し、溝の底はボールに当接しないことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のペン先チップである。
【００１９】
本発明のペン先チップでは、溝の中にボールが収容された状態で塗布が行われる。そのため本発明のペン先チップでは、ボールのがたつきが無くなるとともにボール同士の相互干渉が防止され、さらにボールが安定し、ボールが円滑に回転するとともに、ボールの偏りによる線むらの発生が防止され、また、線の幅の変動が防止される。
【００２０】
さらに請求項９に記載の発明は、座部には、インキ流通孔と連通する溝が設けられていることを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のペン先チップである。
【００２１】
本発明のペン先チップでは、座部にインキ流通孔と連通する溝が設けられている。そのためインキは、溝を通じてボールの表面に行き渡り、インキをボールに満遍なく付着させる。
【００２２】
また請求項１０に記載の発明は、チップ本体の開口は、各ボールの形状に沿ってかしめられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のペン先チップである。
【００２３】
本発明のペン先チップは、チップ本体の開口が各ボールの形状にかしめられているので、ボールの保持がより確実であり、またボールの回転も円滑である。
【００２４】
また請求項１１に記載の発明は、チップ本体の開口の端面は波状であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のペン先チップである。
【００２５】
本発明のペン先チップについても、開口の波状部分がボールを確実に保持し、且つボールの回転も円滑である。
【００２６】
さらに請求項１２に記載の発明は、チップ本体の最先端部の幅は、後側の円柱状部分の幅よりも広いことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のペン先チップである。
【００２７】
さらに請求項１３に記載の発明は、インキを収蔵するインキ収納部を有し、該インキ収納部の先端に請求項１乃至１２のいずれかに記載のペン先チップを装着したことを特徴とする塗布具である。
なおペン先チップは、インキ収納部の先端に直接的に取り付けられていてもよいが、ペン先チップとインキ収納部の間には、何らかの接続部材が介在される場合が多い。
【００２８】
本発明の塗布具は、ペン先チップに複数のボールが設けられ、これらのボールの回転によってインキが塗布される。
本発明の塗布具では、ペン先チップのボールがそれぞれ独立して回転するので、曲線を描く場合の様に塗布部と紙等との相対速度が部分的に相違する場合であっても、曲率が小さい側を描くボールと、曲率の大きい部位を描くボールは、異なる速度で回転し、太い曲線を描くことができる。
【００２９】
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態の塗布具の斜視図である。図２は、図１の塗布具の先端部分の拡大図である。図３は、図１の塗布具の断面図である。図４は、本発明の実施形態のペン先チップの正面図である。図５は、図４のペン先チップの平面図である。図６は、図４のペン先チップの側面図である。図７は、図４のペン先チップの正面断面図である。図８は、図４のペン先チップの側面断面図である。図９は、図４のペン先チップの断面斜視図である。図１０は、本発明の他の実施形態のペン先チップの断面斜視図である。図１１〜図１４は、本発明の実施形態の塗布具の使用方法を示す説明図である。図１５は、本発明の他の実施形態のペン先チップの正面図である。図１６は、本発明の他の実施形態のペン先チップの平面図である。図１７は、本発明の他の実施形態の塗布具の先端部分の斜視拡大図及び先端部分の断面図である。図１８は、本発明のさらに他の実施形態の塗布具の先端部分の斜視拡大図である。図１９は、本発明のさらに他の実施形態の塗布具の先端部分の斜視拡大図である。図２０は、参考例の塗布具の先端部分の斜視拡大図である。図２１は、他の参考例の塗布具の先端部分の斜視拡大図である。図２２は、さらに他の参考例のペン先チップの製造方法の一例を示す説明図である。図２３は、本発明の他の実施形態のペン先チップの断面斜視図である。図２４は、本発明のさらに他の実施形態のペン先チップの断面斜視図である。図２５は、本発明のさらに他の実施形態のペン先チップの断面斜視図である。図２６、図２７は、それぞれさらに他の参考例の塗布具の先端部分の斜視拡大図である。図２８、図２９は、それぞれさらに他の参考例のペン先チップの正面断面図である。
【００３１】
図において、１は本発明の実施形態における塗布具を示す。本実施形態の塗布具１の基本構成は、いわゆる水性ボールペンと略同一であり、水性ボールペンのペン先チップを特殊構造のものに置き換えたものに近い構成であると言える。すなわち本実施形態の塗布具１は、図１、図３の様に筒状の本体軸２と、インキ芯３及びキャップ４によって構成されている。またインキ芯３は、ペン先チップ５、インキ筒（インキ収納部）６、接続部材７及び弁体８によって構成されている。
【００３２】
ペン先チップ５は、塗布部を構成する部材であり、塗布用のボール１０が６個直線的に並べて先端に設けられている。すなわちペン先チップ５は、チップ本体１２と、６個のボール１０によって構成されている。
チップ本体１２は、金属又は樹脂によって作られたものである。チップ本体１２の加工方法は任意であるが、金属を素材とする場合は、切削加工、鍛造加工、プレス加工、鍛造（ダイキャスト）等によって作ることができる。また樹脂を素材とする場合には、たとえばポリアセタール樹脂が使用され、射出成形等によって作られる。
【００３３】
チップ本体１２の外形形状は、あたかも円筒の先端を押しつぶした様な形をしている。すなわちチップ本体１２は先端側１３が偏平に広がった形をしており、後側１８は円柱状をしている。そしてペン先チップ５の最先端部には、図５、図９の様に長孔状の開口１６が設けられている。開口１６は、ボール１０の露出部分が、ボール１０の直径の４分の１〜３分の１程度となる様に設計される。開口１６の短方向の開口径は、ボール１０の直径の８５％〜９９％程度、より推奨される範囲は９５％〜９９％程度であり、ボール１０の直径よりも狭い。
【００３４】
開口１６の長方向の開口径は、〔ボール１０の直径〕×〔ボールの収納個数−１〕より大きいことが望ましい。この値以下になると両端のボールが十分に塗布を行わないからである。また、この長方向の開口径は、〔ボール１０の直径〕×〔ボールの収納個数〕以下であることが望ましい。長方向の開口径がこの値よりも大きくても短方向の開口径がボール１０の直径よりも狭い限りボールは脱落しないが、ボールが長方向にがたついて不安定となるからである。開口１６の長方向の開口径の推奨される範囲は、〔ボール１０の直径〕×〔ボールの収納個数〕の９０％〜９９％程度である。
【００３５】
ペン先チップ５の最先端の部位の幅Ｌ（図４参照）は、後側１８の円柱状部分のそれよりも広い。またペン先チップ５の最先端の部位の短手方向の幅Ｈ（図５参照）は、後側１８の円柱状部分のそれよりも狭い。なおペン先チップの形状は、本実施形態に限定されるものではなく、例えば後記する図２１に示す例の様にストレート形状のものであってもよい。また、チップ先端部の長手幅Ｌに対し円柱状部分の直径が同等以上であってもよい。
またペン先チップ５の先端部分には、図４〜８の様に幅Ｌと短手方向の幅Ｈとが一定の部位があり、当該部位と後側１８の円柱状部分との間は、テーパ状に連続している。
【００３６】
またペン先チップ５の内部形状は、図９の通りであり、先端部分に単一のボール収納部２０を持つ。ボール収納部２０は、ボール１０が６個、横一列に収納される空隙部分である。ボール収納部２０の底部はテーパ状の座部２１となっており、略長方形のインキ誘導孔２２に収束している。
ボール収納部２０の底部のインキ誘導孔２２は、断面形状が円形の部位１１に連通し、その中間に遷移部分２４を有する。インキ誘導孔２２、円形の部位１１、及び遷移部分２４はインキ流通孔をなす。円形の部位１１は、チップ本体１２の後端に開放されている。
【００３７】
座部２１は、開口部１６と平行に延びる。言い換えると座部２１は、ボール１０の列方向に延びる。
本実施形態では、座部２１は前記した様にテーパ状に傾斜した面であり、座部２１の表面自体に矢溝やインキ溝として機能する凹凸はない。言い換えると、座部２１は、傾斜した平面である。
すなわち通常のボールペンでは、ボール収納部の座部には、矢溝と称される溝が形成される場合が多いが、本実施形態のペン先チップ５には、矢溝に相当する構成を持たない。
この理由は、通常のボールペンでは、インキ誘導孔が概ね円筒状であり、ボールがインキ誘導孔を塞いでしまうのに対し、本実施形態のペン先チップ５では、インキ誘導孔２２が長溝状であり、ボール１０がインキ誘導孔２２を塞ぐことはない。また本実施形態のペン先チップ５では、ボール１０同士の間は空隙部分となる。そのためインキは当該空隙部分からボール１０の全周に行き渡る。したがって本実施形態のペン先チップ５では、通常のボールペンの様に矢溝を設ける必要はない。
またさらに矢溝を設けると、その位置によっては、ボール１０の座りが悪く、ボールの回転に円滑さを欠いたり、各ボール１０の出寸法が不揃いとなるという懸念がある場合がある。
【００３８】
しかし勿論、本発明は、矢溝様の構成を設けることを否定するものではなく、使用するインキの性状、特にインキの粘度が高い場合には、矢溝様の構成を設けてもよい。
【００３９】
また、図２３のように、座部に、各ボールの中心位置と対応する位置に溝２６を設け、各々の溝にボールがはまり込むようにすると、ボールのがたつきをなくし、より安定した筆記を可能とすることができる。
【００４０】
また、図２４のように、座部に、球面状の凹み２７を設け、その中にボールがはまり込むようにすると、ボールは位置決めがされてがたつきがなくなり、またボールの相互干渉が防止され、ボールが安定して円滑に回転するとともに、ボールの偏りによる線むらの発生が防止され、また、線の幅の変動が防止される。座部に球面状の凹みを設けるには、ボール自体によって座打ちを行っても良いし、ボールと同様の先端形状を有する工具を用いても良い。前記した溝を設ける構成ではボールの一部が点接触することとなるが、座部に球面状の凹みを設ける場合は、全てが面接触となる点で好ましい。
【００４１】
前記した溝を設ける構成に座打ちをして球面状の凹みを設けるとボールの接触面が拡大されてボールはより安定する。
【００４２】
図１０は、座部２１に矢溝と同様の構成を設けた例を示すものである。すなわち図１０に示すペン先チップ５’では、ボール収納部２０の底部のテーパ状座部２１に、インキ誘導孔２２と連通する浅い溝２８が多数設けられている。この溝２８は、インキの流路として機能するものであり、ボール１０の周面へのインキの付着を容易にするものである。ペン先チップ５’の溝２８以外の他の構成は、図９に示すペン先チップ５と同一である。
【００４３】
そして前記したボール収納部２０には、６個のボール１０が配されている。ボール１０は、ステンレススチールや超硬合金、セラミックあるいはガラス等で作られたものであり、その直径は、０．３ｍｍ〜１．２ｍｍ程度、より好ましくは０．４ｍｍ〜１ｍｍ程度である。本実施形態の塗布具１で採用するボール１０は、通常のボールペンの塗布用ボールと材質及び大きさが同等のものが推奨されるが、特に限定されるものではなく、ステンレススチールや超硬合金以外の金属製でもよく、プラスチック、ゴム等の材質でもよい。
ボール１０は、いずれもその一部がチップ本体１２のスリット状の開口１６から外部に露出している。チップ本体１２の開口１６は、軽くかしめられて前記した様に、短方向の開口径がボール１０の直径の８５％〜９９％程度にしぼられる。機能的には、ボール１０の出寸法が、ボール１０直径の４分の１〜３分の１程度となる様に開口１６がしぼられる。そのため各ボール１０は、開口１６部分によって保持され、それぞれ自由に回転可能であるが、チップ本体１２から離脱することはない。
また、ボール１０は、使用時及び水平より上向きの保管時には、ボール収納部２０内において、テーパ状の座部２１と当接して保持される。
【００４４】
接続部材７は、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂を素材として射出成形によって作られたものである。接続部材７の外形形状は、公知のボールペンで採用されているものと大差は無い。すなわち接続部材７は先端部３０側が円錐形をしている。また後端側は二段の円筒形状になっており、大径部３１と、小径部３２が順次設けられている。
そして接続部材７の中心には、軸方向に貫通した連通穴３３が設けられている。
また連通穴３３の中間部分には、弁座３５が設けられている。
【００４５】
弁体８は、ステンレススチールや超硬合金あるいはセラミック等の錆びにくく、且つある程度の重量を有する素材で作られたボールである。
【００４６】
インキ筒６は、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等を素材とする押し出し成形、あるいはその他の方法によって管状に作られたものであり、内部に公知のインキが充填されている。インキの性状等は任意であるが、たとえば粘度が１００〜２００００ｍＰａ・Ｓ程度のボールペン用の水性ゲル状インキが採用可能である。
なお上記した粘度は、ＥＬＤ型粘度計（Ｒ１４）コーン０．５ｒｐｍ（２０°Ｃ）で測定した値である。
【００４７】
ここで水性ゲル状インキ、および水性インキについて付言すると、これらはいずれも溶媒として水を含むインキである。すなわち旧来の油性インキはフェニルセロソルブ、ベンジルアルコール等の有機溶媒が使用されているのに対して、水性ゲル状インキおよび水性インキは水を溶媒としている。
また、インキの粘度は油性ボールペンでは１００００〜３００００ｍＰａ・Ｓの高粘度であるのに対し、水性ゲル状インキはより低粘度であり、しかも粘度の挙動の相違により大きく二種類に分けられる。
その一つはニュートン流動（流動の程度により粘度変化しない）を有するインキで、具体的にはインキ筒６内とボール収納部２０内におけるインキの粘度が同じであり、通常は粘度が５〜２０００ｍＰａ・Ｓ、より望ましくは粘度が５〜２００ｍＰａ・Ｓのものが使用されている。
他の一つは、粘度がインキの流動によって変化する性質を有するものである。具体的には、インキタンク内では２０００〜８０００ｍＰａ・Ｓであるがボール収納部２０では１０ｍＰａ・Ｓ以下となるものであり、チキソトロピー性インキとも称される。このチキソトロピー性を有するゲル化剤を添加した水性インキを一般に水性ゲル状インキと称している。
また水性インキの後端部分は、ポリブテン等のゲル状封止部材により封止されていることが望ましいが、他の封止材を用いても良い。もちろんインキ筒に代わって、有底の容器も使用することができる。
【００４８】
インキ芯３は、図３の様に、ペン先チップ５とインキ筒６が、接続部材７を介して繋がれたものであり、ペン先チップ５は、接続部材７の連通穴３３の先端側に内挿され、インキ筒６は接続部材７の後端部の小径部３２に外装されている。
そして接続部材７内であって、ペン先チップ５の段差部と、弁座３５の間に、弁体８が軸方向に移動可能に挿入されている。
【００４９】
本実施形態の塗布具１は、上記したインキ芯（ペン先チップ５＋インキ筒６＋接続部材７）３が本体軸２に挿入され、インキ芯３の接続部材７の大径部３１が本体軸２の内面と係合し、両者が一体化されてなるものである。また塗布具１の先端にはキャップ４が装着される。
本実施形態の塗布具１では、ペン先チップ５のボール収納部２０内が常にインキで満たされ、ボール１０は常時インキと接している。また本実施形態の塗布具１では、内部に弁体８が内蔵されているので、ペン先チップ５を上にして載置したとき、弁体８が接続部材７内の弁座３５と当接し、ボール収納部２０内のインキがインキ筒６に逆流することはない。
【００５０】
次に本実施形態の塗布具１の作用を説明する。
本実施形態の塗布具１によって直線を描く場合は、公知の塗布具と同様に、キャップ４を外して、ペン先チップ５を下に向け、ボール１０を紙等に押し当て、そのままの状態で塗布具１を移動させる。
すなわち、図１１（ａ）の様に塗布具１を立て、塗布具１を幅方向（開口の長方向）に対して垂直方向に移動させる。その結果、ペン先チップ５のボール１０が均等に回転し、ボール１０に付着したインキが紙等に塗布される。ここで本実施形態の塗布具１では、ペン先チップ５に複数のボール１０が直線的に一列に並べて配されているので、インキはこれらの各ボール１０から紙に塗布される。そのため、紙等には複数の線が塗布され、これらの線同士が重なり、結果的に太い線が描かれる。
【００５１】
また塗布具１を使用して曲線を描く場合は、図１２の様に塗布具１を円軌跡を描いて移動させる。
このとき、円の内側に位置するペン先チップ５のボール１０ａは、ゆっくりと回転し、外側に位置するボール１０ｂは早く回転し、いずれの部位についても、ボール１０から紙にインキが塗布される。その結果、全体として太い線の円が描かれる。
【００５２】
本実施形態の塗布具１は、例えばカリグラフィの様な、線の太さが連続的に変化する描法にも活用することができる。すなわち図１３（ａ）に示すように、塗布具１自体を回転させつつ、線を描くと、塗布具１の進行方向に対するペン先チップ５のボール１０の間隔が変化し、描かれる線は、結果的に図１３（ｂ）の様に太さが連続的に変化する。
【００５３】
また本実施形態の塗布具１の特殊な使用方法として、図１４に示すような平行線を描くことも可能である。
すなわち塗布具１を、図１４（ａ）の様に塗布具１を幅方向に対して垂直方向に移動させ、さらにその際に紙等に対する筆圧が低い状態で使用すると、ペン先チップ５のボール１０は、より紙と点接触し、インキは細い線状に塗布されて隣の線との間に隙間ができる。その結果、図１４（ｂ）の様な平行な直線が描かれる。なお、塗布具１のボール１０の直径が大きい程、描かれる線は平行線となる傾向にあり、またボール１０とペン先チップ５の開口１６との隙間が狭い程、描かれる線は平行線となる傾向にある。
【００５４】
先に説明した実施形態では、６個のボールが直線的に並べられたペン先チップを例示したが、ボールの個数は任意である。もちろん、ボールの個数が多いほど太い線を描くことができる。
【００５５】
また上記した実施形態では、インキ筒６（インキ収納部）に液状のインキが収蔵された構成を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、インキが公知の繊維状又はスポンジ状のインキ吸収体に吸収された状態で内蔵されていても良い。
上記した実施形態では、インキが弁を通じてペン先チップに直接流れ込む構成を例示したが、中継芯を用いて毛細管現象を利用してボール付近にインキを導いても良い。
【００５６】
また上記した実施形態では、ボール１０を直接的にボール収納部２０に入れた構成を開示したが、例えば玉軸受けの保持器の様な、ボール１０同士がぶつからないように規制する部材を採用してもよい。さらにボール収納部２０の内面に適度の凹凸を設け、当該凹凸によってボール１０を保持したり、隣合うボール同士の衝突を回避する構成も推奨される。
ボール収納部２０の内面に凹凸を設ける方策としては、かしめによる方法が考えられる。すなわち先の実施形態では、ボール収納部２０の開口１６を軽くかしめてボール１０を保持した構成を例示したが、図１５、１６に示すペン先チップ４０のように、全体をより強くかしめて、ボール収納部２０を変形せさ、ボール収納部２０の内面にボール１０に沿った凹凸を設け、内部のボール１０同士の横方向の動きを規制する。
【００５７】
以下、図１５、１６に示すペン先チップ４０を具体的に説明するが、図１５以下に図示した実施形態において、先の実施形態と同一の部材は、同一の番号を付して重複した説明を省略する。
図１５、図１６に示すペン先チップ４０は、ボール収納部２０の開口４３のみならず、ボール収納部２０の側面部分についてもかしめてられて変形させている。そのためボール収納部２０を図１５の様に正面から見たとき、ボール収納部２０に軸方向に平行線４５が入り、ボール収納部２０の内部には、ボール１０が横方向に大きく移動しない程度に仕切りが形成されている。そのためボール収納部２０の内部では、ボール１０の移動が規制される。
開口４３は、図１６の様に、ボール１０の形状に沿ってかしめられ、開口４３は、変形して波状を呈している。
【００５８】
また図１７は、座部の形状が異なる例を示すものである。
図１７に示したペン先チップ５０は、チップ本体５１の外部から力を加えて変形させ、チップ本体５１の内部に座部５２を形成させた例を示すものである。すなわちペン先チップ５０は、管状の素材を使用し、その先端をプレス加工又は鍛造加工によってすぼめたものである。そして開口端に近い位置に、開口と平行する線状の凹部５３を設けている。
凹部５３を設けるための方策は任意であるが、例えば図１７に示すような薄板状の部材５５をチップ本体５１の外部から押し当て、チップ本体５１を塑性変形させることが推奨される。
【００５９】
チップ本体５１の内部では、断面図（ｂ）に示すように、線状の凸部が形成され、当該凸部が座部５２として機能する。なお本実施形態のペン先チップ５０の座部５２についても、ボール１０の列方向に延びるものである。
加工が困難ではあるが、ペン先チップ５０の座部５２についても、インキ誘導孔２２と連通する軸方向の溝を設けてもよい。
【００６０】
図１８に示したペン先チップ６０は、座部の構成が先の実施形態と異なるものである。すなわち図１８に示したペン先チップ６０は、先の実施形態と同様に、チップ本体５１の外部から力を加えて、チップ本体５１の内部に座部を形成させるものであるが、本実施形態では、独立した凹部６１を設けることにより、座部を形成せしめている。具体的には、本実施形態では、一定の間隔をあけてチップ本体５１に凹部６１を設けている。本実施形態では、各ボール１０は、凹部６１（内部では凸部となる）同士の間に保持されるので、ボール１０を横方向に保持する機能も併せ持つ。
【００６１】
凹部６１を設けるための方策は任意であるが、例えば図１８に示すようなピンを有する部材６２をチップ本体５１の外部から押し当て、チップ本体５１を塑性変形させることが推奨される。
【００６２】
図１９に示したペン先チップ７０は、座部の他の構成を例示するものである。ペン先チップ７０も、先の例と同様に、チップ本体５１の外部から力を加えて、内部に座部を形成させるものであるが、本実施形態では、ボール１０の横方向の保持がより完全となる様に、凹部７１の形状を菱形としている。
すなわち凹部７１は、内部におけるボール１０との接触面が多くなるように、ボール１０同士の隙間に相当する形状となっている。
また開口部１６の近傍においても、ボール１０横方向への移動を規制するために軸方向に延びる凹部７５が設けられている。
【００６３】
図２０に示した参考例のペン先チップ８０のチップ本体８１は、例えば樹脂の射出成形によって製造する場合に好適な例を示すものであり、先の実施形態の様なテーパ状の部分を持たず、円柱状部分に直接的にボール収納部が形成されたものである。ペン先チップ８０の内部構造の図示は省略するが、ボール１０の横方向の移動を規制する突起等を内部に成形しておくことも可能である。
【００６４】
ペン先チップ８０を射出成形によって製造する場合における、ボール１０の挿入方法には、次の二つの方法が考えられる。
まず第一の方法としては、チップ本体８１の開口１６をボール１０の直径と同等の大きさとなる様に射出成形し、成形後にボール１０をペン先チップ８０のチップ本体８１内に挿入し、さらにその後に、開口１６を熱軟化させると共に、押圧力を加えて開口１６をすぼめる。
第二の方法としては、開口１６を当初からボール１０の直径よりも小さく作り、成型後にボール１０を開口１６に力を加えて押し当て、開口１６を弾性変形させてボール１０を押し込む。なお、当該方策による場合、開口部は、いわゆるアンダーカット部となるので、射出成形における脱型工程は、成型物を変形させて行うこととなる。
【００６５】
図２１に示した参考例のペン先チップ９０のチップ本体９１は、断面形状が楕円径をしたパイプを加工して製造した例を示すものである。本参考例で採用するチップ本体９１は、前記した様に断面形状が楕円径をしたパイプを加工して作られたものであり、外形部に段差が少なく、ストレート形状をしている。
【００６６】
本参考例のペン先チップは、前述した製造方法の他に、図２２の様な半割り形状の本体片５７を切削、鍛造、プレス、又は射出成形等によって成形し、これを二つ合わせて、接着、はめ込み、電気溶接、ろう付け等することによっても可能である。また、図９又は図１０に示したチップ本体１２も、同様に半割り形状のものから製作することができる。
【００６７】
また、図２５の様にチップ本体１２を複数の部材１４，１５によって構成してもよい。この実施態様においては、まず第一の部材１４にボール１０を載置し、第二の部材１５をかぶせて両者を嵌合し、チップ本体１２を製造する。この実施態様において、第一の部材１４と第二の部材１５の材質を別のものにしてもよい。例えば、第一の部材１４をプラスチック製とし、第二の部材１５を鋼等の金属製とすれば、加工しやすく、また、第一の部材１４とボール１０との摩擦が小さいので塗布作業が円滑となるとともに、塗布時の摩耗が少なく、ボールの脱落を防止することができる。逆に第一の部材１４を金属製、第二の部材１５をプラスチック製としてもよい。
【００６８】
本発明のペン先チップ及び塗布具について、図２６，２７，２８，２９に示すようにチップ本体１２を彎曲させたり、その端部を斜めにしたりする参考例を示す。図２６に示す参考例は、チップ本体１２を本体軸２に対して開口短方向に彎曲させた例、図２７に示す参考例は、チップ本体１２を本体軸２に対して開口長方向に彎曲させた例、図２８に示す参考例は、チップ本体１２の端部を斜めにカットした例、図２９に示す参考例は、チップ本体１２の端部を延長して斜めにした例である。
【００６９】
【発明の効果】
本発明のペン先チップは、複数のボールが配され、太い線を描くことができる。また本発明のペン先チップによると、ボールはそれぞれ独立して回転するので、曲線を描く場合でも、ボールはそれぞれの位置での塗布具と紙等との相対速度に応じて回転し、紙等にはそれぞれのボールからインキが塗布される。そのため本発明のペン先チップは、曲線や線径が変化する線を描くことができる効果がある。
【００７０】
また本発明の塗布具は、複数のボールが配されたペン先チップが採用されているので、太い線を描くことができ、特に曲線や線径が変化する線を描くことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態の塗布具の斜視図である。
【図２】  図１の塗布具の先端部分の拡大図である。
【図３】  図１の塗布具の断面図である。
【図４】  本発明の実施形態のペン先チップの正面図である。
【図５】  図４のペン先チップの平面図である。
【図６】  図４のペン先チップの側面図である。
【図７】  図４のペン先チップの正面断面図である。
【図８】  図４のペン先チップの側面断面図である。
【図９】  図４のペン先チップの断面斜視図である。
【図１０】  本発明の他の実施形態のペン先チップの断面斜視図である。
【図１１】  本発明の実施形態の塗布具の使用方法を示す説明図である。
【図１２】  本発明の実施形態の塗布具の使用方法を示す説明図である。
【図１３】  本発明の実施形態の塗布具の使用方法を示す説明図である。
【図１４】  本発明の実施形態の塗布具の使用方法を示す説明図である。
【図１５】  本発明の他の実施形態のペン先チップの正面図である。
【図１６】  本発明の他の実施形態のペン先チップの平面図である。
【図１７】  本発明の他の実施形態の塗布具の先端部分の斜視拡大図及び先端部分の断面図である。
【図１８】  本発明のさらに他の実施形態の塗布具の先端部分の斜視拡大図である。
【図１９】  本発明のさらに他の実施形態の塗布具の先端部分の斜視拡大図である。
【図２０】  参考例の塗布具の先端部分の斜視拡大図である。
【図２１】  他の参考例の塗布具の先端部分の斜視拡大図である。
【図２２】  さらに他の参考例のペン先チップの製造方法の一例を示す説明図である。
【図２３】  本発明の他の実施形態のペン先チップの断面斜視図である。
【図２４】  本発明のさらに他の実施形態のペン先チップの断面斜視図である。
【図２５】  本発明のさらに他の実施形態のペン先チップの断面斜視図である。
【図２６】  さらに他の参考例の塗布具の先端部分の斜視拡大図である。
【図２７】  さらに他の参考例の塗布具の先端部分の斜視拡大図である。
【図２８】  さらに他の参考例のペン先チップの正面断面図である。
【図２９】  さらに他の参考例のペン先チップの正面断面図である。
【符号の説明】
１ 塗布具
２ 本体軸
３ インキ芯（ペン先チップ５＋インキ筒６＋接続部材７）
５，５’，３０，５０，６０，７０，８０，９０ ペン先チップ
６ インキ筒（インキ収納部）
１０ ボール
１３，８１，９１ チップ本体
１７，４３ 開口
２０ ボール収納部
２８ 溝
５２ 座部
５３ 凹部
６１，７１ 凹部
【図１】
0004488393.tif 000002
【図２】
0004488393.tif 000003
【図３】
0004488393.tif 000004
【図４】
0004488393.tif 000005
【図５】
0004488393.tif 000006
【図６】
0004488393.tif 000007
【図７】
0004488393.tif 000008
【図８】
0004488393.tif 000009
【図９】
0004488393.tif 000010
【図１０】
0004488393.tif 000011
【図１１】
0004488393.tif 000012
【図１２】
0004488393.tif 000013
【図１３】
0004488393.tif 000014
【図１４】
0004488393.tif 000015
【図１５】
0004488393.tif 000016
【図１６】
0004488393.tif 000017
【図１７】
0004488393.tif 000018
【図１８】
0004488393.tif 000019
【図１９】
0004488393.tif 000020
【図２０】
0004488393.tif 000021
【図２１】
0004488393.tif 000022
【図２２】
0004488393.tif 000023
【図２３】
0004488393.tif 000024
【図２４】
0004488393.tif 000025
【図２５】
0004488393.tif 000026
【図２６】
0004488393.tif 000027
【図２７】
0004488393.tif 000028
【図２８】
0004488393.tif 000029
【図２９】
0004488393.tif 000030