(57)【要約】【課題】極小ボールを採用したにもかかわらず、十分なインキ流出性が得られるとともに、ボールが脱落することなく長期にわたり安定してボールを抱持できるパイプ式ボールペンチップを提供する。【解決手段】金属製のパイプ２の先端近傍を径方向内方へ押圧変形させ形成したボール受け座用の複数の内方突出部５と、パイプ２の先端を径方向内方に環状に押圧変形させ形成した先端縁部４とによって、ボール３を回転可能に抱持し、ボール３の直径が０．４ｍｍ以下であり、内方突出部５の前面の円錐凹面６の傾斜角度αが７５度〜９０度であり、先端縁部４の最小内径をＡとし、ボール３の直径をＣとし、先端縁部４と内方突出部５との間のパイプ２の内径をＢとするとき、[（Ａ−Ｃ）／２］＜[（Ｂ−Ｃ）／２]の関係を満たし、先端縁部４の内面及び／またはボール３の表面に耐摩耗被膜層Ｓを設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のパイプの先端近傍を径方向内方へ押圧変形させ形成したボール受け座用の複数の内方突出部と、前記パイプの先端を径方向内方に環状に押圧変形させ形成した先端縁部によって、ボールを回転可能に抱持し、前記内方突出部の前面に円錐凹面を形成したパイプ式ボールペンチップであって、
前記ボールの直径が０．４ｍｍ以下であり、
前記円錐凹面の傾斜角度が、７５度〜９０度であり、
前記先端縁部の最小内径をＡとし、前記ボールの直径をＣとし、前記先端縁部と内方突出部との間のパイプの内径をＢとするとき、
[（Ａ−Ｃ）／２］＜[（Ｂ−Ｃ）／２]
の関係を満たし、
前記先端縁部の内面及び／または前記ボールの表面に耐摩耗被膜層を設けたことを特徴とするパイプ式ボールペンチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプ式ボールペンチップに関する。詳細には、極小ボールを用いたパイプ式ボールペンチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、金属製細管の先端近傍に内方への押圧変形によってボール受け座を形成したパイプ式ボールペンチップにおいて、ボールの外径０．５ｍｍより小さい場合でも、ボールを長期にわたり安定的に抱持できるパイプ式ボールペンチップが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１２３６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、極小ボールを採用したパイプ式ボールペンチップ（例えば特許文献１）は、ボールと細管内面との隙間が小さく、インキ流出性が低下しがちであり、筆跡の途切れを生じるおそれがある。特に、平均粒子径の比較的大きい顔料を有するインキを採用した場合、インキ流出性の低下が著しい。
【０００５】
また、従来の極小ボールを用いたボールペンチップにおいて、ボールの脱落の要因として、先端縁部の外面が紙面との接触で摩耗することのみを考え、先端縁部を厚肉にする検討がなされていたが、ボール突出量を大きくしたり、ボールのガタツキを大きくしたりした場合、ボール脱落を十分には防止できなかった。
【０００６】
本発明は前記従来の問題点を解決するものであって、極小ボールを採用したにもかかわらず、十分なインキ流出性が得られるとともに、ボールが脱落することなく長期にわたり安定してボールを抱持できるパイプ式ボールペンチップを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明は、金属製のパイプ２の先端近傍を径方向内方へ押圧変形させ形成したボール受け座用の複数の内方突出部５と、前記パイプ２の先端を径方向内方に環状に押圧変形させ形成した先端縁部４によって、ボール３を回転可能に抱持し、前記内方突出部５の前面に円錐凹面６を形成したパイプ式ボールペンチップであって、
前記ボール３の直径が０．４ｍｍ以下であり、
前記円錐凹面６の傾斜角度αが、７５度〜９０度であり、
前記先端縁部４の最小内径をＡとし、前記ボール３の直径をＣとし、前記先端縁部４と内方突出部５との間のパイプ２の内径をＢとするとき、
[（Ａ−Ｃ）／２］＜[（Ｂ−Ｃ）／２]
の関係を満たし、
前記先端縁部４の内面及び／または前記ボール３の表面に耐摩耗被膜層Ｓを設けたことを要件とする。
【０００８】
本願発明のパイプ式ボールペンチップ１において、前記関係式[（Ａ−Ｃ）／２］＜[（Ｂ−Ｃ）／２]の、[（Ａ−Ｃ）／２］は、図１において、Ｘで示され、[（Ｂ−Ｃ）／２]は、Ｙで示される。関係式「Ｘ＜Ｙ」を満たすことにより、ボール３外面とパイプ２内面との径方向の隙間を大きく設定することができ、ボール３の直径が０．４ｍｍ以下の極小ボールを採用しても、十分なインキ流出性が得られる。特に、粒子径の大きな顔料を用いたインキを採用して、潤沢なインキ流出性が得られる。
【０００９】
本願発明において、前記円錐凹面６の傾斜角度α（各々の内方突出部５に形成される円錐凹面６に接する仮想円錐面のなす角度）が、７５度〜９０度であることにより、筆記時にボール３をパイプ２の軸心（ボール抱持部の軸心）に位置させることができ、先端縁部４の内面の摩耗を回避できる。その結果、ボール３が外部に脱落することなく、長期にわたり安定してボール３を抱持できる。
【００１０】
したがって、本願発明のパイプ式ボールペンチップ１は、ボール３の直径Ｃが０．４ｍｍ以下であり、前記円錐凹面６の傾斜角度が、７５度〜９０度であり、前記先端縁部４の最小内径をＡとし、前記ボール３の直径をＣとし、前記先端縁部４と内方突出部５との間のパイプ２の内径をＢとするとき、
[（Ａ−Ｃ）／２］＜[（Ｂ−Ｃ）／２]
の関係を満たすことにより、極小ボールを採用したにもかかわらず、十分なインキ流出性が得られるとともに、長期にわたり安定してボール３を抱持できる。
【００１１】
また、本願発明のパイプ式ボールペンチップ１は、先端縁部４の内面及び／またはボール３の表面に耐摩耗被膜層Ｓを設けたことにより、より一層、先端縁部４の摩耗を抑えることができ、ボール３が外部に脱落することなく、長期にわたり安定してボール３を抱持できる。
【００１２】
本願発明において、ボール３の直径は０．３８ｍｍ以下（好ましくは０．２ｍｍ〜０．３５ｍｍの範囲）が好ましい。前記第１の発明において、前記円錐凹面６の傾斜角度は、８０度〜８８度の範囲が好ましい。前記第１の発明において、[（Ｂ−Ｃ）／２]の値は、１０μｍ〜２０μｍの範囲が好ましい。前記第１の発明において、前記先端縁部４と内方突出部５との間のボール３の軸方向の移動可能量は、１５μｍ〜２５μｍの範囲が好ましい。
【００１３】
尚、本発明に用いる耐摩耗被膜層Ｓとしては、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、二硫化タングステン（ＷＳ２）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、窒化チタン層（ＴｉＮ）等、従来から知られている耐摩耗被膜層を適宜用いることができる。また、耐摩耗被膜層Ｓを被覆する方法は、特に制限されず、真空蒸着、イオン蒸着、物理的蒸着、化学的蒸着、真空アーク蒸着などが挙げられ、直接又は前記した耐摩耗被膜層Ｓを含有した被覆層であってもよい。特に前記した耐摩耗被膜層Ｓの中でも、潤滑性を考慮してダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を用いることが最も好ましい。前記ボール３の材料としては、例えば、タングステンカーバイドの焼結体、ジルコニア、アルミナ、シリカ、炭化珪素等のセラミックス、またはステンレス鋼等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のパイプ式ボールペンチップは、極小ボールを採用したにもかかわらず、十分なインキ流出性が得られるとともに、ボールが脱落することなく長期にわたり安定してボールを抱持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態のパイプ式ボールペンチップの要部拡大縦断面図である。
【図２】本発明のパイプ式ボールペンチップを用いたボールペンを示す縦断面図である。
【図３】図２の要部拡大縦断面図である。
【図４】図３の要部拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１乃至図４に本発明の実施の形態を示す。
本実施の形態のパイプ式ボールペンチップ１は、金属製の直管状のパイプ２と、ボール３とからなる。前記パイプ２は、例えば、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３０５，ＳＵＳ３２１等のオーステナイト系ステンレス鋼からなる。前記ボール３は、超硬合金、セラミック等からなる。
【００１７】
前記パイプ２の先端部には、先細状のエッジ部が形成され、該エッジ部の先端部が内方に押圧変形され、環状の内向きの先端縁部４が形成される。前記先端縁部４の僅かに後方には、内方への押圧変形により複数の内方突出部５が形成される。前記内方突出部５は、複数個（３個または４個）が周方向に等間隔に配置される。前記内方突出部５によりボール受け座が形成される。前記前端縁部と、前記複数の内方突出部５により、ボール３が回転可能に抱持される。
【００１８】
前記各々の内方突出部５の前面には、円錐凹面６が形成される。前記円錐凹面６は、各々の内方突出部５に形成される円錐凹面６に接する仮想円錐面の軸心と、パイプ２の軸心が一致するよう設けられる。前記円錐凹面６の傾斜角度α（各々の内方突出部５に形成される円錐凹面６に接する仮想円錐面のなす角度）が、７５度〜９０度の範囲に設定される。
【００１９】
前記先端縁部４の最小内径をＡとし、前記ボール３の直径をＣとし、前記先端縁部４と内方突出部５との間のパイプ２の内径をＢとするとき、
[（Ａ−Ｃ）／２］＜[（Ｂ−Ｃ）／２]
の関係を満たす。
図１において、[（Ａ−Ｃ）／２］はＸ、[（Ｂ−Ｃ）／２]はＹで示される。
【００２０】
前記ボール３の直径（ボール３の外径）は、０．３８ｍｍ以下（好ましくは０．３５ｍｍ以下）が採用される。
【００２１】
前記先端縁部４の内面には、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の表層部からなる耐摩耗被膜層Ｓを被覆して設けてある。また、各々の内方突出部５の内面（表面）には、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の表層部からなる耐摩耗被膜層Ｓを被覆して設けてある。前記耐摩耗被膜層Ｓは、チップ本体の前端にボール３を抱持する前に設けることが好ましい。先端縁部４の内面及び内方突出部５の内面に耐摩耗被膜層Ｓを設けたことにより、先端縁部４の内面及び内方突出部５の内面とボール３の表面との接触抵抗を軽減して、ボール３の回転をより円滑にできるとともに、先端縁部４の内面及び内方突出部５の内面の耐摩耗性が著しく向上し、ボール３が外部に脱落することを抑制でき、長期にわたり安定した筆記使用が可能となる。
【００２２】
また、本実施の形態では、便宜上、パイプ２の内面のみ（先端縁部４の内面及び各々の内方突出部５の内面）に設けているが、これ以外にも、パイプ２の内面とボール３の表面の両方に設ける構成、またはボール３の表面のみに設ける構成を採用することができる。
【００２３】
＜適用例＞
図２乃至図４に、本発明のパイプ式ボールペンチップ１を用いたボールペンを示す。
本適用例のボールペンは、本発明のパイプ式ボールペンチップ１と、該パイプ式ボールペンチップ１の後端部を保持するホルダー８と、該ホルダー８の後端部が圧入固着されるインキ収容管９と、該パイプ式ボールペンチップ１内及びホルダー８内に収容されるスプリング７と、インキ収容管９の後端開口部に取り付けられる尾栓１０とからなる。前記インキ収容管９内には、インキ９１（例えば、平均粒子径０．１μｍ〜５μｍの熱変色性マイクロカプセル顔料を含有する水性ゲルインキ）と、該インキ９１の消費に伴い前進する追従体９２（例えば高粘度流体と固形物）とが収容される。前記ホルダー８の先端部には、パイプ式ボールペンチップ１の外面を支持するチップ支持筒８１が固着される。
【００２４】
前記スプリング７は、前部のロッド部７１と、後部のコイル部７２とが一体に連設されてなる。前記スプリング７は、ステンレス鋼製線材により形成される。
【００２５】
前記スプリング７のロッド部７１が、ボール受け座用の内方突出部５の相互間のインキ流出間隙に遊挿され、ボール３の後面を前方に付勢する。それにより、ボール３が先端縁部４の内面に密接され、非筆記時、パイプ式ボールペンチップ１の先端からのインキ垂れ落ちや、パイプ式ボールペンチップ１の先端からの空気混入を防止できる。
【００２６】
＜試験＞
直径０．３ｍｍ、０．３５ｍｍの２種類のボール３を採用し、以下の試験を行った。
前記ボールペンに熱変色性インキ（平均粒子径２．５μｍの熱変色性マイクロカプセル顔料を含有する水性ゲルインキ）を収容し、Ａ４レポート用紙（１頁３４行）に手による文字書きを行い、インキ流出性、及びボール脱落までの筆記枚数を調査した。試験結果は、直径０．３ｍｍ、０．３５ｍｍのボールの何れも同じ結果となった。結果を表１に示す。
【００２７】
＜インキ流出性の評価＞
○：筆跡良好
△：筆跡ウス有り
×：筆跡のカスレ有り
【００２８】
＜ボール脱落の評価＞
○：筆記枚数２０枚以上
×：筆記枚数２０枚未満
【００２９】
【表１】
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【符号の説明】
【００３０】
１  パイプ式ボールペンチップ
２  パイプ
３  ボール
４  先端縁部
５  内方突出部
６  円錐凹面
７  スプリング
７１ ロッド部
７２  コイル部
８  ホルダー
８１  チップ支持筒
９  インキ収容管
９１  インキ
９２  追従体
１０  尾栓
Ａ  先端縁部の最小内径
Ｂ  先端縁部と内方突出部との間のパイプの内径
Ｃ  ボールの直径
α  円錐凹面の傾斜角度
Ｓ  耐摩耗被膜層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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