(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インキ収容筒（７）の内部に、５μｍ〜２５μｍの平均粒子径を有するアルミ粉顔料または５μｍ〜６０μｍの平均粒子径を有するパール顔料を分散させた粘度１０００〜１００００ｍＰａ・ｓ（ＥＤ型粘度計、ローター回転速度１ｒｐｍ、２０℃）の剪断減粘性を備えた水性インキ（７１）を収容すると共に、前記インキ収容筒（７）の先端に、金属製ボールペンチップ（１）をその内部に前記インキ（７１）が流通可能なよう設けたボールペン（１０）であって、前記ボールペンチップ（１）におけるボール抱持部（２）の径方向の断面積ＳB に対するボール受け座（３）のインキ流通孔（５）の径方向の断面積ＳA の比ＳA ／ＳB が、０．６４〜０．７８の範囲であり、ボール抱持部（２）内での軸方向のボール移動可能量Ｌが３５μｍ〜５５μｍの範囲であり、前記ボールペンチップ（１）は、そのボール受け座（３）が、金属パイプ周壁の複数箇所を内方へ押圧変形させることによって形成した内方突出部からなり、前記内方突出部の間にインキ流通孔（５）を形成してなることを特徴とするボールペン。
【請求項２】
前記ボールペンチップ（１）の先端を弾性材料からなるペン先シール部材（９）により密封してなる請求項１記載のボールペン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールペンに関する。さらに詳細には、大粒径の顔料（例えば、アルミニウム粉顔料、あるいはパール顔料等）を含有したインキを用いたボールペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特開昭６０−１８６５７４号公報には、金属粉顔料を含有した高粘性のインキ（即ち金属光沢色油性インキ）を内蔵した加圧式ボールペンが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のボールペンは、顔料が一般の有機顔料より粒子径が大きいうえに、高粘性であることから、ボールペンチップとして従来の一般的に使用されるものを採用した場合、インキ流動性が劣り、加圧手段等を備えなければ滑らかな筆記ができない。前記従来のボールペンは、もし、加圧手段等を備えなければ、ボールペンチップ内でインキ流動性が悪いため、ボール受け座で顔料の目詰まりを起こしがちであり、その結果、筆跡カスレを生じさせ、円滑な筆記が阻害される。
【０００４】
前記問題点に鑑み、インキ流動性を向上させるには、ボール受け座のインキ流通孔を大きく形成することが考えられる。しかし、一般にインキ流通孔（即ち、中心孔及び放射状溝）は切削加工やブローチ加工によって得られるため、インキ流通孔をただ単に大きく設定するだけでは、その加工量が多くなり製造を困難にさせるばかりか、ボール受け座の強度を低下させるおそれがある。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題点を解消するものであって、顔料の目詰まりを生じさせず、長期にわたり円滑な筆記が可能であり、しかも製造が容易である、大粒径の顔料を含有したインキに最適なボールペンチップを用いたボールペンを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
本発明は、インキ収容筒（７）の内部に、５μｍ〜２５μｍの平均粒子径を有するアルミ粉顔料または５μｍ〜６０μｍの平均粒子径を有するパール顔料を分散させた粘度１０００〜１００００ｍＰａ・ｓ（ＥＤ型粘度計、ローター回転速度１ｒｐｍ、２０℃）の剪断減粘性を備えた水性インキ（７１）を収容すると共に、前記インキ収容筒（７）の先端に、金属製ボールペンチップ（１）をその内部に前記インキ（７１）が流通可能なよう設けたボールペン（１０）であって、前記ボールペンチップ（１）におけるボール抱持部（２）の径方向の断面積ＳB に対するボール受け座（３）のインキ流通孔（５）の径方向の断面積ＳA の比ＳA ／ＳB が、０．６４〜０．７８の範囲であり、ボール抱持部（２）内での軸方向のボール移動可能量Ｌが３５μｍ〜５５μｍの範囲であり、前記ボールペンチップ（１）は、そのボール受け座（３）が、金属パイプ周壁の複数箇所を内方へ押圧変形させることによって形成した内方突出部からなり、前記内方突出部の間にインキ流通孔（５）を形成してなること（請求項１）を要件とする。
【００１５】
前記ボールペン１０は、そのインキが５μｍ〜６０μｍの平均粒子径の顔料を分散させた水性インキ７１にもかかわらず、径方向の断面積比ＳA ／ＳB の値が、０．６４〜０．７８の範囲であることによって、潤沢なインキ流出性とボール受け座３の十分な耐久性を備え、長期にわたり筆記使用可能なボールペンを提供することができる。尚、本発明において前記断面積ＳA は、ボール受け座３のインキ流通孔５の径方向の断面積であり、ボール受け座３に形成される、いわゆる中心孔や放射状溝の径方向の断面積の総和であり、径方向断面積の最小値で定義する（図２参照）。また、前記断面積ＳB は、ボール抱持部２（即ち、ボール受け座３と先端エッジ部４との間に形成されたボール６の収容空間）の断面積ＳB であり、ボール６を除いた径方向の断面積の最大値で定義する（図３参照）。本発明で採用するボール６の外径は、潤沢なインキ流出性を得るためには、あまり小さな外径のボール６を用いることは困難であり、実際には、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度が好ましい。
【００１６】
また、前記ボールペン１０において、ボール抱持部２内での軸方向のボール移動可能量Ｌが３５μｍ〜５５μｍの範囲とすることが好ましい。それにより、過剰流出しない程度に潤沢且つ安定した筆記時のインキ流出性が得られる。
【００１７】
前記ボールペン１０は、そのボール受け座３が、金属パイプ周壁の複数箇所を内方へ押圧変形させることによって形成した内方突出部からなり、前記内方突出部の間にインキ流通孔５を形成してなる。それにより、製造が容易になるうえに、押圧変形によるボール受け座３の薄肉化を回避し、十分な強度を備えたボール受け座３を形成することが可能である。
前記ボール受け座３を、金属パイプ周壁の複数箇所を内方へ押圧変形によって形成することにより、大きなインキ流通孔５を形成するために押圧変形量を小さくすればよいので、製造が容易になるうえに、押圧変形によるボール受け座３の薄肉化を回避し、十分な強度を備えたボール受け座３を形成することが可能である。また、前記内方突出部の個数は、実際には３個又は４個であるが、できる限り大きなインキ流通孔５を形成するには、３個が好ましい。
【００１８】
前記ボールペン１０における水性インキ７１中の顔料は、具体的には、アルミニウム粉顔料、パール顔料が挙げられる。前記アルミニウム粉顔料は、平均粒子径が５μｍ〜２５μｍであり、前記パール顔料は、平均粒子径が５μｍ〜６０μｍである。前記アルミニウム粉顔料によって、途切れのない金属光沢色の筆跡が長期にわたり得られ、前記パール顔料によって、途切れのない虹彩色の筆跡が長期にわたり得られる。また、前記アルミニウム粉顔料とパール顔料を併用することによって、より一層、光輝性の優れた金属光沢色の筆跡が得られる。前記顔料（即ち、アルミニウム粉顔料及びパール顔料）の平均粒子径は、５μｍより小さいと、光沢性が劣り、一方、６０μｍより大きいと、インキ流出性が低下する。
【００１９】
前記インキ７１は、剪断減粘性を備えた水性インキが好ましい。前記水性インキ７１の粘度は、１０００〜１００００ｍＰａ・ｓ（ＥＤ型粘度計、ローター回転速度１ｒｐｍ、２０℃）の中粘度が好ましく、それにより、従来の高粘度の油性インキに比較して流動性が向上される。
【００２０】
また、前記ボールペン１０において、非使用時、ボールペンチップ１の先端を、弾性材料よりなるペン先シール部材９によって密封してなること（請求項２）が好ましい。本発明ボールペン１０におけるボールペンチップ１は、従来のものよりも、ボール６の軸方向の移動可能量Ｌが大きく、さらにインキ流通孔５（即ち、断面積比ＳA ／ＳB の値）も大きいため、ペン先上向き時、ボール抱持部２の弱い毛細管力ではインキ７１を十分に保持できず、ボールペンチップ１先端口より空気を侵入させやすい。しかし、非筆記時、ペン先シール部材９の密封によって、ボールペンチップ１先端口からの空気の侵入を抑止でき、筆跡カスレや筆跡途切れを防止する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２２】
図１は、本発明ボールペンチップ１の実施例を示し、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う横断面を示し、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う横断面を示す。
【００２３】
ボールペンチップ１は、図１に示すように、金属製パイプ（例えば、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３０５，ＳＵＳ３２１等のステンレス鋼製のストレート状パイプ；外径１．０ｍｍ，内径０．７３ｍｍ）と、超硬合金製のボール６（外径０．７ｍｍ）とからなる。前記パイプ先端部には、ボール抱持部２が形成される。前記ボール抱持部２は、パイプ先端の内方変形より得られた先細状エッジ部４と、パイプ先端近傍の内方変形により得られた複数（ここでは３個）の内方突出部よりなるボール受け座３とから構成されている。前記ボール抱持部２内において、前記ボール６が抱持される（軸方向のボール移動可能量Ｌ：３５μｍ〜５５μｍ）。また、前記３個の内方突出部の間にはインキ流通孔５が形成され、前記インキ流通孔５によって、ボール抱持部２とインキ流通路１１とが連通可能に接続される。
【００２４】
前記実施例において、前記ボール受け座３のＡ−Ａ線に沿った横断面の断面積ＳA （図２の点線よりなる斜線で示す部分）は、０．２７〜０．３３ｍｍ2 （平方ミリメートル）であり、前記ボール抱持部２のＢ−Ｂ線に沿った横断面の断面積ＳB （図３の点線よりなる斜線で示す部分）は、０．４２ｍｍ2 である。従って、計算により、断面積の比ＳA ／ＳB の値は、０．６４〜０．７８の範囲である。
【００２５】
また、Ａ−Ａ線断面図（図２）において、前記ボール受け座３の頂点に接する仮想内接円の直径Ｃは、０．４ｍｍであり、また、インキ流通孔５の最小幅Ｄは、０．２６〜０．３４ｍｍである。
【００２６】
図４に、図１のボールペンチップ１を用いた本発明ボールペン１０を示す。これは、図１の本発明ボールペンチップ１を、合成樹脂（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアセタール等）からなる筒状の接続部材８の先端に圧入固着し、この接続部材８を、合成樹脂（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等）の押出成形体よりなる透明または半透明のインキ収容筒７の先端に圧入固着させてなるボールペン１０（ボールペンレフィル）である。前記接続部材８の中間部外周には、鍔部８１が設けられ、該鍔部８１がインキ収容筒７の先端開口縁と当接している。
【００２７】
前記インキ収容筒７には、金属粉顔料（例えば、アルミニウム粉顔料及びパール顔料）をインキ組成中に分散させた剪断減粘性を有する水性インキ７１が収容される。また、前記水性インキ７１の後端には、インキの消費に伴って前進する粘弾性の逆流防止材７２（グリース状物）が収容されている。
【００２８】
また、図５に、本発明ボールペン１０のキャップ装着時の縦断面図を示す。これは、図４のボールペンレフィル１０を合成樹脂製の軸体１０１内に収容し、該軸体１０１開口部に金属製の先体１０２を螺着し、該先体１０２の先端孔から、ボールペンチップ１先端を突出させている。前記接続部材８の鍔部８１は、先体１０２のテーパ状内面に圧接し、軸体１０１の先端開口縁と挟持されている。また、キャップ９１内には、ゴム等の弾性材料（例えば、エチレン−プロピレンゴム）からなるペン先シール部材９が配設されている。
【００２９】
本発明ボールペン１０におけるボールペンチップ１は、ボール抱持部２内でのボールの移動可能量が従来のものより極めて大きく、先端より空気が侵入しやすい。そのため、図５に示すように、非使用時、ボールペン１０の前部にキャップ９１を装着し、ボールペンチップ１先端を、ペン先シール部材９によって密封し、空気の侵入を抑えている。
【００３０】
【発明の効果】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
本発明ボールペンは、請求項１の構成（即ち、インキ収容筒の内部に、５μｍ〜２５μｍの平均粒子径を有するアルミ粉顔料または５μｍ〜６０μｍの平均粒子径を有するパール顔料を分散させた粘度１０００〜１００００ｍＰａ・ｓ（ＥＤ型粘度計、ローター回転速度１ｒｐｍ、２０℃）の剪断減粘性を備えた水性インキを収容すると共に、前記インキ収容筒の先端に、金属製ボールペンチップをその内部に前記インキが流通可能なよう設けたボールペンであって、前記ボールペンチップにおけるボール抱持部の径方向の断面積ＳB に対するボール受け座のインキ流通孔の径方向の断面積ＳA の比ＳA ／ＳB が、０．６４〜０．７８の範囲であること）により、潤沢なインキ流出性とボール受け座３の十分な耐久性を備え、長期にわたり筆記使用可能なボールペンを提供することができる。
【００３４】
また、本発明ボールペンは、請求項１の構成（即ち、ボール抱持部内での軸方向のボール移動可能量Ｌが３５μｍ〜５５μｍの範囲であること）により、過剰流出しない程度に潤沢且つ安定した筆記時のインキ流出性が得られる。
【００３５】
また、本発明ボールペンは、請求項１の構成（即ち、ボールペンチップが、そのボール受け座が、金属パイプ周壁の複数箇所を内方へ押圧変形させることによって形成した内方突出部からなり、前記内方突出部の間にインキ流通孔を形成してなること）により、製造が容易になるうえに、押圧変形によるボール受け座の薄肉化を回避し、十分な強度を備えたボール受け座を形成することが可能である。
【００３６】
また、本発明ボールペンは、請求項１の構成（即ち、インキの組成中にアルミニウム粉顔料を分散してなること）によって、途切れのない金属光沢色の筆跡が長期にわたり得られる。
【００３７】
また、本発明ボールペンは、請求項１の構成（即ち、インキの組成中にパール顔料を分散してなること）によって、途切れのない虹彩色または金属光沢色の筆跡が長期にわたり得られる。
【００３８】
また、本発明ボールペンは、請求項２の構成（即ち、ボールペンチップの先端を弾性材料よりなるペン先シール部材により密封してなること）によって、非筆記時、ボールペンチップ先端口からの空気の侵入を防ぎ、筆跡のカスレや途切れを回避する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ボールペンチップの実施例の要部拡大縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明ボールペン（ボールペンレフィル）の実施例の縦断面図である。
【図５】本発明ボールペンのキャップ装着時の縦断面図である。
【符号の説明】
１ ボールペンチップ
１１ インキ流通路
２ ボール抱持部
３ ボール受け座（内方突出部）
４ エッジ部
５ インキ流通孔
６ ボール
７ インキ収容筒
７１ インキ
７２ 逆流防止材
８ 接続部材
８１ 鍔部
９ ペン先シール部材
９１ キャップ
１０ ボールペン
１０１ 軸体
１０２ 先体
Ｌ 軸方向のボール移動可能量
ＳA インキ流通孔の径方向の断面積
ＳB ボール抱持部の径方向の断面積
Ｃ ボール受け座の頂点に接する仮想内接円の直径
Ｄ インキ流通孔の最小幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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