CN103328227A - 圆珠笔笔尖以及使用该圆珠笔笔尖的圆珠笔 - Google Patents

Abstract

一种圆珠笔笔尖，在该圆珠笔笔尖中，通过将笔尖本体的笔尖前端部朝内侧铆接来使抱持在球体抱持室内的球体的一部分从笔尖前端缘突出并自由旋转地抱持该球体，该笔尖本体具有用于抱持球体的球体抱持室、形成在该球体抱持室的底壁中央的墨水流通孔以及从该墨水流通孔放射状地延伸的多个墨水流通槽，其特征在于，所述球体抱持室的底壁上设有曲率与所述球体的曲率不同的曲面状的抵接面，且所述球体抵接作为该抵接面的一部分的抵接部，在所述球体和所述抵接面之间，从墨水流通孔一侧至所述抵接部形成有从墨水流通孔一侧逐渐变小的第一间隙，并且从墨水流通槽的前端侧至所述抵接部形成有从墨水流通槽的前端侧逐渐变小的第二间隙。

Description

圆珠笔笔尖以及使用该圆珠笔笔尖的圆珠笔

技术领域

本发明涉及通过将笔尖本体的笔尖前端部朝内侧铆接来使抱持在球体抱持室内的球体的一部分从笔尖前端缘突出并自由旋转地抱持该球体的圆珠笔笔尖，该笔尖本体具有用于抱持球体的球体抱持室、形成在该球体抱持室的底壁中央的墨水流通孔以及从该墨水流通孔放射状地延伸的多个墨水流通槽。

背景技术

一直以来，已知通过将笔尖本体的笔尖前端部朝内侧铆接来使抱持在球体抱持室内的球体的一部分从笔尖前端缘突出并自由旋转地抱持该球体的圆珠笔笔尖，该笔尖本体具有用于抱持球体的球体抱持室、形成在该球体抱持室的底壁中央的墨水流通孔以及从该墨水流通孔放射状地延伸的多个墨水流通槽。

此外，如日本专利特开2000－71672号公报的“圆珠笔笔尖”那样，大多还提出如下一种圆珠笔笔尖：在球体抱持室的底壁设置与球体同样形状的球体座，并将球体装载于该球体座中。

此外，在日本专利特开2001－39077号公报中揭示了通过从笔尖前端侧按压球体以形成球体座的锻造加工，球体座的内侧部由于笔尖金属材料所具有的回弹性而抬起且球体座的外侧部能够形成不与球体接触的沉孔部。

发明内容

在日本专利特开2000－71672号公报中的圆珠笔笔尖的制造方法中，由于仅仅形成了球体座，因此无法抑制球体座的磨损。

另一方面，在日本专利特开2001－39077号公报中的圆珠笔笔尖的制造方法中，需要形成沉孔部的新的加工，使得制造成本高涨，并且虽然墨水能良好地流通至球体座，但不能调节球体座的墨水流动，难以抑制球体座的磨损。

根据本发明人对于旋转的球体和球体座的关系进行的分析，存在由于圆珠笔用墨水进入球体和球体座之间而形成的流体润滑、球体和球体座的抵接面直接接触而产生的边界润滑以及流体润滑和边界润滑混合而产生的混合润滑这样的各种状态。

在此，圆珠笔中使用的墨水分为水性圆珠笔用墨水、赋予了剪切减粘性的水性或油性圆珠笔用墨水以及油性圆珠笔用墨水。近年来，赋予了剪切减粘性的水性或油性圆珠笔用墨水以及油性圆珠笔用墨水理想的是降低粘度以提高笔感等。在该情形下，产生边界润滑的状态的倾向性变强，结果是球体以及球体座变得容易磨损。

本发明着眼于上述问题点并且为了有效地解决上述问题而作。本发明的目的是提供一种简单构造的圆珠笔笔芯，该圆珠笔笔芯笔感良好并且能够抑制球体以及球座的磨损。

本发明涉及一种圆珠笔笔尖，在该圆珠笔笔尖中，通过将笔尖本体的笔尖前端部朝内侧铆接来使抱持在球体抱持室内的球体的一部分从笔尖前端缘突出并自由旋转地抱持该球体，该笔尖本体具有用于抱持球体的球体抱持室、形成在该球体抱持室的底壁中央的墨水流通孔以及从该墨水流通孔放射状地延伸的多个墨水流通槽，其特征在于，前述球体抱持室的底壁上设有曲率与前述球体的曲率不同的曲面状的抵接面，且前述球体抵接作为该抵接面的一部分的抵接部，在前述球体和前述抵接面之间，从墨水流通孔一侧至前述抵接部形成有从墨水流通孔一侧逐渐变小的第一间隙，并且从墨水流通槽的前端侧至前述抵接部形成有从墨水流通槽的前端侧逐渐变小的第二间隙。

根据本发明，通过形成从墨水流通孔一侧逐渐变小的第一间隙和从墨水流通槽的前端侧逐渐变小的第二间隙，可易于在球体和抵接面（抵接部）之间保持流体润滑或混合润滑的状态。因此，抑制抵接面（抵接部）的磨损。此外，经过确认，本发明还存在墨水流出量稳定、墨水回流顺畅、笔感提高的效果。此种圆珠笔笔尖作为圆珠笔可被广泛地利用，并且由于抑制抵接面的磨损可尤其适用于使用0.5mm以下小直径的球体的圆珠笔。

本发明人如下所述对于形成第一间隙和第二间隙的效果进行分析。也就是说，在球体旋转时，由此，圆珠笔用墨水从墨水流通孔引入到第一间隙中，从而在球体和抵接面之间形成圆珠笔用墨水的层。由于该墨水层而产生压力，从而产生使球体浮起的力（楔效应）。因此，抑制底壁的磨损。在球体的曲率和抵接面的曲面完全一致从而并不存在第一间隙的情形下，由于墨水不会引入到球体和抵接面之间，因此不能实现抑制磨损的效果。

此外，在记录时，无法朝纸面突出的圆珠笔用墨水从球体抱持室回到抵接面。此时，由于形成第二间隙，因而在该第二间隙中也形成墨水层，从而与由于第一间隙中的墨水层产生的效果进行效果叠加，能够提高笔感和耐磨损性。

为了在球体和抵接面之间形成如前所述的第一间隙以及第二间隙，重要的是，抵接面的形状是具有与球体的曲率不同的曲率的曲面状。

此外，对于第一间隙，由于墨水流通孔一侧的开口越小，如前所述的楔效应越高，因此较佳的是使墨水流通孔一侧的开口较小。具体地说，若墨水流通孔一侧的开口在轴心方向的长度超过10μm，则较难实现楔效应。因此，墨水流通孔一侧的开口在轴心方向的长度较佳地是10μm以下，更佳的是0.001μm至5μm，最佳地是0.001μm至1μm。

此外，由于第一间隙形成为从墨水流通孔一侧进一步逐渐变小，因此在球体的抵接部附近能够得到较高的楔效应（使球体浮起的力）。藉此，能够有效地抑制抵接面（尤其是抵接部）的磨损。

较佳的是，前述抵接部处于比前述抵接面的轴心方向的中央位置更靠近笔尖前端部一侧的位置。在此种情形下，能够确保第一间隙的长度比第二间隙的长度长，并且能够保证较高的耐磨损性。由于与从墨水流通孔向抵接面供给的圆珠笔墨水的量相比、从球体抱持室回到抵接面的圆珠笔墨水的量较少，因此将第一间隙设计成比第二间隙长在产生楔效应的方面较为有效。

此外，较佳的是，前述抵接面相对于轴心轴对称，且前述抵接部处于沿前述抵接面的周向方向环绕的位置。在该情形下，由于第一间隙以及第二间隙均衡地形成，因此易于进一步保持流体润滑或混合润滑的状态。

或者，较佳的是，前述抵接部沿前述抵接面的周向方向处于大致均等的位置。同样在该情形下，由于第一间隙以及第二间隙均衡地形成，因此易于进一步保持流体润滑或混合润滑的状态。此外在该情形下，抵接部较佳地位于离开墨水流通槽的位置、更佳的是位于墨水流通槽的周向方向上的大致中间位置。在该情形下，就算抵接部磨损，也由于对墨水流通槽的功能的影响较小，因此能够保持持续稳定的墨水流动。

此外，本发明涉及一种圆珠笔笔芯，在该圆珠笔笔芯中，具有上述特征的圆珠笔笔尖直接地或者通过笔尖保持件安装于墨水贮存管的前端，且在该墨水贮存管内容纳有圆珠笔用墨水，其特征在于，前述圆珠笔用墨水至少含有微粒子，且前述微粒子的大小比第一间隙的墨水流通孔一侧的开口沿轴心方向的长度小。

根据本发明，能够获得良好的笔迹和笔感。这是由于通过使微粒子进入第一间隙可提高润滑性并且易于保持球体和抵接面的间隙。此外，考虑到微粒子起到缓冲垫这样的回弹功能，这也易于保持球体和抵接面之间的墨水层。

前述微粒子并非特定地限定，而是能举出无机颜料、有机颜料、加工颜料等颜料或有机微粒子、无机微粒子等例子，对于颜料而言，具体举例出碳黑、珠光颜料、荧光颜料、磷光颜料、补色颜料、微胶囊颜料等，而对于微粒子而言，具体地说可例示出丙烯酸类、硅酮类、聚乙烯等树脂微粒子或氧化铝微粒子、二氧化硅微粒子等。

此外，本发明中的微粒子的大小只是平均大小，在大致球状的情形下示作平均粒径，并且能够通过离心沉淀式或激光衍射式的测定来获得。微粒子的大小小于第一间隙的墨水流通孔一侧的开口沿轴心方向的长度，并且在0.001μm至不到10μm，较佳的是0.001μm至5μm。微粒子的形状最佳地是球形或大致球形。此外，微粒子的含有量较佳的是占全部墨水组成物的0.1至15质量百分比。

此外，本发明涉及一种圆珠笔笔尖，该圆珠笔笔尖具有上述特征，其特征在于，前述球体的表面和/或前述抵接面的表面设有润滑涂层。

在该情形下，该润滑涂层与由于前述墨水层产生的流体润滑或混合润滑效果叠加，能够显着地减轻球体与抵接面乃至笔尖内壁的接触阻力，并且能够显着地提高耐磨损性以及笔感。

作为润滑涂层可适用类金刚石碳（DLC）、二硫化钨（WS₂）、二硫化钼（MoS₂）、石墨、四氟乙烯（PTFE）等含氟高分子、硅酮树脂等一直以来熟知的固体润滑剂等。此外，作为覆盖润滑涂层的方法可列举出真空蒸镀、离子气相沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、真空电弧沉积等，但不作为特定地限制。也可覆盖含有前述润滑剂的层，而非进行直接覆盖。在前述润滑剂中，考虑到耐磨损性和润滑性，最佳地是使用类金刚石碳（DLC）。

球体材料并不特定地局限于碳化钨之类的超硬材料或氧化锆等陶瓷材料、不锈钢材料等等。对于笔尖本体而言也不特定地局限于不锈钢或铜合金、铝等。

附图说明

图1是示出第一实施方式的圆珠笔笔尖的纵剖视图。

图2是说明图1中角度等的附图。

图3是图1的A-A向视剖视图。

图4是示出第一实施方式的圆珠笔笔尖的主要部分的放大纵剖视图。

图5是示出第二实施方式的圆珠笔笔尖的主要部分的放大纵剖视图。

图6是图5的B-B向视剖视图。

图7是示出图5中抵接面的状态的说明图。

图8是示出使用第一实施方式的圆珠笔笔尖的圆珠笔笔芯的视图。

图9是示出第三实施方式的圆珠笔笔尖的纵剖视图。

图10是说明图9中角度等的附图。

图11是图9的A-A向视剖视图。

图12是示出第四实施方式的圆珠笔笔尖的主要部分的放大纵剖视图。

图13是示出图12中抵接面的说明图。

图14是图13的B-B向视剖视图。

图15是示出图13中抵接面的状态的说明图。

图16是示出使用第三实施方式的圆珠笔笔尖的圆珠笔笔芯的视图。

具体实施方式

（第一实施方式）

图1至图4中示出的第一实施方式的圆珠笔笔尖1通过使笔尖本体2的笔尖前端部2a朝内侧铆接，而使抱持在球体抱持室3内的球体9的一部分从笔尖前端缘突出并自由旋转地抱持该球体9，该笔尖本体2具有用于抱持球体9的球体抱持室3、形成于该球体抱持室3的底壁4的中央处的墨水流通孔7以及从该墨水流通孔7放射状延伸的多个（在本示例中是4个）墨水流通槽6。

笔尖本体2由不锈钢线材形成。此外，墨水流通孔7与笔尖后部孔8连续。球体9直径为0.5mm并且由碳化钨制成。

作为本实施方式的特征，球体抱持室3的底壁4上设有曲率与球体9的曲率不同的曲面状抵接面5，且球体9形成为抵接作为抵接面5的一部分的抵接部。

另外，作为本实施方式的特征，在球体9和抵接面5之间，从墨水流通孔7一侧至前述抵接部形成有从墨水流通孔7一侧逐渐变小的第一间隙S1，并且从墨水流通槽6的前端侧至前述抵接部形成有从墨水流通槽6的前端侧逐渐变小的第二间隙S2。

如下所示制造此种圆珠笔笔尖1。也就是说，将例如直径为2.3mm且硬度是230Ｈｖ至280Ｈｖ的不锈钢线材切断成所希望的长度，从而制成球体抱持室3、墨水流通孔7以及从该墨水流通孔7放射状延伸的墨水流通槽6。之后，在球体9装载于球体抱持室3的底壁4的状态下从笔尖前端部2a一侧进行锻造，从而在通过回弹性而形成曲率半径比球体9大的曲面之后，朝向内侧铆接笔尖前端部2a。藉此，形成曲率与球体9不同的曲面状抵接面5（特别是研钵状），使得球体9在较抵接面5的轴心方向的中央位置更靠近笔尖前端部2a一侧的位置处抵接于在围绕轴心的环绕线上的抵接部5a。藉此，在球体9和抵接面5之间形成第一间隙S1以及第二间隙S2。

根据本实施方式，通过形成第一间隙S1和第二间隙S2可易于使球体9和抵接面5（抵接部5a）之间保持流体润滑或混合润滑的状态。因此，抑制抵接面（抵接部）的磨损。

此外，在本实施方式中，球体9从笔尖前端缘突出的球体露出量是球体直径的20％，且铆接角度α是90度，球体9纵向方向的间隙（可动距离）是15μm，且底壁4的倾斜角度β是135度（参见图2）。此外，第一间隙S1在墨水流通孔7一侧的轴心方向上的开口的长度H是0.9μm（参见图4）。

另外，笔尖前端部2a的内壁上形成有曲面状的密封面2b。此外，如图2所示，线段K1、K2的交点K通过球体的大致中心C，其中，线段K1、K2是将抵接面5在图2的纵截面中的前端缘与在夹有轴心J（参见图1）的情形下与该抵接面5相对的密封面2b的前端缘连接的线段。藉此，抑制球体9的偏斜并使得球体9难以从抵接面5脱离。藉此，球体9的旋转平滑且球体9和密封面2b之间的间隙也易于保持一定，因此能实现稳定的墨水流出量并且能够起到易于墨水回流的效果。此外，通过抑制球体9的偏斜，还能够抑制抵接部5a以及密封面2b由于球体9的旋转而产生的不均匀磨损。

（第二实施方式）

接着，图5至图7中示出的第二实施方式的圆珠笔笔尖11也通过使笔尖本体12的笔尖前端部12a朝内侧铆接，而使抱持在球体抱持室13内的球体9的一部分从笔尖前端缘突出并自由旋转地抱持该球体9，该笔尖本体12具有用于抱持球体9的球体抱持室13、形成于该球体抱持室13的底壁14的中央处的墨水流通孔17以及从该墨水流通孔17放射状延伸的多个（在本示例中是4个）墨水流通槽16。

笔尖本体12也由不锈钢线材形成。此外，墨水流通孔17也与笔尖后部孔18连续。球体9直径为0.5mm并且由碳化钨制成。

在本实施方式中，球体抱持室13的底壁14上也设有曲率与球体9的曲率不同的曲面状抵接面15，且球体9形成为抵接作为抵接面15的一部分的抵接部。

在此，作为本实施方式的特征，通过使位于墨水流通槽16之间区域中的抵接面15的周向方向上大致中心的4个位置形成为较高，而使球体9大致点状地均匀地抵接于抵接面15的周向方向的该4个位置处。也就是说，该4个位置形成为抵接部15a。

具体地说，在周向方向R上，从某一抵接面15和墨水流通槽16的接合部T1处的交点D至该抵接面15和另一墨水流通槽16的接合部T2处的交点E，抵接面15的高度在D、E之间的大致中心位置处最高，且球体9抵接于位于该大致顶部的抵接部15a。

另外，在本实施方式中，也是在球体9和抵接面15之间，从墨水流通孔17一侧至前述抵接部形成有从墨水流通孔17一侧逐渐变小的第一间隙S1，并且从墨水流通槽16的前端侧至前述抵接部形成有从墨水流通槽16的前端侧逐渐变小的第二间隙S2。

并且，作为本实施方式的特征，在抵接面15和墨水流通槽16的接合部T1、T2附近露出球体9和抵接面15之间的第三间隙S3。

如下所示制造此种圆珠笔笔尖11。也就是说，将例如直径为2.3mm且硬度是230Ｈｖ至280Ｈｖ的不锈钢线材切断成所希望的长度，从而制成球体抱持室13、墨水流通孔17以及从该墨水流通孔17放射状延伸的墨水流通槽16。之后，在与球体9不同的成型用的锻造用球体装载于球体抱持室3的底壁4上的状态下，从笔尖前端部2a一侧进行锻造，通过回弹性在曲率半径较大的整体曲面中形成作为抵接部15a的4个位置隆起的曲面。之后，将锻造用球体置换成正常球体9，朝内侧铆接笔尖前端部2a。藉此，形成如前所述的抵接面15a，并在球体9和抵接面15之间形成第一间隙S1、第二间隙S2以及第三间隙S3。

根据本实施方式，通过形成第一间隙S1、第二间隙S2以及第三间隙S3可易于在球体9和抵接面15（抵接部15a）之间保持流体润滑或混合润滑的状态。因此，抑制抵接面（抵接部）的磨损。

此外，根据本实施方式，由于抵接部15a位于离开墨水流通槽16的位置处，因而就算抵接部15a磨损，对墨水流通槽16的功能造成的影响也较小。因此，能够保持持续稳定的墨水流动。

（组装了第一实施方式的圆珠笔笔芯）

接着，图8中示出将第一实施方式的圆珠笔笔尖1组装至圆珠笔笔芯21的示例。具体地说，第一实施方式的圆珠笔笔尖1安装在墨水贮存管22的前端部。墨水贮存管22内容纳有油性圆珠笔用墨水24和油脂状的墨水追踪体25，其中，油性圆珠笔用墨水24含有平均颗粒直径为0.5μm的颜料，并且，该油性圆珠笔用墨水24由TA仪器株式会社（ティー·エイ·インスツルメント株式会社）制造的AR-G2（不锈钢制40mm^2°转子）测得、在20℃、500每秒剪切速度下墨水粘度为2000mPa·S（25℃）。

球体9的后方配设有卷簧23，利用该卷簧23的按压力将球体9按压至笔尖前端部2a的密封面2b一侧。另外，卷簧23按压球体9的按压力是10gf，球体保持力是450gf。

在使用该圆珠笔笔芯21在纸面上作记录时，墨水贮存管22中的圆珠笔墨水24从圆珠笔笔尖1的后部孔8通过墨水流通孔7以及墨水流通槽6供给至球体9。在球体9通过笔压向抵接面5一侧移动与前述间隙相应的程度时，供给至球体9的圆珠笔墨水24通过笔尖前端部2a的内壁和球体9之间产生的间隙排出。藉此，能进行记录。

此外，在球体9由于记录而旋转时，由此，圆珠笔用墨水24从墨水流通孔7引入到第一间隙S1，且在球体9和抵接面5之间形成圆珠笔用墨水24的层。由于该墨水层而产生压力，从而产生使球体9浮起的力（楔效应）。因此，抑制抵接面5的磨损。

此外，在记录时，无法朝纸面突出的圆珠笔用墨水24从球体抱持室3回到抵接面5。此时，由于形成第二间隙S2，因而在该第二间隙S2中也形成墨水层，从而与由于第一间隙S1中的墨水层产生的效果进行效果叠加，能够提高笔感和耐磨损性。

此外，圆珠笔用墨水24的墨水粘度并非被特定地限定，但在记录时粘度不满10mPa·S的情形下，由于墨水粘度过低，而可能会难以在球体和抵接面之间得到流体润滑或混合润滑。另一方面，如果墨水粘度超过5000mPa·S，则记录时球体旋转阻力变得过大，从而产生笔感变重的倾向。因此，记录时的墨水粘度较佳的是10～5000mPa·S，更佳的是30～3000mPa·S，最佳地是50～2500mPa·S。

此外，在第一实施方式中，虽然在利用锻造产生的回弹性之后，通过在铆接加工时使底壁倾斜而形成曲率半径比球体9大（曲率比球体9小）的曲面状抵接面5，但只要能得到具有第一间隙S1以及第二间隙S2的曲面状抵接面5，则并不特定地限定抵接面5的形成方法。

此外，并不特定地限定圆珠笔笔尖1的铆接角度α、球体直径以及球体露出量等等。当然，若底壁4的角度β比90度小，则难以在抵接面5处形成第二间隙S2，而若底壁4的角部β超过150度，则难以形成第一间隙S1。因此，底壁4的角度β较佳地是90度以上150度以下，最佳地是100度至140度。

（第三实施方式）

图9至图12中示出的第三实施方式的圆珠笔笔尖31通过使笔尖本体32的笔尖前端部32a朝内侧铆接，而使抱持在球体抱持室33内的球体9的一部分从笔尖前端缘突出并自由旋转地抱持该球体9，该笔尖本体32具有用于抱持球体9的球体抱持室33、形成于该球体抱持室33的底壁34的中央处的墨水流通孔37以及从该墨水流通孔37放射状延伸的多个（在本示例中是4个）墨水流通槽36。

笔尖本体32由不锈钢线材形成。此外，墨水流通孔37与笔尖后部孔38连续。球体9直径为0.5mm并且由碳化钨制成。

在本实施方式中，球体抱持室33的底壁34上也设有曲率与球体9的曲率不同的曲面状抵接面35，且球体9形成为抵接作为抵接面35的一部分的抵接部35a。

另外，在球体9和抵接面35之间，从墨水流通孔37一侧至前述抵接部35a形成有从墨水流通孔37一侧逐渐变小的第一间隙S1，并且从墨水流通槽36的前端侧至前述抵接部形成有从墨水流通槽36的前端侧逐渐变小的第二间隙S2。

并且，作为本实施方式的特征，抵接面35的表面上设有由类金刚石碳（DLC）的表层部形成的润滑涂层V。此外，在后述密封面32b上也设有由类金刚石碳（DLC）的表层部形成的润滑涂层V。

如下所示制造此种圆珠笔笔尖31。也就是说，将例如直径为2.3mm且硬度是230Ｈｖ至280Ｈｖ的不锈钢线材切断成所希望的长度，从而制成球体抱持室33、墨水流通孔37以及从该墨水流通孔37放射状延伸的墨水流通槽36。之后，在装载球体9一侧的区域，至少在预定形成抵接面35的部位和预定形成密封面32b的部位处，设置由类金刚石碳（DLC）的表层部形成的润滑涂层V。此外，在球体9装载于球体抱持室33的底壁34的状态下从笔尖前端部32a一侧进行锻造，从而在通过回弹性而形成曲率半径比球体9大的曲面之后，朝向内侧铆接笔尖前端部32a。藉此，形成曲率与球体9不同的曲面状抵接面35，使得球体9在较抵接面35的轴心方向的中央位置更靠近笔尖前端部32a一侧的位置处抵接于围绕轴心的环绕线上的抵接部35a。藉此，在球体9和抵接面35之间形成第一间隙S1以及第二间隙S2。

根据本实施方式，通过形成第一间隙S1和第二间隙S2可易于在球体9和抵接面35（抵接部35a）之间保持流体润滑或混合润滑的状态。因此，抑制抵接面（抵接部）的磨损。此外，在本实施方式中，由于在抵接面35的表面和密封面32b上设有由类金刚石碳（DLC）的表层部形成的润滑涂层V，因而可进一步提高耐磨损效果。

此外，在本实施方式中，球体9从笔尖前端缘突出的球体露出量是球体直径的20％，且铆接角度α是90度，球体9的纵向方向的间隙（可动距离）是15μm，且底壁34的倾斜角度β是135度（参见图10）。此外，第一间隙S1在墨水流通孔37一侧的轴心方向上的开口的长度H是0.9μm（参见图12）。

另外，笔尖前端部32a的内壁上形成有曲面状的密封面32b。此外，如图10所示，线段K1、K2的交点K通过球体的大致中心C，其中，线段K1、K2是将抵接面35在图10的纵截面中的前端缘与在夹有轴心J（参见图9）的情形下与该抵接面35相对的密封面32b的前端缘连接的线段。藉此，抑制球体9的偏斜并使得球体9难以从抵接面35脱离。藉此，球体9的旋转平滑且球体9和密封面32b之间的间隙也易于保持一定，因此能实现稳定的墨水流出量并且能够起到易于墨水回流的效果。此外，通过抑制球体9的偏斜，还能够抑制抵接部35a以及密封面32b由于球体9的旋转而产生的不均匀磨损。

（第四实施方式）

接着，图13至图15中示出的第四实施方式的圆珠笔笔尖41也通过使笔尖本体42的笔尖前端部42a朝内侧铆接，而使抱持在球体抱持室43内的球体9的一部分从笔尖前端缘突出并自由旋转地抱持该球体9，该笔尖本体42具有用于抱持球体9的球体抱持室43、形成于该球体抱持室43的底壁44的中央处的墨水流通孔47以及从该墨水流通孔47放射状延伸的多个（在本示例中是4个）墨水流通槽46。

笔尖本体42也由不锈钢线材形成。此外，墨水流通孔47也与笔尖后部孔48连续。球体9直径为0.5mm并且由碳化钨制成。

在本实施方式中，球体抱持室43的底壁44上也设有曲率与球体9的曲率不同的曲面状抵接面45，且球体9形成为抵接作为抵接面45的一部分的抵接部。

在此，作为本实施方式的特征，通过使位于墨水流通槽46之间区域中的抵接面45的周向方向上大致中心的4个位置形成为较高，而使球体9大致点状地均匀地抵接于抵接面45的周向方向的该4个位置处。也就是说，该4个位置形成为抵接部45a。

具体地说，在周向方向R上，从某一抵接面45和墨水流通槽46的接合部T1处的交点D至该抵接面45和另一墨水流通槽46的接合部T2处的交点E，抵接面45的高度在D、E之间的大致中心位置处最高，且球体9抵接于位于该大致顶部的抵接部45a。

另外，在本实施方式中，也是在球体9和抵接面45之间，从墨水流通孔47一侧至前述抵接部形成有从墨水流通孔47一侧逐渐变小的第一间隙S1，并且从墨水流通槽46的前端侧至前述抵接部形成有从墨水流通槽46的前端侧逐渐变小的第二间隙S2。

并且，作为本实施方式的特征，在抵接面45和墨水流通槽46的接合部T1、T2附近露出球体9和抵接面45之间的第三间隙S3。

如下所示制造此种圆珠笔笔尖41。也就是说，将例如直径为2.3mm且硬度是230Ｈｖ至280Ｈｖ的不锈钢线材切断成所希望的长度，从而制成球体抱持室43、墨水流通孔47以及从该墨水流通孔47放射状延伸的墨水流通槽46。之后，在与球体9不同的成型用的锻造用球体装载于球体抱持室43的底壁44上的状态下，从笔尖前端部42a一侧进行锻造，通过回弹性在曲率半径较大的整体曲面中形成作为抵接部45a的4个位置隆起的曲面。之后，将锻造用球体置换成正常球体9，朝内侧铆接笔尖前端部42a。藉此，形成如前所述的抵接面45a，并在球体9和抵接面45之间形成第一间隙S1、第二间隙S2以及第三间隙S3。

根据本实施方式，也是通过形成第一间隙S1、第二间隙S2以及第三间隙S3可易于在球体9和抵接面45（抵接部45a）之间保持流体润滑或混合润滑的状态。因此，抑制抵接面（抵接部）的磨损。此外，在本实施方式中，由于在抵接面45的表面和密封面42b上设有由类金刚石碳（DLC）的表层部形成的润滑涂层V，因而可进一步提高耐磨损效果。

此外，根据本实施方式，由于抵接部45a位于离开墨水流通槽46的位置处，因而就算抵接部45a磨损，对墨水流通槽46的功能造成的影响也较小。因此，能够保持持续稳定的墨水流动。

（组装了第三实施方式的圆珠笔笔芯）

接着，图16中示出将第三实施方式的圆珠笔笔尖31组装至圆珠笔笔芯51的示例。具体地说，第三实施方式的圆珠笔笔尖31安装在墨水贮存管52的前端部。墨水贮存管52内容纳有油性圆珠笔用墨水54和油脂状的墨水追踪体55，其中，油性圆珠笔用墨水54含有平均颗粒直径为0.5μm的颜料，并且，该油性圆珠笔用墨水54由TA仪器株式会社（ティー·エイ·インスツルメント株式会社）制造的AR-G2（不锈钢制40mm^２°转子）测得、在20℃、500每秒剪切速度下墨水粘度为2000mPa·S（25℃）。

球体9的后方配设有卷簧53，利用该卷簧53的按压力将球体9按压至笔尖前端部32a的密封面32b一侧。另外，卷簧53按压球体9的按压力是10gf，球体保持力是450gf。

在使用该圆珠笔笔芯51在纸面上作记录时，墨水贮存管52中的圆珠笔墨水54从圆珠笔笔尖1的后部孔38通过墨水流通孔37以及墨水流通槽36供给至球体9。在球体9通过笔压向抵接面35一侧移动与前述间隙相应的程度时，供给至球体9的圆珠笔墨水54通过笔尖前端部32a的内壁和球体9之间产生的间隙排出。藉此，能进行记录。

此外，在球体9由于记录而旋转时，由此，圆珠笔用墨水54从墨水流通孔37引入到第一间隙S1，且在球体9和抵接面35之间形成圆珠笔用墨水54的层。由于该墨水层而产生压力，从而产生使球体9浮起的力（楔效应）。因此，抑制底壁34的磨损。

此外，在记录时，无法朝纸面突出的圆珠笔用墨水54从球体抱持室33回到抵接面35。此时，由于形成第二间隙S2，因而在该第二间隙S2中也形成墨水层，从而与由于第一间隙S1中的墨水层产生的效果进行效果叠加，能够提高笔感和耐磨损性。

此外，圆珠笔用墨水54的墨水粘度并非被特定地限定，但在记录时粘度不满10mPa·S的情形下，由于墨水粘度过低，而可能会难以在球体和抵接面之间得到流体润滑或混合润滑。另一方面，如果墨水粘度超过5000mPa·S，则记录时球体旋转阻力变得过大，从而产生笔感变重的倾向。因此，记录时的墨水粘度较佳的是10～5000mPa·S，更佳的是30～3000mPa·S，最佳地是50～2500mPa·S。

此外，在第三实施方式中，虽然在利用锻造产生的回弹性之后，通过进行铆接加工而形成曲率半径比球体9大（曲率比球体9小）的曲面状抵接面5，但只要能得到具有第一间隙S1以及第二间隙S2的曲面状抵接面5，则并不特定地限定抵接面5的形成方法。

此外，并不特定地限定圆珠笔笔尖31的铆接角度α、球体直径以及球体露出量等等。当然，若底壁34的角度β比90度小，则难以在抵接面35处形成第二间隙S2，而若底壁34的角部β超过150度，则难以形成第一间隙S1。因此，底壁34的角度β较佳地是90度以上150度以下，最佳地是100度至140度。

符号说明

1、11、31、41 圆珠笔笔尖

2、12、32、42 笔尖本体

2a、12a、32a、42a 前端部

2b、12b、32a、42a 密封面

3、13、33、43 球体抱持室

4、14、34、44 底壁

5、15、35、45 抵接面

5a、15a、35a、45a 抵接部

6、16、36、46 墨水流通槽

7、17、37、47 墨水流通孔

8、18、38、48 后部孔

9 球体

21、51 圆珠笔笔芯

22、52 墨水贮存管

23、53 卷簧

24、54 圆珠笔用墨水

25、55 墨水追踪体

S1、S2、S3 间隙

T1、T2 接合部

α 铆接角度

β 底壁的角度

H 间隙的长度

V 润滑涂层

Claims (10)

1.一种圆珠笔笔尖，在该圆珠笔笔尖中，通过将笔尖本体的笔尖前端部朝内侧铆接来使抱持在球体抱持室内的球体的一部分从笔尖前端缘突出并自由旋转地抱持所述球体，所述笔尖本体具有用于抱持球体的球体抱持室、形成在所述球体抱持室的底壁中央的墨水流通孔以及从所述墨水流通孔放射状地延伸的多个墨水流通槽，其特征在于，

所述球体抱持室的底壁上设有曲率与所述球体的曲率不同的曲面状的抵接面，且所述球体抵接作为所述抵接面的一部分的抵接部，

在所述球体和所述抵接面之间，从墨水流通孔一侧至所述抵接部形成有从墨水流通孔一侧逐渐变小的第一间隙，并且从墨水流通槽的前端侧至所述抵接部形成有从墨水流通槽的前端侧逐渐变小的第二间隙。

2.如权利要求1所述的圆珠笔笔尖，其特征在于，所述抵接部位于比所述抵接面的轴心方向的中央位置更靠近笔尖前端部一侧的位置。

3.如权利要求1或2所述的圆珠笔笔尖，其特征在于，所述抵接面相对于轴心轴对称，

所述抵接部处于沿所述抵接面的周向方向环绕的位置。

4.如权利要求1或2所述的圆珠笔笔尖，其特征在于，所述抵接部沿所述抵接面的周向方向处于大致均等的位置。

5.一种圆珠笔笔芯，在该圆珠笔笔芯中，权利要求1至4中任一项所述的圆珠笔笔尖直接地或者通过笔尖保持件安装于墨水贮存管的前端，且在所述墨水贮存管内容纳有圆珠笔用墨水，其特征在于，

所述圆珠笔用墨水至少含有微粒子，

所述微粒子的大小比轴心方向上的所述墨水流通孔一侧的开口的长度小。

6.如权利要求1所述的圆珠笔笔尖，其特征在于，所述球体的表面和/或所述抵接面的表面设有润滑涂层。

7.如权利要求6所述的圆珠笔笔尖，其特征在于，所述抵接部处于比所述抵接面的轴心方向的中央位置更靠近笔尖前端部一侧的位置。

8.如权利要求6或7所述的圆珠笔笔尖，其特征在于，所述抵接面相对于轴心轴对称，

所述抵接部处于沿所述抵接面的周向方向环绕的位置。

9.如权利要求6或7所述的圆珠笔笔尖，其特征在于，所述抵接部沿所述抵接面的周向方向处于大致均等的位置。

10.一种圆珠笔笔芯，在该圆珠笔笔芯中，权利要求6至9中任一项所述的圆珠笔笔尖直接地或者通过笔尖保持件安装于墨水贮存管的前端，且在所述墨水贮存管内容纳有圆珠笔用墨水，其特征在于，

所述圆珠笔用墨水至少含有微粒子，

所述微粒子的大小比轴心方向上的所述墨水流通孔一侧的开口的长度小。

Images