JP2003276387A

JP2003276387A - ボールペン

Info

Publication number: JP2003276387A
Application number: JP2002080267A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Takasu; 洋一高須; Masahiro Kondo; 正広近藤; Masashi Ando; 正史安藤; Hideyuki Tanaka; 秀之田中
Original assignee: Pilot Ink Co Ltd
Current assignee: Pilot Ink Co Ltd
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】低筆記圧領域においてスムーズな筆記感と、
カスレや途切れのない安定した筆跡性能を満足させ、筆
記時の疲労感を軽減させる。【解決手段】ボール３の後面を前方に付勢する弾発部
材５を配して、非筆記時には、内向きの先端縁部２１と
ボール３とがを密接状態にさせ、筆記時には、筆圧によ
りボール３を後退させてインキを流出可能に構成したチ
ップ本体２を備える。筆記圧５０ｇのときの、単位筆跡
幅当たりのインキ消費量を、Ｘ₅₀とし、筆記圧１００ｇ
のときのそれをＸ₁₀₀ とするとき、Ｘ₅₀及びＸ₁₀₀ が２
００〜７００ｍｇ／ｍｍの範囲にあり、且つ、Ｘ₅₀／Ｘ
₁₀₀ ＝０．８〜１．２を満たすインキ流出特性を有す
る。

Description

【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。詳細には、非筆記時では、ボール後面が弾発部材に
より前方に付勢されて先端縁部の内面にボールが密接状
態にあり、筆記時では、筆圧によりボールを後退させ、
ボールと先端縁部との密接状態を解除して、ボールの回
転と共にインキを流出させるチップ本体を備えたボール
ペンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、前記タイプのボールペンの基
本的構成は、実開平６−５３１８５号公報等に開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、この種のボール
ペンにあっては、筆記圧の変動によるインキ流出性にバ
ラツキが生じがちであり、殊に低筆記圧領域（具体的に
は筆記圧５０ｇ近傍）におけるインキ流出性が、中程度
の筆記圧領域（具体的には筆記圧１００ｇ近傍）に較べ
て少なく、筆記感と筆跡性能を満足させ難い。

【０００４】本発明者は、前記従来の不具合を解消する
ために、低筆記圧領域におけるインキ流出特性や、弾発
部材を含めたチップ本体の構成要件等について追求し、
低筆記圧領域においてスムーズな筆記感と、カスレや途
切れのない安定した筆跡性能を満足させ、筆記時の疲労
感を軽減させるボールペンを提供しようとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】（請求項１）本発明は、
先端部にボール３を回転可能に抱持し、前記ボール３の
後面を前方に付勢する弾発部材５を配して、非筆記時に
は、内向きの先端縁部２１とボール３とを密接状態にさ
せ、筆記時には、筆圧によりボール３を後退させてイン
キを流出可能に構成したチップ本体２を備え、前記チッ
プ本体２の後方のインキ収容部７には、Ｅ型回転粘度計
（ＥＭ，ＥＬ，ＥＨ型回転粘度計）における１００ｒｐ
ｍにおける測定粘度（２０℃）が３〜１６０ｍＰａ・ｓ
の範囲にあり、且つ剪断減粘性指数が０．２〜０．９９
の範囲から選ばれる剪断減粘性インキ、又は２０℃にお
ける粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓの範囲にある非剪断減粘
性インキが充填され、前記インキ７１の後端には、前記
インキ７１の消費に追従するインキ追従体７２が配置さ
れてなり、筆記圧５０ｇのときの、単位筆跡幅当たりの
インキ消費量をＸ₅₀とし、筆記圧１００ｇのときの、単
位筆跡幅当たりのインキ消費量をＸ₁₀₀ とするとき、Ｘ
₅₀及びＸ₁₀₀ は、２００〜７００ｍｇ／ｍｍの範囲にあ
り、且つ、Ｘ₅₀／Ｘ₁₀₀ ＝０．８〜１．２を満たすイン
キ流出特性を備えたこと（請求項１）を要件とする。
〔ここで、単位筆跡幅当たりのインキ消費量Ｘ₅₀、Ｘ
₁₀₀ は、筆記荷重５０ｇ、筆記荷重１００ｇの各々にお
いて、筆記試験機（筆記角度：７０度、筆記速度：４ｍ
／分）による、「筆記距離１００ｍ当たりのインキ消費
量（ｍｇ）／筆跡幅（ｍｍ）」により得られる値であ
る。〕

【０００６】（請求項２）前記請求項１記載のボールペ
ン１は、軸筒９１内に収容されるボールペンレフィルで
あり、前記ボールペンレフィルのペン先が、軸筒９１の
先端孔より出没可能に構成されてなることが好ましい。

【０００７】（請求項３）前記請求項１のボールペン１
において、剪断減粘性インキは、剪断減粘性指数が０．
８０〜０．９９の範囲から選ばれることが好ましい。

【０００８】（請求項４）前記請求項１のボールペン１
において、金属製のチップ本体２の先端に内向きの先端
縁部２１を設け、前記先端縁部２１の後方のチップ本体
２内面に複数の内方突出部２２を内方への押圧変形によ
り設け、前記内方突出部２２の相互間に、中心部から径
方向外方に放射状に延びるインキ流出間隙４を形成し、
前記弾発部材５がボール３の後面を前方に付勢し、且
つ、前記インキ流出間隙４に挿通されるロッド部５１を
備え、前記インキ流出間隙４の中心部の仮想内接円の直
径を、前記ロッド部５１の外径より大きく設定すると共
に、前記インキ流出間隙４の最小寸法を、前記ロッド部
５１の外径より小さく設定したことが好ましい。

【０００９】（請求項５）前記請求項１または請求項４
のボールペン１において、前記弾発部材５が、ボール３
を前方に付勢するロッド部５１を備え、前記ロッド部５
１の先端をバレル研磨加工し、前記ロッド部５１の先端
を凸曲面状にしてなることが好ましい。

【００１０】（チップ本体）前記請求項１において、チ
ップ本体２は、従来より汎用の構造、例えば、金属材料
の切削加工により、先端部の内部にボール受け座とイン
キ導出溝を一体形成するタイプ、または金属パイプの先
端近傍の内面に複数の内方突出部２２を内方への押圧変
形により設け、前記内方突出部２２によりボール受け座
を構成すると共に、前記内方突出部２２の相互間に、中
心部から径方向外方に放射状に延びるインキ流出間隙４
を形成するタイプ等を適用できる。前記押圧変形により
ボール受け座を構成するタイプは、ボール受け座とボー
ル３後面との接触面積が比較的小であり、低筆記圧領域
でのスムーズな筆記感を与えるのに寄与する。

【００１１】（ボール）前記請求項１のチップ本体２に
おいて、ボール３は、外径０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範
囲が有効であり、ボール抱持部内のボール３の径方向の
移動可能量は、１０μｍ〜５０μｍの範囲が有効であ
り、ボール抱持部内のボール３の軸方向の移動可能量
は、５μｍ〜５０μｍの範囲が有効である。

【００１２】（弾発部材）前記請求項１の弾発部材５
は、例えば、コイル部の先端にロッド部５１を一体に連
設する構成、またはロッド部５１のみよりなる構成が挙
げられる。また、前記弾発部材５の材質は、例えば、金
属製細線または合成樹脂製細線が挙げられる。また、前
記弾発部材５の弾発力（即ちボール３を前方に付勢する
力）は、１５ｇ〜４５ｇの範囲に設定される。

【００１３】（インキ）前記請求項１において、適用さ
れるインキ７１は、剪断減粘性インキまたは非剪断減粘
性インキからなる。前記非剪断減粘性インキは、前記着
色剤をビヒクルに溶解乃至分散させたインキであり、前
記粘度範囲から選ばれる任意のインキが適用される。前
記ビヒクルに含まれる溶剤としては、水の他、水溶性極
性溶剤を含有していてもよい。前記水溶性極性溶剤は、
筆記先端でのインキの乾燥抑制、筆跡の耐水性の付与等
の目的で用いられる。水溶性極性溶剤としては水に相溶
性のある従来汎用の溶剤が全て有効であり、エチレング
リコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、１，３−プロパンジオール、プロピレングリコー
ル、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、チ
オジエチレングリコール、ソルビトール、グリセリン、
ポリエチレングリコール等の多価アルコール、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール
モノメチルエーテル、トリエタノールアミン、２−ピロ
リドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルム
アミド等を一種又は二種以上併用することができる。

【００１４】着色剤としては、酸性染料、塩基性染料、
直接染料、油溶性染料、顔料が用いられ。特殊な顔料と
してアルミニウム等の金属粉顔料、雲母、ガラス片、酸
化アルミニウムの表面を酸化チタン等の金属酸化物で被
覆したパール顔料を用いることもできる。

【００１５】前記剪断減粘性インキは、Ｅ型回転粘度計
の１００ｒｐｍにおける測定粘度（２０℃）が、３〜１
６０ｍＰａ・ｓの範囲にあり、且つ剪断減粘性指数〔粘
度計による剪断応力値（Ｔ）及び剪断速度（ｊ）値の流
動学的測定により導かれる、実験式（Ｔ＝Ｋj ⁿ ：但
し、Ｋ及びｎは計算された定数である）を適用して計算
されるｎ値〕が、０．２〜０．９９の範囲から選ばれ
る。前記非剪断減粘性インキは、２０℃におけるインキ
粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓの範囲から選ばれる。

【００１６】前記剪断減粘性インキは、従来より公知の
剪断減粘性付与物質、例えば、水に可溶乃至分散性の、
キサンタンガム、ウェランガム、構成単糖がグルコース
とガラクトースの有機酸修飾ヘテロ多糖体であるサクシ
ノグリカン（平均分子量約１００乃至８００万）、グア
ーガム、ローカストビーンガム及びその誘導体、ヒドロ
キシエチルセルロース、アルギン酸アルキルエステル
類、メタクリル酸のアルキルエステルを主成分とする分
子量１０万〜１５万の重合体、グルコマンナン、寒天や
カラゲニン等の海藻より抽出されるゲル化能を有する増
粘多糖類、ベンジリデンソルビトール及びベンジリデン
キシリトール又はこれらの誘導体、架橋性アクリル酸重
合体、無機質微粒子、ポリグリセリン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリエ
チレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン
ヒマシ油、ポリオキシエチレンラノリン・ラノリンアル
コール・ミツロウ誘導体、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル・ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポ
リオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、脂肪酸ア
ミド等のＨＬＢ値が８〜１２のノニオン系界面活性剤、
ジアルキル又はジアルケニルスルホコハク酸の塩類、酢
酸ビニルとメチルメタクリレートとメタクリル酸の共重
合体等を例示でき、単独或いは混合して使用することが
できる。更に、Ｎ−アルキル−２−ピロリドンとアニオ
ン系界面活性剤の混合物、ポリビニルアルコールとアク
リル系樹脂の混合物を用いることもできる。前記剪断減
粘性付与物質は、インキ組成物中０．０１〜２０重量％
の範囲で用いることができる。

【００１７】また、所望に応じてｐＨ調整剤、防錆剤、
防腐剤、湿潤剤、潤滑剤等の慣用の添加剤を添加するこ
ともできる。前記添加剤のうち、ｐＨ調整剤として炭酸
ナトリウム、リン酸ナトリウム、酢酸ソーダ等の無機塩
類、水溶性のアミン化合物等の有機塩基性化合物が適用
できる。防錆剤としてベンゾトリアゾール、トリルトリ
アゾール、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライ
ト、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、サポニ
ン等が使用できる。防腐剤、防黴剤としては、石炭酸、
１，２−ベンズチアゾリン３−オンのナトリウム塩、安
息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン
酸カリウム、パラオキシ安息香酸プロピル、２，３，
５，６−テトラクロロ−４−（メチルスルフォニル）ピ
リジン等が使用できる。湿潤剤としては、尿素、ノニオ
ン系界面活性剤、ソルビット、マンニット、ショ糖、ぶ
どう糖、還元デンプン加水分解物、ピロリン酸ナトリウ
ム等が使用できる。潤滑剤としては、金属石鹸、ポリア
ルキレングリコール、脂肪酸エステル、エチレンオキサ
イド付加型カチオン活性剤、燐酸系活性剤、チオカルバ
ミン酸塩、ジメチルジチオカルバミン酸塩等が使用でき
る。その他、インキの浸透性向上剤としてのフッ素系界
面活性剤やシリコン系、ノニオン、アニオン、カチオン
系の界面活性剤、ジメチルポリシロキサン等の消泡剤、
分散剤等を使用してもよい。前記添加剤はいわゆる慣用
的添加剤と呼ばれるもので、公知の化合物から適宜必要
に応じて使用することができる。更には、水性ビヒクル
媒体にはインキの流動性の向上や分散安定化、粘着性の
微調整の目的で従来公知の水溶性樹脂や、水性樹脂エマ
ルジョンを添加することもできる。

【００１８】（インキ収容部）前記請求項１のインキ７
１を充填させるインキ収容部７は、汎用の筒状成形部
材、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチ
レンテレフタレート等の熱可塑性樹脂による射出成形部
材または押出成形部材等が適用される。前記インキ収容
部７は、例えば、それ自体を筆記具本体の軸筒９１とす
る構成、または軸筒９１内に出没可能に収容されるレフ
ィルのインキ収容管とする構成等が挙げられる。

【００１９】（インキ追従体）前記インキ収容部７に充
填したインキ７１の後端には、インキの消費と伴に前進
するインキ追従体７２が配置される。前記インキ追従体
７２は、ポリブテン、α−オレフィンオリゴマー、シリ
コーン油、精製鉱油等の従来より公知の粘性、弾性或い
は粘弾性状の不揮発性媒体が挙げられ、必要に応じて前
記媒体中にシリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、脂
肪酸アマイド等を添加したものが適用される。更には、
樹脂成形による固体栓（スライド栓）や、前記不揮発性
媒体中に固形物を内在させた併用系を適用することがで
きる。

【００２０】（インキ流出特性）前記請求項１におい
て、筆記圧５０ｇのときの単位筆跡幅当たりのインキ消
費量をＸ₅₀とし、筆記圧１００ｇのときの単位筆跡幅当
たりのインキ消費量をＸ₁₀ ₀ とするとき、Ｘ₅₀及びＸ
₁₀₀ は、２００〜７００ｍｇ／ｍｍの範囲にあり、且
つ、Ｘ₅₀／Ｘ₁₀₀ （即ち、Ｘ₁₀₀ に対するＸ₅₀の比率）
が、０．８〜１．２（好ましくは、０．９〜１．１）の
範囲にあるインキ流出特性を備えたことにより、中程度
の筆記圧（具体的には１００ｇ）の時と低筆記圧（具体
的には筆記圧５０ｇ）の時のいずれの筆記圧において
も、スムーズ且つ適正なインキ流出性を示し、鮮明な筆
跡性能を与えると共にスムーズな筆記感が得られる。特
に、低筆記圧時において、中低度の筆記圧時と同様のイ
ンキ流出性を示すことにより、長時間の筆記の際の疲労
感を軽減させるのに寄与できる。

【００２１】Ｘ₅₀及びＸ₁₀₀ の値が、２００ｍｇ／ｍｍ
より小さい場合、筆跡途切れや筆跡のカスレを生じさせ
る。一方、Ｘ₅₀及びＸ₁₀₀ の値が、７００ｍｇ／ｍｍよ
り大きい場合、過剰量のインキが流出し、紙面を汚すお
それがある。

【００２２】（インキ流出間隙とロッド部の外径の関
係）前記請求項１において、スプリングの組立不良を抑
え、円滑なボール３の回転及びボール３と先端縁部２１
との確実なシール性能が得られる点で、請求項４の構
成、即ち、金属製のチップ本体２の先端に内向きの先端
縁部２１を設け、前記先端縁部２１の後方のチップ本体
２内面に複数の内方突出部２２を内方への押圧変形によ
り設け、前記内方突出部２２の相互間に、中心部から径
方向外方に放射状に延びるインキ流出間隙４を形成し、
前記弾発部材５がボール３の後面を前方に付勢し、且
つ、前記インキ流出間隙４に挿通されるロッド部５１を
備え、前記インキ流出間隙４の中心部の仮想内接円の直
径Ｂを、前記ロッド部５１の外径Ａより大きく設定する
と共に、前記インキ流出間隙４の最小寸法Ｍを、前記ロ
ッド部５１の外径Ａより小さく設定した構成が効果的で
ある。

【００２３】前記構成により、組立時にロッド部５１が
インキ流出間隙４の周縁端部４１の近傍に入り込むこと
を防止し、ロッド部５１がボール３後面を適正に前方に
押圧することができ、組立不良（即ち、ボール３の回
転、及び内向きの先端縁部２１とボール３との間のシー
ル不良）の発生を抑止できる。

【００２４】尚、前記「インキ流出間隙４の中心部の仮
想内接円の直径Ｂ」とは、内方突出部２２の頂点に接す
る仮想内接円の直径である。前記「インキ流出間隙４の
最小寸法Ｍ」とは、隣り合う内方突出部２２の相互間の
間隙の最小値をいう。前記「ロッド部５１の外径Ａ」と
は、ロッド部５１の外径の最大値をいう。前記「ロッド
部５１」とは、それ自体が撓んだり圧縮変形してもよい
し、その後端にコイル部またはゴム等の弾性部材を配設
してもよい。前記ロッド部５１の横断面形状は、円形
状、楕円形状、多角形状等のいずれであってもよい。

【００２５】さらに、前記インキ流出間隙４の最小寸法
部分とインキ流出間隙４の周縁端部４１との径方向の距
離Ｌを、前記ロッド部５１の外径Ａの５０％以下（好ま
しくは４５％以下）に設定すること（Ｌ≦０．５×Ａ）
が好ましい（図３参照）。

【００２６】前記構成は、インキ流出間隙４の最小部分
が、周縁端部４１からロッド部５１の外径Ａの５０％以
下の距離Ｌを有する構成（Ｌ≦０．５×Ａ）、即ち、イ
ンキ流出間隙４の最小部分が、周縁端部４１近傍または
周縁端部４１に位置する構成であるため、ロッド部５１
がインキ流出間隙４の最小部分と周縁端部４１との間に
挟まってしまうおそれがなく、より一層、組立不良の発
生を回避することができる。仮に、前記距離Ｌが、ロッ
ド部５１の外径Ａの５０％より大きい場合、ロッド部５
１が、インキ流出間隙４を押し広げて、インキ流出間隙
４の最小部分と周縁端部４１との間に圧入されるおそれ
がある。尚、インキ流出間隙４の最小部分が、インキ流
出間隙４の周縁端部４１に位置する構成（Ｌ＝０）でも
よく（図４参照）、その場合、インキ流出間隙４は、そ
の間隙寸法が中心部から径方向外方に向かって次第に小
さくなる形状を有する。

【００２７】さらに、インキ流出間隙４の最小寸法Ｍ
を、ロッド部５１の外径Ａの７０％以下（好ましくは６
５％以下）に設定したこと（Ｍ≦０．７×Ａ）が好まし
い（図３参照）。

【００２８】それにより、ロッド部５１がインキ流出間
隙４に挟まってしまうことを、より一層回避できる。仮
に、インキ流出間隙４の最小寸法Ｍが、ロッド部５１の
外径Ａの７０％より大きいと、ロッド部５１が、インキ
流出間隙４を押し拡げて、インキ流出間隙４に圧入され
るおそれがある。尚、前記最小寸法Ｍは、ゼロ（Ｍ＝
０）であってもよく（図４参照）、その場合、隣り合う
内方突出部２２相互間が接触する。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明ボールペンの実施形態を図
面について説明する。

【００３０】（実施例）図１乃至図３に本発明の一実施
例を示す。本実施例のボールペン１は、先端部にボール
３を回転可能に抱持したチップ本体２と、該チップ本体
２の後部が前部に圧入固着されたホルダー６と、該ホル
ダー６の後部が先端開口部に圧入固着されたインキ収容
管７と、前記チップ本体２の内部及びホルダー６の内部
に収容配置され、先端にロッド部５１を備えるスプリン
グ５と、前記インキ収容管７の後端開口部に圧入固着さ
れる尾栓８とからなる。

【００３１】前記インキ収容管７は、両端が開口された
円筒体であり、合成樹脂の押出成形により得られる。前
記インキ収容管７の先端開口部は、チップ本体２を有す
るホルダー６の後部が圧入固着され、一方、前記インキ
収容管７の後端開口部には、通気孔が貫設された尾栓８
が圧入固着される。

【００３２】前記インキ収容管７の内部には、インキ７
１（ＥＬ型回転粘度計における、回転数１００ｒｐｍの
粘度が９．０ｍＰａ・ｓの剪断減粘性水性インキ、又
は、Ｂ型回転粘度計における粘度が３ｍＰａ・ｓの非剪
断減粘性水性インキ）と、該インキ７１の後端に配置さ
れ、且つ該インキ７１の消費に伴って前進するグリス状
のインキ追従体７２とが充填される。前記各インキ及び
インキ追従体を以下に示す構造のボールペンに充填した
後、筆記試験機（筆記角度：７０度、筆記速度：４ｍ／
分）にて筆記し、筆記距離１００ｍ当たりのインキ消費
量（ｍｇ）／筆跡幅（ｍｍ）を測定した結果、非剪断減
粘性水性インキを充填したボールペンの単位筆跡幅当た
りのインキ消費量Ｘ₅₀は５０１ｍｇ／ｍｍ（１４２．８
ｍｇ／０．２８５ｍｍ）、Ｘ₁₀₀ は５４５ｍｇ／ｍｍ
（１７３．２ｍｇ／０．３１８ｍｍ）、Ｘ₅₀／Ｘ₁₀₀ ＝
０．９２であり、剪断減粘性水性インキを充填したボー
ルペンの単位筆跡幅当たりのインキ消費量Ｘ₅₀は３９２
ｍｇ／ｍｍ（１０３．９ｍｇ／０．２６５ｍｍ）、Ｘ
₁₀₀ は４１２ｍｇ／ｍｍ（１２０．０ｍｇ／０．２９１
ｍｍ）、Ｘ₅₀／Ｘ₁₀₀ ＝０．９５であった。

【００３３】前記チップ本体２は、金属製（例えば、Ｓ
ＵＳ３０４、ＳＵＳ３２１等のオーステナイト系のステ
ンレス鋼製）の直円筒状の細管（外径０．８ｍｍ、内径
０．５２ｍｍ）よりなる。前記チップ本体２の先端部に
は、内方への押圧変形により環状の内向きの先端縁部２
１が形成される。また、前記先端縁部２１の後方のチッ
プ本体２の先端近傍内面には、内方への押圧変形により
３個の内方突出部２２（即ちボール受け座）が周方向等
間隔に形成される。前記先端縁部２１内面と前記内方突
出部２２前面との間（即ち、ボール抱持部）にボール３
（外径０．５ｍｍ）が回転可能に抱持される。

【００３４】前記内方突出部２２の相互間には、中心部
から径方向外方の３方向に放射状に延びるインキ流出間
隙４が形成される。前記インキ流出間隙４の中心側に
は、スプリング５のロッド部５１が挿通され、前記ロッ
ド部５１先端がボール３後面に当接することにより、ボ
ール３が前方に付勢される。

【００３５】本実施例では、前記インキ流出間隙４の中
心部の仮想内接円の直径Ｂは、０．２ｍｍに設定され、
前記ロッド部５１の外径Ａは、０．１４ｍｍに設定さ
れ、前記インキ流出間隙４の最小寸法Ｍは、０．０８２
ｍｍ（即ち、ロッド部５１の外径Ａの５８．６％）に設
定され、前記インキ流出間隙４の最小寸法部分とインキ
流出間隙４の周縁端部４１との径方向の距離Ｌは、０．
０５ｍｍ（即ち、ロッド部５１の外径Ａの３５．７％）
に設定されている。

【００３６】前記構成により、ロッド部５１が、インキ
流出間隙４の周縁端部４１近傍に入り込んだり、インキ
流出間隙４に挟まったりすることがなく、ロッド部５１
をインキ流出間隙４の中心側に確実に位置させ、ボール
３後面にロッド部５１の先端を当接させ、ボール３を適
正に前方に付勢することができる。その結果、ボール３
の回転不良や、ボール３の先端縁部２１内面との密接不
良等の組立不良の発生を防止できる。

【００３７】また、前記内方突出部２２の内面の頂部
は、なだらかな曲面を有する。具体的には、前記内方突
出部２２の頂部の曲率半径Ｒは、ボール３の半径より大
きい値に設定されている。それにより、ロッド部５１を
後方よりインキ流出間隙４に挿入させる際、ロッド部５
１の先端を、内方突出部２２の後面に引っかけることな
く、内方向突出部２２の後面に沿って滑らかにインキ流
出間隙４の中心側にガイドさせることができる。

【００３８】前記ホルダー６は、合成樹脂（例えば、ポ
リアセタール、ポリプロピレン等）の射出成形により得
られる筒状体である。前記ホルダー６は、チップ本体２
が取り付けられる先細状の前部と、インキ収容管７の先
端面と当接する鍔部と、インキ収容管７の先端開口部に
圧入される後部とからなる。前記ホルダー６の内部に
は、先端が外部に開口するチップ取付孔と、該チップ取
付孔に先端が連通し且つ後端が外部に開口するインキ流
通孔が設けられる。前記インキ流通孔の中間部内面に
は、周状に分散配置される複数（例えば、４個）の係止
突起６１が一体に形成される。

【００３９】前記スプリング５は、線径０．１４ｍｍの
ステンレス鋼製線材により、前部のロッド部５１と、後
部のコイル部５２とが一体に連設されてなる。前記コイ
ル部５２の後端部には、外径が前方のコイル部５２より
も大きく設定された膨出部５３が形成される。前記膨出
部５３は、線材間が密着した座巻きにより形成される。
前記膨出部５３が、前記ホルダー６内面の係止突起６１
を後方より乗り越えて、前記係止突起６１に係止され
る。

【００４０】本実施例のボールペン１は、非筆記時、前
記スプリング５のロッド部５１によりボール３が前方に
押圧され、前記ボール３と前記先端縁部２１の内面とが
密接され、それにより、ペン先がシールされる。それに
より、ペン先を下向き状態で保管したとしても、ペン先
からのインキ漏出が防止され、また、ペン先を上向き状
態で保管したとしても、ペン先からの空気混入が防止さ
れる。

【００４１】（インキ流出間隙の他の例）図４にインキ
流出間隙４の他の例を示す。本実施例のインキ流出間隙
４は、４個の内方突出部２２の相互間に形成される。前
記インキ流出間隙４の中心部の仮想内接円の直径Ｂは、
０．２５ｍｍに設定され、前記ロッド部５１の外径Ａ
は、０．１４ｍｍに設定される。

【００４２】また、本実施例のインキ流出間隙４は、中
心部から周縁端部４１に向かうに従って次第に間隙寸法
が小さくなる形状を有し、さらに、周縁端部４１におい
て隣接する内方突出部２２同士が密接する形状を有す
る。そのため、前記インキ流出間隙４の最小寸法Ｍ、及
び前記インキ流出間隙４の最小寸法部分とインキ流出間
隙４の周縁端部４１との径方向の距離Ｌは、ゼロ（Ｍ＝
０、Ｌ＝０）に設定されている。それにより、ロッド部
５１がインキ流出間隙４の周縁端部４１近傍に入り込む
ことが回避され、ロッド部５１がインキ流出間隙４の中
心側に確実に位置される。

【００４３】また、本実施例において、チップ本体２
は、外径が１．０ｍｍ、内径が０．７３ｍｍであり、ボ
ール３の外径Ａは、０．７ｍｍである。本実施例のチッ
プ本体２は、図１のチップ本体２と置き換えることによ
り、図１と同様の効果を奏するボールペン１が得られ
る。

【００４４】（ロッド部の先端形状の他の例）図５に、
ロッド部５１の先端形状の他の例（図２の変形例）を示
す。本実施例のロッド部５１の先端は、バレル研磨加工
され、エッジやバリが除去されると共に、凸曲面状（具
体的には球面状）に形成される。それにより、ロッド部
５１の先端とボール３後面との接触が安定し、円滑なボ
ール３の回転が得られると共に、スプリング５の円滑な
挿入組立性が得られ、さらに加工コストの低減化に寄与
する。

【００４５】特に、ロッド部５１の先端が、凸曲面状を
有するため、ボール３後面の中心部及びその周辺のいか
なる位置においても、ロッド部５１の先端の凸曲面との
安定した接触状態が維持され、一層、ロッド部５１の先
端とボール３との接触が安定し、円滑なボール３の回転
が得られる。尚、他の構成は、図２及び図３の構成と同
様である。

【００４６】（ボールペンの形態）図１のボールペン１
は、ペン先側に着脱自在のキャップを設ける形態（図示
せず）または弾性材料よりなるペン先シール部材を備え
た着脱自在のキャップを設ける形態（図示せず）であっ
てもよいし、図１のボールペン１を、交換可能なレフィ
ルとして、図６、図７に例示する出没式の形態とするこ
とも可能である。

【００４７】図６の構成は、軸筒９１の後部外面にクリ
ップ９３を備えると共に、軸筒９１の内部に図１に示す
ボールペンレフィルがバネ９２により後方付勢状態で収
容され、後端をノック操作することにより、軸筒９１の
先端孔９１ａよりペン先が出没する出没式ボールペン９
である。

【００４８】図７の構成は、軸筒９１の前部外面（即ち
把持部）にクリップ９３を備えると共に、軸筒９１の内
部に図１に示すボールペンレフィルがバネ９２により後
方付勢状態で収容され、後端をノック操作することによ
り、軸筒９１の先端孔９１ａよりペン先が出没する出没
式ボールペン９である。特に、本実施例の出没式ボール
ペン９は、軸筒９１の前部外面にクリップ９３を備え、
ペン先上向き状態でポケット等に係止される。それによ
り、ポケット係止状態でのペン先からのインキ漏出を防
止することができる。

【００４９】尚、本発明の出没式ボールペン９は、後端
を押圧操作することによりペン先を出没させる後端ノッ
ク式の他にも、例えば、軸筒９１の側面を押圧操作する
ことによりペン先を出没させるサイドノック式、また
は、軸筒９１を回転操作させることによりペン先を出没
させる回転式等が挙げられる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１により、低筆記圧及び中程度の
筆記圧において、バラツキのない適正なインキ流出性を
示して、鮮明な筆跡を与えると共に、スムーズな筆記感
を持続でき、長時間の筆記に際しても疲労感を与えるこ
とがない。

【００５１】請求項２により、低筆記圧及び中程度の筆
記圧において、バラツキのない適正なインキ流出性を示
して、鮮明な筆跡を与えると共に、スムーズな筆記感を
持続でき、長時間の筆記に際しても疲労感を与えること
がない出没式ボールペン（即ち、キャップレスボールペ
ン）を提供できる。

【００５２】請求項３により、剪断減粘性指数が０．８
０〜０．９９の範囲から選ばれる剪断減粘性インキを適
用することにより、より一層、バラツキのない適正なイ
ンキ流出性を示して、鮮明な筆跡を与えると共に、より
スムーズな筆記感を持続でき、長時間の筆記に際しても
疲労感を与えることがない。

【００５３】請求項４により、内方への押圧変形により
ボール受け座用の内方突出部を形成するタイプのボール
ペンであっても、組立時にロッド部がインキ流出間隙の
周縁端部の近傍に入り込むことを防止し、ロッド部がボ
ール後面を適正に前方に押圧することができ、組立不良
（即ち、ボールの回転、及び内向きの先端縁部とボール
との間のシール不良）の発生を抑止できる。

【００５４】請求項５により、ロッド部の先端とボール
後面との接触が安定し、円滑なボールの回転が得られる
と共に、スプリングの円滑な挿入組立性が得られ、さら
に加工コストの低減化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のボールペンの一実施例を示す縦断面図
である。

【図２】図１の要部拡大縦断面図である。

【図３】図２のＸ−Ｘ線端面図である。

【図４】インキ流出間隙の他の例を示す端面図である。

【図５】ロッド部の先端形状の他の例を示す要部拡大縦
断面図である。

【図６】本発明のボールペンをレフィルとして軸筒内に
収容させた出没式ボールペンの縦断面図である。

【図７】本発明のボールペンをレフィルとして軸筒内に
収容させた出没式ボールペンの縦断面図である。

【符号の説明】

１ボールペン２チップ本体２１先端縁部２２内方突出部３ボール４インキ流出間隙４１周縁端部５スプリング（弾発部材）５１ロッド部５２コイル部５３膨出部６ホルダー６１係止突起７インキ収容管（インキ収容部）７１インキ７２インキ追従体８尾栓９出没式ボールペン９１軸筒９１ａ先端孔９２バネ９３クリップＡロッド部の外径Ｂインキ流出間隙の中心部の仮想内接円の直径Ｍインキ流出間隙の最小寸法Ｌインキ流出間隙の最小寸法部分と周縁端部との径方
向の距離Ｒ内方突出部の頂部の曲率半径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中秀之愛知県名古屋市昭和区緑町３丁目17番地パイロットインキ株式会社内Ｆターム(参考） 2C350 GA03 HA10 HA12 KA10 KD09 KF03 NA10 NA11 NA21 NC03 NC06 NC10 NC20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端部にボールを回転可能に抱持し、前
記ボールの後面を前方に付勢する弾発部材を配して、非
筆記時には、内向きの先端縁部とボールとを密接状態に
させ、筆記時には、筆圧によりボールを後退させてイン
キを流出可能に構成したチップ本体を備え、前記チップ
本体の後方のインキ収容部には、Ｅ型回転粘度計におけ
る１００ｒｐｍにおける測定粘度（２０℃）が３〜１６
０ｍＰａ・ｓの範囲にあり、且つ剪断減粘性指数が０．
２〜０．９９の範囲から選ばれる剪断減粘性インキ、又
は２０℃における粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓの範囲にあ
る非剪断減粘性インキが充填され、前記インキの後端に
は、前記インキの消費に追従するインキ追従体が配置さ
れてなり、筆記圧５０ｇのときの、単位筆跡幅当たりの
インキ消費量をＸ₅₀とし、筆記圧１００ｇのときの、単
位筆跡幅当たりのインキ消費量をＸ₁₀₀ とするとき、Ｘ
₅₀及びＸ₁₀₀ が、２００〜７００ｍｇ／ｍｍの範囲にあ
り、且つ、Ｘ₅₀／Ｘ₁₀₀ ＝０．８〜１．２を満たすイン
キ流出特性を備えたことを特徴とするボールペン。〔こ
こで、単位筆跡幅当たりのインキ消費量Ｘ₅₀及びＸ₁₀₀
は、筆記試験機（筆記角度：７０度、筆記速度：４ｍ／
分）による、筆記距離１００ｍ当たりのインキ消費量
（ｍｇ）／筆跡幅（ｍｍ）により得られる値である。〕
【請求項２】請求項１記載のボールペンが、軸筒内に
収容されるボールペンレフィルであり、前記ボールペン
レフィルのペン先が、軸筒の先端孔より出没可能に構成
されてなる。
【請求項３】剪断減粘性インキは、剪断減粘性指数が
０．８０〜０．９９の範囲から選ばれる請求項１記載の
ボールペン。
【請求項４】金属製のチップ本体の先端に内向きの先
端縁部を設け、前記先端縁部の後方のチップ本体内面に
複数の内方突出部を内方への押圧変形により設け、前記
内方突出部の相互間に、中心部から径方向外方に放射状
に延びるインキ流出間隙を形成し、前記弾発部材がボー
ルの後面を前方に付勢し、且つ、前記インキ流出間隙に
挿通されるロッド部を備え、前記インキ流出間隙の中心
部の仮想内接円の直径を、前記ロッド部の外径より大き
く設定すると共に、前記インキ流出間隙の最小寸法を、
前記ロッド部の外径より小さく設定したことを特徴とす
る請求項１記載のボールペン。
【請求項５】前記弾発部材が、ボールを前方に付勢す
るロッド部を備え、前記ロッド部の先端をバレル研磨加
工し、前記ロッド部の先端を凸曲面状にしてなる請求項
１または４記載のボールペン。