JP2004130652A

JP2004130652A - ボールペン

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Publication number: JP2004130652A
Application number: JP2002297082A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Furukawa; 古川　和彦; Kiyoshi Fujisawa; 藤沢　清志
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】樹脂製のインク収容管に金属製のボールペンチップが圧入装着されるボールペン、とりわけ加圧式ボールペンにおいて、両者の径の差と圧入長との適正なバランスをとることで、インク収容管の割れを防止しつつ確実な接合を図る。
【解決手段】内部にインク２５を保蔵する樹脂製のインク収容管２０と、そのインク収容管２０の先端側に、後端側の一部が圧入されて装着される金属製のボールペンチップ３０とを備えたボールペン１０であって、前記ボールペンチップ３０のインク収容管２０側外径をＤ１、インク収容管２０のボールペンチップ３０側内径をＤ２、ボールペンチップ３０の全長のうち、インク収容管２０の先端に圧入嵌合される部分の長さをＬとしたときに、ΔＤ＝Ｄ１−Ｄ２で与えられるΔＤは、０＜ΔＤ／Ｌ×１００＜３．０なる関係を満たす。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂製のインク収容管の先端に金属製ボールペンチップの一部が圧入装着されるボールペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、樹脂製のインク収容管の先端に金属製のボールペンチップの一部が圧入装着されるボールペンは広く製造販売されている。
このようなボールペンにおいては、ボールペンチップの後端部分がインク収容管の先端部分に圧入されることから、ボールペンチップの後端部分の外径は、インク収容管の先端部分の内径より大きくなっている。
【０００３】
すなわち、ボールペンチップの後端部分をインク収容管の先端部分に圧入することで、この先端部分が延びにより変形する。そして、この変形の復元力により、ボールペンチップがインク収容管に緊密に保持されるとともに、接合部分からのインクの漏れも防止することを意図している。
とりわけ、インク収容管の後端部分に加圧ガスを封入してインクを先端方向に押し出す力を与えているようなボールペン（いわゆる加圧式ボールペン）においては、インク収容管に装着されているボールペンチップにも、先端方向の圧力がかかる。このため、加圧式ボールペンについては、ボールペンチップとインク収容管とはより緊密に接合される必要がある。また、加圧式ボールペンについては、封入されるガスの拡散による消失を防止するため、インク収容管の気密性が要求される。そのため、材料自体の気体透過性を考慮して、樹脂よりも金属をインク収容管の材質として採用することが多い。
【０００４】
ここで、インク収容管とは、単一のインクチューブから構成されているもののほか、ボールペンチップを直接保持するいわゆる継ぎ手の部分が、インクチューブとは別体に形成され、最終的にインクチューブにこの継ぎ手の部分が接合されてインク収容管を構成するものをも含む。
なお、先行技術として、インク消費量の直視できる加圧ボールペンの製造方法については下記の特許文献１に、筆記具チップの溶着による装着方法については下記の特許文献２にそれぞれ開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５０−９６３３４号公報
【特許文献２】
特開昭５６−４４６９４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ボールペンチップの後端部分の外径は、インク収容管の先端部分の内径より大きいため、ボールペンチップをインク収容管に装着する際に、インク収容管の変形は避けられない。
ここで、ボールペンチップとインク収容管との確実な接合という観点からは、ボールペンチップの後端部分の外径とインク収容管の先端部分の内径との差は大きいことが望ましい。しかし、この差があまりに大きい場合には、インク収容管の変形量も大きくなるため、インク収容管が割れやすくなるという問題がある。
【０００７】
一方、ボールペンチップとインク収容管との確実な接合については、両者の径の差という要因の他に、ボールペンチップがインク収容管に圧入される部分の長さ（以下、「圧入長」と称する。）という要因も考慮される必要がある。すなわち、両者の径の差が小さい場合であっても、圧入長を十分とることができれば、両者を確実に接合することが可能となる。しかしながら、この圧入長をあまりに長くすると、ボールペンチップのうちインク収容管内に圧入される部分の割合が大きくなる。すなわち、ボールペンチップの外部露出部分が小さくなるため、ボールペンチップの設計上制約が多くなるという問題点も生ずる。
【０００８】
ところで、加圧式ボールペンの場合には、既述のように、金属製のインク収容管を採用することが多い。この場合は、ボールペンチップとインク収容管との接合は金属どうしの接合となる。しかし、金属どうしの接合より金属と樹脂との接合の方が、接合部分のシール性能が優る。したがって、接合部分のシール性能を重視する場合には、加圧式ボールペンにおいても樹脂製のインク収容管を採用することが望ましい。しかしながら、加圧式ボールペンの場合には、通常のボールペンよりもインク収容管とボールペンチップとのより確実な接合が要求されることから、上述の割れや圧入長の問題点については十分に検討する必要がある。また、封入気体の拡散防止の観点からも、樹脂材質についても吟味する必要がある。
【０００９】
そこで、上記の問題点に鑑み、本発明は、樹脂製のインク収容管に金属製のボールペンチップが圧入装着されるボールペン、とりわけ加圧式ボールペンにおいて、両者の径の差と圧入長との適正なバランスをとることで、インク収容管の割れを防止しつつ確実な接合を図ることを第１の課題とする。
また、本発明は、上述の目的に加え、圧入長を適正に設定することで、ボールペンチップの設計上の制約を少なくすることを第２の課題とする。
【００１０】
さらに、本発明は、上述の目的に加え、インク収容管の材質を適正に設定することで、圧入の際のインク収容管の割れを防止しつつ、ボールペンチップとの確実な接合を図ることを第３の課題とする。
また、本発明は、上述の目的に加え、インク収容管とボールペンチップとの接合をより確実なものとすることを第４の課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）第１の発明
上記の第１の課題に鑑み、本発明のうち第１の発明は、内部にインク２５を保蔵する樹脂製のインク収容管２０と、そのインク収容管２０の先端側に、後端側の一部が圧入されて装着される金属製のボールペンチップ３０とを備えたボールペン１０であって、前記ボールペンチップ３０のインク収容管２０側外径をＤ１、インク収容管２０のボールペンチップ３０側内径をＤ２、ボールペンチップ３０の全長のうち、インク収容管２０の先端に圧入嵌合される部分の長さをＬとしたときに、
ΔＤ＝Ｄ１−Ｄ２
で与えられるΔＤは、
０＜ΔＤ／Ｌ×１００＜３．０
なる関係を満たすことを特徴とする。
【００１２】
すなわち、本発明においては、金属製のボールペンチップ３０の後端側の一部が、樹脂製のインク収容管２０の先端側に圧入されることとなっている。ここで、インク収容管２０の先端部分には、別体に設けられた継ぎ手２２部材が設けられ、ボールペンチップ３０はこのインク収容管２０先端の継ぎ手２２部材に直接接続されることとしてもよい。
【００１３】
なお、前記Ｌの値は、ボールペンチップ３０の全長のうち、インク収容管２０の先端に挿入されている部分の長さのうち、挿入の過程で一瞬でもインク収容管２０内壁を圧入した部分の長さ（圧入長）をいう。したがって、現にインク収容管２０に挿入されている部分の長さ、又は、現にインク収容管２０の内壁を圧入している部分の長さとは必ずしも一致しない。
【００１４】
そして、圧入長Ｌの値は一定にしつつΔＤの値が大きくなることで、（ΔＤ／Ｌ×１００）の値が３．０以上となる場合には、ボールペンチップ３０後端側をインク収容管２０先端側に圧入する際、大きな圧入力が必要となる。よって、部材の組み立てが困難となるとともに、インク収容管２０先端の延びによる変形量が過大となり、割れを引き起こす頻度が高くなる。
【００１５】
一方、ΔＤの値は一定にしつつＬの値が小さくなることで、（ΔＤ／Ｌ×１００）の値が３．０以上となる場合には、ボールペンチップ３０の保持が不安定になるため、ぐらつき等が生じ筆記感が損なわれることとなる。
したがって、（ΔＤ／Ｌ×１００）の値が上記の範囲内にある場合には、ボールペンチップ３０を圧入する際のインク収容管２０の割れが防止される。また、部材の組み立ても容易となる。
【００１６】
なお、インク収容管２０内の後端側に加圧ガスが封入されている場合には、上記の構成により、ボールペンチップ３０とインク収容管２０との接合部分の割れが防止されるため、両者の確実な接合が保持される。よって、この接合部分が脆弱化することによるガス漏れや、著しく脆弱化した場合にガスの圧力でボールペンチップ３０が脱落するようなことも防止される。
【００１７】
（２）第２の発明
上記の第２の課題に鑑み、本発明のうち第２の発明は、第１の発明の特徴に加え、前記Ｌは、ボールペンチップ３０の全長の２０％以上３５％以下であることを特徴とする。
ここで、前記Ｌの値が２０％未満である場合には、インク収容管２０との接合が不十分なため、ボールペンチップ３０の抜けが生じやすい。とりわけ、インク収容管２０内の後端側に加圧ガスが封入されているときには、ガスの圧力でボールペンチップ３０が脱落する可能性が高くなる。
【００１８】
一方、前記Ｌの値が３５％を超える場合には、インク収容管２０への圧入負担が大きくなり、ボールペンチップ３０とインク収容管２０との接合部分の割れが生じやすくなる。とりわけ、インク収容管２０内の後端側に加圧ガスが封入されているときには、割れによる接合部分の脆弱化によるガス漏れが生じたり、著しく脆弱化した場合にガスの圧力でボールペンチップ３０が脱落する可能性が高くなる。
【００１９】
したがって、Ｌの値が上記範囲内にある場合には、ボールペンチップ３０とインク収容管２０との接合部分の割れを防止しつつ、確実な接合を図ることが可能となる。これとともに、ボールペンチップ３０に占める圧入長の割合があまり大きくならないことから、ボールペンチップ３０の設計上の制約を少なくすることも可能となる。
【００２０】
（３）第３の発明
上記の第３の課題に鑑み、本発明のうち第３の発明は、第１の発明又は第２の発明の特徴に加え、前記インク収容管２０は、ＡＳＴＭ　Ｄ−７８５により測定されるＲスケールのロックウェル硬度が１１０以上の樹脂で成形されたことを特徴とする。
【００２１】
上記のような樹脂としては、たとえば、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、変性ポリフェニルエーテル（ｍ−ＰＰＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）等の所定のグレードのものが挙げられる。一方、たとえば、通常一般に筆記具に用いられるポリプロピレン（ＰＰ）のロックウェル硬度は１１０に満たず、上記のような樹脂には該当しない。
【００２２】
上記のような樹脂をインク収容管２０の材質として採用することで、ボールペンチップ３０を圧入した際の変形量を小さくすることが可能となる。これにより、圧入の際のインク収容管の割れを防止しつつ、ボールペンチップとの確実な接合を図ることができる。
なお、上記ＥＶＯＨは特に気体透過性が小さいという性質を有するため、インク収容管２０内の後端側に加圧ガスが封入されているボールペン１０のインク収容管２０の材質としては特に適している。
【００２３】
（４）第４の発明
上記第４の課題に鑑み、本発明のうち第４の発明は、前記第１の発明、第２の発明又は第３の発明の特徴に加え、前記ボールペンチップ３０とインク収容管２０との接合部分を昇温することにより、ボールペンチップ３０とインク収容管２０とを溶融又は軟化密着させたことを特徴とする。
【００２４】
ここで、「昇温」とは、接合部分の温度を上昇させることをいう。たとえば、誘導加熱でボールペンチップ３０に渦電流を発生させ抵抗により発熱させて昇温することが可能である。
すなわち、ボールペンチップ３０とインク収容管２０との接合部分を溶融又は軟化させることで、単に圧入しただけの場合に比べ、密着度を向上させることが可能となっている。とりわけ、インク収容管２０内の後端側に加圧ガスが封入されているときには、ガスの圧力に対する耐久性がより大きくなる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、図１から図７までは、本発明の実施の形態を模式的に描いたものであって、必ずしも正確な縮尺に基づくものではない。
（１）第１の実施の形態
第１の実施の形態に係るボールペン１０は、インク収容管２０内部に加圧ガスが封入されているものである。本実施の形態においては、図１に示すリフィル１１が採用される。すなわち、インク収容管２０は、インクを直接収容するインク収容部２１と、このインク収容部２１の先端に装着される継ぎ手２２とで構成される。また、インク収容管２０の継ぎ手２２の先端には、ボールペンチップ３０が装着される。さらに、インク収容管２０の後端には、尾栓２４が装着される。
【００２６】
（１−１）インク収容管２０
インク収容管２０のうち、インク収容部２１はＥＶＯＨ製の円筒チューブで構成される。インク収容部２１には、インク２５として、油性インクが充填される。
また、インク収容管２０のうち、継ぎ手２２は、ＥＶＯＨにより形成される。本実施の形態におけるＥＶＯＨの、検査規格ＡＳＴＭ　Ｄ−７８５により測定されるロックウェル硬度（Ｒスケール）は１２５である。継ぎ手２２の内径Ｄ２は１．８４ｍｍである。継ぎ手２２の先端部分には、内径をやや拡げたアプローチ２３が形成されている（図２Ａ参照）。このアプローチ２３部分の長さＬ２は、０．１ｍｍである。
【００２７】
（１−２）ボールペンチップ３０
ボールペンチップ３０は、ステンレス鋼製の円柱材を切削して形成され、図２Ａに示すような外径を呈する。
具体的には、円柱材の先端側を円錐状に切削してテーパー部３１を形成する。そして、先端側の内側を切削して図示しないボールハウスを形成する。一方、円柱材の後端側の外径を切削により縮径して、圧入部３２が形成される。圧入部３２の外径Ｄ１は、１．９ｍｍである。したがって、Ｄ１とＤ２との差で定義されるΔＤは、
ΔＤ＝Ｄ１−Ｄ２＝１．９−１．８４＝０．０６
より、０．０６ｍｍとなる。
【００２８】
圧入部３２の後端は、圧入の際の挿入の便のため面取りが施されている。圧入部３２のうち、この面取りが施されている部分を除いた部分の長さ、すなわち、外径がＤ１を保持している部分の長さＬ１は、３．２５ｍｍである。
以下、円柱材の後端側から中途部分まで図示しないバック孔が穿孔される。そして、先端側からボールハウスとバック孔とを連絡する図示しないインク孔が穿孔され、さらにこのインク孔周囲に放射状に、図示しない数本の溝（インク溝と称する）が貫通される。
【００２９】
そして、ボールハウス内に超硬合金製のボール３４が挿入された後、テーパー部３１の先端を内方にかしめてカシメ部３３が形成される。
こうして形成されたボールペンチップ３０の全長は１２．３ｍｍである。
（１−３）　リフィル１１の製造工程
リフィル１１の製造工程は、以下の通りである。
【００３０】
まず、インク収容部２１に、インク２５を充填する。一方、継ぎ手２２の先端に、ボールペンチップ３０の圧入部３２を圧入する（図２Ｂ参照）。そして、インク収容部２１の先端に、ボールペンチップ３０が圧入された継ぎ手２２の後端部分を圧入する。ここで、ボールペンチップ３０の圧入部３２のうち、外径がＤ１を保持している部分の長さをＬ１とし、また、インク収容管２０の継ぎ手２２のアプローチ２３の長さをＬ２とすると、圧入の過程で、インク収容管２０の内壁を変形せしめた部分の長さ（圧入長）Ｌは、
Ｌ＝Ｌ１−Ｌ２＝３．２５−０．１＝３．１５
で３．１５ｍｍとなる（図２Ｃ参照）。
【００３１】
したがって、上記Ｌが、ボールペンチップ３０全長に占める割合は、
３．１５／１２．３×１００＝２６％
で２６％となる。
さらに、ΔＤ／Ｌ×１００の値は、
ΔＤ／Ｌ×１００＝０．０６／３．１５×１００＝１．９
で１．９となる。
【００３２】
ボールペンチップ３０が圧入された継ぎ手２２の圧入後は、ボールペンチップ３０とインク収容管２０の継ぎ手２２との接合部分を誘導加熱させることで２００℃に昇温して、溶融密着させる。そして、ボールペンチップ３０先端方向に遠心力がかかるようにして遠心処理し、リフィル１１内に残存した気泡を除去する。
その後、窒素ガスを満たした３気圧（絶対圧）の加圧雰囲気中へリフィル１１を移してから、後端へ尾栓２４を圧入し、これを溶融固定する。これにより、インク収容管２０内でインク２５の後方に加圧窒素ガスが封入されることとなる。
【００３３】
こうして製造されたリフィル１１の前半部分は、後端部分内側に雌ねじが切られた前軸１２内に挿入される。そして、その後半部分を、先端部分外側に雄ねじが切られた後軸１３内に挿入しつつ、後軸１３と前軸１２とがねじ止めされる。そして、先端にキャップ１４が装着され、ボールペン１０が完成する（図３参照）。
なお、上述のリフィル１１のように、インク収容管２０の後端に尾栓２４を装着してこれを密閉する態様のほか、インク収容管２０を加圧雰囲気中でさらに大径の管体で覆い、この管体を密閉する態様も可能である。
【００３４】
（２）第２の実施の形態
第２の実施の形態に係るボールペンは、インク収容管２０内が開放構造を有している。本実施の形態においては、図４に示すリフィル１１が採用される。すなわち、インク収容管２０は、インク２５を直接収容するインク収容部２１と、このインク収容部２１の先端に装着される継ぎ手２２とで構成される。また、インク収容管２０の継ぎ手２２の先端には、ボールペンチップ３０が装着される。さらに、インク２５の後端部分には、インク２５の逆流を防止すべく、インク追従体２６が設けられている。
【００３５】
（２−１）インク収容管２０
インク収容管２０のうち、インク収容部２１はポリプロピレン製の円筒チューブで構成される。インク収容部２１には、インク２５として、いわゆる中粘度水性ゲルインクが充填される。
また、インク収容管２０のうち、継ぎ手２２は、ｍ−ＰＰＥにより形成される。本実施の形態におけるｍ−ＰＰＥの、検査規格ＡＳＴＭ　Ｄ−７８５により測定されるロックウェル硬度（Ｒスケール）は１１４である。継ぎ手２２の内径Ｄ２は１．８５ｍｍである。継ぎ手２２の先端部分には、内径をやや拡げたアプローチ２３が形成されている（図２Ａ参照）。このアプローチ２３部分の長さＬ２は、０．６ｍｍである。
【００３６】
（２−２）ボールペンチップ３０
ボールペンチップ３０は、ステンレス鋼製の円柱材を切削して形成され、図２Ａに示すような外径を呈する。
具体的には、円柱材の先端側を円錐状に切削してテーパー部３１を形成する。そして、先端側の内側を切削して図示しないボールハウスを形成する。一方、円柱材の後端側の外径を切削により縮径して、圧入部３２が形成される。圧入部３２の外径Ｄ１は、１．９ｍｍである。したがって、Ｄ１とＤ２との差で定義されるΔＤは、
ΔＤ＝Ｄ１−Ｄ２＝１．９−１．８５＝０．０５
より、０．０５ｍｍとなる。
【００３７】
圧入部３２の後端は、圧入の際の挿入の便のため面取りが施されている。圧入部３２のうち、この面取りが施されている部分を除いた部分の長さ、すなわち、外径がＤ１を保持している部分の長さＬ１は、３．２５ｍｍである。
以下、円柱材の後端側から中途部分まで図示しないバック孔が穿孔される。そして、先端側からボールハウスとバック孔とを連絡する図示しないインク孔が穿孔され、さらにこのインク孔周囲に放射状に、図示しない数本の溝（インク溝と称する）が貫通される。
【００３８】
そして、ボールハウス内に超硬合金製のボール３４が挿入された後、テーパー部３１の先端を内方にかしめてカシメ部３３が形成される。
こうして形成されたボールペンチップ３０の全長は１２．３ｍｍである。
（２−３）　リフィル１１の製造工程
リフィル１１の製造工程は、以下の通りである。
【００３９】
まず、インク収容部２１の先端に、インク２５を充填し、さらにインク追従体２６を充填する。一方、継ぎ手２２の先端に、ボールペンチップ３０の圧入部３２を圧入する（図２Ｂ参照）。そして、インク収容部２１の先端に、ボールペンチップ３０が圧入された継ぎ手２２の後端部分を圧入する。
ここで、ボールペンチップ３０の圧入部３２のうち、外径がＤ１を保持している部分の長さをＬ１とし、また、インク収容管２０の継ぎ手２２のアプローチ２３の長さをＬ２とすると、圧入の過程で、インク収容管２０の内壁を変形せしめた部分の長さ（圧入長）Ｌは、
Ｌ＝Ｌ１−Ｌ２＝３．２５−０．６＝２．６５
で２．６５ｍｍとなる（図２Ｃ参照）。
【００４０】
したがって、上記Ｌが、ボールペンチップ３０全長に占める割合は、
２．６５／１２．３×１００＝２２％
で２２％となる。
さらに、ΔＤ／Ｌ×１００の値は、
ΔＤ／Ｌ×１００＝０．０５／２．６５×１００＝１．９
で１．９となる。
【００４１】
ボールペンチップ３０が圧入された継ぎ手２２の圧入後は、ボールペンチップ３０とインク収容管２０の継ぎ手２２との接合部分を誘導加熱させることで２００℃に昇温して、溶融密着させる。そして、ボールペンチップ３０先端方向に遠心力がかかるようにして遠心処理し、リフィル１１内に残存した気泡を除去する。
（３）第３の実施の形態
第３の実施の形態に係るボールペンは、インク収容管２０内部が、外部と交通している。本実施の形態においては、図５に示すように、インク収容管２０は、後半部分にインク２５を直接収容するとともに前半部分にコレクター２７が圧入されるインク収容部２１と、このインク収容部２１の先端に装着される継ぎ手２２とで構成される。また、インク収容管２０の継ぎ手２２の先端には、ボールペンチップ３０が装着される。なお、上記コレクター２７とは、インク収容管２０内部と外界との圧力差を緩衝するための構造であり、ＡＢＳ樹脂にて形成されている。また、コレクター２７の軸心には、インク２５をボールペンチップ３０まで毛管力により誘導する誘導芯２８が設けられている。誘導芯２８は、繊維束体により形成されている。
【００４２】
（３−１）インク収容管２０
インク収容管２０のうち、インク収容部２１はポリプロピレン製の盲端を有する軸筒として構成される。インク収容部２１には、インク２５として、低粘度水性インクが充填される。
また、インク収容管２０のうち、継ぎ手２２は、ＰＯＭにより形成される。本実施の形態におけるＰＯＭの、検査規格ＡＳＴＭ　Ｄ−７８５により測定されるロックウェル硬度（Ｒスケール）は１２０である。継ぎ手２２の内径Ｄ２は２．２５ｍｍである。継ぎ手２２の先端部分には、内径をやや拡げたアプローチ２３が形成されている（図６Ａ参照）。このアプローチ２３部分の長さＬ２は、０．１ｍｍである。
【００４３】
（３−２）ボールペンチップ３０
ボールペンチップ３０は、ステンレス鋼製の円柱材を切削して形成され、図６Ａに示すような外径を呈する。
具体的には、円柱材の先端側を円錐状に切削してテーパー部３１を形成する。そして、先端側の内側を切削して図示しないボールハウスを形成する。一方、円柱材の外径は２．３ｍｍである。したがって、インク収容管２０に圧入される圧入部３２の外径Ｄ１は、２．３ｍｍである。したがって、Ｄ１とＤ２との差で定義されるΔＤは、
ΔＤ＝Ｄ１−Ｄ２＝２．３−２．２５＝０．０５
より、０．０５ｍｍとなる。
【００４４】
圧入部３２の後端は、圧入の際の挿入の便のため面取りが施されている。圧入部３２のうち、この面取りが施されている部分を除いた部分の長さ、すなわち、外径がＤ１を保持している部分の長さＬ１は、２．８ｍｍである。
以下、円柱材の後端側から中途部分まで図示しないバック孔が穿孔される。そして、先端側からボールハウスとバック孔とを連絡する図示しないインク孔が穿孔され、さらにこのインク孔周囲に放射状に、図示しない数本の溝（インク溝と称する）が貫通される。
【００４５】
そして、ボールハウス内に超硬合金製のボール３４が挿入された後、テーパー部３１の先端を内方にかしめてカシメ部３３が形成される。
こうして形成されたボールペンチップ３０の全長は８．２ｍｍである。
（３−３）　インク収容管２０の製造工程
インク収容管２０の製造工程は、以下の通りである。
【００４６】
まず、軸筒の開放端を上向きにして、インク２５を充填する。一方、継ぎ手２２の先端に、ボールペンチップ３０の圧入部３２を圧入する（図６Ｂ参照）。そして、この継ぎ手２２を、あらかじめ誘導芯２８を挿入しておいたコレクター２７に挿入する。さらに、このコレクター２７を、インク２５の充填された軸筒に挿入しつつ、継ぎ手２２の後端部分を軸筒の開放端に圧入する。
【００４７】
ここで、ボールペンチップ３０の圧入部３２のうち、外径がＤ１を保持している部分の長さをＬ１とし、また、インク収容管２０の継ぎ手２２のアプローチ２３の長さをＬ２とすると、圧入の過程で、インク収容管２０の内壁を変形せしめた部分の長さ（圧入長）Ｌは、
Ｌ＝Ｌ１−Ｌ２＝２．８−０．１＝２．７
で２．７ｍｍとなる（図６Ｃ参照）。
【００４８】
したがって、上記Ｌが、ボールペンチップ３０全長に占める割合は、
２．７／８．２×１００＝３３％
で３３％となる。
さらに、ΔＤ／Ｌ×１００の値は、
ΔＤ／Ｌ×１００＝０．０５／２．７×１００＝１．９
で１．９となる。
【００４９】
ボールペンチップ３０圧入後は、ボールペンチップ３０とインク収容管２０の継ぎ手２２との接合部分を誘導加熱させることで２００℃に昇温して、溶融密着させる。
（４）その他
上記第１の実施の形態においては、図１に示すリフィル１１のように、継ぎ手２２を別体として設けている。しかし、図７に示すリフィル１１のように、インク収容管２０の先端に継ぎ手２２を設けずに、直接ボールペンチップ３０を圧入することとしてもよい。このようなリフィル１１の製造工程は、以下の通りである。
【００５０】
まず、インク２５を充填したインク収容部２１の先端に、ボールペンチップ３０の圧入部３２を圧入する。
ボールペンチップ３０圧入後は、ボールペンチップ３０とインク収容管２０の継ぎ手２２との接合部分を誘導加熱させることで２００℃に昇温して、溶融密着させる。そして、ボールペンチップ３０先端方向に遠心力がかかるようにして遠心処理し、リフィル１１内に残存した気泡を除去する。
【００５１】
その後、窒素ガスを満たした３気圧（絶対圧）の加圧雰囲気中へリフィル１１を移してから、後端へ尾栓２４を圧入し、これを溶融固定する。これにより、インク収容管２０内でインク２５の後方に加圧窒素ガスが封入されることとなる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されているので、以下に記す効果を奏する。
すなわち、本発明のうちの第１の発明の説明によると、樹脂製のインク収容管に金属製のボールペンチップが圧入装着されるボールペン、とりわけ加圧式ボールペンにおいて、両者の径の差と圧入長との適正なバランスをとることで、インク収容管の割れを防止しつつ確実な接合を図ることが可能となる。
【００５３】
また、本発明のうちの第２の発明の説明によると、上述の効果に加え、圧入長を適正に設定することで、ボールペンチップの設計上の制約を少なくすることが可能となる。
さらに、本発明のうちの第３の発明の説明によると、上述の効果に加え、インク収容管の材質を適正に設定することで、圧入の際のインク収容管の割れを防止しつつ、ボールペンチップとの確実な接合を図ることが可能となる。
【００５４】
また、本発明のうちの第４の発明の説明によると、上述の効果に加え、インク収容管とボールペンチップとの接合をより確実なものとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるリフィルの形状を示したものである。なお、インク収容管は断面で示してある。
【図２】本発明の第１の実施の形態及び第２の実施の形態におけるボールペンチップとインク収容管との接合部分を示したものである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るボールペンの外観を示したものである。なお、キャップは一部断面で示してある。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるリフィルの形状を示したものである。なお、インク収容管は断面で示してある。
【図５】本発明の第３の実施の形態におけるインク収容管の形状を、一部断面で示したものである。
【図６】本発明の第３の実施の形態におけるボールペンチップとインク収容管との接合部分を示したものである。
【図７】本発明の別の実施の形態におけるリフィルの形状を示したものである。なお、インク収容管は断面で示してある。
【符号の説明】
１０　ボールペン　　　　　　１１　リフィル
１２　前軸　　　　　　　　　１３　後軸
１４　キャップ
２０　インク収容管　　　　　２１　インク収容部
２２　継ぎ手　　　　　　　　２３　アプローチ
２４　尾栓　　　　　　　　　２５　インク
２６　インク追従体　　　　　２７　コレクター
２８　誘導芯
３０　ボールペンチップ　　　３１　テーパー部
３２　圧入部　　　　　　　　３３　カシメ部
３４　ボール

Claims

内部にインクを保蔵する樹脂製のインク収容管と、
そのインク収容管の先端側に、後端側の一部が圧入されて装着される金属製のボールペンチップとを備えたボールペンであって、
前記ボールペンチップのインク収容管側外径をＤ１、
インク収容管のボールペンチップ側内径をＤ２、
ボールペンチップの全長のうち、インク収容管の先端に圧入嵌合される部分の長さをＬとしたときに、
ΔＤ＝Ｄ１−Ｄ２
で与えられるΔＤは、
０＜ΔＤ／Ｌ×１００＜３．０
なる関係を満たすことを特徴とするボールペン。
前記Ｌは、ボールペンチップの全長の２０％以上３５％以下であることを特徴とする請求項１記載のボールペン。
前記インク収容管は、ＡＳＴＭ　Ｄ−７８５により測定されるＲスケールのロックウェル硬度が１１０以上の樹脂で成形されたことを特徴とする請求項１又は２記載のボールペン。
前記ボールペンチップとインク収容管との接合部分を昇温することにより、ボールペンチップとインク収容管とを溶融又は軟化密着させたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のボールペン。
前期インク収容管内の後端側には加圧ガスが封入されていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のボールペン。