JP2004175053A - ボールペン - Google Patents
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Abstract
【課題】小径ボール（０．４ｍｍ以下）を使用したボールペンチップでは相対的に各部のサイズが小さいものとなるためか、ボール飛びが発生する懸念を払拭できないものであった。
【解決手段】ボール外径が０．４ｍｍ以下のボールペンチップで、ボール表面の表面粗さ（Ｒａ）を３ｎｍから１０ｎｍ、ボールホルダー内に内挿した弾撥部材のボールへの押圧力を５から２０ｇ、ボールホルダーの小口内径がボール径の９６．９％以下とした。
【選択図】図１
【解決手段】ボール外径が０．４ｍｍ以下のボールペンチップで、ボール表面の表面粗さ（Ｒａ）を３ｎｍから１０ｎｍ、ボールホルダー内に内挿した弾撥部材のボールへの押圧力を５から２０ｇ、ボールホルダーの小口内径がボール径の９６．９％以下とした。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、筆記部材としてのボールを先端小口より一部突出して抱持するボールホルダーに内挿した弾撥部材の弾撥力によってボールホルダーの小口内壁に前記ボールを押しつけるようにしたボールペンチップを備えるボールペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールペンは、基本的には、筆記部材としてのボールとこのボールを抱持するボールホルダーを備えるボールペンチップと、インキ収容部から構成されている。筆記時に紙面等の被筆記面と当接するボールが回転するに伴ってインキが紙面へ供給される。しかし、未筆記時はペン先ボール周辺のインキが空気と触れることで、インキが乾燥してしまい、長期間そのまま放置するとカスレ等の問題やペン先上向き放置でのインキ下がり、ペン先下向き放置でのインキ洩れ等が懸念される為、未使用時はペン先を密閉する為のキャップ等を被嵌することがなされていた。
【０００３】
また、ペン先チップ内部にボールを押圧する部材を入れることで未使用時にペン先を密閉できる構造が、特に出没式のボールペン等のキャップを装着しないボールペンで採用されるようになった。しかしながら、ボールが常時ペン先小口先端内縁へ付勢・押圧されているため、筆記中などにボールの押圧力に小口先端内縁が負けて外れてしまう所謂ボール飛び現象が発生することがあった。
【０００４】
このようなボール飛びを抑制しようとして、種々の発明が紹介されている。一例としては、特許文献１には落下等の衝撃によるボール飛びを抑制する為に、ボールを押圧するコイルバネの取付荷重を１０〜１００ｇとする事が開示されている。特許文献２には、ボールの外径Ｄと一致する仮想円を小口カシメ部と軸方向に交差した時の小口カシメ部の肉厚Ｌとの関係がＬ／Ｄ０．０４〜０．１８となしたものが開示されている。特許文献３には、ボールの投影面積Ｗ（ｍｍ２）とボールを押圧する弾性体の押力Ｐ（ｇ）との関係が２０・Ｗ＜Ｐ＜７５・Ｗとするもの開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２６７９８６号公報
【特許文献２】
特開平１０−３２９４７７号公報
【特許文献３】
ＷＯ９９／２４２６６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、小径ボールを用いたボールペンが要望されるようになり、チップ内のスプリング等によるボールを小口内縁に押圧するボールペンにおいても、小径のボール（０．４ｍｍ以下）が望まれるようになった。このような小径のボールを使用したボールペンチップでは相対的に各部がサイズの小さいものとなるためかボール飛びしやすく、上述の従来技術に開示されているものでもボール飛びが発生する懸念を払拭できないものであった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、筆記部材としてのボールを先端小口より一部突出して抱持するボールホルダーに内挿した弾撥部材の弾撥力によってボールホルダーの小口内壁に前記ボールを押しつけるようにしたボールペンチップを備えるボールペンにおいて、前記ボールの直径が０．４ｍｍ以下であると共に、このボール表面の表面粗さ（Ｒａ）が３ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、前記弾撥部材のボールを押圧する力が５ｇ以上２０ｇ以下であるボールペンを要旨とする。
【０００８】
ボールの表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１で定義されている中心線平均粗さを測定面（２５００μｍ２、一辺５０μｍの正方形）に対して、三次元に拡張し、基準面から指定面までの偏差の絶対値を平均した値であり、実際の測定はセイコーインスツルメンツ株式会社製の機種名ＳＰＩ３８００Ｎを使用した。
【０００９】
【作用】
本発明のボールペンが、なぜ比較的小径のボールを使用したものにおいてもボール飛びを抑制したものであるかは定かではないが、ボールの表面粗さの値が小さすぎる場合には凝着摩耗と呼ばれる密着性に起因する摩耗が生じ易くなり、値が大きいとアブレシブ摩耗と呼ばれる凹凸の衝突による摩耗が生じやすくなると考えられる。更に、その表面粗さはインキとの濡れ性に大きく影響するものであり、ボール表面にインキがよく乗っている状態を形成することによって、ボールが押しつけられるボールホルダーの内面との間でインキが潤滑剤的な効果を発揮し得、ボールの押圧力もインキの存在を排除しないものとすることによってボールホルダーの内面の摩耗を抑制しボール跳びの発生しにくいものとすることができると推察される。
【００１０】
【実施例】
図面に基づき基本的な構造について説明する。
図１に示したものは、ボールペンチップの要部拡大縦断面図である。
筆記部材として超硬材やセラミックス等からなるボール１を、ステンレスや黄銅、洋白などの金属、合金からなるボールホルダー２が回転自在に保持している。ボールホルダー２は、貫通したインキの通り路としての中心孔２ａを有しており、その中心孔２ａの先端部分が前記ボール１を保持するボール抱持室３となっている。またボールホルダー２の先端は、カシメ加工によって、縮径化された小口部２ｂがあり、その小口部２ｂのボール抱持室３側の小口内壁２ｃとボール受座３ａにて、前記ボール１の移動し得る範囲を区画している。前記ボール１は、後方よりスプリング等の弾撥部材４により小口内壁２ｃ方向に付勢されており、筆圧等の付与によってボールに後退方向の力が付与されていない状態では、ボール１が小口内壁２ｃに周状当接するようになしてある。小口内径の距離Ｎは、インキの吐出出口の大きさを規定する部分として、小口内壁２ｃの最先端部分の直径をとする。
【００１１】
尚、前記中心孔２ａには、後方から順に、後孔６と、その後孔６に連通した中孔５と、中孔５およびボール受座３ａに連通した複数の放射状溝７が形成されている。本実施例における放射状溝７は前記後孔６に連通していないが、貫通させて後孔６と連通させても良い。前記放射状溝７は、その最も外側に位置する部分がボール１とボール受座３ａとが接触する部分よりも外側に向かって開口している。筆記時にボール１が筆記圧を受けて後退し、その後退動作によってボール１がボール受座３ａに接触するが、前記放射状溝７によって塞がれることなく、ボール抱持室３内にインキが供給されるようになっている。
【００１２】
実施例および比較例でのボール飛び試験について説明する。
ボール飛び試験
自動筆記装置として、ＷＲＩＴＩＮＧ ＴＥＳＴＥＲ（ＭＯＤＥＬ ＴＳ−４Ｃ−１０、ＳＥＩＫＩ ＫＯＧＹＯ ＬＡＢ．製）を用い、筆記角度５０゜、筆記荷重４０ｇ、筆記速度１０ｃｍ／ｓでインキを使い切るまで筆記させ、インキを使い切った時にボールが飛んでいないものは新しいインキタンクと接続してボールが飛ぶまで強制的に筆記させたときの筆記距離を算出した（各１０本について実施し、その平均値）。筆記具の構造としてはぺんてる（株）ハイブリッドテクニカＫＮ１０３を用い、筆記に使用したインキも同製品のインキを使用した。試験したボールの表面粗さ（ｎｍ）、ボールへの押圧力（ｇ）、小口内径のボール径に対する割合（％）、ボール飛びが発生した時の筆記距離（ｍ）を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【発明の効果】
以上より、本発明のボールペンによれば、スムーズな筆記感・ペン先の密閉性を損なうこと無く、使用中にボール飛びが発生し、筆記が出来なくなるという重大な問題を起こすことを極力抑制することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】一例を示す要部拡大縦断面図面である。
【符号の説明】
１ ボール
２ ボールホルダー
２ａ 中心孔
２ｂ 小口部
２ｃ 小口内壁
２ｄ 小口先端内縁
３ ボール抱持室
３ａ ボール受座
４ 弾撥部材
５ 中孔
６ 後孔
７ 放射状溝
Ｄ ボール直径
Ｎ 小口内径
【産業上の利用分野】
本発明は、筆記部材としてのボールを先端小口より一部突出して抱持するボールホルダーに内挿した弾撥部材の弾撥力によってボールホルダーの小口内壁に前記ボールを押しつけるようにしたボールペンチップを備えるボールペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールペンは、基本的には、筆記部材としてのボールとこのボールを抱持するボールホルダーを備えるボールペンチップと、インキ収容部から構成されている。筆記時に紙面等の被筆記面と当接するボールが回転するに伴ってインキが紙面へ供給される。しかし、未筆記時はペン先ボール周辺のインキが空気と触れることで、インキが乾燥してしまい、長期間そのまま放置するとカスレ等の問題やペン先上向き放置でのインキ下がり、ペン先下向き放置でのインキ洩れ等が懸念される為、未使用時はペン先を密閉する為のキャップ等を被嵌することがなされていた。
【０００３】
また、ペン先チップ内部にボールを押圧する部材を入れることで未使用時にペン先を密閉できる構造が、特に出没式のボールペン等のキャップを装着しないボールペンで採用されるようになった。しかしながら、ボールが常時ペン先小口先端内縁へ付勢・押圧されているため、筆記中などにボールの押圧力に小口先端内縁が負けて外れてしまう所謂ボール飛び現象が発生することがあった。
【０００４】
このようなボール飛びを抑制しようとして、種々の発明が紹介されている。一例としては、特許文献１には落下等の衝撃によるボール飛びを抑制する為に、ボールを押圧するコイルバネの取付荷重を１０〜１００ｇとする事が開示されている。特許文献２には、ボールの外径Ｄと一致する仮想円を小口カシメ部と軸方向に交差した時の小口カシメ部の肉厚Ｌとの関係がＬ／Ｄ０．０４〜０．１８となしたものが開示されている。特許文献３には、ボールの投影面積Ｗ（ｍｍ２）とボールを押圧する弾性体の押力Ｐ（ｇ）との関係が２０・Ｗ＜Ｐ＜７５・Ｗとするもの開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２６７９８６号公報
【特許文献２】
特開平１０−３２９４７７号公報
【特許文献３】
ＷＯ９９／２４２６６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、小径ボールを用いたボールペンが要望されるようになり、チップ内のスプリング等によるボールを小口内縁に押圧するボールペンにおいても、小径のボール（０．４ｍｍ以下）が望まれるようになった。このような小径のボールを使用したボールペンチップでは相対的に各部がサイズの小さいものとなるためかボール飛びしやすく、上述の従来技術に開示されているものでもボール飛びが発生する懸念を払拭できないものであった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、筆記部材としてのボールを先端小口より一部突出して抱持するボールホルダーに内挿した弾撥部材の弾撥力によってボールホルダーの小口内壁に前記ボールを押しつけるようにしたボールペンチップを備えるボールペンにおいて、前記ボールの直径が０．４ｍｍ以下であると共に、このボール表面の表面粗さ（Ｒａ）が３ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、前記弾撥部材のボールを押圧する力が５ｇ以上２０ｇ以下であるボールペンを要旨とする。
【０００８】
ボールの表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１で定義されている中心線平均粗さを測定面（２５００μｍ２、一辺５０μｍの正方形）に対して、三次元に拡張し、基準面から指定面までの偏差の絶対値を平均した値であり、実際の測定はセイコーインスツルメンツ株式会社製の機種名ＳＰＩ３８００Ｎを使用した。
【０００９】
【作用】
本発明のボールペンが、なぜ比較的小径のボールを使用したものにおいてもボール飛びを抑制したものであるかは定かではないが、ボールの表面粗さの値が小さすぎる場合には凝着摩耗と呼ばれる密着性に起因する摩耗が生じ易くなり、値が大きいとアブレシブ摩耗と呼ばれる凹凸の衝突による摩耗が生じやすくなると考えられる。更に、その表面粗さはインキとの濡れ性に大きく影響するものであり、ボール表面にインキがよく乗っている状態を形成することによって、ボールが押しつけられるボールホルダーの内面との間でインキが潤滑剤的な効果を発揮し得、ボールの押圧力もインキの存在を排除しないものとすることによってボールホルダーの内面の摩耗を抑制しボール跳びの発生しにくいものとすることができると推察される。
【００１０】
【実施例】
図面に基づき基本的な構造について説明する。
図１に示したものは、ボールペンチップの要部拡大縦断面図である。
筆記部材として超硬材やセラミックス等からなるボール１を、ステンレスや黄銅、洋白などの金属、合金からなるボールホルダー２が回転自在に保持している。ボールホルダー２は、貫通したインキの通り路としての中心孔２ａを有しており、その中心孔２ａの先端部分が前記ボール１を保持するボール抱持室３となっている。またボールホルダー２の先端は、カシメ加工によって、縮径化された小口部２ｂがあり、その小口部２ｂのボール抱持室３側の小口内壁２ｃとボール受座３ａにて、前記ボール１の移動し得る範囲を区画している。前記ボール１は、後方よりスプリング等の弾撥部材４により小口内壁２ｃ方向に付勢されており、筆圧等の付与によってボールに後退方向の力が付与されていない状態では、ボール１が小口内壁２ｃに周状当接するようになしてある。小口内径の距離Ｎは、インキの吐出出口の大きさを規定する部分として、小口内壁２ｃの最先端部分の直径をとする。
【００１１】
尚、前記中心孔２ａには、後方から順に、後孔６と、その後孔６に連通した中孔５と、中孔５およびボール受座３ａに連通した複数の放射状溝７が形成されている。本実施例における放射状溝７は前記後孔６に連通していないが、貫通させて後孔６と連通させても良い。前記放射状溝７は、その最も外側に位置する部分がボール１とボール受座３ａとが接触する部分よりも外側に向かって開口している。筆記時にボール１が筆記圧を受けて後退し、その後退動作によってボール１がボール受座３ａに接触するが、前記放射状溝７によって塞がれることなく、ボール抱持室３内にインキが供給されるようになっている。
【００１２】
実施例および比較例でのボール飛び試験について説明する。
ボール飛び試験
自動筆記装置として、ＷＲＩＴＩＮＧ ＴＥＳＴＥＲ（ＭＯＤＥＬ ＴＳ−４Ｃ−１０、ＳＥＩＫＩ ＫＯＧＹＯ ＬＡＢ．製）を用い、筆記角度５０゜、筆記荷重４０ｇ、筆記速度１０ｃｍ／ｓでインキを使い切るまで筆記させ、インキを使い切った時にボールが飛んでいないものは新しいインキタンクと接続してボールが飛ぶまで強制的に筆記させたときの筆記距離を算出した（各１０本について実施し、その平均値）。筆記具の構造としてはぺんてる（株）ハイブリッドテクニカＫＮ１０３を用い、筆記に使用したインキも同製品のインキを使用した。試験したボールの表面粗さ（ｎｍ）、ボールへの押圧力（ｇ）、小口内径のボール径に対する割合（％）、ボール飛びが発生した時の筆記距離（ｍ）を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【発明の効果】
以上より、本発明のボールペンによれば、スムーズな筆記感・ペン先の密閉性を損なうこと無く、使用中にボール飛びが発生し、筆記が出来なくなるという重大な問題を起こすことを極力抑制することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】一例を示す要部拡大縦断面図面である。
【符号の説明】
１ ボール
２ ボールホルダー
２ａ 中心孔
２ｂ 小口部
２ｃ 小口内壁
２ｄ 小口先端内縁
３ ボール抱持室
３ａ ボール受座
４ 弾撥部材
５ 中孔
６ 後孔
７ 放射状溝
Ｄ ボール直径
Ｎ 小口内径
Claims (2)
- 筆記部材としてのボールを先端小口より一部突出して抱持するボールホルダーに内挿した弾撥部材の弾撥力によってボールホルダーの小口内壁に前記ボールを押しつけるようにしたボールペンチップを備えるボールペンにおいて、前記ボールの直径が０．４ｍｍ以下であると共に、このボール表面の表面粗さ（Ｒａ）が３ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、前記弾撥部材のボールを押圧する力が５ｇ以上２０ｇ以下であるボールペン。
- 前記ボールホルダーの小口内径がボール径の９６．９％以下である請求項１記載のボールペン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002346729A JP2004175053A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | ボールペン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002346729A JP2004175053A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | ボールペン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004175053A true JP2004175053A (ja) | 2004-06-24 |
Family
ID=32707524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002346729A Pending JP2004175053A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | ボールペン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004175053A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006123416A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Pilot Ink Co Ltd | ボールペンチップ |
| JP2006341492A (ja) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Zebra Pen Corp | 油性ボールペン用チップおよび該チップを用いた油性ボールペン |
| JP2011027430A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-10 | Sumco Corp | シリコンウェーハの機械的強度測定装置および測定方法 |
| JP2016078321A (ja) * | 2014-10-16 | 2016-05-16 | 三菱鉛筆株式会社 | ボールペン |
| JP2019069617A (ja) * | 2018-12-27 | 2019-05-09 | 三菱鉛筆株式会社 | ボールペン |
-
2002
- 2002-11-29 JP JP2002346729A patent/JP2004175053A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006123416A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Pilot Ink Co Ltd | ボールペンチップ |
| JP2006341492A (ja) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Zebra Pen Corp | 油性ボールペン用チップおよび該チップを用いた油性ボールペン |
| JP2011027430A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-10 | Sumco Corp | シリコンウェーハの機械的強度測定装置および測定方法 |
| JP2016078321A (ja) * | 2014-10-16 | 2016-05-16 | 三菱鉛筆株式会社 | ボールペン |
| JP2019069617A (ja) * | 2018-12-27 | 2019-05-09 | 三菱鉛筆株式会社 | ボールペン |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040916 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061004 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061017 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061215 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070320 |