JP2005007876A - 塗布具用チップ、塗布具用チップの製造方法、塗布具 - Google Patents

Abstract

【課題】 流出性を確保しつつ、塗布量をより大きくすることが可能である塗布具用のチップの提供。
【解決手段】 塗布具用チップ本体１１と、ボール１０を有し、塗布具用チップ本体１１は、一連の塗布液の流路となるボールハウス１５、中心孔１６及びバック孔が設けられている。ボールハウス１５には、座面４５及び側壁面４１が設けられてボール１０を回転可能に保持し、ボールハウス１５内を所定の距離だけボール１０が軸方向に移動可能であり、ボールハウス１５内と中心孔１６又はバック孔とをつなぐように設けられた溝４７を有している。ボールハウス１５の座面４５と側壁面４１との間には接続部７１を有し、接続部７１を介して座面４５と側壁面４１は連続しており、接続部７１は、頂点を塗布具用チップ１の先端側とする円錐台の側面である。
【選択図】 図３

Description

本発明は、水性ボールペン等に使用する塗布具のチップに関するものであり、また塗布具用チップの製造方法に関するものである。特に、インキを多く出すボールペンチップ及びチップの製造方法に関するものである。

従来より、先端にボールを有し、前記ボールを押しつけて、ボールに付着した塗布液を塗布対象に塗布する塗布具が知られている。そして、この塗布具の例としては、塗布液にインキを用いたボールペンがある。さらに、インキとしては、染料、顔料等の色材を水を主溶媒とした水性インキがあり、このインキを内蔵した水性ボールペンが知られている。また、インキとして、ゲル化した水性ゲルインキも用いられている。なお、水性ゲルインキ等を用いたボールペンには、吐出量が多いものがある。

ボールペンに採用されるボールペンチップは、チップ本体の中に筆記用ボールが回転可能に保持されたものである。そして、ボールペンの使用時には、インキ収納部内のインキを筆記用ボールに導き、筆記用ボールの回転に応じてインキを紙等に付着させることができる。

図１７（ａ）は、従来技術のボールペンチップ１２０の先端部分の断面図である。
従来技術のボールペンチップ１２０は、ボールペンチップ本体１００とボール１０２によって構成されている。ボールペンチップ本体１００の外形は先端側が円錐状をしている。ボール１０２はボールハウス１０３内に挿入され、さらにボール１０２はボールペンチップ本体１００の先端１０１で挟持されている。

ボールペンチップ本体１００の内部には、先端に凹状のボールハウス１０３があり、後端に中心孔１１０が設けられている。また、ボールハウス１０３には円錐内面状の座面１０５が設けられている。ボールペンチップ本体１００には、座面１０５側につながる放射状の溝１０７が設けられている。この溝１０７は、ボールペンの使用時に、塗布液の排出をスムーズにするものであり、塗布液は中心孔１１０側から溝１０７を介して、先端側１０１に流れる。したがって、ボールペンの使用時にボール１０２を座面１０５側に押しつけられても塗布液の流路が確保され、塗布液をスムーズに塗布することができる。

図１８を用いて、ボールペンを筆記する際の塗布液の流れを説明する。ボールペンを使用するとボールペンチップ１２０内の塗布液は、中心孔１１０から溝１０７を通過し、溝１０７のボールハウス１０３側の出口部１０７ａからボールハウス１０３へと流れ、ボールペンチップ本体１００の先端１０１側のボール１０２との隙間から外部に流出する。そして、ボールペンの使用時には、図１８の矢印の様に塗布液は流れる。

またボールハウス１０３の座面１０５には「座打ち」と称される加工が施されている。なお「座打ち」とは、ボールペンチップ本体１００のボールハウス１０３に筆記用ボール１０２を挿入し、ボール１０２を座面１０５側に押し下げる（叩く）工程である。そして、座面１０５の表面を凹変させることによって筆記用ボール１０２を沈め、筆記用ボール１０２とボールペンチップ本体１００の開口部との間に隙間を形成させるものである。水性ボールペンの場合、この座打ち工程は、ボールペンチップ本体１００の先端１０１の開口部をかしめた後に行われる。

また、ボール１０２を先端側にスプリングによって付勢する様にして、塗布液の外部への流出を防止するボールペンチップ１２０が知られている。すなわち、塗布具を使用しない場合にボール１０２をスプリングによって先端側に付勢して、ボールペンチップ本体１００の先端１０１とボール１０２とが密着しており、塗布具を使用する場合（筆記する場合）にはボール１０２が座面１０５側に押されることにより、この密着が解除される。

上記したボールペンチップ１２０を用いたボールペンなどの塗布具は、ボール１０２を座面１０５側に押しつけながら回転させることにより内部の塗布液を塗布するものである。そして、塗布具の中には、塗布液の吐出量の増大化が求められているものがある。

ここで、ボールペンチップ１２０から吐出されるインキ量を増大させるには、中心孔１１０からボールペンチップ本体１００の先端１０１に至る塗布液流路をできるだけ大きくすることが望ましい。

これに対し、図１８にも示されているように、塗布液の流路が特に狭くなるのは、次の３カ所である。すなわち、１）溝１０７の出口部１０７ａ付近で流路が狭くなる。また、２）ボールハウス１０３の側壁面１１３とボール１０２が最も接近する付近で流路が狭くなる。さらに、３）ボールペンチップ本体１００の先端１０１のボール１０２付近の隙間も流路が狭い。

このことを図１９を用いながら説明する。ボールペンチップ１２０には、溝１０７の出口部１０７ａ付近におけるボール１０２との隙間Ｔ、ボールハウス１０３の側壁面１１３とボール１０２が最も接近する付近の隙間Ｓ２、ボールペンチップ本体１００の先端１０１とボール１０２との隙間Ｓ１がある。そして、これらの隙間Ｔ、隙間Ｓ１、Ｓ２で塗布液の流路が特に狭くなる

また、上記のように、ボールペンチップ本体１００の先端１０１の開口部をかしめた後、座打ちをしている。この座打ちにより、座面１０５側が変形し、ボール１０２は、座打ち変形量Ｌだけ軸方向（ボールの出入り方向）に移動可能となる。

そして、吐出量を大きくするには、隙間Ｓ１、Ｓ２、Ｔの全てを大きくすることが望ましいが、従来の塗布具では、隙間Ｓ１と隙間Ｔとの両方を大きくすることが難しく、塗布液の吐出量を多くすることには限界があった。

隙間Ｓ１と隙間Ｔとの両方を大きくすることが難しい理由は、次の通りである。すなわち、先端１０１をボール１０２に密着するようにかしめた後、座打ちしているので、座打ち変形量Ｌが大きいほどボールペンチップ本体１００の先端付近の隙間Ｓ１を大きくすることができる。しかし、座打ち変形量Ｌが大きくなると、出口部１０７ａ付近におけるボール１０２との隙間Ｔが逆に小さくなってしまう。

特に、図１８に示されるように、溝１０７の出口部１０７ａ付近は、座面１０５が位置しているので、出口部１０７ａがボール１０２によって塞がれ、隙間Ｔが小さくなる。そのため、塗布液の当該部分の通過を妨げられる。

そこで、本発明は塗布液の流出性がより高い塗布具用チップを提供し、また、流出性がより高く、製造が容易な塗布具用チップの製造方法を提供することを課題とする。

本発明の塗布具用チップは、塗布具用チップ本体と、塗布具用チップ本体の先端側で保持されるボールを有し、塗布具用チップ本体は、ボールハウス、中心孔及びバック孔が設けられて、バック孔、中心孔及びボールハウスは連通して一連の塗布液の流路を有している。そして、ボールハウスには、座面及び側壁面が設けられてボールを回転可能に保持し、ボールハウス内を所定の距離だけボールが軸方向に移動可能であり、ボールハウス内と前記中心孔又は前記バック孔とをつなぐように設けられた溝又は孔を有している。前記ボールハウスの座面と側壁面との間には接続面を有し、前記接続面の形状は先端に向かって突出する形状であり、接続面の内側に前記座面が位置していることを特徴としている。

この構成によれば、前記ボールハウスの座面と側壁面との間には接続面を有し、前記接続面の形状は先端に向かって突出する形状であり、接続面の内側に前記座面が位置しているので、ボールの軸方向の移動可能な距離を大きくしても、溝又は孔のボールハウス内側の出口を確保することができ、塗布液の流出を安定させることができる。

また、この接続面の形状は、頂点を塗布具用チップの先端側とする円錐台の側面の形状であってもよい。ここで、円錐台の側面の形状とは、円錐面の一部であって台形回転体の側面と同じ形状である。さらに、ボールハウスの底面側に凹部が形成されている形状でもよい。

そして、本発明の塗布具用チップの製造方法は、内部加工工程と、ボール収納工程と、先端変形工程と、座面変形工程とを有しており、この製造方法によって、ボールハウス及び中心孔を備えた塗布具用チップ本体と、ボールハウス内で保持されたボールとを有し、ボールハウスには筒内壁状の側壁面及び底面である座面側加工面が設けられている塗布具用チップが製造される。そして、内部加工工程は塗布具用チップ本体の内側にボールハウス及び中心孔を形成するように加工するものであり、ボール収納工程はボールハウスにボールを収納するものであり、先端変形工程で塗布具用チップ本体の先端側をボール側に変形させるものであり、座面変形工程は前記ボールを先端側から中心孔側に押圧して前記座面側加工面の一部である押圧変形表面部を変形させて座面とするものであり、さらに、前記内部加工工程において、前記押圧変形表面部となる部分には先端側に突出する部分を設けるように加工するものである。

この構成によれば、前記内部加工工程において、前記押圧変形表面部となる部分には先端側に突出する部分を設けるように加工するので、同じ座打ち変形量でも押圧変形表面部がより小さくなり、その端部がより内側となるので、塗布液の流路をより大きくすることができる。

また、押圧変形表面部となる先端側に突出する部分を座面側加工面の内側に形成してもよい。この構成では、座面変形工程による座面の形成が行いやすい。

また、前記内部加工工程において、前記押圧変形表面部となる部分を、頂点を塗布具用チップの先端側とする円錐台の側面の形状である第１の面を設けるように加工するものでもよい。

この構成によれば、前記内部加工工程において、前記押圧変形表面部となる部分を、頂点を塗布具用チップの先端側とする円錐台の側面の形状である第１の面を設けるように加工するので、同じ座打ち変形量でも押圧変形表面部がより小さくなり、その端部がより内側となるので、塗布液の流路をより大きくすることができ、また、前記先端変形工程の加工も容易である。

さらに、前記内部加工工程において、座面側加工面の一部であって座面変形工程により変形させない部分である非押圧部を、前記押圧変形表面の第１の面と同一面上となるように加工して、座面側加工面の全体が頂点を塗布具用チップの先端側とする円錐台の側面の形状としてもよい。

この構成によれば、前記内部加工工程において、座面側加工面の一部であって座面変形工程により変形させない部分である非押圧部を、前記押圧変形表面の第１の面と同一面上となるように加工して、座面側加工面の全体が頂点を塗布具用チップの先端側とする円錐台の側面の形状とするので、座面側加工面の加工が容易となる。

また、前記内部加工工程において、前記押圧変形表面部の中心孔につながる部分には前記第１の面と異なる面である第２の面を形成するものであり、前記第２の面は、頂点を後端側とする円錐面の一部、又は、平面としてもよい。

また、内部加工工程において、ボールハウスの側壁面の軸と中心孔の軸とが同軸となるように形成してもよく、かかる場合には、ボールペンチップの製造が行いやすい。

さらに、ボールハウス内と、中心孔又はバック孔とをつなぐ溝を形成する溝加工工程を有してもよく、塗布具用チップの使用時に塗布液が流れやすい。そして、この溝加工工程において、溝の開口が中心孔側となるように溝を形成するようにすることにより、塗布液の流れをより向上させることができる。

内部加工工程における加工、特に第１の面を設ける加工を切削によって行ってもよい。
さらに、本発明の塗布具用チップを用いて塗布具とすることができる。そして、塗布具の塗布液として水性インキや水性ゲルインキを用いてボールペンとして使用することができる。また、ボールを先端側に付勢されている塗布具としてもよい。

本発明によれば、塗布液の流出性がより高い塗布具用チップを提供することができ、また、流出性がより高く、製造が容易な塗布具用チップの製造方法を提供することができる。

以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態におけるボールペンチップを用いた芯の断面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）に示した芯を用いたボールペンの正面図である。図２は、本発明の第１の実施形態におけるボールペンチップの断面図である。図３（ａ）は、本発明のボールペンチップの先端部分の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図４は、本発明のボールペンチップの先端部分の斜視図である。図５は、本発明のボールペンチップのボールとボールペンチップ本体との接触部分を拡大した断面図である。図６は図５のＧ部を拡大した図である。図７は、本発明のボールペンチップの加工段階での先端部分の断面図である。図８は、本発明のボールペンチップの加工段階での先端部分の断面図である。図９は、本発明のボールペンチップの加工段階での先端部分の断面図である。図１０は、本発明のボールペンチップの加工段階での先端部分の断面図である。なお、図３（ａ）においては、ボール１０を除いた状態で、先端側から図示したものである。

本発明の第１の実施形態のボールペンチップ（塗布具用チップ）１を用いた芯７は図１（ａ）に示されている。そして、芯７の先端にボールペンチップ１が、取り付けられている。また、図１（ａ）に示されるように、ボールペンチップ１は、水性インキや水性ゲルインキであるインキ５を内部に有するインキ筒（塗布液収納部）６と接合されている。そして、芯７は、図１（ｂ）に示されるように、ボールペン１８の軸筒１９の内部に装着されて使用される。

このボールペン１８は、ボールペンチップ１の先端に有するボール１０を紙面等で押圧しながらボールペン１８を移動させることによってボール１０が回転し、塗布液たるインキ５がボールペンチップ１の内部を通って、ボール１０に適当量付着しながら流出し、筆記することができる。

ボールペンチップ１は、図２に示されるように、ボールペンチップ本体（塗布具用チップ本体）１１、ボール１０及びボール付勢部材１２からなっている。

ボールペンチップ本体１１は、先端側の外形が略円錐形状であり、後端側の外形が略円柱形状であり、外観全体ではロケットのような形状である。そして、ボールペンチップ本体１１の先端側には円錐部２５を有し、後端側には円筒部２６を有している。また、円筒部２６の後端側は、やや外径が縮径しているインキ筒結合段部２６ａを有して、インキ筒結合段部２６ａはインキ筒６と接続に用いられる。また、ボールペンチップ本体１１の内側にはボールハウス１５、中心孔１６及びバック孔１７が設けられて、これらが連通し、インキ５の一連の流路となっている。さらに、バック孔１７の後端側は、後端側開口２８を有している。

図３、図４に示されるように、ボールハウス１５は、円筒内部の形状をした側壁である側壁面４１と、側壁面４１の後端側に位置する座面４５及び接続面７１を有している。接続面７１は、側壁面４１と座面４５を接続する面である。座面４５は、後述するように、ボール１０を先端側から後端側に向けて押圧する座打ちにより形成され、その断面形状は円弧状である。

図３（ｂ）に示されるように、接続面７１の形状は、頂点を先端側とする円錐台の側面形状であり、この円錐台の断面の先端側の角度αは２４０°である。
さらに、図３、図４に示されるように、ボールペンチップ本体１１の中心孔１６の周りには、放射状に、いわゆる矢溝と呼ばれる溝４７が設けられている。そして、溝４７はボールハウス１５側とつながっており、インキ５は中心孔１６から溝４７に入って、さらに、溝４７のボールハウス１５側の出口部６１を通過して、ボールハウス１５側に流出することができる。

図２に示されるように、ボール付勢部材１２はコイル状のばねである付勢力発生部２２と棒状部２３が設けられている。そして、棒状部２３の先端２３ａがボール１０に接触している。

ボール付勢部材１２はボールペンチップ本体１１の内部に設けられている。そして、ボール付勢部材１２が圧縮状態となっており、ボール付勢部材１２によって先端側に向かってボール１０を付勢している。このため、ボールペン１８が使用されない場合には前記付勢により、ボール１０がボールハウス１５の先端側を塞いでインキ５の外部の流出を防止し、ボールペン１８を使用する際には、筆記圧によりボール１０が後端に移動して、ボール１０とボールハウス１５との間に隙間ができてインキ５の流出を容易とする。

ボール１０は球状である。そして、ボール１０はボールハウス１５に収納され、ボールペンチップ本体１１のボールハウス１５に回転可能に保持されている。すなわち、ボール１０の後端側は座面４５により、ボール１０の側面側は側壁面４１により、ボール１０の先端側は先端変形部４３により、保持されている。先端変形部４３は、後述するように、ボール１０の挿入後にボールペンチップ本体１１の先端を内側に向かって変形するようにかしめられた部分である。

次に、ボールペンチップ１の製造方法について図７〜図１０を用いて説明する。
まず、ボールペンチップ本体１１を形成する。ボールペンチップ本体１１の形成には円柱状の材料が用いられる。そして、円柱状の材料を切削し、先端側の外形を略円錐形状に加工して円錐部２５を設ける。また、後端側も所定の形状とするように加工する（外部加工工程）。なお、この円柱状の材料の材質は切削が可能である金属材料が用いられ、快削用ステンレス（例えばＤＳＲ６Ｆ（大同特殊鋼製））などを使用する。

そして、ボールペンチップ本体１１の内部をドリルなどにより削って形成する（内部加工工程）。この内部加工工程によって、バック孔１７、ボールハウス１５及び中心孔１６が形成され、後述する溝加工工程により溝４７が形成される。

ボールハウス１５及び中心孔１６は、先端側からドリル等で軸方向に垂直な断面が円形となるように削り取って形成される。この加工によって、ボールハウス１５の側壁面４１と、底面の座面側加工面４８が形成され、さらに、中心孔１６が形成される。

ボールハウス１５の側壁面４１は円筒内壁状であり、また、ボールハウス１５の底面である座面側加工面４８は側壁面４１から軸心側に向かって延びる面である。座面側加工面４８は、側壁面４１と中心孔１６との間に位置し、具体的には、側壁面４１と後端側の端部と、中心孔１６の先端側の端部との間に位置している。そして、座面側加工面４８は中心孔１６と前記側壁面４１とをつないでいる。

また、先端側からドリル等でボールハウス１５及び中心孔１６を形成する。ボールハウス１５の側壁面４１の軸と、中心孔１６の軸とはほぼ同軸であるが、軸がずれていても良い。

バック孔１７は後端側から削って形成する。バック孔１７は、側壁面４１及び中心孔１６の軸とほぼ同軸となるように形成されているが、軸がずれていても良い。
座面側加工面４８は、後述する座打ちにより変形する押圧変形表面部７０と接続部７１を有している。そして、図６に示されるように、押圧変形表面部７０が座打ちにより、ボール１０から力を受けて変形して座面４５となる。

座面側加工面４８の形状は、頂点を先端側とする円錐台の側面の形状であり、円錐面の一部である。また、座面側加工面４８には押圧変形表面部７０及び接続部７１が含まれている。押圧変形表面部７０は接続部７１よりも先端側であり、内側に位置している。そして、座面側加工面４８の断面角度αは２４０°である。この断面角度αは円錐面の軸を含む平面の断面の中心角である。また、座面側加工面４８の内側端部４８ａは鋭角状となっている。

なお、本実施形態では、押圧変形表面部７０は、頂点を先端側とする円錐台の側面状である第１の面８５となる。また、接続部７１は、座面加工工程により変形しない部分である非押圧部７２となる。ボールハウス１５の底面側を概観すると、中央側が突出し、外側がえぐれている形状であって凹部が形成されている。

次に、溝４７を形成して、ボールペンチップ本体１１が図７の状態となる（溝加工工程）。
溝４７は、その開口が中心孔１６側となっている。溝４７は、中心孔１６の壁面を外側に向かって削ることにより形成される。図３（ａ）に示されるように、本実施形態では溝４７は、等間隔に３カ所設けられている。図３（ｂ）に示されるように、溝４７の外側の壁４７ａは、前記ボールハウス１５の側壁面４１とほぼ同一面に位置している。また、溝４７の外側の壁４７ａの周方向の長さＷの３カ所全ての長さは、壁４７ａ付近の仮想される同径の円の全周の長さに対して約半分程度の長さであり、同径の円の全周の１／３以上である。したがって、溝４７の周方向の幅が長く、溝４７の軸方向の面積が広いので、溝４７に流れるインキ５の流量をより多くすることができる。

そして、ボールペンチップ本体１１のボールハウス１５にボール１０を入れて、図８に示される状態とする（ボール投入工程）。さらに、ボール１０を座面側加工面４８の内側端部４８ａに接触させながら、ボールペンチップ本体１１の先端側をボール１０側に変形させるようにローラ５０でかしめ、先端変形部４３を形成して図９の状態とする（先端変形工程）。このとき、先端変形部４３とボール１０との間は、ほとんど隙間がない状態である。

そして、ボール１０を先端側から押圧による「座打ち」により、ボール１０の後端側で接触している座面側加工面４８の押圧変形表面部７０を変形させて座面４５を形成し、ボール１０を所定距離だけ後端側に移動させる（座面変形工程）。ここで、ボール１０の硬さは１５００〜２０００Ｈｖであり、ボールハウス１５の硬さは２００〜２８０Ｈｖであり、ボール１０の方がボールハウス１５よりも硬い材料が用いられているので、ボールハウス１５の押圧変形表面部７０がボール１０の形状に合う形となるように変形する。そして、ボールペンチップ１は、図１０に示されるような状態となって完成する。

本実施形態では、座面側加工面４８が設けられており、座面側加工面４８の内側端部４８ａは先端側に突出して鋭角状であるので、座打ちがしやすい。すなわち、図６に示されるように、内側端部４８ａは鋭角状であるので、座打ちにより変形する座打ち変形部６６の体積が小さくなり、小さい力で座打ちが可能となる。

この座打ちによりボール１０は後端側に移動するので、図５に示されるように、ボール１０とボールペンチップ本体１１の先端変形部４３との間には隙間Ｓ１が形成される。また、座打ちにより形成される座面４５の形状は、ボール１０の曲面に合わせた形状となる。

そして、筆記時などの使用の際、筆圧によって先端側から座面４５側にボール１０を押した場合には、図５に示されるように、座面４５の全体がボール１０と接触する。また、図６に示されるように、座面４５の接続部７１との境界である座面先端側縁部５４もボール１０と接触する構造となる。

そして、図２に示すように、ボール付勢部材１２を取り付けてボール１０先端側に付勢し、図１（ａ）に示すように、インキ筒６を取り付け、インキ５を充填して、芯７が完成する。さらに、図１（ｂ）に示されるように、芯７を軸筒１９に入れることにより、ボールペン１８が完成する。なお、芯７のインキ筒６内の後端にはインキフォロア８を設けられている。

このインキフォロア８は、不揮発性又は難揮発性有機液状物をゲル化したもので構成されるものを用いることができる。さらに、前記不揮発性又は難揮発性有機液状物として、シリコーンオイル、鉱物油及びポリブテンの群から選ばれる１種又は２種以上の有機液状物を用いることができる。このような成分のインキフォロア８は、インキの吐出量が大きい場合にも、安定的に追随させることができる。

図５に示されるように、本実施形態のボールペンチップ１には、隙間Ｔ、隙間Ｓ２、隙間Ｓ１が形成される。隙間Ｔは溝４７の出口部６１付近におけるボール１０との隙間であり、隙間Ｓ２はボールハウス１５の側壁面４１とボール１０が最も接近する付近の隙間であり、隙間Ｓ１はボールペンチップ本体１１の先端側の先端変形部４３付近のボール１０との隙間である。

そして、ボールペン１８を使用する場合には、塗布液であるインキ５が、中心孔１６から溝４７のボールハウス１５側の出口部６１の隙間Ｔを通過して、ボールハウス１５に流出し、さらに隙間Ｓ２を経て、隙間Ｓ１から外部に流出する。

隙間Ｔ、隙間Ｓ１、隙間Ｓ２は、ボール１０の外径Ｄや座打ち変形量Ｌやボールハウス１５の側壁面４１の内径等により定まるものである。

図１８や図１９に示される、従来技術のボールペンチップ１２０では、座打ち変形量Ｌを大きくすると、隙間Ｓ１が大きくなるが、座面１０５と接続部７１との境界である座面先端側縁部５４がが外側に移動する。このため、座打ち変形量Ｌを大きくすると、溝４７の出口部６１付近におけるボール１０との隙間Ｔが小さくなる。また、座打ち変形量Ｌを小さくすると、座面先端側縁部５４が内側に位置して隙間Ｔが大きくなるが、隙間Ｓ１が小さくなる。

しかしながら、本発明のボールペンチップ１では、図６に示されるように、押圧変形表面部７０を頂点を先端側とする円錐台の側面形状とするように加工しているので、図５に示される座打ち変形量Ｌを大きくしても座面先端側縁部５４の外側への移動量が小さく隙間Ｔが比較的大きくすることができる。そのため、座打ち変形量Ｌを大きくしても、隙間Ｔをより大きくすることができる。したがって、より多くのインキ５を流出させることができる。

また、側壁面４１とボール１０が最も接近する付近の隙間Ｓ２を、隙間Ｓ１及び隙間Ｔより小さくなるようにしてもよい。そして、隙間Ｓ２でのインキ５の流れをしぼることにより、流量の調節を確実に行うことが可能となる。

すなわち、従来の塗布具では、上記のように、隙間Ｓ１と隙間Ｔとの双方を大きくすることができないので、いずれかで狭くなり、多くの塗布液を流出させることができなかった。また、隙間Ｓ１及び隙間Ｔで流量の調整を行うと、座打ち変形量Ｌのばらつきにより、これらの隙間Ｓ１、Ｔが変化してしまうので、安定して流量を調整することができない。しかしながら、本発明のボールペンチップ１では、隙間Ｓ１及び隙間Ｔの双方をより大きくすることが可能であり、少ない加工力で変形させることができる。また、精度よく加工できるボール１０の径と側壁面４１の径により定まる隙間Ｓ２により流量の調節を行うことができる。多くの塗布液を流出させる塗布具にも精度よく流量の調節ができる。

そして、本発明のボールペンチップ本体１１の押圧変形表面部７０は、頂点を先端側とする円錐台の側面であるので、図１９等に示される従来技術のボールペンチップ本体１００と同じ長さの座打ち変形量Ｌとした場合であっても、本発明のボールペンチップ本体１１では従来技術のボールペンチップ本体１００よりも、隙間Ｔをより大きくすることができる。

次に、変形例を説明する。
図１１は、本発明の変形例におけるボールペンチップの先端部分の断面図である。図１２は、図１１のＧ１の部分を拡大した図である。図１３は、本発明の変形例におけるボールペンチップの先端部分の断面図である。図１４は、図１３のＧ２の部分を拡大した図である。図１５は、本発明の変形例におけるボールペンチップの先端部分の断面図である。図１６は、図１５のＧ３の部分を拡大した図である。

図１１、図１２に示すボールペンチップ本体１１ａを用いることができる。具体的には、ボールペンチップ本体１１ａは上記したボールペンチップ本体１１と比べて座面側加工面４８のみが異なり、ボールペンチップ本体１１ａの座面側加工面４８は、上記したボールペンチップ本体１１の座面側加工面４８と比べると、接続部７１ａが異なり、押圧変形表面部７０は同じである。そして、接続部７１ａは軸方向に垂直な平面状である。

そして、ボールペンチップ本体１１ａでは、座面側加工面４８の押圧変形表面部７０を、頂点を先端側とする円錐台の側面とし、接続部７１ａを押圧変形表面部７０とは異なる面としている。ボールペンチップ本体１１ａも上記の実施形態のボールペンチップ本体１１と同様に、同じ長さの座打ち変形量Ｌとした場合に、隙間Ｔをより大きくすることができる。なお、接続部７１ａの面は軸方向に垂直な平面以外であってもよく、加工後にボール１０に接触しなければよい。

また、図１３、図１４に示すボールペンチップ本体１１ｂや図１５、図１６に示すボールペンチップ本体１１ｃを用いることができる。ボールペンチップ本体１１ｂ及びボールペンチップ本体１１ｃは上記したボールペンチップ本体１１と比べて座面側加工面４８のみが異なり、具体的には、図１４や図１６に示されるように内側端部４８ａ付近である座面側加工面４８の中心孔１６側の端部付近の形状が異なる。

そして、ボールペンチップ本体１１ｂ及びボールペンチップ本体１１ｃの押圧変形表面部７０には、第１の面８５とは異なる面である第２の面８６が設けられている。

図１４に示すように、ボールペンチップ本体１１ｂの第２の面８６は、中心孔１６側の端部付近に位置しており、軸方向に垂直な平面状である。また、図１６に示すように、ボールペンチップ本体１１ｃの第２の面８６は、中心孔１６側の端部付近に位置しており、頂点を後端側とする円錐台の側面である。

そして、ボールペンチップ本体１１ｂ及びボールペンチップ本体１１ｃでは、第２の面８６が設けられているので、ボールハウス１５にボール１０を入れる際には、ボールの位置が安定し、また、座打ちの際に歪みにくい。

上記した実施形態の水性インキ及び水性ゲルインキであるインキ５として、吐出量を多くすることが適しているインキ５を用いることが好ましい。一例として、以下のようなインキ５を用いることが用いることができる。
１）立体造膜成分としての粘着性合成樹脂エマルション及び水を少なくとも含んでいるインキ。
２）前記インキにおいて、前記粘着性合成樹脂エマルションがインキ全量に対して少なくとも３０重量％含まれているインキ。
３）前記インキにおいて、粘度が５ｍＰａ・ｓ以上、１００ｍＰａ・ｓ未満（ＥＬＤ型粘度計、１°３４′コーンローター、１０ｒｐｍ、２０℃）のインキ。
４）前記インキにおいて、粘着性合成樹脂エマルションの樹脂粒子が複数の粒度分布を持つ樹脂粒子群で構成されるインキ。
５）前記インキにおいて、粘着性合成樹脂エマルションは最低造膜温度（ＭＦＴ）２５℃以下の合成樹脂エマルションであるインキ。
６）前記インキにおいて、最低造膜温度（ＭＦＴ）が５℃以下の粘着性合成樹脂エマルションと、最低造膜温度（ＭＦＴ）が５０℃以上の粘着性合成樹脂エマルションとが含まれているインキ。
７）前記インキにおいて、着色剤を有するインキ。
８）前記着色剤として金属を含む顔料が含まれ、かつさらに増粘剤が含まれているインキ。
９）前記インキにおいて、粘着性合成樹脂エマルションがアクリル系合成樹脂エマルション及びスチレン系合成樹脂エマルションの群から少なくとも選ばれたインキ。
１０）前記インキにおいて、前記樹脂エマルションの造膜樹脂を可塑化する性質を持つ物質である造膜助剤を含むインキ。
１１）前記インキにおいて、香料を含むインキ。
上記した実施形態のインキ５として、油性インキや修正液などその他の塗布液を用いることができる。

また、このボールペン１８を用いて筆記する場合のインキの吐出量Ｚを、少なくとも１００ｍｇ／１０ｍとすることができる。

さらに、ボール１０の外径Ｄ（ｍｍ）、筆記によって形成された筆跡の厚みＨ（μｍ）×１０³、筆記の際のインキの吐出量Ｚ（ｍｇ／１０ｍ）の関係が、以下の１）〜３）の１又は２以上が成立するボールペン１８も採用することができる。なお、インキの吐出量Ｚ（ｍｇ／１０ｍ）は、１０ｍ筆記したときの吐出量（ｍｇ）を示すものである。
１）ボール径Ｄ（ｍｍ）に対して、筆記によって形成された筆跡の厚みＨ（μｍ）の比であるＨ×１０³／Ｄが１５以上であるボールペン。
２）ボール径Ｄ（ｍｍ）に対する前記ペン先からの前記水性インキ組成物の吐出量Ｚ（ｍｇ／１０ｍ）の比であるＺ／Ｄが１２５以上であるボールペン。
３）ボール径Ｄ（ｍｍ）に対して、筆記によって形成された筆跡の厚みＨ（μｍ）×１０³の比であるＨ／Ｄが１５以上であり、ボール径Ｄ（ｍｍ）に対する吐出量Ｚ（ｍｇ／１０ｍ）の比であるＺ／Ｄが１２５以上であるボールペン。

上記の範囲のボールペン１８は、インキの成分、粘度等及びボール径等を調整して製造することができる。

また、本発明の第１の実施形態では、ボール付勢部材１２が設けられているが、ボール付勢部材１２を設けなくともよい。

なお、本出願には、特願２００３−１４９５１２号、特願２００３−１４９４９１号及び特願２００３−１４９６４０号それぞれの日本国出願に記載の発明内容が全て含まれる。

以上説明したように、流出性が多い塗布具のチップに用いることができる。また、塗布具用チップの製造方法により塗布具用チップの製造がしやすい。

（ａ）は、本発明の実施形態におけるボールペンチップを用いた芯の断面図である。（ｂ）は図１（ａ）に示した芯を用いたボールペンの正面図である。 本発明の第１の実施形態におけるボールペンチップの断面図である。 （ａ）は、本発明のボールペンチップの先端部分の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明のボールペンチップの先端部分の斜視図である。 本発明のボールペンチップのボールとボールペンチップ本体との接触部分を拡大した断面図である。 図５のＧ部を拡大した図である。 本発明のボールペンチップの加工段階での先端部分の断面図である。 本発明のボールペンチップの加工段階での先端部分の断面図である。 本発明のボールペンチップの加工段階での先端部分の断面図である。 本発明のボールペンチップの加工段階での先端部分の断面図である。 本発明の変形例におけるボールペンチップの先端部分の断面図である。 図１１のＧ１の部分を拡大した図である。 本発明の変形例におけるボールペンチップの先端部分の断面図である。 図１３のＧ２の部分を拡大した図である。 本発明の変形例におけるボールペンチップの先端部分の断面図である。 図１５のＧ３の部分を拡大した図である。 （ａ）は、従来技術のボールペンチップの先端付近の径方向の断面図である。（ｂ）は、ボールペンチップの先端部分を拡大した軸方向の断面図である。 従来技術のボールペンチップの先端部分の斜視図である。 従来技術のボールペンチップのボールとボールペンチップ本体との接触部分を拡大した断面図である。

符号の説明

１ ボールペンチップ（塗布具用チップ）
１０ ボール
１１ ボールペンチップ本体（塗布具用チップ本体）
１２ ボール付勢部材
１５ ボールハウス
１６ 中心孔
１７ バック孔
１８ ボールペン
４１ 円筒壁（側壁面）
４３ 先端変形部
４５ 座面
４８ 座面側加工面
７０ 押圧変形表面部
７１、７１ａ 接続部
７２ 非押圧部
８５ 第１の面
８６ 第２の面

Claims (18)

1. 塗布具用チップ本体と、塗布具用チップ本体の先端側で保持されるボールを有し、塗布具用チップ本体は、ボールハウス、中心孔及びバック孔が設けられて、バック孔、中心孔及びボールハウスは連通して一連の塗布液の流路を形成し、ボールハウスには、座面及び側壁面が設けられてボールを回転可能に保持し、ボールハウス内を所定の距離だけボールが軸方向に移動可能であり、ボールハウス内と前記中心孔又は前記バック孔とをつなぐように設けられた溝又は孔を有する塗布具用チップであって、前記ボールハウスの座面と側壁面との間には接続面を有し、前記接続面の形状は先端に向かって突出する形状であり、接続面の内側に前記座面が位置していることを特徴とする塗布具用チップ。
2. 接続面の形状は、頂点を塗布具用チップの先端側とする円錐台の側面の形状であることを特徴とする請求項１に記載の塗布具用チップ。
3. ボールハウスの底面側に凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布具用チップ。
4. ボールハウス及び中心孔を備えた塗布具用チップ本体と、ボールハウス内で保持されたボールとを有し、ボールハウスには筒内壁状の側壁面及び底面である座面側加工面が設けられている塗布具用チップの製造方法において、塗布具用チップ本体の内側にボールハウス及び中心孔を形成するように加工する内部加工工程と、ボールハウスにボールを収納するボール収納工程と、塗布具用チップ本体の先端側をボール側に変形させる先端変形工程と、前記ボールを先端側から中心孔側に押圧して前記座面側加工面の一部である押圧変形表面部を変形させて座面とする座面変形工程とを有し、前記内部加工工程において、前記押圧変形表面部となる部分には先端側に突出する部分を設けるように加工することを特徴とする塗布具用チップの製造方法。
5. 内部加工工程において、押圧変形表面部となる先端側に突出する部分を座面側加工面の内側に形成することを特徴とする請求項４に記載の塗布具用チップの製造方法。
6. 内部加工工程において、前記押圧変形表面部となる部分を、頂点を塗布具用チップの先端側とする円錐台の側面の形状である第１の面を設けるように加工することを特徴とする請求項４又は５に記載の塗布具用チップの製造方法。
7. 内部加工工程において、座面側加工面の一部であって座面変形工程により変形させない部分である非押圧部を、前記押圧変形表面の第１の面と同一面上となるように加工して、座面側加工面の全体が頂点を塗布具用チップの先端側とする円錐台の側面の形状とすることを特徴とする請求項６に項記載の塗布具用チップの製造方法。
8. 内部加工工程において、前記押圧変形表面部の中心孔につながる部分には前記第１の面と異なる面である第２の面を形成するものであり、前記第２の面は、頂点を後端側とする円錐面の一部、又は、平面であることを特徴とする請求項７に記載の塗布具用チップの製造方法。
9. 内部加工工程における加工は、切削により行われることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の塗布具用チップの製造方法。
10. 内部加工工程において、ボールハウスの側壁面の軸と中心孔の軸とが同軸となるように形成するものであることを特徴とする請求項４〜９のいずれかに記載の塗布具用チップの製造方法。
11. さらに、ボールハウス内と、中心孔又はバック孔とをつなぐ溝を形成する溝加工工程を有することを特徴とする請求項４〜１０のいずれかに記載の塗布具用チップの製造方法。
12. 溝加工工程において、溝の開口が中心孔側となるように溝を形成するものであることを特徴とする請求項１１に記載の塗布具用チップの製造方法。
13. 円柱状の材料を用い、先端側の外形を略円錐形状とする外部加工工程を有することを特徴とする請求項４〜１２のいずれかに記載の塗布具用チップの製造方法。
14. 請求項４〜１３のいずれかに記載の塗布具用チップの製造方法を用いて製造された塗布具用チップ。
15. ボールハウス及び中心孔を備えた塗布具用チップ本体と、ボールハウス内で保持されたボールとを有し、ボールハウスには筒内壁状の側壁面及び底面である座面側加工面が設けられている塗布具用チップにおいて、前記塗布具用チップ本体は、内側にボールハウス及び中心孔を備えるように加工する内部加工工程と、ボールハウスにボールを収納するボール収納工程と、塗布具用チップ本体の先端側をボール側に変形させる先端変形工程と、前記ボールを先端側から中心孔側に押圧して前記座面側加工面の一部である押圧変形表面部を変形させて座面とする座面変形工程とを有して製造されるものであり、前記内部加工工程において、前記押圧変形表面部となる部分には先端側に突出する部分を設けるように加工されたものであることを特徴とする塗布具用チップ。
16. 請求項１〜３、１４、１５のいずれかに記載の塗布具用チップを用いたことを特徴とする塗布具。
17. 塗布液として水性インキ又は水性ゲルインキを用いているボールペンであることを特徴とする請求項１６に記載の塗布具。
18. ボールは先端側に付勢されていることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の塗布具。

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