JP2006181881A - ボールペンチップ - Google Patents

Abstract

【目的】 ボールホルダー内における小径抱持室に、ボールの移動範囲内に交差しない内方突出部を形成することによって、塗布時においてボールが最大限前後横移動した状態で小径抱持室に当接した状態でも、内方突出部がボールに当接しないことによって、ボールの回転が円滑で良好な塗布をすることができ、塗布液の塗布性を向上させるものとなる。
【構成】 筆記部材としてのボールと、このボールを塗布液通路の先端開口部より一部突出させつつ前後移動並びに回転可能に抱持するボールホルダーとから少なくともなり、先端開口部とその後側のボール受座の最小内径部分とをボールの直径よりも小径に形成することによってボールが前後に移動可能な範囲としてのボール抱持室を備え、このボール抱持室は先端開口部側の大径抱持室と、これより後方に位置する小径抱持室とを有し、この小径抱持室に塗布液通路となる複数の縦溝を形成すると共に、前記ボールの移動範囲内に交差しない内方突出部を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、塗布液を被塗布面に転写する塗布部材としてのボールと、このボールを先端開口部より一部突出させつつ前後移動並びに回転可能に抱持するボールホルダーとから少なくともなるボールペンに関する。

ボールペンのペン先部材であるボールペンチップは、基本的に、紙面などの被塗布面と接触しながら回転して塗布液を被塗布面に転写する塗布部材であるボールと、そのボールの一部を開口部より臨出した状態で回転自在に抱持するボールホルダーとから構成されている。
塗布時にボールに付着した塗布液のうち、被塗布面に転写塗布されなかった塗布液は、ボールの回転に伴って、ボールホルダーの先端開口部とボールの隙間からボールホルダー内部に回収される。回収された塗布液はボールホルダー内に戻った後、再び塗布されることになる。

通常、手書きの塗布ではボールペンを被塗布面に対して斜めになるように把持して塗布されるが、ボールペンチップが被塗布面に対して傾斜して塗布圧を受けることになるので、塗布時にボールの中心がボールホルダーの軸線上から大きくずれることがあり、そのような場合、塗布方向の後側に位置するボールホルダーの先端開口部とボールとの間の隙間が小さくなり、被塗布面に転写塗布されなかった塗布液の回収が出来なくなる場合がある。回収されなかった塗布液はボールホルダー先端の外側に出て堆積し、この堆積した塗布液が被塗布面にまとまって付着すると、「ぼて」と呼ばれる塗布跡不良となる。

この「ぼて」を防止するためには、上述のボールのずれを小さくしてボールホルダーの先端開口部とボールとの間の隙間が小さくなることを防止すればよく、ボールのずれを小さくする手段として、ボールホルダーの先端部に形成されたボール抱持室内の、後方部を小径抱持室として、それよりも先端側を大径抱持室にするボールペンチップが開示されている（特許文献１および特許文献２）。
小径抱持室がボールの横ずれを小さくして回収口の隙間を安定させる狙いとなっている。小径抱持室とボールのクリアランスが小さいことから起こる吐出不足を補うために、小径抱持室には周状に縦溝が複数設置されている。
特開２００２−２００８７８号公報 特開２００２−２５４８７８号公報

特許文献１及び特許文献２に開示されているものでは、縦溝と塗布液流通溝を１つの刃物で同時に加工をしていたため、刃物の耐久性や剪断加工の加工抵抗から縦溝の幅を大きくできないという問題点があった。縦溝の幅が小さいと塗布液の供給が不十分となっていた。
放射状溝と小径抱持室の縦溝とを異なる刃物で形成した場合、小径抱持室の縦溝の後方には削られた金属片が離脱せずに、所謂「バリ」と称される内方突出部が形成される。この内方突出部は塗布液が後方へ移動するような衝撃がかかった場合に塗布液の移動を規制するものであり、その結果ボール抱持室内に気泡を混入させることを防ぎ、その結果、塗布液の追従塗布性を向上させるものとなる。また、縦溝と放射状溝をボールホルダー軸線に対する周方向にずらした位置に配置すると、塗布液流路が曲路となるため衝撃に対する塗布液の移動にはさらに効果的であった。
さらに塗布時には、塗布液が縦溝を通過する際に、内方突出部がボール受座との間に一時保留部を形成することになり、塗布部方向への衝撃がかかった際にも塗布液が勢いよく流出することを防止している。
また、この内方突出部は、塗布液内の不純物や、塗布液が経時的に増粘するなどして変化することによって形成される高粘度の固まりが、ボールホルダー先端部へ流出することを防止し、その結果、塗布液がつまってしまうという問題を防止している。
しかしながら、この内方突出部がボール抱持室内に大きく突出してしまうと、塗布部材であるボールと干渉してボールの回転を妨げ、その結果、塗布が円滑に行われないことによる塗布不良や、ボールとの接触によって生じる金属音が不快であるといった問題点があった。

即ち、本発明は、筆記部材としてのボールと、このボールを塗布液通路の先端開口部より一部突出させつつ前後移動並びに回転可能に抱持するボールホルダーとから少なくともなり、先端開口部とその後側のボール受座の最小内径部分とをボールの直径よりも小径に形成することによってボールが前後に移動可能な範囲としてのボール抱持室を備え、このボール抱持室は先端開口部側の大径抱持室と、これより後方に位置する小径抱持室とを有し、この小径抱持室に塗布液通路となる複数の縦溝を形成すると共に、前記ボールの移動範囲内に交差しない内方突出部を形成したボールペンチップを要旨とする。

本発明のボールペンチップは、ボール抱持室内に形成した小径抱持室に、塗布液通路となる複数の縦溝と内方突出部とを備えており、その内方突出部によって塗布液に衝撃がかかった場合に塗布液の急激な移動を規制し、ボール抱持室内に気泡が入ることを防いだりボールホルダー先端開口部から塗布液が勢いよく過剰に流出することを防ぐことができ、更に塗布時においてボールが最大限前後横移動した状態で小径抱持室に当接した状態でも、内方突出部がボールに当接しないことによって、ボールの回転が円滑で良好な塗布をすることができ、塗布液の塗布性を向上させるものとなる。

具体例を図面に基づいて説明する。
図１に示したものは、ボールペンチップの縦断面図であり、図１のＩ部拡大図を図２に、図１のＩＩ部拡大図を図３に、ボールを除いた状態の要部縦断面斜視図を図４に示す。
筆記部材であるボール１が、ボールホルダー２が有する貫通した塗布液通路としての中心孔２ａの先端側部分をかしめ加工によって縮径化された先端開口部３ａから一部臨出した状態で回転自在に抱持されている。ボール１は、超硬材やセラミックスなどとすることができ、ボールホルダー２は、ステンレスや黄銅、洋白などの合金を含む金属含有材料または単一金属などとすることができる。また、ボールホルダー２は、中心孔２ａの途中部分に、内方への凸部分であるボール受座３ｂにて前記ボール１の後方移動範囲を規制し、先端開口部３ａとボール受座３ｂとの間をボール抱持室３としている。

ボール受座３ｂは、縦断面形状が直線状であるすり鉢形状を有しており、ボールホルダー２の内面を切削した時に形成されてしまった筋目を無くすために、前記ボール受座３ｂに略同角度のテーパー形状ピンを押し付け、ボール受座３ｂの表面部分を鏡面状に塑性変形させたものである。また、ボール受座３ｂを、ボール１を先端側から押圧して、ボール１と同等の曲率形状の曲面を形成して、ボール１との間に塗布液を介在させることによってボール１の回転を滑らかなものとしても良い。

中心孔２ａは、後方（図１の下方向側）から順に、後孔４と、その後孔４に連通した中孔５と、中孔５およびボール受座３ｂに連通した複数の放射状溝６が形成され、ボール抱持室３に至っている。尚、図示の例における放射状溝６は、その全体がボール抱持室３と後孔４に直線状に連通しているものを示しているが、中孔５の途中までとして後孔４に貫通させなくても良い。放射状溝６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３ｂとが接触する部分よりも外側に開口しており、常にインキが流出可能な部分を確保している。即ち、塗布時にボール１が塗布圧を受けて後退し、その後退動作によってボール１がボール受座３ｂに接触するが、前記放射状溝６によって塗布液流通路が塞がれることなく、ボール抱持室３内に塗布液が供給されるようになっている。

ボール抱持室３には、後側の小径抱持室３ｃと先端開口部側の大径抱持室３ｄが形成されており、小径抱持室３ｃの壁部分はボール１の横方向の移動を規制する横規制部３ｅとなっており、図示のものでは大径抱持室３ｄとの境界となる段部分がボール１の中心位置に最も近く接触する実質的な移動規制部分となっている。この横規制部３ｅは、塗布時にボールペンを倒し込んだり、速い速度で塗布移動させた場合にボール１がボールホルダー２の軸線から横方向に大きくずれようとしたときに、壁となって横移動を規制するものである。ボール１をボール受座３ｂに押し付けた状態で、ボール１と横規制部３ｅとの間には、適度な隙間を確保することによって塗布液の流通が円滑となり、塗布が良好となるが、塗布液および塗布跡の状態によって、ボールの横移動をなるべくさせたくない場合には、この隙間を小さくしたり、隙間をなくして常にボール１と横規制部３ｅを接触させても良い。横規制部３ｅの軸方向の位置は、ボール１をボール受座３ｂに押し付けた状態で、ボールホルダー２の軸線上で、ボール１の中心から前方向にボール径の２０％の位置から後方向にボール径の２０％の位置の範囲に設置することが望ましい。

小径抱持室３ｃには塗布液の流通路となる縦溝７が先端側を大径抱持室３ｄに連通するように放射状に複数配置されている。これは横規制部３ｅを効果的に配置するために、ボール１と小径抱持室３ｃの間の隙間を小さくすると塗布液の流通が不足するため、大径抱持室３ｄへの塗布液の流通を確保するために設置している。さらに、小径抱持室３ｃには内方突出部８が形成されており、これによって、ボールペンに衝撃がかかり、塗布液に急激な前後方向への荷重がかかった場合でも、塗布液の移動を抑制し、ボールホルダー２内への気泡の混入または塗布液の漏れだしを防止する効果が得られている。

さらに、ボールペンチップの先端要部拡大図を図５に、図５の内方突出部８のボール１の中心に最も近い部分に相当するＩＩＩ−ＩＩＩ’断面図を図６に、図５の横規制部３ｅにおけるＩＶ−ＩＶ’断面図を図７に示す。
ボール１を最後退させてボール受座３に当接させた状態で、ボールホルダー２の先端からのボール１の突出量Ａをボール１の直径の２５％以上４０％以下、望ましくは３０％以上３５％以下とし、内方突出部８はボールホルダー２の先端から軸線上の距離でボール１の直径の３０％以上６０％以下の位置に内方突出部８の少なくとも一部が配置されるようなし、内方突出部８が形成する軸線と垂直方向に描きえる最大内接円の直径Ｄ１はボール１の直径の８５％以上１００％以下になるように形成され、ボールホルダー２の先端から、ボール１と小径抱持室３ｃとが最接近している横規制部３ｅの位置までの軸線上の距離Ｃをボール１の直径の１５％以上３０％以下、小径抱持室３ｃの内径をボール１の直径の９２％以上１０５％以下とし、ボール１がボールホルダー２の軸線に対して最大に前後乃至横方向に移動して、横規制部３ｅに当接した状態（ボール１が最も内方突出部８に接近した状態）でも内方突出部８にボール１が接触することがないため、塗布時にボール１が内方突出部８に干渉しないことによって、ボール１の回転が円滑で良好な塗布をすることができ、その結果、塗布液の塗布時の流通性と不意の後退防止とを両立させるものとなる。
縦溝７は、幅をボール径の１５％以上５０％以下、縦溝７の最外側部分に沿って描き得る最大外接円の直径をボール１の径の１００％以上１１０％以下とし、縦溝７の長さをボール１の直径の５％以上５０％以下とし、この縦溝７を放射状に複数配置することで塗布液が縦溝７に詰まったり、流通を妨げなくすることができる。また、大径抱持室３ｄの内径はボール１の直径の１００％以上１１０％以下にすることで塗布液を十分に塗布することができる。中孔５の内径はボール１の直径の４５％以上８０％以下とすることで塗布液を十分に流通させることができる。また、ボールホルダー２内にボール１を前方付勢するコイルスプリング等の弾撥部材（図示せず）を配置し、ボール１を被塗布面と接触していない状態で、先端開口部３ａの内側縁に当接させてボール１と先端開口部３ａとの隙間を塞ぐことによって、塗布液の乾燥や洩れだしを防止するような場合にも、その弾発部材の挿入設置時に引っかかって設置不良となることがないので好ましい。
放射状溝６はボール１の直径の５％以上３０％以下の幅で、最外側部分に沿って描き得る最大外接円の直径をボール１の直径の８５％以上１０５％以下とし、複数放射状に配置して、中孔５と連通しつつ後部に配置された後孔４まで貫通することで塗布液の流通を円滑なものとしている。放射状溝６は貫通させずに中孔５の途中位置までとしてもよい。
先端開口部３ａの内径はボール１の直径の９０％から９９％にすることがボール１のボールホルダー２からの外れを防止するために適切であり、これにより、塗布時にボール１がボールホルダー２の軸線に対して最大限横方向に移動して、横規制部３ｅに当接した状態にもボール１と先端開口部３ａとの間にはボール１の直径の１％以上３％以下の隙間が確保されるため、ボール１に付着した塗布液で、被塗布面に転写塗布されなかった塗布液の回収ができ、「ぼて」と呼ばれる塗布跡不良を防ぐことができる。なお、ボール１はボール抱持室３内で前後方向にボール１の直径の３％以上１５％以下、横方向にはボール１の直径の１％以上５％以下の移動が可能であり、この移動し得る空間が塗布液の流通を円滑にするものとなっている。

本発明のボールペンチップを使用した塗布具の一例を、ボールペンチップの先端要部拡大図の図５と、図５の内方突出部８のボール１の中心に最も近い部分に相当するＩＩＩ−ＩＩＩ’断面図の図６と、図５の横規制部３ｅにおけるＩＶ−ＩＶ’断面図の図７に示す。
ボール１はタングステンカーバイド（ＷＣ）系の超硬ボールで、表面性状（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１参照）を表す輪郭曲線の算術平均高さ（Ｒａ）は、０．００１μｍ以上０．０５μｍ以下が望ましい。塗布液として、平均粒子径が５μｍ以上８０μｍ以下のアルミニウム粉やコーティングされたアルミニウム粉などの金属系顔料を水及び水性媒体中に分散させ、多糖類や高分子増粘剤などにて剪断減粘性を付与された所謂水性ゲルインキ（インキの粘度は１００００ｍＰａ・ｓ以上３００００ｍＰａ・ｓ以下（測定条件としては、２５℃環境でＥＬＤ型粘度計を使用し、ＳＴローターを１ｒｐｍで１０分回転し、その時の値を換算表に従って換算したものである。）を使用する場合には、ボール径ｄが１／１６インチ（１．５８７５ｍｍ）の径のボール１を使用して塗布液を十分に塗布することで上述の顔料が塗布跡に視認できて良好な塗布跡を得ることができる
この径のボールを使用した場合には、ボール１をボール受座３ｂに当接させた状態で、先端開口部３ａからのボール１の突出量Ａを０．４９５ｍｍ、内方突出部８の、ボール受座３ｂに当接したボール１の中心に最も近い点Ｐは、図５の形状の場合、ボール１の外形と最も接近している点である内方突出部８の内接円径が最小となる点であり、ボールホルダー２の先端から上記内方突出部８の点Ｐまでの軸線上の距離Ｂを０．７ｍｍ、内方突出部８の点Ｐの軸線上同位置における内接円径Ｄ１を１．４５ｍｍ、ボールホルダー２の先端から、ボール１の外形と小径抱持室３ｃが最接近している横規制部３ｅまでの軸線上の距離Ｃを０．４１ｍｍ、小径抱持室３ｃの内径のＤ２を１．６０５ｍｍ、とすることによって、点Ｐに相当する軸線位置におけるボール１の断面外径Ｙ１はφ１．３７０ｍｍとなり、Ｄ１＞Ｙ１となることからボール１は内方突出部８に接触しない。さらに、横規制部３ｅに相当する軸線位置におけるボール１の断面外径Ｙ２はφ１．５７２ｍｍとなり、ボール１が最大限横移動できる軸線における径方向の距離（Ｄ２−Ｙ２）／２よりもボール１と内方突出部８までの軸線における径方向の距離（Ｄ１−Ｙ１）／２の方が大きいために、塗布時にボール１が内方突出部８に干渉しないことによって、ボール１の回転が円滑で良好な塗布をすることができ、その結果、塗布液の塗布性を向上させるものとなる。
また、大径抱持室３ｄの内径は１．６７ｍｍとすることで塗布液を十分に塗布することができる。縦溝７は、幅を０．６０ｍｍ、外接円径を１．６５ｍｍとすることで縦溝７の径方向の奥行きを０．０１ｍｍとし、縦溝７の深さを０．１８ｍｍで周状に５ヶ所配置することで塗布液が縦溝７に詰まったり、妨げることなく流通させることができる。中孔５の内径は１．１０ｍｍとすることで塗布液を十分に流通させることができ、またコイルスプリング等の弾撥部材（図示せず）をボールホルダー２内に配置することで、ボール１を先端側に付勢し、先端開口部の内縁との隙間を防ぐことによって、塗布液の乾燥や洩れだしを防止する場合には、その弾発部材の挿入設置時に引っかかって設置不良となることがないので適切である。放射状溝６は０．１４ｍｍ幅で、外接円径を１．５ｍｍとすることで放射状溝６の径方向の奥行きを０．２ｍｍとし、周状に５ヶ所配置して、中孔５を貫通してその後部に配置された後孔４まで連通することで塗布液の流通を円滑なものとしている。放射状溝６は貫通させずに中孔５の途中位置までとしてもよい。ボールホルダー２の先端部の先端開口部３ａの内径は１．５６５ｍｍにすることがボール１のボールホルダー２からの外れを防止するために適切であり、これにより、塗布時にボール１がボールホルダー２の軸線に対して最大限横方向に移動して、小径抱持室３ｃに当接した状態にもボール１とボールホルダー２の先端部内縁との間には先端開口部３ａが最低約０．０１６ｍｍの隙間が設けられるため、ボール１に付着した塗布液で、被塗布面に転写塗布されなかった塗布液の回収ができ、「ぼて」と呼ばれる塗布跡不良を防ぐことができる。なお、ボール１はボール抱持室３内で前後方向に０．１６５ｍｍ、横方向に０．０４ｍｍの移動が可能であり、この移動しうる空間が塗布液の流通を円滑にするものとなっている。

図８乃至図１３に基づいて、上述のボールペンチップの製造方法について説明する。
先ず、コイル材を剪断加工によって適切な長さ切断し、バレル加工によって端部の角やバリを取り、洗浄後乾燥してボールペンチップの基となるワークを得る（図示せず）。
このワークに対して、バイトなどの切削具によって、前方部にテーパー部２ｂを、１回または複数回に分けて形成すると共に、バイトおよびエンドミルでワークの先端部に平面部２ｃを切削により形成する。次いで、バイトおよびドリルでワークの先端面より後方に向けて切削加工のガイドとなる中心基準孔を形成する。次いで、ドリルで中孔５を形成し、ボール抱持室３の予備孔３ｆをドリルまたはバイトで切削加工する。尚、上記一連の切削加工と同時にワークの後方から前方に向けて、前記中孔５と連通するように後孔４の加工を（複数回に分けて徐々に縮径させて）施す。また、必要に応じて、塗布液収容部材または塗布液収容部材との接続部材（図示せず）との圧入位置決めのために、ワークの後端外形部に縮径部２ｄを形成しても良い。このようにして図８に示したようなボールを抱持する前のボールホルダー素材を得る。

次に、図９に示すように、前記ボール１を抱持しながら横移動を規制する横規制部３ｅの元となる段部３ｇと、ボール抱持室３の先端側となる大径抱持室３ｄの側壁部を１つの大ボールハウスバイトＥによって切削加工すると共に、その大径抱持室３ｄの外形先端近傍に前記テーパー部２ｂよりも角度の開いた、かしめ用テーパー部２ｅを面取りバイトＦにて切削・形成する。さらに、同時にボール抱持室３の先端面２ｆをサーフェースバイトＧにて切削加工する。これらの加工を図９に示すような、３種の加工具が取り付けられた加工具で同時に加工することによって、切削工程におけるボールホルダー２の先端近傍の偏肉や中心ずれなどが防止される。

次に、図１０に示したように、前記ボール１の抱持されるボール受座３ｂと、ボール抱持室３の後端側となる小径抱持室３ｃの側壁部を１つの小ボールハウスバイトＨによって切削加工する。これによって大径抱持室３ｄと小径抱持室３ｃの間には横規制部３ｅが形成される。また、上述したように、大径抱持室３ｄを先に加工し、その後で小径抱持室３ｃを加工することによって横規制部３ｅには径方向へのバリが発生することなく、そのため塗布時にボール１が引っかかることなく回転することができるため塗布が良好となる。

次に、図１１に示したように放射状の切削刃が形成された剪断加工具Ｊによって、前記中孔５に放射状溝８を形成する。本例においてはこの放射状溝８が後孔４まで貫通するように形成しているが、前述したようにボールペンチップ内に弾発部材を配置する場合に、その配置の際の引っかかりを考慮したり、また、塗布液の種類によって、塗布の量を抑えたい場合などは貫通させずに途中まで形成しても良い。この際、その中孔５内に前記剪断加工によるバリ（図示せず）が発生する場合があるが、必要に応じて同径または多少小径のドリルで再び中孔５に切削加工を施したり（図示せず）、中孔５よりも多少小径のピンによって剪断加工を施せば、前記バリを塗布品質に影響がない程度に除去することができる。

次に、図１２に示したように放射状の切削刃が形成された剪断加工具Ｋによって、前記小径抱持室３ｃに縦溝７を形成する。この際、その小径抱持室３ｃ内に前記剪断加工によるバリ７ｂが発生する。このバリ７ｂを、図１３に示すようなテーパーピンＬのＬ１面を押し付けることによって多少のスプリングバックを伴いながら塑性変形させて形状を変化させ、内方突出部８を形成する。また、この工程でテーパーピンＬのＬ２面をボール受座３ｂ面に押し付けて、塑性変形させることによってボール受座３ｂ面の切削加工時に形成された円周状の筋目を無くすことでボール１の塗布時の回転を円滑にしたものである。塗布液の種類によってはＬ２面によるボール受座３ｂの塑性変形加工を行わなくても良い。なお、縦溝７形成時に発生するバリ７ｂをそのまま加工しなくてもボールが横移動した際に干渉しなければ、そのまま内方突出部８としても良い。また、上述したような加工方法ではなく、ドリル等の切削刃物によってバリ７ｂの先端部分を切削除去したり、ピン等で剪断加工を行って内方突出部８を形成しても良い。

次いで、ボール１をボール抱持室３に配置し、前記ボールホルダー２の先端部をかしめる。そのかしめ加工具の下端には自転可能なローラーが対向した位置に、且つ、前記ボールホルダー２の先端近傍を挟み込むように設置されており、そのローラーにはテーパー面が形成されている。このかしめ加工具によって、ボールホルダー２の先端部、具体的には、前記ローラーをかしめ用テーパー部２ｅに押し当て、該部分近傍を多少のスプリングバックを伴いながらも内方に向かって塑性変形させる。このかしめ加工によって、前記ボール１のボールホルダー２（ボール抱持室３）からの抜け止めがなされる。
前述したように、ボール受座３ｂにボール１と同等の曲率形状の曲面を形成して、ボール１との間に塗布液を介在させることによってボール１の回転を滑らかなものとしたい場合には、このかしめ工程の前および後、または前後両工程で平滑なハンマーによって前記ボール１を後方に打ち付け、その際の塑性変形によってボール１と同等の曲率形状の曲面を前記ボール受座３ｂに形成しても良い。

本発明のボールペンチップを使用した塗布具の一例を図１４に示す。
塗布部材としてのボール１を一部臨出した状態で回転自在に抱持したボールホルダー２の後部に塗布液収容部９を接続部材１０を介して接続している。尚、塗布液収容部９とボールホルダー２との間は接続部材１０が必要なければ直接接続しても良い。塗布液収容部９には塗布液１１とその後部に配置された追従体１２が配置されている。追従体１２は高粘度の液体または塗布液収容部９内を摺動可能な固体としても良く、またそれぞれを複数で組み合わせて構成しても良い。塗布液１１の種類によっては、乾燥防止や洩れだし防止のために、前述しているように、弾発部材をボールホルダー２内に設置しても良く、その固定方法はボールホルダー２の内面に弾発部材を圧入固定したり、ボールホルダー２の後端部を縮径加工や内方突起加工して弾発部材の抜け止めをしたり、接続部材１０内の段部によって弾発部材を抜け止めしても良い。以上のものをボールペンリフィルとして、外装体に内蔵して塗布具とする。また、後端をノックする等の操作により塗布先が出没可能となる外装体に装填しても良い。
塗布液収容部９を形成する材料としては、ポリアミド樹脂やポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンナフタレート、塩化ビニル樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、シリコーン樹脂、エラストマー、または上記樹脂を含む複合材などで、ブロー成形または薄肉部を有する射出成形などにより一部または全体を可撓性に富んだ容器とすることもでき、射出成形によって後端側を密閉した有底中空軸形状としてもよいし、射出成形による先端側内径が小径、後端側に向かって徐々に大径となる筒状形状とした上で尾栓（図示せず）によって閉止しても良い。また、塗布液収容部９は、それ自体を把持するものとしてもよい。

本例において、充填されている塗布液１１は、
エチレングリコール（水溶性有機溶剤） ４１重量％
グリセリン（水溶性有機溶剤） ５重量％
ｓｕｐｅｒ ｂｌｕｅ ＧＬＬ（青色分散顔料、山陽色素（株）製） ９重量％
アルペーストＷＸＭ Ｕ７５Ｃ（金属系顔料、平均粒径４０μｍ、東洋アルミニウム（
株）製） ４重量％
ジョンクリル４５０（定着剤、ジョンソンポリマー（株）製） １重量％
キサンタンガム（増粘樹脂） ０．８重量％
ＥＮ１２０Ａ（分散剤、東邦化学工業（株）製） １重量％
アミソフト（界面活性剤、味の素（株）製） ０．３重量％
水 ３７．９重量％
を配合し、粘度が２０，０００ｍＰａ（測定条件としては、２５℃環境でＥＬＤ型粘度計を使用し、ＳＴローターを１ｒｐｍで１０分回転し、その時の値を換算表に従って換算したものである。）の水性塗布液である。

他の一例を図５に相当する図１５および図１５の内方突出部８のボール１の中心に最も近い部分に相当するＶ−Ｖ’断面図の図１６と、図１５の横規制部３ｅにおけるＶＩ−ＶＩ’断面図の図１７にて説明する。
前述のような大径の顔料を使用せずに細い幅の塗布跡を得たい場合には、塗布時において、塗布部材となるボールと被塗布面との接地面積が小さくなることが望ましく、さらに塗布液の塗布量を少なくする事が望ましい。そのためにはボール径ｄを０．８ｍｍにすることが適切であり、その場合には、ボール１をボール受座３ｂに当接させた状態で、ボールホルダー２の先端からのボール１の突出量のＡを０．２５ｍｍ、内方突出部８の、ボール受座３ｂに当接したボール１の中心に最も近い点Ｐは、この図１５の形状の場合、ボール１の外形と最も接近している点である内方突出部８の内接円径が最小となり、かつ最先端側の点であり、ボールホルダー２の先端から上記内方突出部８の点Ｐまでの軸線上の距離Ｂを０．３０ｍｍ、内方突出部８の点Ｐの軸線上同位置における内接円径Ｄ１を０．７８ｍｍ、ボールホルダー２の先端から、ボール１の外形と小径抱持室３ｃが最接近している横規制部３ｅまでの軸線上の距離Ｃを０．１５ｍｍ、小径抱持室３ｃの内径のＤ２を０．８１ｍｍ、とすることによって、点Ｐに相当する軸線位置におけるボール１の断面外径Ｙ１はφ０．７４２ｍｍとなり、Ｄ１＞Ｙ１となることからボール１は内方突出部８に接触しない。さらに、横規制部３ｅに相当する軸線位置におけるボール１の断面外径Ｙ２はボールの直径となりφ０．８０ｍｍとなり、ボール１が最大限横移動できる軸線における径方向の距離（Ｄ２−Ｙ２）／２よりもボール１と内方突出部８までの軸線における径方向の距離（Ｄ１−Ｙ１）／２の方が大きいために、塗布時にボール１が内方突出部８に干渉しないことによって、ボール１の回転が円滑で良好な塗布をすることができ、その結果、塗布液の塗布性を向上させるものとなる。なお、この内方突出部８は、縦溝７を形成時に発生したバリの内周部を小径抱持室３ｃよりもやや小径の切削刃物にて切削加工して形成したものである。これにより内方突出部８の内径を正確に制御することができ、その結果、塗布時において内方突出部８がボール１に干渉することを防ぐことが確実に行える。また、ピン等による剪断加工によって形成しても良い。
また、大径抱持室３ｄの内径は０．８４ｍｍとすることで塗布液を十分に塗布することができる。縦溝７は、幅を０．２０ｍｍ、外接円径を０．８３ｍｍとすることで縦溝７の径方向の奥行きを０．０１ｍｍとし、縦溝７の深さを０．１７ｍｍで周状に５ヶ所配置することで塗布液が縦溝７に詰まったり、妨げることなく流通させることができる。中孔５の内径は０．３８ｍｍとすることで塗布液を十分に流通させることができ、またコイルスプリング等の弾撥部材（図示せず）をボールホルダー２内に配置することで、ボール１を先端側に付勢し、先端開口部の内縁との隙間を防ぐことによって、塗布液の乾燥や洩れだしを防止する場合には、その弾発部材の挿入設置時に引っかかって設置不良となることがないので適切である。放射状溝６は０．１２ｍｍ幅で、外接円径を０．８ｍｍとすることで放射状溝６の径方向の奥行きを０．２１ｍｍとし、周状に５ヶ所配置して、放射状溝６は深さを０．１５ｍｍとして後部の後孔４まで貫通させずに中孔５の途中位置までとしている。後孔４まで放射状溝６を貫通させると、後孔４の先端側で内方のバリが発生し、上述したように弾撥部材を配置する際には、このバリの影響で設置不良となることを防ぐことができる。
本例においては、図１５に示すように、放射状溝６を縦溝７と周方向において略同一位置に配置している。塗布液が高粘度の場合など、衝撃による塗布液の移動を考慮する必要がない場合にはこのような配置にしても良い。また、縦溝７と放射状溝６をそれぞれ一部が周方向に重なり合い、また一部が周方向に重なり合わないようにしたり、それぞれの設置数を同一にせずに配置しても良い。ボール受座３ｂには、ボール１と同等の曲率形状の曲面を形成して、ボール１との間に塗布液を介在させることによってボール１の回転を滑らかなものとしている。ボールホルダー２の先端部の先端開口部３ａの内径は０．７７ｍｍにすることがボール１のボールホルダー２からの外れを防止するために適切であり、これにより、塗布時にボール１がボールホルダー２の軸線に対して最大限横方向に移動して、小径抱持室３ｃに当接した状態にもボール１とボールホルダー２の先端部内縁との間には先端開口部３ａが最低約０．０１ｍｍの隙間が設けられるため、ボール１に付着した塗布液で、被塗布面に転写塗布されなかった塗布液の回収ができ、「ぼて」と呼ばれる塗布跡不良を防ぐことができる。なお、ボール１はボール抱持室３内で前後方向に０．０４ｍｍ、横方向に０．０１ｍｍの移動が可能であり、この移動しうる空間が塗布液の流通を円滑にするものとなっている。

さらに他の一例を、図４に相当するボールを除いた状態の要部縦断面斜視図である図１８に示す。
小径抱持室３ｃに設置された縦溝７を、大径抱持室３ｄおよびボールホルダー２の先端面２ｆまで連通して形成したものである。これによって塗布液の流通がさらに良くなる。縦溝７は先端面２ｆまで連通せずに、大径抱持室３ｄまでとしてもよい。

さらに他の一例を、図４に相当するボールを除いた状態の要部縦断面斜視図である図１９に示す。
小径抱持室３ｃに設置された縦溝７と放射状溝６を連通させて形成させたものである。これは、図１１に相当する刃物の外径を調整して加工されたものである。多量の吐出量を必要としない場合や、塗布量を抑えたい場合などは縦溝７の幅を狭くする必要がある。縦溝７の幅が狭い場合には放射状溝６と一体に形成することで、ひとつの工程で加工することができる。剪断加工時には縦溝７の側壁部近辺にバリが形成されるが、これがそのまま内方突出部８となる。また、図示はしていないが、このバリに追加切削加工や剪断加工、塑性変形させることで形状を変化させて内方突出部８としてもよい。

ボールペンチップの縦断面図 図１のＩ部拡大図 図１のＩＩ部拡大図 ボールを除いた状態の要部縦断面斜視図 ボールペンチップの先端要部拡大図 図５のＩＩＩ−ＩＩＩ’断面図 図５のＩＶ−ＩＶ’断面図 ボールホルダーの加工途中を表す縦断面図 ボールホルダーの加工途中である大径抱持室の加工を表す要部縦断面図 ボールホルダーの加工途中である小径抱持室の加工を表す要部縦断面図 ボールホルダーの加工途中である放射状溝の加工を表す要部縦断面図 ボールホルダーの加工途中である縦溝の加工を表す要部縦断面図 ボールホルダーの加工途中である内方突起の加工を表す要部縦断面図 塗布具の一例の要部縦断面図 他の一例のボールペンチップの先端要部拡大図 図１５のＶ−Ｖ’断面図 図１５のＶＩ−ＶＩ’断面図 他の一例のボールを除いた状態の要部縦断面斜視図 他の一例のボールを除いた状態の要部縦断面斜視図

符号の説明

１ ボール
２ ボールホルダー
２ａ 中心孔
２ｂ テーパー部
２ｃ 平面部
２ｄ 縮径部
２ｅ かしめ用テーパー部
２ｆ 先端面
３ ボール抱持室
３ａ 先端開口部
３ｂ ボール受座
３ｃ 小径抱持室
３ｄ 大径抱持室
３ｅ 横規制部
３ｆ 予備孔
３ｇ 段部
４ 後孔
５ 中孔
６ 放射状溝
７ 縦溝
７ｂ バリ
８ 内方突出部
９ 塗布液収容部
１０ 接続部材
１１ 塗布液
１２ 追従体
Ｅ 大ボールハウスバイト
Ｆ 面取りバイト
Ｇ サーフェースバイト
Ｈ 小ボールハウスバイト
Ｊ 剪断加工具
Ｋ 剪断加工具

Claims (1)

1. 筆記部材としてのボールと、このボールを塗布液通路の先端開口部より一部突出させつつ前後移動並びに回転可能に抱持するボールホルダーとから少なくともなり、先端開口部とその後側のボール受座の最小内径部分とをボールの直径よりも小径に形成することによってボールが前後に移動可能な範囲としてのボール抱持室を備え、このボール抱持室は先端開口部側の大径抱持室と、これより後方に位置する小径抱持室とを有し、この小径抱持室に塗布液通路となる複数の縦溝を形成すると共に、前記ボールの移動範囲内に交差しない内方突出部を形成したボールペンチップ。

Images