JP2010184495A

JP2010184495A - 油性ボールペンリフィル

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Publication number: JP2010184495A
Application number: JP2010005502A
Authority: JP
Inventors: Kengo Nagaoka; 健吾長岡
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2010-08-26
Anticipated expiration: 2030-01-14
Also published as: WO2010082590A1; JP4480187B1

Abstract

【課題】径が０．７ｍｍ未満、特に０．５ｍｍ〜０．６ｍｍの筆記ボールを使用した油性ボールペンリフィルにおいて、インク流量を少なくすることなく、ボールペンチップ内への紙巻き込みに伴う不具合を解消する。
【解決手段】本発明に係る油性ボールペンリフィル10は、ボールペンチップ15内に装着され、その先端部分が前記筆記ボール30を先端へ押圧する押圧棒41として形成されている押し荷重が０．０１０Ｎ以上かつ０．０９０Ｎ以下のスプリング40を備え、ボールハウス24内径が筆記ボール30径の１０４．０％以上かつ１０８．５％以下であり、ボール受座25径が筆記ボール30径の８０．０％以上かつ９０．０％以下であり、カシメ部22の角度が７０°以上かつ９０°以下である。
【選択図】図３

Description

本発明は、インクボテ並びに筆記先端の乾燥及び紙巻き込みによるインク流量低下の防止を図った油性ボールペンリフィルに関する。

ボールペン、特に油性ボールペンは水性ボールペンに比べインクの粘度が高い。そのため、筆記の際に余分のインクがボールペンチップの先端に付着して残る、いわゆる「ボテ」という現象が起こりやすい。そしてそれが、次回の筆記の際に筆記面を汚す原因ともなっている。
この「ボテ」を抑制すべく、下記の特許文献１記載の発明のように、ボール受座を大きくすることが試みられることがある。そして、ボール受座を大きくすることで筆記ボールを収容するボールハウス内でのインク溜まりが小さくなる。これによりインク流量が少なくなったり、高速で筆記した場合に描線が追従しきれなくなったりする。そのため、ボールハウス径を大きくすることで対処する、と同文献には記載されている。一方、同文献にはまた、筆記ボールを先端方向へ付勢するスプリングをボールペンチップ内に備えることで、非筆記時において筆記ボールとボールペンチップ先端のカシメ部との間をシールし、耐乾燥性を付与する、ということも記載されている。

特開２００７−１９０６９３号公報

ここで、筆記ボールの径を０．７ｍｍ未満、たとえば０．５ｍｍとして上記従来技術に開示されているようにボールペンチップを形成し、これを用いた油性ボールペンリフィルで筆記をした場合、ボールハウス内に巻き込まれる筆記用紙の繊維が再び排出されにくくなる、という点が問題となる。そうなると、筆記ボールの回転が妨げられ、ついには筆記が不能となる。
上記の問題点に鑑み、本発明は、径が０．７ｍｍ未満、特に０．５ｍｍ〜０．６ｍｍの筆記ボールを使用した油性ボールペンリフィルにおいて、インク流量を少なくすることなく、ボールペンチップ内への紙巻き込みに伴う不具合を解消することを課題とする。

上記の課題に鑑み、本発明は、円柱材を切削して形成されるホルダー20と、
前記ホルダー20の一端の外周を先細に切削して形成したテーパー部21と、
前記テーパー部21の内周を切削して形成したボールハウス24と、
前記ホルダー20の他端から前記ボールハウス24の近傍まで穿孔して形成したバック孔23と、
前記ボールハウス24と前記バック孔23との間を貫通して形成したインク孔26と、
前記インク孔26の周囲に等配された複数箇所を前記ボールハウス24側から切削して形成した溝であるチャンネル溝27と、
前記ボールハウス24内に挿入されるとともに径が０．５ｍｍ以上かつ０．６ｍｍ以下である筆記ボール30と、
前記ボールハウス24の底面24aにおいて前記筆記ボール30をバック孔23方向へ押圧した際に該筆記ボール30の曲面が転写されたボール受座25と、
前記テーパー部21の先端部分を内側にカシメ加工して形成したカシメ部22と、
前記バック孔23内部に挿入されるとともに先端部分が前記筆記ボール30を先端へ押圧する押圧棒41として形成されている押し荷重が０．０１０Ｎ以上かつ０．０９０Ｎ以下のスプリング40とを備えたボールペンチップ15と、
油性インク12を収容しかつ前記ボールペンチップ15が先端に装着される両端開放円筒状のインク収容管11とを備えた油性ボールペンリフィル10であって、
前記ボールハウス24内径が前記筆記ボール30径の１０４．０％以上かつ１０８．５％以下であり、
前記ボール受座25径が前記筆記ボール30径の８０．０％以上かつ９０．０％以下であり、
前記カシメ加工して形成したカシメ部22の角度が７０°以上かつ９０°以下であることを特徴とする。

すなわち、本発明は、径が０．５ｍｍ〜０．６ｍｍである筆記ボール30をボールペンチップ15に使用するに際して、紙巻き込みの弊害を解消すべく各部位の構造を調整したものである。
このボールペンチップ15は、インク収容管11の先端に装着されるが、インク収容管11に直接収容されることとしてもよいし、継手14を介して装着されることとしてもよい。
「ボールハウス24内径」は筆記ボール30を収容する空間の大きさを規定する。そして、筆記ボール30を収容した際に筆記ボール30が占める空間以外の空間であるところのいわゆる「インク溜まり」の容積を規定することにもなる。このインク溜まりには、筆記の際巻き込まれてきた筆記用紙繊維が入り込むことになる。よって、ボールハウス24内径が規定するインク溜まりの容積は、繊維の入り込みやすさと、入った繊維の排出されやすさとの両方に関わることとなる。

このボールハウス24内径が、筆記ボール30径の１０４．０％を下回ると、インク流量が少なく筆記に不適である。それとともに、巻き込んだ繊維が排出されにくくなる。一方、１０８．５％を上回ると、インク流量が多すぎて描線が汚くなる。よって、ボールハウス24内径は筆記ボール30径の１０４．０％以上かつ１０８．５％以下の範囲内が適当である。
「ボール受座25径」は筆記ボール30の回転しやすさを規定し、やはり繊維の入り込みやすさと、入った繊維の排出されやすさとの両方に関わることとなる。
このボール受座25径が、筆記ボール30径の８０．０％を下回ると、筆記ボール30の回転によりボール受座25の特定の部位が摩耗しやすくなる。一方、９０．０％を上回ると、筆記ボール30の回転が阻害されてインクの流れも悪くなり、描線のかすれなどが起こりやすくなる。よって、ボール受座25径は筆記ボール30径の８０．０％以上かつ９０．０％以下の範囲内が適当である。

「カシメ部22の角度」とは、ボールペンチップ15の中心軸に沿った断面において、カシメ部22を形成する２本の線分を延長して交わった点を中心として、この２本の線分がなす角をいう。この角度はカシメ部22と筆記ボール30との接触の度合いを規定することになる。よって、これもまた繊維の入り込みやすさと、入った繊維の排出されやすさとの両方に関わることとなる。
このカシメ部22の角度が７０°を下回ると、カシメ部22と筆記ボール30との接触がより密であるために巻き込んだ繊維がカシメ部22で引っかかりやすくなり筆記に不適である。一方、９０°を上回ると、カシメ部22での繊維の引っかかりはなくなるもののカシメ部22にインクのボテが付着しやすくなりやはり不適である。よって、カシメ部22の角度は７０°以上かつ９０°以下の範囲内が適当である。

「スプリング40」には筆記ボール30を先端方向へ押しつけてカシメ部22との間を密着させ、非筆記時におけるインク溜まりの乾燥を防止するという役割がある。よって、その「押し荷重」は筆記ボール30とカシメ部22との密着度合いに影響することとなる。
このスプリング40の押し荷重が、０．０１０Ｎ未満であると、非筆記時における筆記ボール30とカシメ部22との密着が弱いので、インク溜まりが乾燥しやすくなる。そのため、書き始めの描線がかすれやすくなる。一方、０．０９０Ｎを上回ると、筆記圧をかけても筆記ボール30が押し戻されにくくなる。したがって、書き味を損ねることになる。よって、スプリング40の押し荷重は０．０１０Ｎ以上かつ０．０９０Ｎ以下の範囲内が適当である。

なお、上記の構造に加え、カシメ部22の内側面のうち前記筆記ボール30と接触し得る部分であるシール面22aの軸方向に沿った長さは０．０２０ｍｍ以上かつ０．０５０ｍｍ以下であることが望ましい。この「シール面22a」は筆記ボール30とカシメ部22との密着に関わる部分であるため、繊維の引っかかりやすさに関わる部分である。この長さが０．０２０ｍｍを下回る場合には、筆記ボール30とカシメ部22との密着が少ない。よってカシメ部22での繊維の引っかかりはなくなるもののカシメ部22にインクのボテが付着しやすくなり不適である。一方、０．０５０ｍｍを上回る場合には、筆記ボール30とカシメ部22との密着が多すぎるのでカシメ部22に繊維が引っかかりやすくなる。よって、シール面22aの軸方向に沿った長さは０．０２０ｍｍ以上かつ０．０５０ｍｍ以下の範囲内が適当である。

また、上記の構造に加え、前記筆記ボール30が前記ボールハウス24内で軸方向に沿って移動可能な距離（いわゆる「縦ガタ」）は０．００４ｍｍ以上かつ０．００９ｍｍ以下であることが望ましい。この「縦ガタ」は筆記時に非筆記時と比べてどの程度筆記ボール30が押し戻され得るかということを表している。この縦ガタが０．００４ｍｍを下回る場合には、筆記ボール30とカシメ部22との密着が強くなる。よってカシメ部22に繊維が引っかかりやすくなるので不適である。一方、０．００９ｍｍを上回る場合には、筆記ボール30とカシメ部22との密着が少ない。よってカシメ部22での繊維の引っかかりはなくなるもののカシメ部22にインクのボテが付着しやすくなりやはり不適である。よって、縦ガタの長さは０．００４ｍｍ以上かつ０．００９ｍｍ以下の範囲内が適当である。

さらに、上記の構造に加え、前記筆記ボール30が前記ボールハウス24内で軸方向と直交する方向に沿って移動可能な距離（いわゆる「横ガタ」）は０．００５ｍｍ以上かつ０．０１５ｍｍ以下であることが望ましい。この「横ガタ」は筆記時にカシメ部22との間でどの程度間隙ができ得るかということを表している。この横ガタが０．００５ｍｍを下回る場合には、筆記ボール30とカシメ部22との密着が強い。よってカシメ部22に繊維が引っかかりやすくなるので不適である。一方、０．０１５ｍｍを上回る場合には、筆記ボール30とカシメ部22との密着が少ない。よってカシメ部22での繊維の引っかかりはなくなるもののカシメ部22にインクのボテが付着しやすくなりやはり不適である。よって、横ガタの長さは０．００４ｍｍ以上かつ０．０１５ｍｍ以下の範囲内が適当である。

また、上記の構造に加え、インク消費量が１００ｍあたり２５ｍｇから４０ｍｇであることが望ましい。すなわち、上記の構造を備えたボールペンチップ15を装着した油性ボールペンリフィル10において、収容した油性インク12の物性がインク消費量がこの範囲内に当たるようなものであれば、描線の質や書き味を良好に保ちつつ、繊維の巻き込みによる不具合も解消することが可能となる。

本発明は以上のように構成されているので、径が０．７ｍｍ未満、特に０．５ｍｍ〜０．６ｍｍの筆記ボールを使用した油性ボールペンリフィルにおいて、インク流量を少なくすることなく、ボールペンチップ内への紙巻き込みに伴う不具合が解消されることとなる。

本発明の１の実施の形態に係る油性ボールペンリフィルの正面断面図である。本発明の１の実施の形態に係る油性ボールペンリフィルで使用されるボールペンチップの（Ａ）正面図及び（Ｂ）正面断面図である。図２に示すボールペンチップの先端部分を拡大した（Ａ）正面断面図及び（Ｂ）Ｉ−Ｉ断面図である。なお、（Ａ）及び（Ｂ）ではスプリングは省略されており、（Ｂ）では筆記ボールが省略されている。ボールハウスの内部で、（Ａ）筆記ボールがボールハウス内で軸方向に沿って移動可能な距離（縦ガタ）と、（Ｂ）筆記ボールがボールハウス内で軸方向と直交する方向に沿って移動可能な距離（横ガタ）とを模式的に図示したものである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の１の実施の形態に係る油性ボールペンリフィル10の正面断面図である。
両端が開放したポリプロピレン製の円筒形状のインク収容管11の一端に、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）製の継手14を介してボールペンチップ15が装着されている。なお、継手14内には、筆記先端を上向きにして放置した際の空気の流入に伴うインクの逆流を防止する目的で、逆流防止ボール16が挿入されている。インク収容管11には油性インク12が充填されている。この後端側に、グリース状の物質であるインク追従体13が充填されている。このインク追従体13は、油性インク12がインク収容管11の後端から流出するのを防止するための栓の役割を果たす。

図２は、本発明の１の実施の形態に係る油性ボールペンリフィル10で使用されるボールペンチップ15の（Ａ）正面図及び（Ｂ）正面断面図である。
ボールペンチップ15は、ステンレス鋼製の円柱材を切削して形成されるホルダー20と、ホルダー20の先端に装着される超硬合金製の筆記ボール30と、ホルダー20内部に嵌装されるスプリング40とから構成される。
ホルダー20の先端部は、図２（Ａ）に示すように、円錐状に先細に形成されたテーパー部21となっている。テーパー部21の先端は内方に縮径するように押圧変形されたカシメ部22となっており、先端から一部が覗いている筆記ボール30を抱持している。一方、ホルダー20の後端部の外径は縮径されており、この部分が図１に示す継手14に挿入される挿入部28となっている。

ホルダー20の内部には、図２（Ｂ）に示すように、後端からテーパー部21の途中まで達するバック孔23が形成されている。バック孔23は先端に向かって段階的に縮径している。一方、先端部分には、筆記ボール30が収容される空間であるボールハウス24が形成されている。そして、このボールハウス24とバック孔23とは、インク孔26を介して連通している。また、バック孔23内にはコイル状のスプリング40が挿入されている。スプリング40後端は、縮径部の周囲複数箇所を内方にポンチ加工して形成された内方突起28aで支持されている。一方、スプリング40の先端部分は先端へ真っ直ぐのびる押圧棒41として形成されている。押圧棒41の先端はインク孔26を貫通して、ボールハウス24内の筆記ボール30の後端に接している。このスプリング40の押し荷重が０．０１０Ｎ以上かつ０．０９０Ｎ以下である。

図３は、図２に示すボールペンチップ15の先端部分を拡大した（Ａ）正面断面図及び（Ｂ）Ｉ−Ｉ断面図である。なお、（Ａ）及び（Ｂ）ではスプリング40は省略されており、（Ｂ）では筆記ボール30が省略されている。
ボールハウス24内に筆記ボール30が挿入されている。このボールハウス24の径（Ｈ）は筆記ボール30の径（Ｂ）の１０４．０％以上かつ１０８．５％以下である。この筆記ボール30は内方に押圧変形されたカシメ部22によって抱持されている。このカシメ部22のなす角度（α）は、７０°以上かつ９０°以下である。カシメ部22の先端側と筆記ボール30とは、筆記ボール30の移動により、カシメ部22の内面に当たるシール面22aで筆記ボール30と直接接触する。このシール面22aの軸方向に沿った長さ（Ｓ）は、０．０２０ｍｍ以上かつ０．０５０ｍｍ以下である。ボールハウス24の底面24aには、筆記ボール30が挿入後に後方に押圧されるいわゆる「叩き」工程によって筆記ボール30の曲面が転写されたボール受座25が形成されている。このボール受座25の径（Ｒ）は、筆記ボール30の径（Ｂ）の８０．０％以上かつ９０．０％以下である。また、ボールハウス24の底面24aから、インク孔26周囲の５箇所に等配されたチャンネル溝27が形成されている。このチャンネル溝27は、ボール受座25に筆記ボール30が接触している状態において、インク孔26とボールハウス24とのインクの流通を確保するための構造である。

図４は、ボールハウス24の内部で、（Ａ）筆記ボール30がボールハウス24内で軸方向に沿って移動可能な距離（縦ガタ）と、（Ｂ）筆記ボール30がボールハウス24内で軸方向と直交する方向に沿って移動可能な距離（横ガタ）とを模式的に図示したものである。図４（Ａ）に示すように、縦ガタ（ΔＶ）は、筆記ボール30が、ボール受座25に接した位置と、シール面22aと接した状態との距離で定義される。具体的には０．００４ｍｍ以上かつ０．００９ｍｍ以下である。また、図４（Ｂ）に示すように、横ガタ（ΔＨ）は、筆記ボール30がシール面22aのある一端に接した状態と、その反対端に接した状態との距離で定義される。具体的には０．００５ｍｍ以上かつ０．０１５ｍｍ以下である。

上記の通りに製造した図１に示す油性ボールペンリフィル10は、図示しない軸筒に装着して筆記した場合には、インク収容管11に収容される油性インク12のインク消費量は１００ｍあたり２５ｍｇから４０ｍｇとなる。ここで、この油性インク12の望ましい組成としては、着色剤と、下記構造式（１）で表される溶剤がインク中の全溶剤の４０重量％以上を占める主溶剤と、この溶剤に可溶な樹脂を含み、測定温度：２５℃、剪断速度：３．８３／ｓにおいて７００ｍＰａ・ｓ〜８，０００ｍＰａ・ｓの範囲にある油性インクが採用されている。

上記構造式（１）に該当する主溶剤として具体的には、３−メトキシブタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール、３−メチル−１，３ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、へキシレングリコールなどが挙げられる。好適には３−メトキシブタノール、３−メチル−３−メトキシブタノールである。また、上記主溶剤の他に、主溶剤に対して相溶性に優れた補助溶剤を含むことができる。
前記溶剤に可溶な樹脂は、様々な目的のために用いられる。たとえば、固形分の調整、ペン先の摩耗抑制、色材の定着性及び固着性向上、粘度調整、耐擦過性の向上、顔料分散などが挙げられる。したがって、用いられる樹脂は目的に応じて、その種類や分子量、インク配合量が適宜選択される。具体的には、ケトン樹脂、スチレン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、テルペンフェノール樹脂を含むテルペン系樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジンフェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、フェノール系樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、ロジン系樹脂、アクリル系樹脂、尿素アルデヒド系樹脂、マレイン酸系樹脂、シクロヘキサン系樹脂、ポリビニルピロリドン、セルロース系樹脂、ポリビニルブチラールなどが挙げられる。

（１）試験項目
以下、下記各実施例及び比較例に示す構成のボールペンチップを図１に示すような油性ボールペンリフィルに組み込んで、下記の各試験に供した。なお、全ての実施例及び比較例において、インク収容管に充填した油性インクの組成は、以下の通りであった。
スピロンブラックＧＭＨスペシャル（保土ヶ谷化学工業）：８．０重量％
バリファーストバイオレット＃１７０２（オリエント化学工業）：２０．０重量％
スピロンイエローＣ−ＧＮＨ（保土ヶ谷化学工業）：５．０重量％
ポリビニルブチラールＢＭ−１（積水化学）：６．０重量％
ＹＳポリスターＴ−１３０（ヤスハラケミカル）：４．０重量％
３−メトキシブタノール：５７．０重量％
上記組成で得られた油性インクの粘度は１，１００ｍＰａ・ｓ（２５℃、剪断速度：３．８３／ｓ）であった。
また、全ての実施例及び比較例において、ボールペンチップに装着した筆記ボールの径は０．５ｍｍであった。

（１−１）試験１：インク流出量試験
ＪＩＳ規格Ｓ６０３９に準拠した筆記試験機（ミニテック筆記試験機、三菱鉛筆）を用い、筆記速度４ｍ／分、筆記角度７０°、筆記加重１．９６Ｎ及び筆記距離１００ｍの筆記条件で、ＪＩＳ規格Ｐ３２０１に準拠した筆記試験紙上に螺旋筆記することにより筆記試験を行った。判定方法は以下の基準に従い、１００ｍ筆記終了時におけるインク流出量（インク消費量）を、その描線の質に鑑み、より適正な順に「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」及び「Ｄ」とした。
Ａ：２８ｍｇ超かつ３３ｍｇ以下
Ｂ：２５ｍｇ超かつ２８ｍｇ以下又は３３ｍｇ超かつ３５ｍｇ以下
Ｃ：２３ｍｇ超かつ２５ｍｇ以下又は３５ｍｇ超かつ３８ｍｇ以下
Ｄ：２３ｍｇ以下又は３８ｍｇ超。

（１−２）試験２：インク追従性試験
ＪＩＳ規格Ｐ３２０１に準拠した筆記試験紙上に、７〜１０秒の間に５５〜６０ｍｍの大きさの螺旋を２５〜３０個連続的に筆記することにより筆記試験を行った。筆記した描線中、カスレの長さがどのくらいであるかにつき、下記の基準に従い「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」及び「Ｄ」とした。
Ａ：１ｍｍ未満
Ｂ：１ｍｍ以上かつ３ｍｍ未満
Ｃ：３ｍｍ以上かつ５ｍｍ未満
Ｄ：５ｍｍ以上。

（１−３）試験３：耐ボテ性能試験
前記試験１と同様の条件で筆記試験を実施し、筆記終了時に、ホルダーに付着したインク塊（ボテ）の量を０（なし）、１（少ない）、２（やや多い）、３（多い）及び４（極めて多い）の５段階で点数化し、また、筆記面に付着したボテの量を同様に５段階で点数化した。そして、これらの点数の合計により、下記の基準に従い「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」及び「Ｄ」とした。
Ａ：０〜１点
Ｂ：２〜３点
Ｃ：４〜５点
Ｄ：６〜８点。

（１−４）試験４：耐摩耗性試験
前記試験１と同様の条件（ただし筆記距離は１，０００ｍとした。）で筆記試験を実施した。そして、筆記前後における筆記ボール頂点とカシメ部の先端縁との距離を測定してその差により下記の基準に従い「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」及び「Ｄ」とした。
Ａ：１μｍ未満
Ｂ：１μｍ以上２μｍ未満
Ｃ：２μｍ以上３μｍ未満
Ｄ：３μｍ以上。

（１−５）試験５：初筆性能試験
前記試験１と同様の条件で筆記試験を実施した。そして、筆記開始時からのカスレ距離を測定し、その長さにより下記の基準に従い「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」及び「Ｄ」とした。
Ａ：１ｍｍ未満
Ｂ：１ｍｍ以上３ｍｍ未満
Ｃ：３ｍｍ以上５ｍｍ未満
Ｄ：５ｍｍ以上。

（１−６）試験６：書き味試験
前記試験２と同様の条件で筆記試験を実施した。その際の書き味を下記の基準で官能評価した。
Ａ：紙への引っかかり感がなく滑るように滑らかな書き味であった
Ｂ：紙への引っかかり感がなく滑らかな書き味であった
Ｃ：やや紙への引っかかり感があるものの概ね滑らかな書き味であった
Ｄ：紙への引っかかり感があり滑らかな書き味ではない。

（１−７）試験７：耐紙巻き込み性試験
試験１と同様の条件で筆記試験を実施しインク流出量を確認した。その後、同じ筆記試験機を用い、筆記速度４ｍ／分、筆記角度４０°、筆記加重２．３５Ｎ及び筆記距離２５ｍの筆記条件で、藁半紙上に螺旋筆記することにより強制的に紙を巻き込ませた。そして再度、試験１と同様の条件で筆記試験を実施し筆記流量の低下率により紙巻き込み性を確認した。更に試験１と同様の条件で筆記試験を実施し、筆記流量の回復により巻き込んだ紙の排出性を確認した。判定は下記の基準に従い「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」及び「Ｄ」とした。
Ａ：紙巻き込みがなく、筆記できた
Ｂ：やや紙を巻き込むが、巻き込んだ紙を排出でき、筆記できた
Ｃ：紙を巻き込むが、概ね紙を排出でき、筆記できた
Ｄ：紙を巻き込み、紙を排出できず、筆記できない。

（２）各構成要素の検討
（２−１）ボール受座径
ボールハウス内径を０．５３０ｍｍ（筆記ボール径比１０６．０％）、スプリングの押し荷重を０．０３０Ｎ及びカシメ部の角度を８５°に固定した条件下で、ボール受座径の適正な範囲を検討した。すなわち、ボール受座径を下記表１の通り０．３９０ｍｍ〜０．４６０ｍｍの範囲内で変化させた場合において、各試験項目の評価は下記表１の通りであった。

上記の結果、ボール受座径が筆記ボール径比８０．０％を下回る比較例１では試験３（耐ボテ性能）及び試験４（耐摩耗性）の結果が劣ることとなった。また、ボール受座径が筆記ボール径比９０．０％を上回る比較例２では試験２（インク追従性）の結果が劣ることとなった。それに対し、ボール受座径が筆記ボール径比８０．０％〜９０．０％の範囲内である実施例１〜実施例４では悪くとも評価Ｃが見られたのみで、いずれの試験項目でも好評価が得られた。以上の検討より、ボール受座径の筆記ボール径比は、耐ボテ性能及び耐摩耗性の観点より８０．０％以上、並びにインク追従性の観点より９０．０％以下が好適である。特に、実施例２及び実施例３ではいずれの試験項目でも評価Ａか評価Ｂが得られた。このことから、ボール受座径の筆記ボール径比は、８３．０％以上８８．０％以下がより望ましいことが判明した。

（２−２）ボールハウス内径
ボール受座径を０．４３０ｍｍ（筆記ボール径比８６．０％）、スプリングの押し荷重を０．０３０Ｎ及びカシメ部の角度を８５°に固定した条件下で、ボールハウス内径の適正な範囲を検討した。すなわち、ボールハウス内径を下記表２の通り０．５０５ｍｍ〜０．５５０ｍｍの範囲内で変化させた場合において、各試験項目の評価は下記表２の通りであった。

上記の結果、ボールハウス内径が筆記ボール径比１０４．０％を下回る比較例３並びに１０８．５％を上回る比較例４では試験１（インク流出量）の結果が劣ることとなった。また比較例４についてはボールとボールハウス内側面との距離が大きくカシメ加工が難しい結果となった。それに対し、ボールハウス内径が筆記ボール径比１０４．０％〜１０８．５％の範囲内である実施例５〜実施例７ではいずれの試験項目でも好評価が得られた。以上の検討より、ボールハウス内径の筆記ボール径比は、インク流出量の観点より１０４．０％以上１０８．５％以下が好適である。特に、実施例５及び実施例６の試験１の結果が評価Ａとなった。このことから、ボールハウス内径の筆記ボール径比は、１０４．０％以上１０６．０％以下がより望ましいことが判明した。

（２−３）スプリング押し荷重
ボール受座径を０．４３０ｍｍ（筆記ボール径比８６．０％）、ボールハウス内径を０．５３０ｍｍ（筆記ボール径比１０６．０％）及びカシメ部の角度を８５°に固定した条件下で、スプリング押し荷重の適正な範囲を検討した。すなわち、スプリング押し荷重を下記表３の通り０．００５〜０．１００Ｎの範囲内で変化させた場合において、各試験項目の評価は下記表３の通りであった。

上記の結果、スプリング押し荷重が０．０１０Ｎを下回る比較例５では試験５（初筆性能）の結果が劣ることとなった。また、スプリング押し荷重が０．０９０Ｎを上回る比較例６では試験６（書き味）の結果が劣ることとなった。それに対し、スプリング押し荷重が０．０１０Ｎ〜０．０９０Ｎの範囲内である実施例８〜実施例１１では悪くとも評価Ｃが見られたのみで、いずれの試験項目でも好評価が得られた。以上の検討より、スプリング押し荷重は、初筆性能の観点より０．０１０Ｎ以上、及び書き味の観点より０．０９０Ｎ以下が好適である。特に、実施例８〜実施例１０ではいずれの試験項目でも評価Ａか評価Ｂが得られた。このことから、スプリング押し荷重は、０．０１０Ｎ以上０．０７０Ｎ以下がより望ましいことが判明した。

（２−４）カシメ部角度
ボール受座径を０．４３０ｍｍ（筆記ボール径比８６．０％）及びボールハウス内径を０．５３０ｍｍ（筆記ボール径比１０６．０％）及びスプリングの押し荷重を０．０３０Ｎに固定した条件下で、カシメ角度の適正な範囲を検討した。すなわち、カシメ角度を下記表４の通り６５°〜１００°の範囲内で変化させた場合において、各試験項目の評価は下記表４の通りであった。

上記の結果、カシメ部の角度が７０°を下回る比較例７では試験７（耐紙巻き込み性能）の結果が劣ることとなった。また、カシメ部の角度が９０°を上回る比較例８では試験３（耐ボテ性能）の結果が劣ることとなった。それに対し、カシメ部の角度が７０°〜９０°の範囲内である実施例１２〜実施例１５ではいずれの試験項目でも好評価が得られた。以上の検討より、カシメ部の角度は耐紙巻き込み性能の観点より７０°以上、及び耐ボテ性能の観点より９０°以下が好適である。特に、実施例１２〜実施例１４ではいずれの試験項目でも評価Ａ又は評価Ｂが得られた。このことから、カシメ部の角度は、７０°以上８５°以下がより望ましいことが判明した。

（２−５）シール面の長さ
ボール受座径を０．４３０ｍｍ（筆記ボール径比８６．０％）及びボールハウス内径を０．５３０ｍｍ（筆記ボール径比１０６．０％）及びスプリングの押し荷重を０．０３０Ｎに固定した条件下で、シール面の長さの適正な範囲を検討した。すなわち、カシメ部を調整してシール面の長さを下記表５の通り０．００８ｍｍ〜０．０６５ｍｍの範囲内で変化させた場合において、各試験項目の評価は下記表５の通りであった。

上記の結果、シール面の長さが０．０５０ｍｍを上回る比較例９では試験７（耐紙巻き込み性能）の結果が劣ることとなった。また、シール面の長さが０．０２０ｍｍを下回る比較例１０では試験３（耐ボテ性能）の結果が劣ることとなった。それに対し、シール面の長さが０．０２０ｍｍ〜０．０５０ｍｍの範囲内である実施例１６〜実施例１９ではいずれの試験項目でも好評価が得られた。以上の検討より、シール面の長さは耐紙巻き込み性能の観点より０．０５０ｍｍ以下、及び耐ボテ性能の観点より０．０２０ｍｍ以上が好適である。特に、実施例１６〜実施例１８ではいずれの試験項目でも評価Ａ又は評価Ｂが得られた。このことから、シール面の長さは、０．０２５ｍｍ以上０．０５０ｍｍ以下がより望ましいことが判明した。

（２−６）ボール縦移動量
ボール受座径を０．４３０ｍｍ（筆記ボール径比８６．０％）及びボールハウス内径を０．５３０ｍｍ（筆記ボール径比１０６．０％）及びスプリングの押し荷重を０．０３０Ｎに固定した条件下で、ボール縦移動量の適正な範囲を検討した。すなわち、カシメ部を調整してボール縦移動量を下記表６の通り０．００２ｍｍ〜０．０１２ｍｍの範囲内で変化させた場合において、各試験項目の評価は下記表６の通りであった。

上記の結果、ボール縦移動量が０．００４ｍｍを下回る比較例１１では試験７（耐紙巻き込み性能）の結果が劣ることとなった。また、ボール縦移動量が０．００９ｍｍを上回る比較例１２では試験３（耐ボテ性能）の結果が劣ることとなった。それに対し、ボール縦移動量が０．００４ｍｍ〜０．００９ｍｍの範囲内である実施例２０〜実施例２２ではいずれの試験項目でも好評価が得られた。以上の検討より、ボール縦移動量は耐紙巻き込み性能の観点より０．００４ｍｍ以上、及び耐ボテ性能の観点より０．００９ｍｍ以下が好適である。

（２−７）ボール横移動量
ボール受座径を０．４３０ｍｍ（筆記ボール径比８６．０％）及びボールハウス内径を０．５３０ｍｍ（筆記ボール径比１０６．０％）及びスプリングの押し荷重を０．０３０Ｎに固定した条件下で、ボール横移動量の適正な範囲を検討した。すなわち、カシメ部を調整してボール横移動量を下記表７の通り０．００２ｍｍ〜０．０１８ｍｍの範囲内で変化させた場合において、各試験項目の評価は下記表７の通りであった。

上記の結果、ボール横移動量が０．００５ｍｍを下回る比較例１３では試験７（耐紙巻き込み性能）の結果が劣ることとなった。また、ボール横移動量が０．０１５ｍｍを上回る比較例１４では試験３（耐ボテ性能）の結果が劣ることとなった。それに対し、ボール横移動量が０．００５ｍｍ〜０．０１５ｍｍの範囲内である実施例２３〜実施例２６ではいずれの試験項目でも好評価が得られた。以上の検討より、ボール縦移動量は耐紙巻き込み性能の観点より０．００５ｍｍ以上、及び耐ボテ性能の観点より０．０１５ｍｍ以下が好適である。特に、実施例２３〜実施例２５ではいずれの試験項目でも評価Ａ又は評価Ｂが得られた。このことから、ボール横移動量は、０．００５ｍｍ以上０．０１２ｍｍ以下がより望ましいことが判明した。

本発明は、油性ボールペンに用いられるリフィルとして利用可能である。

10 油性ボールペンリフィル
11 インク収容管 12 油性インク 13 インク追従体
14 継手 15 ボールペンチップ 16 逆流防止ボール
20 ホルダー 21 テーパー部
22 カシメ部 22a シール面
23 バック孔 24 ボールハウス 24a 底面
25 ボール受座 26 インク孔 27 チャンネル溝
28 挿入部 28a 内方突起
30 筆記ボール
40 スプリング 41 押圧棒

Claims

円柱材を切削して形成されるホルダーと、
前記ホルダーの一端の外周を先細に切削して形成したテーパー部と、
前記テーパー部の内周を切削して形成したボールハウスと、
前記ホルダーの他端から前記ボールハウスの近傍まで穿孔して形成したバック孔と、
前記ボールハウスと前記バック孔との間を貫通して形成したインク孔と、
前記インク孔の周囲に等配された複数箇所を前記ボールハウス側から切削して形成した溝であるチャンネル溝と、
前記ボールハウス内に挿入されるとともに径が０．５ｍｍ以上かつ０．６ｍｍ以下である筆記ボールと、
前記ボールハウスの底面において前記筆記ボールをバック孔方向へ押圧した際に該筆記ボールの曲面が転写されたボール受座と、
前記テーパー部の先端部分を内側にカシメ加工して形成したカシメ部と、
前記バック孔内部に挿入されるとともに先端部分が前記筆記ボールを先端へ押圧する押圧棒として形成されている押し荷重が０．０１０Ｎ以上かつ０．０９０Ｎ以下のスプリングとを備えたボールペンチップと、
油性インクを収容しかつ前記ボールペンチップが先端に装着される両端開放円筒状のインク収容管とを備えた油性ボールペンリフィルであって、
前記ボールハウス内径が前記筆記ボール径の１０４．０％以上かつ１０８．５％以下であり、
前記ボール受座径が前記筆記ボール径の８０．０％以上かつ９０．０％以下であり、
前記カシメ加工して形成したカシメ部の角度が７０°以上かつ９０°以下であることを特徴とする油性ボールペンリフィル。
前記カシメ部の内側面のうち前記筆記ボールと接触し得る部分であるシール面の軸方向に沿った長さは０．０２０ｍｍ以上かつ０．０５０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の油性ボールペンリフィル。
前記筆記ボールが前記ボールハウス内で軸方向に沿って移動可能な距離は０．００４ｍｍ以上かつ０．００９ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の油性ボールペンリフィル。
前記筆記ボールが前記ボールハウス内で軸方向と直交する方向に沿って移動可能な距離は０．００５ｍｍ以上かつ０．０１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の油性ボールペンリフィル。
インク消費量が１００ｍあたり２５ｍｇから４０ｍｇであることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の油性ボールペンリフィル。