JP2022079437A - ボールペンチップ、ボールペンレフィル及びボールペン - Google Patents

Abstract

【課題】ボールペンチップにおいて後部孔からインキ流通溝へのインキの流れを改善する。【解決手段】ボールペンチップ４０は、ボール４２と、ボール４２を保持するチップ本体５０とを備え、チップ本体５０は、ボール４２を抱持するボール抱持室５２と、ボール抱持室５２の後方に位置する後部孔５７と、ボール抱持室５２と後部孔５７とを連通させるインキ流通孔６２と、インキ流通孔６２から径方向ｄｒに延び、ボール抱持室５２に開口するとともに、後部孔５７に達するインキ流通溝６４と、を有し、後部孔５７は、最も前方に位置する最前孔５７ａ１を含み、チップ本体５０の中心軸線Ａからインキ流通溝６４の周壁６６までの距離Ｒ１の、中心軸線Ａから最前孔５７ａ１の周壁５９までの距離Ｒ２に対する割合（Ｒ１／Ｒ２）は、０．９以上である。【選択図】図３

Description

本発明は、ボールペンチップ、ボールペンレフィル及びボールペンに関する。

従来、ボールペンにおいて、ボールと、このボールを保持するチップ本体とを備えたボールペンチップが利用されている。

特許文献１には、ボールを収納するためのボール抱持室と、ボール抱持室の後方に位置する後部孔と、ボール抱持室と後部孔とを連通させるインキ誘導孔と、インキ誘導孔から径方向に延びるインキ溝と、を備えたボールペンチップ、及び、このボールペンチップを備えたボールペンが開示されている。

特開２００２－５２８８４号公報

ボールペンによって形成された筆跡の濃度を向上させるために、筆跡の単位長さ当たりのインキの量を増加させることが検討されている。しかしながら、従来のボールペンでは、筆跡を形成するインキの量を十分に増加させることができなかった。この問題の改善策について本件発明者らが鋭意検討を行ったところ、後部孔からインキ流通溝へのインキの流れを改善することにより、後部孔からボールに供給されるインキの量を増加させることができ、これにより、筆跡を形成するインキの量を増加させることが可能となることを見出した。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ボールペンチップにおいて後部孔からインキ流通溝へのインキの流れを改善することを目的とする。

本発明によるボールペンチップは、
ボールと、前記ボールを保持するチップ本体とを備え、
前記チップ本体は、
前記ボールを抱持するボール抱持室と、
前記ボール抱持室の後方に位置する後部孔と、
前記ボール抱持室と前記後部孔とを連通させるインキ流通孔と、
前記インキ流通孔から径方向に延び、前記ボール抱持室に開口するとともに、前記後部孔に達するインキ流通溝と、を有し、
前記チップ本体の中心軸線から前記インキ流通孔の周壁までの距離Ｒ１の、前記中心軸線から前記後部孔の周壁までの距離Ｒ２に対する割合（Ｒ１／Ｒ２）は、０．９以上である。

本発明によるボールペンチップにおいて、
前記インキ流通孔の周壁における、前記インキ流通溝が形成されている部分の周長の合計Ｃ１の、前記インキ流通孔の周壁における、前記インキ流通溝が形成されていない部分の周長の合計Ｃ２に対する割合（Ｃ１／Ｃ２）は、０．５以上であってもよい。

本発明によるボールペンチップにおいて、
前記チップ本体に対する前記ボールの前後方向の可動範囲は、０．０１５ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下であってもよい。

本発明によるボールペンレフィルは、
上述のボールペンチップと、
インキを収容するインキ収容筒と、を備える。

本発明によるボールペンレフィルにおいて、
前記インキは熱変色性インキであってもよい。

本発明によるボールペンは、
上述のボールペンレフィルを備える。

本発明によれば、ボールペンチップにおいて後部孔からインキ流通溝へのインキの流れを改善することができる。

図１は、本発明の一実施形態を説明するための図であって、ボールペンチップを有するボールペンレフィルが組み込まれたボールペンの一例を示す縦断面図である。 図２は、図１のボールペンチップを拡大して示す縦断面図である。 図３は、ボールペンチップの先端付近をさらに拡大して示す縦断面図である。 図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に対応する横断面図である。の体積の計算結果を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

本明細書では、ボールペン１０の中心軸線Ａが延びる方向（長手方向、縦断面図における上下方向）を軸方向ｄａ、中心軸線Ａと直交する方向を径方向ｄｒ、中心軸線Ａ周りの円周に沿った方向を周方向ｄｃとする。また、軸方向ｄａに沿って、筆記する際に紙面等の被筆記面に近接する側を前方とし、被筆記面から離間する側を後方とする。すなわち、ペン先側が前方であり、ペン先と反対側が後方である。

図１は、本発明の一実施形態を説明するための図であって、ボールペン１０の一例を示す断面図である。本実施形態では、ボールペン１０がいわゆるサイドノック式のボールペンである例について説明する。ボールペン１０は、軸筒２０と、軸筒２０内に組み込まれたボールペンレフィル３０と、ボールペンレフィル３０の先端を軸筒２０から出没させるための出没機構１２と、筆跡を摩擦するための摩擦部材１４と、クリップ１６と、を備えている。

軸筒２０は、前軸２１と、前軸２１に連結された後軸２５と、後軸２５の後端部に取り付けられた後端キャップ２８と、前軸２１の外面を取り囲んで配置されたグリップ部材２９と、を含んでいる。前軸２１は、前端に設けられ、ボールペンレフィル３０のボールペンチップ４０の先端部が出没可能な開口部２２と、前方領域の内面に設けられた第１係合部２３と、後方領域の外面に設けられた雄ネジ部２４と、を有している。後軸２５は、前方領域の内面に設けられた雌ネジ部２６を有している。前軸２１の雄ネジ部２４と後軸２５の雌ネジ部２６とが螺合することにより、前軸２１と後軸２５とが互いに結合される。後端キャップ２８は、後軸２５の後端部に嵌着されている。グリップ部材２９は、使用者がボールペン１０で筆記を行う際に、指でつかむことが意図されている。前軸２１、後軸２５及び後端キャップ２８は、例えば樹脂で形成され、グリップ部材２９は、例えばゴムで形成される。

本実施形態では、クリップ１６が、ノック時に使用者によって操作される操作部として機能する。軸筒２０には、軸方向ｄａに延び軸筒２０の壁部を貫通するスライド孔２７が設けられている。スライド孔２７は、後軸２５の後方領域と後端キャップ２８の前端部とに跨って設けられている。図示された例では、クリップ１６がスライド孔２７を通って軸筒２０内から軸筒２０外まで延びている。クリップ１６の軸方向ｄａの移動範囲は、スライド孔２７の前端及び後端により画定され得る。

ボールペンレフィル３０は、軸筒２０内に出没可能に収容されている。ボールペンレフィル３０は、インキを収容するインキ収容筒３２と、インキ収容筒３２の前方に配置されたチップホルダ３４と、チップホルダ３４の前方に配置されたボールペンチップ４０と、を含んでいる。図１に示された例では、チップホルダ３４の後端部がインキ収容筒３２の前端部内に挿入され、ボールペンチップ４０の後端部がチップホルダ３４の前端部内に挿入されている。ボールペンレフィル３０は、前方領域の外面に設けられた第２係合部３６を有する。図示された例では、第２係合部３６は、チップホルダ３４の外面に設けられている。ボールペンレフィル３０が組み立てられた状態において、ボールペンレフィル３０の第２係合部３６は、前軸２１の第１係合部２３よりも後方に位置しており、第１係合部２３と第２係合部３６との間には、コイルバネ１８が圧縮状態で配置されている。これにより、コイルバネ１８は、ボールペンレフィル３０を後方に付勢する。

インキとしては、ボールペンに使用可能なインキが特に制限なく使用され得る。一例として、インキとして熱変色性インキを使用することができる。熱変色性インキは、可逆熱変色性インキであってもよい。可逆熱変色性インキとしては、一例として、加熱により発色状態から消色状態へ変化し、冷却により消色状態から発色状態へ変化する加熱消色型の可逆熱変色性インキが使用され得る。

具体的には、剪断減粘性を有する水性ゲルインキ、低粘度の水性インキ、低粘度の油性インキ、高粘度の油性インキ、エマルションインキ等、ボールペンチップの種類に応じて汎用のインキが適用できる。その中でも、剪断減粘性を有する水性ゲルインキが特に効果的である。

また、剪断減粘性を有する水性ゲルインキにおいて、色材は特に限定されず、染料、顔料、金属光沢調顔料、蛍光顔料、酸化チタン、熱変色性顔料等を用いることができる。特に熱変色性顔料はそれ自身の着色力が乏しく筆跡濃度が得られ難いため、インキの流れを改善し、筆跡の濃度を向上させることができる本実施形態においては特に好ましく用いることができる。

剪断減粘性を有する水性ゲルインキにおいてその粘度は、２０℃の環境下において、剪断速度３．８４ｓｅｃ^－１の条件で測定した場合、１～２０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、３～１５００ｍＰａ・ｓであることがより好ましく、５００～１０００ｍＰａ・ｓであることがさらに好ましい。また、２０℃の環境下において、剪断速度３８４ｓｅｃ^－１の条件で測定した場合、ボールペンのペン先からのインキ吐出性を良好とすることができることから、粘度は、１～２００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１０～１００ｍＰａ・ｓであることがより好ましく、２０～５０ｍＰａ・ｓであることがさらに好ましい。

なお、粘度は、レオメーター〔ＴＡインスツルメンツ社製、製品名：Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ＨＲ－２、コーンプレート（直径４０ｍｍ、角度１°）〕を用いて、インキを２０℃の環境下に置いて、剪断速度３．８４ｓｅｃ^－１、または、剪断速度３８４ｓｅｃ^－１の条件で測定した値である。

本発明によるインキ組成物を水性ボールペンに充填した場合、そのボール径（直径）とインキ消費量とは特定の関係を満たすことが好ましい。具体的には、水性ボールペンの１００ｍあたりのインキ消費量をＡ（ｍｇ）、前記ボール径をＢ（ｍｍ）とした場合、２００≦Ａ／Ｂ≦８００の関係とすることが好ましく、３００≦Ａ／Ｂ≦７００の関係とすることがより好ましい。これは、ボール径に対して、適正な範囲のインキ消費量とすることで、インキ流動性を良好とし、筆跡カスレなどを抑制して良好な筆跡が得られやすいためである。

本実施形態の摩擦部材１４は、インキによる筆跡を摩擦するための部材である。インキが熱変色性インキである場合、摩擦部材１４は、筆跡が形成された紙等の被筆記面を摩擦して、筆跡を形成するインキを摩擦熱により加熱する機能を有する摩擦部材とすることができる。この場合、摩擦部材１４は、例えば弾性材料から形成することができる。摩擦部材１４は、後端キャップ２８に、圧入、係合、螺合、嵌合、接着、２色成形等によって固定され得る。また、インキが熱変色性を有しないインキである場合には、摩擦部材１４は、一例として、筆跡が形成された紙等の被筆記面を摩擦することにより当該筆跡を削り取る部材、例えば砂消しゴム、であってもよい。

出没機構１２は、ボールペン１０を、前軸２１の開口部２２からボールペンチップ４０の先端部が突出するノック状態と、開口部２２からボールペンチップ４０の先端部が没入する非ノック状態と、を交互に切り換えるための機構である。図１では、ボールペン１０がノック状態において示されている。非ノック状態では、コイルバネ１８の弾発力により、ボールペンレフィル３０が後方に向かって付勢され、これにより、ボールペンチップ４０の先端部は開口部２２から没入している。使用者が指でクリップ１６を前方へ押してスライドさせると、ボールペンレフィル３０が前方に向かって移動し、ボールペンチップ４０の先端部が開口部２２から前方へ突出する。使用者がクリップ１６から指を離しても、ボールペンレフィル３０は、ボールペンチップ４０の先端部が開口部２２から前方へ突出した状態を維持する。再度、使用者が指でクリップ１６を前方へ押してスライドさせると、ボールペンレフィル３０が前方に向かって微小距離だけ移動する。使用者がクリップ１６から指を離す又はクリップ１６に対する前方への押圧力を緩めると、コイルバネ１８の弾発力により、ボールペンレフィル３０が後方に向かって付勢され、ボールペンチップ４０の先端部が開口部２２から没入する。このような出没動作を実現する出没機構１２は公知であるので詳細な説明は省略する。一例として、出没機構１２として、特開２０１２－６３１５号公報に開示された出没機構を用いることが可能である。

図２及び図３を参照して、ボールペンチップ４０についてさらに説明する。図２は、ボールペンチップ４０を拡大して示す縦断面図であり、図３は、ボールペンチップ４０の先端付近をさらに拡大して示す縦断面図である。

ボールペンチップ４０は、ボール４２と、ボール４２を保持するチップ本体５０とを備えている。チップ本体５０は、例えばステンレス鋼等の金属材料で形成される。耐食性などを考慮すると、チップ本体５０は、ステンレス鋼で形成されることが好ましい。また、ボール４２は、例えばタングステンカーバイド系超硬材等の金属材料で形成される。ボール４２の直径は、例えば０ｍｍを超えて０．５ｍｍ以下とすることができる。好ましくは、ボール４２の直径は、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることができる。チップ本体５０は、インキ収容筒３２内に収容されたインキをボール４２へ誘導する機能を有する。筆記の際に、使用者がボール４２を紙等の被筆記面に押し付けたまま被筆記面上を移動させることにより、ボール４２は被筆記面上で回転する。これにより、ボール４２に付着したインキが被筆記面に転写される。そして、転写されたインキによって被筆記面上に筆跡が形成される。なお、インキとして、ボール４２の回転によって粘度が低下する水性の剪断減粘性インキを用いた場合には、被筆記面上でのボール４２の回転にともなって、ボール４２に付着したインキが被筆記面へ浸透する。そして、浸透したインキによって被筆記面上に筆跡が形成される。

チップ本体５０は、例えば切削加工によって作製される。このとき、チップ本体５０の内面に作製時の切削によるバリなどが残存していると、このバリによってチップ本体５０内におけるインキの流れが阻害される恐れがある。この問題を解決するためには、チップ本体５０を切削加工で作製した後に、チップ本体５０の内面にクリーニングを行うことが考えられる。このクリーニングにより、バリが除去されるとともに、チップ本体５０の内面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が小さくなり、内面が鏡面化される。しかし、本件発明者らの検討により、チップ本体５０の内面にクリーニングを行っても、チップ本体５０内におけるインキの流れが大きく改善されない場合があることが分かった。これは、インキとして水性インキや水性の剪断減粘性インキ等の水系のインキを用いた場合、ステンレス鋼においては、表面の粗さが例えば算術平均粗さＲａが１０ｎｍ未満であるような鏡面と比較して大きな表面粗さを有する表面の方が、当該表面におけるインキの接触角が大きくなるとともにインキの広がりが抑制されて、インキが流れやすくなるためであると推測される。したがって、チップ本体５０の内面の表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３に規定される算術平均粗さＲａで１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。

本実施形態のボールペンチップ４０は、ボール４２を前方へ付勢するための弾発部材４４を有している。図２に示された例では、弾発部材４４は、バネ部４６と、バネ部４６から前方に延び、ボール４２に後方から当接するロッド部４８と、を有している。バネ部４６は、例えばコイルスプリングで構成される。ロッド部４８の後端はバネ部４６に接続されており、ロッド部４８の前端はボール４２に後方から当接している。図示された例では、バネ部４６の後端がチップホルダ３４に当接している。この状態において、バネ部４６は圧縮状態にあり、バネ部４６が伸長する方向に付勢力を生じている。ロッド部４８は、バネ部４６の付勢力をボール４２に伝達する。これにより、ボール４２には、ボール４２を前方に付勢する力が常に働くことになる。ロッド部４８の直径は、例えば０．０１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下とすることができる。好ましくは、直径は、０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下とすることができる。

チップ本体５０は、ボール抱持室５２と、後部孔５７と、インキ流通孔６２と、インキ流通溝６４と、を有している。ボール抱持室５２は、ボール４２を抱持する機能を有するとともに、当該ボール抱持室５２内にインキを保持して、ボール４２にインキを付着させる機能を有する。ボール抱持室５２は、チップ本体５０の前端から後方へ向けて形成された穴部で構成される。ボール抱持室５２は、後壁５４を有している。後壁５４は、ボール抱持室５２の後方部分を画定する壁である。チップ本体５０の中心軸線は、ボールペン１０の中心軸線Ａと一致している。したがって、本明細書では、チップ本体５０の中心軸線を、中心軸線Ａと表記することもある。ボール抱持室５２内にボール４２を配置した後に、チップ本体５０の先端部が内側（中心軸線Ａ側）に向かって変形するようにかしめられることにより、ボール４２がボール抱持室５２に抱持される。したがって、チップ本体５０は、先端部に内側（中心軸線Ａ側）に向かって変形したかしめ部５６を有している。

ボール抱持室５２内において、ボール４２は、前後方向に移動可能である。図３において、ボール抱持室５２内において最も後方に位置するときのボール４２が実線で示され、ボール抱持室５２内において最も前方に位置するときのボール４２が二点鎖線で示されている。非筆記時において、弾発部材４４の付勢力により、ボール４２はボール抱持室５２内において最も前方に位置し、チップ本体５０のかしめ部５６に当接する。このとき、ボール４２とかしめ部５６との間の隙間がシールされる。これにより、非筆記時におけるインキの流出が抑制されるとともに、ボール抱持室５２内のインキの乾燥が抑制される。ボールペン１０で筆記を行う際には、筆圧による後方への力がボール４２に作用することにより、弾発部材４４の付勢力に抗してボール４２が後方へ移動し、ボール４２とかしめ部５６との間に隙間が生じる。ボール４２が被筆記面上で回転することにより、ボール４２に付着したインキがこの隙間を通ってボール抱持室５２から被筆記面へ運ばれ、被筆記面に付着する。なお、ボール４２がボール抱持室５２内において最も後方に位置するときに、ボール４２は後壁５４とインキ流通孔６２との合流部分（インキ流通孔６２の前端６２ａ）に当接する。チップ本体５０に対するボール４２の前後方向の可動範囲（クリアランス）Ｃは、例えば０．０１５ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下とすることができる。好ましくは、ボール４２の可動範囲Ｃは、０．０２ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下とすることができる。

インキ流通孔６２は、ボール抱持室５２と後部孔５７との間に位置して、ボール抱持室５２と後部孔５７とを連通させる。インキ流通孔６２は、軸方向ｄａに沿って直線状に延びている。図示された例では、インキ流通孔６２は、円柱状の形状を有する貫通孔であり、円筒状の形状を有する周壁６３を有している。インキ流通孔６２は、後部孔５７からボール抱持室５２へ向かうインキの流路として機能する。インキ流通孔６２の内径（直径）Ｄ１は、例えばボール４２の直径の４０％以上９０％以下とすることができる。好ましくは、内径Ｄ１は、ボール４２の直径の５０％以上８０％以下とすることができる。また、内径Ｄ１は、例えば０．２ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下とすることができる。好ましくは、内径Ｄ１は、０．２５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。インキ流通孔６２の中心軸線は、チップ本体５０の中心軸線Ａと一致している。

また、インキ流通孔６２の長さＬ１は、例えばボール４２の直径の０％を超えて９０％以下とすることができる。好ましくは、長さＬ１は、ボール４２の直径の４０％以上８０％以下とすることができる。また、長さＬ１は、例えば０ｍｍを超えて０．４５ｍｍ以下とすることができる。好ましくは、長さＬ１は、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とすることができる。ここで、インキ流通孔６２の長さＬ１は、インキ流通孔６２の前端６２ａからインキ流通孔６２の後端６２ｂまでの、軸方向ｄａに沿った長さである。図示された例では、インキ流通孔６２の前端６２ａは、内径Ｄ１を有する部分のうち最も前方に位置する部分であり、インキ流通孔６２の後端６２ｂは、内径Ｄ１を有する部分のうち最も後方に位置する部分である。インキ流通孔６２の前端６２ａは、ボール４２がボール抱持室５２内において最も後方に位置するときに、ボール４２と当接する。インキ流通孔６２がこのような寸法Ｄ１及び／又はＬ１を有していると、インキ流通孔６２を介したインキの流通量を適切に確保することができる。

インキ流通溝６４は、インキ流通孔６２の周壁６３から径方向ｄｒに延び、ボール抱持室５２に開口する溝である。インキ流通溝６４は、ボール抱持室５２に達するとともに、後部孔５７に達している。したがって、インキ流通溝６４は、ボール抱持室５２と後部孔５７に連通している。本実施形態では、インキ流通溝６４は、軸方向ｄａと平行な方向に直線状に延びている。インキ流通溝６４の前端６４ａは、ボール抱持室５２の後壁５４に位置する。また、インキ流通溝６４の後端６４ｂは、後部孔５７の最前孔５７ａ１の前方に配置された傾斜面５８に位置する。チップ本体５０が、このようなインキ流通溝６４を有していることにより、ボール４２がボール抱持室５２内において最も後方に位置して、インキ流通孔６２の前端６２ａに当接している場合（図３参照）にも、ボール４２とインキ流通溝６４の前端６４ａとの間に隙間が形成され、インキが、後部孔５７及びインキ流通孔６２からインキ流通溝６４を介してボール抱持室５２へ流れることができる。

インキ流通溝６４は、インキ流通孔６２と対向する周壁６６を有している。周壁６６は、インキ流通溝６４の径方向ｄｒの外側の輪郭を画定する壁である。周壁６６は、軸方向ｄａ及び周方向ｄｃの両方に沿って延びている。チップ本体５０の中心軸線Ａからインキ流通溝６４の周壁６６までの距離Ｒ１は、例えば０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下とすることができる。好ましくは、距離Ｒ１は、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下とすることができる。

また、インキ流通溝６４における軸方向ｄａ及び径方向ｄｒの両方に直交する方向に沿った幅Ｗ（図４参照）は、例えば０．０１ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下とすることができる。好ましくは、幅Ｗは、０．０５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下とすることができる。

チップ本体５０は、１つのインキ流通溝６４又は複数のインキ流通溝６４を有している。チップ本体５０が複数のインキ流通溝６４を有している場合、各インキ流通溝６４は、周方向ｄｃに沿って互いに等角度間隔を有して配置されてもよい。図４に示された例では、チップ本体５０は、周方向ｄｃに沿って互いに等角度間隔を有して配置された４つのインキ流通溝６４を有している。

後部孔５７は、ボール抱持室５２の後方に位置して、軸方向ｄａに沿って延びている。後部孔５７は、チップホルダ３４を介してインキ収容筒３２と連通しており、インキ収容筒３２からボール抱持室５２へ向かうインキの流路として機能する。後部孔５７は、チップ本体５０の後端から前方へ向けて形成された孔部で構成される。後部孔５７は、円柱状に形成された孔部を含んでいる。後部孔５７の中心軸線は、チップ本体５０の中心軸線Ａと一致している。

本実施形態では、後部孔５７は、互いに直径の異なる複数の円柱状の孔部５７ａを含んでいる。とりわけ、後部孔５７を構成する各孔部５７ａの直径は、後方に向かうにつれて大きくなっている。各孔部５７ａの中心軸線は、チップ本体５０の中心軸線Ａと一致している。後部孔５７が、互いに直径の異なる複数の孔部５７ａを含む場合、この複数の孔部５７ａのうち、最も前方に位置する孔部を最前孔５７ａ１とする。なお、後部孔５７が１つの孔部５７ａのみを含む場合には、当該孔部５７ａを最前孔５７ａ１とする。インキ流通孔６２と最前孔５７ａ１とは、後方に向かうにつれて直径が大きくなる傾斜面５８により互いに接続されている。また、軸方向ｄａに隣り合う２つの孔部５７ａも、後方に向かうにつれて直径が大きくなる傾斜面５８により互いに接続されている。傾斜面５８は、チップ本体５０の中心軸線Ａと一致する中心軸線を有する円錐台の側面として構成されている。中心軸線Ａを含む断面における、中心軸線Ａに対する傾斜面５８の傾斜角度θは、例えば３０度以上６０度以下、好ましくは４０度以上５０度以下、とすることができる。

本実施形態では、最前孔５７ａ１の直径Ｄ２は、後部孔５７を構成する孔部５７ａの各直径のうち最も小さくなっている。直径Ｄ２は、例えば０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下とすることができる。好ましくは、直径Ｄ２は、０．４ｍｍ以上０．８ｍｍ以下とすることができる。チップ本体５０の中心軸線Ａから最前孔５７ａ１の周壁５９までの距離Ｒ２は、最前孔５７ａ１の半径に一致し、すなわち直径Ｄ２の１／２である。

上述のように、従来のボールペンでは、筆跡を形成するインキの量を十分に増加させることができず、ボールペンによって形成された筆跡の濃度を向上させることができなかった。この問題の改善策について本件発明者らが鋭意検討を行ったところ、後部孔５７からインキ流通溝６４へのインキの流れを改善することにより、後部孔５７からボール４２に供給されるインキの量を増加させることができ、これにより、筆跡を形成するインキの量を増加させることが可能となることを見出した。具体的には、チップ本体５０の中心軸線Ａからインキ流通溝６４の周壁６６までの距離Ｒ１の、中心軸線Ａから最前孔５７ａ１の周壁５９までの距離Ｒ２に対する割合（Ｒ１／Ｒ２）を、０．９以上とすることにより、後部孔５７からインキ流通溝６４へのインキの流れを改善することができることを見出した。

本件発明者らは、この理由を以下のようなメカニズムによるものと推定している。Ｒ１／Ｒ２が０．９未満である場合、インキ流通溝６４の周壁６６と、最前孔５７ａ１の周壁５９との間に形成される段差が大きくなる。とりわけ、段差の径方向ｄｒの寸法が大きくなる。この段差は、インキの軸方向ｄａの流通を妨げ得る。具体的には、最前孔５７ａ１からインキ流通溝６４へ向かって流れるインキが、周壁６６と周壁５９との間に形成される段差にぶつかることにより、インキの流れが阻害される。これに対して、本実施形態のようにＲ１／Ｒ２が０．９以上である場合、インキ流通溝６４の周壁６６と、最前孔５７ａ１の周壁５９との間に形成される段差が小さくなる。すなわち、段差の径方向ｄｒの寸法が小さくなる。したがって、最前孔５７ａ１からインキ流通溝６４へ向かって流れるインキの流れが、周壁６６と周壁５９との間に形成される段差によって阻害されることを効果的に抑制することができる。

好ましくは、Ｒ１／Ｒ２は０．９５以上とすることができる。また、好ましくは、Ｒ１／Ｒ２は１．０未満とすることができる。Ｒ１／Ｒ２がこのような値である場合、最前孔５７ａ１からインキ流通溝６４へ向かって流れるインキの流れが、周壁６６と周壁５９との間に形成される段差によって阻害されることを、さらに効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、ボール抱持室５２の直径Ｄ３は、例えばボール４２の直径の１００％以上１２０％以下とすることができる。好ましくは、直径Ｄ３は、ボール４２の直径の１００％を超えて１２０％以下とすることができる。より好ましくは、直径Ｄ３は、ボール４２の直径の１０５％以上１１０％以下とすることができる。また、直径Ｄ３は、例えば０．１５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下とすることができる。好ましくは、直径Ｄ３は、０．１５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とすることができる。チップ本体５０の中心軸線Ａからボール抱持室５２の周壁までの距離Ｒ３は、ボール抱持室５２の半径に一致し、すなわち直径Ｄ３の１／２である。

前述したように、距離Ｒ１の距離Ｒ２に対する割合（Ｒ１／Ｒ２）が０．９以上であることに加えて、距離Ｒ１の距離Ｒ３に対する割合（Ｒ１／Ｒ３）を０．９以上とすることにより、後部孔５７からインキ流通溝６４、さらにボール抱持室５２へのインキの流れを改善することができる。

図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に対応する横断面図であり、とりわけ、チップ本体５０の中心軸線Ａと直交する断面においてボールペンチップ４０を示す図である。

上述のように、インキ流通孔６２の周壁６３は円筒状の形状を有している。したがって、図４に示された断面において、周壁６３は円形の形状を有している。本明細書において、周方向ｄｃに沿った長さを周長と呼ぶ。図示された例において、インキ流通孔６２の周壁６３における、１つのインキ流通溝６４が形成されている部分の周長をＣ１１とする。周長Ｃ１１は、インキ流通溝６４が形成されている部分に、周壁６３をその曲率を維持して延長したと仮定した場合における、周方向ｄｃに沿った長さである。図示された例では、同一の寸法を有した４つのインキ流通溝６４が周方向ｄｃに等角度間隔で配列されている。この場合、インキ流通孔６２の周壁６３における、インキ流通溝６４が形成されている部分の周長の合計Ｃ１は、Ｃ１１の４倍である。また、周方向ｄｃに隣り合う２つのインキ流通溝６４の間に位置する周壁６３の周長をＣ２１とする。この場合、インキ流通孔６２の周壁６３における、インキ流通溝６４が形成されていない部分の周長の合計Ｃ２は、Ｃ２１の４倍である。

本実施形態では、Ｃ１のＣ２に対する割合（Ｃ１／Ｃ２）は、０．５以上となっている。これにより、インキ流通溝６４の断面積を大きくすることができる。したがって、後部孔５７からボール抱持室５２へ向かうインキの流量を十分に確保することができる。また、Ｃ１／Ｃ２は１０以下とすることができる。

本実施形態のボールペンチップ４０は、ボール４２と、ボール４２を保持するチップ本体５０とを備え、チップ本体５０は、ボール４２を抱持するボール抱持室５２と、ボール抱持室５２の後方に位置する後部孔５７と、ボール抱持室５２と後部孔５７とを連通させるインキ流通孔６２と、インキ流通孔６２から径方向ｄｒに延び、ボール抱持室５２に開口するとともに、後部孔５７に達するインキ流通溝６４と、を有し、後部孔５７は、最も前方に位置する最前孔５７ａ１を含み、チップ本体５０の中心軸線Ａからインキ流通溝６４の周壁６６までの距離Ｒ１の、中心軸線Ａから最前孔５７ａ１の周壁５９までの距離Ｒ２に対する割合（Ｒ１／Ｒ２）は、０．９以上である。

本実施形態のボールペンレフィル３０は、上述のボールペンチップ４０と、インキを収容するインキ収容筒３２と、を備える。

本実施形態のボールペン１０は、上述のボールペンレフィル３０を備える。

このようなボールペンチップ４０、ボールペンレフィル３０及びボールペン１０によれば、インキ流通溝６４の周壁６６と、後部孔５７の周壁５９との間に形成される段差が小さくなるので、後部孔５７からインキ流通溝６４へ向かって流れるインキの流れが、周壁６６と周壁５９との間に形成される段差によって阻害されることを効果的に抑制することができる。したがって、ボールペンチップ４０において後部孔５７からインキ流通溝６４へのインキの流れを改善することができる。

また、従来のボールペンでは、筆記せずに長期間放置した場合に、ボール抱持室内でインキが乾燥して固化することがあった。この場合、ボールにインキが適切に供給されず、筆跡がかすれたり、筆記が全くできなくなる等の問題が生じていた。本実施形態のボールペンチップ４０、ボールペンレフィル３０及びボールペン１０によれば、ボールペンチップ４０において後部孔５７からインキ流通溝６４へのインキの流れを改善することにより、後部孔５７からボール抱持室５２へのインキの流量を大きくすることが可能になる。これにより、ボール抱持室５２内でのインキの乾燥を効果的に抑制することができる。

本実施形態のボールペンチップ４０では、インキ流通孔６２の周壁６３における、インキ流通溝６４が形成されている部分の周長の合計Ｃ１の、インキ流通孔６２の周壁６３における、インキ流通溝６４が形成されていない部分の周長の合計Ｃ２に対する割合（Ｃ１／Ｃ２）は、０．５以上である。

このようなボールペンチップ４０によれば、インキ流通溝６４の断面積を大きくすることができるので、後部孔５７からボール抱持室５２へ向かうインキの流量を十分に確保することができる。したがって、ボールペンチップ４０において後部孔５７からインキ流通溝６４へのインキの流れを、さらに改善することができる。

本実施形態のボールペンチップ４０では、チップ本体５０に対するボール４２の前後方向の可動範囲Ｃは、０．０１５ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下である。

ボール４２がこのような可動範囲Ｃを有している場合、ボール４２とかしめ部５６との間に生じ得る隙間が比較的大きくなり、ボール抱持室５２内のインキが乾燥しやすくなる。したがって、このようなボールペンチップ４０において、後部孔５７からインキ流通溝６４へのインキの流れを改善することによる、ボール抱持室５２内でのインキの乾燥を抑制する効果が大きく発揮される。

上述したように、チップ本体５０の内面の表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３に規定される算術平均粗さＲａで１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。とりわけ、インキ流通溝６４に連接された面の表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３に規定される算術平均粗さＲａで１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。これにより、インキ流通溝６４へのインキの流れが向上する。なお、インキ流通溝６４に連接された面は、インキ流通孔６２を構成する内面及び後部孔５７を構成する内面の少なくとも１つである。

１０ ボールペン
１２ 出没機構
１４ 摩擦部材
１６ クリップ
１８ コイルバネ
２０ 軸筒
２１ 前軸
２２ 開口部
２３ 第１係合部
２４ 雄ネジ部
２５ 後軸
２６ 雌ネジ部
２７ スライド孔
２８ 後端キャップ
２９ グリップ部材
３０ ボールペンレフィル
３２ インキ収容筒
３４ チップホルダ
３６ 第２係合部
４０ ボールペンチップ
４２ ボール
４４ 弾発部材
４６ バネ部
４８ ロッド部
５０ チップ本体
５２ ボール抱持室
５４ 後壁
５６ かしめ部
５７ 後部孔
５７ａ 孔部
５７ａ１ 最前孔
５８ 傾斜面
５９ 周壁
６２ インキ流通孔
６２ａ 前端
６２ｂ 後端
６４ インキ流通溝
６４ａ 前端
６４ｂ 後端
６６ 周壁

Claims (6)

1. ボールと、前記ボールを保持するチップ本体とを備えたボールペンチップであって、
   前記チップ本体は、
   前記ボールを抱持するボール抱持室と、
   前記ボール抱持室の後方に位置する後部孔と、
   前記ボール抱持室と前記後部孔とを連通させるインキ流通孔と、
   前記インキ流通孔から径方向に延び、前記ボール抱持室に開口するとともに、前記後部孔に達するインキ流通溝と、を有し、
   前記後部孔は、最も前方に位置する最前孔を含み、
   前記チップ本体の中心軸線から前記インキ流通溝の周壁までの距離Ｒ１の、前記中心軸線から前記最前孔の周壁までの距離Ｒ２に対する割合（Ｒ１／Ｒ２）は、０．９以上である、ボールペンチップ。
2. 前記インキ流通孔の周壁における、前記インキ流通溝が形成されている部分の周長の合計Ｃ１の、前記インキ流通孔の周壁における、前記インキ流通溝が形成されていない部分の周長の合計Ｃ２に対する割合（Ｃ１／Ｃ２）は、０．５以上である、請求項１に記載のボールペンチップ。
3. 前記チップ本体に対する前記ボールの前後方向の可動範囲は、０．０１５ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載のボールペンチップ。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載のボールペンチップと、
   インキを収容するインキ収容筒と、を備えたボールペンレフィル。
5. 前記インキは熱変色性インキである、請求項４に記載のボールペンレフィル。
6. 請求項４又は５に記載のボールペンレフィルを備えたボールペン。

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