JP4401733B2 - ボールペン - Google Patents

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Description

本発明は、インキ収容筒内に粘度の低いインキを直接収容し、該インキの後端に追従体を配置したボールペンに関する。
従来、例えば、特許文献1には、インキ筒内にペースト状の逆流防止剤が配置されて該逆流防止剤の前方にインキが充填されるとともに、ボールをその一部が先端から臨出した状態で回転自由に抱持したチップがインキ筒の先端に固定され、該ボールがスプリングで弾発されて非使用時はチップの内向きの先端縁に接触していることを特徴とするボールペンが開示され、さらに、インキ筒内に粘度の低い水性インキを充填することが記載されている。
実用新案登録第2555677号公報
前記従来のボールペンは、低粘度の水性インキが充填されているため、筆記開始時には、潤沢なインキ流出性が満足されるとしても、筆記開始から次第にインキヘッド(即ちペン先にかかるインキの水頭圧)が減少することにより、次第にインキ流出性が低下する傾向にあり、筆記開始後の早い段階から筆跡のカスレが生じるおそれがある。
また、前記筆跡のカスレを解消するために、予め、先端縁部内面とボールとの隙間を大きく設定することが考えられる。しかし、これでは、筆記開始からインキ流出量が過剰となり、筆跡のニジミが発生するおそれがある。
本発明は、前記従来の問題点を解決するものであって、低粘度のインキが充填されたにもかかわらず、筆記開始から充填インキを殆ど消費するまで、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミが発生するおそれがないボールペンを提供しようとするものである。
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、筆記開始から充填インキを殆ど消費するまでのインキ流出量(即ちインキ消費量)を特定することにより、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生が抑えられることを見出した。さらに、本発明者は、インキヘッドの降下、及び先端縁部内面とボールとの隙間の増加(即ちボール受け座の摩耗)がインキ流出量に大きく関係することに着目し、それらを特定することにより、筆記開始から充填インキを殆ど消費するまでのインキ流出量を適正な範囲に維持でき、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生が抑えられることを見出した。
ち、本発明は、先端に設けた内向きの先端縁部21とボール受け座22とによってボール3を回転可能に抱持したチップ本体2と、該チップ本体2を先端に備えたインキ収容筒6と、該インキ収容筒6内に収容されるインキ7と、該インキ7の後端に配置され且つ該インキ7の消費に伴って前進する追従体8と、前記ボール3を前方に付勢して前記ボール3をチップ本体2の先端縁部21の内面に密接させる弾発部材4とを備えたボールペン1であって、前記ボール3の外径が0.5mm〜0.7mmであり、前記ボール3の前後方向の移動長さCが10μm〜30μmであり、前記インキ収容筒6が直円筒状であり、前記インキ収容筒6の内径が4mm〜6mmであり、前記インキ7が、E型回転粘度計による20℃における回転数100rpmでの粘度が、3mPa・s〜160mPa・sの範囲であり、且つ、剪断減粘性指数が0.80〜0.99の範囲の水性染料インキであり、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離100m当たりのインキヘッドの減少量ΔHを、3mm〜12mmに設定し、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離100m当たりの、チップ本体2先端のボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCを、0.1μm〜1.5μmに設定し、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離100m当たりのインキ流出量の値が、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量よりも20mg小さい値以上、且つ、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量よりも20mg大きい値以下であること(請求項1)を要件とする。
前記請求項1により、筆記開始から充填インキを殆ど消費するまで、インキ流出量が適正な範囲に維持され、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生が抑えられる。
筆記距離100m当たりのインキ流出量の値が、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量よりも20mg小さい値に満たない場合、筆記開始時に比べてインキ流出量が大きく減少することになり、筆跡のカスレが生じるおそれがある。逆に、筆記距離100m当たりのインキ流出量の値が、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量よりも20mg大きい値を越える場合、筆記開始時に比べてインキ流出量が大きく増加することになり、筆跡のニジミが生じるおそれがある。
ここで、「筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時まで」とは、充填インキの殆どを消費した場合における筆記距離を特定するものである。
さらに、充填インキの殆どを消費した場合における筆記距離を、「筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直後の測定時まで」とすることが、より一層、インキ流出量を適正な範囲に維持する筆記可能距離が延長する点で好ましい。
前記筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離100m当たりのインキヘッドの減少量ΔHを、3mm〜12mmに設定することにより、筆記開始から充填インキの殆どを消費するまでにおいて、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生を確実に防止できる。
筆記距離100m当たりのインキヘッドの減少量ΔHが、3mm未満の場合、チップ本体2先端からのインキ流出量が少な過ぎるため、筆跡のカスレが生じやすい。また、逆に、筆記距離100m当たりのインキヘッドの減少量が、12mmを越える場合、チップ本体2先端からのインキ流出量が多過ぎるため、筆跡のニジミが生じやすい。
尚、前記「筆記距離100m当たりのインキヘッドの減少量ΔH」とは、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%を消費する直前の測定時までにおいて、筆記によるインキヘッドの降下スピードの平均値を表すものである。また、ここで「インキヘッド」とは、ペン先下向き時のペン先からインキ後端までの高さ(mm)をいう。
前記筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離100m当たりの、チップ本体2先端のボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCを、0.1μm〜1.5μm(好ましくは、0.1μm〜1.0μm、さらに好ましくは、0.1μm〜0.5μm)に設定することにより、筆記開始から充填インキの殆どを消費するまでにおいて、インキ流出量を、より一層、確実に適正な一定の範囲に設定でき、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生が防止される。
前記筆記距離100m当たりの、チップ本体2先端のボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCが、0.1μm未満の場合、筆記によるボール3と先端縁部21内面との隙間の増加量が小さ過ぎるため、筆記によるインキヘッドの減少に伴って、インキ流出量が筆記に従って次第に減少してしまい、インキ流出量を一定に維持することができない。
また、逆に、前記筆記距離100m当たりの、チップ本体2先端のボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCが、1.5μmを越える場合、筆記によるボール3と先端縁部21内面との隙間の増加量が大き過ぎるため、筆記によるインキヘッドの減少作用に打ち勝って、インキ流出量が筆記に従って次第に増加してしまい、インキ流出量を一定に維持することができない。
即ち、請求項のボールペン1は、インキヘッドの降下によるインキ流出量の漸減作用と、ボール受け座22の摩耗によるインキ流出量の漸増作用とのバランスにより、インキ流出量を略一定に保つことができる。
尚、前記「筆記距離100m当たりの、チップ本体2先端のボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔC」とは、ボール3と先端縁部21の内面との隙間の増加スピード(即ち筆記によるボール受け座22の摩耗スピード)の平均値を表すものである。
前記インキ7が、E型回転粘度計による20℃における回転数100rpmでの粘度が、3mPa・s〜160mPa・sの範囲であり、且つ、剪断減粘性指数が0.80〜0.99の範囲であることにより、インキ7が低粘度となり、インキ追従性が向上し、高速で筆記した場合でも、筆跡のカスレがなく円滑な筆記が可能となる。
尚、前記剪断減粘性指数(n)は、粘度計による剪断応力値(T)及び剪断速度(j)値の流動学的測定により導かれる実験式(T=Kjn :但し、Kは計算された定数である)を適用して計算される値である。尚、前記E型回転粘度計とは、具体的には、EM型回転粘度計、EL型回転粘度計、EH型回転粘度計が挙げられる。
請求項1により、筆記開始から充填インキを殆ど消費するまで、インキ流出量が適正な範囲に維持され、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミの発生が抑えられる。請求項1により、インキ追従性が向上し、高速で筆記した場合でも、筆跡のカスレがなく円滑な筆記が可能となる。
本発明を実施するための最良の形態を、以下、図面に従って説明する。
本発明の第1実施例を図1乃至図5に示す。
本実施例のボールペン1は、先端部にボール3を回転可能に抱持したチップ本体2と、該チップ本体2の後部が前部に圧入固着されたホルダー5と、該ホルダー5の後部が先端開口部に圧入固着されたインキ収容筒6と、該インキ収容筒6内に収容されるインキ7及び追従体8と、前記チップ本体2の内部及びホルダー5の内部に収容配置される弾発部材4(スプリング)と、前記インキ収容筒6の後端開口部に圧入固着される尾栓9とからなる。
前記インキ収容筒6は、両端が開口された直円筒状であり、合成樹脂の押し出し成形により得られる。前記インキ収容筒6の先端開口部は、チップ本体2を有するホルダー5の後部が圧入固着され、一方、前記インキ収容筒6の後端開口部には、通気孔が貫設された尾栓9が圧入固着される。本発明では、前記インキ収容筒6の内径は、4mm〜6mmのものが有効であり、本実施例では、4.4mmのものが採用される。
前記インキ収容筒6の内部には、インキ7(EL型回転粘度計における、20℃での回転数100rpmの粘度が3.5mPa・sであるとともに、剪断減粘性指数が0.97である水性インキ)と、該インキ7の後端に配置され、且つ該インキ7の消費にともなって前進する高粘度流体からなる追従体8とが充填される。前記追従体8は、前記以外にも、高粘度流体の内部に固形物を収容させた構成、または、インキ収容筒6内壁と摺動可能な固形物からなる構成であってもよい。前記インキ7はボール受け座22の適度な摩耗が得られる点で顔料タイプよりも染料タイプのものが好ましい。本実施例では、水性染料インキが採用されている。
前記チップ本体2は、金属(例えば、SUS304、SUS321等のオーステナイト系のステンレス鋼)からなる直円筒状の細管よりなる。前記チップ本体2の先端近傍内面には、内方への押圧変形により4個の内方突出部22(即ちボール受け座)が周方向に等間隔に形成される。また、前記チップ本体2の先端部には、内方への押圧変形により環状の内向きの先端縁部21が形成される。前記先端縁部21内面と前記内方突出部22前面との間(即ちボール抱持部)にボール3が回転可能且つ前後方向移動可能に抱持される。
本発明では、ボール3の外径は0.5mm〜0.7mmが好ましく、本実施例では、0.5mmと、0.7mmのものが採用されている。また、外径0.5mm〜0.7mmのボール3において、ボール3の前後方向の移動可能長さCは、10μm〜20μmの範囲が好ましい。また、外径0.5mmのボール3において、100m当たりのインキ流出量は、95mg〜135mgの範囲が、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミがない点で好ましい。外径0.7mmのボール3において、100m当たりのインキ流出量は、135mg〜175mgの範囲が、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミがない点で好ましい。
前記内方突出部22の相互間には、中心部から径方向外方の4方向に放射状に延びるインキ流出間隙23が形成される。前記インキ流出間隙23の中心側には、弾発部材4のロッド部41が挿通され、前記ロッド部41先端がボール3後面に当接することにより、ボール3が前方に付勢される。
前記ホルダー5は、合成樹脂の射出成形により得られる筒状体である。前記ホルダー5は、チップ本体2が取り付けられる先細状の前部と、インキ収容筒6の先端面と当接する鍔部と、インキ収容筒6の先端開口部に圧入される後部とからなる。前記ホルダー5の内部には、先端が外部に開口するチップ取付孔と、該チップ取付孔に先端が連通し且つ後端が外部に開口するインキ流通孔が設けられる。前記インキ流通孔の中間部内面には、周状に分散配置される複数(例えば4個)の係止突起51が一体に形成される。
前記弾発部材4は、線径0.14mmのステンレス鋼製線材により、前部のロッド部41と後部のコイル部42とが一体に連設されてなる。前記コイル部42の後端部には、外径が前方のコイル部42より大きく設定された膨出部43が形成される。前記膨出部43は、線材間が密着した座巻きにより形成される。前記膨出部43が、前記ホルダー5内面の係止突起51を後方より乗り越えて、前記係止突起51に係止される。尚、前記弾発部材4は、前記以外にも、コイル部42を備えないロッド部41のみの構成等であってもよい。また、前記弾発部材4を構成する材料も、金属以外にも、合成樹脂、合成ゴム、エラストマーよりなるものでもよい。
本実施例のボールペン1は、非筆記時、前記弾発部材4のロッド部41によりボール3が前方に押圧され、前記ボール3と前記先端縁部21の内面とが密接され、ペン先がシールされる。それにより、ペン先下向き状態で保管したとしても、ペン先からのインキ漏出が防止され、また、ペン先上向き状態で保管したとしても、ペン先からの空気混入が防止される。
前記弾発部材4の弾発力は、15g〜45g(好ましくは25g〜40g)の範囲が好ましく、ここでは、35gに設定されている。前記弾発力は、比較的高めに設定されている。それにより、ボール3と先端縁部21内面とのシール性が向上すると共に、ボール3を後方に押圧する力(筆圧)が弾発部材4により弱められ、ボール3がボール受け座22に圧接する力が緩和され、ボール受け座22の摩耗が抑制される。また、前記弾発部材4の弾発力は、筆記時の軽いタッチの筆記感を得るには、15g〜35gの範囲の比較的低めに設定することが好ましい。
(インキ流出量の測定)
前記実施例のボールペン1を螺旋状に筆記する筆記試験機(筆記速度:4m/分、筆記荷重:100g、筆記角度:70度)にて、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定した。ボール3は、外径0.5mmと、外径0.7mmの2種類を使用し、両者とも、インキ充填量は950mgに設定した。結果を、表1、表2、図4、図5に示す。
〔1〕ボール外径0.5mm(表1、図4参照)
Figure 0004401733
・インキ充填量の80%における筆記距離
インキ充填量(950mg)の80%は、760mgであるので、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時とは、表1の累積インキ流出量から、筆記距離500m〜600mとなる。よって、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時までとは、筆記距離0m〜600mとなる。
また、インキ充填量(950mg)の80%は、760mgであるので、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直後の測定時とは、表1の累積インキ流出量から、筆記距離600m〜700mとなる。よって、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直後の測定時までとは、筆記距離0m〜700mとなる。
・インキ流出量
筆記距離0m〜600mにおいて、筆記距離100m当たりのインキ流出量の測定値は、117mg〜123mgであり、これは、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(117mg)より20mg小さい値(97mg)と、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(117mg)より20mg大きい値(137mg)の間の範囲内である。(図4参照)
また、筆記距離0m〜700mにおいて、筆記距離100m当たりのインキ流出量の測定値は、117mg〜123mgであり、これは、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(117mg)より20mg小さい値(97mg)と、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(117mg)より20mg大きい値(137mg)の間の範囲内である。(図4参照)
・インキヘッドの減少量ΔH
筆記距離0m〜600mにおいて、インキヘッドの減少量は、45.6mmであったので、100m当たりのインキヘッドの減少量ΔHは、7.6mmとなる。
また、筆記距離0m〜700mにおいて、インキヘッドの減少量は、53.2mmであったので、100m当たりのインキヘッドの減少量ΔHは、7.6mmとなる。
・ボールの前後方向の移動可能長さCの増加量ΔC
ボール3の前後方向の移動可能長さCは、筆記開始前が14.5μmであり、筆記距離600mの直後が15.6μmであった。よって、筆記距離0m〜600mにおいて、ボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、1.1μmであるので、100m当たりのボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、0.18μmとなる。
また、ボール3の前後方向の移動可能長さCは、筆記開始前が14.5μmであり、筆記距離700mの直後が15.8μmであった。よって、筆記距離0m〜700mにおいて、ボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、1.3μmであるので、100m当たりのボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、0.19μmとなる。
〔2〕ボール外径0.7mm(表2、図5参照)
Figure 0004401733
・インキ充填量の80%における筆記距離
インキ充填量(950mg)の80%は、760mgであるので、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時とは、表2の累積インキ流出量から、筆記距離300m〜400mとなる。よって、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時までとは、筆記距離0m〜400mとなる。
また、インキ充填量(950mg)の80%は、760mgであるので、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直後の測定時とは、表2の累積インキ流出量から、筆記距離400m〜500mとなる。よって、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直後の測定時までとは、筆記距離0m〜500mとなる。
・インキ流出量
筆記距離0m〜400mにおいて、筆記距離100m当たりのインキ流出量の測定値は、157mg〜163mgであり、これは、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(163mg)より20mg小さい値(143mg)と、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(163mg)より20mg大きい値(183mg)の間の範囲内である。(図5参照)
また、筆記距離0m〜500mにおいて、筆記距離100m当たりのインキ流出量の測定値は、151mg〜163mgであり、これは、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(163mg)より20mg小さい値(143mg)と、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(163mg)より20mg大きい値(183mg)の間の範囲内である。(図5参照)
・インキヘッドの減少量ΔH
筆記距離0m〜400mにおいて、インキヘッドの減少量ΔHは、40.8mmであったので、100m当たりのインキヘッドの減少量ΔHは、10.2mmとなる。
また、筆記距離0m〜500mにおいて、インキヘッドの減少量ΔHは、51.0mmであったので、100m当たりのインキヘッドの減少量ΔHは、10.2mmとなる。
・ボールの前後方向の移動可能長さCの増加量ΔC
ボール3の前後方向の移動可能長さCは、筆記開始前が16.9μmであり、筆記距離400mの直後が18.1μmであった。筆記距離0m〜400mにおいて、ボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、1.2μmであるので、100m当たりのボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、0.3μmとなる。
また、ボール3の前後方向の移動可能長さCは、筆記開始前が16.9μmであり、筆記距離500mの直後が18.4μmであった。筆記距離0m〜500mにおいて、ボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、1.5μmであるので、100m当たりのボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、0.3μmとなる。
本発明の第2実施例を図6乃至図10に示す。
本実施例のボールペン1は、先端部にボール3を回転可能に抱持したチップ本体2と、該チップ本体2の後部が前部に圧入固着されたホルダー5と、該ホルダー5の後部が先端開口部に圧入固着されたインキ収容筒6と、該インキ収容筒6内に収容されるインキ7及び追従体8と、前記チップ本体2の内部及びホルダー5の内部に収容配置される弾発部材4(スプリング)と、前記インキ収容筒6の後端開口部に圧入固着される尾栓9とからなる。
前記インキ収容筒6は、両端が開口された直円筒状であり、合成樹脂の押し出し成形により得られる。前記インキ収容筒6の先端開口部は、チップ本体2を有するホルダー5の後部が圧入固着され、一方、前記インキ収容筒6の後端開口部には、通気孔が貫設された尾栓9が圧入固着される。本発明では、前記インキ収容筒6の内径は、4mm〜6mmのものが有効であり、本実施例では、4.4mmのものが採用される。
前記インキ収容筒6の内部には、インキ7(EL型回転粘度計における、20℃での回転数100rpmの粘度が5mPa・sであるとともに、剪断減粘性指数が0.97である水性インキ)と、該インキ7の後端に配置され、且つ該インキ7の消費にともなって前進する高粘度流体からなる追従体8とが充填される。前記追従体8は、前記以外にも、高粘度流体の内部に固形物を収容させた構成、または、インキ収容筒6内壁と摺動可能な固形物からなる構成であってもよい。前記インキ7はボール受け座22の適度な摩耗が得られる点で顔料タイプよりも染料タイプのものが好ましい。本実施例では、水性染料インキが採用されている。
前記チップ本体2は、前端部に金属材料(例えばステンレス鋼)を切削加工することによりボール抱持孔とボール受け座22が形成される。前記ボール受け座22には、中心孔24が貫設されるとともに、前記中心孔24に連通する放射状のインキ流通間隙23が形成される。前記チップ本体2の先端部には、内方への押圧変形により環状の内向きの先端縁部21が形成される。前記先端縁部21内面と前記ボール受け座22前面との間(即ちボール抱持部)にボール3が回転可能且つ前後方向移動可能に抱持される。
本発明では、ボール3の外径は0.5mm〜0.7mmが好ましく、本実施例では、0.5mmと、0.7mmのものが採用されている。また、外径0.5mm〜0.7mmのボール3において、ボール3の前後方向の移動可能長さCは、10μm〜30μmの範囲が好ましい。また、外径0.5mmのボール3において、100m当たりのインキ流出量は、95mg〜135mgの範囲が、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミがない点で好ましい。外径0.7mmのボール3において、100m当たりのインキ流出量は、135mg〜175mgの範囲が、筆跡のカスレ及び筆跡のニジミがない点で好ましい。
前記中心孔24には、弾発部材4のロッド部41が挿通され、前記ロッド部41先端がボール3後面に当接することにより、ボール3が前方に付勢される。
前記ホルダー5は、合成樹脂の射出成形により得られる筒状体である。前記ホルダー5は、チップ本体2が取り付けられる先細状の前部と、インキ収容筒6の先端面と当接する鍔部と、インキ収容筒6の先端開口部に圧入される後部とからなる。前記ホルダー5の内部には、先端が外部に開口するチップ取付孔と、該チップ取付孔に先端が連通し且つ後端が外部に開口するインキ流通孔が設けられる。前記チップ取付孔とインキ流通孔との間には、前記弾発部材4の後端が当接する係止壁部52が一体に形成される。
前記弾発部材4は、線径0.14mmのステンレス鋼製線材により、前部のロッド部41と後部のコイル部42とが一体に連設されてなる。前記コイル部42の後端部には、外径が前方のコイル部42より大きく設定された膨出部43が形成される。前記膨出部43は、線材間が密着した座巻きにより形成される。前記膨出部43が、前記係止壁部52に係止される。尚、前記弾発部材4は、前記以外にも、コイル部42を備えないロッド部41のみの構成等であってもよい。また、前記弾発部材4を構成する材料も、金属以外にも、合成樹脂、合成ゴム、エラストマーよりなるものでもよい。
本実施例のボールペン1は、非筆記時、前記弾発部材4のロッド部41によりボール3が前方に押圧され、前記ボール3と前記先端縁部21の内面とが密接され、ペン先がシールされる。それにより、ペン先下向き状態で保管したとしても、ペン先からのインキ漏出が防止され、また、ペン先上向き状態で保管したとしても、ペン先からの空気混入が防止される。
前記弾発部材4の弾発力は、15g〜45g(好ましくは25g〜40g)の範囲が好ましく、ここでは、35gに設定されている。前記弾発力は、比較的高めに設定されている。それにより、ボール3と先端縁部21内面とのシール性が向上すると共に、ボール3を後方に押圧する力(筆圧)が弾発部材4により弱められ、ボール3がボール受け座22に圧接する力が緩和され、ボール受け座22の摩耗が抑制される。また、前記弾発部材4の弾発力は、筆記時の軽いタッチの筆記感を得るには、10g〜40g(好ましくは10g〜30g)の範囲の比較的低めに設定することが好ましい。
(インキ流出量の測定)
前記実施例のボールペン1を螺旋状に筆記する筆記試験機(筆記速度:4m/分、筆記荷重:100g、筆記角度:70度)にて、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定した。ボール3は、外径0.5mmと、外径0.7mmの2種類を使用し、両者とも、インキ充填量は950mgに設定した。結果を、表3、表4、図9、図10に示す。
〔3〕ボール外径0.5mm(表3、図9参照)
Figure 0004401733
・インキ充填量の80%における筆記距離
インキ充填量(950mg)の80%は、760mgであるので、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時とは、表3の累積インキ流出量から、筆記距離500m〜600mとなる。よって、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時までとは、筆記距離0m〜600mとなる。
また、インキ充填量(950mg)の80%は、760mgであるので、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直後の測定時とは、表3の累積インキ流出量から、筆記距離600m〜700mとなる。よって、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直後の測定時までとは、筆記距離0m〜700mとなる。
・インキ流出量
筆記距離0m〜600mにおいて、筆記距離100m当たりのインキ流出量の測定値は、118mg〜132mgであり、これは、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(118mg)より20mg小さい値(98mg)と、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(118mg)より20mg大きい値(138mg)の間の範囲内である。(図9参照)
また、筆記距離0m〜700mにおいて、筆記距離100m当たりのインキ流出量の測定値は、118mg〜132mgであり、これは、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(118mg)より20mg小さい値(98mg)と、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(118mg)より20mg大きい値(138mg)の間の範囲内である。(図9参照)
・インキヘッドの減少量ΔH
筆記距離0m〜600mにおいて、インキヘッドの減少量は、47.0mmであったので、100m当たりのインキヘッドの減少量ΔHは、7.8mmとなる。
また、筆記距離0m〜700mにおいて、インキヘッドの減少量は、54.5mmであったので、100m当たりのインキヘッドの減少量ΔHは、7.8mmとなる。
・ボールの前後方向の移動可能長さCの増加量ΔC
ボール3の前後方向の移動可能長さCは、筆記開始前が20.0μmであり、筆記距離600mの直後が23.0μmであった。よって、筆記距離0m〜600mにおいて、ボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、3.0μmであるので、100m当たりのボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、0.5μmとなる。
また、ボール3の前後方向の移動可能長さCは、筆記開始前が20.0μmであり、筆記距離700mの直後が24.0μmであった。よって、筆記距離0m〜700mにおいて、ボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、4.0μmであるので、100m当たりのボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、0.57μmとなる。
〔4〕ボール外径0.7mm(表4、図10参照)
Figure 0004401733
・インキ充填量の80%における筆記距離
インキ充填量(950mg)の80%は、760mgであるので、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時とは、表4の累積インキ流出量から、筆記距離300m〜400mとなる。よって、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時までとは、筆記距離0m〜400mとなる。
また、インキ充填量(950mg)の80%は、760mgであるので、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直後の測定時とは、表4の累積インキ流出量から、筆記距離400m〜500mとなる。よって、筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直後の測定時までとは、筆記距離0m〜500mとなる。
・インキ流出量
筆記距離0m〜400mにおいて、筆記距離100m当たりのインキ流出量の測定値は、151mg〜159mgであり、これは、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(159mg)より20mg小さい値(139mg)と、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(159mg)より20mg大きい値(179mg)の間の範囲内である。(図10参照)
また、筆記距離0m〜500mにおいて、筆記距離100m当たりのインキ流出量の測定値は、151mg〜159mgであり、これは、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(159mg)より20mg小さい値(139mg)と、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量(159mg)より20mg大きい値(179mg)の間の範囲内である。(図10参照)
・インキヘッドの減少量ΔH
筆記距離0m〜400mにおいて、インキヘッドの減少量ΔHは、38.5mmであったので、100m当たりのインキヘッドの減少量ΔHは、9.6mmとなる。
また、筆記距離0m〜500mにおいて、インキヘッドの減少量ΔHは、47.8mmであったので、100m当たりのインキヘッドの減少量ΔHは、9.6mmとなる。
・ボールの前後方向の移動可能長さCの増加量ΔC
ボール3の前後方向の移動可能長さCは、筆記開始前が25.0μmであり、筆記距離400mの直後が26.0μmであった。筆記距離0m〜400mにおいて、ボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、1.0μmであるので、100m当たりのボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、0.25μmとなる。
また、ボール3の前後方向の移動可能長さCは、筆記開始前が25.0μmであり、筆記距離500mの直後が26.5μmであった。筆記距離0m〜500mにおいて、ボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、1.5μmであるので、100m当たりのボール3の前後方向の移動可能長さCの増加量ΔCは、0.3μmとなる。
本発明ボールペンの第1実施例を示す縦断面図である。 図1のチップ本体先端の拡大縦断面図である。 図2のA−A線拡大断面図である。 図1において外径0.5mmのボールを採用したときの筆記距離とインキ流出量の関係を示すグラフである。 図1において外径0.7mmのボールを採用したときの筆記距離とインキ流出量の関係を示すグラフである。 本発明ボールペンの第2実施例を示す縦断面図である。 図6のチップ本体先端の拡大縦断面図である。 図7のB−B線拡大断面図である。 図6において外径0.5mmのボールを採用したときの筆記距離とインキ流出量の関係を示すグラフである。 図6において外径0.7mmのボールを採用したときの筆記距離とインキ流出量の関係を示すグラフである。
1 ボールペン
2 チップ本体
21 先端縁部
22 内方突出部(ボール受け座)
23 インキ流出間隙
24 中心孔
3 ボール
4 弾発部材
41 ロッド部
42 コイル部
43 膨出部
5 ホルダー
51 係止突起
6 インキ収容筒
7 インキ
8 追従体
9 尾栓

Claims (1)

  1. 先端に設けた内向きの先端縁部とボール受け座とによってボールを回転可能に抱持したチップ本体と、該チップ本体を先端に備えたインキ収容筒と、該インキ収容筒内に収容されるインキと、該インキの後端に配置され且つ該インキの消費に伴って前進する追従体と、前記ボールを前方に付勢して前記ボールをチップ本体の先端縁部の内面に密接させる弾発部材とを備えたボールペンであって、
    前記ボールの外径が0.5mm〜0.7mmであり、前記ボールの前後方向の移動長さが10μm〜30μmであり、前記インキ収容筒が直円筒状であり、前記インキ収容筒の内径が4mm〜6mmであり、
    前記インキが、E型回転粘度計による20℃における回転数100rpmでの粘度が、3mPa・s〜160mPa・sの範囲であり、且つ、剪断減粘性指数が0.80〜0.99の範囲の水性染料インキであり、
    筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離100m当たりのインキヘッドの減少量を、3mm〜12mmに設定し、
    筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離100m当たりの、チップ本体先端のボールの前後方向の移動可能長さの増加量を、0.1μm〜1.5μmに設定し、
    筆記距離100m毎にインキ流出量を測定する場合における、筆記開始からインキ充填量の80%が流出する直前の測定時までにおいて、筆記距離100m当たりのインキ流出量の値が、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量よりも20mg小さい値以上、且つ、筆記距離0m〜100mにおけるインキ流出量よりも20mg大きい値以下であることを特徴とするボールペン。
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