JP7025929B2

JP7025929B2 - ボールペン

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Publication number: JP7025929B2
Application number: JP2017550357A
Authority: JP
Inventors: 剛生福本; 徹中島; 和彦古川; 雄介小林; 智行赤木
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2016-11-09
Publication date: 2022-02-25
Anticipated expiration: 2036-11-09
Also published as: EP3375625A1; CN108349294B; JP7372371B2; EP3375625A4; US10576774B2; WO2017082297A1; JPWO2017082297A1; CN108349294A; US20180319200A1; JP2022051962A

Description

本発明は、ボールペンに関し、特に、描線の幅を変更可能なボールペンに関する。

従来から、描線の幅を変更可能なボールペンが知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１３－２５２６５４号公報特開２０１３－２５２６５５号公報

特許文献１及び２に記載されたボールペンでは、筆記ボールを保持するためのホルダーの外周にアウターを設けている。そして、このようなアウターを備えるボールペンでは、アウターを紙面に接触させない角度で使用した場合に、細い線を描くことができ、アウターを紙面に接触させる角度で使用した場合に、太い線を描くことができる。

しかしながら、特許文献１及び２に記載されたボールペンでは、細い線と太い線の描き分けが可能となったが、ユーザーの使用条件によっては線の太さを変更する際の応答性が不足する、という問題があった。

そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、描線の幅を変更可能なボールペンにおいて、細い線と太い線との描き分けの際の応答性を向上させることができるボールペンを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、筆記ボールを有する第一筆記部をペン先側に備えたボールペンであって、前記ペン先側に設けられ、前記第一筆記部で描く線よりも太い線を描画可能な第二筆記部を備えており、筆記重量が１ｇであり、かつ筆記角度が９０度の場合は、前記第一筆記部のみが作用し、筆記重量が２００ｇであり、かつ筆記角度が４０～９０度の場合は、前記第二筆記部が作用することを特徴とする。
なお、本願において、筆記重量とは、筆記の際における筆記部に係る荷重を示し、紙面等の筆記面を介して市販のロードセル、フォースゲージ、台秤を用いて測定することができる。

このように構成された本発明によれば、筆記重量が１ｇであり、かつ筆記角度が９０度の場合、即ち、筆記具を立てて筆圧を低くして描いた場合には、第一筆記部のみが作用し、これにより、比較的細い線を描くことができる。一方で、筆記重量が２００ｇであり、かつ筆記角度が４０～９０度の場合、即ち、筆記具を寝かせて筆圧を高くして描いた場合は、第二筆記部が作用し、これにより、比較的太い線を描くことができる。筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を４０ｇとして線を描いたときの平均筆記流量に対する、筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を２００ｇとして線を描いたときの平均筆記流量の比が１．２以上である。また、筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を４０ｇとして線を描いたときに描かれる線の幅に対する、筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を２００ｇとして線を描いたときに描かれる線の幅の比が１．３以上である。そして、筆記重量は、使用者の筆圧によって容易に調整可能であり、筆記角度は、使用者の手の角度によって容易に調整可能である。従って、本発明によれば、使用者が筆圧及び手の角度を調整することにより、容易に細い線と太い線の描き分けを行うことができる。

描線の幅を変更可能なボールペンにおいて、細い線と太い線との描き分けの際の応答性を向上させることができる。

本発明の実施形態によるボールペンを示し、より具体的には、図１（ａ）は、キャップによりボールペンの前方を覆っている状態を示し、図１（ｂ）は、キャップをボールペンの前方から取り外し、後方に取り付けた状態を示し、図１（ｃ）は、図１（ａ）の状態の断面図を示す。図１（ｃ）の要部拡大図である。本発明の実施形態によるボールペンの分解斜視図である。本発明のボールペンのコレクターを示す図面である。本発明の実施形態によるボールペンの前方端部近傍を拡大した図であり、より具体的には、図５（ａ）は、ボールペンの前方端部近傍の要部断面図であり、図５（ｂ）は、ボールペンの前方端部近傍の側面図である。本発明の実施形態によるボールペンの継手を示す図面である。本発明の実施形態によるボールペンのアウターを示す図面である。本発明の実施形態によるボールペンの使用状態を示す図である。本発明の実施形態によるボールペンの使用状態を示す図である。本発明の実施形態によるボールペンのアウターの変形例を示す側面図である。本発明の実施形態によるボールペンのアウターの変形例を示す側面図である。変形例にかかるボールペンの側面図及び断面図である。更なる変形例にかかるボールペンの側面図及び断面図である。更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。更なる変形例にかかるボールペンの断面図及び正面図である。更なる変形例にかかるボールペンの断面図、正面図、及び斜視図である。更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるボールペンについて説明する。なお、本明細書において、ボールペン及びその構成部品についての「前方」とは、ボールペンの軸方向において筆記ボールが設けられている側をいい、「後方」とはその反対側をいうものとする。

図１は、本発明の実施形態によるボールペンを示し、より具体的には、図１（ａ）は、キャップによりボールペンの前方を覆っている状態を示し、図１（ｂ）は、キャップをボールペンの前方から取り外し、後方に取り付けた状態を示し、図１（ｃ）は、図１（ａ）の状態の断面図を示し、図２は、図１（ｃ）の要部拡大図を示す。また、図３は、ボールペンの分解斜視図を示す。

図１乃至図３に示すように、ボールペン１は、ボールペンの本体３と、本体３に取り付けられるキャップ５とを備えている。

ボールペンの本体３は、使用時に、使用者が把持できるように全体的に筒形状を有しており、前方側軸筒７と、後方側軸筒９とを備えている。前方側軸筒７の後方端部、及び後方側軸筒９の前方端部には、それぞれネジ山が設けられており、両者を螺合することにより前方側軸筒７と後方側軸筒９とが互いに固定されている。そして、前方側軸筒７と後方側軸筒９とを螺合して固定することにより、内部に、ボールペンの筆記のための各構成部品を収容する空間が形成される。また、前方側軸筒７と後方側軸筒９とを螺合ではなく、圧入による固定方法でも良い。その場合、組立の衝撃でアウター３１が破損するのを防止するため圧入力は３００Ｎ以下が望ましい。なお、以下では、前方側軸筒７と後方側軸筒９との内部に形成される空間を、単に「内部空間」と称して詳細な説明を行う。

キャップ５は、ボールペンの本体３の前方側に着脱可能に取り付けられるように構成されており、ボールペンの先端を封止することによりインクの乾きを防止する。キャップ５は、インナーキャップ５ａと、嵌合部５ｂとを備えている。インナーキャップ５ａは、後述するボールペンのアウター３１、及び筆記ボール２５を完全に封入するように、本体３と嵌合するように構成されている。また、キャップ５自体は、嵌合部５ｂを介して、所定の嵌合力、例えば６０Ｎ以下の嵌合力で本体３に着脱可能に取り付けられる。キャップ５の嵌合力を６０Ｎ以下とすることにより、キャップ５を取り付けた際の衝撃でアウター３１が破損するのを防止することができる。

内部空間の後方側には、インクを収容するためのインク収容部１１が配置されており、内部空間の前方側には、インク収容部１１内のインクを用いて筆記を行うための筆記部１３が配置されており、さらに、インク収容部１１と、筆記部１３との間には、インク収容部１１内のインクを筆記部１３に供給するためのインク供給部１５が設けられている。

インク収容部１１は、内部に所定のインクを収容しており、筆記部１３内のインクが不足した際に、毛管力により、適宜筆記部１３にインクを供給できるように構成されている。

インク収容部１１内に収容されるインクとしては、色材として顔料又は染料の何れを使用してもよい。顔料の種類については特に制限はなく、従来水性ボールペンなどの筆記具用に慣用されている無機系及び有機系顔料の中から任意のものを使用することができる。

無機系顔料としては、例えば、カーボンブラックや、金属粉等が挙げられる。また、有機系顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、染料レーキ、ニトロ顔料、ニトロソ顔料などが挙げられる。具体的には、フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．７４１６０）、フタロシアニングリーン（Ｃ．Ｉ．７４２６０）、ハンザイエロー３Ｇ（Ｃ．Ｉ．１１６７０）、ジスアゾイエローＧＲ（Ｃ．Ｉ．２１１００）、パーマネントレッド４Ｒ（Ｃ．Ｉ．１２３３５）、ブリリアントカーミン６Ｂ（Ｃ．Ｉ．１５８５０）、キナクリドンレッド（Ｃ．Ｉ．４６５００）などを使用することができる。

また、スチレンやアクリル樹脂の粒子から構成されているプラスチックピグメントを使用してもよい。さらに、粒子内部に空隙のある中空樹脂粒子は、白色顔料として、または、樹脂粒子を染料で染色した擬似顔料とも呼ばれる顔料等も使用することできる。疑似顔料の具体的な商品名としては、シンロイヒカラーＳＦシリーズ（シンロイヒ株式会社）、ＮＫＷ及びＮＫＰシリーズ（日本蛍光化学株式会社）などが挙げられる。

水溶性染料としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料のいずれも用いることができる。直接染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１７、同１９、同２２、同３２、同３８、同５１、同７１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトエロー４、同２６、同４４、同５０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、同４、同２３、同３１、同３７、同３９、同７５、同８０、同８１、同８３、同２２５、同２２６、同２２７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、同１５、同７１、同８６、同１０６、同１１９などが挙げられる。
酸性染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、同２、同２４、同２６、同３１、同５２、同１０７、同１０９、同１１０、同１１９、同１５４、Ｃ．Ｉ．アシッドエロー７、同１７、同１９、同２３、同２５、同２９、同３８、同４２、同４９、同６１、同７２、同７８、同１１０、同１２７、同１３５、同１４１、同１４２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８、同９、同１４、同１８、同２６、同２７、同３５、同３７、同５１、同５２、同５７、同８２、同８７、同９２、同９４、同１１５、同１２９、同１３１、同１８６、同２４９、同２５４、同２６５、同２７６、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット１８、同１７、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、同７、同９、同２２、同２３、同２５、同４０、同４１、同４３、同６２、同７８、同８３、同９０、同９３、同１０３、同１１２、同１１３、同１５８、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン３、同９、同１６、同２５、同２７などが挙げられる。

食用染料としては、その大部分が直接染料又は酸性染料に含まれるが、含まれないものの一例としては、Ｃ．Ｉ．フードエロー３が挙げられる。

塩基性染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシックエロー１、同２、同２１、Ｃ．Ｉ．ベーシックオレンジ２、同１４、同３２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、同２、同９、同１４、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラウン１２、ベーシックブラック２、同８などが挙げられる。

これらの着色剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせてもよく、インク中の着色剤の含有量は、通常、重量比０．５～３０％、好ましくは、１～１５％の範囲である。

この着色剤の含有量が、０．５％未満であると、着色力が不足して好ましくない。一方、着色剤の含有量が３０％を超えた場合に、筆記不良を生じることがあるので好ましくない。

染料を用いた場合には、筆記部１３に付着したインクが汚れとして残留する傾向があるため、顔料を用いることが好ましい。

さらには、ペン先でのインクの乾燥固化による筆記不良を防止するために、インク中の水溶性溶剤の含有量を、重量比５％～２５％とすることが好ましい。この場合に、水溶性溶剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、３－ブチレングリコール、チオジエチレングリコール、グリセリン等のグリコール類や、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等を単独で、又は混合して使用することができる。

また、上記の以外の水溶性溶剤としてトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチルグリコールから選ばれる少なくとも１種を、インクに対して重量比０．１～５％で配合することが好ましい。

一般に水溶性溶剤の配合量が多くなると、インクの紙への浸透性が低下するため筆記した描線の乾燥速度が遅くなる。しかし、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチルグリコールはこのような浸透性を低下させる性質が小さく、描線の乾燥速度の遅延が極めて起きにくい。一方でペン先での乾燥固化を防止する性質は有しているので、ペン先を長時間露出しても筆記不良が起きにくい。

インクには糖類を配合することができる。具体的には、糖類としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類、還元糖、非還元糖類、糖アルコール、還元澱粉分解物、およびこれらの混合物などが挙げられる。これらのうち非還元糖類、特に糖アルコールを用いることが好ましい。還元性を有する糖類は、インクの変色を引き起こしたり、ｐＨの変動を生じさせたりする場合がある。

非還元糖類としては、還元性を示さない糖類であれば特に限定されず、例えば、ショ糖、トレハロース、糖アルコールなどが挙げられる。グルコース（ブドウ糖）などの還元糖類は、分子中に持っているアルデヒド基やケトン基などのカルボニル基（還元基）を持つことによって弱い還元を示す糖類であるのに対して、本実施形態で用いる非還元糖類は、単糖の還元性のある基が他の糖とグリコシド結合などで結合しているため、還元性を示さないものである。

糖アルコールは、糖類がもつカルボニル基を還元（水素添加）させることで得られる鎖状多価アルコールの総称である。糖アルコールとしては、例えば、ブドウ糖を還元して得られる「ソルビトール」、麦芽糖を還元して得られる「マルチトール」、糖化度の異なる水飴やデキストリンを還元して得られる還元澱粉分解物（還元水飴）、還元デキストリン、エリスリトール、ペンタエリスリトールなどが挙げられ、これらは市販品を用いることができる。

これらの非還元糖類の中で、更なる経時安定性の点から、ソルビトール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、トレハロース、及び還元澱粉分解物から選ばれる少なくとも１種を使用することが望ましい。

糖類はインク中で保湿剤として作用するが、一方で被膜を形成して固化しやすい性質も有する。本実施形態においては、筆記部１３にインクが残存したインクが被膜を形成して固化すると、次の書き出しの際にインクが流出しにくい（初筆性が悪い）現象が生じる。このような不具合を避けるためには、インク中に含まれる糖類は、単糖～２０糖の重合度であることが好ましく、平均重合度が３～１０であること更に好ましい。これにより、皮膜強度が強くなり過ぎるのを防止することができ、筆記部１３にインクが残存した場合においても初筆性を確保することができる。

インクには潤滑剤としてリン酸エステルを配合することができる。具体例を挙げると、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸ジエステル、リン酸トリエステル、或いはその誘導体が挙げられるが、これらのリン酸エステルは、単独又は２種以上混合して使用してもよい。

これらのリン酸エステルの含有量は、用いるインク全量に対して、０．０５～５質量％、好ましくは、０．１～１質量％が望ましい。リン酸エステルの含有量が、インク組成物全量に対し、０．０５質量％未満であると、所望の潤滑性等が得られないおそれがあり、一方、５質量％を越えると、インクの経時安定性が低下するおそれがある。さらに、筆記部１３へのインクの付着による汚れを防止すると共に、筆記部１３を樹脂で構成した場合における樹脂割れを防止するために、リン酸エステルの含有量を１質量％以下とすることが好ましい。

また、インクの粘度の観点で説明すると、インクとしては、下記式で定義される剪断減粘指数（ｎ値）が略１である、いわゆるニュートニアンインク、及び剪断減粘指数ｎが＜１と定義される、いわゆるゲルインクを用いることができる。ニュートニアンインクを用いることにより、筆記時に、インクの濡れ性を確保することができ、一方で、ゲルインクを用いることにより、インクの濡れ性を確保しつつ、筆記時のインクのキレを向上させることができる。
Ｓ＝αＤⁿ（但し、１＞ｎ＞０）で示される粘性式中のｎを指す。なお、Ｓは剪断応力（ｄｙｎ／ｃｍ²）、Ｄは剪断速度（ｓ^-1）、αは非ニュートン粘性係数を示す。

ニュートニアンインクとしては、実質的に増粘作用を有する物質を含有しない比較的低粘度（５ｍＰａ・ｓ未満２５℃）なタイプ、実質的に増粘作用を有する物質を含有し、一定の粘度が付与（５ｍＰａ・ｓ以上２５℃）に大別される。このうち増粘作用を有する物質として、ポリビニルアルコールとホウ酸化合物を用いることが好ましい。上記物質を配合することで、インクの流動性が良好で、描線の滲みが発生することなく、応答性に優れたインクとすることができる。

用いることができるポリビニルアルコール（以下、単に「ＰＶＡ」と略記する）は、一般式、－〔ＣＨ₂－ＣＨ（ＯＨ）〕_m－〔ＣＨ₂－ＣＨ（ＯＣＯＣＨ₃〕_n－で表されるものであり、インクの経時安定性、粘度付与性の点から、そのケン化度｛〔ｍ／（ｍ＋ｎ）〕×１００｝は、好ましくは、５０ｍｏｌ％以上とすることが望ましく、更に好ましくは、７５ｍｏｌ％以上であることが望ましい。

また、上記ケン化度のＰＶＡにおいて、重合度が高いと添加量による粘度の変動幅が大きくなるので、その重合度（ｍ＋ｎ）は低い方が良く、好ましくは、５０以上、更に好ましくは、５０～２０００、特に好ましくは、５０～１５００が望ましい。

具体的に用いることができるＰＶＡとしては、市販の日本合成化学工業社製のＡ型ゴーセノールシリーズ、Ｇ型ゴーセノールシリーズ、Ｋ型ゴーセノールシリーズ（日本合成化学工業社製の商品名）、日本酢ビ・ポバール社製のＪポバールシリーズ（日本酢ビ・ポバール社製の商品名）、クラレ社製のＫＵＲＡＲＡＹポバールＰＶＡシリーズ（クラレ社製の商品名）等の中からケン化度、重合度の好適なものが選択される。これらのケン化度、重合度を有するＰＶＡは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

また、用いるＰＶＡには、変性ＰＶＡ、好ましくは、上記重合度範囲、ケン化度となる変性ＰＶＡも使用することができる。用いることができる変性ＰＶＡとしては、ＰＶＡの水酸基、酢酸基をカルボキシル基、スルホン酸基、アセチル基、エチレンオキサイド基などの変性基に変性したもの、または、ＰＶＡの側鎖に上記の変性基を有するものが挙げられる。また、部分けん化ＰＶＡにアクリル酸とメタクリル酸メチルを共重合したＰＶＡ・アクリル酸・メタクリル酸メチル共重合体も本発明の変性ＰＶＡとして使用することができる。

具体的に用いることができる変性ＰＶＡとしては、市販の日本合成化学工業社製のゴーセネックスＬシリーズ、ゴーセネックスＷＯシリーズ（日本合成化学工業社製の商品名）、日本酢ビ・ポバール社製のアニオン変性ＰＶＡ（Ａシリーズ）（日本酢ビ・ポバール社製の商品名）、クラレ社製のエクセバール１７１３（クラレ社製の商品名）等の中からケン化度、重合度の好適なものが選択される。また、ＰＶＡ・アクリル酸・メタクリル酸メチル共重体としては、大同化成工業社製のＰＯＶＡＣＯＡＴ（大同化成工業社製の商品名）等の中から好適なものが選択される。これらの変性ＰＶＡは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。変性ＰＶＡは、筆記性能には直接影響しないが、インクの経時安定性（粘度）に対しては有効である。特に、カルボキシル基変性、スルホン酸基変性、アセチル基変性タイプが安定性に優れているので望ましい。

このようなＰＶＡ、変性ＰＶＡの合計含有量は、目的とするインク粘度値によって適宜調整される。例えば、重合度が高いＰＶＡを用いた場合、ＰＶＡの含有量は少な目であり、逆に重合度の低いＰＶＡを用いた場合、ＰＶＡの含有量は多くなる。

用いることができるホウ酸化合物としては、ホウ酸、ホウ酸のアルカリ金属塩（リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム）、ホウ酸のアンモニウム塩などが挙げられ、例えば、ホウ酸（Ｈ₃ＢＯ₃）、三酸化二ホウ酸（Ｂ₂Ｏ₃）、メタホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ₂）、二ホウ酸ナトリウム（Ｎａ₄Ｂ₂Ｏ₅）、四ホウ酸ナトリウム（Ｎａ₂Ｂ₄Ｏ₇），五ホウ酸ナトリウム（ＮａＢ₅Ｏ₈）、六ホウ酸ナトリウム（Ｎａ₂Ｂ₆Ｏ₁₀）、八ホウ酸ナトリウム（ＮａＢ₈Ｏ₁₃）、ホウ酸アンモニウム〔（ＮＨ₄）₂Ｏ・₅Ｂ₂Ｏ₃〕、並びに、これらの水和物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。インク成分に対する溶解性や汎用性の点から、四ホウ酸ナトリウム、ホウ酸アンモニウム、三酸化二ホウ酸を用いることが望ましい。これらのホウ酸化合物の合計含有量は、目的とするインク粘度値になるように、ＰＶＡの性質、含有量に応じて適宜調整される。

ゲルインクとしては、ゲル化剤あるいは剪断減粘性付与剤とも呼ばれる物質を含む。例えば、合成高分子、セルロースおよび多糖類からなる群から選ばれた少なくとも一種が望ましい。具体的には、アラビアガム、トラガカントガム、グアーガム、ローカストビーンガム、アルギン酸、カラギーナン、ゼラチン、キサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカン、ダイユータンガム、デキストラン、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、酸化セルロース、デンプングリコール酸及びその塩、アルギン酸プロピレングリコールエステル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸及びその塩、カルボキシビニルポリマー、ポリエチレンオキサイド、酢酸ビニルとポリビニルピロリドンの共重合体、架橋型アクリル酸重合体及びその塩、非架橋型アクリル酸重合体及びその塩、スチレン－アクリル酸共重合体及びその塩などが挙げられる。このうち、粘度を低くし、かつ剪断減粘指数を低くして流動性を確保するためには、酸化セルロースを用いることが特に好ましい。このような性質を有することで、筆記角度や筆記荷重の変化が小さく、また筆記角度や筆記荷重の変化が急であったとしても粘度変化に対しての応答性を高いレベルで発現することができる。

また、インクの特性として、後述する筆記部１３のアウターとの関係において、インクの接触角度が２０秒後に７０度以下となるようなものを選択することが好ましい。７０度を超える場合、アウターに対するインクの拡張性が不足するため、第二筆記部が作用する応答性が低下して、描線が擦れる。なお、接触角度の測定は、２５℃６５％ＲＨの環境において、前記アウターと同一の素材で構成される板状の試験体に対してインクを滴下して行う。

さらには、インクの表面張力が４８ｍＮ／ｍ以下のものを用いることが好ましい。表面張力が４８ｍＮ／ｍを超えると、アウターに対するインクの拡張性が不足するため、第二筆記部が作用する応答性が低下するため、上記同様の現象が発生しやすくなる。

また、インクに含まれる顔料、樹脂粒子等の不溶成分の含有量は、２０重量％以下とすることが好ましい。不溶成分が２０重量％を超えるとインクの流動性が低下するため、アウターに対するインクの拡張性が不足しやすくなる。さらにアウターに付着したインクが乾燥固化しやすくなるため、筆記不良が発生しやすくなる。

さらに、インクに含まれる不溶成分の平均粒子径は２００ｎｍ以下であることが好ましい。平均粒子径が２００ｎｍを超えるとインクの流動性が低下するため、アウターに対するインクの拡張性が不足しやすくなる。

インク供給部１５は、複数のフィンが外周に形成された略筒状のコレクター１７を備えており、コレクター１７の先端は、縮径して形成されており、先端保持部１９をなしている。コレクター１７の後方端部は、インク収容部１１の前方端部と接している。コレクター１７の先端保持部１９は、継手２１の後方端部から継手の内側に嵌入されている。

図４は、コレクターを示す図面であり、図４には、コレクターを三方向から見た図面を示している。図４に示すように、コレクター１７は、前方側の貯留部１７ａと、後方側のダミー部１７ｂと、貯留部１７ａとダミー部１７ｂとの間の仕切部１７ｃと、を備えている。

貯留部１７ａの外周には、貯留部１７ａの軸線に沿って延び、周方向に沿って所定の幅を有するインク誘導溝１７ｄと、複数のフィン１７ｅの間に形成された主要部インク一時保留溝１７ｆとが設けられている。さらに、貯留部１７ａには、貯留部１７ａの外周と内部空間との間を連通して延びる孔１７ｇが設けられている。

インク誘導溝１７ｄは、軸方向に配列された、複数のフィン１７ｅを同一形状に切り欠いて形成されており、貯留部１７ａを軸方向視したときに、貯留部１７ａの外周から凹んだ、所定形状の溝をなしており、主要部インク一時保留溝１７ｆと連通している。インク誘導溝１７ｄの幅は、主要部インク一時保留溝１７ｆの幅より狭く形成されている。このように、インク誘導溝１７ｄの幅を、主要部インク一時保留溝１７ｆの幅より狭くすることにより、インク誘導溝１７ｄにおけるインクとの界面張力が主要部インク一時保留溝１７ｆの界面張力よりも強くなる。このため、インク誘導溝１７ｄにインクを存在させつつインク誘導溝１７ｄを介して主要部インク一時保留溝１７ｆへのインクの流入又は排出を確実に行うことができる。

筆記時のインクの出やすさは、インク誘導溝１７ｄの幅と、フィン１７ｅ同士の間隔に依存するものである。そして、本実施形態では、インク誘導溝１７ｄの幅を、０．１～０．２ｍｍとすることが好ましい。インク誘導溝１７ｄの幅が小さい方が、コレクター１７の毛管力が作用し易くなる一方で、０．１ｍｍ以下となり、幅が小さすぎるとインクがコレクター１７からのインクの供給が不安定となる。排出されにくくなる。また、フィン１７ｅ同士の間隔は、インク誘導溝１７ｄの幅に応じて決定され、０．１～０．６ｍｍの範囲で、インク誘導溝１７ｄの幅よりも大きく設定される。フィン１７ｅ同士の幅がインク誘導溝１７ｄよりも小さくなると、貯留部１７ａによってインクを貯留できなくなり、また、フィン１７ｅ同士の幅が０．１ｍｍよりも小さいと、インクの供給が不安定となる。

ダミー部１７ｂの外周には、軸方向に延びるインク導入溝１７ｈと、複数のフィン１７ｉの間に形成された延設部空気溝１７ｊとが設けられている。ダミー部１７ｂは、キャップ５を下向きで開けた際に、インクがコレクター１７の貯留部１７ａ内に流入してしまうのを防止する。より、具体的には、キャップ５を下向きで開けると、キャップ５により密閉されていた先端の空間内は減圧され、これにより、インクがコレクター１７の貯留部１７ａ内に流入しようとする。そして、コレクター１７の後側にダミー部１７ｂを設けることにより、インクはダミー部１７ｂの外周フィン１７ｉの間に流れ込み、コレクター１７の貯留部１７ａにインクは流入しない。

また、貯留部１７の孔１７ｇは、インクが凍結してインクの体積が膨張した際に、インクの体積増加によって筆記ボール２５が先端から押出されないようにするためのものである。より具体的には、貯留部１７の内外を連通する孔１７ｇを形成することにより、貯留部１７内のインクが凍結し膨張したとしても、インクが孔１７ｇを通して外側に排出されるため、貯留部１７ｂ内の圧力が高まるのを防止することができる。なお、孔１７ｇの面積が大きすぎると、インクが凍結していない場合でも、インクが貯留部１７から排出されてしまうため、孔１７ｇの開口面積は、０．４～１．２ｍｍ²であることが好ましい。

また、コレクター１７は、ポリエステルファイバー製の棒状のコレクター芯２３を備えている。コレクター芯２３は、軸方向に延びており、後方端部がインク収容部１１内部に摺動可能に配置され、前方端部が継手２１を越えて延びている。コレクター芯２３は、コレクター１７の内周面との間に、０．０２～０．２ｍｍの隙間をあけて配置されている。コレクター１７とコレクター芯２３との間に０．０２～０．２ｍｍの隙間を設けることにより、両者の間の摺動性を確保しつつ、筆記時に隙間に大量の空気が入り込むのを防止することができる。そして、コレクター芯２３の後側端は、コレクター１７の後側端よりも突出して延びている。コレクター芯２３は、インクの供給安定性と、吸入性を両立するために、気孔率が３０～６０％の材料によって構成されていることが好ましく、４５％であることが最も好ましい。

継手２１は、筆記部１３とインク供給部１５との間を接続するための部材である。なお、継手２１の構成については後述する。

筆記部１３は、筆記ボール２５と、前方端部に筆記ボール２５が収容されているホルダー２７と、ホルダー２７内で延びる棒状の中芯２９と、ホルダー２７の外周を覆うアウター３１とを備えている。

図５は、ボールペンの前方端部近傍を拡大した図であり、より具体的には、図５（ａ）は、ボールペンの前方端部近傍の要部断面図であり、図５（ｂ）は、ボールペンの前方端部近傍の側面図である。

図５に示すように、ホルダー２７は、軸方向両端が開口した円筒形状を有しており、その前方端は、前方に向かって先細りとなる略円錐状のテーパー形状を有しており、この先細りの部分が、筆記ボール２５を保持するためのカシメ部３３をなしている。カシメ部３３は、ホルダー２７の前方開口が、筆記ボール２５の直径よりも小さくなり、かつ筆記ボール２５が、カシメ部３３内で自由に回転できるような寸法・形状を有している。そしてカシメ部３３内に保持された筆記ボール２５の一部は、ホルダー２７の前方の開口から外部に露出しており、外部から視認できるようになっている。ホルダー２７はステンレス鋼などの金属製やポリアセタールなどの樹脂製のパイプ材を加工して形成することができる。

また、ホルダー２７は、その前方端近傍において、前方に向かって先細る形状を有していることが好ましい。より具体的には、ホルダー２７の前方端近傍の外周面は、ボールペン１の軸に対して、約０．５ｍｍ以上の距離にわたって約１０度～２０度のテーパー角度を有する傾斜面とすることが好ましい。ホルダー２７の前方端に傾斜面を形成することにより、ボールペン１の前方端の径を大きくすることなく、ホルダー２７の外側に配置されるアウター３１の厚みを厚くし、アウター３１の強度を高めることができる。そして、傾斜面の軸方向長さが短いと、ホルダー２７をアウター３１内部に配置する際の位置決めが困難となるため、傾斜面の軸方向の長さは、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。また、ホルダー２７のカシメ部３３の外面、即ちホルダー２７の傾斜面よりも更に前方側の面は、ボールペン１の軸に対して３５～５０度の角度又はＲ形状を有していることが好ましい。カシメ部３３の外面の傾斜角を３５～５０度又はＲ形状とすることにより、アウターとボールとの距離が短くなることで、インク不足を防止できる為、「筆記時のインクの連続性」を維持することができる。また、ホルダー２７のアウター３１からの突出量は、アウター３１の紙面への接触性を考慮して、筆記ボール２５の直径の１０～１００％とすることが好ましい。

中芯２９は、ホルダー２７の内部に配置されており、コレクター芯２３と同様にポリエステルファイバーにより形成され、その後方端はコレクター芯２３の前方端に嵌め込まれるとともに、その前方端は、筆記ボール２５の後方側に達している。そして、中芯２９は、インクの供給安定性を確保するために、気孔率が３０～８０％の材料で構成されていることが好ましく、最も好ましくは、気孔率が５０～７０％の材料で構成されている。これにより、コレクター芯２３から供給されたインクは、中芯２５を通して筆記ボール２５の後方側に供給される。中芯２９は、後方端からほぼ２／３程度が継手２１の先端部に嵌入された状態で、継手２１に保持される。

なお、コレクター芯２３及び中芯２９は、使用するインクの粘度等の性状に応じて、適切なポリエステルファイバーの気孔率や表面形状を選択して形成される。また、中芯２９としては、ポリエステルファイバーではなく、押出成形によるプラスチック製棒状芯や燒結加工による棒状芯を用いることも可能である。

図６は、継手を示す図面であり、具体的には、図６は、継手の斜視図、側面図、及び断面図を示す。図６に示すように継手２１は、円筒状の筒状部分３５と、筒状部分３５の外側に配置されたアンカー部分３７と、アンカー部分３７に対して筒状部分３５を保持する保持部分３９とを備えている。

筒状部分３５は、内部にコレクター芯２３及び中芯２９を固定できる内部形状を有している。具体的には筒状部分３５の内径は、その後方側において、比較的太いコレクター芯２３を受け入れて固定し、コレクター芯２３が固定されている箇所よりも前方側において、比較的細い中芯２９を受け入れて固定できるように寸法決めされている。また、筒状部分３５の中芯２９の固定部よりも前方側は、僅かに径が拡大しており、中芯２９と、筒状部分３５との間にホルダー２７が嵌め込まれている。

アンカー部分３７は、その内径が、筒状部分３５の外径よりも大きいリング形状を有しており、筒状部分３５の長手方向中央よりも後方側に配置されている。より具体的には、アンカー部分３７の内径は、筒状部分３５の外径よりも大きく、かつ筒状部分３５との間には、空間が形成されており、その空間内に先端保持部１９が差し込まれる。そして、空間内に先端保持部１９が差し込まれると、先端保持部１９の外周と、アンカー部分３７の内周とが嵌合し、アンカー部分３７は、先端保持部１９に対して固定される。なお、先端保持部１９内には、円筒形状の空間が形成されており、この円筒形状の空間の内径は、筒状部分３５の外径よりも大きく、先端保持部１９と筒状部分３５とを同軸に配置したときに、筒状部分３５と先端保持部１９とが接触しないようになっている。

保持部分３９は、アンカー部分３７の外周から、筒状部分３５の外周にかけて、前方に向かって先細るように延びる円錐筒形状を有している。そして、先端保持部１９に対して固定されたアンカー部分３７と、その他の部材に対して固定されていない筒状部分３５との間に保持部分３９を配置し、アンカー部分３７に対して筒状部分３５を懸架することにより、筒状部分３５及び筒状部分３５に固定される筆記部１３の筆記ボール２５、ホルダー２７、中芯２９、及びコレクター芯２３を、前方側軸筒７に対して固定されたアウター３１に対して軸方向に移動可能に懸架することができる。これにより、筆記時に筆記ボール２５に加わる圧力を吸収することができる。

継手２１を構成する筒状部分３５、アンカー部分３７は、例えば熱可塑性樹脂によって形成されている。また、保持部分３９は、例えば熱可塑性エラストマーによって形成されている。具体的には、ＳＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳなどのスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどが挙げられる。これらのうち、ＩＳＯ７６１９に準拠したデュロメータＡ硬度が２０～６０のものは、筆圧とクッション性の応答のバランスが良い。さらに、保持部分３９の強度を調整することにより、継手２１によるクッション性を調整することができる。また、熱可塑性エラストマーは、弾性変形を開始する変曲点の直前までは、荷重の変化に対して敏感に伸縮するため、例えば、保持部分３９の厚みや組成等を調整して、変位量に対する荷重の変曲点を約１Ｎとすることにより、筆記時の荷重に対して非常に敏感に伸縮する、クッション性の優れた継手２１を形成することができる。そして、筒状部分３５と、保持部分３９との間には、クッション時に両者が剥がれないようにするために、両者の間にある程度の密着性が必要となる。この密着性を実現するためには、筒状部分３５と、保持部分３９とを、同系統の樹脂材料で構成することが好ましく、選択可能な材料の組み合わせとしては、ＡＳ（スチレン系樹脂）とＳＥＢＳ（スチレン系エラストマー）との組み合わせ、ポリプロピレン（ポリオレフィン系樹脂）とＥＰＤＭ（ポリオレフィン系エラストマー）との組み合わせ、及びＰＢＴ（ポリエステル系樹脂）とポリエステル系エラストマーとの組み合わせがある。

この中でも、保持部分３９は、ＩＳＯ７６１９に準拠したデュロメータＡ硬度が２０～６０度であることが好ましく、３０～５０度であることが最も好ましい。保持部分３９のデュロメータＡ硬度をこの範囲にすることにより、低い筆圧でも適切に作動し、筆記ボール２５に加わる圧力を吸収することができる。

そして、上記継手２１を用いることにより、ボールペン全体のクッション力を、０．１～１０Ｎ、より好ましくは０．１～５Ｎの範囲とすることが好適である。これは、クッション力を低くし過ぎると、筆記時にアウター３１に加わる力を吸収することができず、アウター３１が破損するからである。一方で、クッション力を高くし過ぎると、筆記時にアウター３１を紙面と接触させながら筆記することができなくなる。

図７は、アウターを示す図面であり、具体的には、図７は、継手の斜視図、側面図、及び断面図を示す。アウター３１は、略円錐形に形成された合成樹脂製の円錐筒体であり、前方に向かって先細りとなるテーパー形状を有する。アウター３１は、書き味及び押し書きでの筆記感を阻害しないために、一定の強度を有する、例えばポリアセタール、ポリブチレンテレフタレートのような合成樹脂で形成されていることが好ましい。アウター３１は、一般的な合成樹脂により構成することができる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトンなどが挙げられる。これらのうち、書き味、特に摩擦が強く作用する押し書きでの筆記感を阻害せず、筆記による摩耗が少なく耐久性が高いポリアセタール、ポリブチレンテレフタレートで形成されていることが好ましい。アウター３１に一定の強度をもたせることにより、アウター３１の耐久性を向上させることができる。また、アウター３１の表面は、滑らかな表面とすることが好ましく、これにより、筆記時に紙面との間の摩擦抵抗を少なくすることができ、筆記感を向上させることができる。筆記時における、紙面とアウター３１との間の摩擦係数は、ヘイドン値０．５以下であることが好ましく、０．２５以下であることがより好ましい。ヘイドン値は、表面性測定器（ＨＥＩＤＯＮ－１４Ｄ新東科学株式会社製）を使用して測定される。測定条件としては、旧ＪＩＳＰ３２０１に準拠（化学パルプ１００％を原料に抄造された上質紙、坪量範囲４０～１５７ｇ／ｍ²、白色度７５．０％以上）の筆記用紙に対して、アウター３１を、荷重１００ｇ、筆記角度６０度、及び筆記速度６．２５ｃｍ／ｓｅｃの条件で、鋭角方向に１０ｃｍ直線動作させる。

また、アウター３１は、後方側に形成された後方挿入孔４１と、後方挿入孔４１から先端側に連通し、後方挿入孔４１よりも小径の前方挿入孔４３を有する。後方挿入孔４１には、継手２１の前方端が挿入され、前方挿入孔４３からは、継手２１の前方端に固定されたホルダー２７が突出する。組立てに際しては、アウター３１は、前方挿入孔４３にホルダー２７が挿入され、後方挿入孔４１に継手２１の前方端が挿入された状態で、前方側軸筒７の前方端に固定される。これにより、筆記部１３の筆記ボール２５、ホルダー２７、及び中芯２９は、継手２１によって、アウター３１内で軸方向に移動可能に保持される。アウター３１の先端、特に前方挿入孔４３近傍の厚みは、０．０２～０．２ｍｍとすることが好ましい。アウター３１の先端の厚みをこの範囲とすることにより、耐久性を維持しながら、筆記時のインクの排出性を確保することができる。

また、アウター３１は、その軸方向中央部分にリング状の段４５を備えており、段４５よりも後方側は、前方側軸筒７の先端の筒状空間の内径よりも小さい外径を有し、アウター３１の後方側を前方側軸筒７内に嵌合できるようになっている。

図８及び図９は、ボールペンの使用状態を示す図である。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、筆記角度、即ち紙面Ｗに対するボールペン１の軸の角度が、例えば、８０度である場合には、特に図８（ｂ）に示すように、紙面Ｗには、筆記ボール２５のみが接触する。この状態でボールペン１に対して１ｇ程度の筆記重量を加えると、インク収容部１１内のインクが、インク供給部１５のコレクター１７及びコレクター芯２３を通して筆記部１３に流れる。そして、筆記部１３に到達したインクは、中芯２９を通して筆記ボール２５の後方側に到達する。使用者がボールペン１を紙面Ｗ上で移動させると、筆記ボール２５は、移動方向に沿ってカシメ部３３内で回転する。そして筆記ボール２５が回転すると、筆記ボール２５の後方側に到達したインクは、筆記ボール２５の表面に沿ってホルダー２７内部から出て、紙面Ｗに移動し、紙面Ｗに付着する。そして、筆記角度が大きく、かつ筆記重量が小さい場合には、ホルダーからのインクの排出量は少ないため、ボールペン１によって、比較的細い線を描くことができる。このように、ボールペン１では、筆記ボール２５が、本発明の「第一筆記部」として作用する。

また、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、筆記角度が、例えば５０度である場合には、紙面Ｗには、筆記ボール２５とアウター３１とが接触する。この状態でボールペン１に対して２００ｇ程度の筆記重量を加えると、側面視したときに、筆記ボール２５、アウター３１の前方端部、及び紙面Ｗによって閉断面の空間が形成され、この空間がインク溜まりとなる。これにより、筆記ボール２５と紙面Ｗの接点Ｐ１と、アウター３１と紙面Ｗの接点Ｐ２との距離に相当する幅Ｌ１の比較的太い線を描くことができる。このように、ボールペン１では、筆記ボール２５及びアウター３１が、本発明の「第二筆記部」として作用する。

描く線の太さは、筆記ボール２５と紙面Ｗの接点と、アウター３１と紙面Ｗの接点との距離に相当するため、線の太さは、主に、筆記ボール２５の直径、及びホルダー２７によって筆記ボール２５を保持する位置、並びにアウター３１の傾斜面の角度、及びアウター３１の前方側端部の位置を含むアウター３１の前方端の形状に左右されることとなるが、筆記ボール２５と紙面Ｗの接点と、アウター３１と紙面Ｗの接点との距離を大きくし過ぎて極太の線を描こうとすると、インクが不足し、インクの連続性が低下してしまう場合がある。従って、筆記ボール２５と紙面Ｗの接点と、アウター３１と紙面Ｗの接点との距離は、筆記ボール２５の直径の１００％以下、好ましくは５０％以下となるように、アウター３１の形状を決定することが好ましい。

以下、本発明の主な作用・効果についてまとめる。

本実施形態では、アウター３１を採用することにより、筆記角度及び筆記重量に応じて、インクの排出量を調整することができる。より具体的には、筆記角度を大きくし、かつ筆記重量を小さくすることにより、インクの排出量を少なくし、第一筆記部としての筆記ボール２５のみによって比較的細い線を描くことができる。一方で、筆記角度を小さくし、かつ筆記重量を大きくすることにより、インクの排出量を多くし、第二筆記部としての筆記ボール２５及びアウター３１によって比較的太い線を描くことができる。筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を４０ｇとして線を描いたときの平均筆記流量に対する、筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を２００ｇとして線を描いたときの平均筆記流量の比が１．２以上である。また、筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を４０ｇとして線を描いたときに描かれる線の幅に対する、筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を２００ｇとして線を描いたときに描かれる線の幅の比が１．３以上である。さらには、アウター３１を採用することにより、筆記角度が小さい場合におけるインク不足を解消することができる。そして、一般的なボールペンでは、所定の筆記角度で倒されたボールペン１を、前方側に向けて移動させて線を描く、いわゆる「押し書き」の際に、特にインク不足によるインクの連続性が低下し易いが、本実施形態によるボールペン１では、ボールペン１に筆記角度を付けることによって、インクの排出量を増やすことができるため、いわゆる「押し書き」の際の「筆記時のインクの不連続性」を防止することができる。また、アウター３１を採用することにより、筆記角度が小さい場合のいわゆる「押し書き」の際に、ホルダー２７のカシメ部３３が紙面と接触し、摩擦抵抗が増える事を防止する事ができる。

また、本実施形態では、クッション性の高い継手２１を採用することにより、軽い筆記重量でも、十分な量のインクを排出することができる。これにより、筆記重量が軽い使用者が使用した場合でも、インク不足による「筆記時のインクの不連続性」の発生を防止することができる。この作用・効果は、「筆記時のインクの不連続性」が発生し易い、押し書きの際に、特に顕著に生じる。

また、本実施形態では、インクの成分を適宜選択し、インクの表面張力及び流動性を調整することにより、インクの流出量をより正確に制御することができ、さらに、インクによる筆記部１３のアウター３１の汚れを好適に防止することができる。さらに、インクの成分を調整することにより、ボールペンの書き出し性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態の変形例について詳述する。

図１０は、アウターの変形例を示す側面図である。図１０に示すように、変形例にかかるアウター６１は、外周に、周方向に延びる段６３を備えている。段６３は、アウター６１の外径が、前方に向かって縮径するような形状を有している。そして、アウター６１に段６３を設けることにより、インクがアウター６１の表面をつたって段６３よりも後方側に流れるのを防止することができる。

図１１に、アウターの更なる変形例を示す。図１１（ａ）に示す例では、上述した段６３に代えて、リング状の突起部６５が設けられている。アウター６１の表面に突起部６５を設けることによっても、インクがアウター６１の表面をつたって突起部６５よりも後方側に流れるのを防止することができる。また、図１１（ｂ）に示す例では、上述した段６３に代えて、リング状の溝６７が設けられている。アウター６１の表面に溝６７を設けることによっても、インクが溝６７よりも後方側に流れるのを防止することができる。

さらに、図１１（ｃ）に示す例では、アウター６１の前方側の表面の表面粗さと、アウター６１の後方側の表面粗さとを異なるものとしている。具体的には、アウター６１の前方側の平滑面６９は、比較的滑らか、又は平滑な表面として形成されており、アウター６１の後方側の粗面７１は、比較的粗い表面として形成されている。このように、アウター６１の表面粗さを変化させることによって、インクが平滑面６９から粗面７１にむけて流れるのを防止することができる。

以下、本発明の実施例について詳述する。

実施例では、図１に示されるボールペン（ペン体１）に表１中のインクＡ及びインクＢをそれぞれ充填し、また、図１３に示されるボールペン（ペン体２）に表１中のインクＣ及びインクＤをそれぞれ充填した。そして、筆記試験用紙にフリーハンドで筆記体の「Ｕ」字を筆記し、太線部における滲み、太線部における縦割れ、細線部から太線部に変化する際の連続性をそれぞれ目視により評価した。

（注）
＊１：ゴーセネックスLシリーズ L-3266（日本合成化学社製）
＊２：ケルザンAR（三晶社製）
＊３：カーボンブラックMA-100（三菱化学社製）
＊４：JONCRYL 61J（BASF JAPAN社製）
＊５：リン酸エステル RS-610（東邦化学工業社製）
＊６：ベストサイド600（日本曹達社製）

そして、上記の試験の結果を表２に示す。

表２中で、太線部における滲みの評価に関して、「○」は、滲みが認められないことを示し、「△」は、滲みがやや認められることを示す。また、太線部における縦割れの評価に関して、「○」は、一様な濃度の描線であることを示し、「△」は、中央部の描線濃度がやや薄いことを示す。さらに、細線部から太線部に変化する際の連続性の評価に関して、「○」は、描線が連続的に変化していることを示し、「△」は、描線の一部に欠損が認められることを示す。

以下、本発明の更なる変形例について詳述する。

図１２は、変形例にかかるボールペンの側面図及び断面図である。図１２に示すように、変形例にかかるボールペンは、コレクターに代えて、インクを染みこませた中綿１０１を備えている。中綿１０１には、中空の中芯１０３の後側端が差し込まれており、中芯１０３の前側端は、筆記ボール２５まで延びている。中芯１０３は、継手２１と同様の構造を有する継手１０７によって軸方向に移動可能に保持されている。なお、その他の構成は、図１等を参照して詳述した構成と同一である。

中綿１０１は、インクの排出性を確保するために、気孔率８５～９０％の材料で構成されていることが好ましい。そして、中芯１０３は、５ｍｍ以上の深さで中綿１０１に差し込まれている。中芯１０３の差し込み量を５ｍｍ以上とすることにより、インクの排出性を確保することができる。

図１３は、図１２の変形例の更なる変形例にかかるボールペンの側面図及び断面図である。図１３に示す例では、ボールペンの外筒１０７の内部の後側に空間を設け、中綿１０１’を外筒１０７内で軸方向に移動可能としている。これにより、筆記時に、継手１０５’の動作によって中芯１０３’が軸方向に移動した際に、中綿１０１’は、中芯１０３’と一緒に、軸方向に移動する。このような構成により、中芯１０３’が移動したことによって中綿１０１’内への差し込み量が変わるのを防止することができる。

図１４及び図１５は、更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。この変形例では、アウターを、ノック式のボールペンに適用している。ノック式のボールペンの場合、アウター２０１は、ペン先の収納時（図１４）には、ペン先全体と一緒に、ボールペンの外筒２０２内に収容される。そして、ボールペンの後側のノック部を押す動作によりペン先を露出させる（図１５）。そして、ノック式のボールペンにアウターを適用した場合、ペン先を露出させる動作の際のノック荷重が大き過ぎると、アウター２０１が破損してしまう恐れがある。従って、ペン先を露出させる動作の際のノック荷重は、バネ２０３の強度を調整する等により、３～４Ｎの範囲とされることが好ましい。

図１６及び図１７は、更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。この変形例では、アウターを、多機能ボールペンに適用している。多機能ボールペンは、少なくとも２つのペン先３０１，３０２を外筒３０３内に収容しており、ペン先３０１，３０２は、共通の開口から、ノック式の原理でペン先から露出される。この場合、アウター３０４は、外筒の前側端に固定されている。これにより、複数のペン先３０１，３０２を備える多機能ボールペンにおいても、１つのアウター３０４で様々な太さの線を描くことができる。

図１８は、更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。変形例にかかるボールペンは、アウター４０１の外形が、上述したアウターとは異なっている。アウター４０１は、上述したアウターとは異なり円錐形状を有しておらず、アウター４０１の先端が、筆記ボール４０３の両側から両方向に広がった形状を有している。そして、筆記時には、筆記ボール４０３から排出されたインクは、アウター４０１の先端に沿って筆記ボール４０３の両側に広がるため、ボールペンを用いて、ラインマーカーによって描くような線を描くことができる。

図１９は、更なる変形例にかかるボールペンの断面図及び正面図である。変形例にかかるボールペンのアウター５０１は、三角錐形状を有しており、アウター５０１をペンの前側から正面視したときに、アウター５０１を投影視した三角形の全ての辺が異なる長さを有している。そして、このような構成により、筆記時に、何れかの辺を紙面に当てながら線を描くことにより、選択した辺に応じた太さの線を描くことができる。即ち、図１９にかかる変形例は、図１８にかかる変形例に対して、線の太さの選択肢を増やしたものとなる。

図２０は、更なる変形例にかかるボールペンの断面図、正面図、及び斜視図である。変形例にかかるボールペンのアウター６０１は、ペン先において、中芯６０３の半分を露出させるような形状を有している。これにより、筆記時に、中芯６０３が撓むことができ、ボールペンによって、万年筆のような筆記感を得ることができる。

図２１は、更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。変形例にかかるボールペンは、アウター７０１の外筒７０３に対する相対位置を調整できるように構成されている。具体的には、アウター７０１は、外筒７０３と螺合されており、アウター７０１を外筒７０３に対し回転させることにより、図２２（ａ）に示す状態から、よりアウター７０１が前側に突出した図２２（ｂ）に示す状態とすることができる。そして、アウター７０１の継手７０７に対する相対位置を調整することにより、継手７０７によるクッション力を調整することができる。アウター７０１を前後に可動させる方式はこれに限らず、例えば、アウター７０１を外筒７０３に摺動可能な状態で嵌合させ、アウター７０１を外筒７０３に対して前後に動かせるようにする。これにより、アウター７０１の外筒７０３に対する相対位置を調整できるようにしてもよい。

１ボールペン
２５筆記ボール
３１アウター

Claims

筆記ボールを有する第一筆記部をペン先側に備えたボールペンであって、
前記ペン先側に設けられ、前記第一筆記部で描く線よりも太い線を描画可能な第二筆記部を備えており、
筆記重量が１ｇであり、かつ筆記角度が９０度の場合は、前記第一筆記部のみが作用し、
筆記重量が２００ｇであり、かつ筆記角度が４０～９０度の場合は、前記第二筆記部が作用し、
筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を４０ｇとして線を描いたときに描かれる線の幅に対する、筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を２００ｇとして線を描いたときに描かれる線の幅の比が１．３以上であり、
前記第二筆記部は、外径が、前方に向かって縮径する形状を有し、前方側の表面の表面粗さと、後方側の表面粗さとが異なり、前記前方側の表面粗さよりも前記後方側の表面粗さの方が粗いことを特徴とする、ボールペン。