JP7365126B2 - ボールペンチップ - Google Patents

Description

本発明は、ボールペン用のボールペンチップに関する。

従来から、軸心に沿った方向に貫通するインキ流通孔が形成され、該インキ流通孔から放射状に延びる放射状溝が連通するボール抱持室内の底壁にボールを挿置し、チップ先端部を内側にかしめることにより、ボールの一部をチップ先端部より突出させて回転自在に抱持してなるボールペンチップについてよく知られている。

こうした従来のボールペンチップにおいて、特許文献１（実公平０６－３８７０９号公報「ボールペン」）に開示されているように、インキ流通孔から放射状に延びるインキ流通溝をチップ後部孔に達しない形状のボールペンチップや特許文献２（特開平０７－２１４９６９号公報「ボールペンチップ」）に開示されているようなインキ流通溝がチップ後部孔に達する形状のボールペンチップもよく知られている。

実公平０６－３８７０９号公報 特開平０７－２１４９６９号公報

前記したインキ流通溝は、使用するインキの性能によって使い分けている。具体的には、水性ボールペンインキは、筆記の時に紙面に浸透して筆跡となり、インキ吐出量も多いため、特許文献２のようにインキ流通溝をチップ後部孔に達する形状としてある。一方、油性ボールペンインキの場合には、ボールの表面に載ったインキを紙面に転写して筆跡となるため、水性ボールペン用インキに比べてインキ吐出量も少なく、特許文献１のようにインキ流通溝をチップ後部孔に達しない形状とすることが一般的である。

ところで、ステンレス鋼等の金属線材からボールペンチップを作製するには、切削加工やパンチ加工等による塑性変形によって所望する形状としてあり、インキ流通溝の場合には、ボール抱持室の底壁に溝形成用ツールを打ち込むことによって塑性変形させて形成している。そのため、押圧距離の短いインキ流通溝をチップ後部孔に達しない形状に比べ、インキ流通溝がチップ後部孔に達する形状のほうが溝形成用ツールへの負担が大きく、その寿命も短いという問題があった。また、インキ流通溝がチップ後部孔に達するように溝形成用ツールで打ち抜くと、打ち抜き時に端部にバリが発生する場合があり、そのバリ取りを行うために別途バリ取り工程を設けねばならず、コストが増大すると共に、バリが取りきれずにボールペンチップ内に残ることでインキ出不良が発生する虞があった。
また、特許文献１のようにインキ流通溝をチップ後部孔に達しない形状とする場合は、チップ後部孔からインキ流通溝へインキが流れる過程で一時的にインキが流れる流路が狭くなることから、インキの流れが阻害されてボール包持室へ十分なインキが供給されない虞があった。

本発明はこれらの従来技術に鑑みてなされたものであって、チップ加工時にバリの発生を防ぎ、且つ、インキの種類に限定されることなく良好なインキ吐出量が得られるボールペンチップを簡単な構造で提供することにある。

本発明は、
「１．チップ本体が軸心に沿った方向に貫通するインキ流通孔を備え、前記インキ流通孔が、該インキ流通孔の前部に形成され底壁を備えたボール包持室と、当該インキ流通孔の後部に形成され前壁を備えたチップ後部孔と、前記ボール包持室の中央から後方へ向って延び前記チップ後部孔と連通するインキ連絡路と、前記インキ連絡路から放射状に延びるインキ流通溝と、を有し、前記ボール包持室にはボールが挿置され、前記ボールの一部をチップ先端部より突出させて回転自在に抱持してなるボールペンチップにおいて、
前記インキ流通溝が、前記ボール包持室の底壁から後方へ向って形成され前記チップ後部孔に連通しない第一インキ溝と、前記チップ後部孔の前壁から前方へ向って形成され前記ボール包持室に連通しない第二インキ溝と、を備え、
前記第一インキ溝と前記第二インキ溝とが接することなく、前記インキ連絡路を介して連通するよう形成され、第一インキ溝の溝幅が第二インキ溝の溝幅より大きく形成され、
前記ボールの後方に、当該ボールに当接する棒状部を備えたコイルスプリングが配設され、
前記棒状部は前記第二インキ溝内に入らないように構成され、
前記チップ本体の軸心に沿った方向と直交する方向（側面方向）から視たときに、前記第一インキ溝の後部と前記第二インキ溝の前部とが、部分的に重なるように配設され、
前記第一インキ溝の溝深さをＸ、当該第一インキ溝と前記第二インキ溝が軸方向において重なる長さをＹとしたとき、Ｙ≧０．２Ｘの関係式を満たすように構成したことを特徴とするボールペンチップ。
２．前記第一インキ溝と前記第二インキ溝とが、 前記チップ本体の軸心に沿った方向と直交する横断面において、 軸周上に交互に配列されたことを特徴とする前記１項に記載のボールペンチップ。」である。
尚、本発明では、チップ本体のボール包持室がある側を前方と表現し、その反対方向を後方と表現する。また、チップ本体のインキ連絡路がある軸心側を内方と表現し、その反対方向を外方と表現する。

本発明によれば、インキ流通溝（第一インキ溝、第二インキ溝）をチップ本体におけるインキ流通孔の前後両方向より形成しているため、チップ後部孔からボール包持室へのインキの流動性が向上し、チップ先端からのインキ吐出量が安定することで筆記時における筆跡の濃度、線幅が安定すると共にかすれ等が発生することを防止できる。
また、第一インキ溝と第二インキ溝とを、各々チップ後部孔とボール包持室に連通しない深さで形成することで、一般的なボールペンチップのように、インキ流通溝を溝形成用ツールを打ち込むことで形成する場合は、打ち抜きしないことで抜けバリの発生を抑制することができ、これによりバリを除去するための工程を省くことができる。また、溝形成用ツールを打ち抜かない位置で止める為、ツールに与える負荷が軽減されと共にツールの破損を防止して寿命を延ばすことができる。

また、チップ本体の軸心に沿った方向と直交する横断面において、第一インキ溝の後部と第二インキ溝の前部とが、同横断面上に配設されるよう構成してもよく、この場合、チップ後方側から流れてきたインキがチップ後部孔の前壁から第二インキ溝に入り、第二インキ溝からインキ連絡路を介して第一インキ溝に移る際に、横断面におけるインキ流通路の面積が、軸心に沿った方向において、溝同士が重なっている間だけ第一インキ溝分広くなることで、インキが淀むことなく第一インキ溝に入り、第一インキ溝からボール包持室にインキがスムーズに供給されることから、インキが潤沢に供給されることで安定した筆跡で筆記することができる。そして、第一インキ溝と第二インキ溝とは接することなく、インキ連絡路を介して連通するよう形成されていることから、横断面において接触しないようインキ連絡路を軸にして一定角度ずれて形成される。このため、第二インキ溝を進んできたインキはインキ連絡路を介して第一インキ溝に入っていく過程でインキに渦状の流れができ、インキが攪拌されることで均一な濃度や色の筆跡を維持することができる。

更に、第一インキ溝と第二インキ溝とが、チップ本体の軸心に沿った方向と直交する横断面において、 軸周上に交互に配列されるよう構成してもよく、この場合、第二インキ溝から第一インキ溝にインキ連絡を介してインキが流れる際、横断面において第二インキ溝の両隣に第一インキ溝が配置されることから、第二インキ溝から第一インキ溝へのインキの流れがスムーズになり、流動性が向上すると共に、第一インキ溝と第二インキ溝とが軸周上に均等配置されることから、チップ加工時に加工部が変形し難く、精度のよい加工ができる。
尚、インキ流通溝（第一インキ溝、第二インキ溝）の形状は特に限定されることはないが、各々のインキ流通溝の先端が内方へ向って縮径するように傾斜した状態（テーパ状）に形成することが好ましく、この場合、傾斜部によりインキの流れが内方のインキ連絡路に向かい易く、インキの流動性が向上すると共に、溝形成用ツールで溝加工する際にツールに与える負荷が減少するため、ツールの寿命を延ばすことができる。

そして、水性インキ用のボールペンチップの場合、インク漏れやインキ中の水分の蒸発を防止する目的でボールを後ろからスプリングを用いて支える構造をとることが多い。このため、インキ連絡路内にスプリングが入ることでインキ連絡路内を流れるインキの容積低下が著しくなることから、本発明の構造を用いることによりスプリングがあっても第二インキ溝から第一インキ溝へとインキが流れる流動路があることでスムーズなインキの流動が行われるため本発明の効果が顕著となる。
尚、スプリングを入れる場合、スプリングの先端はボールの中心に当接するように配置することがボールの回転が安定するため好ましいが、インキ流通溝がスプリングの先端部の幅より大きくなると、スプリングの先端部がインキ流通溝に入ってしまいボールの中心に当たらなくなる場合がある。しかし、本発明の場合は、第一インキ溝と第二インキ溝とを直接連通しないように形成してあるため、第二インキ溝をスプリングの先端部より狭く形成しておけばスプリングのセンタリングが保たれるため、第一インキ溝をスプリング先端部より大きく形成する事でインキの流動性を更に向上させることができる。

また、チップ本体を軸心方向に対して垂直方向から視たときに、第一インキ溝の後部と第二インキ溝の前部とが重なる長さをＹ、第一インキ溝の軸心方向に沿った溝深さをＸとしたとき、Ｙ≧０．２Ｘの関係式を満たすように構成することが好ましく、この場合、チップ本体の後部にあるインキ収容部から流れてきたインキが第二インキ溝から第一インキ溝に移るための長さがしっかり確保され、ボール包持室へのインキ供給がスムーズに行われることから、筆跡が安定する効果を奏する。

本発明によれば、チップ加工時にバリの発生を防ぎ、且つ、インキの種類に限定されることなく良好なインキ吐出量が得られるボールペンチップを簡単な構造で提供することができた。

実施例１のボールペンチップの一部省略した要部拡大縦断面図である。 図１におけるボールを除いたＡ－Ａ断面図であり、一部省略した図である。 図１におけるＢ－Ｂ断面図であり、一部省略した図である。 ボールペンチップの一部省略した要部拡大縦断面図である。 実施例１のボールペンチップを用いたボールペンレフィルを示す図である。

実施例１
図１から図３に示すように、実施例１のボールペンチップ１は、前後に貫通しインキ５が流れるインキ流通孔２ａを備えたチップ本体２と、インキ流通孔２ａから放射状に延びたインキ流通溝２ｆと、を有し、インキ流通孔２ａの前端側に形成されたボール包持室２ｂの底壁２ｃに設けた筆記用のボールと略同形のボール座２ｈに、ボール径０．５ｍｍのボール３を積載し、チップ先端部２ｉより突出するように回転自在に包持して構成してある。

インキ流通孔２ａのボール包持室２ｂには、図１に示すように、後部が縮径されることで底壁２ｃが形成され、ボール包持室２ｂの中央部には径小のインキ連絡路２ｄが後方へ延びる様に形成してある。また、インキ連絡路２ｄの後端は拡径されたチップ後部孔２ｅに連設してある。
また、インキ連絡路２ｄには、インキ連絡路２ｄの外周部から外方へ向って放射状に延びるように形成されたインキ流通溝２ｆ（第一インキ溝２ｆ１、第二インキ溝２ｆ２）を形成してある。

インキ溝２ｆ（第一インキ溝２ｆ１、第二インキ溝２ｆ２）の形成方法は、特に限定されるものではないが、本実施例では、 第一インキ溝２ｆ１は、ボール包持室２ｂの底壁２ｃに溝形成用ツールを前方から打ち込むことで塑性変形させて形成してある。尚、第一インキ溝２ｆ１は、チップ後部孔２ｅに達しない深さで打ち込んであり、チップ後部孔２ｅを抜けるように打ち抜き加工を行わないことでバリの発生を防止すると共にツールへの負荷を低減することで、ツールの破損や磨耗が防止される。

また、第二インキ溝２ｆ２は、チップ後部孔２ｅの前壁２ｇに溝形成用ツールを後方から前方へ向って打ち込むことで、インキ連絡路２ｄから放射状に延びるように第二インキ溝２ｆ２を形成してある。尚、第二インキ溝２ｆ２は、第一インキ溝２ｆ１同様にボール包持室２ｂには達しない深さで打ち込んであり、これによりバリの発生と押圧ツールの負荷を低減してある。

そして、図２に示すように、放射状に形成された第一インキ溝２ｆ１と第二インキ溝２ｆ２とが、直接連通しないようにチップ本体２の軸心に対して一定の回転角度でずらした位置に形成してある。
具体的に、本実施例では、第一インキ溝２ｆ１を１２０°間隔で３箇所形成してあり、第二インキ溝２ｆ２は第一インキ溝２ｆ１に対して６０°ずらした位置に１２０°間隔で３箇所形成することで、第一インキ溝２ｆ１と第二インキ溝２ｆ２とが直接連通せず、インキ連絡路２ｄを介してのみ連通するよう構成した。また、これにより、第一インキ溝２ｆ１と第二インキ溝２ｆ２とが、図２の横断面で見たとき軸周上に交互に形成されるため、第二インキ溝２ｆ２の両隣に第一インキ溝２ｆ１が配置されることからインキの流動性が向上する。

また、第一インキ溝２ｆ１と第二インキ溝２ｆ２の軸心に沿った方向における溝深さは、図１のようにチップ本体２を軸心に沿った方向に対して直交する方向（側面方向）から視たときに、軸心に沿った方向において第一インキ溝２ｆ１の後部２ｊと第二インキ溝２ｆ２の前部２ｋとが部分的に重なる（オーバーラップする）ように形成してある。
この第一インキ溝２ｆ１の後部２ｊと第二インキ溝２ｆ２の前部２ｋとが重なった位置を、図３に示すようにチップ本体２を横断面で視たとき、インキ５が流れる部分の面積が、溝が重なった部分のみ第一インキ溝２ｆ１分増加する。このため、重なった部分を設けることで第二インキ溝２ｆ２から第一インキ溝２ｆ１へのインキ５の流動がスムーズに行われるという優れた効果を奏する。また、第一インキ溝２ｆ１と第二インキ溝２ｆ２とが重なる長さも重要な要素となり、図４に示すように、第一インキ溝２ｆ１の溝深さをＸ、重なる長さをＹとしたとき、インキの流動性を考慮するとＹ≧０．２Ｘの関係式を満たすよう構成することが好ましい。具体的に、本実施形態では、第一インキ溝２ｆ１の溝深さＸを０．２７ｍｍ、第一インキ溝２ｆ１の後端と第二インキ溝２ｆ２の前端とが部分的に重なる長さＹを０．１２ｍｍで形成し、上記関係式を満たすよう構成した。
尚、本発明における第一インキ溝２ｆ１及び第二インキ溝２ｆ２の溝深さは、図４に示すように、インキ連絡路２ｄと連接している内周部で計測した。

また、第一インキ溝２ｆ１の後端２ｍと第二インキ溝２ｆ２の前端２ｎとを各々内方へ向って縮径するように傾斜した状態（テーパ状）に形成してあり、この傾斜により第二インキ溝２ｆ２の先端まで流れてきたインキ４がインキ連絡路２ｄに流れ易くなると共にインキ連絡路２ｄから第一インキ溝２ｆ１に流れ易くなることから、第二インキ溝２ｆ２から第一インキ溝２ｆ１へ流れるインキ４の流動が更にスムーズになる効果を奏する。 具体的に、本実施例では第一インキ溝２ｆ１の後端２ｍと第二インキ溝２ｆ２の前端２ｎの傾斜角度は軸心に沿った方向に対して４５°で形成してある。

また、ボール３の後方には棒状部４ａの先端４ｂがボール３と当接するようにコイルスプリング４を配設してあり、コイルスプリング４の弾発力でボール３を前方へ弾発してある。そして、筆記時には筆圧によりボール３に後方側への押圧力が掛かることで、ボール３とチップ先端部２ｉの内壁との間に隙間が形成され、インキ５を筆記面へと流出させる弁機構を構成してある。
尚、コイルスプリング４をチップ本体２の後方から挿入して装着する際、第一インキ溝２ｆ１をチップ後部孔２ｅに達しないよう形成しているため、チップ後部孔２ｅの前部にはバリがなくスムーズにインキ連絡路２ｄに棒状部４ａを挿入することができた。

更に、本実施例では第一インキ溝２ｆ１の溝幅と第二インキ溝２ｆ２の溝幅とを同じ長さで形成すると共に、その溝幅をコイルスプリング４の棒状部４ａより短く形成し、棒状部２ａが溝部に入らないようにすることで、棒状部２ａのセンタリング性を確保し、ボール３の中央付近に棒状部２ａの先端部４ｂが当接するようにしている。しかしながら、第一インキ溝２ｆ１の溝幅を第二インキ溝２ｆ２の溝幅より大きく形成しても棒状部のセンタリング性には大きな影響がないことから、第一インキ溝２ｆ１と第二インキ溝とが直接連通しない範囲で第一インキ溝２ｆ１の溝幅を大きく形成し、インキ５の流動性を更に向上させてもよい。

そして、図５に示すのは、本発明のボールペンチップ１をボールペンレフィル１０として用いた例である。具体的には、筒状の連結体１１の先端部に本実施例のボールペンチップ１を圧入装着し、連結体の後部にインキ収容体１２を圧入装着し、インキ収容筒１１内に剪断減粘性を付与した水性ボールペン用のインキ５と、グリース状のインキ追従体１４と、を収容してある。

次に、図１から図５を用いてインキがチップ本体２の後方にあるインキ収容筒１２からチップ先端部２ｉまで流れる過程を説明する。
ボールペンレフィル１０を用いて紙面に筆記すると、インキ収容筒１２から流れてきたインキ５は、チップ後部孔２ｅからインキ連絡路２ｄに入る際、インキ連絡路２ｄ自体が狭くなる上にコイルスプリング４の棒状部４ａにより更にインキ５の流路が狭くなり流動性が低下するが、チップ後部孔２ｅから前方へ向って形成した第二インキ溝２ｆ２にインキ５が流れることでインキの流動性の低下が低減される。また第二インキ溝２ｆ２の前端２ｎまで流れてきたインキ５は第二インキ溝２ｆ２の前部２ｋとオーバーラップさせている第一インキ溝２ｆ１の前部２ｊに流れるため、スムーズにインキ５がインキ連絡路２ｄの前部へ流れていき、第一インキ溝２ｆ１とインキ連絡路２ｄからボール包持室２ｂにインキ５が供給され、ボ－ル３の周囲にインキ５が流れチップ先端部２ｉから外部である筆記面へと吐出される。このため、インキ５の流れに淀みが発生し難く、インキの流動性が安定することで筆記時における筆跡濃度の変化、線幅が安定すると共にかすれの発生を防止することができるものとなった。

本発明のボールペンチップは、使用するインキに限定されることなく使用可能で、油性ボールペン用インキや水性ボールペン用インキ、剪断減粘性を付与したインキ、修正用インキなど、インキの種類に関わらず使用することができるため、ボールを筆記媒体とするボールペンチップとして広く利用可能であり、特にインキ消費量を多くする場合に効果的に用いることができる。

１…ボールペンチップ、
２…チップ本体、２ａ…インキ流通孔、２ｂ…ボール包持室、２ｃ…底壁、２ｄ…インキ連絡路、２ｅ…チップ後部孔、２ｆ…インキ流通溝（２ｆ１…第一インキ溝、２ｆ２…第二インキ溝）、２ｇ…前壁、２ｈ…ボール座、２ｉ…チップ先端部、２ｊ…後部、
２ｋ…前部、２ｍ…後端、２ｎ…前端、
３…ボール、
４…コイルスプリング、
５…インキ、
１０…ボールペンレフィル、
１１…連結体、
１２…インキ収容筒、
１３…尾栓、
１４…インキ追従体。

Claims (2)

1. チップ本体が軸心に沿った方向に貫通するインキ流通孔を備え、前記インキ流通孔が、該インキ流通孔の前部に形成され底壁を備えたボール包持室と、当該インキ流通孔の後部に形成され前壁を備えたチップ後部孔と、前記ボール包持室の中央から後方へ向って延び前記チップ後部孔と連通するインキ連絡路と、前記インキ連絡路から放射状に延びるインキ流通溝と、を有し、前記ボール包持室にはボールが挿置され、前記ボールの一部をチップ先端部より突出させて回転自在に抱持してなるボールペンチップにおいて、
   前記インキ流通溝が、前記ボール包持室の底壁から後方へ向って形成され前記チップ後部孔に連通しない第一インキ溝と、前記チップ後部孔の前壁から前方へ向って形成され前記ボール包持室に連通しない第二インキ溝と、を備え、
   前記第一インキ溝と前記第二インキ溝とが接することなく、前記インキ連絡路を介して連通するよう形成され、第一インキ溝の溝幅が第二インキ溝の溝幅より大きく形成され、
   前記ボールの後方に、当該ボールに当接する棒状部を備えたコイルスプリングが配設され、
   前記棒状部は前記第二インキ溝内に入らないように構成され、
   前記チップ本体の軸心に沿った方向と直交する方向（側面方向）から視たときに、前記第一インキ溝の後部と前記第二インキ溝の前部とが、部分的に重なるように配設され、
   前記第一インキ溝の溝深さをＸ、当該第一インキ溝と前記第二インキ溝が軸方向において重なる長さをＹとしたとき、Ｙ≧０．２Ｘの関係式を満たすように構成したことを特徴とするボールペンチップ。
2. 前記第一インキ溝と前記第二インキ溝とが、 前記チップ本体の軸心に沿った方向と直交する横断面において、 軸周上に交互に配列されたことを特徴とする請求項１に記載のボールペンチップ。

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