JPH11254877A - 筆記具または塗布具の先端チップ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用時におけるボールの回転性及び液体の円
滑な流出性を得ることができると共に、安価に製造する
ことができる先端チップ構造を提供する。 【解決手段】 ボール収納室３の先端部に前端開口部８
を形成してなるチップ本体１と、ボール収納室３に収納
され前端開口部８より一部が突出して前端開口部８を液
密に閉塞し得るボール１０と、ボール１０の後方への移
動を規制するボール受座２とを備え、前記ボール受座２
の内周面に流通溝６を形成する一方、ボール受座２の前
端面７には、ボール収納室３の中心軸線Ｃと略直交する
平面７ｃと、平面７ｃの内周縁部に位置する座面７ａ
と、平面７ｂの外周縁部からボール収納室３の内面に亘
って形成されると共に前記平面７ｂに対して傾斜する傾
斜面７ｃとを設け、かつ前記流通溝６をボール受座２の
内周面から傾斜面７ｃの内方に亘って放射状に延出させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールペンあるい
は修正具などのように、先端部にボールを収納してなる
筆記具あるいは塗布具により設けられた先端チップの構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ボールペンや修正具で
は、液体インキや修正液を収納してなる液体貯留軸の先
端部に図４及び図５に示すような液体吐出用の先端チッ
プｔ１が設けられている。この先端チップｔ１には、ボ
ール２０を回動自在に保持するボール収納室１３が形成
されており、ボール収納室１３の先端部に形成された円
形の前端開口部１８からボール２０が一部突出するよう
保持されている。すなわち、ボール収納室１３の前端部
に形成される前端開口部１８は、ボール２０の外径より
小径に形成されており、前端開口部１８からのボール２
０の脱落を防止し得るようになっている。また、ボール
収納室１３の内面には、収納されたボール２０の後半部
外周を回動自在に支持するボール受座部１２が形成され
ており、このボール受座部１２によってボール２０が前
端開口部１８より完全に没入するのを阻止し得るように
なっている。なお、ボール受座部１２には、液体貯留軸
から供給される液体をボール収納室１３へと導く中心孔
１５や流通溝１６が形成されている。

【０００３】このボール収納室１３における前端開口部
１８は、ボール収納室１３へとボール２０を収納した
後、前端開口部１８の周縁部１８ａに縮径方向へとカシ
メ加工を施すことによって、前端開口部１８からのボー
ル２０の脱落を防止し得るよう加工されており、また、
ボール受座部１７ａは中心部に形成されている中心孔１
５にボール２０を載置した後、ボール２０を後方へとた
たくことによってボール受座１２にボール２０と同形状
の曲面をなす座面１７ａを形成するものとなっている。

【０００４】ところで、上記のような先端チップｔで
は、使用時におけるボール２０の回転性と、インキなど
の液体の吐出性とが使用感に大きく影響する。使用時に
おけるボール２０の回転性を良好なものとするために
は、ボール受座１７ａとボール２０との摩擦抵抗を軽減
する必要があり、また液体の吐出性を良好なものとする
ためには、ボール２０の前後方向（中心軸線方向）への
移動量を大きく設定することが必要となる。そして、ボ
ール２０の前後方向への移動量をとるため、チップ本体
１１の加工方法としては、 前端開口部１８のカシメ加工における塑性加工量を少
なくし、前端開口部１８の径を比較的大きく形成する、 前端開口部１８のカシメ加工時に予めボール２０をピ
ンで押し出した状態でカシメ部１８ａを塑性加工する、 座面１７ａの形成において、ボール２０を強く叩き前
後方向に深い座面１７ａを形成する、といった方法が採
られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、のよ
うな加工方法によって製造された先端チップｔにあって
は、カシメ部１８ａでのボール２０の保持力が不安定と
なり、ボール２０が脱落し易いという問題があり、ま
た、の加工方法を採る場合には、微妙なピンの位置調
整が必要となり、それには多くの困難を伴うという問題
があり、さらに、の加工方法を採る場合には、座面１
７ａが形成されることによって各ボール受座１７間に形
成される流通溝１６が閉塞されたり、狭められたりする
ため、目的とする液体の流通性がかえって阻害されると
いう問題も生じる。これに対し、図６に示す先端チップ
ｔ２のようにボール受座１２の前端面１７に突起１９を
設け、この突起１９の上面に座面１９ａを形成し、座面
１９ａの面積を抑え、座面１９ａとボール２０との摩擦
抵抗を抑える構造の提案もなされている（実開平７−２
１３８５号後方参照）。しかしながら、この場合には、
ボール受座１２における前端面座面１９の形状が複雑化
するため、製造が極めて困難なものとなり、製造コスト
が増大するという問題があった。なお、図６中、図５に
示したものと同一もしくは相当部分には同一符号を付し
てある。

【０００６】本発明は上記従来技術の課題に着目してな
されたもので、使用時におけるボールの回転性及び液体
の円滑な流出性を得ることができると共に、安価に製造
することができる先端チップ構造の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため次の構成を有する。すなわち、液体インキま
たは液体塗料などの液体を流入させるボール収納室を有
すると共に、ボール収納室の先端部に円形をなす液体吐
出用の前端開口部を形成してなるチップ本体と、このチ
ップ本体のボール収納室に収納され、前記前端開口部よ
り一部が突出すると共に前記前端開口部を液密に閉塞し
得るボールと、前記ボールを後方から支持し、ボールの
後方への移動を規制するボール受座とを備えた先端チッ
プ構造において、前記ボール受座は、ボール収納室の内
面に環状に突出形成してなり、前記ボール受座の内周面
には、前端部が前記ボール収納室内に開口する複数本の
流通溝を形成する一方、前記ボール受座の前端面には、
ボール収納室の中心軸線と略直交する平面と、前記平面
の内周縁部に位置しボールの後半部外周に接する座面
と、前記平面の外周縁部からボール収納室内面に亘って
形成され前記平面に対して傾斜する傾斜面と、を設け、
前記流通溝は、前記ボール受座の内周面から前記傾斜面
の内方に亘って放射状に延出させるものである。

【０００８】このように上記発明においては、座面の前
端面に傾斜面が形成され、この傾斜面の内方にまで流通
溝が及んでおり、流通溝の開口面積が大きなものとなっ
ているため十分な開口面積が得られ、ボールの移動距離
を十分に確保したとしても外部への液体の繰り出しを円
滑に行うことができ、極めて良好な液体流動性を得るこ
とができる。また、ボール受座の座面の形成される箇所
は、平面部となっているため、ここにたたき加工等によ
って座面を形成したとしても、従来のような傾斜面に座
面を形成した場合に比し、座面面積を削減することがで
き、ボールと座面との摩擦抵抗を大幅に減少させること
ができ、ボールの円滑な回転性を得ることができる。ま
た、ボール受座の前端面は、平面の内外に座面と傾斜面
とが隣接したものとなっており、突起の形成された従来
のものに比べて単純な形状をなしているため、極めて容
易かつ安価に製造することができる。

【０００９】そして、前記傾斜面のボール収納室に対す
る傾斜面の角度を４５度から８５度に設定することが望
ましく、座面の内径は、ボール径の５０％〜７０％と
し、平面部の外径は、ボール径の７０％以上に設定する
ことが望ましい。また、座面は、環状の平面部と傾斜面
とからなる前端面の中心孔に載置したボールを、前方か
ら後方へ向けて押圧することにより形成することが考え
られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
ないし図３に基づき説明する。なお、図１は本発明の実
施形態の要部を示す縦断側面図、図２は図１に示すチッ
プ本体のＡ−Ａ線断面図、図３は先端チップの加工状態
を示す縦断側面図である。各図において、この実施の形
態に係る先端チップＴは、前端部に向かうに従って縮径
する円錐台状の外面形状をなす筒状の樹脂製のチップ本
体１と、このチップ本体１の先端部に収納される真球形
状をなすボール１０とを備える。前記チップ本体１の中
間部内面には、円環状に突出するボール受座２が一体形
成されており、チップ本体１の内部空間は、前記ボール
受座２を境界としてこれより前方に位置する空間が前記
ボール１０を収納するボール収納室３となっており、ま
た、ボール受座２より後方に位置する円筒状の空間が液
体通路４となっている。なお、この液体通路４の内径は
前記ボール収納室３より大径に形成されている。

【００１１】また、前記ボール受座２には、その中心孔
５から放射状に複数本（ここでは５本）の流通溝６が形
成されており、この流通溝６は側面視においては図１に
示すように前記ボール収納室３から液体通路４に亘って
形成され、平面視においては図２に示すように中心孔５
からボール収納室３の内面近傍まで及ぶものとなってい
る。さらに、前記ボール受座２の前端面７には、座面７
ａ，と平面７ｂと傾斜面７ｃとが順次中心側から外方へ
と形成されている。前記座面７ａはボール１０の球面形
状と同一の曲率で湾曲する曲面形状をなしている。ま
た、前記座面７ａの外方に隣接して形成される平面７ｂ
は前記液体通路４、中心５孔及びボール収納室３の中心
を通過する中心軸線Ｃに対して直交する平面となってい
る。さらに前記傾斜面７ｃは前記平面７ｂの外周縁から
ボール収納室の内面にかけて前方へと傾斜した傾斜面と
なっている。そして、この平面７ｂ、傾斜面７ｃ及びボ
ール１０によって囲繞される環状の空間Ｓが液溜部とな
っており、この液溜部Ｓは前記流通溝６によって液体通
路４及び中心孔５に連通している。また、前記ボール収
納室３の前端開口部８の周辺部８ａは、後述のカシメ加
工が施されており、前端開口部近傍の内側面には、ボー
ル１０の外周面と合致する曲面形状をなすシール面９が
形成され、このシール面９に対しボール１０を液密に接
触させ得るようになっている。

【００１２】そして、図１中におけるｄ１〜ｄ５は、前
記チップ本体１内方の各部の寸法を示しており、ｄ１は
液体通路４の内径を、ｄ２はボール収納室の内径を、ｄ
３は傾斜面７ｃの内周縁（平面７ｂの外周縁）の径を、
ｄ４は平面７ｂの内周縁（座面７ａの外周縁）の径を、
ｄ５は中心孔５の径をそれぞれ示しており、各径の大小
関係は、 ｄ１＞ｄ２＞Ｄ＞ｄ３＞ｄ４＞ｄ５ となっている。なお、Ｄはボールの外径を示す。さら
に、この実施形態においては、チップ本体１の中心軸線
Ｌに対する前記ボール受座２の傾斜角度αは、鋭角に形
成されており、４５度から８５度の範囲内に設定すこと
が望ましい。

【００１３】また、ボール収納室３の内径ｄ２は、ボー
ル１０の外径Ｄより０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍだけ大
きく形成されており、このため、ボール１０とボール収
納室３との間を、インキなどのある程度の粘性を有する
液体も円滑に流動させ得るようになっている。また、前
記中心孔５の径ｄ５は、ボール１０の外径Ｄの５０％〜
７０％に設定されており、さらに平面７ｃの外周縁の径
ｄ３はボール１０の外径の７０％以上に形成することが
望ましい。また、ボール１０の軸方向の移動距離Ｌはボ
ール１０の外径の５％〜１０％に設定されている。

【００１４】ところで、上記構成を有するチップ本体１
の前端開口部８及びボール受座２の座面７ａは、次のよ
うにして形成される。チップ本体１は、前端開口部近傍
に対するカシメ加工前には、図３に示すように、ボール
収納室３の内面がその前端部から後端部にかけて均一な
内径ｄ２をなしており、前端開口部８の内径もｄ２とな
っている。そして、この段階では、まだボール受座２に
前述の座面７ｃが形成されておらず、平面７ｂの内周縁
が中心孔５に一致している。前記前端開口部８の周辺は
薄肉化しており、ここを周知のカシメ装置によって前端
開口部８が縮径するようカシメ加工を施す。この際、前
端開口部８の近傍に位置する内面はボール１０の外周面
に押し当てられて塑性変形し、ボール１０の外周面と同
一形状をなす曲面形状に形成され、この内面が前述のシ
ール面９となる。また、前端開口部８は縮径するため、
前端開口部８からのボール１０の脱落は阻止される。

【００１５】次に、前記前端開口部８からボール１０を
挿入し、前記中心孔５にボール１０の外周面を嵌合させ
て載置する。そして、前端開口部から突出しているボー
ル１０の前端部を後方へ向けてたたく。その結果、ボー
ル受座８より高硬度な部材によって形成されているボー
ル１０が中心孔５の前端開口部端縁に圧接してこれを塑
性変形させ、ボール１０の外周面と同一形状の凹曲面を
形成し、この凹曲面が座面７ａとなる。

【００１６】上記のように構成された先端チップＴは、
その後端部に形成される液体通路４が、筆記具や塗布具
などの液体貯留軸に連結され、ここから供給される液体
によって液体通路４、中心孔５、流通溝６及びボール収
納室３が充填される。そして、筆記具や塗布具の使用時
には、ボール１０に対し紙面などから後方へと押圧力が
加えられ、ボール１０は後方へと移動して座面７ａに接
触する。このときのボール１０の位置は、前端開口部８
との接触位置から後方へと軸線方向に沿って距離Ｌだけ
移動した位置となる。この移動距離Ｌは前述のようにタ
タキ加工で座面７ａを形成したことにより得られた移動
距離であり、それ以上の移動は、座面７ａによって阻止
される。このボール１０の移動によって、前端開口部８
とボール１０との間には間隙ｇが形成され、液溜部Ｓに
貯留されている液体がボール１０とボール収納室３の内
面との間に形成された間隙（０．０１ｍｍ〜０．０５ｍ
ｍ）を経てボールの前半部に至り、さらにその液体はボ
ール１０の回転によって前記前端開口部８との間隙ｇか
ら繰り出され、紙面などに筆記あるいは塗布される。

【００１７】また、良好な筆記感触あるいは塗布感触を
得るためには、まず、液体がボール収納室３へと円滑に
流入することが必要となるが、この実施の形態において
は、ボール受座２の前端面７に傾斜面が形成され、この
傾斜面７ｃの内方にまで流通溝６が及んでおり、流通溝
６の開口面積が大きなものとなっているため、前述のタ
タキ加工によって、例え流通溝６の開口面積が狭められ
たとしても全体として十分な開口面積が得られ、ボール
収納室３への流動は円滑に行われる。そして、前端開口
部とボール１０との間には、タタキ加工によって得られ
た十分な間隙ｇが形成されているため、外部への液体の
繰り出しも円滑に行うことができ、液体の流動性は極め
て良好なものとなる。

【００１８】また、良好な筆記感触あるいは塗布感触を
得るための他の要素としてはボール１０の回転性がある
が、この実施形態ではボール１０と座面７ａとの摩擦抵
抗が少ないため良好な回転性を得ることができる。すな
わち、この実施形態においては、ボール１０の十分な移
動距離Ｌを確保するため、タタキ加工において比較的強
くボールをたたいて前後方向に深い座面７ａを形成して
いるが、座面７ａの形成される箇所は、図３に示すよう
に平面部７ｂであるため、図４に示す従来のように、傾
斜した前端面１７に座面１７ａを形成する場合に比し、
座面面積を減少させることができ、ボール１０と座面７
ｂとの摩擦抵抗を大幅に軽減することができ、ボール１
０の円滑な回転性を得ることができる。

【００１９】このように、この実施形態においては、液
体の流出性、ボール１０の回転性のいずれにも優れ、良
好な筆記感触あるいは塗布感触を得ることができる。ま
た、ボール受座２の前端面７は、平面の内外に座面７ａ
と傾斜面７ｃとが隣接したものとなっており、図６に示
すように、前端面２７に突起２７ａが形成された従来の
ものに比べて形状が単純化されるため、極めて容易かつ
安価に製造することができる。

【００２０】なお、上記実施形態においては、ボール受
座２に５本の流通溝５を放射状に形成した場合を例にと
り説明したが、流通溝５は傾斜面７ｃの内方に及ぶもの
であれば、その本数、幅、長さなどは適宜設定可能であ
る。例えば、前記各流通溝５を流通経路側に連通させ
ず、中心孔７に連通させるようにしても良く、その寸法
形状は特に上記実施形態に限定されるものではない。

【００２１】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、チッ
プ本体の内面に突設したボール受座の前端面に座面、平
面、傾斜面を順次形成すると共に、ボール受座の内面に
形成される流通路を前記傾斜面にまで延出形成したた
め、前記傾斜面に形成された前端開口部の開口面積を大
きく設定することができ、液体の良好な流通性を得るこ
とができると共に、ボールを介したタタキ加工によって
前記ボール受座に平面部に座面を形成したとしても、座
面の面積を狭小なものとすることができ、ボールと座面
との摩擦抵抗を小さく抑えることができる。このため、
ボールの回転性及び液体の円滑な流出性を維持すること
ができる。また、ボール受座の前端面は、平面に隣接し
て座面及び傾斜面が形成された極めて単純な形状となっ
ているため、製造を容易かつ安価に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る先端チップ構造の実施形態を示す
縦断側面図である。

【図２】図１に示した先端チップ構造におけるチップ本
体のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図２に示したチップ本体のタタキ加工前の状態
を縦断側面図である。

【図４】従来の先端チップ構造の縦断側面図である。

【図５】図４に示した先端チップ構造におけるチップ本
体のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】従来の他の先端チップ構造を示す縦断側面図で
ある。

【符号の説明】

１ チップ本体 ２ ボール受座 ３ ボール収納室 ５ 中心孔 ７ 前端面 ７ａ 座面 ７ｂ 平面 ７ｃ 傾斜面 ８ 前端開口部 １０ ボール

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体インキまたは液体塗料などの液体を
   流入させるボール収納室を有すると共に、ボール収納室
   の先端部に円形をなす液体吐出用の前端開口部を形成し
   てなるチップ本体と、 このチップ本体のボール収納室に収納され、前記前端開
   口部より一部が突出すると共に前記前端開口部を液密に
   閉塞し得るボールと、 前記ボールを後方から支持し、ボールの後方への移動を
   規制するボール受座とを備えた先端チップ構造におい
   て、 前記ボール受座は、ボール収納室の内面に環状に突出形
   成してなり、 前記ボール受座の内周面には、前端部が前記ボール収納
   室内に開口する複数本の流通溝を形成する一方、 前記ボール受座の前端面には、ボール収納室の中心軸線
   と略直交する平面と、前記平面の内周縁部に位置しボー
   ルの後半部外周に接する座面と、前記平面の外周縁部か
   らボール収納室内面に亘って形成され前記平面に対して
   傾斜する傾斜面と、を設け、 前記流通溝は、前記ボール受座の内周面から前記傾斜面
   の内方に亘って放射状に延出させることを特徴とする筆
   記具または塗布具の先端チップ構造。
2. 【請求項２】 傾斜面のボール収納室に対する傾斜面の
   角度を４５度から８５度に設定することを特徴とする請
   求項１記載の筆記具または塗布具の先端チップ構造。
3. 【請求項３】 座面の内径は、ボール径の５０％〜７０
   ％に設定することを特徴とする請求項１または２記載の
   筆記具または塗布具の先端チップ構造。
4. 【請求項４】 平面部の外径は、ボール径の７０％以上
   に設定することを特徴とする請求項１ないし３いずれか
   記載の筆記具または塗布具の先端チップ構造。
5. 【請求項５】 座面は、環状の平面部と傾斜面とからな
   る前端面の中心孔に載置したボールを、前方から後方へ
   向けて押圧することにより形成することを特徴とする請
   求項１ないし４いずれか記載の筆記具または塗布具の先
   端チップ構造。