WO2002055317A1 - Cartouche de stylo a bille - Google Patents

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WO2002055317A1
WO2002055317A1 PCT/JP2001/011644 JP0111644W WO02055317A1 WO 2002055317 A1 WO2002055317 A1 WO 2002055317A1 JP 0111644 W JP0111644 W JP 0111644W WO 02055317 A1 WO02055317 A1 WO 02055317A1
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WO
WIPO (PCT)
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ink
pressurized gas
storage tube
ball
tip
Prior art date
Application number
PCT/JP2001/011644
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takayuki Maki
Kiyoshi Fijisawa
Original Assignee
Mitsubishi Pencil Kabushikikaisha
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Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2001002320A external-priority patent/JP4618698B2/ja
Priority claimed from JP2001002321A external-priority patent/JP4618699B2/ja
Priority claimed from JP2001002319A external-priority patent/JP4618697B2/ja
Application filed by Mitsubishi Pencil Kabushikikaisha filed Critical Mitsubishi Pencil Kabushikikaisha
Priority to US10/250,773 priority Critical patent/US6926458B2/en
Publication of WO2002055317A1 publication Critical patent/WO2002055317A1/ja

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43KIMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K7/00Ball-point pens
    • B43K7/02Ink reservoirs; Ink cartridges
    • B43K7/03Ink reservoirs; Ink cartridges pressurised, e.g. by gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43KIMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K1/00Nibs; Writing-points
    • B43K1/08Nibs; Writing-points with ball points; Balls or ball beds

Definitions

  • the present invention relates to a pole pen refill, and more particularly, to a so-called pressurized pole pen refill in which a pressurized gas is filled in an ink storage tube and ink is pushed out toward a chip by the pressure of the pressurized gas. Things. Background art
  • a so-called pressurized ballpoint pen refill is provided, in which a pressurized gas is filled on the opposite side of the ink storage tube from the ink storage tube, and the ink is pushed out toward the chip by the pressure of the pressurized gas.
  • the pressurized gas always presses the ink toward the chip, so that writing can be performed even with the chip facing upward.
  • ink may leak from the tip of the chip due to the pressure of the pressurized gas.
  • the ball sometimes jumped out of the ball house due to the pressure of the pressurized gas.
  • the inside diameter of the ball house is made relatively smaller than the diameter of the pole ( however, the inside diameter of the pole house is changed to the diameter of the ball). If it is formed relatively small, the path of the ink near the tip of the tip will be narrower, which may cause problems such as the occurrence of "blurring” and a decrease in "first brushability". There is.
  • the surface roughness of the steel is made relatively rough.
  • the pressurized ballpoint pen refill prevents "leakage of ink” and “ball jumping out”, while preventing “smearing” and deterioration of "first brushability”. It is extremely difficult to increase the “writing distance”.
  • the ink may leak from the tip of the chip due to the pressure of the pressurized gas.
  • the viscosity of the ink is adjusted to be relatively high in the pressurized pole pen refill.
  • the viscosity of the ink is adjusted to be low, the above problem can be solved, but the ink may leak from the tip of the chip.
  • the pressure of the pressurized gas is set relatively low.
  • the pressure of the pressurized gas is set too low, problems such as “fading” easily occurring or “first brushability” being reduced may occur. Also, if the pressure of the pressurized gas is set too low, the pressure of the pressurized gas decreases to the atmospheric pressure before the ink is completely used up, thereby leaving ink inside the ink storage tube. If you do so, you may become unable to write. In other words, the “writing distance” may be shortened.
  • pressurized pole pen refills prevent "leakage” of ink, prevent “smearing” and decrease “first writing performance", and make the "writing distance” sufficiently long. It is extremely difficult to do.
  • the capillary force easily acts inside the ink storage tube, so that the ink filled inside the ink storage tube even when the tip is turned upward. Is difficult to flow in the anti-chip direction.
  • the pressurized pole pen refill as described above, it is necessary to fill both the ink and the pressurized gas inside the ink storage tube, so that the ink storage tube has a relatively small inner diameter.
  • the length of the gas or the ink storage tube which makes the filling space of the pressurized gas relatively small and the filling amount of the ink relatively small, must be relatively long.
  • the pressure of the pressurized gas drops to the atmospheric pressure before the ink is completely used, so that the ink cannot be used up to the end. There is a risk of doing so.
  • the "writing distance" will be relatively short.
  • the ink storage tube is formed to have a relatively large inner diameter.
  • the inner diameter of the ink storage tube is formed relatively large, and a float is provided between the ink and the pressurized gas that moves as the ink decreases. The float prevents the ink from flowing in the direction opposite to the chip.
  • the ink may flow out of the gap between the ink storage tube and the float in the direction opposite to the tip.
  • the float may not move smoothly due to the decrease in ink.
  • the present invention provides a method for “leaching ink” by forming the inside diameter of the ball house within a predetermined range with respect to the diameter of the pole and forming the surface roughness of the pole within a predetermined range.
  • the present invention adjusts the viscosity of the ink within a predetermined range, thereby more reliably preventing "leakage of ink” and generating "smearing".
  • the purpose of the present invention is to provide a pole pen bouille that prevents the decrease in the initial writing quality and the writing quality, and also prevents the writing quality from becoming heavy.
  • the present invention further provides a structural viscosity imparting agent to the ink, thereby more reliably preventing “leakage of the ink”, and improving the “writing taste”
  • the purpose is to provide a ballpoint pen feel that does not become heavy.
  • the present invention further reliably prevents "ink leakage” and "ball jump” by setting the pressure of the pressurized gas within a predetermined range. It is also an object of the present invention to provide a ball-point pen refill that can more reliably prevent the occurrence of “blurring” and the deterioration of “first brushability”, and can use up the ink to the end.
  • the present invention sets the storage volume ratio of the ink and the pressurized gas at the time of storing the ink storage tube within a predetermined range, thereby enabling “ink leakage”. And “Pole popping out” more reliably, while “Fraying”
  • the object of the present invention is to provide a ballpoint pen refill that can more reliably prevent the deterioration of the “characteristics” and can use up the ink to the end.
  • Another object of the present invention is to prevent ⁇ leakage of ink '' by adjusting the viscosity of the ink within a predetermined range and setting the pressure of the pressurized gas within the predetermined range.
  • it is intended to provide a ball-point pen refill that prevents the occurrence of “blurring” and the deterioration of “initial brushability”, and that has a sufficiently long “writing distance”.
  • the present invention sets the storage volume ratio of the ink and the pressurized gas at the time of storage of the ink storage tube within a predetermined range, thereby enabling the “leakage of ink to occur.
  • the ball-point pen refill is designed to prevent the occurrence of blurring and to reduce the initial writing performance, while ensuring that the writing distance is sufficiently long. The purpose is to provide.
  • the present invention further enhances “writing taste” while more reliably preventing “leakage of ink” by adding a structural viscosity imparting agent to ink. It is intended to provide a pole pen refill that has been prevented from becoming obsolete.
  • the present invention provides a gas such as oxygen (o 2 ) in a pressurized gas by adjusting the ratio of a gas that is difficult to react in the pressurized gas within a predetermined range. Prevents the pressure of the pressurized gas from dropping due to the reaction with each component of the ink, thereby more reliably preventing the occurrence of “blurring” and the deterioration of “first brushability”. It is another object of the present invention to provide a pole pen refill having a sufficiently long distance (in addition to the object of the invention described above, the present invention comprises a main component of a gas which is difficult to react with nitrogen (N 2 )). The purpose of the present invention is to provide a pole pen refill that facilitates its handling.
  • a gas such as oxygen (o 2 ) in a pressurized gas by adjusting the ratio of a gas that is difficult to react in the pressurized gas within a predetermined range. Prevents the pressure of the pressurized gas from dropping due to the reaction with each component of the ink, thereby
  • the ink storage tube is integrally formed of a metal material, and the chip is formed by press-fitting a part of the chip into the ink storage tube.
  • Still another object of the present invention is to prevent the ink from flowing out in the anti-tip direction by forming the outer diameter of the float within a predetermined range with respect to the inner diameter of the ink storage tube. At the same time, it is necessary to provide a ball-pen refill that allows the float to move smoothly as ink decreases.
  • the viscosity of the ink in addition to the object of the invention described above, by adjusting the viscosity of the ink within a predetermined range, it is possible to more reliably prevent "flow of ink in the direction opposite to the chip".
  • the purpose is to provide a refilled pole pen buoy.
  • the present inventors have formed the inside diameter of the pole house within a predetermined range with respect to the diameter of the pole, and formed the surface roughness of the pole within a predetermined range ⁇ .
  • the present invention provides an ink storage tube (30), a tip (20) fixed to one side of the ink storage tube (30), and a tip (20) opposite to the ink storage tube (30).
  • a tail plug (40), the ink (80) is filled on the tip (20) side of the ink storage tube (30), and the ink storage tube (30) is on the side opposite to the tip (20) of the ink storage tube (30).
  • the ballpoint pen refill (10) is filled with a pressurized gas (90), and pushes the ink (80) toward the tip (20) by the pressure of the pressurized gas (90).
  • the tip (20) includes a pole (50) and a holder (60) for holding the ball (50), and the ball (50) has a surface roughness Ra.
  • the holder (60) is formed near the end on the side opposite to the ink storage tube (30).
  • the pole house (61) has a cylindrical side surface (70) and an inner diameter gradually increasing toward the ink guide hole (62).
  • a tail plug (40), and the tip (20) side of the ink storage tube (30) is filled with ink (80); and the tip (20) side of the ink storage tube (30) is opposite to the tip (20).
  • pressurized pole pen refill (10) Refers to the so-called pressurized pole pen refill (10).
  • the “ink storage tube (30)” can be formed, for example, in a circular shape.
  • the ink storage pipe (30) may be formed in a cylindrical shape, and thus may be formed, for example, so as to gradually decrease in diameter from one side to the other side.
  • an ink storage tube (30) may be formed.
  • the ink storage tube (30) can be integrally formed by press working using a metal material such as stainless steel or brass.
  • the ink storage tube (30) is not limited to being formed using a metal material, and may be formed by, for example, extrusion molding or injection molding using a plastic material.
  • the ink storage pipe (30) is not limited to being integrally formed.
  • an ink storage section for storing the ink (80), and the ink storage section and the chip (20) May be formed separately by forming a joint part for connecting the two and joining them together.
  • the “tail plug (40)” is for preventing the pressurized gas (90) filled in the ink storage tube (30) from leaking out.
  • the tail plug (40) is pressed into the vicinity of the end of the ink storage tube (30) on the side opposite to the tip (20), for example, so that the ink storage tube (30) is on the side opposite to the tip (20). It can be provided at
  • the tail plug (40) is screwed around the end of the ink storage tube (30) on the side opposite to the tip (20), for example, so that the tip (20) of the ink storage tube (30) is It may be provided on the side.
  • the tail plug (40) may be composed of, for example, a metal fastener (41) and a rubber sealing member (42) provided on the chip (20) side of the fastener (41). it can.
  • the metal fastener (41) can improve the pressure resistance, and the rubber seal member (42) can improve the airtightness.
  • the tail plug (40) may be formed in a cylindrical shape using, for example, a metal material.
  • the ink storage tube (30) is pressed into the vicinity of the end on the side opposite to the tip (20), for example, the outer peripheral surface of the tail plug (40) and the inner peripheral surface of the ink storage tube (30).
  • the airtightness can be improved by injecting the filler into the gap between the airtightness and the airtightness.
  • the “tip (20)” includes a pole (50) and a holder (60) for holding the pole (50).
  • the tip (20) is inserted into one side of the ink storage tube (30) by, for example, press-fitting the anti-ball (50) side near one end of the ink storage tube (30). Can be fixed.
  • the tip (20) is also connected to one side of the ink storage tube (30) by, for example, screwing its anti-pole (50) side near one end of the ink storage tube (30). May be fixed.
  • pole (50) can be formed using, for example, cemented carbide, stainless steel, hardened steel, ceramic, or the like.
  • the “holder (60)” is for holding the ball (50).
  • the holder (60) has a ball house (61) for accommodating the pole (50), and an ink guide hole (62) for supplying ink to the ball (50).
  • the holder (60) is made of, for example, stainless steel, nickel silver, It can be formed using a wire.
  • the “ball house (61)” is provided near the end of the holder (60) on the side opposite to the ink storage tube (30).
  • the ball house (61) has a circular side surface (70) and a conical bottom (71) whose inner diameter gradually decreases toward the ink guide hole (62).
  • the ball house (61) can be formed by, for example, cutting with a drill.
  • the “ink guide hole (62)” is provided so as to penetrate from the end of the holder (60) on the side opposite to the pole house (61) to the pole house (61).
  • the ink guide hole (62) can be formed by, for example, cutting with a drill.
  • the ball pen refill (10) has a surface roughness Ra of the pole (50) of not less than 0.010 ⁇ and not more than 0.080 ⁇ , and the ball (50) has When the diameter is ⁇ and the inner diameter of the side part (70) is ⁇ ,
  • the pole (50) has a surface roughness Ra of not less than 0.010 ⁇ and not more than 0.080 ⁇
  • the side surface (70) has an inner diameter of the ball (50). It is formed to be at least 101% and not more than 111% of the diameter.
  • the pole pen refill (10) determines the surface roughness Ra of the ball (50),
  • the inner diameter of the side surface (70) is set to 10 1% or more and 11 1% or less with respect to the diameter of the ball (50).
  • the surface roughness Ra of the pole (50) is 0.010 ⁇ or more, the frictional resistance between the ball (50) and the writing surface is increased. By reducing the sliding of the ball (50) on the writing surface, it is possible to prevent the occurrence of “blurring” and to prevent the “first brushability” from deteriorating.
  • the surface roughness Ra of the pole (50) is 0.080 ⁇ or less, the wear of the pole receiving seat (72) is prevented. The durability is improved so that the “writing distance” is sufficiently long.
  • the inner diameter of the side portion (70) is at least 101% of the diameter of the ball (50)
  • the passage of the ink (80) near the tip of the tip (20) can be sufficiently increased.
  • the occurrence of “blurring” is prevented, and the “first brushability” is prevented from deteriorating.
  • the diameter of the side portion (70) is 11% or less of the diameter of the ball (50), it is possible to prevent “leakage of the ink (80)” and to prevent the "ball (50)” This prevents the "popping out”.
  • the surface roughness Ra of the pole (50) is less than 0.010 ⁇ , the frictional resistance between the pole (50) and the writing surface cannot be sufficiently increased. As a result, the ball (50) becomes slippery on the writing surface, so that it is not possible to sufficiently suppress the occurrence of “blurring”, or the “first brushability” is reduced. You do it.
  • the pole receiving seat (72) is liable to be worn. Either the writing quality is reduced or the writing distance is shortened.
  • the diameter of the side portion (70) is formed to be less than 101% of the diameter of the ball (50)
  • a sufficient ink passage is secured between the pole (50) and the side portion (70). They are unable to do so, and this can cause "blurring” and / or impairment of "initial writing".
  • the inner diameter of the side part (70) is formed to be more than 11% relative to the diameter of the ball (50), the ink (80) tends to leak from the tip of the tip (20), Or the ball (50) can easily jump out of the pole house (61).
  • the ink (80) has a viscosity at 25 ° C. of 10, 0 000 m P a Less than P a ⁇ s It is characterized by being prepared as follows.
  • this pole pen buoy (10) can adjust the viscosity of the ink (80) at 25 ° C to 10 or more, and 50 m or less, and OOO mPa's or less. As a result, it is possible to more reliably prevent "leakage of ink (80)", to more reliably prevent the occurrence of "blurring” and a decrease in "first brushability". They try to make it smoother.
  • the present invention is characterized in that the ink (80) contains a structural viscosity imparting agent in addition to the constitution of the above-mentioned invention.
  • the “structural viscosity imparting agent” is for increasing the viscosity of the ink (80) and for imparting structural viscosity to the ink (80).
  • Ink (80) containing this structural viscosity imparting agent exhibits a relatively high viscosity at low shear rates but a relatively low viscosity at high shear rates.
  • Examples of the structural viscosity-imparting agent include Rippon Bon Black (specifically, for example, carbon black MA-100 (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and fine particle silica (specifically, For example, AEROSIL 380 (trade name) manufactured by Nippon AEROSIL CO., LTD.) Can be used.
  • Rippon Bon Black specifically, for example, carbon black MA-100 (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
  • fine particle silica specifically, For example, AEROSIL 380 (trade name) manufactured by Nippon AEROSIL CO., LTD.
  • the ball-point pen refill (10) can prevent the "leakage of the ink (80)" more reliably by adding a structural viscosity imparting agent to the ink (80), and furthermore, the "writing” can be achieved.
  • the taste is made smoother.
  • the pressurized gas (90) may be such that the pressure at the time of assembling the ball-bend refill (10) is 0.15 MPa or more in absolute pressure. It is characterized in that it is set to be not more than MPa.
  • the pour-open pen refill (10) can increase the pressure of the pressurized gas (90) at the time of assembling the ball-point pen refill (10) to 0.1 51 ⁇ ?
  • the pressure of the pressurized gas (90) at the time of assembling the ball-point refill (10) is less than 0.15 MPa in absolute pressure, the occurrence of “smearing” and the decrease in “first brushability” will be ensured. Otherwise, the ink (80) may not be completely used up and may not be completely used up.
  • the present invention further provides a pole pen refill (10) in which the storage volume of the ink (80) at the time of assembly is VA, and a ball pen refill (10) When the volume of pressurized gas (90) stored during assembly is VB,
  • this Ponole Pennen (10) + is used to store the volume of pressurized gas (90) stored at the time of assembling the Bonn Pennen (10) and the ink (80) at the time of assembling it. It is formed to be two to five times the storage volume.
  • storage volume refers to the volume when stored in the ink storage pipe (30).
  • the “storage volume of ink (80)” refers to the volume of ink (80) when stored in the ink storage tube (30), and the “storage volume of pressurized gas (90)”. Means the volume of pressurized gas (90) when stored in the ink storage tube (30).
  • the pole pen refill (10) has a storage volume of the pressurized gas (90) at the time of assembling the pole pen refill (10) and a storage volume of the ink (80) at the time of the assembly of the pole pen refill (10).
  • a storage volume of the pressurized gas (90) at the time of assembling the pole pen refill (10)
  • a storage volume of the ink (80) at the time of the assembly of the pole pen refill (10).
  • the stored volume of pressurized gas (90) at the time of assembling the ball pen refill (10) is less than twice the storage volume of the ink (80) at the time of assembling the pole pen refill (10). Then, "The leak of ink (80) J
  • the ink (80) may not be used up to the end, and the “writing distance” may be shortened.
  • the storage volume of the pressurized gas (90) at the time of assembling the ball pen refill (10) is 5 times the storage volume of the ink (80) at the time of assembling the ball pen refill (10). If it is more than twice, the filling amount of ink (80) may be relatively small, and the “writing distance” may be shortened.
  • the ballpoint pen refill (10) can be used even if the storage volume ratio of the ink (80) and the pressurized gas (90) at the time of assembling is out of the above range.
  • the present inventor has adjusted the viscosity of the ink to a predetermined range ⁇ and set the pressure of the pressurized gas within the predetermined range.
  • the inventors have found that it is possible to prevent "leakage” of ink, prevent the occurrence of “blurring” and decrease the “initial writing performance", and that the "writing distance" can be sufficiently increased, and completed the following invention. I came to. .
  • the present invention provides an ink storage tube (30), a tip (20) fixed to one side of the ink storage tube (30), and a tip (20) side opposite to the ink storage tube (30).
  • a tail plug (40), the ink (80) is filled on the tip (20) side of the ink storage tube (30), and the ink storage tube (30) is on the side opposite to the tip (20) of the ink storage tube (30).
  • the pole pen rivet (10) is filled with a pressurized gas (90), and presses the ink (80) toward the tip (20) by the pressure of the pressurized gas (90).
  • the ink (80) is prepared so that the viscosity at 25 ° C.
  • the gas (90) must be set so that the pressure at the time of assembling the ballpoint pen refill (10) is between 0.151 ⁇ & 0.4MPa in absolute pressure. And it features.
  • this ballpoint pen refill (10) is prepared so that the viscosity of the ink (80) at 25 C is 10 or more, and 50 m or less, OOO mPa's or less.
  • the pressure of the pressurized gas (90) at the time of assembling the ballpoint pen refill (10) is set to 0.15 MPa or more and 0.4 MPa or less in absolute pressure. That is, the ink (80) is adjusted to have a viscosity at 25 ° C. of not less than 100,000 mPa ⁇ s and not more than 50,000 mPa ⁇ s, and the pressurized gas (90 ) is the pressure at Porupenri Buiru (10) when assembled, an absolute pressure 0. 1 5 1 ⁇ 1 3 3 0 or more. it 4 of MP a is set below.
  • the pole pen refill (10) adjusts the viscosity of the ink (80) at 25 ° C to be 10, OOO mPa ⁇ s or more and 50, 000 mPa ⁇ s or less.
  • the pressure of the pressurized gas (90) at the time of assembling the pole pen refill (10) between 0.1 MPa and 0.4 MPa in absolute pressure, the ink While preventing “leakage of (80)”, it also prevents the occurrence of “blurred j” and the deterioration of “initial brushability”, and also makes the “writing distance” sufficiently long.
  • the “leakage of the ink (80)” from the tip of the chip (20) can be prevented. It is preventing it.
  • the pressure of the pressurized gas (90) at the time of assembling the ballpoint pen refill (10) is set to 0.1 MPa or more in absolute pressure, the occurrence of “smearing” and the decrease in “first brushability” are reduced.
  • the ink is used up to the end so that the “writing distance” is sufficiently long.
  • the pressure of the pressurized gas (90) at the time of assembling the ballpoint pen refill (10) to 0.4 MPa or less in absolute pressure, the ink (ink) from the tip of the chip (20) can be removed. 80) leakage.
  • the ink (80) may leak from the tip of the tip (20). Because the viscosity of the ink (80) at 25 ° C is adjusted to less than 10 and OOO mPas, the ink (80) may leak from the tip of the tip (20). Because the viscosity of the ink (80) at 25 ° C is adjusted to less than 10 and OOO mPas, the ink (80) may leak from the tip of the tip (20). Because
  • the viscosity of the ink (80) at 25 ° C is adjusted to more than 50,000 mPa ⁇ s, the ink (80) tends to be blurred, and the “first brushability” is reduced. In other words, the feeling of “writing” becomes heavy.
  • the pressure of the pressurized gas (90) at the time of assembling the ball-point refill (10) is set to less than 0.15 MPa in absolute pressure, it becomes easy to cause “smearing”. Either the writing quality is reduced, or the ink cannot be used up to the end and the writing distance is shortened.
  • the ink (80) may leak from the tip of the tip (20). There is.
  • the present invention provides a ballpoint pen refill (10)
  • the storage volume of the ink (80) during assembly is VA
  • the storage volume of the pressurized gas (90) during assembly of the ballpoint pen refill (10) is VB
  • the Ponole Penfill file (10) has the storage volume of the pressurized gas (90) at the time of assembling the Paul Penley Vinole (10), and the storage volume of the ink (80) at the time of assembling the ballpoint pen refill (10). It is formed more than double and less than five times.
  • the pole pen refill (10) has twice the storage volume of the pressurized gas (90) when assembling the pole pen refill (10) than the ink (80) when reassembling the pole pen refill (10). More than 5 times or less,
  • the ink ( 80) may not be able to be reliably prevented, and it may not be possible to reliably prevent the occurrence of “fading” or the decrease in “first brushability”. However, the ink (80) could not be used up to the end and "the writing distance J could be shortened.
  • the ink (80) at the time of assembly of the pole pen valve (10) exceeds five times the storage volume of the ink (80) at the time of assembly of the pole pen valve (10), the ink ( If the filling amount of 80) is relatively small, the “writing distance” may be shortened.
  • the present invention is characterized in that the ink (80) contains a structural viscosity imparting agent in addition to the constitution of the above-mentioned invention.
  • the “structural viscosity imparting agent” increases the viscosity of the ink (80), This is for imparting structural viscosity to the ink (80).
  • the ink (80) containing this structural viscosity imparting agent has a relatively high viscosity at a low shear rate, but has a relatively low viscosity at a high shear rate.
  • the pressurized gas (90) is adjusted so that the ratio of the hard-to-react gas is 85% or more of the entire pressurized gas (90). It is characterized by
  • the “reactive gas” is, for example, nitrogen (N 2 ), helium (He :), neon (Ne :), argon (Ar), krypton (Kr), xenon.
  • gases such as (Xe).
  • Each of these may be used alone, or two or more of them may be used in appropriate combination.
  • the ballpoint pen refill (10) is provided with an oxygen (0) in the pressurized gas (90) by increasing the ratio of the non-reactive gas in the pressurized gas (90) to 85% or more. 2 ) Prevents the pressure of the pressurized gas (90) from dropping due to the reaction of the gas with each component of the ink, thereby reducing the occurrence of “fading” and the deterioration of “first brushability”. This is ensured, and the "writing distance" is set to be sufficiently long.
  • the gas such as oxygen (0 2) is likely to react with the components of Lee ink (80).
  • a gas such as oxygen ( ⁇ 2 ) reacts with each component of the ink (80)
  • the ink (80) is altered.
  • oxygen (0 2) gas reacts with the components of Lee ink (80), such a result, the ink (80) is altered is not want Udake, oxygen from a pressurized gas (90) (theta 2) And other gases will be reduced. Then, the pressure of the pressurized gas (90) will be reduced by the reduced amount of easily reactive gas such as oxygen ( ⁇ 2).
  • the present invention is characterized in that, in addition to the constitution of the above-mentioned invention, the hard-to-react gas is mainly composed of nitrogen (N 2 ).
  • the gas that is difficult to react may be mainly composed of nitrogen (N 2 ). Therefore, gases that are difficult to react with are gases other than nitrogen (N 2 ) (eg, helium (He), neon (Ne), argon (A r), krypton (K r), xenon ( X e) etc.).
  • nitrogen eg, helium (He), neon (Ne), argon (A r), krypton (K r), xenon ( X e) etc.
  • the main component of the hard-to-react gas from nitrogen (N 2 ), it is easy to assemble and handle it.
  • the ink storage tube (30) is integrally formed by using a metal material, and the tip (20) has the side opposite to the ball (50) on the side thereof.
  • the tip (20) By being pressed into the vicinity of one end of the ink storage tube (30), it is fixed to one side of the ink storage tube (30), and the end of the ink storage tube (30) on the tip (20) side.
  • the vicinity is characterized by being set to a hardness of Pickers hardness of not less than Hv50 and not more than Hv400 by annealing.
  • the ball pen refill (10) integrally forms the ink storage tube (30) with a metal material, and stores ink on the side of the chip (20) opposite the ball (50).
  • the tip (20) is fixed to one side of the ink storage tube (30) by press-fitting near one end of the tube (30), and further, the tip (20) side of the ink storage tube (30) is fixed.
  • the tip (20) is fixed to one side of the ink storage tube (30) by press-fitting the opposite side of the ball (50) of the chip (20) near one end of the ink storage tube (30). This makes it easier to assemble the pole pen refill (10).
  • the pressure of the pressurized gas (90) causes the chip (20) to rotate. It may fall out of the storage tube (30). If the hardness near the tip (20) side of the ink storage tube (30) is less than Hv50 in Vickers hardness, when writing with a high load, the tip ( 20) There is a risk that the area near the side end will be damaged.
  • the researcher has conducted intensive research to achieve the above-mentioned objectives.
  • the present invention provides an ink storage tube (30), a tip (20) fixed to one side of the ink storage tube (30), and a tip (20) side opposite to the ink storage tube (30).
  • a tail plug (40) provided.
  • the ink (80) is filled on the tip (20) side of the ink storage tube (30), and the tip (20) side of the ink storage tube (30).
  • the “float (100)” is for preventing the ink (80) filled in the ink storage tube (30) from flowing toward the tip (20).
  • the float (100) is provided inside the ink storage tube (30) and between the ink (80) and the pressurized gas (90), and keeps constant as the ink (80) decreases.
  • the range is formed to be movable.
  • the float (100) can be formed in, for example, a columnar shape.
  • the float (100) can be formed in a hexagonal column shape, for example.
  • the ink storage pipe (30) is larger in diameter than the large-diameter portion (31) and the large-diameter portion (31), which is connected to one side of the large-diameter portion (31).
  • the float (100) is formed to have the portion (33), the float (100) can be formed, for example, in a columnar shape and provided inside the large-diameter portion (31). Also, this In the case of, for example, the inside of the large-diameter portion (31) can be a moving range of the float (100).
  • the float (100) can be integrally formed by injection molding using a synthetic resin such as, for example, polypropylene (PP).
  • a synthetic resin such as, for example, polypropylene (PP).
  • the outer diameter of the float (100) is cpC
  • the inner diameter of the moving range of the float (100) is cpD out of the diameter of the ink storage tube (30).
  • the ballpoint pen refill (10) is formed so as to satisfy the above equation with respect to the relationship between ⁇ and c D, so that a predetermined distance between the float (100) and the ink storage pipe (30) is obtained.
  • a gap is provided so that the float (100) moves smoothly as the ink (80) decreases, and a gap between the float (100) and the ink storage tube (30) is provided. This makes it difficult for the ink (80) to flow out to the pressurized gas (90) side.
  • the gap between the float (100) and the ink storage tube (30) is too wide, and the float ( The ink (80) may flow out to the pressurized gas (90) through the gap between the ink storage tube (30) and the ink storage tube (30).
  • the present invention provides the ink (80) having a viscosity at 25 ° C. of 10 to OOO mPas' or more and 50 or less, OOO mPas's or less in addition to the constitution of the invention described above. It is characterized by being prepared as follows.
  • the viscosity of the ink (80) at 25 ° C should be adjusted to 10 or more and 50 or less, OOO mPa's at 25 ° C.
  • the pressurized gas (90) flows through the gap between the float (100) and the ink storage pipe (30). This makes it more difficult for the ink (80) to flow to the side.
  • the pressurized gas from the gap between the float (100) and the ink storage tube (30) It may not be possible to reliably prevent the ink (80) from flowing out to the 90) side.
  • the writing quality J may be heavy.
  • the present invention is characterized in that the ink (80) contains a structural viscosity imparting agent in addition to the constitution of the above-mentioned invention.
  • the “structural viscosity-imparting agent” is used to increase the viscosity of the ink (80) and to impart structural viscosity to the ink (80).
  • the ballpoint pen fill (10) increases the viscosity of the ink (80) by adding a structural viscosity-imparting agent to the ink (80), and also forms a structure on the ink (80).
  • the viscosity is imparted to make it more difficult for the ink (80) to flow out to the pressurized gas (90) side from the gap between the float (100) and the ink storage tube (30). It is.
  • the ink (80) can be used without adding a structural viscosity imparting agent.
  • FIG. 1 is a side sectional view of a pole pen refill 10 according to the present embodiment
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. 1
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion B in FIG. 1
  • FIG. FIG. 5 is a perspective view of the float 100.
  • the pole pen fill file 10 is provided on a tip 20, an ink storage tube 30 fixed to the tip 20, and an anti-tip 20 side of the ink storage 30.
  • a tail plug 40 is provided.
  • the tip 20 includes a pole 50 and a holder 60 for holding the pole 50.
  • the holder 60 supplies a pole house 61 for accommodating the ball 50, and supplies ink 80 to the ball 50.
  • a force-screwing portion 64 is provided to holding the pole 50.
  • the ink storage tube 30 is formed in a substantially cylindrical shape, and the tip 20 side is filled with the ink 80, and the opposite chip 20 side is filled with the pressurized gas 90. Further, inside the ink storage tube 30, between the ink 80 and the pressurized gas 90, there is provided a float 100 which moves within a certain range as the ink 80 decreases.
  • the tail plug 40 is pressed into the vicinity of the end of the ink storage tube 30 on the side opposite to the chip 20 to prevent the pressurized gas 90 filled in the ink storage tube 30 from the side opposite to the chip 20 from leaking to the outside. ing.
  • the tip 20 includes a ball 50 and a holder 60 for holding the pole 50.
  • the pole 50 is for applying the ink 80 to the writing surface.
  • the ball 50 is formed using a hard metal, stainless steel, hardened steel, ceramic, or the like.
  • the pole 50 is formed in a spherical shape, and has a surface roughness Ra of not less than 0.01 ⁇ m and not more than 0.080 ⁇ .
  • the frictional resistance between the ball 50 and the writing surface is increased by setting the surface roughness Ra of the ball 50 to be not less than 0.0 ⁇ ⁇ and not more than 0.080 ⁇ . To reduce the slippage of the pole 50 on the writing surface, making it less likely to cause blurring. In addition, since the initial brushability, which is difficult to blur at the start of writing, has been improved, if the surface roughness Ra of the ball 50 is set to less than 0. The frictional resistance between the ball and the ball cannot be made sufficiently large, so that the ball 50 becomes slippery on the writing surface, so that it is not possible to sufficiently suppress the "blurring". Or, the “first brushability” is reduced.
  • the ball seat 72 is liable to be worn, and as a result, the “writing taste” is reduced relatively early after the start of use. Or the “writing distance” is shortened.
  • the holder 60 is for holding the pole 50.
  • the holder 60 is formed using a metal wire such as stainless steel, nickel silver, brass, or brass.
  • the holder 60 has a pole house 61 for storing the ball 50, an ink induction hole 62 for supplying ink 80 to the pole 50 stored in the pole house 61, and a ball 50 stored in the pole house 61. It has a plurality of ink grooves 63 for ensuring a sufficient supply of the ink 80 and a force crimping portion 64 for preventing the ball 50 stored in the ball house 61 from jumping out. .
  • the holder 60 has a conical tapered portion 66 whose outer diameter gradually increases from the force crimping portion 64 side toward the reaction force crimping portion 64 side, and is continuous with the reaction force crimping portion 64 side of the taper portion 66.
  • a cylindrical body 67 provided on the side of the body, a cylindrical fixing part 68 continuously provided on the anti-tapered part 66 side of the body 67 and having a smaller diameter than the body 67, and fixed to the body 67
  • a stepped outwardly-facing stepped portion 69 provided between the first and second portions.
  • the bow house 61 is for storing the ball 50.
  • the pole house 61 is provided near one end of the holder 60.
  • the pole house 61 has a cylindrical side surface portion 70 and a conical bottom portion 71 whose inner diameter gradually decreases toward the ink guide hole 62 side.
  • the Ponore house 61 is formed by cutting a wire from one side to the other side with a drill whose rotation axis is aligned with the axis of the wire.
  • the bottom surface portion 71 has a concave spherical ball seat 72 having a curvature substantially equal to the curvature of the ball 50 around the opening of the ink guiding hole 62.
  • the pawn receiving seat 72 is formed by storing the ball 50 in the ball house 61 and then pressing the pole 50 toward the ink guide hole 62 with a hammer.
  • the inner diameter of the side surface portion 70 is formed to be equal to or more than 101% and equal to or less than 11% of the diameter of the pole 50.
  • the inner diameter of the side portion 70 By forming the inner diameter of the side portion 70 to be equal to or more than 101% and equal to or less than 11% of the diameter of the ball 50, a sufficient ink 80 passage is secured between the pole 50 and the side portion 70. As a result, it is possible to prevent "fading" from occurring and to improve "first brushability".
  • the inner diameter of the side portion 70 is less than 101% of the diameter of the ball 50, a sufficient ink passage 80 cannot be secured between the pole 50 and the side portion 70. However, it is easy to cause “blurring” or the "first brushability” is reduced.
  • the inner diameter of the side portion 70 is formed to be more than 11% of the diameter of the ball 50, the ink 80 leaks from the tip of the chip 20, or the ball 50 jumps out of the ball nozzle 61. There is a risk.
  • the above-mentioned ink guide hole 62 is provided with an ink 80 to the ball 50 stored in the ball house 61. It is for supply. ⁇ The ink guide hole 62 penetrates from the end of the holder 60 on the side opposite to the ball house 61 to the pole house 61.
  • the ink guide hole 62 is formed by cutting the wire from the end on the side opposite to the ball house 61 toward the pole house 61 with a drill having a rotation axis aligned with the axis of the wire. .
  • the ink groove 63 is for ensuring that the ink 80 is sufficiently supplied to the ball 50 housed in the pole house 61.
  • the ink groove 63 is provided radially on the peripheral surface of the ink guide hole 62 on the pole house 61 side as viewed from the center of the ink guide hole 62.
  • the ink guide holes 62 are formed by performing broaching from the ball house 61 side of the wire toward the anti-ball house 61 side.
  • the force crimping portion 64 is for preventing the pole 50 housed in the pole house 61 from jumping out.
  • the force crimp portion 64 is provided at an end of the holder 60 on the ball house 61 side.
  • the force crimping portion 64 is formed in a conical shape, and has an inner diameter corresponding to the minimum diameter portion 33 smaller than the diameter of the ball 50.
  • the force crimping portion 64 is formed by storing the pole 50 in the ball house 61 and then rolling the end of the wire on the pole house 61 side. Then, the ball 50 is rotatably held at the tip of the holder 60 while partially projecting from the ball house 61 by the force crimping portion 64 ( furthermore, the ball 50 is A minute gap called a clearance 65 is provided between the crease portion 64 and the clearance 65, which serves as a passage for the ink 80 at the time of writing.
  • the ink storage tube 30 is formed in a substantially cylindrical shape, and the tip 20 side is filled with an ink 80, and the opposite chip 20 side is filled with a pressurized gas 90.
  • a float 100 that moves within a certain range as the ink 80 decreases is provided between the ink 80 and the pressurized gas 90 inside the ink storage tube 30.
  • the ink storage tube 30 is integrally formed by press working using a metal material such as stainless steel or brass.
  • the ink storage tube 30 has a cylindrical large-diameter portion 31 and a cylindrical medium-diameter portion 32 that is provided on one side of the large-diameter portion 31 and has a smaller diameter than the large-diameter portion 31.
  • a small-diameter cylindrical portion 33 having a smaller diameter than the middle-diameter portion 32 is provided continuously with the middle-diameter portion 32 on the side opposite to the large-diameter portion 31.
  • the ink storage tube 30 is provided between the large-diameter portion 31 and the middle-diameter portion 32, a step-like inward step 34, and provided between the middle-diameter portion 32 and the small-diameter portion 33. And a conical throttle section 35.
  • the large diameter portion 31 is a portion for filling the pressurized gas 90 and the ink 80. That is, the pressurized gas 90 is filled in the large-diameter portion 31 on the side opposite to the medium-diameter portion 32, and the medium-diameter portion 32 on the large-diameter portion 31 reaches the small-diameter portion 33 through the medium-diameter portion 32. Ink 80 is full.
  • a tail plug 40 is press-fitted near the end of the large-diameter portion 31 on the side opposite to the middle-diameter portion 32 to prevent the pressurized gas 90 filled in the large-diameter portion 31 from leaking outside.
  • a reduced diameter portion is formed at the end of the large diameter portion 31 on the side opposite to the middle diameter portion 32 after the tail plug 40 is press-fitted, and the tail plug pressed into the large diameter portion 31 by the reduced diameter portion. 40 is prevented from jumping out due to the pressure of the pressurized gas 90.
  • a float 100 that moves as the ink 80 decreases is provided between the ink 80 and the pressurized gas 90 inside the large diameter portion 31.
  • the float 100 prevents the ink 80 filled in the medium diameter portion 32 of the large diameter portion 31 from flowing in the direction opposite to the tip 20.
  • the ink 80 filled in the large diameter portion 31 is It is easy to flow in the anti-tip 20 direction. Therefore, by providing a substantially cylindrical float 100 inside the large-diameter portion 31 and between the ink 80 and the pressurized gas 90, the ink 80 filled in the large-diameter portion 31 is provided. Is prevented from flowing out in the anti-tip 20 direction.
  • the float 100 provided inside the large diameter portion 31 moves in the direction of the medium diameter portion 32 as the ink 80 decreases, and the inward step provided between the large diameter portion 31 and the medium diameter portion 32. When it comes into contact with the part 34, the movement in the direction of the middle diameter part 32 stops.
  • the inward step portion 34 is a portion for connecting the large-diameter portion 31 and the middle-diameter portion 32, and is formed in a step shape.
  • the middle diameter portion 32 is a portion for filling the ink 80, and is formed in a cylindrical shape having a smaller diameter than the large diameter portion 31.
  • the inner diameter of the middle diameter portion 32 is formed relatively small, the capillary force is likely to act on the middle portion of the middle diameter portion 32. Therefore, the ink 80 does not easily flow toward the large diameter portion 31 inside the middle diameter portion 32 without providing the float 100 between the pressurized gas 90 and the ink 80.
  • the narrowed portion 35 is a portion for connecting the middle diameter portion 32 and the small diameter portion 33, and is formed in a conical shape.
  • the small diameter portion 33 is a portion for fixing the chip 20 and is formed in a cylindrical shape having a smaller diameter than the middle diameter portion 32.
  • the small diameter portion 33 is formed so that the inner diameter thereof is slightly smaller than the outer diameter of the fixing portion 68 of the chip 20.
  • the fixing portion 68 of the holder 60 is press-fitted into the small-diameter portion 33, thereby fixing the chip 20 to one side of the ink storage tube 30.
  • the end of the small-diameter portion 33 on the side opposite to the middle-diameter portion 32 should be prevented from coming into contact with the outward step 69 of the holder 60. Thereby, the deformation of the small diameter portion 33 is prevented, and the airtightness is improved.
  • the small diameter portion 33 is annealed before the fixing portion 68 of the holder 60 is press-fitted, thereby preventing stress corrosion cracking caused by the press-fitting of the fixing portion 68 of the holder 60.
  • the hardness of the small diameter portion 33 is set to Vickers hardness of not less than HV 50 and not more than Hv 400 by annealing, and particularly, not less than Hv 100 and not more than v ⁇ 200 in Vickers hardness. Is preferable.
  • the fixing portion 68 of the holder 160 can be press-fitted into the small-diameter portion 33, and the small-diameter portion can be written even under a high load.
  • 33 can be made harder to break, and furthermore, the tip 20 can be made harder to come out of the ink storage tube 30 by the pressure of the pressurized gas 90.
  • the small-diameter portion 33 may be damaged when writing under a high load, or the tip 20 may be inked by the pressure of the pressurized gas 90. There is a risk that it will fall out of the storage tube 30.
  • the fixing portion 68 of the holder 60 is difficult to press-fit into the small-diameter portion 33.
  • the ink storage tube 30 is made of a material that does not deform, crack (break), or swell in reaction with the ink 80 and that has excellent airtightness and pressure resistance. Therefore, it is not limited to the case where the metal material such as stainless steel or brass is integrally formed by press working. Specifically, for example, the ink storage tube 30 may be formed by extrusion molding or injection molding using a plastic material.
  • the ink storage tube 30 is not limited to the case where it is integrally formed. Specifically, for example, an ink storage portion for storing the ink 80 and a joint portion for connecting the ink storage portion and the chip 20 are separately formed, and these are connected.
  • the ink storage tube 30 may be formed by such a method.
  • the ink 80 is prepared by appropriately mixing a coloring agent, a solvent, a structural viscosity imparting agent, a resin, an additive, and the like.
  • the colorant many of the dyes or pigments conventionally used in the ink 80 for oil-based ballpoint pens can be used. Specifically, for example, Paris Fast Color (trade name, manufactured by Orient Chemical Industries Co., Ltd.), -Grosin EX (trade name, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), eisenspirone dye, eizen SOT dye (Trade name, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Spiron Bioret C-RH (trade name, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Spirony Yellow C—2GH (trade name, Hodogaya Chemical Co., Ltd.) Dyes such as those manufactured by Toshiba Corporation can be used as the colorant.
  • Paris Fast Color trade name, manufactured by Orient Chemical Industries Co., Ltd.
  • -Grosin EX trade name, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.
  • eisenspirone dye eizen SOT dye
  • Spiron Bioret C-RH trade name, Hodoga
  • inorganic pigments such as titanium oxide, carbon black, carbon black MA-100 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and metal powder can also be used as the colorant.
  • organic compounds such as azo lakes, insoluble azo pigments, chelated azo pigments, phthalocyanine pigments, perylene pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dye lakes, two-nitro pigments, and two-neck pigments. Pigments can also be used as colorants.
  • the dyes or pigments described above may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the coloring agent is preferably from 10% by weight to 60% by weight based on the total amount of the ink 80. If the content of the coloring agent is less than 10% by weight with respect to the total amount of the ink 80, the color of the drawn line will appear faint, while the content of the coloring agent will be 60% by weight based on the total amount of the ink 80. Above this, ink 80 becomes unstable over time.
  • the solvent many of the organic solvents conventionally used for the ink 80 for oil-based pole pens can be used.
  • ethylene glycol monophenyl ether ethylene glycol monophenyl ether, benzyl alcohol, phenolic alcohol, propylene glycol corn, dipropylene glycol, 1,3-butylene glycol, hexylene glycol, tetralin glycol , Propylene glycol mono phenyl ether, dipro pyrylene coco / lemon methyl / le
  • organic solvent such as ⁇ -methyl-1-pyrrolidone can be used as the solvent.
  • organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the solvent is preferably from 20% by weight to 80% by weight based on the total amount of the ink 80. If the content of the solvent is less than 20% by weight based on the total amount of the ink 80, the dissolving power is insufficient and the viscosity becomes high, while the content of the solvent is 80% by weight based on the total amount of the ink 80. %, The viscosity does not become sufficiently high.
  • the structural viscosity imparting agent increases the viscosity of the ink 80 and also imparts the structural viscosity to the ink 80.
  • the ink 80 added with the structural viscosity imparting agent has a relatively high viscosity at a low shear rate, but has a relatively low viscosity at a high shear rate.
  • the ink 80 is placed under a low shear rate. For this reason, the ink 80 to which the structural viscosity imparting agent has been added exhibits a relatively high viscosity near the tip of the tip 20 during non-writing, whereby the ink 80 from the tip of the tip 20 can be removed. Prevents leakage.
  • the ink 80 is subjected to a high shear rate. Therefore, the ink 80 to which the structural viscosity imparting agent is added has a relatively low viscosity near the tip of the tip 20 at the time of writing, so that the writing can be performed smoothly.
  • carbon black specifically, for example, carbon black MA-100 (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
  • fine particle silica specifically, for example, Nippon Aerosil Co., Ltd.
  • Inorganic fine particles such as AEROSIL 380 (trade name) manufactured by Nippon Steel Co., Ltd.) can be used as a structural viscosity imparting agent.
  • These inorganic fine particles may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the structural viscosity imparting agent is preferably from 1% by weight to 20% by weight based on the total amount of the ink 80, and particularly preferably from 5% by weight to 15% by weight based on the total amount of the ink 80.
  • the chip By setting the content of the structural viscosity imparting agent within the above range, the chip This makes it possible to prevent the ink 80 from leaking out of the 20 tips, and at the same time, to write smoothly.
  • the content of the structural viscosity-imparting agent is less than 1% by weight with respect to the total amount of the ink 80, the structural viscosity of the ink 80 cannot be sufficiently increased. There is a risk that 80 will leak out.
  • the content of the structural viscosity-imparting agent is more than 20% by weight based on the total amount of the ink 80, the structural viscosity of the ink 80 becomes too high, and the writing quality becomes heavy. .
  • the ink 80 without adding a structural viscosity imparting agent.
  • the resin is used to increase the viscosity of the ink 80 or to disperse the structural viscosity imparting agent in the ink 80.
  • ketone resin specifically, for example, Hilac # 111 (trade name) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
  • phenol resin specifically, for example, Hilac # 111 (trade name) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
  • phenol resin malein resin
  • xylene resin polyethylene oxide Id
  • rosin resin rosin derivative
  • terpene resin chromone-indene resin
  • polyvinylbutyral polyvinylpyrrolidone
  • polybutylpyrrolidone K190 produced by ISP
  • Resins such as vinyl pyrrolidone monoacetate copolymer, polymethacrylic acid ester, polyacrylic acid polymethacrylic acid copolymer, etc. can be used to increase the viscosity of the ink 80, or It can be used as a resin for dispersing the structural viscosity imparting agent in the ink 80.
  • These resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the resin is preferably 5% by weight or more and 80% by weight or less based on the total amount of the ink 80, and particularly preferably 25% by weight or more and 70% by weight or less based on the total amount of the ink 80.
  • the resin content is less than 5% by weight with respect to the total amount of the ink 80, the viscosity of the ink 80 cannot be sufficiently increased, thereby causing the ink 80 to leak from the tip of the chip 20. There is a danger.
  • the content of the resin is less than 5% by weight with respect to the total amount of the ink 80, the viscosity of the ink 80 cannot be sufficiently increased, so that inorganic fine particles as a structural viscosity imparting agent are contained in the ink 80. Settles without dispersing in the water. If so, the structural viscosity cannot be imparted to the ink 80, which may cause the ink 80 to leak from the tip of the chip 20.
  • the resin content exceeds 80% of the total amount of the ink 80, the viscosity of the ink 80 is too high, and the writing taste becomes heavy.
  • additives it is possible to use thickeners, spinnability-imparting agents, surfactants, dispersants, lubricants, color formers, antibacterial agents, etc., which have been conventionally used in the ink 80 for oil-based ballpoint pens. it can.
  • oleic acid as a lubricant and a color former
  • Hilac # 111 as a thickener and a dispersant
  • a thickener Polyvinyl pyrrolidone K-190 (trade name, manufactured by ISP) as a dispersant and a spinnability imparting agent can be used as an additive.
  • the ink 80 is manufactured by mixing and stirring the above components.
  • the ink 80 is manufactured through a pigment dispersion step, an aerosil dispersion step, a dye dissolution step, a mixing step, a filtration step, and the like.
  • the pigment dispersion step is a step in which the pigment is dispersed in a solvent or the like.
  • the aerosil dispersing step is a step of dispersing aerosil in a solvent or the like.
  • the dye dissolving step is a step of dissolving the dye in a solvent or the like.
  • the mixing step is a step of mixing the components obtained in each of the above steps.
  • the mixture obtained by the pigment dispersion stage, the mixture obtained by the aerosil dispersion stage, and the mixture obtained by the dye dissolution stage are heated to about 60 ° C. These are dissolved and mixed by stirring for about 1 hour.
  • the filtration step is a step of filtering what is obtained in the mixing step.
  • This filtration step removes impurities in ink 80.
  • the ink 80 is prepared so that the viscosity at 25 ° C. is not less than 100,000 mPa's and not more than 50, OO mPas.
  • the viscosity of the ink 80 at 25 ° C. By adjusting the viscosity of the ink 80 at 25 ° C. to be in the range of 100,000 OmPa ⁇ s or more and 50,000 mPa ⁇ s or less, the viscosity of the ink 80 from the tip of the chip 20 is reduced. While keeping the ink 80 from leaking out, it also makes the writing smoother. If the viscosity of the ink 80 at 25 ° C. is less than 100,000 mPa ⁇ s, the ink 80 may leak from the tip of the chip 20.
  • the pressurized gas 90 is for pushing out the ink 80 filled in the ink storage tube 30 in the direction of the chip 20, and the anti-medium diameter portion inside the large diameter portion 31 of the ink storage tube 30. Filled on the 32 side.
  • the pressurized gas 90 is set so that the pressure at the time of assembling the pole pen refill 10 is in the range of 0.1 to 1.5 MPa in absolute pressure.
  • the tip 20 from the tip of the chip 20 is opened. In this way, the ink 80 can be used up to the end, while preventing leakage of the ink 80.
  • the ink 80 may not be completely used up.
  • the ink 80 may leak from the tip of the chip 20.
  • the storage volume of the pressurized gas 90 at the time of assembling the ballpoint pen refill 10 is set to be twice to five times the storage volume of the ink 80 at the time of assembling the pole pen refill 10.
  • the storage volume of the pressurized gas 90 at the time of assembling the pole pen refill 10 is more than twice and 5 times the storage volume of the ink 80 at the time of assembling the ballpoint pen refill 10.
  • the filling space of the pressurized gas 90 is correspondingly reduced. Conversely, if the filling amount of the ink 80 is reduced, the space for filling the pressurized gas 90 increases accordingly.
  • the pressure of the pressurized gas 90 must be increased accordingly. If so, the ink 80 may leak from the tip of the chip 20.
  • the filling amount of the ink 80 must be reduced accordingly.
  • the storage volume of the pressurized gas 90 at the time of assembling the pole pen refill 10 should be reduced by the It is preferable that the volume of the ink 80 is formed to be twice or more and five times or less.
  • the storage volume of the pressurized gas 90 at the time of assembling the ballpoint refill 10 is less than twice the storage volume of the ink 80 at the time of assembling the ballpoint refill 10, if the ink 80 is to be used up to the end, Since the pressure of the pressurized gas 90 must be relatively high, the ink 80 may leak from the tip of the tip 20.
  • the storage volume of the pressurized gas 90 at the time of assembling the ballpoint pen refill 10 is more than 5 times the storage volume of the ink 80 at the time of assembling the ballpoint refill 10, even if the pressure of the pressurized gas 90 is kept relatively low.
  • the ink 80 can be used up to the end, but the amount of the ink 80 charged is reduced accordingly.
  • the pressurized gas 90 is adjusted so that the ratio of the gas which is difficult to repel is 85% or more of the entire pressurized gas 90.
  • the hard-to-react gas for example, nitrogen (N 2 ), helium (He;), neon (Ne;), argon (A r), krypton (K r) Gases such as xenon (Xe) can be used.
  • the above-mentioned gases may be used alone or in combination of two or more.
  • nitrogen (N 2 ) is easy to handle, has high safety, and is inexpensive, it is particularly preferable to use nitrogen (N 2 ) as a gas which is difficult to react.
  • the gas such as oxygen (0 2) is likely to react with the components of the ink 80. Its to and gases such as oxygen (0 2) to react with the components of the ink 80, there want Unode and S altered ink 80 force. Further, when the gas such as oxygen (0 2) to react with the components of the i ink 80, not only the ink 80 will be altered, oxygen from a pressurized gas 90 (O 2) gas, such as is decreased want U. Therefore, oxygen (0 2) by an amount corresponding to the reaction tends gases has decreased, such as, the pressure of the pressurized gas 90 is the lowered.
  • a pressurized gas 90 (O 2) gas such as is decreased want U. Therefore, oxygen (0 2) by an amount corresponding to the reaction tends gases has decreased, such as, the pressure of the pressurized gas 90 is the lowered.
  • the ratio of the gas that is difficult to react is reduced by the whole of the pressurized gas 90. It is preferably 85% or more, and particularly preferably, the ratio of the gas which is difficult to react is 90% or more of the whole pressurized gas 90.
  • the ratio of the hard-to-react gas is less than 85% of the total pressure of the pressurized gas 90, gas such as oxygen (O 2 ) will easily react with each component of the ink 80.
  • gas such as oxygen (O 2 )
  • the pressure of the pressurized gas 90 is apt to decrease.
  • the pressure drop of the pressurized gas 90 is large, In other words, ink 80 cannot be used up to the end.
  • the float 100 is for preventing the ink 80 filled in the large diameter portion 31 of the ink storage tube 30 from flowing out in the direction opposite to the chip 20 as described above.
  • the float 100 is formed in a substantially columnar shape, and an air groove 101 penetrating to the side surface is provided on the bottom surface on one side, and a hollow portion 102 is provided on the bottom surface on the other side. Have been.
  • the float 100 is integrally formed by injection molding using a synthetic resin such as polypropylene (PP).
  • PP polypropylene
  • the float 100 has an ink storage space in which the bottom surface provided with the air groove 101 is directed toward the ink 80 and the bottom surface provided with the hollow portion 102 is directed toward the pressurized gas 90. It is provided inside the large diameter portion 31 of the tube 30.
  • the air groove 101 is for preventing the opening of the medium diameter portion 32 on the large diameter portion 31 side from being blocked when the float 100 comes into contact with the inward step portion 34.
  • the float 100 moves inside the large-diameter portion 31 in the direction of the medium-diameter portion 32 as the ink 80 decreases, and when the float 100 abuts on the inward step portion 34, the float 100 moves in the direction of the medium-diameter portion 32. Stop moving. At this time, the bottom surface of the float 100 on the ink 80 side may block the opening of the medium diameter portion 32 on the large diameter portion 31 side. In order to prevent the opening on the large-diameter portion 31 side of the medium-diameter portion 32 from being blocked, an air groove 101 penetrating to the side surface of the float 100 is provided on the bottom surface of the float 100 on the ink 80 side. -ing
  • the hollow portion 102 is for preventing the float 100 from sinking into the ink 80.
  • the float 100 since the float 100 is formed using a synthetic resin such as polypropylene (PP), the float 100 may sink in the ink 80. Therefore, by providing a hollow portion 102 on the bottom surface of the float 100 on the side of the pressurized gas 90, the apparent specific gravity is reduced so that the float 100 does not sink into the ink 80. is there. Furthermore, when the outer diameter of the float 100 is t C and the diameter of the large diameter portion 31 of the ink shell storage tube 30 is ⁇ ,
  • a predetermined gap is provided between the float 100 and the ink storage tube 30, whereby the flow caused by the decrease of the ink 80 is reduced.
  • the ink 80 is prevented from flowing out to the pressurized gas 90 from the gap between the float 100 and the ink storage tube 30.
  • the float 100 is formed so that 0.00.05> (cpD- ⁇ / ⁇ , the gap between the float 100 and the ink storage tube 30 is too narrow, and the ink 80 is reduced.
  • the float 100 may not move smoothly due to a small amount.
  • the float 100 may be formed of a material that does not deform, crack (break), or swell in reaction with the ink 80. Therefore, a synthetic resin such as polypropylene (PP) may be used. It is not limited to the case where it is formed by using.
  • PP polypropylene
  • the float 100 may be formed so as not to sink into the ink 80, and is therefore limited to a case where the float 100 is formed so as to have a hollow portion 102 on the bottom surface on the side of the pressurized gas 90. is not.
  • float 100 For example, you'll to form a float 100 with a material also having low specific gravity Ri good ink 80, but it may also be so float 100 does not sink into the ink 80 0 Also, for example, even if the float 100 is formed using a material having a specific gravity greater than that of the ink 80, the apparent specific gravity is reduced by providing air bubbles and the like inside the float 100, so that the float 100 can be formed by the ink. You can prevent it from sinking in 80.
  • the tail plug 40 is for preventing the pressurized gas 90 filled in the ink storage tube 30 from leaking outside.
  • the tail plug 40 includes a metal fastener 41 and a rubber seal member 42 provided on one side of the fastener 41, and the seal member 42 is directed toward the tip 20 so as to be an ink.
  • the storage tube 30 is pressed into the vicinity of the end on the side opposite to the chip 20.
  • the tail 40 is designed to improve airtightness by a rubber seal member 42 and to improve pressure resistance by a metal fastener 41.
  • Table 1 shows the configuration of each pole pen holder 10 from Example 11 to Example 11 to Example 11 to 24 and Comparative Example 11 to Comparative Example 11 to 31 and the configuration of these pole pen pens. The evaluation of Refill 10's “first writing”, “writing distance”, and “popping of the ball 50” are shown.
  • each of the pole pen refills 10 shown in Example 11 to Example 11 to Example 11 to 24 and Comparative Example 11 to 11 to Comparative Example 1 to 31 is referred to as “the surface roughness (R a) J of the pole 50.
  • the ratio of the inner diameter of the side portion 70 of the ball house 61 to the diameter of the pole 50 ( ⁇ / ⁇ ) j is formed to be different from each other.
  • the ballpoint pen refills 10 shown in Examples 1-1 to 1 to 24 and Comparative Examples 11 to 11 to Comparative Examples 13 to 11 are made of a cemented carbide material for the pole 50 and a holder.
  • the material of No. 60 is stainless steel, the diameter of the ball 50 is 0.7 mm, and the ink 80 having the following composition is used.
  • the viscosity of the ink 80 at 25 ° C. is 30,000 mPa ⁇ s
  • the pressure of the pressurized gas 90 when assembling the ballpoint pen refill 10 was set to 0.3 MPa in absolute pressure.
  • the composition of Ink 80 is
  • Phenoxyethanol (solvent) 1.5% by weight
  • Carbon black MA—100 (colorant and structural viscosity imparting agent): 8.0% by weight
  • Hilac # 111 (resin): 5.4% by weight
  • AEROSIL 380 structural viscosity imparting agent
  • each of the pole pen refills 10 from Example 1-1 to Example 1-12..4 is excellent in “initial brushability”, and has a sufficiently long “writing distance”. There was no pole 50 jumping out.
  • the ballpoint pen refill 10 is formed as shown in Example 11 to Example 11 to 24, the "initial brushability" is excellent, and the "writing distance” is sufficiently long. In other words, the ball pen refill 10 in which the ball 50 is difficult to protrude from the ball house 61 can be obtained.
  • each of the ballpoint refills 10 from Comparative Example 1-1 to Comparative Example 1 1 3 1 is inferior in “initial brushability”, has a short “writing distance”, or the pole 50 easily jumps out of the pole house 61. Had one or more disadvantages.
  • the inner diameter of the side part 70 of the pole house 61 was determined. If the diameter of the ball 50 is set to be equal to or more than 101% and equal to or less than 11% of the diameter of the ball 50, that is, to satisfy 1.01 ⁇ ⁇ ⁇ 1.11 (Equation 1), the ball It is possible to secure a sufficient ink passage 80 between the side 50 and the side portion 70, thereby making it difficult to cause “shading”, and excellent in “first brushability”, It was confirmed that the pole 50 was difficult to jump out of the house 61.
  • the inner diameter of the side portion 70 of the pole house 61 is formed to be more than 11% of the diameter of the ball 50, that is, when ⁇ / ⁇ > 1.11, the ball 50 is removed from the pole house 61. It was confirmed that it was easy to jump out.
  • Table 2 shows the configurations of the pole pen refills 10 from Example 2-1 to Example 2-3 and Comparative Example 2-1 to Comparative Example 2_3, and the “ink 80” The evaluations of “leakage of the paper” and “writing taste” are shown below.
  • Example 2-1 to Example 2-3 and Comparative Example 2-1 to Comparative Example 2-3 are referred to as “composition of ink 80” and “viscosity of ink 80”. Force S, each formed differently.
  • the material of the ball 50 is a cemented carbide, and The material of the norader 60 is made of stainless steel, the diameter of the ponore 50 is set to 0.7 mm, the surface roughness Ra of the ball 50 is set to 0.036 ⁇ .
  • the ratio of the inner diameter of the side portion 70 of the cylinder 61 ( ⁇ / ⁇ ) is assumed to be 1.014, and the pressure of the pressurized gas 90 at the time of assembling the balloon refill 10 is set to 0.3 at absolute pressure. MP a.
  • the test was performed by observing whether or not the ink 80 leaked from the tip of the tip 20 when the pressure of the pressurized gas 90 filled in the ink storage tube 30 was increased to 0.3 MPa. Also, "The evaluation of the leakage J of the ink 80 is
  • ⁇ ⁇ means “benzyl alcohol (solvent)”
  • PG means “phenoxyethanol (solvent)”
  • oleic acid means “oleic acid (additive)”.
  • ⁇ ⁇ ⁇ X stands for “Nigguchi Shin EX (colorant)”
  • C—RH stands for “Spiron Violet C-RH (colorant)”
  • C—2GH stands for “S “Pironron yellow C-1 2GH (colorant)”
  • MA-100 is "Carbon black MA-100 (colorant, structural viscosity imparting agent)”
  • # 111 is " "Hi-Rack # 1 1 1 (Resin)”
  • PVP is "PolyBurpyrrolidone K-90 (Resin)”
  • Viscosity refers to “viscosity at 25 ° C (unit: mPa ⁇ s)”
  • leakage refers to “evaluation of leakage of ink 80”
  • writing taste refers to “
  • the viscosity of the ink 80 at 25 ° C is set to 10 or more, and 50 m or less to 500 m or less, if the structural viscosity imparting agent is not added to the ink 80, the tip of the tip 20 will not It was confirmed that the ink 80 leaked out.
  • Table 3 below shows the configuration of each of the pozzolepen refills 10 of Example 3-1, Example 3-2, Comparative example 3-1, and Comparative example 3-2. The following shows the evaluations for "leakage” and "writing distance".
  • the ballpoint pen refills 10 shown in Example 3-1, Example 3-2, Comparative Example 3-1, and Comparative Example 3-2 are different from each other in the "pressure of the pressurized gas 90" force S It was formed in this way.
  • the material of the ball 50 is made of cemented carbide, and the material of the holder 60 is made. Is made of stainless steel, the diameter of the ball 50 is 0.7 mm, the surface roughness Ra of the pole 50 is 0.036 ⁇ , and the ratio of the inner diameter of the side face 70 of the pole house 61 to the diameter of the pole 50 ( ⁇ “ ⁇ ”) is set to 1.014, and the viscosity of the ink 80 at 25 ° C. is set to 30,000 mPa ⁇ s using the ink 80 shown in the evaluation 1 of the pole pen refill 10. And
  • each of the ball-point pen refills 10 of Example 3-1 and Example 3-2 had no "leakage of the ink 80" and had a sufficiently long "writing distance".
  • Example 3_1 and Example 3-2 “there is no leakage J of the ink 80, and the“ writing distance ”is sufficient. And a longer ballpoint pen veil 10.
  • each of the pole van refills 10 of Comparative Example 3-1 and Comparative Example 3-2 has either "leakage of ink 80" or "shortened writing distance". It had one or more disadvantages.
  • Forming a 10 results in a pole pen rifle 10 that has one or more drawbacks, either a flaw with "leakage of ink 80" or a short "writing distance”.
  • Table 4 below shows the configurations of the respective pole pen fins 10 of Example 41, Example 412, Comparative Examples 411 and 412, and the "writing distance" of these ball pen fins 10. Are shown below.
  • each ball-point pen refill 10 shown in Example 4-1 and Example 4-2, Comparative Example 4-1 and Comparative Example 4-2 shows that "the ratio of the gas which is hardly reacted in the pressurized gas 90". Are formed differently.
  • the pole pen refills 10 shown in Example 4-1, Example 4-2, Comparative Example 4-1, and Comparative Example 4-2 used nitrogen (N 2 ) as a hardly reactive gas.
  • the pole pen refills 10 shown in Example 4-11, Example 4-12, Comparative Example 4-1, and Comparative Example 4-12 were made of a cemented carbide material for the ball 50 and a material for the holder 60. Is made of stainless steel, the diameter of the ball 50 is 0.7 mm, and the surface of the ball 50 is The roughness Ra is 0.036 ⁇ , and the ratio ( ⁇ ⁇ ) of the inner diameter of the side face 70 of the ball house 61 to the diameter of the pole 50 is 1.014.
  • ink 80 the viscosity of ink 80 at 25 ports was 30, 0
  • the pressure of the pressurized gas 90 at the time of assembling the ballpoint pen refill 10 was set to 0.3 MPa in absolute pressure.
  • Example 4-1 if the ballpoint pen reboiler 10 is formed as shown in Example 4-1 and Example 4-2, a gas such as oxygen ( ⁇ 2) in the pressurized gas 90 reacts with each component of the ink 80. As a result, the pressure drop of the pressurized gas 90 can be suppressed, and as a result, it is possible to obtain a pole pen bouille 10 having a sufficiently long "writing distance". You.
  • a gas such as oxygen ( ⁇ 2) in the pressurized gas 90 reacts with each component of the ink 80.
  • the ratio of the hardly reactive gas in the pressurized gas 90 is less than 85%, the gas such as oxygen (02) in the pressurized gas 90 reacts with each component of the ink 80, It was confirmed that the pressure of the pressurized gas 90 was reduced, thereby shortening the “writing distance”.
  • each of the pollen refills 10 shown in Example 5-1 and Example 5-2, Comparative Example 5-1 and Comparative Example 5-2 has a description that “the outer diameter of the float 100 is cpC,
  • the inner diameter of the large-diameter portion 31 of the ink storage tube 30 is (p D, the value of (tp D— (p C) Z tp C J force) is formed so as to be different from each other.
  • the pole pen rib wheels 10 shown in Example 5-1 and Example 5-2, Comparative Example 5-1 and Comparative Example 5-2 were made of a cemented carbide material for the ball 50 and a holder 60 for the holder 60.
  • the material is stainless steel
  • the diameter of the ball 50 is 0.7 mm
  • the surface of the ball 50 The roughness Ra is 0.036 pm
  • the ratio of the inner diameter of the side surface 70 of the ball house 61 to the diameter of the pole 50 ( ⁇ ) is 1.014
  • the material of the float 100 is poly.
  • the chip 20 is stored in an environment of 25 ° C for 3 days with the tip 20 facing upward, and then, whether the ink 80 flows out to the pressurized gas 90 side from the gap between the float 100 and the ink storage tube 30. No was observed.
  • each of the ballpoint pens 10 of the embodiment 5-1 and the embodiment 5-2 has the ink 80 flowing out from the gap between the float 100 and the ink storage tube 30 to the pressurized gas 90 side. There was nothing. In other words, if the ballpoint pen rivet 10 is formed as shown in Example 5-1 and Example 5-2, the ink 80 flows from the gap between the float 100 and the ink storage tube 30 to the pressurized gas 90 side. A pole pen refill 10 that does not emit can be obtained.
  • each of the pole pen rivels 10 of Comparative Example 5-1 and Comparative Example 5-2 has a tendency that the ink 80 easily flows out to the pressurized gas 90 side from the gap between the float 100 and the ink storage pipe 30. Had disadvantages.
  • the ink 80 flows out from the gap between the float 100 and the ink storage pipe 30 to the pressurized gas 90 side. It will be a 10-pole pen pen file.
  • the thickness is set so as to satisfy 0.05> ( ⁇ - ⁇ / cpC)
  • the gap between the float 100 and the ink storage tube 30 is too narrow, and It was confirmed that the movement of the ship was not smooth.
  • the ink leaks further from the tip of the chip.
  • the ink is less likely to leak from the tip of the chip, the pole is more difficult to jump out of the ball house, and the "fading" is less likely to occur.
  • the ink is less likely to leak from the tip of the chip, and is less liable to cause “blurring”, and is excellent in “first brushability”.
  • the “writing distance” can provide a ballpoint pen refill that is sufficiently long.
  • the ink can be imparted with structural viscosity, the ink is less likely to leak out from the tip of the tip, and the writing quality is smooth.
  • the file can be provided.
  • the pressure of the pressurized gas can also provide a sufficiently long ballpoint pen feel. Further, according to the invention of the present application, it is possible to provide a ballpoint pen refill that is easy to handle.
  • the ink it is difficult for the ink to flow out to the pressurized gas side from the gap between the float and the ink storage tube, and the float moves smoothly as the ink decreases. It is possible to provide a pole pen fill file. Further, according to the invention of the present application, it is possible to provide a ballpoint pen refill in which ink hardly flows out to the pressurized gas side from the gap between the float and the ink storage tube.

Description

明細書 ボーノレペンリ フィ一ノレ 技術分野
本発明は、 ポールペンリ フィール、 更に詳しく は、 インク貯蔵管の内部に加圧 ガスを充填し、 この加圧ガスの圧力によ りインクをチップ方向へ押し出すよ うに した、 いわゆる加圧式のポールペンリ フィールに関するものである。 背景技術
従来から、 ボールペンリ フィールには、 種々のものが提供されている。
例えば、 インク貯蔵管と、 このインク貯蔵管の一方側に固定したチップと、 ィ ンク貯蔵管の反チップ側に設けた尾栓とを備え、 ィンク貯蔵管のチップ側にィン クを充填すると ともに、 インク貯蔵管の反チップ側には加圧ガスを充填し、 この 加圧ガスの圧力によ りイ ンクをチップ方向へ押し出すよ うにした、 いわゆる加圧 式のボールペンリ フィールが提供されている。
このような加圧式のボールペンリ フィールは、 加圧ガスがインクを常にチップ 方向へ押圧するので、 チップを上向きにした状態でも筆記可能となっている。
しかし、 上述したよ うな加圧式のポールペンリ フィールでは、 加圧ガスの圧力 によ り、 チップの先端からインクが漏れ出してしま う ことがあった。 また、 加圧 ガスの圧力によ り、 ボールがボールハウスから飛び出してしま う こと もあった。 このよ うな不具合を防止するために、 加圧式のボールペンリ フィールでは、 ボ ールハウスの内径をポールの直径に対して比較的小さく形成するこ とが行われる ( ただ、 ポールハウスの内径をボールの直径に対して比較的小さく形成すると、 チップの先端近辺におけるィンクの通路が狭くなつてしま う ことから、今度は「か すれ」 の発生や 「初筆性」 の低下といった不具合が生じてしまうおそれがあるの である。
また、ボールの直径に対するボールハウスの内径を比較的小さく形成しつつも、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下といった不具合を防止するために、 ポール の表面粗さを比較的粗くするという ことも行われる。
ただ、 ボールの表面粗さを粗く しすぎると、 ボール受け座が磨耗しやすく なつ てしま う ことから、 チップの耐久性が低下して、 今度は 「筆記距離」 が短く なつ てしま うおそれがあるのである。
すなわち、 加圧式のボールペンリ フィールでは、 「イ ンクの漏れ出し」 や 「ボー ルの飛び出し」 を防止しつつも、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下を防止し、 加えて、 「筆記距離」 までも長くすることは、 きわめて困難なのである。
また、 上述したよ うな加圧式のボールペンリ フィ一ルでは、 加圧ガスの圧力に よ り、 チップの先端からィンクが漏れ出してしま う ことがあった。
このよ うなインクの漏れ出しを防止するために、 加圧式のポールペンリ フィ一 ルでは、 ィンクの粘度を比較的高く調製することが行われる。
ただ、 イ ンクの粘度を高く調製しすぎる と,、 「書き味 J が重く なつたり 、 「かす れ」 が発生しやすく なつたり、 あるいは 「初筆性」 が低下したり といった不具合 が生じてしま う。
一方、 イ ンクの粘度を低く調製する と、 上記不具合は解消できても、 今度はチ ップの先端からインクが漏れ出してしまうおそれがある。
また、 チップの先端からのイ ンクの漏れ出しを防止するために、 加圧ガスの圧 力を比較的低く設定することも行われる。
ただ、 加圧ガスの圧力を低く設定しすぎると、 「かすれ」 が発生しやすく なつた り、 あるいは 「初筆性」 が低下したり といった不具合が生じてしま う。 また、 加 圧ガスの圧力を低く設定しすぎると、 インクを最後まで使い切る前に、 加圧ガス の圧力が大気圧まで低下してしまい、 これによ り、 インク貯蔵管の内部にインク を残したまま、 筆記不能になってしま うおそれがある。 すなわち、 「筆記距離」 が 短く なつてしまうおそれがあるのである。
一方、 加圧ガスの圧ガを高く設定する と、 上記不具合は解消できても、 今度は チップの先端からインクが漏れ出してしまうおそれがある。
すなわち、 加圧式のポールペンリ フィールでは、 「イ ンクの漏れ出し」 を防止し つつも、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下を防止し、 加えて、 「筆記距離」 を 十分に長くすることは、 きわめて困難なのである。 また、 インク貯蔵管の内径を比較的細く形成しておけば、 インク貯蔵管の内部 で毛細管力が働きやすく なるため、 チップを上向きにした状態でも、 イ ンク貯蔵 管の内部に充填したイ ンクは、 反チップ方向へ流れ出しにく く なる。
ただ、 上述したよ うな加圧式のポールペンリ フィールでは、 イ ンク貯蔵管の内 部に、 インク と加圧ガス との双方を充填する必要があるため、 イ ンク貯蔵管の内 径を比較的細く形成すると、 加圧ガスの充填スペースを比較的小さ くするカ ィ ンクの充填量を比較的少なくするカ 又はィンク貯蔵管の長さを比較的長く形成 しなければならないこと となる。
しかし、 加圧ガスの充填スペースを比較的小さくすると、 イ ンクを最後まで使 い切る前に加圧ガスの圧力が大気圧にまで低下し、 これにより 、 イ ンクを最後ま で使い切れなく なってしま うおそれがある。 また、 加圧ガスの充填スペースを比 較的小さく しつつも、 インクを最後まで使い切れるよ うにするためには、 加圧ガ スの圧力を比較的高めに設定する必要があるが'、 そうする と、 今度はチップの先 端からィンクが漏れ出してしまうおそれがある。
また、 イ ンクの充填量を比較的少なくすると、 「筆記距離」 が比較的短く なつて しま う こと となる。
また、 インク貯蔵管の長さを比較的長く形成すると、 ボールペンリ フィ一ルの 全長が比較的長く なつてしま う と ころ、 ボールペンリ フィールの長さには一定の 制限があるため、 ィンク貯蔵管の長さをむやみに長く形成することもできない。 このため、 上述したよ うな加圧式のポールペンリ フィールでは、 インク貯蔵管 の内径を比較的太く形成することが行われる。
しかし、 イ ンク貯蔵管の内径を太く形成すると、 イ ンク貯蔵管の内部で毛細管 力が働きにく く なるため、 今度はィンク貯蔵管の内部に充填したィンクが反チッ プ方向へ流れ出しやすくなってしまう。
このため、 加圧式のボ一ルペンリ フィールでは、 インク貯蔵管の内径を比較的 太く形成すると ともに、 インクと加圧ガス との間に、 イ ンクの減少に伴つて移動 するフロー トを設け、 このフロー トによ り、 インクが反チップ方向へ流れ出さな いよ うにしている。
ただ、 インク と加圧ガスとの間にフロー トを設けても、 イ ンク貯蔵管の内径に 対してフロー トの外径が小さすぎると、 インク貯蔵管とフロー 卜との間の間隙か ら、 ィンクが反チップ方向へ流れ出してしま うおそれがある。
一方、 インク貯蔵管の内径に対してフロー トの外径が大きすぎると、 インクの 減少に伴う フロー 卜の移動が円滑に行われなくなってしまうおそれがある。
すなわち、加圧式のポールペンリ フィールでは、 「インクの反チップ方向へ流れ 出し」 を防止することは、 きわめて困難なのである。 発明の開示
そこで、 本発明は、 ボールハウスの内径をポールの直径に対して所定範囲内に 形成すると ともに、ポールの表面粗さを所定範囲内に形成することによ り、 「イ ン クの漏れ出し」 や 「ボールの飛び出し」 を防止しつつ、 「かすれ」 の発生や 「初筆 性」 の低下も防止 し、 しかも、 「筆記距離」 も十分に長く なるよ うにしたボールべ ンリ フィールを提供するこ とを目的とする。
また、 本発明は、 前記した発明の目的に加え、 イ ンクの粘度を所定範囲内に調 製することによ り 、 「インクの漏れ出し」 をより確実に防止しつつ、 「かすれ」 の 発生や 「初筆性」 の低下もよ り確実に防止し、 しかも、 「書き味」 が重く ならない よ うにしたポールペンリ ブイールを提供することを目的とする。
また、 本発明は、 前記した発明の目的に加え、 インクに構造粘性付与剤を添加 することによ り、 「インクの漏れ出し」 をよ り確実に防止しつつも、 「書き味」 力、 重く ならないよ う にしたボールペンリ フィールを提供することを目的とする。 また、 本発明は、 前記した発明の目的に加え、 加圧ガスの圧力を所定範囲内に 設定するこ とによ り、 「インクの漏れ出し」 や 「ボールの飛び出し」 をよ り確実に 防止しつつ、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下もよ り確実に防止し、 しかも、 インクを最後まで使い切れるよ うにしたボールペンリ フィ一ルを提供することを 目的とする。
更に、 本発明は、 前記した発明の目的に加え、 インク と加圧ガスとのインク貯 蔵管収納時の収納体積比を所定範囲内に設定することによ り、 「ィンクの漏れ出 し」 や 「ポールの飛び出し」 をよ り確実に防止しつつ、 「かすれ」 の発生や 「初筆 性」 の低下もよ り確実に防止し、 しかも、 インクを最後まで使い切れるよ うにし たボールペンリ フィールを提供することを目的とする。
また、 本発明の他の目的は、 イ ンクの粘度を所定範囲内に調製すると ともに、 加圧ガスの圧力を所定範囲内に設定することによ り、 「イ ンクの漏れ出し.」を防止 しつつ、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下も防止し、 しかも、 「筆記距離」 が 十分に長く なるよ うにしたボールペンリ フィールを提供することである。
また、 本発明は、 前記した発明の目的に加え、 インク と加圧ガス とのイ ンク貯 蔵管収納時の収納体積比を所定範囲内に設定することによ り、 「イ ンクの漏れ出 し」 をよ り確実に防止しつつ、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下もよ り確実に 防止し、 しかも、 「筆記距離」 が十分に長く なるよ うにしたボールペンリ フィール を提供することを目的とする。
また、 本発明は、 前記した発明の目的に加え、 インクに構造粘性付与剤を添加 することによ り、 「インクの漏れ出し」 をよ り確実に防止しつつも、 「書き味」 が 重く ならないよ うにしたポールペンリフィールを提供することを目的とする。
また、 本発明は、 前記した発明の目的に加え、 加圧ガス中の反応しにくいガス の割合を所定範囲内に調製することによ り、 加圧ガス中の酸素 (o 2 ) などのガス がイ ンクの各成分と反応することによる加圧ガスの圧力低下を防止し、 これによ り、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下をより確実に防止し、 また、 「筆記距離」 も十分に長く なるよ う にしたポールペンリ フィールを提供することを目的とする ( また、 本発明は、 前記した発明の目的に加え、 反応しにくいガスの主体を窒素 ( N 2) によって構成することによ り、 その取り扱いを容易にしたポールペンリ フ ィールを提供することを目的とする。
更に、 本発明は、 前記した発明の目的に加え、 イ ンク貯蔵管を金属材料によつ て一体的に形成し、 また、 チップの一部をインク貯蔵管に圧入することによって チップをイ ンク貯蔵管に固定し、 更に、 イ ンク貯蔵管のチップ側を焼鈍すること によつてその硬度を所定範囲内に設定することによ り、 「かすれ」 の発生や「初筆 性」 の低下をよ り確実に防止し、 また、 「筆記距離」 も十分に長く なるよ うにし、 更に、 加圧ガスの圧力によってチップがインク貯蔵管から抜けないよ う にし、 し かも、 チップのインク貯蔵管への固定も容易にしたボールペン リ フィールを提供 することを目的とする。
また、 本発明の更に他の目的は、 フロー トの外径をインク貯蔵管の内径に対し て所定範囲内に形成することによ り、 「ィンクの反チップ方向への流れ出し」を防 止しつつも、 イ ンクの減少に伴う フロー トの移動が円滑に行われるよ う にしたボ 一ルペンリ フィールを提供するこ とである。
また、 本発明は、 前記した発明の目的に加えて、 イ ンクの粘度を所定範囲内に 調製するこ とによ り、 「インクの反チップ方向への流れ出し」をより確実に防止で きるよ うにしたポールペンリ ブイ一ルを提供するこ とを目的とする。
更に、 本発明は、 前記した発明の目的に加えて、 インクに構造粘性付与剤を添 加することによ り、 「イ ンクの反チップ方向への流れ出し」をよ り確実に防止でき るよ うにしたボ一ルペンリ フィールを提供することを目的とする。
本発明者は、 上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、 ポールハウス の内径をポールの直径に対して所定範囲内に形成すると ともに、 ポールの表面粗 さを所定範囲內に形成するこ とによ り、 「イ ンクの漏れ出し」 や 「ボールの飛び出 し」 を防止しつつ、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下も防止でき、 しかも、 「筆 記距離」 も十分に長くできることを見い出し、 以下の発明を完成するに至った。 すなわち、 本発明は、 インク貯蔵管 (30) と、 このイ ンク貯蔵管 (30) の一方 側に固定したチップ (20) と、 イ ンク貯蔵管 (30) の反チップ (20) 側に設けた 尾栓 (40) とを備え、 前記ィンク貯蔵管 (30) のチップ (20) 側には、 インク (80) が充填され、 前記イ ンク貯蔵管 (30) の反チップ (20) 側には、 加圧ガス (90) が充填され、 前記加圧ガス (90) の圧力によ り、 イ ンク (80) をチップ (20) 方 向へ押し出すよ うにしたボールペンリ フィ一ル (10) であって、 前記チップ (20) は、 ポール (50) と、 このボール (50) を保持するためのホルダー (60) とを備 え、 前記ボール (50) は、 その表面粗さ R aを、 0 . Ο Ι Ο μπι以上 0 . 0 8 0 μ m以下に形成され、 前記ホルダー (60) は、 その反イ ンク貯蔵管 (30) 側の端部 近辺に設けた、 ポール (50) を収納するためのポールハウス (61) と、 その反ポ ールハウス (61) 側の端部からボールハウス (61) まで貫通してボール (50) に インク (80) を供給するためのインク誘導孔 (62) とを有し、 前記ポールハウス ( 61) は、 円筒状の側面部 (70) と、 インク誘導孔 (62) 側へ向けて内径を次第 に小さ くする円錐状の底面部 (71) とを有し、 ポール (50) の直径を φ Α、 側面 部 (70) の内径を φ Β、 と したときに、
1 . 0 1 ≤φ Β / φΑ≤ 1 . 1 1
を満たすよ うに形成したことを特徴とする。
ここで、 「インク貯蔵管 (30) と、 このイ ンク貯蔵管 (30) の一方側に固定し たチップ (20) と、 イ ンク貯蔵管 (30) の反チップ (20) 側に設けた尾栓 (40) とを備え、 前記イ ンク貯蔵管 (30) のチップ (20) 側には、 イ ンク (80) が充填 され、 前記イ ンク貯蔵管 (30) の反チップ (20) 側には、 加圧ガス (90) が充填 され、 前記加圧ガス (90) の圧力によ り、 インク (80) をチップ (20) 方向へ押 し出すようにしたポールペンリ フィール (10)」 とは、 いわゆる加圧式のポール ペンリ フィール ( 10) をいう。
また、 「イ ンク貯蔵管 (30)」 は、 例えば、 円简状に形成することができる。 また、 ィンク貯蔵管 (30) は、 筒状に形成されればよく 、 したがって、 例えば、 一方側から他方側へ向けて径を段階的に小さくするように形成してもよい。
具体的には、 例えば、 円筒状の大径部 (31) と、 この大径部 (31) . の一方側に 連設した、 大径部 (31 ) より も径が小さい円筒状の中径部 (32) と、 この中径部 ( 32) の反大径部 (31) 側に連設した、 中径部 (32) より も径が小さい円筒状の 小径部 (33) とを有するように、 イ ンク貯蔵管 (30) を形成してもよい。
また、 イ ンク貯蔵管 (30) は、 例えば、 ステンレス又は真鍮などの金属材料を 用いて、 プレス加工によって一体的に形成することができる。
また、 イ ンク貯蔵管 (30) は、 金属材料を用いて形成される場合に限られず、 例えば、 プラスチック材料を用いて、 押し出し成形や射出成形などによって形成 してもよい。
また、 イ ンク貯蔵管 (30) は、 一体的に形成される場合に限られず、 例えば、 イ ンク (80) を貯蔵するためのィ ンク貯蔵部と、 このイ ンク貯蔵部とチップ (20) とを連結するための継手部とを別々に形成し、 これらを紫ぎ合わせることによつ て形成してもよい。
また、 「尾栓 (40)」 は、 インク貯蔵管 (30) の内部に充填した加圧ガス (90) が外部に漏れ出さないようにするためのものである。 また、 尾栓 (40) は、 例えば、 イ ンク貯蔵管 (30) の反チップ (20) 側の端部 近辺に圧入することによ り、 インク貯蔵管 (30) の反チップ (20) 側に設けるこ とができる。
また、 尾栓 (40) は、 例えば、 インク貯蔵管 (30) の反チップ (20) 側の端部 近辺に螺合させることによ り、 イ ンク貯蔵管 (30) の反チップ (20) 側に設けて もよい。
また、 尾栓 (40) は、 例えば、 金属製の留め具 (41) と、 この留め具 (41) の チップ (20) 側に設けたゴム製のシール部材 (42) とによって構成することがで きる。 そして、 金属製の留め具 (41) によ り、 耐圧性の向上を図る と と もに、 ゴ ム製のシール部材 (42) により、 気密性の向上を図ることができる。
また、 尾栓 (40) は、 例えば、 金属材料を用いて円柱状に形成してもよい。 そ して、 インク貯蔵管 (30) の反チップ (20) 側の端部近辺に圧入した際には、 例 えば、 尾栓 (40) の外周面とインク貯蔵管 (30) の内周面との間の間隙に充填剤 を注入することによ り、 気密性の向上を図ることができる。
また、 「チップ (20)」 は、 ポール (50) と、 このポール (50) を保持するため のホルダー (60) とを備える。
また、 チップ (20) は、 例えば、 その反ボール (50) 側をイ ンク貯蔵管 (30) の一方側の端部近辺に圧入することによ り 、 インク貯蔵管 (30) の一方側に固定 することができる。
'また、 チップ (20) は、 例えば、 その反ポール (50) 側をインク貯蔵管 (30) の一方側の端部近辺に螺合させることによ り、 インク貯蔵管 (30) の一方側に固 定してもよい。
また、 「ポール (50)」 は、 筆記面にインクを塗布するためのものである。
また、 ポール (50) は、 例えば、 超硬合金、 ステンレス、 焼入鋼、 又はセラミ ックなどを用いて形成することができる。
また、 「ホルダー (60)」 は、 ボール (50) を保持するためのものである。
また、 ホルダー (60) は、 ポール (50) を収納するためのボールハウス (61) と、 ボール (50) にイ ンクを供給するためのインク誘導孔 (62) とを有する。 また、 ホルダー (60) は、 例えば、 ステンレス、 洋白、 真輸、 又は黄銅などの 線材を用いて形成することができる。
また、 「ボールハウス (61)」 は、 ホルダー (60) の反インク貯蔵管 (30) 側の 端部近辺に設けられる。
また、 ボールハウス (61) は、 円简状の側面部 (70) と、 インク誘導孔 (62) 側へ向けて内径を次第に小さくする円錐状の底面部 (71) とを有する。
また、 ボールハウス (61) は、 例えば、 ドリルで切削するこ とによって形成す ることができる。
また、 「インク誘導孔 (62)」 は、 ホルダー (60) の反ポールハウス (61) 側の 端部からポールハウス (61) まで貫通するよ うに設けられる。
また、 イ ンク誘導孔 (62) は、 例えば、 ドリルで切削するこ とによって形成す ることができる。
更に、 このボールペンリ フィール (10) は、 ポール (50) の表面粗さ R a が、 0 . 0 1 0 μπι以上 0 . 0 8 0 μπι以下に形成されていると ともに、 ボール (50) の直径を φΑ、 側面部 (70) の内径を φ Β、 と したときに、
1 . 0 1 ≤φ Β / φΑ≤ 1 . 1 1
を満たすよ うに形成されている。
すなわち、 ポール ( 50) は、 その表面粗さ R a を、 0 . 0 1 0 μπα以上 0 . 0 8 0 μηι以下に形成され、 側面部 (70) は、 その内径を、 ボール (50) の直径に 対して 1 0 1 %以上 1 1 1 %以下に形成されているのである。
そして、 このポールペン リ フィール (10) は、 ボール (50) の表面粗さ R a を、
0 . Ο Ι Ο μπι以上 0 . 0 8 0 μπι以下に形成する と と もに、 側面部 (70) の内径 を、 ボール (50) の直径に対して 1 0 1 %以上 1 1 1 %以下に形成することによ り、 「インク (80) の漏れ出し」 や 「ボール (50) の飛び出し」 を防止しつつ、 「か すれ」 の発生や 「初筆性」 の低下も防止し、 しかも、 「筆記距離」 も十分に長く な るよ う にしてレヽるのである。
すなわち、 ポール (50) の表面粗さ R aを 0 . 0 1 0 μπι以上に形成すること によ り、 ボール (50) と筆記面との間の摩擦抵抗を大きく し、 これによ り、 筆記 面上でのボール (50) の滑りを低減させて、 「かすれ」 の発生を防止すると とも に、 「初筆性」 の低下を防止しているのである。 また、 ポール (50) の表面粗さ R a を 0 . 0 8 0 μπι以下に形成することによ り、 ポール受け座 (72) の磨耗を防止し、 これによ り、 チップ (20) の耐久性を 向上させて、 「筆記距離」 が十分に長くなるよ うにしているのである。
また、 側面部 (70) の内径をボール (50) の.直径に対して 1 0 1 %以上に形成 するこ とによ り、 チップ (20) の先端近辺におけるインク (80) の通路を十分に 確保し、 これによ り、 「かすれ」 の発生を防止すると ともに、 「初筆性」 の低下を 防止しているのである。
また、 側面部 (70) の內径をボール (50) の直径に対して 1 1 1 %以下に形成 することにより、 「インク (80) の漏れ出し」 を防止すると ともに、 「ボール (50) の飛び出し」 を防止しているのである。
なお、 ポール (50) の表面粗さ R a を 0 . 0 1 0 μπι未満に形成すると、 ポー ル (50) と筆記面との間の摩擦抵抗を十分に大き くすることができず、 これによ り、 筆記面上でボール (50) が滑りやすく なつてしま うので、 「かすれ」 の発生 を十分に抑えることができなくなってしまったり、 あるいは 「初筆性」 が低下し てしまったりするのである。
また、 ボール (50) の表面粗さ R a を 0 . 0 8 0 μηι超に形成すると、 ポール 受け座 (72) が磨耗しやすく なり、 これによ り、 使用開始から比較的早い時期に 「書き味」 が低下してしまったり、 あるいは 「筆記距離」 が短く なつてしまった りするのである。
また、 側面部 (70) の內径をボール (50) の直径に対して 1 0 1 %未満に形成 すると、 ポール (50) と側面部 (70) との間に十分なイ ンク通路を確保するこ と ができず、 これによ り、 「かすれ」を起こしゃすく なつてしまったり、あるいは「初 筆性」 が低下してしまったりするのである。
また、 側面部 (70) の内径をボール (50) の直径に対して 1 1 1 %超に形成す ると、 チップ (20) の先端からィンク (80) が漏れ出しやすくなってしまったり、 あるいはボール (50) がポールハウス (61 ) から飛び出しやすくなつてしまった りするのである。
また、 本発明は、 前記した発明の構成に加えて'、 イ ンク (80) は、 2 5 °Cにお ける粘度が、 1 0 , O O O m P a · s以上 5 0 , 0 0 0 m P a · s以下となるよ うに調製されていることを特徴とする。
このよ う に、 このポールペンリ ブイ一ル (10) は、 2 5 °Cにおけるィ ンク (80) の粘度を 1 0, O O O mP a ' s以上 5 0 , O O O mP a ' s以下に調製するこ とによ り、 「イ ンク (80) の漏れ出し」 をより確実に防止しつつ、 「かすれ」 の発 生や 「初筆性」 の低下もより確実に防止し、 しかも、 「書き味」 がなめらかになる ようにしているのである。
なお、 2 50Cにおけるイ ンク (80) の粘度が 1 0, O O O m P a ' s未満では、 チップ (20) の先端からのイ ンク (80) の漏れ出しを確実に防止できなく なって しま うおそれがあるのである。
一方、 2 5 °Cにおけるインク (80) の粘度が 5 0 , 0 0 0 m P a · s超では、
「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下を確実に防止できなく なってしまうおそれ があり、 また、 「書き味」 が重く なつてしま うおそれがあるのである。
勿論、 イ ンク 80) の粘度が上記範囲外であっても、 使用するこ とは可能であ る。
また、 本発明は、 前記した発明の構成に加えて、 インク (80) が、 構造粘性付 与剤を含有することを特徴とする。
ここで、 「構造粘性付与剤」 は、 イ ンク (80) の粘度を上昇させると と もに、 イ ンク (80) に構造粘性を付与するためのものである。
この構造粘性付与剤を含有するイ ンク (80) は、 低剪断速度下では比較的高い 粘度を示すものの、 高剪断速度下では比較的低い粘度を示す。
また、 構造粘性付与剤としては、 例えば、 力一ボンブラック (具体的には、 例 えば、 三菱化学株式会社製のカーボンブラック MA— 1 0 0 (商品名)) や微粒子 シリ力 (具体的には、 例えば、 日本ァエロジル株式会社製のァエロジル 3 8 0 (商 品名)) などを用いることができる。
そして、 このボールペンリ フィ—ル (10) は、 イ ンク (80) に構造粘性付与剤 を添加することにより、 「インク (80) の漏れ出し」 をより確実に防止しつつ、 しかも、 「書き味」 がなめらかになるよ う にしているのである。
すなわち、 非筆記時におけるチップ (20) の先端近辺では、 イ ンク (80) は、 低剪断速度下におかれること となる。 このため、 構造粘性付与剤を添加されたィ ンク (80) は、 非筆記時におけるチップ (20) の先端近辺では、 比較的高粘度を 示す。 そして、 これによ り、 チップ (20) の先端からのインク (80) の漏れ出し をよ り確実に防止することができるのである。
一方、 筆記時におけるチップ (20) の先端近辺では、 イ ンク (80) は、 高剪断 速度下におかれること となる。 このため、 構造粘性付与剤を添加されたイ ンク
(80) は、 筆記時におけるチップ (20) の先端近辺では、 比較的低粘度を示す。 そして、 これにより、 「書き味」 をなめらかにすることができるのである。
勿論、 イ ンク (80) に構造粘性付与剤を添加しなくても、 使用することは可能 である。
また、 本発明は、 前記した発明の構成に加えて、 加圧ガス (90) は、 ボールべ ンリ フィール (10) 組立て時における圧力が、 絶対気圧で、 0. 1 5 MP a以上 0. 4 MP a以下となるように設定されていることを特徴とする。
このよ う に、 このポーノレペンリ フィール (10) は、 ボールペン リ フィ一ル (10) 組立て時における加圧ガス (90) の圧力を、 絶対気圧で 0. 1 51^? &以上 0. 4 MP a以下に設定することによ り、 「インク (80) の漏れ出し」 や 「ボール (50) の飛び出し」 をよ り確実に防止しつつ、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下もよ り確実に防止し、 しかも、 インク (80) を最後まで使い切れるよ う にしているの である。
なお、 ボールペンリ フィ一ル (10) 組立て時における加圧ガス (90) の圧力が、 絶対気圧で 0. 1 5 MP a未満では、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下を確実 に防止できなく なってしまうおそれがあり、 また、 インク (80) を最後まで使い 切れなくなってしま うおそれがあるのである。
一方、 ポールペンリ ブィール (10) 組立て時における加圧ガス (90) の圧力が、 絶対気圧で 0. 4MP a超では、 「インク (80) の漏れ出し」 や 「ボール (50) の飛び出し」 を確実に防止できなくなってしまうおそれがあるのである。
勿論、 ボールペンリ ブィール (10) 組立て時における加圧ガス (90) の圧力が 上記範囲外であっても、 使用することは可能である。
更に、 本発明は、 前記した発明の構成に加えて、 ポールペンリ フィール (10) 組立て時におけるインク (80) の収納体積を VA、 ボールペンリ フィ一ル (10) 組立て時における加圧ガス (90) の収納体積を VB、 と したときに、
VAx2≤V B≤VAx5
を満たすよ う に形成したことを特徴とする。
すなわち、 このポーノレペンリ フィ一ノレ (10) +は、 ボーノレペンリ フィ一ノレ (10) 組立て時における加圧ガス (90) の収納体積を、 ボールべンリ フィーノレ (10) 組 立て時におけるインク (80) の収納体積の 2倍以上 5倍以下に形成されているの である。
ここで、 「収納体積」 とは、 イ ンク貯蔵管 (30) に収納した時の体積をいう。 すなわち、 「イ ンク (80) の収納体積」 とは、 イ ンク貯蔵管 (30) に収納した 時のインク (80) の体積をいい、 また、 「加圧ガス (90) の収納体積」 とは、 ィ ンク貯蔵管 (30) に収納した時の加圧ガス (90) の体積をいう。
そして、 このポールペンリ フィール (10) は、 ポールペンリ フィ一ノレ (10) 組 立て時における加圧ガス (90) の収納体積を、 ポールペンリ フィール (10) 組立 て時におけるィンク (80) の収納体積の 2倍以上 5倍以下に形成することによ り、 「インク (80) の漏れ出し」 や 「ボール (50) の飛び出し」 をよ り確実に防止し つつ、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下もよ り確実に防止し、 しかも、 イ ンク (80) を最後まで使い切れるよ うにして 「筆記距離」 が十分に長く なるよ うにし ているのである。
なお、 VAx2 > VBでは、 すなわち、 ボ一ルペンリ フィール (10) 組立て時 における加圧ガス (90) の収納体積が、 ポールペンリ フィール (10) 組立て時に おけるインク (80) の収納体精の 2倍未満では、 「インク (80) の漏れ出し J や
「ボール (50) の飛び出し」 を確実に防止できなく なってしま うおそれがあり、 また、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下を確実に防止できなく なつてしま うお それがあり 、 また、 イ ンク (80) を最後まで使い切れなく なって 「筆記距離」 が 短く なつてしま うおそれがあるのである。
一方、 V B >VAx5では、 すなわち、 ボ—ルペンリ フィ—ル (10) 組立て時 における加圧ガス (90) の収納体積が、 ボールペンリ フィール (10) 組立て時に おけるインク (80) の収納体積の 5倍超では、 インク (80) の充填量が比較的少 なく なって 「筆記距離」 が短く なつてしまうおそれがあるのである。 勿論、 ボールペンリ フィール (10) 組立て時におけるインク (80) と加圧ガス (90) との収納体積比が上記範囲外であっても、 使用することは可能である。 また、 本発明者は、 前述の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、 イン クの粘度を所定範囲內に調製するとともに、 加圧ガスの圧力を所定範囲内に設定 することによ り、 「イ ンクの漏れ出し」 を防止しつつ、 「かすれ」 の発生や 「初筆 性」の低下も防止でき、しかも、 「筆記距離」を十分に長くできることを見い出し、 以下の発明を完成するに至った。 .
すなわち、 本発明は、 イ ンク貯蔵管 (30) と、 このイ ンク貯蔵管 (30) の一方 側に固定したチップ (20〉 と、 インク貯蔵管 (30) の反チップ (20) 側に設けた 尾栓 (40) とを備え、 前記ィンク貯蔵管 (30) のチップ (20) 側には、 インク (80) が充填され、 前記イ ンク貯蔵管 (30) の反チップ (20) 側には、 加圧ガス (90) が充填され、 前記加圧ガス (90) の圧力によ り、 イ ンク (80) をチップ (20) 方 向へ押し出すよ う にしたポールペンリ ブィール (10) であって、 前記インク (80) は、 2 5 °Cにおける粘度が、 1 0, O O O m P a ' s以上 5 0 , 0 0 0 m P a - s以下となるよ う に調製され、前記加圧ガス (90) は、ボールペンリ フィール(10) 組立て時における圧力が、 絶対気圧で、 0 . 1 51^ &以上 0 . 4 M P a以下と なるよ うに設定されていることを特徴とする。
ここで、 このボールペン リ フィ一ル (10) は、 2 5 Cにおけるイ ンク (80) の 粘度を、 1 0 , O O O m P a ' s以上 5 0 , O O O m P a ' s以下に調製されて いると ともに、 ボールペンリ フィ一ル (10) 組立て時における加圧ガス (90) の 圧力を、 絶対気圧で 0 . 1 5 M P a以上 0 . 4 M P a以下に設定されている。 すなわち、 イ ンク (80) は、 2 5 °Cにおける粘度を、 1 0 , 0 0 0 m P a · s 以上 5 0 , 0 0 0 m P a · s以下に調製され、 加圧ガス (90) は、 ポールペンリ ブイール (10) 組立て時における圧力を、 絶対気圧で 0 . 1 5 1^ 13 3以上 0 . 4 M P a以下に設定されているのである。
そしてこのポールペンリ フィール (10) は、 2 5 °Cにおけるインク (80) の粘 度を、 1 0 , O O O m P a · s以上 5 0 , 0 0 0 m P a · s以下に調製すると と もに、 ポールペンリ フィール (10) 組立て時における加圧ガス (90) の圧力を、 絶対気圧で 0 . 1 5 M P a以上 0 . 4 M P a以下に設定することによ り、 「インク (80) の漏れ出し」 を防止しつつ、 「かすれ j の発生や 「初筆性」 の低下も防止 し、 しかも、 「筆記距離」 も十分に長くなるようにしているのである。
すなわち、 2 5 °Cにおけるィンク (80) の粘度を 1 0, O O O m P a ' s以上 に調製することによ り、 チップ (20) の先端からの 「インク (80) の漏れ出し」 を防止しているのである。
また、 2 5 °Cにおけるインク (80) の粘度を 5 0 , 0 0 0 m P a . s以下に調 製することによ り、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下を防止し、 また、 「書き 味」 が重く ならないよ うにしているのである。 '
また、 ボールペンリ フィール (10) 組立て時における加圧ガス (90) の圧力を 絶対気圧で 0. 1 5 M P a以上に設定することにより、 「かすれ」 の発生や 「初筆 性」 の低下を防止し、 また、 イ ンクを最後まで使い切れるよ う にして 「筆記距離」 が十分に長く なるよう にしているのである。
また、 ボールペンリ フィ一ル (10) 組立て時における加圧ガス (90) の圧力を 絶対気圧で 0. 4 M P a以下に設定することによ り、 チップ (20) の先端からの 「インク (80) の漏れ出し」 を防止しているのである。
なお、 2 5 °Cにおけるインク (80) の粘度を 1 0, O O O m P a . s未満に調 製する と、 チップ (20) の先端からインク (80) が漏れ出してしま うおそれがあ るのである。
また、 2 5 °Cにおけるインク (80) の粘度を' 5 0 , 0 0 0 m P a · s超に調製 すると、 「かすれ」 を起こしやすくなつてしまったり、 「初筆性」 が低下してしま つたり、 あるいは 「書き味」 が重くなつてしまったりするのである。
また、 ボ一ルペンリ フィ一ル (10) 組立て時における加圧ガス (90) の圧力を 絶対気圧で 0. 1 5 MP a未満に設定すると、 「かすれ」 を起こしやすく なつてし まったり、 「初筆性」 が低下してしまったり、 あるいはイ ンクを最後まで使い切れ なく なって 「筆記距離」 が短くなつてしまったりするのである。
また、 ボーノレペンリ フィール (10) 組立て時における加圧ガス (90) の圧力を 絶対気圧で 0. 4 MP a超に設定すると、 チップ (20) の先端からイ ンク (80) が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
また、 本発明は、 前記した発明の構成に加えて、 ボールペンリ ブィ一ル (10) 組立て時におけるイ ンク (80) の収納体積を V A、 ボールペンリ フィール (10) 組立て時における加圧ガス (90) の収納体積を V B、 と したときに、
V A x 2≤V B≤V A x 5
を満たすよ うに形成したことを特徴とする。
すなわち、 このポーノレペンリ フィ一ル (10) は、 ポールペンリ ブィーノレ ( 10) 組立て時における加圧ガス (90) の収納体積を、 ボールペンリ フィール (10) 組 立て時におけるインク (80〉 の収納体積の 2倍以上 5倍以下に形成されているの である。
そして、 このポールペンリ フィール (10) は、 ポールペンリ フィール (10) 組 立て時における加圧ガス (90) の収納体積を、 ポールペンリ フィール (10) 組立 て時におけるィ ンク (80) の収納体積の 2倍以上 5倍以下に形成することによ り、
「イ ンク (80) の漏れ出し」 をより確実に防止しつつ、 「かすれ」 の発生や 「初 筆性」 の低下もより確実に防止し、 しかも、 インク (80) を最後まで使い切れる ようにして 「筆記距離」 が十分に長くなるよ うにしているのである。
なお、 ボールペンリ フィール (10) 組立て時における加圧ガス (90) の収納体 積が、 ボ一ルペンリ フィール ( 10) 組立て時におけるインク (80) の収納体積の 2倍未満では、 「イ ンク (80) の漏れ出し」 を確実に防止できなくなってしま う おそれがあ り、 また、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下を確実に防止できなく なってしま うおそれがあり、 また、 インク (80) を最後まで使い切れなく なって 「筆記距離 J が短くなつてしま うおそれがあるのである。
一方、 ポールペンリ ブィール (10) 組立て時における加圧ガス (90) の収納体 積が、 ポ一ルペンリ フィ一ル (10) 組立て時におけるインク (80) の収納体積の 5倍超では、 イ ンク (80) の充填量が比較的少なく なつて 「筆記距離」 が短く な つてしま うおそれがあるのである。
勿論、 ポールペンリ フィール (10) 組立て時におけるインク (80) と加圧ガス
( 90) との収納体積比が上記範囲外であっても、 使用することは可能である。 また、 本発明は、 前記した発明の構成に加えて、 インク (80) は、 構造粘性付 与剤を含有することを特徴とする。
ここで、 「構造粘性付与剤」 は、 インク (80) の粘度を上昇させると ともに、 インク (80) に構造粘性を付与するためのものである。
この構造粘性付与剤を含有するインク (80) は、 低剪断速度下では比較的高い 粘度を示すものの、 高剪断速度下では比較的低い粘度を示す。
また、 本発明は、 前記した発明の構成に加えて、 加圧ガス (90) は、 反応しに くいガスの割合が、 加圧ガス (90) 全体の 8 5 %以上となるよ うに調製されてい ることを特徴とする。
ここで、 「反応しにくいガス」 とは、 例えば、 窒素 (N 2)、 ヘリ ウム (H e:)、 ネオン (N e:)、 アルゴン (A r )、 ク リプ トン (K r )、 キセノン (X e ) などの ガスをいう。 これらは、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種以上を適宜組 み合わせて用いてもよい。
そして、 このボールペンリ フィール (10) は、 加圧ガス (90) 中の反応しにく いガスの割合を 8 5 %以上にすることによ り、 加圧ガス (90) 中の酸素 (0 2 ) な どのガスがインクの各成分と反応することによる加圧ガス (90) の圧力低下を防 止し、 これによ り、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下をよ り確実に防止し、 ま た、 「筆記距離」 も十分に長くなるようにしているのである。
すなわち、 酸素 (0 2) などのガスは、 イ ンク (80) の各成分と反応しやすい。 そして、酸素 (Ο 2) などのガスがインク (80) の各成分と反応すると、 インク (80) が変質してしま う。 また、 酸素 (0 2) などのガスがイ ンク (80) の各成分と反応 すると、 インク (80) が変質してしま うだけでなく 、 加圧ガス (90) 中から酸素 ( θ 2) などのガスが減ってしま う。 そうすると、 酸素 (〇2) などの反応しやす いガスが減った分だけ、 加圧ガス (90) の圧力が低下してしま うのである。 そこ で、加圧ガス (90)中の反応しにく いガスの割合を 8 5 %以上にすることによ り、 酸素(0 2)などの反応しゃすいガスとインク (80) との反応をできるだけ防止し、 これによ り、 加圧ガス (90) の圧力低下を防止しているのである。 そして、 「か すれ」 の発生や 「初筆性」 の低下をよ り確実に防止し、 また、 「筆記距離」 も十分 に長く なるよ うにしているのである。
なお、 加圧ガス (90) 中の反応しにく いガスの割合が 8 5 %未満では、 酸素 (Ο 2) などのガスがィンク (80) の各成分と反応しゃすく なつてしまう ことから、 ィ ンク (80) が変質しやすく なつてしま うのである。 また、 加圧ガス (90) 中の反 応しにくいガスの割合が 8 5 %未満では、 加圧ガス (90) の圧力が低下しやすく なってしまい、 これにより、 「かすれ」 が発生しやすくなつたり、 「初筆性」 が低 下してしまったり、 あるいはイ ンク (80) を最後まで使い切れなく なって 「筆記 距離 J が短く なつてしまうおそれがあるのである。
勿論、 加圧ガス (90) 中の反応しにく いガスの割合が上記範囲外であっても、 使用することは可能である。
また、 本発明は、 前記した発明の構成に加え、 反応しにく いガスは、 その主体 を、 窒素 (N2) によって構成されていることを特徴とする。
ここで、 反応しにくいガスは、 その主体を、 窒素 (N2) によって構成されてい ればよい。 したがって、 反応しにくいガスは、 窒素 (N2) 以外のガス (例えば、 ヘリ ウム (H e ), ネオン (N e ), アルゴン (A r )、 ク リプ トン (K r )、 キセ ノ ン (X e ) など) を含んでいてもよい。
そして、 このポ一ルペンリ フィール (10) は、 反応しにく いガスの主体を窒素 (N2) によって構成することによ り、 その組立てや取り扱いを容易にしているの である。
更に、 本発明は、 前記した発明の構成に加え、 イ ンク貯蔵管 (30) は、 金属材 料を用いて一体的に形成され、 チップ (20) は、 その反ボール (50) 側をイ ンク 貯蔵管 (30) の一方側の端部近辺に圧入されることによ り、 インク貯蔵管 (30) の一方側に固定され、 インク貯蔵管 (30) のチップ (20) 側の端部近辺は、 焼鈍 されることによ り、 その硬度を、 ピツカ一ス硬度で、 H v 5 0以上 H v 4 0 0以 下に設定されていることを特徴とする。
このよ う に、 このボ一ルペンリ フィ一ル (10) は、 インク貯蔵管 (30) を金属 材料によって一体的に形成し、 また、 チップ (20) の反ボール (50) 側をイ ンク 貯蔵管 (30) の一方側の端部近辺に圧入することによってチップ (20) をイ ンク 貯蔵管 (30) の一方側に固定し、 更に、 インク貯蔵管 (30) のチップ (20) 側の 端部近辺を焼鈍することによってその硬度をピツカ一ス硬度で H v 5 0以上 Η ν 4 0 0以下に設定するこ とによ り 、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下をよ り確 実に防止し、 また、 「筆記距離」 も十分に長く なるよ うにし、 更に、 加圧ガス (90) の圧力によってチップ (20) がインク貯蔵管 (30) から抜けないよ うにし、 しか も、 チップ (20) のイ ンク貯蔵管 (30) への固定も容易にしているのである。 すなわち、 インク貯蔵管 (30) を金属材料によって一体的に形成することによ り、 加圧ガス (90) の漏れを防止し、 これにより、 加圧ガス (90) の圧力低下を 防止しているのである。 そして、 「かすれ」 の発生や 「初筆性」 の低下をよ り確実 に防止し、 また、 「筆記距離」 も十分に長くなるよ うにしているのである。
また、 チップ (20) の反ボール (50) 側をインク貯蔵管 (30) の一方側の端部 近辺に圧入することによってチップ (20) をインク貯蔵管 (30) の一方側に固定 するこ とによ り、 ポールペンリ フィール (10) の組立てをよ り一層容易にしてい るのである。
また、 ィンク貯蔵管 (30) のチップ (20) 側の端部近辺を焼鈍することによ り、 チップ (20) の反ボール (50) 側が圧入されることによる応力腐食割れを防止し ているのである。
更に、 イ ンク貯蔵管 (30) のチップ (20) 側の端部近辺を焼鈍することによつ てその硬度をビッカース硬度で H V 5 0以上 H v 4 0 0以下に設定することによ り、 加圧ガス (90) の圧力によってチップ (20) がインク貯蔵管 (30) から抜け ないよ うにしつつも、 チップ (20) のイ ンク貯蔵管 (30) への固定を容易にして いるのである。
なお、 イ ンク貯蔵管 (30) のチップ (20) 側の端部近辺の硬度をビッカース硬 度で Η V 5 0未満にすると、 加圧ガス (90) の圧力によってチップ (20) がイ ン ク貯蔵管( 30)から抜けてしま うおそれがあるのである。 また、インク貯蔵管( 30) のチップ (20) 側の端部近辺の硬度をビッカース硬度で H v 5 0未満にする と、 高荷重で筆記した際に、 インク貯蔵管 (30) のチップ (20) 側の端部近辺が破損 してしまうおそれがあるのである。
一方、 インク貯蔵管 (30) のチップ (20) 側の端部近辺の硬度をビッカース硬 度で H V 4 0 0超にする と、 チップ (20) の反ボール (50) 側を圧入しにく く な つてしまうのである。
勿論、 イ ンク貯蔵管 (30) のチップ (20) 側の端部近辺の硬度が上記範囲外で あっても、 使用することは可能である。
更に、本癸明者は、 前述の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、 フロー トの外径をィンク貯蔵管の内径に対して所定範囲内に形成することにより、 Γィ ンクの反チップ方向への流れ出し」 を防止しつつも、 インクの減少に伴う フロー 卜の円滑な移動を確保できることを見い出し、 以下の発明を完成するに至った。 すなわち、 本発明は、 イ ンク貯蔵管 (30〉 と、 このイ ンク貯蔵管 (30) の一方 側に固定したチップ (20) と、 イ ンク貯蔵管 (30) の反チップ (20) 側に設けた 尾栓 (40) とを備え、 前記ィンク貯蔵管 (30) のチップ (20) 側には、 インク (80) が充填され、 前記インク貯蔵管 (30) の反チップ (20) 側には、 加圧ガス (90) が充填され、 前記加圧ガス (90) の圧力により、 イ ンク (80) をチップ (20) 方 向へ押し出すよ うにしたボールペンリ ブィール (10) であって、 前記インク貯蔵 管 (30) の内部であって、 インク (80) と加圧ガス (90) との間には、 インク (80) の減少に伴って一定範囲を移動するフロー ト (100) が設けられ、 前記フロー ト
( 100) の外径を 《p C、 前記インク貯蔵管 (30) の内径のう ち、 フロー ト (100) の移動範囲の内径を(p D、 と したときに、
0 . 0 0 0 5≤ ( φ ϋ - φ θ ) / φ θ≤ 0 . 0 4 3
を満たすように形成したことを特徴とする。
ここで、 「フロー ト (100)」 は、 インク貯蔵管 (30) の内部に充填したイ ンク ( 80)が反チップ(20)方向へ向けて流れ出さないよ うにするためのものである。 また、 フロー ト (100) は、 インク貯蔵管 (30) の内部であって、 イ ンク (80) と加圧ガス (90) との間に設けられ、 インク (80) の減少に伴って一定範囲を移 動可能に形成される。
また、 イ ンク貯蔵管 (30) が円筒状に形成されれば、 フロー ト (100) は、 例 えば、 円柱状に形成することができる。
また、 イ ンク貯蔵管 (30) が六角筒状に形成されれば、 フロー ト (100) は、 例えば、 六角柱状に形成することができる。
また、 イ ンク貯蔵管 (30) が、 円简状の大径部 (31) と、 この大径部 (31) の —方側に連設した、 大径部 (31) よ り も径が小さい円筒状の中径部 (32) と、 こ の中径部 (32) の反大径部 (31) 側に連設した、 中径部 (32) よ り も径が小さい 円筒状の小径部 (33) とを有するように形成されれば、 フロー ト (100) は、 例 えば、 円柱状に形成して、 大径部 (31) の内部に設けるこ とができる。 また、 こ の場合、 例えば、 大径部 (31) の内部を、 フロー 卜 (100) の移動範囲とするこ とができる。
また、 フロー ト (100) は、 例えば、 ポリプロピレン (P P ) などの合成樹脂 を用いて、 射出成形によって一体的に形成することができる。
更に、 本発明に係るボ一ルペンリ フィール (10) は、 フロー ト (100) の外径 を cpC、 インク貯蔵管 (30) の內径のうち、 フロー ト (100) の移動範囲の内径 を cpD、 と したときに、
0. 0 0 0 5≤ (φϋ -ψθ /φθ≤ 0. 0 4 3
を満たすよ うに形成されている。
そして、 このボールペンリ フィール (10) は、 φ〇と c Dとの関係につき上記 式を満たすように形成することにより、 フロー ト (100) とイ ンク貯蔵管 (30) との間に所定の間隙を設け、これにより、インク(80)の減少に伴う フロー ト(100) の移動が円滑に行われるようにすると ともに、 フロー ト (100) とイ ンク貯蔵管 (30) との間の間隙から加圧ガス (90) 側へインク (80) が流れ出しにく く なる よ うにしているのである。
なお、 0. 0 0 0 5 > (φΌ -φθ ) /(pCとなるように形成すると、 フロー ト (100) とインク貯蔵管 (30) との間の間隙が狭すぎて、 インク (80) の減少に 伴う フロー ト (100) の移動が円滑に行われなくなってしま うおそれがあるので ある。
また、 (cpD— cpC) /(pC > 0. 0 4 3 となるよ うに形成する と、 フロー ト (100) とイ ンク貯蔵管 (30) との間の間隙が広すぎて、 フロー ト (100) とインク貯蔵 管 (30) との間の間隙からイ ンク (80) が加圧ガス (90) 側へ流れ出してしま う おそれがあるのである。
また、 本発明は、 前記した発明の構成に加えて、 インク (80) は、 2 5 °Cにお ける粘度が、 1 0, O O O mP a ' s以上 5 0 , O O O mP a ' s以下となるよ うに調製されていることを特徴とする。
このよ う にこのボ一ルペンリ フィール (10) は、 2 5 °Cにおけるインク (80) の粘度を 1 0 , O O O mP a ' s以上 5 0 , O O O m P a ' s以下に調製するこ とによ り、 フロー ト (100) とィンク貯蔵管 (30) との間の間隙から加圧ガス (90) 側へインク (80) がよ り一層流れ出しにく く なるよ うにしているのである。
なお、 2 5 °Cにおけるインク ( 80) の粘度が 1 0 , 0 0 0 m P a · s未満では、 フロー ト (100) とインク貯蔵管 (30) との間の間隙から加圧ガス (90) 側への インク (80) の流れ出しを確実に防止できなくなってしま うおそれがあるのであ る。
一方、 2 5 °Cにおけるインク (80) の粘度が 5 0 , 0 0 0 m P a · s超では、 「書き味 J が重く なつてしまうおそれがあるのである。
勿論、 イ ンク (80) の粘度が上記範囲外であっても、 使用することは可能であ る。
また、 本発明は、 前記した発明の構成に加えて、 インク (80) は、 構造粘性付 与剤を含有することを特徴とする。
ここで、 「構造粘性付与剤」 は、 インク (80) の粘度を上昇させると ともに、 インク (80) に構造粘性を付与するためのものである。
そして、 このボールペンリ フィ一ル (10) は、 インク (80) に構造粘性付与剤 を添加することによ り、 インク (80) の粘度を上昇させる と と もに、 インク (80) に構造粘性を付与して、 フロー ト (100) とインク貯蔵管 (30) との間の間隙か ら加圧ガス (90) 側ヘインク (80) がよ り一層流れ出しにく く なるよ うにしてい るのである。
勿論、 インク (80) に構造粘性付与剤を添加しなくても、 使用することは可能 である。 図面の簡単な説明
図 1 は、本実施の形態に係るポールペンリ フィール 10の側面断面図、 図 2は、 図 1 の A部拡大図、 図 3は、 図 1の B部拡大図、 図 4は、 チップ 20の要部断面 図、 図 5は、 フロー ト 100の斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
本実施の形態に係るポールペンリ フィ一ル 10は、 チップ 20 と、 このチップ 20 に固定したィンク貯蔵管 30 と、 このィンク貯蔵瞀 30の反チップ 20側に設けた 尾栓 40 とを備えている。
前記チップ 20は、 ポール 50 と、 このポール 50を保持するためのホルダー 60 とを備え、 また、 前記ホルダー 60は、 ボール 50を収納するためのポールハウス 61 と、 ボール 50にインク 80を供給するためのイ ンク誘導孔 62 と、 ボール 50 にインク 80が十分に供給されるよ うにするための複数のィンク溝 63 と、 ボール ハウス 61に収納したボール 50が外部に飛び出さないよ う にするための力シメ部 64 とを有している。
また、 前記イ ンク貯蔵管 30は、 ほぼ円筒状に形成され、 そのチップ 20側には ィンク 80が充填され、 その反チップ 20側には加圧ガス 90が充填されている。 また、 インク貯蔵管 30の内部であって、 インク 80 と加圧ガス 90 との間には、 インク 80の減少に伴って一定範囲を移動するフロー ト 100が設けられている。 また、 前記尾栓 40は、 インク貯蔵管 30の反チップ 20側の端部近辺に圧入さ れ、 ィンク貯蔵管 30の反チップ 20側に充填した加圧ガス 90が外部に漏れない よ うにしている。
以下、更に、本実施の形態に係るボールペンリ フィール 10について詳述する。
(チップ 20)
前記チップ 20は、 ボ一ル 50 と、 このポール 50を保持するためのホルダー 60 とを備えている。
勿論、 ポール 50の表面粗さ R aが上記範囲外であっても、 使用することは可 能である。
(ポール 50)
前記ポール 50は、 筆記面にイ ンク 80を塗布するためのものである。
このボール 50は、 超硬合金、 ステンレス、 焼入鋼、 又はセラミ ックなどを用 いて形成されている。
また、 このポール 50は、 球状に形成され、 その表面粗さ R a を、 0 . 0 1 Ο μ m以上 0 . 0 8 0 μπι以下に形成されている。
そして、 ボール 50の表面粗さ R aを 0 . Ο Ι Ο μκα以上 0 . 0 8 0 μηι以下に することによ り 、 ボール 50 と筆記面との間の摩擦抵抗を大きく し、 これによ り 、 筆記面上でのポール 50の滑り を低減させて、 「かすれ」 を起こしにく くすると と もに、 筆記開始時におけるかすれにく さである 「初筆性」 を向上させているので なお、 ボール 50の表面粗さ R a を 0 . O l O pm未満にすると、 ボール 50 と 筆記面との間の摩擦抵抗を十分に大きくすることができず、 これによ り、 筆記面 上でボール 50が滑りやすく なつてしまうので、 「かすれ」 を十分に抑えることが できなく なってしまったり、 あるいは 「初筆性」 が低下してしまったりするので ある。
また、 ポール 50の表面粗さ R a を 0 . 0 8 Ο μιη超にする と、 ボール受け座 72 が磨耗しやすくなり、 これにより、 使用開始から比較的早い時期に 「書き味」 が 低下してしまったり、 あるいは 「筆記距離」 が短く なつてしまったりするのであ る。
(ホルダー 60)
前記ホルダー 60は、 ポール 50を保持するためのものである。
このホルダー 60は、 ステンレス、 洋白、 真鍮、 又は黄銅などの金属製の線材を 用いて形成されている。
また、 このホルダー 60は、 ボール 50を収納するためのポールハウス 61 と、 ポールハウス 61に収納したポール 50にインク 80を供給するためのィンク誘導 孔 62 と、ポールハウス 61に収納したボール 50にイ ンク 80が十分に供給される よ うにするための複数のィンク溝 63 と、 ボールハウス 61に収納したボール 50 が外部に飛び出さないよ うにするための力シメ部 64 とを有している。
更に、 このホルダー 60は、 力シメ部 64側から反力シメ部 64側へ向けて外径 を次第に大きくする円錐状のテーパー部 66 と、 このテーパー部 66の反力シメ部 64側に連続して設けた円筒状の胴体部 67 と、 この胴体部 67の反テーパー部 66 側に連続して設けた、 胴体部 67よ り も径が小さい円筒状の固定部 68 と、 胴体部 67 と固定部 68 との間に設けた、 階段状の外向き段部 69 とを有している。
以下、 更に、 このホルダー 60の各部について詳述する。
(ポール/、ゥス 61)
前記ボー ハウス 61は、 ボール 50を収納するためのものである。
このポールハウス 61は、 ホルダー 60の一方側の端部近辺に設けられている。 また、 このポールハウス 61は、 円筒状の側面部 70 と、 インク誘導孔 62側へ 向けて内径を次第に小さくする円錐状の底面部 71 とを有している。
また、 このポーノレハウス 61は、 線材の一方側から他方側へ向けて、 線材の軸 心に回転軸を一致させた ドリルで切削することによって形成されている。
また、 前記底面部 71は、 イ ンク誘導孔 62の開口部の周囲に、 ボール 50の曲 率とほぼ同一の曲率を有する凹球面状のボール受け座 72を有している。
また、 このポーノレ受け座 72は、ボールハウス 61にボール 50 を収納した後に、 ハンマーでポール 50をインク誘導孔 62側へ向けて押圧することによって形成さ れている。
また、前記側面部 70は、その内径を、ポール 50の直径の 1 0 1 %以上 1 1 1 % 以下に形成されている。
すなわち、 ポーノレ 50の直径を φΑ、 側面部 70の内径を φ Β と したときに、
1 . 0 1 ≤φ Β / φ Α≤ 1 . 1 1 (式 1 )
を満たすよ うに形成されているのである。
そして、 側面部 70の内径をボール 50の直径の 1 0 1 %以上 1 1 1 %以下に形 成することにより 、 ポール 50 と側面部 70 との間に十分なィンク 80通路を確保 し、 これによ り、 「かすれ」 を起こしにく くすると ともに、 「初筆性」 を向上させ ているのである。
なお、 側面部 70の内径をボール 50の直径の 1 0 1 %未満に形成する と、 ポー ル 50 と側面部 70 との間に十分なイ ンク 80通路を確保することができず、 これ により、 「かすれ」 を起こしやすくなつてしまったり、 あるいは 「初筆性」 が低下 してしまったりするのである。
また、 側面部 70の内径をボール 50の直径の 1 1 1 %超に形成する と、 チップ 20の先端からインク 80が漏れ出してしまったり、 あるいはボール 50がボール ノヽウス 61から飛び出してしま うおそれがあるのである。
勿論、 ポール 50の直径に対する側面部 70の内径が上記範囲外であっても、 使 用することは可能である。
(ィンク誘導孔 62)
前記ィンク誘導孔 62は、ボールハウス 61に収納したボール 50にィ ンク 80を 供給するためのものである。 · このィンク誘導孔 62は、 ホルダー 60の反ボールハウス 61側の端部からポー ルハウス 61まで貫通している。
また、 このイ ンク誘導孔 62は、 線材の反ボールハウス 61側の端部からポール ハウス 61側へ向けて、 線材の軸心に回転軸を一致させた ドリルで切削すること によって形成されている。
(インク溝 63)
前記ィンク溝 63は、ポールハウス 61に収納したボール 50にィンク 80が十分 に供給されるようにするためのものである。
このインク溝 63は、 インク誘導孔 62のポールハウス 61側の內周面に、 イン ク誘導孔 62の中心からみて放射状に設けられている。
また、 このインク誘導孔 62は、 線材のボールハウス 61側から反ボールハウス 61側へ向けて、 ブローチ加工を施すことによって形成されている。
(力シメ部 64)
前記力シメ部 64は、 ポールハウス 61に収納したポール 50が外部に飛び出さ ないよ うにするためのものである。
この力シメ部 64は、 ホルダー 60のボールハウス 61側の端部に設けられてい る。
また、 この力シメ部 64は、 円錐状に形成され、 その最小径部 33分の内径を、 ボール 50の直径よ り も小さく形成されている。
また、 この力シメ部 64は、 ボールハウス 61にポール 50を収納した後に、 線 材のポールハウス 61側の端部に圧延加工を施すことによって形成されている。 そして、 この力シメ部 64によ り、 ボール 50は、 その一部をボールハウス 61 から突出させつつ、 ホルダー 60の先端に回転自在に保持されること となっている ( 更に、 ポール 50 と力シメ部 64 との間には、 ク リ アランス 65 と呼ばれる微小 な間隙が設けられ、 このク リ アランス 65が、'筆記時におけるインク 80の通路と なっている。
そして、 ボール 50の回転に伴って、 ボール 50の表面に付着したインク 80が 筆記面に転写されることにより、 筆記面に描線が描かれるのである。 (インク貯蔵管 30)
前記インク貯蔵管 30は、 ほぼ円筒状に形成され、 そのチップ 20側にはイ ンク 80が充填され、 その反チップ 20側には加圧ガス 90が充填されている。 また、 イ ンク貯蔵管 30の内部であって、 インク 80 と加圧ガス 90 との間には、 インク 80の減少に伴って一定範囲を移動するフロー 卜 100が設けられている。
具体的には、 このイ ンク貯蔵管 30は、 ステンレス又は真鍮などの金属材料を 用いて、 プレス加工によって一体的に形成されている。
また、 このインク貯蔵管 30は、 円筒状の大径部 31 と、 この大径部 31の一方 側に連設した、 大径部 31よ り も径が小さい円筒状の中径部 32 と、 この中径部 32 の反大径部 31側に連設した、 中径部 32より も径が小さい円筒状の小径部 33 と を有している。
更に、 このインク貯蔵管 30は、 大径部 31 と中径部 32 との間に設けた、 階段 状の内向き段部 34 と、 中径部 32 と小径部 33 との間に設けた、 円錐状の絞り部 35 とを有している。
前記大径部 31は、 加圧ガス 90及びインク 80を充填するための部分である。 すなわち、 大径部 31 の反中径部 32側には、 加圧ガス 90が充填され、 大径部 31の中径部 32側には、 中径部 32を経て小径部 33に至るまで、 インク 80が充 填されている。
また、 大径部 31の反中径部 32側の端部近辺には、 大径部 31に充填した加圧 ガス 90が外部に漏れないようにするための尾栓 40が圧入されている。
また、 大径部 31の反中径部 32側の端部には、 尾栓 40を圧入した後に縮径部 が形成され、 この縮径部によ り、 大径部 31に圧入した尾栓 40が加圧ガス 90の 圧力によって外部に飛び出さないようにしている。
また、 大径部 31の内部であって、 インク 80 と加圧ガス 90 との間には、 イン ク 80の減少に伴って移動するフロー ト 100が設けられている。 そして、 このフ ロー ト 100によ り、大径部 31の中径部 32側に充填したィンク 80が反チップ 20 方向へ流れ出さないよ うにしている。
すなわち、 大怪部 31 の内径は比較的大きく形成されているため、 大径部 31 の 内部では毛細管力が働きにく い。このため、大径部 31に充填されたイ ンク 80は、 反チップ 20方向へ流れ出しやすいのである。そこで、大径部 31の内部であって、 インク 80 と加圧ガス 90 との間に、 ほぼ円柱状に形成したフロー ト 100を設ける ことによ り、 大径部 31に充填されたインク 80が反チップ 20方向へ流れ出さな いよ うにしているのである。
更に、 大径部 31 の内部に設けたフロー ト 100は、 インク 80の減少に伴って中 径部 32方向へ移動し、大径部 31 と中径部 32 との間に設けた内向き段部 34に当 接すると、 その中径部 32方向への移動を停止する。
また、 前記内向き段部 34は、 大径部 31 と中径部 32 とを繫ぐための部分であ つて、 階段状に形成されている。
また、 前記中径部 32は、 インク 80を充填するための部分であって、 大径部 31 よ り も径が小さい円筒状に形成されている。
なお、 中径部 32の内径は比較的小さ く形成されているため、 中径部 32の內部 では毛細管力が働きやすい。 このため、 中径部 32の内部においては、 加圧ガス 90 とインク 80 との間にフロー 卜 100を設けなく ても、 インク 80が大径部 31方 向へ流れ出しにくいのである。
また、前記絞り部 35は、中径部 32 と小径部 33 とを繋ぐための部分であって、 円錐状に形成されている。
また、 前記小径部 33は、 チップ 20を固定するための部分であって、 中径部 32 よ り も径が小さい円筒状に形成されている。
また、 この小径部 33は、 その内径を、 チップ 20の固定部 68の外径より もわ ずかに小さく形成されている。
そして、 この小径部 33にホルダー 60の固定部 68を圧入することにより、 チ ップ 20をィンク貯蔵管 30の一方側に固定しているのである。
更に、 この小径部 33にホルダー 60の固定部 68を圧入する際には、 小径部 33 の反中径部 32側の端部とホルダー 60の外向き段部 69とが当接しないよ うにし、 これによ り、 小径部 33の変形を防止して、 気密性の向上を図っている。
また、 この小径部 33は、 ホルダー 60の固定部 68を圧入される前に焼鈍され、 これによ り、 ホルダー 60の固定部 68が圧入されることによる応力腐食割れを防 止している。 また、 この小径部 33は、 焼鈍により、 その硬度をビッカース硬度で H V 5 0 以上 H v 4 0 0以下にすることが好ましく、 特に、 ビッカース硬度で H v 1 0 0 以上 Η ν 2 0 0以下にすることが好ましい。
そして、 小径部 33の硬度を上記範囲内に設定することによ り、 ホルダ一 60の 固定部 68を小径部 33に圧入しゃすくすることができる と ともに、 高荷重で筆記 しても小径部 33が破損しにく くすることができ、 更には、 加圧ガス 90の圧力で チップ 20がィンク貯蔵管 30から抜けにく くすることができるのである。
なお、 小径部 33の硬度をビッカース硬度で Η V 5 0未満にすると、 高荷重で 筆記した際に小径部 33が破損してしまったり、 あるいは加圧ガス 90の圧力でチ ップ 20がィンク貯蔵管 30から抜けてしまうおそれがあるのである。
一方、 小径部 33の硬度をピツカ一ス硬度で Η V 4 0 0超にすると、 ホルダー 60の固定部 68を小径部 33に圧入しにく くなつてしま うのである。
勿論、小径部 33 の硬度が上記範囲外であっても、使用することは可能である。 なお、 ィ ンク貯蔵管 30は、 イ ンク 80 と反応して変形したり 、 ク ラック (破損) したり、 あるいは膨潤したりすることなく、 かつ、 気密性や耐圧性などに優れた 材料を用いて形成されればよく、 したがって、 ステンレスや真鍮などの金属材料 を用いて、プレス加工によつて一体的に形成される場合に限られるものではなレ、。 具体的には、 例えば、 プラスチック材料を用いて、 押し出し成形や射出成形な どによってィンク貯蔵管 30を形成してもよい。
また、ィンク貯蔵管 30は、一体的に形成される場合に限られるものではない。 具体的には、 例えば、 インク 80を貯蔵するためのイ ンク貯蔵部と、 このイ ン ク貯蔵部とチップ 20 とを連結するための継手部とを別々に形成し、 これらを繋 ぎ合わせることによってィンク貯蔵管 30を形成してもよい。
(インク 80)
前記インク 80は、 着色剤、 溶剤、 構造粘性付与剤、 樹脂、 添加剤などを適宜 配合することによって調製されている。
(着色剤)
着色剤と しては、 従来から油性ボールペン用ィンク 80に用いられてきた染料 又は顔料の多く を用いることができる。 具体的には、 例えば、 パリ ファ一ス トカラー (商品名、 オリ エン ト化学工業株 式会社製)、 -グロシン E X (商品名、 オリエン ト化学工業株式会社製)、 アイゼ ンスピロン染料、 アイゼン S O T染料 (商品名、 保土谷化学工業株式会社製)、 ス ピロンバイオレツ ト C— R H (商品名、 保土谷化学工業株式会社製)、 スピロンィ エロー C— 2 G H (商品名、 保土谷化学工業株式会社製) などの染料を着色剤と して用いることができる。
また、 例えば、 酸化チタン、 カーボンブラック、 カーボンブラック M A— 1 0 0 (商品名、 三菱化学株式会社製)、 金属粉などの無機系顔料を着色剤と して用い ることもできる。
また、 例えば、 ァゾレーキ、 不溶性ァゾ顔料、 キレー トァゾ顔料、 フタロシア ニン顏料、 ペリ レン顔料、 アン トラキノ ン顔料、 キナク リ ドン顔料、 染料レーキ、 二 ト ロ顏料、二 ト口ソ顏料などの有機系顔料を着色剤と して用いるこ と もできる。 なお、 上述した染料又は顔料は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種以 上を適宜組み合わせて用いてもよい。
また、着色剤の含有量は、イ ンク 80の全量に対して 1 0重量%以上 6 0重量% 以下が好ましい。 着色剤の含有量がィンク 80の全量に対して 1 0重量%未満で は、 描線の色が薄く見えてしまい、 一方、 着色剤の含有量がインク 80の全量に' 対して 6 0重量%超では、 イ ンク 80が経時的に不安定になってしま うからであ る。
(溶剤)
溶剤と しては、 従来から油性ポールペン用ィンク 80に用いられてきた有機溶 剤の多く を用いることができる。
具体的には、 例えば、 エチレングリ コーノレモノ フエ二ノレエーテル、 ベンジルァ ノレコ一ノレ、 フエノキシェタノ一 Λ^、 プロ ピレングリ コーノレ、 ジプロ ピレングリ コ ール、 1 , 3 —ブチレングリ コール、 へキシレングリ コール、 テ 卜ラ リ ン、 プロ ピレンダリ コールモノ フェニルエーテル、 ジプロ ピレンダリ コ一/レモノ メチ/レエ
—テノレ、 ジプロ ピレングリ コールモノプチルエーテル、 ジプロ ピレングリ コー 7レ モノ メチノレエーテルァセテ一ト、 ト リプロ ピレンダリ コールモノ メチルェ一テノレ、
Ν—メチル一 2—ピロ リ ドンなどの有機溶剤を溶剤と して用いることができる。 なお、 これらの有機溶剤は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種以上を 適宜組み合わせて用いてもよい。
また、 溶剤の含有量は、 インク 80の全量に対して 2 0重量%以上 8 0重量% 以下が好ま しい。溶剤の含有量がィンク 80の全量に対して 2 0重量%未満では、 溶解力が不足して高粘度となってしまい、 一方、 溶剤の含有量がインク 80の全 量に対して 8 0重量%超では、 粘度が十分に高くならないからである。
(構造粘性付与剤)
構造粘性付与剤は、 ィンク 80の粘度を上昇させると ともに、 イ ンク 80に構造 粘性を付与するためのものである。
この構造粘性付与剤を添加されたインク 80は、 低剪断速度下では比較的高い 粘度を示すものの、 高剪断速度下では比較的低い粘度を示す。
ここで、 非筆記時におけるチップ 20の先端近辺では、 ィンク 80は、 低剪断速 度下におかれるこ と となる。 このため、 この構造粘性付与剤を添加されたイ ンク 80は、 非筆記時におけるチップ 20の先端近辺では、 比較的高い粘度を示し、 こ れによ り、 チップ 20の先端からのインク 80の漏れ出しを防止している。
一方、 筆記時におけるチップ 20 の先端近辺では、 イ ンク 80は、 高剪断速度下 におかれること となる。 このため、 この構造粘性付与剤を添加されたイ ンク 80 は、 筆記時におけるチップ 20の先端近辺では、 比較的低い粘度を示し、 これに よ り、 なめらかに筆記できるのである。
具体的には、 例えば、 カーボンブラック (具体的には、 例えば、 三菱化学株式 会社製のカーボンブラック M A— 1 0 0 (商品名))や微粒子シリカ(具体的には、 例えば、 日本ァエロジル株式会社製のァエロジル 3 8 0 (商品名)) などの無機微 粒子を構造粘性付与剤と して用いることができる。
なお、 これらの無機微粒子は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種以上 を適宜組み合わせて用いてもよい。
また、 構造粘性付与剤の含有量は、 インク 80の全量に対して 1重量%以上 2 0重量%以下が好ましく、特にインク 80の全量に対して 5重量%以上 1 5重量% 以下が好ましい。
そして、 構造粘性付与剤の含有量を上記範囲内に設定することによ り、 チップ 20の先端からのインク 80の漏れ出しを防止しつつ、 しかも、 なめらかに筆記で きるよ うにすることができるのである。
なお、構造粘性付与剤の含有量がィンク 80の全量に対して 1重量%未満では、 インク 80の構造粘性を十分に高めるこ とができず、 これによ り、 チップ 20の先 端からインク 80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
一方、構造粘性付与剤の含有量がィンク 80の全量に対して 2 0重量%超では、 インク 80の構造粘性が高すぎてしまい、 これによ り、 書き味が重く なつてしま う のである。
勿論、 イ ンク 80に構造粘性付与剤を添加しなくても、 使用するこ とは可能で ある。
(樹脂)
樹脂は、 インク 80の粘度を上昇させたり、 あるいは構造粘性付与剤をインク 80 中に分散させたりするためのものである。
具体的には、 例えば、 ケ トン樹脂 (具体的には、 例えば、 日立化成株式会社製 のハイラック # 1 1 1 (商品名))、 フエノール樹脂、 マレイ ン樹脂、 キシレン樹 脂、 ポリ エチレンオキサイ ド、 ロジン樹脂、 ロジン誘導体、 テルペン系樹脂、 ク ロマン一インデン榭脂、 ポリ ビニルプチラール、 ポリ ビニルピロ リ ドン (具体的 には、 例えば、 I S P社製のポリ ビュルピロ リ ドン K一 9 0 (商品名))、 ビニル ピロ リ ドン一酢酸ビュル共重合物、 ポリ メタク リル酸エステル、 ポリアク リル酸 ポリ メ タタ リル酸共重合物などの樹脂を、 インク 80の粘度を上昇させたり、 あ るいは構造粘性付与剤をィンク 80中に分散させるための樹脂と して用いること ができる。
なお、 これらの樹脂は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種以上を適宜 組み合わせて用いてもよい。
また、 樹脂の含有量は、 インク 80の全量に対して 5重量%以上 8 0重量%以 下が好ましく、 特にインク 80の全量に対して 2 5重量%以上 7 0重量%以下が 好ましい。
そして、 榭脂の含有量を上記範囲内に設定することによ り、 チップ 20の先端 からのインク 80の漏れ出しを防止しつつ、 しかも、 なめらかに筆記できるよ う にすることができるのである。
なお、 樹脂の含有量がインク 80の全量に対して 5重量%未満では、 インク 80 の粘度を十分に上昇させることができず、 これにより、 チップ 20の先端からィ ンク 80が漏れ出してしま うおそれがあるのである。
また、 樹脂の含有量がインク 80の全量に対して 5重量%未満では、 インク 80 の粘度を十分に上昇させることができないために、 構造粘性付与剤と しての無機 微粒子がィ ンク 80中に分散せずに沈降してしま う。 そうする と、 イ ンク 80に構 造粘性を付与することができなくなってしまい、 これによつても、 チップ 20の 先端からィンク 80が漏れ出してしま うおそれがあるのであるのである。
一方、 樹脂の含有量がィンク 80の全量に対して 8 0 %超では、 インク 80の粘 度が高すぎてしまい、 これによ り、 書き味が重く なつてしま うのである。
(添加剤)
添加剤と しては、 従来から油性ボールペン用ィンク 80に用いられてきた增粘 剤、 曳糸性付与剤、 界面活性剤、 分散剤、 潤滑剤、 発色剤、 防菌剤などを用いる ことができる。
具体的には、 例えば、 潤滑剤及び発色剤と してのォレイ ン酸、 增粘剤及び分散 剤と してのハイ ラック # 1 1 1 (商品名、 日立化成株式会社製)、 増粘剤、 分散剤 及ぴ曳糸性付与剤と してのポリ ビニルピロ リ ドン K一 9 0 (商品名、 I S P社製) などを添加剤と して用いることができる。
(インク 80の製造方法)
このイ ンク 80は、 上述した各成分を混合撹拌等することによって製造されて いる。
具体的には、 このインク 80は、 顔料分散段階、 ァエロジル分散段階、 染料溶 解段階、 混合段階、 ろ過段階などを経て製造されている。
顔料分散段階は、 顔料を溶剤などに分散させる段階である。
この顔料分散段階では、 まず、 ハイラック # 1 1 1 (樹脂)、 ォレイ ン酸 (添加 剤)、 ベンジルアルコール (溶剤)、 フヱノ キシエタノール (溶剤) などを 6 0 °C 程度に加熱しながら混合し、 ここにカーボンブラック M A— 1 0 0 (顔料) を加 えて、 ニーダー、 プラネタ リーミキサー、 ロールなどを用いて撹拌する。 ァエロジル分散段階は、 ァエロジルを溶剤などに分散させる段階である。
このァエロジル分散段階では、 まず、 ハイラック # 1 1 1 (樹脂)、 ポリ ビュル ピロ リ ドン K一 9 0 (樹脂)、 ベンジルアルコール (溶剤)、 フユノキシエタノ一 ル (溶剤) などを 6 0 °C程度に加熱しながら混合し、 ここにァエロジル 3 8 0 (構 造粘性付与剤) を加えて、 ニーダー、 プラネタ リ一ミキサー、 ロールなどを用い て撹拌する。
染料溶解段階は、 染料を溶剤などに溶解させる段階である。
この染料溶解段階では、 ニグ口シン E X (染料)、 スピロンバイォレツ 卜 C— R, H (染料)、 スピロ ンイェロー C一 2 G H (染料)、 ベンジルアルコール (溶剤)、 フエノ キシエタノール (溶剤)、 ォレイン酸 (添加剤) などを 6 0口程度に加熱し ながら撹拌して、 これらを溶解させている。
混合段階は、 上記各段階で得られたものを混合させる段階である。
この混合段階では、 顔料分散段階によって得られたものと、 ァエロ ジル分散段 階によつて得られたものと、 染料溶解段階によつて得られたものとを 6 0 °C程度 に加熱しながら約 1時間撹拌して、 これらを溶解及び混合させている。
ろ過段階は、 混合段階で得られたものをろ過する段階である。
このろ過段階によ り、 インク 80の夾雑物を除去する。
(イ ンク 80の粘度)
このインク 80は、 2 5 °Cにおける粘度が、 1 0, 0 0 0 m P a ' s 以上 5 0 , O O O m P a . s以下となるように調製されている。
そして、 2 5 °Cにおけるインク 80の粘度を 1 0 , 0 0 O m P a · s以上 5 0, 0 0 0 m P a . s以下に調製することによ り、 チップ 20の先端からイ ンク 80が 漏れ出さないよ うにしつつも、書き味がなめらかになるよ うにしているのである。 なお、 2 5 °Cにおけるインク 80の粘度が 1 0 , 0 0 0 m P a · s未満では、 チップ 20の先端からインク 80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
—方、 2 5。Cにおけるインク 80の粘度が 5 0 , 0 0 0 m P a · s超では、 書 き味が重く なつてしま うのである。
勿論、インク 80の粘度が上記範囲外であっても、使用することは可能である。 (加圧ガス 90) 前記加圧ガス 90は、 ィンク貯蔵管 30の内部に充填されているィンク 80をチ ップ 20方向へ押し出すためのものであって、 ィンク貯蔵管 30の大径部 31内部 の反中径部 32側に充填されている。
(加圧ガス 90の圧力)
この加圧ガス 90は、 ポールペンリ フィール 10組立て時における圧力が、 絶対 気圧で 0. 1 51^ ? &以上0. 4 MP a以下となるように設定されている。
そして、 ボールペンリ フィ一ル 10組立て時における加圧ガス 90の圧力を、 絶 対気圧で 0 . 1 5 M P a以上 0. 4 M P a以下に設定することによ り、 チップ 20 の先端からイ ンク 80が漏れ出さないよ うにしつつも、 イ ンク 80を最後まで使い 切ることができるよ う にしているのである。
なお、 ボールペンリ フィール 10組立て時における加圧ガス 90の圧力が、 絶対 気圧で 0. 1 5 M P a未満では、 イ ンク 80を最後まで使い切れなく なつてしま うおそれがあるのである。
—方、 ボールペンリ フィール 10組立て時における加圧ガス 90の圧力が、 絶対 気圧で 0. 4 M P a超では、 チップ 20の先端からインク 80が漏れ出してしま う おそれがあるのである。
勿論、 ボールペンリ フィール 10組立て時における加圧ガス 90の圧力が上記範 囲外であっても、 使用することは可能である。
(加圧ガス 90の収納体積)
また、 ボールペンリ フィ一ル 10組立て時における加圧ガス 90の収納体積は、 ポールペンリ フィール 10組立て時におけるインク 80の収納体積の 2倍以上 5倍 以下に設定されている。
すなわち、 ボールペンリ フィール 10組立て時におけるイ ンク 80の収納体積を V A、 ポールペンリ フィール 10組立て時における加圧ガス 90の収納体積を V B と したときに、
VAX2 ≤ V B≤ VAX5 (式 2 )
を満たすよ うに形成されているのである。
そして、ポールペンリ フィール 10組立て時における加圧ガス 90の収納体積を、 ボールペン リ フィール 10組立て時におけるインク 80の収納体積の 2倍以上 5倍 以下に形成するこ とにより、 インク 80の充填量をできるだけ多く しつつも、 力 B 圧ガス 90の圧力をできるだけ低く抑えるようにしているのである。
すなわち、 イ ンク貯蔵管 30の容積は一定であるので、 イ ンク 80の充填量を多 くすれば、 その分加圧ガス 90の充填スペースが小さく なる。 逆に、 インク 80の 充填量を少なくすれば、 その分加圧ガス 90の充填スペースが大きく なる。
ここで、 インク 80の充填量を多く しても、 インク 80を最後まで使い切れるよ うにするためには、 その分加圧ガス 90の圧力を高く しなければならないことに なる。 そうする と、 チップ 20の先端からインク 80が漏れ出してしま うおそれが あるのである。
一方、 加圧ガス 90の圧力を低く抑えつつも、 インク 80を最後まで使い切れる ようにするためには、 その分ィンク 80の充填量を少なく しなければならないこ とになる。
そこで、 インク 80の充填量をできるだけ多く しつつも、 加圧ガス 90の圧力を できるだけ低く抑えるためには、 ポールペンリ フィール 10組立て時における加 圧ガス 90の収納体積を、 ボールペンリ ブィール 10組立て時におけるインク 80 の収納体積の 2倍以上 5倍以下に形成することが好ましいのである。
なお、 ボールペンリ フィール 10組立て時における加圧ガス 90の収納体積が、 ボールペンリ フィール 10組立て時におけるィンク 80の収納体積の 2倍未満では, インク 80を最後まで使い切れるよ うにしょう とする と、 加圧ガス 90の圧力を比 較的高く しなければならないことから、 チップ 20の先端からイ ンク 80が漏れ出 してしま うおそれがあるのである。
一方、 ボールペンリ フィール 10組立て時における加圧ガス 90の収納体積が、 ボールペンリ フィール 10組立て時におけるイ ンク 80の収納体積の 5倍超では、 加圧ガス 90の圧力を比較的低く抑えても、 インク 80を最後まで使い切れるよ う にすることはできるが、 その分インク 80の充填量が少なくなつてしま うのであ る。
勿論、 ボールペンリ フィール 10組立て時におけるィンク 80 と加圧ガス 90 と の収納体積比が上記範囲外であっても、 使用することは可能である。
(加圧ガス 90の組成) また、 この加圧ガス 90は、 反^しにく いガスの割合が、 加圧ガス 90全体の 8 5 %以上となるよ うに調製されている。
ここで、 反応しにく いガス と しては、 例えば、 窒素 ( N 2)、 ヘリ ウム ( H e;)、 ネオン (N e;)、 アルゴン (A r )、 ク リプ トン (K r )、 キセノ ン (X e ) などの ガスを用いることができる。
また、 上述したガスは、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種以上を適宜 組み合わせて用いてもよい。
ただ、 窒素 (N 2) は、 取り扱いが容易で安全性が高く、 しかもコス トが安いの で、 反応しにくいガスと しては、 特に窒素 (N 2) を用いることが好ましい。
すなわち、反応しにくいガスの主体を窒素(N 2)によつて構成することによ り、 ポールペンリ フィール 10の組立てや取り扱いをよ り一層容易にすることができ るのである。
そして、 反応しにくいガスの割合を加圧ガス 90全体の 8 5 %以上にすること により、 インク 80が変質しにく く なるようにすることができ、 更には、 加圧ガ ス 90の圧力が低下しにく くなるようにすることができるのである。
すなわち、 酸素 (0 2) などのガスは、 インク 80の各成分と反応しやすい。 そ して、 酸素 (0 2) などのガスがインク 80の各成分と反応すると、 インク 80力 S 変質してしま うのである。 また、 酸素 (0 2) などのガスがイ ンク 80の各成分と 反応すると、インク 80が変質してしまうだけでなく 、加圧ガス 90中から酸素( O 2) などのガスが減ってしま う。 このため、 酸素 (0 2) などの反応しやすいガス が減った分だけ、 加圧ガス 90の圧力が低下してしまうのである。
そこで、 インク 80が変質しにく くなるよ うにすると ともに、 加圧ガス 90の圧 力が低下しにく く なるようにするためには、 反応しにくいガスの割合を加圧ガス 90全体の 8 5 %以上にすることが好ましく 、特に反応しにく いガスの割合を加圧 ガス 90全体の 9 0 %以上にすることが好ましいのである。
なお、 反応しにく いガスの割合が加圧ガス 90全体の 8 5 %未満では、 酸素 (O 2) などのガスがインク 80の各成分と反応しやすく なつてしまう ことから、 イン ク 80が変質しやすく なつてしまい、 更には、 加圧ガス 90の圧力が低下しやすく なってしまう のである。 更に、 加圧ガス 90の圧力の低下が大きいと、 場合によ つては、 インク 80を最後まで使い切ることができなく なってしまうのである。 勿論、 加圧ガス 90中の反応しにくいガスの割合が上記範囲外であっても、 使 用することは可能である。
(フロー ト )
前記フロ一ト 100は、 前述したよ うに、 ィンク貯蔵管 30の大径部 31 に充填し たインク 80が反チップ 20方向へ流れ出さないようにするためのものである。 具体的には、 このフロー ト 100は、 ほぼ円柱状に形成され、 その一方側の底面 には、 側面まで貫通する空気溝 101が設けられ、 他方側の底面には、 刳り貫き部 102が設けられている。
また、 このフロ一 ト 100は、 ポリプロピレン ( P P ) などの合成樹脂を用いて、 射出成形によって一体的に形成されている。
そして、 このフロー ト 100は、 空気溝 101が設けられている底面をインク 80 側へ向ける と ともに、 刳り貫き部 102が設けられている底面を加圧ガス 90側へ 向けるよう にして、 ィンク貯蔵管 30の大径部 31の内部に設けられている。
また、 前記空気溝 101は、 フロー ト 100が内向き段部 34に当接した際に、 中 径部 32の大径部 31側の開口部を塞がないよ うにするためのものである。
すなわち、 このフロー ト 100は、 インク 80の減少に伴つて、 大径部 31の内部 を中径部 32方向へ移動し、 内向き段部 34に当接すると、 その中径部 32方向へ の移動を停止する。 このとき、 フロー ト 100のインク 80側の底面が、 中径部 32 の大径部 31側の開口部を塞いでしまうおそれがある。 そこで、 中径部 32の大径 部 31側の開口部を塞がないよ うにするために、 フロー ト 100のインク 80側の底 面に、 フロー ト 100の側面まで貫通する空気溝 101を設けているのである。
また、 前記刳り貫き部 102は、 フロー ト 100がインク 80中に沈まないように するためのものである。
すなわち、 このフロー ト 100は、 ポリプロ ピレン ( P P ) などの合成樹脂を用 いて形成されているため、 インク 80中に沈んでしま うおそれがある。 そこで、 フロー ト 100の加圧ガス 90側の底面に刳り貫き部 102を設けることによ り、 見 かけの比重を小さく して、 フロー ト 100がインク 80中に沈まないよ うにしてい るのである。 更に、 このフロー ト 100は、 フロー ト 100の外径を t C、 ィンク貝宁蔵管 30の 大径部 31の內径を φϋと したときに、
0. 0 0 0 5≤ (cpD— (pC) φθ≤ 0. 0 4 3 (式 3 )
を満たすように形成されている。
そして、 上記式 3を満たすよ うにフロー ト 100を形成することによ り、 フロー ト 100 とインク貯蔵管 30 との間に所定の間隙を設け、 これによ り、 インク 80の 減少に伴う フロー ト 100の移動が円滑に行われるよ うにすると ともに、 フロー ト 100 とィンク貯蔵管 30との間の間隙からィンク 80が加圧ガス 90側へ流れ出さ ないようにしているのである。
なお、 0. 0 0 0 5 > (cpD -φθ /φθとなるようにフロー ト 100を形成す ると、 フロー ト 100 とィンク貯蔵管 30 との間の間隙が狭すぎて、 インク 80の減 少に伴う フロー ト 100の移動が円滑に行われなく なってしま うおそれがあるので ある。
—方、 (cpD—(PC) (pC > 0. 0 4 3 となるよ う にフロー ト 100を形成すると、 フロー ト 100 とィンク貯蔵管 30 との間の間隙が広すぎて、 フロー ト 100 とイン ク貯蔵管 30 との間の間隙からィンク 80が加圧ガス 90側へ流れ出してしま うお それがあるのである。
勿論、 フロー ト 100の外径 cpCと、 インク貯蔵管 30の大径部 31の内径 cpDと の関係が上記範囲外であっても、 使用することは可能である。
また、 フロー ト 100は、 ィンク 80 と反応して変形したり、 クラック (破損) したり、あるいは膨潤したり しない材料を用いて形成されればよく、したがって、 ポリプロピレン (P P) などの合成樹脂を用いて形成される場合に限られるもの ではない。
また、 フロー ト 100は、 インク 80中に沈まないよ うに形成されればよく、 し たがって、 加圧ガス 90側の底面に刳り貫き部 102を有するよ うに形成される場 合に限られるものではない。
具体的には、 例えば、 インク 80よ り も比重が小さい材料を用いてフロー ト 100 を形成することによ り、 フロー ト 100がインク 80中に沈まないよう にしてもよ い 0 また、 例えば、 インク 80よ り も比重が大きい材料を用いてフロー ト 100を形 成しても、 内部に気泡などを設けることにより、 見かけの比重を小さ く して、 フ ロー ト 100がインク 80中に沈まないようにすることができる。
(尾栓 40)
前記尾栓 40は、 イ ンク貯蔵管 30の内部に充填された加圧ガス 90が外部に漏 れ出さないよ うにするためのものである。
この尾栓 40は、 金属製の留め具 41 と、 この留め具 41の一方側に設けたゴム 製のシール部材 42 とを備え、 このシール部材 42をチップ 20側へ向けるよ うに して、 ィンク貯蔵管 30の反チップ 20側の端部近辺に圧入されている。
そして、 この尾拴 40は、 ゴム製のシール部材 42によ り、 気密性の向上を図る と ともに、 金属製の留め具 41 により、 耐圧性の向上を図っているのである。 実施例
以下、 実施例及び比較例によ り、 本発明を更に詳しく説明する。
(ボールペンリ フィール 10の評価 1 )
下記の表 1 に、 実施例 1 一 1から実施例 1 一 2 4まで及び比較例 1 一 1から比 較例 1 一 3 1 までの各ポールペンリ フィ一ノレ 10の構成と、 これらのポ一ノレペン リ フィール 10の 「初筆性」、 「筆記距離」 及ぴ 「ボール 50の飛び出し」 について の評価をそれぞれ示す。
ここで、 実施例 1 一 1から実施例 1 一 2 4まで及び比較例 1 一 1から比較例 1 - 3 1 までに示す各ポールペンリ フィール 10は、 「ポール 50の表面粗さ(R a ) J 及び 「ポール 50の直径に対するボールハウス 61の側面部 70の内径の割合 (φ Β / φ Α ) j が、 それぞれ異なるように形成したものである。
また、 実施例 1 — 1から実施例 1 一 2 4まで及び比較例 1 一 1から比較例 1 一 3 1 までに示す各ボールペンリ フィール 10は、ポール 50の材質を超硬合金と し、 ホルダー 60の材質をステンレスと し、 ボール 50の直径を 0 . 7 m mと し、 下記 の組成のインク 80を用い、 2 5 °Cにおけるインク 80の粘度を 3 0 , 0 0 0 m P a · s と し、 ボールペンリフィール 10組立て時における加圧ガス 90の圧力を絶 対気圧で 0 . 3 M P a と した。 また、 イ ンク 80の組成は、
ベンジルアルコール (溶剤) : 3 7. 4重量0 /0
フエノ キシエタ ノール (溶剤) : 1. 5重量%
ォレイ ン酸 (添加剤) : 8. 0重量%
ニグ口シン E X (着色剤) : 2 2. 5重量%
スピロンバイオレツ ト C— RH (着色剤) : 9. 0重量0 /0
ス ピロンィエロ一 C— 2 GH (着色剤) : 6. 0重量%
カーボンブラック MA— 1 0 0 (着色剤 · 構造粘性付与剤) : 8. 0重量% ハイラック # 1 1 1 (樹脂) : 5. 4重量%
ポリ ビュルピロ リ ドン K— 9 0 (樹脂) : 0. 8重量0 /0
ァエロジル 3 8 0 (構造粘性付与剤) : 1 . 4重量%
と した。
また、 「初筆性」 の試験は、
まず、 手書きにて筆記可能であることを確認し、
手書きが終了してから 1時間経過後又は 1 日経過後に、
I S O規格 1 4 1 4 5— 1 に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度 : 4. 5 m/m i n
筆記角度 : 9 0 °
筆記負荷 : 1. 9 6 N
の条件で行った。
また、 「初筆性」 の評価は、
5本のポールペンリ フィール 10について行った上記試験の結果の平均値を採り、 (ィ) 筆記試験開始から描線の記録が円滑に行われるまでの距離が 2 mm以内で あった → 評価 「A」
(口) 筆記試験開始から描線の記録が円滑に行われるまでの距離が 5 mm以内で あった → 評価 「: BJ
(ハ) 筆記試験開始から描線の記録が円滑に行われるまでの距離が 1 0 mm以内 であった → 評価 「CJ
(二) 筆記試験開始から描線の記録が円滑に行われるまでの距離が 1 0 mm以上 であった → 評価 「DJ
と した。
また、 「筆記距離」 の試験は、
まず、 手書きにて筆記可能であることを確認し、 その後に、
I S O規格 1 4 1 4 5— 1 に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度 : 4. 5 m/m i n
筆記角度 : 6 0 °
筆記負荷 : 1 . 9 6 N
の条件で筆記不能になるまで行った。
また、 「筆記距離」 の評価は、
1 0本のポールペンリ ブィール 10について行った上記試験の結果の平均値を採 り、
(ィ) インク 80が完全になくなるまで筆記可能であった → 評価 「A」 (口)充填量の 1 4未満のインク 80を残して筆記不能となった → 評価「: B J (ハ)充填量の 1ノ 4以上のイ ンク 80を残して筆記不能となった → 評価「 CJ と した。
また、 「ボール 50の飛び出し」 の試験は、
ポールペンリ フィーノレ 10を、
気温 : 1 5 0 °C
湿度 : 3 0 %
に設定した恒温槽內に 1 0 0時間投入することによって行った。
また、 「ボール 50の飛び出し」 の評価は、
1 0 0本のポールペンリ フィール 10について上記試験を行い、
(ィ) ポールハウス 61からボール 50が飛び出してしまったものが 1本もなかつ た → 評価 「oJ
(口) ボールハウス 61からボール 50が飛び出してしまったものが 1本以上あつ た → 評価 「XJ
と した。
表 1 Ra( U m) Β/ΦΑ 初筆性 (1h) 初筆性 (1d) 筆記距離 飛び出し 比較例 1 - 1 0.0060 0.997 D D A 〇 比較例 1-2 0.0060 1.003 D C A O 比較例 1 - 3 0.0060 1.011 C C A O 比較例 1-4 0.0060 1.014 C C A 0 比較例 1-5 0.0060 1.017 C C A O 比較例 1-6 0.0060 1.029 C B A 〇 比較例 1-7 0.0060 1.043 B B A 〇 比較例 1-8 0.0060 1.057 B B A O 比較例 1 - 9 0.0060 1.071 B B A O 比較例 1-10 0.0060 1.110 B B A 〇 比較例 1 - 11 0.0060 1.129 B B A X 比較例 1—12 0.0194 0.997 D C A O 比較例 1-13 0.0194 1.003 B C A O 実施例 1-1 0.0194 1.011 A A A 〇 実施例 1-2 0.0194 1.014 A A A O 実施例 1-3 0.0194 1.017 A A A 〇 実施例 1 - 4 0.0194 1.029 A A A 〇 実施例 1-5 0.0194 1.043 A A A o 実施例 1 - 6 0.0194 1.057 A A A o 実施例 1 - 7 0.0194 1.071 A A A o 実施例 1-8 0.0194 1.110 A A A o 比較例 1-14 0.0194 1.129 A A A X 比較例 1-15 0.0360 0.997 C C A 〇 比較例 1-16 0.0360 1.003 B B A 〇 実施例 1 - 9 0.0360 1.011 A A A 〇 実施例 1-10 0.0360 Ϊ.014 A A A o 実施例 1-11 0.0360 1.017 A A A 〇 実施例 1-12 0.0360 1.029 A A A 〇 実施例 1-13 0.0360 1.043 A A A o 実施例 1-14 0.0360 1.057 A A A 〇 実施例 1 - 15 0.0360 1.071 A A A 〇 実施例 1 - 16 0.0360 1.110 A A A o 比較例 1-17 0.0360 1.129 A A A X 比較例 1 - 18 0.0716 0.997 B A A 〇 比較例 1 - 19 0.0716 1.003 B A A 〇 実施例 1-17 0.0716 1.011 A A A 〇 実施例 1 - 18 0.0716 1.014 A A A 〇 実施例 1-19 0.0716 1.017 A A A 〇 実施例 1-20 0.0716 1.029 A A A 〇 実施例 1 - 21 0.0716 1.043 A A A o 実施例 1-22 0.0716 1.057 A A A o 実施例 1-23 0.0716 1.071 A A A o 実施例 1-24 0.0716 1.110 A A A 〇 比較例 1 - 20 0.0716 1.129 A A A X 比較例 1-21 0.0923 0.997 B A B 〇 比較例 1-22 0.0923 1.003 A A B 〇 比較例 1-23 0.0923 1.011 A A C 〇 比較例 1 - 24 0.0923 1.014 A A C 〇 比較例 1 - 25 0.0923 1.017 A A C o 比較例 1 - 26 0.0923 1.029 A A C o 比較例 1 - 27 0.0923 1.043 A A C 〇 比較例 1 - 28 0.0923 1.057 A A C 〇 比較例 1-29 0.0923 1.071 A A C 〇 比較例 1-30 0.0923 1.110 A A C o 比較例 1-31 0.0923 1.129 A A C X なお、 表 1 中、 「R a」 は 「ボール 50の表面粗さ R a (単位 : μπι )」 を、 Γ φ Β ノ cp A jは「ポール 50の直径に対するボールハウス 61の側面部 70の內怪の割合 J を、 「初筆性 ( l h )」 は 「手書きが終了してから 1時間経過後の初筆性の評価」 を、 「初筆性 ( 1 d )」 は「手書きが終了してから 1 日経過後の初筆性の評価」 を、 「筆記距離」 は 「筆記距離の評価」 を、 「飛び出し」 は 「ポール 50の飛び出しの 評価」 を、 それぞれ示す。
このよ う に、 実施例 1— 1から実施例 1 一 2 ..4までの各ポールペンリ フィール 10は、 「初筆性」 に優れ、 また、 「筆記距離」 も十分長く 、 しかも、 ポールハウス 61からポール 50が飛び出してしまう こともなかった。
すなわち、 実施例 1 一 1 から実施例 1 一 2 4までに示すよ うにボールペンリ フ ィ一ル 10を形成すれば、 「初筆性」 に優れ、 また、 「筆記距離」 も十分長く、 し かも、ボールハウス 61からボ一ル 50が飛び出しにくいボールペンリ フィール 10 とすることができるのである。
一方、比較例 1 — 1から比較例 1 一 3 1までの各ボールペンリ フィール 10は、 「初筆性」 に劣るか、 「筆記距離」 が短いか、 又はポールハウス 61からポール 50 が飛び出しやすいかのいずれか 1以上の欠点を有していた。
すなわち、 比較例 1 — 1から比較例 1 _ 3 1までに示すよ うにボールペンリ フ ィール 10を形成すると、 「初筆性」 に劣るか、 「筆記距離」 が短いか、 又はポー ルハウス 61からボール 50が飛び出しやすいかのいずれか 1以上の欠点を有する ボーノレペンリ フィール 10 となってしまうのである。
更に、 「ポール 50の表面粗さ R a」の限界数値についての実験を行ったところ、 少なく とも、 ポール 50の表面粗さ R a を 0 . Ο Ι Ο μπι以上 0 . 0 8 0 μηι以下 にすれば、 筆記面上でボール 50が滑り にく く、 かつ、 ボール受け座 72が磨耗し にく くなり、 これによ り、 「かすれ」 を起こ しにく くなり、 また、 「初筆性 J に優 れ、 しかも、 「筆記距離」 も十分に長くなることが確認された。
また、 「ボール 50の表面粗さ R a j を 0 . Ο Ι Ο μηι未満にすると、 筆記面上 でボール 50が滑りやすくなつてしま う ことから、 「かすれ」を起こしやすくなり、 また、 「初筆性」 に劣ってしまう ことが確認された。
また、 「ボ一ル 50の表面粗さ R a」 を 0 . 0 8 0 μιη超にすると、 ポール受け 座 72が磨耗しゃすく なつてしま う ことから、 「筆記距離」 が短く なってしまう こ とが確認された。
また、 「ボール 50の直径に対するポールハウス 61の側面部 70の内径の割合(φ Β / φΑ )」 の限界数値についての実験を行った'ところ、 少なく とも、 ボールハウ ス 61の側面部 70の内径をボール 50の直径の 1 0 1 %以上 1 1 1 %以下に形成 すれば、 すなわち、 1 . 0 1 ^ φ Β Α≤ 1 . 1 1 (式 1 ) を満たすよ う に形成 すれば、 ボール 50 と側面部 70 との間に十分なィンク 80通路を確保することが でき、 これによ り、 「かすれ」 を起こしにく く なり、 また、 「初筆性」 に優れ、 し かも、 ボールハウス 61からポール 50が飛び出しにく く なるこ とが確認された。 また、 ポールハウス 61の側面部 70の内径をポール 50の直径の 1 0 1 %未満 に形成すると、 すなわち、 1 . 0 1 〉φ Β /φΑに形成すると、 ボール 50 と側面 部 70 との間に十分なインク 80通路を確保することができなく なってしま う こと から、 「かすれ J を起こしやすくなり、 また、 「初筆性」 に劣ってしま う ことが確 認された。
また、 ポールハウス 61の側面部 70の内径を、 ボール 50の直径の 1 1 1 %超 に形成すると、 すなわち、 φ Β / φΑ > 1 . 1 1 に形成すると、 ボール 50がポ一 ルハウス 61から飛び出しやすくなってしまう ことが確認された。
なお、 この試験は、 イ ンク 80の組成、 インク 80の粘度、 及び加圧ガス 90の 圧力などを変えて行ったが、 前述した結果と同様の傾向が見られた。
(ボールペンリ ブィール 10の評価 2 )
下記の表 2に、 実施例 2— 1から実施例 2— 3まで及び比較例 2— 1から比較 例 2 _ 3までの各ポールペンリ フィール 10の構成と、 これらのポーノレペンリ フ ィール 10の 「インク 80の漏れ出し」 及び 「書き味」 についての評価をそれぞれ 示す。
ここで、 実施例 2— 1から実施例 2— 3まで及び比較例 2— 1から比較例 2— 3までに示す各ボールペンリ フィール 10は、 「インク 80の組成」 及ぴ 「インク 80の粘度」 力 S、 それぞれ異なるように形成したものである。
また、 実施例 2— 1から実施例 2— 3まで及び比較例 2— 1から比較例 2— 3 までに示す各ボ一ルペンリ フィール 10は、 ボール 50の材質を超硬合金と し、 ホ ノレダー 60 の材質をステンレスと し、 ポーノレ 50 の直径を 0 . 7 m mと し、 ボール 50 の表面粗さ R aを 0 . 0 3 6 μπαと し、 ポ一ノレ 50 の直径に対するポ一ノレノヽゥ ス 61の側面部 70の内径の割合 (φ Β / φ Α ) 1 . 0 1 4 と し、 ボ一ルぺンリ フ ィール 10組立て時における加圧ガス 90の圧力を絶対気圧で 0 . 3 M P a と した。 また、 インク 80の粘度測定は、
E型粘度計にてレギュラーコーンを用い、
回転数 : 1 . 0 2 . 5回転 分
¾. &. : 2
の条件で行った。
また、 「インク 80の漏れ出し」 の試験は、
ィンク貯蔵管 30に充填する加圧ガス 90の圧力を 0 . 3 M P a まで上げたときに、 チップ 20の先端からインク 80が漏れ出すか否かを観察するこ とによ り行った。 また、 「インク 80の漏れ出し J の評価は、
(ィ) チップ 20の先端からのインク 80の漏れ出しがなかった → 評価 「〇J (口) チップ 20 の先端から漏れ出して、 チップ 20の先端にインク 80の滴がで き、 そのインク 80の滴の直径が 1 m m未満であった → 評価 「△」
(ハ) チップ 20の先端から漏れ出して、 チップ 20の先端にインク 80の滴がで き、 そのインク 80の滴の直径が 1 m m以上であった → 評価 「X」
と した。
また、 「書き味」 の試験は、
手書きにて筆記することにより行った。
また、 「書き味」 の評価は、
(ィ) 書き味がなめらかであった → 評価 「〇J
(口) 書き味がやや重かった → 評価 「△」
(ハ) 書き味が重かった → 評価 「X」
と した。
表 2 比較例 2 - 1 実施例 2-1 実施例 2-2 実施例 2-3 比較例 2-2 比較例 2-3
BA 40.4 39.4 37.4 35.4 32.4 35.3
PG 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 ォレイン酸 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0
EX 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 30.0
C-RH 9.0 9.0 9.0 9.0 9.0 9.0
C-2GH 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
MA - 100 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 0.0
#1 1 1 2.4 3.4 5.4 7.4 10.4 9.4
PVP 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 ァエロシ'ル 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 0.0
口 αΤ 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 粘度 9,000 12,000 30,000 50,000 120,000 30,000 漏れ出し Δ 〇 〇 〇 〇 X
書き味 〇 Ο 〇 〇 X 〇
なお、 表 2 中、 「Β Α」 は 「ベンジルアルコール (溶剤)」 を、 「P G」 は 「フエ ノキシエタノール (溶剤)」 を、 「ォレイ ン酸」 は 「ォレイ ン酸 (添加剤)」 を、 Γ Ε X」 は 「ニグ口シン E X (着色剤)」 を、 「C— R H」 は 「スピロンバイォレッ ト C一 R H (着色剤)」 を、 「C— 2 G H」 は 「ス ピロンイエロ一 C一 2 G H (着色 剤)」 を、 「M A— 1 0 0」 は 「カーボンブラック M A— 1 0 0 (着色剤 ·構造粘 性付与剤)」 を、 「# 1 1 1」 は 「ハイラック # 1 1 1 (榭脂)」 を、 「P V P」 は 「ポリ ビュルピロ リ ドン K— 9 0 (樹脂)」 を、 「ァエロジル」 は 「ァエロジル 3 8 0 (構造粘性付与剤)」 を、 「粘度」 は 「 2 5 °Cにおける粘度 (単位 : m P a · s )」 を、 「漏れ出し」 は 「インク 80の漏れ出しの評価」 を、 「書き味」 は 「書き 味の評価」 を、 それぞれ示す。
このよう に、実施例 2— 1 から実施例 2— 3までの各ボーノレペンリ フィール 10 は、 「インク 80の漏れ出し」 がなく、 しかも、 「書き味」 がなめらかであった。 すなわち、 実施例 2— 1から実施例 2— 3までに示すよ うにボ一ルペンリ フィ ール 10を形成すれば、 「インク 80の漏れ出し」 がなく、 しかも、 「書き味」 がな めらかなボ一ルペンリ フィール 10 とすることができるのである。
—方、 比較例 2— 1 から比較例 2 _ 3までの各ボールペンリ フィール 10は、 「インク 80の漏れ出し」 があるか、 又は 「書き味」 がなめらかではないかのい ずれか 1以上の欠点を有していた。
すなわち、 比較例 2— 1から比較例 2— 3までに示すよ うにポールペンリ フィ
—ル 10を形成'すると、 「インク 80の漏れ出し」 がある力 又は 「書き味」 がな めらかではないかのいずれか 1以上の欠点を有するボールペンリ フィール 10 と なってしま うのである。
更に、 インク 80の粘度の限界数値についての実験を行ったところ、 少なく と も、 2 5 °Cにおけるインク 80の粘度を 1 0 , O O O mP a . s以上 5 0 , 0 0 0 m P a · s以下にすれば、 「イ ンク 80の漏れ出し」 がなく、 しかも、 「書き味」 がなめらかになることが確認された。
また、 2 5 °Cにおけるイ ンク 80の粘度を 1 0 , O O O m P a . s未満にする と、 チップ 20の先端からィンク 80が漏れ出してしまう ことが確認された。
また、 2 5 °Cにおけるイ ンク 80の粘度を 5 0 , O O O m P a ' s超にする と、 「書き味」 が重く なつてしま う ことが確認された。
また、 2 5 °Cにおけるイ ンク 80の粘度を 1 0, O O O mP a ' s以上 5 0, 0 0 0以下にしても、 インク 80に構造粘性付与剤を添加しないと、 チップ 20の 先端からィンク 80が漏れ出してしまう ことが確認された。
(ボールべンリ フィール 10の評価 3 )
下記の表 3に、 実施例 3— 1、 実施例 3— 2、 比較例 3— 1 、 及び比較例 3— 2の各ポーゾレペンリ フィール 10の構成と、 これらのボーノレペンリ フィ一ノレ 10の 「インク 80の漏れ出し」 及ぴ 「筆記距離」 についての評価をそれぞれ示す。 ここで、 実施例 3— 1、 実施例 3— 2、 比較例 3— 1、 及び比較例 3— 2に示 す各ボールペンリ フィール 10は、 「加圧ガス 90の圧力」 力 S、 それぞれ異なるよ うに形成したものである。
また、 実施例 3— 1、 実施例 3— 2、 比較例 3— 1、 及び比較例 3— 2に示す 各ポーノレペンリ ブィール 10は、 ボール 50の材質を超硬合金と し、 ホルダ一 60 の材質をステンレスとし、 ボール 50の直径を 0. 7 mmと し、 ポール 50の表面 粗さ R a を 0. 0 3 6 μπιと し、 ポール 50の直径に対するポールハウス 61の側 面部 70の内径の割合 (φΒ "φΑ) を 1 . 0 1 4 と し、 ポールペンリ フィール 10 の評価 1で示したイ ンク 80を用い、 2 5 °Cにおけるインク 80の粘度を 3 0 , 0 0 0 m P a · s と した。
また、 「インク 80の漏れ出し」 の試験は、
直径 5〜6 c mの円を 5周筆記した後に、 2 5 tの環境下に 1分間放置し、 チップ 20の先端からインク 80が漏れ出すか否かを観察することによ り行った。 また、 「インク 80の漏れ出し」 の評価は、
(ィ) チップ 20の先端からのインク 80の漏れ出しがなかった → 評価 「〇」 (口) チップ 20の先端から漏れ出して、 チップ 20の先端にイ ンク 80の滴がで き、 そのインク 80の滴の直径が 1 m m未満であった → 評価 「△」
(ハ) チップ 20の先端から漏れ出して、 チップ 20の先端にイ ンク 80の滴がで き、 そのインク 80の滴の直径が 1 m m以上であった → 評価 「xj
と した。 . また、 「筆記距離」 の試験は、
まず、 手書きにて筆記可能であることを確認し、 その後に、
I S O規格 1 4 1 4 5— 1 に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度 : 4 . 5 m / m 1 n
筆記角度 : 6 0 °
筆記負荷 : 1 . 9 6 N
の条件で筆記不能になるまで行った。
また、 「筆記距離」 の評価は、
1 0本のポールペンリ フィール 10について行った上記試験の結果の平均値を採 り、
(ィ) 筆記不能になるまでの距離が 6 0 0 m以上であった → 評価 「〇J (口) 筆記不能になるまでの距離が 4 0 0 m以上 6 0 0 m未満であった → 評 価 「△」
(ハ) 筆記不能になるまでの距離が 4 0 0 m未満であった → 評価 「xj
表 3
Figure imgf000051_0001
このよう に、実施例 3— 1及び実施例 3— 2の各ボールペンリ フィール 10は、 「イ ンク 80の漏れ出し」 がなく、 しかも、 「筆記距離」 が十分に長かった。
すなわち、 実施例 3 _ 1及び実施例 3— 2に示すようにボールペンリ フィール 10を形成すれば、 「インク 80の漏れ出し J がなく、 しかも、 「筆記距離」 が十分 に長いボールペンリ ブイール 10 とすることができるのである。
—方、 比較例 3— 1及ぴ比較例 3— 2の各ポールべンリ フィール 10は、 「イン ク 80の漏れ出し」 があるか、 又は 「筆記距離」 が短く なつてしまうかのいずれ か 1以上の欠点を有していた。
すなわち、 比較例 3— 1及び比較例 3— 2に示すようにボールペンリ フィール
10を形成する と、 「イ ンク 80の漏れ出し」 があるカ 又は 「筆記距離」 が短く な つてしまうかのいずれか 1以上の欠点を有するポールペンリ フィ一ル 10 となつ てしま うのである。
更に、 「加圧ガス 90の圧力」 の限界数値についての実験を行ったところ、 少な く とも、 加圧ガス 90の圧力を絶対圧力で 0. 1 5 MP a以上 0. 4 0MP a以 下にすれば、 「インク 80の漏れ出し」 がなく、 しかも、 「筆記距離」 が十分に長 くなることが確認された。
また、 加圧ガス 90の圧力を絶対圧力で 0. 1 5 MP a未満にすると、 インク 80を最後まで使い切れなく なってしまい、 「筆記距離」 が短く なつてしまう こと が確認された。
また、 加圧ガス 90の圧力を絶対圧力で 0. 4 0 MP a超にすると、 チップ 20 の先端からィンク 80が漏れ出してしまう ことが確認された。
(ポールペンリ ブイ一ル 10の評価 4 )
下記の表 4に、 実施例 4一 1、 実施例 4一 2、 比較例 4一 1 、 及び比較例 4一 2の各ポールペンリ フィーノレ 10の構成と、 これらのボールペンリ フィーノレ 10の 「筆記距離」 についての評価をそれぞれ示す。
ここで、 実施例 4— 1、 実施例 4一 2、 比較例 4— 1、 及び比較例 4一 2に示 す各ボールペンリ フィール 10は、 「加圧ガス 90中の反応しにくいガスの割合」 が、 それぞれ異なるように形成したものである。
また、 実施例 4— 1、 実施例 4— 2、 比較例 4— 1、 及び比較例 4一 2に示す 各ポールペンリ フィール 10は、 反応しにくいガスと して窒素 (N2) を用いた。 また、 実施例 4一 1、 実施例 4一 2、 比較例 4— 1、 及び比較例 4一 2に示す 各ポールペンリ フィール 10は、 ボール 50の材質を超硬合金と し、 ホルダ一 60 の材質をステンレスと し、 ボール 50の直径を 0. 7 mmと し、 ボール 50の表面 粗さ R a を 0. 0 3 6μπιと し、 ポール 50の直径に対するボールハウス 61の側 面部 70の内径の割合 (φΒΖφΑ) を 1 . 0 1 4 と し、 ボールペンリ ブィール 10 の評価 1で示したインク 80を用い、 2 5口におけるインク 80の粘度を 3 0 , 0
0 0 m P a · s と し、 ボールペンリフィ一ル 10組立て時における加圧ガス 90の 圧力を絶対気圧で 0. 3 MP a と した。
また、 「筆記距離」 の試験は、
組立て後 1年間、 5 0 °Cの環境下に保管し、 その後に、
1 S◦規格 1 4 1 4 5— 1 に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度 : 4. 5 m/m i n
筆記角度 : 6 0 °
筆記負荷 : 1 . 9 6 N
の条件で筆記不能になるまで行った。
また、 「筆記距離」 の評価は、
1 0本のボールペンリ フィール 10について行った上記試験の結果の平均値を採 り、
(ィ) 筆記不能になるまでの距離が 6 0 0 m以上であった → ' 評価 「〇J
(口) 筆記不能になるまでの距離が 4 0 0 m以上 6 0 0 m未満であった → 評 価 「△」
(ハ) 筆記不能になるまでの距離が 4 0 0 m未満であった → 評価 「xj
表 4
Figure imgf000053_0001
このよ う に、実施例 4— 1及び実施例 4— 2の各ボ一ルぺンリ フィール 10は、 「筆記距離」 が十分に長かった。
すなわち、 実施例 4 - 1及び実施例 4ー 2に示すようにボールペンリ ブイール 10を形成すれば、 加圧ガス 90中の酸素 (〇2) などのガスがインク 80の各成分 と反応することによる加圧ガス 90の圧力低下を抑えることができ、これにより、 「筆記距離」 が十分に長いポールペンリ ブイール 10 とすることができるのであ る。
一方、 比較例 4 — 1及び比較例 4— 2の各ボールぺンリ ブイール 10は、 「筆記 距離」 が短くなってしまった。
すなわち、 比較例 4— 1及び比較例 4 — 2に示すよ うにボールペンリ フィ一ル 10を形成すると、 加圧ガス 90中の酸素 (0 2) などのガスがインク 80の各成分 と反応することによ り、 加圧ガス 90の圧力が低下してしまい、 これによ り、 「筆 記距離」 が短いポールペンリ フィール 10 となってしまうのである。
また、 窒素 (N 2) 以外の反応しにくいガスについても、 上述した実験と同様の 実験を行ったところ、 上述した評価と同様の評価が得られた。
更に、 「加圧ガス 90中の反応しにくいガスの割合」 の限界数値についての実験 を行ったと ころ、少なく とも、加圧ガス 90中の反応しにく いガスの割合を 8 5 % 以上にすれば、 加庄ガス 90中の酸素 (0 2) などのガスがインク 80の各成分と 反応することによる加圧ガス 90の圧力低下を十分に抑えることができ、 これに よ り、 「筆記距離 J が十分に長く なることが確認された。
また、 加圧ガス 90中の反応しにくいガスの割合を 8 5 %未満にすると、 加圧 ガス 90中の酸素 (0 2 ) などのガスがインク 80の各成分と反応することによ り、 加圧ガス 90の圧力が低下してしまい、 これによ り、 「筆記距離」 が短く なつてし まう ことが確認された。
(ポールペンリ フィール 10の評価 5 )
下記の表 5に、 実施例 5— 1、 実施例 5— 2、 比較例 5— 1 、 及ぴ比較例 5—
2の各ポーノレペンリ フィール 10の構成と、 これらのボールペンリ フィール 10の 「イ ンク 80の流れ出し」 についての評価をそれぞれ示す。
ここで、 実施例 5— 1、 実施例 5— 2、 比較例 5— 1 、 及ぴ比較例 5— 2に示 す各ポ一ルペンリ フィール 10は、 「フロー ト 100の外径を cp C、ィンク貯蔵管 30 の大径部 31 の内径を(p Dと したときにおける、 (tp D— (p C ) Z tp Cの値 J 力^ そ れぞれ異なるよ う に形成したものである。
また、 実施例 5 — 1、 実施例 5— 2、 比較例 5— 1、 及ぴ比較例 5— 2に示す 各ポールペンリブィール 10は、 ボール 50の材質を超硬合金と し、 ホルダー 60 の材質をステンレスと し、 ボール 50の直径を 0 . 7 m mと し、 ボール 50の表面 粗さ R a を 0. 0 3 6 pmと し、 ポール 50の直径に対するボールハウス 61の側 面部 70の内径の割合 (φΒΖφΑ) を 1. 0 1 4 と し、 フロー ト 100の材質をポ リプロピレン (Ρ Ρ) と し、 ボールペンリ フィール 10の評価 1で示したインク 80を用い、 2 5 °Cにおけるインク 80の粘度を 3 0 , O O O mP a ' s と し、 ポ 一ルペンリ フィール 10組立て時における加圧ガス 90の圧力を絶対気圧で 0. 3 M P a と した。
また、 「インク 80の流れ出し」 の試験は、
I S O規格 1 4 1 4 5— 1 に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度 : 4. 5 m/m i n
筆記角度 : 6 0 °
筆記負荷 : 1 . 9 6 N
の条件で 2 0 O m筆記した後、
チップ 20を上向きにした状態で、 2 5 °Cの環境下に 3 日間保管し、 その後、 フロー ト 100 とィンク貯蔵管 30 との間の間隙からィンク 80が加圧ガス 90側へ 流れ出しているか否かを観察した。
また、 「インク 80の流れ出し」 の評価は、
1 0本のボーノレペンリ フィール 10について上記試験を行い、
(ィ) フロー ト 100 とィンク貯蔵管 30 との間の間隙からィンク 80が加圧ガス 90側へ流れ出しているものが 1本もなかった → 評価 「〇J
(口) フロー ト 100 とィンク貯蔵管 30 との間の間隙からィンク 80が加圧ガス 90側へ流れ出しているものが 1本以上あった → 評価 「xj
と した。
表 5
Figure imgf000055_0001
このよ う に、実施例 5— 1及び実施例 5— 2の各ボールペンリ フィ一ル 10は. フロー ト 100 とインク貯蔵管 30 との間の間隙からインク 80が加圧ガス 90側ハ 流れ出すことがなかった。 すなわち、 実施例 5 - 1及び実施例 5 — 2に示すようにボールペンリ ブィール 10を形成すれば、 フロー ト 100 とィンク貯蔵管 30 との間の間隙からィンク 80 が加圧ガス 90側へ流れ出さないポールペンリ フィール 10 とすることができるの である。
一方、 比較例 5 — 1及び比較例 5— 2の各ポールペンリ ブィ一ル 10は、 フロ ー ト 100 とィンク貯蔵管 30 との間の間隙からィンク 80が加圧ガス 90側へ流れ 出しやすいという欠点を有していた。
すなわち、 比較例 5 — 1及び比較例 5 — 2に示すようにポールペンリ フィール 10を形成する と、 フロー ト 100 とィンク貯蔵管 30 との間の間隙からィンク 80 が加圧ガス 90側へ流れ出しゃすいポールペンリ フィ一ル 10となってしま うので ある。
更に、 「 (cpD— cpC ) /cpCの値」 の限界数値についての実験を行ったと ころ、 少なく とも、 0. 0 0 0 5 ≤ (φΌ -φθ) /φθ≤ 0. 0 4 3 (式 3 ) となるよ うに形成すれば、 フロー ト 100 とィンク貯蔵管 30 との間の間隙からィンク 80が 加圧ガス 90側へ流れ出しにく く なることが確認された。
また、 0. 0 0 0 5 > (φϋ -ψθ /cpC となるよ うに形成すると、 フロー ト 100 とイ ンク貯蔵管 30 との間の間隙が狭すぎて、 インク 80の減少に伴う フロー ト 100の移動が円滑に行われなく なつてしまう ことが確認された。
一方、 ((pD— cpC) Z(pC > 0. 0 4 3 となるよ うに形成する と、 フロー ト 100 とィ ンク貯蔵管 30 との間の間隙からィンク 80が加圧ガス 90側へ流れ出しやす く なつてしま う ことが確認された。
なお、 本発明は、 上記実施例に限定されるものではない。 産業上の利用可能性
以上説明したよう に、 本件出願の発明によれば、 チップの先端からイ ンクが漏 れ出しにく く、また、ボールがボールハウスから飛び出しにく く、また、 「かすれ」 を起こ しにく く 、 更に、 「初筆性」 に優れ、 しかも、 「筆記距離」 も十分に長いボ 一ルペンリ ブイ一ルを提供することができるのである。
また、 本件出願の発明によれば、 チップの先端からインクがより一層漏れ出し にく く 、 しかも、 「書き味」 がなめらかなポールペンリ フィールを提供することが できるのである。
また、 本件出願の発明によれば、 チップの先端からインクがより漏れ出しにく く、 また、 ポールがボールハウスからより飛び出しにく く 、 また、 「かすれ」 もよ り起こしにく く、 更に、 「初筆性」 によ り優れ、 しかも、 イ ンクを最後まで使い切 れるポールペンリ フィールを提供することができるのである。
また、 本件出願の発明によれば、 チップの先端からインクがよ り漏れ出しにく く、 また、 「かすれ」 もより起こしにく く、 更に、 「初筆性」 によ り優れ、 しかも、 「筆記距離」 も十分に長いボールペンリ フィ一ルを提供するこ とができるのであ る。
また、 本件出願の発明によれば、 インクに構造粘性を付与することができるの で、 チップの先端からインクがよ り一層漏れ出しにく く 、 しかも、 「書き味」 がな めらかなポールペンリ フィ一ルを提供することができるのである。
また、 本件出願の発明によれば、 加圧ガスの圧力低下を防止することができる ので、 「かすれ」 をより起こしにく く 、 更に、 「初筆性」 によ り優れ、 しかも、 「筆 記距離」 も十分に長いボールペンリ フィールを提供することができるのである。 また、 本件出願の発明によれば、 取り扱いが容易なボールペンリフィ一ルを提 供することができるのである。
更に、 本件出願の発明によれば、 「かすれ」 をよ り起こしにく く、 また、 「初筆 性」 により優れ、 また、 「筆記距離」 も十分に長く 、 更に、 チップがィ ンク貯蔵管 から抜けにく く 、 しかも、 チップのイ ンク貯蔵管への固定が容易なボールペンリ フィールを提供することができるのである。
また、 本件出願の発明によれば、 フロー トとインク貯蔵管との間の間隙から加 圧ガス側へインクが流れ出しにく く、 しかも、 インクの減少に伴う フロー トの移 動が円滑に行われるポールペンリ フィ一ルを提供することができるのである。 また、 本件出願の発明によれば、 フロー トとイ ンク貯蔵管との間の間隙から加 圧ガス側ヘインクがよ り流れ出しにく いボールペンリ フィールを提供することが できるのである。

Claims

請求の範囲
1. インク貯蔵管と、 このインク貯蔵管の一方側に固定したチップと、 ィ ンク貯蔵管の反チップ側に設けた尾栓とを備え、
前記インク貯蔵管のチップ側には、 インクが充填され、
前記ィンク貯蔵管の反チップ側には、 加圧ガスが充填され、
前記加圧ガスの圧力により、 ィンクをチップ方向へ押し出すようにしたポール ペンリ フィ—ノレであって、
前記チップは、 ボールと、 このポールを保持するためのホルダ一とを備え、 前記ボールは、 その表面粗さ R a を、 0. Ο Ι Ο μπι以上 0. 0 8 0μπι以下に 形成され、
前記ホルダーは、 その反イ ンク貯蔵管側の端部近辺に設けた、 ボールを収納す るためのポールハウスと、 その反ボールハウス側の端部からボールハウスまで貫 通してポールにインクを供給するためのィンク誘導孔とを有し、
前記ボールハウスは、 円筒状の側面部と、 イ ンク誘導孔側へ向けて内径を次第 に小さくする円錐状の底面部とを有し、
ポーノレの直径を φΑ、
側面部の内径を φΒ、
と したときに、
1. 0 1 ≤ φΒ /φΑ≤ 1. 1 1
を満たすように形成したことを特徴とするポールペンリ フ ィ 一ル。
2. インクは、 2 5 °Cにおける粘度が、 1 0 , O O O m P a · s以上 5 0 , 0 0 0 m P a · s以下となるよ うに調製されていることを特徴とする請求項 1記 載のボールペンリ フィール。
3. イ ンクは、 構造粘性付与剤を含有することを特徴とする請求項 1記載 のボー/レぺン リ ブイ一ノレ。
4. イ ンクは、 構造粘性付与剤を含有するこ とを特徴とする請求項 2記載 のボールペン Vフィ ール。
5. 加圧ガスは、 ボールペンリ フィ一ル組立て時における圧力が、 絶対気 圧で、 0. 1 51^? &以上0. 4MP a以下となるよ うに設定されていることを 特徴とする請求項 1記載のポ一ルペンリ フィ一ル。
6. 加圧ガスは、 ポールペンリ フィール組立て時における圧力が、 絶対気 圧で、 0. 1 5 MP a以上 0. 4MP a以下となるよ うに設定されてレヽることを 特徴とする請求項 2記載のポールペンリ フィール。
7. 加圧ガスは、 ボールペンリ フィール組立て時における圧力が、 絶対気 圧で、 0. 1 5 MP a以上 0. 4MP a以下となるよ うに設定されていることを 特徴とする請求項 3記載のボールペンリ フィ一ル。
8. 加圧ガスは、 ボールペンリフィール組立て時における圧力が、 絶対気 圧で、 0. 1 5 MP a以上 0. 4MP a以下となるよ うに設定されていることを 特徴とする請求項 4記載のポールペンリ ブイール。
9. ボールペンリ フィ一ル組立て時におけるインクの収納体積を V A、 ボールべンリ フィール組立て時における加圧ガスの収納体積を V B、 と したときに、
VAX 2≤V B≤VAX 5
を満たすよ うに形成したことを特徴とする請求項 1乃至 8の何れかに記載のポ一 ルぺンリ フィーノレ。
1 0. インク貯蔵管と、 このインク貯蔵管の一方側に固定したチップと、 ィ ンク貯蔵管の反チップ側に設けた尾栓とを備え、
前記イ ンク貯蔵管のチップ側には、 イ ンクが充填され、
前記イ ンク貯蔵管の反チップ側には、 加圧ガスが充填され、
前記加圧ガスの圧力により、 ィンクをチップ方向へ押し出すよ うにしたボール ペンリ フィーノレであって、
前記インクは、 2 5 °Cにおける粘度が、 1 0 , O O O m P a · s以上 5 0 , 0 O O mP a · s以下となるように調製され、
前記加圧ガスは、ポールペンリ フィール組立て時における圧力力^絶対気圧で、 0. 1 5 MP a以上 0. 4MP a以下となるように設定されていることを特徴と するボ一ノレペンリ ブイール。
1 1. ボールペンリ フィール組立て時におけるィ ンクの収納体積を V A、 ボールペンリ フィール組立て時における加圧ガスの収納体積を VB、 と したときに、
VA X 2≤VB≤VAX 5
を満たすよ うに形成したことを特徴とする請求項 1 0記載のボ一ルペンリ フィー ノレ。
1 2. イ ンクは、 構造粘性付与剤を含有することを特徴とする請求項 1 0記 載のボールぺンリ フィール。
1 3. インクは、 構造粘性付与剤を含有することを特徴とする請求項 1 1記 載のポーノレぺンリ フィ一ノレ。
1 4. 加圧ガスは、 反応しにくいガスの割合が、 加圧ガス全体の 8 5 %以上 となるように調製されていることを特徴とする請求項 1 0記載のポ一ルペンリ フ ィール。
1 5. 加圧ガスは、 反応しにくいガスの割合が、 加圧ガス全体の 8 5 %以上 となるように調製されていることを特徴とする請求項 1 1記載のポールペンリ フ ィール o
1 6. 加圧ガスは、 反応しにくいガスの割合が、 加圧ガス全体の 8 5 %以上 となるよ うに調製されていることを特徴とする請求項 1 2記載のボールペンリ フ ィール。
1 7. 加圧ガスは、 反応しにくいガスの割合が、 加圧ガス全体の 8 5 %以上 となるよ うに調製されていることを特徴とする請求項 1 3記載のポールペンリ フ ィ—ノレ。
1 8. 反応しにくいガスは、 その生体を、 窒素 (N2) によつて構成されてい ることを特徴とする請求項 1 4記載のボールペンリ フィ一ル。
1 9. 反応しにくいガスは、 その主体を、 窒素 (N2) によって構成されてい るこ とを特徴とする請求項 1 5記載のボールペンリ フィール。
2 0. 反応しにくいガスは、 その主体を、 窒素 (N2) によつて構成されてい ることを特徴とする請求項 1 6記載のボールペンリ フィール。
2 1 . 反応しにくいガスは、 その主体を、 窒素 ( N2) によって構成されてい ることを特徴とする請求項 1 7記載のボールペンリ フィ一ル。
2 2. イ ンク貯蔵管は、 金属材料を用いて一体的に形成され、 チップは、 その反ボール側をィンク貯蔵管の一方側の端部近辺に圧入されるこ とによ り、 インク貯蔵管の一方側に固定され、
インク貯蔵管のチップ側の端部近辺は、 焼鈍されることによ り、 その硬度を、 ビッカース硬度で、 H v 5 0以上 Η ν 4 0 0以下に設定されていることを特徴と する請求項 1 0乃至 2 1 の何れかに記載のボールペンリ フィール。
2 3. インク貯蔵管と、 このインク貯蔵管の一方側に固定したチップと、 ィ ンク貯蔵管の反チップ側に設けた尾栓とを備え、
前記ィンク貯蔵管のチップ側には、 ィンクが充填され、
前記ィンク貯蔵管の反チップ側には、 加圧ガスが充填され、
前記加圧ガスの圧力によ り、 インクをチップ方向へ押し出すようにしたボール ペンリ フィ一ノレであって、
前記インク貯蔵管の内部であって、 インク と加圧ガス との間には、 イ ンクの減 少に伴って一定範囲を移動するフロー トが設けられ、
前記フロー トの外径を cpC、
前記ィンク貯蔵管の内径のうち、 フロー 卜の移動範囲の内径を (pD、 と したときに、
0. 0 0 0 5 ≤ (φΌ -ψθ /φϋ≤ 0. 0 4 3
を満たすよ うに形成したことを特徴とするボールペンリ フィール。
2 4. イ ンクは、 2 5 °Cにおける粘度が、 1 0, O O O m P a ' s以上 5 0 , 0 0 0 m P a · s以下となるよ うに調製されていることを特徴とする請求項 2 3 記載のボ一ノレペンリ フィーノレ。
2 5. インクは、 構造粘性付与剤を含有することを特徴とする請求項 2 3又 は 2 4記載のポーノレぺンリ フィール。
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