WO2017082297A1 - ボールペン - Google Patents

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WO2017082297A1
WO2017082297A1 PCT/JP2016/083238 JP2016083238W WO2017082297A1 WO 2017082297 A1 WO2017082297 A1 WO 2017082297A1 JP 2016083238 W JP2016083238 W JP 2016083238W WO 2017082297 A1 WO2017082297 A1 WO 2017082297A1
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WO
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writing
ink
ballpoint pen
ball
pen
Prior art date
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PCT/JP2016/083238
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English (en)
French (fr)
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剛生 福本
中島　徹
古川　和彦
小林　雄介
智行 赤木
Original Assignee
三菱鉛筆株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K7/00—Ball-point pens
    • B43K7/10—Arrangements for feeding ink to the ball points
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K1/00—Nibs; Writing-points
    • B43K1/08—Nibs; Writing-points with ball points; Balls or ball beds
    • B43K1/082—Balls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K24/00—Mechanisms for selecting, projecting, retracting or locking writing units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K24/00—Mechanisms for selecting, projecting, retracting or locking writing units
    • B43K24/10—Mechanisms for selecting, projecting, retracting or locking writing units for selecting, projecting and locking several writing units
    • B43K24/16—Mechanisms for selecting, projecting, retracting or locking writing units for selecting, projecting and locking several writing units operated by push-buttons
    • B43K24/163—Mechanisms for selecting, projecting, retracting or locking writing units for selecting, projecting and locking several writing units operated by push-buttons with one push-button for each writing unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K25/00—Attaching writing implements to wearing apparel or objects involving constructional changes of the implements
    • B43K25/02—Clips
    • B43K25/022—Clips attached to a pen cap

Definitions

  • the present invention relates to a ballpoint pen, and more particularly to a ballpoint pen capable of changing the width of a drawn line.
  • Patent Document 1 a ballpoint pen capable of changing the width of a drawn line is known (for example, Patent Document 1).
  • an outer is provided on the outer periphery of a holder for holding a writing ball. And with a ballpoint pen with such an outer, when using the outer at an angle that does not contact the paper surface, a thin line can be drawn, and when using the outer at an angle that contacts the paper surface, a thick line can be drawn Can do.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and in a ballpoint pen capable of changing the width of a drawn line, it is possible to improve the responsiveness when drawing a thin line and a thick line.
  • the object is to provide a ballpoint pen.
  • the present invention is a ballpoint pen provided with a first writing portion having a writing ball on the pen tip side, and is provided on the pen tip side, and from a line drawn by the first writing portion.
  • a second writing part capable of drawing a thick line, when the writing weight is 1 g and the writing angle is 90 degrees, only the first writing part acts, and the writing weight is 200 g, When the writing angle is 40 to 90 degrees, the second writing part acts.
  • a writing weight shows the load concerning the writing part in the case of writing, and can be measured using commercially available load cells, a force gauge, and a platform scale via writing surfaces, such as a paper surface.
  • the writing weight when the writing weight is 1 g and the writing angle is 90 degrees, that is, when the writing tool is raised and the writing pressure is lowered, the first writing portion Only works, so that relatively thin lines can be drawn.
  • the writing weight when the writing weight is 200 g and the writing angle is 40 to 90 degrees, that is, when the writing instrument is laid down and the writing pressure is increased, the second writing portion acts, and the comparison is made.
  • a thick line can be drawn.
  • the writing weight can be easily adjusted by the user's writing pressure, and the writing angle can be easily adjusted by the angle of the user's hand. Therefore, according to the present invention, the user can easily draw a thin line and a thick line by adjusting the writing pressure and the hand angle.
  • FIG. 1 shows a ballpoint pen according to an embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 1A shows a state where the front of the ballpoint pen is covered with a cap, and FIG. 1B shows a state where the cap is removed from the front of the ballpoint pen.
  • FIG. 1 (c) shows a cross-sectional view of the state shown in FIG. 1 (a). It is a principal part enlarged view of FIG.1 (c).
  • 1 is an exploded perspective view of a ballpoint pen according to an embodiment of the present invention. It is drawing which shows the collector of the ball-point pen of this invention.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the front end portion of the ballpoint pen according to the embodiment of the present invention. More specifically, FIG.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of the main part near the front end portion of the ballpoint pen, and FIG. ) Is a side view of the vicinity of the front end of the ballpoint pen.
  • 1 is a view showing a ballpoint pen joint according to an embodiment of the present invention
  • 1 is a diagram illustrating an outer of a ballpoint pen according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the use condition of the ball-point pen by embodiment of this invention. It is a figure which shows the use condition of the ball-point pen by embodiment of this invention. It is a side view which shows the modification of the outer surface of the ball-point pen by embodiment of this invention. It is a side view which shows the modification of the outer surface of the ball-point pen by embodiment of this invention.
  • front of the ballpoint pen and its component parts refers to the side where the writing ball is provided in the axial direction of the ballpoint pen, and “rearward” refers to the opposite side.
  • FIG. 1 shows a ballpoint pen according to an embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 1A shows a state in which the front of the ballpoint pen is covered with a cap, and FIG. FIG. 1 (c) shows a cross-sectional view of the state of FIG. 1 (a), and FIG. 2 shows an enlarged view of the main part of FIG. 1 (c).
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the ballpoint pen.
  • the ballpoint pen 1 includes a main body 3 of the ballpoint pen and a cap 5 attached to the main body 3.
  • the main body 3 of the ball-point pen has an overall cylindrical shape so that the user can hold it when in use, and includes a front-side shaft tube 7 and a rear-side shaft tube 9.
  • the rear end of the front side cylinder 7 and the front end of the rear side cylinder 9 are respectively provided with threads, and the front side cylinder 7 and the rear side cylinder 9 are screwed together. And are fixed to each other.
  • the space which accommodates each component for writing of a ball-point pen is formed inside by screwing together and fixing the front side cylinder 7 and the rear side cylinder 9.
  • the front shaft cylinder 7 and the rear shaft cylinder 9 may be fixed by press-fitting instead of being screwed together.
  • the pressure input is desirably 300 N or less in order to prevent the outer 31 from being damaged by the impact of assembly.
  • the space formed inside the front side cylinder 7 and the rear side cylinder 9 is simply referred to as “internal space” and will be described in detail.
  • the cap 5 is configured to be detachably attached to the front side of the main body 3 of the ballpoint pen, and prevents the ink from drying by sealing the tip of the ballpoint pen.
  • the cap 5 includes an inner cap 5a and a fitting portion 5b.
  • the inner cap 5a is configured to be fitted to the main body 3 so as to completely enclose a ball pen outer 31 and a writing ball 25 described later.
  • the cap 5 itself is detachably attached to the main body 3 with a predetermined fitting force, for example, a fitting force of 60 N or less, through the fitting portion 5b. By setting the fitting force of the cap 5 to 60 N or less, it is possible to prevent the outer 31 from being damaged by an impact when the cap 5 is attached.
  • An ink storage unit 11 for storing ink is disposed on the rear side of the internal space, and a writing unit 13 for writing using ink in the ink storage unit 11 on the front side of the internal space. Further, an ink supply unit 15 for supplying ink in the ink storage unit 11 to the writing unit 13 is provided between the ink storage unit 11 and the writing unit 13.
  • the ink storage unit 11 stores predetermined ink therein, and is configured to appropriately supply ink to the writing unit 13 by capillary force when the ink in the writing unit 13 is insufficient.
  • a pigment or a dye may be used as a color material.
  • a pigment or a dye may be used as a color material.
  • Arbitrary things can be used from the inorganic type and organic type pigment conventionally used for writing instruments, such as a water-based ballpoint pen.
  • inorganic pigments include carbon black and metal powder.
  • organic pigments include azo lakes, insoluble azo pigments, chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, perylene and perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dye lakes, nitro pigments, and nitroso pigments.
  • phthalocyanine blue C.I. 74160
  • phthalocyanine green C.I. 74260
  • Hansa Yellow 3G C.I. 11670
  • disazo yellow GR C.I. 21100
  • permanent red 4R C.I. 12335
  • brilliant carmine 6B C.I. 15850
  • quinacridone red C.I. 46500
  • a plastic pigment made of styrene or acrylic resin particles may be used.
  • the hollow resin particles having voids inside the particles can be used as white pigments or pigments called pseudo pigments in which resin particles are dyed with a dye.
  • Specific trade names of the pseudo pigment include Sinloicolor SF series (Sinloihi Co., Ltd.), NKW and NKP series (Nippon Fluorochemicals Co., Ltd.).
  • any of direct dyes, acid dyes, food dyes, and basic dyes can be used.
  • the direct dye include C.I. I. Direct Black 17, 19, 19, 22, 32, 38, 51, 71, C.I. I. Direct yellow 4, 26, 44, 50, C.I. I. Direct Red 1, 4, 23, 31, 37, 39, 75, 80, 81, 83, 225, 226, 227, C.I. I. Direct Blue 1, 15, 71, 86, 106, 119 and the like.
  • the acid dye include C.I. I. Acid Black 1, 2, 24, 26, 31, 31, 52, 107, 109, 110, 119, 154, C.I. I.
  • Examples of basic dyes include C.I. I. Basic Yellow 1, 2 and 21, C.I. I. Basic Orange 2, 14, 32, C.I. I. Basic Red 1, 2, 9, 9, 14 C.I. I. Basic Brown 12, Basic Black 2, 8 and the like.
  • colorants may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the colorant in the ink is usually 0.5 to 30% by weight, preferably 1 to The range is 15%.
  • the content of the colorant is less than 0.5%, the coloring power is insufficient, which is not preferable. On the other hand, when the content of the colorant exceeds 30%, writing defects may occur, which is not preferable.
  • the content of the water-soluble solvent in the ink is 5% to 25% in order to prevent poor writing due to drying and solidification of the ink at the nib.
  • the water-soluble solvent include glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, 3-butylene glycol, thiodiethylene glycol, glycerin, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether. Etc. can be used alone or in admixture.
  • At least one selected from trimethylolpropane, trimethylolethane, and neopentylglycol as a water-soluble solvent other than the above in a weight ratio of 0.1 to 5% with respect to the ink.
  • Saccharides can be added to the ink.
  • examples of the saccharide include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, reducing sugars, non-reducing sugars, sugar alcohols, reduced starch degradation products, and mixtures thereof. Of these, it is preferable to use non-reducing sugars, particularly sugar alcohols.
  • the reducing sugars may cause discoloration of the ink or cause pH fluctuations.
  • the non-reducing saccharide is not particularly limited as long as it is a saccharide that does not exhibit reducing properties, and examples thereof include sucrose, trehalose, and sugar alcohol.
  • a reducing saccharide such as glucose (glucose) is a saccharide that exhibits weak reduction by having a carbonyl group (reducing group) such as an aldehyde group or a ketone group in the molecule, but is used in this embodiment.
  • Non-reducing sugars are those that do not exhibit reducing properties because the reducing group of a monosaccharide is bonded to other sugars by glycosidic bonds or the like.
  • Sugar alcohol is a general term for chain polyhydric alcohols obtained by reducing (hydrogenating) carbonyl groups of sugars.
  • sugar alcohols include “sorbitol” obtained by reducing glucose, “maltitol” obtained by reducing maltose, reduced starch syrup obtained by reducing starch and dextrin with different degrees of saccharification (reduced starch syrup). ), Reduced dextrin, erythritol, pentaerythritol and the like, and commercially available products can be used.
  • non-reducing sugars it is desirable to use at least one selected from sorbitol, erythritol, pentaerythritol, trehalose, and reduced starch degradation product from the viewpoint of further stability over time.
  • Sugars act as a humectant in the ink, but also have the property of forming a film and solidifying easily.
  • the saccharide contained in the ink preferably has a polymerization degree of monosaccharide to 20 sugars, and more preferably has an average polymerization degree of 3 to 10. Thereby, it can prevent that film
  • Ink can contain a phosphate ester as a lubricant.
  • a phosphate ester as a lubricant.
  • Specific examples include polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyethylene alkyl aryl ether phosphate monoester, polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyethylene alkyl aryl ether phosphate diester, phosphate triester, or derivatives thereof. Although these are mentioned, you may use these phosphate ester individually or in mixture of 2 or more types.
  • the content of these phosphate esters is 0.05 to 5% by mass, preferably 0.1 to 1% by mass, based on the total amount of ink used. If the phosphate ester content is less than 0.05% by mass relative to the total amount of the ink composition, the desired lubricity and the like may not be obtained. Stability may be reduced. Furthermore, in order to prevent the stain
  • the ink has a so-called Newtonian ink having a shear thinning index (n value) defined by the following formula of approximately 1, and a shear thinning index n of ⁇ 1.
  • so-called gel inks can be used.
  • Newtonian ink ink wettability can be ensured at the time of writing.
  • gel ink ink wettability can be ensured while improving ink sharpness.
  • S ⁇ D n (where 1>n> 0) indicates n in the viscosity equation. S represents the shear stress (dyn / cm 2 ), D represents the shear rate (s ⁇ 1 ), and ⁇ represents the non-Newtonian viscosity coefficient.
  • the Newtonian ink has a relatively low viscosity (less than 5 mPa ⁇ s, 25 ° C.) that does not contain a substance having a substantially thickening action, contains a substance having a substantially thickening action, and has a constant viscosity. It is roughly divided into grant (5 mPa ⁇ s or more, 25 ° C.). Of these, polyvinyl alcohol and a boric acid compound are preferably used as the substance having a thickening action. By blending the above substances, the ink has good fluidity, and ink with excellent responsiveness can be obtained without causing blurring of drawn lines.
  • Polyvinyl alcohol that can be used (hereinafter simply abbreviated as “PVA”) is represented by the general formula: — [CH 2 —CH (OH)] m — [CH 2 —CH (OCOCH 3 ] n —)
  • the saponification degree ⁇ [m / (m + n)] ⁇ 100 ⁇ is preferably 50 mol% or more, and more preferably 75 mol, from the viewpoints of ink stability over time and viscosity imparting property. % Or more is desirable.
  • the degree of polymerization (m + n) is preferably low, preferably 50 or more, more preferably 50 It is desirable to set a value of ⁇ 2000, particularly preferably 50 ⁇ 1500.
  • PVA polystyrene resin
  • A-type GOHSENOL series G-type GOHSENOL series
  • K-type GOHSENOL series trade names manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.
  • Saponification degree from among the J Pobar series (trade name made by Nihon Vinegar & Poval), KURARAY Poval PVA series (product name made by Kuraray), etc.
  • a suitable degree of polymerization is selected.
  • PVA which has these saponification degrees and polymerization degrees may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • modified PVA preferably modified PVA having a polymerization degree range and a saponification degree
  • modified PVA that can be used the hydroxyl group and acetic acid group of PVA are modified with a modifying group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, an acetyl group, and an ethylene oxide group, or the modified group is added to the side chain of PVA.
  • a PVA / acrylic acid / methyl methacrylate copolymer obtained by copolymerizing partially saponified PVA with acrylic acid and methyl methacrylate can also be used as the modified PVA of the present invention.
  • modified PVA that can be used include the commercially available Gosennex L series manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., the Gosennex WO series (trade name manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), and anion modified by Nihon Vineyard & Poval.
  • a suitable saponification degree and polymerization degree are selected from PVA (A series) (trade name, manufactured by Nippon Vinegar Poval), Exeval 1713 (trade name, manufactured by Kuraray), etc.
  • PVA / acrylic acid / methyl methacrylate copolymer a suitable one is selected from POVACOAT manufactured by Daido Kasei Kogyo Co., Ltd.
  • modified PVA (trade name manufactured by Daido Kasei Kogyo Co., Ltd.). These modified PVA may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the modified PVA does not directly affect the writing performance, but is effective for the temporal stability (viscosity) of the ink.
  • carboxyl group-modified, sulfonic acid group-modified, and acetyl group-modified types are desirable because of their excellent stability.
  • the total content of such PVA and modified PVA is appropriately adjusted according to the target ink viscosity value. For example, when PVA having a high degree of polymerization is used, the content of PVA is small, and conversely, when PVA having a low degree of polymerization is used, the content of PVA increases.
  • boric acid compounds examples include boric acid, alkali metal salts of boric acid (lithium, sodium, potassium, rubidium), ammonium salts of boric acid, etc., for example, boric acid (H 3 BO 3 ), Diboric acid triborate (B 2 O 3 ), sodium metaborate (NaBO 2 ), sodium diborate (Na 4 B 2 O 5 ), sodium tetraborate (Na 2 B 4 O 7 ), sodium pentaborate (NaB 5 O 8 ), sodium hexaborate (Na 2 B 6 O 10 ), sodium octaborate (NaB 8 O 13 ), ammonium borate [(NH 4 ) 2 O ⁇ 5 B 2 O 3 ], and And hydrates of these.
  • boric acid H 3 BO 3
  • Diboric acid triborate B 2 O 3
  • sodium metaborate NaBO 2
  • sodium diborate Na 4 B 2 O 5
  • sodium tetraborate Na 2 B 4 O 7
  • boric acid compounds may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of solubility in ink components and general versatility, it is desirable to use sodium tetraborate, ammonium borate, or diboric acid triborate.
  • the total content of these boric acid compounds is appropriately adjusted according to the properties and content of the PVA so as to achieve the target ink viscosity value.
  • Gel ink contains a substance called gelling agent or shear thinning agent.
  • a substance called gelling agent or shear thinning agent for example, at least one selected from the group consisting of synthetic polymers, cellulose and polysaccharides is desirable.
  • the ink characteristics such that the ink contact angle becomes 70 degrees or less after 20 seconds in relation to the outer portion of the writing unit 13 described later.
  • the angle exceeds 70 degrees, the expandability of the ink with respect to the outer is insufficient, so that the responsiveness of the second writing portion is lowered and the drawn line is rubbed.
  • the contact angle is measured by dropping ink onto a plate-shaped test body made of the same material as the outer in an environment of 25 ° C. and 65% RH.
  • an ink whose surface tension is 48 mN / m or less. If the surface tension exceeds 48 mN / m, the expandability of the ink with respect to the outer is insufficient, and the responsiveness to which the second writing part acts is reduced, so that the same phenomenon as described above is likely to occur.
  • the content of insoluble components such as pigments and resin particles contained in the ink is preferably 20% by weight or less. If the insoluble component exceeds 20% by weight, the fluidity of the ink is lowered, so that the expandability of the ink with respect to the outer layer tends to be insufficient. Furthermore, since the ink adhering to the outer layer is easily dried and solidified, poor writing is likely to occur.
  • the average particle size of the insoluble component contained in the ink is preferably 200 nm or less.
  • the average particle diameter exceeds 200 nm, the fluidity of the ink is lowered, so that the expandability of the ink with respect to the outer layer tends to be insufficient.
  • the ink supply unit 15 includes a substantially cylindrical collector 17 in which a plurality of fins are formed on the outer periphery.
  • the tip of the collector 17 is formed with a reduced diameter, and forms a tip holding unit 19.
  • the rear end portion of the collector 17 is in contact with the front end portion of the ink containing portion 11.
  • the tip holding portion 19 of the collector 17 is fitted from the rear end portion of the joint 21 to the inside of the joint.
  • FIG. 4 is a drawing showing the collector, and FIG. 4 shows a drawing of the collector viewed from three directions.
  • the collector 17 includes a front storage portion 17a, a rear dummy portion 17b, and a partition portion 17c between the storage portion 17a and the dummy portion 17b.
  • an ink guide groove 17d extending along the axis of the storage portion 17a and having a predetermined width along the circumferential direction, and a main ink temporary storage groove formed between the plurality of fins 17e. 17f. Furthermore, the storage part 17a is provided with a hole 17g extending in communication between the outer periphery of the storage part 17a and the internal space.
  • the ink guide groove 17d is formed by cutting a plurality of fins 17e arranged in the axial direction into the same shape, and is recessed from the outer periphery of the storage portion 17a when the storage portion 17a is viewed in the axial direction.
  • a groove having a shape is formed and communicates with the main ink temporary storage groove 17f.
  • the width of the ink guide groove 17d is narrower than the width of the main ink temporary storage groove 17f.
  • the interface tension with the ink in the ink guide groove 17d is greater than the interface tension of the main ink temporary storage groove 17f. Become stronger. For this reason, it is possible to reliably perform the inflow or the discharge of the ink to the main ink temporary storage groove 17f through the ink guide groove 17d while the ink is present in the ink guide groove 17d.
  • the width of the ink guide groove 17d is 0.1 to 0.2 mm.
  • the width of the ink guide groove 17d is smaller, the capillary force of the collector 17 is more likely to be applied, while it is 0.1 mm or less. If the width is too small, the ink supply from the collector 17 becomes unstable. It becomes difficult to be discharged.
  • the interval between the fins 17e is determined according to the width of the ink guide groove 17d, and is set larger than the width of the ink guide groove 17d in the range of 0.1 to 0.6 mm. If the width between the fins 17e is smaller than the ink guide groove 17d, the ink cannot be stored by the storage portion 17a. If the width between the fins 17e is smaller than 0.1 mm, the ink supply becomes unstable.
  • the outer periphery of the dummy portion 17b is provided with an ink introduction groove 17h extending in the axial direction and an extended portion air groove 17j formed between the plurality of fins 17i.
  • the dummy portion 17 b prevents ink from flowing into the storage portion 17 a of the collector 17 when the cap 5 is opened downward. More specifically, when the cap 5 is opened downward, the space at the front end sealed by the cap 5 is depressurized, so that ink tends to flow into the storage portion 17 a of the collector 17.
  • the ink flows between the outer peripheral fins 17i of the dummy portion 17b, and the ink does not flow into the storage portion 17a of the collector 17.
  • the hole 17g of the storage portion 17 is for preventing the writing ball 25 from being pushed out from the tip due to an increase in the volume of the ink when the ink is frozen and the volume of the ink is expanded. More specifically, by forming a hole 17g that communicates the inside and outside of the storage part 17, even if the ink in the storage part 17 freezes and expands, the ink is discharged to the outside through the hole 17g. It is possible to prevent the pressure in 17b from increasing. If the area of the hole 17g is too large, the ink is discharged from the storage portion 17 even when the ink is not frozen. Therefore, the opening area of the hole 17g is 0.4 to 1.2 mm 2. Is preferred.
  • the collector 17 includes a rod-like collector core 23 made of polyester fiber.
  • the collector core 23 extends in the axial direction, the rear end portion is slidably disposed inside the ink containing portion 11, and the front end portion extends beyond the joint 21.
  • the collector core 23 is disposed with a gap of 0.02 to 0.2 mm between the inner peripheral surface of the collector 17. By providing a gap of 0.02 to 0.2 mm between the collector 17 and the collector core 23, it is possible to prevent a large amount of air from entering the gap during writing while ensuring slidability between the two. Can do.
  • the rear end of the collector core 23 protrudes beyond the rear end of the collector 17.
  • the collector core 23 is preferably made of a material having a porosity of 30 to 60%, and most preferably 45%, in order to achieve both ink supply stability and inhalability.
  • the joint 21 is a member for connecting the writing unit 13 and the ink supply unit 15. The configuration of the joint 21 will be described later.
  • the writing unit 13 includes a writing ball 25, a holder 27 in which the writing ball 25 is accommodated at the front end, a rod-shaped core 29 that extends within the holder 27, and an outer 31 that covers the outer periphery of the holder 27. Yes.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the front end portion of the ballpoint pen. More specifically, FIG. 5A is a cross-sectional view of the main part near the front end portion of the ballpoint pen, and FIG. It is a side view of the front end part vicinity of a ball-point pen.
  • the holder 27 has a cylindrical shape with both axial ends open, and the front end has a substantially conical tapered shape that tapers forward.
  • the tapered portion forms a caulking portion 33 for holding the writing ball 25.
  • the caulking portion 33 has a size and shape so that the front opening of the holder 27 is smaller than the diameter of the writing ball 25 and the writing ball 25 can freely rotate within the caulking portion 33.
  • a part of the writing ball 25 held in the crimping portion 33 is exposed to the outside through the opening in front of the holder 27 so that it can be visually recognized from the outside.
  • the holder 27 can be formed by processing a pipe material made of metal such as stainless steel or resin such as polyacetal.
  • the holder 27 has a shape that tapers toward the front in the vicinity of the front end thereof. More specifically, the outer peripheral surface near the front end of the holder 27 may be an inclined surface having a taper angle of about 10 degrees to 20 degrees over a distance of about 0.5 mm or more with respect to the axis of the ballpoint pen 1. preferable.
  • the thickness of the outer 31 disposed outside the holder 27 is increased without increasing the diameter of the front end of the ballpoint pen 1, and the strength of the outer 31 is increased. Can do. If the axial length of the inclined surface is short, positioning when placing the holder 27 inside the outer 31 becomes difficult.
  • the axial length of the inclined surface is preferably 0.5 mm or more.
  • the outer surface of the crimping portion 33 of the holder 27, that is, the surface further forward than the inclined surface of the holder 27 preferably has an angle of 35 to 50 degrees or an R shape with respect to the axis of the ballpoint pen 1. .
  • the amount of protrusion of the holder 27 from the outer 31 is preferably 10 to 100% of the diameter of the writing ball 25 in consideration of the contact of the outer 31 with the paper surface.
  • the middle core 29 is disposed inside the holder 27 and is formed of polyester fiber in the same manner as the collector core 23, and its rear end is fitted into the front end of the collector core 23 and its front end is the writing ball 25. It has reached the rear side.
  • the core 29 is preferably made of a material having a porosity of 30 to 80%, and most preferably a material having a porosity of 50 to 70%, in order to ensure ink supply stability. It is configured.
  • the ink supplied from the collector core 23 is supplied to the rear side of the writing ball 25 through the middle core 25.
  • the middle core 29 is held by the joint 21 in a state in which about 2/3 from the rear end is fitted into the tip of the joint 21.
  • the collector core 23 and the center core 29 are formed by selecting an appropriate porosity and surface shape of the polyester fiber according to the properties such as the viscosity of the ink used. Moreover, as the center core 29, it is also possible to use a plastic rod-shaped core by extrusion molding or a rod-shaped core by sintering, instead of polyester fiber.
  • FIG. 6 is a drawing showing a joint. Specifically, FIG. 6 shows a perspective view, a side view, and a cross-sectional view of the joint. As shown in FIG. 6, the joint 21 includes a cylindrical tubular portion 35, an anchor portion 37 disposed outside the tubular portion 35, and a holding portion 39 that holds the tubular portion 35 against the anchor portion 37. And.
  • the cylindrical portion 35 has an internal shape that can fix the collector core 23 and the center core 29 therein.
  • the inner diameter of the cylindrical portion 35 is such that the relatively thick collector core 23 is received and fixed on the rear side thereof, and the relatively thin center core 29 on the front side of the portion where the collector core 23 is fixed. Is dimensioned so that it can be received and fixed. Further, the diameter is slightly enlarged on the front side of the fixed portion of the center core 29 of the cylindrical portion 35, and the holder 27 is fitted between the center core 29 and the cylindrical portion 35.
  • the anchor portion 37 has a ring shape whose inner diameter is larger than the outer diameter of the cylindrical portion 35, and is disposed on the rear side of the longitudinal center of the cylindrical portion 35. More specifically, the inner diameter of the anchor portion 37 is larger than the outer diameter of the cylindrical portion 35, and a space is formed between the anchor portion 37 and the cylindrical portion 35, and the tip holding portion 19 is formed in the space. Is inserted. When the tip holding portion 19 is inserted into the space, the outer periphery of the tip holding portion 19 and the inner circumference of the anchor portion 37 are fitted, and the anchor portion 37 is fixed to the tip holding portion 19.
  • a cylindrical space is formed in the tip holding portion 19, and the inner diameter of the cylindrical space is larger than the outer diameter of the cylindrical portion 35, and the tip holding portion 19, the cylindrical portion 35, When the are arranged coaxially, the tubular portion 35 and the tip holding portion 19 are not in contact with each other.
  • the holding portion 39 has a conical cylinder shape extending from the outer periphery of the anchor portion 37 to the outer periphery of the cylindrical portion 35 so as to taper forward.
  • a holding portion 39 is arranged between the anchor portion 37 fixed to the tip holding portion 19 and the cylindrical portion 35 not fixed to other members, and is cylindrical with respect to the anchor portion 37.
  • the cylindrical part 35 and the anchor part 37 constituting the joint 21 are made of, for example, a thermoplastic resin.
  • the holding portion 39 is made of, for example, a thermoplastic elastomer. Specific examples include styrene elastomers such as SBS, SEBS, and SEPS, olefin elastomers, urethane elastomers, and polyester elastomers. Of these, those having a durometer A hardness of 20 to 60 in accordance with ISO7619 have a good balance between writing pressure and cushioning response. Furthermore, the cushioning property of the joint 21 can be adjusted by adjusting the strength of the holding portion 39.
  • the thickness or composition of the holding portion 39 is adjusted to adjust the displacement amount.
  • the inflection point of the load is set to about 1 N, it is possible to form the joint 21 having excellent cushioning properties that expands and contracts very sensitively to the load at the time of writing.
  • a certain amount of adhesiveness is required between both. In order to realize this adhesion, it is preferable that the cylindrical portion 35 and the holding portion 39 are made of the same type of resin material.
  • AS styrene resin
  • SEBS styrene elastomer
  • PBT polyester resin
  • the holding portion 39 preferably has a durometer A hardness of 20 to 60 degrees according to ISO7619, and most preferably 30 to 50 degrees. By setting the durometer A hardness of the holding portion 39 within this range, the holding portion 39 can operate properly even at a low writing pressure, and the pressure applied to the writing ball 25 can be absorbed.
  • the cushioning force of the entire ballpoint pen is in the range of 0.1 to 10N, more preferably 0.1 to 5N. This is because if the cushioning force is too low, the force applied to the outer 31 during writing cannot be absorbed and the outer 31 is damaged. On the other hand, if the cushioning force is too high, writing cannot be performed while the outer 31 is in contact with the paper surface during writing.
  • FIG. 7 is a drawing showing an outer, and specifically, FIG. 7 shows a perspective view, a side view, and a cross-sectional view of a joint.
  • the outer 31 is a synthetic resin conical cylinder formed in a substantially conical shape, and has a tapered shape that tapers forward.
  • the outer 31 is preferably formed of a synthetic resin having a certain strength, such as polyacetal or polybutylene terephthalate, so as not to impair writing feeling and writing feeling in press writing.
  • the outer 31 can be made of a general synthetic resin.
  • the material is formed of polyacetal or polybutylene terephthalate which does not impair writing taste, particularly writing feeling in press writing in which friction acts strongly, and has little wear due to writing and high durability.
  • the surface of the outer 31 is a smooth surface, so that the frictional resistance with the paper surface can be reduced during writing, and the writing feeling can be improved.
  • the coefficient of friction between the paper surface and the outer 31 at the time of writing is preferably a Haydon value of 0.5 or less, and more preferably 0.25 or less.
  • the Haydon value is measured using a surface property measuring instrument (HEIDON-14D manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.). The measurement conditions are as follows.
  • For writing paper conforming to the former JIS P3201 (quality paper made from 100% chemical pulp, basis weight range of 40 to 157 g / m 2 , whiteness of 75.0% or more) 31 is linearly moved 10 cm in the acute angle direction under the conditions of a load of 100 g, a writing angle of 60 degrees, and a writing speed of 6.25 cm / sec.
  • the outer 31 has a rear insertion hole 41 formed on the rear side and a front insertion hole 43 that communicates with the distal end side from the rear insertion hole 41 and has a smaller diameter than the rear insertion hole 41.
  • a front end of the joint 21 is inserted into the rear insertion hole 41, and a holder 27 fixed to the front end of the joint 21 protrudes from the front insertion hole 43.
  • the outer 31 is fixed to the front end of the front shaft cylinder 7 with the holder 27 inserted into the front insertion hole 43 and the front end of the joint 21 inserted into the rear insertion hole 41.
  • the writing ball 25, the holder 27, and the center core 29 of the writing unit 13 are held by the joint 21 so as to be movable in the axial direction within the outer 31.
  • the thickness of the outer end 31, particularly in the vicinity of the front insertion hole 43, is preferably 0.02 to 0.2 mm. By setting the thickness of the tip of the outer 31 within this range, it is possible to ensure the ink discharge performance during writing while maintaining the durability.
  • the outer 31 is provided with a ring-shaped step 45 at the center in the axial direction, and the rear side of the step 45 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the cylindrical space at the tip of the front side shaft tube 7.
  • the rear side of the outer 31 can be fitted into the front shaft cylinder 7.
  • FIG 8 and 9 are diagrams showing the use state of the ballpoint pen.
  • the writing ball 25 When the writing ball 25 rotates, the ink that has reached the rear side of the writing ball 25 exits from the holder 27 along the surface of the writing ball 25, moves to the paper surface W, and adheres to the paper surface W.
  • the writing angle is large and the writing weight is small, the amount of ink discharged from the holder is small, so that a relatively thin line can be drawn by the ballpoint pen 1.
  • the writing ball 25 acts as the “first writing portion” of the present invention.
  • the thickness of the drawn line corresponds to the distance between the contact point between the writing ball 25 and the paper surface W and the contact point between the outer 31 and the paper surface W
  • the thickness of the line mainly includes the diameter of the writing ball 25 and the holder 27.
  • the writing ball 25 and If the distance between the contact point on the paper surface W and the contact point between the outer 31 and the paper surface W is too large to draw a very thick line, the ink may be insufficient and the continuity of the ink may be reduced.
  • the shape of the outer 31 is determined so that the distance between the contact point between the writing ball 25 and the paper surface W and the contact point between the outer 31 and the paper surface W is 100% or less, preferably 50% or less of the diameter of the writing ball 25. It is preferable to do.
  • the ink discharge amount can be adjusted according to the writing angle and the writing weight. More specifically, by increasing the writing angle and reducing the writing weight, the ink discharge amount can be reduced, and a relatively thin line can be drawn only by the writing ball 25 as the first writing portion. On the other hand, by reducing the writing angle and increasing the writing weight, the ink discharge amount can be increased, and a relatively thick line can be drawn by the writing ball 25 and the outer 31 as the second writing part. Furthermore, by employing the outer 31, it is possible to eliminate ink shortage when the writing angle is small.
  • the continuity of ink due to ink shortage is particularly significant during so-called “press writing” in which a line is drawn by moving the ballpoint pen 1 tilted at a predetermined writing angle toward the front side.
  • the ink discharge amount can be increased by giving a writing angle to the ballpoint pen 1 according to the present embodiment. Can be prevented.
  • the outer 31 it is possible to prevent the caulking portion 33 of the holder 27 from coming into contact with the paper surface and increasing the frictional resistance during so-called “press writing” when the writing angle is small.
  • the joint 21 having a high cushioning property by using the joint 21 having a high cushioning property, a sufficient amount of ink can be discharged even with a light writing weight. Thereby, even when a user with a low writing weight uses, it is possible to prevent the occurrence of “ink discontinuity during writing” due to insufficient ink. This action / effect is particularly prominent during press writing, in which “discontinuity of ink during writing” tends to occur.
  • the present embodiment by appropriately selecting ink components and adjusting the surface tension and fluidity of the ink, it is possible to more accurately control the outflow amount of the ink. Stain of the outer 31 can be suitably prevented. Furthermore, the writing performance of the ballpoint pen can be improved by adjusting the ink components.
  • FIG. 10 is a side view showing a modified example of the outer.
  • the outer 61 according to the modification includes a step 63 extending in the circumferential direction on the outer periphery.
  • the step 63 has a shape such that the outer diameter of the outer 61 is reduced toward the front. Further, by providing the outer 63 with the step 63, it is possible to prevent the ink from flowing to the rear side of the step 63 along the surface of the outer 61.
  • FIG. 11 shows a further modification of the outer.
  • a ring-shaped protrusion 65 is provided instead of the step 63 described above.
  • Providing the protrusion 65 on the surface of the outer 61 can also prevent the ink from flowing to the rear side of the protrusion 65 along the surface of the outer 61.
  • a ring-shaped groove 67 is provided instead of the step 63 described above. Providing the groove 67 on the surface of the outer 61 can also prevent ink from flowing to the rear side of the groove 67.
  • the surface roughness of the front surface of the outer 61 and the surface roughness of the rear side of the outer 61 are different.
  • the smooth surface 69 on the front side of the outer 61 is formed as a relatively smooth or smooth surface
  • the rough surface 71 on the rear side of the outer 61 is formed as a relatively rough surface.
  • the ballpoint pen (pen body 1) shown in FIG. 1 is filled with the ink A and the ink B shown in Table 1, respectively, and the ballpoint pen (pen body 2) shown in FIG. And ink D, respectively.
  • the "U" character of the cursive body was written freehand on the writing test paper, and the continuity at the time of changing from the bleeding in the thick line part, the vertical crack in the thick line part, and the thin line part to the thick line part was visually evaluated.
  • FIG. 12 is a side view and a cross-sectional view of a ballpoint pen according to a modification.
  • the ballpoint pen according to the modified example includes a batting 101 soaked with ink instead of the collector.
  • a rear end of the hollow core 103 is inserted into the batting 101, and the front end of the core 103 extends to the writing ball 25.
  • the core 103 is held by a joint 107 having the same structure as the joint 21 so as to be movable in the axial direction.
  • Other configurations are the same as those described in detail with reference to FIG.
  • the filling 101 is preferably made of a material having a porosity of 85 to 90% in order to ensure ink discharge.
  • the center core 103 is inserted in the batting 101 by the depth of 5 mm or more. By setting the insertion amount of the middle core 103 to 5 mm or more, it is possible to ensure the ink discharge performance.
  • FIG. 13 is a side view and a cross-sectional view of a ballpoint pen according to a further modification of the modification of FIG.
  • a space is provided in the rear side of the outer cylinder 107 of the ballpoint pen so that the batting 101 ′ can be moved in the axial direction within the outer cylinder 107.
  • the inner cotton pad 101 ′ moves in the axial direction together with the middle core 103 ′.
  • FIG. 14 and 15 are sectional views of a ballpoint pen according to a further modification.
  • the outer is applied to a knock-type ballpoint pen.
  • the outer 201 is accommodated in the outer cylinder 202 of the ballpoint pen together with the entire nib when the nib is retracted (FIG. 14). Then, the pen tip is exposed by the operation of pushing the knock portion on the rear side of the ballpoint pen (FIG. 15).
  • the knock load during the operation of exposing the pen tip is preferably in the range of 3 to 4N by adjusting the strength of the spring 203 or the like.
  • 16 and 17 are cross-sectional views of a ballpoint pen according to a further modification.
  • the outer is applied to a multifunctional ballpoint pen.
  • the multi-function ballpoint pen accommodates at least two nibs 301 and 302 in an outer cylinder 303, and the nibs 301 and 302 are exposed from the nib by a knock-type principle through a common opening.
  • the outer 304 is fixed to the front end of the outer cylinder.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a ballpoint pen according to a further modification.
  • the outer shape of the outer 401 is different from the outer described above. Unlike the outer described above, the outer 401 does not have a conical shape, and the tip of the outer 401 has a shape that spreads from both sides of the writing ball 403 in both directions. At the time of writing, since the ink discharged from the writing ball 403 spreads on both sides of the writing ball 403 along the tip of the outer 401, a line as drawn with a line marker can be drawn using a ballpoint pen.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view and a front view of a ballpoint pen according to a further modification.
  • the outer 501 of the ballpoint pen according to the modification has a triangular pyramid shape, and when the outer 501 is viewed from the front side of the pen from the front side, all sides of the triangle projected from the outer 501 have different lengths. ing. And by such a structure, the line of the thickness according to the selected edge
  • FIG. 20 is a cross-sectional view, a front view, and a perspective view of a ballpoint pen according to a further modification.
  • the outer 601 of the ballpoint pen according to the modification has a shape that exposes half of the center core 603 at the pen tip. Thereby, the core 603 can bend at the time of writing, and writing feeling like a fountain pen can be obtained with a ball-point pen.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of a ballpoint pen according to a further modification.
  • the ballpoint pen according to the modified example is configured so that the relative position of the outer 701 with respect to the outer cylinder 703 can be adjusted.
  • the outer 701 is screwed with the outer cylinder 703, and the outer 701 protrudes more forward from the state shown in FIG. 22A by rotating the outer 701 relative to the outer cylinder 703.
  • the state shown in FIG. 22B can be obtained.
  • the cushion force by the joint 707 can be adjusted by adjusting the relative position of the outer 701 to the joint 707.
  • the method of moving the outer 701 back and forth is not limited to this.
  • the outer 701 is fitted to the outer cylinder 703 in a slidable state, and the outer 701 can be moved back and forth with respect to the outer cylinder 703. Thereby, you may enable it to adjust the relative position with respect to the outer cylinder 703 of the outer 701.
  • FIG. 1 the outer 701 is fitted to the outer cylinder 703 in a slidable state, and the outer 701 can be moved back and forth with respect to the outer cylinder 703.

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Abstract

描線の幅を変更可能なボールペンにおいて、細い線と太い線との描き分けの際の応答性を向上させることができるボールペンを提供する。　ボールペン１は、筆記ボール２５を有する第一筆記部をペン先側に備えたボールペン１であって、ペン先側に設けられ、第一筆記部で描く線よりも太い線を描画可能な筆記部を備えており、筆記重量が１ｇであり、かつ筆記角度が９０度の場合は、第一筆記部のみが作用し、筆記重量が２００ｇであり、かつ筆記角度が４０～９０度の場合は、第二筆記部が作用することを特徴とする。

Description

ボールペン
　本発明は、ボールペンに関し、特に、描線の幅を変更可能なボールペンに関する。
　従来から、描線の幅を変更可能なボールペンが知られている（例えば、特許文献１）。
特開２０１３－２５２６５４号公報 特開２０１３－２５２６５５号公報
　特許文献１及び２に記載されたボールペンでは、筆記ボールを保持するためのホルダーの外周にアウターを設けている。そして、このようなアウターを備えるボールペンでは、アウターを紙面に接触させない角度で使用した場合に、細い線を描くことができ、アウターを紙面に接触させる角度で使用した場合に、太い線を描くことができる。
　しかしながら、特許文献１及び２に記載されたボールペンでは、細い線と太い線の描き分けが可能となったが、ユーザーの使用条件によっては線の太さを変更する際の応答性が不足する、という問題があった。
　そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、描線の幅を変更可能なボールペンにおいて、細い線と太い線との描き分けの際の応答性を向上させることができるボールペンを提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、本発明は、筆記ボールを有する第一筆記部をペン先側に備えたボールペンであって、前記ペン先側に設けられ、前記第一筆記部で描く線よりも太い線を描画可能な第二筆記部を備えており、筆記重量が１ｇであり、かつ筆記角度が９０度の場合は、前記第一筆記部のみが作用し、筆記重量が２００ｇであり、かつ筆記角度が４０～９０度の場合は、前記第二筆記部が作用することを特徴とする。
　なお、本願において、筆記重量とは、筆記の際における筆記部に係る荷重を示し、紙面等の筆記面を介して市販のロードセル、フォースゲージ、台秤を用いて測定することができる。
　このように構成された本発明によれば、筆記重量が１ｇであり、かつ筆記角度が９０度の場合、即ち、筆記具を立てて筆圧を低くして描いた場合には、第一筆記部のみが作用し、これにより、比較的細い線を描くことができる。一方で、筆記重量が２００ｇであり、かつ筆記角度が４０～９０度の場合、即ち、筆記具を寝かせて筆圧を高くして描いた場合は、第二筆記部が作用し、これにより、比較的太い線を描くことができる。そして、筆記重量は、使用者の筆圧によって容易に調整可能であり、筆記角度は、使用者の手の角度によって容易に調整可能である。従って、本発明によれば、使用者が筆圧及び手の角度を調整することにより、容易に細い線と太い線の描き分けを行うことができる。
　描線の幅を変更可能なボールペンにおいて、細い線と太い線との描き分けの際の応答性を向上させることができる。
本発明の実施形態によるボールペンを示し、より具体的には、図１（ａ）は、キャップによりボールペンの前方を覆っている状態を示し、図１（ｂ）は、キャップをボールペンの前方から取り外し、後方に取り付けた状態を示し、図１（ｃ）は、図１（ａ）の状態の断面図を示す。 図１（ｃ）の要部拡大図である。 本発明の実施形態によるボールペンの分解斜視図である。 本発明のボールペンのコレクターを示す図面である。 本発明の実施形態によるボールペンの前方端部近傍を拡大した図であり、より具体的には、図５（ａ）は、ボールペンの前方端部近傍の要部断面図であり、図５（ｂ）は、ボールペンの前方端部近傍の側面図である。 本発明の実施形態によるボールペンの継手を示す図面である。 本発明の実施形態によるボールペンのアウターを示す図面である。 本発明の実施形態によるボールペンの使用状態を示す図である。 本発明の実施形態によるボールペンの使用状態を示す図である。 本発明の実施形態によるボールペンのアウターの変形例を示す側面図である。 本発明の実施形態によるボールペンのアウターの変形例を示す側面図である。 変形例にかかるボールペンの側面図及び断面図である。 更なる変形例にかかるボールペンの側面図及び断面図である。 更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。 更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。 更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。 更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。 更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。 更なる変形例にかかるボールペンの断面図及び正面図である。 更なる変形例にかかるボールペンの断面図、正面図、及び斜視図である。 更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるボールペンについて説明する。なお、本明細書において、ボールペン及びその構成部品についての「前方」とは、ボールペンの軸方向において筆記ボールが設けられている側をいい、「後方」とはその反対側をいうものとする。
　図１は、本発明の実施形態によるボールペンを示し、より具体的には、図１（ａ）は、キャップによりボールペンの前方を覆っている状態を示し、図１（ｂ）は、キャップをボールペンの前方から取り外し、後方に取り付けた状態を示し、図１（ｃ）は、図１（ａ）の状態の断面図を示し、図２は、図１（ｃ）の要部拡大図を示す。また、図３は、ボールペンの分解斜視図を示す。
　図１乃至図３に示すように、ボールペン１は、ボールペンの本体３と、本体３に取り付けられるキャップ５とを備えている。
　ボールペンの本体３は、使用時に、使用者が把持できるように全体的に筒形状を有しており、前方側軸筒７と、後方側軸筒９とを備えている。前方側軸筒７の後方端部、及び後方側軸筒９の前方端部には、それぞれネジ山が設けられており、両者を螺合することにより前方側軸筒７と後方側軸筒９とが互いに固定されている。そして、前方側軸筒７と後方側軸筒９とを螺合して固定することにより、内部に、ボールペンの筆記のための各構成部品を収容する空間が形成される。また、前方側軸筒７と後方側軸筒９とを螺合ではなく、圧入による固定方法でも良い。その場合、組立の衝撃でアウター３１が破損するのを防止するため圧入力は３００Ｎ以下が望ましい。なお、以下では、前方側軸筒７と後方側軸筒９との内部に形成される空間を、単に「内部空間」と称して詳細な説明を行う。
　キャップ５は、ボールペンの本体３の前方側に着脱可能に取り付けられるように構成されており、ボールペンの先端を封止することによりインクの乾きを防止する。キャップ５は、インナーキャップ５ａと、嵌合部５ｂとを備えている。インナーキャップ５ａは、後述するボールペンのアウター３１、及び筆記ボール２５を完全に封入するように、本体３と嵌合するように構成されている。また、キャップ５自体は、嵌合部５ｂを介して、所定の嵌合力、例えば６０Ｎ以下の嵌合力で本体３に着脱可能に取り付けられる。キャップ５の嵌合力を６０Ｎ以下とすることにより、キャップ５を取り付けた際の衝撃でアウター３１が破損するのを防止することができる。
　内部空間の後方側には、インクを収容するためのインク収容部１１が配置されており、内部空間の前方側には、インク収容部１１内のインクを用いて筆記を行うための筆記部１３が配置されており、さらに、インク収容部１１と、筆記部１３との間には、インク収容部１１内のインクを筆記部１３に供給するためのインク供給部１５が設けられている。
　インク収容部１１は、内部に所定のインクを収容しており、筆記部１３内のインクが不足した際に、毛管力により、適宜筆記部１３にインクを供給できるように構成されている。
　インク収容部１１内に収容されるインクとしては、色材として顔料又は染料の何れを使用してもよい。顔料の種類については特に制限はなく、従来水性ボールペンなどの筆記具用に慣用されている無機系及び有機系顔料の中から任意のものを使用することができる。
　無機系顔料としては、例えば、カーボンブラックや、金属粉等が挙げられる。また、有機系顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、染料レーキ、ニトロ顔料、ニトロソ顔料などが挙げられる。具体的には、フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．７４１６０）、フタロシアニングリーン（Ｃ．Ｉ．７４２６０）、ハンザイエロー３Ｇ（Ｃ．Ｉ．１１６７０）、ジスアゾイエローＧＲ（Ｃ．Ｉ．２１１００）、パーマネントレッド４Ｒ（Ｃ．Ｉ．１２３３５）、ブリリアントカーミン６Ｂ（Ｃ．Ｉ．１５８５０）、キナクリドンレッド（Ｃ．Ｉ．４６５００）などを使用することができる。
　また、スチレンやアクリル樹脂の粒子から構成されているプラスチックピグメントを使用してもよい。さらに、粒子内部に空隙のある中空樹脂粒子は、白色顔料として、または、樹脂粒子を染料で染色した擬似顔料とも呼ばれる顔料等も使用することできる。疑似顔料の具体的な商品名としては、シンロイヒカラーＳＦシリーズ（シンロイヒ株式会社）、ＮＫＷ及びＮＫＰシリーズ（日本蛍光化学株式会社）などが挙げられる。
　水溶性染料としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料のいずれも用いることができる。直接染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１７、同１９、同２２、同３２、同３８、同５１、同７１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトエロー４、同２６、同４４、同５０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、同４、同２３、同３１、同３７、同３９、同７５、同８０、同８１、同８３、同２２５、同２２６、同２２７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、同１５、同７１、同８６、同１０６、同１１９などが挙げられる。
　酸性染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、同２、同２４、同２６、同３１、同５２、同１０７、同１０９、同１１０、同１１９、同１５４、Ｃ．Ｉ．アシッドエロー７、同１７、同１９、同２３、同２５、同２９、同３８、同４２、同４９、同６１、同７２、同７８、同１１０、同１２７、同１３５、同１４１、同１４２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８、同９、同１４、同１８、同２６、同２７、同３５、同３７、同５１、同５２、同５７、同８２、同８７、同９２、同９４、同１１５、同１２９、同１３１、同１８６、同２４９、同２５４、同２６５、同２７６、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット１８、同１７、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、同７、同９、同２２、同２３、同２５、同４０、同４１、同４３、同６２、同７８、同８３、同９０、同９３、同１０３、同１１２、同１１３、同１５８、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン３、同９、同１６、同２５、同２７などが挙げられる。
　食用染料としては、その大部分が直接染料又は酸性染料に含まれるが、含まれないものの一例としては、Ｃ．Ｉ．フードエロー３が挙げられる。
　塩基性染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシックエロー１、同２、同２１、Ｃ．Ｉ．ベーシックオレンジ２、同１４、同３２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、同２、同９、同１４、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラウン１２、ベーシックブラック２、同８などが挙げられる。
　これらの着色剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせてもよく、インク中の着色剤の含有量は、通常、重量比０．５～３０％、好ましくは、１～１５％の範囲である。
　この着色剤の含有量が、０．５％未満であると、着色力が不足して好ましくない。一方、着色剤の含有量が３０％を超えた場合に、筆記不良を生じることがあるので好ましくない。
　染料を用いた場合には、筆記部１３に付着したインクが汚れとして残留する傾向があるため、顔料を用いることが好ましい。
　さらには、ペン先でのインクの乾燥固化による筆記不良を防止するために、インク中の水溶性溶剤の含有量を、重量比５％～２５％とすることが好ましい。この場合に、水溶性溶剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、３－ブチレングリコール、チオジエチレングリコール、グリセリン等のグリコール類や、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等を単独で、又は混合して使用することができる。
　また、上記の以外の水溶性溶剤としてトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチルグリコールから選ばれる少なくとも１種を、インクに対して重量比０．１～５％で配合することが好ましい。
　一般に水溶性溶剤の配合量が多くなると、インクの紙への浸透性が低下するため筆記した描線の乾燥速度が遅くなる。しかし、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチルグリコールはこのような浸透性を低下させる性質が小さく、描線の乾燥速度の遅延が極めて起きにくい。一方でペン先での乾燥固化を防止する性質は有しているので、ペン先を長時間露出しても筆記不良が起きにくい。
　インクには糖類を配合することができる。具体的には、糖類としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類、還元糖、非還元糖類、糖アルコール、還元澱粉分解物、およびこれらの混合物などが挙げられる。これらのうち非還元糖類、特に糖アルコールを用いることが好ましい。還元性を有する糖類は、インクの変色を引き起こしたり、ｐＨの変動を生じさせたりする場合がある。
　非還元糖類としては、還元性を示さない糖類であれば特に限定されず、例えば、ショ糖、トレハロース、糖アルコールなどが挙げられる。グルコース（ブドウ糖）などの還元糖類は、分子中に持っているアルデヒド基やケトン基などのカルボニル基（還元基）を持つことによって弱い還元を示す糖類であるのに対して、本実施形態で用いる非還元糖類は、単糖の還元性のある基が他の糖とグリコシド結合などで結合しているため、還元性を示さないものである。
　糖アルコールは、糖類がもつカルボニル基を還元（水素添加）させることで得られる鎖状多価アルコールの総称である。糖アルコールとしては、例えば、ブドウ糖を還元して得られる「ソルビトール」、麦芽糖を還元して得られる「マルチトール」、糖化度の異なる水飴やデキストリンを還元して得られる還元澱粉分解物（還元水飴）、還元デキストリン、エリスリトール、ペンタエリスリトールなどが挙げられ、これらは市販品を用いることができる。
　これらの非還元糖類の中で、更なる経時安定性の点から、ソルビトール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、トレハロース、及び還元澱粉分解物から選ばれる少なくとも１種を使用することが望ましい。
　糖類はインク中で保湿剤として作用するが、一方で被膜を形成して固化しやすい性質も有する。本実施形態においては、筆記部１３にインクが残存したインクが被膜を形成して固化すると、次の書き出しの際にインクが流出しにくい（初筆性が悪い）現象が生じる。このような不具合を避けるためには、インク中に含まれる糖類は、単糖～２０糖の重合度であることが好ましく、平均重合度が３～１０であること更に好ましい。これにより、皮膜強度が強くなり過ぎるのを防止することができ、筆記部１３にインクが残存した場合においても初筆性を確保することができる。
　インクには潤滑剤としてリン酸エステルを配合することができる。具体例を挙げると、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸ジエステル、リン酸トリエステル、或いはその誘導体が挙げられるが、これらのリン酸エステルは、単独又は２種以上混合して使用してもよい。
　これらのリン酸エステルの含有量は、用いるインク全量に対して、０．０５～５質量％、好ましくは、０．１～１質量％が望ましい。リン酸エステルの含有量が、インク組成物全量に対し、０．０５質量％未満であると、所望の潤滑性等が得られないおそれがあり、一方、５質量％を越えると、インクの経時安定性が低下するおそれがある。さらに、筆記部１３へのインクの付着による汚れを防止すると共に、筆記部１３を樹脂で構成した場合における樹脂割れを防止するために、リン酸エステルの含有量を１質量％以下とすることが好ましい。
　また、インクの粘度の観点で説明すると、インクとしては、下記式で定義される剪断減粘指数（ｎ値）が略１である、いわゆるニュートニアンインク、及び剪断減粘指数ｎが＜１と定義される、いわゆるゲルインクを用いることができる。ニュートニアンインクを用いることにより、筆記時に、インクの濡れ性を確保することができ、一方で、ゲルインクを用いることにより、インクの濡れ性を確保しつつ、筆記時のインクのキレを向上させることができる。
　Ｓ＝αＤn（但し、１＞ｎ＞０）で示される粘性式中のｎを指す。なお、Ｓは剪断応力（ｄｙｎ／ｃｍ2）、Ｄは剪断速度（ｓ-1）、αは非ニュートン粘性係数を示す。
　ニュートニアンインクとしては、実質的に増粘作用を有する物質を含有しない比較的低粘度（５ｍＰａ・ｓ未満　２５℃）なタイプ、実質的に増粘作用を有する物質を含有し、一定の粘度が付与（５ｍＰａ・ｓ以上　２５℃）に大別される。このうち増粘作用を有する物質として、ポリビニルアルコールとホウ酸化合物を用いることが好ましい。上記物質を配合することで、インクの流動性が良好で、描線の滲みが発生することなく、応答性に優れたインクとすることができる。
　用いることができるポリビニルアルコール（以下、単に「ＰＶＡ」と略記する）は、一般式、－〔ＣＨ2－ＣＨ（ＯＨ）〕m－〔ＣＨ2－ＣＨ（ＯＣＯＣＨ3〕n－で表されるものであり、インクの経時安定性、粘度付与性の点から、そのケン化度｛〔ｍ／（ｍ＋ｎ）〕×１００｝は、好ましくは、５０ｍｏｌ％以上とすることが望ましく、更に好ましくは、７５ｍｏｌ％以上であることが望ましい。
　また、上記ケン化度のＰＶＡにおいて、重合度が高いと添加量による粘度の変動幅が大きくなるので、その重合度（ｍ＋ｎ）は低い方が良く、好ましくは、５０以上、更に好ましくは、５０～２０００、特に好ましくは、５０～１５００が望ましい。
　具体的に用いることができるＰＶＡとしては、市販の日本合成化学工業社製のＡ型ゴーセノールシリーズ、Ｇ型ゴーセノールシリーズ、Ｋ型ゴーセノールシリーズ（日本合成化学工業社製の商品名）、日本酢ビ・ポバール社製のＪポバールシリーズ（日本酢ビ・ポバール社製の商品名）、クラレ社製のＫＵＲＡＲＡＹポバールＰＶＡシリーズ（クラレ社製の商品名）等の中からケン化度、重合度の好適なものが選択される。これらのケン化度、重合度を有するＰＶＡは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
　また、用いるＰＶＡには、変性ＰＶＡ、好ましくは、上記重合度範囲、ケン化度となる変性ＰＶＡも使用することができる。用いることができる変性ＰＶＡとしては、ＰＶＡの水酸基、酢酸基をカルボキシル基、スルホン酸基、アセチル基、エチレンオキサイド基などの変性基に変性したもの、または、ＰＶＡの側鎖に上記の変性基を有するものが挙げられる。また、部分けん化ＰＶＡにアクリル酸とメタクリル酸メチルを共重合したＰＶＡ・アクリル酸・メタクリル酸メチル共重合体も本発明の変性ＰＶＡとして使用することができる。
　具体的に用いることができる変性ＰＶＡとしては、市販の日本合成化学工業社製のゴーセネックスＬシリーズ、ゴーセネックスＷＯシリーズ（日本合成化学工業社製の商品名）、日本酢ビ・ポバール社製のアニオン変性ＰＶＡ（Ａシリーズ）（日本酢ビ・ポバール社製の商品名）、クラレ社製のエクセバール１７１３（クラレ社製の商品名）等の中からケン化度、重合度の好適なものが選択される。また、ＰＶＡ・アクリル酸・メタクリル酸メチル共重体としては、大同化成工業社製のＰＯＶＡＣＯＡＴ（大同化成工業社製の商品名）等の中から好適なものが選択される。これらの変性ＰＶＡは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。変性ＰＶＡは、筆記性能には直接影響しないが、インクの経時安定性（粘度）に対しては有効である。特に、カルボキシル基変性、スルホン酸基変性、アセチル基変性タイプが安定性に優れているので望ましい。
　このようなＰＶＡ、変性ＰＶＡの合計含有量は、目的とするインク粘度値によって適宜調整される。例えば、重合度が高いＰＶＡを用いた場合、ＰＶＡの含有量は少な目であり、逆に重合度の低いＰＶＡを用いた場合、ＰＶＡの含有量は多くなる。
　用いることができるホウ酸化合物としては、ホウ酸、ホウ酸のアルカリ金属塩（リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム）、ホウ酸のアンモニウム塩などが挙げられ、例えば、ホウ酸（Ｈ3ＢＯ3）、三酸化二ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）、メタホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ2）、二ホウ酸ナトリウム（Ｎａ4Ｂ2Ｏ5）、四ホウ酸ナトリウム（Ｎａ2Ｂ4Ｏ7），五ホウ酸ナトリウム（ＮａＢ5Ｏ8）、六ホウ酸ナトリウム（Ｎａ2Ｂ6Ｏ10）、八ホウ酸ナトリウム（ＮａＢ8Ｏ13）、ホウ酸アンモニウム〔（ＮＨ4）2Ｏ・5Ｂ2Ｏ3〕、並びに、これらの水和物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。インク成分に対する溶解性や汎用性の点から、四ホウ酸ナトリウム、ホウ酸アンモニウム、三酸化二ホウ酸を用いることが望ましい。これらのホウ酸化合物の合計含有量は、目的とするインク粘度値になるように、ＰＶＡの性質、含有量に応じて適宜調整される。
　ゲルインクとしては、ゲル化剤あるいは剪断減粘性付与剤とも呼ばれる物質を含む。例えば、合成高分子、セルロースおよび多糖類からなる群から選ばれた少なくとも一種が望ましい。具体的には、アラビアガム、トラガカントガム、グアーガム、ローカストビーンガム、アルギン酸、カラギーナン、ゼラチン、キサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカン、ダイユータンガム、デキストラン、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、酸化セルロース、デンプングリコール酸及びその塩、アルギン酸プロピレングリコールエステル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸及びその塩、カルボキシビニルポリマー、ポリエチレンオキサイド、酢酸ビニルとポリビニルピロリドンの共重合体、架橋型アクリル酸重合体及びその塩、非架橋型アクリル酸重合体及びその塩、スチレン－アクリル酸共重合体及びその塩などが挙げられる。このうち、粘度を低くし、かつ剪断減粘指数を低くして流動性を確保するためには、酸化セルロースを用いることが特に好ましい。このような性質を有することで、筆記角度や筆記荷重の変化が小さく、また筆記角度や筆記荷重の変化が急であったとしても粘度変化に対しての応答性を高いレベルで発現することができる。
　また、インクの特性として、後述する筆記部１３のアウターとの関係において、インクの接触角度が２０秒後に７０度以下となるようなものを選択することが好ましい。７０度を超える場合、アウターに対するインクの拡張性が不足するため、第二筆記部が作用する応答性が低下して、描線が擦れる。なお、接触角度の測定は、２５℃６５％ＲＨの環境において、前記アウターと同一の素材で構成される板状の試験体に対してインクを滴下して行う。
　さらには、インクの表面張力が４８ｍＮ／ｍ以下のものを用いることが好ましい。表面張力が４８ｍＮ／ｍを超えると、アウターに対するインクの拡張性が不足するため、第二筆記部が作用する応答性が低下するため、上記同様の現象が発生しやすくなる。
　また、インクに含まれる顔料、樹脂粒子等の不溶成分の含有量は、２０重量％以下とすることが好ましい。不溶成分が２０重量％を超えるとインクの流動性が低下するため、アウターに対するインクの拡張性が不足しやすくなる。さらにアウターに付着したインクが乾燥固化しやすくなるため、筆記不良が発生しやすくなる。
　さらに、インクに含まれる不溶成分の平均粒子径は２００ｎｍ以下であることが好ましい。平均粒子径が２００ｎｍを超えるとインクの流動性が低下するため、アウターに対するインクの拡張性が不足しやすくなる。
　インク供給部１５は、複数のフィンが外周に形成された略筒状のコレクター１７を備えており、コレクター１７の先端は、縮径して形成されており、先端保持部１９をなしている。コレクター１７の後方端部は、インク収容部１１の前方端部と接している。コレクター１７の先端保持部１９は、継手２１の後方端部から継手の内側に嵌入されている。
　図４は、コレクターを示す図面であり、図４には、コレクターを三方向から見た図面を示している。図４に示すように、コレクター１７は、前方側の貯留部１７ａと、後方側のダミー部１７ｂと、貯留部１７ａとダミー部１７ｂとの間の仕切部１７ｃと、を備えている。
　貯留部１７ａの外周には、貯留部１７ａの軸線に沿って延び、周方向に沿って所定の幅を有するインク誘導溝１７ｄと、複数のフィン１７ｅの間に形成された主要部インク一時保留溝１７ｆとが設けられている。さらに、貯留部１７ａには、貯留部１７ａの外周と内部空間との間を連通して延びる孔１７ｇが設けられている。
　インク誘導溝１７ｄは、軸方向に配列された、複数のフィン１７ｅを同一形状に切り欠いて形成されており、貯留部１７ａを軸方向視したときに、貯留部１７ａの外周から凹んだ、所定形状の溝をなしており、主要部インク一時保留溝１７ｆと連通している。インク誘導溝１７ｄの幅は、主要部インク一時保留溝１７ｆの幅より狭く形成されている。このように、インク誘導溝１７ｄの幅を、主要部インク一時保留溝１７ｆの幅より狭くすることにより、インク誘導溝１７ｄにおけるインクとの界面張力が主要部インク一時保留溝１７ｆの界面張力よりも強くなる。このため、インク誘導溝１７ｄにインクを存在させつつインク誘導溝１７ｄを介して主要部インク一時保留溝１７ｆへのインクの流入又は排出を確実に行うことができる。
　筆記時のインクの出やすさは、インク誘導溝１７ｄの幅と、フィン１７ｅ同士の間隔に依存するものである。そして、本実施形態では、インク誘導溝１７ｄの幅を、０．１～０．２ｍｍとすることが好ましい。インク誘導溝１７ｄの幅が小さい方が、コレクター１７の毛管力が作用し易くなる一方で、０．１ｍｍ以下となり、幅が小さすぎるとインクがコレクター１７からのインクの供給が不安定となる。排出されにくくなる。また、フィン１７ｅ同士の間隔は、インク誘導溝１７ｄの幅に応じて決定され、０．１～０．６ｍｍの範囲で、インク誘導溝１７ｄの幅よりも大きく設定される。フィン１７ｅ同士の幅がインク誘導溝１７ｄよりも小さくなると、貯留部１７ａによってインクを貯留できなくなり、また、フィン１７ｅ同士の幅が０．１ｍｍよりも小さいと、インクの供給が不安定となる。
　ダミー部１７ｂの外周には、軸方向に延びるインク導入溝１７ｈと、複数のフィン１７ｉの間に形成された延設部空気溝１７ｊとが設けられている。ダミー部１７ｂは、キャップ５を下向きで開けた際に、インクがコレクター１７の貯留部１７ａ内に流入してしまうのを防止する。より、具体的には、キャップ５を下向きで開けると、キャップ５により密閉されていた先端の空間内は減圧され、これにより、インクがコレクター１７の貯留部１７ａ内に流入しようとする。そして、コレクター１７の後側にダミー部１７ｂを設けることにより、インクはダミー部１７ｂの外周フィン１７ｉの間に流れ込み、コレクター１７の貯留部１７ａにインクは流入しない。
　また、貯留部１７の孔１７ｇは、インクが凍結してインクの体積が膨張した際に、インクの体積増加によって筆記ボール２５が先端から押出されないようにするためのものである。より具体的には、貯留部１７の内外を連通する孔１７ｇを形成することにより、貯留部１７内のインクが凍結し膨張したとしても、インクが孔１７ｇを通して外側に排出されるため、貯留部１７ｂ内の圧力が高まるのを防止することができる。なお、孔１７ｇの面積が大きすぎると、インクが凍結していない場合でも、インクが貯留部１７から排出されてしまうため、孔１７ｇの開口面積は、０．４～１．２ｍｍ2であることが好ましい。
　また、コレクター１７は、ポリエステルファイバー製の棒状のコレクター芯２３を備えている。コレクター芯２３は、軸方向に延びており、後方端部がインク収容部１１内部に摺動可能に配置され、前方端部が継手２１を越えて延びている。コレクター芯２３は、コレクター１７の内周面との間に、０．０２～０．２ｍｍの隙間をあけて配置されている。コレクター１７とコレクター芯２３との間に０．０２～０．２ｍｍの隙間を設けることにより、両者の間の摺動性を確保しつつ、筆記時に隙間に大量の空気が入り込むのを防止することができる。そして、コレクター芯２３の後側端は、コレクター１７の後側端よりも突出して延びている。コレクター芯２３は、インクの供給安定性と、吸入性を両立するために、気孔率が３０～６０％の材料によって構成されていることが好ましく、４５％であることが最も好ましい。
　継手２１は、筆記部１３とインク供給部１５との間を接続するための部材である。なお、継手２１の構成については後述する。
　筆記部１３は、筆記ボール２５と、前方端部に筆記ボール２５が収容されているホルダー２７と、ホルダー２７内で延びる棒状の中芯２９と、ホルダー２７の外周を覆うアウター３１とを備えている。
　図５は、ボールペンの前方端部近傍を拡大した図であり、より具体的には、図５（ａ）は、ボールペンの前方端部近傍の要部断面図であり、図５（ｂ）は、ボールペンの前方端部近傍の側面図である。
　図５に示すように、ホルダー２７は、軸方向両端が開口した円筒形状を有しており、その前方端は、前方に向かって先細りとなる略円錐状のテーパー形状を有しており、この先細りの部分が、筆記ボール２５を保持するためのカシメ部３３をなしている。カシメ部３３は、ホルダー２７の前方開口が、筆記ボール２５の直径よりも小さくなり、かつ筆記ボール２５が、カシメ部３３内で自由に回転できるような寸法・形状を有している。そしてカシメ部３３内に保持された筆記ボール２５の一部は、ホルダー２７の前方の開口から外部に露出しており、外部から視認できるようになっている。ホルダー２７はステンレス鋼などの金属製やポリアセタールなどの樹脂製のパイプ材を加工して形成することができる。
　また、ホルダー２７は、その前方端近傍において、前方に向かって先細る形状を有していることが好ましい。より具体的には、ホルダー２７の前方端近傍の外周面は、ボールペン１の軸に対して、約０．５ｍｍ以上の距離にわたって約１０度～２０度のテーパー角度を有する傾斜面とすることが好ましい。ホルダー２７の前方端に傾斜面を形成することにより、ボールペン１の前方端の径を大きくすることなく、ホルダー２７の外側に配置されるアウター３１の厚みを厚くし、アウター３１の強度を高めることができる。そして、傾斜面の軸方向長さが短いと、ホルダー２７をアウター３１内部に配置する際の位置決めが困難となるため、傾斜面の軸方向の長さは、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。また、ホルダー２７のカシメ部３３の外面、即ちホルダー２７の傾斜面よりも更に前方側の面は、ボールペン１の軸に対して３５～５０度の角度又はＲ形状を有していることが好ましい。カシメ部３３の外面の傾斜角を３５～５０度又はＲ形状とすることにより、アウターとボールとの距離が短くなることで、インク不足を防止できる為、「筆記時のインクの連続性」を維持することができる。また、ホルダー２７のアウター３１からの突出量は、アウター３１の紙面への接触性を考慮して、筆記ボール２５の直径の１０～１００％とすることが好ましい。
　中芯２９は、ホルダー２７の内部に配置されており、コレクター芯２３と同様にポリエステルファイバーにより形成され、その後方端はコレクター芯２３の前方端に嵌め込まれるとともに、その前方端は、筆記ボール２５の後方側に達している。そして、中芯２９は、インクの供給安定性を確保するために、気孔率が３０～８０％の材料で構成されていることが好ましく、最も好ましくは、気孔率が５０～７０％の材料で構成されている。これにより、コレクター芯２３から供給されたインクは、中芯２５を通して筆記ボール２５の後方側に供給される。中芯２９は、後方端からほぼ２／３程度が継手２１の先端部に嵌入された状態で、継手２１に保持される。
　なお、コレクター芯２３及び中芯２９は、使用するインクの粘度等の性状に応じて、適切なポリエステルファイバーの気孔率や表面形状を選択して形成される。また、中芯２９としては、ポリエステルファイバーではなく、押出成形によるプラスチック製棒状芯や燒結加工による棒状芯を用いることも可能である。
　図６は、継手を示す図面であり、具体的には、図６は、継手の斜視図、側面図、及び断面図を示す。図６に示すように継手２１は、円筒状の筒状部分３５と、筒状部分３５の外側に配置されたアンカー部分３７と、アンカー部分３７に対して筒状部分３５を保持する保持部分３９とを備えている。
　筒状部分３５は、内部にコレクター芯２３及び中芯２９を固定できる内部形状を有している。具体的には筒状部分３５の内径は、その後方側において、比較的太いコレクター芯２３を受け入れて固定し、コレクター芯２３が固定されている箇所よりも前方側において、比較的細い中芯２９を受け入れて固定できるように寸法決めされている。また、筒状部分３５の中芯２９の固定部よりも前方側は、僅かに径が拡大しており、中芯２９と、筒状部分３５との間にホルダー２７が嵌め込まれている。
　アンカー部分３７は、その内径が、筒状部分３５の外径よりも大きいリング形状を有しており、筒状部分３５の長手方向中央よりも後方側に配置されている。より具体的には、アンカー部分３７の内径は、筒状部分３５の外径よりも大きく、かつ筒状部分３５との間には、空間が形成されており、その空間内に先端保持部１９が差し込まれる。そして、空間内に先端保持部１９が差し込まれると、先端保持部１９の外周と、アンカー部分３７の内周とが嵌合し、アンカー部分３７は、先端保持部１９に対して固定される。なお、先端保持部１９内には、円筒形状の空間が形成されており、この円筒形状の空間の内径は、筒状部分３５の外径よりも大きく、先端保持部１９と筒状部分３５とを同軸に配置したときに、筒状部分３５と先端保持部１９とが接触しないようになっている。
　保持部分３９は、アンカー部分３７の外周から、筒状部分３５の外周にかけて、前方に向かって先細るように延びる円錐筒形状を有している。そして、先端保持部１９に対して固定されたアンカー部分３７と、その他の部材に対して固定されていない筒状部分３５との間に保持部分３９を配置し、アンカー部分３７に対して筒状部分３５を懸架することにより、筒状部分３５及び筒状部分３５に固定される筆記部１３の筆記ボール２５、ホルダー２７、中芯２９、及びコレクター芯２３を、前方側軸筒７に対して固定されたアウター３１に対して軸方向に移動可能に懸架することができる。これにより、筆記時に筆記ボール２５に加わる圧力を吸収することができる。
　継手２１を構成する筒状部分３５、アンカー部分３７は、例えば熱可塑性樹脂によって形成されている。また、保持部分３９は、例えば熱可塑性エラストマーによって形成されている。具体的には、ＳＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳなどのスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどが挙げられる。これらのうち、ＩＳＯ７６１９に準拠したデュロメータＡ硬度が２０～６０のものは、筆圧とクッション性の応答のバランスが良い。さらに、保持部分３９の強度を調整することにより、継手２１によるクッション性を調整することができる。また、熱可塑性エラストマーは、弾性変形を開始する変曲点の直前までは、荷重の変化に対して敏感に伸縮するため、例えば、保持部分３９の厚みや組成等を調整して、変位量に対する荷重の変曲点を約１Ｎとすることにより、筆記時の荷重に対して非常に敏感に伸縮する、クッション性の優れた継手２１を形成することができる。そして、筒状部分３５と、保持部分３９との間には、クッション時に両者が剥がれないようにするために、両者の間にある程度の密着性が必要となる。この密着性を実現するためには、筒状部分３５と、保持部分３９とを、同系統の樹脂材料で構成することが好ましく、選択可能な材料の組み合わせとしては、ＡＳ（スチレン系樹脂）とＳＥＢＳ（スチレン系エラストマー）との組み合わせ、ポリプロピレン（ポリオレフィン系樹脂）とＥＰＤＭ（ポリオレフィン系エラストマー）との組み合わせ、及びＰＢＴ（ポリエステル系樹脂）とポリエステル系エラストマーとの組み合わせがある。
　この中でも、保持部分３９は、ＩＳＯ７６１９に準拠したデュロメータＡ硬度が２０～６０度であることが好ましく、３０～５０度であることが最も好ましい。保持部分３９のデュロメータＡ硬度をこの範囲にすることにより、低い筆圧でも適切に作動し、筆記ボール２５に加わる圧力を吸収することができる。
　そして、上記継手２１を用いることにより、ボールペン全体のクッション力を、０．１～１０Ｎ、より好ましくは０．１～５Ｎの範囲とすることが好適である。これは、クッション力を低くし過ぎると、筆記時にアウター３１に加わる力を吸収することができず、アウター３１が破損するからである。一方で、クッション力を高くし過ぎると、筆記時にアウター３１を紙面と接触させながら筆記することができなくなる。
　図７は、アウターを示す図面であり、具体的には、図７は、継手の斜視図、側面図、及び断面図を示す。アウター３１は、略円錐形に形成された合成樹脂製の円錐筒体であり、前方に向かって先細りとなるテーパー形状を有する。アウター３１は、書き味及び押し書きでの筆記感を阻害しないために、一定の強度を有する、例えばポリアセタール、ポリブチレンテレフタレートのような合成樹脂で形成されていることが好ましい。アウター３１は、一般的な合成樹脂により構成することができる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトンなどが挙げられる。これらのうち、書き味、特に摩擦が強く作用する押し書きでの筆記感を阻害せず、筆記による摩耗が少なく耐久性が高いポリアセタール、ポリブチレンテレフタレートで形成されていることが好ましい。アウター３１に一定の強度をもたせることにより、アウター３１の耐久性を向上させることができる。また、アウター３１の表面は、滑らかな表面とすることが好ましく、これにより、筆記時に紙面との間の摩擦抵抗を少なくすることができ、筆記感を向上させることができる。筆記時における、紙面とアウター３１との間の摩擦係数は、ヘイドン値０．５以下であることが好ましく、０．２５以下であることがより好ましい。ヘイドン値は、表面性測定器（ＨＥＩＤＯＮ－１４Ｄ　新東科学株式会社製）を使用して測定される。測定条件としては、旧ＪＩＳ Ｐ３２０１に準拠（化学パルプ１００％を原料に抄造された上質紙、坪量範囲４０～１５７ｇ／ｍ2、白色度７５．０％以上）の筆記用紙に対して、アウター３１を、荷重１００ｇ、筆記角度６０度、及び筆記速度６．２５ｃｍ／ｓｅｃの条件で、鋭角方向に１０ｃｍ直線動作させる。
　また、アウター３１は、後方側に形成された後方挿入孔４１と、後方挿入孔４１から先端側に連通し、後方挿入孔４１よりも小径の前方挿入孔４３を有する。後方挿入孔４１には、継手２１の前方端が挿入され、前方挿入孔４３からは、継手２１の前方端に固定されたホルダー２７が突出する。組立てに際しては、アウター３１は、前方挿入孔４３にホルダー２７が挿入され、後方挿入孔４１に継手２１の前方端が挿入された状態で、前方側軸筒７の前方端に固定される。これにより、筆記部１３の筆記ボール２５、ホルダー２７、及び中芯２９は、継手２１によって、アウター３１内で軸方向に移動可能に保持される。アウター３１の先端、特に前方挿入孔４３近傍の厚みは、０．０２～０．２ｍｍとすることが好ましい。アウター３１の先端の厚みをこの範囲とすることにより、耐久性を維持しながら、筆記時のインクの排出性を確保することができる。
　また、アウター３１は、その軸方向中央部分にリング状の段４５を備えており、段４５よりも後方側は、前方側軸筒７の先端の筒状空間の内径よりも小さい外径を有し、アウター３１の後方側を前方側軸筒７内に嵌合できるようになっている。
　図８及び図９は、ボールペンの使用状態を示す図である。
　図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、筆記角度、即ち紙面Ｗに対するボールペン１の軸の角度が、例えば、８０度である場合には、特に図８（ｂ）に示すように、紙面Ｗには、筆記ボール２５のみが接触する。この状態でボールペン１に対して１ｇ程度の筆記重量を加えると、インク収容部１１内のインクが、インク供給部１５のコレクター１７及びコレクター芯２３を通して筆記部１３に流れる。そして、筆記部１３に到達したインクは、中芯２９を通して筆記ボール２５の後方側に到達する。使用者がボールペン１を紙面Ｗ上で移動させると、筆記ボール２５は、移動方向に沿ってカシメ部３３内で回転する。そして筆記ボール２５が回転すると、筆記ボール２５の後方側に到達したインクは、筆記ボール２５の表面に沿ってホルダー２７内部から出て、紙面Ｗに移動し、紙面Ｗに付着する。そして、筆記角度が大きく、かつ筆記重量が小さい場合には、ホルダーからのインクの排出量は少ないため、ボールペン１によって、比較的細い線を描くことができる。このように、ボールペン１では、筆記ボール２５が、本発明の「第一筆記部」として作用する。
　また、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、筆記角度が、例えば５０度である場合には、紙面Ｗには、筆記ボール２５とアウター３１とが接触する。この状態でボールペン１に対して２００ｇ程度の筆記重量を加えると、側面視したときに、筆記ボール２５、アウター３１の前方端部、及び紙面Ｗによって閉断面の空間が形成され、この空間がインク溜まりとなる。これにより、筆記ボール２５と紙面Ｗの接点Ｐ１と、アウター３１と紙面Ｗの接点Ｐ２との距離に相当する幅Ｌ１の比較的太い線を描くことができる。このように、ボールペン１では、筆記ボール２５及びアウター３１が、本発明の「第二筆記部」として作用する。
　描く線の太さは、筆記ボール２５と紙面Ｗの接点と、アウター３１と紙面Ｗの接点との距離に相当するため、線の太さは、主に、筆記ボール２５の直径、及びホルダー２７によって筆記ボール２５を保持する位置、並びにアウター３１の傾斜面の角度、及びアウター３１の前方側端部の位置を含むアウター３１の前方端の形状に左右されることとなるが、筆記ボール２５と紙面Ｗの接点と、アウター３１と紙面Ｗの接点との距離を大きくし過ぎて極太の線を描こうとすると、インクが不足し、インクの連続性が低下してしまう場合がある。従って、筆記ボール２５と紙面Ｗの接点と、アウター３１と紙面Ｗの接点との距離は、筆記ボール２５の直径の１００％以下、好ましくは５０％以下となるように、アウター３１の形状を決定することが好ましい。
　以下、本発明の主な作用・効果についてまとめる。
　本実施形態では、アウター３１を採用することにより、筆記角度及び筆記重量に応じて、インクの排出量を調整することができる。より具体的には、筆記角度を大きくし、かつ筆記重量を小さくすることにより、インクの排出量を少なくし、第一筆記部としての筆記ボール２５のみによって比較的細い線を描くことができる。一方で、筆記角度を小さくし、かつ筆記重量を大きくすることにより、インクの排出量を多くし、第二筆記部としての筆記ボール２５及びアウター３１によって比較的太い線を描くことができる。さらには、アウター３１を採用することにより、筆記角度が小さい場合におけるインク不足を解消することができる。そして、一般的なボールペンでは、所定の筆記角度で倒されたボールペン１を、前方側に向けて移動させて線を描く、いわゆる「押し書き」の際に、特にインク不足によるインクの連続性が低下し易いが、本実施形態によるボールペン１では、ボールペン１に筆記角度を付けることによって、インクの排出量を増やすことができるため、いわゆる「押し書き」の際の「筆記時のインクの不連続性」を防止することができる。また、アウター３１を採用することにより、筆記角度が小さい場合のいわゆる「押し書き」の際に、ホルダー２７のカシメ部３３が紙面と接触し、摩擦抵抗が増える事を防止する事ができる。
　また、本実施形態では、クッション性の高い継手２１を採用することにより、軽い筆記重量でも、十分な量のインクを排出することができる。これにより、筆記重量が軽い使用者が使用した場合でも、インク不足による「筆記時のインクの不連続性」の発生を防止することができる。この作用・効果は、「筆記時のインクの不連続性」が発生し易い、押し書きの際に、特に顕著に生じる。
　また、本実施形態では、インクの成分を適宜選択し、インクの表面張力及び流動性を調整することにより、インクの流出量をより正確に制御することができ、さらに、インクによる筆記部１３のアウター３１の汚れを好適に防止することができる。さらに、インクの成分を調整することにより、ボールペンの書き出し性を向上させることができる。
　以下、本発明の実施形態の変形例について詳述する。
　図１０は、アウターの変形例を示す側面図である。図１０に示すように、変形例にかかるアウター６１は、外周に、周方向に延びる段６３を備えている。段６３は、アウター６１の外径が、前方に向かって縮径するような形状を有している。そして、アウター６１に段６３を設けることにより、インクがアウター６１の表面をつたって段６３よりも後方側に流れるのを防止することができる。
　図１１に、アウターの更なる変形例を示す。図１１（ａ）に示す例では、上述した段６３に代えて、リング状の突起部６５が設けられている。アウター６１の表面に突起部６５を設けることによっても、インクがアウター６１の表面をつたって突起部６５よりも後方側に流れるのを防止することができる。また、図１１（ｂ）に示す例では、上述した段６３に代えて、リング状の溝６７が設けられている。アウター６１の表面に溝６７を設けることによっても、インクが溝６７よりも後方側に流れるのを防止することができる。
　さらに、図１１（ｃ）に示す例では、アウター６１の前方側の表面の表面粗さと、アウター６１の後方側の表面粗さとを異なるものとしている。具体的には、アウター６１の前方側の平滑面６９は、比較的滑らか、又は平滑な表面として形成されており、アウター６１の後方側の粗面７１は、比較的粗い表面として形成されている。このように、アウター６１の表面粗さを変化させることによって、インクが平滑面６９から粗面７１にむけて流れるのを防止することができる。
　以下、本発明の実施例について詳述する。
　実施例では、図１に示されるボールペン（ペン体　１）に表１中のインクＡ及びインクＢをそれぞれ充填し、また、図１３に示されるボールペン（ペン体　２）に表１中のインクＣ及びインクＤをそれぞれ充填した。そして、筆記試験用紙にフリーハンドで筆記体の「Ｕ」字を筆記し、太線部における滲み、太線部における縦割れ、細線部から太線部に変化する際の連続性をそれぞれ目視により評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 （注）
＊１：ゴーセネックスLシリーズ　L-3266（日本合成化学社製）
＊２：ケルザンAR（三晶社製）
＊３：カーボンブラックMA-100（三菱化学社製）
＊４：JONCRYL 61J（BASF JAPAN社製）
＊５：リン酸エステル　RS-610（東邦化学工業社製）
＊６：ベストサイド600（日本曹達社製）
　そして、上記の試験の結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２中で、太線部における滲みの評価に関して、「○」は、滲みが認められないことを示し、「△」は、滲みがやや認められることを示す。また、太線部における縦割れの評価に関して、「○」は、一様な濃度の描線であることを示し、「△」は、中央部の描線濃度がやや薄いことを示す。さらに、細線部から太線部に変化する際の連続性の評価に関して、「○」は、描線が連続的に変化していることを示し、「△」は、描線の一部に欠損が認められることを示す。
　以下、本発明の更なる変形例について詳述する。
　図１２は、変形例にかかるボールペンの側面図及び断面図である。図１２に示すように、変形例にかかるボールペンは、コレクターに代えて、インクを染みこませた中綿１０１を備えている。中綿１０１には、中空の中芯１０３の後側端が差し込まれており、中芯１０３の前側端は、筆記ボール２５まで延びている。中芯１０３は、継手２１と同様の構造を有する継手１０７によって軸方向に移動可能に保持されている。なお、その他の構成は、図１等を参照して詳述した構成と同一である。
　中綿１０１は、インクの排出性を確保するために、気孔率８５～９０％の材料で構成されていることが好ましい。そして、中芯１０３は、５ｍｍ以上の深さで中綿１０１に差し込まれている。中芯１０３の差し込み量を５ｍｍ以上とすることにより、インクの排出性を確保することができる。
　図１３は、図１２の変形例の更なる変形例にかかるボールペンの側面図及び断面図である。図１３に示す例では、ボールペンの外筒１０７の内部の後側に空間を設け、中綿１０１’を外筒１０７内で軸方向に移動可能としている。これにより、筆記時に、継手１０５’の動作によって中芯１０３’が軸方向に移動した際に、中綿１０１’は、中芯１０３’と一緒に、軸方向に移動する。このような構成により、中芯１０３’が移動したことによって中綿１０１’内への差し込み量が変わるのを防止することができる。
　図１４及び図１５は、更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。この変形例では、アウターを、ノック式のボールペンに適用している。ノック式のボールペンの場合、アウター２０１は、ペン先の収納時（図１４）には、ペン先全体と一緒に、ボールペンの外筒２０２内に収容される。そして、ボールペンの後側のノック部を押す動作によりペン先を露出させる（図１５）。そして、ノック式のボールペンにアウターを適用した場合、ペン先を露出させる動作の際のノック荷重が大き過ぎると、アウター２０１が破損してしまう恐れがある。従って、ペン先を露出させる動作の際のノック荷重は、バネ２０３の強度を調整する等により、３～４Ｎの範囲とされることが好ましい。
　図１６及び図１７は、更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。この変形例では、アウターを、多機能ボールペンに適用している。多機能ボールペンは、少なくとも２つのペン先３０１，３０２を外筒３０３内に収容しており、ペン先３０１，３０２は、共通の開口から、ノック式の原理でペン先から露出される。この場合、アウター３０４は、外筒の前側端に固定されている。これにより、複数のペン先３０１，３０２を備える多機能ボールペンにおいても、１つのアウター３０４で様々な太さの線を描くことができる。
　図１８は、更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。変形例にかかるボールペンは、アウター４０１の外形が、上述したアウターとは異なっている。アウター４０１は、上述したアウターとは異なり円錐形状を有しておらず、アウター４０１の先端が、筆記ボール４０３の両側から両方向に広がった形状を有している。そして、筆記時には、筆記ボール４０３から排出されたインクは、アウター４０１の先端に沿って筆記ボール４０３の両側に広がるため、ボールペンを用いて、ラインマーカーによって描くような線を描くことができる。
　図１９は、更なる変形例にかかるボールペンの断面図及び正面図である。変形例にかかるボールペンのアウター５０１は、三角錐形状を有しており、アウター５０１をペンの前側から正面視したときに、アウター５０１を投影視した三角形の全ての辺が異なる長さを有している。そして、このような構成により、筆記時に、何れかの辺を紙面に当てながら線を描くことにより、選択した辺に応じた太さの線を描くことができる。即ち、図１９にかかる変形例は、図１８にかかる変形例に対して、線の太さの選択肢を増やしたものとなる。
　図２０は、更なる変形例にかかるボールペンの断面図、正面図、及び斜視図である。変形例にかかるボールペンのアウター６０１は、ペン先において、中芯６０３の半分を露出させるような形状を有している。これにより、筆記時に、中芯６０３が撓むことができ、ボールペンによって、万年筆のような筆記感を得ることができる。
　図２１は、更なる変形例にかかるボールペンの断面図である。変形例にかかるボールペンは、アウター７０１の外筒７０３に対する相対位置を調整できるように構成されている。具体的には、アウター７０１は、外筒７０３と螺合されており、アウター７０１を外筒７０３に対し回転させることにより、図２２（ａ）に示す状態から、よりアウター７０１が前側に突出した図２２（ｂ）に示す状態とすることができる。そして、アウター７０１の継手７０７に対する相対位置を調整することにより、継手７０７によるクッション力を調整することができる。アウター７０１を前後に可動させる方式はこれに限らず、例えば、アウター７０１を外筒７０３に摺動可能な状態で嵌合させ、アウター７０１を外筒７０３に対して前後に動かせるようにする。これにより、アウター７０１の外筒７０３に対する相対位置を調整できるようにしてもよい。
１　　ボールペン
２５　　筆記ボール
３１　　アウター

Claims (3)

  1. 　筆記ボールを有する第一筆記部をペン先側に備えたボールペンであって、
    前記ペン先側に設けられ、前記第一筆記部で描く線よりも太い線を描画可能な第二筆記部を備えており、
    　筆記重量が１ｇであり、かつ筆記角度が９０度の場合は、前記第一筆記部のみが作用し、
    　筆記重量が２００ｇであり、かつ筆記角度が４０～９０度の場合は、前記第二筆記部が作用することを特徴とする、ボールペン。
  2. 　筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を４０ｇとして線を描いたときの平均筆記流量に対する、筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を２００ｇとして線を描いたときの平均筆記流量の比が１．２以上である、請求項１に記載のボールペン。
  3. 　筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を４０ｇとして線を描いたときに描かれる線の幅に対する、筆記角度を６０度とし、かつ筆記重量を２００ｇとして線を描いたときに描かれる線の幅の比が１．３以上である、請求項１又は２に記載のボールペン。
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