特許 6804875 ボールペン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6804875

(24)【登録日】2020年12月7日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】ボールペン

(51)【国際特許分類】

   B43K 1/08 20060101AFI20201214BHJP

【ＦＩ】

   B43K1/08

【請求項の数】2

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-108829(P2016-108829)

(22)【出願日】2016年5月31日

(65)【公開番号】特開2017-213765(P2017-213765A)

(43)【公開日】2017年12月7日

【審査請求日】2019年3月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005957

【氏名又は名称】三菱鉛筆株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100118315

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 博道

(74)【代理人】

【識別番号】100120488

【弁理士】

【氏名又は名称】北口 智英

(72)【発明者】

【氏名】猪飼 敬幸

(72)【発明者】

【氏名】柳 飛沙則

【審査官】 藤井 達也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０１３４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５１８８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１０７５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０３９８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２９７５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５５２０４７３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４３Ｋ １／０８

Ｂ４３Ｋ ７／００

Ｂ４３Ｋ ７／０２

Ｂ４３Ｋ ７／１０

Ｂ４３Ｌ １９／００

Ａ４５Ｄ ３４／０４

Ｃ０９Ｄ １１／００−１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

後端から先端まで連通するバック孔が内部に形成された筒状のホルダー部と、
前記ホルダー部の先端内部に回転可能に抱持される筆記ボールと、
前記ホルダー部の先端の周囲が内方にかしめられ前記筆記ボールを該ホルダー部の先端内部に保持するカシメ部と、
を備えたボールペンチップであって、
前記ホルダー部の先端部分には、前記カシメ部の近傍から後方に向かって外径が漸増するとともに内側に凸な多次曲面で形成された先端曲面が設けられているとともに、
前記先端曲面の任意の点における外径をａ（ｍｍ）、及び該任意の点における前記バック孔の内径をｂ（ｍｍ）としたとき、
Ｐ＝π（ａ^４−ｂ^４）／（３２ａ）
で定義される値Ｐが０．０３（ｍｍ^３）を上回り、前記先端曲面の後端縁と前記ホルダー部の最大外径部の先端縁との間には、先端方向に縮径する円錐台面が設けられているとともに、ビッカース硬度が２００以上４５０以下のビスマス含有のフェライト系ステンレス製であるボールペンチップを備えるとともに、
少なくとも水、色剤及び水溶性溶剤を含み、平均粒子径０．００１μｍ〜０．１μｍ未満のアルミナ、酸化チタン、シリカ、炭化ケイ素及び炭化タングステンからなる群から選ばれる一種又は二種以上の超微粒子が０．００２〜２重量％配合され、コーンプレート型回転粘度計（１°３４′Ｒ２４コーン）による１ｒｐｍにおける粘度が５０〜２０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）である水性インク組成物を備えたことを特徴とするボールペン。

【請求項2】

後端から先端まで連通するバック孔が内部に形成された筒状のホルダー部と、
前記ホルダー部の先端内部に回転可能に抱持される筆記ボールと、
前記ホルダー部の先端の周囲が内方にかしめられ前記筆記ボールを該ホルダー部の先端内部に保持するカシメ部と、
を備えたボールペンチップであって、
前記ホルダー部の先端部分には、前記カシメ部の近傍から後方に向かって外径が漸増するとともに内側に凸な多次曲面で形成された先端曲面が設けられているとともに、
前記先端曲面の任意の点における外径をａ（ｍｍ）、及び該任意の点における前記バック孔の内径をｂ（ｍｍ）としたとき、
Ｐ＝π（ａ^４−ｂ^４）／（３２ａ）
で定義される値Ｐが０．０３（ｍｍ^３）を上回り、前記先端曲面の後端縁と前記ホルダー部の最大外径部の先端縁との間には、先端方向に縮径する円錐台面が設けられているとともに、ビッカース硬度が２００以上４５０以下のビスマス含有のフェライト系ステンレス製であるボールペンチップを備えるとともに、
少なくとも色剤及び樹脂を含み、かつ、２５℃での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上のアルコール、多価アルコール及びグリコールエーテルから選ばれる溶剤を含む油性インク組成物を備えたことを特徴とするボールペン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボールペンチップに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、筆記具としてのボールペンが利用されている。
ボールペンは、先端部分に配置されたボールペンチップと、この先端に回転可能に抱持された筆記ボールとを有している。そして、ボールペンチップの先端の筆記ボールが筆記される面で回転することにより、筆記ボールの裏側のインクが表側に送られて、線を描くものとなっている。
このようなボールペンに設けられているボールペンチップには、前述の筆記ボールに加えて、後端から先端まで連通するインク誘導孔が内部に形成された筒状のホルダー部が設けられている。
そして、このホルダー部の先端には、当該先端の周囲を内方にかしめられることで形成されたカシメ部が設けられている。このカシメ部によって、ホルダー部の先端内部に回転可能に設けられた筆記ボールがホルダー部から抜け出ないように保持されている。

【0003】

ここで、ボールペンチップとしては、ホルダー部の最大外径部から先端のカシメ部近傍の部分までが円錐状のテーパー部となっているものが一般的である（特許文献１）。
このようなボールペンチップを備えたボールペンでは、ペン先が円錐状のテーパー部の陰となるので、ペン先の描線部分が見えにくい場合がある。
そこで、円錐状に形成されたテーパー部の代わりに、ホルダー部の最大外径部から先端へ向かって突出する、該最大外径部より外径が小さい円筒状のパイプ（ニードル）型チップを設け、このパイプ（ニードル）型チップの先端に筆記ボールを回転可能に抱持させ、これにより、ペン先の描線部分を見やすくしたものが知られている（特許文献２）。
なお、ホルダー部の最大外径部から先端のカシメ部近傍までを凹曲面としたものも開示されている（特許文献３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−３２６４８７号公報

【特許文献2】再表２００５／０８００９４号公報

【特許文献3】特開２０１５−１３４２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本件発明は、ボールペンチップの先端をできる限り細くして描線部分がボールペンチップの陰となることを極力防ぐとともに、そのように細くしたとしてもなお、リフィルのインクが消費される前に屈曲や座屈を起こすことがないようにすることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題に鑑み、本件発明は、後端から先端まで連通するバック孔12が内部に形成された筒状のホルダー部11と、
前記ホルダー部11の先端内部に回転可能に抱持される筆記ボール16と、
前記ホルダー部11の先端の周囲が内方にかしめられ前記筆記ボール16を該ホルダー部11の先端内部に保持するカシメ部11Eと、
を備えたボールペンチップ10であって、
前記ホルダー部11の先端部分には、前記カシメ部11Eの近傍から後方に向かって外径が漸増するとともに内側に凸な多次曲面で形成された先端曲面11Cが設けられているとともに、
前記先端曲面11Cの任意の点における外径をａ（ｍｍ）、及び該任意の点における前記バック孔12の内径をｂ（ｍｍ）としたとき、
Ｐ＝π（ａ^４−ｂ^４）／（３２ａ）
で定義される値Ｐが０．０３（ｍｍ^３）を上回ることを特徴とする。

【0007】

ここで、「先端曲面11C」を形成する「多次曲面」とは、その輪郭線の軌跡が多次曲線（たとえば二次曲線、三次曲線等）であるような（あるいはそのような多次曲線で近似されるような）曲面をいう。ここで、「多次曲面」とは、先端に向かうにつれてホルダー部11の外径の減少率が小さくなっていく、という意義を有する。

【0008】

そして、上記の特徴に加え、本発明においては、軸心に対して垂直な方向に１０Ｎの荷重を前記カシメ部11Eの後端部にかけた際に、該カシメ部11Eから前記任意の点までの軸心に沿った距離をｄ（ｍｍ）としたとき、
Ｑ＝１０ｄ／Ｐ
で定義される値Ｑが９００（Ｎ／ｍｍ^２）を下回ることが望ましい。
換言すると、上記距離ｄの位置における前記ａ（ｍｍ）及びｂ（ｍｍ）の値が、前記Ｐが０．０３（ｍｍ^３）になるように設定され、かつ、そのＰ及びｄから導かれるＱが９００（Ｎ／ｍｍ^２）を下回るように、前記先端曲面11Cを形成することが望ましい。
このように構成することで、当該任意の点において筆記時の筆圧に伴う応力集中による屈曲や座屈が生ずることを、通常想定される筆圧の範囲内において防止することが可能となる。

【0009】

なお、前記先端曲面11Cの後端縁と前記ホルダー部11の最大外径部11Aの先端縁との間には、先端方向に縮径する円錐台面11Bが設けられていることが望ましい。このように構成することで、リフィル30の製造の際、ボールペンチップ10をリフィル30に取り付ける工程において該ボールペンチップ10を従来の製造ラインにおける組ペン先機で保持させることが可能となる。
また、ボールペンチップ10の強度と加工性を確保する観点から、前記ホルダー部11は、ビッカース硬度が２００以上４５０以下の鉛又はビスマス含有のフェライト系ステンレス製であることが望ましい。

【0010】

さらに上記のボールペンチップ10を備えたボールペン20とすることが望ましい。

【発明の効果】

【0011】

上記のように構成されているため、本件発明によれば、ボールペンチップの先端をできる限り細くして描線部分がボールペンチップの陰となることを極力防ぐとともに、そのように細くしたとしてもなお、リフィルのインクが消費される前に屈曲や座屈を起こすことがないようにすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態に係るボールペンチップを備えたボールペンにおいて、キャップを取り外した状態（Ａ）を一部断面側面図で示し、キャップを装着した状態（Ｂ）を一部断面側面図で示す。

【図2】本発明の実施の形態に係るボールペンチップが装着されたリフィルを一部断面側面図で示す。

【図3】本発明の実施の形態に係るボールペンチップを正面図で示す。

【図4】図３の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、ボールペンの筆記先端側を「先端」あるいは「先端側」と称し、その反対側を「後端」あるいは「後端側」と称する。

【0014】

（１）ボールペン20
本実施形態に係るボールペン20は、図１及び図２に示すように、保護のために先端を着脱可能に覆うキャップ24（図１（Ｂ））と、リフィル30（図２）を内部に収納する軸筒21とを備えたものとなっている。また、リフィル30の先端部分には、ボールペンチップ10が設けられている。
キャップ24は、ポリカーボネート樹脂製で筒状に形成されている。キャップ24の内部においては先端側にシリコンラバー製のラバーボール26が挿入されている。これは、キャップ24を装着する際にボールペンチップ10の先端を保護するためのものである。また、キャップ24にはクリップ25が設けられている。

【0015】

軸筒21は、ポリカーボネート樹脂製で筒状に形成されている。この軸筒21の先端側には、上記のキャップ24が着脱可能となっている。一方、軸筒21の後端には、尾栓27が嵌め込まれている。
軸筒21の先端には、ステンレス製の略円錐台形の口金23が螺着されている。この口金23からは、ボールペンチップ10の先端が突出している。口金23の前端面は、後述のボールペンチップ10のテーパー面である円錐台面11Bと同軸上にあることが望ましい。また、軸筒21の先端近傍の側面には熱可塑性ラバー製のグリップ部22が設けられている。

【0016】

軸筒21の内部に収納されるリフィル30は、図２に示すように、ポリプロピレン樹脂製の円筒状のインク収容管31の先端に、ボールペンチップ10がポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、等の樹脂製の継手32を介して接続された構造を有している。なお、継手32の内部には、先端を上向きにした際にインク34が後端から逆流するのを防止するための逆止ボール33が挿入されている。
インク収容管31の内部にはインク34が収容されている。さらに、インク34の後端には、インク34の逆流や蒸発を防止するためのグリース状の追従体35が注入されている。

【0017】

（２）インク34
インク34について詳細に説明する。インク34をいわゆる水性のインク組成物とした場合は、少なくとも水、色剤、水溶性溶剤を含み、インク組成物内に含有されるアルミナ、酸化チタン、シリカ、炭化ケイ素及び炭化タングステンの微粒子は、受け座の摩耗を抑制するためや、インク組成物への分散安定性をよくするために、非常に微細である必要があり、平均粒子径が０．１μｍ未満の超微粒子で、筆記感の向上のために形状は球状であることが好ましい。ここでいう超微粒子とは、０．００１〜０．１μｍ未満の粒子径である微粒子のことである。

【0018】

好ましく用いられる超微粒子アルミナとしては、日本アエロジル社製の酸化アルミニウムＣ（一次粒子径：０．０１３μｍ）やシーアイ化成製のナノテックＡｌ_２Ｏ_３（一次粒子径：０．０３３μｍ）、大明化学工業製のタイミクロンＴＭ−１００Ｊ（一次粒子径：０．０１４μｍ）が挙げられる。また超微粒子酸化チタンとしては、日本アエロジル社製の酸化チタンＰ２５（一次粒子径：０．０３μｍ）、石原産業株式会社製のＴＴＯ−５５Ａ（一次粒子径：０．０５μｍ）が挙げられる。

【0019】

インク34においては、平均粒子径が０．１μｍ未満のアルミナ、酸化チタン、シリカ、炭化ケイ素及び炭化タングステンの内から選ばれる超微粒子のインク組成物に対する含有量が０．００２〜２重量％、より好ましくは、０．０５〜１重量％が望ましい。超微粒子は、これらの範囲内で単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。

【0020】

粒子径が０．１μｍ以上の微粒子では、ボール径０．５ｍｍ以下のボールペンの場合、受け座の摩耗抑制に十分な効果が得られにくい。また、ボール径０．４ｍｍ以下のボールペンにおいては、受け座摩耗による筆記不良や、筆記感の悪化、描線品位の低下、沈降による目詰まりが生じ筆記不能となりやすい。特にボール径０．２８ｍｍ以下細字ボールペンの場合、さらにインク誘導孔径の減少やボール突出部の減少、また摩耗抵抗の増加により、経時筆記性能の低下が顕著となる。したがって、細字ボールペンにおいては平均粒子径が０．１μｍ未満の超微粒子であることが必須要件である。また、含有量が２重量％を越えると、筆記感が悪くなり、流出性が低下し、耐摩耗性が悪くなる場合がある。

【0021】

上記インク34の粘度は、コーンプレート型回転粘度計（１°３４′Ｒ２４コーン）による１ｒｐｍにおける粘度が５０〜２，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）、好ましくは１００〜１，０００ｍＰａ・ｓであることが望ましい。この粘度が５０ｍＰａ・ｓ未満（２５℃）であると前記した超微粒子が経時的に沈降を起こし、ボタ落ちの懸念もあり筆記不能を起こす場合がある。またこの粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）を越えると流出性が低下し、筆記感が悪くなる場合があり、好ましくない。

【0022】

インク34の水溶性溶剤は、インクとしての種々の品質、たとえば、低温時でのインク凍結防止や、ペン先でのインク乾燥防止などの目的で使用するものである。具体的には、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、１，３−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などが挙げられ、単独又は混合して使用することができる。その使用量は、インク組成中５〜５０重量％好ましくは１０〜３０重量％である。

【0023】

超微粒子に対しては、経時安定性向上のため、分散剤を添加することで凝集沈降を抑えることができ、分散剤としてはノニオン、アニオン界面活性剤や水溶性樹脂等が用いられる。水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、アクリル酸共重合体、マレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、水溶性アクリル樹脂、水溶性スチレン−アクリル樹脂などの合成水溶性高分子や、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、マレイン酸樹脂、ウレタン樹脂などの水分散性エマルジョン等が挙げられ、あらかじめ分散機を用いて水分散体（スラリー）にしてから配合することが好ましい。

【0024】

インク34の着色剤としては、顔料及び／又は水溶性染料が挙げられる。顔料の種類については特に制限はなく、従来の水性インク組成物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。

【0025】

無機系顔料としては、たとえば、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、たとえばアゾレーキ、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）などが使用できる。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も使用できる。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、又は染料で染着した擬似顔料として多色用等に使用できる。

【0026】

水溶性染料は、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。
直接染料の一例を以下に記載する。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。

【0027】

酸性染料の一例を以下に記載する。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。

【0028】

食用染料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。
塩基性染料の一例を以下に記載する。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。

【0029】

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、全インク組成物中の含有量は、通常０．５〜３０重量％、好ましくは１〜１５重量％の範囲である。３０重量％を超えて長期保存した場合、顔料が凝集してしまったり、染料が析出したりして、ペン先に詰まり、筆記不良をおこす。０．５重量％未満では、着色が弱くなったり、筆跡の色相がわからなくなってしまうので好ましくない。

【0030】

着色剤として顔料を用いた場合には、分散剤を使用する必要がある。この分散剤は、顔料表面に吸着して、水との親和性を向上させ、水中に顔料を安定に分散させる作用をするものであり、ノニオン、アニオン界面活性剤や水溶性樹脂が用いられる。好ましくは水溶性高分子が用いられる。

【0031】

インク34の水性インク組成物には、特に超微粒子の沈降抑制のためにインクの粘度を上げる目的で、少量の増粘剤を添加することが効果的であり好ましい。添加できる増粘剤としてはインクの流出性及び微粒子の沈降抑制において擬塑性を付与する剪断減粘性付与剤が好ましく、公知のものが使用できる。たとえば、合成高分子、天然ゴム、セルロース及び多糖類からなる群から選ばれた１種又は２種以上が望ましい。

【0032】

具体的には、たとえばアラビアガム、サクシノグリカン、ウェランガム、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、カゼインクサンタンガム、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、デンプングリコール酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸ナトリウム、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、スチレンアクリル酸共重合体の塩などが挙げられる。その含有量はインク組成物全量に対して固形分で０．１〜０．６重量％が好ましく、より好ましくは０．１〜０．４重量％である。

【0033】

インク34においては、必要に応じて、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐・防菌剤、潤滑剤などを添加してもよい。潤滑剤としては顔料の表面処理剤にも用いられる多価アルコールの脂肪酸エステル、糖の高級脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル、アルキル燐酸エステルなどのノニオン系や、高級脂肪酸アミドのアルキルスルホン酸塩、アルキルアリルスルホン酸塩などのアニオン系、ポリアルキレングリコールの誘導体やフッ素系界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーンなどが挙げられる。防錆剤としてはベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、ジシクロへキシルアンモニウムナイトライト、サポニン類など、ｐＨ調整剤としてはアンモニア、尿素、トリエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、水酸化ナトリウムなど、防腐剤又は防菌剤としてはフェノール、ナトリウムオマジン、安息香酸ナトリウム、ベンズイミダゾール系化合物などが挙げられる。

【0034】

インク34を製造するには、従来から知られている方法が採用可能であり、たとえば、上記各成分を所定量配合し、ホモミキサー、又はディスパー等の撹拌機により撹拌混合することによって得られる。さらに必要に応じて、ろ過や遠心分離によってインク組成物中の粗大粒子を除去してもよい。

【0035】

アルミナ、酸化チタン、シリカ、炭化ケイ素及び炭化タングステンの内から選ばれる超微粒子がボール受け座摩耗を抑制するメカニズムは定かではないが、０．１μｍ未満の超微粒子が、筆記時にボールの回転に伴ってインクが流出するのと同時に、細字用ボールペンにおいては、筆記時の大きな圧力によってボール受け座に埋め込まれ、その結果受け座の表面硬度が高くなり、ボールが回転することに伴う受け座摩耗を抑制していると考えられる。この効果は、筆記時のボール受け座の間に介在するインク中に超微粒子が均一に存在するために、ボールの回転を阻害することがない。そのため、本発明の水性インク組成物は、安定してボール受け座摩耗を抑制し、また描線品位を損なうことがなく、良好な筆記感を得られるものと考えられる。

【0036】

一方、インク34をいわゆる油性のインク組成物とした場合は、主溶剤（全溶剤の５０重量％以上）としては、２５℃での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上のアルコール、多価アルコール、グリコールエーテルから選ばれる溶剤を用いる。このように蒸気圧の高い特定の溶剤を使用することで、筆跡の滑らかな筆感に優れた油性ボールペンを提供することを可能にする。油性のインク組成物はこのように蒸気圧の高い特定の溶剤を使用した場合に特有の問題を解決することを目的として開発されたものである。主溶剤とは全溶剤の５０重量％以上含まれることをいうが、必要に応じて７０重量％以上、さらには８０重量％以上、特に９０重量％以上で用いることができる。

【0037】

具体的にアルコール類としては、炭素数が２以上の脂肪族アルコールであり、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、１−ペンタノール、イソアミルアルコール、ｓｅｃ−アミルアルコール、３−ペンタノール、ｔｅｒｔ−アミルアルコール、ｎ−ヘキサノール、メチルアミルアルコール、２−エチルブタノール、ｎ−ヘプタノール、２−ヘプタノール、３−ヘプタノール、ｎ−オクタノール、２−オクタノール、２−エチルヘキサノール、３，５，５−トリメチルヘキサノール、ノナノール、ｎ−デカノール、ウンデカノール、ｎ−デカノール、トリメチルノニルアルコール、テトラデカノール、ヘプタデカノール、シクロヘキサノール、２−メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコールやその他多種の高級アルコール等が挙げられる。

【0038】

また、多価アルコールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、３−メチル−１，３−ブンタンジオール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ヘキシレングリコール、オクチレングリコール等の分子内に２個以上の炭素、２個以上の水酸基を有する多価アルコールが挙げられる。

【0039】

グリコールエーテルとしては、メチルイソプロピルエーテル、エチルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、ヘキシルエーテル、２−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ−２−エチルブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール、３−メトキシ−１−ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールターシャリーブチルエーテルジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。

【0040】

以上挙げた溶剤の中で特に好ましいのは、炭素数２〜７のグリコールエーテルが特に効果が解りやすい。また、安全性及び経口毒性等の点から好ましくはエチレングリコール誘導体等以外の有機溶剤を使用した方が好ましい。
また、以上に挙げた溶剤の他にリン酸エステルとアミン系化合物の混合物との溶解性や発揮性能を妨げない範囲で以下に挙げる溶剤を添加することも可能である。
それらの例として、多価アルコール類誘導体があり、ソルビタン脂肪酸系、ポリグリセリン高級脂肪酸系、ショ糖脂肪酸系、プロピレングリコール脂肪酸系等の誘導体も挙げられる。

【0041】

エステル類の溶剤としてはたとえば、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸イソアミル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸イソアミル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸イソアミル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、イソ酪酸メチル、イソ酪酸エチル、イソ酪酸プロピル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル、イソ吉草酸メチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸プロピル、トリメチル酢酸メチル、トリメチル酢酸エチル、トリメチル酢酸プロピル、カプロン酸メチル、カプロン酸エチル、カプロン酸プロピル、カプリル酸メチル、カプリル酸エチル、カプリル酸プロピル、ラウリン酸メチル、ラウリン酸エチル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、カプリル酸トリグリセライド、クエン酸トリブチルアセテート、オキシステアリン酸オクチル、プロピレングリコールモノリシノレート、２−ヒドロキシイソ酪酸メチル、３−メトキシブチルアセテート等様々なエステルが挙げられる。

【0042】

また、分子内に水酸基を持たない溶剤ジエーテルやジエステルは具体的には、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。

【0043】

着色剤（色材）としては、限定されないが、顔料あるいは顔料と染料併用の形で使用することが好ましい。顔料を用いることで堅牢性に優れる効果がある。顔料としてはカーボンブラックやフタロシアニン系やモノアゾ、ジスアゾ、縮合アゾ、キレートアゾ等の不溶性アゾ系と難溶性アゾ、可溶性アゾ等の溶性アゾを含むアゾ系やキナクリドン系やジケトピロロピロール系やスレン系やジオキサジン系及びイソインドリノン系等の有機顔料を使用することができる。

【0044】

特にカーボンブラックに関しては、なるべく比表面積の小さなものを使用すべきであり、ＢＥＴ法にて測定した値で１００ｍ^２／ｇ以下のものが好ましい。具体的には、三菱化成製カーボンブラックとして＃３３、＃３２、＃３０、＃２５、ＣＦ９等があり、キャボット社製カーボンブラックとしてＲＥＧＡＬ（４００Ｒ，５００Ｒ，３３０Ｒ，３００Ｒ），ＥＬＦＴＥＸ（８，１２），ＳＴＥＲＬＩＮＧ Ｒ等があり、デグサ社製としてＰｒｉｎｔｅｘ（４５，４０，３００，３０，３，３５，２５，２００，Ａ，Ｇ），ＳＢ（２５０，２００）等があり、コロンビアン社製としてＲＡＶＥＮ（１０４０，１０３５，１０２０，１０００，８９０，８９０Ｈ，８５０，５００，４５０，４２０，４１０，Ｈ２０，２２，１６，１４）等がある。

【0045】

また、顔料としては、用いる有機溶剤に溶解しにくく分散後の平均粒径が３０ｎｍ〜７００ｎｍとなるものが好ましい。顔料の配合量は、インク組成物全量に対し、０．５〜２５重量％、好ましくは０．５〜２０重量％までの範囲で必要に応じて配合することができる。

【0046】

使用できる顔料は、単独又は２種以上の混合で使用することができる。また、必要に応じて無機顔料を用いた分散体や染料等も分散安定性に悪影響を与えない程度で添加することができる。染料を用いると発色性に優れる効果がある。さらに、スチレン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタアクリル酸、メタアクリル酸エステル、アクリルニトリル、オレフィン系モノマーを重合して得られる樹脂エマルションや、インク中では膨潤して不定形となる中空樹脂エマルション、又は、これらのエマルション自身を着色剤で染着して得られる染着樹脂粒子からなる有機多色顔料等が挙げられる。

【0047】

本発明に使用する色材が顔料である場合は、顔料分散インク組成物を製造するには、従来から公知の種々の方法が採用できる。たとえば、上記各成分を配合し、ディゾルバー等の撹拌機により混合撹拌することによって、また、ボールミルやロールミル、ビーズミル、サンドミル、ピンミル等によって混合粉砕した後、遠心分離や濾過によって顔料の粗大粒子、及び未溶解物、混入固形物を取り除くことによって容易に得ることができる。

【0048】

これらの顔料に対して併用する染料としては分散系を破壊しないものであれば特に制限なく使用することができる。それらの染料としては、通常の染料インク組成物に用いられる直接染料、酸性染料、塩基性染料、媒染・酸性媒染染料、酒精溶性染料、アゾイック染料、硫化・硫化建染染料、建染染料、分散染料、油溶染料、食用染料、金属錯塩染料等や通常の顔料インク組成物に用いられる無機及び有機顔料の中から任意のものを使用することができる。その配合量は、組成物全量当たり１〜５０重量％の範囲で選ばれる。

【0049】

油性インク組成物とした場合には樹脂を使用する。油性インク組成物に用いる樹脂は、粘度調整やペン先での摩耗改良などを目的として添加されるが、顔料を含む場合にはその分散剤としても使用される。このような樹脂としては、ケトン樹脂、スチレン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジンフェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、フェノール系樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、ロジン系樹脂、アクリル系樹脂、尿素アルデヒド系樹脂、マレイン酸系樹脂、シクロヘキサノン系樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン等に代表される樹脂がある。

【0050】

これらの樹脂の配合量としては、１〜３０重量％がよく、より好ましくは１〜２０重量％である。その配合量が１％重量未満であると粘度調整やペン先での摩耗が困難となり、３０重量％超だと樹脂以外の原材料が配合できなくなったり、書き味に悪影響を及ぼすことがある。

【0051】

好ましい実施態様としてインク組成物の色材に顔料を使用する場合、用いる分散剤としては上記に挙げたような樹脂の中から顔料を分散できるものを選択して使用することができ、活性剤やオリゴマーでも目的にあえばどのようなものでも種類を問わない。具体的な分散剤としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、ポリビニルエーテル、スチレン−マレイン酸共重合体、ケトン樹脂、ヒドロキシエチルセルロースやその誘導体、スチレン−アクリル酸共重合体等の合成樹脂やＰＯ・ＥＯ付加物やポリエステルのアミン系オリゴマー等が挙げることができる。

【0052】

インク34を油性インク組成物とした場合には、リン酸エステル中和物を含む。リン酸エステル中和物はボール表面のインク凝着物を取り除きやすくする効果を奏し、それによって書き出し時の筆記カスレを抑制する効果を与え、かつ本発明ではポリプロピレングリコールと協働して短時間あるいは長時間の書き出し時の筆記カスレを抑制し、さらに低速で筆記した時のインク転写性を潤滑にする効果を与えるものである。

【0053】

使用されるリン酸エステルは、通常、リン酸モノエステル、ジエステル及び微量のトリエステルからなるものであり、エステル構造も芳香族や脂肪族の２系統がある界面活性剤が主である。リン酸エステル構造を形成し得るアルキル基に関しては、天然及び合成の高級アルコール等から得られるアルキル基を導入している。炭素数１０〜２０のアルキル基と０〜５０のポリオキシエチレン鎖を有するリン酸エステルが使用される。特に炭素数１５〜２０のアルキル基と０〜４個のポリオキシエチレン鎖を有するようなリン酸エステルが好適である。また、中和するためのアミン系物質としてはアルカノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、両性界面活性剤、脂肪アミン系物質などのアミン系化合物で中和することが望ましい。

【0054】

これらの添加量に関しては、中和による混合物で、インク組成物全量に対し、０．０１重量％〜１５重量％を配合することが好ましいが、より好適には０．１〜１０重量％である。また、特に好適には０．１〜８重量％である。これらは０．０１重量％未満だとボール表面のインク凝着物を取り除きやすくする効果が劣り、また１５重量％を超えて配合すると描線品位としてボールからはじかれ過ぎて描線割れが生じやすくなる等の不具合を起こしやすくなってしまう場合がある。

【0055】

インク34を油性インク組成物とした場合には、ポリプロピレングリコールを添加することが望ましい。添加により、書き出し時のカスレを生じにくくする効果がある。この現象は金属ボールに対してインクのハジキにより得られるカスレ抑制にさらにインク被膜を形成しにくくすることにより、１〜２０分の短時間でのカスレも抑制することも可能とする。

【0056】

ポリプロピレングリコールの分子量は、できるだけ大きい方が添加量を少なくできて描線乾燥性が高くできるので好ましい。分子量（計算分子量）１，０００以上が好ましく、２，０００以上がより好ましく、４，０００以上がさらに好ましい。

【0057】

ポリプロピレングリコールの添加量は０．０１重量％〜１０重量％が好適であり、特に好ましくは０．１〜１０重量％である。この範囲において顔料を使用した乾固しやすいインクは金属ボール上でインクの皮膜形成ができにくくなるため、書き出し時のカスレを生じにくくする効果が大きい。

【0058】

この添加量の範囲外として０．１重量％未満だとその効果が乏しく、ボールが回転しなくなる場合があり、また１０重量％を越えると使用する原材料にもよるが、インク中の不揮発成分が多くなることで描線の乾燥性を低下させたり、裏抜けしやすくなってしまう場合がある。

【0059】

さらに、本発明では必要に応じて、インクに悪影響を及ぼさず相溶することができる防錆剤、防黴剤、界面活性剤、潤滑剤及び湿潤剤等を配合することができる。特に脂肪酸などは、潤滑剤として好適に使用できる。また、乾燥抑制用添加剤として製品特性上、悪影響を及ぼさない範囲で主溶剤に相溶する不揮発性溶剤等も配合することができる。

【0060】

（３）ボールペンチップ10
ボールペンチップ10は、図３及び図４に示すように、後端から先端近傍まで連通するバック孔12が内部に形成された筒状のホルダー部11と、このホルダー部11の先端内部に回転可能に設けられた超鋼合金製の筆記ボール16と、筆記ボール16がホルダー部11から脱落しないように保持するカシメ部11Eとを備えたものである。ホルダー部11は、ビッカース硬度が２７０である加工性のよい鉛又はビスマス含有のフェライト系ステンレス製の円柱材を切削加工することで形成される。

【0061】

ホルダー部11のうち外径が最大である円筒状の最大外径部11Aの先端側には、短いテーパー面である円錐台面11Bが形成されており、さらにその先端側には内側に凸な先端曲面11Cが形成されている。換言すると、先端曲面11Cの後端縁と最大外径部11Aの先端縁との間には、先端方向に縮径する円錐台面11Bが設けられている。この先端曲面11Cは、その輪郭線の軌跡が多次曲線（本実施形態では二次曲線）で近似されるような多次曲面として形成されている。よって、先端曲面11Cでは先端に向かうにつれてその外径が漸減していくが、その減少率は、先端に向かうにつれて小さくなっていくこととなっている。したがって、先端曲面11Cは最大外径部11Aの近傍では、急な勾配を呈するが、先端近傍に至るにつれて次第に緩やかな勾配を呈する。

【0062】

先端曲面11Cの先端側にはテーパー状の先端テーパー部11Dが形成されており、さらにその先端は筆記ボール16を抱持すべく内方にかしめられたカシメ部11Eとなっている。
一方、ホルダー部11の後端側の部分は、最大外径部11Aより外径が小さくなるように切削された略円筒状の固定部11Fとなっており、この部分が前記継手32の先端に圧入固定されている（図２参照）。

【0063】

ホルダー部11の内部空間は、図４に示すように、後端から先端近傍までバック孔12が切削加工により形成されている。一方、先端テーパー部11Dの内部空間には、筆記ボール16を収容するボールハウス13が切削加工により形成されている。また、これらバック孔12とボールハウス13とを貫通するインク誘導孔14も形成される。また、インク誘導孔14の周囲には、ボールハウス13とバック孔12とを連絡するチャンネル溝15が複数本等配されている。さらに、インク誘導孔14とバック孔12との間に、軸線に対し１５°〜４５°に傾斜した内面テーパー部17を形成することで、筆記時におけるインク誘導孔14周りの曲げを抑えることができる。１５°未満の場合は、チャンネル溝15の形成が困難であり、４５°以上の場合は、曲げ応力が径方向に強くかかるため効果を奏しない。

【0064】

本実施形態に係るボールペンチップ10における先端曲面11Cでは、カシメ部11Eからの軸心に沿った任意の距離ｄ（ｍｍ）の位置における外径ａ（ｍｍ）とバック孔12の内径ｂ（ｍｍ）とから下記のように定義される値Ｐは、
Ｐ＝π（ａ^４−ｂ^４）／（３２ａ）＞０．０３（ｍｍ^３）
との関係が成立するように、先端曲面11C及びバック孔12は切削される。

【0065】

また、カシメ部11Eに対し軸心に垂直な方向に１０Ｎの荷重をかけたときに、前記ｄ値と前記Ｐ値とから下記のように定義される値Ｑについては、
Ｑ＝１０ｄ／Ｐ＜９００（Ｎ／ｍｍ^２）
との関係が成立する。すなわち、先端曲面11Cのどの点においても、極端に大きい応力が集中することがないため、ほぼ同様の先端外径を有するストレートな形状のパイプ（ニードル）型チップに比べると、筆記中の屈曲や座屈が生じにくくなっている。その一方で、筆記先端近傍のボールペンチップ10の幅はこのようなパイプ（ニードル）型チップと同様であるため、描線がボールペンチップ10の陰になることもなく見やすくなっている。

【実施例】

【0066】

（１）実施例１
実施例１に係るボールペンにおけるボールペンチップは、前記実施形態に基づいた形状を有するものを使用した。筆記ボールの外径は０．３８ｍｍであった。
なお、インクは、以下の組成とした。
カーボンブラック＃２５（三菱化成製）：１０重量％
ポリビニルブチラール（ＢＬ−Ｓ、積水化学製）：５重量％
テルペンフェノール樹脂（ＹＰ９０Ｌ、ヤスハラケミカル製）：８重量％
ポリプロピレングリコール（平均分子量：４０００）：５重量％
リン酸エステル（プライサーフＡ２０８Ｂ）：１．４７重量％
アミン系化合物（ポリオキシエチレンアルキルアミン：ＡＭＩＥＴ１０５）：１．０３重量％
３−メトキシブタノール：５重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール：６４．５重量％

【0067】

（２）実施例２
実施例２に係るボールペンにおけるボールペンチップは、前記実施形態に基づいた形状を有するものを使用した。筆記ボールの外径は０．２８ｍｍであった。
なお、インクは、以下の組成とした。
色剤（顔料：カーボンブラック）：５重量％
剪断減粘性付与剤（架橋型ポリアクリル酸）：０．２重量％
水溶性有機溶剤（グリセリン）：２０重量％
潤滑剤（リン酸エステルアルキルエーテル）：０．８重量％
防錆剤（ベンゾトリアゾール）：０．３重量％
防腐剤（１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン）：０．１重量％
ｐＨ調整剤（トリエタノールアミン）：２重量％
アルミナ（一次粒子径０．０３３μｍ）：０．０５重量％
水溶性樹脂（スチレンアクリル酸共重合体塩）：０．５重量％
精製水：残部

【0068】

（３）比較例１
比較例１に係るボールペンにおけるボールペンチップは、出願人製品であるＵＭ−２０１の筆記ボール径０．３８ｍｍのパイプ（ニードル）型チップを使用した。このボールペンチップは、外径ａは０．６０ｍｍで、バック孔の内径ｂは０．４２ｍｍであった。この外径ａが０．６０ｍｍである部分の長さは、２．７５ｍｍであった。
なお、インクは、以下の組成とした。
カーボンブラック＃２５（三菱化成製）：１０重量％
ポリビニルブチラール（ＢＬ−Ｓ、積水化学製）：５重量％
テルペンフェノール樹脂（ＹＰ９０Ｌ、ヤスハラケミカル製）：８重量％
リン酸エステル（プライサーフＡ２０８Ｂ）：１．４７重量％
アミン系化合物（ポリオキシエチレンアルキルアミン：ＡＭＩＥＴ１０５）：１．０３重量％
３−メトキシブタノール：５重量％
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール：６９．５重量％

【0069】

（４）比較例２及び３
比較例２及び３に係るボールペンにおけるボールペンチップは、前記実施形態に類似した先端曲面を有するものを使用した。筆記ボールの外径は実施例１と同じ０．３８ｍｍであった。ただし、比較例２ではバック孔の内径ｂが実施例１よりやや大きく形成されていた（下記表１参照）。また、比較例３では先端曲面の外径ａが実施例１よりやや小さく形成されていた（下記表１参照）。なお、インクは、比較例１と同等の組成とした。

【0070】

（５）比較例４
比較例４に係る筆記具におけるボールペンチップは、出願人製品であるＵＭ−２０１の筆記ボール径０．２８ｍｍのパイプ（ニードル）型チップを使用した。このボールペンチップは、外径ａは０．６０ｍｍで、バック孔の内径ｂは０．３２ｍｍであった。この外径ａが０．６０ｍｍである部分の長さは、２．８１ｍｍであった。
なお、インクは、以下の組成とした。
色剤（顔料：カーボンブラック）：５重量％
剪断減粘性付与剤（架橋型ポリアクリル酸）：０．２２重量％
水溶性有機溶剤（グリセリン）：２０重量％
潤滑剤（リン酸エステルアルキルエーテル）：０．８重量％
防錆剤（ベンゾトリアゾール）：０．３重量％
防腐剤（１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン）０．１重量％
ｐＨ調整剤（トリエタノールアミン）：２重量％
水溶性樹脂（スチレンアクリル酸共重合体塩）０．３重量％
精製水：残部

【0071】

（６）比較例５及び６
比較例５及び６に係るボールペンにおけるボールペンチップは、前記実施形態にに類似した先端曲面を有するものを使用した。筆記ボールの外径は実施例２と同じ０．２８ｍｍであった。ただし、比較例５ではバック孔の内径ｂが実施例２よりやや大きく形成されていた（下記表１参照）。また、比較例６では先端曲面の外径ａが実施例２よりやや小さく形成されていた（下記表１参照）。なお、インクは、比較例４と同等の組成とした。

【0072】

（７）Ｐ値及びＱ値
以上の実施例及び比較例において、カシメ部の後端部からの距離ｄにおける外径ａ及び内径ｂを測定した。この距離ｄは、筆記ボール径が０．３８ｍｍで先端曲面を有する実施例１並びに比較例２及び３においては、先端側から順に０．６４ｍｍ（位置Ａ）、１．４９ｍｍ（位置Ｂ）、２．５９ｍｍ（位置Ｃ）及び３．７９ｍｍ（位置Ｄ）とした。また、筆記ボール径が０．２８ｍｍで先端曲面を有する実施例２並びに比較例５及び６においては、先端側から順に０．５９ｍｍ（位置Ａ）、１．５３ｍｍ（位置Ｂ）、２．６３ｍｍ（位置Ｃ）及び３．８３ｍｍ（位置Ｄ）とした。さらに、パイプ（ニードル）型チップである比較例１（筆記ボール径０．３８ｍｍ）では２．７５ｍｍ及び比較例４（筆記ボール径０．２８ｍｍ）では２．８１ｍｍとした。それらから算出されるＰ値及びＱ値は、下記表１に示す通りとなる。

【0073】

【表1】

【0074】

（７−１）実施例
以上から、筆記ボール径が０．３８ｍｍである実施例１においては、算出した４点のうち、位置ＢにおけるＱ値が３２７．６Ｎ／ｍｍ^２と最も高かった。しかし、この値は９００Ｎ／ｍｍ^２を下回るものであった。そして、それより後端側の位置ではＱ値はさらに減少している。したがって、通常の筆圧の範囲内での筆記によっては屈曲あるいは座屈のおそれはきわめて少ないものと思われる。
このことは、筆記ボール径が０．２８ｍｍとより小さい実施例２でもほぼ同様であり、位置ＢにおけるＱ値が３３７．７Ｎ／ｍｍ^２と最も高かったが、この値は９００Ｎ／ｍｍ^２を下回るものであった。そして、それより後端側の位置ではＱ値はさらに減少している。

【0075】

（７−２）比較例（パイプ（ニードル）型チップ）
一方、筆記ボール径は実施例１と同じであるがパイプ（ニードル）型チップの比較例１においては、距離ｄが２．７５ｍｍの位置におけるＱ値が１，７０６．６Ｎ／ｍｍ^２と、９００Ｎ／ｍｍ^２を大きく上回るものであった。ちなみに、実施例１でのほぼ同様の位置Ｃ（距離ｄが２．５９ｍｍ）におけるＱ値は２５３．４Ｎ／ｍｍ^２であった。
同じく、筆記ボール径は実施例２と同じであるがパイプ（ニードル）型チップの比較例４においては、距離ｄが２．８１ｍｍの位置におけるＱ値が１，４４１．８Ｎ／ｍｍ^２と、９００Ｎ／ｍｍ^２を大きく上回るものであった。ちなみに、実施例２でのほぼ同様の位置Ｃ（距離ｄが２．６３ｍｍ）におけるＱ値は２２１．８Ｎ／ｍｍ^２であった。
以上より、実施例のような先端曲面を有するボールペンチップは、ほぼ同様の先端外径を有する従来品のパイプ（ニードル）型チップに比べ、筆記時の屈曲あるいは座屈の可能性が著しく低減するものである。

【0076】

（７−３）比較例（先端曲面の外径ａ及び内径ｂ）
実施例１と同じく筆記ボール径が０．３８ｍｍで先端曲面を有する比較例２では位置ＡにおけるＰ値が０．０２８４ｍｍ^３と、０．０３ｍｍ^３を下回るものであった。これは、この位置Ａにおける内径ｂが０．６５ｍｍと、実施例１における同じ位置Ａの内径ｂ（０．５５ｍｍ）よりも大きかったためである。これに伴い、Ｑ値も実施例１の同じ位置Ａより大きくなるため、応力集中が実施例１よりも起こりやすくなると考えられる。
また、実施例１と同じく筆記ボール径が０．３８ｍｍで先端曲面を有する比較例３では、位置ＤにおけるＱ値が１，００８．６Ｎ／ｍｍ^２と、９００Ｎ／ｍｍ^２を大きく上回るものであった。これは、この位置Ｄにおける外径ａが１．２２ｍｍと、実施例１における同じ位置Ｄの外径ａ（１．８６ｍｍ）よりも小さかったためであり、これにより実施例１の同じ位置ＤにおけるＱ値（７０．２Ｎ／ｍｍ^２）を大きく上回ることとなっている。
よって、実施例１は比較例３に比べ、位置Ｄのように荷重から離れた位置における筆記時の屈曲あるいは座屈の可能性が著しく低減するものである。

【0077】

そして、実施例２と同じく筆記ボール径が０．２８ｍｍで先端曲面を有する比較例５では、位置ＢにおけるＰ値が０．０２７７ｍｍ^３と、０．０３ｍｍ^３を下回るものであった。これは、この位置Ｂにおける内径ｂが０．７０ｍｍと、実施例２における同じ位置Ｂの内径ｂ（０．５５ｍｍ）よりも大きかったためである。これに伴い、Ｑ値も実施例２の同じ位置Ｂより大きくなるため、応力集中が実施例２よりも起こりやすくなると考えられる。
また、実施例２と同じく筆記ボール径が０．２８ｍｍで先端曲面を有する比較例６では、位置ＤにおけるＱ値が９３８．６Ｎ／ｍｍ^２と、９００Ｎ／ｍｍ^２を上回るものであった。これは、この位置における外径ａが１．２７ｍｍと、実施例２における同じ位置Ｄの外径ａ（１．９３ｍｍ）よりも小さかったためであり、これにより実施例２の同じ位置ＤにおけるＱ値（６２．１Ｎ／ｍｍ^２）を大きく上回ることとなっている。
よって、実施例２は比較例６に比べ、位置Ｄのように荷重から離れた位置における筆記時の屈曲あるいは座屈の可能性が著しく低減するものである。

【産業上の利用可能性】

【0078】

本発明は、ボールペンに利用可能である。さらに、前記実施形態に示したような筆記先端を着脱可能なキャップで保護するボールペンに限らず、ノック操作あるいは軸筒の回転操作によって筆記先端が出没する繰り出し式のボールペンにも利用可能である。

【符号の説明】

【0079】

10 ボールペンチップ 11 ホルダー部 11A 最大外径部
11B 円錐台面 11C 先端曲面 11D 先端テーパー部
11E カシメ部 11F 固定部 12 バック孔
13 ボールハウス 14 インク誘導孔 15 チャンネル溝
16 筆記ボール 17 内面テーパー部
20 ボールペン 21 軸筒 22 グリップ部
23 口金 24 キャップ 25 クリップ
26 ラバーボール 27 尾栓
30 リフィル 31 インク収容管 32 継手
33 逆止ボール 34 インク 35 追従体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】