特開2023-136002ボールペンチップ、ボールペン、並びにボールペンチップの設計方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023136002
(43)【公開日】2023-09-29
(54)【発明の名称】ボールペンチップ、ボールペン、並びにボールペンチップの設計方法
(51)【国際特許分類】
B43K 1/08 20060101AFI20230922BHJP
B43K 7/00 20060101ALI20230922BHJP
B43K 8/22 20060101ALI20230922BHJP
G06F 3/03 20060101ALI20230922BHJP
【ＦＩ】
B43K1/08
B43K1/08 100
B43K1/08 110
B43K7/00
B43K8/22
G06F3/03 400F
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022041393
(22)【出願日】2022-03-16
(71)【出願人】
【識別番号】000108328
【氏名又は名称】ゼブラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000626
【氏名又は名称】弁理士法人英知国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】田中 義明
【テーマコード（参考）】
2C350
【Ｆターム（参考）】
2C350GA03
2C350GA13
2C350HA08
2C350HA09
2C350HA10
2C350NE01
(57)【要約】
【課題】 特定の被筆記面に対してのみ筆記を可能にする。
【解決手段】 略筒状のチップ本体２１ａと、チップ本体２１ａの前端側に回転可能に抱持されるとともに一部分がチップ本体２１ａから前方に露出した転写ボール２１ｂとを備え、転写ボール２１ｂを被筆記面に転動させて、チップ本体２１ａ内に供給されるインクが転写ボール２１ｂから被筆記面に転写されるようにしたボールペンチップであって、転写ボール２１ｂを、第一の被筆記面Ｓ１で転動し、第一の被筆記面Ｓ１とは物性の異なる第二の被筆記面Ｓ２では転動しないように設けている。
【選択図】 図１１
【解決手段】 略筒状のチップ本体２１ａと、チップ本体２１ａの前端側に回転可能に抱持されるとともに一部分がチップ本体２１ａから前方に露出した転写ボール２１ｂとを備え、転写ボール２１ｂを被筆記面に転動させて、チップ本体２１ａ内に供給されるインクが転写ボール２１ｂから被筆記面に転写されるようにしたボールペンチップであって、転写ボール２１ｂを、第一の被筆記面Ｓ１で転動し、第一の被筆記面Ｓ１とは物性の異なる第二の被筆記面Ｓ２では転動しないように設けている。
【選択図】 図１１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
略筒状のチップ本体と、前記チップ本体の前端側に回転可能に抱持されるとともに一部分が前記チップ本体から前方に露出した転写ボールとを備え、前記転写ボールを被筆記面に転動させて、前記チップ本体内に供給されるインクが前記転写ボールから被筆記面に転写されるようにしたボールペンチップであって、
前記転写ボールを、第一の被筆記面で転動し、前記第一の被筆記面とは物性の異なる第二の被筆記面では転動しないように設けていることを特徴とするボールペンチップ。
前記転写ボールを、第一の被筆記面で転動し、前記第一の被筆記面とは物性の異なる第二の被筆記面では転動しないように設けていることを特徴とするボールペンチップ。
【請求項2】
前記第二の被筆記面の粗さが、前記第一の被筆記面の粗さよりも小さいことを特徴とする請求項１記載のボールペンチップ。
【請求項3】
前記第二の被筆記面は、最大谷深さＳｖが１４μｍ未満であることを特徴とする請求項１又は２記載のボールペンチップ。
【請求項4】
前記第二の被筆記面は、前記第一の被筆記面よりも動摩擦係数の値が小さく、
前記動摩擦係数が、筆記速度２５ｍｍ／ｓ、筆記角度７０度、筆記荷重２００ｇの条件において、φ０．７の実験用ボールを回転不能に保持した実験用ボールペンチップを用いて筆記動作をした場合の動摩擦係数であることを特徴とする請求項１～３何れか１項記載のボールペンチップ。
前記動摩擦係数が、筆記速度２５ｍｍ／ｓ、筆記角度７０度、筆記荷重２００ｇの条件において、φ０．７の実験用ボールを回転不能に保持した実験用ボールペンチップを用いて筆記動作をした場合の動摩擦係数であることを特徴とする請求項１～３何れか１項記載のボールペンチップ。
【請求項5】
前記第二の被筆記面の前記動摩擦係数が０．４５未満であることを特徴とする請求項４記載のボールペンチップ。
【請求項6】
前記転写ボールの外周面の表面粗さをＲａ３ｎｍ以上に設定したことを特徴とする請求項１～５何れか１項記載のボールペンチップ。
【請求項7】
前記転写ボールは、前記チップ本体の軸方向へ０．０２５ｍｍ以下の範囲内で移動するように、前記チップ本体の前端側に抱持されていることを特徴とする請求項１～６何れか１項記載のボールペンチップ。
【請求項8】
前記チップ本体の内部には、前記転写ボールを後方側から受ける受け面が設けられ、前記転写ボールと前記受け面の接触面積が、０．２ｍｍ2以下であることを特徴とする請求項１～７何れか１項記載のボールペンチップ。
【請求項9】
前記転写ボールを導電性材料から形成したことを特徴とする請求項１～８何れか１項記載のボールペンチップ。
【請求項10】
前記転写ボールと前記チップ本体を導電性材料から形成し導通したことを特徴とする請求項１～９何れか１項記載のボールペンチップ。
【請求項11】
請求項１～１０何れか１項記載のボールペンチップを軸筒の端部側に設けて、入力ペンを構成していることを特徴とするボールペン。
【請求項12】
略筒状のチップ本体と、前記チップ本体の前端側に回転可能に抱持されるとともに一部分が前記チップ本体から前方に露出した転写ボールとを備え、前記転写ボールを被筆記面に転動させて、前記チップ本体内に供給されるインクが前記転写ボールから被筆記面に転写されるようにしたボールペンチップの設計方法であって、
前記転写ボールを、第一の被筆記面で転動し、前記第一の被筆記面とは物性の異なる第二の被筆記面では転動しないように設けることを特徴とするボールペンチップの設計方法。
前記転写ボールを、第一の被筆記面で転動し、前記第一の被筆記面とは物性の異なる第二の被筆記面では転動しないように設けることを特徴とするボールペンチップの設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、前端側に回転可能に転写ボールを抱持したボールペンチップ、及びこのボールペンチップを備えたボールペン、並びにボールペンチップの設計方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の発明には、例えば特許文献１に記載されるように、一本の軸筒の前端側にパネル接触部を設けてタッチペンを構成し、同軸筒の後端側に筆記チップを設けるとともにインクを内在してボールペンを構成した筆記具がある。
この従来技術によれば、前端側のパネル接触部をタッチパネルに接触させて入力操作している途中で、前後が逆になるように軸筒を持ち替えれば、同軸筒の後端側の筆記チップにより紙面への筆記が可能である。
この従来技術によれば、前端側のパネル接触部をタッチパネルに接触させて入力操作している途中で、前後が逆になるように軸筒を持ち替えれば、同軸筒の後端側の筆記チップにより紙面への筆記が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－２０９７号公報（図７参照）
【特許文献2】特許第６８０１１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記従来技術によれば、前後を間違えて筆記チップをタッチパネルディスプレイに接触させてしまうと、タッチパネルディスプレイをインクで汚してしまうおそれがある。なお、タッチパネルディスプレイは、特許文献２に示す書き味向上シートにより覆われる場合があるが、このような場合は、この書き味向上シートをインクで汚してしまうおそれがある。
また、後端側の筆記チップにより紙面への筆記を行っている最中に、勢い余って転写ボールが紙面の外まで転動してしまうと、紙面の下側の机面にインクが転写されてしまうおそれがある。
また、後端側の筆記チップにより紙面への筆記を行っている最中に、勢い余って転写ボールが紙面の外まで転動してしまうと、紙面の下側の机面にインクが転写されてしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
このような課題に鑑みて、本発明は、以下の構成を具備するものである。
略筒状のチップ本体と、前記チップ本体の前端側に回転可能に抱持されるとともに一部分が前記チップ本体から前方に露出した転写ボールとを備え、前記転写ボールを被筆記面に転動させて、前記チップ本体内に供給されるインクが前記転写ボールから被筆記面に転写されるようにしたボールペンチップであって、前記転写ボールを、第一の被筆記面で転動し、前記第一の被筆記面とは物性の異なる第二の被筆記面では転動しないように設けていることを特徴とするボールペンチップ。
略筒状のチップ本体と、前記チップ本体の前端側に回転可能に抱持されるとともに一部分が前記チップ本体から前方に露出した転写ボールとを備え、前記転写ボールを被筆記面に転動させて、前記チップ本体内に供給されるインクが前記転写ボールから被筆記面に転写されるようにしたボールペンチップであって、前記転写ボールを、第一の被筆記面で転動し、前記第一の被筆記面とは物性の異なる第二の被筆記面では転動しないように設けていることを特徴とするボールペンチップ。
【発明の効果】
【0006】
本発明は、以上説明したように構成されているので、特定の被筆記面に対してのみ筆記を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明に係るボールペンチップを具備したボールペンの一例を示す全断面図である。
【図2】同ボールペンを分解した状態の全断面図である。
【図3】本発明に係るボールペンチップの一例を示す全断面図である。
【図4】同ボールペンチップを被筆記面に略垂直に当接した状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図6】同ボールペンチップの要部縦断面図であり、（ａ）は被筆記面上で転写ボールを転動させている状態、（ｂ）は、比較的動摩擦係数の小さい被筆記面上で転写ボールを転動させずに滑らせている状態を示す。
【図7】本発明に係るボールペンチップを具備したボールペンの他例を示す全断面図である。
【図8】同ボールペンを分解した状態の全断面図である。
【図9】本発明に係るボールペンチップの他例を示す全断面図である。
【図10】測定実験の結果を示す表である。
【図11】同測定実験の結果の続きを示す表である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本実施の形態では、以下の特徴を開示している。
第１の特徴は、略筒状のチップ本体と、前記チップ本体の前端側に回転可能に抱持されるとともに一部分が前記チップ本体から前方に露出した転写ボールとを備え、前記転写ボールを被筆記面に転動させて、前記チップ本体内に供給されるインクが前記転写ボールから被筆記面に転写されるようにしたボールペンチップであって、前記転写ボールを、第一の被筆記面で転動し、前記第一の被筆記面とは物性の異なる第二の被筆記面では転動しないように設けている。
第１の特徴は、略筒状のチップ本体と、前記チップ本体の前端側に回転可能に抱持されるとともに一部分が前記チップ本体から前方に露出した転写ボールとを備え、前記転写ボールを被筆記面に転動させて、前記チップ本体内に供給されるインクが前記転写ボールから被筆記面に転写されるようにしたボールペンチップであって、前記転写ボールを、第一の被筆記面で転動し、前記第一の被筆記面とは物性の異なる第二の被筆記面では転動しないように設けている。
【0009】
第２の特徴として、前記第二の被筆記面の粗さが、前記第一の被筆記面の粗さよりも小さい。
ここで、前記「粗さ」は、好ましくは面粗さとするが、線粗さとすることも可能である。
ここで、前記「粗さ」は、好ましくは面粗さとするが、線粗さとすることも可能である。
【0010】
第３の特徴として、前記第二の被筆記面は、最大谷深さＳｖが１４μｍ未満である。
【0011】
第４の特徴として、前記第二の被筆記面は、前記第一の被筆記面よりも動摩擦係数の値が小さく、前記動摩擦係数が、筆記速度２５ｍｍ／ｓ、筆記角度７０度、筆記荷重２００ｇの条件において、φ０．７の実験用ボールを回転不能に保持した実験用ボールペンチップを用いて筆記動作をした場合の動摩擦係数である。
【0012】
第５の特徴として、前記第二の被筆記面の前記動摩擦係数が０．４５未満である。
【0013】
第６の特徴として、前記転写ボールの外周面の表面粗さをＲａ３ｎｍ以上に設定した。
【0014】
第７の特徴として、前記転写ボールは、前記チップ本体の軸方向へ０．０２５ｍｍ以下の範囲内で移動するように、前記チップ本体の前端側に抱持されている。
【0015】
第８の特徴として、前記チップ本体の内部には、前記転写ボールを後方側から受ける受け面が設けられ、前記転写ボールと前記受け面の接触面積が、０．２ｍｍ2以下である。
【0016】
第９の特徴として、前記転写ボールを導電性材料から形成した。
【0017】
第１０の特徴として、前記転写ボールと前記チップ本体を導電性材料から形成し導通した。
【0018】
第１１の特徴は、ボールペンであって、上記ボールペンチップを軸筒の端部側に設けて、入力ペンを構成している。
【0019】
第１２の特徴は、ボールペンチップの設計方法であって、略筒状のチップ本体と、前記チップ本体の前端側に回転可能に抱持されるとともに一部分が前記チップ本体から前方に露出した転写ボールとを備え、前記転写ボールを被筆記面に転動させて、前記チップ本体内に供給されるインクが前記転写ボールから被筆記面に転写されるようにしたボールペンチップの設計方法であって、前記転写ボールを、第一の被筆記面で転動し、前記第一の被筆記面とは物性の異なる第二の被筆記面では転動しないように設ける。
【0020】
＜第１の実施態様＞
次に、上記特徴を有する具体的な実施態様について、図面に基づいて詳細に説明する。
本明細書中、軸筒軸方向とは軸筒の中心線の延びる方向を意味し、軸筒周方向とは軸筒中心線の周囲を回る方向を意味する。また、「前」とは、軸筒軸方向の一方側であってボールペンチップの前端部が突出する方向を意味し、「後」とは、前記一方側に対する逆方向側を意味する。
また、本明細書中、軸筒径方向とは軸筒の中心線に直交する軸筒の直径方向を意味する。そして、軸筒径方向外側とは軸筒径方向に沿って軸筒中心から離れる方向を意味し、軸筒径方向内側とは軸筒径方向に沿って軸筒中心に向かう方向を意味する。
次に、上記特徴を有する具体的な実施態様について、図面に基づいて詳細に説明する。
本明細書中、軸筒軸方向とは軸筒の中心線の延びる方向を意味し、軸筒周方向とは軸筒中心線の周囲を回る方向を意味する。また、「前」とは、軸筒軸方向の一方側であってボールペンチップの前端部が突出する方向を意味し、「後」とは、前記一方側に対する逆方向側を意味する。
また、本明細書中、軸筒径方向とは軸筒の中心線に直交する軸筒の直径方向を意味する。そして、軸筒径方向外側とは軸筒径方向に沿って軸筒中心から離れる方向を意味し、軸筒径方向内側とは軸筒径方向に沿って軸筒中心に向かう方向を意味する。
【0021】
図１～図６は、本発明に係るボールペンチップを備えたボールペンの一例を示す。
ボールペン１は、軸筒１０と、軸筒１０内に収容されたボールペンリフィール２０とを備え、ボールペンリフィール２０前端のボールペンチップ２１を軸筒１０の前端部から突出させている。
ボールペン１は、軸筒１０と、軸筒１０内に収容されたボールペンリフィール２０とを備え、ボールペンリフィール２０前端のボールペンチップ２１を軸筒１０の前端部から突出させている。
【0022】
軸筒１０は、前軸１１と、この前軸１１の後端に着脱可能に接続されて後方へ延設された後軸１２とを具備し、一体略筒状に構成される。
なお、この軸筒１０の他例としては、前軸１１と後軸１２を一体化した態様や、３以上の部材から筒状に構成した態様等とすることも可能である。
なお、この軸筒１０の他例としては、前軸１１と後軸１２を一体化した態様や、３以上の部材から筒状に構成した態様等とすることも可能である。
【0023】
前軸１１は、前端側に先細状の先口部１１ａを有する長尺な略円筒状の部材である。先口部１１ａの前端側の開口１１ａ１は、略円筒状に形成され、後述するチップ本体２１ａの外周面に接触又は近接している。
図中、符号１１ｂは、ボールペンリフィール２０の前方への移動を規制する段部、符号１１ｃは、前軸１１を後軸１２に螺合接続する雄ネジ部である。
図中、符号１１ｂは、ボールペンリフィール２０の前方への移動を規制する段部、符号１１ｃは、前軸１１を後軸１２に螺合接続する雄ネジ部である。
【0024】
後軸１２は、後端を底部１２ａとした有底筒状の部材である。
この後軸１２には、ボールペンリフィール２０の後部側が挿入される。ボールペンリフィール２０は、底部１２ａに接することで後方への移動が規制されている。
図中、符号１２ｂは、前軸１１の雄ネジ部１１ｃに螺合される雌ネジ部である。
この後軸１２には、ボールペンリフィール２０の後部側が挿入される。ボールペンリフィール２０は、底部１２ａに接することで後方への移動が規制されている。
図中、符号１２ｂは、前軸１１の雄ネジ部１１ｃに螺合される雌ネジ部である。
【0025】
ボールペンリフィール２０は、先口部１１ａ前端の開口１１ａ１に挿通されたボールペンチップ２１と、このボールペンチップ２１の後端側に接続部材２２を介して接続されたインクタンク２３とを具備し、ボールペンチップ２１からインクタンク２３にわたる所定範囲にインクＭを充填し、さらにインクＭの後側にフォロワＦを充填している。
【0026】
ボールペンチップ２１は、略筒状のチップ本体２１ａと、チップ本体２１ａの前端側に回転可能に抱持されるとともに前側の一部分がチップ本体２１ａから前方に露出した転写ボール２１ｂとを備え、転写ボール２１ｂ被筆記面に転動させて、チップ本体２１ａ内に供給されるインクＭが転写ボール２１ｂから被筆記面に転写されるようにしている（図３～図６参照）。
特に本願発明の一例であるボールペンチップ２１は、各部の構成を適宜に調整することで、転写ボール２１ｂを、第一の被筆記面Ｓ１で転動し、第一の被筆記面Ｓ１とは物性の異なる第二の被筆記面Ｓ２では転動しないように設けている。
特に本願発明の一例であるボールペンチップ２１は、各部の構成を適宜に調整することで、転写ボール２１ｂを、第一の被筆記面Ｓ１で転動し、第一の被筆記面Ｓ１とは物性の異なる第二の被筆記面Ｓ２では転動しないように設けている。
【0027】
第一の被筆記面Ｓ１は、後述する第一の被筆記面よりも大きい面粗さを有する面であり、この第一の被筆記面Ｓ１には、一般的な各種の筆記用紙の表面を含む。
【0028】
第二の被筆記面Ｓ２は、最大谷深さＳｖが１４μｍ未満、最大断面高さＳｚが２２μｍ未満、二乗平均平方根高さＳｑが１．０μｍ未満、かつ、算術平均粗さＳａが０．５μｍ未満の面である。
ここで、Ｓｖ、Ｓｚ、Ｓｑ及びＳａは、ＩＳＯ２５１７８で規定される面粗さのパラメータである。
この第二の被筆記面Ｓ２には、一般的なタッチパネルの表面や、タッチパネルに被せられてタッチパネルを保護する透明保護シートの表面、タッチパネルに被せられたりタッチパネルの最表部を構成したりする書き味向上用のシート（例えば、特許文献２参照）の表面等を含む。なお、前記書き味向上用のシートは、ペーパーライクフィルム等と呼称される場合もある。
第二の被筆記面Ｓ２の材質は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やガラス等である。
ここで、Ｓｖ、Ｓｚ、Ｓｑ及びＳａは、ＩＳＯ２５１７８で規定される面粗さのパラメータである。
この第二の被筆記面Ｓ２には、一般的なタッチパネルの表面や、タッチパネルに被せられてタッチパネルを保護する透明保護シートの表面、タッチパネルに被せられたりタッチパネルの最表部を構成したりする書き味向上用のシート（例えば、特許文献２参照）の表面等を含む。なお、前記書き味向上用のシートは、ペーパーライクフィルム等と呼称される場合もある。
第二の被筆記面Ｓ２の材質は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やガラス等である。
【0029】
上記Ｓｖ、Ｓｚ、Ｓｑ及びＳａの閾値は、本願発明者等が試行錯誤の実験に基づき設定したものである。
すなわち、本願発明者等は、メーカ及び仕様等が異なる１９種類の試料（シート又は紙）の被筆記面について以下の条件で測定実験を行い、その結果として図１０の表中に示す面粗さのデータを取得し、これらデータに基づき上記閾値を設定した。
＜条件＞
測定機：日立製ＶＳ１８００（白色干渉）
試験片：約２ｃｍ×２ｃｍ
倍率：×１０
測定範囲：約１．１１３ｍｍ×１．１１３ｍｍ
すなわち、本願発明者等は、メーカ及び仕様等が異なる１９種類の試料（シート又は紙）の被筆記面について以下の条件で測定実験を行い、その結果として図１０の表中に示す面粗さのデータを取得し、これらデータに基づき上記閾値を設定した。
＜条件＞
測定機：日立製ＶＳ１８００（白色干渉）
試験片：約２ｃｍ×２ｃｍ
倍率：×１０
測定範囲：約１．１１３ｍｍ×１．１１３ｍｍ
【0030】
また、第二の被筆記面Ｓ２は、第一の被筆記面Ｓ１よりも、以下の測定方法による動摩擦係数の値が小さく、０．４５未満である。
この動摩擦係数の測定方法は、筆記速度２５ｍｍ／ｓ、筆記角度７０度、筆記荷重２００ｇの条件において、φ０．７の実験用ボールを回転不能に保持した実験用ボールペンチップを用いて、前記１９種類の試料の被筆記面に対し筆記動作をした場合に動摩擦係数を測定する。そして、測定開始後、０．３秒～５．３秒の５秒間における動摩擦係数の平均値を求める。
ここで、前記実験用ボールペンチップは、具体的に説明すれば、本実施態様のボールペンチップ２１について転写ボール２１ｂを接着剤により回転不能に固定したものである。前記筆記角度は、被筆記面と前記実験用ボールペンチップの軸心との角度である。前記筆記荷重は、被筆記面に略垂直に加わる荷重である。
前記測定方法により測定した動摩擦係数は、図１０の表に示すとおりである。
本願発明者等は、この表に示す動摩擦係数の測定値に基づき、第二の被筆記面Ｓ２の動摩擦係数について上記閾値を設定した。
この動摩擦係数の測定方法は、筆記速度２５ｍｍ／ｓ、筆記角度７０度、筆記荷重２００ｇの条件において、φ０．７の実験用ボールを回転不能に保持した実験用ボールペンチップを用いて、前記１９種類の試料の被筆記面に対し筆記動作をした場合に動摩擦係数を測定する。そして、測定開始後、０．３秒～５．３秒の５秒間における動摩擦係数の平均値を求める。
ここで、前記実験用ボールペンチップは、具体的に説明すれば、本実施態様のボールペンチップ２１について転写ボール２１ｂを接着剤により回転不能に固定したものである。前記筆記角度は、被筆記面と前記実験用ボールペンチップの軸心との角度である。前記筆記荷重は、被筆記面に略垂直に加わる荷重である。
前記測定方法により測定した動摩擦係数は、図１０の表に示すとおりである。
本願発明者等は、この表に示す動摩擦係数の測定値に基づき、第二の被筆記面Ｓ２の動摩擦係数について上記閾値を設定した。
【0031】
また、チップ本体２１ａは、前端側を先細にした長尺略円筒状の部材である。
このチップ本体２１ａの内周面の前端側には、転写ボール２１ｂの前半部側の外周面に接触又は近接する内向き先端縁２１ａ１、チップ本体２１ａよりも後側で転写ボール２１ｂ外周面との間にインクＭを流通可能な隙間を確保した筒状内面２１ａ２、筒状内面２１ａ２よりも後側で後退した際の転写ボール２１ｂを受ける略環状の受け面２１ａ３、周方向に間隔を置いて設けられた複数のインク誘導溝２１ａ４、転写ボール２１ｂの後方側で中心線上に位置する円筒状のインク誘導孔２１ａ５等を備え、転写ボール２１ｂを回転可能に抱持するボールハウスを構成している。
このチップ本体２１ａの内周面の前端側には、転写ボール２１ｂの前半部側の外周面に接触又は近接する内向き先端縁２１ａ１、チップ本体２１ａよりも後側で転写ボール２１ｂ外周面との間にインクＭを流通可能な隙間を確保した筒状内面２１ａ２、筒状内面２１ａ２よりも後側で後退した際の転写ボール２１ｂを受ける略環状の受け面２１ａ３、周方向に間隔を置いて設けられた複数のインク誘導溝２１ａ４、転写ボール２１ｂの後方側で中心線上に位置する円筒状のインク誘導孔２１ａ５等を備え、転写ボール２１ｂを回転可能に抱持するボールハウスを構成している。
【0032】
内向き先端縁２１ａ１は、チップ本体２１ａの前端側を径内方向へカシメ加工することで形成された環状部位であり、その内周面を、前方へ行くにしたがって径内方向へ傾けている。
【0033】
受け面２１ａ３は、前方へ向かった徐々に拡径する円錐台状の面に、転写ボール２１ｂを圧接することで形成された環状の圧痕である。
【0034】
インク誘導溝２１ａ４は、インク誘導孔２１ａ５内の空間と、筒状内面２１ａ２内側の隙間とを連通するようにして形成され、受け面２１ａ３の周方向に間隔を置いて複数設けられる。
【0035】
転写ボール２１ｂは、硬質金属材料により球状に形成される。
この転写ボール２１ｂの外径は、当該ボールペン１に要求される機能に応じて、適宜寸法に設定される。
この転写ボール２１ｂの外径は、当該ボールペン１に要求される機能に応じて、適宜寸法に設定される。
【0036】
上記構成のボールペンチップ２１は、一般的なボールペンのペン先に適用可能なのは勿論のこと、電源非搭載の静電容量式スタイラスペン、電源搭載の静電容量式スタイラスペン、電磁誘導式スタイラスペン、感圧式入力ペン等の各種入力ペンのペン先としても適用可能である。
【0037】
例えば、当該ボールペン１を、電源搭載の静電容量式スタイラスペンとして構成する場合には、ボールペンチップ２１の外径を、φ０．１～２．０ｍｍの範囲内とする。
また、当該ボールペン１を電源非搭載の静電容量式スタイラスペンとして構成する場合には、タッチパネル等の被筆記面との接触面積を大きく確保する必要があるため、ボールペンチップ２１の外径を、φ１．５ｍｍ以上とする。
また、当該ボールペン１を電源非搭載の静電容量式スタイラスペンとして構成する場合には、タッチパネル等の被筆記面との接触面積を大きく確保する必要があるため、ボールペンチップ２１の外径を、φ１．５ｍｍ以上とする。
【0038】
特に、本実施の形態の好ましい一例では、転写ボール２１ｂの外径を、φ０．３～０．７ｍｍとし、転写ボール２１ｂの外周面の表面粗さを、Ｒａ３ｎｍ（０．００３μｍ）以上に設定している。
【0039】
また、転写ボール２１ｂは、チップ本体２１ａの内向き先端縁２１ａ１と受け面２１ａ３の間で、チップ本体２１ａの軸方向へ０．０２５ｍｍ以下、特に好ましくは０．０１５ｍｍの範囲内で移動するように、チップ本体２１ａの前端側に抱持されている。
前記軸方向の移動範囲によれば、転写ボール２１ｂを転動させずに被筆記面に押し当てることで、転写ボール２１ｂと内向き先端縁２１ａ１の間に隙間が生じた場合でも、インクＭの流出を防ぐことができる。
前記軸方向の移動範囲によれば、転写ボール２１ｂを転動させずに被筆記面に押し当てることで、転写ボール２１ｂと内向き先端縁２１ａ１の間に隙間が生じた場合でも、インクＭの流出を防ぐことができる。
【0040】
また、チップ本体２１ａの内部で転写ボール２１ｂを後方側から受ける受け面２１ａ３は、転写ボール２１ｂに対し接触する総面積（図５の二点鎖線の部分）が、０．２ｍｍ2以下、特に好ましくは０．１２ｍｍ2である。
【0041】
また、接続部材２２は、前半部が後半部よりも縮径された略段付き筒状の部材であり、前端側をボールペンチップ２１の後端側に環状に嵌合するとともに、後端側をインクタンク２３の前端側に圧入している。
なお、図示例以外の他例としては、この接続部材２２を省き、ボールペンチップ２１をインクタンク２３に対し直接接続することも可能である。
なお、図示例以外の他例としては、この接続部材２２を省き、ボールペンチップ２１をインクタンク２３に対し直接接続することも可能である。
【0042】
インクタンク２３は、合成樹脂や金属材料等から長尺円筒状に形成され、図１の一例によれば、前軸１１と後軸１２に跨って設けられる。
【0043】
インクＭは、ボールペンチップ２１内からインクタンク２３にわたる範囲に充填される。このインクＭの後方側には、インクＭの流出を防止するグリス状のフォロワＦが設けられる。
【0044】
インクＭは、一般的な油性インクや、水性インク、剪断減粘性インク等を用いることが可能である。
インクＭの種類や粘度は、後述する当該ボールペン１特有の作用効果を、効果的に発揮するように、適宜に設定される。
インクＭの種類や粘度は、後述する当該ボールペン１特有の作用効果を、効果的に発揮するように、適宜に設定される。
【0045】
次に、上記構成のボールペン１について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
通常、筆記者がボールペンを把持して通常の筆記動作を行う場合、ボールペンの軸心と被筆記面との間の角度α（以降、筆記角度と称する）は、４５度～９０度の範囲である。また、ボールペンを被筆記面に押し付ける荷重（以降、筆記荷重と称する）は、１０～４００ｇの範囲内である。
筆記者が当該ボールペン１を把持し、前記筆記角度α及び前記筆記荷重で、第一の被筆記面Ｓ１に対し筆記を行った場合、転写ボール２１ｂが第一の被筆記面Ｓ１上を転動し、チップ本体２１ａ内のインクＭが、転写ボール２１ｂの外周面に付着してチップ本体２１ａ外へ移動し、転写ボール２１ｂの外周面から第一の被筆記面Ｓ１に転写される。
また、筆記者が当該ボールペン１を把持し、前記筆記角度及び前記筆記荷重で、動摩擦係数の比較的小さい第二の被筆記面Ｓ２に対し筆記を行った場合には、転写ボール２１ｂが第二の被筆記面Ｓ２上を滑り転動しないため、チップ本体２１ａ内のインクＭがチップ本体２１ａ外へ移動せず、前記のような転写が行われない。
通常、筆記者がボールペンを把持して通常の筆記動作を行う場合、ボールペンの軸心と被筆記面との間の角度α（以降、筆記角度と称する）は、４５度～９０度の範囲である。また、ボールペンを被筆記面に押し付ける荷重（以降、筆記荷重と称する）は、１０～４００ｇの範囲内である。
筆記者が当該ボールペン１を把持し、前記筆記角度α及び前記筆記荷重で、第一の被筆記面Ｓ１に対し筆記を行った場合、転写ボール２１ｂが第一の被筆記面Ｓ１上を転動し、チップ本体２１ａ内のインクＭが、転写ボール２１ｂの外周面に付着してチップ本体２１ａ外へ移動し、転写ボール２１ｂの外周面から第一の被筆記面Ｓ１に転写される。
また、筆記者が当該ボールペン１を把持し、前記筆記角度及び前記筆記荷重で、動摩擦係数の比較的小さい第二の被筆記面Ｓ２に対し筆記を行った場合には、転写ボール２１ｂが第二の被筆記面Ｓ２上を滑り転動しないため、チップ本体２１ａ内のインクＭがチップ本体２１ａ外へ移動せず、前記のような転写が行われない。
【0046】
図１０中の筆記線の列の各画像は、各試料に対し、ボールペン１によって通常の筆記動作を行った場合の筆記線の画像を示す。
これらの画像より、試料Ｎｏ．１～１４の場合は、被筆記面にほとんどインクが転写されないのを確認することができる。すなわち、試料Ｎｏ．１～１４の場合は、転写ボール２１ｂが転動していないものと考えられる。
これらの画像より、試料Ｎｏ．１～１４の場合は、被筆記面にほとんどインクが転写されないのを確認することができる。すなわち、試料Ｎｏ．１～１４の場合は、転写ボール２１ｂが転動していないものと考えられる。
【0047】
また、試料Ｎｏ．１５～１９の場合は、被筆記面にインクが転写され筆記線が描かれているのを確認することができる。すなわち、試料Ｎｏ．１５～１９の場合は、転写ボール２１ｂが転動しているものと考えられる。
【0048】
よって、例えば、紙等の第一の被筆記面Ｓ１上で筆記を行っている最中に、勢い余って転写ボール２１ｂが、第一の被筆記面Ｓ１からはみ出て、机面等の比較的動摩擦係数の小さい第二の被筆記面Ｓ２上を移動したとしても、第二の被筆記面Ｓ２をインクＭによって汚すようなことを防ぐことができる。
【0049】
また、当該ボールペン１を、タッチパネルディスプレイへの入力操作が可能な入力ペン（スタイラスペンと呼称される場合もある）として構成した場合には、紙面等の第一の被筆記面Ｓ１に対してはインクＭによる筆記が可能であり、一方、タッチパネルディスプレイ等の比較的動摩擦係数の小さい第二の被筆記面Ｓ２に対してはインクＭによる筆記が行われない。したがって、タッチパネルディスプレイをインクＭによって汚すようなことを防ぐことができる。
【0050】
なお、当該ボールペン１を入力ペンとして構成する場合、その方式等に応じて、ボールペンリフィール２０及び軸筒１０等の一部または全部を導電性材料から形成する。
例えば、チップ本体２１ａ及び転写ボール２１ｂを導電性材料から形成するとともに部材間を電気的に接続すれば、ボールペンチップ２１全体を、入力ペンの部品として有用な導電性部材とし扱うことができる。
また、ボールペンチップ２１、接続部材２２及びインクタンク２３等を導電性材料から形成するとともに各部材間を電気的に接続すれば、ボールペンリフィール２０全体を、入力ペンの部品として有用な導電性部材として扱うことができる。
例えば、チップ本体２１ａ及び転写ボール２１ｂを導電性材料から形成するとともに部材間を電気的に接続すれば、ボールペンチップ２１全体を、入力ペンの部品として有用な導電性部材とし扱うことができる。
また、ボールペンチップ２１、接続部材２２及びインクタンク２３等を導電性材料から形成するとともに各部材間を電気的に接続すれば、ボールペンリフィール２０全体を、入力ペンの部品として有用な導電性部材として扱うことができる。
【0051】
具体的な一例として、当該ボールペン１を電源非搭載の静電容量式スタイラスペンとして構成する場合には、軸筒１０の把持部位（例えば、前軸１１）を導電性材料から形成し、チップ本体２１ａ及び転写ボール２１ｂも導電性材料から形成して、前記把持部位と転写ボール２１ｂとを電気的に接続する。
【0052】
＜第２の実施態様＞
次に、本発明に係る他の実施態様について説明する。
なお、以下に説明する実施態様は、上記ボールペン１の一部を変更したものであるため、主にその変更部分について詳述し、共通する部分は同一の符号を用いて重複する説明を省略する。
次に、本発明に係る他の実施態様について説明する。
なお、以下に説明する実施態様は、上記ボールペン１の一部を変更したものであるため、主にその変更部分について詳述し、共通する部分は同一の符号を用いて重複する説明を省略する。
【0053】
【0054】
ボールペンリフィール２０’は、上記ボールペンリフィール２０のインクタンク２３を前軸１１の全長程度に短くしたものである。
このボールペンリフィール２０’は、前軸１１に対し着脱可能である。
このボールペンリフィール２０’は、前軸１１に対し着脱可能である。
【0055】
電気回路部３０は、当該ボールペン１を入力ペンとして機能させるための電子回路であり、図示しない電池と共に、軸筒１０内においてボールペンリフィール２０’よりも後側（図示例によれば、後軸１２内）に収容される。
この電気回路部３０は、例えば、当該ボールペン２（入力ペン）を電源搭載の静電容量式スタイラスペンとする場合、電界を発生させるための電気信号を生成するように構成される。
このボールペン２において、ボールペンチップ２１は、電気回路部３０と電気的に接続されて、電界を放出する部材として機能する。
この電気回路部３０は、例えば、当該ボールペン２（入力ペン）を電源搭載の静電容量式スタイラスペンとする場合、電界を発生させるための電気信号を生成するように構成される。
このボールペン２において、ボールペンチップ２１は、電気回路部３０と電気的に接続されて、電界を放出する部材として機能する。
【0056】
なお、電気回路部３０による電気信号は、軸筒１０を導電性材料から形成してこの軸筒１０により伝送されるようにしてもよいし、軸筒１０を合成樹脂材料から形成するとともにこの軸筒１０の内周面側又は外周面側に導線を設け、この導線により伝送されるようにしてもよい。
【0057】
図７～図８に示すボールペン２によれば、紙等の第一の被筆記面Ｓ１上で筆記動作した際は、転写ボール２１ｂから第一の被筆記面Ｓ１へインクＭを転写することができ、タッチパネルディスプレイ等の第二の被筆記面Ｓ２上で筆記動作した際は、入力ペンとして機能するのは勿論のこと、転写ボール２１ｂが転動不能になり、インクＭの吐出が止まるため、タッチパネルディスプレイ等がインクＭで汚れるようなことを防ぐことができる。
【0058】
＜その他の変形例＞
上記実施態様において、ボールペンチップ２１は、図９に示すボールペンチップ２１’に置換することが可能である。
ボールペンチップ２１’は、上記構成のボールペンチップ２１内に、転写ボール２１ｂを後方側から押圧する付勢部材２１ｃを設けたものである。
上記実施態様において、ボールペンチップ２１は、図９に示すボールペンチップ２１’に置換することが可能である。
ボールペンチップ２１’は、上記構成のボールペンチップ２１内に、転写ボール２１ｂを後方側から押圧する付勢部材２１ｃを設けたものである。
【0059】
付勢部材２１ｃは、圧縮バネ部２１ｃ１の前端部に、転写ボール２１ｂを押圧する棒状部２１ｃ２を一体に具備したコイルスプリングである。この付勢部材２１ｃの後端部は、カシメ加工等によってチップ本体２１ａの内面に設けられた凸状の係止部２１ａ６によって後退不能に係止される。
【0060】
このボールペンチップ２１’を用いたボールペンによれば、不使用時にボールペンチップ２１’先端からインクが流出するようなことを防ぐことができる。
また、転写ボール２１ｂ、付勢部材２１ｃ、及びチップ本体２１ａを導電性材料により形成して各部材間を電気的に接続すれば、このボールペンチップ２１’全体を、入力ペン等の部品として有用な導電性部材として扱うことができる。
また、転写ボール２１ｂ、付勢部材２１ｃ、及びチップ本体２１ａを導電性材料により形成して各部材間を電気的に接続すれば、このボールペンチップ２１’全体を、入力ペン等の部品として有用な導電性部材として扱うことができる。
【0061】
本発明は上述した実施態様に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0062】
１，２：ボールペン
１０：軸筒
１１：前軸
１２：後軸
２０，２０’：ボールペンリフィール
２１，２１’：ボールペンチップ
２１ａ：チップ本体
２１ｂ：転写ボール
２２：接続部材
２３：インクタンク
Ｓ１：第一の被筆記面
Ｓ２：第二の被筆記面
Ｍ：インク
１０：軸筒
１１：前軸
１２：後軸
２０，２０’：ボールペンリフィール
２１，２１’：ボールペンチップ
２１ａ：チップ本体
２１ｂ：転写ボール
２２：接続部材
２３：インクタンク
Ｓ１：第一の被筆記面
Ｓ２：第二の被筆記面
Ｍ：インク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】