JP4618697B2 - ボールペンリフィール - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールペンリフィール、更に詳しくは、インク貯蔵管の内部に加圧ガスを充填し、この加圧ガスの圧力によりインクをチップ方向へ押し出すようにした、いわゆる加圧式のボールペンリフィールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ボールペンリフィールには、種々のものが提供されている。
例えば、インク貯蔵管と、このインク貯蔵管の一方側に固定したチップと、インク貯蔵管の反チップ側に設けた尾栓とを備え、インク貯蔵管のチップ側にインクを充填するとともに、インク貯蔵管の反チップ側には加圧ガスを充填し、この加圧ガスの圧力によりインクをチップ方向へ押し出すようにした、いわゆる加圧式のボールペンリフィールが提供されている。
【０００３】
このような加圧式のボールペンリフィールは、加圧ガスがインクを常にチップ方向へ押圧するので、チップを上向きにした状態でも筆記可能となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような加圧式のボールペンリフィールでは、加圧ガスの圧力により、チップの先端からインクが漏れ出してしまうことがあった。また、加圧ガスの圧力により、ボールがボールハウスから飛び出してしまうこともあった。
このような不具合を防止するために、加圧式のボールペンリフィールでは、ボールハウスの内径をボールの直径に対して比較的小さく形成することが行われる。
【０００５】
ただ、ボールハウスの内径をボールの直径に対して比較的小さく形成すると、チップの先端近辺におけるインクの通路が狭くなってしまうことから、今度は「かすれ」の発生や「初筆性」の低下といった不具合が生じてしまうおそれがあるのである。
また、ボールの直径に対するボールハウスの内径を比較的小さく形成しつつも、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下といった不具合を防止するために、ボールの表面粗さを比較的粗くするということも行われる。
【０００６】
ただ、ボールの表面粗さを粗くしすぎると、ボール受け座が磨耗しやすくなってしまうことから、チップの耐久性が低下して、今度は「筆記距離」が短くなってしまうおそれがあるのである。すなわち、加圧式のボールペンリフィールでは、「インクの漏れ出し」や「ボールの飛び出し」を防止しつつも、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下を防止し、加えて、「筆記距離」までも長くすることは、きわめて困難なのである。
（第１の発明）
そこで、本発明のうち第１の発明は、ボールハウスの内径をボールの直径に対して所定範囲内に形成するとともに、ボールの表面粗さを所定範囲内に形成することにより、「インクの漏れ出し」や「ボールの飛び出し」を防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下も防止し、しかも、「筆記距離」も十分に長くなるようにしたボールペンリフィールを提供することを目的とする。
（第２の発明）
また、本発明のうち第２の発明は、第１の発明の目的に加え、インクの粘度を所定範囲内に調製することにより、「インクの漏れ出し」をより確実に防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下もより確実に防止し、しかも、「書き味」が重くならないようにしたボールペンリフィールを提供することを目的とする。
（第３の発明）
また、本発明のうち第３の発明は、第１又は第２の目的に加え、インクに構造粘性付与剤を添加することにより、「インクの漏れ出し」をより確実に防止しつつも、「書き味」が重くならないようにしたボールペンリフィールを提供することを目的とする。
（第４の発明）
また、本発明のうち第４の発明は、第１ないし第３の発明の目的に加え、加圧ガスの圧力を所定範囲内に設定することにより、「インクの漏れ出し」や「ボールの飛び出し」をより確実に防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下もより確実に防止し、しかも、インクを最後まで使い切れるようにしたボールペンリフィールを提供することを目的とする。
（第５の発明）
更に、本発明のうち第５の発明は、第１ないし第４の発明の目的に加え、インクと加圧ガスとのインク貯蔵管収納時の収納体積比を所定範囲内に設定することにより、「インクの漏れ出し」や「ボールの飛び出し」をより確実に防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下もより確実に防止し、しかも、インクを最後まで使い切れるようにしたボールペンリフィールを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ボールハウスの内径をボールの直径に対して所定範囲内に形成するとともに、ボールの表面粗さを所定範囲内に形成することにより、「インクの漏れ出し」や「ボールの飛び出し」を防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下も防止でき、しかも、「筆記距離」も十分に長くできることを見い出し、以下の発明を完成するに至った。
（第１の発明）
すなわち、本発明のうち第１の発明は、インク貯蔵管（30）と、このインク貯蔵管（30）の一方側に固定したチップ（20）と、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側に設けた尾栓（40）とを備え、前記インク貯蔵管（30）のチップ（20）側には、インク（80）が充填され、前記インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側には、加圧ガス（90）が充填され、前記加圧ガス（90）の圧力により、インク（80）をチップ（20）方向へ押し出すようにしたボールペンリフィール（10）であって、前記チップ（20）は、ボール（50）と、このボール（50）を保持するためのホルダー（60）とを備え、前記ボール（50）は、その表面粗さＲａを、０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下に形成され、前記ホルダー（60）は、その反インク貯蔵管（30）側の端部近辺に設けた、ボール（50）を収納するためのボールハウス（61）と、その反ボールハウス（61）側の端部からボールハウス（61）まで貫通する、ボール（50）にインク（80）を供給するためのインク誘導孔（62）とを有し、前記ボールハウス（61）は、円筒状の側面部（70）と、インク誘導孔（62）側へ向けて内径を次第に小さくする円錐状の底面部（71）とを有し、ボール（50）の直径をφＡ、側面部（70）の内径をφＢ、としたときに、１．０１≦φＢ／φＡ≦１．１１を満たすように形成したことを特徴とする。
【０００８】
ここで、「インク貯蔵管（30）と、このインク貯蔵管（30）の一方側に固定したチップ（20）と、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側に設けた尾栓（40）とを備え、前記インク貯蔵管（30）のチップ（20）側には、インク（80）が充填され、前記インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側には、加圧ガス（90）が充填され、前記加圧ガス（90）の圧力により、インク（80）をチップ（20）方向へ押し出すようにしたボールペンリフィール（10）」とは、いわゆる加圧式のボールペンリフィール（10）をいう。
【０００９】
また、「インク貯蔵管（30）」は、例えば、円筒状に形成することができる。
また、インク貯蔵管（30）は、筒状に形成されればよく、したがって、例えば、一方側から他方側へ向けて径を段階的に小さくするように形成してもよい。
具体的には、例えば、円筒状の大径部（31）と、この大径部（31）の一方側に連設した、大径部（31）よりも径が小さい円筒状の中径部（32）と、この中径部（32）の反大径部（31）側に連設した、中径部（32）よりも径が小さい円筒状の小径部（33）とを有するように、インク貯蔵管（30）を形成してもよい。
【００１０】
また、インク貯蔵管（30）は、例えば、ステンレス又は真鍮などの金属材料を用いて、プレス加工によって一体的に形成することができる。
また、インク貯蔵管（30）は、金属材料を用いて形成される場合に限られず、例えば、プラスチック材料を用いて、押し出し成形や射出成形などによって形成してもよい。
【００１１】
また、インク貯蔵管（30）は、一体的に形成される場合に限られず、例えば、インク（80）を貯蔵するためのインク貯蔵部と、このインク貯蔵部とチップ（20）とを連結するための継手部とを別々に形成し、これらを繋ぎ合わせることによって形成してもよい。
また、「尾栓（40）」は、インク貯蔵管（30）の内部に充填した加圧ガス（90）が外部に漏れ出さないようにするためのものである。
【００１２】
また、尾栓（40）は、例えば、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側の端部近辺に圧入することにより、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側に設けることができる。
また、尾栓（40）は、例えば、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側の端部近辺に螺合させることにより、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側に設けてもよい。
【００１３】
また、尾栓（40）は、例えば、金属製の留め具（41）と、この留め具（41）のチップ（20）側に設けたゴム製のシール部材（42）とによって構成することができる。そして、金属製の留め具（41）により、耐圧性の向上を図るとともに、ゴム製のシール部材（42）により、気密性の向上を図ることができる。
また、尾栓（40）は、例えば、金属材料を用いて円柱状に形成してもよい。そして、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側の端部近辺に圧入した際には、例えば、尾栓（40）の外周面とインク貯蔵管（30）の内周面との間の間隙に充填剤を注入することにより、気密性の向上を図ることができる。
【００１４】
また、「チップ（20）」は、ボール（50）と、このボール（50）を保持するためのホルダー（60）とを備える。
また、チップ（20）は、例えば、その反ボール（50）側をインク貯蔵管（30）の一方側の端部近辺に圧入することにより、インク貯蔵管（30）の一方側に固定することができる。
【００１５】
また、チップ（20）は、例えば、その反ボール（50）側をインク貯蔵管（30）の一方側の端部近辺に螺合させることにより、インク貯蔵管（30）の一方側に固定してもよい。
また、「ボール（50）」は、筆記面にインクを塗布するためのものである。
また、ボール（50）は、例えば、超硬合金、ステンレス、焼入鋼、又はセラミックなどを用いて形成することができる。
【００１６】
また、「ホルダー（60）」は、ボール（50）を保持するためのものである。
また、ホルダー（60）は、ボール（50）を収納するためのボールハウス（61）と、ボール（50）にインクを供給するためのインク誘導孔（62）とを有する。
また、ホルダー（60）は、例えば、ステンレス、洋白、真鍮、又は黄銅などの線材を用いて形成することができる。
【００１７】
また、「ボールハウス（61）」は、ホルダー（60）の反インク貯蔵管（30）側の端部近辺に設けられる。
また、ボールハウス（61）は、円筒状の側面部（70）と、インク誘導孔（62）側へ向けて内径を次第に小さくする円錐状の底面部（71）とを有する。
また、ボールハウス（61）は、例えば、ドリルで切削することによって形成することができる。
【００１８】
また、「インク誘導孔（62）」は、ホルダー（60）の反ボールハウス（61）側の端部からボールハウス（61）まで貫通するように設けられる。
また、インク誘導孔（62）は、例えば、ドリルで切削することによって形成することができる。
更に、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、ボール（50）の表面粗さＲａを、０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下に形成されているとともに、ボール（50）の直径をφＡ、側面部（70）の内径をφＢ、としたときに、
１．０１≦φＢ／φＡ≦１．１１
を満たすように形成されている。
【００１９】
すなわち、ボール（50）は、その表面粗さＲａを、０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下に形成され、側面部（70）は、その内径を、ボール（50）の直径に対して１０１％以上１１１％以下に形成されているのである。
そして、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、ボール（50）の表面粗さＲａを、０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下に形成するとともに、側面部（70）の内径を、ボール（50）の直径に対して１０１％以上１１１％以下に形成することにより、「インク（80）の漏れ出し」や「ボール（50）の飛び出し」を防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下も防止し、しかも、「筆記距離」も十分に長くなるようにしているのである。
【００２０】
すなわち、ボール（50）の表面粗さＲａを０．０１０μｍ以上に形成することにより、ボール（50）と筆記面との間の摩擦抵抗を大きくし、これにより、筆記面上でのボール（50）の滑りを低減させて、「かすれ」の発生を防止するとともに、「初筆性」の低下を防止しているのである。
また、ボール（50）の表面粗さＲａを０．０８０μｍ以下に形成することにより、ボール受け座（72）の磨耗を防止し、これにより、チップ（20）の耐久性を向上させて、「筆記距離」が十分に長くなるようにしているのである。
【００２１】
また、側面部（70）の内径をボール（50）の直径に対して１０１％以上に形成することにより、チップ（20）の先端近辺におけるインク（80）の通路を十分に確保し、これにより、「かすれ」の発生を防止するとともに、「初筆性」の低下を防止しているのである。
また、側面部（70）の内径をボール（50）の直径に対して１１１％以下に形成することにより、「インク（80）の漏れ出し」を防止するとともに、「ボール（50）の飛び出し」を防止しているのである。
【００２２】
なお、ボール（50）の表面粗さＲａを０．０１０μｍ未満に形成すると、ボール（50）と筆記面との間の摩擦抵抗を十分に大きくすることができず、これにより、筆記面上でボール（50）が滑りやすくなってしまうので、「かすれ」の発生を十分に抑えることができなくなってしまったり、あるいは「初筆性」が低下してしまったりするのである。
【００２３】
また、ボール（50）の表面粗さＲａを０．０８０μｍ超に形成すると、ボール受け座（72）が磨耗しやすくなり、これにより、使用開始から比較的早い時期に「書き味」が低下してしまったり、あるいは「筆記距離」が短くなってしまったりするのである。
また、側面部（70）の内径をボール（50）の直径に対して１０１％未満に形成すると、ボール（50）と側面部（70）との間に十分なインク通路を確保することができず、これにより、「かすれ」を起こしやすくなってしまったり、あるいは「初筆性」が低下してしまったりするのである。
【００２４】
また、側面部（70）の内径をボール（50）の直径に対して１１１％超に形成すると、チップ（20）の先端からインク（80）が漏れ出しやすくなってしまったり、あるいはボール（50）がボールハウス（61）から飛び出しやすくなってしまったりするのである。
（第２の発明）
また、本発明のうち第２の発明は、第１の発明の構成に加えて、インク（80）は、２５℃における粘度が、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上５０，０００ｍＰａ・ｓ以下となるように調製されていることを特徴とする。
【００２５】
このように、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、２５℃におけるインク（80）の粘度を１０，０００ｍＰａ・ｓ以上５０，０００ｍＰａ・ｓ以下に調製することにより、「インク（80）の漏れ出し」をより確実に防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下もより確実に防止し、しかも、「書き味」がなめらかになるようにしているのである。
【００２６】
なお、２５℃におけるインク（80）の粘度が１０，０００ｍＰａ・ｓ未満では、チップ（20）の先端からのインク（80）の漏れ出しを確実に防止できなくなってしまうおそれがあるのである。
一方、２５℃におけるインク（80）の粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓ超では、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下を確実に防止できなくなってしまうおそれがあり、また、「書き味」が重くなってしまうおそれがあるのである。
【００２７】
勿論、インク（80）の粘度が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
（第３の発明）
また、本発明のうち第３の発明は、第１又は第２の発明の構成に加えて、インク（80）は、構造粘性付与剤を含有することを特徴とする。
【００２８】
ここで、「構造粘性付与剤」は、インク（80）の粘度を上昇させるとともに、インク（80）に構造粘性を付与するためのものである。
この構造粘性付与剤を含有するインク（80）は、低剪断速度下では比較的高い粘度を示すものの、高剪断速度下では比較的低い粘度を示す。
また、構造粘性付与剤としては、例えば、カーボンブラック（具体的には、例えば、三菱化学株式会社製のカーボンブラックＭＡ−１００（商品名））や微粒子シリカ（具体的には、例えば、日本アエロジル株式会社製のアエロジル３８０（商品名））などを用いることができる。
【００２９】
そして、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、インク（80）に構造粘性付与剤を添加することにより、「インク（80）の漏れ出し」をより確実に防止しつつ、しかも、「書き味」がなめらかになるようにしているのである。
すなわち、非筆記時におけるチップ（20）の先端近辺では、インク（80）は、低剪断速度下におかれることとなる。このため、構造粘性付与剤を添加されたインク（80）は、非筆記時におけるチップ（20）の先端近辺では、比較的高粘度を示す。そして、これにより、チップ（20）の先端からのインク（80）の漏れ出しをより確実に防止することができるのである。
【００３０】
一方、筆記時におけるチップ（20）の先端近辺では、インク（80）は、高剪断速度下におかれることとなる。このため、構造粘性付与剤を添加されたインク（80）は、筆記時におけるチップ（20）の先端近辺では、比較的低粘度を示す。そして、これにより、「書き味」をなめらかにすることができるのである。勿論、インク（80）に構造粘性付与剤を添加しなくても、使用することは可能である。
（第４の発明）
また、本発明のうち第４の発明は、第１ないし第３の発明の構成に加えて、加圧ガス（90）は、ボールペンリフィール（10）組立て時における圧力が、絶対気圧で、０．１５ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下となるように設定されていることを特徴とする。
【００３１】
このように、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の圧力を、絶対気圧で０．１５ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下に設定することにより、「インク（80）の漏れ出し」や「ボール（50）の飛び出し」をより確実に防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下もより確実に防止し、しかも、インク（80）を最後まで使い切れるようにしているのである。
【００３２】
なお、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の圧力が、絶対気圧で０．１５ＭＰａ未満では、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下を確実に防止できなくなってしまうおそれがあり、また、インク（80）を最後まで使い切れなくなってしまうおそれがあるのである。
一方、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の圧力が、絶対気圧で０．４ＭＰａ超では、「インク（80）の漏れ出し」や「ボール（50）の飛び出し」を確実に防止できなくなってしまうおそれがあるのである。
【００３３】
勿論、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の圧力が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
（第５の発明）
更に、本発明のうち第５の発明は、第１ないし第４の発明の構成に加えて、ボールペンリフィール（10）組立て時におけるインク（80）の収納体積をＶＡ、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の収納体積をＶＢ、としたときに、ＶＡ×２≦ＶＢ≦ＶＡ×５を満たすように形成したことを特徴とする。
【００３４】
すなわち、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の収納体積を、ボールペンリフィール（10）組立て時におけるインク（80）の収納体積の２倍以上５倍以下に形成されているのである。
ここで、「収納体積」とは、インク貯蔵管（30）収納時の体積をいう。
【００３５】
すなわち、「インク（80）の収納体積」とは、インク貯蔵管（30）収納時のインク（80）の体積をいい、また、「加圧ガス（90）の収納体積」とは、インク貯蔵管（30）収納時の加圧ガス（90）の体積をいう。
そして、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の収納体積を、ボールペンリフィール（10）組立て時におけるインク（80）の収納体積の２倍以上５倍以下に形成することにより、「インク（80）の漏れ出し」や「ボール（50）の飛び出し」をより確実に防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下もより確実に防止し、しかも、インク（80）を最後まで使い切れるようにして「筆記距離」が十分に長くなるようにしているのである。
【００３６】
なお、ＶＡ×２＞ＶＢでは、すなわち、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の収納体積が、ボールペンリフィール（10）組立て時におけるインク（80）の収納体積の２倍未満では、「インク（80）の漏れ出し」や「ボール（50）の飛び出し」を確実に防止できなくなってしまうおそれがあり、また、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下を確実に防止できなくなってしまうおそれがあり、また、インク（80）を最後まで使い切れなくなって「筆記距離」が短くなってしまうおそれがあるのである。
【００３７】
一方、ＶＢ＞ＶＡ×５では、すなわち、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の収納体積が、ボールペンリフィール（10）組立て時におけるインク（80）の収納体積の５倍超では、インク（80）の充填量が比較的少なくなって「筆記距離」が短くなってしまうおそれがあるのである。
勿論、ボールペンリフィール（10）組立て時におけるインク（80）と加圧ガス（90）との収納体積比が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明に係るボールペンリフィールの実施の形態を、図示例と共に説明する。
図１は、本実施の形態に係るボールペンリフィール10の側面断面図、図２は、図１のＡ部拡大図、図３は、図１のＢ部拡大図、図４は、チップ20の要部断面図、図５は、フロート100の斜視図である。
【００３９】
本実施の形態に係るボールペンリフィール10は、チップ20と、このチップ20に固定したインク貯蔵管30と、このインク貯蔵管30の反チップ20側に設けた尾栓40とを備えている。
前記チップ20は、ボール50と、このボール50を保持するためのホルダー60とを備え、また、前記ホルダー60は、ボール50を収納するためのボールハウス61と、ボール50にインク80を供給するためのインク誘導孔62と、ボール50にインク80が十分に供給されるようにするための複数のインク溝63と、ボールハウス61に収納したボール50が外部に飛び出さないようにするためのカシメ部64とを有している。
【００４０】
また、前記インク貯蔵管30は、ほぼ円筒状に形成され、そのチップ20側にはインク80が充填され、その反チップ20側には加圧ガス90が充填されている。また、インク貯蔵管30の内部であって、インク80と加圧ガス90との間には、インク80の減少に伴って一定範囲を移動するフロート100が設けられている。
また、前記尾栓40は、インク貯蔵管30の反チップ20側の端部近辺に圧入され、インク貯蔵管30の反チップ20側に充填した加圧ガス90が外部に漏れないようにしている。
【００４１】
以下、更に、本実施の形態に係るボールペンリフィール10について詳述する。
（チップ20）
前記チップ20は、ボール50と、このボール50を保持するためのホルダー60とを備えている。
（ボール50）
前記ボール50は、筆記面にインク80を塗布するためのものである。
【００４２】
このボール50は、超硬合金、ステンレス、焼入鋼、又はセラミックなどを用いて形成されている。
また、このボール50は、球状に形成され、その表面粗さＲａを、０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下に形成されている。
そして、ボール50の表面粗さＲａを０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下にすることにより、ボール50と筆記面との間の摩擦抵抗を大きくし、これにより、筆記面上でのボール50の滑りを低減させて、「かすれ」を起こしにくくするとともに、筆記開始時におけるかすれにくさである「初筆性」を向上させているのである。
【００４３】
なお、ボール50の表面粗さＲａを０．０１０μｍ未満にすると、ボール50と筆記面との間の摩擦抵抗を十分に大きくすることができず、これにより、筆記面上でボール50が滑りやすくなってしまうので、「かすれ」を十分に抑えることができなくなってしまったり、あるいは「初筆性」が低下してしまったりするのである。
【００４４】
また、ボール50の表面粗さＲａを０．０８０μｍ超にすると、ボール受け座72が磨耗しやすくなり、これにより、使用開始から比較的早い時期に「書き味」が低下してしまったり、あるいは「筆記距離」が短くなってしまったりするのである。
（ホルダー60）
前記ホルダー60は、ボール50を保持するためのものである。
【００４５】
このホルダー60は、ステンレス、洋白、真鍮、又は黄銅などの金属製の線材を用いて形成されている。
また、このホルダー60は、ボール50を収納するためのボールハウス61と、ボールハウス61に収納したボール50にインク80を供給するためのインク誘導孔62と、ボールハウス61に収納したボール50にインク80が十分に供給されるようにするための複数のインク溝63と、ボールハウス61に収納したボール50が外部に飛び出さないようにするためのカシメ部64とを有している。
【００４６】
更に、このホルダー60は、カシメ部64側から反カシメ部64側へ向けて外径を次第に大きくする円錐状のテーパー部66と、このテーパー部66の反カシメ部64側に連続して設けた円筒状の胴体部67と、この胴体部67の反テーパー部66側に連続して設けた、胴体部67よりも径が小さい円筒状の固定部68と、胴体部67と固定部68との間に設けた、階段状の外向き段部69とを有している。
【００４７】
以下、更に、このホルダー60の各部について詳述する。
（ボールハウス61）
前記ボールハウス61は、ボール50を収納するためのものである。
このボールハウス61は、ホルダー60の一方側の端部近辺に設けられている。
また、このボールハウス61は、円筒状の側面部70と、インク誘導孔62側へ向けて内径を次第に小さくする円錐状の底面部71とを有している。
【００４８】
また、このボールハウス61は、線材の一方側から他方側へ向けて、線材の軸心に回転軸を一致させたドリルで切削することによって形成されている。
また、前記底面部71は、インク誘導孔62の開口部の周囲に、ボール50の曲率とほぼ同一の曲率を有する凹球面状のボール受け座72を有している。
また、このボール受け座72は、ボールハウス61にボール50を収納した後に、ハンマーでボール50をインク誘導孔62側へ向けて押圧することによって形成されている。
【００４９】
また、前記側面部70は、その内径を、ボール50の直径の１０１％以上１１１％以下に形成されている。
すなわち、ボール50の直径をφＡ、側面部70の内径をφＢとしたときに、
１．０１≦φＢ／φＡ≦１．１１（式１）
を満たすように形成されているのである。
【００５０】
そして、側面部70の内径をボール50の直径の１０１％以上１１１％以下に形成することにより、ボール50と側面部70との間に十分なインク80通路を確保し、これにより、「かすれ」を起こしにくくするとともに、「初筆性」を向上させているのである。
なお、側面部70の内径をボール50の直径の１０１％未満に形成すると、ボール50と側面部70との間に十分なインク80通路を確保することができず、これにより、「かすれ」を起こしやすくなってしまったり、あるいは「初筆性」が低下してしまったりするのである。
【００５１】
また、側面部70の内径をボール50の直径の１１１％超に形成すると、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまったり、あるいはボール50がボールハウス61から飛び出してしまうおそれがあるのである。
（インク誘導孔62）
前記インク誘導孔62は、ボールハウス61に収納したボール50にインク80を供給するためのものである。
【００５２】
このインク誘導孔62は、ホルダー60の反ボールハウス61側の端部からボールハウス61まで貫通している。
また、このインク誘導孔62は、線材の反ボールハウス61側の端部からボールハウス61側へ向けて、線材の軸心に回転軸を一致させたドリルで切削することによって形成されている。
（インク溝63）
前記インク溝63は、ボールハウス61に収納したボール50にインク80が十分に供給されるようにするためのものである。
【００５３】
このインク溝63は、インク誘導孔62のボールハウス61側の内周面に、インク誘導孔62の中心からみて放射状に設けられている。
また、このインク溝63は、線材のボールハウス61側から反ボールハウス61側へ向けて、ブローチ加工を施すことによって形成されている。
（カシメ部64）
前記カシメ部64は、ボールハウス61に収納したボール50が外部に飛び出さないようにするためのものである。
【００５４】
このカシメ部64は、ホルダー60のボールハウス61側の端部に設けられている。
また、このカシメ部64は、円錐状に形成され、その最小径部33分の内径を、ボール50の直径よりも小さく形成されている。
また、このカシメ部64は、ボールハウス61にボール50を収納した後に、線材のボールハウス61側の端部に圧延加工を施すことによって形成されている。
【００５５】
そして、このカシメ部64により、ボール50は、その一部をボールハウス61から突出させつつ、ホルダー60の先端に回転自在に保持されることとなっている。
更に、ボール50とカシメ部64との間には、クリアランス65と呼ばれる微小な間隙が設けられ、このクリアランス65が、筆記時におけるインク80の通路となっている。
【００５６】
そして、ボール50の回転に伴って、ボール50の表面に付着したインク80が筆記面に転写されることにより、筆記面に描線が描かれるのである。
（インク貯蔵管30）
前記インク貯蔵管30は、ほぼ円筒状に形成され、そのチップ20側にはインク80が充填され、その反チップ20側には加圧ガス90が充填されている。また、インク貯蔵管30の内部であって、インク80と加圧ガス90との間には、インク80の減少に伴って一定範囲を移動するフロート100が設けられている。
【００５７】
具体的には、このインク貯蔵管30は、ステンレス又は真鍮などの金属材料を用いて、プレス加工によって一体的に形成されている。
また、このインク貯蔵管30は、円筒状の大径部31と、この大径部31の一方側に連設した、大径部31よりも径が小さい円筒状の中径部32と、この中径部32の反大径部31側に連設した、中径部32よりも径が小さい円筒状の小径部33とを有している。
【００５８】
更に、このインク貯蔵管30は、大径部31と中径部32との間に設けた、階段状の内向き段部34と、中径部32と小径部33との間に設けた、円錐状の絞り部35とを有している。
前記大径部31は、加圧ガス90及びインク80を充填するための部分である。
すなわち、大径部31の反中径部32側には、加圧ガス90が充填され、大径部31の中径部32側には、中径部32を経て小径部33に至るまで、インク80が充填されている。
【００５９】
また、大径部31の反中径部32側の端部近辺には、大径部31に充填した加圧ガス90が外部に漏れないようにするための尾栓40が圧入されている。
また、大径部31の反中径部32側の端部には、尾栓40を圧入した後に縮径部が形成され、この縮径部により、大径部31に圧入した尾栓40が加圧ガス90の圧力によって外部に飛び出さないようにしている。
【００６０】
また、大径部31の内部であって、インク80と加圧ガス90との間には、インク80の減少に伴って移動するフロート100が設けられている。そして、このフロート100により、大径部31の中径部32側に充填したインク80が反チップ20方向へ流れ出さないようにしている。
すなわち、大径部31の内径は比較的大きく形成されているため、大径部31の内部では毛細管力が働きにくい。このため、大径部31に充填されたインク80は、反チップ20方向へ流れ出しやすいのである。そこで、大径部31の内部であって、インク80と加圧ガス90との間に、ほぼ円柱状に形成したフロート100を設けることにより、大径部31に充填されたインク80が反チップ20方向へ流れ出さないようにしているのである。
【００６１】
更に、大径部31の内部に設けたフロート100は、インク80の減少に伴って中径部32方向へ移動し、大径部31と中径部32との間に設けた内向き段部34に当接すると、その中径部32方向への移動を停止する。
また、前記内向き段部34は、大径部31と中径部32とを繋ぐための部分であって、階段状に形成されている。
【００６２】
また、前記中径部32は、インク80を充填するための部分であって、大径部31よりも径が小さい円筒状に形成されている。
なお、中径部32の内径は比較的小さく形成されているため、中径部32の内部では毛細管力が働きやすい。このため、中径部32の内部においては、加圧ガス90とインク80との間にフロート100を設けなくても、インク80が大径部31方向へ流れ出しにくいのである。
【００６３】
また、前記絞り部35は、中径部32と小径部33とを繋ぐための部分であって、円錐状に形成されている。
また、前記小径部33は、チップ20を固定するための部分であって、中径部32よりも径が小さい円筒状に形成されている。
また、この小径部33は、その内径を、チップ20の固定部68の外径よりもわずかに小さく形成されている。
【００６４】
そして、この小径部33にホルダー60の固定部68を圧入することにより、チップ20をインク貯蔵管30の一方側に固定しているのである。
更に、この小径部33にホルダー60の固定部68を圧入する際には、小径部33の反中径部32側の端部とホルダー60の外向き段部69とが当接しないようにし、これにより、小径部33の変形を防止して、気密性の向上を図っている。
【００６５】
また、この小径部33は、ホルダー60の固定部68を圧入される前に焼鈍され、これにより、ホルダー60の固定部68が圧入されることによる応力腐食割れを防止している。
また、この小径部33は、焼鈍により、その硬度をビッカース硬度でＨｖ５０以上Ｈｖ４００以下にすることが好ましく、特に、ビッカース硬度でＨｖ１００以上Ｈｖ２００以下にすることが好ましい。
【００６６】
そして、小径部33の硬度を上記範囲内に設定することにより、ホルダー60の固定部68を小径部33に圧入しやすくすることができるとともに、高荷重で筆記しても小径部33が破損しにくくすることができ、更には、加圧ガス90の圧力でチップ20がインク貯蔵管30から抜けにくくすることができるのである。
なお、小径部33の硬度をビッカース硬度でＨｖ５０未満にすると、高荷重で筆記した際に小径部33が破損してしまったり、あるいは加圧ガス90の圧力でチップ20がインク貯蔵管30から抜けてしまうおそれがあるのである。
【００６７】
一方、小径部33の硬度をビッカース硬度でＨｖ４００超にすると、ホルダー60の固定部68を小径部33に圧入しにくくなってしまうのである。
勿論、小径部33の硬度が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
なお、インク貯蔵管30は、インク80と反応して変形したり、クラック（破損）したり、あるいは膨潤したりすることなく、かつ、気密性や耐圧性などに優れた材料を用いて形成されればよく、したがって、ステンレスや真鍮などの金属材料を用いて、プレス加工によって一体的に形成される場合に限られるものではない。
【００６８】
具体的には、例えば、プラスチック材料を用いて、押し出し成形や射出成形などによってインク貯蔵管30を形成してもよい。
また、インク貯蔵管30は、一体的に形成される場合に限られるものではない。
具体的には、例えば、インク80を貯蔵するためのインク貯蔵部と、このインク貯蔵部とチップ20とを連結するための継手部とを別々に形成し、これらを繋ぎ合わせることによってインク貯蔵管30を形成してもよい。
（インク80）
前記インク80は、着色剤、溶剤、構造粘性付与剤、樹脂、添加剤などを適宜配合することによって調製されている。
（着色剤）
着色剤としては、従来から油性ボールペン用インクに用いられてきた染料又は顔料の多くを用いることができる。
【００６９】
具体的には、例えば、バリファーストカラー（商品名、オリエント化学工業株式会社製）、ニグロシンＥＸ（商品名、オリエント化学工業株式会社製）、アイゼンスピロン染料、アイゼンＳＯＴ染料（商品名、保土谷化学工業株式会社製）、スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（商品名、保土谷化学工業株式会社製）、スピロンイエローＣ−２ＧＨ（商品名、保土谷化学工業株式会社製）などの染料を着色剤として用いることができる。
【００７０】
また、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、カーボンブラックＭＡ−１００（商品名、三菱化学株式会社製）、金属粉などの無機系顔料を着色剤として用いることもできる。
また、例えば、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、ニトロソ顔料などの有機系顔料を着色剤として用いることもできる。
【００７１】
なお、上述した染料又は顔料は、それぞれ単独で用いてもよく、また、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
また、着色剤の含有量は、インク80の全量に対して１０重量％以上６０重量％以下が好ましい。着色剤の含有量がインク80の全量に対して１０重量％未満では、描線の色が薄く見えてしまい、一方、着色剤の含有量がインク80の全量に対して６０重量％超では、インク80が経時的に不安定になってしまうからである。
（溶剤）
溶剤としては、従来から油性ボールペン用インクに用いられてきた有機溶剤の多くを用いることができる。
【００７２】
具体的には、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ベンジルアルコール、フェノキシエタノール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、テトラリン、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、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アセテート、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの有機溶剤を溶剤として用いることができる。
【００７３】
なお、これらの有機溶剤は、それぞれ単独で用いてもよく、また、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
また、溶剤の含有量は、インク80の全量に対して２０重量％以上８０重量％以下が好ましい。溶剤の含有量がインク80の全量に対して２０重量％未満では、溶解力が不足して高粘度となってしまい、一方、溶剤の含有量がインク80の全量に対して８０重量％超では、粘度が十分に高くならないからである。
（構造粘性付与剤）
構造粘性付与剤は、インク80の粘度を上昇させるとともに、インク80に構造粘性を付与するためのものである。
【００７４】
この構造粘性付与剤を添加されたインク80は、低剪断速度下では比較的高い粘度を示すものの、高剪断速度下では比較的低い粘度を示す。
ここで、非筆記時におけるチップ20の先端近辺では、インク80は、低剪断速度下におかれることとなる。このため、この構造粘性付与剤を添加されたインク80は、非筆記時におけるチップ20の先端近辺では、比較的高い粘度を示し、これにより、チップ20の先端からのインク80の漏れ出しを防止している。
【００７５】
一方、筆記時におけるチップ20の先端近辺では、インク80は、高剪断速度下におかれることとなる。このため、この構造粘性付与剤を添加されたインク80は、筆記時におけるチップ20の先端近辺では、比較的低い粘度を示し、これにより、なめらかに筆記できるのである。
具体的には、例えば、カーボンブラック（具体的には、例えば、三菱化学株式会社製のカーボンブラックＭＡ−１００（商品名））や微粒子シリカ（具体的には、例えば、日本アエロジル株式会社製のアエロジル３８０（商品名））などの無機微粒子を構造粘性付与剤として用いることができる。
【００７６】
なお、これらの無機微粒子は、それぞれ単独で用いてもよく、また、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
また、構造粘性付与剤の含有量は、インク80の全量に対して１重量％以上２０重量％以下が好ましく、特にインク80の全量に対して５重量％以上１５重量％以下が好ましい。
【００７７】
そして、構造粘性付与剤の含有量を上記範囲内に設定することにより、チップ20の先端からのインク80の漏れ出しを防止しつつ、しかも、なめらかに筆記できるようにすることができるのである。
なお、構造粘性付与剤の含有量がインク80の全量に対して１重量％未満では、インク80の構造粘性を十分に高めることができず、これにより、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
【００７８】
一方、構造粘性付与剤の含有量がインク80の全量に対して２０重量％超では、インク80の構造粘性が高すぎてしまい、これにより、書き味が重くなってしまうのである。
勿論、インク80に構造粘性付与剤を添加しなくても、使用することは可能である。
（樹脂）
樹脂は、インク80の粘度を上昇させたり、あるいは構造粘性付与剤をインク80中に分散させたりするためのものである。
【００７９】
具体的には、例えば、ケトン樹脂（具体的には、例えば、日立化成株式会社製のハイラック＃１１１（商品名））、フェノール樹脂、マレイン樹脂、キシレン樹脂、ポリエチレンオキサイド、ロジン樹脂、ロジン誘導体、テルペン系樹脂、クロマン−インデン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン（具体的には、例えば、ＩＳＰ社製のポリビニルピロリドンＫ−９０（商品名））、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合物、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸ポリメタクリル酸共重合物などの樹脂を、インク80の粘度を上昇させたり、あるいは構造粘性付与剤をインク80中に分散させるための樹脂として用いることができる。
【００８０】
なお、これらの樹脂は、それぞれ単独で用いてもよく、また、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
また、樹脂の含有量は、インク80の全量に対して５重量％以上８０重量％以下が好ましく、特にインク80の全量に対して２５重量％以上７０重量％以下が好ましい。
【００８１】
そして、樹脂の含有量を上記範囲内に設定することにより、チップ20の先端からのインク80の漏れ出しを防止しつつ、しかも、なめらかに筆記できるようにすることができるのである。
なお、樹脂の含有量がインク80の全量に対して５重量％未満では、インク80の粘度を十分に上昇させることができず、これにより、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
【００８２】
また、樹脂の含有量がインク80の全量に対して５重量％未満では、インク80の粘度を十分に上昇させることができないために、構造粘性付与剤としての無機微粒子がインク80中に分散せずに沈降してしまう。そうすると、インク80に構造粘性を付与することができなくなってしまい、これによっても、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのであるのである。
【００８３】
一方、樹脂の含有量がインク80の全量に対して８０％超では、インク80の粘度が高すぎてしまい、これにより、書き味が重くなってしまうのである。
（添加剤）
添加剤としては、従来から油性ボールペン用インクに用いられてきた増粘剤、曳糸性付与剤、界面活性剤、分散剤、潤滑剤、発色剤、防菌剤などを用いることができる。
【００８４】
具体的には、例えば、潤滑剤及び発色剤としてのオレイン酸、増粘剤及び分散剤としてのハイラック＃１１１（商品名、日立化成株式会社製）、増粘剤、分散剤及び曳糸性付与剤としてのポリビニルピロリドンＫ−９０（商品名、ＩＳＰ社製）などを添加剤として用いることができる。
（インク80の製造方法）
このインク80は、上述した各成分を混合撹拌等することによって製造されている。
【００８５】
具体的には、このインク80は、顔料分散段階、アエロジル分散段階、染料溶解段階、混合段階、ろ過段階などを経て製造されている。
顔料分散段階は、顔料を溶剤などに分散させる段階である。
この顔料分散段階では、まず、ハイラック＃１１１（樹脂）、オレイン酸（添加剤）、ベンジルアルコール（溶剤）、フェノキシエタノール（溶剤）などを６０℃程度に加熱しながら混合し、ここにカーボンブラックＭＡ−１００（顔料）を加えて、ニーダー、プラネタリーミキサー、ロールなどを用いて撹拌する。
【００８６】
アエロジル分散段階は、アエロジルを溶剤などに分散させる段階である。
このアエロジル分散段階では、まず、ハイラック＃１１１（樹脂）、ポリビニルピロリドンＫ−９０（樹脂）、ベンジルアルコール（溶剤）、フェノキシエタノール（溶剤）などを６０℃程度に加熱しながら混合し、ここにアエロジル３８０（構造粘性付与剤）を加えて、ニーダー、プラネタリーミキサー、ロールなどを用いて撹拌する。
【００８７】
染料溶解段階は、染料を溶剤などに溶解させる段階である。
この染料溶解段階では、ニグロシンＥＸ（染料）、スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（染料）、スピロンイエローＣ−２ＧＨ（染料）、ベンジルアルコール（溶剤）、フェノキシエタノール（溶剤）、オレイン酸（添加剤）などを６０℃程度に加熱しながら撹拌して、これらを溶解させている。
【００８８】
混合段階は、上記各段階で得られたものを混合させる段階である。
この混合段階では、顔料分散段階によって得られたものと、アエロジル分散段階によって得られたものと、染料溶解段階によって得られたものとを６０℃程度に加熱しながら約１時間撹拌して、これらを溶解及び混合させている。
ろ過段階は、混合段階で得られたものをろ過する段階である。
【００８９】
このろ過段階により、インク80の夾雑物を除去する。
（インク80の粘度）
このインク80は、２５℃における粘度が、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上５０，０００ｍＰａ・ｓ以下となるように調製されている。
そして、２５℃におけるインク80の粘度を１０，０００ｍＰａ・ｓ以上５０，０００ｍＰａ・ｓ以下に調製することにより、チップ20の先端からインク80が漏れ出さないようにしつつも、書き味がなめらかになるようにしているのである。
【００９０】
なお、２５℃におけるインク80の粘度が１０，０００ｍＰａ・ｓ未満では、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
一方、２５℃におけるインク80の粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓ超では、書き味が重くなってしまうのである。
勿論、インク80の粘度が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
（加圧ガス90）
前記加圧ガス90は、インク貯蔵管30の内部に充填されているインク80をチップ20方向へ押し出すためのものであって、インク貯蔵管30の大径部31内部の反中径部32側に充填されている。
（加圧ガス90の圧力）
この加圧ガス90は、ボールペンリフィール10組立て時における圧力が、絶対気圧で０．１５ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下となるように設定されている。
【００９１】
そして、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力を、絶対気圧で０．１５ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下に設定することにより、チップ20の先端からインク80が漏れ出さないようにしつつも、インク80を最後まで使い切ることができるようにしているのである。
なお、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力が、絶対気圧で０．１５ＭＰａ未満では、インク80を最後まで使い切れなくなってしまうおそれがあるのである。
【００９２】
一方、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力が、絶対気圧で０．４ＭＰａ超では、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
勿論、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
（加圧ガス90の収納体積）
また、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の収納体積は、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80の収納体積の２倍以上５倍以下に設定されている。
【００９３】
すなわち、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80の収納体積をＶＡ、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の収納体積をＶＢとしたときに、
ＶＡ×２≦ＶＢ≦ＶＡ×５（式２）
を満たすように形成されているのである。
【００９４】
そして、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の収納体積を、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80の収納体積の２倍以上５倍以下に形成することにより、インク80の充填量をできるだけ多くしつつも、加圧ガス90の圧力をできるだけ低く抑えるようにしているのである。
すなわち、インク貯蔵管30の容積は一定であるので、インク80の充填量を多くすれば、その分加圧ガス90の充填スペースが小さくなる。逆に、インク80の充填量を少なくすれば、その分加圧ガス90の充填スペースが大きくなる。
【００９５】
ここで、インク80の充填量を多くしても、インク80を最後まで使い切れるようにするためには、その分加圧ガス90の圧力を高くしなければならないことになる。そうすると、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
一方、加圧ガス90の圧力を低く抑えつつも、インク80を最後まで使い切れるようにするためには、その分インク80の充填量を少なくしなければならないことになる。
【００９６】
そこで、インク80の充填量をできるだけ多くしつつも、加圧ガス90の圧力をできるだけ低く抑えるためには、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の収納体積を、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80の収納体積の２倍以上５倍以下に形成することが好ましいのである。
なお、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の収納体積が、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80の収納体積の２倍未満では、インク80を最後まで使い切れるようにしようとすると、加圧ガス90の圧力を比較的高くしなければならないことから、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
【００９７】
一方、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の収納体積が、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80の収納体積の５倍超では、加圧ガス90の圧力を比較的低く抑えても、インク80を最後まで使い切れるようにすることはできるが、その分インク80の充填量が少なくなってしまうのである。
勿論、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80と加圧ガス90との収納体積比が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
（加圧ガス90の組成）
また、この加圧ガス90は、反応しにくいガスの割合が、加圧ガス90全体の８５％以上となるように調製されている。
【００９８】
ここで、反応しにくいガスとしては、例えば、窒素（Ｎ2）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）などのガスを用いることができる。
また、上述したガスは、それぞれ単独で用いてもよく、また、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
【００９９】
ただ、窒素（Ｎ2）は、取り扱いが容易で安全性が高く、しかもコストが安いので、反応しにくいガスとしては、特に窒素（Ｎ2）を用いることが好ましい。
すなわち、反応しにくいガスの主体を窒素（Ｎ2）によって構成することにより、ボールペンリフィール10の組立てや取り扱いをより一層容易にすることができるのである。
【０１００】
そして、反応しにくいガスの割合を加圧ガス90全体の８５％以上にすることにより、インク80が変質しにくくなるようにすることができ、更には、加圧ガス90の圧力が低下しにくくなるようにすることができるのである。
すなわち、酸素（Ｏ2）などのガスは、インク80の各成分と反応しやすい。そして、酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応すると、インク80が変質してしまうのである。また、酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応すると、インク80が変質してしまうだけでなく、加圧ガス90中から酸素（Ｏ2）などのガスが減ってしまう。このため、酸素（Ｏ2）などの反応しやすいガスが減った分だけ、加圧ガス90の圧力が低下してしまうのである。
【０１０１】
そこで、インク80が変質しにくくなるようにするとともに、加圧ガス90の圧力が低下しにくくなるようにするためには、反応しにくいガスの割合を加圧ガス90全体の８５％以上にすることが好ましく、特に反応しにくいガスの割合を加圧ガス90全体の９０％以上にすることが好ましいのである。
なお、反応しにくいガスの割合が加圧ガス90全体の８５％未満では、酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応しやすくなってしまうことから、インク80が変質しやすくなってしまい、更には、加圧ガス90の圧力が低下しやすくなってしまうのである。更に、加圧ガス90の圧力の低下が大きいと、場合によっては、インク80を最後まで使い切ることができなくなってしまうのである。
【０１０２】
勿論、加圧ガス90中の反応しにくいガスの割合が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
（フロート100）
前記フロート100は、前述したように、インク貯蔵管30の大径部31に充填したインク80が反チップ20方向へ流れ出さないようにするためのものである。
【０１０３】
具体的には、このフロート100は、ほぼ円柱状に形成され、その一方側の底面には、側面まで貫通する空気溝101が設けられ、他方側の底面には、刳り貫き部102が設けられている。
また、このフロート100は、ポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂を用いて、射出成形によって一体的に形成されている。
【０１０４】
そして、このフロート100は、空気溝101が設けられている底面をインク80側へ向けるとともに、刳り貫き部102が設けられている底面を加圧ガス90側へ向けるようにして、インク貯蔵管30の大径部31の内部に設けられている。
また、前記空気溝101は、フロート100が内向き段部34に当接した際に、中径部32の大径部31側の開口部を塞がないようにするためのものである。
【０１０５】
すなわち、このフロート100は、インク80の減少に伴って、大径部31の内部を中径部32方向へ移動し、内向き段部34に当接すると、その中径部32方向への移動を停止する。このとき、フロート100のインク80側の底面が、中径部32の大径部31側の開口部を塞いでしまうおそれがある。そこで、中径部32の大径部31側の開口部を塞がないようにするために、フロート100のインク80側の底面に、フロート100の側面まで貫通する空気溝101を設けているのである。
【０１０６】
また、前記刳り貫き部102は、フロート100がインク80中に沈まないようにするためのものである。
すなわち、このフロート100は、ポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂を用いて形成されているため、インク80中に沈んでしまうおそれがある。そこで、フロート100の加圧ガス90側の底面に刳り貫き部102を設けることにより、見かけの比重を小さくして、フロート100がインク80中に沈まないようにしているのである。
【０１０７】
更に、このフロート100は、フロート100の外径をφＣ、インク貯蔵管30の大径部31の内径をφＤとしたときに、
０．０００５≦（φＤ−φＣ）／φＣ≦０．０４３（式３）
を満たすように形成されている。
そして、上記式３を満たすようにフロート100を形成することにより、フロート100とインク貯蔵管30との間に所定の間隙を設け、これにより、インク80の減少に伴うフロート100の移動が円滑に行われるようにするとともに、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出さないようにしているのである。
【０１０８】
なお、０．０００５＞（φＤ−φＣ）／φＣとなるようにフロート100を形成すると、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙が狭すぎて、インク80の減少に伴うフロート100の移動が円滑に行われなくなってしまうおそれがあるのである。
一方、（φＤ−φＣ）／φＣ＞０．０４３となるようにフロート100を形成すると、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙が広すぎて、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出してしまうおそれがあるのである。
【０１０９】
勿論、フロート100の外径φＣと、インク貯蔵管30の大径部31の内径φＤとの関係が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
また、フロート100は、インク80と反応して変形したり、クラック（破損）したり、あるいは膨潤したりしない材料を用いて形成されればよく、したがって、ポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂を用いて形成される場合に限られるものではない。
【０１１０】
また、フロート100は、インク80中に沈まないように形成されればよく、したがって、加圧ガス90側の底面に刳り貫き部102を有するように形成される場合に限られるものではない。
具体的には、例えば、インク80よりも比重が小さい材料を用いてフロート100を形成することにより、フロート100がインク80中に沈まないようにしてもよい。
【０１１１】
また、例えば、インク80よりも比重が大きい材料を用いてフロート100を形成しても、内部に気泡などを設けることにより、見かけの比重を小さくして、フロート100がインク80中に沈まないようにすることができる。
（尾栓40）
前記尾栓40は、インク貯蔵管30の内部に充填された加圧ガス90が外部に漏れ出さないようにするためのものである。
【０１１２】
この尾栓40は、金属製の留め具41と、この留め具41の一方側に設けたゴム製のシール部材42とを備え、このシール部材42をチップ20側へ向けるようにして、インク貯蔵管30の反チップ20側の端部近辺に圧入されている。
そして、この尾栓40は、ゴム製のシール部材42により、気密性の向上を図るとともに、金属製の留め具41により、耐圧性の向上を図っているのである。
【０１１３】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により、本発明を更に詳しく説明する。
（ボールペンリフィール10の評価１）
下記の表１に、実施例１−１から実施例１−２４まで及び比較例１−１から比較例１−３１までの各ボールペンリフィール10の構成と、これらのボールペンリフィール10の「初筆性」、「筆記距離」及び「ボール50の飛び出し」についての評価をそれぞれ示す。
【０１１４】
ここで、実施例１−１から実施例１−２４まで及び比較例１−１から比較例１−３１までに示す各ボールペンリフィール10は、「ボール50の表面粗さ（Ｒａ）」及び「ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合（φＢ／φＡ）」が、それぞれ異なるように形成したものである。
また、実施例１−１から実施例１−２４まで及び比較例１−１から比較例１−３１までに示す各ボールペンリフィール10は、ボール50の材質を超硬合金とし、ホルダー60の材質をステンレスとし、ボール50の直径を０．７ｍｍとし、下記の組成のインク80を用い、２５℃におけるインク80の粘度を３０，０００ｍＰａ・ｓとし、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力を絶対気圧で０．３ＭＰａとした。
【０１１５】
また、インク80の組成は、
ベンジルアルコール（溶剤）：３７．４重量％
フェノキシエタノール（溶剤）：１．５重量％
オレイン酸（添加剤）：８．０重量％
ニグロシンＥＸ（着色剤）：２２．５重量％
スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（着色剤）：９．０重量％
スピロンイエローＣ−２ＧＨ（着色剤）：６．０重量％
カーボンブラックＭＡ−１００（着色剤・構造粘性付与剤）：８．０重量％
ハイラック＃１１１（樹脂）：５．４重量％
ポリビニルピロリドンＫ−９０（樹脂）：０．８重量％
アエロジル３８０（構造粘性付与剤）：１．４重量％
とした。
【０１１６】
また、「初筆性」の試験は、
まず、手書きにて筆記可能であることを確認し、
手書きが終了してから１時間経過後又は１日経過後に、
ＩＳＯ規格１４１４５−１に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度：４．５ｍ／ｍｉｎ
筆記角度：９０°
筆記負荷：１．９６Ｎ
の条件で行った。
【０１１７】
また、「初筆性」の評価は、
５本のボールペンリフィール10について行った上記試験の結果の平均値を採り、
（イ）筆記試験開始から描線の記録が円滑に行われるまでの距離が２ｍｍ以内であった → 評価「Ａ」
（ロ）筆記試験開始から描線の記録が円滑に行われるまでの距離が５ｍｍ以内であった → 評価「Ｂ」
（ハ）筆記試験開始から描線の記録が円滑に行われるまでの距離が１０ｍｍ以内であった → 評価「Ｃ」
（ニ）筆記試験開始から描線の記録が円滑に行われるまでの距離が１０ｍｍ以上であった → 評価「Ｄ」
とした。
【０１１８】
また、「筆記距離」の試験は、
まず、手書きにて筆記可能であることを確認し、その後に、
ＩＳＯ規格１４１４５−１に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度：４．５ｍ／ｍｉｎ
筆記角度：６０°
筆記負荷：１．９６Ｎ
の条件で筆記不能になるまで行った。
【０１１９】
また、「筆記距離」の評価は、
１０本のボールペンリフィール10について行った上記試験の結果の平均値を採り、
（イ）インク80が完全になくなるまで筆記可能であった → 評価「Ａ」
（ロ）充填量の１／４未満のインク80を残して筆記不能となった → 評価「Ｂ」
（ハ）充填量の１／４以上のインク80を残して筆記不能となった → 評価「Ｃ」
とした。
【０１２０】
また、「ボール50の飛び出し」の試験は、
ボールペンリフィール10を、
気温：１５０℃
湿度：３０％
に設定した恒温槽内に１００時間投入することによって行った。
【０１２１】
また、「ボール50の飛び出し」の評価は、
１００本のボールペンリフィール10について上記試験を行い、
（イ）ボールハウス61からボール50が飛び出してしまったものが１本もなかった→ 評価「○」
（ロ）ボールハウス61からボール50が飛び出してしまったものが１本以上あった→ 評価「×」
とした。
【０１２２】
なお、表１中、「Ｒａ」は「ボール50の表面粗さＲａ（単位：μｍ）」を、「φＢ／φＡ」は「ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合」を、「初筆性（１ｈ）」は「手書きが終了してから１時間経過後の初筆性の評価」を、「初筆性（１ｄ）」は「手書きが終了してから１日経過後の初筆性の評価」を、「筆記距離」は「筆記距離の評価」を、「飛び出し」は「ボール50の飛び出しの評価」を、それぞれ示す。
【０１２３】
【表１】
【０１２４】
このように、実施例１−１から実施例１−２４までの各ボールペンリフィール10は、「初筆性」に優れ、また、「筆記距離」も十分長く、しかも、ボールハウス61からボール50が飛び出してしまうこともなかった。
すなわち、実施例１−１から実施例１−２４までに示すようにボールペンリフィール10を形成すれば、「初筆性」に優れ、また、「筆記距離」も十分長く、しかも、ボールハウス61からボール50が飛び出しにくいボールペンリフィール10とすることができるのである。
【０１２５】
一方、比較例１−１から比較例１−３１までの各ボールペンリフィール10は、「初筆性」に劣るか、「筆記距離」が短いか、又はボールハウス61からボール50が飛び出しやすいかのいずれか１以上の欠点を有していた。
すなわち、比較例１−１から比較例１−３１までに示すようにボールペンリフィール10を形成すると、「初筆性」に劣るか、「筆記距離」が短いか、又はボールハウス61からボール50が飛び出しやすいかのいずれか１以上の欠点を有するボールペンリフィール10となってしまうのである。
【０１２６】
更に、「ボール50の表面粗さＲａ」の限界数値についての実験を行ったところ、少なくとも、ボール50の表面粗さＲａを０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下にすれば、筆記面上でボール50が滑りにくく、かつ、ボール受け座72が磨耗しにくくなり、これにより、「かすれ」を起こしにくくなり、また、「初筆性」に優れ、しかも、「筆記距離」も十分に長くなることが確認された。
【０１２７】
また、「ボール50の表面粗さＲａ」を０．０１０μｍ未満にすると、筆記面上でボール50が滑りやすくなってしまうことから、「かすれ」を起こしやすくなり、また、「初筆性」に劣ってしまうことが確認された。
また、「ボール50の表面粗さＲａ」を０．０８０μｍ超にすると、ボール受け座72が磨耗しやすくなってしまうことから、「筆記距離」が短くなってしまうことが確認された。
【０１２８】
また、「ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合（φＢ／φＡ）」の限界数値についての実験を行ったところ、少なくとも、ボールハウス61の側面部70の内径をボール50の直径の１０１％以上１１１％以下に形成すれば、すなわち、１．０１≦φＢ／φＡ≦１．１１（式１）を満たすように形成すれば、ボール50と側面部70との間に十分なインク80通路を確保することができ、これにより、「かすれ」を起こしにくくなり、また、「初筆性」に優れ、しかも、ボールハウス61からボール50が飛び出しにくくなることが確認された。
【０１２９】
また、ボールハウス61の側面部70の内径をボール50の直径の１０１％未満に形成すると、すなわち、１．０１＞φＢ／φＡに形成すると、ボール50と側面部70との間に十分なインク80通路を確保することができなくなってしまうことから、「かすれ」を起こしやすくなり、また、「初筆性」に劣ってしまうことが確認された。
【０１３０】
また、ボールハウス61の側面部70の内径を、ボール50の直径の１１１％超に形成すると、すなわち、φＢ／φＡ＞１．１１に形成すると、ボール50がボールハウス61から飛び出しやすくなってしまうことが確認された。
なお、この試験は、インク80の組成、インク80の粘度、及び加圧ガス90の圧力などを変えて行ったが、前述した結果と同様の傾向が見られた。
（ボールペンリフィール10の評価２）
下記の表２に、実施例２−１から実施例２−３まで及び比較例２−１から比較例２−３までの各ボールペンリフィール10の構成と、これらのボールペンリフィール10の「インク80の漏れ出し」及び「書き味」についての評価をそれぞれ示す。
【０１３１】
ここで、実施例２−１から実施例２−３まで及び比較例２−１から比較例２−３までに示す各ボールペンリフィール10は、「インク80の組成」及び「インク80の粘度」が、それぞれ異なるように形成したものである。
また、実施例２−１から実施例２−３まで及び比較例２−１から比較例２−３までに示す各ボールペンリフィール10は、ボール50の材質を超硬合金とし、ホルダー60の材質をステンレスとし、ボール50の直径を０．７ｍｍとし、ボール50の表面粗さＲａを０．０３６μｍとし、ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合（φＢ／φＡ）を１．０１４とし、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力を絶対気圧で０．３ＭＰａとした。
【０１３２】
また、インク80の粘度測定は、
Ｅ型粘度計にてレギュラーコーンを用い、
回転数：１．０〜２．５回転／分
温度：２５℃
の条件で行った。
【０１３３】
また、「インク80の漏れ出し」の試験は、
インク貯蔵管30に充填する加圧ガス90の圧力を０．３ＭＰａまで上げたときに、チップ20の先端からインク80が漏れ出すか否かを観察することにより行った。
また、「インク80の漏れ出し」の評価は、
（イ）チップ20の先端からのインク80の漏れ出しがなかった → 評価「○」
（ロ）チップ20の先端から漏れ出して、チップ20の先端にインク80の滴ができ、そのインク80の滴の直径が１ｍｍ未満であった → 評価「△」
（ハ）チップ20の先端から漏れ出して、チップ20の先端にインク80の滴ができ、そのインク80の滴の直径が１ｍｍ以上であった → 評価「×」
とした。
【０１３４】
また、「書き味」の試験は、
手書きにて筆記することにより行った。
また、「書き味」の評価は、
（イ）書き味がなめらかであった → 評価「○」
（ロ）書き味がやや重かった → 評価「△」
（ハ）書き味が重かった → 評価「×」
とした。
【０１３５】
なお、表２中、「ＢＡ」は「ベンジルアルコール（溶剤）」を、「ＰＧ」は「フェノキシエタノール（溶剤）」を、「オレイン酸」は「オレイン酸（添加剤）」を、「ＥＸ」は「ニグロシンＥＸ（着色剤）」を、「Ｃ−ＲＨ」は「スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（着色剤）」を、「Ｃ−２ＧＨ」は「スピロンイエローＣ−２ＧＨ（着色剤）」を、「ＭＡ−１００」は「カーボンブラックＭＡ−１００（着色剤・構造粘性付与剤）」を、「＃１１１」は「ハイラック＃１１１（樹脂）」を、「ＰＶＰ」は「ポリビニルピロリドンＫ−９０（樹脂）」を、「アエロジル」は「アエロジル３８０（構造粘性付与剤）」を、「粘度」は「２５℃における粘度（単位：ｍＰａ・ｓ）」を、「漏れ出し」は「インク80の漏れ出しの評価」を、「書き味」は「書き味の評価」を、それぞれ示す。
【０１３６】
【表２】
【０１３７】
このように、実施例２−１から実施例２−３までの各ボールペンリフィール10は、「インク80の漏れ出し」がなく、しかも、「書き味」がなめらかであった。
すなわち、実施例２−１から実施例２−３までに示すようにボールペンリフィール10を形成すれば、「インク80の漏れ出し」がなく、しかも、「書き味」がなめらかなボールペンリフィール10とすることができるのである。
【０１３８】
一方、比較例２−１から比較例２−３までの各ボールペンリフィール10は、「インク80の漏れ出し」があるか、又は「書き味」がなめらかではないかのいずれか１以上の欠点を有していた。
すなわち、比較例２−１から比較例２−３までに示すようにボールペンリフィール10を形成すると、「インク80の漏れ出し」があるか、又は「書き味」がなめらかではないかのいずれか１以上の欠点を有するボールペンリフィール10となってしまうのである。
【０１３９】
更に、インク80の粘度の限界数値についての実験を行ったところ、少なくとも、２５℃におけるインク80の粘度を１０，０００ｍＰａ・ｓ以上５０，０００ｍＰａ・ｓ以下にすれば、「インク80の漏れ出し」がなく、しかも、「書き味」がなめらかになることが確認された。
また、２５℃におけるインク80の粘度を１０，０００ｍＰａ・ｓ未満にすると、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうことが確認された。
【０１４０】
また、２５℃におけるインク80の粘度を５０，０００ｍＰａ・ｓ超にすると、「書き味」が重くなってしまうことが確認された。
また、２５℃におけるインク80の粘度を１０，０００ｍＰａ・ｓ以上５０，０００以下にしても、インク80に構造粘性付与剤を添加しないと、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうことが確認された。
（ボールペンリフィール10の評価３）
下記の表３に、実施例３−１、実施例３−２、比較例３−１、及び比較例３−２の各ボールペンリフィール10の構成と、これらのボールペンリフィール10の「インク80の漏れ出し」及び「筆記距離」についての評価をそれぞれ示す。
【０１４１】
ここで、実施例３−１、実施例３−２、比較例３−１、及び比較例３−２に示す各ボールペンリフィール10は、「加圧ガス90の圧力」が、それぞれ異なるように形成したものである。
また、実施例３−１、実施例３−２、比較例３−１、及び比較例３−２に示す各ボールペンリフィール10は、ボール50の材質を超硬合金とし、ホルダー60の材質をステンレスとし、ボール50の直径を０．７ｍｍとし、ボール50の表面粗さＲａを０．０３６μｍとし、ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合（φＢ／φＡ）を１．０１４とし、ボールペンリフィール10の評価１で示したインク80を用い、２５℃におけるインク80の粘度を３０，０００ｍＰａ・ｓとした。
【０１４２】
また、「インク80の漏れ出し」の試験は、
直径５〜６ｃｍの円を５周筆記した後に、２５℃の環境下に１分間放置し、
チップ20の先端からインク80が漏れ出すか否かを観察することにより行った。
また、「インク80の漏れ出し」の評価は、
（イ）チップ20の先端からのインク80の漏れ出しがなかった → 評価「○」
（ロ）チップ20の先端から漏れ出して、チップ20の先端にインク80の滴ができ、そのインク80の滴の直径が１ｍｍ未満であった → 評価「△」
（ハ）チップ20の先端から漏れ出して、チップ20の先端にインク80の滴ができ、そのインク80の滴の直径が１ｍｍ以上であった → 評価「×」
とした。
【０１４３】
また、「筆記距離」の試験は、
まず、手書きにて筆記可能であることを確認し、その後に、
ＩＳＯ規格１４１４５−１に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度：４．５ｍ／ｍｉｎ
筆記角度：６０°
筆記負荷：１．９６Ｎ
の条件で筆記不能になるまで行った。
【０１４４】
また、「筆記距離」の評価は、
１０本のボールペンリフィール10について行った上記試験の結果の平均値を採り、
（イ）筆記不能になるまでの距離が６００ｍ以上であった → 評価「○」
（ロ）筆記不能になるまでの距離が４００ｍ以上６００ｍ未満であった → 評価「△」
（ハ）筆記不能になるまでの距離が４００ｍ未満であった → 評価「×」
【０１４５】
【表３】
【０１４６】
このように、実施例３−１及び実施例３−２の各ボールペンリフィール10は、「インク80の漏れ出し」がなく、しかも、「筆記距離」が十分に長かった。
すなわち、実施例３−１及び実施例３−２に示すようにボールペンリフィール10を形成すれば、「インク80の漏れ出し」がなく、しかも、「筆記距離」が十分に長いボールペンリフィール10とすることができるのである。
【０１４７】
一方、比較例３−１及び比較例３−２の各ボールペンリフィール10は、「インク80の漏れ出し」があるか、又は「筆記距離」が短くなってしまうかのいずれか１以上の欠点を有していた。
すなわち、比較例３−１及び比較例３−２に示すようにボールペンリフィール10を形成すると、「インク80の漏れ出し」があるか、又は「筆記距離」が短くなってしまうかのいずれか１以上の欠点を有するボールペンリフィール10となってしまうのである。
【０１４８】
更に、「加圧ガス90の圧力」の限界数値についての実験を行ったところ、少なくとも、加圧ガス90の圧力を絶対圧力で０．１５ＭＰａ以上０．４０ＭＰａ以下にすれば、「インク80の漏れ出し」がなく、しかも、「筆記距離」が十分に長くなることが確認された。
また、加圧ガス90の圧力を絶対圧力で０．１５ＭＰａ未満にすると、インク80を最後まで使い切れなくなってしまい、「筆記距離」が短くなってしまうことが確認された。
【０１４９】
また、加圧ガス90の圧力を絶対圧力で０．４０ＭＰａ超にすると、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうことが確認された。
（ボールペンリフィール10の評価４）
下記の表４に、実施例４−１、実施例４−２、比較例４−１、及び比較例４−２の各ボールペンリフィール10の構成と、これらのボールペンリフィール10の「筆記距離」についての評価をそれぞれ示す。
【０１５０】
ここで、実施例４−１、実施例４−２、比較例４−１、及び比較例４−２に示す各ボールペンリフィール10は、「加圧ガス90中の反応しにくいガスの割合」が、それぞれ異なるように形成したものである。
また、実施例４−１、実施例４−２、比較例４−１、及び比較例４−２に示す各ボールペンリフィール10は、反応しにくいガスとして窒素（Ｎ2）を用いた。
【０１５１】
また、実施例４−１、実施例４−２、比較例４−１、及び比較例４−２に示す各ボールペンリフィール10は、ボール50の材質を超硬合金とし、ホルダー60の材質をステンレスとし、ボール50の直径を０．７ｍｍとし、ボール50の表面粗さＲａを０．０３６μｍとし、ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合（φＢ／φＡ）を１．０１４とし、ボールペンリフィール10の評価１で示したインク80を用い、２５℃におけるインク80の粘度を３０，０００ｍＰａ・ｓとし、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力を絶対気圧で０．３ＭＰａとした。
【０１５２】
また、「筆記距離」の試験は、
組立て後１年間、５０℃の環境下に保管し、その後に、
ＩＳＯ規格１４１４５−１に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度：４．５ｍ／ｍｉｎ
筆記角度：６０°
筆記負荷：１．９６Ｎ
の条件で筆記不能になるまで行った。
【０１５３】
また、「筆記距離」の評価は、
１０本のボールペンリフィール10について行った上記試験の結果の平均値を採り、
（イ）筆記不能になるまでの距離が６００ｍ以上であった → 評価「○」
（ロ）筆記不能になるまでの距離が４００ｍ以上６００ｍ未満であった → 評価「△」
（ハ）筆記不能になるまでの距離が４００ｍ未満であった → 評価「×」
【０１５４】
【表４】
【０１５５】
このように、実施例４−１及び実施例４−２の各ボールペンリフィール10は、「筆記距離」が十分に長かった。
すなわち、実施例４−１及び実施例４−２に示すようにボールペンリフィール10を形成すれば、加圧ガス90中の酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応することによる加圧ガス90の圧力低下を抑えることができ、これにより、「筆記距離」が十分に長いボールペンリフィール10とすることができるのである。
【０１５６】
一方、比較例４−１及び比較例４−２の各ボールペンリフィール10は、「筆記距離」が短くなってしまった。
すなわち、比較例４−１及び比較例４−２に示すようにボールペンリフィール10を形成すると、加圧ガス90中の酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応することにより、加圧ガス90の圧力が低下してしまい、これにより、「筆記距離」が短いボールペンリフィール10となってしまうのである。
【０１５７】
また、窒素（Ｎ2）以外の反応しにくいガスについても、上述した実験と同様の実験を行ったところ、上述した評価と同様の評価が得られた。
更に、「加圧ガス90中の反応しにくいガスの割合」の限界数値についての実験を行ったところ、少なくとも、加圧ガス90中の反応しにくいガスの割合を８５％以上にすれば、加圧ガス90中の酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応することによる加圧ガス90の圧力低下を十分に抑えることができ、これにより、「筆記距離」が十分に長くなることが確認された。
【０１５８】
また、加圧ガス90中の反応しにくいガスの割合を８５％未満にすると、加圧ガス90中の酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応することにより、加圧ガス90の圧力が低下してしまい、これにより、「筆記距離」が短くなってしまうことが確認された。
（ボールペンリフィール10の評価５）
下記の表５に、実施例５−１、実施例５−２、比較例５−１、及び比較例５−２の各ボールペンリフィール10の構成と、これらのボールペンリフィール10の「インク80の流れ出し」についての評価をそれぞれ示す。
【０１５９】
ここで、実施例５−１、実施例５−２、比較例５−１、及び比較例５−２に示す各ボールペンリフィール10は、「フロート100の外径をφＣ、インク貯蔵管30の大径部31の内径をφＤとしたときにおける、（φＤ−φＣ）／φＣの値」が、それぞれ異なるように形成したものである。
また、実施例５−１、実施例５−２、比較例５−１、及び比較例５−２に示す各ボールペンリフィール10は、ボール50の材質を超硬合金とし、ホルダー60の材質をステンレスとし、ボール50の直径を０．７ｍｍとし、ボール50の表面粗さＲａを０．０３６μｍとし、ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合（φＢ／φＡ）を１．０１４とし、フロート100の材質をポリプロピレン（ＰＰ）とし、ボールペンリフィール10の評価１で示したインク80を用い、２５℃におけるインク80の粘度を３０，０００ｍＰａ・ｓとし、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力を絶対気圧で０．３ＭＰａとした。
【０１６０】
また、「インク80の流れ出し」の試験は、
ＩＳＯ規格１４１４５−１に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度：４．５ｍ／ｍｉｎ
筆記角度：６０°
筆記負荷：１．９６Ｎ
の条件で２００ｍ筆記した後、
チップ20を上向きにした状態で、２５℃の環境下に３日間保管し、その後、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しているか否かを観察した。
【０１６１】
また、「インク80の流れ出し」の評価は、
１０本のボールペンリフィール10について上記試験を行い、
（イ）フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しているものが１本もなかった → 評価「○」
（ロ）フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しているものが１本以上あった → 評価「×」
とした。
【０１６２】
【表５】
【０１６３】
このように、実施例５−１及び実施例５−２の各ボールペンリフィール10は、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出すことがなかった。
すなわち、実施例５−１及び実施例５−２に示すようにボールペンリフィール10を形成すれば、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出さないボールペンリフィール10とすることができるのである。
【０１６４】
一方、比較例５−１及び比較例５−２の各ボールペンリフィール10は、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しやすいという欠点を有していた。
すなわち、比較例５−１及び比較例５−２に示すようにボールペンリフィール10を形成すると、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しやすいボールペンリフィール10となってしまうのである。
【０１６５】
更に、「（φＤ−φＣ）／φＣの値」の限界数値についての実験を行ったところ、少なくとも、０．０００５≦（φＤ−φＣ）／φＣ≦０．０４３（式３）となるように形成すれば、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しにくくなることが確認された。
また、０．０００５＞（φＤ−φＣ）／φＣとなるように形成すると、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙が狭すぎて、インク80の減少に伴うフロート100の移動が円滑に行われなくなってしまうことが確認された。
【０１６６】
一方、（φＤ−φＣ）／φＣ＞０．０４３となるように形成すると、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しやすくなってしまうことが確認された。
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。
【０１６７】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の発明によれば、チップの先端からインクが漏れ出しにくく、また、ボールがボールハウスから飛び出しにくく、また、「かすれ」を起こしにくく、更に、「初筆性」に優れ、しかも、「筆記距離」も十分に長いボールペンリフィールを提供することができるのである。
【０１６８】
また、第２の発明によれば、チップの先端からインクがより一層漏れ出しにくく、また、「かすれ」もより一層起こしにくく、更に、「初筆性」により一層優れ、しかも、「書き味」がなめらかなボールペンリフィールを提供することができるのである。
また、第３の発明によれば、チップの先端からインクがより一層漏れ出しにくく、しかも、「書き味」がなめらかなボールペンリフィールを提供することができるのである。
【０１６９】
また、第４の発明によれば、チップの先端からインクがより一層漏れ出しにくく、また、ボールがボールハウスからより一層飛び出しにくく、また、「かすれ」もより一層起こしにくく、更に、「初筆性」により一層優れ、しかも、インクを最後まで使い切れるボールペンリフィールを提供することができるのである。
【０１７０】
更に、第５の発明によれば、チップの先端からインクがより一層漏れ出しにくく、また、ボールがボールハウスからより一層飛び出しにくく、また、「かすれ」もより一層起こしにくく、更に、「初筆性」により一層優れ、しかも、インクを最後まで使い切れるボールペンリフィールを提供することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るボールペンリフィールの側面断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】図１のＢ部拡大図。
【図４】チップの要部断面図。
【図５】フロートの斜視図。
【符号の説明】
１０ ボールペンリフィール ２０ チップ
３０ インク貯蔵管 ３１ 大径部
３２ 中径部 ３３ 小径部
３４ 内向き段部 ３５ 絞り部
４０ 尾栓 ４１ 留め具
４２ シール部材 ５０ ボール
６０ ホルダー ６１ ボールハウス
６２ インク誘導孔 ６３ インク溝
６４ カシメ部 ６５ クリアランス
６６ テーパー部 ６７ 胴体部
６８ 固定部 ６９ 外向き段部
７０ 側面部 ７１ 底面部
７２ ボール受け座 ８０ インク
９０ 加圧ガス １００ フロート
１０１ 空気溝 １０２ 刳り貫き部
φＡ ボールの直径 φＢ 側面部の内径
φＣ フロートの外径 φＤ 大径部の内径
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールペンリフィール、更に詳しくは、インク貯蔵管の内部に加圧ガスを充填し、この加圧ガスの圧力によりインクをチップ方向へ押し出すようにした、いわゆる加圧式のボールペンリフィールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ボールペンリフィールには、種々のものが提供されている。
例えば、インク貯蔵管と、このインク貯蔵管の一方側に固定したチップと、インク貯蔵管の反チップ側に設けた尾栓とを備え、インク貯蔵管のチップ側にインクを充填するとともに、インク貯蔵管の反チップ側には加圧ガスを充填し、この加圧ガスの圧力によりインクをチップ方向へ押し出すようにした、いわゆる加圧式のボールペンリフィールが提供されている。
【０００３】
このような加圧式のボールペンリフィールは、加圧ガスがインクを常にチップ方向へ押圧するので、チップを上向きにした状態でも筆記可能となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような加圧式のボールペンリフィールでは、加圧ガスの圧力により、チップの先端からインクが漏れ出してしまうことがあった。また、加圧ガスの圧力により、ボールがボールハウスから飛び出してしまうこともあった。
このような不具合を防止するために、加圧式のボールペンリフィールでは、ボールハウスの内径をボールの直径に対して比較的小さく形成することが行われる。
【０００５】
ただ、ボールハウスの内径をボールの直径に対して比較的小さく形成すると、チップの先端近辺におけるインクの通路が狭くなってしまうことから、今度は「かすれ」の発生や「初筆性」の低下といった不具合が生じてしまうおそれがあるのである。
また、ボールの直径に対するボールハウスの内径を比較的小さく形成しつつも、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下といった不具合を防止するために、ボールの表面粗さを比較的粗くするということも行われる。
【０００６】
ただ、ボールの表面粗さを粗くしすぎると、ボール受け座が磨耗しやすくなってしまうことから、チップの耐久性が低下して、今度は「筆記距離」が短くなってしまうおそれがあるのである。すなわち、加圧式のボールペンリフィールでは、「インクの漏れ出し」や「ボールの飛び出し」を防止しつつも、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下を防止し、加えて、「筆記距離」までも長くすることは、きわめて困難なのである。
（第１の発明）
そこで、本発明のうち第１の発明は、ボールハウスの内径をボールの直径に対して所定範囲内に形成するとともに、ボールの表面粗さを所定範囲内に形成することにより、「インクの漏れ出し」や「ボールの飛び出し」を防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下も防止し、しかも、「筆記距離」も十分に長くなるようにしたボールペンリフィールを提供することを目的とする。
（第２の発明）
また、本発明のうち第２の発明は、第１の発明の目的に加え、インクの粘度を所定範囲内に調製することにより、「インクの漏れ出し」をより確実に防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下もより確実に防止し、しかも、「書き味」が重くならないようにしたボールペンリフィールを提供することを目的とする。
（第３の発明）
また、本発明のうち第３の発明は、第１又は第２の目的に加え、インクに構造粘性付与剤を添加することにより、「インクの漏れ出し」をより確実に防止しつつも、「書き味」が重くならないようにしたボールペンリフィールを提供することを目的とする。
（第４の発明）
また、本発明のうち第４の発明は、第１ないし第３の発明の目的に加え、加圧ガスの圧力を所定範囲内に設定することにより、「インクの漏れ出し」や「ボールの飛び出し」をより確実に防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下もより確実に防止し、しかも、インクを最後まで使い切れるようにしたボールペンリフィールを提供することを目的とする。
（第５の発明）
更に、本発明のうち第５の発明は、第１ないし第４の発明の目的に加え、インクと加圧ガスとのインク貯蔵管収納時の収納体積比を所定範囲内に設定することにより、「インクの漏れ出し」や「ボールの飛び出し」をより確実に防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下もより確実に防止し、しかも、インクを最後まで使い切れるようにしたボールペンリフィールを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ボールハウスの内径をボールの直径に対して所定範囲内に形成するとともに、ボールの表面粗さを所定範囲内に形成することにより、「インクの漏れ出し」や「ボールの飛び出し」を防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下も防止でき、しかも、「筆記距離」も十分に長くできることを見い出し、以下の発明を完成するに至った。
（第１の発明）
すなわち、本発明のうち第１の発明は、インク貯蔵管（30）と、このインク貯蔵管（30）の一方側に固定したチップ（20）と、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側に設けた尾栓（40）とを備え、前記インク貯蔵管（30）のチップ（20）側には、インク（80）が充填され、前記インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側には、加圧ガス（90）が充填され、前記加圧ガス（90）の圧力により、インク（80）をチップ（20）方向へ押し出すようにしたボールペンリフィール（10）であって、前記チップ（20）は、ボール（50）と、このボール（50）を保持するためのホルダー（60）とを備え、前記ボール（50）は、その表面粗さＲａを、０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下に形成され、前記ホルダー（60）は、その反インク貯蔵管（30）側の端部近辺に設けた、ボール（50）を収納するためのボールハウス（61）と、その反ボールハウス（61）側の端部からボールハウス（61）まで貫通する、ボール（50）にインク（80）を供給するためのインク誘導孔（62）とを有し、前記ボールハウス（61）は、円筒状の側面部（70）と、インク誘導孔（62）側へ向けて内径を次第に小さくする円錐状の底面部（71）とを有し、ボール（50）の直径をφＡ、側面部（70）の内径をφＢ、としたときに、１．０１≦φＢ／φＡ≦１．１１を満たすように形成したことを特徴とする。
【０００８】
ここで、「インク貯蔵管（30）と、このインク貯蔵管（30）の一方側に固定したチップ（20）と、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側に設けた尾栓（40）とを備え、前記インク貯蔵管（30）のチップ（20）側には、インク（80）が充填され、前記インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側には、加圧ガス（90）が充填され、前記加圧ガス（90）の圧力により、インク（80）をチップ（20）方向へ押し出すようにしたボールペンリフィール（10）」とは、いわゆる加圧式のボールペンリフィール（10）をいう。
【０００９】
また、「インク貯蔵管（30）」は、例えば、円筒状に形成することができる。
また、インク貯蔵管（30）は、筒状に形成されればよく、したがって、例えば、一方側から他方側へ向けて径を段階的に小さくするように形成してもよい。
具体的には、例えば、円筒状の大径部（31）と、この大径部（31）の一方側に連設した、大径部（31）よりも径が小さい円筒状の中径部（32）と、この中径部（32）の反大径部（31）側に連設した、中径部（32）よりも径が小さい円筒状の小径部（33）とを有するように、インク貯蔵管（30）を形成してもよい。
【００１０】
また、インク貯蔵管（30）は、例えば、ステンレス又は真鍮などの金属材料を用いて、プレス加工によって一体的に形成することができる。
また、インク貯蔵管（30）は、金属材料を用いて形成される場合に限られず、例えば、プラスチック材料を用いて、押し出し成形や射出成形などによって形成してもよい。
【００１１】
また、インク貯蔵管（30）は、一体的に形成される場合に限られず、例えば、インク（80）を貯蔵するためのインク貯蔵部と、このインク貯蔵部とチップ（20）とを連結するための継手部とを別々に形成し、これらを繋ぎ合わせることによって形成してもよい。
また、「尾栓（40）」は、インク貯蔵管（30）の内部に充填した加圧ガス（90）が外部に漏れ出さないようにするためのものである。
【００１２】
また、尾栓（40）は、例えば、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側の端部近辺に圧入することにより、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側に設けることができる。
また、尾栓（40）は、例えば、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側の端部近辺に螺合させることにより、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側に設けてもよい。
【００１３】
また、尾栓（40）は、例えば、金属製の留め具（41）と、この留め具（41）のチップ（20）側に設けたゴム製のシール部材（42）とによって構成することができる。そして、金属製の留め具（41）により、耐圧性の向上を図るとともに、ゴム製のシール部材（42）により、気密性の向上を図ることができる。
また、尾栓（40）は、例えば、金属材料を用いて円柱状に形成してもよい。そして、インク貯蔵管（30）の反チップ（20）側の端部近辺に圧入した際には、例えば、尾栓（40）の外周面とインク貯蔵管（30）の内周面との間の間隙に充填剤を注入することにより、気密性の向上を図ることができる。
【００１４】
また、「チップ（20）」は、ボール（50）と、このボール（50）を保持するためのホルダー（60）とを備える。
また、チップ（20）は、例えば、その反ボール（50）側をインク貯蔵管（30）の一方側の端部近辺に圧入することにより、インク貯蔵管（30）の一方側に固定することができる。
【００１５】
また、チップ（20）は、例えば、その反ボール（50）側をインク貯蔵管（30）の一方側の端部近辺に螺合させることにより、インク貯蔵管（30）の一方側に固定してもよい。
また、「ボール（50）」は、筆記面にインクを塗布するためのものである。
また、ボール（50）は、例えば、超硬合金、ステンレス、焼入鋼、又はセラミックなどを用いて形成することができる。
【００１６】
また、「ホルダー（60）」は、ボール（50）を保持するためのものである。
また、ホルダー（60）は、ボール（50）を収納するためのボールハウス（61）と、ボール（50）にインクを供給するためのインク誘導孔（62）とを有する。
また、ホルダー（60）は、例えば、ステンレス、洋白、真鍮、又は黄銅などの線材を用いて形成することができる。
【００１７】
また、「ボールハウス（61）」は、ホルダー（60）の反インク貯蔵管（30）側の端部近辺に設けられる。
また、ボールハウス（61）は、円筒状の側面部（70）と、インク誘導孔（62）側へ向けて内径を次第に小さくする円錐状の底面部（71）とを有する。
また、ボールハウス（61）は、例えば、ドリルで切削することによって形成することができる。
【００１８】
また、「インク誘導孔（62）」は、ホルダー（60）の反ボールハウス（61）側の端部からボールハウス（61）まで貫通するように設けられる。
また、インク誘導孔（62）は、例えば、ドリルで切削することによって形成することができる。
更に、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、ボール（50）の表面粗さＲａを、０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下に形成されているとともに、ボール（50）の直径をφＡ、側面部（70）の内径をφＢ、としたときに、
１．０１≦φＢ／φＡ≦１．１１
を満たすように形成されている。
【００１９】
すなわち、ボール（50）は、その表面粗さＲａを、０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下に形成され、側面部（70）は、その内径を、ボール（50）の直径に対して１０１％以上１１１％以下に形成されているのである。
そして、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、ボール（50）の表面粗さＲａを、０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下に形成するとともに、側面部（70）の内径を、ボール（50）の直径に対して１０１％以上１１１％以下に形成することにより、「インク（80）の漏れ出し」や「ボール（50）の飛び出し」を防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下も防止し、しかも、「筆記距離」も十分に長くなるようにしているのである。
【００２０】
すなわち、ボール（50）の表面粗さＲａを０．０１０μｍ以上に形成することにより、ボール（50）と筆記面との間の摩擦抵抗を大きくし、これにより、筆記面上でのボール（50）の滑りを低減させて、「かすれ」の発生を防止するとともに、「初筆性」の低下を防止しているのである。
また、ボール（50）の表面粗さＲａを０．０８０μｍ以下に形成することにより、ボール受け座（72）の磨耗を防止し、これにより、チップ（20）の耐久性を向上させて、「筆記距離」が十分に長くなるようにしているのである。
【００２１】
また、側面部（70）の内径をボール（50）の直径に対して１０１％以上に形成することにより、チップ（20）の先端近辺におけるインク（80）の通路を十分に確保し、これにより、「かすれ」の発生を防止するとともに、「初筆性」の低下を防止しているのである。
また、側面部（70）の内径をボール（50）の直径に対して１１１％以下に形成することにより、「インク（80）の漏れ出し」を防止するとともに、「ボール（50）の飛び出し」を防止しているのである。
【００２２】
なお、ボール（50）の表面粗さＲａを０．０１０μｍ未満に形成すると、ボール（50）と筆記面との間の摩擦抵抗を十分に大きくすることができず、これにより、筆記面上でボール（50）が滑りやすくなってしまうので、「かすれ」の発生を十分に抑えることができなくなってしまったり、あるいは「初筆性」が低下してしまったりするのである。
【００２３】
また、ボール（50）の表面粗さＲａを０．０８０μｍ超に形成すると、ボール受け座（72）が磨耗しやすくなり、これにより、使用開始から比較的早い時期に「書き味」が低下してしまったり、あるいは「筆記距離」が短くなってしまったりするのである。
また、側面部（70）の内径をボール（50）の直径に対して１０１％未満に形成すると、ボール（50）と側面部（70）との間に十分なインク通路を確保することができず、これにより、「かすれ」を起こしやすくなってしまったり、あるいは「初筆性」が低下してしまったりするのである。
【００２４】
また、側面部（70）の内径をボール（50）の直径に対して１１１％超に形成すると、チップ（20）の先端からインク（80）が漏れ出しやすくなってしまったり、あるいはボール（50）がボールハウス（61）から飛び出しやすくなってしまったりするのである。
（第２の発明）
また、本発明のうち第２の発明は、第１の発明の構成に加えて、インク（80）は、２５℃における粘度が、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上５０，０００ｍＰａ・ｓ以下となるように調製されていることを特徴とする。
【００２５】
このように、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、２５℃におけるインク（80）の粘度を１０，０００ｍＰａ・ｓ以上５０，０００ｍＰａ・ｓ以下に調製することにより、「インク（80）の漏れ出し」をより確実に防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下もより確実に防止し、しかも、「書き味」がなめらかになるようにしているのである。
【００２６】
なお、２５℃におけるインク（80）の粘度が１０，０００ｍＰａ・ｓ未満では、チップ（20）の先端からのインク（80）の漏れ出しを確実に防止できなくなってしまうおそれがあるのである。
一方、２５℃におけるインク（80）の粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓ超では、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下を確実に防止できなくなってしまうおそれがあり、また、「書き味」が重くなってしまうおそれがあるのである。
【００２７】
勿論、インク（80）の粘度が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
（第３の発明）
また、本発明のうち第３の発明は、第１又は第２の発明の構成に加えて、インク（80）は、構造粘性付与剤を含有することを特徴とする。
【００２８】
ここで、「構造粘性付与剤」は、インク（80）の粘度を上昇させるとともに、インク（80）に構造粘性を付与するためのものである。
この構造粘性付与剤を含有するインク（80）は、低剪断速度下では比較的高い粘度を示すものの、高剪断速度下では比較的低い粘度を示す。
また、構造粘性付与剤としては、例えば、カーボンブラック（具体的には、例えば、三菱化学株式会社製のカーボンブラックＭＡ−１００（商品名））や微粒子シリカ（具体的には、例えば、日本アエロジル株式会社製のアエロジル３８０（商品名））などを用いることができる。
【００２９】
そして、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、インク（80）に構造粘性付与剤を添加することにより、「インク（80）の漏れ出し」をより確実に防止しつつ、しかも、「書き味」がなめらかになるようにしているのである。
すなわち、非筆記時におけるチップ（20）の先端近辺では、インク（80）は、低剪断速度下におかれることとなる。このため、構造粘性付与剤を添加されたインク（80）は、非筆記時におけるチップ（20）の先端近辺では、比較的高粘度を示す。そして、これにより、チップ（20）の先端からのインク（80）の漏れ出しをより確実に防止することができるのである。
【００３０】
一方、筆記時におけるチップ（20）の先端近辺では、インク（80）は、高剪断速度下におかれることとなる。このため、構造粘性付与剤を添加されたインク（80）は、筆記時におけるチップ（20）の先端近辺では、比較的低粘度を示す。そして、これにより、「書き味」をなめらかにすることができるのである。勿論、インク（80）に構造粘性付与剤を添加しなくても、使用することは可能である。
（第４の発明）
また、本発明のうち第４の発明は、第１ないし第３の発明の構成に加えて、加圧ガス（90）は、ボールペンリフィール（10）組立て時における圧力が、絶対気圧で、０．１５ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下となるように設定されていることを特徴とする。
【００３１】
このように、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の圧力を、絶対気圧で０．１５ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下に設定することにより、「インク（80）の漏れ出し」や「ボール（50）の飛び出し」をより確実に防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下もより確実に防止し、しかも、インク（80）を最後まで使い切れるようにしているのである。
【００３２】
なお、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の圧力が、絶対気圧で０．１５ＭＰａ未満では、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下を確実に防止できなくなってしまうおそれがあり、また、インク（80）を最後まで使い切れなくなってしまうおそれがあるのである。
一方、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の圧力が、絶対気圧で０．４ＭＰａ超では、「インク（80）の漏れ出し」や「ボール（50）の飛び出し」を確実に防止できなくなってしまうおそれがあるのである。
【００３３】
勿論、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の圧力が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
（第５の発明）
更に、本発明のうち第５の発明は、第１ないし第４の発明の構成に加えて、ボールペンリフィール（10）組立て時におけるインク（80）の収納体積をＶＡ、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の収納体積をＶＢ、としたときに、ＶＡ×２≦ＶＢ≦ＶＡ×５を満たすように形成したことを特徴とする。
【００３４】
すなわち、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の収納体積を、ボールペンリフィール（10）組立て時におけるインク（80）の収納体積の２倍以上５倍以下に形成されているのである。
ここで、「収納体積」とは、インク貯蔵管（30）収納時の体積をいう。
【００３５】
すなわち、「インク（80）の収納体積」とは、インク貯蔵管（30）収納時のインク（80）の体積をいい、また、「加圧ガス（90）の収納体積」とは、インク貯蔵管（30）収納時の加圧ガス（90）の体積をいう。
そして、本発明に係るボールペンリフィール（10）は、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の収納体積を、ボールペンリフィール（10）組立て時におけるインク（80）の収納体積の２倍以上５倍以下に形成することにより、「インク（80）の漏れ出し」や「ボール（50）の飛び出し」をより確実に防止しつつ、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下もより確実に防止し、しかも、インク（80）を最後まで使い切れるようにして「筆記距離」が十分に長くなるようにしているのである。
【００３６】
なお、ＶＡ×２＞ＶＢでは、すなわち、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の収納体積が、ボールペンリフィール（10）組立て時におけるインク（80）の収納体積の２倍未満では、「インク（80）の漏れ出し」や「ボール（50）の飛び出し」を確実に防止できなくなってしまうおそれがあり、また、「かすれ」の発生や「初筆性」の低下を確実に防止できなくなってしまうおそれがあり、また、インク（80）を最後まで使い切れなくなって「筆記距離」が短くなってしまうおそれがあるのである。
【００３７】
一方、ＶＢ＞ＶＡ×５では、すなわち、ボールペンリフィール（10）組立て時における加圧ガス（90）の収納体積が、ボールペンリフィール（10）組立て時におけるインク（80）の収納体積の５倍超では、インク（80）の充填量が比較的少なくなって「筆記距離」が短くなってしまうおそれがあるのである。
勿論、ボールペンリフィール（10）組立て時におけるインク（80）と加圧ガス（90）との収納体積比が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明に係るボールペンリフィールの実施の形態を、図示例と共に説明する。
図１は、本実施の形態に係るボールペンリフィール10の側面断面図、図２は、図１のＡ部拡大図、図３は、図１のＢ部拡大図、図４は、チップ20の要部断面図、図５は、フロート100の斜視図である。
【００３９】
本実施の形態に係るボールペンリフィール10は、チップ20と、このチップ20に固定したインク貯蔵管30と、このインク貯蔵管30の反チップ20側に設けた尾栓40とを備えている。
前記チップ20は、ボール50と、このボール50を保持するためのホルダー60とを備え、また、前記ホルダー60は、ボール50を収納するためのボールハウス61と、ボール50にインク80を供給するためのインク誘導孔62と、ボール50にインク80が十分に供給されるようにするための複数のインク溝63と、ボールハウス61に収納したボール50が外部に飛び出さないようにするためのカシメ部64とを有している。
【００４０】
また、前記インク貯蔵管30は、ほぼ円筒状に形成され、そのチップ20側にはインク80が充填され、その反チップ20側には加圧ガス90が充填されている。また、インク貯蔵管30の内部であって、インク80と加圧ガス90との間には、インク80の減少に伴って一定範囲を移動するフロート100が設けられている。
また、前記尾栓40は、インク貯蔵管30の反チップ20側の端部近辺に圧入され、インク貯蔵管30の反チップ20側に充填した加圧ガス90が外部に漏れないようにしている。
【００４１】
以下、更に、本実施の形態に係るボールペンリフィール10について詳述する。
（チップ20）
前記チップ20は、ボール50と、このボール50を保持するためのホルダー60とを備えている。
（ボール50）
前記ボール50は、筆記面にインク80を塗布するためのものである。
【００４２】
このボール50は、超硬合金、ステンレス、焼入鋼、又はセラミックなどを用いて形成されている。
また、このボール50は、球状に形成され、その表面粗さＲａを、０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下に形成されている。
そして、ボール50の表面粗さＲａを０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下にすることにより、ボール50と筆記面との間の摩擦抵抗を大きくし、これにより、筆記面上でのボール50の滑りを低減させて、「かすれ」を起こしにくくするとともに、筆記開始時におけるかすれにくさである「初筆性」を向上させているのである。
【００４３】
なお、ボール50の表面粗さＲａを０．０１０μｍ未満にすると、ボール50と筆記面との間の摩擦抵抗を十分に大きくすることができず、これにより、筆記面上でボール50が滑りやすくなってしまうので、「かすれ」を十分に抑えることができなくなってしまったり、あるいは「初筆性」が低下してしまったりするのである。
【００４４】
また、ボール50の表面粗さＲａを０．０８０μｍ超にすると、ボール受け座72が磨耗しやすくなり、これにより、使用開始から比較的早い時期に「書き味」が低下してしまったり、あるいは「筆記距離」が短くなってしまったりするのである。
（ホルダー60）
前記ホルダー60は、ボール50を保持するためのものである。
【００４５】
このホルダー60は、ステンレス、洋白、真鍮、又は黄銅などの金属製の線材を用いて形成されている。
また、このホルダー60は、ボール50を収納するためのボールハウス61と、ボールハウス61に収納したボール50にインク80を供給するためのインク誘導孔62と、ボールハウス61に収納したボール50にインク80が十分に供給されるようにするための複数のインク溝63と、ボールハウス61に収納したボール50が外部に飛び出さないようにするためのカシメ部64とを有している。
【００４６】
更に、このホルダー60は、カシメ部64側から反カシメ部64側へ向けて外径を次第に大きくする円錐状のテーパー部66と、このテーパー部66の反カシメ部64側に連続して設けた円筒状の胴体部67と、この胴体部67の反テーパー部66側に連続して設けた、胴体部67よりも径が小さい円筒状の固定部68と、胴体部67と固定部68との間に設けた、階段状の外向き段部69とを有している。
【００４７】
以下、更に、このホルダー60の各部について詳述する。
（ボールハウス61）
前記ボールハウス61は、ボール50を収納するためのものである。
このボールハウス61は、ホルダー60の一方側の端部近辺に設けられている。
また、このボールハウス61は、円筒状の側面部70と、インク誘導孔62側へ向けて内径を次第に小さくする円錐状の底面部71とを有している。
【００４８】
また、このボールハウス61は、線材の一方側から他方側へ向けて、線材の軸心に回転軸を一致させたドリルで切削することによって形成されている。
また、前記底面部71は、インク誘導孔62の開口部の周囲に、ボール50の曲率とほぼ同一の曲率を有する凹球面状のボール受け座72を有している。
また、このボール受け座72は、ボールハウス61にボール50を収納した後に、ハンマーでボール50をインク誘導孔62側へ向けて押圧することによって形成されている。
【００４９】
また、前記側面部70は、その内径を、ボール50の直径の１０１％以上１１１％以下に形成されている。
すなわち、ボール50の直径をφＡ、側面部70の内径をφＢとしたときに、
１．０１≦φＢ／φＡ≦１．１１（式１）
を満たすように形成されているのである。
【００５０】
そして、側面部70の内径をボール50の直径の１０１％以上１１１％以下に形成することにより、ボール50と側面部70との間に十分なインク80通路を確保し、これにより、「かすれ」を起こしにくくするとともに、「初筆性」を向上させているのである。
なお、側面部70の内径をボール50の直径の１０１％未満に形成すると、ボール50と側面部70との間に十分なインク80通路を確保することができず、これにより、「かすれ」を起こしやすくなってしまったり、あるいは「初筆性」が低下してしまったりするのである。
【００５１】
また、側面部70の内径をボール50の直径の１１１％超に形成すると、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまったり、あるいはボール50がボールハウス61から飛び出してしまうおそれがあるのである。
（インク誘導孔62）
前記インク誘導孔62は、ボールハウス61に収納したボール50にインク80を供給するためのものである。
【００５２】
このインク誘導孔62は、ホルダー60の反ボールハウス61側の端部からボールハウス61まで貫通している。
また、このインク誘導孔62は、線材の反ボールハウス61側の端部からボールハウス61側へ向けて、線材の軸心に回転軸を一致させたドリルで切削することによって形成されている。
（インク溝63）
前記インク溝63は、ボールハウス61に収納したボール50にインク80が十分に供給されるようにするためのものである。
【００５３】
このインク溝63は、インク誘導孔62のボールハウス61側の内周面に、インク誘導孔62の中心からみて放射状に設けられている。
また、このインク溝63は、線材のボールハウス61側から反ボールハウス61側へ向けて、ブローチ加工を施すことによって形成されている。
（カシメ部64）
前記カシメ部64は、ボールハウス61に収納したボール50が外部に飛び出さないようにするためのものである。
【００５４】
このカシメ部64は、ホルダー60のボールハウス61側の端部に設けられている。
また、このカシメ部64は、円錐状に形成され、その最小径部33分の内径を、ボール50の直径よりも小さく形成されている。
また、このカシメ部64は、ボールハウス61にボール50を収納した後に、線材のボールハウス61側の端部に圧延加工を施すことによって形成されている。
【００５５】
そして、このカシメ部64により、ボール50は、その一部をボールハウス61から突出させつつ、ホルダー60の先端に回転自在に保持されることとなっている。
更に、ボール50とカシメ部64との間には、クリアランス65と呼ばれる微小な間隙が設けられ、このクリアランス65が、筆記時におけるインク80の通路となっている。
【００５６】
そして、ボール50の回転に伴って、ボール50の表面に付着したインク80が筆記面に転写されることにより、筆記面に描線が描かれるのである。
（インク貯蔵管30）
前記インク貯蔵管30は、ほぼ円筒状に形成され、そのチップ20側にはインク80が充填され、その反チップ20側には加圧ガス90が充填されている。また、インク貯蔵管30の内部であって、インク80と加圧ガス90との間には、インク80の減少に伴って一定範囲を移動するフロート100が設けられている。
【００５７】
具体的には、このインク貯蔵管30は、ステンレス又は真鍮などの金属材料を用いて、プレス加工によって一体的に形成されている。
また、このインク貯蔵管30は、円筒状の大径部31と、この大径部31の一方側に連設した、大径部31よりも径が小さい円筒状の中径部32と、この中径部32の反大径部31側に連設した、中径部32よりも径が小さい円筒状の小径部33とを有している。
【００５８】
更に、このインク貯蔵管30は、大径部31と中径部32との間に設けた、階段状の内向き段部34と、中径部32と小径部33との間に設けた、円錐状の絞り部35とを有している。
前記大径部31は、加圧ガス90及びインク80を充填するための部分である。
すなわち、大径部31の反中径部32側には、加圧ガス90が充填され、大径部31の中径部32側には、中径部32を経て小径部33に至るまで、インク80が充填されている。
【００５９】
また、大径部31の反中径部32側の端部近辺には、大径部31に充填した加圧ガス90が外部に漏れないようにするための尾栓40が圧入されている。
また、大径部31の反中径部32側の端部には、尾栓40を圧入した後に縮径部が形成され、この縮径部により、大径部31に圧入した尾栓40が加圧ガス90の圧力によって外部に飛び出さないようにしている。
【００６０】
また、大径部31の内部であって、インク80と加圧ガス90との間には、インク80の減少に伴って移動するフロート100が設けられている。そして、このフロート100により、大径部31の中径部32側に充填したインク80が反チップ20方向へ流れ出さないようにしている。
すなわち、大径部31の内径は比較的大きく形成されているため、大径部31の内部では毛細管力が働きにくい。このため、大径部31に充填されたインク80は、反チップ20方向へ流れ出しやすいのである。そこで、大径部31の内部であって、インク80と加圧ガス90との間に、ほぼ円柱状に形成したフロート100を設けることにより、大径部31に充填されたインク80が反チップ20方向へ流れ出さないようにしているのである。
【００６１】
更に、大径部31の内部に設けたフロート100は、インク80の減少に伴って中径部32方向へ移動し、大径部31と中径部32との間に設けた内向き段部34に当接すると、その中径部32方向への移動を停止する。
また、前記内向き段部34は、大径部31と中径部32とを繋ぐための部分であって、階段状に形成されている。
【００６２】
また、前記中径部32は、インク80を充填するための部分であって、大径部31よりも径が小さい円筒状に形成されている。
なお、中径部32の内径は比較的小さく形成されているため、中径部32の内部では毛細管力が働きやすい。このため、中径部32の内部においては、加圧ガス90とインク80との間にフロート100を設けなくても、インク80が大径部31方向へ流れ出しにくいのである。
【００６３】
また、前記絞り部35は、中径部32と小径部33とを繋ぐための部分であって、円錐状に形成されている。
また、前記小径部33は、チップ20を固定するための部分であって、中径部32よりも径が小さい円筒状に形成されている。
また、この小径部33は、その内径を、チップ20の固定部68の外径よりもわずかに小さく形成されている。
【００６４】
そして、この小径部33にホルダー60の固定部68を圧入することにより、チップ20をインク貯蔵管30の一方側に固定しているのである。
更に、この小径部33にホルダー60の固定部68を圧入する際には、小径部33の反中径部32側の端部とホルダー60の外向き段部69とが当接しないようにし、これにより、小径部33の変形を防止して、気密性の向上を図っている。
【００６５】
また、この小径部33は、ホルダー60の固定部68を圧入される前に焼鈍され、これにより、ホルダー60の固定部68が圧入されることによる応力腐食割れを防止している。
また、この小径部33は、焼鈍により、その硬度をビッカース硬度でＨｖ５０以上Ｈｖ４００以下にすることが好ましく、特に、ビッカース硬度でＨｖ１００以上Ｈｖ２００以下にすることが好ましい。
【００６６】
そして、小径部33の硬度を上記範囲内に設定することにより、ホルダー60の固定部68を小径部33に圧入しやすくすることができるとともに、高荷重で筆記しても小径部33が破損しにくくすることができ、更には、加圧ガス90の圧力でチップ20がインク貯蔵管30から抜けにくくすることができるのである。
なお、小径部33の硬度をビッカース硬度でＨｖ５０未満にすると、高荷重で筆記した際に小径部33が破損してしまったり、あるいは加圧ガス90の圧力でチップ20がインク貯蔵管30から抜けてしまうおそれがあるのである。
【００６７】
一方、小径部33の硬度をビッカース硬度でＨｖ４００超にすると、ホルダー60の固定部68を小径部33に圧入しにくくなってしまうのである。
勿論、小径部33の硬度が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
なお、インク貯蔵管30は、インク80と反応して変形したり、クラック（破損）したり、あるいは膨潤したりすることなく、かつ、気密性や耐圧性などに優れた材料を用いて形成されればよく、したがって、ステンレスや真鍮などの金属材料を用いて、プレス加工によって一体的に形成される場合に限られるものではない。
【００６８】
具体的には、例えば、プラスチック材料を用いて、押し出し成形や射出成形などによってインク貯蔵管30を形成してもよい。
また、インク貯蔵管30は、一体的に形成される場合に限られるものではない。
具体的には、例えば、インク80を貯蔵するためのインク貯蔵部と、このインク貯蔵部とチップ20とを連結するための継手部とを別々に形成し、これらを繋ぎ合わせることによってインク貯蔵管30を形成してもよい。
（インク80）
前記インク80は、着色剤、溶剤、構造粘性付与剤、樹脂、添加剤などを適宜配合することによって調製されている。
（着色剤）
着色剤としては、従来から油性ボールペン用インクに用いられてきた染料又は顔料の多くを用いることができる。
【００６９】
具体的には、例えば、バリファーストカラー（商品名、オリエント化学工業株式会社製）、ニグロシンＥＸ（商品名、オリエント化学工業株式会社製）、アイゼンスピロン染料、アイゼンＳＯＴ染料（商品名、保土谷化学工業株式会社製）、スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（商品名、保土谷化学工業株式会社製）、スピロンイエローＣ−２ＧＨ（商品名、保土谷化学工業株式会社製）などの染料を着色剤として用いることができる。
【００７０】
また、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、カーボンブラックＭＡ−１００（商品名、三菱化学株式会社製）、金属粉などの無機系顔料を着色剤として用いることもできる。
また、例えば、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、ニトロソ顔料などの有機系顔料を着色剤として用いることもできる。
【００７１】
なお、上述した染料又は顔料は、それぞれ単独で用いてもよく、また、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
また、着色剤の含有量は、インク80の全量に対して１０重量％以上６０重量％以下が好ましい。着色剤の含有量がインク80の全量に対して１０重量％未満では、描線の色が薄く見えてしまい、一方、着色剤の含有量がインク80の全量に対して６０重量％超では、インク80が経時的に不安定になってしまうからである。
（溶剤）
溶剤としては、従来から油性ボールペン用インクに用いられてきた有機溶剤の多くを用いることができる。
【００７２】
具体的には、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ベンジルアルコール、フェノキシエタノール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、テトラリン、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、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アセテート、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの有機溶剤を溶剤として用いることができる。
【００７３】
なお、これらの有機溶剤は、それぞれ単独で用いてもよく、また、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
また、溶剤の含有量は、インク80の全量に対して２０重量％以上８０重量％以下が好ましい。溶剤の含有量がインク80の全量に対して２０重量％未満では、溶解力が不足して高粘度となってしまい、一方、溶剤の含有量がインク80の全量に対して８０重量％超では、粘度が十分に高くならないからである。
（構造粘性付与剤）
構造粘性付与剤は、インク80の粘度を上昇させるとともに、インク80に構造粘性を付与するためのものである。
【００７４】
この構造粘性付与剤を添加されたインク80は、低剪断速度下では比較的高い粘度を示すものの、高剪断速度下では比較的低い粘度を示す。
ここで、非筆記時におけるチップ20の先端近辺では、インク80は、低剪断速度下におかれることとなる。このため、この構造粘性付与剤を添加されたインク80は、非筆記時におけるチップ20の先端近辺では、比較的高い粘度を示し、これにより、チップ20の先端からのインク80の漏れ出しを防止している。
【００７５】
一方、筆記時におけるチップ20の先端近辺では、インク80は、高剪断速度下におかれることとなる。このため、この構造粘性付与剤を添加されたインク80は、筆記時におけるチップ20の先端近辺では、比較的低い粘度を示し、これにより、なめらかに筆記できるのである。
具体的には、例えば、カーボンブラック（具体的には、例えば、三菱化学株式会社製のカーボンブラックＭＡ−１００（商品名））や微粒子シリカ（具体的には、例えば、日本アエロジル株式会社製のアエロジル３８０（商品名））などの無機微粒子を構造粘性付与剤として用いることができる。
【００７６】
なお、これらの無機微粒子は、それぞれ単独で用いてもよく、また、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
また、構造粘性付与剤の含有量は、インク80の全量に対して１重量％以上２０重量％以下が好ましく、特にインク80の全量に対して５重量％以上１５重量％以下が好ましい。
【００７７】
そして、構造粘性付与剤の含有量を上記範囲内に設定することにより、チップ20の先端からのインク80の漏れ出しを防止しつつ、しかも、なめらかに筆記できるようにすることができるのである。
なお、構造粘性付与剤の含有量がインク80の全量に対して１重量％未満では、インク80の構造粘性を十分に高めることができず、これにより、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
【００７８】
一方、構造粘性付与剤の含有量がインク80の全量に対して２０重量％超では、インク80の構造粘性が高すぎてしまい、これにより、書き味が重くなってしまうのである。
勿論、インク80に構造粘性付与剤を添加しなくても、使用することは可能である。
（樹脂）
樹脂は、インク80の粘度を上昇させたり、あるいは構造粘性付与剤をインク80中に分散させたりするためのものである。
【００７９】
具体的には、例えば、ケトン樹脂（具体的には、例えば、日立化成株式会社製のハイラック＃１１１（商品名））、フェノール樹脂、マレイン樹脂、キシレン樹脂、ポリエチレンオキサイド、ロジン樹脂、ロジン誘導体、テルペン系樹脂、クロマン−インデン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン（具体的には、例えば、ＩＳＰ社製のポリビニルピロリドンＫ−９０（商品名））、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合物、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸ポリメタクリル酸共重合物などの樹脂を、インク80の粘度を上昇させたり、あるいは構造粘性付与剤をインク80中に分散させるための樹脂として用いることができる。
【００８０】
なお、これらの樹脂は、それぞれ単独で用いてもよく、また、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
また、樹脂の含有量は、インク80の全量に対して５重量％以上８０重量％以下が好ましく、特にインク80の全量に対して２５重量％以上７０重量％以下が好ましい。
【００８１】
そして、樹脂の含有量を上記範囲内に設定することにより、チップ20の先端からのインク80の漏れ出しを防止しつつ、しかも、なめらかに筆記できるようにすることができるのである。
なお、樹脂の含有量がインク80の全量に対して５重量％未満では、インク80の粘度を十分に上昇させることができず、これにより、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
【００８２】
また、樹脂の含有量がインク80の全量に対して５重量％未満では、インク80の粘度を十分に上昇させることができないために、構造粘性付与剤としての無機微粒子がインク80中に分散せずに沈降してしまう。そうすると、インク80に構造粘性を付与することができなくなってしまい、これによっても、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのであるのである。
【００８３】
一方、樹脂の含有量がインク80の全量に対して８０％超では、インク80の粘度が高すぎてしまい、これにより、書き味が重くなってしまうのである。
（添加剤）
添加剤としては、従来から油性ボールペン用インクに用いられてきた増粘剤、曳糸性付与剤、界面活性剤、分散剤、潤滑剤、発色剤、防菌剤などを用いることができる。
【００８４】
具体的には、例えば、潤滑剤及び発色剤としてのオレイン酸、増粘剤及び分散剤としてのハイラック＃１１１（商品名、日立化成株式会社製）、増粘剤、分散剤及び曳糸性付与剤としてのポリビニルピロリドンＫ−９０（商品名、ＩＳＰ社製）などを添加剤として用いることができる。
（インク80の製造方法）
このインク80は、上述した各成分を混合撹拌等することによって製造されている。
【００８５】
具体的には、このインク80は、顔料分散段階、アエロジル分散段階、染料溶解段階、混合段階、ろ過段階などを経て製造されている。
顔料分散段階は、顔料を溶剤などに分散させる段階である。
この顔料分散段階では、まず、ハイラック＃１１１（樹脂）、オレイン酸（添加剤）、ベンジルアルコール（溶剤）、フェノキシエタノール（溶剤）などを６０℃程度に加熱しながら混合し、ここにカーボンブラックＭＡ−１００（顔料）を加えて、ニーダー、プラネタリーミキサー、ロールなどを用いて撹拌する。
【００８６】
アエロジル分散段階は、アエロジルを溶剤などに分散させる段階である。
このアエロジル分散段階では、まず、ハイラック＃１１１（樹脂）、ポリビニルピロリドンＫ−９０（樹脂）、ベンジルアルコール（溶剤）、フェノキシエタノール（溶剤）などを６０℃程度に加熱しながら混合し、ここにアエロジル３８０（構造粘性付与剤）を加えて、ニーダー、プラネタリーミキサー、ロールなどを用いて撹拌する。
【００８７】
染料溶解段階は、染料を溶剤などに溶解させる段階である。
この染料溶解段階では、ニグロシンＥＸ（染料）、スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（染料）、スピロンイエローＣ−２ＧＨ（染料）、ベンジルアルコール（溶剤）、フェノキシエタノール（溶剤）、オレイン酸（添加剤）などを６０℃程度に加熱しながら撹拌して、これらを溶解させている。
【００８８】
混合段階は、上記各段階で得られたものを混合させる段階である。
この混合段階では、顔料分散段階によって得られたものと、アエロジル分散段階によって得られたものと、染料溶解段階によって得られたものとを６０℃程度に加熱しながら約１時間撹拌して、これらを溶解及び混合させている。
ろ過段階は、混合段階で得られたものをろ過する段階である。
【００８９】
このろ過段階により、インク80の夾雑物を除去する。
（インク80の粘度）
このインク80は、２５℃における粘度が、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上５０，０００ｍＰａ・ｓ以下となるように調製されている。
そして、２５℃におけるインク80の粘度を１０，０００ｍＰａ・ｓ以上５０，０００ｍＰａ・ｓ以下に調製することにより、チップ20の先端からインク80が漏れ出さないようにしつつも、書き味がなめらかになるようにしているのである。
【００９０】
なお、２５℃におけるインク80の粘度が１０，０００ｍＰａ・ｓ未満では、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
一方、２５℃におけるインク80の粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓ超では、書き味が重くなってしまうのである。
勿論、インク80の粘度が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
（加圧ガス90）
前記加圧ガス90は、インク貯蔵管30の内部に充填されているインク80をチップ20方向へ押し出すためのものであって、インク貯蔵管30の大径部31内部の反中径部32側に充填されている。
（加圧ガス90の圧力）
この加圧ガス90は、ボールペンリフィール10組立て時における圧力が、絶対気圧で０．１５ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下となるように設定されている。
【００９１】
そして、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力を、絶対気圧で０．１５ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下に設定することにより、チップ20の先端からインク80が漏れ出さないようにしつつも、インク80を最後まで使い切ることができるようにしているのである。
なお、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力が、絶対気圧で０．１５ＭＰａ未満では、インク80を最後まで使い切れなくなってしまうおそれがあるのである。
【００９２】
一方、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力が、絶対気圧で０．４ＭＰａ超では、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
勿論、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
（加圧ガス90の収納体積）
また、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の収納体積は、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80の収納体積の２倍以上５倍以下に設定されている。
【００９３】
すなわち、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80の収納体積をＶＡ、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の収納体積をＶＢとしたときに、
ＶＡ×２≦ＶＢ≦ＶＡ×５（式２）
を満たすように形成されているのである。
【００９４】
そして、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の収納体積を、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80の収納体積の２倍以上５倍以下に形成することにより、インク80の充填量をできるだけ多くしつつも、加圧ガス90の圧力をできるだけ低く抑えるようにしているのである。
すなわち、インク貯蔵管30の容積は一定であるので、インク80の充填量を多くすれば、その分加圧ガス90の充填スペースが小さくなる。逆に、インク80の充填量を少なくすれば、その分加圧ガス90の充填スペースが大きくなる。
【００９５】
ここで、インク80の充填量を多くしても、インク80を最後まで使い切れるようにするためには、その分加圧ガス90の圧力を高くしなければならないことになる。そうすると、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
一方、加圧ガス90の圧力を低く抑えつつも、インク80を最後まで使い切れるようにするためには、その分インク80の充填量を少なくしなければならないことになる。
【００９６】
そこで、インク80の充填量をできるだけ多くしつつも、加圧ガス90の圧力をできるだけ低く抑えるためには、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の収納体積を、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80の収納体積の２倍以上５倍以下に形成することが好ましいのである。
なお、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の収納体積が、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80の収納体積の２倍未満では、インク80を最後まで使い切れるようにしようとすると、加圧ガス90の圧力を比較的高くしなければならないことから、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうおそれがあるのである。
【００９７】
一方、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の収納体積が、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80の収納体積の５倍超では、加圧ガス90の圧力を比較的低く抑えても、インク80を最後まで使い切れるようにすることはできるが、その分インク80の充填量が少なくなってしまうのである。
勿論、ボールペンリフィール10組立て時におけるインク80と加圧ガス90との収納体積比が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
（加圧ガス90の組成）
また、この加圧ガス90は、反応しにくいガスの割合が、加圧ガス90全体の８５％以上となるように調製されている。
【００９８】
ここで、反応しにくいガスとしては、例えば、窒素（Ｎ2）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）などのガスを用いることができる。
また、上述したガスは、それぞれ単独で用いてもよく、また、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
【００９９】
ただ、窒素（Ｎ2）は、取り扱いが容易で安全性が高く、しかもコストが安いので、反応しにくいガスとしては、特に窒素（Ｎ2）を用いることが好ましい。
すなわち、反応しにくいガスの主体を窒素（Ｎ2）によって構成することにより、ボールペンリフィール10の組立てや取り扱いをより一層容易にすることができるのである。
【０１００】
そして、反応しにくいガスの割合を加圧ガス90全体の８５％以上にすることにより、インク80が変質しにくくなるようにすることができ、更には、加圧ガス90の圧力が低下しにくくなるようにすることができるのである。
すなわち、酸素（Ｏ2）などのガスは、インク80の各成分と反応しやすい。そして、酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応すると、インク80が変質してしまうのである。また、酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応すると、インク80が変質してしまうだけでなく、加圧ガス90中から酸素（Ｏ2）などのガスが減ってしまう。このため、酸素（Ｏ2）などの反応しやすいガスが減った分だけ、加圧ガス90の圧力が低下してしまうのである。
【０１０１】
そこで、インク80が変質しにくくなるようにするとともに、加圧ガス90の圧力が低下しにくくなるようにするためには、反応しにくいガスの割合を加圧ガス90全体の８５％以上にすることが好ましく、特に反応しにくいガスの割合を加圧ガス90全体の９０％以上にすることが好ましいのである。
なお、反応しにくいガスの割合が加圧ガス90全体の８５％未満では、酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応しやすくなってしまうことから、インク80が変質しやすくなってしまい、更には、加圧ガス90の圧力が低下しやすくなってしまうのである。更に、加圧ガス90の圧力の低下が大きいと、場合によっては、インク80を最後まで使い切ることができなくなってしまうのである。
【０１０２】
勿論、加圧ガス90中の反応しにくいガスの割合が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
（フロート100）
前記フロート100は、前述したように、インク貯蔵管30の大径部31に充填したインク80が反チップ20方向へ流れ出さないようにするためのものである。
【０１０３】
具体的には、このフロート100は、ほぼ円柱状に形成され、その一方側の底面には、側面まで貫通する空気溝101が設けられ、他方側の底面には、刳り貫き部102が設けられている。
また、このフロート100は、ポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂を用いて、射出成形によって一体的に形成されている。
【０１０４】
そして、このフロート100は、空気溝101が設けられている底面をインク80側へ向けるとともに、刳り貫き部102が設けられている底面を加圧ガス90側へ向けるようにして、インク貯蔵管30の大径部31の内部に設けられている。
また、前記空気溝101は、フロート100が内向き段部34に当接した際に、中径部32の大径部31側の開口部を塞がないようにするためのものである。
【０１０５】
すなわち、このフロート100は、インク80の減少に伴って、大径部31の内部を中径部32方向へ移動し、内向き段部34に当接すると、その中径部32方向への移動を停止する。このとき、フロート100のインク80側の底面が、中径部32の大径部31側の開口部を塞いでしまうおそれがある。そこで、中径部32の大径部31側の開口部を塞がないようにするために、フロート100のインク80側の底面に、フロート100の側面まで貫通する空気溝101を設けているのである。
【０１０６】
また、前記刳り貫き部102は、フロート100がインク80中に沈まないようにするためのものである。
すなわち、このフロート100は、ポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂を用いて形成されているため、インク80中に沈んでしまうおそれがある。そこで、フロート100の加圧ガス90側の底面に刳り貫き部102を設けることにより、見かけの比重を小さくして、フロート100がインク80中に沈まないようにしているのである。
【０１０７】
更に、このフロート100は、フロート100の外径をφＣ、インク貯蔵管30の大径部31の内径をφＤとしたときに、
０．０００５≦（φＤ−φＣ）／φＣ≦０．０４３（式３）
を満たすように形成されている。
そして、上記式３を満たすようにフロート100を形成することにより、フロート100とインク貯蔵管30との間に所定の間隙を設け、これにより、インク80の減少に伴うフロート100の移動が円滑に行われるようにするとともに、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出さないようにしているのである。
【０１０８】
なお、０．０００５＞（φＤ−φＣ）／φＣとなるようにフロート100を形成すると、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙が狭すぎて、インク80の減少に伴うフロート100の移動が円滑に行われなくなってしまうおそれがあるのである。
一方、（φＤ−φＣ）／φＣ＞０．０４３となるようにフロート100を形成すると、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙が広すぎて、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出してしまうおそれがあるのである。
【０１０９】
勿論、フロート100の外径φＣと、インク貯蔵管30の大径部31の内径φＤとの関係が上記範囲外であっても、使用することは可能である。
また、フロート100は、インク80と反応して変形したり、クラック（破損）したり、あるいは膨潤したりしない材料を用いて形成されればよく、したがって、ポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂を用いて形成される場合に限られるものではない。
【０１１０】
また、フロート100は、インク80中に沈まないように形成されればよく、したがって、加圧ガス90側の底面に刳り貫き部102を有するように形成される場合に限られるものではない。
具体的には、例えば、インク80よりも比重が小さい材料を用いてフロート100を形成することにより、フロート100がインク80中に沈まないようにしてもよい。
【０１１１】
また、例えば、インク80よりも比重が大きい材料を用いてフロート100を形成しても、内部に気泡などを設けることにより、見かけの比重を小さくして、フロート100がインク80中に沈まないようにすることができる。
（尾栓40）
前記尾栓40は、インク貯蔵管30の内部に充填された加圧ガス90が外部に漏れ出さないようにするためのものである。
【０１１２】
この尾栓40は、金属製の留め具41と、この留め具41の一方側に設けたゴム製のシール部材42とを備え、このシール部材42をチップ20側へ向けるようにして、インク貯蔵管30の反チップ20側の端部近辺に圧入されている。
そして、この尾栓40は、ゴム製のシール部材42により、気密性の向上を図るとともに、金属製の留め具41により、耐圧性の向上を図っているのである。
【０１１３】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により、本発明を更に詳しく説明する。
（ボールペンリフィール10の評価１）
下記の表１に、実施例１−１から実施例１−２４まで及び比較例１−１から比較例１−３１までの各ボールペンリフィール10の構成と、これらのボールペンリフィール10の「初筆性」、「筆記距離」及び「ボール50の飛び出し」についての評価をそれぞれ示す。
【０１１４】
ここで、実施例１−１から実施例１−２４まで及び比較例１−１から比較例１−３１までに示す各ボールペンリフィール10は、「ボール50の表面粗さ（Ｒａ）」及び「ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合（φＢ／φＡ）」が、それぞれ異なるように形成したものである。
また、実施例１−１から実施例１−２４まで及び比較例１−１から比較例１−３１までに示す各ボールペンリフィール10は、ボール50の材質を超硬合金とし、ホルダー60の材質をステンレスとし、ボール50の直径を０．７ｍｍとし、下記の組成のインク80を用い、２５℃におけるインク80の粘度を３０，０００ｍＰａ・ｓとし、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力を絶対気圧で０．３ＭＰａとした。
【０１１５】
また、インク80の組成は、
ベンジルアルコール（溶剤）：３７．４重量％
フェノキシエタノール（溶剤）：１．５重量％
オレイン酸（添加剤）：８．０重量％
ニグロシンＥＸ（着色剤）：２２．５重量％
スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（着色剤）：９．０重量％
スピロンイエローＣ−２ＧＨ（着色剤）：６．０重量％
カーボンブラックＭＡ−１００（着色剤・構造粘性付与剤）：８．０重量％
ハイラック＃１１１（樹脂）：５．４重量％
ポリビニルピロリドンＫ−９０（樹脂）：０．８重量％
アエロジル３８０（構造粘性付与剤）：１．４重量％
とした。
【０１１６】
また、「初筆性」の試験は、
まず、手書きにて筆記可能であることを確認し、
手書きが終了してから１時間経過後又は１日経過後に、
ＩＳＯ規格１４１４５−１に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度：４．５ｍ／ｍｉｎ
筆記角度：９０°
筆記負荷：１．９６Ｎ
の条件で行った。
【０１１７】
また、「初筆性」の評価は、
５本のボールペンリフィール10について行った上記試験の結果の平均値を採り、
（イ）筆記試験開始から描線の記録が円滑に行われるまでの距離が２ｍｍ以内であった → 評価「Ａ」
（ロ）筆記試験開始から描線の記録が円滑に行われるまでの距離が５ｍｍ以内であった → 評価「Ｂ」
（ハ）筆記試験開始から描線の記録が円滑に行われるまでの距離が１０ｍｍ以内であった → 評価「Ｃ」
（ニ）筆記試験開始から描線の記録が円滑に行われるまでの距離が１０ｍｍ以上であった → 評価「Ｄ」
とした。
【０１１８】
また、「筆記距離」の試験は、
まず、手書きにて筆記可能であることを確認し、その後に、
ＩＳＯ規格１４１４５−１に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度：４．５ｍ／ｍｉｎ
筆記角度：６０°
筆記負荷：１．９６Ｎ
の条件で筆記不能になるまで行った。
【０１１９】
また、「筆記距離」の評価は、
１０本のボールペンリフィール10について行った上記試験の結果の平均値を採り、
（イ）インク80が完全になくなるまで筆記可能であった → 評価「Ａ」
（ロ）充填量の１／４未満のインク80を残して筆記不能となった → 評価「Ｂ」
（ハ）充填量の１／４以上のインク80を残して筆記不能となった → 評価「Ｃ」
とした。
【０１２０】
また、「ボール50の飛び出し」の試験は、
ボールペンリフィール10を、
気温：１５０℃
湿度：３０％
に設定した恒温槽内に１００時間投入することによって行った。
【０１２１】
また、「ボール50の飛び出し」の評価は、
１００本のボールペンリフィール10について上記試験を行い、
（イ）ボールハウス61からボール50が飛び出してしまったものが１本もなかった→ 評価「○」
（ロ）ボールハウス61からボール50が飛び出してしまったものが１本以上あった→ 評価「×」
とした。
【０１２２】
なお、表１中、「Ｒａ」は「ボール50の表面粗さＲａ（単位：μｍ）」を、「φＢ／φＡ」は「ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合」を、「初筆性（１ｈ）」は「手書きが終了してから１時間経過後の初筆性の評価」を、「初筆性（１ｄ）」は「手書きが終了してから１日経過後の初筆性の評価」を、「筆記距離」は「筆記距離の評価」を、「飛び出し」は「ボール50の飛び出しの評価」を、それぞれ示す。
【０１２３】
【表１】
このように、実施例１−１から実施例１−２４までの各ボールペンリフィール10は、「初筆性」に優れ、また、「筆記距離」も十分長く、しかも、ボールハウス61からボール50が飛び出してしまうこともなかった。
すなわち、実施例１−１から実施例１−２４までに示すようにボールペンリフィール10を形成すれば、「初筆性」に優れ、また、「筆記距離」も十分長く、しかも、ボールハウス61からボール50が飛び出しにくいボールペンリフィール10とすることができるのである。
【０１２５】
一方、比較例１−１から比較例１−３１までの各ボールペンリフィール10は、「初筆性」に劣るか、「筆記距離」が短いか、又はボールハウス61からボール50が飛び出しやすいかのいずれか１以上の欠点を有していた。
すなわち、比較例１−１から比較例１−３１までに示すようにボールペンリフィール10を形成すると、「初筆性」に劣るか、「筆記距離」が短いか、又はボールハウス61からボール50が飛び出しやすいかのいずれか１以上の欠点を有するボールペンリフィール10となってしまうのである。
【０１２６】
更に、「ボール50の表面粗さＲａ」の限界数値についての実験を行ったところ、少なくとも、ボール50の表面粗さＲａを０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下にすれば、筆記面上でボール50が滑りにくく、かつ、ボール受け座72が磨耗しにくくなり、これにより、「かすれ」を起こしにくくなり、また、「初筆性」に優れ、しかも、「筆記距離」も十分に長くなることが確認された。
【０１２７】
また、「ボール50の表面粗さＲａ」を０．０１０μｍ未満にすると、筆記面上でボール50が滑りやすくなってしまうことから、「かすれ」を起こしやすくなり、また、「初筆性」に劣ってしまうことが確認された。
また、「ボール50の表面粗さＲａ」を０．０８０μｍ超にすると、ボール受け座72が磨耗しやすくなってしまうことから、「筆記距離」が短くなってしまうことが確認された。
【０１２８】
また、「ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合（φＢ／φＡ）」の限界数値についての実験を行ったところ、少なくとも、ボールハウス61の側面部70の内径をボール50の直径の１０１％以上１１１％以下に形成すれば、すなわち、１．０１≦φＢ／φＡ≦１．１１（式１）を満たすように形成すれば、ボール50と側面部70との間に十分なインク80通路を確保することができ、これにより、「かすれ」を起こしにくくなり、また、「初筆性」に優れ、しかも、ボールハウス61からボール50が飛び出しにくくなることが確認された。
【０１２９】
また、ボールハウス61の側面部70の内径をボール50の直径の１０１％未満に形成すると、すなわち、１．０１＞φＢ／φＡに形成すると、ボール50と側面部70との間に十分なインク80通路を確保することができなくなってしまうことから、「かすれ」を起こしやすくなり、また、「初筆性」に劣ってしまうことが確認された。
【０１３０】
また、ボールハウス61の側面部70の内径を、ボール50の直径の１１１％超に形成すると、すなわち、φＢ／φＡ＞１．１１に形成すると、ボール50がボールハウス61から飛び出しやすくなってしまうことが確認された。
なお、この試験は、インク80の組成、インク80の粘度、及び加圧ガス90の圧力などを変えて行ったが、前述した結果と同様の傾向が見られた。
（ボールペンリフィール10の評価２）
下記の表２に、実施例２−１から実施例２−３まで及び比較例２−１から比較例２−３までの各ボールペンリフィール10の構成と、これらのボールペンリフィール10の「インク80の漏れ出し」及び「書き味」についての評価をそれぞれ示す。
【０１３１】
ここで、実施例２−１から実施例２−３まで及び比較例２−１から比較例２−３までに示す各ボールペンリフィール10は、「インク80の組成」及び「インク80の粘度」が、それぞれ異なるように形成したものである。
また、実施例２−１から実施例２−３まで及び比較例２−１から比較例２−３までに示す各ボールペンリフィール10は、ボール50の材質を超硬合金とし、ホルダー60の材質をステンレスとし、ボール50の直径を０．７ｍｍとし、ボール50の表面粗さＲａを０．０３６μｍとし、ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合（φＢ／φＡ）を１．０１４とし、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力を絶対気圧で０．３ＭＰａとした。
【０１３２】
また、インク80の粘度測定は、
Ｅ型粘度計にてレギュラーコーンを用い、
回転数：１．０〜２．５回転／分
温度：２５℃
の条件で行った。
【０１３３】
また、「インク80の漏れ出し」の試験は、
インク貯蔵管30に充填する加圧ガス90の圧力を０．３ＭＰａまで上げたときに、チップ20の先端からインク80が漏れ出すか否かを観察することにより行った。
また、「インク80の漏れ出し」の評価は、
（イ）チップ20の先端からのインク80の漏れ出しがなかった → 評価「○」
（ロ）チップ20の先端から漏れ出して、チップ20の先端にインク80の滴ができ、そのインク80の滴の直径が１ｍｍ未満であった → 評価「△」
（ハ）チップ20の先端から漏れ出して、チップ20の先端にインク80の滴ができ、そのインク80の滴の直径が１ｍｍ以上であった → 評価「×」
とした。
【０１３４】
また、「書き味」の試験は、
手書きにて筆記することにより行った。
また、「書き味」の評価は、
（イ）書き味がなめらかであった → 評価「○」
（ロ）書き味がやや重かった → 評価「△」
（ハ）書き味が重かった → 評価「×」
とした。
【０１３５】
なお、表２中、「ＢＡ」は「ベンジルアルコール（溶剤）」を、「ＰＧ」は「フェノキシエタノール（溶剤）」を、「オレイン酸」は「オレイン酸（添加剤）」を、「ＥＸ」は「ニグロシンＥＸ（着色剤）」を、「Ｃ−ＲＨ」は「スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（着色剤）」を、「Ｃ−２ＧＨ」は「スピロンイエローＣ−２ＧＨ（着色剤）」を、「ＭＡ−１００」は「カーボンブラックＭＡ−１００（着色剤・構造粘性付与剤）」を、「＃１１１」は「ハイラック＃１１１（樹脂）」を、「ＰＶＰ」は「ポリビニルピロリドンＫ−９０（樹脂）」を、「アエロジル」は「アエロジル３８０（構造粘性付与剤）」を、「粘度」は「２５℃における粘度（単位：ｍＰａ・ｓ）」を、「漏れ出し」は「インク80の漏れ出しの評価」を、「書き味」は「書き味の評価」を、それぞれ示す。
【０１３６】
【表２】
このように、実施例２−１から実施例２−３までの各ボールペンリフィール10は、「インク80の漏れ出し」がなく、しかも、「書き味」がなめらかであった。
すなわち、実施例２−１から実施例２−３までに示すようにボールペンリフィール10を形成すれば、「インク80の漏れ出し」がなく、しかも、「書き味」がなめらかなボールペンリフィール10とすることができるのである。
【０１３８】
一方、比較例２−１から比較例２−３までの各ボールペンリフィール10は、「インク80の漏れ出し」があるか、又は「書き味」がなめらかではないかのいずれか１以上の欠点を有していた。
すなわち、比較例２−１から比較例２−３までに示すようにボールペンリフィール10を形成すると、「インク80の漏れ出し」があるか、又は「書き味」がなめらかではないかのいずれか１以上の欠点を有するボールペンリフィール10となってしまうのである。
【０１３９】
更に、インク80の粘度の限界数値についての実験を行ったところ、少なくとも、２５℃におけるインク80の粘度を１０，０００ｍＰａ・ｓ以上５０，０００ｍＰａ・ｓ以下にすれば、「インク80の漏れ出し」がなく、しかも、「書き味」がなめらかになることが確認された。
また、２５℃におけるインク80の粘度を１０，０００ｍＰａ・ｓ未満にすると、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうことが確認された。
【０１４０】
また、２５℃におけるインク80の粘度を５０，０００ｍＰａ・ｓ超にすると、「書き味」が重くなってしまうことが確認された。
また、２５℃におけるインク80の粘度を１０，０００ｍＰａ・ｓ以上５０，０００以下にしても、インク80に構造粘性付与剤を添加しないと、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうことが確認された。
（ボールペンリフィール10の評価３）
下記の表３に、実施例３−１、実施例３−２、比較例３−１、及び比較例３−２の各ボールペンリフィール10の構成と、これらのボールペンリフィール10の「インク80の漏れ出し」及び「筆記距離」についての評価をそれぞれ示す。
【０１４１】
ここで、実施例３−１、実施例３−２、比較例３−１、及び比較例３−２に示す各ボールペンリフィール10は、「加圧ガス90の圧力」が、それぞれ異なるように形成したものである。
また、実施例３−１、実施例３−２、比較例３−１、及び比較例３−２に示す各ボールペンリフィール10は、ボール50の材質を超硬合金とし、ホルダー60の材質をステンレスとし、ボール50の直径を０．７ｍｍとし、ボール50の表面粗さＲａを０．０３６μｍとし、ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合（φＢ／φＡ）を１．０１４とし、ボールペンリフィール10の評価１で示したインク80を用い、２５℃におけるインク80の粘度を３０，０００ｍＰａ・ｓとした。
【０１４２】
また、「インク80の漏れ出し」の試験は、
直径５〜６ｃｍの円を５周筆記した後に、２５℃の環境下に１分間放置し、
チップ20の先端からインク80が漏れ出すか否かを観察することにより行った。
また、「インク80の漏れ出し」の評価は、
（イ）チップ20の先端からのインク80の漏れ出しがなかった → 評価「○」
（ロ）チップ20の先端から漏れ出して、チップ20の先端にインク80の滴ができ、そのインク80の滴の直径が１ｍｍ未満であった → 評価「△」
（ハ）チップ20の先端から漏れ出して、チップ20の先端にインク80の滴ができ、そのインク80の滴の直径が１ｍｍ以上であった → 評価「×」
とした。
【０１４３】
また、「筆記距離」の試験は、
まず、手書きにて筆記可能であることを確認し、その後に、
ＩＳＯ規格１４１４５−１に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度：４．５ｍ／ｍｉｎ
筆記角度：６０°
筆記負荷：１．９６Ｎ
の条件で筆記不能になるまで行った。
【０１４４】
また、「筆記距離」の評価は、
１０本のボールペンリフィール10について行った上記試験の結果の平均値を採り、
（イ）筆記不能になるまでの距離が６００ｍ以上であった → 評価「○」
（ロ）筆記不能になるまでの距離が４００ｍ以上６００ｍ未満であった → 評価「△」
（ハ）筆記不能になるまでの距離が４００ｍ未満であった → 評価「×」
【０１４５】
【表３】
このように、実施例３−１及び実施例３−２の各ボールペンリフィール10は、「インク80の漏れ出し」がなく、しかも、「筆記距離」が十分に長かった。
すなわち、実施例３−１及び実施例３−２に示すようにボールペンリフィール10を形成すれば、「インク80の漏れ出し」がなく、しかも、「筆記距離」が十分に長いボールペンリフィール10とすることができるのである。
【０１４７】
一方、比較例３−１及び比較例３−２の各ボールペンリフィール10は、「インク80の漏れ出し」があるか、又は「筆記距離」が短くなってしまうかのいずれか１以上の欠点を有していた。
すなわち、比較例３−１及び比較例３−２に示すようにボールペンリフィール10を形成すると、「インク80の漏れ出し」があるか、又は「筆記距離」が短くなってしまうかのいずれか１以上の欠点を有するボールペンリフィール10となってしまうのである。
【０１４８】
更に、「加圧ガス90の圧力」の限界数値についての実験を行ったところ、少なくとも、加圧ガス90の圧力を絶対圧力で０．１５ＭＰａ以上０．４０ＭＰａ以下にすれば、「インク80の漏れ出し」がなく、しかも、「筆記距離」が十分に長くなることが確認された。
また、加圧ガス90の圧力を絶対圧力で０．１５ＭＰａ未満にすると、インク80を最後まで使い切れなくなってしまい、「筆記距離」が短くなってしまうことが確認された。
【０１４９】
また、加圧ガス90の圧力を絶対圧力で０．４０ＭＰａ超にすると、チップ20の先端からインク80が漏れ出してしまうことが確認された。
（ボールペンリフィール10の評価４）
下記の表４に、実施例４−１、実施例４−２、比較例４−１、及び比較例４−２の各ボールペンリフィール10の構成と、これらのボールペンリフィール10の「筆記距離」についての評価をそれぞれ示す。
【０１５０】
ここで、実施例４−１、実施例４−２、比較例４−１、及び比較例４−２に示す各ボールペンリフィール10は、「加圧ガス90中の反応しにくいガスの割合」が、それぞれ異なるように形成したものである。
また、実施例４−１、実施例４−２、比較例４−１、及び比較例４−２に示す各ボールペンリフィール10は、反応しにくいガスとして窒素（Ｎ2）を用いた。
【０１５１】
また、実施例４−１、実施例４−２、比較例４−１、及び比較例４−２に示す各ボールペンリフィール10は、ボール50の材質を超硬合金とし、ホルダー60の材質をステンレスとし、ボール50の直径を０．７ｍｍとし、ボール50の表面粗さＲａを０．０３６μｍとし、ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合（φＢ／φＡ）を１．０１４とし、ボールペンリフィール10の評価１で示したインク80を用い、２５℃におけるインク80の粘度を３０，０００ｍＰａ・ｓとし、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力を絶対気圧で０．３ＭＰａとした。
【０１５２】
また、「筆記距離」の試験は、
組立て後１年間、５０℃の環境下に保管し、その後に、
ＩＳＯ規格１４１４５−１に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度：４．５ｍ／ｍｉｎ
筆記角度：６０°
筆記負荷：１．９６Ｎ
の条件で筆記不能になるまで行った。
【０１５３】
また、「筆記距離」の評価は、
１０本のボールペンリフィール10について行った上記試験の結果の平均値を採り、
（イ）筆記不能になるまでの距離が６００ｍ以上であった → 評価「○」
（ロ）筆記不能になるまでの距離が４００ｍ以上６００ｍ未満であった → 評価「△」
（ハ）筆記不能になるまでの距離が４００ｍ未満であった → 評価「×」
【０１５４】
【表４】
このように、実施例４−１及び実施例４−２の各ボールペンリフィール10は、「筆記距離」が十分に長かった。
すなわち、実施例４−１及び実施例４−２に示すようにボールペンリフィール10を形成すれば、加圧ガス90中の酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応することによる加圧ガス90の圧力低下を抑えることができ、これにより、「筆記距離」が十分に長いボールペンリフィール10とすることができるのである。
【０１５６】
一方、比較例４−１及び比較例４−２の各ボールペンリフィール10は、「筆記距離」が短くなってしまった。
すなわち、比較例４−１及び比較例４−２に示すようにボールペンリフィール10を形成すると、加圧ガス90中の酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応することにより、加圧ガス90の圧力が低下してしまい、これにより、「筆記距離」が短いボールペンリフィール10となってしまうのである。
【０１５７】
また、窒素（Ｎ2）以外の反応しにくいガスについても、上述した実験と同様の実験を行ったところ、上述した評価と同様の評価が得られた。
更に、「加圧ガス90中の反応しにくいガスの割合」の限界数値についての実験を行ったところ、少なくとも、加圧ガス90中の反応しにくいガスの割合を８５％以上にすれば、加圧ガス90中の酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応することによる加圧ガス90の圧力低下を十分に抑えることができ、これにより、「筆記距離」が十分に長くなることが確認された。
【０１５８】
また、加圧ガス90中の反応しにくいガスの割合を８５％未満にすると、加圧ガス90中の酸素（Ｏ2）などのガスがインク80の各成分と反応することにより、加圧ガス90の圧力が低下してしまい、これにより、「筆記距離」が短くなってしまうことが確認された。
（ボールペンリフィール10の評価５）
下記の表５に、実施例５−１、実施例５−２、比較例５−１、及び比較例５−２の各ボールペンリフィール10の構成と、これらのボールペンリフィール10の「インク80の流れ出し」についての評価をそれぞれ示す。
【０１５９】
ここで、実施例５−１、実施例５−２、比較例５−１、及び比較例５−２に示す各ボールペンリフィール10は、「フロート100の外径をφＣ、インク貯蔵管30の大径部31の内径をφＤとしたときにおける、（φＤ−φＣ）／φＣの値」が、それぞれ異なるように形成したものである。
また、実施例５−１、実施例５−２、比較例５−１、及び比較例５−２に示す各ボールペンリフィール10は、ボール50の材質を超硬合金とし、ホルダー60の材質をステンレスとし、ボール50の直径を０．７ｍｍとし、ボール50の表面粗さＲａを０．０３６μｍとし、ボール50の直径に対するボールハウス61の側面部70の内径の割合（φＢ／φＡ）を１．０１４とし、フロート100の材質をポリプロピレン（ＰＰ）とし、ボールペンリフィール10の評価１で示したインク80を用い、２５℃におけるインク80の粘度を３０，０００ｍＰａ・ｓとし、ボールペンリフィール10組立て時における加圧ガス90の圧力を絶対気圧で０．３ＭＰａとした。
【０１６０】
また、「インク80の流れ出し」の試験は、
ＩＳＯ規格１４１４５−１に準拠した自動筆記試験機を用い、
筆記速度：４．５ｍ／ｍｉｎ
筆記角度：６０°
筆記負荷：１．９６Ｎ
の条件で２００ｍ筆記した後、
チップ20を上向きにした状態で、２５℃の環境下に３日間保管し、その後、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しているか否かを観察した。
【０１６１】
また、「インク80の流れ出し」の評価は、
１０本のボールペンリフィール10について上記試験を行い、
（イ）フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しているものが１本もなかった → 評価「○」
（ロ）フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しているものが１本以上あった → 評価「×」
とした。
【０１６２】
【表５】
このように、実施例５−１及び実施例５−２の各ボールペンリフィール10は、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出すことがなかった。
すなわち、実施例５−１及び実施例５−２に示すようにボールペンリフィール10を形成すれば、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出さないボールペンリフィール10とすることができるのである。
【０１６４】
一方、比較例５−１及び比較例５−２の各ボールペンリフィール10は、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しやすいという欠点を有していた。
すなわち、比較例５−１及び比較例５−２に示すようにボールペンリフィール10を形成すると、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しやすいボールペンリフィール10となってしまうのである。
【０１６５】
更に、「（φＤ−φＣ）／φＣの値」の限界数値についての実験を行ったところ、少なくとも、０．０００５≦（φＤ−φＣ）／φＣ≦０．０４３（式３）となるように形成すれば、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しにくくなることが確認された。
また、０．０００５＞（φＤ−φＣ）／φＣとなるように形成すると、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙が狭すぎて、インク80の減少に伴うフロート100の移動が円滑に行われなくなってしまうことが確認された。
【０１６６】
一方、（φＤ−φＣ）／φＣ＞０．０４３となるように形成すると、フロート100とインク貯蔵管30との間の間隙からインク80が加圧ガス90側へ流れ出しやすくなってしまうことが確認された。
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。
【０１６７】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の発明によれば、チップの先端からインクが漏れ出しにくく、また、ボールがボールハウスから飛び出しにくく、また、「かすれ」を起こしにくく、更に、「初筆性」に優れ、しかも、「筆記距離」も十分に長いボールペンリフィールを提供することができるのである。
【０１６８】
また、第２の発明によれば、チップの先端からインクがより一層漏れ出しにくく、また、「かすれ」もより一層起こしにくく、更に、「初筆性」により一層優れ、しかも、「書き味」がなめらかなボールペンリフィールを提供することができるのである。
また、第３の発明によれば、チップの先端からインクがより一層漏れ出しにくく、しかも、「書き味」がなめらかなボールペンリフィールを提供することができるのである。
【０１６９】
また、第４の発明によれば、チップの先端からインクがより一層漏れ出しにくく、また、ボールがボールハウスからより一層飛び出しにくく、また、「かすれ」もより一層起こしにくく、更に、「初筆性」により一層優れ、しかも、インクを最後まで使い切れるボールペンリフィールを提供することができるのである。
【０１７０】
更に、第５の発明によれば、チップの先端からインクがより一層漏れ出しにくく、また、ボールがボールハウスからより一層飛び出しにくく、また、「かすれ」もより一層起こしにくく、更に、「初筆性」により一層優れ、しかも、インクを最後まで使い切れるボールペンリフィールを提供することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るボールペンリフィールの側面断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】図１のＢ部拡大図。
【図４】チップの要部断面図。
【図５】フロートの斜視図。
【符号の説明】
１０ ボールペンリフィール ２０ チップ
３０ インク貯蔵管 ３１ 大径部
３２ 中径部 ３３ 小径部
３４ 内向き段部 ３５ 絞り部
４０ 尾栓 ４１ 留め具
４２ シール部材 ５０ ボール
６０ ホルダー ６１ ボールハウス
６２ インク誘導孔 ６３ インク溝
６４ カシメ部 ６５ クリアランス
６６ テーパー部 ６７ 胴体部
６８ 固定部 ６９ 外向き段部
７０ 側面部 ７１ 底面部
７２ ボール受け座 ８０ インク
９０ 加圧ガス １００ フロート
１０１ 空気溝 １０２ 刳り貫き部
φＡ ボールの直径 φＢ 側面部の内径
φＣ フロートの外径 φＤ 大径部の内径
Claims (3)
- インク貯蔵管と、このインク貯蔵管の一方側に固定したチップと、インク貯蔵管の反チップ側に設けた尾栓とを備え、
前記インク貯蔵管のチップ側には、２５℃における粘度が、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上５０，０００ｍＰａ・ｓ以下となるように調製されているインクが充填され、
前記インク貯蔵管の反チップ側には、ボールペンリフィール組立て時における圧力が、絶対気圧で、０．１５ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下となるように設定されている加圧ガスが充填され、
前記加圧ガスの圧力により、インクをチップ方向へ押し出すようにしたボールペンリフィールであって、
前記チップは、ボールと、このボールを保持するためのホルダーとを備え、
前記ボールは、その表面粗さＲａを、０．０１０μｍ以上０．０８０μｍ以下に形成され、
前記ホルダーは、その反インク貯蔵管側の端部近辺に設けた、ボールを収納するためのボールハウスと、その反ボールハウス側の端部からボールハウスまで貫通する、ボールにインクを供給するためのインク誘導孔とを有し、前記ボールハウスは、円筒状の側面部と、インク誘導孔側へ向けて内径を次第に小さくする円錐状の底面部とを有し、
ボールの直径をφＡ、
側面部の内径をφＢ、
としたときに、
１．０１≦φＢ／φＡ≦１．１１
を満たすように形成したことを特徴とするボールペンリフィール。 - インクは、構造粘性付与剤を含有することを特徴とする請求項１記載のボールペンリフィール。
- ボールペンリフィール組立て時におけるインクの収納体積をＶＡ、
ボールペンリフィール組立て時における加圧ガスの収納体積をＶＢ、
としたときに、
ＶＡ×２≦ＶＢ≦ＶＡ×５
を満たすように形成したことを特徴とする請求項１又は２記載のボールペンリフィール。
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