专利名称：：圆珠笔尖和墨水笔芯的制作方法
技术领域：
：本发明涉及作为圆珠笔的书写前端在使用的圓珠笔尖和安装它的墨水笔芯(inkrefill)。
背景技术：
：作为圓珠笔的书写前端而使用的圓珠笔尖有的是把金属圓棒材进行切削加工而形成。这种圆珠笔—尖冲是把书写圆珠插入在前端内部形成的圆珠室内后，为了保持它而把前端边缘向内侧按压变形进行铆接。另一方面，作为圆珠笔的墨水有油性墨水和水性墨水。水性墨水一般比油性墨水的粘度低，因此，当把书写前端向下保持时，有时会产生由于重力而墨水下降并从书写前端漏出的所谓"直流，，现象。例如把圆珠笔用卡子夹在衣服的胸部口袋等时，墨水由于该现象漏出而把衣服弄脏。该现象像所谓碰撞式圆珠笔那样不把书写前端用笔帽覆盖而是一直敞开，不管书写时或非书写时都大致一直使书写前端向下而由于这种形式就成为问题。因此，特别在水性墨水的碰撞式圓珠笔中，如下面专利文献1和专利文献2所记载的技术那样，在圆珠笔尖内部安装弹簧而把书写圓珠一直向前端方向按压，通过向把书写圆珠与铆接部的间隙堵塞的方向施力来谋求防止直流。还有如下面专利文献3记载的技术那样替代弹簧而插入弹性体来谋求同样的效果。作为把书写前端的锥部变成三段的现有技术在下面的专利文献4中有记载。专利文献1:特开平10-329475号公报(图1~图3)专利文献2:特开2002-200877号公才艮(图2)专利文献3:特许第3156988号公报(图1)专利文献4:W098/30401(特愿平10-530728号再公布公报)在上述具备铆接部的圓珠笔中，在相对书写面而书写角度小的情况下则有时铆接部的肩与纸面接触而使铆接部的内周变形。这点在上述专利文献4记载的现有技术中也是同样。当由于该变形而使与圓珠之间产生间隙，则在把书写前端向下保持期间容易引起直流。另外还有书写线质量恶化等的问题点。
发明内容于是本发明的课题是提供一种圓珠笔尖和使用它的墨水笔芯，通过在书写时使铆接部的肩不与纸面接触而能够防止由铆接部的内周变形而引起的直流。筌于上述课题而本发明的圓珠笔尖具备保持筒、使所述保持筒的前端外周形成前端细的第一锥面、作为在所述第一锥面的前端侧形成的锥面并且在包含保持筒轴心的假想截面中相对该第一锥面在外侧测定的角度比180°大的连结面、作为在所述连结面的前端侧形成的前端细的锥面并且在所述^f叚想截面中相对该连结面在外侧测定的角度比180°小的第二锥面、作为所述第一锥面、连结面和第二锥面的内部空间形成的圓珠室、作为从所述保持筒的后端达到所述圓珠室近旁的内部空间形成的背孔、贯通所述圓珠室与所述背孔之间的截面是圆形的孔即墨水孔、把所述圆珠室的底面与所述墨水孔进行连络的相同配置在该墨水孔周围的多个槽即通路槽、位于所述圓J朱室内的书写圓J朱、在所述圆珠室的底面中复制所述书写圆珠曲面的一部分而形成的圓珠支承座、把所述第二锥面的前端部分向内侧铆接的铆接部，其中，把所述第一锥面与所述连结面的边界作为第一肩部、把所述第二锥面与所述铆接部的边界作为第二肩部时，在所述假想截面中，该第二肩部位于该第一肩部与所述书写圆^MW艮想切线的内侧。"保持筒，，是指从圓珠笔尖除去"书写圓珠"的本体部分，例如通过把不锈钢等金属制"圓棒材"进行切削形成。或也有按照用途把管材通过塑性变形加工和切削加工来形成。把该保持筒的前端侧切削成前端细的部分叫做"第一锥面"。在此所说的"前端"是圆珠笔尖的书写前端侧，当然其相反侧是"后端"。对于保持筒的后端侧没有特别的限定，但也能够切削成外径减少而形成"墨水收容管"或介于其之间的接头等的插入部分。"连结面"是把第一锥面的前端侧缩径的面，是指连结第一锥面与第二锥面的面。在此，由第一锥面与连结面所成的角度在包含保持筒轴心的假想截面中，在外侧测定时比180。大。即，在本发明的圆珠笔尖中，假定存在有包含保持筒轴心的截面(把它叫做"假想截面")。在该假想截面中，在测定由第一锥面形成的线段和由连结面形成的线段所成的角度时，当把保持筒实体部分的角度设定为"内侧"，则另一侧"外侧"中的角度(即，不是保持筒实体部分侧的角度)比180°大。在此，第一锥面与连结面的边界，即，成为上述"角度"顶点的部分则成为"第一肩部"。"第二锥面，，是指连结面的前端侧进一步成为前端细地从连结面突出倾斜的锥面。在此，连结面与第二锥面所成的角度在上述假想截面中同样地在"外侧"测定时比180°小。且即使比180°小，第二锥面也是在成为前端细的范围内，换言之，当然不是第二锥面成为前端宽或成为与保持筒轴心平行的角度。"圓珠室"是指从前端侧与第一锥面、连结面和第二锥面的内周相触接部分所形成的空间，把书写圓珠插入在其中。在保持筒是由圓棒材形成的情况下，圓珠室通过从前端切削加工来形成。在保持筒是由管材形成的情况下，圓珠室可以原封不动地利用从外周到冲压加工的按压变形部分的内部空间或进行稍微扩展内径的切削加工来形成。"背孔"是到达从保持筒后端不到达圆珠室近旁的中心孔，在保持筒是由圆棒材形成的情况下，利用切削加工形成，而在是由管材形成的情况下，把从后端到圆珠室的内部空间原封不动地作为背孔。把其中作为"墨水收容管"收容的墨水引导到圓珠室。"墨水孔"是比连结背孔和圓珠室的背孔直径小的中心孔。"通路槽，，是在墨水孔周围等间隔配置的多个轴向槽。在保持筒是由圆棒材形成的情况下，通路槽由从圓珠室底面利用通路刀具切削加工形成。在是由管材形成的情况下，把所述圓珠室形成时通过冲压加工按压变形的部位之间的间隙作为该通路槽利用。被引导到所述背孔前端的墨水从墨水6孔经由该通路槽而到达圓珠室。在使用的墨水是粘度比较高的难于引起直流的情况下，从墨水流通的观点看，优选该通路槽贯通到背孔。另一方面，在使用的墨水是粘度比较低的容易引起直流的情况下，则优选通路槽不贯通到背孔而是止于墨水孔的中途。"书写圓珠"是超硬不锈钢等金属制的球体，插入在所述圆珠室内。到达圆珠室的墨水附着在书写圓珠的表面并转移到书写面。"圓珠支承座，，是指把插入圓珠室的书写圆珠利用所谓的"敲击加工，，向后方按压而在圆珠室的底面复制书写圓i朱的曲面而形成的凹曲面。"铆接部"是在把书写圆珠插入圓珠室后把第二锥面的小口向内侧铆接加工，使内径变小以防止书写圓珠落下的结构。在此，该铆接部与第二锥面的边界是第二肩部。在上述结构的基础上，在所述假想截面中当进一步假定存在有书写圓珠与第一肩部的切线时(把它叫做"假想切线")，第二肩部在该假想切线的内侧，即位于圆珠笔尖侧。换言之，第二肩部是不从该假想切线露出的位置或位于该假想切线上的位置。这时，优选该假想切线与第二肩部的距离是20iam以下。本发明的圓珠笔尖特别适合这样的墨水笔芯使用具备剪切减粘性的墨水，例如在25。C的情况下，剪切速度3.84sec"的粘度是1003000mPa'sec的水性凝胶墨水。在使用该墨水笔芯的情况下，优选具备用于把书写圆珠向铆接部内周按压住的一直按压的弹簧。即，该弹簧位于背孔内部且使其前端部分形成为把书写圆珠向前端按压的按压棒。在墨水的性状例如是如油性墨水那样粘度比较高的难于引起直流的情况下，就不需要使用该弹簧。在此，在使用这种圆珠笔尖时，上述条件中的粘度在不到100mPa'sec时，防止直流效果变弱。同条件中的粘度是超过3000mPa'sec时，则由于产生断线或线宽(求于)增加等而书写性力能降低。利用上述结构，把收容墨水(例如上述的水性凝胶墨水或其他墨水)的墨水收容管安装上本发明的圆珠笔尖而成的墨水笔芯，在书写时当书写角度小的情况下，即使第一肩部与书写面接触而第二肩部也不会与书写面接触。即，比第二肩部还靠前端侧的部分(即整个铆接部)不与书写面接触，所以避免伴随它的变形。能够防止由铆接部变形而引起的直流，而且还能够防止由铆接部变形而引起的挂拌感等对于书写感觉的不好情况。根据本发明的圓珠笔尖和使用它的墨水笔芯，由于书写时铆接部的肩不与纸面接触，所以能够防止由铆接部内周变形而引起的直流。图1是本发明第一实施例墨水笔芯的局部剖视主视图；图2是本发明第一实施例圓珠笔尖的局部剖视主视图；图3是本发明第一实施例圆珠笔尖的主要部分局部剖视主视图(弹簧被省略)；图4是表示本发明第一实施例圓珠笔尖制造工序的主要部分局部剖视主视图5是表示本发明第二实施例圆珠笔尖制造工序的主要部分局部剖视主视图6是本发明第二实施例圆珠笔尖的主要部分局部剖视主视图；图7是把使用本发明第二实施例的圆珠笔尖进行书写时的状态以主要部分局部剖视主视图来进行表示。具体实施方式(1)第一实施例如图1的局部剖视主视图所示，本发明第一实施例的墨水笔芯10包括圓珠笔尖20、接头14和墨水收容管11。墨水收容管11是聚丙烯制的管，其内部填充有在25。C情况下剪切速度3.84sec—1的粘度是1003000mPa'sec的水性凝月交墨水12。图2是圆珠笔尖20的局部主视剖视图。不锈钢制的圓棒材保持筒21的前端部分被切削成前端细的大致圓锥状而形成第一锥面22，进一步形成向内减径的连结面23和从这里又减径并突出的第二锥面24。另一方面，把后端部分的外径减径而形成^^皮插入部28。佳^皮第一^l,面22、连结面23和第二锥面24的内侧所抱持的书写圓珠35的前端部从第二锥面24前端边缘露出并且把第二锥面24的小口向内侧按压进行缩径变形而形成铆接部25。在背孔32的内部插入由螺旋弹簧形成的弹簧36。弹簧36的前端形成朝向前端笔直延伸的按压棒37。包含保持筒轴心40的墨水笔芯10前端部分的假想截面则如图3的主要部分局部剖视主视图所示(弹簧36被省略)。该截面中第一锥面22与连结面23所成的角位于外侧的部分即A比180°大。且连结面23与第二锥面24所成的角位于外侧的部分即B比180°小。该连结面23和第二锥面24是通过把第一锥面22的前端部分切削加工而形成。在此，在图3中，把第一锥面22与连结面23的边界作为第一肩部26、把第二锥面24与铆接部25的边界作为第二肩部27。第二肩部27仅以距离C位于第一肩部26与书写圆珠35的假想切线41内侧。该C被设定为20jum以下。一边参照图2、图3和表示铆接工序前状态的图4的局部剖视主视图，一边说明本发明圓珠笔尖20的制造工序。首先，把不锈钢制的圓棒材前端侧切削成前端细而形成第一锥面22(参照图2)，然后使用切削前端角是上述B的切削刀具来切削第一锥面22的前端部分，形成连结面23和第二锥面24(参照图4)。另一方面，使保持筒21后端附近的外径减少地进行切削以形成^C插入部28(参照图2)。然后，从保持筒21的后端到第一锥面22的中途部分钻孔以形成背孔32(参照固2和图4)。接着，把墨水孔33从保持筒21的前端贯通到背孔32,之后再从前端用比书写圓珠35的外径稍微大的钻头进行切削以形成圓珠室29(参照图4)。该圆珠室29的深度超过第二锥面24和连结面23的位置，是达到第一锥面22前端部分的程度。接着从圆珠室29的底面30使用通路刀具在墨水孔33的周围成放射状地形成六个相同配置的通路槽34(参照图4)。该通路槽34不贯通到背孔32，而是止于墨水孔33的中途。在此，把超硬合金制的书写圆珠35插入圆珠室29，接着把书写圆珠35从前端方向敲击。由此，圓珠室29的底面30被按压变形而复制了书写圆珠35球面的一部分。这就成为圓珠支承座31(参照图4)。然后利用铆接工具把第二锥面24的前端向内侧按压变形以形成铆接部25(参照图3)。最后，从保持筒21后端插入弹簧36，在使位于其前端的按压棒37与书写圆珠35的后端抵接的状态下，一边保持弹簧36收缩的状态一边把保持筒21的后端进行铆接，把弹簧36固定(参照图2)。把完成的圓珠笔尖20以将其被插入部28插入到接头14的状态进而经由该接头14而安装在墨水收容管11的前端(参照图1)。在墨水笔芯10内注入水性凝胶墨水12,为了防止墨水从后端漏出而再把油脂状的墨水随动体13向其后端注入。于是墨水笔芯10完成(参照图1)。在此，如图3所示，第二肩部27^f又以距离C位于第一肩部26与书写圆珠35的假想切线41内侧。当把该假想切线41假定成是书写面时，即使在第一肩部26与书写面越接触则书写角度越小的情况下，第二肩部27也不与书写面接触。(第二实施例)图5和图6是表示本发明第二实施例圆珠笔尖20前端部的局部剖视图。本实施例与上述第一实施例的最大不同点在于不使用弹簧36和把通路槽34贯通到背孔32(参照图5和图6)。在使用油性墨水这样粘度比较高的墨水时这种形态更适合。本实施例圓珠笔尖20的制造工序基本上与上述第一实施例相同，以下简单说明。从圓棒材到第一锥面22、连结面23和第二锥面24的切削、背孔的钻孔、墨水孔33的贯通以及圆珠室29的切削则与第一实施例相同。接着通路槽34的形成除了贯通到背孔32点之外则与第一实施例相同。书写圓珠35的插入和由敲击来形成圆珠支承座31也与第一实施例相同，在该阶段就成为图5的状态。铆接部25的形成也与第一实施例同样实施，成为图6的状态。在此，角A和B以及距离C则与第一实施例相同。图7表示使用本实施例圆珠笔尖20进行书写时的状态。即使在第一肩部26与书写面42越接触则书写角度越小的情况下，由于第二肩部27仅以距离C位于第一肩部26与书写圓珠35的假想切线41内侧(参照图6)，所以第二肩部27也不与书写面42接触。由此，在书写时铆接部25不会碰到书写面42。实施例以下，在把本发明的实施例与比较例的对比中进行说明。(1)实施例和比4交例各实施例和比较例的圆珠笔尖都形成为是书写圆珠径是0.7mm、如上述第一实施例那样内藏有弹簧形式的结构。把这些圆珠笔尖经由接头安装在墨水收容管的前端，制成上述第一实施例形状的墨水笔芯。墨水收容管、接头、收容的墨水和墨水随动体则使用市场销售的墨水笔芯(UMR-87、墨水颜色黑、三菱铅笔)。把它们安装在市场销售的碰撞式圓珠笔(UMN-152-07、三菱铅笔)笔杆中，进行下面的试验。笔杆的重量是14土2g。各实施例和比较例中的距离C，即书写圓珠与第一肩部的切线到第二肩部的距离表示在下面的表1。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>该表中的距离c成为负数就意味着第二肩部从书写圆珠与第一肩部的切线向外侧露出。该距离c成为零就意味着第二肩部位于书写圓珠与第一肩部的切线上。(2)试验方法关于下面的判定基准是"A，，是最好，其次是"B，，,再次是"C"，"D，，是最差。(2-1)直流试验在温度23士2。C、相对湿度65土10%的环境下，从安装了各实施例或比较例墨水笔芯的笔杆前端把书写前端拉出，在该状态下向相对水平面具有50°倾斜的承受板从lm的高度使书写前端向下下落。然后徒手画20~25cm左右的圓五圈，并立刻向下固定且放置60分钟。之后测定在圆珠笔尖前端积攒的墨水滴的大小。判定基准表示在下面表2。_<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>(2-2)挂拌感由试验者使用安装了各实施例或比较例墨水笔芯的圓珠笔，把书写角度保持在大致45。地自由书写。对这时的挂拌感进行下面表3所示的感觉评价。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>(3)结果对于各实施例和比较例墨水笔芯的各试验结果表示在下面的表4。[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>按照上述，第二肩部从书写圆珠与第一肩部的切线向外侧露出的比较例1和位于该切线上的比4交例2中，与4立于该切线内侧的各实施例相比，直流试验的结果是变差。由此，根据防止直流的观点来看，判明第二肩部位于该切线的内侧是恰当的。另一方面，根据挂拌感的观点来看，发现随着距离C变大而有评价变差的倾向。这是由于距离C越大就成为第二肩部越被从书写圓珠与第一肩部的切线向内侧拉入的形状的缘故，尽管第二肩部碰到纸面的可能性降低，但相反第一肩部碰到纸面的可能性提高，认为由此而挂拌感变差。由此，了解到根据挂拌感的观点则优选距离C是20jum以下。权利要求1、一种圆珠笔尖，具备保持筒、使所述保持筒的前端外周形成前端细的第一锥面、作为在所述第一锥面的前端侧形成的面并且在包含保持筒轴心的假想截面中相对该第一锥面在外侧测定的角度比180°大的连结面、作为在所述连结面的前端侧形成的前端细的锥面并且在所述假想截面中相对该连结面在外侧测定的角度比180°小的第二锥面、作为所述第一锥面、连结面和第二锥面的内部空间形成的圆珠室、作为从所述保持筒的后端达到所述圆珠室近旁的内部空间形成的背孔、贯通所述圆珠室与所述背孔之间的截面是圆形的孔即墨水孔、把所述圆珠室的底面与所述墨水孔进行连络的相同配置在该墨水孔周围的多个槽即通路槽、位于所述圆珠室内的书写圆珠、在所述圆珠室的底面中复制所述书写圆珠曲面的一部分而形成的圆珠支承座、把所述第二锥面的前端部分向内侧铆接的铆接部，其特征在于，把所述第一锥面与所述连结面的边界作为第一肩部、把所述第二锥面与所述铆接部的边界作为第二肩部时，在所述假想截面中，该第二肩部位于该第一肩部与所述书写圆珠的假想切线的内侧。2、如权利要求1所述的圓珠笔尖，其特征在于，所述假想切线与所述第二肩部的距离是20jum以下。3、如权利要求1或2所述的圆珠笔尖，其特征在于，具备弹簧，该弹簧插入在所述背孔内部并且使该弹簧的前端部分形成为把所述书写圆珠向前端按压的按压棒。4、一种墨水笔芯，其特征在于，具有圆珠笔尖和墨水收容管，而所述圆珠笔尖具备保持筒、使所述保持筒的前端外周形成前端细的第一锥面、作为在所述第一锥面的前端侧形成的锥面并且在包含保持筒轴心的假想截面中相对该第一锥面在外侧测定的角度比180°大的连结面、作为在所述连结面的前端侧形成的前端细的锥面并且在所述假想截面中相对该连结面在外侧测定的角度比180°小的第二锥面、作为所述第一锥面、连结面和第二锥面的内部空间形成的圆珠室、作为从所述保持筒的后端达到所述圆珠室近旁的内部空间形成的背孔、贯通所述圓珠室与所述背孔之间的截面是圓形的孔即墨水孔、把所述圓珠室的底面与所述墨水孔进行连络的相同配置在该墨水孔周围的多个槽即通路槽、位于所述圆玉朱室内的书写圓珠、在所述圓珠室的底面中复制所述书写圓珠曲面的一部分而形成的圆珠支承座、把所述第二锥面的前端部分向内侧铆接的铆接部，把所述第一锥面与所述连结面的边界作为第一肩部、把所述第二锥面与所述铆接部的边界作为第二肩部时，该第二肩部位于由该第一肩部与所述书写圓珠的切线形成的々i想面的内侧，所述墨水收容管把所述圆珠笔尖安装在前端且在内部收容墨水。5、如权利要求4所述的墨水笔芯，其特征在于，所述墨水是在25。C下剪切速度3.84sec"的粘度是1003000mPa'sec的水性凝胶墨水，并且具备弹簧，该弹簧位于所述背孔内部并且使该弹簧的前端部分形成为把所述书写圓珠向前端按压的按压棒。全文摘要提供一种圆珠笔尖和使用它的墨水笔芯，通过在书写时使铆接部的肩不与纸面接触而能够防止由铆接部的内周变形而引起的直流。本发明的圆珠笔尖具备把保持筒(21)的前端外周切削成前端细而形成的第一锥面(22)、在其前端侧相对第一锥面(22)在外侧测定的角度比180°大的连结面(23)、在其前端侧相对连结面(23)在外侧测定的角度比180°小的第二锥面(24)、为了保持插入在圆珠室(29)的书写圆珠(35)而把第二锥面(24)的前端部分向内侧铆接加工的铆接部(25)，其中，把第一锥面(22)与连结面(23)的边界作为第一肩部(26)、把第二锥面(24)与铆接部(25)的边界作为第二肩部(27)时，第二肩部(27)位于第一肩部(26)与所述书写圆珠(35)的假想切线(41)的内侧。文档编号B43K1/00GK101505973SQ20078003172公开日2009年8月12日申请日期2007年8月27日优先权日2006年9月1日发明者中岛淳,古川和彦,大桥光宏,武藤广行申请人:三菱铅笔株式会社