专利名称：圆珠笔尖以及圆珠笔的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用滚珠直径小于0.3mm的小直径滚珠的圆珠笔尖，尤其是具有滚珠直径0.29mm以下的滚珠的圆珠笔尖，使用金属细管形成的圆珠笔尖的形状以及具备该圆珠笔尖的圆珠笔，并且，本发明涉及切削圆柱材料来形成的圆珠笔尖的形状。
背景技术：
目前有各种各样把金属细管加工成支持件的圆珠笔尖。
这种圆珠笔尖是把该金属细管前端附近的多个地方向内方挤压变形形成向内凸出部来作为滚珠的接纳座的。然后，向接纳座插入球，把金属细管的前端向内方挤压变形来形成铆接部。根据该接纳座和铆接部，滚珠不会脱落而能旋转自由地被抱持。
还有，作为该金属细管的材质，一般使用含镍量为7至9重量％的SUS304。并且，为了使金属细管的塑性加工性良好，实施退火处理把维式硬度降低至180至200程度之后，用于支持件加工。
还有，目前提供有各种各样的切削圆柱材料加工成支持件的圆珠笔尖。
这种圆珠笔尖有，把该圆柱材料的尖端附近的外周尖细状地切削来形成锥形部，同时切削所述锥形部的内周来形成滚珠室。另一方面，从该圆柱材料的后端到该滚珠室附近穿孔来形成墨水引导孔，贯穿该滚珠室底面和该墨水引导孔来设置墨水流通孔。然后，把该滚珠室底面朝向后端通过如进行放射状的拉削加工形成墨水引导槽，把剩余的底面作为接纳座。然后把滚珠插入到滚珠室，把所述锥形部的前端向内方挤压变形来形成铆接部。即根据该接纳座和铆接部，滚珠不会脱落而能旋转自由地被抱持。
这样，使用滚珠直径小于0.3mm的小直径滚珠的圆珠笔尖，尤其在滚珠直径为0.29mm以下时，随着滚珠直径变小，连接在墨水流通孔的墨水引导孔的直径也变小，墨水的供给跟不上，会发生飞白(カスレ)或断笔迹等的问题。尤其使用考虑对直流性能的粘度假塑性水性墨水或者使用低粘度油性墨水的圆珠笔，该倾向更显著。
发明内容
对于圆珠笔尖应该避免的特性包括所谓的“沉球”。这里所说的“沉球”是，因旋转的滚珠和接纳座之间产生的摩擦，使接纳座慢慢磨耗，所谓的滚珠游隙变大的现象。该沉球变大时，滚珠和支持件前端边口的开口部之间的间隙变大。因此，墨水的供给量增大，成为所谓“ボテ”的原因。
对于使用金属细管的圆珠笔尖，接纳座由上述向内凸出部形成，因此与滚珠的接触面积小。所以，磨耗引起的沉球就成了严重的问题。
尤其是对于使用滚珠直径小于0.3mm的小直径滚珠的圆珠笔尖，特别是滚珠直径小于0.29mm时容易发生沉球，因此其的对策成了重要的课题。
但是，如果只是单纯地增加与接纳座中的滚珠的接触面积，则向内凸出部的挤压变形引起的变形量肯定也变大。因此，会导致收纳滚珠的空间滚珠室变形，并且向内凸出部变得容易破裂。
于是，本发明的第1课题是，对于使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过把形成向内凸出部所需的变形量适当化，尽可能地减小沉球。
还有，圆珠笔尖需要尽量抑制书写时支持件前端部位刮在纸面。进一步，为了防止滚珠从支持件前端部位脱落，还要求由铆接部提供的保持确实可靠。
使用滚珠直径小于0.3mm(尤其直径小于0.29mm)的小直径的滚珠的圆珠笔尖与使用大直径滚珠时相比，滚珠从支持件伸出的长度小。从而书写时支持件前端部位容易与纸面接触，因此容易使书写感不好，同时存在由支持件前端部位磨耗引起的滚珠脱落问题。
另外，使用滚珠直径小于0.3mm(尤其直径小于0.29mm)的小直径滚珠的圆珠笔尖与使用大直径滚珠时相比，铆接部的前端边口部位的内径小，因此铆接部产生的滚珠保持力肯定要变小。于是，再加上上述磨耗的问题，容易引起滚珠脱落。
于是，本发明的第2课题是，对于使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过把形成铆接部所需的变形量适当化，来有效防止滚珠脱落。
进一步，本发明的第3课题是，对于使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过把形成向内凸出部所需的变形量适当化，同时把形成铆接部所需的变形量适当化，提供沉球尽量小而且不易发生滚珠脱落的圆珠笔尖。
还有，如前所述，通过退火来降低金属细管的硬度，金属细管的塑性加工性变好。但是，对于使用小直径滚珠的圆珠笔尖，支持件的直径也随其变小，因此，容易产生伴随硬度下降引起的弯曲，上述的沉球也容易产生。只是，为了避免硬度下降而单纯地省略退火工艺，则会因塑性加工性差而在形成向内凸出部时容易产生龟裂。即，这些问题点如果不经过对金属细管材质本身的考虑是无法消除的。
于是，本发明的第4课题是，对于使用小直径滚珠并且用向内凸出部支撑该滚珠的圆珠笔尖，消除由金属细管的材质引起的弯曲或沉球。
进一步，本发明的第5课题是，对于使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过把形成向内凸出部所需的变形量适当化，同时把形成铆接部所需的变形量适当化，提供沉球尽量小而且不易发生滚珠脱落的圆珠笔尖，提供实现舒适书写感的圆珠笔。
还有，本发明的第6课题是，参照上述的第5课题，通过限定使用的墨水，提供实现更加舒适的书写感的圆珠笔。
另一方面，为了解决关于切削圆柱材料来制造的圆珠笔尖的上述问题，如果把墨水引导孔做大的话，会与支持件的锥形部干扰。为了避免这种现象，也有把墨水引导孔和墨水流通孔的连接部分变短的方法，但相反地墨水流通孔会变长，因此，会妨碍墨水供给。
进一步，为了解决上述课题，有在墨水引导孔和墨水流通孔的连接部设置锥形的缩径部的方法，通常的圆珠笔尖的外形锥角为30度左右，如果所述连接部的锥角大，支持件锥形部的壁厚度会变薄，用拉削加工形成墨水引导槽等时会发生壁薄部分的压曲引起的加工不良。另一方面，如果减小所述连接部的锥角，则墨水引导孔和墨水流通孔之间的距离必然变长，因此，容易产生墨水供给障碍，高速书写性变差。
所以，本发明就是要解决上述问题，第7个课题是即使对于具有滚珠直径小于0.3mm的小直径滚珠，尤其直径小于0.29mm的滚珠的圆珠笔尖，也能提供一种高速书写性优异并且容易加工的圆珠笔尖。
还有，对于圆珠笔尖应该避免的特性包括所谓的“沉球”。这里所说的沉球是，因旋转的滚珠和接纳座之间产生的摩擦，使接纳座慢慢磨耗，滚珠从铆接部前端伸出的长度变小的现象。如果该沉球变大，滚珠将堵塞墨水引导槽，妨碍墨水流出，使得无法书写。还有，如果伸出长度变小，书写时铆接部容易比滚珠先接触纸面，因此会有损于书写的平滑性。
特别是，使用具有滚珠直径小于0.3mm的小直径滚珠，尤其是直径小于0.29mm的滚珠的圆珠笔尖与使用更大直径滚珠的圆珠笔尖相比，虽然滚珠和支持件之间的摩擦速度不变，但与滚珠的接触面积变小，因此接触部分的磨耗严重，结果导致容易发生沉球，对于其的对策成了重要课题。
但是，如果只是单纯地增加与接纳座中的滚珠的接触面积，由向内凸出部的挤压变形产生的变形量肯定变大。因此，如果想扩大滚珠和支持件之间的接触面积，则墨水流通孔或墨水引导槽势必会变窄，产生高速书写时墨水供给不足的问题点。
所以，本发明的第8个课题是，对于使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过把用于形成墨水流通孔的切削量适当化，尽量减小沉球并且确保充分的墨水供给。
还有，圆珠笔尖需要尽量抑制书写时支持件前端部位刮纸。进一步，为了防止滚珠从支持件前端部位脱落，还要求由铆接部提供的保持确实可靠。
使用滚珠直径小于0.3mm(尤其直径小于0.29mm)的小直径的滚珠的圆珠笔尖与使用大直径滚珠的圆珠笔尖相比，滚珠从支持件伸出的长度小。从而书写时支持件前端部位容易与纸面接触，因此容易使书写感不好，同时存在支持件前端部位的磨耗引起的滚珠脱落问题。
并且，使用滚珠直径小于0.3mm(尤其直径小于0.29mm)的小直径的滚珠的圆珠笔尖与使用大直径滚珠的圆珠笔尖相比，由铆接部保持滚珠的尺寸小，因此铆接部的滚珠保持力肯定要变小。于是，再加上上述的磨耗的问题，容易引起滚珠脱落。
于是，本发明的第9课题是，对于使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过把形成铆接部所需的变形量适当化，以有效防止滚珠脱落。
进一步，本发明的第10课题是，对于使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过把用于形成墨水流通孔的切削量适当化，同时把形成铆接部所需的变形量适当化，提供尽量减小沉球同时确保充分的墨水供给，并且不易发生滚珠脱落的圆珠笔尖。
为了达到上述目的，本发明由以下部分构成。
其中，符号表示在发明的实施方式中使用的符号，并不限定本发明的技术性范围。
本发明的第1个方面鉴于上述的第1个课题，本发明的第1个方面是，一种具备有在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部22的支持件20和、在所述向内凸出部22和所述一端之间插入的直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30，同时把所述一端的边缘通过对内侧进行铆接加工来形成铆接部21的圆珠笔尖10，其特征在于把所述滚珠30的直径记为D以及把所述向内凸出部22的内切圆直径记为F时，满足0.4≤F/D≤0.6的关系。
本发明的第1个方面中的金属细管的材质优选奥氏体系不锈钢。尤其优选含碳量在0.03重量％以下的(如SUS316L)。
还有，滚珠30的材质优选超硬合金、不锈钢、陶瓷等。
向内凸出部22的形成可以用如前端为球状的冲孔刀具进行。还有，向内凸出部22的个数优选3个。
铆接部加工可以通过如使用辊子的旋压加工进行。
如上所述，对于容纳直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30的由金属细管制造的圆珠笔尖10，通过使形成向内凸出部22所需变形量适当化，防止加工引起的球室23的变形或向内凸出部22的破裂，并且使沉球难以发生。
本发明的第2个方面鉴于上述的第2个课题，本发明的第2个方面是，一种具备有在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部22的支持件20和、在所述向内凸出部22和所述一端之间插入的直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部21的圆珠笔尖10，其特征在于把所述滚珠30的直径记为D、把该滚珠30从所述铆接部2 1前端伸出的长度记为G以及把该铆接部21的内径记为H时，满足G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系。
本发明的第2个方面中的金属细管及滚珠30的材质，以及向内凸出部22的形成及铆接部加工与所述本发明的第1个方面相同。
如上所述，对于容纳直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30的由金属细管制造的圆珠笔尖10，通过使形成铆接部21所需变形量适当化，可以有效防止书写时刮纸或滚珠脱落现象。
本发明的第3个方面鉴于上述的第3个课题，本发明的第3个方面是，一种具备有在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部22的支持件20和、在所述向内凸出部22和所述一端之间插入的直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部21的圆珠笔尖10，其特征在于把所述滚珠30的直径记为D、把所述向内凸出部22的内切圆直径记为F、把滚珠30从所述铆接部21前端伸出的长度记为G以及把该铆接部21的内径记为H时，满足0.4≤F/D≤0.6、G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系。
本发明的第3个方面中的金属细管及滚珠30的材质，以及向内凸出部22的形成及铆接部加工与所述本发明的第1个方面相同。
如上所述，对于容纳直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30的由金属细管制造的圆珠笔尖10，通过使形成向内凸出部22和铆接部21所需变形量适当化，可以防止加工影响引起的球室23的变形或向内凸出部22的破裂，并且使沉球不易发生，同时有效防止书写时刮纸或滚珠脱落现象。
另外对于上述第1发明到第3发明的各个发明，所述金属细管优选由含镍量在10重量％以上且维式硬度在350以上的不锈钢形成。根据此，能够消除由于金属细管材质引起的弯曲或沉球。进一步，该不锈钢优选含碳量在0.03重量％以下的奥氏体系不锈钢。这样，即使滚珠和滚珠支持件之间生成摩擦热也难以形成铬的碳化物，因此提高耐摩擦性，其结果不易发生沉球现象。
本发明的第4个方面鉴于上述的第4个课题，本发明的第4个方面是，一种具备有在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部的支持件和、在所述向内凸出部和所述一端之间插入的直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部的圆珠笔尖，其特征在于所述金属细管由含镍量在10重量％以上且维式硬度在350以上的不锈钢形成。
本发明的第4个方面中的滚珠30的材质，以及向内凸出部22的形成及铆接部加工与所述本发明的第1个方面相同。
含镍量在10重量％以上的不锈钢有如奥氏体系不锈钢中的SUS316、SUS316L、SUS305等。
即，圆珠笔尖通过由上述硬度的不锈钢制造的金属细管形成，消除了弯曲或沉球的问题。另一方面，因上述不锈钢含镍量在10重量％以上，所以与不到10重量％的相比，富于延性，根据此，在向内凸出部形成时产生龟裂的现象也会消除。
还有，上述不锈钢优选含碳量在0.03重量％以下的奥氏体系不锈钢。这样，即使滚珠和滚珠支持件之间生成摩擦热也难以形成铬的碳化物，因此提高了耐摩擦性，其结果难以发生沉球现象。
本发明的第5个方面鉴于上述的第5个课题，本发明的第5个方面相关的圆珠笔40是一种具备有容纳墨水的墨水容纳管44和，具备在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部22的支持件20和、在所述向内凸出部22和所述一端之间插入的直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部21的圆珠笔尖10，其特征在于把所述滚珠30的直径记为D、把所述向内凸出部22的内切圆直径记为F、把所述滚珠30从所述铆接部21前端伸出的长度记为G以及把该铆接部21的内径记为H时，圆珠笔尖10满足0.4≤F/D≤0.6、G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系。
如上所述，对于具备容纳直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30的由金属细管制造的圆珠笔尖10的圆珠笔40，通过使形成向内凸出部22和形成铆接部21所需变形量适当化，可以防止加工影响引起的球室23的变形或向内凸出部22的破裂，并且使沉球不易发生，同时有效防止书写时刮纸或滚珠脱落现象，从而实现舒适的书写感。
本发明的第6个方面鉴于上述的第6个课题，本发明的第6个方面相关的圆珠笔40的特征在于，容纳于所述墨水容纳管44里的墨水是，25℃时在剪切速度38.4sec-1下的粘度为20mPa·sec以上600mPa·sec以下，并且，25℃时在剪切速度384sec-1下的粘度为10mPa·sec以上120mPa·sec以下的水性墨水。
这里，“水性墨水”是指，以水为基，在其中分散有增稠成分和着色成分等的墨水。
如上所述，本发明的第6个方面相关的圆珠笔40具备的圆珠笔尖10是，适合于具有上述物性的所谓假塑性水性墨水。进一步，容纳这种假塑性水性墨水的圆珠笔40的书写感更加舒适。
本发明的第7个方面鉴于上述的第7个课题，本发明的第7个方面是，一种具备滚珠30和用于保持滚珠30的支持件20，所述支持件20是在一端具有容纳并旋转自由地抱持所述滚珠30的滚珠室23，同时具有从所述滚珠室23贯穿到反滚珠侧的另一端以向所述滚珠30供给墨水用的墨水孔40A，所述墨水孔40A至少具有设置在从所述滚珠室23朝向反滚珠侧用于向滚珠室23流通墨水的墨水流通孔28A和、设置在从所述墨水流通孔28A的反滚珠侧用于向所述墨水流通孔28A引入墨水的墨水引导孔27，所述支持件20的滚珠侧外周上形成有向滚珠侧缩径的锥形部25的圆珠笔尖，其特征在于所述滚珠30的外径小于0.3mm，所述墨水引导孔27与所述墨水流通孔28A的连接部形成朝向滚珠侧缩径成锥形状的缩径孔42A，所述缩径孔42A的最大直径P为0.4mm以上，并且所述缩径孔42A的锥角Q为30度以上90度以下。
所述滚珠30是用于在书写面上涂敷墨水，可以由超硬合金、淬硬钢、陶瓷等形成。本发明中，其外径小于0.3mm，优选小于0.29mm。
所述支持件20是用于保持所述滚珠30。即在设置于支持件20的一方端部的圆筒槽状滚珠室23内，收容滚珠30使其一部分从支持件20向外部突出，并旋转自由地抱持。
所述支持件20是，在其滚珠侧外周，形成有向滚珠侧缩径的锥形部25。
进一步，所述支持件20，具有从所述滚珠室23贯穿到反滚珠侧的另一侧端部的墨水孔40A。墨水孔40A是用于向滚珠30供给墨水，但根据滚珠30的外径所述滚珠室23也会变成非常小的直径，因此在所述滚珠室23内具有比墨水孔40A的反滚珠侧更小直径的墨水引导孔27和墨水流通孔28A，以使墨水顺畅流通。
所述墨水流通孔28A是从所述滚珠室23朝向反滚珠侧设置，用于向滚珠室23供给墨水的孔，形成比滚珠30更小的直径。
墨水引导孔27是设置在所述墨水流通孔28A的反滚珠侧的、用于向墨水流通孔42A引入墨水的孔，形成比墨水流通孔42A更大，但比墨水孔40A的反滚珠侧端部更小的直径。
并且，所述墨水引导孔27与所述墨水流通孔28A的连接部形成朝向滚珠侧缩径成锥形状的缩径孔42A。即为了连接内径不同的两个孔而把墨水引导孔27的滚珠侧缩径成锥形状，缩径孔42A的最小直径与墨水流通孔28A的内径F，缩径孔42A的最大直径P与墨水引导孔27的最小直径各自相等。
还有，还可以在所述墨水流通孔28A的周围以从墨水流通孔28A的中心放射状形成多个墨水引导槽22A。墨水引导槽22A是为了从墨水流通孔28A向滚珠室23充分流通墨水的沟槽，可以从滚珠室23贯通于墨水引导孔27，也可以设置在从滚珠室23到墨水流通孔28A的长度的中途。
本发明中，所述缩径孔42A的最大直径P形成得大于0.4mm。通过这样形成，可以使从墨水引导孔27向墨水流通孔28A的墨水的导入进行得顺畅。其结果不易发生墨水的供给不良引起的飞白和断笔迹。
进一步，本发明中，所述缩径孔42A的缩径孔锥角Q为30度以上90度以下。通过这样形成，可以不妨碍墨水向滚珠室23的流通，通过拉削加工形成墨水引导槽22A等时不易发生壁薄部分压曲引起的加工不良。
还有，所述支持件20的锥形部25的锥角R优选35度以上。
通过这样形成，可以确保所述缩径孔42A的最大直径P，即墨水引导孔27的最小直径大，以尽量厚地形成壁薄部分，能够进行更加稳定的墨水供给，同时不易发生加工不良。
本发明的第8个方面鉴于上述的第8个课题，本发明的第8个方面是，一种具备有把圆柱材料一端的外周尖细状地切削来形成的锥形部25，切削所述锥形部25的内周来形成的滚珠室23，从该圆柱材料的另一端到所述滚珠室23附近穿孔来形成的墨水引导孔27，贯穿所述滚珠室23和所述墨水引导孔27之间来形成的墨水流通孔28A和插入到所述滚珠室23内的直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部的圆珠笔尖10，其特征在于把所述滚珠30的直径记为D以及把所述墨水流通孔28A的直径记为F时，满足0.4≤F/D≤0.6的关系。
本发明的第8个方面中圆柱材料的材质优选不锈钢、尤其是铁素体钢。
还有，滚珠30的材质优选如超硬合金、淬硬钢、不锈钢、陶瓷等。
锥形部25的形成可以使用如锥形状车刀来进行。
滚珠室23的形成可以使用如钻头型工具来进行。
墨水引导孔27的形成可以使用如铰刀型工具来进行。
墨水流通孔28A的形成可以使用如麻花钻来进行。这里，墨水流通孔28A的直径因所述关系肯定比滚珠室23的内径要小，但还要求比墨水引导孔27的直径也要小。并且，墨水流通孔28A的周围优选在三处以上形成墨水引导槽22A以确保墨水的流通。
铆接部加工可以使用如锥形状的辊子进行。
如上所述，对于容纳直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30的圆柱材料制的圆珠笔尖10，通过把用于形成墨水流通孔28A的切削量适当化，能够防止加工影响引起的滚珠室23的变形或破裂，并且不易发生沉球。
本发明的第9个方面鉴于上述的第9个课题，本发明的第9个方面是，一种具备有把圆柱材料一端的外周尖细状地切削来形成的锥形部25，切削所述锥形部25的内周来形成的滚珠室23，从该圆柱材料的另一端到所述滚珠室23附近穿孔来形成的墨水引导孔27，贯穿所述滚珠室23和所述墨水引导孔27之间来形成的墨水流通孔28A和插入到所述滚珠室23内的直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部的圆珠笔尖10，其特征在于把所述滚珠30的直径记为D、把该滚珠30从所述铆接部前端伸出的长度记为G以及把该铆接部的内径记为H时，满足G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系。
本发明的第9个方面中的圆柱材料及滚珠30的材质，以及锥形部25、滚珠室23、墨水引导孔27和墨水流通孔28A的形成以及铆接部加工与所述本发明的第8个方面相同。
如上所述，对于容纳直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30的圆柱材料制造的圆珠笔尖10，通过使形成铆接部21所需的变形量适当化，可以有效防止书写时刮纸或滚珠脱落现象。
本发明的第10个方面鉴于上述的第10个课题，本发明的第10个方面是，一种具备有把圆柱材料一端的外周尖细状地切削来形成的锥形部25，切削所述锥形部25的内周来形成的滚珠室23，从该圆柱材料的另一端到所述滚珠室23附近穿孔来形成的墨水引导孔27，贯穿所述滚珠室23和所述墨水引导孔27之间来形成的墨水流通孔28A和插入到所述滚珠室23内的直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部的圆珠笔尖10，其特征在于把所述滚珠30的直径记为D、把所述墨水流通孔28A的直径记为F、把滚珠30从所述铆接部前端伸出的长度记为G以及把该铆接部的内径记为H时，满足0.4≤F/D≤0.6、G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系。
本发明的第10个方面中的圆柱材料及滚珠30的材质，以及锥形部25、滚珠室23、墨水引导孔27和墨水流通孔28A的形成以及铆接部加工与所述本发明的第8个方面相同。
如上所述，对于容纳直径小于0.3mm，优选小于0.29mm的滚珠30的圆柱材料制造的圆珠笔尖10，通过使形成墨水流通孔28A和铆接部21所需的变形量适当化，可以防止加工影响引起的球室23的变形或破裂，并且不易发生沉球，同时有效防止书写时刮纸或滚珠脱落现象。
另外，上述各发明的技术性特征可以根据需要任意组合。
图1本发明第1实施方式的圆珠笔尖的正面图。其中，以断面表示支持件。
图2本发明第1实施方式的圆珠笔尖的正面图。
图3本发明第1实施方式的圆珠笔尖的前端部分的正面图(A)及断面图(B)。其中，在A中以断面表示支持件。还有，在B中表示除去滚珠的状态。
图4表示本发明第1实施方式的圆珠笔尖的制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
图5表示本发明第1实施方式的圆珠笔尖的制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
图6表示本发明第1实施方式的圆珠笔尖的制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
图7表示本发明第1实施方式的圆珠笔尖的制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
图8表示本发明第1实施方式的圆珠笔尖的制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
图9表示本发明第1实施方式的圆珠笔尖的制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
图10表示本发明第1实施方式的圆珠笔尖的制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
图11安装本发明第1实施方式的圆珠笔尖的圆珠笔的正面断面图。
图12安装本发明另一实施方式的圆珠笔尖的圆珠笔的正面断面图。
图13安装本发明另一实施方式的圆珠笔尖的圆珠笔的正面断面图。
图14扩大了本发明第2个实施方式的圆珠笔尖的前端部分的正面图。其中，以断面表示支持件。
图15本发明第2个实施方式的圆珠笔尖的正面图。其中，以断面表示支持件。还有，省略了内部的墨水引导槽。
图16本发明第2个实施方式的圆珠笔尖的正面图。
图17本发明第2个实施方式的圆珠笔尖的前端部分的平面断面图。其中，以除去滚珠的状态表示。
图18表示本发明第2个实施方式的圆珠笔尖的制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
图19表示本发明第2个实施方式的圆珠笔尖的制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
图20表示本发明第2个实施方式的圆珠笔尖的制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
图21表示本发明第2个实施方式的圆珠笔尖的制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
图22扩大前端部分表示本发明第2个实施方式的圆珠笔尖制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
图23扩大前端部分表示本发明第2个实施方式的圆珠笔尖制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
图24扩大前端部分表示本发明第2个实施方式的圆珠笔尖制造工序的正面图。其中，以断面表示支持件。
具体实施例方式
(1)第1实施方式下面，与图示例一起说明本发明的圆珠笔尖及其制造方法的第1实施方式。
图1及图2是本实施方式的圆珠笔尖10的正面图；图3是该圆珠笔尖10的前端部分的正面图(A)及平面图(B)；图4～图10为表示该圆珠笔尖10的制造工序的正面图；以及图11～图13为装有该圆珠笔尖10的圆珠笔40的正面断面图。
(1-1)圆珠笔尖10如图1和图2所示，本实施方式的圆珠笔尖10具备支持件20和滚珠30。
(1-1-1)支持件20所述支持件20是用于保持滚珠30的结构。
该支持件20是由含碳量在0.03％以下的奥氏体系不锈钢制金属细管形成。该奥氏体系不锈钢使用含镍量在10％以上的不锈钢如SUS316、SUS316或SUS305等。这样在支持件20的制造工序中，通过增多退火后的加工工序等，把加工硬度提高到维式硬度在350以上。
还有，该支持件20具有向圆珠笔40安装时位于后端侧的圆筒状基部28和、向圆珠笔40安装时位于前端侧并且与该基部28相比内径及外径小的圆筒状拉深部29。
还有，所述基部28的内部空间形成墨水引导孔27。
还有，所述拉深部29的前端部位形成圆锥状的铆接部21。还有，对于该拉深部29，在距铆接部21规定距离的位置上形成有向其内侧突出的3个向内凸出部22。并且，该拉深部29的内部空间是容纳滚珠30的滚珠室23。
还有，上述拉深部29是，在其铆接部21附近的外周具有圆锥状锥形部25。
(1-1-2)铆接部21所述铆接部21是为了从前端侧支持容纳在滚珠室23的滚珠30的结构。
该铆接部21设置在拉深部29的前端部分。
还有，该铆接部21形成为圆锥面状，其内径(H)形成得比滚珠30的直径(D)还要小(参照图3A)。
(1-1-3)向内凸出部22
所述向内凸出部22是为了从后端侧支持容纳在滚珠室23的滚珠30的结构。
该向内凸出部22位于在拉深部29的规定位置，在距铆接部21规定距离的位置上设置共3个。
还有，这3个向内凸出部22从支持件20的中心来看是以放射状设置(参照图3B)。
还有，各向内凸出部22朝向支持件20的内方突出。根据此，向内凸出部22的内切圆半径(F)要小于滚珠30的直径(D)。
还有，各向内凸出部22在其滚珠室23侧的面上具有与滚珠30接触的部分即滚珠接纳座24。
(1-1-4)滚珠室23所述滚珠室23是用于容纳滚珠30的结构。
该滚珠室23是指铆接部21和各向内凸出部22之间的内部空间。
还有，该滚珠室23的内径形成得比滚珠30的直径(D)稍微大些。
(1-1-5)锥形部25所述锥形部25是用于在书写时不使支持件20接触书写面的结构。
该锥形部25设置成在拉深部29的铆接部21附近的外周与铆接部21连接，形成为从前端侧向后端侧外径逐渐增大的圆锥面状。
(1-1-6)墨水引导孔27所述墨水引导孔27是为了向容纳于滚珠室23内的滚珠30供给墨水的结构。
该墨水引导孔27作为所使用的材料金属细管的内部空间得以形成，从支持件20的后端连接至滚珠室23。
(1-1-7)滚珠30所述滚珠30是用于在书写面上涂敷墨水的结构。
该滚珠30是由超硬合金形成。并且，该滚珠30的直径(D)为0.29mm以下。
还有，该滚珠30被滚珠室23容纳成，只从铆接部21向支持件20的外部突出规定的滚珠伸出长度(G)的量(参照图3A)。这样，通过由铆接部21和各向内凸出部22支持，在支持件20的前端侧能够旋转自由地保持。
还有，在滚珠30和铆接部21之间设置有叫做余隙26的微小的间隙。该余隙26成为书写时墨水的通路。
这样，伴随滚珠30的旋转，附着在滚珠30表面的墨水转写到书写面上，从而能够在书写面画出笔迹。
(1-2)圆珠笔尖10的制造方法接着，对本实施方式的圆珠笔尖10的制造方法进行说明。
本实施方式的圆珠笔尖10的制造方法包括拉深工序、切削工序、挤压工序、整修工序及铆接工序。
图4表示加工前支持件20的前端侧。该支持件20具有规定尺寸内径(E)。
(1-2-1)拉深工序所述拉深工序是在支持件20的前端侧设置拉深部29的工序。
具体来讲，如图5所示，通过在距支持件20前端的规定距离(J)处用辊子50实施拉深加工，在支持件20的前端侧形成拉深部29。这样，支持件20的拉深部29以外的部分形成基部28。
(1-2-2)切削工序所述切削工序是通过切削疏浚拉深部29的内周面的工序。
具体来讲，如图6所示，通过把拉深部29的内周面用钻头70切削成规定尺寸的内径(K，其中K＜E)，来疏浚拉深部29的内周面。
(1-2-3)挤压工序所述挤压工序是通过对拉深部29的规定位置实施挤压工序，在拉深部29的规定位置设置3个向内凸出部22的工序。
具体来讲，如图7所示，在拉深部29的距支持件20前端的规定距离(L，其中L＜J)的3个地方的外周面，通过实施使用前端为球状的冲孔刀具的挤压加工，设置向支持件20的内方突出的3个向内凸出部22。该3个向内凸出部22从支持件20的中心来看是以放射状设置(参照图3B)。还有，该挤压工序中向内凸出部22的变形量设定成，这些内切圆的直径F(其中F＜K)及所述滚珠直径D满足0.4≤F/D≤0.6的关系的程度。
接着，如图8所示，使用锥形车刀把支持件20的前端外周切削成圆锥状，设置锥形部25。
(1-2-4)整修工序所述整修工序是如图9所示，使用钻头80把向内凸出部22的前端侧的面及从向内凸出部到前端的内周面切削成规定尺寸(其中，大于K并且大于D)内径的工序。
通过该工序，相对于各向内凸出部22，前端侧的拉深部29内部成为滚珠室23，并且各向内凸出部22的前端侧的面形成滚珠接纳座24。进一步，相对于各向内凸出部22，后端侧的支持件20内部成为墨水引导孔27。
(1-2-5)铆接工序所述铆接工序是把滚珠30插入到滚珠室23后，在支持件20的拉深部29侧的端部设置铆接部21的工序。
具体来讲，首先，如图10所示，把滚珠30插入到滚珠室23。然后使用辊子在锥形部25的前端实施铆接加工设置铆接部21，形成如图1所示的圆珠笔尖10。其中，该铆接加工的变形量设定成，所述球伸出尺寸G、所述滚珠的直径D及所述铆接部前端内径H满足G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系的程度。
(1-3)圆珠笔40的形状由上述工序形成的圆珠笔尖10安装到如图11所示的圆珠笔40上。该圆珠笔40具备墨水容纳管44、轴筒43、接头41、圆珠笔尖10、配帽42及尾栓47。
墨水容纳管44容纳着水性凝胶状的墨水45及油性凝胶状的墨水随动体46。接头41前端侧嵌装有圆珠笔尖10，同时其后端侧嵌装在墨水容纳管44前端上，由此连接着圆珠笔尖10和墨水容纳管44。轴筒43是构成圆珠笔10外侧的部分，在其内部容纳着墨水容纳管44。轴筒43的前端螺旋安装有覆盖接头41的配帽42。并且轴筒43的后端安装有尾栓47。即，如该图11所示，圆珠笔40是所谓中粘度水性凝胶墨水圆珠笔。
还有，由上述工序形成的圆珠笔尖10也可以安装到如图12所示的圆珠笔40上。该圆珠笔40具备有轴筒43、集流环49、接头41、圆珠笔尖10、中继芯48、握紧橡皮43a及尾栓47。
轴筒43直接容纳富于流动性的水性墨水。轴筒43内的墨水经纤维质的中继芯48根据毛细管现象向装有圆珠笔尖10的接头41方向移动。还有，该中继芯48周围设置有用于缓冲轴筒43内外压力差变化的由多个凸片构成的集流环49。还有，轴筒43的前端部分成尖细状且还能够覆盖连接头41，同时轴筒43的握紧部分装有防滑的握紧橡皮43a。即，如该图12所示的圆珠笔40变成了所谓的直液式水性圆珠笔。
进一步，由上述工序形成的圆珠笔尖10还可以安装在如图13所示的圆珠笔40上。该圆珠笔40具备中棉44a、接头41、圆珠笔尖10、中继芯48、轴筒43及尾栓47。即，轴筒43内部直接容纳有浸着水性墨水的中棉44a，含在芯中的墨水经纤维质的中继芯48根据毛细管现象向装有圆珠笔尖10的前端方向移动。还有，该中继芯48的前端是从圆珠笔尖10的后端插入至滚珠室23。即，如图13所示的圆珠笔40是成所谓的中棉式水性圆珠笔。
(2)第2个实施方式下面，与图示例一起说明本发明的圆珠笔尖及其制造方法的第2个实施方式。
(2-1)
图14是本实施方式的圆珠笔尖前端部分的正面图。图15及图16是本实施方式的圆珠笔尖10的正面图。图17是该圆珠笔尖10前端部分的平面断面图。图18～图24为表示该圆珠笔尖10制造工序的正面图。
(2-2)圆珠笔尖10如图14到图16所示，圆珠笔尖10具备滚珠30和用于保持滚珠30的支持件20。还有，所述支持件20至少具备用于容纳滚珠30的滚珠室23和、用于防止容纳在滚珠室23内的滚珠30脱落到外部的铆接部21、及用于向滚珠30供给墨水的墨水孔40A。
(2-2-1)支持件20所述支持件20是用于保持滚珠30的近似圆筒形的构件。
该所述支持件20是用黄铜、德银、不锈钢等圆柱材料形成，具有用于容纳滚珠30的滚珠室23和、用于防止容纳在滚珠室23内的滚珠30脱落到外部的铆接部21、及用于向滚珠30供给墨水的墨水孔40A。
还有，支持件20的滚珠侧(即该支持件20前端的外周)上形成有向滚珠侧缩径的尖细的锥形部25。该锥形部的前端部分的内部空间形成容纳滚珠30的滚珠室23。另一方面，该锥形部25的前端部分的外周形成圆锥状的铆接部21。该锥形部25的锥角(外形锥角R)的形成优选35度以上。这是由于在外形锥角R和后述的墨水引导孔27的内径(缩径孔42A的最大直径)的关系中，能够顺利进行墨水供给，同时在加工时难以发生压曲的适当的角度，对于其根据在后面叙述。
支持件20的后端部分其外径为小直径，形成与インクリフイル连接的连接部29A(参照图15及图16)。
进一步，从支持件20的后端到前端的内部空间如图15所示，形成内径阶段性地变窄的墨水引导孔27。这样，该墨水引导孔27和滚珠室23由墨水流通孔28A贯通。与此同时，在该墨水流通孔28A周围的四处形成有放射状的墨水引导槽22A，根据此墨水引导孔27和滚珠室23也相通着。
(2-2-2)滚珠室23滚珠室23设置在支持件20的一端，是用于容纳滚珠30的空间，具有其内径稍微大于滚珠30的球直径D的圆筒状侧壁51和、以反滚珠侧为顶点侧的圆锥状底面部52(参照图14)。
还有，该滚珠室23的后端面设置有规定直径(F)的墨水流通孔28A，由此与墨水引导孔27相通。进一步，在该墨水引导孔27的周围，以放射状贯穿有4处与所述墨水引导孔27相通的墨水引导槽22A(参照图17)。进一步，该底面部52上形成有具有与滚珠30的曲率几乎相同曲率的凹球面状的滚珠接纳座24。该滚珠接纳座24是从后端支持滚珠30。该底面部52的角度在90度至170度之间适宜选择。
(2-2-3)铆接部21铆接部21是把支持件20的滚珠室23侧的一端形成为圆锥形的部分，这是为了从前端侧支持容纳在滚珠室23内的滚珠30，同时防止滚珠30从滚珠室23脱落。该铆接部21设置在锥形部25的前端部分。
还有，该铆接部21形成为圆锥面状，其内径(H)形成得小于滚珠30的直径(D)(参照图14)。
该铆接部21是把滚珠30容纳在滚珠室23内后，通过在支持件20的端部实施压延加工来形成，形成得铆接部21的内径H比滚珠30的球直径D小。进一步，滚珠30和铆接部21的内边缘之间设有微小的间隙。
滚珠30是，其一部分从所述滚珠室23向外突出，并由该铆接部在支持件20的前端旋转自由地抱持。这样，在书写时随着滚珠30的旋转，附着在滚珠30上的墨水转写到书写面上，从而画出笔迹。此时，所述的微小间隙(余隙26)成了墨水的通路。
(2-2-4)锥形部25所述锥形部25是为了书写时支持件20不接触书写面上的结构。
该锥形部25设置成在铆接部21附近的外周与铆接部21连接，形成为从前端侧向后端侧外径逐渐增大的圆锥面状。
(2-2-5)墨水孔40A墨水孔40A是从所述滚珠室23的底面部52一直到支持件20的另一端贯通的孔，用于向容纳在滚珠室内的滚珠30供给墨水。
进一步详细说明的话，如图15所示，墨水孔40A内形成有墨水引导孔27、墨水流通孔28A及墨水引导槽22A。
墨水引导孔27设置在墨水孔40A的滚珠侧，是比墨水孔40A的反滚珠侧更小直径的孔，用于向容纳在滚珠室23内的滚珠30供给墨水。该墨水引导孔27形成为支持件20的内部空间，如前所述，向前端内径阶段性地变窄，同时通过所述墨水流通孔28A和所述墨水引导孔22A与滚珠室23相通。即为了从墨水孔40A的大直径部分向小直径的滚珠室23内供给墨水，使内径逐渐变窄，使孔内不易发生墨水堵塞现象。
进一步，墨水引导孔27与后述墨水流通孔28A的连接部分形成向滚珠侧以锥形状缩径的缩径孔42A。即缩径孔42A的最小直径与墨水流通孔28A的内径相等，最大直径与墨水引导孔27的最小直径相等。这样，该缩径孔42A的最大直径P形成为0.4mm以上。该尺寸在0.4mm以下时，会妨碍墨水从墨水引导孔27流到墨水流通孔28A，成为书写时飞白的原因。从而，缩径孔42A的最大直径P优选形成为0.4mm以上。对于其根据在后面叙述。
进一步，该缩径孔42A的锥角(缩径孔锥角Q)形成为30度以上90度以下。这是因为基于与所述缩径孔42A的最大直径P的关系，缩径孔锥角Q如果在30度以下必然是需要加长缩径孔42A的长度或者墨水流通孔28A的长度，容易产生墨水流通障碍。另一方面如果缩径孔锥角Q大于90度，由于缩径孔42A的长度必然变短，需要加长墨水流通孔28A的长度或者把墨水引导孔27的端部向滚珠侧延长，前者的情况容易产生墨水流通障碍，后者的情况是支持件20的锥形部25部分的壁厚变薄，容易在产生加工时压曲引起的加工不良。于是，缩径孔锥角Q优选形成为30度以上90度以下，对于其根据在后面叙述。
墨水流通孔28A是设置在所述滚珠室23的底面部52和所述缩径孔42A的滚珠侧端部之间的孔，用于把从墨水引导孔27引入的墨水供给于滚珠室23内。
墨水引导槽22A是从所述墨水流通孔28A的中心以放射状设置的沟槽，用于把从墨水引导孔27引入的墨水充分地供给于滚珠室23内。墨水引导槽22A根据墨水的特性等设置成3个到6个(本实施方式中为4个)，沟槽宽度可以在0.03mm至0.10mm之间适宜选择。
图示的实施方式中，所述墨水引导槽22A设置成从滚珠室23底面部52贯通至墨水引导孔27，但根据墨水的特性等不贯通地形成也可以。
(2-2-6)滚珠30另外滚珠30是用于在书写面涂敷墨水。
该滚珠30是使用超硬合金、不锈钢、淬硬钢、不锈钢或陶瓷等形成为球形。还有，在本实施方式中，滚珠30的球直径D形成为0.29mm以下。
还有，该滚珠30以只从铆接部21向支持件20外突出规定滚珠伸出尺寸(G)的量(参照图14)被容纳在滚珠室23中。这样，通过由铆接部21和滚珠接纳座24支持，在支持件20的前端侧能够旋转自由地保持。
滚珠30通过形成得具有能够与纸面产生适度摩擦阻力的表面粗糙度，书写时在滚珠室23内旋转，通过墨水孔40A引入墨水而能够在纸面涂敷墨水。
还有，滚珠30和铆接部21之间设置有叫做余隙26的微小间隙(参照图14)。该余隙26成为书写时墨水的通路。
这样，伴随滚珠30的旋转，在由滚珠30和铆接部21之间吐出墨水的同时附着在滚珠30表面的墨水转写到书写面上，从而能够在书写面上画出笔迹。
(2-3)圆珠笔尖10的制造方法接着，对本实施方式的圆珠笔尖10的制造方法进行说明。
首先，用车刀把加工前的圆柱材料状支持件20的外周切削成小直径，形成连接部29A(参照图18)。然后依次实施以下工序。
(2-3-1)墨水引导孔27形成工序从支持件20的后端，开始是用大直径的钻头切削至中途。然后从此处向前端，经多个阶段顺次使钻头的直径减小，切削至前端附近，形成墨水引导孔27(参照图18)。
(2-3-2)锥形部25形成工序用锥形状的车刀从支持件20的前端至规定距离切削成圆锥状，形成锥形部25(参照图19)。
(2-3-3)中心孔28a工序在支持件20的前端，为了把用于加工墨水流通孔28A的钻头向中心引导，使用中心孔工具加工圆锥状的中心孔28a(参照图20)。
(2-3-4)墨水流通孔28A形成工序以所述中心孔28a的中心为目标，使用钻头把规定尺寸内径(F，其中0.4≤F/D≤0.6)的墨水流通孔28A贯通至与墨水引导孔27之间(参照图21)。
(2-3-5)整修工序用钻头把所述锥形部25前端的内周面切削成规定尺寸内径(M，其中M＞D)。
通过该工序，锥形部25前端的内部空间形成滚珠室23，并且其后端面形成滚珠接纳座24(参照图22)。
(2-3-6)开槽工序从所述滚珠接纳座24的前端侧，在墨水流通孔28A周围插入拉削工具贯通至墨水引导孔27，以放射状切削出4个沟槽。这些沟槽形成墨水引导槽22A(参照图23)。
(2-3-7)敲打(タタキ)工序向所述滚珠室23插入滚珠30后，通过把该滚珠30的上部向后端方向挤压，使滚珠接纳座24沿着滚珠30的外形变形(参照图24)。该工序是为了在提高滚珠接纳座24的耐摩擦性的同时扩大滚珠30和滚珠接纳座24之间的接触面积而进行。
(2-3-8)铆接工序铆接工序是把滚珠30插入到滚珠室23后，锥形部25的端部设置铆接部21的工序。
具体来讲，通过在上述敲打工序后使用锥形状的辊子在锥形部25的前端实施铆接部加工设置铆接部21来形成圆珠笔尖10(参照图14及图15)。其中，该铆接加工的变形量设定成，所述滚珠伸出长度G、所述滚珠的直径D及所述铆接部前端内径H满足G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系的程度。
实施例1下面与比较例对比来说明本发明实施例，但本发明并不限定于此。
(1)球直径与向内凸出部内切圆直径、滚珠伸出长度及铆接部前端内径的关系(其1)(1-1)实施例及比较例实施例及比较例使用的滚珠30均为超硬合金制，球直径(D)为0.28mm。
支持件20使用SUS316L制的外径0.6mm、内径0.3mm且长度8mm的金属细管作为材料。
在下表1中分别表示各实施例及比较例的D、F/D、G/D及(D-H)(其中，F为向内凸出部22的内切圆直径(mm)、G为滚珠伸出长度(mm)、H为铆接部前端内径(mm))的值。
表1
在以下说明中，把上述表1中的值中，在第2列中表示的F/D值在0.4以上0.6以下称为“第1条件”。还有，同表中的值中，在第3列中表示的G/D值为0.25以上并且在第4列中表示的(D-H)值在0.005以上0.010以下称为“第2条件”。即实施例1、2及从5至11满足第1条件。还有，从实施例3至11满足第2条件。但是，比较例1至4均不满足第1条件及第2条件中的任何一种。
各实施例及各比较例的圆珠笔尖10，如图11所示，和市售的圆珠笔40(UM-151，三菱铅笔株式会社)以用于书写中使用的圆珠笔尖，安装到相同的笔体中。
还有，该圆珠笔40的墨水容纳管44内填充有具有下述表2中所示成分的所谓假塑性水性墨水以用于书写。
表2
(1-2)试验项目对上述各实施例及各比较例实施以下①～④的试验，各自评价如下。
①刮纸感使用安装了各实施例及比较例的圆珠笔尖10的圆珠笔40，根据被测试者进行实际书写时的感觉试验来评价书写时刮纸感。具体评价为，被测试者完全感觉不到刮纸的记为“AA”、感觉到不至于影响书写的刮纸感的记为“ A”、感觉到书写稍微费劲程度刮纸感的记为“B”、书写时感觉到明显障碍程度刮纸感的记为“C”。
②支持件变形使用以ISO规格14145-1为基准的书写实验器，在书写速度4.5m/分钟、书写角度60°以及书写负荷0.98N(100g重)的条件下进行600m书写后，目测支持件20的变形来评价由于书写引起的支持件变形。具体评价为，几乎没有变形记为“A”、有稍微变形记为“B”以及有明显变形的记为“C”。
③滚珠保持力由书写引起滚珠保持力的变化是，根据在与上述②相同的条件下进行书写后观察铆接部21的松弛状况来评价。具体评价为，几乎看不到铆接部21的松弛的记为“A”、虽然看到铆接部21松弛，但滚珠30仍然被保持的记为“B”、由于铆接部21的松弛滚珠30脱落的记为“C”。
④沉球由书写引起的滚珠30沉球是，在与上述②相同的条件下进行书写后，通过测定滚珠伸出长度的减少来评价。具体评价为，滚珠伸出长度的减少在25μm以下的记为“A”、25μm以上35μm以下的记为“B”、35μm以上的记为“C”。
实际上，从上述实施例1至11以及比较例1至4，对于上述评价项目的任意一项，都没有评价为“C”的。
(1-3)第1条件的探讨下面，把圆珠笔尖10满足第1条件时的效果，分成满足以及不满足第2条件的情况来探讨。
(1-3-1)不满足第2条件的情况如下表3所示，实施例1及比较例1和比较例2是，虽然G/D值和(D-H)值相同，但都不满足第2条件。并且，与实施例1满足第1条件不同，比较例1和比较例2不满足第1条件。
表3
从上述表3的结果可以知道，不满足第2条件但满足第1条件的实施例1与第1条件和第2条件都不满足的比较例1相比，在支持件变形(②)项目中评价优异。还有，与第1条件和第2条件都不满足的比较例2相比，在沉球(④)项目中评价优异。
另一方面，如下表4所示，实施例2及比较例3和比较例4是，虽然G/D值和(D-H)值相同，但都不满足第2条件。并且，与实施例2满足第1条件不同，比较例3和比较例4不满足第1条件。
表4
从上述表4的结果可以知道，不满足第2条件但满足第1条件的实施例2与第1条件和第2条件都不满足的比较例3相比，在支持件变形(②)项目中评价优异。还有，与第1条件和第2条件都不满足的比较例4相比，在沉球(④)项目中评价优异。
即圆珠笔尖10在相同的G/D值和(D-H)值的条件下并且在不满足第2条件时，满足第1条件与不满足第1条件相比确认有明显的性能提高。
(1-3-2)满足第2条件的情况如下表5所示，实施例5、实施例6和实施例7以及实施例3和实施例4是，G/D值和(D-H)值相同，并且都满足第2条件。还有，与实施例5、实施例6和实施例7均满足第1条件相对，实施例3和实施例4都不满足第1条件。
表5
从上述表5的结果可以知道，满足第2条件并且满足第1条件的实施例5、实施例6和实施例7与满足第2条件但不满足第1条件的实施例3相比，在支持件变形(②)项目中评价均优异，而且刮纸感(①)项目评价也有提高。进一步，满足第2条件并且满足第1条件的实施例5、实施例6和实施例7与满足第2条件但不满足第1条件的实施例4相比，在沉球(④)项目中评价均优异，而且刮纸感(①)项目的评价也有提高。
即在G/D值和(D-H)值的条件相同并且满足第2条件的情况下，满足第1条件与不满足第1条件时相比，确认有明显的圆珠笔尖10的性能提高。
还有，如下表6所示，对于在满足第2条件的范围内改变G/D值和(D-H)值的情况中，在满足第1条件的范围内的从实施例8至实施例10的评价同样为良好。
表6
(1-3-3)第1条件的效果从上述(1-3-1)及(1-3-2)的结果中可以确认，不管第2条件如何，F/D值不到第1条件的下限(0.4)时(表3的比较例1、表4的比较例3、表5的实施例3)，支持件变形增大。还有，不管第2条件如何，F/D值超过第1条件的上限(0.6)时(表3的比较例2、表4的比较例4、表5的实施例4)，沉球增大。即第1条件从支持件变形和沉球的角度出发，可以说是F/D值的恰当范围。
(1-4)第2条件的探讨下面，把圆珠笔尖10满足第2条件时的效果，分成满足以及不满足第1条件的情况来探讨。
(1-4-1)不满足第1条件的情况如下表7所示，实施例3及比较例1和比较例3是，虽然F/D值相同，但都不满足第1条件。并且，与实施例3满足第2条件相对，比较例1和比较例3不满足第2条件。
表7
从上述表7的结果可以知道，不满足第1条件但满足第2条件的实施例3与第1条件和第2条件都不满足的比较例1相比，在滚珠保持力(③)项目中评价优异。还有，与第1条件和第2条件都不满足的比较例3相比，在刮纸感(①)项目中评价优异。
另一方面，如下表8所示，实施例4及比较例2和比较例4，虽然F/D值相同，但都不满足第1条件。并且，与实施例4满足第2条件相对，比较例2和比较例4不满足第2条件。
表8
从上述表8的结果可以知道，不满足第1条件但满足第2条件的实施例4与第1条件和第2条件的比较例2相比，在滚珠保持力(③)项目中评价优异。还有，与第1条件和第2条件都不满足的比较例4相比，在刮纸感(①)项目中评价优异。
即圆珠笔尖10在相同的F/D值条件下并且在不满足第1条件时，满足第2条件与不满足第2条件相比确认有明显的性能提高。
(1-4-2)满足第1条件的情况如下表9所示，实施例5、实施例8和实施例11以及实施例1和实施例2是，F/D值相同，并且都满足第1条件。还有，与实施例5、实施例8和实施例11均满足第2条件相对，实施例1和实施例2都不满足第2条件。
表9
从上述表9的结果可以知道，满足第1条件并且满足第2条件的实施例5、实施例8和实施例11与满足第1条件但不满足第2条件的实施例1相比，在滚珠保持力(③)项目中评价均优异。进一步，满足第1条件并且满足第2条件的实施例5、实施例8和实施例11与满足第1条件但不满足第2条件的实施例2相比，在刮纸感(①)项目中评价均优异。
即对于F/D值条件相同并且满足第1条件的情况，满足第2条件与不满足第2条件相比确认有明显的圆珠笔尖10的性能提高。
(1-4-3)第2条件的效果从上述(1-4-1)及(1-4-2)的结果中可以确认，不管第1条件如何，G/D值不到第2条件的下限(0.25)并且(D-H)值超过第2条件的上限(0.010mm)时(表7的比较例3、表8的比较例4、表9的实施例2)，刮纸感增大。还有，不管第1条件如何，G/D值虽然满足第2条件但(D-H)值不到第2条件的下限(0.005mm)时(表7的比较例1、表8的比较例2、表9的实施例1)，滚珠保持力下降。即第2条件从刮纸感和滚珠保持力的角度出发，可以说是G/D值和(D-H)值的恰当范围。
(1-5)评价的总结如上所述，即使是只满足第1条件和第2条件中的一方的情况，与不满足其中的任何一方的情况相比，确认有明显的圆珠笔尖10的性能提高(表3、表4、表7、表8)。
进一步，第1条件和第2条件都满足的情况下，与不满足其中的任何一方的情况相比，当然有明显的圆珠笔尖10的性能提高，即使与只满足第1条件和第2条件中的一方的情况相比，仍然有明显的圆珠笔尖10的性能提高(表5、表9)。
即上述F/D值的范围的恰当化和G/D值和(D-H)值的恰当化，各自从不同的侧面对圆珠笔尖10的性能提高有贡献的同时，当它们互相配合恰当化时圆珠笔尖10的性能可以得到更进一步的提高。
(2)球直径与向内凸出部内切圆直径、滚珠伸出长度及铆接部前端内径的关系(其2)(2-1)实施例及比较例用于实施例及比较例的滚珠30均为超硬合金制，球直径(D)为0.18mm。
支持件20使用SUS316L制的外径0.6mm、内径0.22mm且长度8mm的金属细管作为材料。
在下表10中表示各实施例及比较例的D、F/D、G/D及(D-H)(其中，F为向内凸出部22的内切圆直径(mm)、G为滚珠伸出长度(mm)、H为铆接部前端内径(mm))的各值。
表10
在以下说明中，把上述表10中的值中，在第2列中表示的F/D值在0.4以上0.6以下的称为“第1条件”。还有，同表中的值中，在第3列中表示的G/D值为0.25以上并且在第4列中表示的(D-H)值在0.005以上0.010以下的称为“第2条件”。即实施例12、13及从16至22满足第1条件。还有，从实施例14至22满足第2条件。但是，比较例5至8均不满足第1条件及第2条件中的任何一种。
各实施例及各比较例的圆珠笔尖10，如图11所示，和市售的圆珠笔40(UM-151，三菱铅笔株式会社)中使用的圆珠笔尖，安装到相同的笔体中，以用于书写。
还有，该圆珠笔40的墨水容纳管44内填充有具有上述表2中所示成分的所谓假塑性水性墨水以用于书写。
(2-2)试验项目对于上述各实施例及各比较例，与前面所述的(1-2)同样的实施①刮纸感、②支持件变形、③滚珠保持力及④沉球的试验，并同样地评价。
实际上，从上述实施例12至22以及比较例5至8，对于上述评价项目的任意一项，也没有评价为“C”的。
(2-3)第1条件的探讨下面，把圆珠笔尖10满足第1条件时的效果，分成满足以及不满足第2条件的情况来探讨。
(2-3-1)不满足第2条件的情况如下表11所示，实施例12及比较例5和比较例6是，虽然G/D值和(D-H)值相同，但都不满足第2条件。并且，与实施例12满足第1条件相对，比较例5和比较例6不满足第1条件。
表11
从上述表11的结果可以知道，不满足第2条件但满足第1条件的实施例12与不满足第1条件和第2条件双方的比较例5相比，在支持件变形(②)项目中评价优异。还有，与第1条件和第2条件都满足的比较例6不同，在沉球(④)项目中评价优异。
另一方面，如下表12所示，实施例13及比较例7和比较例8是，虽然G/D值相同，另外和(D-H)值大概相同，但都不满足第2条件。并且，与实施例13满足第1条件相对，比较例7和比较例8不满足第1条件。
表12
从上述表12的结果可以知道，不满足第2条件但满足第1条件的实施例13与不满足第1条件和第2条件双方的比较例7相比，在支持件变形(②)项目中评价优异。还有，与不满足第1条件和第2条件双方的比较例8相比，在沉球(④)项目中评价优异。
即圆珠笔尖10在大致相同的G/D值和(D-H)值的条件下并且在不满足第2条件时，满足第1条件与不满足第1条件相比确认有明显的性能提高。
(2-3-2)满足第2条件的情况如下表13所示，实施例16、实施例17和实施例18以及实施例14和实施例15是，G/D值和(D-H)值相同，并且都满足第2条件。还有，与实施例16、实施例17和实施例18均满足第1条件相对，实施例14和实施例15都不满足第1条件。
表13
从上述表13的结果可以知道，满足第2条件并且满足第1条件的实施例16、实施例17和实施例18与满足第2条件但不满足第1条件的实施例14相比，在支持件变形(②)项目中的评价均优异，而且刮纸感(①)项目的评价也有提高。进一步，满足第2条件并且满足第1条件的实施例16、实施例17和实施例18与满足第2条件但不满足第1条件的实施例15相比，在沉球(④)项目中的评价均优异，而且刮纸感(①)项目评价也有提高。
即对于G/D值和(D-H)值条件相同并且满足第2条件的情况，满足第1条件与不满足第1条件相比确认有明显的圆珠笔尖10的性能提高。
还有，如下表14所示，即使在满足第2条件的范围内改变G/D值和(D-H)值的情况中，在满足第1条件的范围内的从实施例19至实施例21的评价同样为良好。
表14
(2-3-3)第1条件的效果从上述(2-3-1)及(2-3-2)的结果中可以确认，不管第2条件如何，F/D值不到第1条件的下限(0.4)时(表11的比较例5、表12的比较例7、表13的实施例14)，支持件变形增大。还有，不管第2条件如何，F/D值超过第1条件的上限(0.6)时(表11的比较例6、表12的比较例8、表13的实施例15)，沉球增大。即第1条件从支持件变形和沉球的角度出发，可以说是F/D值的恰当范围。
(2-4)第2条件的探讨下面，把圆珠笔尖10满足第2条件时的效果，分成满足以及不满足第1条件的情况来探讨。
(2-4-1)不满足第1条件的情况如下表15所示，实施例14及比较例5和比较例7是，虽然F/D值相同，但都不满足第1条件。并且，与实施例14满足第2条件相对，比较例5和比较例7不满足第2条件。
表15
从上述表15的结果可以知道，不满足第1条件但满足第2条件的实施例14与第1条件和第2条件都满足的比较例5相比，在滚珠保持力(③)项目中评价优异。还有，与第1条件和第2条件都满足的比较例7相比，在刮纸感(①)项目中评价优异。
另一方面，如下表16所示，实施例15及比较例6和比较例8是，虽然F/D值相同，但都不满足第1条件。并且，与实施例15满足第2条件相对，比较例6和比较例8不满足第2条件。
表16
从上述表16的结果可以知道，不满足第1条件但满足第2条件的实施例15与不满足第1条件和第2条件双方的比较例6相比，在滚珠保持力(③)项目中评价优异。还有，与不满足第1条件和第2条件双方的比较例8相比，在刮纸感(①)项目中评价优异。
即圆珠笔尖10在相同的F/D值条件下并且在不满足第1条件时，满足第2条件与不满足第2条件相比确认有明显的性能提高。
(2-4-2)满足第1条件的情况如下表17所示，实施例16、实施例19和实施例22以及实施例12和实施例13是，F/D值相同，并且都满足第1条件。还有，相对于实施例16、实施例19和实施例22均满足第2条件相对，实施例12和实施例13都不满足第2条件。
表17
从上述表17的结果可以知道，满足第1条件并且满足第2条件的实施例16、实施例19和实施例22与满足第1条件但不满足第2条件的实施例12相比，在滚珠保持力(③)项目中的评价均优异。进一步，满足第1条件并且满足第2条件的实施例16、实施例19和实施例22与满足第1条件但不满足第2条件的实施例13相比，在刮纸感(①)项目中评价均优异。
即对于F/D值条件相同并且满足第1条件的情况中满足第2条件与不满足第2条件相比确认有明显的圆珠笔尖10的性能提高。
(2-4-3)第2条件的效果从上述(2-4-1)及(2-4-2)的结果中可以确认，不管第1条件如何，G/D值不到第2条件的下限(0.25)并且(D-H)值超过第2条件的上限(0.010mm)时(表15的比较例7、表16的比较例8、表17的实施例13)，刮纸感增大。还有，不管第1条件如何，G/D值虽然满足第2条件但(D-H)值不到第2条件的下限(0.005mm)时(表15的比较例5、表16的比较例6、表17的实施例12)，滚珠保持力下降。即第2条件从刮纸感和滚珠保持力的角度出发，可以说是G/D值和(D-H)值的恰当范围。
(2-5)评价的总结如上所述，即使是只满足第1条件和第2条件中的一方的情况，与不满足其中的任何一方的情况相比，确认有明显的圆珠笔尖10的性能提高(表11、表12、表15、表16)。
进一步，在第1条件和第2条件都满足的情况下，与不满足其中的任何一方的情况相比，当然是有明显的圆珠笔尖10的性能提高，即使与只满足第1条件和第2条件中的一方的情况相比，仍然有明显的圆珠笔尖10的性能提高(表13、表17)。
即上述F/D值的范围的恰当化和G/D值和(D-H)值的恰当化是，各自从不同的侧面对圆珠笔尖10的性能提高有贡献的同时，当它们互相配合恰当化时圆珠笔尖10的性能可以得到更进一步的提高。
(3)支持件材质的探讨(3-1)实施例及比较例实施例及比较例使用的滚珠30均为超硬合金制，球直径(D)为0.28mm。
支持件20的形成使用含镍量为11.8重量％的SUS316L制金属细管或者含镍量为8.3重量％的SUS304制金属细管。其中，各金属细管的外径0.6mm、内径0.3mm且长度8mm。还有，各自的维式硬度是根据退火的有无来调节。其中，维式硬度是由微小硬度试验机(アカシ(株)，MVK-E)测定。对于各个实施例及比较例，在下表18中表示材质及维式硬度。
表18
各实施例及各比较例的圆珠笔尖10，如图11所示，和市售的圆珠笔40(UM-151，三菱铅笔株式会社)中使用的圆珠笔尖，安装到相同的笔体中，以用于书写。
还有，该圆珠笔40的墨水容纳管44内填充有具有上表2中所示成分的所谓假塑性水性墨水以用于书写。
(3-2)试验项目对于上述各实施例及各比较例，实施下述的⑤～⑦的试验，各自评价如下。
⑤加工性在向内凸出部22的形成时，根据龟裂的产生、变形或尺寸不良的有无来评价。具体评价为，这些都没有记为“A”、有其中的一项记为“C”。
⑥沉球使用以ISO规格14145-1为基准的书写实验器，在书写速度4.5m/分钟、书写角度60°以及书写负荷0.98N(100g重)的条件下进行600m螺旋书写后，根据测定滚珠伸出长度的减少情况来评价。具体评价为，滚珠伸出长度的减少在20μm以下的记为“A”、20μm以上27μm以下的记为“B”、27μm以上的记为“C”。
⑦弯曲变形使用以ISO规格14145-1为基准的书写实验器，在书写速度4.5m/分钟、书写角度60°以及书写负荷0.49N(50g重)或者0.98N(100g重)的条件下进行600m螺旋书写后，测定圆珠笔尖10前端的弯曲量来进行评价。具体评价为，前端的弯曲量在0.1mm以下记为“A”、超过0.1mm不到0.2mm记为“B”以及在0.2mm以上记为“C”。
(3-3)试验结果对于上述各个实施例及比较例，上述各试验的评价如下表19所示。
表19
首先，含镍量在10重量％以上且维式硬度在350以上的实施例23与含镍量在10重量％以上但维式硬度在350以下的比较例9相比，在沉球(⑥)和弯曲变形(⑦)项目中评价优异。即除了通过含镍量在10重量％以上使加工性良好，还通过使维式硬度在350以上来有效防止沉球和弯曲变形。
另一方面，上述实施例23与维式硬度在350以上但含镍量在10重量％以下的比较例10相比，在加工性(⑤)项目中评价优异。即除了通过维式硬度在350以上来有效防止沉球和弯曲变形，还通过使含镍量在10重量％以上来提高加工性。
另外，含镍量不到10重量％且维式硬度不到350的比较例11是，虽然因硬度低而加工性(⑤)良好，但沉球(⑥)和弯曲变形(⑦)的评价比比较例9更差，是无法用于实际应用的。
(4)对缩径孔最大直径P、缩径孔锥角Q、外形锥角R的评价各自制作本发明的圆珠笔尖10和比较例的圆珠笔尖，用其进行评价试验。
即使用支持件20的缩径孔最大直径P、缩径孔锥角Q、外形锥角R各不相同的圆珠笔尖，对于(4-1)高速书写性及(4-2)加工性进行评价试验。
滚珠30的球直径D为0.25mm，材质使用超硬合金。支持件20是用不锈钢形成。
还有，使用在25℃且剪切速度38.4sec-1时的粘度为100mPa·sec的墨水，其成分如上述表2所示。
(4-1)高速书写性高速书写性是用书写速度9m/分钟螺旋书写后评价飞白的有无。
其评价如下。
AA完全没有发生飞白。
A几乎没有发生飞白。
B虽然发生有少部分飞白，但是不太明显的程度。
C有相当的飞白发生。
(4-2)加工性加工性是在用拉削加工形成墨水引导槽22A时，调查是否发生压曲引起的加工不良。即加工10000个如下表20所示各构成圆珠笔尖时，调查发生了全体多少百分比的加工不良。
其评价如下。
AA完全没有发生加工不良(0％)。
A虽然发生了加工不良，但极其少数(0～0.02％)。
B虽然稍微发生了加工不良，但是生产效率上没有问题的程度(0.02～1％)。
C发生相当的加工不良(1％以上)。
表20
上述实验的结果，首先看高速书写性时，比较例12、比较例14及15发生相当的飞白。即P及R值虽然实施例24至26相等，但存在Q值不到30度的比较例12和、Q及R的角度虽然与实施例25和26相等，但P值在0.4mm以下的比较例14及15。
比较例12可能是因为Q值即缩径孔锥角小，所以墨水引导孔27和墨水流通孔28A之间距离变长，从而在墨水供给上产生了障碍的缘故。还有，比较例14及15可能是因为P值即缩径孔最大直径小，所以在墨水引导孔27和墨水流通孔28A之间产生墨水堵塞的缘故。
另一方面，对于实施例24，虽然发生了些须飞白，但是不太明显的程度。这可能是因为Q值为30度，墨水引导孔27和墨水流通孔28A之间距离变长，从而在墨水供给上产生些须障碍的缘故。
实施例25至29均没有产生或者几乎没有产生飞白。它们都形成为P值0.4mm以上、Q值30度以上90度以下。
这里，几乎没有产生飞白的实施例27的Q值为与发生些须飞白的实施例24相同均为30度，P值为0.5mm，比实施例24形成得还大，因此墨水的供给变得缓和，因此就几乎没有发生飞白。还有，完全没有产生飞白的实施例28的Q值为与几乎没有产生飞白的实施例25相同，均为60度，但就是因与上述的相同的理由而完全没有产生飞白。
接着，从加工性来看，比较例13发生了相当的加工不良。即P和R值虽然与实施例24至26相等，但Q值超过了90度。这可能是因为Q值大所以缩径孔42A的长度缩短，所以不得不把墨水引导孔27向滚珠侧延长，从而与锥形部25部分的壁厚变薄，导致容易引起加工不良。
还有，实施例26及29、比较例15中，发生一些加工不良。这可能是因为Q值为90度，所以出于与上述相同的理由，多少容易引起加工不良。
另一方面，其他实施例及比较例是完全不发生加工不良或者即使发生也是极其少。即在Q值25度的比较例12、Q值30度的实施例24及27、Q值60度的实施例25及28、比较例14的情况下。
这里，与Q值60度的实施例25及28相比，Q值在30度以下的比较例12、实施例24及27在加工性方面更加优良，这是因为Q值越小，与锥形部25部分的壁厚越厚，因此难以引起压曲等的缘故。只是，如比较例12所示，如果Q值过小会对墨水流通产生障碍而成为发生飞白的原因。
但是，比较实施例24至26和实施例27至29的话，即使Q值相同，对于高速书写性，实施例27至29更优异。这是因为R值形成为35度，所以即使P值为0.5mm形成得大于实施例24至26，锥形部25部分也不会成为薄壁，从而无损于加工性，墨水流通变得缓和。
综合考虑以上评价，首先在比较例中，比较例13虽然高速书写性优异，但加工性差，比较例12及14和15是加工性虽然马马乎乎但高速书写性差。从而无法达到提供高速书写性优异并且加工也容易的圆珠笔尖的本发明的目的。
另一方面，实施例24至29中，在高速书写性和加工性两面没有差的评价，能够提供高速书写性优异并且加工也容易的圆珠笔尖。并且，实施例27至29能够提供高速书写性更加优异的圆珠笔尖。
这样，鉴于上述实施例24至26的评价，优选P值0.4mm以上、Q值30度以上90度以下、R值30度以上，进一步鉴于上述实施例27至29的评价，R值更优选35度以上，得到这样的结论。
(5)关于球直径D、墨水流通孔直径F、滚珠伸出长度G、铆接部前端内径H的评价(5-1)实施例及比较例用于实施例及比较例的滚珠30均为超硬合金制，球直径(D)为0.25mm。
支持件20使用SUS430制的外径2.3mm的圆柱材料作为材料。
在下表21中表示各实施例及比较例的D、F/D、G/D及(D-H)(其中，F为墨水流通孔28A的直径(mm)、G为滚珠伸出长度(mm)、H为铆接部前端内径(mm))的各值。
表21
在以下说明中，把上述表21中的值中，在第2列中表示的F/D值在0.4以上0.6以下称为“第1条件”。还有，同表中的值中，在第3列中表示的G/D值为0.25以上并且在第4列中表示的(D-H)在0.005以上0.010以下称为“第2条件”。即实施例30、31及从实施例34至39满足第1条件。还有，从实施例32至39满足第2条件。但是，比较例16至19均不满足第1条件及第2条件中的任何一种。
各实施例及各比较例的圆珠笔尖10，如图11所示，和市售的圆珠笔40(UM-151，三菱铅笔株式会社)中使用的圆珠笔尖，安装到相同的笔体中，以用于书写。
还有，该圆珠笔的墨水容纳管内填充有具有下表2中所示成分的所谓假塑性水性墨水以供于书写。
(5-2)试验项目对于上述各实施例及各比较例实施以下①～④的试验，各自评价如下。
①刮纸感使用安装实施例及比较例的各圆珠笔尖10的圆珠笔，根据被测试者进行实际书写时的感觉试验来评价书写时刮纸感。具体评价为，被测试者完全感觉不到刮纸的或者感觉到不影响书写程度刮纸感的记为“A”、感觉到书写稍微费劲程度刮纸感的记为“B”、书写时感觉到明显障碍程度刮纸感的记为“C”。
②高速书写性高速书写性是使用以ISO规格14145-1为基准的书写实验器，在书写速度9m/分钟、书写角度60°以及书写负荷0.98N(100g重)的条件下进行书写，通过目测确认其笔迹的飞白情况来评价。具体评价为，几乎看不到飞白的记为“ A”、有稍微飞白的记为“B”、有明显飞白的记为“C”。
③滚珠保持力使用以ISO规格14145-1为基准的书写实验器，在书写速度4.5m/分钟、书写角度60°以及书写负荷0.98N(100g重)的条件下进行600m书写后，通过观察铆接部21的松弛状况来评价由笔记生产的滚珠保持力的变化。具体评价为，几乎看不到铆接部21的松弛的记为“A”、虽然铆接部21确认松弛，但滚珠30仍然被保持的记为“B”、由于铆接部21的松弛滚珠30脱落的记为“C”。
④沉球由于书写引起的滚珠30的沉球是，在与上述③相同的条件下进行书写后，通过测定滚珠伸出长度的减少程度来评价。具体评价为，滚珠伸出长度的减少在25μm以下的记为“A”、25μm以上35μm以下的记为“B”、35μm以上的记为“C”。
实际上，从上述实施例30至39以及比较例16至19，对于上述评价项目的任意一项，也没有评价为“C”的。
(5-3)第1条件的探讨下面，把圆珠笔尖10满足第1条件时的效果，分成满足以及不满足第2条件的情况来探讨。
(5-3-1)不满足第2条件的情况如下表22所示，实施例30及比较例16和比较例17是，虽然G/D值和(D-H)值相同，但都不满足第2条件。并且，与实施例30满足第1条件相对，比较例16和比较例17不满足第1条件。
表22
从上述表22的结果可以知道，不满足第2条件但满足第1条件的实施例30与不满足第1条件和第2条件双方的比较例16相比，在高速书写性(②)项目中评价优异。还有，与第1条件和第2条件都不满足的比较例17相比，在沉球(④)项目中评价优异。
另一方面，如下表23所示，实施例31及比较例18和比较例19是，虽然G/D值和(D-H)值相同，但都不满足第2条件。并且，与实施例31满足第1条件相对，比较例18和比较例19不满足第1条件。
表23
从上述表23的结果可以知道，不满足第2条件但满足第1条件的实施例31与第1条件和第2条件都不满足的比较例18相比，在高速书写性(②)项目中评价优异。还有，与第1条件和第2条件都不满足的比较例19相比，在沉球(④)项目中评价优异。
即圆珠笔尖10在相同的G/D值和(D-H)值条件下并且在不满足第2条件时，满足第1条件与不满足第1条件相比确认有明显的性能提高。
(5-3-2)满足第2条件的情况如下表24所示，实施例34、实施例35和实施例36以及实施例32和实施例33是，G/D值和(D-H)值相同，并且都满足第2条件。还有，与实施例34、实施例35和实施例36均满足第1条件相对，实施例32和实施例33都不满足第1条件。
表24
从上述表24的结果可以知道，满足第2条件并且满足第1条件的实施例34、实施例35和实施例36与满足第2条件但不满足第1条件的实施例32相比，在高速书写性(②)项目中评价均优异。进一步，满足第2条件并且满足第1条件的实施例34、实施例35和实施例36与满足第2条件但不满足第1条件的实施例33相比，在沉球(④)项目中评价均优异。
即对于G/D值和(D-H)值条件相同并且满足第2条件的情况，满足第1条件与不满足第1条件相比确认有明显的圆珠笔尖10的性能提高。
还有，如下表25所示，对于在满足第2条件的范围内变化G/D值和(D-H)值的情况，在满足第1条件的范围内的从实施例37至实施例39的评价同样为良好。
表25
(5-3-3)第1条件的效果从上述(5-3-1)及(5-3-2)的结果中可以确认，不管第2条件如何，F/D值不到第1条件的下限(0.4)时(表22的比较例16、表23的比较例18、表24的实施例32)，高速书写性降低。还有，不管第2条件如何，F/D值超过第1条件的上限(0.6)时(表22的比较例17、表23的比较例19、表24的实施例33)，沉球增大。即第1条件从高速书写性和沉球的角度出发，可以说是F/D值的恰当范围。
(5-4)第2条件的探讨下面，把圆珠笔尖10满足第2条件时的效果，分成满足以及不满足第1条件的情况来探讨。
(5-4-1)不满足第1条件的情况如下表26所示，实施例32及比较例16和比较例18是，虽然F/D值相同，但都不满足第1条件。并且，与实施例32满足第2条件相对，比较例16和比较例18不满足第2条件。
表26
从上述表26的结果可以知道，不满足第1条件但满足第2条件的实施例32与不满足第1条件和第2条件双方的比较例16相比，在滚珠保持力(③)项目中评价优异。还有，与不满足第1条件和第2条件双方的比较例18相比，在刮纸感(①)项目中评价优异。
另一方面，如下表27所示，实施例33及比较例17和比较例19是，虽然F/D值相同，但都不满足第1条件。并且，与实施例33满足第2条件相对，比较例17和比较例19不满足第2条件。
表27
从上述表27的结果可以知道，不满足第1条件但满足第2条件的实施例33与不满足第1条件和第2条件双方的比较例17相比，在滚珠保持力(③)项目中评价优异。还有，与不满足第1条件和第2条件双方的比较例19相比，在刮纸感(①)项目中评价优异。
即圆珠笔尖10在相同的F/D值条件下并且在不满足第1条件时，满足第2条件与不满足第2条件相比确认有明显的性能提高。
(5-4-2)满足第1条件的情况如下表28所示，实施例34和实施例37以及实施例30和实施例31是，F/D值相同，并且都满足第1条件。还有，与实施例34和实施例37均满足第2条件不同，实施例30和实施例31都不满足第2条件。
表28
从上述表28的结果可以知道，满足第1条件并且满足第2条件的实施例34和实施例37与满足第1条件但不满足第2条件的实施例30不同，在滚珠保持力(③)项目中评价均优异。进一步，满足第1条件并且满足第2条件的实施例34和实施例37与满足第1条件但不满足第2条件的实施例31不同，在刮纸感(①)项目中评价均优异。
即对于F/D值条件相同并且满足第1条件的情况，满足第2条件与不满足第2条件相比确认有明显的圆珠笔尖10的性能提高。
(5-4-3)第2条件的效果从上述(5-4-1)及(5-4-2)的结果中可以确认，不管第1条件如何，G/D值不到第2条件的下限(0.25)并且(D-H)值超过第2条件的上限(0.010mm)时(表26的比较例18、表27的比较例19、表28的实施例31)，刮纸感增大。还有，不管第1条件如何，G/D值虽然满足第2条件但(D-H)值不到第2条件的下限(0.005mm)时(表26的比较例16、表27的比较例17、表28的实施例30)，滚珠保持力下降。即第2条件从刮纸感和滚珠保持力的角度出发，可以说是G/D值和(D-H)值的恰当范围。
(5-5)评价的总结如上所述，即使是只满足第1条件和第2条件中的一方的情况，与不满足其中的任何一方的情况相比，确认有明显的圆珠笔尖10的性能提高(表22、表23、表26、表27)。
进一步，在第1条件和第2条件都满足的情况下，与不满足其中的任何一方的情况相比，当然也是有明显的圆珠笔尖10的性能提高，即使与只满足第1条件和第2条件中的一方的情况相比，仍然有明显的圆珠笔尖10的性能提高(表24、表28)。
即上述F/D值的范围的恰当化和G/D值和(D-H)值的恰当化是，各自从不同的侧面对圆珠笔尖10的性能提高有贡献的同时，当它们互相配合恰当化时圆珠笔尖10的性能可以得到更进一步的提高。
本发明是如上所述构成的，可以发挥如下所述效果。
即根据本发明中的本发明的第1个方面的说明，对使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过使形成向内凸出部所需变形量适当化，能够尽量减少沉球。
还有，根据本发明中的本发明的第2个方面的说明，对使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过使形成铆接部所需变形量适当化，能够有效防止滚珠脱落。
进一步，根据本发明中的本发明的第3个方面的说明，对使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过使形成向内凸出部所需变形量适当化，并且使形成铆接部所需变形量适当化，能够提供尽量减少沉球且不易发生滚珠脱落现象的圆珠笔尖。
还有，根据本发明中的本发明的第4个方面的说明，对于使用小直径滚珠并且用向内凸出部支持该滚珠的圆珠笔尖，能够消除金属细管的材质引起的弯曲或沉球。
还有，根据本发明中的本发明的第5个方面的说明，对使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过使形成向内凸出部所需变形量适当化，并且使形成铆接部21所需变形量适当化，能够提供尽量减少沉球并且不易产生滚珠脱落现象的圆珠笔尖的实现舒适的书写感的圆珠笔。
进一步，根据本发明中的本发明的第6个方面的说明，除了上述本发明的第5个方面的效果外，通过再进一步把使用的墨水限定为所谓的假塑性水性墨水，能够提供实现进一步舒适书写感的圆珠笔。
并且，根据本发明中的本发明的第7个方面的说明，即使是具有球直径小于0.3mm的小直径滚珠，尤其具有0.29mm以下滚珠的圆珠笔尖，也能够提供高速书写性优异并且加工也容易的圆珠笔尖。
还有，通过把外形锥角适当化，能够提供进一步高速书写性优异并且加工容易的圆珠笔尖。
进一步，根据本发明中本发明的第8个方面的说明，对于使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过适当化用于形成墨水流通孔的切削量，能够在尽量减少沉球的同时确保充分的墨水供给。
还有，根据本发明中的本发明的第9个方面的说明，对于使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过适当化铆接部形成所需的变形量，能够有效防止滚珠脱落。
进一步，根据本发明中的本发明的第10个方面的说明，对于使用小直径滚珠的圆珠笔尖，通过适当化用于形成墨水流通孔的切削量并且适当化铆接部形成所需的变形量，能够提供在尽量减少沉球的同时确保充分的墨水供给并且不易发生滚珠脱落的圆珠笔尖。
权利要求
1.一种圆珠笔尖，其包括在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部的支持件和、在所述向内凸出部和所述一端之间插入的直径小于0.3mm的滚珠，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部，其特征在于把所述滚珠的直径记为D以及把所述向内凸出部的内切圆直径记为F时，满足0.4≤F/D≤0.6的关系。
2.一种圆珠笔尖，其包括在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部的支持件和、在所述向内凸出部和所述一端之间插入的直径小于0.2mm的滚珠，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部，其特征在于把所述滚珠的直径记为D以及把所述向内凸出部的内切圆直径记为F时，满足0.4≤F/D≤0.6的关系。
3.一种圆珠笔尖，其包括在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部的支持件和、在所述向内凸出部和所述一端之间插入的直径小于0.3mm的滚珠，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部，其特征在于把所述滚珠的直径记为D、把该滚珠从所述铆接部前端伸出的长度记为G以及把该铆接部的内径记为H时，满足G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系。
4.一种圆珠笔尖，其包括在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部的支持件和、在所述向内凸出部和所述一端之间插入的直径小于0.2mm的滚珠，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部，其特征在于把所述滚珠的直径记为D、把该滚珠从所述铆接部前端伸出的长度记为G以及把该铆接部的内径记为H时，满足G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系。
5.一种圆珠笔尖，其包括在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部的支持件和、在所述向内凸出部和所述一端之间插入的直径小于0.3mm的滚珠，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部，其特征在于把所述滚珠的直径记为D、把所述向内凸出部的内切圆直径记为F、把所述滚珠从所述铆接部前端伸出的长度记为G以及把该铆接部的内径记为H时，满足0.4≤F/D≤0.6、G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系。
6.一种圆珠笔尖，其包括在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部的支持件和、在所述向内凸出部和所述一端之间插入的直径小于0.2mm的滚珠，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部，其特征在于把所述滚珠的直径记为D、把所述向内凸出部的内切圆直径记为F、把所述滚珠从所述铆接部前端伸出的长度记为G以及把该铆接部的内径记为H时，满足0.4≤F/D≤0.6、G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6记载的圆珠笔尖，其特征在于所述金属细管是由含镍量在10重量％以上且维式硬度在350以上的不锈钢形成。
8.如权利要求7记载的圆珠笔尖，其特征在于所述不锈钢是含碳量在0.03重量％以下的奥氏体系不锈钢。
9.一种圆珠笔尖，其包括在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部的支持件和、在所述向内凸出部和所述一端之间插入的直径小于0.3mm的滚珠，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部，其特征在于所述金属细管是由含镍量在10重量％以上且维式硬度在350以上的不锈钢形成。
10.如权利要求9记载的圆珠笔尖，其特征在于所述不锈钢是含碳量在0.03重量％以下的奥氏体系不锈钢。
11.一种圆珠笔，其特征在于，具备有容纳墨水的墨水容纳管，还具有下述圆珠笔尖，所述圆珠笔尖包括在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部的支持件和、在所述向内凸出部和所述一端之间插入的直径小于0.3mm的滚珠，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部，在把所述滚珠的直径记为D、把所述向内凸出部的内切圆直径记为F、把所述滚珠从所述铆接部前端伸出的长度记为G以及把该铆接部的内径记为H时，满足0.4≤F/D≤0.6、G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系。
12.一种圆珠笔，其特征在于，具备有容纳墨水的墨水容纳管，还具有下述圆珠笔尖，所述圆珠笔尖包括在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形来形成向内凸出部的支持件和、在所述向内凸出部和所述一端之间插入的直径小于0.2mm的滚珠，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部，在把所述滚珠的直径记为D、把所述向内凸出部的内切圆直径记为F、把所述滚珠从所述铆接部前端伸出的长度记为G以及把该铆接部的内径记为H时，满足0.4≤F/D≤0.6、G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系。
13.如权利要求11或12记载的圆珠笔，其特征在于容纳于所述墨水容纳管里的墨水是，25℃时在剪切速度38.4sec-1下的粘度为20mPa·sec以上600mPa·sec以下，并且，25℃时在剪切速度384sec-1下的粘度为10mPa·sec以上120mPa·sec以下的水性墨水。
14.一种圆珠笔尖，其包括滚珠和用于保持滚珠的支持件，所述支持件在一端具有容纳所述滚珠并旋转自由地抱持的滚珠室，同时具有从所述滚珠室贯穿到反滚珠侧的另一端以向所述滚珠供给墨水用的墨水孔，所述墨水孔至少具有设置在从所述滚珠室朝向反滚珠侧用于向滚珠室流通墨水的墨水流通孔和、设置在从所述墨水流通孔的反滚珠侧用于向所述墨水流通孔引入墨水的墨水引导孔，所述支持件的滚珠侧外周上形成有向滚珠侧缩径的锥形部，其特征在于所述滚珠的外径小于0.3mm，所述墨水引导孔与所述墨水流通孔的连接部形成朝向滚珠侧缩径成锥形状的缩径孔，所述缩径孔的最大直径为0.4mm以上，并且所述缩径孔的锥角为30度以上90度以下。
15.如权利要求14记载的圆珠笔尖，其特征在于所述支持件的锥形部的锥角为35度以上。
16.一种圆珠笔尖，其包括把圆柱材料一端的外周尖细状地切削来形成的锥形部和、切削所述锥形部的内周来形成的滚珠室和、从该圆柱材料的另一端到所述滚珠室附近穿孔来形成的墨水引导孔和、贯穿所述滚珠室和所述墨水引导孔之间来形成的墨水流通孔和、插入到所述滚珠室内的直径小于0.3mm的滚珠，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部，其特征在于把所述滚珠的直径记为D以及把所述墨水流通孔的直径记为F时，满足0.4≤F/D≤0.6的关系。
17.一种圆珠笔尖，其包括把圆柱材料一端的外周尖细状地切削来形成的锥形部和、切削所述锥形部的内周来形成的滚珠室和、从该圆柱材料的另一端到所述滚珠室附近穿孔来形成的墨水引导孔和、贯穿所述滚珠室和所述墨水引导孔之间来形成的墨水流通孔和、插入到所述滚珠室内的直径小于0.3mm的滚珠，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部，其特征在于把所述滚珠的直径记为D、把该滚珠从所述铆接部前端伸出的长度记为G以及把该铆接部的内径记为H时，满足G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系。
18.一种圆珠笔尖，其包括把圆柱材料一端的外周尖细状地切削来形成的锥形部和、切削所述锥形部的内周来形成的滚珠室和、从该圆柱材料的另一端到所述滚珠室附近穿孔来形成的墨水引导孔和、贯穿所述滚珠室和所述墨水引导孔之间来形成的墨水流通孔和、插入到所述滚珠室内的直径小于0.3mm的滚珠，同时把所述一端的边缘通过向内侧进行铆接加工来形成铆接部，其特征在于把所述滚珠的直径记为D、把所述墨水流通孔的直径记为F、把所述滚珠从所述铆接部前端伸出的长度记为G以及把该铆接部的内径记为H时，满足0.4≤F/D≤0.6、G/D≥0.25且0.005mm≤D-H≤0.010mm的关系。
全文摘要
一种圆珠笔尖及圆珠笔，对于使用直径小于0.3mm的滚珠的圆珠笔尖，使其尽量减小沉球并且不易产生滚珠脱落。对于具备有在金属细管一端的附近部位把距该端等距离的多个地方向内方挤压变形形成内切圆直径为F(mm)的向内凸出部22的支持件20和、由该向内凸出部22支持的直径(D)小于0.3mm的滚珠30的圆珠笔尖10或者是具备有切削圆柱材料的内周来形成的滚珠室23和、从该圆柱材料的另一端到所述滚珠室23附近穿孔来形成的墨水引导孔27和、贯穿所述滚珠室23和所述墨水引导孔27之间来形成的直径F(mm)的墨水流通孔28和、插入到所述滚珠室23内的直径(D)小于0.3mm的滚珠30的圆珠笔尖10，都满足0.4≤F/D≤0.6的关系。
文档编号B43K1/00GK1448279SQ02161140
公开日2003年10月15日 申请日期2002年12月18日 优先权日2001年12月18日
发明者北尾彻, 武藤广行 申请人:三菱铅笔株式会社