KR100342753B1 - 볼펜 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펜 끝의 볼(1) 빠짐 방지를 위한 압축형상부(3) 내경, 압축형상부(3) 외경, 밀봉면(8), 볼의 돌출거리, 받는자리(16), 종반동 등을 최적의 치수로 설치하여, 볼(1)과 거의 동일한 R을 갖는 밀봉면(8)을 구성하고, 볼(1) 후방에는 볼(1)과 거의 동일한 R을 갖는 받는자리(16)를 설치함과 동시에 내부에는 잉크(13)를 펜 끝까지 흐르게 하는 다수의 채널(4)을 설치한 구성을 갖는 볼펜이다.

Description

볼펜{BALL-POINT PEN}

종래, 필기구에서는 장시간 필기를 하지 않는 경우 등에 뚜껑을 닫아서 잉크의 휘발을 방지하거나, 낙하 등의 충격에 의해 펜의 끝에서 공기가 유입되어 잉크가 끊기거나 잉크가 펜의 끝에서 흘러나오는 소위 직류를 방지하는 목적으로 뚜껑의 내부에 탄성을 갖는 고무 등의 선단의 밀봉 부재로 펜 끝을 밀봉하고 있는 볼펜 및 소관식(小管式) 필기구 등이 알려져 있다. 그러나, 빗장식 볼펜의 경우, 사용자가 뚜껑을 잃어버린 경우 및 휘발하기 쉬운 잉크가 필수인 필기구의 경우 등에는 잉크의 끊김 및 공기의 유입이 발생하거나, 종종 필기 불능이 되는 경향이 있다. 이러한 경우에는 부품을 금속제의 볼펜으로 하여 잉크의 휘발을 최대한 감소시키거나, 잉크의 점도를 높게(5000 내지 10000cp 정도) 하거나, 비휘발성 용제를 증량하거나, 펜 끝의 잉크 유로를 좁게하여 잉크 유출량을 감소시키거나, 축 내부의 내압을 대기압 이상으로 가압하여 내부의 잉크를 유출시켜 대응하고 있다. 특히, 유성 볼펜과 수성 볼펜의 중간 성질을 갖는 중간 정도의 점도의 잉크를 사용한 소위 중성 볼펜에서는 이러한 문제를 갖고 있고, 약간 불완전한 볼펜이기는 하지만 그 밖의 잇점이 인정되어 시판되고 있다. 일부에 이들의 문제를 개량한 볼펜도 발명되어 왔지만, 펜 끝 내부의 마모의 문제도 해결한 것은 없었다.

종래 볼펜에서는 직류 및 공기의 유입 및 휘발에 의한 건조의 문제를, 주로 잉크 또는 축의 내부를 거의 밀폐시켜 가압(기체 및 축 측면을 누르는 등)하는 등의 기구에 의해 해결하고 있다. 또한, 이들의 대책도 실행하지 않은 경우는 밀폐성을 확보하는 뚜껑 또는 펜의 끝의 선단을 고무 등의 탄성체를 밀착시킴으로써 펜 끝을 보호하고 있다. 축 기구를 사용하는 경우에는 복잡한 기구가 필요하고, 기구의 불량에 의한 사고가 증가하거나 비용이 들어 볼펜의 단가가 상승한다. 또한 뚜껑만을 사용하는 제품에서는 실제의 사용시에는 뚜껑을 빼고 있기 때문에 근본적인 해결로는 될 수 없을 뿐만 아니라 사용자가 빈번하게 뚜껑을 닫지 않으면 성능을 유지할 수 없는 문제점이 있다. 더욱이, 잉크로서 해결했을 경우에는, 필기 후의 묘선(描線)이 좀처럼 건조되지 않고, 필기감이 나빠지고, 윤활성이 떨어지는 잉크에 의해 펜의 끝이 마모하여 유량이 필기할수록 증가하거나, 심한 경우 볼이 떨어지거나 필기할 수 없게 되는 등의 필기성능을 희생하여 해결되고 있다.

본 발명은 주로 보급형의 펜 끝 내부에서 필기부가 되는 볼이 선단으로부터 돌출된 상태에서 빠져나가지 않으면서 느슨하게 끼워진 소위 볼펜 유형의 필기구의 개량을 목적으로 하거나, 펜 끝의 내부에 그의 필기 볼 및 내면의 볼과 거의 동일한 R을 갖는 밀봉면으로 외부 공기와 차단밀봉하는 밀봉부를 갖는 펜의 끝을 밀봉부의 제조성을 희생하지 않고 밀봉에 의해 건조, 공기 유입 및 직류등의 문제를 방지하여 필기시에 펜의 끝에 잉크가 부착하여 지면을 오염시키는 등의 문제를 또한 동시에 해결하는 것으로, 특수 잉크 및 고도의 축 기구를 필요로 하지 않고 저렴하고 성능이 좋은 필기구를 제공한다고 하는 과제를 해결하는 것에 있다.

본 발명은 선단(先端)에서 필기부가 되는 볼이 잉크의 유로를 확보하기 위한 적당한 치수의 간극을 갖는 상태에서 빠져나가는 것을 방지하고, 느슨하게 끼워진 펜 끝의 부품 및 그 부품을 사용하여 볼펜의 개량을 수행하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태인 볼펜의 선단쪽의 펜 끝 부재의 구조를 나타내는 종단면도 및 외관도이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시 형태인 볼펜의 최선단부의 구조를 나타내는 종단면도이다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시 형태인 볼펜의 전체 구조를 나타내는 종단면도이다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시 형태인 볼펜의 선단부의 구조를 나타내는 종단면도이다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 요지는 다음과 같다.

우선 본 발명의 제 1 요지는, 내부에 잉크가 저장된 잉크 수용관, 선단에서 필기부가 되는 볼이 회전 가능하게 돌출된 상태에서 지지체의 선단부의 압축형상부에 의해 빠지는 것이 방지된, 잉크 수용관 앞 부분에 위치한 펜 끝, 및 물을 기재로 하는 수성 잉크를 갖는 필기구에 있어서, 하기 1) 내지 3)의 모든 구성을 만족함을 특징으로 하는 볼펜에 있다:

1) 필기 볼의 직경 ψA, 내부의 잉크 유로가 되는 잉크 구멍 직경 ψJ, 받는자리 각도 P 및 받는자리 직경 ψK의 사이에 하기의 관계식을 만족시킨다:

100°< P < 150°

ψA×0.40 < ψJ < ψA×0.80

ψA×0.50 < ψK < ψA×0.90;

2) 볼의 축 방향 후방에는 필기시의 잉크 유로가 되는 3개 이상의 채널홈을 설치하여, 이들의 채널홈이 잉크 수용관 방향 후방으로 관통되지 않고 도중에 멈춘 형상으로 되어 있고, 이 때 채널의 외접원 직경 ψQ, 볼이 느슨하게 끼워진 횡방향 벽의 직경인 마무리 직경 ψS, 볼이 받는자리에 밀착하는 경우의 볼의 돌출거리 H 및 받는자리 직경 ψK의 사이에 하기의 관계식을 만족시킨다:

ψA×0.95 < ψQ < ψA×1.05

ψA×1.02 < ψS < ψA×1.10

H×2.3 < ψK;

3) 느슨하게 끼워진 볼은 축의 종방향으로 이동 가능하고, 그 거리가 ψA ×0.01 < M < ψA×0.10의 범위인 종방향 반동 M을 갖는다.

다음에, 본 발명의 제 2 요지는, 펜 끝의 내부에 볼을 80g 이하의 약한 하중으로 항상 축 방향 전방으로 누르는 스프링 등의 탄성체를 가짐을 특징으로 하는 상기 요지 1에 기재된 볼펜에 있다.

또한, 본 발명의 제 3 및 제 4 요지는, 23℃에서의 점도가 10cp 내지 4000cp인 물을 기재로 하는 수성 잉크를 잉크 수용관에 직접 내장하고, 잉크의 후단에 접하도록 그리이스(grease)상(狀)의 종동체(follower)를 설치하여, 펜의 끝, 잉크 수용관 등의 잉크가 직접 접하는 모든 부품 재질의 흡수율이 상온에서 0.2% 이하임을 특징으로 하는 상기 요지 1 또는 2에 기재된 볼펜에 있다.

또한, 본 발명의 제 5 요지는, 내부에 잉크가 저장된 잉크 수용관, 및 선단에서 필기부가 되는 볼이 회전 가능하게 돌출된 상태에서 지지체의 선단부의 압축형상부에 의해 빠져나가지 못하게 된, 잉크 수용관 앞 부분에 위치한 펜 끝을 갖는 필기구에 있어서, 하기 1) 내지 3)의 모든 구성을 만족함을 특징으로 하는 볼펜에 있다:

1) 테이퍼(taper)된 압축형상부의 각도 B, 필기 볼 직경 ψA, 압축형상부 외경 ψF, 압축형상부 내경 ψG 및 볼의 돌출거리 ψH의 사이에 하기의 관계식을 만족시킨다:

60°< B < 100°

ψA×0.90 < ψF < ψA×1.10

ψA×0.90 < ψG < ψA×0.98

ψA×0.20 < ψH < ψA×0.40;

2) 압축형상부 내경에는 필기 볼의 반경 R과 거의 동일한 R을 갖고 둘레상에 폭 I를 갖는 밀봉면을 설치하여 ψA×0.01 < I < ψA×0.15를 만족시킨다;

3) 느슨하게 끼워진 볼은 축 종방향으로 이동 가능하며, 그 거리가 ψA×0.01 < M < ψA×0.10의 범위인 종반동 M을 갖는다.

또한, 본 발명의 제 6 요지는, 볼과 거의 동일한 R을 갖고 직경 ψK가 ψA×0.6 < ψK < ψA×0.9의 범위이며 둘레 방향으로 비연속적인 받는자리 K를 볼의 축 방향 후방에 설치함을 특징으로 하는 상기 요지 5에 기재된 볼펜이다.

다음에, 본 발명의 제 7 및 제 8 요지는, 펜 끝 내부에 볼을 80g 이하의 약한 하중으로 항상 축 방향 전방으로 누르는 스프링 등의 탄성체를 갖고, 이러한 스프링 등의 탄성체에는 후방에 반환부 또는 후단이 접하는 부분에 안정하게 위치하기 위한 반환부와 동등한 스트레이트(straight)부를 설치하고, 볼의 축 방향 후방에는 필기시의 잉크 유로가 되는 3개 이상의 채널홈을 설치하여 이들의 채널홈이 잉크 수용관 방향 후방으로 관통되지 않고 도중에 멈춘 형상으로 됨을 특징으로 하는 상기 요지 5 및 6에 기재된 볼펜에 있다.

다음에, 본 발명의 제 9 내지 제 12 요지는 테이퍼된 압축형상부 B 부분의 후방에 테이퍼된 C, D 및 E 부분을 설치하고, 또한 내면의 밀봉면의 폭 I와 외면의 압축형상부의 폭 L이 하기 4) 내지 6)의 모든 조건을 만족함을 특징으로 하는 상기 요지 5 내지 8에 기재된 볼펜에 있다:

4) B > C, D > C, D > E;

5) 60° < B < 100°, E < 60°;

6) L×0.1 < I < L.

또한, 본 발명의 제 13 내지 제 20 요지는, 23℃에서의 점도가 10cp 내지 4000cp인 물을 기재로 한 수성 잉크를 잉크 수용관에 직접 내장하고, 잉크의 후단에 접하도록 그리이스상의 종동체를 설치하여, 기온 23℃, 습도 60%의 환경에서 펜 몸체에서의 휘발 감량치가 0.06mg/일 내지 0.8mg/일(30일간의 평균)임을 특징으로 하는 상기 요지 5 내지 12에 기재된 볼펜이다.

이상 기술한 바와 같이, 본 발명의 볼펜은 선단에 필기부가 되는 볼이 외부로 돌출되도록 회전가능하면서 빠지는 것이 방지되어 있고, 잉크 수용관의 내부에 잉크를 내장하고 있다. 이러한 잉크는 펜 끝의 내부에서 횡방향의 반동 및 상하로도 잉크 도출이 가능하도록 볼이 이동가능한 종반동 등에 적당한 치수로 설정된 다수의 채널홈으로 이루어진 잉크 유로를 지나서, 회전 가능하고 필기부가 되는 볼에 도출되도록 구성되어 있다.

이러한 느슨하게 끼워진 볼은 자유롭게 회전할 수 있는 상태에서 소성 변형 등에 의한 압축형상부에 의해 빠져나가는 것이 방지된다.

본 발명에서는 볼의 돌출거리, 받는자리 직경, 채널 외접원 직경, 마무리 직경 등의 최적화에 의한 안정한 받는자리부 및 잉크 도출부를 제공함으로써, 또한 종반동을 확보함과 동시에 볼의 축 방향 후방의 받는면이 되고 볼과 거의 동일한 R을 갖는 받는자리에서 필기중에는 볼이 굴러나가지 않도록 함으로써 압축형상 선단 내부가 마모되는 것을 방지한다.

본 발명을 더욱 유효하게 하는 형상으로서, 볼을 80g 이하의 약한 하중으로 항상 전방으로 누르게 하는 스프링 등의 탄성체(이하 스프링이라고 한다)를 설치하고 있다. 여기서 전술한 채널홈을 관통시키지 않고 멈춘 경우에는 스프링의 작동이 확실하게 된다.

특히, 중성 볼펜이라 불리는 23℃±5℃에서의 잉크 점도가 10cp 내지 4000cp인 수성 잉크를 갖는 볼펜에서는 뚜껑을 없애면 잉크중의 수분이 휘발해 버려서 장기 보존시에는 잉크가 변질하는 문제가 있지만, 본 발명에서는 잉크에 접하는 모든 부품 재질의 흡수율을 0.2% 이하의 것, 구체적으로는 PP 및 PE 등의 폴리올레핀계, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 비닐 수지, 변성 폴리페닐렌에테르 등의 수지 및 이들의 알로이 수지, 또한 금속 또는 수지에 금속을 도금 또는 코팅한 것 등이 유효하고, 이들과 전술한 펜 끝을 조합하면 본 발명의 효과가 특히 커진다.

본 발명에서는 볼의 돌출거리, 압축형상부 내경, 압축형상부 외경의 최적화에 의한 안정한 압축형상부에 의해 볼이 빠지는 것을 방지하고, 이러한 압축형상부 가공시에 압축형상부의 내경부를 볼에 접촉할 때까지 약간 강화하여 압축형상화함으로써 내부에 밀봉면을 형성시킨다. 밀봉면은 볼과 거의 동일한 R과 전체 둘레에 걸쳐 일정한 폭을 갖는 형상으로 된다.

또한, 종반동을 확보함과 동시에 볼의 축 방향 후방의 받는면이 되고 볼과 거의 동일한 R을 갖는 받는자리도 설치된다.

본 발명을 더욱 유효하게 하는 형상으로서, 테이퍼된 압축형상부 후방에서 시인성(視認性) 확보를 위한 예각 테이퍼의 전방에 거의 L형의 테이퍼를 설치하거나, 받는 자리를 볼 직경 ψA의 ψA×0.6 내지 ψA×0.9, 바람직하게는 0.7A 내지 0.8A의 범위로 하거나, 밀봉면의 폭 I를 압축형상부의 외측 압축형상부 폭 L보다도 작고, 그 L의 10분의 1 이상, 바람직하게는 0.5L 내지 0.9L의 폭으로 되도록 설정하고 있다.

또한, 볼을 80g 이하(바람직하게는 20g 이하)의 약한 하중으로 항상 전방으로 누르게 하는 스프링 등 탄성체(이후 스프링이라고 부른다)를 설치하고 있다. 여기서 전술한 채널홈을 관통시키지 않고 멈춘 경우에는 스프링의 작동이 확실하게 된다.

특히 중성 볼펜으로 불리는 23℃±5℃에서의 잉크 점도가 10cp 내지 4000cp의 수성 잉크를 갖는 것에서는 본 발명의 효과가 특히 커지게 된다.

상기의 해결 수단의 작용을 이하에 설명한다. 볼펜에 있어서는 잉크의 휘발 방지, 펜 끝에서의 공기 유입 방지 및 낙하시의 충격에 의해 잉크가 끊기거나 역류하는 것이나 직류를 방지하는 목적으로 뚜껑내에 선단을 밀봉하는 고무제의 밀봉부재가 일반적으로 이용되거나, 잉크를 고점도로 하거나, 휘발되기 어려운 잉크로 하거나 하여 대응하고 있지만, 이들에 의해 뚜껑을 자주 덮어야 하고, 묘선의 잉크가 마르지 않는 등의 새로운 문제를 야기한다. 또한 받는자리의 마모에 관해서는 주로 잉크에 윤활제를 첨가 또는 증량하거나 계면활성제에 의해 마모량을 감소시키는 대책이 이루어지고 있지만, 이러한 잉크에 대한 대책에서는 잉크가 지면에 스며들게 되거나, 표면장력이 저하되어 펜 끝에서 잉크가 새어 나오는 직류나 첨가물이 많아져 시간 경과 안정성이 저해되는 문제를 발생하기 쉽다.

본 발명의 개량에서는 내부에 필기 볼과 동일한 형상의 R의 받는자리를 유효한 크기로 함으로써 마모의 문제를 해결할 수 있고, 그 이외의 마모에 대한 각 부분의 치수가 충분히 확보됨으로써 볼의 이탈 및 필기 불능을 방지할 수 있다.

일반적으로는 필기구는 지면에 대하여 약 60° 전후의 경사로 필기되기 때문에 받는 자리가 클수록 필기시에 볼이 받는 자리로부터 굴러나가 압축형상부 내부의 선단을 마모시키는 것은 적어지게 되지만, 너무 크면 잉크 유출량을 확보하는 채널과 볼 사이의 유로가 좁아지게 되어 잉크 유량이 안정하지 않게 되거나, 필기 도중에 채널이 막혀 필기가 불가능해지기 때문에, 본 발명에서는 이들의 문제를 동시에 해결시키는 작용도 갖고 있다.

항상 볼을 누르는 스프링에 의해 밀봉성이 확실하게 됨과 동시에 볼펜을 상향으로 한 경우에도 밀봉성이 확보된다. 특히 잉크 점도가 비교적 낮은 중성 볼펜에서는 본 발명이 가장 효과적으로 작용한다. 또한, 뚜껑 없이 사용 가능한 수성 잉크의 볼펜에서는 밀봉성을 갖는 펜의 끝과 스프링 작용의 종합성능으로서 펜 몸체에서의 휘발 감량치에 주목한다면 볼펜에 사용되는 부재는 극력 흡습성(=수분의 방출성)의 내재량의 조합으로 하는 것이 바람직하다. 이들에 의해 안정한 품질의 볼펜의 제공이 가능하게 된다.

본 발명의 개량에서는 내부에서 필기 볼과 동일한 형상의 밀봉부를 갖는 압축형상을 함으로써 외부 공기를 차단하는 밀봉부가 완전하게 된다. 또한 압축형상부의 각도, 압축형상 후의 외경, 내경을 최적화하여 수행하고 있기 때문에, 이러한 밀봉면의 형성이 편차 없이 완전하게 될 뿐만 아니라, 그 폭을 외부 둘레의 압축형상부 폭 L보다도 작게 또한 그의 10분의 1 이상으로 하여 잉크의 유량을 안정시켜 마모에 대한 각 부분의 치수가 충분히 확보됨으로써 볼의 이탈 및 필기 불능을 방지할 수 있다.

일반적으로는 필기구는 지면에 대하여 약 60° 전후의 경사로 필기되기 때문에 압축형상부 후방에 거의 L형의 테이퍼를 갖는 것은 지면의 걸림을 방지하는 작용과 압축형상시의 두께를 안정화시켜 잉크의 유량을 안정화시키는 작용도 동시에 갖고 있다.

후단에 적당히 반환부분을 갖고 안정하여 항상 볼을 누르는 스프링에 의해서 밀봉성능이 확실하게 됨과 동시에 볼펜을 상향으로 한 경우에도 확실한 밀봉이 확보된다. 특히 잉크 점도가 비교적 낮은 중성 볼펜에서는 본 발명이 가장 효과적으로 작용한다. 본 발명의 외부 테이퍼 형상을 조합한 경우에는, 필기시에 잉크가 서서히 올라와 어느 정도로 쌓여 지면에 떨어져서 지면을 더럽히는 소위 뭉침을 잉크가 오르기 힘들게 함으로써 해결하는 작용도 갖고 있고, 받는 자리의 크기를 규정함으로써 필기시에 볼의 회전에 의해 마모하여 압축형상부 및 받는자리부가 매우 마모하여 사고를 일으키는 것을 방지할 수 있다. 또한, 밀봉면을 갖는 펜 끝과 잉크와의 볼펜의 종합성능으로서 펜의 몸체에서의 휘발 감량치에 주목함으로써 안정한 품질의 볼펜의 제공이 가능하게 된다.

도 1 내지 도 3에 본 발명의 제 1 실시 형태인 볼펜의 예를 도시하고 있고,도면에 따라서 이하 상술한다.

잉크 수용관(12)의 내부에는 잉크(13), 그의 후방에 접하도록 그리이스상의 종동체(14) 및 종동체와 거의 동등한 비중을 갖는 고체의 종동체 막대(15)를, 제조시에 잉크 및 종동체중에 있는 공기를 탈포한 상태로 저장하고 있다. 종동체(14)는 역류 방지 및 휘발 억제의 효과가 있고, 종동체 막대(15)는 종동체중에 부유함으로써 모세관 힘을 발생시켜 필기시에 잉크(13)가 소비되어 종동체가 잉크에 추종하기 쉽게 됨과 동시에 낙하 등의 충격의 경우에는 종동체가 파손되어 유출되는 것을 방지한다. 펜 끝의 선단(2)에서 필기 볼(1)은, 전단측은 압축형상부에 의해, 후단측에는 받는자리(16)에 의해 빠지는 것이 방지되고, 볼(1)은 전후에 ψA×0.01 내지 ψA×0.10(볼 직경=ψA), 바람직하게는 0.03A 내지 0.08A의 범위의 종반동 M을 갖는 상태로 회전 가능하게 느슨히 끼워져 있다.

압축형상부(3)는 60° 이상 100° 이하(바람직하게는 70° 내지 90°)의 압축형상각으로 압축형상되어 있고, 일반적으로는 금속의 소성변형에 의해 또는 소성변형과 절삭을 조합시켜 이들 압축형상부가 가공되고, 이러한 압축형상부(3)의 내면에는 볼(1)과 거의 동일한 R인 밀봉면(8)이 형성되어 있어, 볼이 이러한 밀봉면(8)에 접촉함으로써 볼펜 내부와 외부 공기가 거의 차단되는 소위 밀봉 상태를 형성할 수 있는 것이다.

한편, 압축형상부(3)의 내경이 큰 것에서는 필기에 의해 약간 선단측 내부가 마모되면 볼(1)이 떨어져 나가 필기가 불가능하게 되기도 한다. 또한, 받는자리(16)에 주목하면 받는자리가 큰 것에서는 볼(1)이 받는자리에서 안정해 있지만, 받는자리가 작은 것에서는 볼이 필기중의 회전과 받는자리 면의 마찰로 굴러나오려고 하여 압축형상부의 선단 내경부를 깎아버리는 일이 있다. 또한 잉크 구멍 직경은 지나치게 작으면 잉크 유로가 막혀버리고 유량이 감소해 버리는 문제와 받는자리(16)의 면적(잉크 구멍 직경과 받는자리 직경으로 결정된다)이 지나치게 커지면 볼(1)의 접촉면적이 커지게 되어 볼의 원활한 회전을 저해하거나, 받는 면적이 지나치게 작으면 필기압을 받는 부분이 작아 극단적으로 빠른 받는 자리의 마모가 일어나 잉크가 아직 남아있는데도 볼이 들어가 버려 필기 불능으로 되는 등의 문제가 발생한다. 즉, 이들의 치수는 단독으로 복수의 성능에는 만족할 수 없고, 각각의 치수가 서로 영향을 미쳐 최종성능이 발휘될 수 있음이 지식에 의해 수득되었다. 즉, 잉크 구멍 직경 ψJ는 볼 직경 ψA의 0.4 내지 0.8배(바람직하게는 0.45A 내지 0.65A), 받는자리 직경 ψK는 ψA의 0.5 내지 0.9배(바람직하게는 0.6A 내지 0.8A)가 가장 최적의 관계임을 알 수 있었다.

그런데, 일반적으로는 압축형상부를 강하게 하여 밀봉면(8)을 크게 하면 효과가 올라간다고 여겨지고 있지만, 너무 크면 내부의 공간이 작아지게 되거나 볼과의 저항이 커지게 되어 잉크 유량이 감소하거나 필기성이 악화된다. 여기에서, 압축형상부의 정도 및 필기성을 규정하기 위해서는 볼의 돌출거리 H, 압축형상부 내경 ψG, 압축형상부 외경 ψF, 밀봉면 폭 I, 압축형상부 각도 B 및 종반동 M 등의 치수를 하기의 식으로 규정된 관계로 하면 더욱 효과적임을 발견할 수 있었다. 또한, 이들이 전부 합치함으로써 단독으로는 수득되지 않는 상승적인 효과가 있음이 발견되었다. ()안은 더욱 바람직한 범위이다.

60° < B < 100°(70 내지 90°)

ψA×0.90 < ψF < ψA×1.10(1.01A 내지 1.08A)

ψA×0.90 < ψG < ψA×0.98(0.92A 내지 0.97A)

ψA×0.20 < H < ψA×0.40(0.27A 내지 0.35A)

ψA×0.01 < I < ψA×0.15(0.03A 내지 0.10A)

ψA×0.01 < M < ψA×0.10(0.03A 내지 0.08A)

구체적인 예를 보면, 볼의 돌출거리는 필기시 지면에서의 걸림을 고려하면 될 수 있는 한 큰 쪽이 좋다고(=걸림이 적음) 생각되고, 볼이 보지할 수 있는 한계에서 설정되는 것이 많았지만, 압축형상부 내경 및 압축형상부 외경 등은 이러한 볼의 돌출거리의 설정값에 의해 자연적으로 변화(볼의 돌출거리가 작으면 내외경도 작아진다)되고 있었다. 이러한 볼의 돌출거리가 큰 경우에도 외경이 커지면 지면에서의 걸림이 커지거나, 내경이 큰 것에서는 필기에 의해 약간 선단측 내부가 마모하면 볼이 이탈하여 나가 필기가 불가능하게 된다. 또한, 볼의 돌출거리, 압축형상부의 내외경 및 압축형상부의 각도는 내부 밀봉면의 크기에 크게 영향을 미친다. 즉, 이들의 치수는 단독으로는 복수의 성능에는 만족할 수 없고, 각각의 치수가 서로 영향을 미치고 있어서 최종 성능이 발휘될 수 있음이 밝혀졌다.

볼의 후방에는 마찬가지로 R을 갖는 받는자리를 설치하여 필기시의 볼의 위치를 양호하게 하고 필기에 의한 회전으로 볼이 받는자리로부터 굴러나와 내부의 선단측을 깎아 버리는 문제를 해결하거나 필요한 종반동을 확보하기 위해 받는자리 직경 ψK는 볼의 직경 ψA의 0.6 내지 0.9배의 치수로 한다. 잉크(13)는 수용관(12)에서 펜 끝 내부로 이동가능하고, 또한 채널(4), 볼(1)의 종반동 및 횡반동에 의해 볼까지의 유로가 확보되어 있다. 펜 끝(2)의 내부에 볼(1)을 항상 전방으로 약하게 누르는 스프링(9)을 펜 끝(2)의 후단 점압축형상부에 의해 내장한 경우는 더욱 효과적이다. 이러한 스프링(9)은 선단에 스트레이트 부분을 설치하여 직접 볼(1)을 누르는 구조, 선단부에 고무(도시하지 않음)를 별도의 부분으로 하여 그의 후단을 스프링(9)으로 누르는 구조, 스프링의 후단이 점압축형상부가 아닌 이음새(10)의 내경 단부(도시하지 않음)에 의해 접촉하여 떨어지는 것이 방지된 것 및 스프링(9)이 수지, 고무, 판 스프링 등에서도 완전히 마찬가지의 효과를 발생시킨다. 여기에서 스프링의 후단에는 반환자리 또는 고정한 내부에 대하여 거의 동일한 형상의 스트레이트부를 설치함으로써 후단의 점압축형상부 등에 의한 떨어져 나옴을 방지하고 안정하게 똑바로 볼을 누르는 것이 가능해진다.

또한, 자리의 각도 P에 대해서는 전술한 받는자리 직경과 거의 유사한 관계이고, 각도가 예각이면 필기중 볼은 중심에서 구심되기 쉽고, 둔각에서는 구심되기 어렵다. 그러나, 잉크 유량 및 내마모 수명 내구성은 역으로 예각에서는 조금의 마모라도 볼(1)과 채널(4)의 공간이 막히기 쉽고, 둔각에서는 막히기 어렵다. 구체적으로는 받는자리 각도 P는 100° 내지 150°의 각도가 가장 적합하다. 종반동 M도 잉크 유량에 크게 영향을 미치기 때문에 볼 직경의 0.01 내지 0.10배(바람직하게는 0.03A 내지 0.08A)의 크기가 되면 효과적인 것으로 밝혀졌다.

한편, 선단의 압축형상부 후방에서는 펜 끝의 필기시의 시인성을 향상시키는 목적으로 일반적으로 큰 예각의 테이퍼된 E(7) 부분이 설치되어 있지만, 또한 대략 L형의 테이퍼된 C(5) 및 D(6) 부분을 설치함으로써 더욱 시인성이 좋게 되는 것 이외에, 밀봉면을 형성하려고 한 경우에 잉크 유로가 좁고 길어지기 때문에 통상의 압축형상부의 것보다도 잉크가 흐르기 어렵게 되지만, 이러한 L형 테이퍼에 의해서 여분인 압축형상부의 두께를 줄일 수 있어서, 내부의 변형이 불필요하게 유로를 극단적으로 길게 하는 것을 방지할 수 있음과 동시에 여분의 잉크가 펜 끝 외부 둘레부에 괴어 어떤 경우 지면에 떨어져버리는 뭉침도 L형의 급한 테이퍼부를 잉크가 기어 오르기 어렵게 할 수 있기 때문에 결과적으로 뭉침을 방지할 수도 있다.

제 1 실시 형태에 사용한 잉크(13)는 일반적인 전단력하에서의 23℃±5℃에서의 점도가 10cp 내지 4000cp이고, 물을 기재로 하여 글리세린, 프로필렌글리콜 등의 기타 용제를 5 내지 50%, 착색제로서 안료 및 염료를 1 내지 20%, 그 외의 적당한 분산제, 겔화제, 방부제, 계면활성제, 습윤제 등의 각종 첨가제를 포함한다. 여기에서 볼펜의 종합 성능으로서 휘발 감량에 주목하면, 본 발명의 펜 끝을 사용함으로써 펜의 선단부의 밀봉성이 향상되면 펜에서의 수분 휘발이 억제되어 일반적으로는 건조하기 쉬운 잉크로도 뚜껑이 없는 볼펜에 사용할 수 있거나, 펜 끝의 내부의 밀봉면이 약간 작고 극히 조금인 휘발 누설이 일어나더라도 잉크 자체의 휘발이 적으면 실용상 문제는 없다. 휘발량이 지나치게 많으면 사용자의 손에 이를 때까지 전송중 및 보관중에 잉크가 감소해버려 정규의 필기 거리(수명)를 확보할 수 없게 되거나 잉크가 변질하여 성능을 유지할 수 없게 되는 불량이 나타난다. 너무 잉크가 휘발하지 않는 경우(난휘발성의 용제를 증량한 경우)에는 펜 끝에서의 잉크의 고화를 기대할 수 없어, 펜 끝에 부착한 잉크가 흡습되어 직류의 문제가 발생하거나 지면에 필기한 묘선이 여간해서 마르지 않는 문제가 발생한다. 즉, 볼펜의 종합성능으로서는 펜의 몸체를 온도 23℃±5℃, 습도 60%±5%의 환경중에 뚜껑없이 방치하여 휘발에 의한 중량의 감소가 30일의 평균으로 1일당으로 환산하여 0.06mg/일 내지 0.8mg/일(바람직하게는 0.1 내지 0.5mg/일)로 함으로써 본 발명을 응용한 볼펜의 성능을 유지할 수 있게 된다. 여기에서 볼펜의 잉크가 직접 접촉한 부품이 흡습 및 방습(放濕)된다면 본 발명의 펜 끝으로도 감당할 수 없는 경우가 고려된다. 즉, 잉크 수용관(12) 및 이음새(10) 등으로부터 방습시키지 않기 위해서는 이러한 부품을 밀착시켜 누설이 없도록 조립하는 것은 물론이지만, 재질에 대해서도 흡습율이 0.2% 이하가 되는 부재로 조합시키는 것이 중요하다. 여기에서는 잉크 수용관(12), 이음새(10) 및 종동체 막대기를 흡습율 0.01%의 폴리프로필렌 수지제, 펜 끝은 흡습율 0%의 스텐레스 금속으로 한 후에, 후단의 종동체를 흡습율 0.01% 이하의 광유를 기재로 한 것으로 하고 있다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시 형태에 대하여 도시하고 있고, 제 1 실시 형태와의 차이는 이음새가 없고 잉크 수용관(12)에 직접 펜 끝(2)이 압입 고착되어 있는 것으로 본 발명의 효과에 대하여는 제 1 실시 형태와 거의 마찬가지이다.

여기에서, 각 치수의 수치를 변경한 종래예, 실시예, 비교예에 대하여 표 1에 그의 결과를 정리하여 나타낸다. 또한, 결과를 나타내는 데에 있어서, 그의 측정 조건, 사용 부재, 각 설정값은 하기와 같다:

[잉크, 축]: 미쓰비시연필(주)(Mitsubishi Pencil Kabushiki Kaisha)제, UM-100 검정, 뚜껑없이 평가, 수성 잉크 점도 100cp, 사용한 축 이외의 부품은 시판되고 있는 것.

[기호의 설명]

A: 필기 볼 직경, B: 압축형상부 각도, C·D: L 테이퍼 각도, E: 예각 테이퍼 각도, F: 압축형상부 외경, G: 압축형상부 내경, H: 볼의 돌출거리, I: 밀봉면 폭, K: 받는자리 직경, L: 압축형상부 폭, M: 볼의 종반동(도 1 참조, 단위: mm)

[종래예 1]: A=ψ0.5, E=30°, B=70°, F=0.98A, I=0(없음), H=0.4A, G=0.95A, M=0.03A, K=0.7A, C 및 D: 없음

[종래예 2]: 종래예 1에 스프링(15g)을 내장

[종래예 3]: 2배의 난휘발용제 잉크, 다른 것은 종래예 1과 동일.

[실시예 1]: I=0.2L=0.02A, C=20°, D=60°, H=0.35A, F=1.08A, G=0.97A, 그 이외는 종래예 2와 동일하다.

[실시예 2]: I=0.9L=0.14A, H=0.3A, F=0.92A, G=0.91A, 그 이외는 실시예 1과 동일하다.

[실시예 3]: K=0.85A, 그 이외에는 실시예 1과 동일하다.

[비교예 1]: B=60°, I=0.4A, 그 이외에는 실시예 1과 동일하다.

[비교예 2]: F=1.15A, G=0.99A, 그 이외에는 실시예 1과 동일하다.

[비교예 3]: H=0.15A, K=없음, 그 이외에는 실시예 1과 동일하다.

필기감, 직류성, 마모량, 유량 및 끊김성에 대한 평가는 3단계 평가(○: 양호, △: 사용가능, ×: 불가능)로 하였다.

필기감: 수기 필기에 의한 종이에서의 걸림성을 확인.

직류성: 펜 끝을 하향으로 하였을 때의 누출 정도.

마모내구성: 잉크가 모두 소모될 때까지 JIS 기계 필기의 결과, 마모량.

유량: JIS 기계 필기에서의 잉크 유량, 묘선의 농도.

뚜껑 없는 경우의 끊김성: 온도 23℃, 습도 60%에서 뚜껑 없는 경우에 30일동안 보유후, 수기 필기에 의한 끊김성을 판정.

휘발감량: 23℃, 60%, 30일의 결과의 1일 환산치.

또한, 판정은 뚜껑 없는 볼펜으로서의 사용 여부에 기초를 두고 결정되었다. 판정 감량은 단위 mg/일이고, 휘발량 0.8 이상의 경우는 시간 경과의 보존 테스트에서 잉크의 물성 변화가 보였기 때문에 테스트는 생략하였다.

	필기감	직류	마모	유량	끊김성	감량	판정
종래예 1	○	×	×	○	×	0.6	불량
	직류가 많고, 볼 이탈, 뚜껑이 없는 경우 끊김성 있음
종래예 2	○	△	×	○	△	0.5	불량
	마모, 볼 이탈이 있음
종래예 3	○	×	×	○	○	0.05	불량
	심한 직류, 마모있음, 필기 묘선이 마르지 않음
실시예 1	○	△	△	○	○-△	0.3	양호
	조금 직류와 마모가 있지만 실제 사용에 문제 없음
실시예 2	○	○	△	△	○	0.2	양호
	약간 마모가 있고 유출량이 적지만, 목적한 실제 사용에 문제가 없음
실시예 3	○	○	○	○	○-△	0.3	양호
	문제 없음
비교예 1	○	△	△	×	○	0.2	불량
	잉크 유출량이 적고 묘선이 얇음
비교예 2	×	△	×	△	△	0.5	불량
	종이에서의 걸림이 크고, 마모로 볼이 이탈
비교예 3	×	△	×	○	○-△	0.3	불량
	종이에서의 걸림이 크고, 받는자리가 크게 마모됨

본 발명에 의해 종래는 불가능이었던 빗장식 수성 잉크의 중성 볼펜, 뚜껑에 밀봉 부재를 필요로 하지 않는 볼펜, 유성 볼펜, 직액식 볼펜에 응용함으로써 이들의 문제를 해결하는 것이 가능하게 된다. 당연히 종래의 뚜껑식 및 가압식의 축기구와 조합되면 더욱 양질로 특색이 있는 볼펜이 된다.

본 발명을 실시하면 뚜껑이 필요없고 펜 끝의 밀봉을 확실하게 하므로, 고도의 밀봉성이 필요없는 간단한 뚜껑을 갖거나 뚜껑이 없어도 좋고, 조립하기 쉬운 필기구 및 종래는 불가능한 빗장식 필기구를 염가로 안정적으로 제공하는 것이 가능해지는 데다가, 건조하기 쉬운 수성 잉크의 볼펜에서도 밀봉부가 안정하여 직류, 공기 유입, 끊김 및 볼 이탈 등의 마모내구성의 문제를 특수한 잉크 및 복잡한 축부의 기구를 채용하지 않고도 해결할 수 있게 된다. 특히, 펜 끝 내부에 스프링을 내장하여 항상 필기 볼을 전방으로 눌러 본 발명의 내부 밀봉면과 밀착시킨 구조, 각 부분의 치수 및 휘발감량치를 본 발명의 범위로 함으로써 더욱 효과가 기대될 수 있다. 종래는 단점이 많았던 중점도의 잉크를 사용한 소위 중성 볼펜에서는 그 단점이 거의 해결되는 효과가 있고, 잉크에 의소성(擬塑性)이라 불리는 전단력에 의해 잉크 점도가 변화하는 것으로는, 보존중에는 점도가 약간 높게, 필기중에는 볼에 의한 전단력으로 점도가 떨어지는 점에서 본 발명의 펜 끝과의 병용은 큰 효과가 기대될 수 있다. 또한, 본 발명은 종래의 유성 볼펜, 중면식(中綿式) 볼펜 및 다수의 빗살 모양의 잉크 보유체를 사용한 직액식 수성 잉크 펜 등에 응용하여도 마찬가지의 효과가 수득되고, 역지 볼(11) 등에 의한 역류 방지 기구와의 병용으로 더욱 역류의 문제가 없는 필기구가 제공될 수 있다.

Claims (20)

1. 내부에 잉크가 저장된 잉크 수용관, 선단(先端)에서 필기부가 되는 볼이 회전 가능하게 돌출된 상태에서 지지체의 선단부 압축형상부에 의해 빠지는 것이 방지된, 잉크 수용관 앞 부분에 위치한 펜 끝, 및 물을 기재로 한 수성 잉크를 갖는 필기구에 있어서, 하기 1) 내지 3)의 모든 구성을 만족함을 특징으로 하는 볼펜:

   1) 필기 볼의 직경 ψA, 내부의 잉크 유로가 되는 잉크 구멍 직경 ψJ, 받는자리 각도 P 및 받는자리 직경 ψK의 사이에 하기의 관계식을 만족시킨다:

   100°< P < 150°

   ψA×0.40 < ψJ < ψA×0.80

   ψA×0.50 < ψK < ψA×0.90;

   2) 볼의 축 방향 후방에는 필기시의 잉크 유로가 되는 3개 이상의 채널홈을 설치하여, 이들의 채널홈이 잉크 수용관 방향 후방으로 관통되지 않고 도중에 멈춘 형상으로 되어 있고, 이 때 채널의 외접원 직경 ψQ, 볼이 느슨하게 끼워진 횡방향 벽의 직경인 마무리 직경 ψS, 볼이 받는자리에 밀착하는 경우의 볼의 돌출거리 H 및 받는자리 직경 ψK의 사이에 하기의 관계식을 만족시킨다:

   ψA×0.95 < ψQ < ψA×1.05

   ψA×1.02 < ψS < ψA×1.10

   H×2.3 < ψK;

   3) 느슨하게 끼워진 볼은 축의 종방향으로 이동 가능하고, 그 거리가 ψA ×0.01 < M < ψA×0.10의 범위인 종방향 반동 M을 갖는다.
2. 제 1 항에 있어서,

   펜 끝의 내부에 볼을 80g 이하의 약한 하중으로 항상 축 방향 전방으로 누르는 스프링을 포함한 탄성체를 가짐을 특징으로 하는 볼펜.
3. 제 1 항에 있어서,

   23℃에서의 점도가 10cp 내지 4000cp인 물을 기재로 하는 수성 잉크를 잉크 수용관에 직접 내장하고, 잉크의 후단에 접하도록 그리이스(grease)상(狀)의 종동체(follower)를 설치하여, 펜의 끝, 잉크 수용관을 포함한 잉크가 직접 접하는 모든 부품 재질의 흡수율이 상온에서 0.2% 이하임을 특징으로 하는 볼펜.
4. 제 2 항에 있어서,

   23℃에서의 점도가 10cp 내지 4000cp인 물을 기재로 하는 수성 잉크를 잉크 수용관에 직접 내장하고, 잉크의 후단에 접하도록 그리이스상의 종동체를 설치하여, 펜의 끝, 잉크 수용관을 포함한 잉크가 직접 접하는 모든 부품 재질의 흡수율이 상온에서 0.2% 이하임을 특징으로 하는 볼펜.
5. 내부에 잉크가 저장된 잉크 수용관, 및 선단에서 필기부가 되는 볼이 회전 가능하게 돌출된 상태에서 지지체의 선단부의 압축형상부에 의해 빠져나가지 못하게 된, 잉크 수용관 앞 부분에 위치한 펜 끝을 갖는 필기구에 있어서, 하기 1) 내지 3)의 모든 구성을 만족함을 특징으로 하는 볼펜:

   1) 테이퍼(taper)된 압축형상부의 각도 B, 필기 볼 직경 ψA, 압축형상부 외경 ψF, 압축형상부 내경 ψG 및 볼의 돌출거리 ψH의 사이에 하기의 관계식을 만족시킨다:

   60°< B < 100°

   ψA×0.90 < ψF < ψA×1.10

   ψA×0.90 < ψG < ψA×0.98

   ψA×0.20 < ψH < ψA×0.40;

   2) 압축형상부 내경에는 필기 볼의 반경 R과 거의 동일한 R을 갖고 둘레상에 폭 I를 갖는 밀봉면을 설치하여 ψA×0.01 < I < ψA×0.15를 만족시킨다;

   3) 느슨하게 끼워진 볼은 축의 종방향으로 이동 가능하며, 그 거리가 ψA×0.01 < M < ψA×0.10의 범위인 종반동 M을 갖는다.
6. 제 5 항에 있어서,

   볼과 거의 동일한 R을 갖고 직경 ψK가 ψA×0.6 < ψK < ψA×0.9의 범위이며 둘레 방향으로 비연속적인 받는자리 K를 볼의 축 방향 후방에 설치함을 특징으로 하는 볼펜.
7. 제 5 항에 있어서,

   펜 끝 내부에 볼을 80g 이하의 약한 하중으로 항상 축 방향 전방으로 누르는 스프링을 포함한 탄성체를 갖고, 이러한 스프링을 포함한 탄성체에는 후방에 반환부 또는 후단이 접하는 부분에 안정하게 위치하기 위한 반환부와 동등한 스트레이트부를 설치하고, 볼의 축 방향 후방에는 필기시의 잉크 유로가 되는 3개 이상의 채널홈을 설치하여 이들의 채널홈이 잉크 수용관 방향 후방으로 관통되지 않고 도중에 멈춘 형상으로 됨을 특징으로 하는 볼펜.
8. 제 6 항에 있어서,

   펜 끝 내부에 볼을 80g 이하의 약한 하중으로 항상 축 방향 전방으로 누르는 스프링을 포함한 탄성체를 갖고, 이러한 스프링을 포함한 탄성체에는 후방에 반환부 또는 후단이 접하는 부분에 안정하게 위치하기 위한 반환부와 동등한 스트레이트부를 설치하고, 볼의 축 방향 후방에는 필기시의 잉크 유로가 되는 3개 이상의 복수의 채널홈을 설치하여 이들의 채널홈이 잉크 수용관 방향 후방으로 관통되지 않고 도중에 멈춘 형상으로 됨을 특징으로 하는 볼펜.
9. 제 5 항에 있어서,

   테이퍼된 압축형상부 B 부분의 후방에 테이퍼된 C, D 및 E 부분을 설치하고, 또한 내면의 밀봉면의 폭 I와 외면의 압축형상부의 폭 L이 하기 4) 내지 6)의 모든 조건을 만족함을 특징으로 하는 볼펜:

   4) B > C, D > C, D > E;

   5) 60° < B < 100°, E < 60°;

   6) L×0.1 < I < L.
10. 제 6 항에 있어서,

    테이퍼된 압축형상부 B 부분의 후방에 테이퍼된 C, D 및 E 부분을 설치하고, 또한 내면의 밀봉면의 폭 I와 외면의 압축형상부의 폭 L이 하기 4) 내지 6)의 모든 조건을 만족함을 특징으로 하는 볼펜:

    4) B > C, D > C, D > E;

    5) 60° < B < 100°, E < 60°;

    6) L×0.1 < I < L.
11. 제 7 항에 있어서,

    테이퍼된 압축형상부 B 부분의 후방에 테이퍼된 C, D 및 E 부분을 설치하고, 또한 내면의 밀봉면의 폭 I와 외면의 압축형상부의 폭 L이 하기 4) 내지 6)의 모든 조건을 만족함을 특징으로 하는 볼펜:

    4) B > C, D > C, D > E;

    5) 60° < B < 100°, E < 60°;

    6) L×0.1 < I < L.
12. 제 8 항에 있어서,

    테이퍼된 압축형상부 B 부분의 후방에 테이퍼된 C, D 및 E 부분을 설치하고, 또한내면의 밀봉면의 폭 I와 외면의 압축형상부의 폭 L이 하기 4) 내지 6)의 모든 조건을 만족함을 특징으로 하는 볼펜:

    4) B > C, D > C, D > E;

    5) 60° < B < 100°, E < 60°;

    6) L×0.1 < I < L.
13. 제 5 항에 있어서,

    23℃에서의 점도가 10cp 내지 4000cp인 물을 기재로 한 수성 잉크를 잉크 수용관에 직접 내장하고, 잉크의 후단에 접하도록 그리이스상의 종동체를 설치하여, 기온 23℃, 습도 60%의 환경에서 펜 몸체에서의 휘발 감량치가 0.06mg/일 내지 0.8mg/일(30일간의 평균)임을 특징으로 하는 볼펜.
14. 제 6 항에 있어서,

    23℃에서의 점도가 10cp 내지 4000cp인 물을 기재로 한 수성 잉크를 잉크 수용관에 직접 내장하고, 잉크의 후단에 접하도록 그리이스상의 종동체를 설치하여, 기온 23℃, 습도 60%의 환경에서 펜 몸체에서의 휘발 감량치가 0.06mg/일 내지 0.8mg/일(30일간의 평균)임을 특징으로 하는 볼펜.
15. 제 7 항에 있어서,

    23℃에서의 점도가 10cp 내지 4000cp인 물을 기재로 한 수성 잉크를 잉크 수용관에직접 내장하고, 잉크의 후단에 접하도록 그리이스상의 종동체를 설치하여, 기온 23℃, 습도 60%의 환경에서 펜 몸체에서의 휘발 감량치가 0.06mg/일 내지 0.8mg/일(30일간의 평균)임을 특징으로 하는 볼펜.
16. 제 8 항에 있어서,

    23℃에서의 점도가 10cp 내지 4000cp인 물을 기재로 한 수성 잉크를 잉크 수용관에 직접 내장하고, 잉크의 후단에 접하도록 그리이스상의 종동체를 설치하여, 기온 23℃, 습도 60%의 환경에서 펜 몸체에서의 휘발 감량치가 0.06mg/일 내지 0.8mg/일(30일간의 평균)임을 특징으로 하는 볼펜.
17. 제 9 항에 있어서,

    23℃에서의 점도가 10cp 내지 4000cp인 물을 기재로 한 수성 잉크를 잉크 수용관에 직접 내장하고, 잉크의 후단에 접하도록 그리이스상의 종동체를 설치하여, 기온 23℃, 습도 60%의 환경에서 펜 몸체에서의 휘발 감량치가 0.06mg/일 내지 0.8mg/일(30일간의 평균)임을 특징으로 하는 볼펜.
18. 제 10 항에 있어서,

    23℃에서의 점도가 10cp 내지 4000cp인 물을 기재로 한 수성 잉크를 잉크 수용관에 직접 내장하고, 잉크의 후단에 접하도록 그리이스상의 종동체를 설치하여, 기온 23℃, 습도 60%의 환경에서 펜 몸체에서의 휘발 감량치가 0.06mg/일 내지0.8mg/일(30일간의 평균)임을 특징으로 하는 볼펜.
19. 제 11 항에 있어서,

    23℃에서의 점도가 10cp 내지 4000cp인 물을 기재로 한 수성 잉크를 잉크 수용관에 직접 내장하고, 잉크의 후단에 접하도록 그리이스상의 종동체를 설치하여, 기온 23℃, 습도 60%의 환경에서 펜 몸체에서의 휘발 감량치가 0.06mg/일 내지 0.8mg/일(30일간의 평균)임을 특징으로 하는 볼펜.
20. 제 12 항에 있어서,

    23℃에서의 점도가 10cp 내지 4000cp인 물을 기재로 한 수성 잉크를 잉크 수용관에 직접 내장하고, 잉크의 후단에 접하도록 그리이스상의 종동체를 설치하여, 기온 23℃, 습도 60%의 환경에서 펜 몸체에서의 휘발 감량치가 0.06mg/일 내지 0.8mg/일(30일간의 평균)임을 특징으로 하는 볼펜.