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ボールペンは、ビロ[ 3 ]（イギリス英語）、ボールペン（バングラデシュ、香港、インド、インドネシア、パキスタン、日本、フィリピン英語）、またはドットペン[ 4 ]（ネパール英語、南アジア英語）とも呼ばれ、先端の硬いボール、つまり「ボールポイント」の上にインク（通常はペースト状）を出すペンです。一般的に使用される材料は、鋼鉄、真鍮、または炭化タングステンです。[ 5 ]このデザインは、つけペンや万年筆よりも清潔で信頼性の高い代替品として考案および開発され、現在では世界で最も使用されている筆記具です。[ 6 ]毎日何百万本も製造および販売されています。[ 7 ]美術やグラフィックデザインに影響を与え、アート作品のジャンルを生み出しました。
筆記具の「ボールペン」を使って紙にインクを塗布するという概念は、19世紀後半から存在していた。これらの発明では、インクは細いチューブに入れられ、その先端は小さなボールで塞がれており、インクがチューブ内に滑り落ちたり、ペンから落ちたりしないように固定されていた。
ボールペンの最初の特許[ 8 ] [ 9 ]は、1888年10月30日にジョン・J・ラウド[ 10 ]に付与されました。ラウドは、万年筆では書けない「木材、粗い包装紙、その他の物品などの粗い表面」 [ 11 ]に書ける筆記具を作ろうとしていました。ラウドのペンは、ソケットで固定された小さな回転する鋼球を備えていました。ラウドの意図どおり、革などの粗い表面に印をつけることはできましたが、手紙を書くには粗すぎることが判明しました。商業的な実現可能性がなかったため、その可能性は活用されず[ 3 ]、特許は最終的に失効しました[ 12 ] 。
今日知られているような経済的で信頼性の高いボールペンの製造は、実験、現代化学、そして20世紀初頭の精密製造能力から生まれた。[ 6 ]初期開発中に世界中で出願された特許は、ボールペンを商業的に実現可能で広く普及させようとする試みが失敗に終わったことの証拠である。[ 13 ]初期のボールペンはインクを均一に供給できず、インクの溢れや詰まりは初期の発明家が直面した障害の一つであった。[ 7 ]ボールソケットがきつすぎたり、インクが濃すぎたりすると、紙にインクが届かなかった。ソケットが緩すぎたり、インクが薄すぎたりすると、ペンからインクが漏れたり、インクがにじんだりした。[ 7 ]ピストン、バネ、毛細管現象、重力によって加圧されるインク貯蔵庫はすべて、インクの供給と流れの問題に対する解決策として機能した。[ 14 ] [ 15 ]
ハンガリーの新聞編集者（後にアルゼンチンに帰化）のラースロー・ビロは、万年筆にインクを補充したり、汚れたページを拭き取ったりするのに費やす時間の多さに不満を感じ、新聞印刷に使われるインクはすぐに乾き、紙が乾いて汚れが残らないことに気づいた。彼は同じ種類のインクを使ったペンを作ることにした。 [ 7 ]ビロは、化学の知識が豊富な歯科医である弟のジョルジの協力を得て、新しいボールペンのデザインのための粘性のあるインクの配合を開発した。[ 16 ] [ 6 ]
ビロの革新は、粘性のあるインクとボールアンドソケット機構をうまく組み合わせ、インクが貯蔵庫内で乾燥するのを防ぎながら、制御された流れを可能にした。[ 7 ]ビロは1938年6月15日に英国特許を出願した。[ 3 ] [ 17 ] [ 18 ]
1941年、ビロ兄弟と友人のフアン・ホルヘ・メイネはドイツから逃れ、アルゼンチンに移住し、そこで「アルゼンチンのビロペン」を設立し、1943年に新しい特許を出願した。[ 3 ]彼らのペンは、ビロとメイネの名前から「ビロメ」としてアルゼンチンで販売され、現在でも同国ではボールペンはそのように知られている。[ 3 ]この新しいデザインは、イギリスのエンジニア、フレデリック・ジョージ・マイルズによってライセンスされ、彼の会社マイルズ・エアクラフトによって製造され、イギリス空軍の乗組員が「ビロ」として使用した。 [ 19 ]ボールペンは、特に飛行機の中では万年筆よりも汎用性が高いことがわかった。飛行機では万年筆はインク漏れを起こしやすかったからである。[ 7 ]
ビロの特許や、その他の初期のボールペンに関する特許では、「ボールペン万年筆」という用語がよく使われていた。[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]
第二次世界大戦後、多くの企業が自社製のボールペンを商業生産しようと競い合った。戦前のアルゼンチンでは、ビロームのボールペンの成功は限定的だったが、1945年半ば、シャープペンシルメーカーのエバーシャープ社がエバーハルト・ファーバー社と提携し、ビロームから米国での販売権をライセンス供与された。[ 3 ] [ 12 ]
1946年、スペインの企業Vila Sivill HermanosがボールペンRegia Continuaの製造を開始し、1953年から1957年にかけては、フランスの企業 Société Bicとの契約に基づき、同社の工場でBicボールペンも製造した。[ 26 ]
同じ時期に、アメリカ人起業家のミルトン・レイノルズは、アルゼンチンのブエノスアイレスへの出張中にビロームのボールペンに出会った。[ 3 ] [ 12 ]商業的な可能性を認識した彼は、ボールペンのサンプルをいくつか購入し、アメリカに戻ってレイノルズ・インターナショナル・ペン・カンパニーを設立した。レイノルズは、十分なデザイン変更によってビロームの特許を回避し、アメリカの特許を取得し、エバーシャープや他の競合他社を出し抜いてペンをアメリカ市場に導入した。[ 3 ] [ 12 ] 1945年10月29日にニューヨーク市のギンベルズ百貨店でデビューし、 [ 12 ] 1本12.50米ドル（1945年の米ドル価値、2025年のドル換算で約224ドル）で販売された「レイノルズ・ロケット」は、商業的に成功した最初のボールペンとなった。[ 12 ] [ 3 ] [ 7 ] [ 27 ]レイノルズはペンを販売するためにあらゆる手段を講じ、大成功を収めた。ギンベル社は1週間で数千本のペンを販売した。イギリスでは、マイルズ（ハリー）マーティンペン社が1945年末までに同国初の商業的に成功したボールペンを製造していた。[ 3 ] [ 28 ] [ 29 ]
レイノルズ社とエバーシャープ社のボールペンはどちらもアメリカの消費者の期待に応えられなかった。ボールペンの売上は1946年にピークを迎え、その後市場が飽和状態になったため消費者の関心は急落し、高級品から代替可能な消耗品へと変化した。[ 12 ] 1950年代初頭までにボールペンブームは沈静化し、レイノルズ社は倒産した。[ 3 ]
1950年代に台頭したボールペンブランドの一つであるPaper Mate社は、カナダで自社製ボールペンを販売する権利を購入した。[ 30 ]インクの信頼性に関する懸念に直面したPaper Mate社は、新しいインク配合を開発し、「銀行家公認」として宣伝した。[ 12 ] 1954年、パーカー社は同社初のボールペン「The Jotter」を発売した。このペンは、タングステンカーバイド製のテクスチャードボールベアリングの使用など、追加機能と技術的進歩を誇っていた。[ 3 ] 1年足らずで、パーカー社は3ドルから9ドルの価格で数百万本のペンを販売した。[ 3 ] 1960年代、経営難に陥っていたEversharp社はペン部門をパーカー社に売却し、最終的に倒産した。[ 3 ]
マルセル・ビックは1950年代に、Bíróからライセンス供与を受け、アルゼンチンのデザインを基にしたボールペンをアメリカ市場に導入した。[ 6 ] [ 31 ]ビックは1953年に名前をBicに短縮し、現在世界的に認知されているボールペンブランドBicを設立した。[ 7 ] Bicペンは、1960年代に「毎回、一発で書ける！」[ 32 ] [ 33 ]の広告キャンペーンを開始するまで苦戦した。[ 7 ]この時代の競争により、単価は大幅に下落した。[ 7 ]
中国では、ペン製造を専門とする多くの工業団地が設立されました。重要な生産拠点の1つが汾水郷です。汾水郷のボールペン製造は、1974年に杭州ボールペン工場が竹を使った製造を開始したことから始まりました。[ 34 ]文崗郷は筆ペン製造の長い伝統がありますが、[ 35 ]ボールペンを含むあらゆる種類のペンが製造されています。[ 36 ] 2002年には、 6億元を投資して温州に中国のペン首都が建設されました。AIHAOは、この工業団地に最初に移転した企業の1つです。同社の最も有名な製品はボールペンです。[ 37 ] : 210–211
2000年代、中国のボールペン生産は急増した。2017年には、中国は年間380億本のボールペンを生産し、世界市場の80%を占めた。しかし、中国はボールペンのペン先の精密加工に問題を抱えており、年間1億2000万円の費用をかけてドイツ、スイス、日本から輸入しなければならなかった。 [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]この件は欧米メディアから批判された。フォーブスは、知的財産権の保護が不十分なため、中国はイノベーションへの投資を呼び込めないと主張した。[ 41 ]フィナンシャル・タイムズは、中国の自給自足政策のため、企業がサプライチェーン全体を自社で管理し、非効率性を生み出していると主張した。[ 42 ]香港経済日報は、「中国が100%国産のボールペンを生産できる日が、中国が真に一流の工業大国となる日だ」と宣言した。[ 43 ]
2011年以来、科学技術部はペン先の製造に870万ドルを投資した。北発グループは太原鋼鉄集団（TISCO）と協力したが、成功しなかった。[ 39 ] 2016年、中国の李克強首相は 国営テレビで中国製ペンの品質について不満を述べた。[ 43 ] 2016年6月、TISCOは初の国産ボールペンを製造した。11月、TISCOの業界標準は中国冶金標準化研究所によって承認され、2017年1月10日にペンが正式に発表された。[ 44 ]この成果は一面記事になり、トークショーで議論され、ソーシャルメディアで祝われた。[ 45 ]
ボールペンのインクは通常、約25～40パーセントの染料を含むペーストです。染料は溶剤と脂肪酸の混合物に懸濁されています。[ 46 ]最も一般的な溶剤はベンジルアルコールまたはフェノキシエタノールで、これらが染料と油と混ざり合って、速乾性の滑らかなペーストを形成します。このタイプのインクは「油性インク」とも呼ばれます。脂肪酸は、筆記中にボールペンの先端を潤滑するのに役立ちます。ハイブリッドインクには、より滑らかな筆記体験を提供するために、インクに潤滑剤が添加されています。インクの乾燥時間は、インクの粘度とボールの直径によって異なります。
一般的に、インクの粘度が高いほど乾燥は速くなりますが、インクを出すためにはより強い筆圧が必要になります。ハイブリッドインクは粘度が低いものの、通常のボールペンインクに比べて乾燥時間が短くなっています。また、ボールが大きいほどインクの吐出量が多くなり、乾燥時間が長くなります。
青と黒のボールペンに使用される染料は、トリアリールメタンをベースとした塩基性染料と、ジアゾ化合物またはフタロシアニン由来の酸性染料です。青（および黒）インクによく使われる染料は、プルシアンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、フタロシアニンブルーです。赤インクには、エオシンという染料がよく使われます。
インクは乾燥後は耐水性がありますが、アセトンや各種アルコールなどの特定の溶剤によって変色する可能性があります。
ボールペンは、使い捨てタイプと詰め替えタイプの両方が製造されています。詰め替えタイプでは、ボールペン先とソケットを含む内部のインクタンク全体を交換できます。このような特徴は通常、デザイナータイプのペンや高級素材で作られたペンに関連付けられています。最もシンプルなタイプのボールペンは使い捨てで、ペンを使用していないときにペン先を覆うキャップ、またはペン先を収納する機構を備えています[ 6 ]。この機構はメーカーによって異なりますが、通常はバネ式またはネジ式の機構です。
ローラーボールペンは、油性インクの代わりに水性インクを使用する点を除けば、ボールペンと同じメカニズムを採用しています。[ 47 ]油性ボールペンと比較すると、ローラーボールペンはより滑らかなインクフローを提供すると言われていますが、水性インクは筆記面に静止した状態で保持すると滲みます。また、水性インクは塗布直後はより長く湿った状態を保つため、筆記面が濡れると「にじみ」やすく、左利きの人（または右から左に書く右利きの人）にとっては問題となります。
ボールペンの中には、標準的なボールペンインクよりも粘度が低く、ローラーボールインクよりも粘度が高いハイブリッドインク配合を使用しているものがあります。[ 46 ]インクはゲルペンよりも速く乾き、筆記時のにじみを防ぎます。これらのペンは左利きの人に適しています。例としては、ゼブラ スラリ、ユニボールジェットストリーム、パイロットアクロボール シリーズなどがあります。[ 48 ]これらのペンは、通常のボールペンに比べてより滑らかな書き心地を提供するため、「エクストラスムース」とも呼ばれています。
消せるインクのボールペンは、ペーパーメイト社が先駆けて開発しました。[ 49 ]消せるボールペンのインクはゴム糊に似た性質を持ち、インクが乾いて最終的に永久的なものになる前に、筆記面から文字通りこすり落とすことができます。[ 49 ]消せるインクは標準的なボールペンのインクよりもはるかに粘度が高く、インクの流れをスムーズにするために加圧カートリッジが必要となるため、逆さまに書いても構いません。これらのペンには消しゴムが付いていますが、どんな消しゴムでも構いません。[ 49 ]
ボールペンのペン先には、直径が0.28mmから1.6mmまで変化するボールが装着されています 。ボールの直径は、ペンで描かれる線の太さには関係ありません。線の太さは、インクの種類や筆圧など、さまざまな要因によって決まります。一般的なボールの直径は、0.3mm 、0.38mm 、0.4mm 、 0.5mm、 0.7mm（細字）、0.8mm 、1.0mm （中字）、1.2mm 、1.4mm （太字）です。日本のメーカーは、直径0.18mmという極小のボールを使用したペンも 製造していますが、非常に稀です。
安価で使い捨てのBic Cristal（単に「Bicペン」または「Biro」とも呼ばれる）は、世界で最も広く販売されているペンであると言われている。[ 31 ] [ 50 ]これはBic社の最初の製品であり、今でも同社の名前と同義語となっている。[ 51 ] [ 52 ]
Bic Cristalは、工業デザインで評価され、ニューヨーク近代美術館（MoMA）の永久コレクションの一部となっている。[ 53 ] [ 50 ]このデザインは、MoMAの2025年の展覧会「 Pirouette: Turning Points in Design」で取り上げられており、「広く認知されているデザインのアイコン[...]がデザイン史における重要な瞬間を強調している」。[ 54 ] [ 55 ]
六角形の軸は木製の鉛筆を模しており、透明なのでインクタンク内のインク残量が見える。元々は密閉された流線型のキャップだったが、現代のペンキャップは安全基準を満たすために上部に小さな穴が開いており、子供が誤って飲み込んで窒息するのを防ぐようになっている。[ 56 ]
マルチペンとは、複数の異なる色のペン芯が付属するペンのことです。ボールペン芯と、ボールペン以外の芯（通常はシャープペンシル）が組み合わされている場合もあります。また、ボールペンの片側にボールペンのペン先、もう片側にタッチスクリーン用のスタイラスが付いているものもあります。
ボールペンは、ホテルや銀行などの企業が、会社名やロゴを印刷して無料で提供することがあります。また、1963年のジョン・F・ケネディ大統領暗殺を記念したペンなど、出来事を記念して作られたボールペンもあります。[ 6 ]これらの「広告ペン」と呼ばれるペンは、標準的なボールペンと同じですが、コレクターの間で高く評価されています。
ボールペンは、デザイン性の高いオブジェとして製造されることもある。金属製や木製のケースに入れられたボールペンは、個性的なデザインの実用的なアイテムとなる。
一般的に、ボールにインクを塗布するには重力が必要だと考えられています。実際、地球上のほとんどのボールペンは、地球の重力がペン先のインクを引っ張るため、逆さまに書くと機能しません。しかし、宇宙の微小重力環境では、インクの毛細管力が重力よりも強いため、通常のボールペンはどの方向に向けていても機能します。宇宙での通常のボールペンの機能性は、2003年にESAの宇宙飛行士ペドロ・ドゥケによって確認されました。[ 57 ]
アメリカのフィッシャーペン社が開発した技術により、「フィッシャー・スペースペン」として知られるようになったペンが誕生しました。スペースペンは、より粘度の高いインクと加圧されたインクタンク[ 7 ]を組み合わせることで、インクをペン先に押し出します。通常のボールペンのインク容器とは異なり、スペースペンの加圧タンクの後端は密閉されているため、蒸発や漏れがなく[ 7 ]、ペンを逆さまにしたり、無重力環境や水中でも書くことができます[ 58 ] 。宇宙飛行士は宇宙空間でこれらのペンを使用しています[ 7 ] 。
ボールペンは、プロのアーティストとアマチュアの落書き愛好家の両方にとって、汎用性の高い画材であることが証明されています。[ 59 ]実務家は、この一般的な筆記具が便利な画材となる理由として、低コスト、入手しやすさ、携帯性を挙げています。[ 60 ]アーティストの中には、ミクストメディア作品にボールペンを使用する人もいれば、ボールペンを唯一の画材として使用する人もいます。[ 61 ]
ボールペンでは一般的に見られない効果も実現できます。[ 62 ]点描やクロスハッチングなどの伝統的なペンとインクの技法を使って、ハーフトーン[ 63 ]や形やボリュームの錯覚を作り出すことができます。[ 64 ]精密な線描を必要とするアーティストにとって、ボールペンは明らかに魅力的です。ボールペンは、筆では効果的に描けないシャープな線を描くことができます。[ 65 ]細かく描かれた作品は、エアブラシで描かれた作品[ 66 ]や写真[ 67 ]と間違われることがあり、ボールペンアーティストのレニー・メイスが「ワオファクター」と呼ぶ、信じられない反応を引き起こします。 [ 65 ] [ 66 ]
アンディ・ウォーホルをはじめとする20世紀の著名なアーティストは、キャリアの中でボールペンを使用してきました。[ 68 ]ボールペンアートは21世紀においても引き続き注目を集めており、多くの現代アーティストがボールペンを画材として独自に活用することで評価を得ています。韓国系アメリカ人アーティストのイル・リーは、 1970年代後半からボールペンのみを使用して大規模な抽象作品を制作しています。[ 59 ]レニー・メイスは1980年代から、木材やデニムなどの型破りな素材に、内容や複雑さが異なる想像力豊かなボールペンのみの作品を制作しています。[ 69 ]このアーティストは、自身の多様な作品を表現するために「PENtings」や「Media Graffiti」といった用語を作り出しました。[ 65 ]イギリス人アーティストのジェームズ・ミルンは、主に黒のボールペンを使用し、時には最小限のミクストメディアカラーを用いて、フォトリアリスティックな作品を制作しています。[ 67 ]
ボールペンは画材としていくつかの制約がある。ボールペン画家にとって、色の選択肢やインクの光に対する感度は懸念事項である。[ 70 ]インクを使用する道具であるため、ボールペンで描いた線は一般的に消すことができない。[ 65 ]さらに、描画面へのインクの「にじみ」やインクの流れの「途切れ」も、ボールペンで描く際に考慮する必要がある。[ 61 ]ボールペンの仕組みは比較的変わっていないが、インクの組成は長年にわたって特定の問題を解決するために進化しており、その結果、光に対する感度が予測不可能になり、ある程度の退色が生じる。[ 70 ]
一般的なボールペンは大量生産品であり、部品は組み立てラインで別々に生産される。[ 71 ]製造工程の基本的なステップには、インクの配合、金属およびプラスチック部品の成形、組み立てが含まれる。[ 6 ]マルセル・ビック（ソシエテ・ビックの前身）は、安価なボールペンの生産開発に携わった。[ 7 ]
ブランドによってデザインや構造は異なりますが、すべてのボールペンの基本構成要素は共通です。[ 6 ]ボールペンの製造、特にペン先は、精密工学の作業と考えられています。[ 72 ]ボールペンのペン先の標準的な構成要素には、自由に回転する「ボール」自体（筆記面にインクを分配する）、ボールを所定の位置に保持する「ソケット」、ソケットを通してボールにインクを供給する小さな「インクチャンネル」、ボールにインクを供給する自己完結型の「インクリザーバー」が含まれます。[ 7 ]現代の使い捨てペンでは、細いプラスチックチューブにインクが入っており、重力によってボールに向かって押し下げられます。[ 7 ]ボールベアリングのようなペン先は、真鍮、鋼、または炭化タングステンで製造され、[ 7 ]真鍮製のソケットに収められます。[ 71 ]
これらの構成要素の機能は、ロールオン制汗剤のボールアプリケーターでより大きなスケールで観察できます。ボールペンの先端は、インクを筆記面に供給すると同時に、インクタンク内のインクと外部の空気との間の「緩衝材」として機能し、速乾性インクがタンク内で乾燥するのを防ぎます。現代のボールペンは、平均して2年間の保存期間があると言われています。[ 7 ]
長時間快適に書けるボールペン先は、高精度な機械と薄い高級鋼合金板が必要となるため、製造が容易ではありません。中国は、2017年時点で、世界のボールペンの約80％を生産しているが、2017年以前は輸入されたボールペンの芯と金属合金に依存していた。[ 73 ]
国際標準化機構（ISO）は、ボールペンとローラーボールペンの規格を公表している。
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