JP2001171280A - ボールペンチップの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボール径が０．２〜０．６ｍｍの油性インキ
用ボールペンチップにおいて、ボールとカシメ部内壁面
間の隙間を適切なクリアランスにすることにより、イン
キ流出量及び描線濃度を確保し、良好な品質の油性ボー
ルペンを得る。 【解決手段】 カシメ加工により、ホルダー４先端部を
内方へ縮径させた後、タタキツールによりボール１を先
端より押圧することで、ボール抱持部５底面に、ボール
１の曲率と同等な曲率形状を有したボール受座面７を形
成すると同時に、ボール１とカシメ部内壁面６との間に
適切なクリアランスＴをつくる事により、油性ボールペ
ン性能に必要なインキ流出量及び描線濃度を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベンジルアルコー
ル、フェノキシエタノール、カービトール類、セロソル
ブ類などの溶剤を単独または２種以上混合して用いてお
り、３０００〜１５０００ｍＰａ．ｓの粘度を有する油
性インキを使用した、いわゆる油性ボールペン用のボー
ルペンチップに関するものであり、ボールペンとしての
筆記品質を損なうことのないインキ流出量及び描線濃度
を確保することが可能な油性インキ用ボールペンチップ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ボールペンは、ボールペンチップにおけ
る、カシメ加工により形成されたカシメ部内壁面とボー
ルとの隙間（ボール表面にホルダー先端部内側が当接さ
れる部分）よりインキを吐出するので、前記隙間の形状
によりインキ流出量及び描線濃度などが変化し、完成体
（ボールペン）の品質に大きく影響する。油性インキは
水性インキに比較して高粘度であるため、紙面への転写
機構としては、ボール表面にのったインクのみを転写し
ていく。そのため、描線幅はインキ流出量の影響を受け
にくく、幅値自体は大きく変化しない。よって、インキ
流出量が少なければ描線は薄いものが得られ、また、イ
ンキ流出量が多ければ描線幅はそれだけ濃いものが得ら
れると言うことになる。描線幅の濃度を決定するインキ
流出量は、前記したように、カシメ部内壁面とボールと
の形成する隙間形状により大きく左右され、該隙間が大
きすぎたり、カシメ部内壁面幅（前記隙間の軸線方向
長）が短すぎると、流量が多くなり濃い描線が得られる
代わりに、紙面にのれなかったインキがチップカシメ部
付近に蓄積されて、紙面又はペン先汚れの原因となって
しまう。また、前記隙間が適切に成形できた場合でも、
カシメ部内壁面幅が長くなると、インキ流出量低下によ
り、描線は薄いものになってしまい、さらに受け座摩耗
の促進の原因となってしまう。このように、カシメ部内
壁面とボールとの形成する隙間及び、カシメ部内壁面幅
は、それぞれインキ流出量を決定する上で、重要な因子
である。

【０００３】従来の油性インキ用ボールペンチップは、
ボールを抱持するために、ボールペンチップのインキ誘
導孔・放射状溝及びボール抱持部を切削加工などにより
形成した後、一般に、１工程ないし２工程のタタキ加工
を行うことにより、ボール受座部を塑性変形させた後
に、カシメ加工具によりホルダー先端部内側をボールに
当接させながら内方に塑性変形させることにより、ホル
ダー先端部内面にカシメ部内壁面を形成し、該カシメ部
内壁面とボールとの隙間をごく小さくした状態で、ボー
ル抱持部を形成する方法が知られている。また、インキ
流出量の微妙な調節の方法としては、従来は、ホルダー
先端からのボールの突出量やカシメ加工具の角度を変化
させることにより、カシメ加工工程において、カシメ部
内壁面とボールとの間に形成されるカシメ部内壁面幅を
調節することにより行っていた。

【０００４】上記従来製造方法で作製した油性インキ用
ボールペンチップの場合、ボール径サイズが０．７ｍｍ
以上であると、ホルダー先端部に剛性がある事で、スプ
リングバックという現象により、塑性変形域に達しなか
った組織がもとの形状に戻ろうとするため、結果的にカ
シメ部内壁面とボールとの間には、前記に挙げた様な、
ある程度の隙間が形成されるので、結果的にボールの縦
ガタが発生し、前記手法によるインキ流量の調節が可能
であった。さらに、ボール径が大きいために、インク流
出量も十分確保できるので、描線濃度についても満足の
得られる濃さを実現可能になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ボール径が
０．２〜０．６ｍｍの場合、ホルダー先端部の肉厚はさ
らに薄肉化し、剛性が無くなるため、スプリングバック
現象も微少な組織域でしか発生しないため、カシメ工程
後にはボールの縦ガタがほとんどゼロに近くなり、前記
隙間部分も限りなくゼロに近くなる。そのため、従来手
法による調整を施しても、油性ボールペン品質を損なわ
ない範囲のインキ流出量を確保することが困難になり、
その結果、描線濃度も非常に薄くなってしまう。場合に
より、カシメ具合をゆるめることで、所定のインキ流出
量が確保できたとしても、逆に不安定さが顕著になって
しまうため、筆感の低下や、インキ流出量のバラツキが
増大してしまう。そして、以上の現象は、ボール径が小
さければ小さいほど顕著になる。

【０００６】よって、本発明は、カシメ工程の後にタタ
キ工程を行うことにより、カシメ部内壁面とボールとの
間に適切な隙間を作り、油性ボールペン品質に見合った
インキ流出量及び描線濃度を確保することが可能にな
り、かつ、インキ流出量の調整の幅を広げることが可能
な、０．２〜０．６ｍｍの油性インキ用ボールペンチッ
プの製造方法を提供することを目的とする。本発明は、
０．４ｍｍ以下のボールサイズを有する油性インキ用ボ
ールペンチップに、特に有効である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、油性インキ用ボールペンチップにおい
て、インキ誘導孔２・放射状溝３及びボール抱持部５を
切削加工などにより形成した後、ボール抱持部５内にボ
ール１を挿入し、カシメ加工具Ｓｐにより、ホルダー４
先端部をボール１に当接させながらカシメ加工を行うこ
とにより、前記先端部にボール１の曲率と同等の曲率及
び、全周にわたってある一定の幅Ｓを有したカシメ部内
壁面を形成する。この時、カシメ加工は従来と同様に加
工を行うため、筆感などの筆記品質は全く変わらない。
その後に、タタキ加工具Ｈｍによりボール１を押圧する
事により、ボール抱持部５底面を塑性変形させて、ボー
ル１の曲率と同等の曲率を持ったボール受座部７を形成
すると同時に、カシメ加工により形成されたカシメ部内
壁面６とボール１に適切な隙間Ｔを形成し、ボール１の
縦ガタＣを５〜３０μ有するようにする。これにより、
カシメでの筆記品質に加えて、油性ボールペン品質を損
なうことのないインキ流出量及び描線濃度を確保する事
が可能になる。以上のように、本発明は、タタキ工程に
よりボール１の縦ガタＣを５〜３０μ有することを特徴
とする、０．２〜０．６ｍｍの油性インキ用ボールペン
チップの製造方法を提供するものである。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１はカシメ工程後のボールペンチップの縦
断面である。右上には、カシメ部分の拡大図を示してあ
る。先端に筆記部となるボール１を外部に臨出するよう
に回転可能に抜け止めされており、ボール１下には、適
宜寸法に設定されたインキ誘導孔２と、それを中心にし
て配置された複数本の放射状溝３が配置されている。カ
シメ加工後には、ホルダー４先端部内側に、ボール１の
曲率と同等な曲率と全周にわたってある一定の幅Ｓを有
したカシメ部内壁面６が形成される。この時、図１の拡
大図からも見て取れる通り、カシメ部内壁面６とボール
１の間にはきわめて小さな隙間しかできないために、ボ
ールの縦ガタＣはゼロに限りなく近い値になる。その結
果、この状態であると、油性ボールペン性能に必要なイ
ンク流出量及び描線濃度を得ることは困難になる。

【０００９】図２にはタタキ工程後のボールペンチップ
の縦断面図を示す。これは本発明に於ける最終形態であ
る。右上には図１同様、カシメ部の拡大図を示してい
る。カシメ工程後には、ボール１をタタキツールＨｍに
より上方より押圧し、ボール抱持部５底面を塑性変形さ
せることにより、ボール１の曲率と同等な曲率を持った
ボール受座部７を形成すると同時に、カシメ部内壁面６
とボール１との間に適切な隙間間隔Ｔを発生させ、ボー
ルに５〜３０μの縦ガタＣを与える。

【００１０】ボールが小径の場合、単位面積当たりにか
かる力はボール径に対して飛躍的に増加するので、常に
一定の筆記品質を保つためには、受け座の表面積は大き
い方が良好である。さらに、十分なインキ流出量を得る
ためには、ボール抱持部５の容積を大きくすることが良
好である。これらの条件は各部の寸法及び数量に密接に
関わってくるために、加工的な意味合いからも、各部寸
法及び数量は以下のような範囲にすることが現実的であ
る。 縦ガタＣ … ５μ〜３０μ インキ誘導孔径２ … ボール径の４０％〜７０％ 放射状溝３の幅 … ０．０３ｍｍ〜０．１０ｍｍ 放射状溝３の本数 … ２〜８本 ボール抱持部５の径 … ボール径の１０１〜１１０％ ボール受け座部７の角度 … ９０゜〜１５０゜ さらに望ましくは、以下の範囲の寸法及び数量にするの
が良い。これにより、諸性能において、均整のとれたボ
ールペンチップを得ることが可能になる。 縦ガタＣ … １０μ〜２５μ インキ誘導孔径２ … ボール径の５０％〜６０％ 放射状溝３の幅 … ０．０３ｍｍ〜０．１０ｍｍ 放射状溝３の本数 … ３〜６本 ボール抱持部５の径 … ボール径の１０１〜１０５％ ボール受け座部７の角度 … １２０゜〜１４０゜ また、本発明において、放射状溝３については、ボール
１側から後方へと貫通されていなくても良いが、貫通さ
せた場合の方が、インキの流路が広がるため、より効果
的に本発明を実施することができる。

【００１１】また、本発明のもう一つの利点としては、
従来はカシメ工程でインキ流出量を微調整していたが、
本発明の製造方法によると、カシメ工程及びタタキ工程
の２工程において、インキ流出量の微調整が可能なため
に、調整の自由度が向上するという点も挙げられる。

【００１２】ここでは、カシメ工程後にタタキ工程を行
う例を記述したが、カシメ工程以前にもタタキ工程を入
れることにより、本発明をより効果的に利用することが
可能になる。１つには、最終タタキ工程で得られるボー
ル受座部７の大きさ以上の径が必要な場合である。これ
は主にボール受座摩耗対策に起因してくる事項であり、
カシメ工程以前にタタキ工程を入れることにより必要と
されるボール受座径７をより大きく形成可能になる。２
つ目には、カシメ加工中のボール１位置の安定化をさせ
たい場合である。これは主に描線方向性対策に起因して
くる事項で、タタキ工程後にはボール１と同等の曲率面
を持ったボール受座面７がボール抱持部５底面に形成さ
れるために、カシメ加工中にはボール１が安定して同じ
位置に落ち着いてられるために、全周に、より均一なカ
シメ加工を施す事が可能になるために、カシメ部内壁面
幅Ｓを均一形成することにつながり、カシメ工程の安定
化をはかることができる。

【００１３】図４は、テストに用いた油性ボールペンの
形態を示している。インキ収容管８の内部には油性イン
キ９が充填されており、その先端にボ−ルペンチップ１
０が圧入されている。ボールペンチップ１０はボール１
が前端側はカシメ加工で抜け止めされており、ホルダー
４先端部には、カシメ加工により、ボール１の曲率と同
等の曲率と全周にわたってある一定の幅Ｓを有したカシ
メ部内壁面６が形成されている。また、後端側はボール
受座７により抜け止めされており、ボール１が回転可能
に遊嵌されている。ボール１の後方には、インク誘導孔
２及び放射溝３を有しており、インキ９の流路はそれら
により確保されている。

【００１４】以下に実施例とその比較例について示す。 ［チップ仕様］： ボール径＝φ０．３８ｍｍ ボール１押圧量＝１５μ インキ誘導孔径２＝０．２ｍｍ 放射状溝３の幅＝０．０５ｍｍ／４本 ボール抱持部５の径＝０．４１０ｍｍ ボール受け座部７の角度＝１００゜ カシメ部内面幅Ｓ＝３０〜４０μｍ ボール・カシメ内面壁間隙間Ｔ＝３〜７μｍ ［インキ］： インキＡ：インク粘度＝１００００[ｍＰａ・ｓ] インキＢ：インク粘度＝ ７５００[ｍＰａ・ｓ] （インキ組成） バリーファーストブラック＃１８０２（オリエント工業製） １５．０重量％ スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（保土ヶ谷化学製） １０．０重量％ バリーファーストイエローＡＵＭ（保土ヶ谷化学製） ５．０重量％ フェノキシエタノール Ａ：３９．０，Ｂ：４３．０重量％ ベンジルアルコール １０．５重量％ ハイラック＃１１０Ｈ（日立化成製） Ａ：１８．０，Ｂ：１４．０重量％ ＰＶＰＫ−９０（ＩＳＰ製） ０．５重量％ オレイン酸 ２．０重量％ ここで、Ａ・Ｂインキの粘度差は、フェノキシエタノー
ル及びハイラック＃１１０Ｈの配合割合を変更すること
で作製している。 ［実施例１］：（工程）タタキ→カシメ→タタキ、 製品クリアランスＣ＝１５μ、インキ＝Ａ ［実施例２］：（工程）タタキ→カシメ→タタキ、 製品クリアランスＣ＝１５μ、インキ＝Ｂ その他仕様は実施例１と同等。 ［比較例１］：（工程）タタキ→カシメ 製品クリアランスはほぼＣ＝０μ、インキ＝Ａ その他仕様は実施例１と同等。 ［比較例２］：（工程）タタキ→カシメ 製品クリアランスはほぼＣ＝０μ、インキ＝Ｂ その他仕様は実施例１と同等。 書味：手書き筆記による官能評価 流量：ＪＩＳ機械筆記の０〜１００ｍの初期流量[mg]の
測定数ｎ＝１０平均値 摩耗：距離１０００ｍまでのＪＩＳ機械筆記の結果 評価は３段階評価、○：良、△：使用可、×：不可、と
した。 流量 書味 描線濃度 方向性 受座摩耗 実施例１ １７ △ ○ ○ ○ 実施例２ ２３ ○ ○ ○ ○ 比較例１ ３ × × △ × 比較例２ ５ × × △ ×

【００１５】本発明により、従来の製造工程では困難で
あった、油性ボールペンの筆記品質を損なうことのな
い、インキ流量及び描線濃度を確保することが可能な
０．２〜０．６ｍｍの小径ボールの油性インキ用ボール
ペンチップを実現することが可能となる。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明のボールペンチップ
の製造方法によれば、油性インキ用ボールペンチップに
０．２〜０．６ｍｍの小径ボールを用いた場合でも、油
性ボールペンの品質を損なわないインキ流出量及び描線
濃度を確保でき、かつ、より確実に所定のインキ流出量
を設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例であるボールペンチップの、カ
シメ加工時の状態を示す縦断面図である。

【図２】本発明の実施例であるボールペンチップの、タ
タキ加工時の状態を示す縦断面図である。

【図３】本発明の実施例であるボールペンチップの、タ
タキ加工後の縦断面図である。

【図４】テストで用いた油性ボールペンの縦断面図であ
る。

【符号の説明】 １ ボール ２ インキ誘導孔 ３ 放射状溝 ４ ホルダー ５ ボール抱持部 ６ カシメ部内壁面 ７ ボール受座部 ８ インク収容筒 ９ 油性インキ １０ ボールペンチップ Ｓｐ カシメ加工具 Ｈｍ タタキ加工具 Ｃ ボールの縦ガタ Ｓ カシメ部内壁面幅 Ｔ ボールとカシメ部内壁面間の隙間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に筆記部となるボール１が外部に臨
   出するように回転可能に抜け止めされており、ボール抱
   持部５の底面中心に開けられたインキ誘導孔２と、それ
   を中心として放射状に配置された複数本の放射状溝３を
   有しており、ボール１及びホルダー４とから構成されて
   成るボールペンチップの製造方法において、ホルダー４
   先端部を内方へ縮径させることにより、ホルダー４先端
   部内周面にボール１の曲率と同等な曲率を持ち、全周に
   わたってある一定の幅Ｓを有したカシメ部内壁面６を形
   成するカシメ加工を施した後に、ボール１を先端より押
   圧し、ボール１の曲率をボール抱持部５底面に転写させ
   て、ボール受座７を形成させるタタキ工程を入れること
   により、ボールの縦ガタＣを５〜３０μ有することを特
   徴とした、ボール径が０．２〜０．６ｍｍの油性インキ
   用ボールペンチップの製造方法。