JP2004261990A - ボールペンチップの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】切削工程で発生する切削粉などの屑を効率的に除去し、ボールペンとしての性能に悪影響を及ぼさないようなボールペンチップを得る。
【解決手段】中子に衝突させることによって、流体の流れを強制的に変化させて、切削粉などの屑や汚れを効率的且つ効果的に除去する。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筆記部材としてのボールと、このボールを先端開口部より一部突出してボール抱持室に保持するボールペンチップの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールペンはインキ収容部よりボールペンチップ内にインキを供給し、筆記部材としてのボールの回転によって紙などの被筆記面にこのインキを転写し筆跡を形成するものである。
よって、カスレや線途切れのない美麗な筆跡を得るために過不足のないインキを吐出するためには、潤沢なインキをボールペンチップ内に供給することや、ボールペンチップ内にて適正に流量を調節されること、ボールの回転が阻害されないことなどである。インキをボールホルダー先端側に供給するためには、ボールホルダーのインキ流通孔を適切な径で連通させ、ボール受座に中心孔から放射状に形成された複数のインキ流通溝が必要となる。このインキ流通溝は筆記時にボールが最後退してボール受座に当接した際にボールによって塞がれることがないため、インキ流通を円滑にするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ボールペンチップの内部空間はインキが通過する道となるものであるが、例えばステンレスや洋白などの金属製のボールペンチップであれば、その加工はボールホルダーの先端および後端側より複数回に分けて切削、剪断などの加工がなされることになる。このような加工の際に切削切粉や「バリ」と呼ばれる不要な加工片が発生することがあり、このバリなどが大きい場合にはインキの流通を阻害してしまうため、バリを除くためにドリル等による切削加工またはピン等による剪断加工を施すこともある。但し、バリを除去しようとした加工からも微細な金属粉である切削切粉が発生してしまうものであった。このボールホルダー内に残存した切削切粉は、洗浄によっても除去しきれないことがあり、インキ流通を妨げることによる吐出量の低下やボールの回転の障害となって筆記時に把持する手に振動や重たさを感じる筆記感触の低下やボールとボールホルダー先端部に切粉が挟まることによって小口が密閉できずに起こるインキ漏れが発生する恐れがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、筆記部材としてのボールを先端開口部より一部突出してボールハウス内に抱持してなるボールペンチップの製造方法において、ボール抱持室と反対側の開口部より中子を挿入した状態で先端開口部より流体を流通させるボールペンチップの製造方法を要旨とする。
【０００５】
【作用】
ボールホルダーに油や空気などの流体を流通させる際に、ボール抱持室と反対側の開口部に挿入した中子によって、流通させる流体の流れを強制的に変更させ、ボールホルダー内壁部近辺に流体を衝突させてボールホルダー内壁面に付着した切粉等を除去する効果をあげる。
【０００６】
【実施例】
以下、図面に基づき１例を説明する。図１に示したものは、ボールペンチップの要部を拡大した縦断面図であり、筆記部材として超硬材やセラミックスなどからなるボール１を、ステンレスや黄銅、洋白などの金属、合金からなるボールホルダー２が回転自在に抱持している。そのボールホルダー２は、貫通したインキの通り路としての中心孔２ａを有しており、その中心孔２ａの先端部分が前記ボール１を保持するボール抱持室３となっている。そのボール抱持室３は、カシメ加工によって縮径化された先端開口部３ａと、ボール受座３ｂにて前記ボール１の移動し得る範囲を区画している。また、そのボール受座３ｂには、ボール１と同等の曲率形状の曲面３ｃが形成されているが、この曲面３ｃは。ボール１を先端側から押圧して形成したものである。尚、その曲面３ｃはボール１の回転を滑らかにする効果や筆記時にボール１を曲面３ｃに位置させてインキ吐出を安定させるなどの効果があるが、インキの種類如何によっては曲面３ｃを形成しなくても良い。また、切削時に形成されてしまった円周状の筋目を無くすために、前記ボール受座３ｂに略同角度のテーパー形状ピンを押し付け、該部分を鏡面状に塑性変形させても良い。
ここで、前記中心孔２ａには、後方から順に、後孔４と、その後孔４に連通した中孔５と、中孔５およびボール受座３ｂに連通した複数の放射状溝６が形成されている。尚、図示のサンプルにおける放射状溝６は前記後孔４に連通していないが、貫通させて後孔４と連通させても良い。前記放射状溝６は、その最も外側に位置する部分がボール１とボール受座３ｂとが接触する部分よりも外側に向かって開口している。筆記時にボール１が筆記圧を受けて後退し、その後退動作によってボール１がボール受座３ｂに接触するが、前記放射状溝６によってインキ流通路が塞がれることなく、ボール抱持室３内にインキが供給されるようになっている。
【０００７】
次いで、図２以降に基づいて、上述のボールペンチップについての製造方法について説明する。先ず、コイル材を剪断加工によって適切な長さ切断し、バレル加工によって端部の角やバリを取り、洗浄後乾燥してボールペンチップの基となるワークを得る（図示せず）。
最初に、バイトなどの切削具によって、前記ワークの前方部にテーパー部２ｃを、１回または複数回に分けて形成すると共に、バイトおよびエンドミルでワークの先端部に平面部２ｄを切削により形成する。次いで、バイトおよびドリルでワークの先端面より後方に向けて切削加工のガイドとなる中心基準孔（下孔）を形成する。次いで、ドリルで中孔５を形成し、ボール抱持室３の下孔をドリルまたはバイトで切削加工する。尚、上記一連の切削加工と同時にワークの後方から前方に向けて、前記中孔５と連通するように後孔加工を（複数回に分けて徐々に縮径させて）施す。また、必要に応じて、インキ収容部材または連絡部材との圧入位置決めのために、ワークの後端外形部に縮径部２ｅを形成しても良い。このようにして図２に示したようなボールを抱持する前のボールホルダー素材を得る。
【０００８】
次に、図３に示すように、前記ボール１の保持されるボール受座３ｂと、ボール抱持室３の側壁部を１つのボールハウスバイトＡによって切削加工すると共に、そのボール抱持室３の外形先端近傍に前記中間テーパー部２ｃよりも角度の開いたカシメ用テーパー部２ｆを面取りバイトＢにて切削・形成する。さらに、同時にボール抱持室３の先端面２ｇをサーフェースバイトＣにて切削加工する。これらの加工を図３に示すような、３種の加工具が取り付けられた加工具で同時に加工することによって、切削工程におけるボールホルダー２の先端近傍の偏肉や中心ずれなどが防止される。
【０００９】
次に、図４に示したように放射状の切削刃が形成された剪断加工具Ｄによって、前記中孔５に放射状溝６を形成する。この際、その中孔５内に前記剪断加工によるバリ７が発生するが、必要に応じて同径または多少大径のドリルで再び切削加工を施したり（図５参照）、中孔５よりも多少小径のピンによって剪断加工を施せば、前記バリを除去することができる。尚、放射状溝６は、所望により後孔４まで貫通させて形成しても良い。
【００１０】
次いで、図６に示したように、ボール１をボール抱持室３に配置し、前記ボールホルダー２の先端部をかしめる。そのかしめ加工具８は、回転自在であるが、その下端には自転可能なローラー９が対向した位置に、且つ、前記ボールホルダー２の先端近傍を挟み込むように設置されており、そのローラー９にはテーパー面９ａが形成されている。このかしめ加工具８によって、ボールホルダー２の先端部、具体的には、前記ローラ９をかしめ用テーパー部２ｆに押し当て、該部分近傍を多少のスプリングバックを伴いながらも内方に向かって塑性変形させる。このかしめ加工によって、前記ボール１のボールホルダー２（ボール抱持室３）からの抜け止めがなされる（図６参照）。
次に、平滑なハンマーによって前記ボール１をハンマーリングし（図示せず）、その際の塑性変形によってボール１と同等の曲率形状の曲面３ｃを前記ボール受座３ｂに形成する。ハンマーリング工程は、かしめ工程の前に行っても良く、また必要がなければ行わなくても良い。
【００１１】
上記、加工工程において、ボール１をボール抱持室３に配置する前に、図７に示すごとく、ボールホルダー２のボール抱持室３側より流体を噴出して流通させる。図面上の矢印は流体を通す方向である。流体はエアーやオイルミスト等の気体や水や油等の液体で、切削加工機内においての作業性から切削油を使用すると効果的である。流体を噴出する工程でボール抱持室３と反対側の開口部より中子１０を挿入する。これによって、流体の流路を拡散し、ボールホルダー２の内壁部近辺へ流体を流通させることによってボールホルダー２の内壁面に付着した切粉等を除去する。
【００１２】
中子１０は流体の拡散を効率的にするため、先端を縮径させた形状にすることが望ましい。先端を細くし、後部に向かって徐々に太くすることで、流体が高圧力で噴出されても中子１０が曲がったり折れたりすることもない。
【００１３】
図８に他の一例を示す。中子１０の外側面に段を形成するなどしてボールホルダー２の内壁に対して一定の隙間となる形状にしても良い。これによって流体が一部に滞留することなくスムースに流体を流通させることができるし、ボールホルダー内部の段部に相当する部分にその段部の大きさ（段差の大きさ）、場所に応じて中子１０に段が設置されるため、効果的に流体をボールホルダー側へ拡散することができ、切粉等の除去を確実にすることができる。
【００１４】
図９にさらに他の一例を示す。中子１０の形状を、切粉等が残りやすいボールホルダー２の内壁の段差が大きな部分に相当する位置に、集中的に流体が当たるように先端を平らにした形状でも良い。図５で示したようにバリを取り除く際にドリルを使用すると、そのドリルの回転によって切削切粉は遠心力によってボールホルダー内壁部に勢いよく打ちつけられるものと考えられ、その切削切粉が最も付着しやすいのは中孔５の後ろ側の段部付近のボールホルダー内壁部であると推察される。中孔５に残った切削切粉は流体が集中して流通するため除去しやすいが、段部付近のボールホルダー内壁に残った切削切粉には流体が中孔５によって窄まれるため切粉を除去しずらい。そこで、その部分に流体を効果的に当てるために上記形状にしたものである。
【００１５】
図１０にさらに他の一例を示す。中子１０の形状をドリル等の螺旋形状したものであり、このようにすることで流体の流路を螺旋状にする効果がある。ボールホルダーの内壁面は切削加工によって形成されているため、切削筋が螺旋状に残っている。この筋部に微少な切削切粉が残った際は一定の軸線方向の流体では除去しにくい。流路を螺旋状にすることでこの切削切粉を除去することができる。
【００１６】
図１１にさらに他の一例を示す。中子１０の先端に横方向に凸部分を有する大径部を傘状に形成し、最も先端を縮径したものである。この形状により先端傘部に当たった流体がボールホルダー内壁部側に流路を拡散した後、流路が軸線側の内側に戻る効果がある。これにより、除去した切削切粉がボールホルダー後端側で再付着するのを防ぐものである。
【００１７】
上記実施例は、中子１０を流体噴出時に挿入するわけだが、流体の噴出中に中子１０を固定しても、上下に揺動させても、または回転させるなどすることもできる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、ボールホルダーに流体を流通させる工程で、ボール抱持室と反対側の開口部より中子を挿入することによって、流体の流路を拡散し、ボールホルダー内壁部近辺の流速を速くすることによってボールホルダー内壁面に付着した切粉等を除去する効果をあげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のボールペンチップ要部縦断面図。
【図２】加工途中のボールホルダー縦断面図。
【図３】加工具を示す要部外観図。
【図４】放射状溝加工工程を示す要部縦断面図。
【図５】放射状溝加工後にできたバリを除去する工程を示す要部縦断面図。
【図６】カシメ加工工程を示す要部縦断面図。
【図７】実施例１の流体噴出工程の断面図。
【図８】実施例２の中子形状を示す要部外観図。
【図９】実施例３の流体噴出工程の断面図
【図１０】実施例４の中子形状を示す要部外観図。
【図１１】実施例５の中子形状を示す要部外観図。
【符号の説明】
１ ボール
２ ボールホルダー
２ａ 中心孔
２ｃ 中間テーパー部
２ｄ 平面部
２ｅ 縮径部
２ｆ カシメ用テーパー部
２ｇ 先端面
２ｈ カシメテーパー部
３ ボール抱持室
３ａ 先端開口部
３ｂ ボール受座
３ｃ 曲面
４ 後孔
５ 中孔
６ 放射状溝
７ バリ
８ かしめ加工具
９ ローラー
９ａ テーパー面
１０ 中子

Claims (4)

1. 筆記部材としてのボールを先端開口部より一部突出してボールハウス内に抱持してなるボールペンチップの製造方法において、ボール抱持室と反対側の開口部より中子を挿入した状態で先端開口部より流体を流通させるボールペンチップの製造方法。
2. 前記中子が先端になるほど縮径した形状である請求項１記載のボールペンチップの製造方法。
3. 前記流体が切削油である請求項１または請求項２に記載のボールペンチップの製造方法。
4. 前記流体を流通させたときの圧力が２ｂａｒ以上３０ｂａｒ以下である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のボールペンチップの製造方法。

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