JP2005178370A - ボールペンチップ - Google Patents
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Abstract
【目的】 ボールペンチップ内の隙間および形状を調整することによって、加工時に発生した切削切粉を洗浄時に除去しやすくして、塗布具の品質を安定させる。
【構成】 少なくとも塗布部材であるボールと、このボールの一部を開口部より臨出した状態で回転自在に抱持するボールホルダーとを備えるボールペンチップを、前記ボールをボール抱持室後方のボール受座に押しつけた状態で、ボールペンチップの後端側から100kPaのゲージ圧にてボールペンチップ内に空気を流したときに、ボールペンチップ先端側から流出する空気の流量が0.20L/minから1.25L/minに設定する。
【選択図】 図1
【構成】 少なくとも塗布部材であるボールと、このボールの一部を開口部より臨出した状態で回転自在に抱持するボールホルダーとを備えるボールペンチップを、前記ボールをボール抱持室後方のボール受座に押しつけた状態で、ボールペンチップの後端側から100kPaのゲージ圧にてボールペンチップ内に空気を流したときに、ボールペンチップ先端側から流出する空気の流量が0.20L/minから1.25L/minに設定する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、少なくとも塗布部材であるボールと、このボールの一部を開口部より臨出した状態で回転自在に抱持するボールホルダーとを備えるボールペンチップに関するものである。
ボールペンは塗布液収容部よりボールペンチップ内に塗布液を供給し、塗布部材としてのボールの回転によって紙などの被塗布面にこの塗布液を吐出および転写し筆跡を形成するものである。
ボールペンのペン先部材であるボールペンチップは、塗布部材であるボールと、そのボールの一部を開口部より臨出した状態で回転自在に抱持するボールホルダーとから基本的に構成されている。
そしてこのボールホルダーは、ドリルまたはバイトによる切削加工や、ブローチによる剪断加工や、ローラーを押しつけることにより縮径させる塑性変形によって加工製作されている。(特許文献1および特許文献2参照)
ボールペンのペン先部材であるボールペンチップは、塗布部材であるボールと、そのボールの一部を開口部より臨出した状態で回転自在に抱持するボールホルダーとから基本的に構成されている。
そしてこのボールホルダーは、ドリルまたはバイトによる切削加工や、ブローチによる剪断加工や、ローラーを押しつけることにより縮径させる塑性変形によって加工製作されている。(特許文献1および特許文献2参照)
また、ボールペンチップの内部が外気に対して解放されている状態では、ボールペンチップの内部で塗布液の液媒体が乾燥して顔料や樹脂などの固形分が固化してしまうので、これを防止するために、ボールペンチップ内にコイルスプリングなどの弾撥部材を配置し、ボールを先端側に押圧してボールホルダーの吐出口近傍の内壁にボールを押しつけることで吐出口を閉塞することが知られている。(特許文献3参照)
また、上記の切削加工や剪断加工などの工程では金属片の屑であるの切粉が発生することがあり、この切粉を除去するために加工機内のエアーブローまたはオイルブロー工程等で切粉を吹き飛ばすことで除去したり(特許文献4参照)、切粉を発生させないようにするために、切削部分をボールホルダーから離脱させないようにしたり(特許文献5参照)、炭化水素系溶剤やアルコール系溶剤やシリコーン系溶剤やジクロロメタン等の有機溶剤、または中性洗剤水溶液等の中に加工品を入れて超音波洗浄することが行われている(特許文献6参照)。そしてこの洗浄は加工品の上下揺動や回転撹拌、洗浄漕の減圧や温度設定等を行って洗浄効果を向上させている(特許文献7参照)。
特開平03−281398号公報
実開昭63−252799号公報
実開平02−041986号公報
特開平10−297159号公報
特開平06−191190号公報
特開平06−340197号公報
特開2001−310586公報
上記、加工工程で発生した金属の切粉がボールホルダー内に残っていると、塗布時に塗布液の流通を妨げることによって塗布時に吐出が不安定となることがあった。また、この切粉がボールと吐出口近傍の内壁との間に挟まることによって吐出口が解放してしまい、塗布液が乾燥してしまって塗布が行われなくなってしまうことがあった。
ボールペンチップ加工機内のエアーブロー等で切粉を除去したとしても、加工機内および切削油内には多くの切粉が存在しており、再度、ボールペンチップ内に入り込んでしまうこともあった。
ボールペンチップ加工機内のエアーブロー等で切粉を除去したとしても、加工機内および切削油内には多くの切粉が存在しており、再度、ボールペンチップ内に入り込んでしまうこともあった。
即ち、本発明は、少なくとも塗布部材であるボールと、このボールの一部を開口部より臨出した状態で回転自在に抱持するボールホルダーとを備えるボールペンチップを、前記ボールをボール抱持室後方のボール受座に押しつけた状態で、ボールペンチップの後端側から100kPaのゲージ圧にてボールペンチップ内に空気を流したときに、ボールペンチップ先端側から流出する空気の流量が0.20L/min以上1.25L/min以下であるボールペンチップを要旨とする。
解決しようとする問題点は、ボールペンチップ内に残っている切粉が吐出を不安定にさせたり、ボールと吐出口近傍の内壁との間に挟まることによって、吐出口を解放させてしまうことにより塗布液が乾燥してしまう点である。
本発明は、ボールペンチップ内の隙間および形状を調整する、即ち、ボールペンチップの内部において、切粉が係止するような狭い部分を極力廃止し、隙間を拡げることによって切粉を除去しやすくものである。しかしながら一般的にボールペンチップ内の形状は複雑な形状をしており、隙間が広くても内部の段部等に引っかかったりして切粉が除去できないことがある。ボールペンチップ内を通る空気の流量は隙間および形状の影響を受けて変化する。よって、この空気の流量を目安として内部形状を調整することによってボールペンチップ内の切粉を積極的に除去するよう洗浄効率を向上させることができた。
本発明は、ボールペンチップ内の隙間および形状を調整する、即ち、ボールペンチップの内部において、切粉が係止するような狭い部分を極力廃止し、隙間を拡げることによって切粉を除去しやすくものである。しかしながら一般的にボールペンチップ内の形状は複雑な形状をしており、隙間が広くても内部の段部等に引っかかったりして切粉が除去できないことがある。ボールペンチップ内を通る空気の流量は隙間および形状の影響を受けて変化する。よって、この空気の流量を目安として内部形状を調整することによってボールペンチップ内の切粉を積極的に除去するよう洗浄効率を向上させることができた。
具体例としては、ボールホルダーの軸線に直交するボール抱持室断面の最大径とボール径との差をボール径の0.8%以上6.5%以下、ボールのボール抱持室内での前後方向への移動距離をボール径の3%以上12%以下にすることで、ボールをボール抱持室後方のボール受座に押しつけた状態で、ボールペンチップ後端側から100kPaのゲージ圧で空気を流したときの当該空気の流量を0.20L/min以上1.25L/min以下にしたものである。
ここで、ゲージ圧とは、JIS B7505に記載されている「ゲージ圧」を指し、特に、大気圧との差圧を指示する測定機器により得られる圧力値である。すなわち、絶対圧力より大気圧を引いた値となり、大気圧よりも高い圧力が正のゲージ圧となる。例えば、ゲージ圧が100kPaという場合、絶対真空を基準とした絶対圧力では約201.3kPa(大気圧を標準大気圧101.3kPaとした場合)である。
尚、ボールホルダーからボールの突出量は、塗布のしやすさよりボール径の15%以上29%以下に設定することが望ましい。ボールの前後方向への移動量は、ボールホルダーの先端部肉厚の半分以上と設定することが塗布時に吐出口が塗布面へ引っかかることを抑制し得るために望ましい。また、ボール抱持室後方のボール受座に形成された放射状溝の最大幅はボール径に対して5%から40%で複数設置し、放射状溝が形成する外接円径はボール径の90%から105%にすることが吐出を安定させるために望ましい。特に、塗布液が修正液の場合には、文字等の修正をするためにある程度の面積を覆い隠すように塗布する必要があるため、塗布のしやすさを考慮すると、ボールの直径は1.0mm程度が好ましく、ボールホルダーからのボールの突出量は0.23mmにすると塗布時における筆記面への吐出口の引っかかりがなく、ボールホルダーの先端部肉厚は0.080mmにすることで塗布時における筆記面への吐出口の引っかかりがなく、さらに吐出口に外部から衝撃がかかった場合にも変形することが無く、その結果、吐出口における密閉性を維持することができ、放射状溝の最大部幅は0.30mm、で周上に3ヶ所設置し、放射状溝の外接円径を1.0mmにすることで塗布液のボール抱持室への流出が最適となる。
ここで、ゲージ圧とは、JIS B7505に記載されている「ゲージ圧」を指し、特に、大気圧との差圧を指示する測定機器により得られる圧力値である。すなわち、絶対圧力より大気圧を引いた値となり、大気圧よりも高い圧力が正のゲージ圧となる。例えば、ゲージ圧が100kPaという場合、絶対真空を基準とした絶対圧力では約201.3kPa(大気圧を標準大気圧101.3kPaとした場合)である。
尚、ボールホルダーからボールの突出量は、塗布のしやすさよりボール径の15%以上29%以下に設定することが望ましい。ボールの前後方向への移動量は、ボールホルダーの先端部肉厚の半分以上と設定することが塗布時に吐出口が塗布面へ引っかかることを抑制し得るために望ましい。また、ボール抱持室後方のボール受座に形成された放射状溝の最大幅はボール径に対して5%から40%で複数設置し、放射状溝が形成する外接円径はボール径の90%から105%にすることが吐出を安定させるために望ましい。特に、塗布液が修正液の場合には、文字等の修正をするためにある程度の面積を覆い隠すように塗布する必要があるため、塗布のしやすさを考慮すると、ボールの直径は1.0mm程度が好ましく、ボールホルダーからのボールの突出量は0.23mmにすると塗布時における筆記面への吐出口の引っかかりがなく、ボールホルダーの先端部肉厚は0.080mmにすることで塗布時における筆記面への吐出口の引っかかりがなく、さらに吐出口に外部から衝撃がかかった場合にも変形することが無く、その結果、吐出口における密閉性を維持することができ、放射状溝の最大部幅は0.30mm、で周上に3ヶ所設置し、放射状溝の外接円径を1.0mmにすることで塗布液のボール抱持室への流出が最適となる。
特に、塗布液が、特に、塗布液中の固形分が固化し易い修正液では、ボールペンチップ先端での乾燥固化を防ぐために吐出口の密閉性が求められる。この場合ボールペンチップ内に収容したコイルスプリングなどの弾撥部材にてボールを前方に付勢してボールホルダーの開口部の内面に押し付けて密閉性を得る。また、修正液は文字等を隠蔽するため塗布跡に高い隠蔽性が要求されるので、塗布液内の顔料濃度が高い。その結果、塗布液の粘度が高く流動性の低い液体となるので、容器よりの吐出を支援するために、塗布液収納部内に圧縮気体や弾撥部材とピストンなどを設置して塗布液を吐出口側に押し出している。
図面に基づいて、一例について説明する。
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、ステンレスや黄銅、洋白などの金属や合金からなるボールホルダー2が、超硬材やセラミックスなどからなる筆記部材であるボール1を一部臨出した状態で回転自在に抱持している。該ボールホルダー2は、貫通した塗布液通路としての中心孔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。ボール抱持室3は、かしめ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規定している。また、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り、ボール1との間に塗布液を介在させることによってボール1の回転を滑らかなものとし、また、筆記時にボール1を曲面3cに位置させて先端開口部3aとボール1との間に安定した隙間が確保されるようにし、塗布液の吐出量を安定させるなどの効果がある。但し、塗布液の潤滑性があまり無い場合など、塗布液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、ボールホルダーの内面を切削した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。
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、ステンレスや黄銅、洋白などの金属や合金からなるボールホルダー2が、超硬材やセラミックスなどからなる筆記部材であるボール1を一部臨出した状態で回転自在に抱持している。該ボールホルダー2は、貫通した塗布液通路としての中心孔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。ボール抱持室3は、かしめ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規定している。また、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り、ボール1との間に塗布液を介在させることによってボール1の回転を滑らかなものとし、また、筆記時にボール1を曲面3cに位置させて先端開口部3aとボール1との間に安定した隙間が確保されるようにし、塗布液の吐出量を安定させるなどの効果がある。但し、塗布液の潤滑性があまり無い場合など、塗布液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、ボールホルダーの内面を切削した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(図面の下方向側)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、図示の例における放射状溝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によって塗布液流通路が塞がれることなく、ボール抱持室3内に塗布液が供給されるようになっている。
図2以降に基づいて、上述のボールペンチップ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)。
このワークに対して、バイトなどの切削具によって、前方部にテーパー部2b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2c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、塗布液収容部材または塗布液収容部材との接続部材(図示せず)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2d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。
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)。
このワークに対して、バイトなどの切削具によって、前方部にテーパー部2b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2c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、塗布液収容部材または塗布液収容部材との接続部材(図示せず)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2d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。
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D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テーパー部2bよりも角度の開いた、かしめ用テーパー部2eを面取りバイトE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2fをサーフェースバイトFにて切削加工する。実施例では先端面2fを120°のテーパー角度で形成している、これは塗布時の塗布面への接触抵抗を小さくするために施してあり、不必要であればボールホルダー軸線に直行する平面に形成しても良い。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。
次に、図4および図5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G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小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7を塗布品質に影響がない程度に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。
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、前記ローラー9をかしめ用テーパー部2e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。
次に、平滑なハンマーによって前記ボール1を後方に打ち付け(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。この工程は、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。
次に、平滑なハンマーによって前記ボール1を後方に打ち付け(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。この工程は、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。
本発明のボールペンチップを使用した塗布具の一例を図7に示す。
塗布部材としてのボール1を一部臨出した状態で回転自在に抱持したボールホルダー2の後部に塗布液収容部10を直接接続している。尚、塗布液収容部10とボールホルダー2との間は必要であれば1つまたは複数の接続部品を介しても良いが、本例の図示したものでは塗布液収容部10を、筒体の先端部分をボールホルダー2の後端部の径にまで縮径した形状の合成樹脂の射出成形品を想定し、この塗布液収容部10を形成する成形品がそのまま塗布具の外装体となるものとしている。塗布液収容部の後端は尾栓11にて密封されている。また、塗布液収容部10を形成する部材を前軸と後軸とを螺合で固定するような複数部品からなるものとすることなどは適宜である。塗布液収容部10を形成する材料としては、ポリアミド樹脂やポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンナフタレート、塩化ビニル樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、シリコーン樹脂、エラストマー、または上記樹脂を含む複合材などで、ブロー成形または薄肉部を有する射出成形などにより一部または全体を可撓性に富んだ容器とすることもでき、射出成形によって後端側を密閉した有底中空軸形状としてもよいし、射出成形による先端側内径が小径、後端側に向かって徐々に大径となる筒状形状とした上で尾栓11によって閉止しても良い。また、塗布液収容部は、それ自体を把持するものとしてもよいが、外装体を別に設け塗布液収容部を形成する部材を内装したり、後端をノックする等の操作により塗布先が出没可能とすることもできる。
塗布部材としてのボール1を一部臨出した状態で回転自在に抱持したボールホルダー2の後部に塗布液収容部10を直接接続している。尚、塗布液収容部10とボールホルダー2との間は必要であれば1つまたは複数の接続部品を介しても良いが、本例の図示したものでは塗布液収容部10を、筒体の先端部分をボールホルダー2の後端部の径にまで縮径した形状の合成樹脂の射出成形品を想定し、この塗布液収容部10を形成する成形品がそのまま塗布具の外装体となるものとしている。塗布液収容部の後端は尾栓11にて密封されている。また、塗布液収容部10を形成する部材を前軸と後軸とを螺合で固定するような複数部品からなるものとすることなどは適宜である。塗布液収容部10を形成する材料としては、ポリアミド樹脂やポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンナフタレート、塩化ビニル樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、シリコーン樹脂、エラストマー、または上記樹脂を含む複合材などで、ブロー成形または薄肉部を有する射出成形などにより一部または全体を可撓性に富んだ容器とすることもでき、射出成形によって後端側を密閉した有底中空軸形状としてもよいし、射出成形による先端側内径が小径、後端側に向かって徐々に大径となる筒状形状とした上で尾栓11によって閉止しても良い。また、塗布液収容部は、それ自体を把持するものとしてもよいが、外装体を別に設け塗布液収容部を形成する部材を内装したり、後端をノックする等の操作により塗布先が出没可能とすることもできる。
本例において、充填されている塗布液12は、メチルシクロヘキサンを主溶剤として、酸化チタン等の隠蔽材を有する顔料を分散させると共に、被塗布面への定着性を付与する合成樹脂などが溶解した修正液で、不揮発性成分が55重量%であり、高い乾燥性と造膜性を持っているものを使用している。
塗布液12の後端側界面に接触して、塗布液12の減少による界面の移動に伴って追従するグリセリンをゲル化した塗布液フォロワー体13を層状に配置している。また、この塗布液フォロワー体13に一部浸漬して浮子14を配置している。この浮子14は、塗布液フォロワー体13よりも比重が若干軽いものが、具体的には塗布液フォロワー体13の比重が1.26g/cm3に対して、浮子14の比重は、材質をポリアセタールとした場合、材質の比重は1.41g/cm3になるが、図示したように内部を空間とした有底筒状の外形形状にすることによって見かけの比重(重量/有底筒状の内部を空間としない場合の形状の体積)を0.7から1.24g/cm3となるように設定した。尚、塗布液フォロワー体13や浮子14の使用は適宜であり、塗布液収容部内で塗布液が自由に移動できるようになっていても良い。
また、本例の塗布具では、塗布液収容部10の塗布液フォロワー体13より後方の空間には塗布液12の吐出を補助する圧縮空気を封入し、塗布液の吐出支援をなしている。塗布液12が消費されると塗布液収容部内での圧縮空気が占める体積が増加することになるので、圧力は減少していく。また、圧縮空気による圧力は塗布液12の体積の他に温度などの環境により変化するが、25℃の時に、使用開始時から塗布液12が空になるまで、ゲージ圧で20kPa以上400kPa以下となるように塗布液12の量や塗布液収容部10の空間の量を設定している。
図7の要部拡大縦断面図である図8に示すように、ボールホルダー2の内部には弾撥部材であるコイルスプリング15が挿置されており、コイルスプリング15の先端部は小径としてボール1の後端を押圧し前方に付勢している。これによりボール1を先端開口部3aの内壁に密接させて実質的に塗布液12が漏れ出さないような密閉性を得ているものである。コイルスプリング15の後端側は大径部として塗布液収容部10との接続部に設けた段部16によってコイルスプリング15を抜け止め配置している。コイルスプリング15の線径は0.10mmから0.17mmが望ましく、本例においては線径0.15mmのステンレス線材を使用して、セット荷重を110gに設定している。また、図示はしないが、ボールホルダー2の後端をかしめることによって縮径部を形成し、コイルスプリング15を抜け止め配置しても良い。
コイルスプリング15は、先端の中央部から約90°の角度で立ち上げて、コイルスプリングの概軸線上に直線状に延出した形状のものでもよく、中孔5の径が小さい場合や、荷重を大きくするために、コイルスプリング15の線径が太くなり、先端部を小径に巻くことができない場合はこのような形状が有効である。このような形状の場合は、コイルスプリングの線径を0.10mmから0.25mmにすることが望ましい。尚、コイルスプリング15のボール1を押圧する荷重は105g以上にすることが、吐出口に異物を挟み込んだ場合でも、強制的に排除して吐出口を閉塞することができるので、ボールペンチップ先端部の密閉性を考慮すると望ましいが、液の種類によっては105g以下であっても良い。また、塗布時の塗布荷重を考慮すると250g以下にすることが塗布時の疲労軽減のために望ましい。
コイルスプリング15は、先端の中央部から約90°の角度で立ち上げて、コイルスプリングの概軸線上に直線状に延出した形状のものでもよく、中孔5の径が小さい場合や、荷重を大きくするために、コイルスプリング15の線径が太くなり、先端部を小径に巻くことができない場合はこのような形状が有効である。このような形状の場合は、コイルスプリングの線径を0.10mmから0.25mmにすることが望ましい。尚、コイルスプリング15のボール1を押圧する荷重は105g以上にすることが、吐出口に異物を挟み込んだ場合でも、強制的に排除して吐出口を閉塞することができるので、ボールペンチップ先端部の密閉性を考慮すると望ましいが、液の種類によっては105g以下であっても良い。また、塗布時の塗布荷重を考慮すると250g以下にすることが塗布時の疲労軽減のために望ましい。
ボールペンチップ内部の空気流量を以下のように測定した。コンプレッサーにて圧縮された空気をタンクやレギュレーターを介して100kPaのゲージ圧に調整し、ボールペンチップの後部に接続する。ゲージ圧はデジタルマノメータ(PG−100−103GP日本電産コパル電子(株)製)を接続して測定している。空気の流量の測定方法は、水を溜めた水槽内にメスシリンダーを水を満たした状態で逆さまに設置して、ボールペンチップを水槽内でボール1を先端から後端側へ押圧してボール受座3bに接触させた状態にし、吐出口から1分間に流出する空気をメスシリンダー内に収容してその量(L/min)を測定したものである。
図1および図7に示した塗布具の形態にて、ボールホルダー2内にボール1を前方に110gの荷重で付勢するコイルスプリング15を配置した状態で、塗布液収容部10に圧入固定し、塗布液収容部10には塗布液12となる後述する修正液を5cc充填し、その後部には塗布液フォロアー体13と浮子7を配置し、さらにその後部に尾栓11を固定して、ゲージ圧175kPaの圧縮空気を密閉封入して実施例、比較例となる各試験用のサンプルを作製した。
図9に示すように、ボールホルダーの空気を流したときの流量を調節するために、ボールホルダーの軸線に直交するボール抱持室断面の最大径(A)、ボール径(B)、ボールの前後方向移動距離(C)の部分を調整して、数水準のボールペンチップ製作し、空気の流量測定を行った。尚、ボールの前後方向移動距離(C)は、ボール1を、この図面上で実線にて示したボール受座に当接させた状態と二点鎖線で示した想像線部分であるボール1が先端開口部3aの内壁に密接させた状態との位置の軸線上の差である。
その空気の流量を測定したサンプルの塗布液吐出量を以下のように測定する。切粉が除去されていることを確認するために吐出量の確認および乾燥による再塗布性を確認した。
塗布試験の方法は、塗布面に対して70°の角度で傾斜させて、塗布面に対して垂直に200gの塗布荷重をかけてボールペンチップを塗布面に当接させて、傾斜させた方向(ボールペンチップ側と逆方向)に移動させながら、約5mmの一定幅になるようにジグザグに移動させながら10秒間塗布を行い、その減重量を吐出量(g/10sec)として測定した。
その空気の流量を測定したサンプルの塗布液吐出量を以下のように測定する。切粉が除去されていることを確認するために吐出量の確認および乾燥による再塗布性を確認した。
塗布試験の方法は、塗布面に対して70°の角度で傾斜させて、塗布面に対して垂直に200gの塗布荷重をかけてボールペンチップを塗布面に当接させて、傾斜させた方向(ボールペンチップ側と逆方向)に移動させながら、約5mmの一定幅になるようにジグザグに移動させながら10秒間塗布を行い、その減重量を吐出量(g/10sec)として測定した。
また、切粉による吐出口の開放で乾燥固化が起こっているかを調べるために塗布後の状態で下向きに50℃の環境で100本放置しその後塗布できるかを確認した。
使用した修正液の配合組成は次の通り。
TITANIX JR809(酸化チタン、テイカ(株)製) 35.0重量部
アクリロイドB67(アクリル樹脂、ロームアンドハース社製) 9.0重量部
メチルシクロヘキサン 44.0重量部
ANTI−TERRA−P(ポリアミノアミドリン酸塩、有効成分50.0%、BYK CHEMIE社製) 2.0重量部
ス−パーSS(重質炭酸カルシウム、丸尾カルシウム(株)製) 10.0重量部
上記各成分をボールミルで24時間分散処理して修正液を得た。
TITANIX JR809(酸化チタン、テイカ(株)製) 35.0重量部
アクリロイドB67(アクリル樹脂、ロームアンドハース社製) 9.0重量部
メチルシクロヘキサン 44.0重量部
ANTI−TERRA−P(ポリアミノアミドリン酸塩、有効成分50.0%、BYK CHEMIE社製) 2.0重量部
ス−パーSS(重質炭酸カルシウム、丸尾カルシウム(株)製) 10.0重量部
上記各成分をボールミルで24時間分散処理して修正液を得た。
このように、塗布具のボールペンチップにおいて、ボールをボール抱持室後方のボール受座に押しつけた状態で、ボールペンチップの後端側から100kPaのゲージ圧にて空気を流したときの流量を0.20L/min以上1.25L/min以下と設定したので、ボールペンチップ内に十分な隙間および形状にし、加工時に発生した切粉の除去性を向上することができる。
1 ボール
2 ボールホルダー
2a 中心孔
2b テーパー部
2c 平面部
2d 縮径部
2e かしめ用テーパー部
2f 先端面
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
10 塗布液収容部
11 尾栓
12 塗布液
13 塗布液フォロアー体
14 浮子
15 コイルスプリング
16 段部
2 ボールホルダー
2a 中心孔
2b テーパー部
2c 平面部
2d 縮径部
2e かしめ用テーパー部
2f 先端面
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
10 塗布液収容部
11 尾栓
12 塗布液
13 塗布液フォロアー体
14 浮子
15 コイルスプリング
16 段部
Claims (4)
- 少なくとも塗布部材であるボールと、このボールの一部を開口部より臨出した状態で回転自在に抱持するボールホルダーとを備えるボールペンチップを、前記ボールをボール抱持室後方のボール受座に押しつけた状態で、ボールペンチップの後端側から100kPaのゲージ圧にてボールペンチップ内に空気を流したときに、ボールペンチップ先端側から流出する空気の流量が0.20L/min以上1.25L/min以下であるボールペンチップ。
- ボールホルダーの軸線に直交するボール抱持室断面の最大径をA、ボール径をB、ボールのボール抱持室内での前後方向への移動距離をCとしたときに、A−Bがボール径の0.8%以上6.5%以下、Cがボール径の3%以上12%以下である請求項1に記載のボールペンチップ。
- ボールホルダーの内部に弾撥部材を配置して、非使用時にはボールを先端側に押圧してボールホルダーの吐出口近傍の内壁にボールを押しつけることで吐出口を閉塞し、塗布時にはボールを塗布面に押しつけることによって吐出口を開放して塗布液の吐出を可能にした請求項1または請求項2に記載のボールペンチップ。
- 塗布液収容部に塗布液と、この塗布液の後部に塗布液追従体を配置すると共に、この塗布液追従体の後部にゲージ圧で20kPa以上400kPa以下の加圧した圧縮気体を、塗布液収容部の後部に圧入固定した尾栓によって封入した塗布具に使用する請求項1乃至請求項3に記載のボールペンチップ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004343180A JP2005178370A (ja) | 2003-11-28 | 2004-11-26 | ボールペンチップ |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003400919 | 2003-11-28 | ||
JP2004343180A JP2005178370A (ja) | 2003-11-28 | 2004-11-26 | ボールペンチップ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005178370A true JP2005178370A (ja) | 2005-07-07 |
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ID=34797443
Family Applications (1)
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JP2004343180A Pending JP2005178370A (ja) | 2003-11-28 | 2004-11-26 | ボールペンチップ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005178370A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013095054A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Pentel Corp | ボールペンチップ用コイルスプリング |
JP2014151610A (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | ボールペン |
-
2004
- 2004-11-26 JP JP2004343180A patent/JP2005178370A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013095054A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Pentel Corp | ボールペンチップ用コイルスプリング |
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