JP2007320139A - 円錐形ペン先及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】円錐形ペン先において、セラミックスの櫛歯状片の寸法精度を高める。
【解決手段】各櫛歯状片２を、焼き付け処理後のセラミックスの丸棒材２０から切削加工により成形し、少なくとも先端側に、外面２２を先端に向けて略Ｖ字形の先細に、かつ徐々に丸棒材２０の軸芯に近接する方向に傾斜しつつ、丸棒材２０の外周方向に略円弧状に形成するとともに、先端頂部に半球分割部２１を形成し、この外面２２の反対側で内面２３を断面略Ｖ字形の２面に形成し、２面接合部２４を頂部側の端部をペン先１の軸芯と略一致する方向に、その他の部分を丸棒材２０の軸芯と略平行に段差状に形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐久性に優れたセラミックス材を使用した円錐形ペン先及びその製造方法に関する。

この種の円錐形ペン先が特許文献１に記載されている。この文献１のペン先は、先端に半球分割部を有する複数の櫛歯状片と、筒形形状の基部と、筒形形状の収束部材とにより構成される。この場合、複数の櫛歯状片はそれぞれ、前部片と後部片とに分割され、前部片がセラミックス材により形成され、後部片が基部とともに合成樹脂材により形成される。また、収束部材は合成樹脂材又は金属材により形成される。複数の櫛歯状片の周囲に収束部材が嵌め込まれて、先端が略半球状に、全体が略円錐形に収束されて、先端に筆端部、各櫛歯状片間にインキ導出部が形成される。このようにペン先にセラミックス材を使用したことで、ペン先先端の耐摩耗性が高く、ペン先の耐久性を著しく高めることができ、しかも筆記時に滑らかな筆感と長時間に亘って均一の滑らかな筆跡を得ることができる。また筆記先端についたインキが乾いてかすが付着していても筆記動作を行えば、筆端部の微動により、筆端部の全部又は一部を微変形して筆圧に応じた先端幅を生ぜしめ、インキの乾涸膜を破り、インキを流出し易くするばかりでなく、筆端部に紙面よりの微細なゴミが巻き込まれてもこのゴミをインキの流出と共に直ちに排出することができる。
特開２００３−１６５２９３公報

しかしながら、上記の円錐形ペン先においては、各櫛歯状片の前部片をセラミックス材で形成する場合、セラミックス材を金型で圧縮成形あるいは射出成形等、成型加工により加圧成形して全体の形を作り、これを高温にて焼き付けするため、この焼き付けの工程で各櫛歯状片の寸法にバラツキが生じ、各櫛歯状片を組み立てると、先端が揃わないことがあり、これが製造上の課題となっていた。

本発明は、このような従来の課題を解決するもので、この種の円錐形ペン先において、セラミックスの櫛歯状片の寸法精度を高めること、併せて筆記性能の一層の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の円錐形ペン先は、複数の櫛歯状片を備え、先端が略半球形に、かつ全体が先端方向に向けて漸次略円錐形に収束され、先端に筆端部、各櫛歯状片間にインキ導出部を構成された円錐形ペン先において、前記櫛歯状片は、セラミックスの棒材から切削加工により成形され、少なくとも先端側に、当該先端に向けて略Ｖ字形の先細に、かつ徐々に前記棒材の軸芯に近接する方向に傾斜しつつ、前記棒材の外周方向に略円弧状に形成され、当該先端頂部に半球形の分割形状部を形成された外面と、前記外面の反対側で断面略Ｖ字形の２面に形成され、当該２面の接合部が前記頂部側の端部をペン先の軸芯と略一致する方向に、その他の部分を前記棒材の軸芯と略平行に段差状に形成された内面とを備えることを要旨とする。

また、本発明の円錐形ペン先の製造方法は、複数の櫛歯状片を備え、先端を略半球形に、かつ全体を先端方向に向けて漸次略円錐形に収束して、先端に筆端部、各櫛歯状片間にインキ導出部を構成する円錐形ペン先の製造方法において、前記櫛歯状片をセラミックスの棒材の切削加工により成形し、前記加工は、前記棒材の少なくとも先端側を、当該先端に向けて徐々に前記棒材の軸芯に近接する方向に傾斜させつつ、略円錐形に切削し、当該先端を略半球形に切削する初期外形を形成する工程と、前記初期外形の、当該先端頂部から断面略扇形に切削して、当該先端側に外面を断面略円弧状に、内面を断面略Ｖ字形の２面に形成するとともに、当該先端頂部に略半球形の分割形状部を形成する工程と、前記内面の２面接合部を、前記頂部側の端部をペン先の軸芯と略一致する方向に、その他の部分を前記棒材の軸芯と略平行に段差状に切削する工程とを含むことを要旨とする。この場合、櫛歯状片をセラミックスの棒材の切削加工により成形する工程の前又は後の所定の段階に、セラミックスの棒材を焼き付け処理する工程を有する。

本発明の円錐形ペン先及びその製造方法は、上記構成及び方法により、セラミックスの櫛歯状片の寸法精度を高めることができ、併せて筆記性能の一層の向上を図ることができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図１から図１３を用いて説明する。図１において、１は円錐形ペン先であり、複数の櫛歯状片２と、基部３と、収束部材４とを備える。

複数の櫛歯状片２は５本乃至８本で構成され、先端が略半球形に、かつ全体が先端方向に向けて漸次円錐形に収束可能に、各櫛歯状片２が櫛歯状片２の数によってその１／５〜１／８の分割形状に形成される。この櫛歯状片２は、図２に示すような焼き付け処理後のセラミックスの丸棒材（円柱形の棒材）２０から、切削加工により形成される。

この切削加工は、図３に示すように、丸棒材２０に初期外形２１を形成する工程から、外面２２、そして内面２３を形成する工程が行われる。まず、図３（１）に示すように、丸棒材２０の基端２０２に基部３に対する係合部２４０を作る。この場合、基端面２０３の（図３（１）中、上側の）片側半面よりも少し小さい面を軸方向に向けて所定の長さだけ切除し、係合部２４０を略半円柱形状に突出形成する。続いて、図３（２）に示すように、丸棒材２０の先端２０１側の所定の長さ範囲を、当該先端２０１に向けて徐々に丸棒材２０の軸芯に近接する方向に２段階の所定の角度で傾斜させつつ、略円錐形に切削して、当該先端２０１を略半球形に切削する。これにより、先端２０１に略半球部２１０、これに続いて軸芯に対して小さい所定の傾斜角度のテーパ部２２０、これに続いて軸芯に対して大きい所定の傾斜角度のテーパ部２３０を形成する。このようにして丸棒材２０に初期外形２００を形成する。続いて、図３（３）に示すように、初期外形２００の、当該先端２０１頂部（先端中心）から、櫛歯状片２の数により決定される所定の角度に断面略扇形に切削して、当該先端２０１側に外面２２を断面略円弧状に残し、内面２３を断面略Ｖ字形の２面に形成するとともに、当該先端２０１頂部に略半球形の分割形状部２１（以下、半球分割部２１という。）を形成する。そして、図３（４）に示すように、内面２３の２面接合部２４を、頂部側の端部をペン先の軸芯と略一致する方向に、その他の部分を丸棒材２０の軸芯と略平行（この場合、丸棒材２０の軸芯と一致する方向）に段差状に切削して、各櫛歯状片２を収束するときの先端合わせ部と中空部を形成する。なお、この切削加工後、図４に示すように、半球分割部２１の外面角部２１Ｃ、すなわち半球分割部２１の外面とその側面との間に形成された角２１Ｃをブラスト掛け、バレル研磨、バフ磨き等により研磨して、各半球分割部２１に丸み（Ｒ面）を付ける。この場合、ペン先１の先端内面に設けるインキ誘導芯より先端外面にインキを導き易くするために積極的に衝合部（隣合せた先端部衝合面間）に隙間を作ることが必要で、衝合部の断面形状を内面端では隣同士を当接し、外面端では隣同士隙間が生ずるような構成とすることが好ましい。

このようにして、各櫛歯状片２はセラミックスの丸棒材２０から切削加工されて、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、基端２０２に基部３に対する係合部２４０が半円柱形状に形成され、先端２０１側に、外面２２が先端に向けて略Ｖ字形の先細に、かつ徐々に丸棒材２０の軸芯に近接する方向に２段に傾斜しつつ、丸棒材２０の外周方向に略円弧状に形成されるとともに、先端２０１頂部に半球分割部２１が形成される。また、この外面２２の反対側で内面２３が断面略Ｖ字形の２面に形成され、その２面接合部２４が頂部側の端部をペン先１の軸芯と略一致する方向に、その他の部分を丸棒材２０の軸芯と略平行に段差状に形成される。また、各半球分割部２１は紙面に接した時に角が引っ掛らないような丸み（Ｒ面）が付けられる。

基部３は、全体が略筒形構造に構成され、図６に示すように、ペン軸体の胴部に挿通される筒部３１と、筒部３１の一端に筒部３１と略平行に突設され、複数の櫛歯状片２を保持するための保持部３２、及び収束部材４を取り付けるための取付部３３とを有する。この基部３は、弾力性を有する合成樹脂材を用いて射出成型により一体成形され、筒部３１は円筒形に形成され、保持部３２及び取付部３３は筒部３１の一端外周上に複数の突状部３２１、３３１により形成される。この場合、複数の突状部３２１、３３１は筒部３１（の軸方向の長さ）よりも長い突状部３２１と筒部３１と略同じ長さの短い突状部３３１が交互に等間隔に形成される（なお、各突状部３２１、３３１の間はスリット状の溝３４となる。）。長い突状部３２１はそれぞれ、基端側が短い突状部３３１と同一の断面略円弧状に形成され、先端側が当該先端に向けて外周方向の肉厚を徐々に拡大されて断面略扇形に形成され、その先端面から基端方向に向けて、各櫛歯状片２の係合部２４０の長さ及び断面形状に対応する略半円筒形の穴３２０が形成されて、櫛歯状片の保持部３２をなす。これら櫛歯状片の保持部３２は、全体が略円筒形の分割形状で、各保持部３２が一定の（断面）湾曲形状を保ちつつ筒部３１に連続される。この形態により、各保持部３２は筒部３１との境界部分を固定端とする片持板、言い換えれば一端固定の片持梁と同じ構造となる。したがってこの５本乃至８本の保持部３２と筒部３１の一体構造は常態において各保持部３２間が開いた状態になっていて、これらの保持部３２が外周方向から軸芯に向けて押圧されることにより内方へ窄められ、全体が略円錐形を形成して収束される。また、この長い突状部３２１の場合、先端側の外面３５全体が断面略円弧状で、かつ当該先端に向けて徐々に外周方向に突出する所定の角度の傾斜状に、すなわち、所定の角度のテーパ面の分割形状に形成され、これらの外面３５で、各保持部３２を軸芯に向けて押圧すると、保持部３２全体が略円錐形に収束され、これらの外面３５全体は（軸方向に平行な）略円柱状に収束される。これらの外面３５で、収束部材４による被押圧面をなす。短い突状部３３１はそれぞれ、外面３３全体が断面略円弧状に、すなわち、軸方向に平行な円筒面の分割形状に形成され、これらの外面３３で、収束部材４が嵌合可能な取付部をなす。

収束部材４は全体が略筒形形状に形成され、図１に示すように、ペン先１をペン軸体５の胴部５１に装着するマウスピースとして構成される。この収束部材４の場合、合成樹脂材料又は金属材料により一体成形され、先端側の内周に基部３の各保持部３２（特に、被押圧面３５）を加圧して各保持部３２を略円錐形に収束可能な内径を設定された絞り部４１と、中間の内周に基部３上の取付部３３に対応する内径を設定された固定部４２と、基端側にペン軸体５の胴部５１の内周に対応する外径及び内径を設定された挿着部４３とを有する。

ペン先１は、このような複数の櫛歯状片２と、基部３と、収束部材４とを構成部品として備え、各櫛歯状片２が基部３の各保持部３２に保持され、収束部材４により収束されて組み立てられる。この場合、各櫛歯状片２の基端係合部２４０が基部３の各保持部３２に先端面の穴３２０に合わせ、押し込みながら挿入されて嵌合（係合）され、各櫛歯状片２が各保持部３２の先端延長上に連続的に結合される。なお、この結合作業は主として組合わせ機械で行われるが、手作業も可能である。このようにして５本乃至８本の櫛歯状片２は合成樹脂製の各保持部３２に保持され、各櫛歯状片２間に一定の隙間を介して軸芯の周囲に配列され、常態として各櫛歯状片２間が開いた形を呈する。セラミックス製の櫛歯状片２は硬く、曲がることはないが、この櫛歯状片２が弾力性を有する合成樹脂製の保持部３２に保持されたことで、櫛歯状片２の軸芯方向の押圧または引き上げ操作により櫛歯状片２に保持部３２の曲げや撓みに追従した動きが可能となる。そして、この櫛歯状片２の組立体の先端から収束部材４が通されて、基部３の周囲に嵌め込まれる。収束部材４中間部の固定部４２が基部３の取付部３３上にスライドされて取り付けられ、この収束部材４の先端側の絞り部４１により、複数の櫛歯状片２の保持部３２の先端側外面、すなわち被押圧面３５が外側から軸芯に向けて押圧され、平均した圧力により保持部３２全体が略円錐形に収束される。これにより各保持部３２に保持された各櫛歯状片２が先端にいくに従って内方に加圧収束され、各櫛歯状片２の基端から先端まで漸次縮径する歪みのない略円錐形状に収束される。このようにして、図７に示すように、相互に隣接する櫛歯状片２同士が弾性的に接触され、櫛歯状片２の両サイドの合わせ部、すなわち隣合う櫛歯状片２の間が先端にいくに従って狭められて毛細管的隙間をなし、インキ導出部１２が構成される。さらにその先端の隣り合う半球分割部２１が隙間なく当接して集合され、そこに凹凸のない滑らかな半球形状の筆端部１１が構成される。この筆端部１１は、図８に示すように、櫛歯状片２の先端が複数個円形にまとめられ、断面花びら状に形成されて、その外周部が筆記時において紙面に押接されて文字を書くための筆記部分となる。なお、複数の櫛歯状片２の内側、中空内にその先端まで内面に接してインキ誘導芯が挿入配置される。インキがこのインキ誘導芯を通って供給され、ペン先１の内面まで到達し、これが毛細管状の隙間、すなわちインキ導出部１２を通じて内面からその外面、すなわち先端半球状の頂部の表面まで伝達される。半球状の筆端部１１が紙面に接することにより、インキが紙面に移り、筆記が可能となる。

次に、上記ペン先１を利用した筆記具による筆記動作について図９から図１３を用いて説明する。なお、図９はペン先１の筆端部１１が紙面に接した状態を示す。図１０（ａ）、（ｂ）、図１１は６本の櫛歯状片２を備え、先端の半球状の筆端部１１を６個の半球分割部２１で構成した場合の動作例を示し、図１２（ａ）、（ｂ）、図１３は５本の櫛歯状片２を備え、先端の半球状の筆端部１１を５個の半球分割部２１で構成した場合の動作例を示す。このペン先１においては、各櫛歯状片２が略円錐形を構成する分割片であり、それぞれ先端が独立した形になっている。すなわち、複数の櫛歯状片２の一片は先端に半球状の形状を複数に均等に分割されたうちの１つの成形形状をもち、また櫛歯状片２として略筒形構造の基部３に接続するまでの途中の断面形状が、円錐形に分割され、湾曲した形状をもちつつ基部３に連続し、基部３との境界部分を固定端とする片持板、言い換えれば一端固定の片持梁と同じ構成になっている。すなわち、先端の半球状の筆端部１１は複数の半球分割部２１が集合し、隣り合う半球分割部２１の当接面でずれ合い、変形可能となる。したがって、筆記具によって書記する場合等において、ペン先１に筆圧がかかることにより櫛歯状片２の先端に押し上げ力（撓み力）が働けば、櫛歯状片２が収束部材４で固定された部位を支点に撓み変形（弾性変形）し、半球分割部２１がずれ合い、筆端部１１の外径が拡大される。このずれ方は筆圧に応じて変わる。また、この押し上げ力（筆圧）がなくなれば櫛歯状片２は元の形状に復帰し、半球分割部２１が元に戻される。また、このペン先１は、櫛歯状片２が硬質のセラミックス材で作られていて、これ自体は弾力が無いが、この櫛歯状片２を固定する保持部３２が弾力性のある合成樹脂材によって成形されているため、櫛歯状片２として撓み、曲がることが可能になっている。この弾力が筆記時のペン先１の紙面への接触を柔らげ、セラミックスのような硬質の材料を使いながら筆記具を握る手にタッチの柔かい感触を付与する。

この筆記具による筆記を行なうために、図９に示すようにペン先１を紙に対し通常４５°〜６０°程度の実用範囲で当てると、（この筆記の圧力で）紙面との当接面側に対応するペン先１の筆端部１１の接合隙間、すなわちインキ導出部１２の先端部分内側まで達しているインキは紙面と筆端部１１の接触面に生じる毛細管現象によって吸い出され、紙面にインキが伝えられて線を書くことができる。このときの筆圧による半球形状の筆端部１１の弾性変形作用が図１０乃至図１３に示されている。

図１０、図１１は円錐形の部分が６本の櫛歯状片２１で構成されたペン先１の筆端部１１の、筆記動作にともなう形状変化を表し、図１２、図１３は円錐形の部分が５本の櫛歯状片２１で構成されたペン先１の筆端部１１の、筆記動作にともなう形状変化を表す。図１０において、（ａ）はペン先１の先端において櫛歯状片２の１つが真下にくるようにペンが紙面に向けられている状態の下で、ペン先１の筆端部１１がまだ紙面に接していないか、或いは軽く接していて圧力が加わっていないときの、当該筆端部１１の状態を示す。この場合は、櫛歯状片２のいずれにも撓み力が加わらないため、各櫛歯状片２は互いに弾性的に接触している。次に、筆記者が文字等を書くために力を加えると、この筆記を行なうときの圧力により、筆端部１１は基部３上のマウスピースに固定された部位を支点に櫛歯状片２の先端として撓み、上側に移動するが、櫛歯状片２の材料の剛性により抵抗力が生じ、通常の筆記をするときの圧力では先端部は所定の寸法の移動、すなわち変位に止どまる。この変位は例えば０．１〜０．５ミリメートル（ｍｍ）である。このとき、半球状の筆端部１１を正面からみると、図１０（ｂ）に示すように、この筆端部１１を構成している複数の櫛歯状片２のうちペンの下側に位置する１つの櫛歯状片２の先端が押し上げられ、対向位置にある（上側の）櫛歯状片２を押し上げるとともに（左右）両側位置にある櫛歯状片２を左右に押し広げることによって半球形状が変形し、全体として筆端部１１がずれる。

これにより、総体的にみて、半球部分の外径および紙面に接する面積が大きくなり、図１０（ｂ）中、斜線で表わされたペン先が紙面に接触する領域Ａは図１０（ａ）に斜線で表わされた領域Ａよりも拡大する。この拡大の度合はペン先１を紙面に押しつける圧力、すなわち筆圧が大きいほど高くなる。半球状の筆端部１１は半球分割部２１が横にずれた分だけその外径が拡大するため、この接触面に毛細管現象で伝達されるインキの広がる範囲は大きくなり、その結果筆跡の幅が大きくなる。反対に筆圧が小さくなれば、筆跡幅は小さくなる。すなわち、筆記されるときの線の太さは、筆端部の外径に依存し、その半球形状が拡大する程度に応じて拡大するから、筆圧の大小により線の幅が太い、または細いものとして筆記される。筆圧を種々に変化させれば、毛筆のような線の幅が変化する種々の態様の文字も筆記できる。さらに、図１０（ｂ）、図１１に示すように、紙面に当たる部分が異なるような中心軸の周囲のどの位置に回転しても先端半球部に斜めに紙面が接した場合には、先端半球部が微拡大され、上記と同様の作用効果を奏することになる。しかも、筆記圧の強弱に応じて、櫛歯状片２全体が撓み、筆圧が大きくてもその力を櫛歯状片２全体が吸収するクッション作用を生ずる。

図１１は、図１０（ａ）、（ｂ）の場合と異なり、ペン先１の先端において２つの櫛歯状片２の境界に当たる部位のインキ導出部１２の１つが真下にくるようにペンが紙面に向けられている状態の下で、ペン先１の筆端部１１に圧力が加わったときの、当該筆端部１１の変形状態を示す。この場合は、半球状の筆端部１１を正面からみると、筆記を行なうときの圧力により、筆端部１１を構成している複数の櫛歯状片２のうちペンの下側に位置している２つの櫛歯状片２の先端が押し上げられ、他の櫛歯状片２を押し広げることによって半球形状の筆端部１１が弾性変形する。その他の作用或いは挙動については図１０（ａ）、（ｂ）の場合と同じである。なお、図１０（ａ）、（ｂ）、あるいは図１１以外の筆記状態、すなわちペン軸を中心としてどのような回転角度位置をとっても、ペン先１の筆端部１１が紙面に対して斜めに接した場合には、筆端部１１が弾性変形によって微拡大し、前記の場合と同様な作用或いは挙動を行う。

図１２においても、図１０を参照して説明したのと同様の筆記動作時の変形が生じる。すなわち、図１２において、（ａ）はペン先１の先端において櫛歯状片２の１つが真下にくるようにペンが紙面に向けられている状態の下で、ペン先１の筆端部１１がまだ紙面に接していないか、或いは接していても圧力が加わっていないときの、当該筆端部１１の状態を示す。この場合は、櫛歯状片２のいずれにも撓み力が加わらないため、各櫛歯状片２は互いに弾性的に接触している。次に、筆記者が文字等を書くために力を加えると、この筆記を行なうときの圧力により、筆端部１１は基部３に固定された櫛歯状片２の先端として撓み、上側に移動する。この場合において、通常の筆記をするときの圧力では先端部は、図１０に関連して前述したのと同様、例えば０．１〜０．５ミリメートル（ｍｍ）の変位を生じる。このとき、半球状の筆端部１１を正面からみると、この場合はペン先１の円錐形の部分が５枚の櫛歯状片２２で構成されているから、図１２（ｂ）に示すように、この筆端部１１を構成している複数の櫛歯状片２のうちペンの下側に位置する１つの櫛歯状片２は先端が押し上げられ、両側位置にある他の櫛歯状片２を左右に押し広げることによって半球形状が変形する。

図１３は、図１２（ａ）、（ｂ）の場合と異なり、ペン先１の先端において２つの櫛歯状片２の境界に当たる部位のインキ導出部１２の１つが真下にくるようにペンが紙面に向けられている状態の下で、ペン先１の筆端部１１に圧力が加わったときの、筆端部１１の変形状態を示す。この場合、半球状の筆端部１１を正面からみると、筆記を行なうときの圧力により、筆端部１１を構成している複数の櫛歯状片２のうちペンの下側に位置している２つの櫛歯状片２の先端が押し上げられ、この２つの櫛歯状片２が協働して対向位置にある１つの櫛歯状片２を押し上げるとともに、両側位置にある櫛歯状片２を左右に押し広げることによって半球形状が変形する。その他の作用或いは挙動についてはすでに述べたのと同じである。なお、図１２においては、図１０中斜線で表わされたペン先が紙面に接触する領域Ａは示してないが、図１２の場合も図１０の場合と同様筆記に際しての接触領域が現れる。

以上説明したように、複数の櫛歯状片２を備え、先端を略半球形に、かつ全体を先端方向に向けて漸次略円錐形に収束し、先端に筆端部１１、各櫛歯状片２間にインキ導出部１２を構成する円錐形ペン先１において、各櫛歯状片２を、焼き付け処理後のセラミックスの丸棒材２０から切削加工により成形し、少なくとも先端側に、外面２２を当該先端に向けて略Ｖ字形の先細に、かつ徐々に丸棒材２０の軸芯に近接する方向に傾斜しつつ、丸棒材２０の外周方向に略円弧状に形成するとともに、当該先端頂部に半球分割部２１を形成し、この外面２２の反対側で内面２３を断面略Ｖ字形の２面に形成し、当該２面接合部２４を頂部側の端部をペン先１の軸芯と略一致する方向に、その他の部分を丸棒材２０の軸芯と略平行に段差状に形成するので、セラミックスの櫛歯状片２の寸法精度を高め、各櫛歯状片２の先端を確実に揃えることができる。しかも、この櫛歯状片２の加工を、丸棒材２０の少なくとも先端側を、当該先端に向けて徐々に丸棒材２０の軸芯に近接する方向に傾斜させつつ、略円錐形に切削し、当該先端を略半球形に切削する初期外形を形成する工程と、初期外形の、当該先端頂部から断面略扇形に切削して、当該先端側に外面２２を断面略円弧状に、内面２３を断面略Ｖ字形の２面に形成するとともに、当該先端頂部に半球分割部２１を形成する工程と、内面２３の２面接合部２４を、頂部側の端部をペン先の軸芯と略一致する方向に、その他の部分を丸棒材２０の軸芯と略平行に段差状に切削する工程とより行うので、各櫛歯状片２の所期の寸法及び形状を確実に出すことができ、従来のように櫛歯状片を金型で形成した場合に、櫛歯状片の寸法にばらつきが発生すると修正加工を取らなければならないことに比べて、櫛歯状片２の製造を効率良く、容易に行うことができる。そして、この独立した形の櫛歯状片２により、先端の半球分割部２１の表面をバフ、バレル、ブラスト等の方法により効率よく研磨することができ、滑りのよい筆端部１１を容易に作ることができる。このようにしてペン先１をセラミックス材により形成したことで、ペン先１先端部の耐摩耗性が高く、ペン先１の耐久性を著しく高めることができるとともに、筆記時に滑らかな筆感と長時間に亘って均一の滑らかな筆跡を得ることができるなど、筆記性能の一層の向上を図ることができる。

また、このペン先１の場合、５本乃至８本の櫛歯状片２と基部３とを結合し、基部３の周囲に樹脂製又は金属製の収束部材（マウスピース）４を嵌め込むだけで簡単に組み立てることができ、特に、各櫛歯状片２を収束部材４により平均した圧力（押圧力）で円錐状に収束するので、片寄りのない円錐形ペン先を簡易に形成することができる。そして、この構造により、５本乃至８本の櫛歯状片２を歪むことのない円錐形に収束し、各櫛歯状片２間に一定のインキ導出部１２を構成するとともに、その先端に片ずれのない半球形の筆端部１１を構成して、半球形状の筆端部１１を軸芯に対し斜めに紙面に押し当てたときに、各櫛歯状片２先端の半球分割部２１が互いにずれ合って弾性変形し、先端半球部の外径を拡大する動作を行い、紙面に押し当てる動作を除いたときに先端部が弾性により元の半球形状に復するようにしているので、紙面に対してどの方向へも書記することができ、ペン軸を中心に回動してもどの位置からでもどの角度からでも書けるのに加え、筆圧を強弱加減することにより線の幅を太くあるいは細く変えることができ、毛筆のような線の幅が変化する種々の態様の文字を筆記することもできる。その際、筆圧の強弱に応じて櫛歯状片２が撓んで筆圧を吸収し、このクッション性によりペンタッチの柔らかい感触を筆記者の手指に与え、長時間筆記をしても疲れにくいという利点もある。またこのクッション性は、筆圧の大きい場合のペン先端の変形、磨耗を軽減し、筆記部分の耐久性を一層向上することができる。さらに、筆記先端についたインキが乾いてかすが付着していても筆記動作を行えば、筆端部１１の微動により、すなわち筆端部１１の各半球分割部２１のずれ合い、弾性変形により、筆端部１１の全部又は一部を微変形して筆圧に応じた先端幅を生ぜしめ、インキの乾涸膜を破り、インキを流出し易くするばかりでなく、筆端部１１に紙面よりの微細なゴミが巻き込まれてもこのゴミをインキの流出と共に直ちに排出することができる。

なお、上記実施の形態では、基部３が合成樹脂材料により一体成形されているが、基部３は金属材料を用いてプレス成形により一体に形成されてもよい。この場合、基部が円筒形に形成されるとともに、その一端側軸芯の円周上に沿って等間隔に５本乃至８本の保持部が相互の間にスリット状の溝を設けて形成される。この保持部はその基部側の一部を弾力部として先端側を内方に屈曲された片持ち梁構造をなす。また、各保持部の先端側にセラミックス製の櫛歯状片を結合するための係合溝が設けられる。この係合溝は櫛歯状片の先端面から軸方向に全長の３分の１程度の長さに予め具備された両側片を溝形に巻き込んで作られる。このようにして基部の外周上に金属製の円筒状の外筒を圧嵌されて全体の形状が固定される。

また、上記実施の形態において、ペン先１の円錐形部分を５〜８本の櫛歯状片２に代えて、例えば４本以下の櫛歯状片２で構成し、先端半球状の筆端部１１の分割数を少なくした場合、インキ導出の溝となる各櫛歯状片２の合わせ部分の各間隔が先端の外径に比して大きくなり、ペン先１を紙面に接した時に、その角度によって紙面と溝との間隔が広がる場合（ペン先の紙面との角度を直角にする程紙面とインキ導出溝との間隔は少なくなるが、間隔を４５°近くに寝かせた場合には紙面と前記溝との間隔は拡大する。）が生じ、インキを毛細管的に導出する部分が紙面から離れ、インキ出が円滑にならないことが考えられる。本件のペン先の狙いの一つとして、軸芯上どの方向でも、また紙面との角度でもできるだけ限定することなく、幅広い筆記角度、例えば９０°から４５°などの範囲で円滑に自由な筆記感をもつことであるが、これを若干制限したペン先とすれば、円錐形の分割数を４本以下、３本以下、あるいは２本以下に設定しても、同様な構造を取り、先端半球部がずれ合い、筆圧の大小によって半球部が微拡大する限り、先端の耐久性大、タッチの良さ、抑揚のある筆跡、インキ書き出し良好等の効果を求めるには充分であり、本発明の範囲内のものと見ることができる。

本発明の一実施の形態における円錐形ペン先の拡大側面断面図 同ペン先に採用する櫛歯状片を作るためのセラミックスの丸棒材を示す斜視図 同ペン先に採用する櫛歯状片を作るための丸棒材の切削加工の工程を示す斜視図 同ペン先に採用する櫛歯状片の先端半球分割部の外面形状を示す断面図 （ａ）同ペン先に採用する櫛歯状片の成形形状を示す平面図（ｂ）同側面図（ｃ）同基端面図 （ａ）同ペン先に採用する基部の先端側の断面図（ｂ）同側面図（ｃ）同部分側面断面図（ｄ）同基端側の断面図 同ペン先の先端筆端部の斜視図 同ペン先の先端筆端部の断面図 同ペン先の筆端部を紙面に押し当てた状態を示す部分斜視図 同ペン先の筆端部の動作を示す先端面図 同ペン先の筆端部の動作を示す先端面図 同ペン先の異なる本数の櫛歯状片から構成された筆端部の動作を示す先端面図 同ペン先の異なる本数の櫛歯状片から構成された筆端部の動作を示す先端面図

符号の説明

１ 円錐形ペン先
１１ 筆端部
１２ インキ導出部
２ 櫛歯状片
２０ セラミックスの丸棒材
２００ 初期外形
２０１ 先端
２０２ 基端
２０３ 基端面
２１０ 略半球部
２２０ テーパ部
２３０ テーパ部
２４０ 係合部
２１ 略半球形の分割形状部（半球分割部）
２２ 外面
２３ 内面
２４ ２面接合部
２１Ｃ 外面角部
３ 基部
３１ 筒部
３２ 保持部
３２０ 穴
３２１ 突状部
３３ 外面（取付部）
３３１ 突状部
３４ 溝
３５ 外面（被押圧面）
４ 収束部材
４１ 絞り部
４２ 固定部
４３ 挿着部
５ ペン軸体
５１ 胴部

Claims (3)

1. 複数の櫛歯状片を備え、先端が略半球形に、かつ全体が先端方向に向けて漸次略円錐形に収束され、先端に筆端部、各櫛歯状片間にインキ導出部を構成された円錐形ペン先において、
   前記櫛歯状片は、セラミックスの棒材から切削加工により成形され、
   少なくとも先端側に、
   当該先端に向けて略Ｖ字形の先細に、かつ徐々に前記棒材の軸芯に近接する方向に傾斜しつつ、前記棒材の外周方向に略円弧状に形成され、当該先端頂部に半球形の分割形状部を形成された外面と、
   前記外面の反対側で断面略Ｖ字形の２面に形成され、当該２面の接合部が前記頂部側の端部をペン先の軸芯と略一致する方向に、その他の部分を前記棒材の軸芯と略平行に段差状に形成された内面とを備えることを特徴とする円錐形ペン先。
2. 複数の櫛歯状片を備え、先端を略半球形に、かつ全体を先端方向に向けて漸次略円錐形に収束して、先端に筆端部、各櫛歯状片間にインキ導出部を構成する円錐形ペン先の製造方法において、
   前記櫛歯状片をセラミックスの棒材の切削加工により成形し、
   前記加工は、
   前記棒材の少なくとも先端側を、当該先端に向けて徐々に前記棒材の軸芯に近接する方向に傾斜させつつ、略円錐形に切削し、当該先端を略半球形に切削する初期外形を形成する工程と、
   前記初期外形の、当該先端頂部から断面略扇形に切削して、当該先端側に外面を断面略円弧状に、内面を断面略Ｖ字形の２面に形成するとともに、当該先端頂部に略半球形の分割形状部を形成する工程と、
   前記内面の２面接合部を、前記頂部側の端部をペン先の軸芯と略一致する方向に、その他の部分を前記棒材の軸芯と略平行に段差状に切削する工程とを含むことを特徴とする円錐形ペン先の製造方法。
3. 櫛歯状片をセラミックスの棒材の切削加工により成形する工程の前又は後の所定の段階に、セラミックスの棒材を焼き付け処理する工程を有する請求項２に記載の円錐形ペン先の製造方法。

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