JP2023067160A - ボールペンリフィルの製造方法、チップシール材被膜取付装置、及びボールペンリフィル - Google Patents

Abstract

【課題】チップシール材のボールペンチップの先端部への必要以上の付着や、糸引き現象の発生が抑制されたチップシール方法、チップシール材被膜取付装置及びボールペンリフィルを提供する。【解決手段】本発明のボールペンリフィルの製造方法は、ボールペンチップ１０の先端部を、ボールペンチップ１つに対して１つ設けられ液状のチップシール材が内部に貯留されているノズル１０６に挿入し、ボールペンチップ１０の先端部にチップシール材被膜１０１形成する工程を含む。【選択図】図６

Description

本発明は、ボールペンリフィルの製造方法、チップシール材被膜取付装置、及びボールペンリフィルに関する。

ボールペンチップを備えるボールペンリフィルにおいて、ボールペンチップは、先端側に、筆記ボールと、その筆記ボールを抱持するボール抱持室とを備える。ボール抱持室の先端は内側にかしめられ、回転自在に筆記ボールを抱持している。筆記ボールとボール抱持室の内面との間には、インクを吐出するための隙間が存在する。このため、ボールペンリフィルが製造されてから使用者の手に渡るまでの期間に、この隙間からインクの溶媒が蒸発したり、インクが滲み出したりする場合がある。これらを防止するため、ボールペンチップの先端部にシール剤（チップシール材）によって被膜を形成する方法がとられている（特許文献１参照）。

特開昭５７－１７８７９８号公報

しかし、従来のチップシール材被膜取付方法においては、チップシール材が貯留された１つの大きな貯留槽に、複数のボールペンチップのチップ先端部を同時に浸漬させていた。ゆえに、チップ先端部を貯留槽から引き上げる際に、チップ先端部に付着したチップシール材が、周囲のチップシール材も引き上げてチップシール材が必要以上にチップ先端部に付着したり、チップ先端部に付着したチップシール材と貯蔵層内のチップシール材との間に糸引きが発生したりすることがあった。

本発明は、チップシール材のチップ先端部への必要以上の付着や、糸引き現象の発生が抑制されたボールペンリフィル製造方法、チップシール材被膜取付装置、ボールペンチップ及びボールペンリフィルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、ボールペンチップの先端部を、前記ボールペンチップ１つに対して１つ設けられ、液状のチップシール材が内部に貯留されているノズルに挿入し、前記ボールペンチップの先端部にチップシール材被膜を形成するチップシール材被膜取付工程を含むボールペンリフィルの製造方法を提供する。

前記ノズルの内径は、前記ボールペンチップの先端部における前記チップシール材被膜が形成された部分の最大外径より大きく且つ前記最大外径の５００％以下であることが好ましい。

前記ボールペンリフィルは、前記ボールペンチップ又は前記ボールペンチップの後端側に連結された継手に装着されて先端側に延び、少なくとも前記ボールペンチップの先端部の外周を覆う保護パイプを備え、前記ノズルの外径は、前記保護パイプの内径より小さいことが好ましい。

上記課題を解決するために、本発明の第２の態様は、液状のチップシール材が内部に貯留され、ボールペンチップの先端部が挿入されるノズルであって前記ボールペンチップ１つに対して１つ設けられる前記ノズルを備えるチップシール材被膜取付装置を提供する。

前記ノズルの内径は、０．７ｍｍより大きく７．５ｍｍ以下であることが好ましい。

前記ノズルの外径は、前記ボールペンチップ又は前記ボールペンチップの後端側に連結された継手に装着されて先端側に延び、少なくとも前記ボールペンチップの先端部の外周を覆う保護パイプの内径より小さいことが好ましい。

前記チップシール材が内部に貯留され、前記ノズルと連通し、前記ノズルにおける前記チップシール材と、液面が同じ高さになる第１貯留槽と、前記第１貯留槽からオーバーフローした前記チップシール材が流入する第２貯留槽と、前記第２貯留槽から前記チップシール材を汲み上げて、前記第１貯留槽へ送るポンプと、を備えることが好ましい。

前記第１貯留槽に貯留されている前記チップシール材を加熱する第１加熱部と、前記ノズルに貯留される前記チップシール材を加熱する第２加熱部と、を備え、前記第１貯留槽において、前記ポンプから前記チップシール材が流入する流入位置と、前記チップシール材が前記ノズルへと流出する流出孔との間の距離は、前記流入位置と、前記第１貯留槽からオーバーフローした前記チップシール材が前記第２貯留槽へと流出する流出部との間の距離より長いことが好ましい。

本発明の第３の態様は、チップシール材被膜がボールペンチップの先端部に取り付けられるとともに、当該チップシール材被膜が取り付けられた部分を含む領域が保護パイプで覆われているボールペンチップを備えるボールペンリフィルを提供する。

本発明によれば、チップシール材のチップ先端部への必要以上の付着や、糸引き現象が防止されたボールペンリフィルの製造方法、チップシール材被膜取付装置、及びボールペンリフィルを提供することができる。

ボールペンリフィル１の先端側の断面図である。 図１に示すＰ－Ｐ線に沿った断面図である。 ボールペンリフィル１の製造方法を示すフローチャートである。 （ａ）及び（ｂ）はチップユニット製造工程Ｓ１を説明する図、（ｃ）は保護パイプ装着工程Ｓ２を説明する図である。 （ａ）はチップユニット圧入工程Ｓ３を説明する図、（ｂ）はグリス注入工程Ｓ４を説明する図、（ｃ）は脱泡工程Ｓ５を説明する図である。 チップシール材被膜取付工程Ｓ６における、ボールペンチップ１０の先端部に、チップシール材の被膜を形成する方法を説明する図である。 チップシール材被膜取付工程Ｓ６に用いるチップシール材被膜取付装置１００を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、ボールペンリフィル１の先端側の断面図である。ボールペンリフィル１は、チップユニット１Ａとインク収容管３０とを備える。チップユニット１Ａは、ボールペンチップ１０と、ボールペンチップ１０に連結された継手２０とを備える。チップユニット１Ａは、継手２０を介してインク収容管３０に連結されている。以下、ボールペンリフィル１における、ボールペンチップ１０側を先端側、インク収容管３０側を後端側として説明する。

（ボールペンチップ１０）
ボールペンチップ１０は、チップ本体１１と、チップ本体１１の先端側に保持された筆記ボール１２と、チップ本体１１内に配置されて筆記ボール１２を押圧する弾発部材１３と、を備える。

実施形態におけるボールペンチップ１０は、いわゆるニードル型のボールペンチップであり、チップ本体１１は、円筒形の中央部１１ａと、中央部１１ａの先端側に設けられ且つ中央部１１ａよりも外径が小さい円筒形の前端部１１ｂと、前端部１１ｂよりも先端側に設けられ、前端部１１ｂから先端に向うに従い外径が縮小するテーパー部１１ｃと、中央部１１ａよりも後端側に設けられ、中央部１１ａよりも外径が小さい円筒形の接続部１１ｄと、を備える。

チップ本体１１の内部には、筆記ボール１２を抱持するためのボール抱持室１４と、チップ本体１１の後端側から先端側に向かって延びるバック孔１５とが設けられている。ボール抱持室１４とバック孔１５とは連通している。

ボール抱持室１４の先端は内側にかしめられ、筆記ボール１２は、先端がボール抱持室１４の先端縁より突出した状態で、ボール抱持室１４内に回転自在に抱持されている。筆記ボール１２と、ボール抱持室１４の内面との間には、インクが吐出する隙間が存在する。なお、ボール抱持室１４の外面は、テーパー部１１ｃの外面に含まれる。

バック孔１５は、先端側に向かって段階的に径が小さくなっており、後端側にはかしめ部１６が形成されている。

弾発部材１３は、バック孔１５の内部に配置されたバネ部材で、後端がかしめ部１６によって押さえられ、先端が前側に延びて筆記ボール１２を押圧している。

（継手２０）
継手２０は、先端側から、互いに径が異なる、前部２１と、フランジ部２２と、後部２３とを備える。フランジ部２２は前部２１及び後部２３より大径である。継手２０の内部には、貫通孔が設けられている。貫通孔は、先端側から順に、チップ固定孔２４と、弁座部２５と、小径孔２６と、大径孔２７とを有し、これらは互いに連通している。ボールペンチップ１０の接続部１１ｄは、継手２０のチップ固定孔２４に圧入される。これにより、筆記時にインク収容管３０からバック孔１５を経て筆記ボール１２へとインクが流動するためのインク流路が形成されている。

弁座部２５の内部には、逆止弁ボール２８が配置されている。図１は、ボールペンリフィル１の先端が上向きになった場合の逆止弁ボール２８の位置を示す。逆止弁ボール２８は自重により小径孔２６の大部分を塞ぎ、これにより、インクの逆流が防止される。

一方、ボールペンリフィル１の先端が下向きになると、逆止弁ボール２８は、自重でボールペンリフィル１の先端側へ落下する。これにより、弁座部２５から逆止弁ボール２８が離れて、弁座部２５におけるインク流路が開放され、インクの弁座部２５への流入が可能となる。

（インク収容管３０）
インク収容管３０は、インクを収容する筒部材であり、インク収容管３０には、内部にインクを収容する貫通孔３１が設けられている。

（保護パイプ４０）
ボールペンチップ１０の中央部１１ａの外周には、中央部１１ａから先端側に延びて、ボールペンチップ１０の中央部１１ａ、前端部１１ｂ及びテーパー部１１ｃを含む領域の外周を覆う保護パイプ４０が装着されている。また、保護パイプ４０は、後述のチップシール材被膜取付部１１ｅを含む領域を覆っている。
したがって、実施形態のボールペンチップ１０（ボールペンリフィル１）は、例えば流通時等において、保護パイプ４０によって、前端部１１ｂやテーパー部１１ｃが傷ついたりチップシール材被膜１０１が外れたりしないよう保護される。
なお、筆記のためにボールペンリフィル１を使用する際には、保護パイプ４０をボールペンチップ１０から取り外す。
実施形態においては、保護パイプ４０はボールペンチップ１０に装着されているが、継手２０やインク収容管３０に装着されていてもよい。

図２は、ボールペンチップ１０の先端に設けられた筆記ボール１２の中心を通る図１に示すＰ－Ｐ線に沿った断面図である。図２に示すように、保護パイプ４０の内面の最小内接円Ｑを基準とした筆記ボール１２の同心度Ｚは、保護パイプ４０の最小内接円Ｑの直径の２０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。なお、同心度Ｚとは、保護パイプ４０の内面の最小内接円Ｑの中心Ｐ１と、筆記ボール１２の中心Ｐ２との間のずれ量である。

同心度Ｚを小さくするために、保護パイプ４０がボールペンチップ１０の軸Ａ方向において、ボールペンチップ１０に十分な長さ保持されていることが好ましい。具体的には、保護パイプ４０の全長をＬ１とし、ボールペンチップ１０の中央部１１ａの外周と保護パイプ４０の内面が当接する当接部４０ａの軸Ａ方向の長さをＬ２とすると、Ｌ２／Ｌ１は０．１５以上であることが好ましく、０．２０以上であることがより好ましく、０．３０以上であることがさらに好ましい。
このとき、保護パイプ４０を保持している当接部４０ａは軸Ａ方向において、複数箇所あってもよく、その場合のＬ２は最も先端側の当接部４０ａの先端から最も後端側の当接部４０ａの後端までの距離である。
実施形態では、ボールペンチップ１０の中央部１１ａの外周と保護パイプ４０の内周とが当接することで保護パイプ４０を保持しているが、これに限らず、突起やリブなどが当接することで、保護パイプ４０を保持する形態であってもよい。

また、突起やリブは保護パイプ４０の内面に設けられていてもよく、ボールペンチップ１０の外面や継手２０の外面、インク収容管３０の外面に設けられていてもよい。このような構成とすることで、後述のチップシール材被膜取付工程において、保護パイプ４０によりボールペンチップ１０を保護した状態のまま、ボールペンチップ１０の先端部にチップシール材被膜１０１を形成しやすくなる。

（チップシール材被膜１０１）
ボールペンチップ１０の先端部は、チップシール材被膜１０１によって被覆されている。より詳細には、チップシール材被膜１０１は、ボールペンチップ１０における、筆記ボール１２のボール抱持室１４の先端縁より突出した部分の表面と、テーパー部１１ｃの外面の一部を被覆している。（以下、このチップシール材被膜１０１で被覆されている領域を「チップシール材被膜取付部１１ｅ」という。なお、実施形態では、チップシール材被膜１０１は、テーパー部１１ｃの外面の一部を覆っているが、テーパー部１１ｃの外面の全部を被覆していてもよく、さらにテーパー部１１ｃより後端側の前端部１１ｂの外面の一部まで覆っていてもよい。）これにより、チップシール材被膜１０１は、筆記ボール１２とボール抱持室１４の内面との間の、インクが流れる隙間（の出口）を塞いでいる。
したがって、実施形態のボールペンチップ１０（ボールペンリフィル１）は、例えば流通時等において、筆記ボール１２と、ボール抱持室１４の内面との間の隙間からインクの溶媒が蒸発したり、インクが滲み出したりすることが防止される。

筆記のためにボールペンリフィル１を使用する際には、使用者がチップシール材被膜１０１をボールペンチップ１０から取り外す。チップシール材被膜１０１は、流通時等にはチップシール材被膜取付部１１ｅから脱落しないよう被覆している必要があるが、ボールペンリフィル１を使用する際に手で簡単に剥がせるよう被覆されている。

（ボールペンリフィル１の製造方法）
次に、実施形態のボールペンリフィル１の製造方法について説明する。図３は実施形態のボールペンリフィル１の製造方法を示すフローチャートである。ボールペンリフィル１の製造方法は、チップユニット製造工程Ｓ１と、保護パイプ装着工程Ｓ２と、チップユニット圧入工程Ｓ３と、グリス注入工程Ｓ４と、脱泡工程Ｓ５と、チップシール材被膜取付工程Ｓ６とを含む。

（チップユニット製造工程Ｓ１）
図４は、チップユニット製造工程Ｓ１と、保護パイプ装着工程Ｓ２とを説明する図であり、図４（ａ）及び図４（ｂ）はチップユニット製造工程Ｓ１を説明する図である。
チップユニット製造工程Ｓ１において、ボールペンチップ１０の後端を、間に逆止弁ボール２８を挟んで継手２０のチップ固定孔２４に圧入してチップユニット１Ａを製造する。

（保護パイプ装着工程Ｓ２）
図４（ｃ）は保護パイプ装着工程Ｓ２を説明する図である。保護パイプ装着工程Ｓ２において、ボールペンチップ１０の円筒形の中央部１１ａの外周に保護パイプ４０を装着する。保護パイプ４０は、中央部１１ａから先端側に延びて、中央部１１ａ、前端部１１ｂ及びテーパー部１１ｃの外周を覆う。

（チップユニット圧入工程Ｓ３）
図５は、チップユニット圧入工程Ｓ３と、グリス注入工程Ｓ４と、脱泡工程Ｓ５とを説明する図であり、図５（ａ）は、チップユニット圧入工程Ｓ３を説明する図である。チップユニット圧入工程Ｓ３において、チップユニット１Ａの継手２０の後部２３を、インク収容管３０におけるインク３２が収納されている貫通孔３１に先端側より圧入する。

（グリス注入工程Ｓ４）
図５（ｂ）は、グリス注入工程Ｓ４を説明する図である。グリス注入工程Ｓ４において、インク収容管３０のインク３２が収納されている貫通孔３１に、後端側よりグリス５０を注入する。グリス５０は、ボールペンリフィル１の先端側を上向き状態、或いは横置き状態で保管や運搬したときにインク３２がインク収容管３０の後端から漏出することを防止する。

（脱泡工程Ｓ５）
図５（ｃ）は、脱泡工程Ｓ５を説明する図である。この工程以前のインク収容管３０へのインク注入時やグリス注入工程Ｓ４において、インク３２、グリス５０及びそれらの界面に気泡Ｂが入ることがある。脱泡工程Ｓ５では、遠心機を用いて、これらの気泡Ｂを脱泡する。具体的には、ボールペンリフィル１を、先端を回転軸の外側に向けた状態で遠心機に保持させて回転させることにより、気泡Ｂを除去する。このとき、ボールペンリフィル１の先端が水平より下向きに傾いていてもよく、ボールペンリフィル１を自転させながら脱泡をしたり、インク収容管３０内を減圧状態または真空状態で脱泡したりしてもよい。
脱泡工程Ｓ５の際、実施形態のボールペンリフィル１の、中央部１１ａ、前端部１１ｂ及びテーパー部１１ｃは、保護パイプ４０によって保護されている。ゆえに、ボールペンリフィル１の中央部１１ａ、前端部１１ｂ及びテーパー部１１ｃが脱泡工程の際に衝突等により変形等が生じる可能性が低減される。

（チップシール材被膜取付工程Ｓ６）
図６は、チップシール材被膜取付工程Ｓ６における、ボールペンチップ１０の先端部に、チップシール材被膜１０１を形成する方法を説明する図である。図７は、チップシール材被膜取付工程Ｓ６においてチップシール材被膜１０１の取付を行うチップシール材被膜取付装置１００を説明する図である。

図７に示すようにチップシール材被膜取付装置１００は、液状のチップシール材１０２を貯留する第１貯留槽１０３及び第２貯留槽１０４と、第２貯留槽１０４から第１貯留槽１０３へとチップシール材１０２を汲み上げるポンプ１０５と、第１貯留槽１０３と連通している１つ以上（実施形態では４つ）のノズル１０６と、第１貯留槽１０３とノズル１０６とを連通する１つ以上（実施形態では４つ）の連結孔１０７と、第１貯留槽１０３を加熱する第１加熱部１０９と、連結孔１０７を加熱することによりノズル１０６内のチップシール材１０２を加熱する第２加熱部１０８と、を備える。

（チップシール材１０２）
実施形態のチップシール材１０２は、常温では固体で、加熱溶融することで液状となる、いわゆるホットメルトタイプの樹脂であり、例えばＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ－Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ）樹脂である。ホットメルトタイプの樹脂としては、融点が８０℃～１５０℃のものが好ましく用いられる。ただしこれに限定されず、他の樹脂等であってもよい。

（第１貯留槽１０３）
第１貯留槽１０３は、実施形態では、４つの側面と底面とで囲まれた矩形の容器で、内部にチップシール材１０２を貯留する。

（連結孔１０７）
第１貯留槽１０３における一側面の底面側には、ノズル１０６の数に対応した１つ以上（実施形態では４つ）の連結孔１０７が形成される。連結孔１０７は、Ｌ字形で、第１貯留槽１０３における一側面の底面側から水平に所定距離延びた後、上方に向かって延びている。

（ノズル１０６）
ノズル１０６は、連結孔１０７の上端に取り付けられ上下方向に延びる。実施形態でノズル１０６は、４つ設けられているが、これに限定されず、これ以上又はこれ以下の数であってもよい。ノズル１０６は、生産効率の点から、複数設けられることが好ましい。ノズル１０６は、上端まで外周に穴のない円筒形状である。第１貯留槽１０３、連結孔１０７及びノズル１０６は、液状のチップシール材１０２が流動可能な状態で連結されている。ゆえに、第１貯留槽１０３の液面と、ノズル１０６の液面とは水平高さが等しくなる。

図６（ｂ）は、後述するが、ノズル１０６が、保護パイプ４０の内部に挿入されている状態を示す図である。図６（ｂ）に示すようにノズル１０６の内径ｒ１は、ボールペンチップ１０の先端部におけるチップシール材被膜１０１が形成される部分（すなわち、チップシール材被膜取付部１１ｅ）の最大外径ｒ５より大きく、且つ、その外径ｒ５の５００％以下であることが好ましい。より好ましくは、３００％以下であり、特に好ましくは２００％以下である。
ここで例えば、チップシール材被膜取付部１１ｅの最大外径ｒ５が０．７ｍｍの場合、ノズル内径ｒ１は、０．７ｍｍより大きく、且つ、３．５ｍｍ以下であることが好ましく、２．１ｍｍ以下であることがより好ましく、１．４ｍｍ以下であることが特に好ましい。
同様に、チップシール材被膜取付部１１ｅの最大外径ｒ５が１．５ｍｍの場合、ノズル内径ｒ１は、１．５ｍｍより大きく、且つ、７．５ｍｍ以下であることが好ましく、４．５ｍｍ以下であることがより好ましく、３．０ｍｍ以下であることが特に好ましい。

チップシール材被膜取付部１１ｅの最大外径ｒ５の適正値は、ボールペンチップ１０の形状やチップシール材１０２の樹脂種等によっても異なるが、筆記ボール１２の直径が０．２５ｍｍ～１．０ｍｍの一般的なボールペンチップでは、概ね０．７ｍｍ～１．５ｍｍの範囲である。この範囲であれば、ボールペンリフィル１の保管時や輸送時に筆記ボール１２とボール抱持室１４の内面との隙間からインク３２の溶媒が蒸発したり、インク３２が滲み出したりすることをチップシール材被膜１０１により防止でき、かつ、ボールペンリフィル１の使用時にチップシール材被膜１０１を取り外すことが容易である。従って、ノズル１０６の内径ｒ１は、０．７ｍｍより大きく７．５ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、チップシール材被膜取付装置１００のノズル１０６を交換することがなく種々のボールペンチップ１０に対応できるよう、ノズル１０６の内径ｒ１は、１．５ｍｍより大きく、３．５ｍｍ以下であることがより好ましい。

また、実施形態においては、ノズル１０６の内径ｒ１は、テーパー部１１ｃの最大外径、すなわち前端部１１ｂの外径ｒ２より大きく、ノズル１０６の外径ｒ３は、保護パイプ４０の内径ｒ４、すなわち、中央部１１ａの外径ｒ６より小さい。

なお、ボールペンチップに前端部１１ｂが存在せずに、中央部とテーパー部が直接に連結するような、いわゆるコーン型形状のボールペンチップの場合には、テーパー部の最大外径は、中央部の外径と等しくなる。このような場合、ノズル１０６の内径ｒ１は、テーパー部の最大外径（中央部の外径）よりも小さくてもよい。ノズル１０６の内径ｒ１は、テーパー部におけるチップシール材の被膜が形成された部分（チップシール材被膜取付部１１ｅ）の最大外径よりも大きければよい。

図７に戻り、第１貯留槽１０３の一側面と対向する他側面には、その他側面を構成する側壁１０３Ｂの上面から所定位置まで切り欠かれた流出部１０３ｂが設けられている。流出部１０３ｂの切り欠かれた下縁部（流出部１０３ｂにおいて第１貯留槽１０３の内面と連通する縁）の高さは、ノズル１０６の上端と同じ高さ、又は上端よりわずかに低い。
第１貯留槽１０３に貯留されている液状のチップシール材１０２は、液面が流出部１０３ｂの下縁部の高さになった状態で、さらに流入されると、オーバーフローによって流出部１０３ｂから下方に配置された第２貯留槽１０４に向かって流れ落ちる。

したがって、第１貯留槽１０３に貯留されているチップシール材１０２の液面は、流出部１０３ｂの下縁部の高さを超えることがなく、十分なチップシール材１０２が供給されている限り、流出部１０３ｂの下縁部の高さと等しい一定の水平高さが保たれる。
ゆえに、第１貯留槽１０３の液面と等しい水平高さとなるノズル１０６の液面も、流出部１０３ｂの下縁部、及び第１貯留槽１０３に貯留されている液状のチップシール材１０２の液面と等しい一定の水平高さが保たれる。
このように、ノズル１０６のチップシール材の液面の水平高さを、第１貯留槽１０３の側壁１０３Ｂに設けられた流出部１０３ｂによって一定の高さに制御することができる。

（第２貯留槽１０４）
第２貯留槽１０４は、第１貯留槽１０３よりも下方に配置され、実施形態では、４つの側面と底面とで囲まれた矩形の容器で、内部に液状のチップシール材１０２を貯留する。第２貯留槽１０４には、第１貯留槽１０３の流出部１０３ｂから、オーバーフローしたチップシール材１０２が流れ落ちてくる。

（ポンプ１０５）
ポンプ１０５は、例えば往復動のポンプで、第２貯留槽１０４に貯留されているチップシール材１０２を汲み上げる。汲み上げられたチップシール材１０２は、ポンプ１０５の上部に設けられた流路１０５ａを通って、第１貯留槽１０３の流入位置１０３ｃへ上方から流れ落ちる。図中矢印Ｃはポンプ１０５においてチップシール材１０２が流れる流路を示す。

第１貯留槽１０３において、ポンプ１０５からチップシール材１０２が落下する流入位置１０３ｃは、第１貯留槽１０３からオーバーフローしたチップシール材１０２が第２貯留槽１０４へと流出する流出部１０３ｂの近傍である。
また、流入位置１０３ｃは、チップシール材１０２がノズル１０６へ送られる連結孔１０７の第１貯留槽１０３側の端部からは、離れた位置である。
すなわち、第１貯留槽１０３において、流入位置１０３ｃと連結孔１０７の第１貯留槽１０３側の端部との間の距離は、流入位置１０３ｃと流出部１０３ｂとの間の距離に比べて長い。

（第１加熱部１０９）
第１加熱部１０９は、第１貯留槽１０３の底面に配置され、第１貯留槽１０３内のチップシール材１０２を加熱する。

（第２加熱部１０８）
第２加熱部１０８は、連結孔１０７の外周に配置され、連結孔１０７内及びノズル１０６内のチップシール材１０２を、ボールペンチップ１０の先端部（チップシール材被膜取付部１１ｅ）を被覆するための適切な温度に加熱する。
第１加熱部１０９による第１貯留槽１０３内のチップシール材１０２の加熱温度は、第２加熱部１０８による連結孔１０７内、すなわちノズル１０６内のチップシール材１０２の加熱温度以下であり、チップシール材１０２が冷却固化せずに、第１貯留槽１０３、第２貯留槽１０４及びポンプ１０５を循環するための必要最小限の温度に設定されている。

（第３加熱部）
第３加熱部（図示せず）は、第２貯留槽１０４の近傍に配置され、第２貯留槽１０４内のチップシール材１０２を加熱する。第３加熱部による第２貯留槽１０４内のチップシール材１０２の加熱温度は、第１貯留槽１０３内のチップシール材１０２の加熱温度と同様に、第２加熱部１０８による連結孔１０７内、すなわちノズル１０６内のチップシール材１０２の加熱温度以下であり、チップシール材１０２が冷却固化せずに、第１貯留槽１０３、第２貯留槽１０４及びポンプ１０５を循環するための必要最小限の温度に設定されている。

上述のように、流入位置１０３ｃと連結孔１０７との間の距離は、流入位置１０３ｃと流出部１０３ｂとの間の距離に比べて長い。
したがって、ノズル１０６内のチップシール材１０２と、第１貯留槽１０３、第２貯留槽１０４、ポンプ１０５を循環するチップシール材１０２との混合が最小限となっている。そのため、第１加熱部１０９による第１貯留槽１０３内のチップシール材１０２の加熱温度及び第３加熱部による第２貯留槽１０４内のチップシール材１０２の加熱温度を、第２加熱部１０８による連結孔１０７内、すなわちノズル１０６内のチップシール材１０２の加熱温度より低くすることにより、チップシール材１０２すべてを高温に加熱する場合に比べて、加熱のための費用を抑えることができる。また、チップシール材１０２が高温で加熱され続けないので、チップシール材１０２の変色や接着力の低下等の劣化を抑えることができる。

チップシール材被膜取付装置１００は、さらに、実施形態では４本のボールペンリフィル１を保持するワーク保持部１１０を備える。ワーク保持部１１０は例えば、図７中矢印Ｄで示すように４本のボールペンリフィル１を先端側が下を向くように保持した状態で回転移動し、図７に示す位置で一旦静止する。

図６（ａ）は、ボールペンチップ１０の先端部、チップシール材１０２内に浸漬される前のチップユニット１Ａ部分の拡大図であり、図６（ｂ）は、ノズル１０６が保護パイプ４０の内部に挿入され、ボールペンチップ１０の先端部（チップシール材被膜取付部１１ｅ）がノズル１０６内に挿入されてチップシール材１０２に浸漬されている状態におけるチップユニット１Ａ部分の拡大図である。

チップシール材被膜取付装置１００のうち第１貯留槽１０３、ノズル１０６、連結孔１０７、第２加熱部１０８、第１加熱部１０９が一体となった本体部ユニット１１１は図７中矢印Ｅで示すように上下動可能である。ワーク保持部１１０が図７で示す位置で静止すると、本体部ユニット１１１が上方に移動する。

このとき、ノズル１０６の外径ｒ３は保護パイプ４０の内径ｒ４より小さい。したがって、ノズル１０６は保護パイプ４０の内部に挿入可能である。つまり、実施形態では、ボールペンチップ１０に保護パイプ４０を装着して保護した状態のまま、ボールペンチップ１０の先端部にチップシール材被膜１０１を形成することができる。

なお、実施形態においては、保護パイプ４０として内径ｒ４が一定の円筒状のものを用いたが、保護パイプとして、内径が先端側に向かって拡径した形状のものを用いてもよい。この場合、ノズル１０６の外径ｒ３は、チップシール材被膜取付部１１ｅの最大外径部分における保護パイプの内径よりも小さければよい。これにより、保護パイプが取り付けられたボールペンチップをチップシール材１０２が貯留されたノズル１０６に好適に挿入でき、ボールペンチップの先端部にチップシール材被膜１０１を形成することができる。

また、チップシール材被膜取付装置１００には、１つのボールペンチップ１０に対して１つのノズル１０６が設けられている。実施形態のチップシール材被膜取付装置１００では、４本のボールペンチップ１０のそれぞれに対応して、溶融され液状のチップシール材１０２が貯留された４本のノズル１０６を備える。

そして、チップシール材被膜取付装置１００のそれぞれのノズル１０６が、図６（ｂ）で示すように保護パイプ４０の内部に挿入されると、ボールペンチップ１０の先端部（チップシール材被膜取付部１１ｅ）が、ノズル１０６内に挿入されてチップシール材１０２に浸漬される。

ここで、ノズル１０６の内径ｒ１は、それぞれ対応するボールペンチップ１０のチップシール材被膜取付部１１ｅの最大外径ｒ５より大きい。したがって、チップシール材被膜取付部１１ｅがノズル１０６の内部に挿入可能である。

ボールペンチップ１０の先端部（チップシール材被膜取付部１１ｅ）が、ノズル１０６内に挿入されてチップシール材１０２に浸漬された後、チップシール材被膜取付装置１００は下方に移動し、ボールペンチップ１０の先端部（チップシール材被膜取付部１１ｅ）はノズル１０６から相対的に引き上げられる。

上述のように、それぞれのノズル１０６のサイズは、１つのボールペンチップ１０の先端部（チップシール材被膜取付部１１ｅ）が挿入可能なサイズで、実施形態では、ノズル１０６の内径ｒ１は、チップシール材被膜取付部１１ｅの最大外径ｒ５の５００％以下である。すなわち、ノズル１０６の内径ｒ１は、１つのボールペンチップ１０のチップシール材被膜取付部１１ｅにチップシール材１０２を被覆するための必要最小限の大きさである。
ゆえに、ボールペンチップ１０の先端部をノズル１０６から引き上げる際に、ボールペンチップ１０の先端部に付着したチップシール材１０２が、仮に周囲のチップシール材１０２を引き上げたとしても、引き上げる量はわずかであり、また、チップシール材被膜取付部１１ｅに付着したチップシール材１０２と周囲のチップシール材１０２との間における糸引きは、発生しないか、発生したとしても、糸引きの量はわずかとなる。

ボールペンチップ１０の先端部（チップシール材被膜取付部１１ｅ）がノズル１０６から相対的に引き上げられた後、チップシール材被膜取付部１１ｅに付着したチップシール材が放冷されて固化（被膜化）することにより、ボールペンチップ１０の先端部にチップシール材の被膜（チップシール材被膜１０１）が形成される。

図６（ｃ）は、ボールペンチップ１０の先端部（チップシール材被膜取付部１１ｅ）に、チップシール材被膜１０１が形成された状態のチップユニット１Ａ部分の拡大図である。
チップシール材１０２のチップシール材被膜１０１が形成された直後の、チップシール材被膜１０１がまだ冷却固化していない状態においても、ボールペンチップ１０のテーパー部１１ｃは、保護パイプ４０によって保護されているので、他のボールペンチップ１０のテーパー部１１ｃやチップシール材被膜１０１とくっついてしまうことがない。

チップシール材被膜１０１と保護パイプ４０の両方をボールペンリフィル１に装着することにより、流通段階等における保管や輸送時に、インクの溶媒の蒸発やインクの染み出しを防止するとともに、ボールペンチップ１０のテーパー部１１ｃの傷つき等を防止することができる。

（変形形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、実施形態では、チップユニット製造工程、保護パイプ装着工程、チップユニット圧入工程、脱泡工程、チップシール材被膜取付工程の順でボールペンリフィル１を製造したが、これに限定されず、例えば、チップユニット製造工程、保護パイプ装着工程、チップシール材被膜取付工程、チップユニット圧入工程、脱泡工程の順でボールペンリフィル１を製造することができる。

このようにチップユニットの段階でチップシール材被膜の取付を行うと、実施形態のようにチップシール材被膜の取付をボールペンリフィルの状態で行う場合と比較して、チップシール材被膜の取付を行う対象がチップユニットとなってボールペンリフィルより小さい。ゆえに、チップシール工程において一度に多くのチップユニットの投入や取り出しが可能となりコスト削減が可能となる。

また、実施形態では、チップシール材被膜取付装置１００の本体部ユニット１１１を上下動させてワーク保持部１１０に保持されたボールペンチップ１０の先端部をチップシール材１０２に浸漬させたが、これに限らない。すなわち、ボールペンチップ１０を保持したワーク保持部１１０を上下動させてボールペンチップ１０の先端部をチップシール材に浸漬させてもよい。

ボールペンリフィルには保護パイプ４０を装着しなくてもよく、ボールペンリフィル製造工程内において、一度保護パイプ４０を取付けた後に取り外す工程があってもよい。

さらに、チップシール材１０２は、ホットメルト型の樹脂に限定されず、ボールペンチップ１０の先端部に液状で付着させた後に固化してチップシール材被膜１０１を形成できるものであればよく、例えば光硬化型樹脂や、樹脂エマルジョン、樹脂溶液等であってもよい。光硬化型樹脂はＵＶ照射によって固化（被膜化）し、樹脂エマルジョンや樹脂溶液は溶媒の揮発乾燥によって固化（被膜化）するので、それらを用いる場合のチップシール材被膜取付装置は、チップシール材を加熱溶融することに代えて、ＵＶ照射や乾燥を行えるようにすれば、基本的構成は実施形態と同じでよい。

チップシール材被膜取付装置１００の第２貯留槽１０４から第１貯留槽１０３に液状のチップシール材を汲み上げるためのポンプ１０５は実施形態のような往復動ポンプに限定されない。例えば、回転ポンプや遠心ポンプ、プロペラポンプ、粘性ポンプなどであってもよい。

ボールペンチップの形状は、前端部を設けずに中央部とテーパー部が直接つながる、いわゆるコーン型形状であってもよい。

実施形態では、ボールペンチップのチップ本体内部に弾発部材が挿入されていたが、これに限らず、弾発部材が挿入されていなくてもよい。

１ ボールペンリフィル
１Ａ チップユニット
１０ ボールペンチップ
１１ チップ本体
１１ａ 中央部
１１ｂ 前端部
１１ｃ テーパー部
１１ｅ チップシール材被膜取付部
１２ 筆記ボール
１４ ボール抱持室
２０ 継手
２８ 逆止弁ボール
３０ インク収容管
３１ 貫通孔
３２ インク
４０ 保護パイプ
１００ チップシール材被膜取付装置
１０１ チップシール材被膜
１０２ チップシール材
１０３ 第１貯留槽
１０３Ｂ 側壁
１０３ａ 流出孔
１０３ｂ 流出部
１０３ｃ 流入位置
１０４ 第２貯留槽
１０５ ポンプ
１０５ａ 流路
１０６ ノズル
１０７ 連結孔
１０８ 第２加熱部
１０９ 第１加熱部
１１０ ワーク保持部
１１１ 本体部ユニット

Claims (9)

1. ボールペンチップの先端部を、前記ボールペンチップ１つに対して１つ設けられ、液状のチップシール材が内部に貯留されているノズルに挿入し、前記ボールペンチップの先端部にチップシール材被膜を形成するチップシール材被膜取付工程を含むボールペンリフィルの製造方法。
2. 前記ノズルの内径は、前記ボールペンチップの先端部における前記チップシール材被膜が形成された部分の最大外径より大きく且つ前記最大外径の５００％以下である、
   請求項１に記載のボールペンリフィルの製造方法。
3. 前記ボールペンリフィルは、前記ボールペンチップ又は前記ボールペンチップの後端側に連結された継手に装着されて先端側に延び、少なくとも前記ボールペンチップの先端部の外周を覆う保護パイプを備え、
   前記ノズルの外径は、前記保護パイプの内径より小さい、
   請求項１又は２に記載のボールペンリフィルの製造方法。
4. 液状のチップシール材が内部に貯留され、ボールペンチップの先端部が挿入されるノズルであって前記ボールペンチップ１つに対して１つ設けられる前記ノズルを備える、チップシール材被膜取付装置。
5. 前記ノズルの内径は、０．７ｍｍより大きく７．５ｍｍ以下である、
   請求項４に記載のチップシール材被膜取付装置。
6. 前記ノズルの外径は、前記ボールペンチップ又は前記ボールペンチップの後端側に連結された継手に装着されて先端側に延び、少なくとも前記ボールペンチップの先端部の外周を覆う保護パイプの内径より小さい、
   請求項４又は５に記載のチップシール材被膜取付装置。
7. 前記チップシール材が内部に貯留され、前記ノズルと連通し、前記ノズルにおける前記チップシール材と、液面が同じ高さになる第１貯留槽と、
   前記第１貯留槽からオーバーフローした前記チップシール材が流入する第２貯留槽と、
   前記第２貯留槽から前記チップシール材を汲み上げて、前記第１貯留槽へ送るポンプと、を備える、
   請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のチップシール材被膜取付装置。
8. 前記第１貯留槽に貯留されている前記チップシール材を加熱する第１加熱部と、
   前記ノズルに貯留される前記チップシール材を加熱する第２加熱部と、を備え、
   前記第１貯留槽において、
   前記ポンプから前記チップシール材が流入する流入位置と、前記チップシール材が前記ノズルへと流出する流出孔との間の距離は、
   前記流入位置と、前記第１貯留槽からオーバーフローした前記チップシール材が前記第２貯留槽へと流出する流出部との間の距離より長い、
   請求項７に記載のチップシール材被膜取付装置。
9. チップシール材被膜がボールペンチップの先端部に取り付けられるとともに、当該チップシール材被膜が取り付けられた部分を含む領域が保護パイプで覆われているボールペンチップを備える、
   ボールペンリフィル。

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