JP4082093B2

JP4082093B2 - ボールペンチップの製造方法

Info

Publication number: JP4082093B2
Application number: JP2002154772A
Authority: JP
Inventors: 裕一高橋
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2022-05-28
Also published as: JP2003341274A

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】
筆記部材としてボールを使用したボールペンは、ボールの回転によって紙などの被筆記面にインキを塗布転写するものであり、回転するボールによって滑らかな筆記感が得られる。また、筆記時にはボールペンを傾斜させた状態で把持し筆記しているが、このボールペンの傾斜角度は人によって様々である。しかし、ボールペンを斜めにする角度には限界がある。即ち、ボールペンの傾斜角度を大きく（被筆記面とボールペンとのなす角度を小さく）してしまった場合には、突出しているボール以外の部分が被筆記面に当接してしまい、その結果、引っかかり感が感じられたり、また、紙面を破いてしまったり、筆記線がかすれたりするなどして筆記性能を著しく低下させてしまっていた。
そこで、ボール以外の部分が、仮に被筆記面に当接したとしても滑らな筆記できる構造が採られるようになってきた。その例が、特開２０００−６５７１号や特開２０００−１２７６８５号などである。即ち、ボール突出部近傍の先端部に角度を付与することによって、被筆記面への引っかかりを少なくしているのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記何れの従来技術も２回のカシメ加工を行ってチップを形成している。即ち、第１カシメ角を形成した後に、第２カシメ角を形成している。しかしこの様な方法であっては、第２カシメ角を形成する際に、前工程で形成した第１カシメ角に第２カシメ角の圧力が作用してしまい、折角、正確に形成した第１カシメ角を不正確な角度にしてしまう危険性があった。ちなみに、２回目のカシメ加工による過度な圧力で、前記ボール抱持室前端部とボールの隙間が狭くなってしまい、適切なインキの吐出量が確保できないという問題点が発生してしまう。また、第１カシメ角を形成する際の工具の中心と、第２カシメ角を形成する工具の中心がずれてしまう場合があり、正確なチップを形成することができなかった。何れにしても、筆記の際にボテや筆記カスレなどの吐出不良が発生し、違和感のある筆記となってしまっていた。
【０００４】
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であって、前記ボール抱持室はその先端部をカシメ加工によって内方変形されてなるボールペンチップの製造方法において、予め切削加工によって前記ボール抱持室の前端に前端に向かい順次縮径する斜面部を形成した後に前記ボールを配置し、次いで、その斜面部の外周に位置する側壁部をカシメ加工によって内方変形させ、前記ボールの抜け止めをなしたことを特徴とするボールペンチップの製造方法を要旨とするものである。
【０００５】
【作用】
ボール抱持室の先端部が１回のカシメ加工によって形成され、そのカシメ加工の後には外力が付与されないため、前記カシメ加工された部分が変形することがない。
【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が回転自在に保持している。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があるほか、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、前記曲面３ｃ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、本実施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、前記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Ｗを得る。
そのワークＷから、ボールペンチップへの加工方法を次に説明する。最初に、バイトなどの切削具によって、前記ワークＷの前方テーパー部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Ｗの先端部に平面部２ｄを切削・形成する。次いで、バイトおよびドリルでワークＷ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Ｗ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Ｗの後端外形部に縮径部２ｅを形成しても良い（図２参照）。
【０００８】
次に、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つのバイト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前方テーパー部２ｃよりも角度の開いたカシメ用のテーパー部２ｆを切削して形成する。さらに、同時にボール抱持室３の先端である、前記平面部２ｄを後端側に広がる先端テーパー部２ｇとなるよう切削・加工するが、この時のテーパー角度αとする。これによって、カシメ加工による内方変形前の斜面部として、予め、先端テーパー部２ｇが形成される（図３参照）。これらの加工を図４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、放射状の切削刃が形成された剪断加工具によって、前記中孔５に放射状溝６を形成する（図５参照）。この際、その中孔５内に前記剪断加工によるバリが発生するが、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。
【０００９】
次いで、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７は、回転自在であるが、その下端には自転可能なローラー８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８にはテーパー面８ａが形成されている。このカシメ工具７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８を前記先端テーパー部２ｇの外側に位置する側壁部であるカシメ用のテーパー部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。このカシメ加工によって、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と共に、前記先端テーパー部２ｇのテーパー角度αがより大きくなり、図１にて示したカシメ後の先端テーパー部２ｈが形成される（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、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。
【００１０】
以上、本実施例においては、ボール１に直径１．０ｍｍ使用しているが、前記先端テーパー部２ｇの肉厚ｔを０．０７５ｍｍとし、また、その先端テーパー部２ｇのテーパー角度αを１２０度に形成した後に、カシメ用のテーパー部２ｆのカシメ角度βを８０度にすることによって、そのカシメ加工後におけるカシメ後の先端テーパー部２ｈのテーパー角度γを１４０度〜１５０度にしている。本例においては直径１．０ｍｍボールを使用しているが、ボール径が直径０．５ｍｍなど小さい場合には前記肉厚tを０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍにすることが望ましいが、角度においてはボール径が変化しても上記角度が望ましい。
しかし、この例に限ることなく、種々の角度に設定できるが、カシメ行程における組成変形の容易性、並びに、先端テーパー部２ｇであった部分がカシメ加工後においてカシメ後の先端テーパー部２ｈとなることの形状や角度を考慮すると、先端テーパー部２ｇの肉厚ｔは０．０２ｍｍ〜０．１０ｍｍの範囲が好ましく、また、テーパー角度αは９０度〜１６０度が好ましく、更に、カシメ角度βは６０度〜９０度、カシメ加工後のテーパー角度γは１００度〜１７０度の範囲が好ましい。
つまり、肉厚ｔは厚いほど被筆記面に当たりやすくなるため、カシメ加工後に形成されるカシメ後の先端テーパー部２ｈによる筆記時の滑らかさ向上の効果が大きくなるが、０．１ｍｍ以上に設定してしまうと塑性変形量が大きくなるためカシメ加工が困難となる。また、テーパー角度αが大き過ぎるとそのテーパー面が逆向きとなってしまい、小さ過ぎる先端部に線状のバリが残りやすくなってしまう。更に、カシメ加工後におけるテーパー角度γにあっては１７０度以上に設定してしまうと被筆記面に引っかかりやすくなってしまい、１００度以下ではカシメ加工後のカシメ用テーパー部２ｉとカシメ後の先端テーパー部２ｈの稜線部２ｊが被筆記面に当接しないでカシメ後の先端テーパー部２ｈの先端角部が被筆記面に当たってしまう。
【００１１】
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であって、前記ボール抱持室はその先端部をカシメ加工によって内方変形されてなるボールペンチップの製造方法において、予め切削加工によって前記ボール抱持室の前端に前端に向かい順次縮径する斜面部を形成した後に前記ボールを配置し、次いで、その斜面部の外周に位置する側壁部をカシメ加工によって内方変形させ、前記ボールの抜け止めをなしたので、ボール以外の部分が紙面に当接した際においても、筆記感を損なうことなく、良好な筆記性能を得ることができる。
【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】加工途中におけるボールホルダー縦断面図。
【図３】ボール抱持室加工後の要部縦断面図。
【図４】加工具を示す要部外観図。
【図５】放射状溝加工後の正面図。
【図６】カシメ加工工程を示す要部縦断面図。
【符号の説明】
１ボール
２ボールホルダー
２ａ中心孔
２ｃ前方テーパー部
２ｄ平面部
２ｅ縮径部
２ｆカシメ用のテーパー部
２ｇ先端テーパー部
２ｈカシメ後の先端テーパー部
２ｉカシメ後のカシメ用テーパー部
２ｊ綾線部
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カシメ工具

Claims

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であって、前記ボール抱持室はその先端部をカシメ加工によって内方変形されてなるボールペンチップの製造方法において、予め切削加工によって前記ボール抱持室の前端に前端に向かい順次縮径する斜面部を形成した後に前記ボールを配置し、次いで、その斜面部の外周に位置する側壁部をカシメ加工によって内方変形させ、前記ボールの抜け止めをなしたことを特徴とするボールペンチップの製造方法。
カシメ加工を行った後の、前記斜面部であった部分の開き角度を１００度〜１７０度にした請求項１に記載のボールペンチップの製造方法。