JP5114896B2 - Ballpoint pen manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、インキ収容管の開口部内に直接挿入するか又は接続部材を挿入してボールペンチップを接続するボールペン体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a ballpoint pen body that is inserted directly into an opening of an ink containing tube or a connection member is inserted to connect a ballpoint pen tip.
従来、ボールペン体のインキ収容管の開口部内にペン先の後端を圧入する際に、インキ収容管へのペン先の圧入を円滑なものにし、不完全な圧入または圧入部の損傷等の圧入不良の発生を防止する目的のものとして、前記インキ収容管内に充填されたインキの前端をインキ収容管の前端開口部に位置させ、その後、インキ収容管の前端開口部にペン先を圧入固着してなるボールペンの製造方法が開示されている。
しかしながら、上記の特許文献に記載の製造方法においては、ペン先のインキ収容管への圧入を円滑なものにし、不完全な圧入または圧入部の損傷等の圧入不良の発生を防止するかもしれないが、インキの前端がインキ収容管の前端開口部に位置させていることから、ペン先とインキ収容管との間にインキが介在し、ペン先とインキ収容管の部材同士が直接接続することができない部分が発生し、双方の密着力が低下し、インキ収容管からペン先が抜けやすいことがあった。また、ペン先とインキ収容管とが接続する時に生じる僅かな隙間からインキが外部に漏れだし、インキ収容管の外観汚れを発生してしまっていた。このようなペン先の抜けと、外観汚れに関しては、ペン先とインキ収容管に限ったことではなく、ペン先とインキ収容管を前後につなぐ接続部材と、インキ収容管との接続においても同様であった。 However, in the manufacturing method described in the above-mentioned patent document, the press-fitting of the nib into the ink containing tube may be made smooth to prevent the occurrence of press-fitting failure such as incomplete press-fitting or damage to the press-fitting part. However, since the front end of the ink is positioned at the front end opening of the ink storage tube, the ink is interposed between the pen tip and the ink storage tube, and the members of the pen tip and the ink storage tube are directly connected to each other. In some cases, a part that cannot be removed occurs, the adhesion between the two decreases, and the pen tip tends to come off from the ink containing tube. Further, the ink leaks to the outside through a slight gap generated when the nib and the ink storage tube are connected, and the appearance stain of the ink storage tube is generated. With regard to such removal of the nib and stains on the appearance, it is not limited to the nib and the ink storage tube, but the same applies to the connection between the connecting member that connects the nib and the ink storage tube back and forth, and the ink storage tube. Met.
本発明は、インキ収容管の開口部内に直接挿入するか又は接続部材を挿入してボールペンチップを接続するボールペン体の製造方法において、前記インキ収容管のボールペンチップ又は接続部材の挿入代範囲を残してインキを充填した後に、ボールペンチップ又は接続部材を挿入するボールペン体の製造方法を要旨とする。 The present invention provides a ballpoint pen body manufacturing method in which a ballpoint pen tip is inserted directly into an opening of an ink containing tube or a connecting member is inserted to leave a range for insertion of the ballpoint pen tip or connecting member of the ink containing tube. The gist of the present invention is a method for manufacturing a ballpoint pen body in which a ballpoint pen tip or a connecting member is inserted after ink is filled.
本発明は、インキ収容管のボールペンチップ又は接続部材の挿入代範囲を残してインキを充填した後に、ボールペンチップ又は接続部材を挿入するボールペン体の製造方法であることで、ボールペンチップ又は接続部材の後端がインキ収容管の内孔に挿入される時、それらの最後端がインキの端面に接触しないため、この時点でインキがインキ収容管内で移動することがなく、インキがボールペンチップ又は接続部材とインキ収容管との隙間に介在することがない。よって、ボールペンチップ又は接続部材とインキ収容管とが直接接続され、密着力が低下することが無く、ボールペンチップ又は接続部材の抜けを防止することができる。特に、インキにはボールの回転に伴うボール受け座の磨耗を抑制するための潤滑剤が含まれていることがあるが、この潤滑効果によって双方の密着力が低下することも無い。更に、これらの接続時に生じるボールペンチップ又は接続部材とインキ収容管との隙間からインキが外部に漏れ出すことがなく、インキ収容管の外観汚れも防止することができる。 The present invention is a method of manufacturing a ball-point pen body in which a ball-point pen tip or a connection member is inserted after filling with ink while leaving a range for insertion of the ball-point pen tip or connection member of the ink containing tube. When the rear end is inserted into the inner hole of the ink storage tube, the rear end thereof does not come into contact with the end surface of the ink, so that the ink does not move in the ink storage tube at this time, and the ink is a ball-point pen tip or a connecting member. And no gap between the ink storage tube. Therefore, the ball-point pen tip or the connection member and the ink storage tube are directly connected, the adhesion force is not reduced, and the ball-point pen tip or the connection member can be prevented from coming off. In particular, the ink may contain a lubricant for suppressing the wear of the ball seat due to the rotation of the ball. However, due to this lubricating effect, the adhesion between the two is not reduced. Furthermore, the ink does not leak to the outside from the gap between the ball-point pen tip or the connecting member and the ink storage tube generated during the connection, and the appearance of the ink storage tube can be prevented from being stained.
本発明のボールペン体の製造方法は、インキ収容管のボールペンチップ又は接続部材の挿入代範囲を残してインキを充填した後に、ボールペンチップ又は接続部材を挿入するものである。
ポリプロピレンやポリエチレンなどの熱可塑性樹脂の押出し成形したり、金属を塑性変形して得られる管体の内孔に、インキ充填ノズルを挿入してインキを充填する。インキに押出し圧力をかけたり、反対に充填ノズルを挿入した口と反対側の開口より吸引ノズルを挿入して吸引力によるなどして充填ノズルからインキを吐出させる方法がある。いずれにしても、インキ収容管のボールペンチップ又は接続部材の挿入代範囲を残してインキを充填することが肝要であり、その具体的方法については後述する。
充填するインキの粘度や残量確認などの必要に応じて、インキ界面に接触させて、インキと相溶しない、ポリブテンやそのゲル化物、シリコーンオイルなどの高粘度流体などをインキ界面に追従して移動するように層状に充填配置することもできる。この高粘度流体は、インキの逆流を抑制する働きをも担いうる。
インキ、及び必要に応じての高粘度流体の充填後に、ボールペンチップを圧入するか、接続部材を圧入し、接続部材を取り付けた場合には、この接続部材にボールペンチップを圧入する。ボールペンチップは、主に、筆記部材としてのボールと、インキ通路となる貫通孔の開口先端より一部突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なり、ボールが紙などの被筆記面に接触して回転することにより、ボールの表面に付着したインキが被筆記面に転写されることによって筆跡を形成するものである。即ち、インキがボールと接触した状態でないと筆跡が形成されないので、インキ充填、ボールペンチップの取り付け後に、ボールペンチップ側に力がかかるようにして遠心力を付与するなどしてインキをボールに接触させる。
In the method of manufacturing the ballpoint pen body of the present invention, the ballpoint pen tip or the connection member is inserted after filling the ink while leaving the insertion margin range of the ballpoint pen tip or the connection member of the ink containing tube.
An ink filling nozzle is inserted into an inner hole of a tubular body obtained by extrusion molding of a thermoplastic resin such as polypropylene or polyethylene, or plastic deformation of a metal, and ink is filled. There are methods of applying an extrusion pressure to the ink, or inserting a suction nozzle from the opening opposite to the opening where the filling nozzle is inserted and discharging the ink from the filling nozzle by suction force. In any case, it is important that the ink pen is filled with ink while leaving a range for insertion of the ballpoint pen tip or the connecting member of the ink containing tube, and a specific method thereof will be described later.
If necessary, contact the ink interface as necessary to check the viscosity and remaining amount of the ink to be filled, and follow the ink interface with high-viscosity fluids such as polybutene, its gelled products, and silicone oil that are incompatible with the ink. It can also be arranged in layers to move. This high-viscosity fluid can also serve to suppress the backflow of ink.
When the ballpoint pen tip is press-fitted or the connecting member is press-fitted and the connecting member is attached after the ink and the high-viscosity fluid are filled as necessary, the ball-point pen tip is press-fitted into the connecting member. The ballpoint pen tip mainly consists of a ball as a writing member and a ball holder that is rotatably held in a state where it protrudes partially from the opening end of the through hole serving as an ink passage, and the ball is a writing surface such as paper. By rotating in contact with the ink, the ink attached to the surface of the ball is transferred to the writing surface to form handwriting. That is, since the handwriting is not formed unless the ink is in contact with the ball, the ink is brought into contact with the ball by, for example, applying a centrifugal force so that a force is applied to the ball-point pen tip side after the ink is filled and the ball-point pen tip is attached. .
インキとしては、着色剤として、顔料、染料、いずれも使用できる。勿論、併用することもできる。顔料は固形分であるのでインキの粘度が比較的高いものとなることがあるが、粘度は溶剤や樹脂などの他の配合物に大きく左右される。インキの粘度が低い場合は、インキの流れやすさから、充填したインキが流動したり拡張濡れによってボールペンチップ又は接続部材の挿入代範囲を濡らすこともあるので、粘度200〔mPa・s〕以上(剪断速度1000〔1/s〕25℃)が好ましい。
また、インキが曵糸性を有している場合、ボールペンチップ又は接続部材の挿入代範囲を汚してしまうこともあるが、そのような場合には予め30℃から50℃程度に加熱させて、粘度を比較的低く10000〔mPa・s〕以下にして曵糸性を小さく抑えた状態でインキ充填の工程を経ることが好ましい。
As the ink, any of a pigment and a dye can be used as a colorant. Of course, it can also be used together. Since the pigment is a solid content, the viscosity of the ink may be relatively high, but the viscosity greatly depends on other compounds such as solvents and resins. When the viscosity of the ink is low, the charged ink may flow or may wet the insertion allowance range of the ball-point pen tip or the connecting member due to extended wetting, so that the viscosity is 200 [mPa · s] or more ( A shear rate of 1000 [1 / s] 25 ° C. is preferred.
In addition, when the ink has spinnability, the insertion allowance range of the ballpoint pen tip or the connecting member may be soiled. In such a case, the ink is preheated to about 30 ° C. to about 50 ° C., It is preferable that the ink filling process is performed in a state where the viscosity is relatively low and 10000 [mPa · s] or less and the spinnability is kept small.
以下、各実施例においては、アルファベットの順に工程が移行するものとする。
実施例1(図1参照)
工程(a)
ボールペンチップを取り付けていない状態のインキ収容管2に、ボールペンチップ1を取り付ける側と反対側の開口からインキ充填ノズル3を挿入する。
その際、インキ充填ノズル3の先端外周部をテーパー状とし、インキ収容管2のボールペンチップ1を取り付ける側と反対側の開口部にインキ充填ノズル3の外周部を当接させ、インキ収容管2の開口部を密閉する。
工程(B)
常時吸引している吸引管4を、ボールペンチップ1が取り付けられる側の開口からインキ収容管2の内部へ、吸引管4の先端の位置がインキ収容管2のボールペンチップ1が挿入される側の開口の端面からボールペンチップ1の挿入代範囲以上になる位置(L1)までに挿入する。
工程(C)
インキ充填ノズル3よりインキ5を吐出する。吸引管4からの吸引圧は、インキ充填ノズル3のインキ吐出圧より低く設定しておき、インキ5の界面がボールペンチップ1の挿入代範囲以上になる位置(L1)、つまり、吸引管4の先端に達した時、吸引管4より余分なインキ5がインキ収容管2より取り除かれる。よって、ボールペンチップ1を取り付ける側のインキ界面は、ボールペンチップ1の挿入代範囲以上になる位置(L1)に留まりボールペンチップ1の挿入代範囲内にインキが存在することを確実に防ぐことができる。
尚、曵糸性が高いインキは、予め加熱を行い、曵糸性を小さく抑えた状態にし、余分なインキを吸引しやすくする。
工程(D)
インキ充填ノズル3からのインキの吐出が終了し、インキ充填ノズル3がインキ収容管2の内部より後退を開始すると、吸引管4より常時吸引していることにより、インキ充填ノズル3側のインキ界面は、L3からL4へ移行する。このことによってインキ充填ノズル3が後退する際に、インキ充填ノズル3がインキを引っ張ってインキ収容管2の内部を汚染することを防止できる。
次いで、吸引管4がインキ収容管2の内部より後退する。
工程(E)
ボールペンチップ1をインキ収容管2に挿入し設置する。
Hereinafter, in each Example, a process shall transfer in order of an alphabet.
Example 1 (see FIG. 1)
Step (a)
The ink filling nozzle 3 is inserted into the ink containing tube 2 in a state where the ballpoint pen tip is not attached from an opening opposite to the side where the ballpoint tip 1 is attached.
At this time, the outer peripheral portion of the tip of the ink filling nozzle 3 is tapered, and the outer peripheral portion of the ink filling nozzle 3 is brought into contact with the opening of the ink containing tube 2 opposite to the side where the ball-point pen tip 1 is attached. Seal the opening.
Process (B)
The suction tube 4 that is constantly sucked is moved from the opening on the side where the ball-point pen tip 1 is attached to the inside of the ink storage tube 2, and the tip of the suction tube 4 is located on the side where the ball-point pen tip 1 of the ink storage tube 2 is inserted. Insert from the end face of the opening to a position (L1) that is equal to or greater than the insertion allowance range of the ballpoint pen tip 1.
Process (C)
Ink 5 is discharged from the ink filling nozzle 3. The suction pressure from the suction tube 4 is set lower than the ink discharge pressure of the ink filling nozzle 3, and the position (L1) where the interface of the ink 5 is equal to or greater than the insertion allowance range of the ball-point pen tip 1, that is, the suction tube 4 When the tip is reached, excess ink 5 from the suction tube 4 is removed from the ink storage tube 2. Therefore, the ink interface on the side where the ball-point pen tip 1 is attached stays at a position (L1) that is equal to or larger than the insertion allowance range of the ball-point pen tip 1, and it is possible to reliably prevent ink from being present within the insertion allowance range of the ball-point pen tip 1. .
Ink having high spinnability is heated in advance to keep the spinnability small, and it is easy to suck excess ink.
Process (D)
When the ink discharge from the ink filling nozzle 3 is finished and the ink filling nozzle 3 starts to retreat from the inside of the ink containing tube 2, the ink interface on the ink filling nozzle 3 side is always sucked from the suction tube 4. Shift from L3 to L4. As a result, when the ink filling nozzle 3 moves backward, it is possible to prevent the ink filling nozzle 3 from pulling ink and contaminating the inside of the ink containing tube 2.
Next, the suction tube 4 is retracted from the inside of the ink containing tube 2.
Process (E)
The ballpoint pen tip 1 is inserted into the ink storage tube 2 and installed.
実施例2(図2参照)
工程(a)
ボールペンチップを取り付けていない状態のインキ収容管2に、ボールペンチップ1を取り付ける側の開口からインキ充填ノズル3を挿入する。インキ充填ノズル3の先端位置は、インキ収容管2のボールペンチップ1が挿入される側の開口の端面からボールペンチップ1の挿入代範囲以上になる位置(L1)とする。
工程(B)
インキ充填ノズル3よりインキ5を定められた充填量吐出した時、インキの吐出を終了し、インキ充填ノズル3をインキ収容管2より引き抜く。よって、ボールペンチップ1の挿入代範囲内にインキが存在することを防ぐことができる。
尚、曵糸性が高いインキは、予め加熱を行い、曵糸性を小さく抑えた状態にしておき、インキ充填ノズル3を引き抜く際の、インキ引っ張によるインキ収容管2内部の汚染を防止する。
工程(C)
ボールペンチップ1をインキ収容管2に挿入設置する。
Example 2 (see FIG. 2)
Step (a)
The ink filling nozzle 3 is inserted from the opening on the side where the ball-point pen tip 1 is attached into the ink containing tube 2 where the ball-point pen tip is not attached. The tip position of the ink filling nozzle 3 is set to a position (L1) that is not less than the insertion margin range of the ball-point pen tip 1 from the end face of the opening on the side where the ball-point tip 1 is inserted in the ink storage tube 2.
Process (B)
When a predetermined filling amount of ink 5 is discharged from the ink filling nozzle 3, the ink discharge is finished and the ink filling nozzle 3 is pulled out from the ink containing tube 2. Therefore, it is possible to prevent ink from existing within the insertion allowance range of the ballpoint pen tip 1.
The ink having high spinnability is heated in advance so that the spinnability is kept small, thereby preventing contamination inside the ink containing tube 2 due to ink pulling when the ink filling nozzle 3 is pulled out.
Process (C)
The ballpoint pen tip 1 is inserted and installed in the ink containing tube 2.
実施例3(図参照3)
工程(a)
ボールペンチップを取り付けていない状態のインキ収容管2に、ボールペンチップを取り付ける側の開口からインキ充填ノズル3を、充填されたインキの後端界面に相当する位置まで挿入する。
工程(B)
インキ充填ノズル3を引き抜く方向に移動さながらインキ5を吐出し、インキ充填ノズル3の先端位置がボールペンチップの挿入代範囲以上になる位置(L1)に着た時に吐出を終了させる。よって、ボールペンチップ1の挿入代範囲内にインキが存在することを防ぐことができる。
尚、曵糸性が高いインキは、予め加熱を行い、曵糸性を小さく抑えた状態にしておき、インキ充填ノズル3を引き抜く際の、インキ引っ張によるインキ収容管2内部の汚染を防止する。
工程(C)
ボールペンチップ1をインキ収容管2に挿入設置する。
Example 3 (see figure 3)
Step (a)
The ink filling nozzle 3 is inserted into the ink containing tube 2 in a state where the ballpoint pen tip is not attached from the opening on the side where the ballpoint pen tip is attached to a position corresponding to the rear end interface of the filled ink.
Process (B)
The ink 5 is discharged while moving in the direction of pulling out the ink filling nozzle 3, and the discharge is terminated when the tip position of the ink filling nozzle 3 reaches a position (L1) that is not less than the insertion range of the ballpoint pen tip. Therefore, it is possible to prevent ink from existing within the insertion allowance range of the ballpoint pen tip 1.
The ink having high spinnability is heated in advance so that the spinnability is kept small, thereby preventing contamination inside the ink containing tube 2 due to ink pulling when the ink filling nozzle 3 is pulled out.
Process (C)
The ballpoint pen tip 1 is inserted and installed in the ink containing tube 2.
尚、これらの実施例について、ボールペンチップ、インキ収容管、及びインキは、市販のボールペン(ぺんてる(株)製、製品符号BKL7−A)に使用されている部品を使用した。ボールペンチップは、超硬製のボールをステンレス製のボールホルダーにて抱持したものであり、インキ収容管は、ポリポロピレン製の押出し成形体である。 In addition, about these Examples, the ball-point pen tip, the ink storage tube, and the ink used the components currently used for the commercially available ball-point pen (the product code | symbol BKL7-A by Pentel Co., Ltd.). The ballpoint pen tip is obtained by holding a cemented carbide ball with a stainless steel ball holder, and the ink containing tube is an extruded product made of polypropylene.
インキは、油性染料インキであり、以下の組成のものを使用した。
スピロンブラックGMHスペシャル(染料、保土ヶ谷化学工業(株)製) 15.0部
バリファーストバイオレット#1701(染料、オリエント化学工業(株)製)
15.0部
エチレングリコールモノフェニルエーテル 40.0部
ベンジルアルコール 12.5部
レジンSK (ケトン樹脂、ヒュルス社(独)製) 13.5部
PVP K−90(ポリビニルピロリドン、ISPジャパン(株)製) 2.0部
ナイミンL−201(オキシエチレンドデシルアミン、日本油脂(株)製) 2.0部
これら材料を混合して2500〔mpa・s〕(剪断速度5000〔1/s〕、25℃)の油性染料インキを得た。
尚、充填に際して、インキを40℃に加熱させた。
The ink was an oil-based dye ink having the following composition.
Spiron Black GMH Special (Dye, Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 15.0 parts Bali First Violet # 1701 (Dye, Orient Chemical Co., Ltd.)
15.0 parts Ethylene glycol monophenyl ether 40.0 parts Benzyl alcohol 12.5 parts Resin SK (Ketone resin, manufactured by Huls (Germany)) 13.5 parts PVP K-90 (Polyvinylpyrrolidone, manufactured by ISP Japan Co., Ltd.) ) 2.0 parts Nimin L-201 (oxyethylene dodecylamine, manufactured by NOF Corporation) 2.0 parts These materials are mixed to 2500 [mpa · s] (shear rate 5000 [1 / s], 25 ° C. ) Oil-based dye ink was obtained.
The ink was heated to 40 ° C. during filling.
また、ボールペンチップのインキ収容管への挿入代である、開口からL2までの長さは2.7mmと設定し、開口から充填されたインキの先端位置であるL1までの長さを4mmとした。 In addition, the length from the opening to L2, which is an insertion allowance of the ball-point pen tip into the ink storage tube, is set to 2.7 mm, and the length from the opening to L1, which is the tip position of the filled ink, is set to 4 mm. .
1 ボールペンチップ
2 インキ収容管
3 インキ充填ノズル
4 吸引管
5 インキ
L1 インキ収容管の前端から内部に充填されているインキの界面までの位置
L2 インキ収容管の前端からボールペンチップのインキ収容管への挿入位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ball-point pen tip 2 Ink storage tube 3 Ink filling nozzle 4 Suction tube 5 Ink L1 The position from the front end of an ink storage tube to the interface of the ink filled inside L2 From the front end of an ink storage tube to the ink storage tube of a ball-point pen tip Insertion position
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