JP6560613B2 - パイプ式ボールペンチップの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、パイプ式ボールペンチップの製造方法に関する。詳細には、金属製筒体の先端近傍の内周面にボール受け座用の複数の内方突出部を径方向内方への押圧変形により形成したパイプ式ボールペンチップの製造方法に関する。

特許文献１には、金属製筒体の先端近傍の内周面にボール受け座用の複数の内方突出部を形成するボール受け座形成工程と、前記ボール受け座形成工程の後、前記内方突出部の前側の金属製筒体の先端開口部にボールを挿入し、金属製筒体の先端の先細状のエッジ部を内方に円周状に折り曲げることによりカシメ部を形成するカシメ工程と、前記カシメ工程の後、ボールをハンマーで後方に押圧し、ボールを各々の内方突出部の前面に押し付けることにより、筆記時のカシメ部内周面とボールとの前後方向の隙間を確保するハンマーリング工程とからなり、前記ハンマーリング工程の前に、予め各々の内方突出部の前面に仮の突起を形成し、前記ハンマーリング工程で、前記仮の突起を、ハンマーにより後方に押圧されたボールで押し潰してなるパイプ式ボールペンチップの製造方法であって、前記ハンマーリング工程の前に、前記各々の仮の突起が、金属製筒体の軸心を中心とする仮想円上に形成されることを特徴とするパイプ式ボールペンチップの製造方法が記載されている。

特開２０１５−６６９２９号公報

前記特許文献１のパイプ式ボールペンチップの製造方法では、ハンマーリング工程で各々の仮の突起をボールで押し潰すことから、各々の仮の突起が内方突出部の前面の中間部に形成される。そのため、ハンマーリング工程の際、ボールの中心が金属製筒体の軸心から外れるおそれがある。その場合、製造されたボールペンチップは、ボール受け座（各々の内方突出部前面に形成された球面状凹部）の中心が金属製筒体の軸心から外れて形成されるため、筆記時の均一なボールの回転や均一なインキ吐出性が得られないおそれがある。

また、前記特許文献１のパイプ式ボールペンチップの製造方法では、ハンマーリング工程後、仮に、ボール受け座の中心と金属製筒体の軸心とが適正に一致されて形成されたとしても、ボールペンチップの軸心を紙面に対して垂直状態から傾けて使用した場合、金属製筒体の軸心からボールの中心が外れて、筆記時のボールの回転やインキ吐出性が不均一となる可能性がある。

本発明は前記従来の問題点を解決するものであって、ハンマーリング工程時及び筆記時、ボールの中心が金属製筒体の軸心から外れることを確実に回避し、筆記時の均一なボールの回転や均一なインキ吐出性が得られるパイプ式ボールペンチップの製造方法を提供しようとするものである。

尚、本発明において、ボールペンチップにおける「前」とはボール側を指し、「後」とはその反対側を指す。本発明において、押圧ピンにおける「前」とは先端面を指し、「後」とはその反対側を指す。

本願の第１の発明は、金属製筒体２の先端近傍の内周面にボール受け座用の複数の内方突出部２３を形成するボール受け座形成工程と、前記ボール受け座形成工程の後、前記内方突出部２３の前側の金属製筒体２の先端開口部にボール３を挿入し、金属製筒体２の先端の先細状のエッジ部２１を内方に円周状に折り曲げることによりカシメ部２２を形成するカシメ工程と、前記カシメ工程の後、ボール３をハンマー４で後方に押圧し、ボール３を各々の内方突出部２３の前面に押し付けることにより、筆記時のカシメ部２２内周面とボール３との前後方向の隙間を確保するハンマーリング工程とからなるパイプ式ボールペンチップの製造方法であって、前記ハンマーリング工程の前に、予め各々の内方突出部２３の前側基端部近傍の金属製筒体２の内面に隆起部２３ｂを形成し、前記ハンマーリング工程で、前記各々の隆起部２３ｂがボール３の径方向の移動を規制してなることを特徴とする。

前記第１の発明のパイプ式ボールペンチップの製造方法によれば、前記ハンマーリング工程の前に、予め各々の内方突出部２３の前側基端部近傍の金属製筒体２の内面に隆起部２３ｂを形成し、前記ハンマーリング工程で、前記各々の隆起部２３ｂがボール３の径方向の移動を規制してなることにより、ハンマーリング工程時及び筆記時、ボール３の中心が金属製筒体２の軸心から外れることを確実に回避し、筆記時の均一なボール３の回転や均一なインキ吐出性が得られるパイプ式ボールペンチップを提供できる。

本願の第２の発明は、前記第１の発明のパイプ式ボールペンチップの製造方法において、前記ボール受け座形成工程において、押圧ピン５の円柱状外面５２を各々の内方突出部２３の前側基端部近傍に押し当てることにより、円柱状内面を有する隆起部２３ｂを前記各々の内方突出部２３の前側基端部近傍に形成することを特徴とする。

前記第２の発明のパイプ式ボールペンチップの製造方法によれば、各々の隆起部２３ｂが円柱状内面を有し、各々の隆起部２３ｂの内面に接する仮想内接円の直径が前後に同一内径を有するため、ハンマーリング工程時及び筆記時、ボール３の径方向の移動を安定的に規制できる。

本願の第３の発明は、前記第１の発明または第２の発明のパイプ式ボールペンチップの製造方法において、前記ボール受け座形成工程において、円錐面５１と該円錐面５１の後方に連設される円柱状外面５２とを備えた押圧ピン５を用い、前記押圧ピン５の円錐面５１を各々の内方突出部２３の前面に押し当てると同時に前記円柱状外面５２を各々の内方突出部２３の前側基端部近傍に押し当てることにより、前記各々の内方突出部２３の前面に円錐状凹面２３ａを形成するとともに、前記各々の内方突出部２３の前側基端部近傍に、前記円錐状凹面２３ａに連設された円柱状内面を有する隆起部２３ｂを形成することを特徴とする。

前記第３の発明のパイプ式ボールペンチップの製造方法によれば、円錐状凹面２３ａと隆起部２３ｂとにより、ハンマーリング工程時、確実にボール３の中心と金属製筒体２の軸心を一致させることができる。

本発明のパイプ式ボールペンチップの製造方法によれば、ハンマーリング工程時及び筆記時、ボールの中心が金属製筒体の軸心から外れることを確実に回避し、筆記時の均一なボールの回転や均一なインキ吐出性が得られる。

本発明の実施の形態におけるボール受け座形成工程の前の状態の金属製筒体を示す要部縦断面図である。 本発明の実施の形態のボール受け座形成工程を示す要部縦断面図である。 図２のボール受け座形成工程で用いる押圧ピンの要部正面図である。 図２のボール受け座形成工程の後の金属製筒体を示す要部縦断面図である。 図４の金属製筒体の平面図である。 本発明の実施の形態のハンマーリング工程を示す要部縦断面図である。 図６のハンマーリング工程の後の金属製筒体を示す要部縦断面図である。 図１及び図７の製造方法により得られるボールペンチップを適用したボールペンの実施の形態を示す要部縦断面図である。

図１乃至図８に本発明の実施の形態を示す。図１乃至図７に本発明のパイプ式ボールペンチップの製造方法の実施の形態を示す。図８に、前記図１乃至図７の製造方法で得られたパイプ式ボールペンチップ１の適用例を示す。

・ボール受け座形成工程の前の状態
図１にボール受け座形成工程の前の状態の金属製筒体２を示す。
金属製筒体２の先端外周面には、円錐面が形成される。それにより、前記金属製筒体２の先端に先細状のエッジ部２１が形成される。前記金属製筒体２は、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３２１等のオーステナイト系ステンレス鋼により得られる。

・ボール受け座形成工程
図２にボール受け座形成工程を示し、図３に、図２のボール受け座形成工程に用いる押圧ピン５を示す。図４及び図５に、ボール受け座形成工程の後の状態を示す。

押圧ピン５は、先端に形成された円錐面５１（先端面）と、該円錐面５１の後端より後方に連設された第１の円柱状外面５２と、該第１の円柱状外面５２の後端に連設され且つ第１の円柱状外面５２の外径より大きい外径を有する第２の円柱状外面５３と、該第２の円柱状外面５３の後端に連設された段部５４とからなる。前記第１の円柱状外面５２の外径は、ボール３の直径より僅かに大きく形成される。前記第２の円柱状外面５３の外径は、金属製筒体２の先端開口部内径より僅かに小さく形成される。
尚、本実施の形態において、採用するボールの直径は０．３ｍｍであり、金属製筒体２の先端部の内径は０．３２ｍｍであり、押圧ピン５の第１の円柱状外面５２の外径は０．３０５ｍｍであり、押圧ピン５の第２の円柱状外面５３の外径は０．３１ｍｍである。

また、内方突出部２３を形成するためのポンチ６は、先端に円錐面を備える。前記ポンチ６の円錐面の頂部はＲ曲面となっている。

ボール受け座形成工程において、前記ポンチ６により金属製筒体２の先端近傍（エッジ部２１後方）の側壁の複数箇所が、周状に等間隔に径方向内方に押圧変形され、それにより、金属製筒体２の先端近傍の内面に、複数（４個）の内方突出部２３が形成される。

前記内方突出部２３が形成される際、押圧ピン５の円錐面５１が各々の内方突出部２３の前面に圧接される。それにより、各々の内方突出部２３の前面に円錐状凹面２３ａが塑性変形により形成される。

それと同時に、押圧ピン５の第１の円柱状外面５２が各々の内方突出部２３の前側基端部近傍に圧接される。それにより、各々の内方突出部２３の前側基端部に円柱状内面を有する隆起部２３ｂが塑性変形により形成される。前記各々の円錐状凹面２３ａと前記隆起部２３ｂとが連設される。
（図４及び図５参照）

・カシメ工程
前記ボール受け座形成工程の後、カシメ工程が行われる（図示せず）。前記カシメ工程において、内方突出部２３の前面に金属製筒体２の先端開口部からボール３を挿入配置し、その後、先細状のエッジ部２１を円周状に内方に折り曲げることにより、内向きの環状突起よりなるカシメ部２２が形成される。前記カシメ工程において、ボール３をカシメ部２２の内周面に圧接させることにより、前記カシメ部２２の内周面にボール３と同等の曲率を有する曲面状凹部が塑性変形により形成される。

・ハンマーリング工程
図６にハンマーリング工程（ハンマーリング直前の状態）を示す。図７に前記ハンマーリング工程の後の状態を示す。前記カシメ工程の後、前記ハンマーリング工程が行われる。

前記ハンマーリング工程において、ハンマー４によりボール３を後方に叩き（ハンマー４によりボール３を後方に押圧し）、前記各々の内方突出部２３の前面の円錐状凹面２３ａにボール３と同等の曲率を有する曲面状凹部２３ｃが塑性変形により形成される。それと同時に、ボール３の前後方向のクリアランス（即ち筆記時のカシメ部２２内面とボール３との前後方向の隙間）が確保される。前記ハンマーリング工程において、ボールが各々の隆起部２３ｂにより径方向の移動が規制される。それにより、前記ハンマーリング工程後において、各々の内方突出部２３の前面に形成される曲面状凹部２３ｃの軸心と、金属製筒体２の軸心とを一致させることができる。

前記ボール受け座形成工程、前記カシメ工程、及び前記ハンマーリング工程により、パイプ式ボールペンチップ１が得られる。本実施の形態で得られるパイプ式ボールペンチップ１は、各々の内方突出部２３の前面に曲面状凹部２３ｃが形成されるとともに、各々の内方突出部２３の前側基端部近傍の金属製筒体２の内面に隆起部２３ｂが形成される。それにより、筆記時、ボール３の中心と金属製筒体２の軸心とが一致し、均一なボールの回転及び均一なインキ吐出性が得られる

・ボールペン
図８に、本実施の形態の製造方法で得られるパイプ式ボールペンチップ１を適用したボールペン７を示す。

本実施の形態のボールペンは、先端部にボール３を回転可能に抱持したボールペンチップ１と、該ボール３ペンチップ１の後部がその前部に圧入固着されたホルダー７１と、該ホルダー７１の後部がその先端開口部に圧入固着されたインキ収容筒７２と、前記ボールペンチップ１の内部及びホルダー７１の内部に収容配置されるスプリング７３とからなる。

・ボールペンチップ
前記ボールペンチップ１のチップ本体は、直円筒状の金属製筒体２よりなる。前記チップ本体の先端近傍内面には、内方への押圧変形により、複数（例えば、４個）の内方突出部２３（即ちボール受け座）が周方向に等間隔に形成される。また、チップ本体の先端には、先細状のエッジ部２１が予め形成され、前記エッジ部２１が周状に内方に押圧変形されることにより、内向きのカシメ部２２が形成される。前記内方突出部２３の前面と前記カシメ部２２の後面との間にはボール３が回転可能に抱持される。前記内方突出部２３の相互間には、中心部から径方向外方に延び且つ軸方向に貫通するインキ流通間隙が形成される。

・スプリング
前記スプリング７３は、前部のロッド部７３ａと、後部のコイル部７３ｂが一体に連設される。前記インキ流通間隙に、スプリング７３のロッド部７３ａが挿通される。前記ロッド部７３ａによって、直接ボール３が前方に付勢され、それにより、ボール３がカシメ部２２の内周面に密接される。

・インキ収容筒
前記インキ収容筒７２は、合成樹脂（例えば、ポリプロピレン）の押出成形により得られる、両端が開口された円筒体である。前記インキ収容筒７２の内部には、インキと、該インキの消費に伴って前進する高粘度流体からなる追従体が充填される。

・ホルダー
前記ホルダー７１は合成樹脂（例えば、ポリプロピレン）の射出成形によって得られる筒状体である。前記ホルダー７１は、ボールペンチップ１が取り付けられる先細状の前部と、インキ収容筒７２の先端面に当接する鍔部と、インキ収容筒７２の先端開口部に圧入される後部とからなる。前記ホルダー７１の後部内面には、係止突起が形成され、前記係止突起にスプリング７３のコイル部７３ｂの後端が係止される。

・作用
本発明の実施の形態のパイプ式ボールペンチップの製造方法によれば、ハンマーリング工程の前に、予め各々の内方突出部２３の前側基端部近傍の金属製筒体２の内面に隆起部２３ｂを形成し、前記ハンマーリング工程で、前記各々の隆起部２３ｂがボール３の径方向の移動を規制してなることにより、ハンマーリング工程時及び筆記時、ボール３の中心が金属製筒体２の軸心から外れることを確実に回避し、筆記時の均一なボール３の回転や均一なインキ吐出性が得られるパイプ式ボールペンチップを提供できる。

本実施の形態のパイプ式ボールペンチップの製造方法によれば、ボール受け座形成工程において、押圧ピン５の円柱状外面５２を各々の内方突出部２３の前側基端部近傍に押し当てることにより、円柱状内面を有する隆起部２３ｂを前記各々の内方突出部２３の前側基端部近傍に形成することにより、各々の隆起部２３ｂが円柱状内面を有し、各々の隆起部２３ｂの内面に接する仮想内接円の直径が前後に同一内径を有するため、ハンマーリング工程時及び筆記時、ボール３の径方向の移動を安定的に規制できる。

本実施の形態のパイプ式ボールペンチップの製造方法は、前記ボール受け座形成工程において、円錐面５１と該円錐面５１の後方に連設される円柱状外面５２（第１の円柱状外面）とを備えた押圧ピン５を用い、前記押圧ピン５の円錐面５１を各々の内方突出部２３の前面に押し当てると同時に前記円柱状外面５２を各々の内方突出部２３の前側基端部近傍に押し当てることにより、前記各々の内方突出部２３の前面に円錐状凹面２３ａを形成するとともに、前記各々の内方突出部２３の前側基端部近傍に、前記円錐状凹面２３ａに連設された円柱状内面を有する隆起部２３ｂを形成することにより、円錐状凹面２３ａと隆起部２３ｂとにより、ハンマーリング工程時、確実にボール３の中心と金属製筒体２の軸心を一致させることができる。

１ ボールペンチップ
２ 金属製筒体
２１ エッジ部
２２ カシメ部
２３ 内方突出部
２３ａ 円錐状凹面
２３ｂ 隆起部
２３ｃ 曲面状凹部
４ ハンマー
５ 押圧ピン
５１ 円錐面
５２ 第１の円柱状外面
５３ 第２の円柱状外面
５４ 段部
６ ポンチ
７ ボールペン
７１ ホルダー
７２ インキ収容筒
７３ スプリング
７３ａ ロッド部
７３ｂ コイル部

Claims (3)

1. 金属製筒体の先端近傍の内周面にボール受け座用の複数の内方突出部を形成するボール受け座形成工程と、
   前記ボール受け座形成工程の後、前記内方突出部の前側の金属製筒体の先端開口部にボールを挿入し、金属製筒体の先端の先細状のエッジ部を内方に円周状に折り曲げることによりカシメ部を形成するカシメ工程と、
   前記カシメ工程の後、ボールをハンマーで後方に押圧し、ボールを各々の内方突出部の前面に押し付けることにより、筆記時のカシメ部内周面とボールとの前後方向の隙間を確保するハンマーリング工程とからなるパイプ式ボールペンチップの製造方法であって、
   前記ハンマーリング工程の前に、予め各々の内方突出部の前側基端部近傍の金属製筒体の内面に隆起部を形成し、前記ハンマーリング工程で、前記各々の隆起部がボールの径方向の移動を規制してなることを特徴とするパイプ式ボールペンチップの製造方法。
2. 前記ボール受け座形成工程において、形成される各々の内方突出部の前側基端部近傍に押圧ピンの円柱状外面を押し当てることにより、円柱状内面を有する前記隆起部を前記各々の内方突出部の前側基端部近傍に形成する請求項１記載のパイプ式ボールペンチップの製造方法。
3. 前記ボール受け座形成工程において、円錐面と該円錐面の後方に連設される円柱状外面とを備えた押圧ピンを用い、前記押圧ピンの円錐面を各々の内方突出部の前面に押し当てると同時に前記円柱状外面を各々の内方突出部の前側基端部近傍に押し当てることにより、前記各々の内方突出部の前面に円錐状凹面を形成するとともに、前記各々の内方突出部の前側基端部近傍に、前記円錐状凹面に連設された円柱状内面を有する隆起部を形成する請求項１または２記載のパイプ式ボールペンチップの製造方法。

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