KR101160475B1 - 도포구용 팁의 제조방법 - Google Patents

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야스노리 나카다니
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Abstract

토출량을 많게 할 수 있는 도포구용 팁의 제조 시에, 제조 시의 가공성이 안정되고, 제조를 용이하게 할 수 있는 도포구용 팁의 제조방법의 제공한다. 도포구용 팁 본체(11)의 외측의 형상을 대략 원추형상으로 가공하는 외부 가공공정과, 도포구용 팁 본체(11)의 내측에 선단측이 개구형상인 볼 하우스(15)를 형성하는 내부 가공공정과, 볼 하우스(15)에 볼(10)을 수납하는 볼 수납공정과, 도포구용 팁 본체(11)의 선단부(43)를 볼(10) 측으로 변형시키는 선단 변형공정을 갖고 있다. 그리고, 외부 가공공정의 후, 도포구용 팁 본체(11)의 외측에 주상 절삭부(55)를 설치하는 주상 절삭 공정을 갖고, 선단 변형공정에서, 주상 절삭부(55)를 볼(10) 측으로 변형시킨다.
도포구용 팁, 팁 본체, 볼 하우스, 절삭부

Description

도포구용 팁의 제조방법{Method of producing applicator tip}
본 발명은 수성볼펜 등에 사용하는 도포구용 팁의 제조방법에 관한 것이다.
종래부터, 선단에 볼을 갖고, 상기 볼을 세게 눌러, 볼에 부착된 도포액을 도포 대상에 도포하는 도포구가 알려져 있다. 그리고, 이 도포구의 예로서는 도포액에 잉크를 사용한 볼펜이 있다. 또한, 잉크로서는 염료, 안료 등의 색재를 물을 주용매로 한 수성잉크가 있고, 이 잉크를 내장한 수성 볼펜이 알려져 있다. 또한, 잉크로서, 겔화된 수성겔 잉크도 사용되고 있다. 또, 수성겔 잉크 등을 사용한 볼펜에는 토출량이 많은 것이 있다.
볼펜에 채용되는 볼펜 팁은 팁 본체 중에 필기용 볼이 회전 가능하게 보유된 것이다. 그리고, 볼펜의 사용 시에는 잉크 수납부 내의 잉크를 필기용 볼로 유도하고, 필기용 볼의 회전에 따라서 잉크를 종이 등에 부착시킬 수 있다.
도 23은 종래 기술의 볼펜 팁(120)의 선단 부분의 단면도이다.
종래 기술의 볼펜 팁(120)은 볼펜 팁 본체(100)와 볼(102)에 의해서 구성되어 있다. 선단의 구조는 도 23에 도시되어 있고, 볼펜 팁 본체(100)의 외형은 선단측이 원추형상을 이루고 있다. 볼(102)은 볼 하우스(103) 내에 삽입되고, 또한 볼(102)은 볼펜 팁 본체(100)의 선단부(101)에 끼워져 있다.
도 23에 도시되는 바와 같이, 불펜 팁 본체(100)의 내부의 구조는 선단측에 오목형의 볼 하우스(103)가 있고, 후단측에 중심구멍(110)이 설치되어 있다. 또한, 볼 하우스(103)에는 원추내면형상의 시트면(105)이 설치되어 있다. 볼펜 팁 본체(100)에는 시트면(105) 측으로 이어지는 방사형의 홈(107)이 설치되어 있다. 이 홈(107)은 볼펜의 사용 시에, 도포 후의 배출을 원활하게 하는 것이고, 도포액은 중심구멍(110) 측으로부터 홈(107)을 통하여, 선단부(101) 측으로 흐른다. 따라서, 볼펜의 사용 시에 볼(102)이 시트면(105) 측으로 세게 눌러지더라도 도포액의 유로가 확보되어, 도포액을 원활하게 도포할 수 있다.
또한, 볼펜 팁(120)을 제조하는 방법은 아래와 같이 행하여지고 있다. 우선, 도 20에 도시되는 바와 같이, 볼펜 팁 본체(100)의 내부 및 외부를 소정의 형상으로 절삭하고, 내부에 볼 하우스(103), 중심구멍(110), 홈(107)을 형성한다. 그리고, 도 21에 도시되는 바와 같이, 볼 하우스(103)에 볼(102)을 수납한다. 또한, 도 22에 도시되는 바와 같이, 복수의 코킹(calking) 공구(114)로 선단부(101)를 변형시키도록 코킹한다.
또한, 시트 두드리기가 행하여진다. 시트 두드리기는 볼(102)을 시트면(105) 측으로 눌러내리는(두드리는) 가공이다. 시트 두드리기를 함으로써, 도 23에 도시되는 바와 같이, 시트면(105)이 되는 부분의 표면이 볼(102)의 형상에 맞추어서 오목하게 변형된다. 그리고, 시트 두드리기를 하면, 필기 시에, 볼(102)은 축 방향으로 이동 가능하게 되고, 볼펜 팁 본체(100)의 선단부(101)와 볼(102) 사이에 틈 S1이 형성된다. 틈 S1은 볼(102)과 팁 본체(100)의 개구부 사이에 형성되 는 것이며, 시트 두드리기를 크게 함으로써 틈 S1이 커지기 때문에, 도포액을 많이 도포하는 경우에는 상황이 좋다.
그리고, 볼펜 팁(120)을 사용한 볼펜을 사용하여 필기(도포)하는 경우에는, 볼(102)을 종이 등의 필기 대상으로 세게 누르고, 이 상태에서 볼펜을 이동하고, 볼(102)을 회전시킴으로써 내부의 도포액을 필기 대상에 도포한다.
상기와 같은 시트 두드리기를 한 볼펜 팁(120)에서는 볼(102)이 축 방향으로 이동 가능하므로, 필기 시에는 볼(102)이 필기대상에 의해서 눌러져서 축의 후단측으로 이동한다. 이 때문에, 볼펜을 사용하여 필기대상에 필기하는 경우에, 볼펜 팁 본체(100)의 선단부(101)가 내부의 볼(102)에 대하여 상대적으로 앞으로 이동한다. 그 결과, 볼펜을 경사시켜 필기하는 경우 등에는 볼펜 팁(120)의 선단부(101)가 필기대상에 접촉하기 쉽고, 볼펜 팁(120)의 선단부(101)가 필기 대상에 접촉하면, 걸려서 원활한 필기를 할 수 없다는 문제가 있었다.
볼펜을 경사시킨 상태에서 필기한 경우에, 볼펜 팁 본체(100)의 선단부(101)가 필기 대상과 접촉하기 어렵게 하기 위해서는, 볼펜 팁 본체(100)의 선단부(101)의 두께를 얇게 하는 것이 바람직하다.
그리고, 선단부(101)의 두께를 얇게 하면, 볼펜을 경사시킨 상태에서 필기하더라도 선단부(101)가 필기 대상에 접촉하기 어렵게 되지만, 그 반면, 선단부(101)의 코킹 공정에서의 가공이 어렵고, 또한, 코킹에 의해서 불필요한 부분까지 변형시킬 우려가 있었다. 그래서, 선단부(101)의 두께가 얇은 경우라도, 코킹 가공 후의 형상이 불균일하게 되지 않고, 안정된 형상으로 되는 제조방법이 요망되고 있었 다.
특히, 볼(102)의 외부 직경이 작은 경우에는 선단부(101)의 두께를 보다 얇게 하지 않으면, 경사시켜 도포하는 경우에, 선단부(101)가 도포 대상에 접촉하기 쉽다. 이 때문에, 볼(102)의 외부 직경이 작을수록 선단부(101)의 두께가 얇아지고, 선단부(101)의 가공이 어렵다.
또한, 시트 두드리기를 한 볼펜 팁(120)에서는 상기한 바와 같이, 볼펜을 사용할 때에 볼(102)이 축의 후단측으로 이동한다. 이 때, 볼(102)의 상기 후단측으로의 이동량이 동일하더라도, 볼펜 팁 본체(100)의 선단부(101)의 내측면 K(도 23)의 경사가 클수록, 볼(102)과의 틈 S1이 커진다. 따라서, 도포액의 토출량을 많게 하는 경우에는 선단부(101)의 내측면 K의 경사를 크게 하는 쪽이 바람직하다. 그리고, 선단부(101)의 내측면 K의 경사를 크게 하기 위해서는 도 22에 도시하는 바와 같이, 경사부(114a)의 경사를 커다란 코킹 공구(114)를 사용하여, 선단부(101)의 코킹에 의한 변형부분의 경사 각도를 크게 할 필요가 있다. 그러나, 이 경우, 코킹 공정 시에 변형하는 변형의 정도가 커지기 때문에, 코킹 공구(114)가 접촉하지 않는 부분도 변형할 우려가 있었다.
그래서, 선단부(101)의 가공성이 안정되고, 제조하기 쉬운 도포구용 팁의 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 제조방법에 의해서 제조되는 도포구용 팁은 선단측이 개구형상인 볼 하우스를 구비한 도포구용 팁 본체와, 볼 하우스 내에서 보유된 볼을 갖고 있다. 그리고, 본 발명의 제조방법에서는 외부 가공공정과, 내부 가공공정과, 볼 수납공정과, 선단 변형공정(tip-deforming step)과, 주상(周狀) 절삭 공정(circumferential-cutting step)을 갖고 있다.
외부 가공공정은 도포구용 팁 본체의 외측의 형상을 대략 원추형상으로 가공하는 것이며, 내부 가공공정은 도포구용 팁 본체의 내측에 볼 하우스를 형성하는 것이고, 볼 수납공정은 볼 하우스에 볼을 수납하는 것이며, 선단 변형공정은 도포구용 팁 본체의 선단부를 볼측으로 변형시키는 것이다. 그리고, 본 발명의 제조방법의 주상 절삭 공정은 외부 가공공정의 후, 도포구용 팁 본체의 선단 부근의 외측을 주상으로(circumferentially) 깎아내는 것이며, 선단 변형공정은 상기 주상으로 깎아낸 부분을 볼측으로 변형시키고, 상기 주상으로 깍아낸 부분 전체를 굴곡하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 도포구용 팁 본체의 외측의 선단 부근을 주상으로 깎아내는 주상 절삭 공정을 갖고, 상기 선단 변형공정에 있어서, 상기 주상으로 깎아낸 부분을 볼측으로 변형시키므로, 깎아낸 부분이 변형하기 쉽게 되어, 변형을 하는 장소만을 변형시키는 것이 용이하고, 제조 시의 가공이 안정된다.
또한, 상기 주상 절삭 공정에서는 원추대의 측면형상인 제 1 면과, 상기 제 1 면과는 다른 원추대의 측면형상 또는 원주측면형상으로서 선단측에 위치하는 제 2 면을 형성하도록 가공하는 것이며, 상기 선단 변형공정에 있어서 도포구용 팁의 축을 지나는 단면에 있어서의 상기 제 1 면과 상기 제 2 면이 이루는 각도를 크게 하도록 가공하여도 좋다. 여기에서, 원추대란, 원추형의 선단 부분이 없는 형상이며, 축 방향에 평행한 단면이 사다리꼴이며, 사다리꼴 회전체형상이다.
이 제조방법에 의하면, 주상으로 깎아내는 작업이 용이하고, 선단 변형공정에서의 가공도 용이하다.
또한, 상기 선단 변형공정에 있어서 경사부를 갖는 가공구를 도포구용 팁 본체의 축 방향으로, 상기 경사부가 상기 제 1 면에 접촉할 때까지 세게 누름으로써, 상기 제 2 면의 전부 또는 일부를 상기 경사부에 따르도록 변형시키도록 가공하여도 좋다. 여기에서, 「경사부가 제 1 면에 접촉할 때까지 세게 누른다」란 경사부의 일부가 제 1 면의 일부에 접촉할 때까지 세게 누르면 좋다는 것을 의미하는 것이며, 제 1 면의 전부에 접촉할 때까지 세게 누르지 않아도 된다.
이 제조방법에 의하면, 제 1 면이 위치 결정을 위한 기준으로서 기능하고, 코킹 가공구를 제 1 면에 접촉시키도록 세게 누름으로써 위치 결정이 용이하게 되고, 가공이 안정된다.
또한, 상기 선단 변형공정에 있어서 도포구용 팁의 축을 지나는 단면에 있어서의 상기 제 1 면과 상기 제 2 면이 이루는 각도가 170° 내지 190°가 되도록 가공하여도 좋고, 바람직하게는, 180°가 되도록 가공하고, 제 1 면과 제 2 면에 의한 면이 거의 동일 면 형상이 되도록 가공하여도 좋다. 여기에서, 「도포구용 팁의 축을 지나는 단면에 있어서의 제 1 면과 제 2 면이 이루는 각도」는 주상으로 깎아낸 측의 각도이며, 도포구용 팁의 외측의 각도이다.
이 제조방법에 의하면, 제 2 면의 전역에 코킹 가공구를 세게 눌러 위치 결정할 수 있으므로, 위치 결정이 용이하게 되고, 가공이 안정된다.
또한, 상기 선단 변형공정에 있어서, 상기 공정에 의해 형성되는 도포구용 팁 본체의 선단부의 외측의 표면인 코킹 표면부는 원추대의 측면형상이고, 상기 제 1 면의 후단측의 가장자리가, 상기 코킹 표면부의 가상면 상이 되도록 가공하여도 좋다.
이 제조방법에 의하면, 코킹 지그(jig)를 세게 눌러 선단 변형공정의 가공을 하는 경우에 제 1 면의 후단측의 가장자리를 접촉함으로써, 위치 결정이 용이하게 되고, 안정하게 제조할 수 있다.
주상 절삭 공정에 있어서, 제 1 면의 형상을 외측으로 향하여 돌출하는 곡면형상으로 가공하고, 제 1 면의 후단측의 가장자리를 연속면으로 하여도 좋다. 이러한 경우에는 후단측의 자장자리가 걸리는 일이 없어, 필기감을 나쁘게 하는 것이 없다.
또한, 도포구용 팁 본체의 선단측의 내측을, 볼 하우스 내부의 내부직경보다도 큰 내부직경으로 하도록 가공하는 가장자리부 직경 확대 공정을 가져도 좋다.
이 제조방법에 의하면, 도포구용 팁 본체의 선단측의 내측을, 볼 하우스 내부의 내부직경보다도 큰 내부직경으로 하도록 가공하는 가장자리부 직경 확대 공정을 갖기 때문에, 선단의 코킹 가공 시의 선단부의 경사를 크게 할 수 있고, 선단의 코킹 후의 볼 하우스 내부의 공간을 보다 크게 할 수 있다.
또한, 상기 가장자리부 직경 확대 공정에 있어서는, 형태 바이트를 사용하여 가공하여도 좋고, 이러한 경우에는 가장자리부 직경 확대 공정에 의한 가공을 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 볼 하우스의 후단측에 축 방향으로 신장되는 홈을 형성하는 홈 가공 공정을 가져도 좋다. 이 제조방법에 의하면, 보다 많은 도포액을 유출시킬 수 있다.
또한, 상기 볼을 선단측으로부터 가압하여, 상기 볼 하우스의 후단측을 변형시키는 시트면 변형공정을 갖는 것이라도 좋다. 이 제조방법에 의하면, 볼이 축 방향으로 이동 가능하게 되고, 도포구의 사용 시에, 선단부의 틈을 크게 하여, 보다 많은 도포액을 유출시킬 수 있다.
또한, 내부 가공공정에 있어서, 선단측으로 돌출되어 있는 시트면측 가공면을 형성하도록 가공하고, 시트면 변형공정에서, 상기 시트면측 가공면을 변형시켜 시트면을 형성할 수도 있다. 이 방법에 의하면, 시트면 변형공정에 의한 시트면의 형성을 작은 힘으로 행할 수 있다.
또한, 내부 가공공정에 있어서 시트면측 가공면의 내측을 선단측으로 돌출시키도록 가공할 수 있다. 이 방법에 의하면, 가압 변형 표면부를 형성하는 가공을 하기 쉽다.
또한, 내부 가공공정에 있어서, 시트면측 가공면의 형상은 꼭지점을 선단측으로 하는 원추대의 측면의 형상으로 가공할 수 있고, 이러한 경우에는 내부 가공공정에서의 가공을 하기 쉽다.
또한, 상기 방법에 의해 제조된 도포구용 팁이나, 상기 도포구용 팁을 사용한 도포구를 사용할 수 있다. 그리고, 볼은 선단측으로 가압되어 있어도 좋다. 또한, 상기 도포구의 도포액으로서 수성잉크 또는 수성겔 잉크를 사용한 볼펜으로 하여도 좋다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 있어서의 볼펜 팁을 사용한 심(芯)의 단면도이고, 도 1b는 도 1a에 도시한 심을 사용한 볼펜의 정면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 있어서의 볼펜 팁의 단면도.
도 3은 도 2의 볼펜 팁의 선단 부근의 단면도.
도 4는 도 2의 볼펜 팁의 선단 부분을 확대한 단면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 제조방법에 있어서의 볼펜 팁의 가공단계에서의 선단 부분의 단면도.
도 6은 도 5의 A의 부분을 확대한 도면.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 제조방법에 있어서의 볼펜 팁의 가공단계에서의 선단 부분의 단면도.
도 8은 도 7의 B의 부분을 확대한 도면.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예의 제조방법에 있어서의 볼펜 팁의 가공단계에서의 선단 부분의 단면도.
도 10은 도 9의 C의 부분을 확대한 도면.
도 11은 본 발명의 볼펜 팁의 선단 부분의 단면도.
도 12는 종래 기술의 볼펜 팁의 선단 부분의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 볼펜 팁의 제조방법의 제 2 실시예에 있어서의 가공단계에서의 선단 부분의 확대 단면도이고, 도 13a 및 도 13b는 코킹 가공전의 단면도이고, 도 13c는 코킹 가공 후의 단면도.
도 14는 본 발명의 볼펜 팁의 제조방법의 제 3 실시예에 있어서의 가공단계에서의 선단 부분의 확대 단면도이고, 도 14a 및 도 14b는 코킹 가공전의 단면도이고, 도 14c는 코킹 가공 후의 단면도.
도 15는 본 발명의 볼펜 팁의 제조방법의 제 4 실시예에 있어서의 가공단계에서의 선단 부분의 확대 단면도이고, 도 15a 및 도 15b는 코킹 가공전의 단면도이고, 도 15c는 코킹 가공 후의 단면도.
도 16은 본 발명의 제 5 실시예의 제조방법에 있어서의 볼펜 팁의 가공단계에서의 선단 부분의 단면도.
도 17은 본 발명의 제 5 실시예의 제조방법에 있어서의 볼펜 팁의 가공 단계에서의 선단 부분의 단면도.
도 18은 본 발명의 제 6 실시예의 제조방법에 있어서의 볼펜 팁의 가공단계에서의 선단 부분의 단면도.
도 19는 본 발명의 제 6 실시예의 제조방법에 있어서의 볼펜 팁의 가공단계에서의 선단 부분의 단면도.
도 20은 종래 기술의 제조방법에 있어서의 볼펜 팁의 가공단계에서의 선단 부분의 단면도.
도 21은 종래 기술의 제조방법에 있어서의 볼펜 팁의 가공단계에서의 선단 부분의 단면도.
도 22는 종래 기술의 제조방법에 있어서의 볼펜 팁의 가공단계에서의 선단 부분의 단면도.
도 23은 종래 기술의 볼펜 팁의 선단 부분의 단면도.
본 발명의 제 1 실시예의 볼펜 팁(도포구용 팁; 1)을 사용한 심(7)은 도 1a에 도시되어 있다. 그리고, 심(7)의 선단에 볼펜 팁(1)이 장착되어 있다. 또한, 도 1b에 도시되는 바와 같이, 볼펜 팁(1)은 수성겔 잉크인 잉크(5)를 내부에 갖는 잉크통(도포액 수납부; 6)과 접합되어 있다. 그리고, 심(7)은 도 1b에 도시되는 바와 같이, 볼펜(18)의 축통(19)의 내부에 장착되어 사용된다.
이 볼펜(18)은 볼펜 팁(1)의 선단에 갖는 볼(10)을 가압하면서 이동시킴으로써 볼(10)이 회전하고, 도포액으로서 사용되고 있는 잉크(5)가 볼펜 팁(1)의 내부를 통하여, 볼(10)에 적당량 부착하면서 유출되어, 필기할 수 있다.
볼펜 팁(1)은 도 2에 도시되는 바와 같이, 볼펜 팁 본체(도포구용 팁 본체; 11), 볼(10) 및 볼 가압부재(12)로 이루어진다.
볼펜 팁 본체(11)는 선단측의 외형이 대략 원추형상이고, 후단측의 외형이 대략 원주형상이고, 외관 전체는 로켓과 같은 형상이다. 그리고, 볼펜 팁 본체(1)의 선단측에는 원추부(25)를 갖고, 후단측에는 원통부(26)를 갖고 있다. 또한, 원통부(26)의 후단측은 약간 외부 직경이 축소되어 있는 잉크통 결합단부(26a)를 갖고, 잉크통 결합단부(26a)는 잉크통(6)과의 접속에 사용된다. 볼펜 팁 본체(11)의 내측에는 볼 하우스(15), 중심구멍(16) 및 후미 구멍(back hole;17)이 설치되고 이들이 연결되어 통하고, 잉크(5)의 일련의 유로로 되어 있다. 또한, 후미 구멍(17)의 후단측에는 후단측 개구(28)를 갖고 있다.
도 4에 도시되는 바와 같이, 볼 하우스(15)는 원통 내부의 형상을 한 측벽인 원통벽(41)과, 원통벽(41)의 후단측에 위치하는 시트면(45) 및 접속면(71)을 갖고 있다. 접속면(71)은 원통벽(41)과 시트면(45)을 접속하는 면이다. 시트면(45)은 후술하는 바와 같이, 볼(10)을 선단측으로부터 후단측으로 향하여 가압하는 시트 두드리기에 의해 형성된다. 접속면(71)의 형상은 원추대의 측면의 내측의 형상이다.
또한, 도 3, 도 4에 도시되는 바와 같이, 볼펜 팁 본체(11)의 중심구멍(16)의 주위에는 방사형으로 배치된, 소위 화살홈이라고 불리는 홈(47)이 설치되어 있다. 홈(47)은 본 실시예에서는 3개소 설치되어 있다. 그리고, 홈(47)은 볼 하우스(15) 측과 이어져 있고, 잉크(5)는 중심구멍(16)으로부터 홈(47)으로 들어오고, 또한, 홈(47)의 볼 하우스(15) 측의 출구부(61)를 통과하여, 볼 하우스(15) 측으로 유출할 수 있다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 볼 가압부재(12)는 코일형상의 스프링인 가압력발생부(22)와 막대형상부(23)가 설치되어 있다. 그리고, 막대형상부(23)의 선단(23a)이 볼(10)에 접촉되어 있다.
볼 가압부재(12)는 볼펜 팁 본체(11)의 내부에 설치되어 있다. 그리고, 볼 가압부재(12)가 압축 상태로 되어 있고, 볼 가압부재(12)에 의해서 선단측을 향하여 볼(10)을 가압하고 있다. 이 때문에, 볼펜(18)이 사용되지 않은 경우에는 상기 가압에 의해 잉크(5)의 외부의 유출을 방지하고, 볼펜(18)을 사용할 때는 필기압에 의해 볼(10)이 후단으로 이동하고, 잉크(5)의 유출이 가능해진다.
볼(10)은 구형(球狀)이다. 그리고, 볼(10)은 볼펜 팁 본체(11)의 볼 하우스(15)에 회전 가능하게 보유되어 있다. 즉, 볼(10)의 후단측은 시트면(45)에 의해, 측면 양측은 원통벽(41)에 의해, 선단측은 내측으로 변형한 선단부(43)에 의해, 볼(10)이 보유되어 있다. 선단부(43)는 후술하는 바와 같이, 볼(10)의 삽입 후에 볼펜 팁 본체(11)의 선단을 내측으로 향하여 변형하도록 코킹된다.
다음에, 볼펜 팁(1)의 제조방법에 관해서 도 5 내지 도 10을 사용하여 설명한다.
우선, 볼펜 팁 본체(11)를, 원주형상인 스텐리스 등의 금속재료를 사용하여 형성한다. 또, 이 원주형상의 재료의 재질은 절삭이 가능한 금속재료를 사용할 수 있고, 쾌삭(free-cutting)용 스텐리스[예를 들면 SR6F(대동특수강제)], 쾌삭 양백(nickel silver), 놋쇠 등을 사용한다. 그리고, 후술하는 외부 가공공정, 주상 절삭공정, 내부 가공공정, 홈 가공공정에서는 상기 원주재료의 외측과 내측을 절삭하여 가공한다. 가공되면 볼펜 팁 본체(11)의 선단 부근은 도 5에 도시된 상태가 된다.
볼펜 팁 본체(11)의 외측의 가공은 이하와 같다.
볼펜 팁 본체(11)의 선단측에 가상적인 꼭지점이 있는 원추면형상의 원추부(25)를 설치하고, 또한, 도 2에 도시되는 원통부(26)나 잉크통 결합단부(26a) 등의 다른 부분에 대해서도 상기한 바와 같은 형상으로 한다(외부 가공공정).
그리고, 상기 외부 가공공정의 가공을 한 후, 볼펜 팁 본체(11)의 원추부(25)의 선단부근의 외측의 일부를 깎고, 주상 절삭부(55)를 형성한다(주상 절삭 공 정). 주상 절삭부(55)는 전체 둘레에 형성되어 주상으로 되어 있다.
도 5에 도시되는 바와 같이, 주상 절삭부(55)를 형성함으로써, 볼펜 팁 본체 (11)의 표면에는 제 1 면(56)과 제 2 면(57)이 형성된다.
제 1 면(56)의 형상은 꼭지점이 선단측인 원추대측면 형상이고, 원추부(25)보다도 경사가 완만한 면이다. 또한, 제 2 면(57)은 제 1 면(56)의 선단측에 위치하고 있고, 제 2 면(57)의 형상은 원주의 측면형상이다. 따라서, 제 2 면(57) 부근의 볼펜 팁 본체(11)의 선단부 부근의 형상은 원통형상으로 되고, 전체 둘레에 있어서, 거의 동일한 폭 두께가 된다.
이 볼펜 팁 본체(11)의 선단의 두께는 주상 절삭부(55)를 형성함으로써, 얇아진다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 제 2 면(57) 부근의 두께 T1은 35㎛ 내지 45㎛이다. 이러한 범위이면, 가공을 하기 쉽다. 또한, 제 2 면(57)의 길이는 볼(10)의 외부 직경이나, 볼(10)과 볼 하우스(15)의 틈 등에 의해 소정의 길이로 된다.
볼펜 팁 본체(11)의 내측의 가공은 이하와 같다.
선단측으로부터 드릴 등으로 축 방향으로 깎아내고, 볼 하우스(15) 및 중심구멍(16)을 형성한다(내부 가공 공정). 가공 후에 있어서의 볼 하우스(15) 및 중심구멍(16)의 축 방향이 수직인 단면은 원형이다. 또한, 볼 하우스(15)의 선단측은 개구형상이다. 또한, 볼 하우스(15)에는 원통벽(41)이 형성되고, 원통벽(41)과 중심구멍(16)을 연결하도록 시트면측 가공면(48)이 형성된다. 또한, 도 2에 도시되는 후미 구멍(17)은 후단측으로부터 깎아내어 형성한다.
또한, 볼펜 팁 본체(11)의 원추부(25)의 선단부근의 외측의 일부를 깎아내고, 주상 절삭부(55)를 형성하는 주상 절삭 공정과, 볼 하우스(15)를 형성하는 내부 가공 공정은 다른 공정에서 행하여도 좋고, 동시에 행하여도 좋다. 주상 절삭 공정과 내부 가공공정을 동시에 절삭하여 가공하는 경우에는, 중심을 동일하게 하면서 가공하는 것이 용이하게 되므로, 제 2 면(57) 부근의 두께를 얇게 하는 가공을 하는 경우에 가공을 하기 쉽다.
또한, 홈(47)을 형성한다(홈 가공공정). 홈(47)은 중심구멍(16)과 연결되고, 중심구멍(16)의 벽면을 외측으로 향하여 깎아냄으로써 형성된다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 홈(47)은 간격이 같아지도록 3개소 설치되어 있다. 또한, 도 4에 도시되는 바와 같이, 홈(47)의 외측의 벽(47a)의 면과, 상기 볼 하우스(15)의 원통벽(41)의 면은 거의 동일 면이다.
다음에, 볼 하우스(15)에 볼(10)을 수납한다(볼 수납 공정). 또한, 도 7, 도 9 등에 도시되는 바와 같이, 볼펜 팁 본체(11)의 선단을 볼(10) 측으로 변형시켜 선단부(43)를 변형시킨다(선단 변형공정). 이 공정은 도 7, 도 9에 도시되는 바와 같이, 경사부(44a)를 갖는 코킹 공구(44)를 사용하여 행하여진다. 구체적으로는 볼(10)을 시트면측 가공면(48)에 접촉시키고 있는 상태에서, 코킹 공구(44)의 경사부(44a)를 볼펜 팁 본체(11)의 선단에 접촉시키고, 코킹 공구(44)를 축 방향으로 세게 눌러 행하여진다. 또, 코킹 공구(44)를 사용하여 가공하는 경우, 종래 기술의 설명에서 사용한 도 21, 도 22에 도시되는 바와 같이, 복수의 코킹 공구가 사용되지만, 본 발명의 실시예의 설명에 사용하는 도면에 있어서는 1개소만을 나타내 고 다른 것을 생략한다.
그리고, 선단 변형공정에 의해 선단부(43)를 변형시키고, 선단부(43)의 내측면 K를 경사시킨다. 선단 변형공정에서는 선단부(43)를 코킹 공구(44)에 의해서 볼(10) 측으로 누르도록 하여 볼펜 팁 본체(11)의 선단을 변형시킨다. 이 때, 선단부(43)의 내측면 K의 선을 볼(10)에 접촉할 때까지 누르기 때문에, 선단 변형공정의 가공 직후의 상태는 선단부(43)의 내측면 K의 선과 볼(10)의 사이에는 거의 틈이 없는 상태이다. 이 때문에, 이 상태에서는 볼(10)은 축 방향으로 거의 이동하지 않는다.
볼펜 팁 본체(11)의 선단 부근을 확대한 도 6, 도 8, 도 10을 사용하여 선단 변형공정에 관해서 상세하게 설명한다.
선단 변형공정의 가공전의 볼펜 팁 본체(11)의 상태는 도 6, 도 8에 도시되어 있고, 특히, 도 8에서는 코킹 공구(44)를 완전하게 세게 누른 위치와의 관계를 도시하고 있다. 그리고, 본 실시예에서는 볼펜 팁(1)의 축을 지나는 단면에 있어서의, 코킹 공구(44)의 경사부(44a)의 경사와, 제 1 면(56)의 경사가 거의 동일하다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 볼펜 팁의 축에 대한 경사부(44a)의 경사 α(도 8)와, 볼펜 팁(1)의 축에 대한 제 1 면(56)의 경사 β(도 6)는 동일하다.
이 때문에, 코킹 공구(44)를 세게 누르면, 도 10에 도시되는 바와 같이, 볼펜 팁 본체(11)의 선단 부근이 볼(10) 측으로 변형하여 선단부(43)가 변형한다. 이 때, 제 2 면(57)의 전체가 경사부(44a)에 따르도록 변형하고, 볼펜 팁(1)의 축을 지나는 단면에 있어서의 제 1 면(56)과 제 2 면(57)이 이루는 각도가 커지도록 변형한다.
그리고, 경사부(44a)가 제 1 면(56)에 접촉하는 위치까지 이동하면, 제 1 면(56)과 제 2 면(57)이 거의 동일 면으로 된다. 즉, 볼펜 팁(1)의 축을 지나는 단면에 있어서의 제 1 면(56)과 제 2 면(57)이 이루는 각도는 거의 180°가 되고, 제 1 면(56)과 제 2 면(57)은 원추대의 측면의 동일 면형상으로 되고, 선단 변형공정이 완료된다. 또, 이 제 1 면(56)과 제 2 면(57)이 이루는 각도는 170 내지 190°의 범위라도 좋고, 또한, 제 1 면(56)이 곡면이라도 좋다.
다음에, 볼(10)을 선단측으로부터 가압하는 「시트 두드리기」에 의해, 구(球) 내면 형상으로 변형시켜 시트면(45)을 형성한다. 구체적으로는 도 9에 도시되는 상태로부터, 볼(10)을 선단측으로부터 세게 눌러, 볼(10)의 후단측에서 접촉하고 있는 시트면측 가공면(48)의 일부를 변형시켜 시트면(45)을 형성시키고, 도 4에 도시되는 바와 같은 상태로 가공한다.
볼(10)의 경도는 1500 내지 2000Hv이고, 볼 하우스(15)의 경도는 200 내지 280Hv이고, 볼(10)쪽이 볼 하우스(15)보다도 딱딱한 재료를 사용할 수 있기 때문에, 볼 하우스(15)의 시트면측 가공면(48)이 볼(10)의 형상에 맞는 형이 되도록 변형된다. 이 때문에, 시트면(45)의 형상은 전체가 볼(10)의 곡면에 맞춘 형상으로 된다. 그리고, 볼펜 팁(1)은 도 4에 도시되는 바와 같은 상태로 되어 완성된다.
본 실시예의 볼펜 팁(1)에서는 시트 두드리기가 행하여지기 때문에, 도 4에 도시되는 바와 같이, 볼(10)은 축 방향에 길이 L만큼 이동하는 것이 가능하다. 또한, 도 4에 도시되는 바와 같이, 볼(10)이 후단측으로 이동한 상태에서는 볼(10)과 볼펜 팁 본체(11)의 선단부(43)의 사이에는 틈 S1이 형성된다. 그리고, 볼펜(18)을 필기하는 경우 등에는 볼(10)이 시트면(45) 측으로 눌러지기 때문에 틈 S1이 형성된 상태로 된다.
그리고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 볼 가압부재(12)를 장착시켜 볼(10) 선단측으로 가압하고, 도 1a에 도시하는 바와 같이, 잉크통(6)을 장착시키고, 잉크(5)를 충전하여, 심(7)이 완성된다. 또한, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 심(7)을 축통(19)에 넣음으로써, 볼펜(1)이 완성된다. 또 심(7)의 잉크 통(6)내의 후단에는 잉크 추종부(follower;8)를 설치하고 있다.
이 잉크 추종부(8)는 불휘발성 또는 난휘발성 유기액상물을 겔화한 것으로 구성되는 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 불휘발성 또는 난휘발성 유기액상물로서, 실리콘오일, 광물유 및 폴리부텐의 그룹으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 유기액상물을 사용할 수 있다. 이러한 성분의 잉크 추종부(8)는 잉크의 토출량이 큰 경우에도, 안정적으로 추종시킬 수 있다.
볼펜(18)을 사용하여 필기하는 경우에는 볼(10)을 종이 등의 필기 대상에 세게 누른 상태에서 볼펜(18)을 이동하지만, 필기 대상에 세게 눌러진 볼(10)은 시트면(45) 측으로 이동한 상태에서 볼(10)이 회전한다. 그리고, 잉크(5)는 중심구멍(16)으로부터 홈(47)을 지나서, 볼 하우스(15)를 지나서, 틈 S1로부터 외부로 유출하여, 필기 대상에 부착한다.
본 실시예의 볼펜 팁의 제조방법에서는 볼펜 팁 본체(11)에 주상 절삭부(55)가 설치되어 있기 때문에, 선단부(43)를 변형시킬 때에, 변형시키는 위치가 어긋나 기 어렵고, 안정된 가공을 할 수 있다.
그리고, 주상 절삭부(55) 부근의 볼펜 팁 본체(11)의 두께는 다른 부분보다도 얇기 때문에, 선단 변형공정에서의 가공 시는, 주상 절삭부(55) 부근은 다른 부분보다도 변형시키기 쉽다. 이 때문에, 선단부(43)를 크게 변형시키는 경우나, 전체의 두께가 얇기 때문에 변형시키는 위치가 어긋나기 쉬운 경우에도, 선단 변형공정의 가공을 용이하게 할 수 있다.
특히, 본 실시예의 볼펜 팁(1)에서는 선단부(43)의 길이가 짧고, 선단부(43)의 내측면 K가 경사지는 각도를 크게 하여, 잉크(5)의 유출성을 좋게 하고 있기 때문에, 본 실시예에 따른 방법을 사용함으로써 안정하게 가공할 수 있다.
이러한 것을 도 11, 도 12를 사용하여 설명한다.
도 11에는 본 실시예의 볼펜 팁(1)의 틈 S1 부근의 상태가 도시되어 있다. 그리고, 선단부(43)의 직경 방향의 거리 X에 대하여, 축 방향의 길이 Y가 작고, 선단부(43)의 내측면 K가 볼펜 팁(1)의 축에 대하여 더 경사지고 있다.
도 12는 종래 기술의 볼펜 팁(120)의 틈 S1 부근을 확대한 도면이다. 그리고, 종래 기술의 볼펜 팁(120)은 도시하지 않지만, 경사부(44a)의 경사 각도가 동일한 코킹 공구(44)를 사용하여 가공된다. 그러나, 종래 기술의 볼펜 팁(120)에는 도 11에 도시된 본 실시예의 볼펜 팁(1)에 설치되는 주상 절삭부(55)가 없어 선단부(43)의 변형부분이 커진다. 이 결과, 종래 기술의 볼펜 팁(120)에서는 내측면 K의 경사 각도가 작아지고, 내측면 K의 선단부(43)의 직경 방향의 거리 X에 대하여 축 방향의 길이 Y가 커진다. 이 때문에, 볼(10)의 이동 길이 L이 동일한 경우에, 틈 S1이 작고, 또한, 볼 하우스(15)내의 공간이 작아지고, 사용 시의 잉크(5)의 유출성이 나빠진다.
한편, 본 실시예의 볼펜 팁(1)에서는 내측면 K의 경사가 크고, 틈 S1을 크게 할 수 있고, 또한, 볼 하우스(15)내의 공간(66)이 크기 때문에, 사용 시의 잉크(5)의 유출성이 좋다. 또한, 선단 변형공정의 가공을, 상기한 방법을 사용함으로써, 안정하게 가공할 수 있다.
더욱이, 본 실시예의 볼펜 팁(1)에서는 볼(10)의 이동 길이 L이 작더라도 틈 S1을 크게 할 수 있기 때문에, 도 4에 도시되는 바와 같이, 사용 시의 잉크(5)의 흐름을, 볼 하우스(15)의 측벽면(41)과 볼(10)이 가장 접근하는 틈 S2에 의해 규제할 수도 있다. 이 경우에는 정밀도 좋게 가공할 수 있는 볼(10)의 직경과 측벽면(41)의 직경에 의해 정해지는 틈 S2에 의해 유량을 조절할 수 있기 때문에, 토출량의 제품간의 불균일함을 경감시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 선단 변형공정에 의해 선단부(43)를 형성할 때, 코킹 공구(44)의 이동량의 불균일함을 저감시킬 수 있다. 즉, 코킹 공구(44)의 경사부(44a)가 제 1 면(56)에 접촉하는 위치까지 코킹 공구(44)를 세게 눌러, 코킹 가공을 할 수 있기 때문에, 경사부(44a)가 제 1 면(56)에 접촉하는 위치에서 멈출 수 있다.
다음에, 변형예를 설명한다.
도 13 내지 도 15에는 상기한 실시예의 볼펜 팁 본체(11)와는 다른 볼펜 팁 본체(70, 71, 72)가 도시되어 있다.
그리고, 볼펜 팁 본체(70, 71)를 사용하는 제 2 및 제 3 실시예의 볼펜 팁의 제조방법에서는 상기한 실시예와 비교하여, 코킹 공구(44)의 경사부(44a)의 경사 α와, 주상 절삭부(55)의 제 1 면(56)의 경사 β의 각도를 바꾸어, 볼펜 팁(1)을 제조하는 것이다. 또한, 볼펜 팁 본체(72)를 사용하는 볼펜 팁의 제조방법에서는, 상기한 실시예와 비교하여, 가장자리부 직경 확대 공정에 의해서 내측 절삭부(79)를 형성하여 볼펜 팁(1)을 제조하는 것이다. 또, 제 2 내지 제 4 실시예에 사용하는 볼펜 팁 본체(70, 71, 72)의 선단부(43) 이외의 형상에 대해서는 볼펜 팁 본체(11)와 동일한 형상이다.
이하, 개별로 상세하게 설명한다.
제 2 실시예에 있어서의 볼펜 팁(1)의 제조방법은 도 13a에 도시되는 볼펜 팁 본체(70)를 사용하여 제조된다. 도 13b, 도 13c에 도시되는 바와 같이, 선단부(43)를 변형시키는 선단 변형공정에 있어서 사용하는 코킹 가공구(44)의 경사부(44a)는 볼펜 팁 본체(70)의 주상 절삭부(55)의 제 1 면(56)과 경사가 다르다. 그리고, 볼펜 팁(1)의 축에 대하여, 경사부(44a)의 경사가, 제 1 면(56)의 경사보다도 크다. 즉, 볼펜 팁(1)의 축에 대한 경사부(44a)의 경사 α는 볼펜 팁(1)의 축에 대한 제 1 면(56)의 경사 β보다 크다.
그리고, 제 2 실시예에 있어서의 볼펜 팁(1)의 제조방법에 의해, 선단 변형공정에 의해 선단부(43)를 변형시키면, 도 13c에 도시되는 바와 같이, 경사부(44a)가 제 1 면(56)의 선단측의 가장자리(80)에 접촉하고, 제 2 면(57)이 경사부(44a)에 따르는 것과 같은 형상으로 변형하고, 선단부(43)가 변형한다.
이 때, 제 2 면(57)의 경사는 제 1 면(56)의 경사보다도 크다. 그리고, 볼펜 팁(1)의 축을 지나는 단면에 있어서의 제 1 면(56)과 제 2 면(57)이 이루는 각도는 180° 이상이다.
제 3 실시예에 있어서의 볼펜 팁(1)의 제조방법은 도 14a에 도시되는 볼펜 팁 본체(71)를 사용하여 제조된다. 그리고, 도 14b, 도 14c에 도시되는 바와 같이, 선단부(43)를 변형시키는 선단 변형공정에서 사용하는 코킹 가공구(44)의 경사부(44a)는 볼펜 팁 본체(70)의 주상 절삭부(55)의 제 1 면(56)과 경사가 다르다. 그리고, 볼펜 팁(1)의 축에 대한 경사부(44a)의 경사가, 제 1 면(56)의 경사보다도 작다. 즉, 볼펜 팁(1)의 축에 대한 경사부(44a)의 경사 α는 볼펜 팁(1)의 축에 대한 제 1 면(56)의 경사 β보다 작다.
그리고, 제 3 실시예에 있어서의 볼펜 팁(1)의 제조방법에 의해, 선단 변형공정에 의해 선단부(43)를 변형시키면, 도 14c에 도시되는 바와 같이, 경사면 (44a)이 제 1 면(56)의 후단측의 가장자리(75)에 접촉하여, 제 2 면(57)이 경사부(44a)에 따르는 것과 같은 형상으로 선단부(43)가 변형한다.
이 때, 제 2 면(57)의 일부가 경사부(44a)에 따르는 것과 같은 형상으로 변형하여 코킹 표면부를 형성한다. 또한, 선단부(43)의 외형 형상은 원추대의 측면형상이고, 제 1 면(56)의 후단측의 가장자리(75)가 이 코킹 표면부의 가상면 상에 위치하고 있다.
그리고, 선단 변형공정에 있어서, 코킹 가공구(44)의 경사부(44a)에 제 1 면(56)의 후단측의 가장자리(75)에 접속함으로써, 코킹 가공구(44)의 위치 결정을 할 수 있다.
제 4 실시예에 있어서의 볼펜 팁(1)의 제조 방법은 도 15a에 도시되는 볼펜 팁 본체(72)를 사용하여 제조된다. 볼펜 팁 본체(72)는 제 1 실시예에 있어서의 볼펜 팁 본체(11)와 동일하게 가공하고, 또한, 가장자리부 직경 확대 공정에 의해 내측절삭부(79)를 설치하여 볼펜 팁 본체(72)의 선단측의 내부 직경을 볼 하우스(15) 측의 내부직경보다도 큰 내부직경으로 하고 있다. 가장자리부 직경 확대 공정은 반월(半月) 바이트 등의 모습(姿) 바이트(gun drill tool)나 그 밖의 절삭 공구에 의해, 깎아냄으로써 형성할 수 있다.
이 가장자리부 직경 확대 공정을, 상기한 볼 하우스(15)를 형성하는 내부 가공 공정과 동시에 행하여도 좋다. 구체적인 방법으로서, 볼펜 팁(1) 내부를 가공하는 가공 툴의 끝을 원통벽(41)의 내부 직경에 맞추어, 밑부분측을 내측 절삭부(79)의 내부직경에 맞춘 것을 사용하고, 이것에 의해서 깎아냄으로써 가공된다. 이 방법을 채용함으로써, 2개의 공정을 동시에 할 수 있기 때문에, 공정의 간략화를 도모할 수 있다. 게다가, 가장자리부 직경 확대 공정에 의해 형성한 내측 절삭부(79)의 중심축과, 내부 가공공정에 의해 형성한 원통벽(41)의 중심축을 맞추는 것이 용이하게 되어, 정밀한 가공을 할 수 있다.
그리고, 볼펜 팁 본체(72)를 사용하여, 제 1 실시예의 선단 변형공정과 마찬가지로 코킹 가공구(44)를 사용하여 선단부(43)를 변형시킨다.
또, 도 15b, 도 15c에 도시되는 바와 같이, 볼펜 팁 본체(72)의 볼펜 팁(1)의 축에 대한 경사부(44a)의 경사 α는 볼펜 팁(1)의 축에 대한 제 1 면(56)의 경 사 β와 동일한 것으로 하고 있다.
제 4 실시예에 있어서의 볼펜 팁(1)의 제조방법에 의해, 선단부(43)를 변형하는 선단 변형공정에 의해 가공하면, 도 15c에 도시되는 바와 같이, 제 2 면(57)이 경사부(44a)에 따르는 것과 같은 형상으로 변형하고, 선단부(43)가 변형된다.
선단 변형공정을 하기 전의 상태에서는 도 15b에 도시되는 바와 같이, 내측 절삭부(79)에 의해서, 선단부(43)와 볼(10)의 거리를 더 크게 할 수 있다. 따라서, 도 15c에 도시되는 바와 같이, 선단 변형공정에 의해 선단부(43)를 변형시키는 경우에, 선단부(43)의 내측면 K의 경사를 더 크게 할 수 있다.
상기한 실시예의 주상 절삭부(55)에 의해 형성되는 제 1 면(56) 및 제 2 면(57)은 원추대의 측면 또는 원주 측면이고, 볼펜 팁(1)의 축을 포함하는 단면형상은 직선형상이지만, 선단 변형공정에 있어서, 주상으로 깎아낸 부분을 볼측으로 변형시킬 수 있으면 어떠한 형상이라도 좋고, 볼펜 팁(1)의 축을 포함하는 단면 형상이 곡선형상이라도 좋다.
또한, 제 5 실시예의 볼펜 팁 제조방법은 도 16, 도 17에 도시되는 바와 같이, 볼펜 팁 본체(85)를 사용하여 볼펜 팁(84)을 제조하는 것이다.
볼펜 팁 본체(85)에는 상기한 실시예의 볼펜 팁 본체(11, 70, 71, 72)와 다른 시트면측 가공면(48)을 내부 가공공정에 의해서 형성되는 것이다. 그리고, 도 16에 도시되는 바와 같이, 시트면측 가공면(48)의 형상은 꼭지점을 도포구용 팁의 선단측으로 하는 원추대의 측면의 형상이다. 또한, 시트면측 가공면(48)의 내측 단부(48a) 측이 돌출하고 있다. 또, 볼펜 팁 본체(85)의 시트면측 가공면(48) 이외의 형상에 대해서는 상기한 실시예의 볼펜 팁 본체(11)와 동일하고, 주상 절삭부(55)를 갖고 있다.
그리고, 상기한 실시예와 동일하게, 볼(10)을 볼 하우스(15)에 넣고, 선단부(43)를 변형시키고, 또한, 볼(10)을 가압하여 시트면(45)을 형성하고, 도 17에 도시되는 바와 같은 상태로 한다.
시트면측 가공면(48)의 내측단부(48a) 측이 돌출되어 있는 볼펜 팁 본체(85)를 사용하여, 볼펜 팁(84)을 제조하므로, 시트면 변형공정을 작은 힘으로 행할 수 있다.
또한, 도 18, 도 19에 도시되는 볼펜 팁 본체(74)를 사용할 수 있다(제 6 실시예). 상기한 제 1 내지 제 5 실시예의 볼펜 팁 본체(11, 70, 71, 72, 85)에서는 주상 절삭부(55)의 제 1 면(56)의 형상은 원추대의 측면형상이고, 도 14b 등에 도시되는 바와 같이 제 1 면(56)의 후단측의 가장자리(75)의 부분에서 각이 서 있다. 이 때문에, 제 1 내지 제 5 실시예의 볼펜 팁(1)을 사용하여 필기하는 경우에, 후단측의 가장자리(75)가 필기대상에 걸려, 필기감을 나쁘게 할 우려가 있다.
제 6 실시예의 볼펜 팁 본체(74)에서는 주상 절삭부(55)의 제 1 면(56)의 형상이 외측을 향하여 돌출하는 곡면형상이다. 그리고, 제 1 면(56)의 후단측의 가장자리(75)에는 각이 없고, 제 1 면(56)의 후단측의 가장자리(75)는 매끄럽게 이어져, 연속면으로 되어 있다. 따라서, 볼펜 팁 본체(74)에 의해 제조된 볼펜 팁(1)을 사용하여 필기하는 경우에, 걸리는 것이 없어 필기감을 나쁘게 할 우려가 없다.
또한, 상기한 실시예는 홈 가공공정, 시트면 변형공정 및 가장자리부 직경 확대 공정을 갖는 것이었지만, 이들의 전부 또는 일부의 공정을 갖지 않은 제조방법이라도 좋다.
상기한 실시예의 수성잉크 및 수성겔 잉크인 잉크(5)로서, 토출량을 많게 하는 것이 적합한 잉크(5)를 사용하는 것이 바람직하다. 일 예로서, 이하와 같은 잉크(5)를 사용할 수 있다.
1)입체조막 성분으로서의 점착성 합성수지 에멀션(emulsion) 및 물을 적어도 포함하고 있는 잉크.
2)상기 잉크에 있어서, 상기 점착성 합성수지 에멀션이 잉크 전량에 대하여 적어도 30중량% 포함되어 있는 잉크.
3)상기 잉크에 있어서, 점도가 5mPa?s 이상, 100mPa?s 미만[ELD형 점도계, 1°34′ 콘 로터(cone rotor), 10 rpm, 20℃]의 잉크.
4)상기 잉크에 있어서, 점착성 합성수지 에멀션의 수지입자가 복수의 입도(粒度) 분포를 가지는 수지입자군으로 구성되는 잉크.
5)상기 잉크에 있어서, 점착성 합성수지 에멀션은 최저 조막 온도(MFT) 25℃ 이하인 합성수지 에멀션인 잉크.
6)상기 잉크에 있어서, 최저 조막 온도(MFT)가 5℃ 이하인 점착성 합성수지에멀션과, 최저 조막 온도(MFT)가 50℃ 이상인 점착성 합성수지 에멀션이 포함되어 있는 잉크.
7)상기 잉크에 있어서, 착색제를 갖는 잉크.
8)상기 착색제로서 금속을 포함하는 안료가 포함되고, 또한 증점제가 포함되어 있는 잉크.
9)상기 잉크에 있어서, 점착성 합성수지 에멀션이 아크릴계 합성수지 에멀션 및 스티렌계 합성수지 에멀션의 그룹으로부터 적어도 선택된 잉크.
10)상기 잉크에 있어서, 상기 수지 에멀션의 조막 수지를 가소화(可塑化)하는 성질을 가지는 물질인 조막 조제를 포함하는 잉크.
11)상기 잉크에 있어서, 향료를 포함하는 잉크.
상기한 실시예의 잉크(5)로서, 수성잉크나, 유성잉크나 수정액 등 그 밖의 도포액을 사용할 수 있다.
또한, 이 볼펜(18)을 사용하여 필기하는 경우의 잉크의 토출량 Z를, 적어도 100mg/10m로 할 수 있다.
또한, 볼(10)의 외부 직경 D(mm), 필기에 의해서 형성된 필적의 두께 H(㎛)×103, 필기 시의 잉크의 토출량 Z(mg/10m)의 관계가, 이하 1) 내지 3)의 1 또는 2 이상이 성립하는 볼펜(18)도 채용할 수 있다. 또, 잉크의 토출량 Z(mg/10m)는 10m 필기하였을 때의 토출량(mg)을 나타내는 것이다.
1)볼 직경 D(mm)에 대하여, 필기에 의해서 형성된 필적의 두께 H(㎛)×103의 비인 H/D가 15 이상인 볼펜.
2)볼 직경 D(mm)에 대한 상기 펜 끝으로부터의 상기 수성잉크 조성물의 토출량 Z(mg/10m)의 비인 Z/D가 125 이상인 볼펜.
3)볼 직경 D(mm)에 대하여, 필기에 의해서 형성된 필적의 두께 H(㎛)×103의 비인 H/D가 15 이상이고, 볼 직경 D(mm)에 대한 토출량 Z(mg/10m)의 비인 Z/D가 125 이상인 볼펜.
상기 범위의 볼펜(18)은 잉크의 성분, 점도 등 및 볼 직경 등을 조정하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에서는 볼 가압부재(12)가 설치되어 있지만, 볼 가압부재(12)를 설치하지 않아도 좋다.
또, 본 출원에는 일본 특허출원 2003-149512호, 일본 특허출원 2003-149491호 및 일본 특허출원 2003-149640호 각각의 일본국 출원에 기재된 발명 내용이 모두 포함된다.
이상 설명한 바와 같이, 도포구의 팁의 제조방법에 사용할 수 있고, 제조 시의 가공성이 안정되어, 제조하기 쉽다.

Claims (18)

  1. 선단측이 개구형상인 볼 하우스를 구비한 도포구용 팁 본체와, 볼 하우스 내에서 보유된 볼을 갖는 도포구용 팁의 제조방법에 있어서,
    도포구용 팁 본체의 외측의 형상을 원추형상으로 가공하는 외부 가공공정과, 도포구용 팁 본체의 내측에 볼 하우스를 형성하는 내부 가공공정과, 상기 볼 하우스에 볼을 수납하는 볼 수납공정과, 도포구용 팁 본체의 선단부를 볼측으로 변형시키는 선단 변형공정을 갖고, 또한, 상기 외부 가공공정 후, 도포구용 팁 본체의 선단 부근의 외측을 주상으로 깎아내는 주상 절삭 공정을 갖고, 상기 선단 변형공정에서 상기 주상으로 깎아낸 부분을 볼측으로 변형시키고, 상기 주상으로 깍아낸 부분 전체를 굴곡하고,
    상기 주상 절삭 공정에서는 원추대 측면인 제 1 면과, 상기 제 1 면과는 다른 원추대 측면 또는 원주측면으로서 상기 제 1 면보다도 선단측에 위치하는 제 2 면을 형성하도록 가공하는 것이며, 상기 선단 변형공정에서 도포구용 팁의 축을 지나는 단면에서의 상기 제 1 면과 상기 제 2 면이 이루는 각도를 크게 하도록 가공하고,
    상기 선단 변형공정에서 경사부를 갖는 가공구를 도포구용 팁 본체의 축 방향으로, 상기 경사부가 상기 제 1 면에 접촉할 때까지 누름으로써, 상기 제 2 면의 전부 또는 일부를 상기 경사부에 따르도록 변형시키도록 가공하고,
    상기 선단 변형공정에서, 상기 공정에 의해 형성되는 도포구용 팁 본체의 선단부의 외측의 표면인 코킹(calking) 표면부는 원추대의 측면형상이고, 상기 제 1 면의 후단측의 가장자리가, 상기 코킹 표면부의 가상면상에 있도록 가공하는 것을 특징으로 하는 도포구용 팁의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 선단 변형공정에서, 도포구용 팁의 축을 지나는 단면에서의 상기 제 1 면과 상기 제 2 면이 이루는 각도가 170° 내지 190°가 되도록 가공하는 것을 특징으로 하는 도포구용 팁의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 선단측이 개구형상인 볼 하우스를 구비한 도포구용 팁 본체와, 볼 하우스 내에서 보유된 볼을 갖는 도포구용 팁의 제조방법에 있어서,
    도포구용 팁 본체의 외측의 형상을 원추형상으로 가공하는 외부 가공공정과, 도포구용 팁 본체의 내측에 볼 하우스를 형성하는 내부 가공공정과, 상기 볼 하우스에 볼을 수납하는 볼 수납공정과, 도포구용 팁 본체의 선단부를 볼측으로 변형시키는 선단 변형공정을 갖고, 또한, 상기 외부 가공공정 후, 도포구용 팁 본체의 선단 부근의 외측을 주상으로 깎아내는 주상 절삭 공정을 갖고, 상기 선단 변형공정에서 상기 주상으로 깎아낸 부분을 볼측으로 변형시키고, 상기 주상으로 깍아낸 부분 전체를 굴곡하고,
    상기 주상 절삭 공정에서는 원추대 측면인 제 1 면과, 상기 제 1 면과는 다른 원추대 측면 또는 원주측면으로서 상기 제 1 면보다도 선단측에 위치하는 제 2 면을 형성하도록 가공하는 것이며, 상기 선단 변형공정에서 도포구용 팁의 축을 지나는 단면에서의 상기 제 1 면과 상기 제 2 면이 이루는 각도를 크게 하도록 가공하고,
    상기 주상 절삭 공정에서, 상기 제 1 면의 형상을 외측으로 향하여 돌출하는 곡면형상으로 가공하고, 상기 제 1 면의 후단측의 가장자리가 연속면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 도포구용 팁의 제조방법.
  7. 선단측이 개구형상인 볼 하우스를 구비한 도포구용 팁 본체와, 볼 하우스 내에서 보유된 볼을 갖는 도포구용 팁의 제조방법에 있어서,
    도포구용 팁 본체의 외측의 형상을 원추형상으로 가공하는 외부 가공공정과, 도포구용 팁 본체의 내측에 볼 하우스를 형성하는 내부 가공공정과, 상기 볼 하우스에 볼을 수납하는 볼 수납공정과, 도포구용 팁 본체의 선단부를 볼측으로 변형시키는 선단 변형공정을 갖고, 또한, 상기 외부 가공공정 후, 도포구용 팁 본체의 선단 부근의 외측을 주상으로 깎아내는 주상 절삭 공정을 갖고, 상기 선단 변형공정에서 상기 주상으로 깎아낸 부분을 볼측으로 변형시키고, 상기 주상으로 깍아낸 부분 전체를 굴곡하고,
    도포구용 팁 본체의 선단측의 내측을, 볼 하우스 내부의 내부직경보다도 큰 내부직경으로 하도록 가공하는 가장자리부 직경 확대 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 도포구용 팁의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 가장자리부 직경 확대 공정에서, 형태 바이트를 사용하여 가공하는 것을 특징으로 하는 도포구용 팁의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 가장자리부 직경 확대 공정은 내부 가공공정과 동시에 행하는 것을 특징으로 하는 도포구용 팁의 제조방법.
  10. 제 1 항, 제 6 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 볼 하우스의 후단측에 축 방향으로 신장하는 홈을 형성하는 홈 가공공정을 갖는 것을 특징으로 하는 도포구용 팁의 제조방법.
  11. 제 1 항, 제 6 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 볼을 선단측으로부터 가압하고, 상기 볼 하우스의 후단측을 변형시키는 시트면 변형공정을 갖는 것을 특징으로 하는 도포구용 팁의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 내부 가공공정에서, 선단측으로 돌출하고 있는 시트면측 가공면을 형성하도록 가공하고, 시트면 변형공정에서, 상기 시트면측 가공면을 변형시켜 시트면을 형성하는 것을 특징으로 하는 도포구용 팁의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 내부 가공공정에서, 시트면측 가공면의 내측을 선단측으로 돌출시키는 것을 특징으로 하는 도포구용 팁의 제조방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 내부 가공공정에서 시트면측 가공면의 형상은 꼭지점을 선단측으로 하는 원추대의 측면의 형상으로 가공하는 것을 특징으로 하는 도포구용 팁의 제조방법.
  15. 제 1 항, 제 6 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 도포구용 팁의 제조방법을 사용하여 제조된 도포구용 팁.
  16. 제 15 항에 기재된 도포구용 팁을 사용한 것을 특징으로 하는 도포구.
  17. 제 16 항에 있어서, 볼은 선단측으로 가압되어 있는 것을 특징으로 하는 도포구.
  18. 도포액으로서 수성잉크 또는 수성겔 잉크를 사용하여, 제 15 항에 기재된 도포구용 팁을 사용한 것을 특징으로 하는 볼펜.
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