JPH0258014B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボールペン用チツプの製造方法に関
し、より具体的には、ボールを回転可能に保持す
るとともにボールの後方にインキ溜めと連接した
インキ導通体を配置させる形式のボールペン用チ
ツプの製造方法に関する。

〔従来の技術・発明が解決しようとする問題点〕

従来、上述したような構造を有するチツプとし
て、金属製小管を使用したものはよく知られてい
る。金属製小管を利用したものは、金属を切削加
工して得られるものより製造が容易であり、且つ
コスト的にも安く、また樹脂製のものと比較して
耐磨耗性が高い等の点で有利である。

反面、金属製小管からなるチツプは欠点も有し
ている。その一つは、金属製小管は内外径がバラ
ツキ易く、結果として、インキ吐出にバラツキを
生ずることである。特に、金属製小管の所定箇所
を凹陥させてボール受座を形成するに際して、寸
法上のバラツキが生じ易い。

そこで、本発明の目的は、金属製小管を利用し
たボールペンにおける上記従来の欠点を解消し得
るチツプの製造方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、耐錆性
の金属製小管の前部外周壁を外方からの押圧変形
によつて凹陥させてボール受座を形成し、このボ
ール受座にボールを回転自在に嵌入保持させると
ともに、ボールペン本体内に設けたインキ溜めと
連接するインキ導通体を前記小管内に配置させて
なるボールペン用チツプの製造方法において、前
記小管の前部には、前記ボール受座を形成する前
後の少なくとも１工程として、前記小管前部の外
周面に押圧接触するローラと該小管前部の内周面
に押圧接触する中子とを用いて内外同時圧延を施
して寸法調製を行うことを特徴とするボールペン
用チツプの製造方法を提供する。

〔作用・効果〕

金属製小管を利用したボールペン用チツプにお
いては、ボール受座の寸法精度がインキ吐出特性
に大きな影響を与え、ボール受座の寸法にバラツ
キがあるとインキの吐出にもバラツキが生ずる。
本発明においては、金属製小管の前部を凹陥させ
てボール受座を形成する前後において、それぞれ
少なくとも１回は、小管前部の外周面に押圧接触
するローラと内周面に押圧接触する中子（例え
ば、口径定めピン）を用いて、当該小管前部の内
外を同時圧延して寸法調整を行う。すなわち、ボ
ール受座を形成する前の内外同時圧延によつて凹
陥させるべき小管前部の肉厚が均一となり（従つ
て、変形し易い部分とし難い部分の偏在がない）、
これに引き続いて行われる凹陥作業による寸法の
バラツキも極力抑制することができる。更に、凹
陥作業により不可避的に生ずる寸法上のバラツキ
は、ボール受座形成後の内外同時圧延により矯正
され、最終的に得られるボール受座の寸法精度
は、バラツキのない所望のインク吐出特性を得る
のに充分なものとなる。

尚、以上の要件を具備する限り、本発明のボー
ルペン用チツプの製造方法において、その他の工
程を付加することができる。例えば、金属製小管
の前部にボール受座を形成するに先立つて、当該
小管を多段径構造となるように加工してもよい。
また、ボール受座形成後において、ボールをその
受座に嵌入するに先立つて、小管前端縁を内側に
折曲させてボール保持用の小口部を形成してもよ
いし、逆にボールを先に嵌入させてから小口部を
形成してもよい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面に基づき説明
する。

本発明に係る製造方法によつて製造されるボー
ルペンは、例えば第１図に示したような構成を有
する。すなわち、同図において、符号１は、スポ
ンジや合成樹脂などよりなるインキ溜めたるイン
キ吸蔵体２を内蔵し、前端を漸縮部１′とした円
筒状のボールペン本体である。この本体１の前端
漸縮部１′には、ペン先体４が嵌挿されている。
このペン先体４は、スポンジや合成樹脂などから
なる棒状のインキ導通体３と、当該インキ導通体
の前端に対して距離Ａをおいて対向しているボー
ル５と、ボール保持機能を有するステンレス等の
金属製の筒状チツプ６とで構成されている。イン
キ吸蔵体２のインキはインキ導通体３の毛細管作
用によりボール５へと送られることになる。イン
キ導通体３の前端部３′とボール５との距離Ａは
ボール５の直径の3/4以下とするのが望ましい。
図示の実施例では、インキ導通体の前端部３′は
テーパ状であり、チツプ６の凹陥部として形成し
たボール受座７へと張り出している。インキ導通
体３は、その外径がボール５の直径よりも大とな
るように形成されており、インキ導通体３を介し
て送り込まれるインキはボール受座７まで送ら
れ、従つてボール受座７は常にテーパ状前端部
３′とボール５との間の空間においてインキに満
たされている。

以上は本発明が対象とする形式のボールペンの
一構成例である。しかしながら、本発明は生イン
キ構造のボールペン、すなわちインキ吸蔵体２に
代えてインキカートリツジと櫛歯状インキ溜溝を
有する構成のボールペンにも適用することができ
る。

以下に本発明によるチツプの製造方法について
説明する。好適な実施例として、耐錆性の金属小
管の一端側をローラを用いて縮径させて前部とす
るとともに、他端側を拡径させて後部とし、次い
でローラを用いて上記前部を内外同時圧延した
後、円錐状先端を有するポンチを用いて上記前部
の所定位置を凹陥させてボール受座を形成し、更
に、ローラを用いて上記ボール受座の前方部を再
度口径定めした後、上記前部の先端縁をローラを
用いて中心方向へ内折させ、上記ボール受座と上
記内折した先端縁との間にボールを圧入する方法
を示す。金属製小管６は耐錆性の帯状金属板を圧
延、巻装して溶接したもの、或いはシームレスパ
イプと通称される類のものなどを採用できるが、
この小管６自体の製造方法は本発明の要旨ではな
いので、その詳細な説明は省略する。

第２ａ図より第２ｊ図は本発明による製造方法
を工程順に簡略的に示したものである。これらの
図において、符号１１は加工せんとする小管６を
把持しておくための調整自在な把持装置である。
このように把持装置１１で小管６を固定した後、
以下の工程を行う。

(a) 第２ａ図において、適宜のバリ取り装置１２
により小管６の前端縁部のバリ取りを行うとと
もに、以降の工程に対する小管６の位置決めを
行う。尚、小管６の肉厚は、例えば細字用のボ
ールペンの場合には、約0.1mm程度とする。

(b) 第２ｂ図において、下記(c)項の工程を行い易
くするために、ローラ１３と支持パツド（図示
せず）を用いて小管６の前端を内方に折曲させ
る。

(c) 第２ｃ図において、径方向圧延装置１４によ
り、小管６の前部６ａを縮径させるとともに、
この前部６ａの軸が他の部分と同軸となるよう
にする。径方向圧延装置１４は、小管６の前部
６ａに挿入される所定直径の中子たる口径定め
ピン１４ａを備えている。

(d) 第２ｄ図において、小管６の後部６ｂを別な
径方向圧延装置１５により拡径させる。この圧
延装置１５は、前述のものよりも直径の大きい
中子たる口径定めピン１５ａを備えている。こ
の工程において、前部６ａと後部６ｂとの中間
部６ｃの内外径は当初のままである。また、前
部６ａ及び後部６ｂの肉厚は中間部６ｃにほぼ
等しい。小管６をこのように多段径化すること
によつて、インキ導通能に優れる太いインキ導
通体３の使用が可能となる。

(e) 第２ｅ図において、小管６の上記前部６ａ及
び後部６ｂの内径の口径定めをする。この際に
使用する圧延装置は、それぞれ第２ｃ図及び第
２ｄ図に示したものと同様のものである。

(f) 第２ｆ図において、例えば第３図に示したロ
ール型圧延装置１７を用いて小管前部６ａ内外
同時圧延をする。この場合、縮径部と非縮径部
との間の段部に丸みを付けるようにすれば、圧
延に際しての金属の流れをスムースにでき、均
一な肉厚とすることができる。

第３図に示した圧延装置１７は、中子たる口
径定めピン１７ａをシリンダジヤケツト２０内
に同軸状に配置し、このシリンダジヤケツト２
０とピン１７ａとの間に３個のローラ２１を回
転自在に配置する。これらロール２１は変形し
つつある小管前部６ａの外周面に圧接するとと
もに、口径定めピン１７ａは小管前部６ａの内
周面に圧接する。この工程は、次の(g)項におけ
るボール受座形成の精度を高める上で重要であ
る。すなわち、金属製小管６の肉厚が不均一と
なる場合には、形成されるボール受座の寸法も
不均一となり、インキ吐出に悪影響を及ぼす
が、この工程におけるローラによる圧延で、小
管６を所望の均一な肉厚とすることができ、か
かる悪影響を防止できる。

また、この工程は前記(c)項における金属製小
管６の縮径化も兼ねることが可能である。前記
(d)においても触れたが、太いインキ導通体を使
用できることは、充分な毛細管作用により充分
なインキ流量を確保できるという大きな長所を
有し得ることを意味する。

(g) 第２ｇ図において、円錐状先端を有するポン
チ１６によつて小管６の前部６ａの所定位置を
押圧して凹陥させて、ボール受座７（第１図及
び第２ｈ図参照）を形成する。ポンチ１６は第
６図及び第７図に示したパンチング装置３１内
に組み込まれている。第６図において、小管６
がパンチング装置３１の軸方向に配され、２組
の同軸状のポンチ１６が小管６の軸と直交する
ように配設されている。ポンチ１６は、先端３
２ａを円錐状としたケーシング３２を有してお
り、その先端３２ａには内側ブツシユ３３のテ
ーパ部３３ａ圧接している。内側ブツシユ３３
は小管６と同軸状であり、中央シリンダ内壁３
４に着脱自在に装着されている。内側ブツシユ
３３は、ポンチ１６を小管６に対して垂直とな
るように所定位置に位置決めする機能を有し、
小管６の軸方向に移動可能となつている。ポン
チシヤフト３５はその先端１６ａがテーパ状と
なつており、ケーシング３２内をその軸方向に
移動可能となつている。ポンチシヤフトの後端
１６ｂはポンチシヤフト３５よりも大径となつ
ており、この後端１６ｂがケーシング３２に摺
動案内されるとともに、スプリング３６に支持
されている。更に、ポンチシヤフトの後端１６
ｂは外側ブツシユ３７の内壁に形成した円錐面
３８に当接支持されている。

第７図に示すように、ポンチ１６は２本のネ
ジ３９の円錐端３９ａによつて、パンチング装
置３１の軸と交差するように保持されている。
外側ブツシユ３７の移動に伴い、口径定めピン
４０が小管６の前部６ａに挿入される。凹陥状
に没入させて形成したボール受座７の深さとピ
ン４０の移動量（行程）は、装置本体部４１と
外側ブツシユ３７との相対変位量、すなわち第
６図にＹ及びＺで示した移動量で決まる。この
場合、第６図に矢印で示した如く、本体部４１
にかかる圧縮力Ｋはバネ４２，４３を介して本
体部４１と外側ブツシユ３７とに分けて負荷さ
れる。

ボール受座７は金属製小管６の縮径された前
部６ａの後端側もしくはその近傍に形成するの
が望ましい。これは、太いインキ導通体３が小
管６内において占める位置との兼ね合いからで
ある。また、ボール受座７となる凹陥部８の数
は、例えば0.6mm径のボールの場合には、４〜
５個程度とするのが望ましいが、勿論それ以上
でも以下でも格別の支障はなく、例えばポンチ
１６の先端形状を適宜変更することにより設定
は変わり得る。

(h) 第２ｈ図において、上記(f)項と同様に、ロー
ル型圧延装置１９を用いて小管６の前部６ａ、
特にボール受座７の前方部の内外同時の口径再
設定を行う。この際、中子たる口径定めピン２
３をボール受座７全体に対して位置決めする。

第４図は小管６の前部６ａにボール受座７を
形成した後の再口径設定工程を、第２ｈ図を拡
大して示した図である。同図において、符号２
２は圧延ローラである。口径定めピン２３は圧
延装置の軸と同軸状に配置されている。図示の
とおり、ピン２３の先端２３ａはボールを支承
する内面８ａに圧接し、同時に小管部の内壁６
ｄとも圧接する。かくして、ボール受座を含む
ボール収容部の最適中心位置が確保される。

ローラによる小管内外壁同時圧延は塑性変形
を利用するものであり、小管の内外面を所望の
形状に加工することができる。しかも、寸法の
再現性にも優れ、バラツキを生じ難い。

また、前記圧延は塑性変形による硬化を伴
う。

一般に、金属製小管６のボール受座たり得る
深い凹陥部を形成せんとする場合には、破壊な
どが生じないように、焼鈍などによつてある程
度柔らかくされた材質の金属製小管を選択する
必要がある。このことは、小口部、すなわち小
管６の先端に形成する後述の環状突起６ｅの耐
磨耗性が不充分になることを意味しているが、
かかる不都合は前記圧延により解消される。

(i) 第２ｉ図において、以上の工程の後余分とな
つた端部ｌをカツター１８により切断する。

(j) 第２ｊ図において、前記(i)項の工程で生じた
切削バリを除去する。

この後、小管６の前端縁を内側に折曲して環
状突起を形成する。すなわち、第５図に示した
ように、小管６と同軸状の支持ピン２４と外部
ローラ２５とで環状突起６ｅを形成する。外部
ローラ２５は小管の前端縁を内側に折曲させる
ための突起部２５ａを有している。環状突起６
ｅの内方折曲の度合は、ボール５を圧入するに
際して弾性屈曲できる程度の最小限のものとす
る。

以上、本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載した範囲内で種々変更
が可能である。例えば、前述した第４図に示した
(h)項の工程と第５図に示した工程とを一つにする
こともできるし、また、逆に第５図の工程を省略
し、ボール挿入後に小口部を形成する通常の工程
を採用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象となるボールペンの構成
例を示す長手方向断面図、第２ａ図ないし第２ｊ
図は本発明に係る製造方法の一実施例を工程順に
示す概略断面図、第３図は上記実施例の一工程で
用いられるロール型圧延装置を示す横断方向断面
図、第４図は小管の最終の口径定めを行う工程を
示す長手方向断面図、第５図は小管の前端縁を内
側に折曲させる工程を示す長手方向断面図、第６
図はボール受座の形成に用いるパンチング装置を
示す断面図、第７図は同パンチング装置を別な方
向から見た断面図である。 ３……インキ導通体、４……ペン先体、５……
ボール、６……小管（筒状チツプ）、６ａ……小
管の前部、６ｂ……小管の後部、６ｅ……小管の
前端縁の環状突起、１６……ポンチ、１７，１９
……ロール型圧延装置、１７ａ，２３……口径定
めピン（中子）、２１，２２……圧延ローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐錆性の金属製小管の前部外周壁を外方から
   の押圧変形によつて凹陥させてボール受座を形成
   し、このボール受座にボールを回転自在に嵌入保
   持させるとともに、ボールペン本体内に設けたイ
   ンキ溜めと連接するインキ導通体を前記小管内に
   配置させてなるボールペン用チツプの製造方法に
   おいて、前記小管の前部には、前記ボール受座を
   形成する前後の少なくとも１工程として、前記小
   管前部の外周面に押圧接触するローラと該小管前
   部の内周面に押圧接触する中子とを用いて内外同
   時圧延を施して寸法調整を行うことを特徴とする
   ボールペン用チツプの製造方法。 ２ 前記小管前部の内外同時圧延が、該小管前部
   の縮径を伴うことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のボールペン用チツプの製造方法。 ３ 前記ボールペン受座を形成する前における前
   記小管前部の内外同時圧延は、該小管前部の凹陥
   させるべき部分を含んだ範囲について行い、前記
   ボール受座を形成した後の前記小管前部の内外同
   時圧延は、該小管前部の凹陥部よりも前方の部分
   についてのみ行うことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項に記載のボールペン用チツプ
   の製造方法。 ４ 前記ボール受座を形成した後に、前記小管の
   前端縁を内側に折曲させて小口部を形成すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項
   のいずれかに記載のボールペン用チツプの製造方
   法。 ５ 前記小口部の形成は、前記ボールの嵌入に先
   立つて行うことを特徴とする特許請求の範囲第４
   項に記載のボールペン用チツプの製造方法。 ６ 前記ボール受座を形成してからの内外同時圧
   延の後で且つ前記小口部を形成する前において、
   前記小管前部の余分な部分は切削除去することを
   特徴とする特許請求の範囲第４項又は第５項に記
   載のボールペン用チツプの製造方法。 ７ 前記小管前部の余分な部分の切削除去により
   生じたバリを取つた上で前記小口部の形成を行う
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の
   ボールペン用チツプの製造方法。 ８ 前記ボール受座を形成する工程に先立つて、
   前記小管の前部を縮径させる縮径工程と該小管の
   後部を拡径させる拡径工程とを行うことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれ
   かに記載のボールペン用チツプの製造方法。 ９ 前記縮径工程と拡径工程とを行うに際して、
   前記小管の前部と後部との中間部の原寸を維持し
   たままとすることを特徴とする特許請求の範囲第
   ８項に記載のボールペン用チツプの製造方法。 １０ 前記縮径工程を冷間加工により行うことを
   特徴とする特許請求の範囲第８項又は第９項に記
   載のボールペン用チツプの製造方法。 １１ 前記縮径工程と前記拡径工程とに先立つ
   て、前記小管の両端面のバリ取りを行うことを特
   徴とする特許請求の範囲第８項ないし第１０項の
   いずれかに記載のボールペン用チツプの製造方
   法。 １２ 前記バリ取り工程の後で前記縮径工程の前
   に、前記小管の前端縁部座を内側に折曲させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の
   ボールペン用チツプの製造方法。 １３ 前記小管の凹陥させる位置を、前記小管の
   縮径された前部の後端もしくはその近傍とするこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第８項ないし第１
   ２項のいずれかに記載のボールペン用チツプの製
   造方法。 １４ 前記小管の原形の厚みを約0.1mmに設定し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第１３項に記載のボールペン用チツプの製造方
   法。