JPS6048354B2 - ボ−ルペンの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はボールペンの製造方法に関し、特に金属細管
の先端にボールを抱持させたボールペンの製造方法の改
良に係る。

従来、水性インキを用いた細字用のボールペンとして
は、後端部をホルダに固定した金属細管内に水性インキ
導入用の多孔質繊維束を充填し、かつ前記金属細管の先
端部に該細管の軸方向に細孔を有するセラミック体を嵌
着させ、該セラミック体の孔より前記繊維束の一部を突
出させた構造のものが知られている。

こうしたボールペンはホルダ内の水性インキを金属細管
内の多孔質繊維束に導入し、該金属細管先端のセラミッ
ク体の孔から突出した繊維束によりインキを供給させ筆
記するものである。しかしながら、かかるボールペンに
あつては、摩擦係数の大きい先端のセラミック体を筆記
面に接触させて筆記するため、筆記時の滑らかさが悪い
という欠点があつた。 このようなことから、金属細管
の先端部にボールを抱持させたボールペンが知られてい
る。

例えは、金属細管内に多孔質繊維束を充填し、その金属
細管の先端にボールをカシメにより抱持した構造のボー
ルペン（実開月５５−１６６６８１号）が提案されてい
る。かかるボールペンにあつては従来よく知られている
がボールペンと同様、ボールからの・インキの供給がな
され、滑らかな筆記を行なうことができる。しかしなが
ら、このボールペンは変形し易い多孔質繊維束でボール
を圧接固定すること、及び該ボールは今までのボールに
比べて著しく小さい径であること、等により、筆記時に
ボールが所定位置より金属細管内にめり込んでしまうた
め、筆記性能が著しく損なわれる欠点があつた。また、
別のボールペンとして、金属細管内全体に該細管の軸方
向にインキ導入孔を有する合成樹脂のボール受座を挿入
し、前記金属細管の先端にボールを前記受座に当接させ
て抱持した構造のもの（特開昭５５−９７９９諾）が提
案されている。

しかしながら、こうした構造のボールペンにあつては金
属細管内の先端部を除くほぼ全体に合成樹脂のボール受
座を挿入するため、それらの熱膨張係数の差により金属
細管と合成樹脂のボール受座との相対的な位置関係が変
化し、その結果、ボール受座に圧接固定される金属細管
先端のボールが所期位置よりずれ、筆記性能が著しく損
なわれる欠点があつた。本発明は上記欠点を解消するた
めになされたもので、ホルグと一体化されると共に該ホ
ルダから先端側が所定長さ突出した金属細管の先端部に
ボールを抱持した構造をなし、細字を滑らかに筆記する
ことができ、かつ使用時におけるボールの位置すれを阻
止してボールの金属細管内へのめり込みや脱落を防止し
得るボールペンの製造方法を提供しようとするものであ
る。

すなわち、本発明は第１の成形室を有する固定金型と、
この成形室内の所定位置まて挿入固定される軸芯ピンと
、この固定金型に対して開閉する可動金型と、この可動
金型に設けられ、前記第１の成形室と同軸上に位置する
第２の成形室と、この成形室内に進退自在に挿入される
突き出しスリ つーブと、このスリーブ内に進退自在に
挿入され先端側にその先端ほど細くなるように３つの段
差部を有する中心ピンと、前記可動金型に形成され前記
第２の成形室と連通するゲート部とからなる装置により
ボールペンを製造するにあたり、前記可動金型を固定金
型に対して開いた後、前記突き出しスリーブを第２の成
形室の所定位置まで進入させ、更に中心ピンを該スリー
ブに沿つて進入させて前記固定金型と当接する可動金型
の面より十分突出させる工程と、この中心ピンの突出部
に該ピンの先端から第１の段差部の間に対応する箇所に
少なくとも１つ以上の小孔を有する金属細管の後端側を
嵌入し、該細管の後端面を該ピンの第２の段差部に当接
して固定する工程と、可動金型を移動させて固定金型に
当接させ、同時に中心ピンの先端を固定金型に挿入固定
された軸芯ピンの矢形溝部の端面に当接させると共に金
属細管の先端側で該矢形溝部を十分覆う工程と、可動金
型のゲート部から溶融した合成樹脂を供給して固定金型
、可動金型の一体化された第１、第２の成形室と中心ピ
ンに嵌合された金属細管及び中心ピンとの空間に溶融合
成樹脂を注入すると共に、溶融樹脂を該空間から金属細
管の小孔を介して金属細管内周面を中心ピン間の間隔に
流し、更に軸芯部の矢形溝部に注入して金属細管と合成
樹脂製のホルダとが一体化したペンチップを成形する工
程と、可動金型を固定金型に対して開くことによりペン
チップを中心ピンと共に移動させる工程と、突き出し・
スリーブを更に進入させて中心ピンのペンチップを脱型
する工程とを具備したことを特徴とするものである。

本発明における軸芯ピン先端の矢形溝部としては、２つ
以上の溝部を有するものが用いられる。

本発明における金属細管としては、例えばステンレス細
管、真鍮細管等を用いることができる。この金属細管の
側壁周囲に穿設される小孔の数は例えば２乃至５つ程度
にすればよい。本発明に用いられる合成樹脂としては、
例えば７アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド
樹脂等の熱可塑性樹脂を挙げることができる。次に、本
発明の実施例を図面を参照して説明する。第１図ａ−ｅ
は本発明方法に用いる製造装置及フびその製造工程の一
部を示すものである。

図中の１は固定金型であり、この固定金型１は固定側コ
ア２と、このコア２の外周面を包囲固定する固定側面板
３と、これらコア２及び面板３の後面に配置された固定
側補助ベース４とを具備している。前記コア３には水平
方向に貫通する第１の成形室５が設けられている。この
成形室５内には先端に矢形満部６を有する軸芯ピン７が
その成形室５の途中まて挿入固定されている。また、図
中の１は前記固定金型１に対して開閉ｂする可動金型で
ある。

この可動金型１は可動側コア９と、このコア９の外周面
を包囲固定する可動側面板１０と、これらコア９及ひ面
板１０の後面に配置された可動側補助ベース１１とを具
備している。前記コア９には水平方向に貫通する第２の
１成形室１２が設けられ、かつ補助ベース１１には該成
形室１２と連通する貫通穴１３が穿設されている。そし
て、これら貫通穴１３及び成形室１２には突き出しスリ
ーブ１４が補助ベース１１側から進退自在に挿入されて
いる。また、このスリー１ブ１４内には中心ピン１５が
補助ベース１１側から進退自在に挿入されている。この
中心ピン１５の先端側にはその先端ほど細くなるように
３つの段差部１６，〜１６３が形成されている。更に、
前記面板１０の上部からコア９にかけて前記成形２室１
２と連通するゲート部１７が設けられている。次に、前
述した装置を用いてボールペンの製造工程を説明する。

〔ｉ〕 まず、可動金型１を矢印Ａ方向に移動し２て固
定金型１に対して開いた状態にした後、突一き出しスリ
ーブ１４を可動側補助ベース１１の貫通穴１３から第２
の成形室１２の所定位置まで進入させた。

つづいて、スリーブ１４に挿入された中心ピン１５を進
入させてその先端側のＺ第２の段差部１６２がコア９の
前面に位置するように先端側を突出させた（第１図ａ図
示）。〔Ｉｉ〕 次いで、前記中心ピン１５の先端から
第１の段差部１６，の間に対応する箇所の側壁周囲に２
つの小孔１８，１８を９０゜置きに穿設し．たステンレ
ス細管１９を用意し、このステンレス細管１９の小孔１
８，１８が穿設された後端側を突出した中心ピン１５に
嵌合し、該細管１９の後端をピン１５の第２段差部１６
。に当接して固定する。つまり、ステンレス細管１９の
後端側は第１と第２の段差部１６，，１６２間の中心ピ
ン１５周面部分に嵌合される（第１図ｂ図示）。〔１１
１〕 次いで、可動金型１を矢印Ｂ方向に移動させて、
固定金型１のコア２及び面板３の前面と可動金型１のコ
ア９及び面板１０の前面とを当接した。

この時、第１図ｃに示すように第１、第２の成形室５，
１２が一体化されると同時に、中心ピン１５の先端が軸
芯ピン７の矢形溝部６に当接するとともに、ステンレス
細管１９の先端部において該矢形溝部６が覆われる。こ
の工程により成形準備が完了する。Ｉｖ〕 次いで、ゲ
ート部１７から溶融状態のアセタール樹脂を供給した。

この時、第１図ｄに示す如くアセタール樹脂は中心ピン
１５とステンレス細管１９が挿入された第１、第２の成
形室５，１２に注入され、更にステンレス細管１９の小
孔１８，１８を介して該細管１９内周面と中心ピン１５
との間隙部を通して矢形溝部６に注注入される。こうし
た注入によりアセタール樹脂製のホルダ２０にステンレ
ス細管１９が一体化されたペンチップ１１が成形された
。Ｖ〕 次いで、可動金型１を再ひ矢印Ａ方向に移動し
て固定金型１に対して開くことによりペンチップ１１を
中心ピン１５と共に可動金型１側に移動させる（第１図
ｅ図示）。つづいて、突き出しスリーブ１４を更に進入
して、その先端面に当接したペンチップ１１を可動金型
１から脱型して第１図ｆ図示のペンチップ１１を得た。
なお、このペンチップ２１を構成すホルダ２０は中央付
近から後端側にかけてインキ導入穴２２を形成する大口
径筒状部２３を有し、かつ中央付近から先端側にかけて
該中央付近の隔壁２４に設けた連通穴２５を介して前記
インキ導入穴２２と連通する小口径筒状部２６を備えた
構造になつている。一方、ステンレス細管１９は先端側
を所定長さ突出するようにその後端側が前記ホルグ２０
の小口径筒状部２６に一体的挿着され、かつ細管１９の
先端近傍の内部には４つのインキ流通穴２７・・・を有
するアセタール樹脂製のボール受け部２８が埋設される
と共に、このボール受け部２８の後面は細管１９内に埋
設され、その小孔１８，１８を通して前記小口径筒状部
２６と一体化される同樹脂製の筒状連結体２９につなが
つている。同第１図ｆ中の３０，３０は細管１９の小孔
１８，１８内に存在し、筒状連結体２９と小口径筒状部
２６とをつなぐアセタール樹脂製の架橋部である。〔■
〕 次いでステンレス細管１９の先端開口部から例えは
外径０．６ＴｎＸＬの金属製ボール３１を挿入して、そ
の内部のボール受け部２８の前面に当接させた後、先端
部３２を砲弾形にかしめ加工してボール３１を回転自在
に抱持させた（第１図ｇ、第２図、第３図図示）。なお
、第２図は第１図ｇの■−■線に沿う拡大断面図、第３
図は第１図ｇの■一■線に沿う拡大断面図である。その
後、ペンチップ２１のホルダ２０を図示しないペン軸に
挿着してボールペンを製造した。しかして、本発明方法
によれば次のような種種の効果を有するボールペンを製
造できる。

（１）図示しないペン軸からのインキはホルグ２０の導
入穴２２、連通穴２５、ステンレス細管１９内、筒状連
結体２９内及び該細管１９の先端部近傍内部に埋設され
たボール受け部２８のインキ流通穴２７・・・を通つて
同細管１９の先端部３２に供給され、かつ同細管１９の
先端部３２には微小径のボール３１が先端部３２内面と
合Ｉ成樹脂製の滑性の高いボール受け部２８前面とで回
転自在に抱持されているため、該ボール３１の筆記面で
の回転により細字を滑らかに筆記することができる。

（２）上記筆記時において、抱持されたボール２８冫の
後面側はステンレス細管１９の先端部近傍内部に埋設し
た合成樹脂製のボール受け部２８に当接し、その受け部
２８が細管１９の後端側に押される。

しかしながらボール受け部２８は、第１図ｇ）第２図及
ひ第３図に示す如く一端が３該受け部２８に一体化され
、他端側面が細管１９の小孔１８，１８に存在する架橋
部３０，３０を介してホルダ２０の小口径筒状部２６と
一体化される合成樹脂製の筒状連結体２９により該ホル
ダ２０に連結、固定されているため、ボ３−ル３１によ
りボール受け部２８が細管１９の後端側に押されても、
前記細管１９の小孔１８，１８内に存在する架橋部３０
，３０によるストッパ作用によりボール受け部２８が細
管１９の後端側にすれるのを確実に防止できる。そ４の
結果、筆記時において、ボール３１が所期位置よりステ
ンレス細管１９内にめり込んでしまうのを阻止でき、長
期間良好な筆記性能を保持できる。：３）合成樹脂から
なるボール受け部２８及びこれをホルダ２０の小口径筒
状部２６に一体化される筒状連結体２９はステンレス細
管１９内の全体に埋設されず、該細管１９の先端部近傍
から小口径筒状部２６の先端付近が位置する領域という
一部に埋設されているため、ボール受け部２８及び筒状
連結体２９を構成する合成樹脂の熱膨張係数がステンレ
ス細管１９のそれより大きくても、熱影響によるボール
受け部２８と筒状連結体２９の細管１９の軸方向への膨
張距離（主にボール受け部２８の膨張距離）を僅少に抑
えることができる。

その結果、筆記時における主にボール受け部２８の膨張
に伴なう微少径のボール３１の先端側へのずれ、脱落を
防止でき、長期間良好な筆記性能を保持できる。なお熱
影響を受けた場合、ボール受け部２８と筒状連結体２９
、架橋部３０，３０を介して一体化される合成樹脂製の
ホルダ２０の小口径筒状部２６も膨張するが、該小口径
筒状部２６の膨張によるボール受け部２８及び筒状連結
体２９の移動は架橋部３０，３０が形成される小孔１８
，１８の内周面により規制され、該小口径筒状部２６の
影響を受けない。このため、合成樹脂製のボール受け部
２８と筒状連結体２９はそれらの寸法のみの膨張に留ま
り、上述の如く微小径のボール３１の先端側へのずれ、
脱落を防止できる。？）ステンレス細管１９は該細管１
９内部側のボール受け部２８及び筒状連結体２９と、こ
の連結体２９と小孔１８，１８内に存在する架橋部３０
，３０を介して一体化され該細管１９外周面に設けられ
たホルダ２０の小口径筒状部２６とでサンドイッチ状に
固定されている。

このため、ホルダ２０に対して強固に固定でき、細管１
９の引き抜けを確実に防止てきる。しかも、ステンレス
細管１９がホルダ２０に対して一体化してペンチップ１
１を構成されているため、従来の如くペン軸にホルダを
差し込み、このホルダに金属細管を挿着して組立てると
いう煩雑な工程を経ず、ペンチップ２１のホルダ２０の
大口径筒状部２３を図示しないペン軸に差し込むことに
よつてボールペンを組立てることができ、生産性の向上
を図ることができると共に自動組立てが可能である。（
５）ステンレス細管１９の先端部近傍内部に埋設された
ボール受け部２８をこれと一体化した筒状連結体２９を
介してホルダ２０の小口径筒状部２６に連結するための
小孔１８，１８は該小口径筒状部２６で覆われているの
で、該小孔１８，１８とここに存在する合成樹脂製の架
橋部３０，３０との間に間隙が生じた場合、該細管１９
に供給されるインキが該間隙から外部に漏れ出るのを防
止できる。

（６）ステンレス細管のボール受け部が埋設される部分
、つまり先端部近傍に小孔をあけ、該細管に合成樹脂製
のボール受け部を埋設すると共に、該受け部を小孔を介
して細管の先端部近傍まで延出したホルダの小口径筒状
部で一体化させると、該細管の大部分が小口径筒状部で
覆われることになり、筆記時において細管より径の大き
い小口径筒状部によつて用紙が遮蔽されて筆記しにくく
なる。

これに対し、本発明のボールペンはステンレス細管１９
内に埋設したボール受け部２８を細管１９内に埋設した
筒状連結体２９を介して小孔１８，１８が位置する小口
径筒状部２６の先端付近と連結、一体化する構造になつ
ているため、細管１９の先端側を前記筒状連結体２９の
長さ分だけホルダ２０の小口径筒状部２６より突出でき
る。その結果、筆記時、延出した小口径筒状部による用
紙の遮蔽を少なくでき、筆記性を改善できる。なお、上
記実施例では矢形溝部を有する軸芯ピンを用いてボール
受け部にインキ流通穴を形成したが無空のボール受け部
を形成し、成形後にレザー等により該ボール受け部にイ
ンキ流通穴をあけてもよい。

以上詳述した如く、本発明によればホルダと一体化され
ると共に該ホルダから先端側が所定長さ突出した金属細
管の先端部にホールを抱持した構造をなし、細字を滑ら
かに筆記でき、かつ使用時におけるボールの位置ずれを
阻止し、ボールの金属細管内へのめり込みや脱落を防止
して長期間良好な筆記性能を保持てき、更に組立て工程
の短縮化や自動組立が可能となり、その他筆記時の遮蔽
がなく筆記をし易くてきる等頭著な効果を有するボール
ペンの製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ−ｇは本発明の実施例におけるホールペンの製
造工程を示す断面図、第２図は第１図ｇのΠ−■線に沿
う拡大断面図、第３図は第１図ｇの■−■線に沿う拡大
断面図である。 １ ・・・・・・固定金型、２ ・・・・・・コア、５
・・・・・・第１の成形室、６・・・矢形溝部、７
・・・・・・軸芯ピン、１・・・・・・可動金型、９
・・・・・・コア、１２・・・・・・第２の成形室、１
３・・・・・・貫通穴、１４・・・・・・突き出しスリ
ーブ、１５・・・・・・中心ピン、１６，〜１６３・・
・・・・段差部、１７・・・・・・ゲート部、１８・・
・・・・小孔、１９・・・・・・ステンレス細管、２０
・・・・・・ホルダ、１１・・・・・・ペンチップ、２
２・・・・・・インキ導入穴、２６・・・・・・小口径
筒状部、２７・・・・・・インキ流通穴、２８・・・・
・・ボール受け部、２９・・・・・・筒状連結体、３１
・・・・・・ボール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１の成形室を有する固定金型と、この成形室内の
   所定位置まで挿入固定される軸芯ピンと、この固定金型
   に対して開閉する可動金型と、この可動金型に設けられ
   、前記第１の成形室と同軸上に位置する第２の成形室と
   、この成形室内に進退自在に挿入される突き出しスリー
   ブと、このスリーブ内に進退自在に挿入され先端側にそ
   の先端ほど細くなるように３つの段差部を有する中心ピ
   ンと、前記可動金型に形成され前記第２の成形室と連通
   するゲート部とからなる装置によりボールペンを製造す
   るにあたり、前記可動金型を固定金型に対して開いた後
   、前記突き出しスリーブを第２の成形室の所定位置まで
   進入させ、更に中心ピンを該スリーブに沿つて進入させ
   て前記固定金型と当接する可動金型の面より十分突出さ
   せる工程と、この中心ピンの突出部に該ピンの先端から
   第１の段差部の間に対応する箇所に少なくとも１つ以上
   の小孔を有する金属細管の後端側を嵌入し、該細管の後
   端面を該ピンの第２の段差部に当接して固定する工程と
   、可動金型を移動させて固定金型に当接させ、同時に中
   心ピンの先端を固定金型に挿入固定された軸芯ピンの矢
   形溝部の端面に当接させると共に金属細管の先端側で該
   矢形溝部を覆う工程と、可動金型のゲート部から溶融し
   た合成樹脂を供給して固定金型、可動金型の一体化され
   た第１、第２の成形室と中心ピンに嵌合された金属細管
   及び中心ピンとの空間に溶融合成樹脂を注入すると共に
   、溶融樹脂を該空間から金属細管の小孔を介して金属細
   管内周面と中心ピン間の間隔に流し、更に軸芯部の矢形
   溝部に注入して金属細管と合成樹脂製のホルダ部とが一
   体化したペンチップを成形する工程と、可動金型と固定
   金型に対して開くことによりペンチップを中心ピンと共
   に移動させる工程と、突き出しスリーブを更に進入させ
   て中心ピンのペンチップを脱型する工程とを具備したこ
   とを特徴とするボールペンの製造方法。