(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製細管（２）内にセンターピン（３２）を挿入し、該細管（２）の外周面に回転ローラー（３３）を圧接させることによる塑性変形によって、該細管（２）の先端に先細状のエッジ部（３）を形成するエッジ部形成工程と、細管（２）の先端近傍に内方への押圧変形によってボール受け座（４）を形成するボール受け座形成工程と、前記ボール受け座（４）の前側にボール（６）を挿入した後、前記エッジ部（３）の先端を内方へ折り曲げてボール（６）を回転可能に抱持させるカシメ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、適用するボール（６）の外径（Ａ）が、０．５ｍｍより小であるとともに、前記エッジ部形成工程で形成されるエッジ部（３）の角度（α）が、２５度〜４５度であり、カシメ工程でエッジ部（３）先端を内方へテーパ状に折り曲げてなり、その折り曲げ角度（β）が、１５度〜２５度であ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。
【請求項２】
エッジ部（３）先端からのボール（６）の露出量（Ｌ）が、ボール外径（Ａ）の２５％〜３５％である請求項１のパイプ式ボールペンチップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製細管を塑性加工することによって得られるパイプ式ボールペンチップの製造方法に関する。特に、細字筆記に最適な極小ボールを採用したパイプ式ボールペンチップの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパイプ式ボールペンチップおいて、先端小口部には、斜め書き時に小口部を紙面と接触させずに滑らかな筆記が可能なよう、２０度前後（本願の角度αに相当）のテーパ部を備えた先細状エッジ部が形成されている。前記先細状エッジ部は、金属製細管内にセンターピンを挿入した状態で、該細管先端の外周面に回転ローラーを圧接させることによる塑性変形によって形成される。
【０００３】
前記従来のパイプ式ボールペンチップにおいて、適用するボールは、外径が０．５ｍｍ〜０．７ｍｍの比較的大径であり、細管も、そのボール外径に比例して比較的厚肉である。そのため、前記先細状エッジ部は、ボールを抱持するのに十分な強度を有しており、そのテーパ部の角度についても余り考慮されていない。
【０００４】
ところが、近年、手帳や書籍等の細かな部分への書き込みに最適な細字用のボールペンチップについて、市場からの要望が高い。その目的で、ボールの外径が０．５ｍｍより小さい極小ボールを採用すると、細管の肉厚（即ちエッジ部）も塑性加工上、薄肉としなければならなず、エッジ部の強度が低下する。
【０００５】
それに加え、図７に示すように、ボール外径を小径にすると、ボールペンチップ先端から露出したボール６ａは、筆記時に紙面７に容易に埋没し（特に、複数枚の重ねた状態の紙面７に筆記するときに著しく埋没し）、それにより、エッジ部３ａ外面（即ち、カシメ部５ａ外面）が紙面７に接触し易くなる。その結果、筆記の際、円滑な筆記が妨げられるばかりか、エッジ部３ａ外面が紙面との接触によって磨耗するため、エッジ部３ａが短期間で薄肉となりがちである。したがって、従来のエッジ部では、小径のボールを長期に渡ってボールを安定して抱持するための強度が不十分であり、短期間でボールの脱落を生じさせ易い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来の問題点を解決するものであって、極小のボールを採用したにもかかわらず、長期にわたりボールを安定的に抱持できるととともに滑らかな筆記が可能であり、しかも、製造が容易な細字用の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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
▲１▼概要
本発明は、金属製細管２内にセンターピン３２を挿入し、該細管２の外周面に回転ローラー３３を圧接させることによる塑性変形によって、該細管２の先端に先細状のエッジ部３を形成するエッジ部形成工程と、細管２の先端近傍に内方への押圧変形によってボール受け座４を形成するボール受け座形成工程と、前記ボール受け座４の前側にボール６を挿入した後、前記エッジ部３の先端を内方へ折り曲げてボール６を回転可能に抱持させるカシメ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、適用するボール６の外径が、０．５ｍｍより小であるとともに、前記エッジ部形成工程で形成されるエッジ部３の角度αが、２５度〜４５度であることを要件とする。
【０００８】
また、カシメ工程で先細状エッジ部３先端を内方へテーパ状に折り曲げる場合、その折り曲げ角度βは、１５度〜２５度であることが好ましい。
【０００９】
さらに、カシメ工程の後、エッジ部３先端からのボール６の露出量Ｌは、ボール外径Ａの２５％〜３５％であることが好ましい。
【００１０】
▲２▼エッジ部の角度α
前記エッジ部３は、先端に向かうに従ってテーパ状に薄肉となる先細形状であり、そして、エッジ部形成工程直後のエッジ部３の外面と内面のなす角度をαとする（図２参照）。前記角度αが、２５度より小である場合、全体に薄肉となり、十分な強度を有しておらず、紙面との磨耗により短期間でボール６が脱落する。一方、前記角度αが、４５度より大では、エッジ部３の折り曲げ箇所での肉厚が厚く、折り曲げ変形が困難である。特に、前記角度αは、エッジ部３が、十分な強度と容易な折り曲げ加工性を有する点で、３０度〜４０度が好ましい。
【００１１】
▲３▼折り曲げ角度β
前記カシメ工程での折り曲げ角度βが、１５度より小の場合、折り曲げ箇所が、先細状エッジ部３の先端よりかなり後方位置になるため、先細状エッジ部３の折り曲げ箇所での肉厚が厚くなり過ぎ、ボール６を抱持させるのに十分な大きさのカシメ部５を形成するための折り曲げが困難である。一方、折り曲げ角度βが、２５度より大の場合、適宜のボール露出量Ｌを維持しようとすると、先細状エッジ部３の折り曲げ量が少くなり、即ち、ボール６の抱持のために形成されたカシメ部５は、小さくなって耐久性が低下する。
【００１２】
▲４▼ボール露出量Ｌ
エッジ部３先端からのボール６の露出量Ｌが、ボール外径Ａの２５％より小であるとき、筆記の際（特に、ペンを紙面に対して極端に横に倒したり、高い筆記圧で使用する場合）、エッジ部３が紙面と接触し易くなり、円滑な筆記感が得られない。一方、ボール露出量Ｌが、ボール外径Ａの３５％より大であるとき、該ボール露出量Ｌが過大であるため、いかなるエッジ部３の角度αや折り曲げ角度βに設定しても、ボール６は容易に脱落してしまう。
【００１３】
▲５▼金属製細管
金属製細管２は、材質として、例えば、ステンレス鋼、具体的には、オーステナイト系のＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３２１等のステンレス鋼が好ましい。
【００１４】
▲６▼ボール外径Ａ
ボール６の外径Ａは、細字筆記に最適な、０．２５ｍｍ〜０．４５ｍｍのものが好ましい。なぜなら、ボール外径Ａが０．２５ｍｍより小の場合、チップ先端が尖鋭になり過ぎ、筆記時に紙面を破るおそれがあるからである。実際には、前記ボール６は、０  ３ｍｍ、又は０．４ｍｍのものが有効である。
【００１５】
▲７▼エッジ部形成工程
エッジ部形成工程は、例えば、金属製細管２内にセンターピン３２を挿入した状態で、該細管２の中央部外面に、両側にテーパ部（角度αに相当する）を備えた回転ローラー３３を圧接させ、該細管２を塑性変形によって二等分に切断することによって、一本の細管２からテーパ状のエッジ部３を備えた細管２を２本同時に製造する方法（図１参照）、あるいは、細管２の先端にセンターピン３２を挿入した状態で、該細管２先端に、片側にテーパ部を備えた回転ローラー３３を圧接させ、塑性変形によってテーパ状のエッジ部３を形成する方法等、挙げることができる。
【００１６】
▲８▼ボール受け座形成工程
ボール受け座形成工程は、エッジ部形成工程を行う前またはエッジ部形成工程を行った後、あるいはエッジ部形成工程と同時等、カシメ工程前なら何時でもよいが、製造が容易な点で、エッジ部形成工程の後に行うことが最も好ましい。また、ボール受け座形成工程では、ボール受け座４は、複数のポンチ４１によって金属製細管２の先端近傍の側壁を外方から径方向内方へ押圧塑性変形させ、複数の内方突起によって構成されるものが有効である（図３参照）。具体的には、３個または４個の内方突起が製造上、好ましい。この他にも、前記ボール受け座４は、細管２の先端近傍の側壁を環状に縮径した構成でもよい。
【００１７】
(9)カシメ工程
カシメ工程では、折り曲げ精度が良好な点で、エッジ部３をテーパ状に折り曲げることが好ましい。
【００１８】
【作用】
（請求項１の作用）
本発明製造方法によって得られるパイプ式ボールペンチップ１は、ボール６が外径０．５ｍｍより小であるため、紙面にボール６が容易に埋没し、エッジ部３外面が紙面によって磨耗しがちであるが、カシメ工程前のエッジ部形成工程で形成されるエッジ部３の角度αを、２５度〜４５度に設定することによって、折り曲げ加工が困難でない程度に、従来よりもエッジ部３を厚肉にしてエッジ部３の耐久性を向上させることができる。その結果、極小のボール６であっても、短期間で脱落することがなく、長期にわたり安定的にボール６を抱持することが可能となる。
【００１９】
カシメ工程で、エッジ部３先端を内方へテーパ状に折り曲げる場合、その折り曲げ角度βを、１５度〜２５度に設定したことによって、前記エッジ部３の折り曲げ変形が容易となるばかりか、長期にわたり安定したボール６の抱持が可能な適宜な大きさのカシメ部５を形成できる。即ち、前記範囲の折り曲げ角度βは、２５度〜４５度の角度αを備えたエッジ部３に対して最適である。
【００２０】
（請求項２の作用）
カシメ工程の後に設定されるエッジ部３先端からのボール６の露出量Ｌが、ボール外径Ａの２５％〜３５％であることによって、脱落しない程度にボール６を露出させ、エッジ部３を紙面と出来るかぎり接触しないようにして、滑らかな筆記が可能なボールペンチップを得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明パイプ式ボールペンチップの製造方法の一実施例を図面に従って順に説明する（図１〜図６参照）。即ち、製造方法は、エッジ部形成工程（第１工程）と、ボール受け座形成工程（第２工程）と、カシメ工程（第３工程）の三工程からなる。
【００２２】
エッジ部形成工程を説明する（図１、図２参照）。
ステンレス製円筒状細管２（均一肉厚を有する長手寸法１２ｍｍのストレ−ト状パイプ）を採用する。前記細管２内に金属製棒状体よりなるセンターピン３２を挿入した状態で、該細管２側面中央に、両側に角度αのためのテーパ面を有する２つの回転ローラー３３を圧接させる。前記回転ローラー３３は、回転方向及び回転速度を同じに設定され、その間隙で細管２を転動させ、塑性変形によって細管２を中央で二等分に切断する（図１参照）。その後、細管２内からセンターピン３２を抜き取る。前記回転ローラー３３のテーパ面によって、それぞれの細管２の端部には、角度αのテーパ部３１を備えた円錐面状のエッジ部３が形成される（図２参照）。
【００２３】
次に、ボール受け座形成工程を説明する（図３、図４参照）。
前記エッジ部形成工程で得られた細管２のエッジ部３側に、尖頭状のガイドピン４２を挿入し、前記細管２のエッジ部３後方の側壁を、前記ガイドピン４２とで挟圧するよう、３本の尖頭状のポンチ４１によって径方向内方に押圧塑性変形させ、ボール受け座４となる３つの内方突起を周状等間隔に形成する。
【００２４】
最後に、カシメ工程を説明する（図５、図６参照）。
前記ボール受け座形成工程で得られた細管２のボール受け座４前側に、ボール６を挿入し、その後、円錐面状内面を有するカシメダイス５１の圧接により先細状エッジ部３をテーパ状に内方へ折り曲げ、カシメ部５を形成する。前記カシメダイス５１は、エッジ部３のテーパ部３１の角度αよりβだけ大きいテーパ角度を有し、エッジ部３を、その角度β分だけ内方へ折り曲げる。
【００２５】
尚、前記実施例のエッジ部３の角度αは３５度に設定され、折り曲げ角度βは２０度に設定され、さらに、ボール露出量Ｌはボール外径Ａの３２％に設定された。また、具体的には、採用するボール６の外径Ａが０．３ｍｍの場合、前記細管２は、外径：０．５ｍｍ、内径：０．３２ｍｍであり、採用するボール６の外径Ａが０．４ｍｍの場合、前記細管２は、外径：０．６５ｍｍ、内径：０．４２ｍｍであった。
【００２６】
次に、前記製造方法で得られたボールペンチップ（実施例１・２、及び比較例）のボール脱落試験の結果を表１に示す。表１は、エッジ部３のテーパ部３１の角度αを、２０度，２５度、３５度の３種類のボールペンチップ（折り曲げ角度β：２０度、及びボール外径Ａ：０．３ｍｍは共通）を５本づつ用意し、該ボールペンチップを剪断減粘性を有する水性インキを収容したインキ収容筒に取り付けてボールペンを組み立て、該ボールペンを走行筆記試験機によって自転させながらジクザク筆記した結果である。但し、筆記角度は、紙面に対して６０度であり、筆記荷重は、垂直方向に１５０グラムである。また、筆記用紙は、硬質塩化ビニル樹脂製板よりなる下敷の上に、３枚重ねられてセットされた。さらに、ボール脱落のチェックは、筆記距離２００ｍｍおきにボールペンチップ先端を粘着テープの粘着面に当接させて行った。また、筆記距離１４００ｍｍを筆記させた後のボールペンは、インキ収容筒に充填されたインキのほとんどが消費されており、このことから、筆記距離１４００ｍｍを筆記可能なものは、長期にわたり筆記可能であると推測される。
【００２７】
【表１】
0003840275.tif 000002
【００２８】
【発明の効果】
（請求項１の効果）
本発明製造方法によって得られるボールペンチップは、紙面にボールが容易に埋没し、エッジ部外面が紙面によって磨耗しがちである外径０．５ｍｍより小さい極小ボールであるにもかかわらず、カシメ工程前のエッジ部形成工程で形成されるエッジ部の角度αを、２５度〜４５度に設定することによって、折り曲げ加工が困難でない程度に、従来よりもエッジ部を厚肉にしてエッジ部の耐久性を向上させることができる。その結果、極小のボールであっても、短期間でボールが脱落することがなく、長期にわたり安定的にボールを抱持することが可能となる。
【００２９】
カシメ工程で、エッジ部先端を内方へテーパ状に折り曲げる場合、その折り曲げ角度βを、１５度〜２５度に設定したことによって、前記エッジ部の折り曲げ変形が容易であるとともに、長期にわたり安定したボール抱持が可能な適宜な大きさのカシメ部を形成できる。即ち、前記範囲の折り曲げ角度βは、２５度〜４５度の角度αを備えたエッジ部に対して有効である。
【００３０】
（請求項２の効果）
エッジ部先端からのボールの露出量Ｌが、ボール外径Ａの２５％〜３５％であることによって、脱落しない程度にボールを露出させ、エッジ部を紙面と出来るかぎり接触しないようにし、滑らかな筆記が可能なボールペンチップを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のエッジ部形成工程の説明図である。
【図２】図１のエッジ部形成工程で得られた細管の要部拡大断面図である。
【図３】前記実施例のボール受け座形成工程の拡大説明図である。
【図４】図３の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【図５】前記実施例のカシメ工程の拡大説明図である。
【図６】本発明の製造方法から得られるボールペンチップの要部拡大断面図である。
【図７】従来のボールペンチップの筆記時の状態を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１  ボールペンチップ
２  細管
３  エッジ部
３１  テーパ部
３２  センターピン
３３  回転ローラー
４  ボール受け座
４１  ポンチ
４２  ガイドピン
５  カシメ部
５１  カシメダイス
６  ボール
７  紙面
α  エッジ部の角度
β  折り曲げ角度
Ａ  ボール外径
Ｌ  ボール露出量
【図１】
0003840275.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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