近年のボールペンでは、筆記する際、その力でボールがボール受けの凹みに押しつけられ、ボールの回転を阻害されないようにするためのバネがチップ内に入れられていることが多いと言われています。 このバネは、とても小さいとされていながら、精巧なバネであり、しかも金属のボールを支えるための針金が、バネの先端に人差し指を立てたような形で突出しているようで、針金がボールと1点で接する構造となっているようです。 その先端の部分は、ボールが回転しやすいようにといった考慮がなされ、半球形に加工されているようです。これは、従来需要のほとんどであると言われていたスイス製の機械にはない機能であり、その工程の中で微細なバネを組み込むことはできないとされるため、脱脂後のチップに別の専用機で後ろからバネを入れ、蓋をしてバネが出てこないように加工しているとされています。 また、この微細なバネを作れるとされているのは世界でも数少ないとされており、トップシェアを誇るのは、なんと長野県にある会社と言われており、国内シェアはもちろん、世界シェアも誇っていると言われているようです。 チップが完成すると、インクタンクに圧入され、インクが充填されて中芯が完成という流れになるでしょう。 インクの充填は、芯の種類によって、チップ圧入前に行うものと、圧入後に行うものに分かれているようです。 ポリ芯や、インクタンクが細い場合には、タンクにインクを注入してからチップを圧入しているようです。チップを先に圧入してしまうと、空気の逃げ道がなくなってしまい、インクが入って行かなくなるからとされています。 粘度の高いインクは、先端が開いているタンクに注入しても、タンクの細さと粘度の高さでインクは前からこぼれません。 それに対して粘度の低いインクや、タンクが太い場合は、チップを圧入した後、注射針などを使ってインクを注入しているようです。 タイプによって蓋が付けられ、中芯の完成となるようです。Read More →

チップを作成するために使用される加工機は、一枚の円盤に複数の加工行程を配置しているとされており、そのため全ての加工は同じタイミングで行われていると言われています。 一つの加工が終わったら、円盤が少し回転し、円周上に置かれている材料が次の行程のところまで移動する仕組みになっているようです。 円盤が回って材料が移動する時には、自然と円盤上に置かれた全ての材料が同時に動くということになるでしょう。 つまり、円周上で行われる各行程は同じタイミングで終了しなければならないと言えるのではないでしょうか。 行程としては「インクタンクに刺さる外径削り」「ペン先削り」「後ろから大きな穴を空ける」「前からボールの凹みを掘る」「ボールがインクへ向かう溝穴を掘る」「ボールを押すためのバネの入る凹みを掘る」「バネを入れる」「ボールを入れる」「ボールをカシめる」といったような加工が、大体一つの機械の中で順次、また同時多発的に行われているというイメージと言えるのではないでしょうか。 最終的に、ボールまで取り付けられた状態で機械から出てきたチップは、そのあとすぐに、専用の洗浄機で洗浄と脱脂を徹底されているようです。 これは、チップの切削作業工程の中で、大量の金属の切り粉と熱が出るため、加工中の機械は密閉された状態を保ち「熱冷まし」と「切り粉を流れ落とす」ために大量の油を浴びせながら加行を進めているとされており、それを綺麗にするための大切な工程であると言えるでしょう。 切り粉や切削油がチップに残っている場合、インク詰まりや変色などの不具合を起こしてしまうと言われています。 そのため、最終段階での洗浄と脱脂が徹底的に行われているようです。Read More →

「チップ」と呼ばれる部分は、ボールペンの先端にあるとされ、貫通穴が空いている小さな棒のことをさしているようです。 片側で「ボール」を保持し、その反対側で「インクタンク」に繋がっているとされ、インクをボールに誘導する働きのものをこう呼んでいるようです。 また「ボール」が先端にカシメられ、ボールと一体となった状態の部品の事を「チップ」と呼んでいる場合もあるようです。 チップの素材は、従来では「真鍮」が使用されていたようですが、近年は「快削ステンレス鋼」が使用されているとされ、パイプではなく、棒材から切削して製作されているようです。 棒材からの切削と聞くと、旋盤による「挽き物加工」を連想してしまいがちですが、このチップについては、かなり特殊な専用機が用いられ、切削からボールのカシメまで一気に行うとされているようです。 こういったチップ製造の専用機は、スイス製の工作機械がほとんど使用されているようで、そういったことから、品質は、どの業者でもある程度同じと言えるでしょう。 かなり複雑な複合加工機であるとされ、10工程以上あるとされる加工を、たった一つの機械の中で同時進行で進めていくと言われています。 チップの材料とされている「ステンレス鋼」という素材は、長いワイヤーのような棒状のものを工場に入荷し、細く短く切断されたあと、機械の中へ送り込まれるようです。 そして端からチップの材料を入れていくと、もう片方の端から、ボールのカシメまで終わったチップが完成されて出てくるという仕組みになっているようです。 この機械の特徴と言えるのは、ベルトコンベアに相当する部分が円盤状になっており、円盤が少しずつ回転することによって材料を運んでいくといった点にあるのではないでしょうか。Read More →

一般的に、ボールペンの「ボール」に使用されているとされる「ステンレス」という素材は、鉄に「錆びにくくするためのクロムやニッケルを含ませた合金鋼」であり、お手頃なボールペンによく使われる素材と言えるでしょう。 「ステイン」という言葉の意味は「錆び」であり、その「ステイン」に「レス」を付けることにより「錆び無し」という意味になるそうです。 材料の段階としては、長くて丸い棒であり、それを小さく切り分けたものを、それぞれ球体として圧縮成型するとされています。 安価に製造できるとされていますが、そのぶん耐磨耗性に劣ってしまうとされておりますが、実際に使用する場合、インクが無くなるより先にボールが駄目になると言ったことはあまり見受けられないレアなケースと言えるのではないでしょうか。 また、次に多いとされる「タングステン」という素材は、元素記号もついていることからもわかるように、自然界にある金属であり、原子番号も元素記号もある素材でしょう。 銀灰色の非常に硬く重い金属であり、これに炭素を加えて熱すると「タングステンカーバイト」と呼ばれる粉末になるようです。 この粉末に「コバルト」を少しだけ加え、丸い型に入れて圧縮し、さらに熱を加えて焼結したとされるものを「タングステンボール」と呼んでいるそうです。この製作工程を踏んで成型されたタングステンは、超硬合金と呼ばれており、とても硬い上に寿命が長いとされているため、多くの工業製品に頻繁に使用されていると言われています。 「セラミックス」という素材は、一般には陶磁器のことを指すようですが、工業的には基本成分が金属酸化物であるものを、高温での熱処理によって焼き固めた焼結体を指すようです。 つまり、土や粘土ではなく、粉末の金属を型で焼き固めたものであると言えるでしょう。磨耗が少ないとされているため寿命が長いという点や、インクに対して化学変化を起こさないといった点から、使用されることが多くなったと言われているようです。Read More →

ボールペンのペン先である「チップ」と呼ばれる部分は、そのほとんどが金属製のため、丈夫であると思われることが多いとされていますが、そのイメージとは違い、意外とデリケートで衝撃に弱い、ということをご存知でしょうか。 特にペン先にある「ボール」と「カシメ部」と呼ばれるボールを保持する部分の隙間などは、それこそミクロン単位と言える繊細な設計となっているようです。 そのため、なんらかの衝撃を受け、この隙間が狭まってしまった場合、書き味が損なわれるのはもちろん、場合によってはインクが出なくなってしまうといったことにもなりかねないと言われています。 また反対に、衝撃によってこの隙間が広がってしまうと、インクが出過ぎたり、インク漏れなどの不具合を起こしてしまうようです。 ボールペンは、書くための道具というのは、説明をしなくともご存知でしょうが、ペン先を使って紙に穴を開けたり、硬いものを突いてしまわないよう、充分に注意して大切に使用するよう心がけると良いのではないでしょうか。 次に、ボールペンの「芯」を構成する要素を見てみましょう。 これは、大きく分けて4つあると言われています。 その中でも、特にボールペンの性能を決めると言われているポイントは「ボール」と「チップ」の2つと言えるのではないでしょうか。 ボールペンの先端に使用されているボールは、ステンレス鋼や、タングステン、セラミックス、プラスチックなどが使用されており、インクなどを自社生産している大手でも、ボールは他社から購入していることが多いようです。 筆記具以外の工業製品でも、ベアリングと言ったものなどで球体はよく使用されているため、専門の業者が多いのではないでしょうか。Read More →