楽しいペンづくり

 作る人は楽しく、周囲の人からも好評なら、人気があるのでしょう。きっと!
 ペンを自作する喜びを分かち合いましょう。次のような手順でつくります。

@真鍮パイプを木材に埋め込むため、ドリルで貫通穴を明けパイプを接着します。
Aバレルトリマーという刃物で、真鍮パイプの穴に直角にパイプ端面まで削ります。
Bマンドレルに木材とペンキット専用ブッシュを通し、付属のナットで固定します。
C木工旋盤の主軸穴にマンドレルを挿しこみ、自由端は芯押軸で軽く支えます。
Dスキューチゼルという刃物で、各ペンキット専用ブッシュの太さまで削ります。
Eサンドペーパーで磨いてから、サンデングシーラーで目止め後、木地を磨きます。
F木地を外して、ペンキットの金具をペンプレスなどを使って真鍮パイプに圧入します。

 この瞬間に世界に一つだけのペンが誕生します。

 以下の写真は、カエデ材のコブや縞模様が顕著な材木に染料を入れた樹脂を
内部まで染み込ませた市販のスタビライズド・ブランクを使用し、流線型が特徴
のヨーロピアン・ペンに仕立てた作品例です。もちろん、木目は綺麗なんだけど
小さくて使いみちが見つからなかった端材などを活用することも可能です。端材を
削った後に染料でお好みに色づけして、透明感のある各種上塗り塗料で仕上げれ
ば7色のペンづくりも夢ではありません。
 
 いろいろなスタイルのペンキットが販売され、木材の種類とのコンビネーションを
楽しむうちに、コレクションも増えていくでしょう。地域によって、好まれるスタイルや
木材の種類も異なるようです。現在のところ、上の写真のようなヨーロピアンペンが
比較的人気がありますが、細目のペンを好む女性や、作りやすさ優先のウッドター
ナーなどは、以下に紹介するワンピースペンやビーデッド・ペンなどを好むようです。
ペン用のアタッシュケースに並べて見せ合うなどして,仲間の輪を広げましょう。
 
 ペンキットとは真鍮パイプ、金具、ペン軸を含み、木材やブッシュは含みません。
ペンの替芯は文具店でも購入できます。結婚式の引き出物、入学・就職祝い
などにも喜ばれます。

ワンピース・ペン・キット
  
 中字替芯    パーカータイプのボールペン替芯
 ゲルインク    筆圧の必要ないさらさらタイプ替芯
ゴールド
ニッケル
シルバー
 ワンピース・ペンをつくるには貫通穴を明けるドリルビット3/8"(直径9.5mm)や瞬間
接着剤、バレルトリマー、ブッシュ、マンドレルなどが木工旋盤以外に必要です。

 真鍮パイプの外径(9.3mm)に適合させるとなると、従来は太さが比較的細かく揃って
いる鉄工用しか選べませんでしたが、直進性や耐久性が劣りました。ブラットポイント
ビットは主に木工用に活用され、独楽のように旋回中心を的確に捉えながら進むので
直進性に優れています。また、刃物の材質も耐久性を考慮すれば切れ刃寿命がハガネ
より比較的長い ハイス鋼(HSS材)を選択肢に入れた方がいいでしょう。一方、木材が
ひび割れしては使い物にならなくなって困ります。
 
木工用    9.5ミリ ブラットポイント・ビット高速度鋼(HSS材)

@長さ72ミリ、直径9.3ミリの真鍮パイプを埋め込むので、素材は長さ74x19ミリ角
A全長125ミリ、フルート長さ81ミリ、直径9.5ミリのブラッドポイントビットで穴明
B穴明けを終えた内壁に低粘度(薄い)瞬間接着剤を染み込ませる
C真鍮パイプの外側には中粘度瞬間接着剤を塗布し、穴に全長を埋め込む
D真鍮パイプが穴のほぼ中央にとどまったら、硬化促進剤を穴に吹きかける
 瞬間接着剤に限らず、金属と木を接着し、充分に硬化してから次に進む
E両端の金具と木材がピッタリ接合するため、貫通穴に直角に木材の端面を削る
 バレルトリマーを使用し、真鍮パイプの端面が出るまで削る
バレルトリマーで穴に直角に端面を削る例

 バレルトリマー   8.8ミリ パイロットシャフト、19ミリ トリマーヘッド
 トリマーへッド    交換用単品。外径19ミリ、内径4.7ミリ
 刃物はよく切れる状態に砥ぎ直すなり、トリマーヘッドを新品に交換してください

 真鍮パイプを接着した材木を木工旋盤に取り付けるのには、マンドレルを使います。 
市販のマンドレルの大半は、ヨーロピアンペン用真鍮パイプの内径に呼応した直径
6.25ミリのシャフト、ナットとモーステーパー2番のアーバーの3点から成り立っています。
シャフト外径に比べ、ワンピースペンに使用されるパイプは内径が太いため、ガタつき
を解消する目的と、合致させるべき金物の太さに合わせるために、ワンピースペン専用
ブッシュを併用します。また、全長がヨーロピアン・ペンに比べて短いため、固定用ナット
がネジ部にかかるように、自作スペーサー等を通して寸法調節を行います。

 ブッシュ     ワンピースペン用
 マンドレル  No.2MT アーバー、直径6.25ミリ シャフト、ナットつき


@マンドレルのシャフト部分に、ブッシュを介して材木をナットで固定します。
Aマンドレルのアーバー部分を木工旋盤の旋回軸に挿しこみます。
Bマンドレルのシャフトの端末に芯押軸を近づけて旋回軸の振れがないのを確認します。
Cシャフトの端末に回転センターで軽く支え、旋回軸の振れを最小にします。
D旋回軸の回転数を毎分2000回転付近になるよう調節して、切削を開始します。
 刃物の中で是非修得したいのがスキューチゼルです。木工旋盤同好会はじめFEWS
講習会、各地の教習所などでクリーンカットを体験してみてください。

 スキューチゼル  幅13mmロールドエッジスキューチゼル

@紙やすりは摩擦熱を抑えながら120,180,240,320,400グリットの順番にかけます。
A旋回を度々止めて、傷が残っていないことを確認しながら進めます。
B濃淡をつける染色は、サンデングシーラーなど下地塗装を施す前に行います。
 濃淡を目だ立たなくする染色は、サンデングシーラー等の下地処理後に行います。

 サンデイングシーラー  密着性に優れたセルロース系
 セルロースシンナー   薄め液


 ウオーターダイ       水性染料7色セット。WD7
 スピリット・ステイン    速乾、5色、25mlミニチュアボトル入

 
C粉塵を掃った後、キッチンペーパータオル等を使ってサンデングシーラー等を塗布し
 きめを整えます。溶剤が蒸発すると浮遊している木の繊維は固まってくれます。
D軽く400グリットで逆目を取り去り、研磨剤(EEEウルトラシャイン等)を併用して磨きます。

 カッテングポリッシュ  クリーム状の研磨剤。EEEウルトラシャイン

E上塗り塗料(シェラワックスクリームなど)を施して塗装を終了します。
 摩擦熱を上手に利用して瞬時に塗装を終了するフリクションポリッシュ塗装が便利です。
 その場合は布等の乾いた部分を使って圧力を掛けて摩擦してください。

 フリクションポリッシュ  シュラワックスクリーム
 フリクションポリッシュ  ウッドターナーズ・レイス・ポリッシュ
 メラミンラッカー      ユニバーサルラッカー


 スプレー塗装などを 行う場合は、乾燥中にホコリが付着しないよう食器入れケース内
 などに放置します。

 アクリルラッカー  エアーゾール式アクリル樹脂塗料。透明性にすぐれる。

F塗装面はペタペタしていると、汚れがつきやすく光沢が失われたり、肌触りが悪い
 場合があります。臭いの少ないものや、心地よい香りのワックスを塗布すると光沢や
 肌触りが蘇るでしょう。

 ステイックワックス  棒状カルナバロウ。摩擦熱を利用して布等で延ばす
 クリームワックス   練りワックス。臭いの少ないウッドワックス22
 オレンジワックス   良い香り。天然オレンジオイルとミツロウのミックス


Gマンドレルから塗装済の木地を外し、万力等を使用して先端チップを細い側に圧入し
 ます。太い側にはフックをメカニズムカプラーと一緒に圧入して取り付けます。更に、
 ツイストメカニズムを圧入します。

H後端には分厚いキャップを素手で挿しこみます。インクの芯は先端側から入れます。
 ネジになっていますから、チップ部分を緩めてインクの芯を入れます。インクの芯には
 コイルスプリング(渦巻きバネ)が必要です。インクの替芯に交換するときには、バネ
 を捨てないで再利用してください。

ヨーロピアン・ペン・キット・・・比較的人気が高い。
  中字替芯         クロスタイプのボールペン替芯

 ブッシュ        金具の各寸法を測らずチェック可能 
 ブッシュ        フィルグリー用ブッシュ
ニッケル
サテンゴールド
チタニウム
 ヨーロピアンペンをつくるには貫通穴をあけるドリルビット(直径6.9あるいは7mm)や
瞬間接着剤、バレルトリマー、ブッシュ、マンドレル、スキューチゼル、パーテング
ツールなどが必要です。

 真鍮パイプの外径(6.8ミリ)に適合させるとなると、従来は鉄工用6.9ミリや7ミリ、
木工用7ミリが選択肢でした。前述のワンピースペンに比べると穴あけ長さは短い
ものの、ドリル太さが細いからでしょうか、鉄工用ツイストビットだからでしょうか、
穴明けは思いのほか真っ直ぐ進まず切り屑は摩擦熱で固まり、発熱で木がヒビ
割れてしまうことも珍しくありません。
 シャープな刃物、フルート(ミゾ)に付着する切り屑を歯ブラシ等で常時除去し、
水を湿したスポンジ等でドリル全体を冷やしながら発熱を最小限に留めるなどの
オーバーヒート対策例が講じられています。
 パラボリック・フルート・ビットという航空機製造業で使われているドリルビットが
あります。ジュラルミンなどの軽合金を穴あけに使用されているそうですが、この
刃物はラセン部分が深くえぐれていて切屑排出に優れています。
 

                         パラボリック・フルート・ドリルビット

 木工用   6.9ミリ ブラットポイント・ビット。高速度鋼(HSS材)
 軽金属用  7.0ミリ パラボリック・フルート・ビット。高速度鋼(HSS材)


 また、端末などはドリルビットが突出するときに、出口周辺が壊れてしまう「ブローアウト
対策」も必要な場合があり、3ミリほど長めに木取りして、穴明け後に長さを調節します。

@短い真鍮パイプ(長さ53ミリ)と、長い真鍮パイプ(長さ60ミリ)を埋め込むので、素材は
長さ120x19ミリ角。長さ55ミリと長さ62ミリに切断し、切断箇所が分かるように印をつける
A全長108ミリ、フルート長さ69ミリ、直径6.9ミリのブラットポイントビットで穴明け
B穴明けを終えた内壁には低粘度(薄い)瞬間接着剤を染み込ませる
C真鍮パイプの外側には中粘度瞬間接着剤を塗布し、穴に全長を埋め込む
D真鍮パイプが穴のほぼ中央にとどまったら、硬化促進剤を穴に吹きかける
  瞬間接着剤に限らず、金属と木を接着し、充分に硬化してから次に進む
E両端の金具と木材がピッタリ接合するため、貫通に直角に木材の端面を削る
  バレルトリマー等を使用し、真鍮パイプが端面に露出するまで削る

 バレルトリマー  6.2ミリ パイロットシャフト、19ミリ トリマーヘッド
 トリマーヘッド  交換用単品。外径19ミリ、内径4.7ミリ

 バレルトリマーは比較的最近になって使用されるようになった刃物ですが、切れ味
が長続きしないので、代替案も探してみました。
@直角の出るテーブルをもつデイスクサンダー(直径20cmくらい)
A180度タイプの座グリ穴をあけるシェル・カウンターシンク。座ぐりビット

 座ぐりビット  内径6.2ミリ ドリルビット、外径16ミリ カウンターシンク

 真鍮パイプを接着した材木を木工旋盤に取りつけるには、マンドレルを使います。
市販のペン・マンドレルの大半は、ヨーロピアンペン用真鍮パイプの内径に呼応した
直径6.25ミリのシャフト、ナットとモーステーパー2番の3点から成り立っています。

 以下のペンマンドレルは太さの違うシャフトとアーバーの組み合わせになります。
ヨーロピアンペン・キットでは細い方のシャフトと太い方のアーバーの組み合わせです。
右下の写真で、後端キャップ、センターバンド、先端チップといった合致させるべき太さ
にするために、ヨーロピアンペン用ブッシュを併用します。

 ヨーロピアンペン・マンドレル  シャフト 6.5ミリ、アーバーMT2
 ブッシュ10A             ヨーロピアンペン専用ブッシュ

 ヨーロピアンペンは中央部にセンターバンドと呼ばれるリングが特徴で、長短2種の
真鍮パイプがこの金具部を境界にして接しています。ブッシュは先端チップの太さに
相当する一番細くて小さいブッシュと中央に位置する一番長いブッシュ、長いブッシュ
にピッタリはまるリング、後端キャップの太さに相当するブッシュの4点から成り立って
います。

@マンドレルのシャフト部分に、ブッシュを介して材木をナットで固定します。
  センターバンド部分は一番長いブッシュとリングが重なります。木目が連続するよう
  分断箇所を合わせてください。
Aマンドレルのアーバー部分を木工旋盤の旋回軸に挿しこみます。
Bマンドレルのシャフトの端末に芯押台を近づけ、旋回軸の振れがないことを確認します。
Cシャフトの端末を回転センターで軽く支え、旋回軸の振れを最小にします。
D旋回軸の回転数を毎分2000回転付近になるよう調節して、切削を開始します。
  刃物の中で是非修得したいのがスキューチゼルです。木工旋盤同好会をはじめ
  FEWS講習会、各地の教習所などでクリーンカットを体験してみてください。
Eセンターバンド付近はブッシュが二重になっています。まずはブッシュの両端に
  合わせて削ります。
F後端側の材をリングの長さ分だけ、リングがスライドしてピッチリはまる太さに削ります。
G先端側の材を長さ1ミリだけ、リングがスライドしてはまる太さに削ります。

 スキューチゼル  幅13ミリ ロールドエッジスキューチゼル

@紙やすりは摩擦熱を抑えながら120,180,240,320,400グリットの順にかけます。
A旋回を度々止めて、傷が残っていないことを確認しながら進めます。
B濃淡を際立たせる染色は、サンデングシーラーなど下地塗装処理後に行います。
  濃淡を目立たなくする染色は、サンデングシーラー等の下地処理後に行います。
C粉塵を掃った後、キッチンペーパータオル等を使ってサンデングシーラー等を塗布し、
  きめを整えます。溶剤が蒸発すると浮遊している木の繊維が固まってくれます。
D軽く400グリットの紙やすりで逆目を取り去り、研磨剤(EEEウルトラシャイン)等を併用し
  キッチンペーパータオル等で更に磨きます。

 サンデングシーラー   密着性に優れたセルロース系
 セルロースシンナー  薄め液

 ウオーターダイ     水性染料7色セット。WD7
 スピリット・ステイン   速乾、5色、25mlミニチュアボトル入

 カッテングポリッシュ  クリーム状の研磨剤。EEEウルトラシャイン

E粉塵を掃った後、上塗り塗料を施して塗装を終えます。 
  摩擦熱を上手に利用して瞬時に塗装を終了するフリクションポリッシュ塗装が
  便利です。キッチンペーパータオルの乾いた部分を使って、圧力をかけて伸ばして
  ムラなく磨いてください。
  
 フリクションポリッシュ  シュラワックスクリーム
 フリクションポリッシュ  ウッドターナーズ・レイスポリッシュ
 メラミンラッカー      ユニバーサルラッカー


 スプレー塗装などを行う場合は、乾燥中にホコリが付着しないよう食器入れケース内
 などに放置します。

 アクリルラッカー  エアーゾール式アクリル樹脂塗料。透明

F塗装面はベタベタしていると、汚れがつきやすく光沢が失われたり、肌触りが悪い
 場合があります。臭いの少ないものや、心地よい香りのワックスを塗布すると光沢
 や肌触りが蘇るでしょう。

 ステイックワックス  棒状カルナバロウ。摩擦熱を利用し布等で伸ばす
 クリームワックス   練りワックス。臭いの少ないウッドワックス22
 オレンジワックス   良い香り。天然オレンジオイルとミツロウのミックス


Gマンドレルから塗装を終えた材木(ブランク)を外し、センターバンドを高粘度瞬間
 接着剤を併用して取り付けます。

Hペンプレス(万力)等を使用し、先端側ブランクにチップおよびツイスト・メカニズム
 を圧入します。ペン軸をネジ込んで、ツイストしてペン軸先端がチップからちょうど
 良い長さだけでるように、圧入深さを少しづつ深くしていきます。

 ペンプレス  ペン金具の卓上圧入器
  万力やボール盤、アーバー・プレスなどがあれば流用できます。

I同様に、後端側ブランクにエンドキャップを圧入し、ネジを緩めてフック金具を
  挿入して取り付けます。先端側ブランクを後端側ブランクに挿入して完成です。
●ビーデッド・ペン・キット・・・細い9ミリのツイスト式ボールペン
                                      
  中字替芯          クロスタイプのボールペン替芯
 ブッシュ         直径約9mmのストレート

 基本的にはヨーロピアン・ペンキットと同様ですが、センターバンドは丸ホゾではなく
後端のキャップはネジ式でないところが違います。ビード(玉ブチ)が金具についている
ので、木との境界部分の寸法が厳密でないところが作りやすいところです。染色する
場合など、脱色すると木が痩せるようで金具との境界に段差が生じやすいのですが、
この金物では比較的目立たなくなるでしょう。
スリム・ペン・キット
 ブラック     つや消し黒。ゴムのような質感

アメリカン・ペン・キット・・・先端側は直径10mm。細身のボールペン
 チタニウム     耐磨耗性に優れた金色
 ロケット        耐磨耗性に優れた白金色。
 フィルグリー    耐磨耗性に優れた白金色。レーザーで網状に切り抜き
 中字替芯      パーカータイプのボールペン替芯
 ゲルインク替芯    黒中字。筆圧の必要ないさらさらタイプのインク。

 ブッシュ0104     チタニウム用。金具の各寸法を測らずチェック可能
 ブッシュ0365     ロケット用
 ブッシュ0347     フィルグリー用
チタニウム
ロケット
フィルグリー
 アメリカンペンの特徴は後端キャップが平らで、先端チップが砲弾型になっている
ところです。つくる上でいうと木部は前後ともストレートで、センターバンド付近は金物
同士でハメアイになっているので、前側木部をホゾにする必要はありません。

 木工用  8ミリ ブラットポイントビット。高速度鋼(HSS材)
 バレルトリマー  7.3ミリ パイロットシャフト、19ミリ トリマーヘッド

●書籍 英語版ですが、基本的な作り方やカスタムデザインのペンの作品
     集などを見ると世界が広がり、刺激をうけます。

 ターニング・ペン&ペンシル  164頁、1999年発行、キップ・クリステンセン