ターニング道場 ペン(ペンの作り方)

世界に一つだけのオリジナルペンを作ろう!

身近で入手可能な針葉樹の木材を使ってペン作りをしてみます。
割と柔らかい材料は削りやすく初心者の練習にもなるでしょう。
なれてきたら広葉樹やアクリルなど他の材料にも挑戦しましょう。

回転式ボールペン・スリム(ペン金具)、杉(天然)を使用。

下記の作成手順は、あくまでも参考です。
これらの手順は、作成者の技能、環境や材料、道具等が異なればそれらに適した対応が必要になります。最も安全で最適な方法を考慮し、おこなってください。
怪我・失敗等につきましては当社は責任を負いかねます。

作成手順で使用している商品は、ページ最後の「このHOW TOで使用した商品」より詳細がご覧いただけます。
もくじ


1.材料を用意する
2-A.材料に穴をあける(木工旋盤)
2-B.材料に穴をあける(ボール盤)
3.材料と真鍮パイプを接着する
4-A.システムバレルトリマーで端面を平らにする(木工旋盤)
4-B.システムバレルトリマーで端面を平らにする(ボール盤)
5.材料をセットする
6.材料を削る
7.仕上げ・塗装
8.組み立て

 

1.材料を用意する

作りたいペン金具と、使用する材料を用意しましょう。

練習する時は少し太めの材料がおすすめです。


材料サイズ:約20mm x 20mm x 150mm

金具:スリム(回転式ボールペン)24K

ペン金具から真鍮パイプを取り出して、材料の上に乗せます。
真鍮パイプと同じ長さの位置に印を入れます。
パイプと材料が同じ長さか、材料が1-2mm長いぐらいがベストです。

※回転式ボールペン・スリムの真鍮パイプは2本とも、太さ・長さが同じです。

手ノコやジグソー、バンドソー、などでカットしましょう。
木目を合わせて作りたい場合は写真のように印を書いておくと分かりやすくなります。

2-A.材料に穴をあける(木工旋盤)

木工旋盤で材料に穴をあけます。
ボール盤や電動ドリルをお持ちの方は、2-Bのボール盤を使った方法でも穴あけができます。

 

木工旋盤で穴あけをするには、細長いペン用の生地を固定するためのチャックとジョーが必要です。
この作例ではスーパーNOVAチャックIIとピンジョーセットを使用しました。
※ペン木地を固定する専用ジョーも販売しています。

ジョーにペン生地をしっかりと固定します。

ドリルチャックにドリルビットを取り付け、テールストックに差し込みます。

※ドリルビットのサイズはペンキットにより異なります。この作例(スリム)では7mmのドリルビットを使用しています。

テールストックごとベッド上を移動させてドリルビットの先端を材料に近づけます。

テールストックをしっかりと固定しましょう。

※このとき、テールストック上部にあるテールストックスピンドルを固定するレバーはフリーにしておきます。

回転数を最低にしてから電源を入れて、材料を回転させます。

必ずドリルチャックを片手でサポートしながら、テールストックのハンドルを回してドリルビットを前進させます。

ゆっくりと穴あけを行いましょう。

木屑が出ているうちは進んでもOKですが、詰まって出てこなくなった時は一度ドリルビットを引き抜いて木屑を落としてから再度穴あけします。

テールストックスピンドルは有る程度前進させると、それ以上進めなくなります。

テールストックスピンドルが出なくなったらスイッチをOFFにして回転を停止させ、テールストックのハンドルを反対に回してテールストックスピンドルをひっこめます。

 

※多くひっこめすぎると、場合によってはドリルチャックが不安定になる事があります。 良く確認しましょう。

電源はOFFのままテールストックごと前進させて、ドリルビットを穴に挿入します。

奥まで挿し込めたらスイッチをONにして回転させ、速やかに最初と同じ動作を繰り返し穴を掘り進めます。

このように木屑がドリルビットの先端付近にたまった時、木屑が排出されにくくなります。
時々ドリルビットを引き抜いて木屑を取り除いて作業を繰り返します。

貫通するまで行いましょう。

予めドリルに貫通する位置をマスキングテープ等で記しておくのも良いでしょう。

2-B.材料に穴をあける(ボール盤)

ボール盤とペン木地を固定できるバイスがあれば、チャックが無くても穴あけができます。

また、電動ドリルと電動ドリルをボール盤のように使用できる専用ドリルスタンドがあれば、ボール盤と同じような方法で穴あけができます。

3.材料と真鍮パイプを接着する

接着剤(エポキシ系など)を使って真鍮パイプを材料にあけた穴に接着します。
なるべく接着強度が増すようにサンドペーパーで真鍮パイプの表面を荒らします。

※使用例:カラトギ #180

上が未加工、下が表面を荒らした状態です。

真鍮パイプの表面に接着剤をまんべんなく塗って穴に挿入します。
※真鍮パイプの中に接着剤を入れないように注意しましょう。

硬化時間が早いエポキシ系接着剤や瞬間接着剤の場合は、作業途中に希望しない位置で硬化してしまう場合がありますので注意しましょう。

 

パイプと木地はぴったり同じサイズではないため、そのまま削るときれいに組み立てる事が出来ません。
次の工程で、木地とパイプのをぴったり同じ長さにします。

4-A.システムバレルトリマーで端面を平らにする(木工旋盤)

パイプと木地の面を平らにするシステムバレルトリマーを使用した作業に入ります。


システムバレルトリマーを木工旋盤に取り付けるために、ヘッドストック側にドリルチャックを取り付けます。

 

※テールストックやヘッドストックからアクセサリーを外す手順は、木工旋盤の取扱説明書をご確認ください。

システム・バレルトリマーを準備します。

今回使用するスリム(回転式ボールペン)の推奨サイズは、パイロットシャフトが7mm、バレルトリマーヘッドが1/2インチ(12.7mm)でしたので、その2種類を用意します。

 

※ペン金具によって推奨サイズが異なります。各ペン金具のページをご確認ください。

 

パイロットシャフトにバレルトリマーヘッドを取り付けます。バレルトリマーヘッドのネジが、パイロットシャフトの平らに加工された部分にくるように差し込みます。

バレルトリマーヘッドに付属の六角レンチを使って固定しましょう。
ネジは2ヶ所あります。

 

バレルトリマーヘッドはパイロットシャフトの段にピッタリ接触するように取り付けます。

ドリルチャックにセットします。
確実にドリルチャックの中心にくるように取り付けましょう。

材料をロック出来るプライヤーで挟んで固定します。
なるべく材料に対してプライヤーが垂直になるようにしましょう。

真鍮パイプの接着が良く乾いて(硬化して)いるか確認してOKの場合はプライヤーで固定したままパイロットシャフトに差し込みます。

真鍮パイプ内に接着剤が進入してしまっていると上手く入りませんので注意しましょう。

 

材料の端面をバレルトリマーヘッド側に寄せます。

テールストックを材料の反対側の端面に近づけ、テールストックスピンドルの先端を材料に軽く接触させます。

テールストックがベッド上を動かないように固定します。

この時、バレルトリマーヘッドに材料が接触しないようにすきまを作ります。
テールストックのハンドルを回してテールストックスピンドルを少し後退させましょう。

回転数を最低にしてから電源を入れて、システムバレルトリマーを回転させます。

ゆっくりとテールストックのハンドルを回してテールストックスピンドルを前進させます。

材料の端面にバレルトリマーヘッドを接触させます。

バレルトリマーヘッド先端の刃で、木材と真鍮が一緒に削られて面が平らに整います。

平らな面が出来ていれば良いので、わずかに削るだけでOKです(削りすぎに注意)
これを材料2個の端面、合計4ヶ所同じように行いましょう。

4-B.システムバレルトリマーで端面を平らにする(ボール盤)

ボール盤をお持ちであれば、木地への穴あけと同じ要領で端面の加工ができます。

電動ドリルをお持ちの場合、図のように手持ちで加工することも可能です。

手持ちで加工する場合はパイロットシャフトがパイプ内径より細いときれいに加工できない場合があります。

なるべく推奨サイズに近いサイズで加工してください。

5.材料をセットする

ペン木地を加工するため、旋盤に取り付けます。

ペン木地は中心にパイプが入っているため、そのまま旋盤に取り付ける事はできません。

ペンマンドレルと呼ばれる専用のアクセサリーを使用します。

 

ペンマンドレルはドリルチャックと同じく、ヘッドストックの穴に差し込んで使用します。

テールストック側にペンマンドレルを押さえる為に回転センターを取り付けます。

 

※回転センターは通常、木工旋盤に付属しています。

※ペンマンドレルを押さえるための回転センター推奨先端角度は60°です。

木地を取り付けるため、ペンマンドレルから金色のネジとスペーサー(金属の筒状の部品)外します。
ペンマンドレルに付属のスペーサーは長さ、太さ共に同じものです。

スペーサーは木地を挟み込むように取り付けていきます。
木地の両隣のスペーサーが金具の太さ=どこまで削って良いかの目安になります。

ペン金具によっては、スペーサーではなくブッシュと呼ばれる太さが異なるパーツを代わりに差し込みます。

今回使用するスリムはスペーサーがそのまま太さの目安にできるタイプのペン金具です。

最初に1つスペーサー(ブッシュ)入れ、材料を1つ入れます。

ペン先側、クリップ側が決まっている場合は向きに注意してください。

続いてスペーサー(ブッシュ)を1つ入れ、向きを考えて2つ目の材料を入れます。

木地の直後に最後のスペーサー(ブッシュ)を入れ、ネジが切られている部分に届かないようであればネジ切り部分までスペーサーを入れ、金色のネジで固定します。

材料が空転しないようにしっかりとネジを締め込みましょう。

残ったスペーサーはなくさないように保管してください。

テールストックを動かし、ペンマンドレルのくぼみに回転センターの先端がはまるように接触させます。

テールストックを固定します。

回転センターの先端がペンマンドレルの端面の窪みに接触している状態です。

一度、テールストックのハンドルを引っ込める方向に回して、回転センターを少し後退させます。

このように先端が離れました。

再度、接触させるためにテールストックのハンドルを回してゆっくりとテールストックスピンドルを前進させ、ハンドルが止まった状態でやめます。

 

※ハンドルを回しすぎて回転センターの圧力が増すとマンドレルが曲がってしまいますので注意しましょう。
曲がった状態で加工すると偏芯したペンが出来てしまいます。

セットが終わったらテールストックスピンドルを固定します。

これで材料を回すことができるようになりました。

6.材料を削る

いよいよ削る段階に入ります。

ツールレストの位置を決めます。
回したときに、材料やペンマンドレルのネジ、回転センターなどが接触しないところで、なるべく材料に近付けて固定します。

電源を入れる前に手で回して、当たってしまう部分がないか確認しましょう。

スピンドルガウジを使ってみます。

溝を真上に向け、ハンドルを水平、又はやや下げた状態の時に刃先が回転の中心ぐらいになるようにします。

スイッチを入れ、加工をはじめます。

回転速度は好みに合わせましょう。早すぎると加工が難しくなる場合があります。
スピンドルガウジの溝を上に向けたまま少しずつ角を落としてみましょう。

角側から入るのでは無く、角は外に出たほうが引っかかりにくいです。

角が取れたら中心付近はガウジを左右に移動させて太さを合わせましょう。

ほぼ同じよう太さになるように2つの材料を同時に加工しましょう。

材料とツールレストの距離が離れてしまうと危ないので、削り進んだら回転を停止させてからツールレストを材料に近づけましょう。

スピンドルガウジの溝を上に向けて削った荒削りが終わったら、好みの形に削ります。

スピンドルガウジの砥いだ面(ベベル)を材料にそわせるようにしながら削るように心がけると、きれいな切削面になります。

最終的に材料の両端は、隣り合うスペーサー(ブッシュ)と同じ太さになるようにします。同じ太さに削ることで、組み立てたときにペン金具との段差のない仕上がりにできます。

サンドペーパーで削り取られてしまう分を予想して、スペーサー(ブッシュ)より少しだけ太い状態まで、刃物で丁寧に削りましょう。

7.仕上げ・塗装

形ができたところで、サンドペーパーの出番です。

凸凹が出来てしまった場合は平らな面を持つサンディングホルダーなどを使って荒いサンドペーパーから順番に徐々に細かくして全体をまんべんなくサンディングします。

最終的には400番程度のカラトギのサンドペーパーを使って木工旋盤を回転させずに木目方向にそってサンディングすれば、回転スジが取れてきれいになります。

ペーパー仕上げが終わったら、塗装します。

ペン作りにおいて一般的な仕上げ方法の一つ、 シェラック塗料とカルナバワックスを使用した仕上げを紹介します。

旋盤で素早く仕上げる事が出来ます。

 

小さく切った布かペーパータオルにシェラック塗料をつけて材料にしみ込ませるように塗ります。

 

※写真は現在の作例と異なるペンです。

まずは旋盤を止めた状態で木地に塗料を染み込ませるように塗布していきます。

 

全体に塗り終えたら、旋盤を回転させながら塗り込んでいきます。

 

摩擦熱で塗料が乾いたかどうか、回転を止めて表面を触ってみましょう。
季節や天候、材質によって感想時間は違いますが、 サラッとした感じになっていたら次の工程に進みましょう。

カルナバワックスを回転させた材料に直接当て、熱で溶かしながら表面にワックスを付けていきます。

全体にワックスを塗布したらペーパーやセーフティクロスを当て、ワックスを均一に伸ばします。

カルナバワックスは融点が高いので、回転させながら布やペーパータオルで摩擦熱を発生させるように少し押さえながら磨きます。

余分なワックスも取り除く作業にもなります。

時々回転を止めて表面を確認しながら磨きましょう。

実際の作例で塗料とワックスを塗った状態がこちら。

仕上げが終わったらテールストックを後退させ、ペンマンドレルからパーツを取り外します。

これでボディの完成です。

あとは組み立てを残すのみ!

8.組み立て

組み立て前に、ペン金具の部品を全て並べてみましょう。
組み立てる向きやパーツの位置を考えて置くことで、間違えることも少なくなります。

ペンの組み立てにはペンプレスを使います。

ペン先の金具を圧入しましょう。

 

ペンの組み立て手順は、ペン金具に付属の説明書に従って行ってください。

真っ直ぐに入るように注意しながらペンプレスのハンドルをゆっくり倒します。

部品が確実に圧入されるまで手でサポートしながら行います。

しっかりと部品が圧入されているか確認しましょう。

回転式ボールペンの主要なメカとなる部品を圧入します。

このパーツの入り具合によって、ペン先の出具合が決まります。

まず、メカの金色部分が少しだけ入った状態で一度やめます。

ボールペンの芯を入れてみて、丁度良い出具合になるまで圧入を繰り返します。

※入れ過ぎに注意しましょう。

出具合を決めたら、メカパーツにリングを入れます。

メカパーツの入口は抜け落ち防止のためわずかに太くなっています。

リングは接着不要です(接着しないでください)

クリップとキャップを組み立てます。

クリップは閉じたり開いたりしますので力がかかる部分です。
しっかり取り付けたいので接着剤併用しましょう。
乾きの遅めな瞬間接着剤などを取り付ける部分の真鍮パイプ内側に1滴たらしてから圧入しましょう。

クリップの取り付け位置を確認してセットします。

速やかに圧入しましょう。

組み立てが出来ているか確認します。

芯を取り付け、クリップ側を差し込みます。

購入時は先端にペン先の保護膜が付いています。

保護膜は爪で簡単にはがすことができます。

世界に一つだけのペンの完成です!

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