JP2009083404A

JP2009083404A - ボールペンチップ

Info

Publication number: JP2009083404A
Application number: JP2007258581A
Authority: JP
Inventors: Hajime Tomita; 肇富田
Original assignee: Pilot Corp
Current assignee: Pilot Corp
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2009-04-23

Abstract

【課題】本発明は、チップ先端部での撥水性及び撥油性が良好で、泣きボテが発生し難く、筆記によるチップ先端部の摩耗を抑制し、且つ書き味が良好なボールペンチップを提供する。
【解決手段】チップ本体に、ボール抱持室の底壁の中央に形成したインキ流通孔と、該インキ流通孔から放射状に延びるインキ流通溝とを有し、前記底壁にボールを挿置し、チップ先端部を内側にかしめることにより、ボールの一部をチップ先端縁より突出させて回転自在に抱持してなるボールペンチップであって、前記チップ先端部の外壁面に、フッ素樹脂含有ニッケルメッキ層を形成するとともに、前記メッキ層の硬度が、前記チップ本体の硬度よりも高くしたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、チップ本体に、ボール抱持室の底壁の中央に形成したインキ流通孔と、該インキ流通孔から放射状に延びるインキ流通溝とを有し、前記底壁にボールを挿置し、チップ先端部を内側にかしめることにより、ボールの一部をチップ先端部より突出させて回転自在に抱持してなるボールペンチップに関し、さらに詳細には、チップ先端部にフッ素樹脂含有ニッケルメッキを施したことをボールペンチップに関する。

従来から、底壁の中央にインキ流通孔、該インキ流通孔から放射状に延びるインキ流通溝を有するボール抱持室内にボールを挿置し、チップ先端部を内側にかしめることにより、ボールの一部をチップ先端部より突出させて回転自在に抱持してなるボールペンチップについてよく知られている。

こうした従来のボールペンチップにおいて、実開昭６１−５０４８３号公報「筆記具用ペン先」に、ボールペンチップに撥水性、撥油性樹脂層を設けたボールペンチップが開示されている。

ところで、従来のボールペンチップは、その硬度が、２００Ｈｖ〜２５０Ｈｖであったために、ボールの回転によりボール抱持室の底壁が摩耗することが問題視されているが、筆記の時に、チップ先端部と紙とが接触し、チップ先端部が摩耗する問題もある。また、チップ先端部と紙とが接触することによって、筆記抵抗が大きくなり、書き味が低下する問題があった。

前述した、チップ先端部の摩耗は、筆圧が高く、且つ紙が厚い程、発生し易く、特に複写紙への筆記時に発生し易い。

ボールペンチップの摩耗を抑制する技術としては、特公平０５−４０６７９号「ボールペンチップの製造方法」に、窒化チタンや窒化クロム等の耐摩耗性の高い金属薄膜を形成することで、ボールペンチップの摩耗を抑制することが開示されている。
実開昭６１−５０４８３号公報特公平０５−４０６７９号公報

しかし、特許文献１は、ボールペンチップに撥水性、撥油性樹脂層を形成するために、筆記の時に、余剰のインキがチップ先端部の外壁に溜まる、泣きボテ現象が発生し難くすることはできるが、筆記の時に、紙と接触するチップ先端部の摩耗を抑制することはできなかった。

また、特許文献２は、窒化チタンや窒化クロム等の耐摩耗性の高い金属薄膜を形成することで、チップ先端部の摩耗を抑制することはできるが、チップ先端部での撥水性又は撥油性は向上しないため、泣きボテ現象を抑制することはできなかった。

本発明はこれらの従来技術に鑑みてなされたものであって、チップ先端部での撥水性及び撥油性が良好で、泣きボテが発生し難く、筆記によるチップ先端部の摩耗を抑制し、且つ書き味が良好なボールペンチップを提供することにある。

本発明は、前記問題を解決するために、チップ本体に、ボール抱持室の底壁の中央に形成したインキ流通孔と、該インキ流通孔から放射状に延びるインキ流通溝とを有し、前記底壁にボールを挿置し、チップ先端部を内側にかしめることにより、ボールの一部をチップ先端縁より突出させて回転自在に抱持してなるボールペンチップであって、前記チップ先端部の外壁面に、フッ素樹脂含有ニッケルメッキ層を形成するとともに、前記メッキ層の硬度が、前記チップ本体の硬度よりも高くしたことを特徴とする。

更にまた、前記チップ本体の硬度が、２３０Ｈｖ〜２８０Ｈｖであるとともに、メッキ硬度が、３００Ｈｖ〜９００Ｈｖであることを特徴とする。

更にまた、前記フッ素樹脂含有ニッケルメッキにおけるフッ素樹脂の含有量が、３０〜５０質量％であることを特徴とする。

更にまた、前記チップ本体が、少なくともチップ先端縁の外側の角部に、面取り加工を施したことを特徴とする。

更にまた、前記メッキ層が、少なくともチップ先端縁の外側に対応する角部に、面取り加工を施したことを特徴とする。

更にまた、前記チップ先端部の外壁に、面粗度が略均一な、密着面を形成したことを特徴とする。

本発明におけるフッ素樹脂含有ニッケルメッキには、含フッ素高分子として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いることが最も好ましい。これは、含フッ素高分子としては、例えば、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パ−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリフルオロビニール（ＰＶＦ）などが挙げられるが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、完全な自己潤滑性皮膜であり、その表面での摩擦時にはＰＴＦＥ粒子の薄膜が塗りつけられることにより、摩擦面どうしの接着が防げられるとともに、撥水性及び撥油性が極めて高いためである。また、浸漬めっき等と違ってフッ素樹脂含有ニッケルメッキは、その表面が摩滅すると新しいＰＴＦＥ粒子か現れ、絶えず低い摩擦係数が維持される効果を奏する。

本発明は、チップ先端部での撥水性及び撥油性が良好で、泣きボテが発生し難く、筆記によるチップ先端部の摩耗を抑制し、且つ書き味が良好なボールペンチップを提供することができた。

実施例１
図１に示す実施例１のボールペンチップ１は、ステンレス鋼線材からなるチップ本体２のボール抱持室３の中央にインキ流通孔６と、このインキ流通孔６に連通する放射状に延び、チップ後部孔７に達しないインキ流通溝５を有した底壁４に、φ１．０ｍｍのタングステンカーバイド製のボール９を載置し、チップ先端部２ａを内側にかしめことにより、ボール９の一部がチップ先端縁より突出するように回転自在に抱持する。

ボールペンチップは、先ず、φ２．３ｍｍ、硬度が２３０Ｈｖ〜２８０Ｈｖのステンレス鋼線材を所望の長さに切断し、ボール抱持室３、インキ流通溝５、インキ流通孔６、後部孔７を作製後、ニッケル、リン、ＰＴＦＥ（フッ素樹脂含有率３０〜３５％）からなるフッ素樹脂含有ニッケルメッキを施し、厚さ３μｍのメッキ層８を形成する。その後、このメッキ層８に熱（３００℃〜３５０℃）を加えたベーキング処理を施してある。更にその後、ボール９を底壁４に載置し、チップ先端部２ａを内側にかしめて、ボール９の一部をチップ先端部より突出させて回転自在に抱持してある。

ボールペンチップ１のチップ先端部２ａの外壁面に、無電解メッキにより表面自由エネルギーの高いフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）を含有したニッケルメッキからなるメッキ層８を形成する。フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）を含有したメッキ層は、撥水性、撥油性を有するために、筆記の時に、余剰のインキがチップ先端部の外壁に溜まる、泣きボテ現象が発生し難くすることができる。また、筆記の時に、チップ先端縁部が紙に接触してもフッ素樹脂を含有したメッキ層によって接触抵抗が低減して書き味の低下を抑制することが可能となる。

更にまた、ベーキング処理前のメッキ硬度は、２００Ｈｖ〜２５０Ｈｖであるが、ベーキング処理を施すことによって、メッキ硬度が３００Ｈｖ〜３５０Ｈｖに向上するため、チップ本体の硬度よりも高くなり、チップ先端部と紙とが接触することによって発生するチップ先端部の摩耗を抑制することができる。

尚、実施例では、便宜上、チップ本体の硬度が、２３０Ｈｖ〜２８０Ｈｖのステンレス鋼線材を用いているが、ステンレス鋼線材の硬度は特に限定されるものではないが、線材から切削加工を施すことを考慮すると、２３０Ｈｖ〜２８０Ｈｖが好ましい。また、切削性等の加工性を考慮するとフェライト系のステンレス線材を用いることが好ましい。

尚、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の含有量が、５〜１０％の場合には、メッキ硬度は４００〜５００Ｈｖ、ベーキング処理後のメッキ硬度は７５０〜９００Ｈｖであった。また、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の含有量が２０〜２５％の場合には、メッキ硬度は２５０〜３５０Ｈｖ、ベーキング処理後のメッキ硬度は４００〜５００Ｈｖであった。

また、少なくともチップ先端縁の外側の角部２ｂを面取りすることが好ましい。これは、メッキを施した時に、急激な角部は、他の部分よりもメッキ厚が厚い、肉盛り部が発生し易い。チップ先端縁に肉盛り部が発生すると、紙面と接触し易くなるため、肉盛り部の発生を抑制するため、チップ先端縁の外側の角部２ｂを面取りをすることが好ましい。また、面取りを行うことによって、チップ先端縁の外径が小さくなるため、紙と接触し難くなる効果を奏する。更にまた、メッキ層の先端縁の外側の角部を面取りすることによって、紙と接触し難くできるので、より好ましい。尚、面取りの形状は特に限定されないが、丸みを有する円弧状とすることが最も好ましい。

チップ先端縁の角部２ｂの面取りは、予め切削により面取りしてもよいし、メッキの前処理として、切り粉の除去や脱脂等を目的とした洗浄を行う時に、バレル研磨等によって面取りしてもよい。同様に、メッキ層の先端縁の外側の角部の面取りは、メッキ後、切削やバレル研磨等によって面取りすることができる。更にまた、チップ先端縁の内側の角部等、他の角部についても面取りをすることが好ましい。

また、特に紙面との接触部であるチップ先端部２ａの外壁は、メッキ層８の密着性を高めることが好ましいが、チップ先端部２ａの外壁が切削しただけであると、面粗度が安定せず、メッキ層が剥がれる恐れがある。そのため、チップ先端部２ａの外壁に、面粗度が略均一な、密着面を形成することが好ましい。尚、密着面の形成方法は、研磨を施す、或いはチップ本体よりも硬度の高く、面粗度が均一なツールを押し当て、チップ先端部の外壁に転写する等によって形成することができる。

また、本実施例では、便宜上、フッ素樹脂含有ニッケルメッキのフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の含有量を３０〜５０質量％としてあるが、前述のように、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の含有量を多くするに従って、メッキ硬度は低下するが、撥水性、撥油性能は向上する。フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の含有量が５％未満だと、撥水性、撥油性の効果が少なく、５０質量％より大きいと、ベーキング処理後の硬度が低く、耐摩耗性の向上が少ないため、５〜５０質量％、かしめ等の加工性を考慮すると、３０〜３５質量％が最も好ましい。

また、メッキの厚さは、０．５μｍ未満だと、耐摩耗性の向上が少なく、１０μｍを超えるとチップ本体との密着性が低下する等の問題が発生する恐れがあるため、０．５μｍ以上、１０μｍ以下が好ましく、さらに、１μｍ〜５μｍが最も好ましい。

尚、図示はしていないが、ボールの底壁に、ボールと略同形のボール座を形成してあってもよい。

本発明のボールペンチップは、使用するインキに限定されることなく使用可能で、油性ボールペン用インキや水性ボールペン用インキ、剪断減粘性を付与したインキ、修正用インキなど、インキの種類に関わらず使用することができるため、ボールを筆記媒体とするボールペンチップとして広く利用可能である。

特に、表面張力が４０ｍN／ｍ（２０℃）以下の水性ボールペン用インキや５０００ｍＰａ・ｓ（２０℃）以下の油性ボールペン用インキは、泣きボテが発生し易いため、本発明の効果は顕著である。

実施例１のボールペンチップの一部省略した要部拡大縦断面図である。

符号の説明

１ボールペンチップ
２チップ本体
２ａ先端部
２ｂ角部
３ボール抱持室
４底壁
５インキ流通溝
６インキ流通孔
７後部孔
８メッキ層
９ボール

Claims

チップ本体に、ボール抱持室の底壁の中央に形成したインキ流通孔と、該インキ流通孔から放射状に延びるインキ流通溝とを有し、前記底壁にボールを挿置し、チップ先端部を内側にかしめることにより、ボールの一部をチップ先端縁より突出させて回転自在に抱持してなるボールペンチップであって、前記チップ先端部の外壁面に、フッ素樹脂の含有量が、５〜５０質量％のフッ素樹脂含有ニッケルメッキ層を形成するとともに、前記メッキ層の硬度が、前記チップ本体の硬度よりも高いことを特徴とするボールペンチップ
前記チップ本体の硬度が、２３０Ｈｖ〜２８０Ｈｖであるとともに、メッキ層の硬度が、３００Ｈｖ〜９００Ｈｖであることを特徴とする請求項１に記載のボールペンチップ
前記フッ素樹脂含有ニッケルメッキにおけるフッ素樹脂の含有量が、３０〜５０質量％であることを特徴とする請求項１または２に記載のボールペンチップ
前記チップ本体が、少なくともチップ先端縁の外側の角部に、面取り加工を施したことを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のボールペンチップ
前記メッキ層が、少なくともチップ先端縁の外側に対応する角部に、面取り加工を施したことを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載のボールペンチップ
前記チップ先端部の外壁に、面粗度が略均一な、密着面を形成したことを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載のボールペンチップ