JP4473972B2

JP4473972B2 - Ballpoint ball and its manufacturing method

Info

Publication number: JP4473972B2
Application number: JP34350598A
Authority: JP
Inventors: 忠彰伊藤; 泰範中谷
Original assignee: Sakura Color Products Corp
Current assignee: Sakura Color Products Corp
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2018-12-03
Also published as: JP2000168286A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールペンのペン先に使用されるボールペン用ボールおよびその製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ゲルインク用ボールペンのペン先は、図７に示すような構造のものが用いられている。図において、１０は中空状に形成されたペン先本体であり、先端側が先細り状に形成され、その先端部にボールペン用ボール（以下「ボール」という）１１が回転自在に取り付けられている。そして、上記ペン先本体１０の後端側がインク筒（図示せず）に連結され、このインク筒から中空部に供給されたインクがインク流路１２を通じてボール１１に供給されるようになっている。
【０００３】
上記ペン先の先端部を詳しく説明すると、図８に示すように、先端にインク流路１２に連通するボール収容凹部１３が形成され、ボール１１収容状態で上記ボール収容凹部１３の開口にかしめ部１４が形成されることにより、ボール１１が回転自在に保持されるようになっている。上記ボール収容凹部１３の奥面は、すり鉢状のテーパ面１５に形成され、このテーパ面１５に、図９に示すように、インクの流出量を確保するため、放射状に５本のインク溝１６が形成されている。
【０００４】
上記ペン先を用いて筆記する際には、図１０に示すように、傾けられたペン先のボール１１が紙面２２に押し当てられる。このとき、上記ボール１１は、ボール収容凹部１３内で斜め上方向にずれる（図示の矢印Ｂ）。そして、インクは、ペン先本体１０の中空部からインク流路１２およびインク溝１６を通ってボール収容凹部１３内に導かれ、ボール収容凹部１３の壁面とボール１１との隙間から重力によって流出する（図示の矢印Ｃ）。ついで、ボール１１の回転に伴ってインクがボール１１の表面を伝って紙面２２に転写され筆記が行われる。
【０００５】
上記ボール１１としては、一般に、超硬質合金が使用され、この超硬質合金を球状に研磨仕上げされたものが用いられている。このようなボール１１は、図１１に示すように、ＷＣ等の硬質金属間化合物粒子１７がＣｏ等の結合金属１８を介して焼結された超硬質合金が球状に形成されてなり、表面１９が鏡面に研磨仕上げされて形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のボール１１では、硬質金属間化合物粒子１７同士の隙間に、結合金属１８の層が形成されているため、表面１９が鏡面に研磨仕上げされると、表面の結合金属１８の部分に硬質金属間化合物の小片２０が露呈する。そして、使用しているうちに、表面の結合金属１８部分が摩耗し、図１２に示すように、上記小片２０が脱落する。このように脱落した小片２０は、研磨剤として作用し、ペン先本体１０を摩耗させる原因となる。また、硬質金属間化合物粒子１７間の柔らかい結合金属１８部分が摩耗すると、研磨仕上げされた硬質金属間化合物粒子１７のエッジ２１が露出する。そして、表面にエッジ２１が露出したボール１１が、筆圧を受けながら回転することにより、図１３に示すように、ペン先本体１０のボール収容凹部１３のテーパ面１５が摩耗し、ボール１１がペン先本体１０内に沈み込む結果となる。
【０００７】
このように、ペン先本体１０のテーパ面１５が摩耗すると、インク溝１６が塞がれてインクが流出しにくくなる。また、ボール１１とペン先本体１０との接触面積が大きくなって摩擦抵抗が増え、ボール１１が回転しにくくなる。さらに、ペン先本体１０内にボール１１が沈み込むため、ペンを立てないとペン先本体１０のかしめ部１４が紙面に当たってかすれてしまう。すなわち、かすれずに書ける紙面２２とペンとの角度（筆記可能角度）が大きくなるのである。このように、筆記可能角度が大きくなると、筆記時のボール１１のズレ（図１０における矢印Ｂ方向へのボール１１の移動距離）が小さくなって、インクが流出する隙間（ボール収容凹部１３の壁面とボール１１との隙間）が狭くなり、さらにインクが出にくくなる。上記のように、従来のボール１１では、使用されるうちにペン先本体１０を早期に摩耗させて書きにくくなったりかすれたりし、早期に書き味が悪くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ペン先本体の摩耗を和らげ、良好な書き味が長期間維持できるボールペン用ボールおよびその製法の提供をその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のボールペン用ボールは、硬質の金属間化合物粒子が結合金属を介して焼結された焼結体を球形に研磨してなるボールペン用ボールであって、
上記焼結体は、金属間化合物粒子の含有量が重量比で９０％を超え、結合金属の含有量が重量比で１０％未満であり、
表面に露出した金属間化合物粒子間の結合金属部が除去されることにより、上記研磨の際に当該除去部の表面に露呈した金属間化合物の小片が使用中に脱落して研磨剤として作用しないようあらかじめそれが除去されるとともに、表面の上記除去部が使用中にインクを保持するための凹部に形成されていることを要旨とする。
【００１０】
また、本発明のボールペン用ボールの製法は、硬質の金属間化合物粒子が結合金属を介して焼結された焼結体からなるボールペン用ボールの製法であって、
上記焼結体を、金属間化合物粒子の含有量が重量比で９０％を超え、結合金属の含有量が重量比で１０％未満のものとし、
上記焼結体を球形に研磨した後、表面に露出した金属間化合物粒子間の結合金属部を除去することにより、上記研磨の際に当該除去部の表面に露呈した金属間化合物の小片を使用中に脱落して研磨剤として作用しないようあらかじめそれを除去するとともに、表面の上記除去部に使用中にインクを保持するための凹部を形成することを要旨とする。
【００１１】
すなわち、本発明は、上記焼結体は、金属間化合物粒子の含有量が重量比で９０％を超え、結合金属の含有量が重量比で１０％未満であり、表面に露出した金属間化合物粒子間の結合金属部が除去されることにより、上記研磨の際に当該除去部の表面に露呈した金属間化合物の小片が使用中に脱落して研磨剤として作用しないようあらかじめそれが除去され、表面の上記除去部が使用中にインクを保持するための凹部に形成されている。このように、従来のボールに比べ、結合金属含有量が少なく、焼結体の硬度が高い。このため、金属間化合物粒子同士の隙間の結合金属の層が極めて薄くなり、表面の結合金属の部分に露呈する金属間化合物の小片がそれだけ微小なものとなり、その数も極めて少なくなる。また、表面の硬質金属間化合物粒子同士の隙間にわずかに存在する微小な金属間化合物の小片があらかじめ除去されていることから、使用中に脱落して研磨剤として作用する小片がなく、金属間化合物の小片による研磨作用を生じず、ペン先本体の摩耗が防止され、ボールのペン先本体内への沈み込みが防止される。そして、従来のように、インク溝が塞がれてインクが流出しにくくなったり、ボールとペン先本体との接触面積が大きくなることによる摩擦抵抗の増大が防止される。また、筆記可能角度の増大も抑えられる。このように、従来のボールのように、早期に書き味が悪くなるようなことがほとんどなく、長期間にわたって良好な書き味が維持される。しかも、ペン先本体の摩耗が抑えられることから、ボール径を小さくしても摩耗が少ないため、細字に対応することができる。そのうえ、ボール表面に形成された凹部にインクが保持された状態でボールが回転するため、インクの流出が促進され、さらに書き味が良好になる。
【００１２】
本発明のボールペン用ボールにおいて、高粘度インク用ボールペンに用いられるものである場合や、無機顔料入りインク用ボールペンに用いられるものである場合には、ペン先本体の摩耗が防止されることによって書き味を維持する作用がさらに顕著であり、効果的である。すなわち、無機顔料は、例えばアルミ粉末やチタンホワイト等のように硬質であり、このような硬質の顔料が入ったインクを用いると、従来のボールでは、結合金属部分の摩耗が激しく、金属間化合物小片の脱落による研磨作用が激しく、ペン先本体を大きく摩耗させる。また、高粘度インクでは、比重が重い無機顔料を十分に分散させることができるため、最近では多く使われるようになってきている。本発明のボールでは、硬度がＨｖ１８００以上、あるいは、焼結体中の結合金属含有量が、原子量がナトリウム以上の元素に対する重量比で１０％以下であることから、金属間化合物粒子同士の隙間の結合金属の層が極めて薄く、表面の結合金属の部分に露呈する金属間化合物の小片が極めて小さくかつ少ないため、上記のような硬質の無機顔料が入ったインクが使用されても、金属間化合物粒子小片の研磨作用によるペン先本体の摩耗が大幅に軽減されるのである。
【００１４】
本発明のボールペン用ボールにおいて、表面に露出した金属間化合物粒子の、上記凹部周辺のエッジ部がペン先本体を磨耗させることがないよう除去されている場合には、従来のように、ボール表面に露出したエッジがペン先本体を摩耗させることがなく、一層長期間にわたって良好な書き味が維持される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１６】
図１は、本発明のボールペン用ボールの一実施の形態を示す。このボール１は、基本的には、図１１に示すものと同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。すなわち、ＷＣ等の硬質金属間化合物粒子１７がＣｏ等の結合金属１８を介して焼結された焼結体からなり、この焼結体が球状に形成され、表面１９が鏡面に研磨仕上げされている。
【００１７】
上記硬質金属間化合物粒子１７の材質としては、ＷＣに限定するものではなく、各種のものが用いられる。例えば、ＴｉＣ，ＶＣ，Ｃｒ_３Ｃ_２，ＴａＣ，ＮｂＣ，Ｍｏ_２Ｃ，Ｂ_４Ｃ，ＺｒＣ，ＳｉＣ等の炭化物をはじめ、Ａｌ_２Ｏ_３，ＣｒＯ_３，ＭｇＯ，ＳｉＯ_２，ＢｅＯ，ＴｈＯ_２，ＴｉＯ_２，ＣａＯ，ＴｉＯ，ＺｒＯ_２等の各種酸化物、ＴｉＮ，ｃ−ＢＮ，Ｓｉ_３Ｎ_４，ＡｌＮ等の各種窒化物、ＺｒＢ_２，ＣｒＢ，ＴｉＢ_２等の各種ほう化物、ＭｏＳｉ_２，ＴｉＳｉ_２，ＣｒＳｉ_２等の各種珪化物等があげられる。これらは単独でもしくは併せて用いられる。
【００１８】
上記金属間化合物粒子１７の粒径としては、平均粒径で０．１μm以上１０μｍ以下が好ましい。上限値としては、７μｍ以下であればより好ましく、５μｍ以下であれば一層好ましい。０．１μm未満では、粒径が細かすぎて本発明の効果を十分に得られないほかコストアップとなり、１０μｍを超えると、結晶粒が粗くなり、強度が低下するからである。
【００１９】
上記結合金属１８としては、Ｃｏだけに限定されるものではなく、各種のものが用いられる。例えば、Ｃｕ，Ｓｎ，Ｐ，Ｂｅ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｍｎ等各種のものが用いられる。これらは単独でもしくは併せて用いられる。
【００２０】
すなわち、本発明のボール１に用いられる焼結体としては、例えば、ＷＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−Ｃｏ−ＣｒＣ系，ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ（ＮｂＣ）−Ｃｏ系，ＷＣ−ＴａＣ（ＮｂＣ）−Ｃｏ系等の各種超硬質合金や、炭化物系，酸化物系，窒化物系，ほう化物系，珪化物系等の各種サーメット等があげられる。
【００２１】
上記焼結体中の結合金属１８の含有量は、原子量がナトリウム以上の元素に対する重量比で１０％以下が好ましく、９％以下であればより好ましい。最も好ましくは、５％以下である。１０％を超えると、金属間化合物粒子１７同士の隙間の結合金属１８の層が厚くなり、表面１９に露呈する金属間化合物の小片が大きくかつ多くなり、ペン先本体の摩耗が多くなるからである。なお、焼結体中の結合金属１８含有量は、金属間化合物粒子１７同士の結合力を確保するため、少なくとも１％以上とすることが好ましい。
【００２２】
そして、本発明のボール１の硬度としては、Ｈｖ（ビッカース硬度）１８００以上が好ましく、Ｈｖ１９００以上であればなお好ましい。最も好ましくは、Ｈｖ２０００以上である。Ｈｖ１８００未満では、結合金属１８の量が多く、金属間化合物粒子１７同士の隙間の結合金属１８の層が厚くなり、表面１９に露呈する金属間化合物の小片が大きくかつ多くなり、ペン先本体の摩耗が多くなるからである。なお、ボール１の硬度は、金属間化合物粒子１７の硬度を超えることがないため、使用する金属間化合物粒子１７の種類にもよるが、Ｈｖ２３００〜２５００までが上限値である。
【００２３】
本発明のボールは、例えば、つぎのようにしてつくることができる。すなわち、まず、所定の金属間化合物粒子１７を所定の焼結条件で焼結し、略球形に形成する。ついで、この球体を、一定間隔に保持した２枚の砥石の間でダイヤモンドパウダーとともにころがし、ダイヤモンドパウダーを徐々に細かなものにして磨き上げることにより、表面１９を鏡面に仕上げる（図１参照）。
【００２４】
上記ボール１は、所定のペン先本体に取り付けられ、ボールペンのペン先の一部として使用される（図７，図８および図１０参照）。
【００２５】
上記ボールペンに用いられるインクとしては、特に限定するものではなく、油性インクや水性インク，ゲルインク等各種のものが用いられるが、特に、粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上２００００ｍＰａ・ｓ以下の高粘度インクが好適に使用される｛ＥＬＰ型粘度計３°（Ｒ１４）コーン、０．５ｒｐｍ（２０℃）で測定｝。インク粘度の下限値としては、５００ｍＰａ・ｓ以上であれば一層好適である。すなわち、上記粘度範囲にある高粘度インクでは、比重が重い硬質の無機顔料であっても十分に分散させることができる。このような硬質の無機顔料を分散させたインクを使用すると、従来のボールでは、結合金属１８部分の摩耗が激しく、金属間化合物小片の脱落による研磨作用も増大し、ペン先本体を激しく摩耗させる。上記本発明のボールでは、表面の結合金属１８の部分に露呈する金属間化合物小片が極めて小さくかつ少ないため、上記のような硬質の無機顔料を分散させたインクを使用しても、金属間化合物小片の研磨作用によるペン先本体の摩耗が大幅に軽減されるのである。
【００２６】
上記無機顔料としては、特に限定するものではなく、各種のものが用いられる。例えば、亜鉛華，酸化チタン，弁柄，酸化クロム，鉄黒，チタンエロー（ＴｉＯ_２・ＢａＯ・ＮｉＯ，ＴｉＯ_２・ＮｉＯ・Ｓｂ_２Ｏ_３，ＴｉＯ_２・Ｓｂ_２Ｏ_３・ＮｉＯ，ＺｎＯ・Ｆｅ_２Ｏ_３，ＺｎＯ・Ｆｅ_２Ｏ_３・Ｃｒ_２Ｏ_３，ＴｉＯ_２・ＣｏＯ・ＮｉＯ・ＺｎＯ，ＣｏＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・Ｃｒ_２Ｏ_３等各種のものを含む），コバルトブルー，セルリアンブルー，コバルトグリーン等の各種酸化物、アルミナホワイト，黄色酸化鉄，ビリジアン等の各種水酸化物、カドミウムエロー，カドミウムレッド，朱，リトポン等の各種硫化物、黄鉛，モリブデートオレンジ，ジンククロメート等の各種クロム酸、石膏，硫酸バリウム等の各種硫酸塩、炭酸カルシウム，鉛白等の各種炭酸塩、群青等の珪酸塩、マンガンバイオレット，コバルトバイオレット等の各種燐酸塩、エメラルドグリーン等の砒酸塩、紺青等のフェロシアン化物、カーボンブラック、黄土、バリウム黄、アルミニウム粉，ブロンズ粉，亜鉛末等の各種金属粉、天然パールエッセンス，塩基性炭酸鉛，酸塩化ビスマス，雲母チタン等の各種真珠顔料等があげられる。
【００２７】
上記無機顔料の中でも、特に、酸化チタンおよび亜鉛華は、乳白色の色目を出すため最近よく使われるが、従来のボールを用いたボールペンにおいて結合金属１８部分を摩耗させる度合いが高く、本発明のボール１を使用すると摩耗防止の効果が大きい。
【００２８】
上記ペン先を使用して筆記を行う場合には、傾けられたペン先のボール１が紙面２２に押し当てられたとき（図１０参照）、上記ボール１は、ボール収容凹部１３内で斜め上方向にずれる。そして、インクは、ペン先本体１０の中空部からインク流路１２およびインク溝１６を通ってボール収容凹部１３内に導かれ、ボール収容凹部１３の壁面とボール１との隙間から重力によって流出する。ついで、ボール１の回転に伴ってインクがボール１の表面を伝って紙面２２に転写され筆記が行われる。
【００２９】
このとき、上記ボール１では、表面の金属間化合物粒子１７同士の隙間の金属間化合物の小片２０が微小でかつ少ないため、使用中に脱落して研磨剤として作用することが少ない。このため、筆圧を受けながらボール１がボール収容凹部１３内で回転しても、ペン先本体１０の摩耗が抑制され、ボール１のペン先本体１０内への沈み込みが防止される。したがって、インク溝１６が塞がれてインクが流出しにくくなったり、ボール１とペン先本体１０との摩擦抵抗の増大や筆記可能角度の増大も防止され、良好な書き味が維持される。
【００３０】
図２は、本発明の第２の実施の形態のボールペン用ボールを示す図である。このボール５は、表面１９の金属間化合物粒子１７同士の隙間の結合金属１８部分が除去されて不規則模様の凹部２が形成されている。また、金属間化合物粒子１７の、上記凹部２周辺のエッジ部が除去されて丸みを帯びた角３が形成されている。それ以外は、図１に示すものと同様であり、同様の部分には同じ記号を付している。
【００３１】
上記ボール５は、例えば、つぎのようにしてつくることができる。すなわち、まず、所定の金属間化合物粒子１７を焼結条件で焼結し、略球形に形成して表面１９を鏡面に仕上げる（図１参照）。つぎに、例えば、バレルによって球体同士を共ずりさせることにより、図３に示すように、柔らかい結合金属１８部分を摩耗させるとともに、表面の金属間化合物粒子１７間に存在する微小な金属間化合物の小片２０を除去し、この除去部分に不規則模様の凹部２を形成する。そして、さらに共ずりを続けることにより、表面に露出した金属間化合物粒子１７の、上記凹部２周辺のエッジ部２１を、球体同士のぶつかり合いによって除去し、丸みを帯びた角３を形成させる（図２参照）。
【００３２】
上記ボール５では、表面１９の金属間化合物粒子１７同士の隙間の結合金属１８部分が除去され、この部分の金属間化合物の微小な小片２０もあらかじめ除去されているため、上記小片２０による研磨作用がなく、ペン先の摩耗が一層少なくなる。さらに、ボール５表面に形成された凹部２にインクが保持された状態でボール５が回転するため、不規則模様の凹部２によるインク汲み出し作用が働き、インクの流出が促進され、書き味が良好になる。しかも、ボール５表面に露出したエッジ２１がペン先本体を摩耗させることがなく、一層長期間にわたって良好な書き味が維持される。
【００３３】
なお、上記各実施の形態では、ボール１，５の鏡面研磨を砥石研削で行い、共ずりをバレルによって行ったが、これに限定するものではなく、磁性流体による研磨や、電解研磨，電解研削，化学研磨等各種の手法が用いられる。また、ボール１，５として球体のものを例示したが、これに限定するものではなく、円柱状のもの等に適用することもできる。
【００３４】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００３５】
【実施例および比較例】
硬質の金属間化合物粒子として平均粒径５μｍ以下のＷＣを使用し、結合金属としてＣｏ等を使用した超硬質合金を、球状に鏡面研磨して直径０．８ｍｍの球体とし、ボールペン用のボールを得た。実施例および比較例のボールの組成を下記の表１に示す。
【００３６】
【表１】

【００３７】
つぎに、上記各実施例および比較例のボールについて、図７に示すペン先にセットし、精機工業社製ライティングテスター（ＭＯＤＥＬＴＳ−４Ｃ−１０）を使用して下記の条件で連続筆記試験を行った。
［試験条件］
筆記角度：６５°
荷重：１００ｇ
筆記速度：５ｃｍ／ｍｉｎ
筆記距離：３００ｍ
ペン先本体：ステンレス
［使用インク］
酸化チタンカラーベース３３．００重量％
ミューティクル２４０Ｄ（三井東圧）２９．００重量％
グリセリン８．００重量％
ホスファノールＰＥ−５１０１．５０重量％
ケルザン０．２８重量％
プロクセルＸＬ２０．４０重量％
イオン交換水２７．８２重量％
【００３８】
なお、上記酸化チタンカラーベースは、下記の組成のものを用いた。
【００３９】
［組成］
酸化チタン（ＫＲ２７０：チタン工業）６５重量％
スチレンマレイン酸樹脂（ハイロスＸＸ２２０：星光化学）
の水酸化ナトリウム１．４当量中和水溶液（樹脂分３０重量％）２０重量％
プロピレングリコール７重量％
イオン交換水８重量％
【００４０】
上記筆記試験後のボールの沈み込み量（ペン先本体の摩耗量）の測定結果ならびに、３０Ｋｇｆで測定した硬度を下記の表２に示す。
【００４１】
【表２】

【００４２】
つぎに、ボールの硬度と結合金属含有量との関係を図４に、ボールの硬度とペン先本体の摩耗量との関係を図５に、結合金属含有量とペン先本体の摩耗量との関係を図６に、それぞれ示す。
【００４３】
上記図４からわかるように、結合金属含有量が少ないほど硬度が高くなっている。また、上記表２および図５ならびに図６から明らかなように、硬度が高く、結合金属含有量の少ない実施例のボールを使用することにより、ペン先本体の摩耗を大幅に抑制することができた。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、金属間化合物粒子同士の隙間の結合金属の層が極めて薄くなり、表面の結合金属の部分に露呈する金属間化合物の小片がそれだけ微小なものとなり、その数も極めて少なくなる。また、表面の硬質金属間化合物粒子同士の隙間にわずかに存在する微小な金属間化合物の小片があらかじめ除去されていることから、使用中に脱落して研磨剤として作用する小片がなく、金属間化合物の小片による研磨作用を生じず、ペン先本体の摩耗が防止され、ボールのペン先本体内への沈み込みが防止される。そして、従来のように、インク溝が塞がれてインクが流出しにくくなったり、ボールとペン先本体との接触面積が大きくなることによる摩擦抵抗の増大が防止される。また、筆記可能角度の増大も抑えられる。このように、従来のボールのように、早期に書き味が悪くなるようなことがほとんどなく、長期間にわたって良好な書き味が維持される。しかも、ペン先本体の摩耗が抑えられることから、ボール径を小さくしても摩耗が少ないため、細字に対応することができる。そのうえ、ボール表面に形成された凹部にインクが保持された状態でボールが回転するため、インクの流出が促進され、さらに書き味が良好になる。
【００４５】
本発明のボールペン用ボールにおいて、高粘度インク用ボールペンに用いられるものである場合や、無機顔料入りインク用ボールペンに用いられるものである場合には、ペン先本体の摩耗が防止されることによって書き味を維持する作用がさらに顕著であり、効果的である。すなわち、無機顔料は、例えばアルミ粉末やチタンホワイト等のように硬質であり、このような硬質の顔料が入ったインクを用いると、従来のボールでは、結合金属部分の摩耗が激しく、金属間化合物小片の脱落による研磨作用が激しく、ペン先本体を大きく摩耗させる。また、高粘度インクでは、比重が重い無機顔料を十分に分散させることができるため、最近では多く使われるようになってきている。本発明のボールでは、硬度がＨｖ１８００以上、あるいは、焼結体中の結合金属含有量が、原子量がナトリウム以上の元素に対する重量比で１０％以下であることから、金属間化合物粒子同士の隙間の結合金属の層が極めて薄く、表面の結合金属の部分に露呈する金属間化合物の小片が極めて小さくかつ少ないため、上記のような硬質の無機顔料が入ったインクが使用されても、金属間化合物粒子小片の研磨作用によるペン先本体の摩耗が大幅に軽減されるのである。
【００４７】
本発明のボールペン用ボールにおいて、表面に露出した金属間化合物粒子の、上記凹部周辺のエッジ部がペン先本体を磨耗させることがないよう除去されている場合には、従来のように、ボール表面に露出したエッジがペン先本体を摩耗させることがなく、一層長期間にわたって良好な書き味が維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のボールペン用ボールを示す要部拡大断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態のボールペン用ボールを示す要部拡大断面図である。
【図３】共ずりされる状態のボールペン用ボールを示す要部拡大断面図である。
【図４】ボールの硬度と結合金属含有量との関係を示す線図である。
【図５】ボールの硬度とペン先本体の摩耗量との関係を示す線図である。
【図６】結合金属含有量とペン先本体の摩耗量との関係を示す線図である。
【図７】ボールペンのペン先を示す断面図である。
【図８】上記ペン先の要部拡大断面図である。
【図９】ペン先本体のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】上記ペン先の使用状態を示す断面図である。
【図１１】従来のボールペン用ボールを示す要部拡大断面図である。
【図１２】上記ボールペン用ボールの摩耗状態を示す要部拡大断面図である。
【図１３】ペン先本体が摩耗した状態を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ボール
１７金属間化合物粒子
１８結合金属[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ballpoint ball used for the tip of a ballpoint pen and a method for manufacturing the ballpoint ball.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the pen tip of the gel ink ballpoint pen has a structure as shown in FIG. In the figure, reference numeral 10 denotes a hollow nib body, the tip side of which is tapered, and a ballpoint ball (hereinafter referred to as “ball”) 11 is rotatably attached to the tip. The rear end side of the nib body 10 is connected to an ink cylinder (not shown), and ink supplied from the ink cylinder to the hollow portion is supplied to the ball 11 through the ink flow path 12. .
[0003]
The tip of the pen tip will be described in detail. As shown in FIG. 8, a ball receiving recess 13 that communicates with the ink flow path 12 is formed at the tip. By forming 14, the ball 11 is rotatably held. The inner surface of the ball housing recess 13 is formed in a mortar-shaped tapered surface 15, and, as shown in FIG. 9, the five ink grooves 16 are radially formed on the tapered surface 15 in order to secure an ink outflow amount. Is formed.
[0004]
When writing with the nib, the tilted nib ball 11 is pressed against the paper surface 22 as shown in FIG. At this time, the ball 11 is shifted obliquely upward in the ball housing recess 13 (arrow B in the figure). Then, the ink is guided from the hollow portion of the nib body 10 through the ink flow path 12 and the ink groove 16 into the ball housing recess 13, and flows out from the gap between the wall surface of the ball housing recess 13 and the ball 11 by gravity. (Arrow C shown). Next, along with the rotation of the ball 11, ink is transferred to the paper surface 22 along the surface of the ball 11, and writing is performed.
[0005]
As the ball 11, a super hard alloy is generally used, and the super hard alloy is polished into a spherical shape. As shown in FIG. 11, such a ball 11 is formed of a super hard alloy in which hard intermetallic compound particles 17 such as WC are sintered via a bonding metal 18 such as Co, and is formed into a spherical shape. Is formed by polishing the mirror surface.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional ball 11, since the layer of the bonding metal 18 is formed in the gap between the hard intermetallic compound particles 17, when the surface 19 is polished to a mirror surface, the portion of the bonding metal 18 on the surface is formed. The hard intermetallic compound pieces 20 are exposed. During use, the surface of the bonding metal 18 is worn away, and the small piece 20 falls off as shown in FIG. The pieces 20 thus dropped off act as an abrasive and cause the nib body 10 to wear. Further, when the soft bonded metal 18 portion between the hard intermetallic compound particles 17 is worn, the edge 21 of the hard intermetallic compound particle 17 which has been polished is exposed. Then, when the ball 11 with the edge 21 exposed on the surface rotates while receiving the writing pressure, the tapered surface 15 of the ball receiving recess 13 of the nib body 10 is worn as shown in FIG. This results in sinking into the nib body 10.
[0007]
As described above, when the tapered surface 15 of the nib body 10 is worn, the ink groove 16 is blocked and the ink hardly flows out. Further, the contact area between the ball 11 and the nib body 10 is increased, the frictional resistance is increased, and the ball 11 is difficult to rotate. In addition, since the ball 11 sinks into the nib body 10, the caulking portion 14 of the nib body 10 hits the paper surface and becomes hazy unless the pen is raised. That is, the angle between the paper surface 22 and the pen that can be written without fading (the writable angle) increases. As described above, when the writable angle increases, the deviation of the ball 11 during writing (the movement distance of the ball 11 in the direction of arrow B in FIG. 10) decreases, and the gap through which ink flows out (the wall surface of the ball housing recess 13). Between the ball and the ball 11 becomes narrower, and it becomes difficult for the ink to come out. As described above, the conventional ball 11 has a problem in that the nib body 10 is worn early and becomes difficult to write or fades during use, and the writing quality is deteriorated at an early stage.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a ballpoint ball for ballpoint pen that can reduce wear of the nib body and maintain good writing for a long period of time, and a method for producing the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the ballpoint ball of the present invention is a ballpoint ball formed by grinding a sintered body in which hard intermetallic compound particles are sintered via a binding metal into a spherical shape,
In the sintered body, the content of intermetallic compound particles exceeds 90% by weight, and the content of binding metal is less than 10% by weight,
By removing the bonded metal part between the intermetallic compound particles exposed on the surface, small pieces of the intermetallic compound exposed on the surface of the removal part during the polishing are dropped during use and do not act as an abrasive. Yo previously been it removed Rutotomoni, the removal of the surface is to subject matter that is formed in the recess for holding the ink during use.
[0010]
Further, the ball pen ball manufacturing method of the present invention is a ball pen ball manufacturing method comprising a sintered body in which hard intermetallic compound particles are sintered via a binding metal,
The sintered body has a content of intermetallic compound particles of more than 90% by weight and a binding metal content of less than 10% by weight,
After polishing the sintered body into a spherical shape, by removing the bonded metal part between the intermetallic compound particles exposed on the surface, a small piece of intermetallic compound exposed on the surface of the removed part is used during the polishing. with prior removal it to fall off does not act as a polishing agent in, and be required to form a recess for holding the ink during use in the removal of the surface.
[0011]
That is, in the present invention, the sintered body has an intermetallic compound particle content of more than 90% by weight and a binding metal content of less than 10% by weight, and is exposed on the surface. By removing the bonded metal part between the particles, it is removed in advance so that the small piece of intermetallic compound exposed on the surface of the removal part during the polishing does not fall off during use and does not act as an abrasive , The removal portion on the surface is formed in a recess for holding ink during use . Thus, compared with the conventional ball | bowl, there is little bonded metal content and the hardness of a sintered compact is high. For this reason, the bonding metal layer in the gaps between the intermetallic compound particles becomes extremely thin, and the small pieces of the intermetallic compound exposed on the bonding metal portion on the surface become so small that the number thereof is extremely reduced. In addition, since small pieces of fine intermetallic compounds that exist slightly in the gaps between the hard intermetallic particles on the surface are removed in advance, there are no small pieces that fall off during use and act as an abrasive, The polishing action by the small piece of the compound does not occur, wear of the nib body is prevented, and sinking of the ball into the nib body is prevented. As in the prior art, an increase in the frictional resistance due to the ink groove being blocked and the ink becoming difficult to flow out or the contact area between the ball and the nib body being increased is prevented. In addition, an increase in the writable angle can be suppressed. Thus, unlike the conventional balls, writing quality is hardly deteriorated at an early stage, and good writing quality is maintained over a long period of time. In addition, since the wear of the nib body is suppressed, the wear can be reduced even if the ball diameter is reduced, so that fine characters can be handled. In addition, since the ball rotates while the ink is held in the recess formed on the ball surface, the outflow of ink is promoted and the writing quality is improved.
[0012]
When the ballpoint pen for the ballpoint pen of the present invention is used for a ballpoint pen for high-viscosity ink or used for a ballpoint pen for ink containing an inorganic pigment, writing is performed by preventing wear of the nib body. The effect of maintaining the taste is more remarkable and effective. That is, the inorganic pigment is hard, such as aluminum powder or titanium white, and when an ink containing such a hard pigment is used, the wear of the bonded metal portion is severe in the conventional ball, and the intermetallic compound The polishing action due to the falling off of the small pieces is intense, and the nib body is greatly worn. In addition, in high viscosity inks, inorganic pigments having a high specific gravity can be sufficiently dispersed, so that they are frequently used recently. In the ball of the present invention, the hardness is Hv 1800 or more, or the bonded metal content in the sintered body is 10% or less by weight ratio with respect to an element having an atomic weight of sodium or more. Even if an ink containing a hard inorganic pigment as described above is used, the intermetallic compound layer is extremely thin and the intermetallic compound pieces exposed on the surface of the binding metal portion are extremely small and few. The wear of the nib body due to the polishing action of the particle pieces is greatly reduced.
[0014]
In the ball-point pen ball of the present invention, when the intermetallic compound particles exposed on the surface are removed so that the edge portion around the concave portion does not wear the pen nib body, The exposed edge does not wear the nib body, and good writing quality is maintained for a longer period of time.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0016]
FIG. 1 shows an embodiment of the ballpoint ball of the present invention. The ball 1 is basically the same as that shown in FIG. 11, and the same parts are denoted by the same reference numerals. That is, a hard intermetallic compound particle 17 such as WC is composed of a sintered body sintered through a bonding metal 18 such as Co, and this sintered body is formed into a spherical shape, and the surface 19 is polished to a mirror finish. Yes.
[0017]
The material of the hard intermetallic compound particles 17 is not limited to WC, and various materials are used. For example, carbides such as TiC, VC, Cr ₃ C ₂ , TaC, NbC, Mo ₂ C, B ₄ C, ZrC, SiC, Al ₂ O ₃ , CrO ₃ , MgO, SiO ₂ , BeO, ThO ₂ , TiO _2, CaO, TiO, various oxides such as _{_{ZrO 2, TiN, c-BN}} , Si 3 N 4, various nitrides such as _AlN, ZrB _{2, CrB,} various borides such as TiB _{_2,} MoSi _{_2,} TiSi ₂ and various silicides such as CrSi ₂ . These may be used alone or in combination.
[0018]
The intermetallic compound particles 17 preferably have an average particle size of 0.1 μm or more and 10 μm or less. The upper limit is preferably 7 μm or less, more preferably 5 μm or less. If the particle diameter is less than 0.1 μm, the particle size is too small to sufficiently obtain the effects of the present invention, and the cost increases. If the particle diameter exceeds 10 μm, the crystal grains become coarse and the strength decreases.
[0019]
The bonding metal 18 is not limited to Co, and various types can be used. For example, various materials such as Cu, Sn, P, Be, Fe, Ni, Cr, W, Mo, Al, Ti, Zr, and Mn are used. These may be used alone or in combination.
[0020]
That is, as a sintered body used for the ball 1 of the present invention, for example, WC-Co, WC-Co-CrC, WC-TiC-Co, WC-TiC-TaC (NbC) -Co, WC -Various super hard alloys such as -TaC (NbC) -Co, and various cermets such as carbide, oxide, nitride, boride and silicide.
[0021]
The content of the bonding metal 18 in the sintered body is preferably 10% or less, more preferably 9% or less in terms of a weight ratio with respect to an element having an atomic weight of sodium or more. Most preferably, it is 5% or less. If it exceeds 10%, the layer of the bonding metal 18 in the gap between the intermetallic compound particles 17 becomes thick, and the small pieces of the intermetallic compound exposed on the surface 19 increase and the wear of the nib body increases. is there. Note that the content of the bonding metal 18 in the sintered body is preferably at least 1% or more in order to ensure the bonding strength between the intermetallic compound particles 17.
[0022]
And as the hardness of the ball | bowl 1 of this invention, Hv (Vickers hardness) 1800 or more is preferable, and it is still more preferable if it is Hv1900 or more. Most preferably, it is Hv2000 or more. If the Hv is less than 1800, the amount of the bonding metal 18 is large, the layer of the bonding metal 18 in the gap between the intermetallic compound particles 17 is thick, the small pieces of the intermetallic compound exposed on the surface 19 are large and large, This is because wear increases. In addition, since the hardness of the ball 1 does not exceed the hardness of the intermetallic compound particles 17, the upper limit is from Hv 2300 to 2500, although it depends on the type of the intermetallic compound particles 17 to be used.
[0023]
The ball of the present invention can be produced, for example, as follows. That is, first, predetermined intermetallic compound particles 17 are sintered under predetermined sintering conditions to form a substantially spherical shape. Next, the sphere is rolled together with diamond powder between two grindstones held at regular intervals, and the diamond powder is gradually refined to polish the surface 19 to a mirror finish (see FIG. 1).
[0024]
The ball 1 is attached to a predetermined nib body and used as a part of the nib of the ballpoint pen (see FIGS. 7, 8, and 10).
[0025]
The ink used in the ballpoint pen is not particularly limited, and various inks such as oil-based inks, water-based inks, and gel inks are used. Particularly, high-viscosity ink having a viscosity of 100 mPa · s to 20000 mPa · s is preferable. {ELP viscometer 3 ° (R14) cone, measured at 0.5 rpm (20 ° C)}. The lower limit of the ink viscosity is more preferably 500 mPa · s or more. That is, in the high-viscosity ink in the above viscosity range, even a hard inorganic pigment having a high specific gravity can be sufficiently dispersed. When such a hard inorganic pigment dispersed ink is used, in the conventional ball, the bonded metal 18 part is heavily worn, the polishing action due to the removal of the intermetallic compound pieces is increased, and the nib body is worn heavily. . In the ball of the present invention, since the intermetallic compound pieces exposed on the surface of the bonding metal 18 on the surface are extremely small and small, the intermetallic compound can be used even if the ink in which the hard inorganic pigment is dispersed is used. The wear of the nib body due to the polishing action of the small pieces is greatly reduced.
[0026]
The inorganic pigment is not particularly limited, and various pigments are used. For example, zinc white, titanium oxide, petal, chromium oxide, iron black, titanium yellow (TiO ₂ · BaO · NiO, TiO ₂ · NiO · Sb ₂ O ₃ , TiO ₂ · Sb ₂ O ₃ · NiO, ZnO · Fe ₂ O ₃ , ZnO.Fe ₂ O ₃ .Cr ₂ O ₃ , TiO ₂ .CoO.NiO.ZnO, CoO.Al ₂ O ₃ .Cr ₂ O _3, etc.), cobalt blue, cerulean blue, cobalt Various oxides such as green, various hydroxides such as alumina white, yellow iron oxide, viridian, various sulfides such as cadmium yellow, cadmium red, vermilion, lithopone, various chromium such as chrome lead, molybdate orange, zinc chromate Acids, gypsum, various sulfates such as barium sulfate, various carbonates such as calcium carbonate and lead white, silicates such as ultramarine, manganese violet, Various phosphates such as cobalt violet, arsenates such as emerald green, ferrocyanides such as bitumen, various metal powders such as carbon black, ocher, barium yellow, aluminum powder, bronze powder, zinc dust, natural pearl essence, basicity Various pearl pigments such as lead carbonate, bismuth oxychloride, and mica titanium are listed.
[0027]
Among the inorganic pigments, in particular, titanium oxide and zinc white are frequently used recently for producing a milky white color. However, the ball 18 of the present invention has a high degree of wear on the bonded metal 18 portion in a ballpoint pen using a conventional ball. When 1 is used, the effect of preventing wear is great.
[0028]
When writing using the pen tip, when the tilted pen tip ball 1 is pressed against the paper surface 22 (see FIG. 10), the ball 1 is tilted upward in the ball receiving recess 13. Deviation in direction. Then, the ink is guided from the hollow portion of the nib body 10 through the ink flow path 12 and the ink groove 16 into the ball housing recess 13, and flows out from the gap between the wall surface of the ball housing recess 13 and the ball 1 by gravity. . Next, along with the rotation of the ball 1, the ink is transferred to the paper surface 22 along the surface of the ball 1 and writing is performed.
[0029]
At this time, in the ball 1, since the intermetallic compound pieces 20 in the gaps between the intermetallic compound particles 17 on the surface are minute and small, they are less likely to fall off during use and act as an abrasive. For this reason, even if the ball 1 rotates in the ball accommodating recess 13 while receiving the writing pressure, the wear of the nib body 10 is suppressed, and the sinking of the ball 1 into the nib body 10 is prevented. Therefore, the ink groove 16 is blocked and it is difficult for the ink to flow out, an increase in frictional resistance between the ball 1 and the nib body 10 and an increase in the writable angle are prevented, and a good writing quality is maintained.
[0030]
FIG. 2 is a diagram showing a ball-point pen according to a second embodiment of the present invention. In this ball 5, the concave portion 2 having an irregular pattern is formed by removing the bonding metal 18 portion in the gap between the intermetallic compound particles 17 on the surface 19. Further, the rounded corner 3 is formed by removing the edge portion around the concave portion 2 of the intermetallic compound particle 17. Other than that, it is the same as that shown in FIG. 1, and the same symbols are attached to the same parts.
[0031]
The ball 5 can be produced, for example, as follows. That is, first, predetermined intermetallic compound particles 17 are sintered under sintering conditions, formed into a substantially spherical shape, and the surface 19 is finished to a mirror surface (see FIG. 1). Next, for example, as shown in FIG. 3, the soft bonding metal 18 portion is worn by causing the spheres to be slid together by the barrel, and the fine intermetallic compound particles existing between the intermetallic compound particles 17 on the surface. The small piece 20 is removed, and the concave portion 2 having an irregular pattern is formed in the removed portion. Further, by continuing the co-rotation, the edge portion 21 around the concave portion 2 of the intermetallic compound particles 17 exposed on the surface is removed by the collision of the spheres to form a rounded corner 3 ( (See FIG. 2).
[0032]
In the ball 5, the bonded metal 18 portion in the gap between the intermetallic compound particles 17 on the surface 19 is removed, and the minute piece 20 of the intermetallic compound in this portion is also removed in advance. There is less wear on the nib. Further, since the ball 5 rotates in a state where the ink is held in the concave portion 2 formed on the surface of the ball 5, the ink pumping-out action by the irregular-shaped concave portion 2 works, the ink outflow is promoted, and the writing quality is good. become. In addition, the edge 21 exposed on the surface of the ball 5 does not wear the nib body, and good writing quality is maintained for a longer period of time.
[0033]
In each of the above embodiments, the mirror polishing of the balls 1 and 5 is performed by grinding with a grindstone, and the joint is performed by a barrel. However, the present invention is not limited to this, and polishing with a magnetic fluid, electrolytic polishing, or electrolytic grinding is performed. Various methods such as chemical polishing are used. Moreover, although the spherical thing was illustrated as the balls 1 and 5, it is not limited to this, It can also apply to a cylindrical thing etc.
[0034]
Next, examples will be described together with comparative examples.
[0035]
Examples and Comparative Examples
WC with an average particle size of 5 μm or less is used as the hard intermetallic compound particles, and a super hard alloy using Co or the like as the binding metal is mirror-polished into a spherical body with a diameter of 0.8 mm. Obtained. The compositions of the balls of the examples and comparative examples are shown in Table 1 below.
[0036]
[Table 1]

[0037]
Next, about the ball | bowl of each said Example and a comparative example, it sets to the pen tip shown in FIG. 7, and uses the Seiki Kogyo Co., Ltd. writing tester (MODEL TS-4C-10), and performs a continuous writing test on the following conditions. went.
[Test conditions]
Writing angle: 65 °
Load: 100g
Writing speed: 5cm / min
Writing distance: 300m
Nib body: Stainless steel [Ink used]
Titanium oxide color base 33.00 wt%
Muticle 240D (Mitsui Toatsu) 29.00 wt%
Glycerin 8.00% by weight
Phosphanol PE-510 1.50% by weight
Kelzan 0.28% by weight
Proxel XL2 0.40% by weight
Ion-exchanged water 27.82% by weight
[0038]
The titanium oxide color base having the following composition was used.
[0039]
[composition]
Titanium oxide (KR270: Titanium industry) 65% by weight
Styrene maleic acid resin (Hiloss XX220: Seiko Chemical)
Sodium hydroxide 1.4 equivalent neutralized aqueous solution (resin content 30% by weight) 20% by weight
7% by weight of propylene glycol
Ion exchange water 8% by weight
[0040]
Table 2 below shows the measurement results of the amount of sinking of the ball after the writing test (the amount of wear on the nib body) and the hardness measured at 30 kgf.
[0041]
[Table 2]

[0042]
Next, FIG. 4 shows the relationship between the hardness of the ball and the bond metal content, FIG. 5 shows the relationship between the hardness of the ball and the wear amount of the nib body, and the relationship between the bond metal content and the nib body wear amount. The relationship is shown in FIG.
[0043]
As can be seen from FIG. 4 above, the lower the binding metal content, the higher the hardness. Further, as apparent from Table 2 and FIG. 5 and FIG. 6, the wear of the nib body can be greatly suppressed by using the balls of the examples having high hardness and low binding metal content. It was.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to this onset Ming, a layer of binding metal gap between intermetallic compound particles becomes very thin, small pieces of the intermetallic compound exposed to the portion of the binding metal surface is assumed correspondingly very small, The number is also very small. In addition, since small pieces of fine intermetallic compounds that exist slightly in the gaps between the hard intermetallic particles on the surface are removed in advance, there are no small pieces that fall off during use and act as an abrasive, The polishing action by the small piece of the compound does not occur , wear of the nib body is prevented, and sinking of the ball into the nib body is prevented. As in the prior art, an increase in the frictional resistance due to the ink groove being blocked and the ink becoming difficult to flow out or the contact area between the ball and the nib body being increased is prevented. In addition, an increase in the writable angle can be suppressed. Thus, unlike the conventional balls, writing quality is hardly deteriorated at an early stage, and good writing quality is maintained over a long period of time. In addition, since the wear of the nib body is suppressed, the wear can be reduced even if the ball diameter is reduced, so that fine characters can be handled. In addition, since the ball rotates while the ink is held in the recess formed on the ball surface, the outflow of ink is promoted and the writing quality is improved.
[0045]
When the ballpoint pen for the ballpoint pen of the present invention is used for a ballpoint pen for high-viscosity ink or used for a ballpoint pen for ink containing an inorganic pigment, writing is performed by preventing wear of the nib body. The effect of maintaining the taste is more remarkable and effective. That is, the inorganic pigment is hard, such as aluminum powder or titanium white, and when an ink containing such a hard pigment is used, the wear of the bonded metal portion is severe in the conventional ball, and the intermetallic compound The polishing action due to the falling off of the small pieces is intense, and the nib body is greatly worn. In addition, in high viscosity inks, inorganic pigments having a high specific gravity can be sufficiently dispersed, so that they are frequently used recently. In the ball of the present invention, the hardness is Hv 1800 or more, or the bonded metal content in the sintered body is 10% or less by weight ratio with respect to an element having an atomic weight of sodium or more. Even if an ink containing a hard inorganic pigment as described above is used, the intermetallic compound layer is extremely thin and the intermetallic compound pieces exposed on the surface of the binding metal portion are extremely small and few. The wear of the nib body due to the polishing action of the particle pieces is greatly reduced.
[0047]
In the ball-point pen ball of the present invention, when the intermetallic compound particles exposed on the surface are removed so that the edge portion around the concave portion does not wear the pen nib body, The exposed edge does not wear the nib body, and good writing quality is maintained for a longer period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a ball-point pen ball according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a ballpoint pen ball according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a ball-point pen ball in a state of being twisted together.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the hardness of a ball and the content of bonded metal.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the hardness of the ball and the wear amount of the nib body.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the content of bound metal and the wear amount of the nib body.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a pen tip of a ballpoint pen.
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the nib.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the nib body taken along the line AA.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a usage state of the pen tip.
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a conventional ballpoint pen ball.
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a worn state of the ballpoint ball.
FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state where the nib body is worn.
[Explanation of symbols]
1 Ball 17 Intermetallic particle 18 Bonded metal

Claims

A ball-point pen ball obtained by polishing a sintered body in which hard intermetallic compound particles are sintered through a bonding metal into a spherical shape,
In the sintered body, the content of intermetallic compound particles exceeds 90% by weight, and the content of binding metal is less than 10% by weight,
By removing the bonded metal part between the intermetallic compound particles exposed on the surface, small pieces of the intermetallic compound exposed on the surface of the removal part during the polishing are dropped during use and do not act as an abrasive. Yo advance it is removed Rutotomoni, ballpoint pen ball characterized in that the removal of the surface is formed in a recess for holding the ink during use.

The ballpoint ball according to claim 1, which is used for a ballpoint pen for high viscosity ink.

The ballpoint ball for a pen according to claim 1 or 2, which is used for a ballpoint pen for ink containing an inorganic pigment.

The ball for ball-point pens as described in any one of Claims 1-3 from which the edge part of the periphery of the said recessed part of the intermetallic compound particle | grains exposed on the surface is removed so that a nib main body may not be worn .

A method for producing a ball for a ballpoint pen comprising a sintered body in which hard intermetallic compound particles are sintered via a binding metal,
The sintered body has a content of intermetallic compound particles of more than 90% by weight and a binding metal content of less than 10% by weight,
After polishing the sintered body into a spherical shape, by removing the bonded metal part between the intermetallic compound particles exposed on the surface, a small piece of intermetallic compound exposed on the surface of the removed part is used during the polishing. A method for producing a ballpoint ball for a ballpoint pen, which is removed in advance so that it does not fall off and acts as an abrasive, and a recess for holding ink during use is formed in the removal portion on the surface.