JPH0687290A - ボ−ルペンチップの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 真鍮、洋泊、ステンレス等のボ−ルペンチッ
プ１にタンクステンカ−バイトの焼結体、アルミナ、ジ
ルコニア、炭化硅素などのボ−ル３を抱持させた後、ボ
−ルペンチップ１上に、無電解置換めっき法により金、
パラジウム等の金属層２を形成する。 【効果】 耐摩耗性に優れ、潤滑性が良いボ−ルペンチ
ップが製品ごとのバラツキが少なく製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】ボ−ルペンチップにボ−ルを抱持
せしめた後、少なくともボ−ル受け座に無電解めっき法
でめっき層を形成したボ−ルペンチップの製造方法に関
し、耐摩耗性に優れ、潤滑性の高いボ−ルペンチップの
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボ−ルペンチップを長時間使用す
ると、ボ−ルとボ−ル受け座との摩耗により、ボ−ル沈
みが生じるため、ボ−ルペンチップを耐摩耗性の高い材
料により作るか、ボ−ルペンチップのボ−ル受け座上に
耐摩耗性の高い皮膜を形成することが知られている。

【０００３】しかし、これらのボ−ルペンチップは、耐
摩耗性の高い材料を用いたものにおいては、チップ切削
時等、表面に凹凸が生じ、耐摩耗層を形成したものにお
いては潤滑性が不十分のため、ボ−ルがスム−ズに回転
せず、書き味の悪いものとなってしまう。

【０００４】そこで、耐摩耗性、潤滑性に優れた金属め
っき層をボ−ル受け座表面に形成したボ−ルペン体が実
開昭５０−２６９３９号に開示されている。上記金めっ
き層として具体的には、フッ化カ−ボン入りニッケルま
たはフッ化カ−ボン入り銅めっきが開示されているが、
フッ化カ−ボンは粒子が大きいため、ボ−ルペンチップ
表面には凹凸が生じ、潤滑性においても不十分であり、
粒子の剥離が生じ易く、耐摩耗性においても不十分とな
る。また、予め、合成樹脂よりなるボ−ルペンチップの
ボ−ル嵌装孔の開口部をボ−ル外径よりやや小さく形成
しておき、上記チップにボ−ルを合成樹脂の弾性を利用
して圧入、抱持し、上記チップ表面にスパッタリングに
より薄膜を形成したチップが実開昭５８−２１４７５号
公報に、イオンプレ−ティングにより薄膜を形成した
後、ボ−ルを嵌装するチップが特開昭６１−１６４８９
８号公報に開示されている。実開昭５８−２１４７５号
公報に開示されている考案は、ボ−ル嵌装時、特開昭６
１−１６４８９８号公報に開示されている発明は、ボ−
ル脱着時にチップ開口部が変形し、ボ−ル抱持にバラツ
キが生じる恐れがある。また、ボ−ルペンチップの加工
は、ボ−ル抱持までを一連の加工機で加工してしまうた
め、途中のボ−ルを抱持しないチップを取り外し、めっ
き処理後、再度加工機に投入し、ボ−ルを抱持させるこ
とは、工程が煩雑となるばかりか、チップ加工精度の低
下を招く等の問題を生じる。

【０００５】これらの問題を解決するため、本発明者ら
は、昭和６３年１０月３１日出願の特願昭６３−２７５
５０４号（特開平２−１２１８９８号）にボ−ル嵌装孔
にボ−ルを嵌め、先端部をかしめた後、少なくともボ−
ルペンチップ先端部表面に無電解めっきを施す旨のボ−
ルペンチップ製造方法を提案し、また、昭和６３年１２
月２７日出願の特願昭６３−３３５３９１（特開平２−
１７５１９５号）に少なくともボ−ル受け座に無電解め
っきなどによる金拡散めっき層を形成をした旨のボ−ル
ペンチップを提案した。

【０００６】無電解めっき法は、皮膜の密着が良好
で、ある程度複雑な形状の材料にも均一な厚いめっきが
できる、皮膜は光沢があり平滑である、金属面上だ
けでなく、非金属面上へもめっき可能である、二重に
めっきできる、電気設備が不要である等のことから利
用されているものである。一般的に無電解めっきという
場合、還元型無電解めっき法によるめっきを指す場合が
多いが、この還元型無電解めっき法により材料にめっき
層を形成する場合、めっき析出反応時に還元性水素が発
生する。材料にめっき層が形成されるには材料がめっき
液と接触していることが必要であるが、前述した還元水
素の発生により材料とめっき液との接触が阻害されるこ
とがある。よって、ボ−ルペンチップのような形状の小
さいものや複雑な材料に対して十分なめっき層を形成で
きないこともあり、結果的にめっき層の形成状態にバラ
ツキが発生するという問題があり、更なる改良の余地が
残されていた。

【０００７】

【問題を解決する為の手段】本発明は、ボ−ルペンチッ
プにボ−ルを抱持せしめた後、少なくともボ−ル受け座
に無電解めっき法でめっき層を形成したボ−ルペンチッ
プの製造方法において、前記めっき層を無電解置換めっ
き法により形成しためっき層としたことを特徴とするボ
−ルペンチップの製造方法を要旨とするものである。

【０００８】以下、本発明を図面に基づき詳述する。図
１は本発明のボ−ルペンチップの一実施例を示す要部断
面図である。ボ−ルペンチップ１は真鍮、洋白などによ
りなるものである。該ボ−ルペンチップ１上には、無電
解置換めっき法により金属層２を形成するものであり、
金属層としては、金、パラジウムであり、その厚みは
０．０１μｍ〜２μｍが好ましい。ボ−ル３は、予めチ
ップに抱持されており、その材質は、従来一般に用いら
れてているもので良く、タングステンカ−バイトの焼結
体、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素などであればよ
い。めっき処理は、ボ−ルを抱持したボ−ルペンチップ
を一般公知の方法で浸漬脱脂、電解脱脂を行い、１０％
程度の薄い塩酸などで活性化後、無電解置換めっき液に
浸漬し、処理すればよいものである。無電解置換めっき
は、ボ−ルペンチップ内部に入り込み、チップ材質の金
属と接触することにより、めっき液に含まれている金属
が析出し、めっき層を形成するため、チップ受け座とボ
−ルの隙間にも均一にめっき層が形成されるものであ
り、金などの潤滑性の高い金属層を形成することによ
り、書き味の向上、および潤滑性が高いため、受け座の
耐摩耗性が向上し、ボ−ルペンチップの耐久性が向上す
るものである。またチップに抱持されているボ−ルは、
耐薬品性が高く、めっき液による溶解が発生しないた
め、めっき液中の金属の析出は起こらないので、ボ−ル
ペンチップの小口の隙間を埋めることもないので、イン
キ吐出量にも影響せず、筆記時でのカスレなどの問題も
発生しない。

【０００９】図２は、本発明の方法により作製したボ−
ルペンチップを繰出し式の油性ボ−ルペンカ−トリッジ
Ａに使用した例を示す要部断面図である。カ−トリッジ
Ａは、上述したボ−ルペンチップ１、軸４、尾栓５から
なる。このカ−トリッジＡ内にベンジルアルコ−ルやフ
ェニルセロソルブ、プロピレングリコ−ル等を溶剤とし
て使用した油性ボ−ルペンインキとポリブテンなどを基
材としたインキ逆流防止体組成物が充填される。ボ−ル
ペンチップ１には前述のように、その内外面に無電解置
換めっき法で形成しためっき層２が形成されている。

【００１０】軸４は、銅６５％、亜鉛３５％の真鍮製
で、パイプ材に絞り加工を施すことにより形成される。
この軸４の内外表面にも金めっき層が形成されている。
その形成方法としては、種々の方法が可能であるが、本
例においては、無電解ニッケルめっき液（ブル−シュ−
マ−、日本カニゼン（株）製）を５倍に希釈した液温９
０℃の無電解めっき液に１０分間浸漬することによりニ
ッケル−リン合金層２μｍを形成し、に、金めっき液
（カラクラッド４２７、ＥＥＪＡ社製）３０℃、０．１
Ａ／ｄｍ² 次に２分処理し、金めっき層を０．１μｍ形
成したものをクロメ−ト処理液（ＥＣＲ５００、荏原ユ
−ジライト（株））を使用し、５０℃、陰極で０．５Ａ
／ｄｍ² ３０秒処理して、クロメ−ト皮膜を形成（所
謂、クロメ−ト処理）し、収容するインキに対して耐腐
食性の高いものとしてある。また、快削真鍮製の尾栓５
にも光沢の電気ニッケルめっき層５μｍ形成し、同様に
して金めっき処理を施すことにより、ボ−ルペンリフィ
ル全体に金の皮膜を施すことができ、外観上美しいばか
りか、各部材を別にめっき処理することにより、各嵌合
部にもめっき層を形成し、耐腐食性、耐摩耗性、液漏れ
防止等を付与することもできる。

【００１１】ここで、めっき処理後の製品により光沢を
付与したい場合、ニッケル−リン合金層を形成した後に
電気めっき法によって光沢ニッケルめっき層を５μｍ程
度形成してから金めっき層を形成することもできる。

【００１２】また、上記めっき処理の際、ボ−ルペンチ
ップ１、軸４、尾栓５のうち２つを選択して結合してめ
っき処理を施したり、３部品それぞれを結合させてボ−
ルペンリフィルの形としてからめっき処理を施すなど適
宜できるが、インキに対する耐腐食性の観点からリフィ
ルの内面にめっき層を施すためには、めっき処理前に軸
４と結合させておくのはボ−ルペンチップ１、尾栓５の
どちらかのみにするか、どちらも結合させておかないこ
とが好ましい。

【００１３】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を更に詳述す
る。

【００１４】（実施例１）洋白よりなるボ−ルペンチッ
プにタングステンカ−バイトの焼結体により形成された
ボ−ルを抱持した。これを浸漬脱脂液Ｅ６６（日本Ｍａ
ｎｄＴ社製）の２０ｇ／ｌ、５０℃に５分間浸漬、その
後電解脱脂液Ｅ３３（日本ＭａｎｄＴ社製）の４０ｇ／
ｌ、５５℃に浸漬し、陰極として、８Ｖの電圧を印加
し、５分間電解脱脂を行った。その後酸性フッ化アンモ
ニウムの１００ｇ／ｌの液に浸漬し活性化処理を行っ
た。無電解置換めっき液として、金めっき液（アトメッ
クス、日本エンゲルハルド社製）の９０℃に２０分間浸
漬することにより金めっき層を１．０μｍ全体に形成し
たボ−ルペンチップを得た。

【００１５】（実施例２）実施例１で用いたボ−ルペン
チップを用い、ボ−ルはアルミナを使用した。前処理は
実施例１と同じ処理を実施し、無電解置換めっき液は塩
化パラジウム５．０ｇ／ｌ、３５％塩酸７ｍｌ／ｌ、温
度２０℃に１０分間浸漬することにより、ボ−ルペンチ
ップ全体にＰｄめっき層を０．３μｍ形成したボ−ルペ
ンチップを得た。

【００１６】（比較例１）実施例１で用いたボ−ルペン
チップとボ−ルをそのまま使用した。

【００１７】（比較例２）真鍮よりなるボ−ルペンチッ
プのボ−ル嵌装孔にアルミナ製のボ−ルを嵌め、チップ
先端をかしめ、この後、液温９０℃のＮｉＣｌ₂・６Ｈ₂
Ｏ ３０ｇ／ｌ、ＮａＨ₂ＰＯ₂・Ｈ₂Ｏ １０ｇ／ｌ、
Ｎａ₃Ｃ₆Ｈ₅Ｏ₇・２Ｈ₂Ｏ １２．６ｇ／ｌ、エにａＣ₂
Ｈ₃Ｏ₂ ５ｇ／ｌよりなる無電解めっき液に３０分間浸
漬し、熱処理を施し、チップ表面に膜厚４．０μｍのニ
ッケル−リン合金めっき層を形成したボ−ルペンチップ
を得た。

【００１８】（比較例３）真鍮よりなるボ−ルペンチッ
プを、無電解ニッケルめっき液（ブル−シュ−マ−、日
本ガ−ゼン（株）製）を５倍に希釈した液温９０℃の無
電解めっき液に６分間浸漬することにより、ニッケル−
リン合金層を３μｍ形成した。次に、液温９０℃の無電
解金めっき液（アレナックス、日本エンゲルベルト
（株）製）に２００分間浸漬し、金めっき層を３．０μ
ｍ形成した。次にボ−ル嵌装孔にアルミナ製のボ−ルを
嵌め、先端をかしめ、窒素雰囲気中にて、４００℃、３
時間熱処理し、金を拡散させることにより、金拡散めっ
き層を形成したボ−ルペンチップを得た。

【００１９】得られたボ−ルペンチップ各１００個に軸
を取付け、油性インキを充填した後、尾栓を取付け、ボ
−ルペンリフィルとし、書き味を感覚で捉え、官能試験
を実施した結果、実施例１、２及び比較例３、４につい
てはザラツキが無く、良好な書き味であったが、比較例
１の無処理のボ−ルペンチップは、滑らかさが無かっ
た。また、これらのサンプルについてボ−ル沈み試験を
実施した結果と、各実施例、比較例を１００個づつ作製
し試験した結果の不良率を表１に示す。

【００２０】

【表１】 ＊１ ボ−リ沈み試験：上質紙ＪＩＳ Ｐ−３２０１を
用い、筆圧荷重２００ｇ、筆記角度７０゜にて８００ｍ
筆記し、投影法により、筆記前のボ−ルペンチップ先端
からボ−ルの突出部までの長さと筆記した後の長さの差
を各サンプル１００個づつ測定し、その平均値を算出し
た。 ＊２ 不良率：各製品１００個中、前記ボ−ル沈みが
０．０５ｍｍ以上のものを不良とした。

【００２１】以上の結果の様に、本発明のボ−ルペンチ
ップは、ボ−ルペンチップにボ−ルを抱持せしめた後、
少なくともボ−ル受け座に無電解めっき法でめっき層を
形成したボ−ルペンチップの製造方法において、前記め
っき層を無電解置換めっき法により形成しためっき層と
したので、耐摩耗性に優れ、潤滑性が良い製品が不良と
なる製品ごとのバラツキが少なく製造できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示す要部断面図。

【図２】実施例を示す要部断面図。

【符号の説明】

Ａ ボ−ルペンカ−トリッジ １ ボ−ルペンチップ ２ 金属層 ３ ボ−ル ４ 軸 ５ 尾栓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボ−ルペンチップにボ−ルを抱持せしめ
   た後、少なくともボ−ル受け座に無電解めっき法でめっ
   き層を形成したボ−ルペンチップの製造方法において、
   前記めっき層を無電解置換めっき法により形成しためっ
   き層としたことを特徴とするボ−ルペンチップの製造方
   法。