(57)【要約】【課題】インク収容体とその端部に装着される部材との接合に際して、部品点数の増大やコスト増を避けるとともに、部材やインクへの負担をなるべく低減しつつ、接合の確実性を確保する。【解決手段】内部にインクを収容するインク収容体を備える筆記具であって、前記インク収容体の端部に装着される部材が、レーザー光非透過性の材質で形成されているとともに、前記部材と前記インク収容体とがレーザー光照射により溶着されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にインクを収容するインク収容体を備える筆記具であって、
前記インク収容体の端部に装着される部材が、レーザー光非透過性の材質で形成されているとともに、
前記部材と前記インク収容体とがレーザー光照射により溶着されていることを特徴とする筆記具。
【請求項２】
前記部材は、レーザー光吸収性の着色剤で着色されていることを特徴とする請求項１記載の筆記具。
【請求項３】
前記部材は、インク収容体の先端に装着される筆記先端であることを特徴とする請求項１又は２記載の筆記具。
【請求項４】
前記部材は、インク収容体と、その先端に装着される筆記先端との間に介装される継手であることを特徴とする請求項１又は２記載の筆記具
【請求項５】
前記部材は、インク収容体の後端に装着される尾栓であることを特徴とする請求項１又は２記載の筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筆記具において、インクを収容するインク収容体と、その端部に装着される部材との接合に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、筆記具において、インク収容管のようなインクを収容する部材（以下、「インク収容体」とする。）の端部には、筆記先端や尾栓といった部材が装着される。たとえば、下記特許文献１記載の筆記具では、インク収容管の先端に、継手を介して筆記先端が装着されている。また、継手を介さずにインク収容管の先端にボールペンチップのような筆記先端が直接装着されることもある。さらに、インク収容管の後端には尾栓が装着されることもある。
これらの装着される部材は容易に脱落することのないように確実に固定される必要がある。そのため、前記特許文献１記載の筆記具のように、挿入する部材の外径を、挿入される部材の内径より大きくして圧入するということが多く行われている。
【０００３】
また、挿入する部材と挿入される部材との双方がプラスチック製である場合、両部材を溶着して確実に接合することも行われている。たとえば、下記特許文献２記載の発明では、両部材の間に金属部品を介在させ、これをＩＨ溶着する方法が開示されている。また、下記特許文献３記載の発明では、両部材を超音波溶着させる方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２３６０６４号公報
【特許文献２】特開２００３−２２０７８４号公報
【特許文献２】特開２００７−９０８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
たとえば、特許文献１記載の発明のように、この圧入の度合い（圧入代）を大きくすることで確実な固定を試みる場合、圧入代が大きすぎると、圧入される方の部材の変形が大きくなることで破損の可能性が高まることとなる。また、破損はしないまでも、その変形が筆記具の機能を損ねることもあり得る。たとえば、ノック式筆記具の場合、リフィルの変形によって筆記先端の出入りがスムーズに行かなくなったりすることが想定される。これは、１本の軸筒内に複数本のリフィルが収容される多色ボールペンのような場合にはより深刻な問題となる。さらに、キャップを備える筆記具の場合、そのキャップの着脱にも悪影響を与える可能性もある。
【０００５】
また、特許文献２記載の発明のような方法では金属部品を要することによる構造の複雑化や部品のコスト増という問題が生ずる。
さらに、特許文献３記載の発明のように超音波を用いる場合、それによる振動によってボールペンチップのボールが脱落する可能性もある。
以上の問題点に鑑み、本発明は、インク収容体とその端部に装着される部材との接合に際して、部品点数の増大やコスト増を避けるとともに、部材やインクへの負担をなるべく低減しつつ、接合の確実性を確保することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決すべく、本発明は、内部にインクを収容するインク収容体を備える筆記具であって、前記インク収容体の端部に装着される部材が、レーザー光非透過性の材質で形成されているとともに、前記部材と前記インク収容体とがレーザー光照射により溶着されていることを特徴とする。
レーザー光非透過性の材質とは、具体的には、たとえば、プラスチック樹脂に着色剤で着色した材料をいい、このような材料でインク収容体の端部に装着される部材を構成することができる。特定の波長のレーザー光を吸収する材質に当該波長のレーザー光を照射すると照射された部位がエネルギーを吸収し、それによる発熱で部分的な溶解が起こる。本発明ではその溶解による溶着をインク収容体との接合に利用するのである。
【０００７】
そのような部材としては、インク収容体の先端に装着されるボールペンチップ31のような筆記先端30である場合もあり、インク収容体と、その先端に装着される筆記先端30との間に介装される継手20である場合もあり、また、インク収容体の後端に装着される尾栓50である場合もある。いずれの場合であっても同様の部分的な溶着が可能である。
なお、本発明でいうインク収容体とは、インク収容管40のみならず、インクを直接収容する軸筒11のような構成もこれに含まれるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は上記の通り構成されているので、インク収容体とその端部に装着される部材との接合に際して、レーザー光照射によるピンポイントの溶着が可能となるので、不必要な部分の発熱が避けられることになり、部材やインクへの負担をなるべく低減しつつ、接合の確実性を確保されることとなる。また、最終的に溶着により接合の確実性が確保されるため、部材の圧入代をさほど大きくする必要がなくなり、部品の破損の可能性を低減させることができる。また、圧入代をあまり大きくしなくても済むようになることから圧入の際の押圧力もそれほど大きくしなくても済むようにもなる。これらに伴い、部品点数の増大や製造コスト増を避けられることともなっている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るボールペンリフィル（Ａ）及びこれを収納するボールペン（Ｂ）を断面図で示したものである。
【図２】第１の実施の形態において、インク収容管と継手との溶着前後の状態を拡大して断面図で示したものである。
【図３】第１の実施の形態において、インク収容管と尾栓との溶着前後の状態を拡大して断面図で示したものである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るボールペン（Ａ）及びこれにキャップを装着した状態（Ｂ）を一部断面図で示したものである。
【図５】第２の実施の形態において、軸筒と筆記先端との溶着前後の状態を拡大して断面図で示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
（１）第１の実施の形態
図１に示す本発明の第１の実施の形態は、筆記具として、インク収容体としてのインク収容管40が軸筒11内に収納されたボールペン10を採用したものである。
図１（Ａ）に示すように、ポリプロピレン製のインク収容管40の先端には継手20を介して筆記先端30としてのステンレス鋼製のボールペンチップ31が装着されている。継手20は、その後端部分20aがインク収容管40の内部に挿入されるように、インク収容管40の内径とほぼ等しい外径に形成されている。ボールペンチップ31は先端に超硬合金製の筆記ボール32を抱持している。インク収容管40の内部にはインク41が充填されている。さらにその後端側にはグリース状のインク追従体42が充填されている。インク追従体42の中にはこれと比重を同じくしたフロート43を浮遊させている。そして、インク収容管40の後端には、尾栓50が装着されている。尾栓50は、その先端部分50aがインク収容管40の内部に挿入されるように、インク収容管40の内径とほぼ等しい外径に形成されている。このようにインク収容管40の先端に継手20を介してボールペンチップ31が装着されるとともに、後端に尾栓50が装着されてボールペンリフィル15が形成される。
【００１１】
ボールペンリフィル15は、図１（Ｂ）に示すように、ポリカーボネート製の軸筒11内に収納され、ボールペン10となる。このボールペン10は、先端部分に着脱可能なキャップ14を備えている。
継手20のインク収容管40への溶着を、図２を参照しつつ説明する。継手20は、ポリプロピレンの射出成形により形成される。樹脂には着色剤としてLAW-1800（オリエント化学製）が添加される。この着色剤は、波長９４０ｎｍのレーザー光を吸収する性質がある。この継手20の後端部分20aが、インク収容管40の先端に圧入される（図２（Ａ））。ここで、この後端部分20aの圧入は、圧入されたインク収容管40がごく僅かに変形する程度で、下向きにしても自然に落下しない程度であれば足りる。この状態から、継手20の後端部分20aの所定箇所へ向けて、前記波長のレーザー光を照射する。この照射された部位はレーザー光のエネルギーを吸収して発熱し局部的に溶解する。そして、その発熱部位に接触するインク収容管40内壁部分と溶着する（図２（Ｂ））。この照射は、一定の速度でインク収容管40を回転させながら行うことで、継手20の後端部分20aの外周で帯状にこのような溶着部位60が形成されることとなる。
【００１２】
尾栓50のインク収容管40への溶着を、図３を参照しつつ説明する。なお、尾栓50の材質や添加される着色剤については、上記継手20と同様である。この尾栓50の先端部分50aが、インク収容管40の先端に圧入される（図３（Ａ））。ここで、この先端部分50aの圧入は、圧入されたインク収容管40がごく僅かに変形する程度で、下向きにしても自然に落下しない程度であれば足りる。この状態から、尾栓50の先端部分50aの所定箇所へ向けて、前記波長のレーザー光を照射する。この照射された部位はレーザー光のエネルギーを吸収して発熱し局部的に溶解する。そして、その発熱部位に接触するインク収容管40内壁部分と溶着する（図３（Ｂ））。この照射は、一定の速度でインク収容管40を回転させながら行うことで、尾栓50の先端部分50aの外周で帯状にこのような溶着部位60が形成されることとなる。
【００１３】
（２）第２の実施の形態
図４に示す本発明の第２の実施の形態は、筆記具として、軸筒11そのものがインク収容体としての機能を有するボールペン10を採用したものである。
図４（Ａ）に示すように、ポリプロピレン製の軸筒11の内部空間の後半部分がインク収容部12となっており、この中に図示しないインクが蓄えられることとなっている。軸筒11内部空間のうち、インク収容部12の前方部分には、気圧の変化等によるインクの噴出を防ぐ目的でＡＢＳ樹脂製のコレクター13が挿入されている。このコレクター13の軸心部分には、インク収容部12のインクを毛細管力により先端へ移送するための、繊維束体で形成されたインク誘導部材13aが挿入されている。軸筒11先端には、筆記先端30が装着されている。この筆記先端30は、軸筒11先端に直接挿入される装着部材301と、この装着部材301に挿入される中間部材302と、中間部材302に挿入されるステンレス鋼製の先端部材303とで構成されている。先端部材303は先端に超硬合金製の筆記ボール32を抱持している。
【００１４】
本実施の形態のボールペン10は、図４（Ｂ）に示すように、先端部分に着脱可能なキャップ14を備えている。
筆記先端30のインク収容管40への溶着を、図５を参照しつつ説明する。なお、筆記先端30の材質や添加される着色剤については、前記継手20と同様である。この筆記先端30の後端部分30aが、インク収容管40の先端に圧入される（図５（Ａ））。ここで、この後端部分30aの圧入は、圧入されたインク収容管40がごく僅かに変形する程度で、下向きにしても自然に落下しない程度であれば足りる。この状態から、筆記先端30の後端部分30aの所定箇所へ向けて、前記波長のレーザー光を照射する。この照射された部位はレーザー光のエネルギーを吸収して発熱し局部的に溶解する。そして、その発熱部位に接触するインク収容管40内壁部分と溶着する（図５（Ｂ））。この照射は、一定の速度でインク収容管40を回転させながら行うことで、筆記先端30の後端部分30aの外周で帯状にこのような溶着部位60が形成されることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、ボールペン等の筆記具に利用可能である。
【符号の説明】
【００１６】
10  ボールペン            11  軸筒                  12  インク収容部
13  コレクター            13a  インク誘導部材
14  キャップ              15  ボールペンリフィル
20  継手                  20a  継手の後端部分
30  筆記先端              30a  筆記先端の後端部分
301  装着部材              302  中間部材            303  先端部材
31  ボールペンチップ      32  筆記ボール
40  インク収容管          41  インク                42  インク追従体
43  フロート
50  尾栓                  50a  尾栓の先端部分
60  溶着部位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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