(57)【要約】      （修正有）【課題】筆記時における筆跡カスレが抑えることができる塗布具用ペン先部材を提供する。【解決手段】繊維集束体又は焼結体、プラスチックからなり、インキを内蔵する塗布具に用いられるペン先部材２であって、そのペン先部材の前側の毛細管径を後ろ側の毛細管径よりも小さくした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維集束体又は焼結体、プラスチックからなり、インキを内蔵する塗布具に用いられるペン先部材であって、そのペン先部材の前側の毛細管径を後ろ側の毛細管径よりも小さくしたことを特徴とする塗布具用ペン先部材。
【請求項２】
前記ペン先部材の後ろ側から前側にかけて、段階的または徐々に毛細管径を小さくせしめたことを特徴とする請求項１に記載の塗布具用ペン先部材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の塗布具用ペン先部材を有する塗布具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布具用ペン先部材及びそれを用いた塗布具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マーキングペンとして使用されているペン先部材としては、アクリル繊維やポリエステル繊維を用いた繊維集束体よりなるペン先部材や、ポリエチレン樹脂やポリプロピレンなどを材質とした焼結ペン先部材、また、ポリエステル樹脂やポリアセタールなどを使用して押し出し成形よりなるプラスチック製のペン先部材などを用いるが、コスト等の面から繊維集束体よりなるペン先部材を用いる事が最も多い。
【０００３】
その繊維集束体を用いたペン先部材は、所定の形状に形成する為に、繊維の間に樹脂の接着剤を用いてペン先部材の繊維同士を固め、その後、研磨砥石で研磨を行い所定の形状に仕上げる工程が採られている。このようにして作製されたペン先部材は、油性インキや水性インキ等、種々のインキを内部に含浸させ、使用されている。
【０００４】
このようなマーキングペンでは、例えば中綿にインキが充填され、中継芯を経由して、さらに筆記部となるペン先部材が接続されている。
【０００５】
いま、中綿やペン先部材などの繊維集束体の端部にインキを接触させた時、繊維集束体内部の繊維間の隙間によってできる毛細管によりインキを吸い上げる力を「インキ吸い上げ力」と呼ぶこととする。このような中綿、中継芯、ペン先部材の毛細管によるインキ吸い上げ力をそれぞれFf、Fj、Fnとすると、Ff、Fj、Fnの間には、Ff＜Fj＜Fnの関係があり、このインキ吸い上げ力の差により、中綿からインキをペン先部材まで供給させている。このインキ吸い上げ力の違いは、繊維集束体内部の繊維間の隙間によってできる毛細管の半径すなわち毛細管径（毛管半径）の違いから生じており、毛細管径が小さい程インキ吸い上げ力は大きくなる。毛細管径は、繊維収束体内部の繊維間の隙間の大きさ（断面積）を、円形状から算出された面積（仮想円の面積）としたときに求められる仮想円の半径の平均値である。
【０００６】
従来におけるペン先部材では、毛細管径が全長に渡り一定であり、それが故に、インキがペン先部材から自然落下するボタ落ちやカスレが生じてしまっていた。それを解決するために、特許文献１（特開２０１３−９１２９７号公報）に開示されるような発明がなされている。
【０００７】
特許文献１に記載のペン先部材（ペン体）は、繊維集束体を樹脂加工した筆記具用ペン先部材であり、第一の繊維加工体と第二の繊維加工体から構成される。そして、そのペン先部材は、気孔率の比率が１０：４〜１０：８の範囲である第一の繊維加工体と第二の繊維加工体であり、第一の繊維加工体の後部に形成された中空部に第二の繊維加工体が嵌入されてなる。このように、特許文献１のペン先部材は、気孔率の違う２部品で構成されており、ペン先部材内部に気孔率の差が生じている。繊維収束体においては、使用する樹脂繊維が同じ径で、同じ接着剤を用いる場合、気孔率を変えることでも毛細管径を変えることができる。前記特許文献１に記載の筆記具用ペン先部材にあっては、ペン先部材の後ろ側が気孔率小(繊維の高密部であり、毛細管径小)、前側が気孔率大(繊維の低密部であり、毛細管径大)で、ペン先部材内部で後ろ側にインキを引っ張ることで、ボタ落ちを防止することはできる。なお、ペン先部材について、筆記時に紙面に触れる筆記先端側を前側、その逆側であり中綿もしくは中継芯と接続される側を後ろ側とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−９１２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１のペン先部材は、ペン先部材の後ろ側にインキ吸い上げ力の高い部分ができて、ボタ落ちを防止することはできる。しかしながら、後ろ側の気孔率の小さい高密部にインキが引っ張られることで、筆記先端側までインキが浸透しにくくなる可能性がある。よって、筆記先端側へのインキ供給が悪化し、筆記時に筆跡が薄くなってかすれるいわゆる筆跡カスレが生じる恐れのあるものであった。
【００１０】
このように、筆記に伴いペン先部材の後ろ側から前側の筆記先端部へインキを供給する性能すなわち追従性が悪いと、筆跡カスレの可能性が大きく、筆記に際し使用者に不便を生じさせてしまうものであった。
【００１１】
ちなみに、特許文献１では繊維収束体からなるペン先部材が記載されているが、焼結体からなるペン先部材でも同様の問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、繊維集束体又は焼結体、プラスチックからなり、インキを内蔵する塗布具に用いられるペン先部材であって、そのペン先部材の前側の毛細管径を後ろ側の毛細管径よりも小さくしたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
繊維集束体又は焼結体、プラスチックからなり、インキを内蔵する塗布具に用いられるペン先部材であって、そのペン先部材の前側の毛細管径を後ろ側の毛細管径よりも小さくしたので、筆記時における筆跡カスレが抑えられ、良好な筆記が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施例のペン先部材２を配置した筆記具本体１の縦断面図。
【図２】図１におけるペン先部材２前方部分(Ｘ部) の拡大図。
【図３】ペン先部材ホルダ３にセットしたペン先部材２の外観図。
【図４】第１実施例におけるペン先部材２の外観図。
【図５】第２実施例におけるペン先部材２の外観図。
【図６】図５におけるＡ−Ａ断面図（スリット部分の横断面図）
【図７】第３実施例におけるペン先部材２の外観図。
【図８】図７におけるペン先部材２表面(Ｙ部) の模式図。
【図９】第４実施例におけるペン先部材３２の外観図。
【図１０】図９におけるＢ−Ｂ断面図（針を刺した部分３４の横断面図）。
【図１１】第５実施例におけるペン先部材５２の外観図。
【図１２】図１１におけるＣ−Ｃ断面図（長手方向に沿った溝部５２aの横断面図）。
【図１３】第６実施例におけるペン先部材６２の外観図。
【図１４】図１３におけるＤ−Ｄ断面図。
【図１５】図１３におけるＥ−Ｅ断面図。
【図１６】第７実施例におけるペン先部材７２の成型直後の外観図。
【図１７】図１６におけるＦ−Ｆ断面図
【図１８】第７実施例におけるペン先部材７２の二次加工後の外観図。
【図１９】第１０実施例におけるペン先部材１０２の外観図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、作用について説明する。繊維集束体の、一部品よりなる一本のペン先部材で、ペン先部材の前後で毛細管径に差を付けたペン先部材に関する。ペン先部材の、筆記時に紙面に触れる筆記先端側を前側、その逆側であり中綿もしくは中継芯と接続される側を後ろ側とすると、ペン先部材の前側の毛細管径をRt、後ろ側の毛細管径をRbとしたとき、ペン先部材の後ろ側の毛細管径Rbは、ペン先前側の毛細管径Rtより大きい。すなわち、Rt＜Rbを満たすペン先部材である。このように、前後の毛細管径に差が付けられたペン先部材は、内部にインキを貯蔵した筆記具の先端に取り付けられる。インキ吸い上げ力は、毛細管径が小さくなる程大きくなるので、インキは、吸い上げ力のより大きい方へと引っ張られる。ペン先部材後ろ側、ペン先部材前側の吸い上げ力をそれぞれFb、Ftとすると、Fb、Ftの間には、Fb＜Ftの関係があり、中綿からペン先部材後ろ側に来たインキを、ペン先部材前側へスムーズに流れさせることができる。
【００１６】
本発明の塗布具用ペン先部材は、繊維集束体又は焼結体、プラスチックからなるペン先部材であり、油性インキや水性インキ等、種々のインキを内蔵する塗布具に用いることができる。なお、ここで、塗布具とは、マーキングペンを始めとする筆記具を含むものであり、化粧具など、繊維集束帯又は焼結体、プラスチックからなるペン先部材を有し、被対象物に塗布するものを指す。
【００１７】
次に、基本的な構成について説明する。筆記具本体は、先端にペン先部材を備え、そのペン先部材はペン先部材ホルダにガイドされている。さらに、筆記具本体は、その内部にインキを収容する部材でもある。その筆記具本体内でのインキの収容方法は、繊維集束体などのインキ吸蔵体に含浸させたり（中綿方式）、インキ吸蔵体を使用せずに、筆記具本体内に直接自由状態で収容してもよい（直液方式）。これに使用されるインキは、特に限定はされないが、着色剤として染料及び／又は顔料が使用でき、媒体も水、有機溶剤が適宜使用できる。
【００１８】
前記ペン先部材の乾燥を防止する方法としては、ペン先部材を気密に保持するキャップを使用しても良く、筆記具本体の前後動に連動して開閉する蓋体を設けたノック式の密閉構造を使用しても良い。ノック式の密閉構造を使用する事によって、筆記具の使用時におけるキャップ紛失を防止したり、筆記時にキャップの開閉を両手で行わなければならないと言った煩わしさを防止することができる。
【００１９】
前記ペン先部材としては、アクリル樹脂やポリウレタン樹脂などを用いた砲弾型ペン先部材であり、前記樹脂を接着剤によって繊維同士を固め、後に、研磨砥石で研磨を行い所定の形状に仕上げる、いわゆる、繊維収束体からなるペン先部材となっている。しかし、これに限定されることはなく、焼結体やプラスチックからなるペン先部材を用いても良い。筆記部の形状も、砲弾型に限定されず、チゼル芯、平芯、三角芯等を用いても良い。
【００２０】
図１〜４に実施例１を示す。ペン先部材２は繊維集束体からなるが、焼結体又はプラスチックからなしてもよく、インキの収容方法は中綿方式であるが、直液方式であっても良い。本実施例では、ノック式の筆記具に本実施例のペン先部材２を配置した例を示す。
筆記具本体１は、先端に繊維集束体からなるペン先部材２を備え、そのペン先部材２はペン先部材ホルダ３にガイドされている。さらに、筆記具本体１は、その内部にインキを収容する部材でもある。その筆記具本体１内でのインキの収容方法は、繊維集束体からなるインキ吸蔵体に含浸させた中綿方式である。本実施例にあっては、ペン先部材２の後ろ側に中綿５を接続しているが、これに限らず、ペン先部材２の後ろ側に中継芯を接続させ、その中継芯の後ろ側に中綿を接続してもよい。これに使用されるインキは、特に限定はされないが、着色剤として染料及び／又は顔料が使用でき、媒体も水、有機溶剤が適宜使用できる。
【００２１】
本実施例における筆記具は、筆記具本体１の前後動に連動して開閉する蓋体４を設けたノック式の密閉構造を有しているが、前記ペン先部材２の乾燥を防止する方法としては、ペン先部材２を気密に保持するキャップを使用しても良い。本実施例のように、ノック式の密閉構造を使用した場合には、筆記具の使用時におけるキャップ紛失を防止したり、筆記時にキャップの開閉を両手で行わなければならないと言った煩わしさを防止することができる。
【００２２】
本実施例のペン先部材２について詳述する。なお、図４において、後述するペン先部材の前側２ｔと後ろ側２ｂの毛細管径の違いを、ハッチングの違いで表現している。繊維収束体のペン先部材２の後ろ側２ｂ、例えば、ペン先部材ホルダ３よりも後ろ側の部分を、木槌にて叩くことで、製造の際に繊維束に含浸させ硬化させた樹脂をほぐし、樹脂によって接合されていた繊維束をほぐすことでペン先部材内部の毛細管径が広がる。
【００２３】
より具体的には、繊維集束体のペン先部材２は、そのペン先部材２の原料となる繊維束を樹脂の接着剤にて接着させてなるものであるが、この製造の際、繊維束に含浸させた樹脂溶液の１つの成分である溶剤は、熱風や自然乾燥により表面から除去され、内部の樹脂を硬化させる。その後、所定の長さに切断し、必要に応じて研磨砥石による研磨すなわち芯スリが施され、ペン先部材２として供給される。上記過程を経て作られた、従来用いている繊維集束体のペン先部材２は、前側と後ろ側の区別無く、内部の毛細管径はほぼ一定である。このようなペン先部材の場合、ペン先部材２が長ければ長い程、ペン先部材２の後ろ側に接続される中綿５からきたインキを前側の筆記端部までもってくることが難しくなり、組立直後のペン先部材２へのインキ浸透に時間がかかる。そのような現象を説明するものとして、Washburnの式が知られており、これによると、毛細管径Rが同じとき、浸透時間ｔは浸透深さｚの二乗に比例する。
【００２４】
【数１】
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上記の数式において、γは液体(インキ)の表面張力、θＥは液体(インキ)とその付着している表面とのなす角である接触角、ηは液体(インキ)の粘度である。なお、インキを強制的にペン先部材に浸透させる方法として、吸引などの方法も考えられるが、いずれにせよ生産効率の低下などの影響をもたらす。また、そのようなペン先部材であると、初期のインキ浸透を終えた後でも、筆記に際しペン先部材前側の筆記先端部のインキを使い切った後の追従性が悪く、筆跡がかすれてしまうことがある。
【００２５】
上記のように作られた繊維集束体のペン先部材２を、テーブルなどの固い台上に固定する。繊維収束体のペン先部材２の後ろ側２ｂ、例えば、ペン先部材ホルダ３よりも後ろ側の部分を、木槌にて３，４回叩く。ペン先部材２の長手方向を軸にして９０度回転し、同じように３，４回叩く。このようにして、ペン先部材２後ろ側２ｂの硬化した樹脂をほぐし、樹脂によって接合されていた繊維束をほぐすことでペン先部材２内部の毛細管径が広がる。この加工により、ペン先部材２の前側２ｔの毛細管径Rtと、後ろ側２ｂの毛細管径Rbが、Rt＜Rbと差のある状態にすることができる。
【００２６】
なお、本実施例にあっては、中綿５の毛細管径Rfは、前記ペン先部材２の後ろ側２ｂの毛細管径Rbより大きい、すなわち、Rb＜Rfとしている。このため、中綿５のインキの吸い上げ力Ffは、ペン先部材２の後ろ側２ｂの吸い上げ力Fbより小さくなり（Ff＜Fb）、中綿５からペン先部材２へスムーズにインキが流れる。
【００２７】
上記加工により、ペン先部材２の前側２ｔのインキ吸い上げ力Fbとペン先部材２の後ろ側２ｂのインキ吸い上げ力FtとはFb＜Ftの関係となり、中綿５からペン先部材２へ吸い上げられたインキは、ペン先部材２の後ろ側２ｂから、ペン先部材２の前側２ｔへとスムーズなインキの流れができる。よって、筆記時における筆跡カスレが抑えられ、良好な筆記が出来る。
【００２８】
毛細管径が大きい方が、繊維集束体内でインキ保持空間が大きくなるので、インキ保持量が上がるため、インキ保持量はペン先部材２の前側２ｔよりも後ろ側２ｂの方が多くなる。このように、ペン先部材２の後ろ側２ｂのインキ保持量が前側２ｔよりも多いということは、ペン先部材２の前側２ｔの筆記先端部から紙面に吐出する直前にスタンバイしているインキ量が増えるので、この点でも、インキ追従性が向上する。それにより、速記に対する性能すなわち速書き性能やペン先部材２の筆記先端部を紙面から離間させた状態で放置した後の再筆記に対する性能すなわち乾燥性能が向上し、使用者の利用シーンに合わせて良好な筆跡が得られる。なお、ペン先部材２の筆記先端部を紙面から離間させた状態で放置したとは、例えば、ノック式筆記具において、ペン先部材を突出したままとした状態や、キャップ式筆記具において、キャップのし忘れによるペン先部材を突出したままとした状態を言う。
【００２９】
本実施例にあっては、上述したように、ペン先部材２を繊維集束帯からなしたが、焼結体やプラスチックからなしてもよく、焼結体からなるペン芯においては、上記製造方法は異なるが、ポリエチレンなどのオレフィン系樹脂でできた焼結体の後ろ側を、上記方法と同様に叩いてほぐすことで、同様の効果が得られる。
【００３０】
なお、本実施例に示す方法で、ペン先部材２の前側にいくにつれて叩く回数を減らし、段階的にほぐし具合を変化させ、毛細管径を段階的に変化させる構成を取っても良い。このような構成を取る場合、ペン先部材２がより長い場合にも効果を発揮する。
【００３１】
さらに、上述した方法以外にも、指や重し等でペン先部材の後ろ側をプレスする、ローラの間に挟み込む等、様々な方法が加工方法として挙げられる。
【００３２】
実施例２を図５、図６に示し説明する。前記実施例１で示した筆記具に本実施例のペン先部材２２を配置した例を示す。この実施例２は、ペン先部材２２は繊維集束体であり、インキの収容方法は中綿方式である。筆記具の構成については、実施例１と同様のため、省略する。
【００３３】
繊維集束体のペン先部材２２の後ろ側、例えば、ペン先部材ホルダよりも後ろ側の部分に、十字のスリット２２ｂを入れる。ただし、後端部は切り離さず、つながったままにする。このスリット２２ｂを入れる方法としては、例えばカミソリのような薄い刃物を用いる。スリット２２ｂを入れることで、薄い刃物によって切断された部分の接着剤の接合がはがされる。また、薄い刃物でスリット２２ｂを入れることにより、大きな毛細管径となる隙間を作り出し、擬似的に毛細管径の前後差をペン先部材２２内で作り出す。後端部をつなげたままにすることで、ペン先部材２２の後ろ側が開いてしまい毛細管を作らなくなるのを防止する。さらには、スリット２２ｂによりできた空間がインキ溜め部として働き、大きな毛細管径と同じ作用をもたらす。このスリット２２ｂとしては、外観上は密着していても、内部では薄い刃物により接着剤の接合がはがされた状態になっておりはがれた接着剤分の隙間が生じているので、インキ溜め部としては充分な効果をもたらす。なお、本実施例にあっても、中綿５の毛細管径は、前記ペン先部材２２の後ろ側の毛細管径以上としている。このため、中綿５のインキの吸い上げ力は、ペン先部材２２の後ろ側の吸い上げ力より小さくなり、中綿５からペン先部材２２へスムーズにインキが流れる。
【００３４】
以上のように、本実施例にあってもペン先部材２２の後ろ側の毛細管径が前側の毛細管径よりも大きくなっているため、ペン先部材２２の前側のインキ吸い上げ力はペン先部材２２の後ろ側のインキ吸い上げ力よりも大きくなる。そして、中綿５からペン先部材２２へ吸い上げられたインキは、ペン先部材２２後ろ側からペン先部材２２前側へとスムーズに流れる。よって、筆記時における筆記カスレが抑えられ、良好な筆記が出来る。
【００３５】
本実施例で示した例えばカミソリのような薄い刃物を用いた加工は、叩き加工よりも加工精度を出しやすく、より確実且つ安定的な効果をもたらす。
【００３６】
なお、本実施例に示す方法で、ペン先部材２２の前側にいくにつれてスリット２２ｂを入れる本数や深さを減らし、段階的に隙間の大きさを変化させ、擬似的な毛細管径を段階的に変化させる構成を取っても良い。また、スリット２２ｂの密着度合いを段階的に変化させることでも擬似的な毛細管系を変化させることができる。このような構成を取る場合、ペン先部材２２がより長い場合にも効果を発揮する。
【００３７】
また、本実施例では、ペン先部材２２に繊維集束体を用いているが、焼結体又はプラスチックからなるペン先部材を用いても良い。インキの収容方法は、直液方式であっても良い。
【００３８】
実施例３を図７、図８に示し説明する。なお、図７において、後述するペン先部材の前側と後ろ側の毛細管径の違いを、ハッチングの違いで表現している。前記実施例１で示した筆記具に本実施例のペン先部材３２を配置した例を示す。この実施例３は、ペン先部材３２は繊維集束体であり、インキの収容方法は中綿方式である。筆記具の構成については、実施例１と同様のため、省略する。
【００３９】
繊維集束体のペン先部材３２の後ろ側、例えば、ペン先部材ホルダよりも後ろ側の部分に、ペン先部材３２の長手方向に垂直に針を刺して後ろ側の部分をほぐれさせる。このようにして、ペン先部材後ろ側の硬化した樹脂をほぐし、樹脂によって接合されていた繊維束をほぐすことでペン先部材３２内部の毛細管径が広がる。この加工により、ペン先部材３２の前側の毛細管径と後ろ側の毛細管径に差がある状態にすることができる。ペン先部材３２の長手方向に垂直に針を刺すことで、ほぐれさせるのと同時にペン先部材３２の表面に横穴３３を空けることになるので、中綿との接続部分において横方向からのインキ流入がさらに良好になる効果もある。なお、本実施例にあっても、中綿５の毛細管径は、前記ペン先部材３２の後ろ側の毛細管径以上としている。このため、中綿５のインキの吸い上げ力は、ペン先部材３２の後ろ側の吸い上げ力より小さくなり、中綿５からペン先部材３２へスムーズにインキが流れる。
【００４０】
以上のように、本実施例にあってもペン先部材３２の後ろ側の毛細管径が前側の毛細管径よりも大きくなっているため、ペン先部材３２の前側のインキ吸い上げ力はペン先部材３２の後ろ側のインキ吸い上げ力よりも大きくなる。そして、中綿５からペン先部材３２へ吸い上げられたインキは、ペン先部材３２の後ろ側からペン先部材３２の前側へとスムーズなインキの流れができる。よって、筆記時における筆記カスレが抑えられ、良好な筆記が出来る。
【００４１】
なお、本実施例に示す方法で、前側にいくにつれて段階的に針を刺す回数や深さを減らし、毛細管径を段階的に変化させる構成を取っても良い。このような構成を取る場合、ペン先部材３２がより長い場合にも効果を発揮する。
【００４２】
また、本実施例の変形例を実施例４として、図９、１０に示す。実施例３ではペン先部材３２の長手方向に垂直に針をさして横穴３３を空けているが、長手方向に刺して縦穴３４を空けてもペン先部材３２の後ろ側をほぐすことができ、毛細管径の差をつけることが可能である。また、針をさす深さを幾種類かに分けることで、ペン先部材３２の前側に行くにつれて輪切りの断面に現れる針の穴の数が減ることになるので、毛細管径を段階的に変化させることもできる。
【００４３】
実施例５を図１１、１２に示し説明する。前記実施例１で示した筆記具に本実施例のペン先部材４２を配置した例を示す。この実施例５は、ペン先部材４２は焼結体であり、インキの収容方法は中綿方式である。ペン先部材４２は、その前側にペン先部材ホルダ３が配され、ペン先部材ホルダ３の後ろ側に後述する溝部４２ａがあり、前記実施例１の筆記具に配置されている。筆記具の構成については、実施例１と同様のため、省略する。
【００４４】
焼結体のペン先部材４２の後ろ側、本実施例では、ペン先部材ホルダ３よりも後ろ側の部分に、ペン先部材中心軸から放射状で長手方向に沿った溝部４２ａを外周に沿って連続的に形成している。なお、本実施例では前記溝部４２ａの深さは、前記ペン先部材４２の半径の５０％程度としているが、ペン先部材中心部まで到達しない深さであればこれに限るものではない。このような形状にすることで、ペン先部材４２の後ろ側の溝部４２ａによって大きな毛細管径となる隙間が作られ、擬似的に毛細管径の前後差をペン先部材４２内で作り出す。つまり、本実施例にあっても、中綿５の毛細管径は、前記ペン先部材４２の後ろ側の毛細管径以上としている。このため、中綿５のインキの吸い上げ力は、ペン先部材４２の後ろ側の吸い上げ力より小さくなり、中綿５からペン先部材４２へスムーズにインキが流れる。よって、筆記時における筆跡カスレが抑えられ、良好な筆記が出来る。
【００４５】
また、この溝部４２ａがインキ溜め部として働く。筆記不良の原因となるペン先部材の乾燥現象は主にペン先部材表面からインキが乾燥していくことで発生するが、本実施例のように、ペン先部材４２の外周側に潤沢なインキを保持するインキ溜め部があることで、表面の乾燥が起こりにくくなる。かつ、ペン先部材中心軸付近は溝部が無くスムーズなインキ流れが確保できるので、乾燥に強く良好な筆記を実現できる。
【００４６】
さらに、溝部４２ａの深さを前側にいくにつれて浅くしたり、溝部４２ａの本数を前側にいくにつれて減らしたりすることにより、毛細管径となる隙間を段階的に変化させたり、なだらかに変化させることもできる。
【００４７】
なお、本実施例は焼結体としたが、同様の構成で繊維集束体やプラスチックからなるペン先部材などを用いても良い。
【００４８】
また、この溝部４２ａを入れる方法としては、実施例２のように、例えばカミソリのような薄い刃物を用いる。溝部４２ａを入れることで、薄い刃物によって切断された部分の接着剤の接合がはがされる。
【００４９】
さらに、この溝部４２ａは、外観上は密着していてもよい。外観上密着している状態でも、内部では薄い刃物により接着剤の接合がはがされた状態になっており、はがれた接着剤分の隙間が生じている。
【００５０】
実施例６を図１３、１４、１５に示し説明する。前記実施例１で示した筆記具に本実施例のペン先部材５２を配置した例を示す。この実施例６は、ペン先部材５２は焼結体であり、インキの収容方法は中綿方式である。ペン先部材５２は、その前側にペン先部材ホルダ３が配され、ペン先部材ホルダ３の後ろ側に後述する溝部５２ａがあり、前記実施例１の筆記具に配置されている。筆記具の構成については、実施例１と同様のため、省略する。
【００５１】
焼結体のペン先部材５２の後ろ側、本実施例では、ペン先部材ホルダ３よりも後ろ側の部分に、ペン先部材中心軸に垂直な溝部５２ａを長手方向に等間隔に複数形成する。この溝部５２ａは、図１４に示すように、断面は１５０°程度に開いた扇型がペン先部材中心軸を軸として互いに向き合う位置に２つ配置された形状としているが、溝部５２ａは全周に渡っていても良く、また、開き角度の小さい扇型を複数個配置した断面となっても良い。なお、本実施例では前記溝部５２ａの深さは前記ペン先部材５２の半径の５０％程度としているが、ペン先部材中心部まで達しない深さであればこれに限らない。図１５は図１３のペン先部材５２のペン先部材中心軸を通る縦断面図であるが、溝部５２ａによりペン先部材５２の後ろ側は櫛歯状になっている。この櫛歯状の溝部５２ａが擬似的に毛細管径を大きくし、インキ溜め部として働く。つまり、本実施例にあっても、中綿５の毛細管径は、前記ペン先部材５２の後ろ側の毛細管径以上としている。このため、中綿５のインキの吸い上げ力は、ペン先部材５２の後ろ側の吸い上げ力より小さくなり、中綿５からペン先部材５２へスムーズにインキが流れる。よって、筆記時における筆跡カスレが抑えられ、良好な筆記が出来る。
【００５２】
このような櫛歯は、筆記具のいわゆるジャバラ式としても広く知られているが、この櫛歯の隙間の間隔を後ろ側にいくにつれて大きくしていくことで、毛細管径となる隙間を段階的に変化させたり、なだらかに変化させることもできる。これにより、インキ流れの制御を簡単かつ確実に行うことができる。さらに、ペン先部材の全長に余裕がある場合には、ペン先部材の最も後端側に近く、かつ、中綿に挿入されない部分に、普段はインキ溜め部として使用されない最も大きな櫛歯状の溝部を設けておくことで、急激な筆記具内部の圧力変化によりモレが生じそうになった場合に緊急のインキ溜め部として前記溝部５２ａが働き、ペン先部材の筆記先端部からのインキのモレ出しを防ぐこともできる。
【００５３】
なお、本実施例は焼結体としたが、同様の構成で繊維集束体やプラスチックからなるペン先部材などを用いても良い。
【００５４】
また、この溝部５２ａを入れる方法としては、実施例２のように、例えばカミソリのような薄い刃物を用いる。溝部５２ａを入れることで、薄い刃物によって切断された部分の接着剤の接合がはがされる。
【００５５】
さらに、このスリット溝部５２ａは、外観上は密着していてもよい。外観上密着している状態でも、内部では薄い刃物により接着剤の接合がはがされた状態になっており、はがれた接着剤分の隙間が生じている。
【００５６】
実施例７を図１６、１７、１８に示し説明する。前記実施例１で示した筆記具に本実施例のペン先部材６２を配置した例を示す。この実施例７は、ペン先部材６２は繊維集束体であり、インキの収容方法は中綿方式である。ペン先部材６２は、芯スリが施された前側にペン先部材ホルダ３が配され、ペン先部材ホルダ３の後ろ側に後述する溝部６２ａがあり、前記実施例１の筆記具に配置されている。筆記具の構成については、実施例１と同様のため、省略する。
【００５７】
繊維集束体のペン先部材は通常、軸方向に平行な多数の繊維を集束して接着剤に含浸させ焼き固める方法で作られているが、繊維集束体のペン先部材を成型する際、ペン先部材は成型機の円形のノズルを通っているので、できあがった繊維集束体は略円形の断面となる。この略円形の断面の繊維集束体を、芯スリと呼ばれる後加工により、真円度を上げたり、所定の全長や形状にする。ここで、本実施例７のペン先部材６２を得る方法を説明する。前記成型機の円形のノズルの内周面に予め突起を設ける。この突起は、円形ノズルの内周面から中心軸の方向に向かって突出し、かつ、内周面上に放射状に配置されている。そして、前記突起は円形ノズルの中心部まで到達しない高さである。つまり、前記繊維収束体のペン先部材６２が、前記円形のノズルを通ることによって、前記突起形状に対応した溝部６２ａが、繊維集束体の全長にわたり、円周方向に放射状に形成される。そして、その成型したものが図１６に示す状態である。さらに、図１６のペン先部材６２の前側に芯スリを行う。前側は、芯スリを施すことで、溝部６２ａが削られて溝部の無い状態になる、もしくは芯スリの際に生じる熱で表面がわずかに溶け、芯スリ粉が芯スリする表面に熱で吸着し、ほとんど溝部の無い筆記に適した表面になる。溝部６２ａが削られたり芯スリ粉が吸着することで、ペン先部材６２の前側は芯スリする前よりも毛細管径が小さくなる。芯スリすることで図１８に示すような形状になり、後ろ側に比べ前側の外径は小さくなる。前側の芯スリの形状は、外装の形状に合うように、或いは、意匠性の為に適宜調整される。ペン先部材６２の前側は先述した芯スリにより毛細管径が小さくなるが、後ろ側はノズル内部の櫛歯状突起により作られた溝部６２ａが形成されているので大きな毛細管径となる隙間を作り出し、擬似的に毛細管径の前後差をペン先部材６２内で作り出す。つまり、本実施例にあっても、中綿５の毛細管径は、前記ペン先部材６２の後ろ側の毛細管径以上としている。このため、中綿５のインキの吸い上げ力は、ペン先部材６２の後ろ側の吸い上げ力より小さくなり、中綿５からペン先部材６２へスムーズにインキが流れる。よって、筆記時における筆跡カスレが抑えられ、良好な筆記が出来る。
【００５８】
また、このような方法をとることで、ペン先部材中心軸から放射状で、かつ、長手方向に沿った溝部６２ａをペン先部材６２の外周面に形成する際に、例えばカミソリのような薄い刃物を用いて、薄い刃物によって切断された部分の接着剤の接合をはがすといった工程数を増やさずに溝部６２ａを形成することができる。また、ペン先部材６２の後ろ側は前側に比べ径が大きいので、その分大容量のインキを保持することができ、インキ溜め部としての能力はより高いものとなる。
【００５９】
なお、本実施例は繊維集束体としたが、同様の構成でプラスチックからなるペン先部材を用いても良い。プラスチックのペン先部材の場合、繊維集束体と同様に、成型の押し出しノズルの内周側に前記櫛歯状の突起を設けることで得ることができる。また、本実施例のように後ろ側が前側に比べ径が大きい形状を、焼結体で成型することもできる。焼結体の場合は、ペン先部材を成形する型の内部に前記櫛歯状の突起を設け、かつ、その内部形状を図１８に示すような後ろ側に比べ前側の外径が小さくなる形状とすることで、はじめから本実施例の形状に成型できる。この場合、芯スリの二次加工の手間もかからずに本実施例のペン先部材を得ることができる。
【００６０】
実施例８のペン先部材について説明する（図示無し）。前記実施例１で示した筆記具に本実施例のペン先部材を配置した例を示す。なお、本実施例のペン先部材は、後述する圧縮された前側の部分と圧縮されていない後ろ側の部分から形成されている。そして、その圧縮された前側の部分にペン先部材ホルダ３が配され、圧縮されていない部分がペン先部材ホルダ３の後ろ側に配置されている。
【００６１】
この実施例８のペン先部材は繊維集束体である。繊維集束体のペン先部材を成型する際、集束させる繊維と接着剤を径に対しなるべく少なくする。そうしてできあがった繊維集束体を所定寸法にカットし、ペン先部材前側を圧縮する。圧縮されることで前側の密度が上がり、相対的に後ろ側の毛細管径を大きく前側の毛細管径を小さくすることができる。つまり、本実施例にあっても、中綿５の毛細管径は、前記ペン先部材の後ろ側の毛細管径以上としている。このため、中綿５のインキの吸い上げ力は、ペン先部材の後ろ側の吸い上げ力より小さくなり、中綿５からペン先部材へスムーズにインキが流れる。よって、筆記時における筆跡カスレが抑えられ、良好な筆記が出来る。本実施例では、圧縮することで前側の密度を上げながら縮径させ、外装に合った径にする。実施例７で言うところの芯スリで形状出しをしていたのを、圧縮によって行うものである。また、圧縮により、芯スリせずに縮径させることで、筆記部分の強度を向上させることもできる。
【００６２】
また、後ろ側は圧縮しないので前側に比べ径が大きく、インキ容量も増やすことができ、インキ溜め部としての能力はより高いものとなる。このような方法をとることで、実施例７のように成型機の円形のノズルの内周側に突起を設ける必要が無く、既存の汎用性の高い装置をそのまま使用することが可能である。
【００６３】
なお、本実施例は繊維集束体としたが、同様の構成で焼結体やプラスチックからなるペン先部材などを用いても良い。
【００６４】
実施例９について説明する（図示無し）。前記実施例１で示した中綿式の筆記具に、本実施例のペン先部材を取り付けた例を示す。
【００６５】
この実施例９のペン先部材は繊維集束体である。繊維集束体のペン先部材は、そのペン先部材の原料となる繊維束を樹脂の接着剤にて接着させてなるものであるが、この製造の際、繊維束に含浸させた樹脂溶液の１つの成分である溶剤は、熱風や自然乾燥により表面から除去され、内部の樹脂を硬化させる。このとき、ペン先部材の前側に当たる部分の樹脂溶液濃度を濃くし、後ろ側に当たる部分の樹脂溶液濃度を薄くすることで、ペン先部材の前側の毛細管径Rtと、後ろ側の毛細管径Rbが、Rt＜Rbとなるように、前後の毛細管径に差を付けてペン先部材を形成する。このように形成されたペン先部材は、内部にインキを貯蔵した筆記具の先端に取り付けられるが、このとき、中綿式の筆記具の場合、中綿の毛細管径Rｆは、ペン先部材の後ろ側の毛細管径Rbより大きくなる、すなわち、Rb＜Rfとする。そして、ペン先部材の前側の毛細管径をRtとすると、中綿と、ペン先部材後ろ側と、ペン先部材前側の毛細管径の関係を、Rt＜Rb＜Rfとなるようにする。なお、本実施例９に示したペン先部材の形成方法以外にも、前側の繊維量を多くし、後ろ側の繊維量を少なくする。または、前側の繊維径を小さくし、後ろ側の繊維径を大きくする、等の方法で、ペン先部材の前側の毛細管径Rtと、後ろ側の毛細管径Rbが、Rt＜Rbとなるように、前後の毛細管径に差を付けてペン先部材を形成することもできる。
【００６６】
以上のように、本実施例にあってもペン先部材の後ろ側の毛細管径が前側の毛細管径よりも大きくなっているため、ペン先部材の前側のインキ吸い上げ力はペン先部材の後ろ側のインキ吸い上げ力よりも大きくなる。そして、中綿からペン先部材へ吸い上げられたインキは、ペン先部材後ろ側からペン先部材前側へとスムーズなインキの流れができる。よって、筆記時における筆記カスレが抑えられ、良好な筆記が出来る。
【００６７】
なお、ペン先部材としては、本実施例９に示した繊維集束体のペン先部材の他に焼結体のペン先部材も用いることができる（実施例４の変形例）。この焼結体のペン先部材は、金型にポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂などを流し込んで成型される。具体的に説明すると、ペン先部材の筆記部である前側には粒子径の小さなポリエチレンが配置され、一方、ペン先部材の後ろ側部分には粒子径の大きなポリエチレンが配置される。いわゆる、二層成形されたペン先部材である。即ち、ペン先部材の前側は粒子径が小さいため毛細管径は小さくなる。一方、ペン先部材の後ろ側は粒子径が大きいため毛細管径は大きくなる。この粒子径の違いによりペン先部材の前側と後ろ側とで毛細管径の差を持たせ、上記のプロセスにより、インキ追従性を向上することができ筆記時における筆記カスレが抑えられ、良好な筆記ができる。また、ポリエチレンの粒子径だけでなく、粒子量の増減により、毛細管径をコントロールすることもできる。
【００６８】
上記実施例９や実施例９の変形例に記載の方法をとることにより、後加工の必要が無く、ペン先部材を使用することができる。そして、樹脂溶液の濃度や量等、制御し易く、安定的な品質で供給することができ、耐久性を高めることもできる。
【００６９】
また、実施例９や実施例９の変形例に示す製法で、ペン先部材の前側からペン先部材の後ろ側にかけて、段階的に毛細管径を大きくしていったペン先部材としても良い。繊維収束体では、樹脂濃度、繊維量などに段階的に変化をつけ、後ろ側と前側の２段階だけでなく、段階的に毛細管径に変化を付け、焼結体では、ポリエチレンの粒子径や粒子量を段階的に変化させ、段階的に毛細管径に変化を付ける構成であってもよい。この方法をとることで、ペン先部材がより長いものになっても効果を発揮することができる。
【００７０】
実施例１０を図１９に示し説明する。この実施例１０のペン先部材７２は繊維集束体である。
【００７１】
従来技術においては、中綿から中継芯を経由して、筆記部となるペン先部材へインキを供給するような、ペン先部材と中継芯、中綿がそれぞれ別体で存在する筆記具が一般的に知られている。
【００７２】
これに対し、本実施例１０においては、中綿からペン先部材までを一体としたペン先部材７２としている。つまり、ペン先部材７２を中綿部分７２ａ、中継芯部分７２ｂ、ペン先部材部分７２ｃの３部分に分けている。それぞれの毛細管径の大小関係は、Rf’（７２ａの毛細管径）＞Rj’（７２ｂの毛細管径）＞Rn’（７２ｃの毛細管径）となっている。このため、中綿部分７２ａのインキの吸い上げ力は、中継芯部分７２ｂの吸い上げ力より小さくなり、中綿部分７２ａからペン先部材部分７２ｃへスムーズにインキが流れる。よって、筆記時における筆跡カスレが抑えられ、良好な筆記が出来る。
【００７３】
ここで、前記ペン先部材７２を中綿部分７２ａ、中継芯部分７２ｂ、ペン先部材部分７２ｃの３部分に分ける方法について説明する。本実施例におけるペン先部材７２は、本来中綿であったものを、前側（筆記部側）にいくにつれて縮径させ、熱や接着剤などで固定している。縮径させる方法としては、実施例８と同様に圧縮を行っているが、この圧縮を前側に行くにつれて強くしていくことで、前側（筆記部側）にいくにつれて毛細管径が小さくなるようにしている。また、筆記部側を熱や接着剤などで固定することで、筆記部の先端部は筆記に耐えうる強度を持つようにできる。
【００７４】
なお、前記ペン先部材７２は、最も圧縮されたペン先部材部分７２ｃに、前記実施例１で示した筆記具のペン先部材ホルダ３が配され、そのペン先部材ホルダ３の後ろに中継芯部分７２ｂが位置している。そして、その中綿部分７２ａは前記実施例１の中綿５の部分に位置するように、前記実施例１の筆記具に配置されている。
【００７５】
前記ペン先部材７２を筆記具内部に組み込んで使用する際には、中綿部分７２ａ部分にインキを充填し、ペン先部材部分７２ｃまでインキを染みさせて使用する。本実施例のように中綿からペン先部材までを一体とすることによって、従来技術のように、それぞれの部品の毛細管径の差を考慮する必要が無い。また、通常の筆記具だと、太い中綿から細い中継芯もしくはペン先部材にインキが流れる際、急激な断面積の変化によりエネルギー損失が生じているが、本実施例においては、前記中継芯部分７２ｂにおいて、外径をなだらかに変化させた一体のペン先部材であるので、接続部分の急激なエネルギー損失が生まれにくくなり、中綿部分７２ａからペン先部材部分７２ｃまでスムーズなインキ流れを実現でき、良好な筆跡を得ることができる。
【００７６】
なお、本実施例においては、前記中継芯部分７２ｂのみ、外径をなだらかに変化させているが、前記ペン先部材７２全体、つまり、前記中綿部分７２ａ、前記中継芯部分７２ｂ、前記ペン先部材部分７２ｃの３部分の外径を後ろ側からなだらかに縮径させてもよい。この場合においても、接続部分の急激なエネルギー損失が生まれにくくなるため、スムーズなインキ流れを実現でき、良好な筆跡を得ることができる。
【００７７】
また、実施例１から実施例９は、前述の通り、インキ吸蔵体である中綿にインキが充填され、筆記部となるペン先部材が接続されている。このように、中継芯を介さず、中綿にペン先部材場合が直接接続された場合においても、本来中綿であったものを、前側（筆記部側）にいくにつれて縮径させ、熱や接着剤などで固定して、中綿からペン先部材までを一体としたペン先部材としてもよい。つまり、ペン先部材７２を中綿部分７２ａ、ペン先部材部分７２ｃの２部分に分け、それぞれの毛細管径の大小関係が、Rf’（７２ａの毛細管径）＞Rn’（７２ｃの毛細管径）となっていればよい。
【００７８】
以上、各実施例に示したように、本発明にあっては、ペン先部材の後ろ側に行くにつれて毛細管径が大きくなるような構成であれば良く、ペン先部材の前側と後ろ側の二段階の毛細管径の差があったり、段階的または徐々に毛細管径が変化していく構成であっても良く、筆記時における筆記カスレが抑えられ、良好な筆記ができる。
【００７９】
また、以上の各実施例で示したように、本発明の塗布具用ペン先部材は、一部品よりなる一本のペン先部材からなり、細いペン先部材であっても毛細管径の前後差を付けることができるので、ペン先部材の太さに制限が無く、細いペン先部材においても実施することが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１        筆記具本体
２        ペン先部材
２ｂ      ペン先部材２の後ろ側
２ｔ      ペン先部材２の前側
３        ペン先部材ホルダ
４        蓋体
５        中綿
２２      ペン先部材  
２２ｂ    スリット        
３２      ペン先部材
３３      横穴
３４      縦穴
４２      ペン先部材
４２ａ    溝部
５２      ペン先部材
５２ａ    溝部
６２ａ    ペン先部材
６２ａ    溝部
７２      ペン先部材
７２ａ    中綿部分
７２ｂ    中継芯部分
７２ｃ    ペン先部材部分
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2015143022.tif 000016
【図１４】
2015143022.tif 000017
【図１５】
2015143022.tif 000018
【図１６】
2015143022.tif 000019
【図１７】
2015143022.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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