(57)【要約】      （修正有） 【課題】接着剤を使用する事による不具合と、成形時のスキン層発生によるインクの流路、流通の阻害を解消させ、且つインク中の溶剤による中継芯と多孔質ペンチップの密着強度低下を無くすと共に、強度保持並びに確保する為に、多孔質ペンチップを成形する時に、中継芯を一体化させるインサート成形手段を用いた多孔質ペン先を提供する。【解決手段】連続気孔を有する熱可塑性樹脂からなるペンチップ２の内孔に中継芯１の先端部を挿入してなる多孔質ペン先であって、ペンチップ成形時にインサート成形してペンチップ２と中継芯１を一体化してなる。【選択図】図１
0003144589.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
連続気孔を有する熱可塑性樹脂からなるペンチップの内孔に中継芯の先端部を挿入してなる多孔質ペン先であって、ペンチップ成形時にインサート成形してペンチップと中継芯を一体化してなる多孔質ペン先。
【請求項２】
上記中継芯の先端部に１つまたは複数のリング状の凹状溝を形成してある上記請求項１に記載の多孔質ペン先。
【請求項３】
上記中継芯の先端部に小径部を設け、小径部の先は先細り状のテーパー形状にしてある上記請求項１に記載の多孔質ペン先。
【請求項４】
上記中継芯先端部の小径部に凹状溝を設けてある上記請求項３に記載の多孔質ペン先。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、連続気孔を有する熱可塑性樹脂製（ポリウレタン、ポリオレフィン等、又各種エラストマー）のペン型化粧用塗布部材、筆ペンならびに画材用ペン等に使用される多孔質ペン先に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、筆ペン、画材用ペン、化粧用ペンとして熱可塑性樹脂の多孔質ペン先が知られている。この多孔質ペン先は、多孔質部材と中継芯部材の２つの部材を一体化して、構成される。
一体化の方法は、多孔質のペンチップ内孔に、中継芯を差し込み、ペンチップと中継芯が接合する外周部端面に接着剤を塗布して一体化する接着方式（例えば、特許文献１参照）、あるいは、接着剤を使用しないで、ペンチップ内孔径と、中継芯の外径差を利用した、圧入方式が一般的である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９２８７３
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
上記多孔質のペンチップと中継芯の一体化の方法は、自動化が複雑で、自動化機械の制作費が高額となり、少量生産においては一般的に、手作業に頼ることが多い。
また、接着剤を使用して固着一体化する方法は、接着剤の選定が難しい。長期間インク浸透状態で、接着強度を維持する為に、インク内での耐溶剤性が求められる。
熱可塑性樹脂多孔質材質（オレフィン樹脂系）によっては、接着剤の効果が期待できない（基本的に接着が不可能）。
接着剤微量塗布の為、塗布量のコントロールが難しい。
微量の塗布量をコントロールするには、接着剤の低粘度化が必要になる。
しかし、低粘度化に伴い中継芯は、基本的に繊維の集束体で構成された多孔質である為、接着剤が中継芯内に浸透し易い。接着剤が浸透することによりインクの流れを、阻害する、又不安定になる。
接着作業は、人手に頼る事が多い為、コスト高になっている。又、品質面でも不安定になり易い。
【０００５】
さらに、樹脂製多孔質体の成形に際して、射出成形で成形物を得る時に、金型内面やピンの金属面に接した成形物の表面は、内部と樹脂の流動性が異なる為、樹脂のスキン層ができ易い。スキン層が出来る事によって、無機質除去後の気孔が断面内部に比べ少なく、又気孔径が小さくなり、インクの浸透が悪くなる。又インクの流れが阻害される。  
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案は、上記の課題に鑑み、接着剤を使用する事による、前項不具合と、成形時のスキン層発生によるインクの流路、流通の阻害を解消させ、且つインク中の溶剤による中継芯と多孔質ペンチップの密着強度低下を無くすと共に、強度保持並びに確保する為に、多孔質ペンチップを成形する時に、中継芯を一体化させるインサート成形手段を用いる。
即ち、本考案は、連続気孔を有する熱可塑性樹脂からなるペンチップの内孔に中継芯の先端部を挿入してなる多孔質ペン先であって、ペンチップ成形時にインサート成形してペンチップと中継芯を一体化してなることを主要な特徴とする。
【考案の効果】
【０００７】
多孔質ペンチップを射出成形するときに、インサート成形法で中継芯を同時に、固着、固定させるから、多孔質ペンチップと中継芯の一体化が確実である。
中継芯内部に接着剤の浸透が皆無である為、中継芯からのインク流通がスムーズである（阻害されない）。
量産時の品質が安定している。
多孔質ペンチップの内孔面の樹脂スキン層が無くなり、中継芯からのインクの供給が安定する。
多孔質ペンチップと中継芯の密着が良くなりインクの供給がスムーズ、且つ安定である。
接着剤を使用していない為、固着強度がインク内の溶剤によって低下しない。
品質と生産性が向上して、製造コストが下がる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】
中継芯の作製方法
主材料
繊維の種類としては、アクリル、ポリエステル、ナイロン等の合成繊維で２〜３０デニールの長繊維又は短繊維の繊維集束体
副材料−１
繊維を固化させるための化合物。例えば、接着剤として使用可能なポリウレタン樹脂、熱硬化性のメラミン樹脂、尿素樹脂、エキポシ樹脂、ポリエステル樹脂などがある。
副材料−２
前記樹脂を硬化させるための硬化促進剤、並びに硬化剤
繊維集束体に樹脂を容易に浸透させるため、又繊維と樹脂の接着強度を向上させる為の化合物。例えばポリエチレングリコール等
【０００９】
多孔質ペンチップの作製方法
主材料
使用する樹脂としては、熱可塑性樹脂であり、反撥弾性を有するポリウレタン樹脂、ポリウレタンエラストマー樹脂、ポリエステルエラストマー樹脂、ポリオレフィン系樹脂がある。  好ましくは軟化点１００℃以下、更に好ましくは８０℃以下のポリオレフィン系樹脂。
副材料−１
水溶性化合物又は、薬品処理によって水溶性になり得る化合物及び分解する化合物。
例えば、各種水溶性無機塩類、酸処理によって水溶性に変化する化合物。炭酸カルシューム、ＰＶＡ、アルギン酸、砂糖等の有機高分子化合物等。
副材料−２
主材料と副材料との混合融解を補助する化合物であり、液状又は低融点の水溶性化合物を使用する。例えば、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、エチレングリコールとプロピレングリコールの共重合体、アルコール類等。
副材料−３
顔料、安定剤等、溶剤
【００１０】
中継芯と多孔質ペンチップとの固着方法
射出成形機を使用してインサート成形法による。
射出成形機の金型に中継芯をインサートして、一端面に、成形機のシリンダー内で可塑化された溶融樹脂を射出注入して、金型内で冷却固化され、樹脂と中継芯が固着され、所定の成形物を得る。その後、溶出処理により無機質を溶出させることにより、成形された樹脂は多孔質化される。
【００１１】
ペン先の加工方法
中継芯と多孔質ペンチップが固着している状態の成形物を、研削砥石を使用して、多孔質側を研削する。先に、所定の形状に附形された研削砥石の回転体に、成形体を接触回転させる事により、筆形状、あるいは砲弾形状等の目的とするペン先形状を得る。
【実施例１】
【００１２】
以下、実施例を説明する。図１、図２、図３に示したのが本考案の実施態様で、中継芯と連続気孔を有した多孔質ペンチップが射出成形法のインサート成形でもって一体化したペン先である。
図１に於いて参照符号１は樹脂で固化された合成繊維製の中継芯であり、固着剤として熱硬化性の樹脂を使用して、集束された繊維体に、樹脂を含浸させた後、加熱、乾燥をさせる事によって、繊維体を樹脂で硬化させたものである。参照符号２は、連続気孔を有した熱可塑樹脂製の多孔質体オレフィン系ペンチップであり、先端部は筆状に研削加工を実施したものである。
前記中継芯１には、先端部分と後端部分に研削加工を施してある。
中継芯１の先端部分には、リング状の凹状溝１ｃが形成されており、凹状溝の先には先細り加工が施されている。そしてこの中継芯１と多孔質ペンチップ２は、インサート成形により多孔質ペンチップの樹脂が、前記凹状溝部分１ｃの外周に、完全密着された状態で一体化されている。後端部分は、インク吸蔵体に押入し易い先細り形状に研削加工されている。
【実施例２】
【００１３】
図２の中継芯１の先端部分には、先端小径部１ｂが形成されており、又、小径部の先は、先細り状のテーパー加工１ａが施されている。そしてこの中継芯１と多孔質ペンチップ２は、インサート成形により、多孔質ペンチップ２の樹脂が、前記小径部１ｂとテーパー形状１ａの外周に完全密着された状態で一体化されている。後端部分は、インク吸蔵体に押入し易い先細り形状に研削されている。
【実施例３】
【００１４】
図３の中継芯１の先端部分には、先端小径部１ｂが形成されており、又、小径部の先は先細り状のテーパー加工１ａが施されている。更に、小径部と中継芯１との間に凹状溝が全周に設けられている。そしてこの中継芯１と多孔質ペンチップ２は、インサート成形により多孔質ペンチップの樹脂が前記凹状溝１ｃ、小径部１ｂ、テーパー状小径部１ａの外周に完全密着された状態で一体化されている。後端部分は、インク吸蔵体に押入し易い先細り形状に研削されている。
尚、図３に於いては、小径部と中継芯との間に凹状溝形状を設けたものを例示したが、リング溝形状でもよい。又、溝の数、溝の位置、溝の深さは適宜設定すればよい。後端形状においても適宜設定すれば良い。
【００１５】
中継芯として外径４．５Φ長さ４０ｍｍ、気孔率４５％、単糸３デニールの繊維集束体をポリウレタンで固化したポリエステル繊維製で、先端部分には、先端小径部が形成されており、又、小径部の先は先細り状のテーパー加工が、更に、小径部と中継芯１との間に凹状溝が、砥石材質ＧＣ，砥粒６０番、砥石回転数３０００ｒｐｍの研削機を使用して研削加工が施されている。
多孔質ペンチップは、配合組成
＊ポリオレフィン系樹脂                            １３．０重量部
＊微粉砕した炭酸カルシューム                      ６２．０重量部
＊エチレングリコール                              １５．０重量部
＊ジメチールホルムアミド                          １０．０重量部
を攪拌翼付きの混合機に入れて、１２０度ｃで２０分間、融解混合した。ついで融解混合物を押出成形機で紐状に押出し、２−３ｍｍにカットしてペレットを作製した。このペレットを使用して
縦型射出成形機（日精樹脂製）、（能力２０ｔｏｎ）を使用して、
加熱シリンダー温度    後部９０℃、中部１２０℃、前部１４０℃、
射出力                ２５〜３０メガパスカル
射出速度              ６０〜７０％
金型温度              ５０℃
の条件下で、中継芯がセットされている金型に、溶融樹脂を流入させ中継芯の先端部と一体化させた。その後、樹脂と中継芯が一体化された成形体を、酸性浴の液中に浸漬させ、無機質を分解抽出させた後に、水中で水洗処理、遠心分離機による脱水処理、更に３０℃で１０時間乾燥させた。得られた多孔質ペンチップは、気孔率６０％、ゴム硬度３５、インク浸透時間１分、の性能を持つ微小な連続気孔を有していた。
この中継芯と一体化された多孔質ペンチップを、砥石材質ＧＣ，砥粒粒度４８番、砥石回転数３５００ｒｐｍ、送り速度１．０ｍ／分で先端先細りの筆ペン形状に研削加工を実施した。
こうして得られた導入芯付多孔質ペン先を、インクに含浸後インク流出量を測定した結果１０〜１３ｍｇ／ｍであった。  又、インクに浸漬状態で６ヶ月放置した後の、導入芯と多孔質ペンチップとの引抜き強度は０．９ｋｇ／ｃｍ２であった。
又、導入芯を取り除いた後、多孔質ペンチップを縦断面に切断して、多孔質ペンチップの内孔表面を顕微鏡で観察した結果、樹脂のスキン層も無く、断面内部と同じ状態の組織であった。  
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案の実施例１の断面図
【図２】本考案の実施例２の断面図
【図３】本考案の実施例３の断面図
【符号の説明】
【００１７】
１   中継芯
１ａ  先端テーパー状部
１ｂ  小径部
１ｃ  凹状溝
２    樹脂製多孔質ペンチップ
【図１】
0003144589.tif 000003
【図２】
0003144589.tif 000004
【図３】
0003144589.tif 000005