(57)【要約】【課題】容器の主要構成部品を全て組み立てた状態で容器の内部に溶融状態の原料を注入して芯材を形成することにより、製造工数を低減し、工程自動化が容易に実現できる棒状の芯材を有する筆記具を提供する。【解決手段】筆記具は、棒状の芯材５０と、両端が開放された中空体の容器１０と、容器１０の内部に軸方向に直線移動自在に挿入され、その内部には中心孔４２が貫通して形成された中空体の保持軸３０と、容器１０の尾端に回転自在に結合され、その回転に応じて前記保持軸３０を前記容器１０の内部で直線移動させ、前記中心孔４２と連通するように両端が開放された中空体の繰出部材７０と、をを含む。前記芯材５０は、溶融状態で前記繰出部材７０の尾端から前記中心孔４２を通じて前記容器１０の内部に注入された後に凝固されてなり、その尾端部が前記保持軸３０の先端部に保持されることにより前記保持軸３０の移動に連動して移動するようになる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融状態の原料が凝固してなる棒状の芯材５０を備える筆記具において、
両端が開放された中空体の容器１０と、
前記容器１０の内部に軸方向に直線移動自在に挿入され、その内部には中心孔４２が貫通形成された中空体の保持軸３０と、
前記容器１０の尾端に回転自在に結合され、その回転に応じて前記保持軸３０を前記容器１０の内部で直線移動させ、前記中心孔４２と連通するように両端が開放された中空体の繰出部材７０とを含み、
前記芯材５０が、溶融状態で前記繰出部材７０の尾端から前記中心孔４２を通じて前記容器１０の内部に注入された後に凝固されてなり、その尾端部が前記保持軸３０の先端部に保持されることにより前記保持軸３０の移動に連動して移動することを特徴とする筆記具。
【請求項２】
前記保持軸３０が、前記繰出部材７０と螺合し、前記繰出部材７０の回転に応じて前記容器１０の内部で軸方向に直線移動することを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
【請求項３】
前記保持軸３０が、外周面に螺旋溝３６が形成された軸部３２と、この軸部３２の先端に結合され、その外周面が前記容器１０の内周面と当接した状態で回転することなく直線移動だけが可能な形状を有する保持部３４とを含み、
前記繰出部材７０の先端には、前記螺旋溝３６に螺合する螺旋突条８６が形成されており、
前記繰出部材７０が回転すると、前記螺旋突条８６が前記螺旋溝３６に沿って移動することにより、前記保持軸３０が前記容器１０の内部で回転することなく軸方向に直線移動することを特徴とする請求項２に記載の筆記具。
【請求項４】
前記保持部３４の外周面と前記容器１０の内周面がいずれも多角形の断面形状を有することにより、前記保持部３４が前記容器１０の内部に挿入された状態では軸方向の移動だけが可能であることを特徴とする請求項３に記載の筆記具。
【請求項５】
前記保持部３４が、前記芯材５０の尾端部が収納される収納部３８と、この収納部３８と連通し、その内部に芯材５０の原料が充填される孔４０とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の筆記具。
【請求項６】
尾端が開放され先端が塞がった中空体に形成され、その内部には前記容器１０が収容されるキャップ９０を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
【請求項７】
前記キャップ９０の先端部の内側には、前記芯材５０の先端部５２が所定の形状を有するように型取りする型取り部９２が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の筆記具。
【請求項８】
前記繰出部材７０の尾端を封止するプラグ１１０を更に含み、
前記プラグ１１０の中央部には、前記保持軸３０の中心孔４２に挿入される突出部１１４が突設されたことを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
【請求項９】
両端が開放された中空体の容器の尾端部に、両端が開放された中空体の繰出部材を回転自在に組み付けるステップと、
内部に中心孔が貫通形成された中空体の保持軸を、前記容器の前方から前記容器の内部に直線移動自在に挿入するステップと、
前記繰出部材の回転に応じて前記保持軸が前記容器の内部で直線移動できるように、前記繰出部材と前記保持軸とを螺合するステップと、
前記容器の先端部をキャップを取り付けることで封止するステップと、
芯材原料の供給のためのノズルを前記繰出部材の後方から前記保持軸の中心孔を通じて前記容器に挿入するステップと、
前記ノズルを通じて溶融状態の前記芯材原料を前記容器の内部に注入するステップと、
前記容器の内部に注入された芯材原料を凝固させることにより、棒状の芯材を形成するステップとを含むことを特徴とする筆記具の芯材の形成方法。
【請求項１０】
前記芯材が、側面形状が前記容器の内部形状に対応する形状に形成され、先端部の形状が前記キャップの内側端部面に形成された型取り部に対応する形状に形成され、尾端部が前記保持軸の先端部に固定されることを特徴とする請求項９に記載の筆記具の芯材の形成方法。
【請求項１１】
前記ノズルが、前記容器の先端部に近接して挿入された状態から前記保持軸の先端部まで移動しながら溶融状態の前記芯材原料を前記容器の内部に注入することを特徴とする請求項９に記載の筆記具の芯材の形成方法。
【請求項１２】
前記芯材原料の注入が終了した後、前記繰出部材の尾端をプラグで封止することを特徴とする請求項９に記載の筆記具の芯材の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、棒状の芯材を容器から繰出し及び引き込むことができる構造の筆記具に関し、より詳しくは、製造工程を単純化することができる構造を備えることで生産自動化の実現が可能であり、芯材の先端部分を滑らかで且つ完全な形体に成形可能であり、芯材の繰出し及び引き込み時における芯材屑が発生しないようにした棒状の芯材を有する筆記具及びその芯材の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、棒状の芯材を有する筆記具は、中空の柱状容器の内部に芯材を繰出し及び引き込み可能に収納し、使用時には芯材を容器の外部に繰出し、使用完了した後には、芯材を容器の内部に引き込まれる構成となっている。
【０００３】
従来の筆記具は、芯材の繰出し及び引き込みのために、芯材を保持しながら容器の内部を直線移動する芯材保持手段と、容器の一端に回転自在に結合され、前記芯材保持手段と螺合する繰出手段とを備える（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３２２６３８号公報
【０００５】
一方、前記保持手段の外周面には、軸方向に多数個の溝が形成され、前記容器の内周面には、前記溝に対応する多数個の突条が軸方向に形成されている。したがって、前記溝と前記突条とが結合された状態でスライドすることにより、前記保持手段が前記容器の内部で直線移動する。
【０００６】
前記保持手段が前記繰出手段に螺合しているため、繰出手段が回転すると、前記保持手段が軸方向に推進力を受ける。この時、前記保持手段の突条と前記容器の溝とが結合されているため、前記保持手段は回転することなく容器の内部で軸方向に直線移動する。したがって、保持手段に結合されている棒状の芯材を容器から繰出したり容器内に引き込んだりすることができるのである。
【０００７】
一方、棒状芯材は、高温の溶融状態の原料を常温で冷却凝固させて形成する。即ち、容器内部にノズルを進入させ、溶融状態の原料を注入した後に凝固させることにより、芯材を容器の内部形状と同じ形状に形成する。
【０００８】
前述した従来の筆記具を用いて芯材を形成する方法の一例は、以下の通りである。まず、繰出手段に保持手段を組み付けた状態で、これらを容器の尾端部に結合させる。次いで、容器を先端部が上方を向くように立てた後、容器の上方、即ち、容器の先端側からその内部にノズルを進入させ、溶融状態の原料を注入した後に凝固させて芯材を形成する。
【０００９】
しかし、かかる従来の芯材の形成方法によると、溶融状態の原料が凝固すると、芯材の先端部が平らに形成されるようになる。このように、芯材の先端部が平らになると、筆記し難くなるため、凝固が終わった後、芯材の先端部を丸く尖るように削る工程の追加が必要となる。したがって、芯材の製造工程が複雑となり、製造工程の自動化が非常に難しくなるという問題点がある。
【００１０】
一方、従来の芯材の形成方法の他の例として、容器の先端を尖らせたキャップを結合させ、容器をキャップが下方に向くように立てた後、容器の尾端側からその内部にノズルを進入させ、溶融状態の原料を注入して凝固させる方法も使用されている。
【００１１】
かかる方法を使用する場合には、キャップの内面形状によって芯材の先端部分の形状が決まるため、キャップの内面形状を予め丸く形成することにより、原料が凝固した後に芯材の先端部を削る工程を回避することはできるが、以下のような問題点がある。
【００１２】
即ち、かかる従来の芯材の形成方法の場合では、原料を注入した後に保持手段を容器に組み付ける必要があるため、保持手段を容器に組み付ける作業は、溶融状態の原料を容器の内部に注入してから直ぐ行われなければならない。しかし、従来の筆記具において保持手段を容器に結合する作業は、保持手段の外周面に形成された溝と容器の内部に形成された突条とを巧みに嵌め合わせなければならないため、自動化し難く、通常、手作業で行われる。したがって、速やかな作業が極めて難しくなる。
【００１３】
仮に、保持手段の組み付けが遅延すると、原料の凝固が既に始まっていて、原料と保持手段との結合が不完全になるため、保持手段により芯材を確実に保持できなくなるという問題点がある。このように、保持手段による芯材の保持が正常に行われない場合には、芯材が容器の内部で移動する時、芯材の外周面と容器の内周面との間に発生する摩擦力により芯材が引き込まれる時に保持手段から抜け易くなる。
【００１４】
一方、前述した構造からなる従来の筆記具によると、芯材の移動時に容器の内部との摩擦により芯材屑が発生するという問題がある。
【００１５】
即ち、前述したごとく、従来の筆記具では、容器の内周面には、軸方向に突条が形成され、保持手段の外周面には、前記突条と結合される溝が形成され、また、前記芯材は、前記容器の内周面形状と一致する外周面形状を有するため、芯材の外周面にも軸方向に突条が形成されるようになる。また、前記保持手段は、繰出手段に螺合されているため、繰出手段を回転させると、保持手段は推進力と共に回転力も受けるようになる。このように、保持手段に作用する回転力は、芯材を繰出す時と引き込む時において、逆方向に作用する。一方、保持手段に形成された溝と容器に形成された突条は、一定の隙間を有する。したがって、芯材の繰出し及び引き込み時は、芯材の溝が容器の突条により一側または反対側に、前記隙間に相当するほどの過度な圧力を受ける。かかる現象により、芯材の溝が押し潰されたり削り取られたりすることにより屑が発生する。
【００１６】
また、従来の筆記具では、芯材の外周面が前記容器の内周面の形状と一致して凸凹形状に形成されているため、容器の外部に芯材を繰出すと、かかる凸凹形状がそのまま露出され、見かけ上良くないという問題もある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、容器の主要構成部品を全て組み立てた状態で溶融状態の原料を注入すると共に注入する溶融状態の原料をキャップの内側端部から充填し始めることにより、製造工数を低減し、工程自動化が容易に実現できる棒状の芯材を有する筆記具及び芯材の形成方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を達成するために、本発明による棒状の芯材を有する筆記具は、溶融状態の原料が凝固してなる棒状の芯材と、両端が開放された中空体の容器と、前記容器の内部に軸方向に直線移動自在に挿入され、その内部には中心孔が貫通形成された中空体の保持軸、と前記容器の尾端に回転自在に結合され、その回転に応じて前記保持軸を前記容器の内部で直線移動させ、前記中心孔と連通するように両端が開放された中空体に形成された繰出部材と、を含んでなり、前記芯材は、溶融状態で前記繰出部材の尾端から前記中心孔を通じて前記容器の内部に注入された後に凝固されてなり、その尾端部が前記保持軸の先端部に保持されることにより前記保持軸の移動に連動して移動することを特徴とする。
【００１９】
ここで、前記保持軸は、前記繰出部材と螺合し、前記繰出部材の回転に応じて前記容器の内部で軸方向に直線移動する。
【００２０】
具体的に、前記保持軸は、外周面に螺旋溝が形成された軸部と、この軸部の先端に結合され、その外周面は前記容器の内周面と当接した状態で回転せずに直線移動だけが可能な形状を有する保持部とを含み、前記繰出部材の先端には、前記螺旋溝に螺合する螺旋突条が形成されており、前記繰出部材が回転すると、前記螺旋突条が前記螺旋溝に沿って移動することにより、前記保持軸が前記容器の内部で回転せずに軸方向に直線移動することが好ましい。
【００２１】
また、前記保持部の外周面と前記容器の内周面は、いずれも多角形の断面形状を有することにより、前記保持部は、前記容器の内部に挿入された状態では軸方向の移動だけが可能になる。
【００２２】
そして、前記保持部は、前記芯材の尾端部が収納される収納部と、この収納部と連通し、その内部に芯材の原料が充填される孔を備えることが好ましい。
【００２３】
一方、本発明による筆記具は、尾端は開放され先端は塞がっている中空体に形成され、その内部には前記容器が収容されるキャップを更に含むことができる。なお、前記キャップの先端部の内側には、前記芯材の先端部が所定の形状を有するように、それに対応する形状の型取り部が設けられる。
【００２４】
また、本発明による筆記具は、前記繰出部材の尾端を封止するプラグを更に含むことができ、この場合、前記プラグの中央部には、前記保持軸の中心孔に挿入される突出部が突設されたことが好ましい。
【００２５】
一方、本発明による芯材の形成方法は、両端が開放された中空体の容器の尾端部に、両端が開放された中空体の繰出部材を回転自在に組み付けるステップと、内部に中心孔が貫通形成された中空体の保持軸を、前記容器の前方から前記容器の内部に直線移動自在に挿入するステップと、前記繰出部材の回転に応じて前記保持軸が前記容器の内部で直線移動できるように、前記繰出部材と前記保持軸とを螺合するステップと、前記容器の先端部をキャップを取り付けることで封止するステップと、芯材原料の供給のためのノズルを前記繰出部材の後方から前記保持軸の中心孔を通じて前記容器に挿入するステップと、前記ノズルを通じて溶融状態の前記芯材原料を前記容器の内部に注入するステップ、及び前記容器の内部に注入された芯材原料を凝固させることにより、棒状の芯材を形成するステップとを含んでなることを特徴とする。
【００２６】
ここで、前記芯材は、側面形状が前記容器の内部形状に対応する形状に形成され、先端部の形状が前記キャップの内側端部面に形成された型取り部に対応する形状に形成され、尾端部が前記保持軸の先端部に固定されるようになる。
【００２７】
一方、前記芯材原料を前記容器の内部に注入するステップにおいて、前記ノズルは、前記容器の先端部に近接して挿入された状態から前記保持軸の先端部まで移動しながら溶融状態の前記芯材原料を前記容器の内部に注入することが好ましい。
【００２８】
また、前記芯材原料の注入が終了した後は、前記繰出部材の尾端をプラグで封止することが好ましい。
【００２９】
以上のような本発明による筆記具とその芯材の形成方法によると、容器に保持軸、繰出部材及びキャップを全て組み付けた状態で、溶融状態の原料を注入することができるため、製造工数を低減し、工程自動化を容易に実現することができる。
【００３０】
また、キャップの内側端部面に芯材の先端部の形状に対応する型取り部を形成し、溶融状態の原料を前記型取り部から注入し始めることにより、前述した製造工数の低減と工程自動化の実現をより容易に達成することができ、特に、芯材の先端部をキャップの型取り部の形状に対応して滑らかで且つ完全な形体に成形し得る。
【００３１】
また、本発明による筆記具では、保持軸と芯材とが容器の内面形状に対応する多角形の断面形状を有し、容器の内部に前記芯材を軸方向に移動自在に結合することにより、芯材の繰出し及び引き込み時の芯材の変形と屑の発生を防止することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の好適な実施の形態の詳細を、添付した図面を参照して説明する。
【００３３】
図１及び図２は、それぞれ本発明の好適な実施の形態による筆記具の構造を示す分離斜視図及び分離断面図である。同図において、芯材５０の先端部５２が指す方向を前方、その逆方向を後方と設定して説明する。
【００３４】
同図に示したように、筆記具は、大きく容器１０と、保持軸３０と、芯材５０と、繰出部材７０と、キャップ９０及びプラグ１１０とを備える。本実施の形態において、前記容器１０と、保持軸３０と、繰出部材７０と、キャップ９０及びプラグ１１０は、いずれもプラスチック材で構成する。
【００３５】
前記容器１０は、両端が開放された円筒形をなす。容器１０の内部は、その先端から尾端に向けて順次に形成された第１の内径部１２と、第２の内径部１４及び第３の内径部１６からなる。
【００３６】
前記第１の内径部１２は、凸凹のない滑らかな表面を有する。
【００３７】
前記第２の内径部１４は、多角形の断面をなし、前記第１の内径部１２から始って一定の長さだけ形成される。多角形の断面を有する第２の内径部１４は、芯材５０の回転を阻止すると共に芯材５０の軸方向の移動をガイドする役割を果たす。前記第２の内径部１４は、六角ないし八角形の断面をなすことが好ましい。六角ないし八角形は、円筒に近くて見かけも良いのみならず、芯材５０の軸方向移動も適切にガイドすることができる。図示した実施の形態では、八角形に示している。
【００３８】
また、前記第２の内径部１４の多角形の断面は、第１の内径部１２の直径を外接円にして形成されている。したがって、第２の内径部１４の多角形の断面において各頂点がなす円の直径は、第１の内径部１２のそれと一致し、各平坦面１８がなす内接円の直径は、第１の内径部１２のそれより小さくなる。
【００３９】
前記第３の内径部１６は、前記第２の内径部１４から容器１０の尾端部に至るまで形成されている。そして、前記第２の内径部１４と第３の内径部１６との境界部分には環状突条２０が形成されている。
【００４０】
前記保持軸３０は、軸部３２及びこの軸部３２から前方側に伸びて形成される保持部３４からなる。前記軸部３２の外周には、螺旋溝３６が形成されている。
【００４１】
前記保持部３４は、前記軸部３２より大径をなす。かかる保持部３４の先端部の外周面は、前記容器１０における多角形の断面をなす第２の内径部１４の表面形状に対応し、多角形の断面形状をなす。したがって、保持軸３０の保持部３４は、容器１０の第２の内径部１４に多角形が結合する形で嵌め合わされ、回転することなく軸方向にだけ移動できるようになる。前記保持部３４には、収納部３８が形成されている。この収納部３８には、芯材５０が結合される。また、保持部３４の外周面には、収納部３８と連通する孔４０が放射状に貫通して形成されている。この孔４０の個数は、芯材５０の保持力に応じて２〜４個が好ましい。図示の実施の形態では、２個が形成されている。なお、前記芯材５０は、好ましくは、溶融状態の原料を収納部３８に注入し凝固させて形成する。この場合、芯材５０は、前記孔４０の内部にも充填された状態で凝固される。したがって、芯材５０は、前記孔４０により保持されるため、芯材５０が軸方向に移動する時に収納部３８から抜けることがない。
【００４２】
本発明において、特に、前記保持軸３０の軸中心には、中心孔４２が軸部３２と保持部３４を完全に貫通するように形成されている。前記中心孔４２は、芯材５０を注入成形するための後述するノズルの進入路となる。前記ノズルは、中心孔４２の尾端から進入し、収納部３８を経由して容器１０の内側に入るようになる。
【００４３】
前記芯材５０は、その先端に円錐形の頭部を水平に切り取った形状の先端部５２が形成されている。
【００４４】
一方、芯材５０は、容器１０の内部に溶融状態の原料を注入して形成されるため、その形状は、必然的に容器１０の内部形状により決められる。したがって、芯材５０のボディは、前記容器１０の第２の内径部１４がなす多角形の断面に対応する多角形の断面を有するようになり、芯材５０のボディの外周には、容器１０の第２の内径部１４の平坦面１８に一致する平坦面５４が形成されている。
【００４５】
前記繰出部材７０は、両端が開放された中空形状をなし、前記容器１０の尾端に組み付けられる。繰出部材７０は、その後方から前方に、回転のためのノブとして用いられる第１の円筒部７２と、この第１の円筒部７２から伸びる小径の第２の円筒部７４と、この第２の円筒部７４から伸び、前記容器１０の尾端の内側に回転自在の状態で挿入される小径の第３の円筒部７６及びこの第３の円筒部７６から伸びる小径の第４の円筒部７８とからなる。
【００４６】
前記第４の円筒部７８の先端の外周には、環状突条８０が形成されている。この環状突条８０は、繰出部材７０を容器１０の尾端に組み付ける時に容器１０の環状突条２０に係止し、繰出部材７０が容器１０から抜けることがない。本実施の形態において、前記第４の円筒部７８には複数の軸方向のスリット８２が形成されている。第４の円筒部７８は、前記スリット８２により複数の弾性片８４をなす。この複数の弾性片８４は、半径方向の内外側への弾性を呈するようになることで、弾性片８４の環状突条８０が容器１０の環状突条２０を弾性的に通過し易くなり、通過した後は、環状突条２０に弾性的に係止し易くなる。
【００４７】
また、前記繰出部材７０の第４の円筒部７８の内周面には、前記保持軸３０の螺旋溝３６に螺合する螺旋突条８６が形成されている。前記螺旋突条８６は、円周の１／４〜１回りにかけて形成される。螺旋突条８６を長く形成することは、その加工が難しく、コストも多くかかるためである。
【００４８】
なお、前記第２の円筒部７４の外周面には、環状突条８８が形成されている。この環状突条８８には、後述するキャップ９０の環状突条９８がかみ合う。
【００４９】
また、前記繰出部材７０の第１の円筒部７２の尾端の内周面には、拡径部７３が一定の深さで形成されている。この拡径部７３には、後述するプラグ１１０が差し込まれる。
【００５０】
前記キャップ９０は、前記容器１０の前方から取り付けられ、芯材５０を保護する役割を果たす。かかるキャップ９０の先端部の内側には、芯材５０の先端部５２の形状に対応する型取り部９２が形成されている。この型取り部９２は、芯材５０の先端部５２を成形するためのモールドキャビティとなる。また、前記型取り部９２の周りには、前記容器１０の先端が嵌め込まれる環状溝９４が形成されている。そして、この環状溝９４と接する型取り部９２の周りには、環状エッジ９６が形成されている。この環状エッジ９６は、前記容器１０の第１の内径部１２に密着される。
【００５１】
図示した実施の形態において、前記キャップ９０の型取り部９２は、円錐形の頭部を水平に切り取った形状になっている。かかる型取り部９２の形状は、芯材５０の先端部５２の形状を決める。前記型取り部９２は、図示した形状とは異なって、半球形または半楕円形などの様々な形状に構成することもできる。
【００５２】
また、前記キャップ９０の尾端部の内周面には、環状突条９８が形成されている。この環状突条９８は、前記繰出部材７０の第２の円筒部７４に形成された環状突条８８にかみ合う。したがって、キャップ９０が取り付けられる時には、その環状突条９８が繰出部材７０の環状突条８８に係止し結合される。
【００５３】
前記プラグ１１０は、前記繰出部材７０の尾端に押し込まれ、繰出部材７０を封止する。前記プラグ１１０の外周部１１２は、前記繰出部材７０の拡径部７３に嵌め込まれる。前記プラグ１１０の中心には、前記保持軸３０の中心孔４２に挿入される突出部１１４が形成されている。このようなプラグ１１０は、容器１０の内部に溶融状態の芯材原料を注入した直後組み付けられる。この時、プラグ１１０の突出部１１４は、保持軸３０の中心孔４２を封止し、外周部１１２は、繰出部材７０の尾端を封止する。そうすると、容器１０の内部に注入されている溶融状態の原料に外気が接触することが防止され、原料が凝固する時の芯材５０の表面と内部との間の温度差が減少するので冷却変形を最小化することができる。
【００５４】
以下では、図１ないし図４を参照して、本発明による筆記具の組み立て方法を説明する。図３及び図４は、本発明による筆記具の組み立て工程を示す断面図である。
【００５５】
図１及び図２に示したように、先ず、容器１０の尾端に繰出部材７０を結合する。この時、図３に示したように、繰出部材７０の第３の円筒部７６は、容器１０の尾端部に若干の間隔をおいて挿入され、繰出部材７０の先端側の環状突条８０は、容器１０の環状突条２０に係止して結合されることにより、前記繰出部材７０は、容器１０の尾端に回転自在な状態で結合される。一方、この時、繰出部材７０の第２の円筒部７４は、キャップ９０と結合するため、容器１０の内部には挿入されない。
【００５６】
このように、容器１０と繰出部材７０とが結合された状態で、保持軸３０の軸部３２を前記容器１０の前方内側に挿入させる。前記容器１０の第２の内径部１４は、多角形の断面をなし、保持軸３０の保持部３４も前記第２の内径部１４に対応して多角形の断面をなしているため、第２の内径部１４の断面と保持部３４の断面とを一致させると、保持軸３０は、容器１０の内部に自然に挿入される。
【００５７】
一方、保持軸３０の軸部３２が容器１０の尾端部に至った状態で、繰出部材７０を回転させながら、保持軸３０の軸部３２に形成された螺旋溝３６と繰出部材７０の第４の円筒部７８に形成された螺旋突条８６とをかみ合わせる。これにより、保持軸３０の軸部３２と繰出部材７０とが螺合する。
【００５８】
ここで、前記保持軸３０は、その軸部３２が前記繰出部材７０に螺合するのに対し、図５に示したように、保持部３４は、前記容器１０と多角形断面をもって結合されるため、容器１０の内部で回転することなく軸方向にだけ直線移動できるような状態を維持するようになる。したがって、繰出部材７０を回すと、繰出部材７０の螺旋突条８６が保持軸３０の螺旋溝３６に沿って回転し、これにより、保持軸３０が容器１０の内部で軸方向に直線移動するようになる。
【００５９】
一方、容器１０の内部で芯材５０の形成が完了すると、芯材５０は、その尾端が前記保持軸３０の先端部により保持され、その外周面は、容器１０の内面と多角形断面をもって結合されるようになる。したがって、繰出部材７０の回転により芯材５０も保持軸３０と共に容器１０の内部で軸方向に移動できるようになる。
【００６０】
次いで、容器１０の前方からはキャップ９０が取り付けられる。キャップ９０は、その尾端の内側に形成された環状突条９８が前記繰出部材７０の第２の円筒部７４に形成された環状突条８８に係止することにより、繰出部材７０と結合されるようになる。
【００６１】
前記キャップ９０を取り付ける過程において、前記容器１０の先端は、キャップ９０の内側端部面に形成された環状溝９４に挿入される。そうすると、キャップ９０の型取り部９２と前記環状溝９４との間に形成された環状エッジ９６が前記容器１０の第１の内径部１２の表面に一致するようになる。したがって、容器１０の内径とキャップ９０の型取り部９２とが滑らかに連結される。
【００６２】
ここで、前記保持軸３０には、中心孔４２が貫通形成されており、前記容器１０の内部と完全に連通している一方、繰出部材７０の後方側も当然のごとく解放された状態となっている。したがって、容器１０の内部は、保持軸３０の中心孔４２を通じて外部と連通する。したがって、筆記具の尾端側から前記保持軸３０の中心孔４２を通じて容器１０の内部に後述する注入ノズルを進入させて溶融状態の芯材原料を注入し、凝固させる方式にて芯材５０を成形することができる。前記芯材５０の先端部５２は、前記キャップ９０の内側端部面に形成された型取り部９２の形状に応じて成形されるため、滑らかで且つ完璧な形体を得ることができる。
【００６３】
一方、芯材５０の形成が完了した後には、繰出部材７０の尾端にプラグ１１０を差し込む。前記プラグ１１０は、その外周部１１２が前記繰出部材７０の拡径部７３に押し込まれる。この時、プラグ１１０の中央突出部１１４は、前記保持軸３０の中心孔４２に挿入され、溶融状態の芯材原料に外気が接触することを防止する。
【００６４】
図５は、本発明による筆記具の作動を説明するための断面図であって、芯材５０が容器１０の前方に繰出された状態を示す。同図では、キャップ９０の図示を省略している。
【００６５】
先ず、芯材５０を繰出するために容器１０を握って繰出部材７０を一方向に回すと、繰出部材７０の螺旋突条８６が保持軸３０の螺旋溝３６に沿って回転する。
【００６６】
この時、前記保持軸３０は、その保持部３４が前記容器１０に多角形断面をもって結合されているため、回転することなく軸方向にだけ移動できる状態となっている。したがって、螺旋突条８６が螺旋溝３６に沿って回転する力は、保持軸３０を軸方向に移動させようとする推力として作用する。したがって、繰出部材７０を回すことにより保持軸３０が軸方向に移動する。
【００６７】
また、前記芯材５０は、容器１０の内部形状に応じて成形されたものであるため、容器１０と多角形断面をもって結合している。したがって、芯材５０は、前記保持軸３０の回転に応じて軸方向に移動し、容器１０の外部に繰出される。
【００６８】
一方、筆記具の使用後、芯材５０を容器１０の内部に引き込む時は、繰出部材７０を前述した繰出操作時の方向と逆方向に回す。それによる引き込み動作は、前述した繰出動作と機構的作用は同一であり、進行方向だけが逆である。
【００６９】
但し、前記芯材５０を引き込む場合においては、次のような作用に注目することができる。
【００７０】
即ち、保持軸３０の保持部３４には、収納部３８が形成されており、この収納部３８には孔４０が形成されている。したがって、前記収納部３８と孔４０には、いずれも芯材５０が充填され、芯材５０が保持部３４に固着されるようになる。前記芯材５０が軸方向に移動する時は、芯材５０の表面と容器１０の内面との間には、摩擦が生じ、この摩擦力は、芯材５０の移動に抵抗する力として作用する。かかる抵抗力は、芯材５０が引き込まれる時、芯材５０を保持軸３０の保持部３４から離脱させようとする力として作用する。しかし、本発明の好適な実施の形態のように、芯材５０が保持部３４の孔４０に充填された構造は非常に堅固であるため、芯材５０の保持力が強化され、芯材５０の離脱を十分に防止することができる。
【００７１】
一方、従来では、容器と芯材とが、軸方向の突条と軸方向の溝とで結合されている不利な構造が原因となり、芯材の繰出し・引き込み時に芯材が酷く押し潰されたり屑が発生するなどの問題があった。
【００７２】
しかし、本発明の実施の形態によると、前記芯材５０と容器１０とが多角形の断面で結合する構造となっているため、前記のように、芯材５０を容器１０から繰出したり引き込んだりする過程で芯材５０の屑が発生しない。
【００７３】
図６ないし図９は、本発明による筆記具に溶融状態の芯材原料を注入して芯材を成形する過程を示す。
【００７４】
同図に示したように、芯材５０を成形する際においては、筆記具の後方側が上方を向くように立て、筆記具の後方側から注入ノズル１５０を進入させるようになっている。
【００７５】
前記芯材５０は、容器１０に保持軸３０と、繰出部材７０及びキャップ９０が組み付けられた状態で成形される。即ち、プラグ１１０だけが組み付けられていない状態で成形される。前記容器１０に保持軸３０と、繰出部材７０及びキャップ９０が組み付けられた状態では、容器１０の第１及び第２の内径部１２、１４と、保持軸３０の保持部３４及びキャップ９０の型取り部９２がなす内面輪郭が芯材５０の成形用モールドキャビティを形成するようになる。したがって、芯材５０は、前記モールドキャビティの内面輪郭の通りに成形されるようになる。
【００７６】
前記保持軸３０には、中心孔４２が貫通形成されており、前記容器１０の内部と完全に連通している。また、繰出部材７０も両側が開放された円筒形になっており、その後方側が当然に開放された状態である。したがって、芯材５０の成形のためのモールドキャビティは、保持軸３０を介して外部と連通した状態になるため、筆記具の後方側から注入ノズル１５０を進入させ、モールドキャビティに芯材原料を注入することが可能となる。
【００７７】
即ち、図６に示したように、筆記具の尾端側から前記保持軸３０の中心孔４２を通して前記キャビティの内部に注入ノズル１５０を進入させる。
【００７８】
以後、前記注入ノズル１５０がキャップ９０の型取り部９２まで完全に進入した状態で、図７に示したように、注入ノズル１５０を容器１０の後方に徐々に移動させながら溶融状態の芯材原料を注入ノズル１５０を通じてモールドキャビティの内部に注入する。
【００７９】
そうすると、溶融状態の原料は、キャップ９０の型取り部９２から充填され始る。溶融状態の原料は、キャップ９０の型取り部９２から徐々に充填されるため、型取り部９２部分に隈なく完全に充填される。したがって、原料中の気泡の発生が少なく、特に、型取り部９２部分での冷却変形が抑えられて芯材５０の先端部５２を滑らかで且つ完璧な形体に成形することができるのである。
【００８０】
図８は、原料の注入が完了した状態を示す。同図に示したように、溶融状態の原料を容器１０の内部及び保持軸３０の保持部３４まで充填する。前述したように、前記保持軸３０の保持部３４には、収納部３８が形成されており、この収納部３８の両側に、孔４０が貫通形成されているため、溶融状態の原料は、前記収納部３８及び孔４０に全て充填されるようになる。
【００８１】
原料の注入が完了した後、繰出部材７０の尾端にプラグ１１０を差し込む。プラグ１１０は、その外周部１１２が前記繰出部材７０の拡径部７３に押し込まれる。この時、プラグ１１０の中央突出部１１４は、前記保持軸３０の中心孔４２に挿入され、溶融状態の原料に外気の温度が作用することを防止する。また、容器１０の先端がキャップ９０の環状溝９４に嵌め込まれることにより、筆記具の前方側でもモールドキャビティは封止されるようになる。したがって、モールドキャビティ内に注入された原料が均一に冷却され凝固するため、変形を最小化することができる。
【００８２】
以上のような過程を通じて注入された原料の凝固が終わった後、キャップ９０を取り外すと、図９に示したように、芯材５０の先端部５２が露出する。前記芯材５０の先端部５２は、前記キャップ９０の内側端部面に形成された型取り部９２の形状通りに成形された状態であるため、表面が滑らかで且つ完璧な形体をなすのである。
【００８３】
以上で説明したように、本発明では、前記プラグ１１０を除く全ての部品、即ち、保持軸３０、繰出部材７０及びキャップ９０を全て組み立てた後に原料の注入が行われる。従来では、原料を注入した後にキャップを組み付けたり、または原料を注入した後に保持手段と回転手段を組み付けたりした。原料注入後の組み付けは、構造上手作業で行わなければならない。故に、従来では、組み付け工程が複雑となり、自動化し難かった。これに対し、本発明では、前記保持軸３０にキャビティ内に連通する中心孔４２を形成すると共に、繰出部材７０の両端を開放させた構造を有することにより、前記部材を全て組み立てた状態で注入することができる。したがって、製造工数が低減し、工程の自動化を容易に実現できるようになる。
【００８４】
また、従来では、キャップの前方から注入が行われたため、芯材の先端部を所望する形状に成形し難かった。したがって、従来では、原料の凝固後、先端部を仕上げ加工する必要があるという短所があった。これに対し、本発明では、キャップ９０の内側端部面に型取り部９２を形成し、溶融状態の原料を型取り部９２から充填する構造を有する。即ち、キャップ９０の型取り部９２により芯材５０の先端部５２の形状が成形されるため、先端部５２が滑らかで且つ完璧な形体で成形されるという長所がある。
【００８５】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明による棒状の芯材を有する筆記具及びその芯材の形成方法によると、容器の主要構成部品を全て組み立てた状態で溶融状態の原料を注入することができることにより、製造工数を低減し、工程自動化を容易に実現することができる。
【００８６】
また、本発明では、キャップの内側端部面に芯材の先端部の形状に応じる型取り部を形成し、溶融状態の原料を前記型取り部から注入し始めることにより、前記した製造工数の低減と工程自動化の実現に更に役立ち、特に、芯材の先端部をキャップの型取り部の形状に応じて滑らかで且つ完全な形体で成形することができる。
【００８７】
なお、本発明では、保持軸と芯材とが、容器の内周面形状に対応する多角形の断面形状をなすため、容器の内部で回転することなく軸方向にだけ直線移動する。従って、芯材の繰出し及び引き込み時に芯材と容器との摩擦による芯材の変形と屑の発生を防止することができる。
【００８８】
また、芯材が多角形の断面をなすため、美麗さを向上することができるという付随的な効果もある。
【００８９】
以上では、本発明の特定の好適な実施の形態について図示し、また説明した。しかし、本発明は、上述した実施の形体に限定されることではなく、特許請求の範囲で請求している本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。
【００９０】
特に、本発明は筆記具のみならず、リップスティックなどのように棒状材料を繰出したり引き込んだりして使用する方式の製品にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施の形態による筆記具の分離斜視図である。
【図２】本発明の好適な実施の形態による筆記具の分離断面図である。
【図３】本発明の好適な実施の形態による筆記具の全体組立断面図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図５】図３からキャップを取り外した状態で芯材を一定量繰出した状態を示す断面図である。
【図６】容器に溶融状態の原料を注入する前の状態を示す図である。
【図７】容器に溶融状態の原料が一定量注入された状態を示す図である。
【図８】容器に溶融状態の原料を注入した後、プラグを差し込んだ状態を示す断面図である。
【図９】図８からキャップを取り外した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０：容器　　　　　　１２：第１の内径部
１４：第２の内径部　　１６：第３の内径部
１８：平坦面　　　　　２０：環状突条
３０：保持軸　　　　　３２：軸部
３４：保持部　　　　　３６：螺旋溝
３８：収納部　　　　　４０：孔
４２：中心孔　　　　　５０：芯材
５２：先端部　　　　　５４：平坦面
７０：繰出部材　　　　７２：第１円筒部
７３：拡径部　　　　　７４：第２の円筒部
７６：第３の円筒部　　７８：第４の円筒部
８０：環状突条　　　　８２：スリット
８４：弾性片　　　　　８６：螺旋突条
８８：環状突条　　　　９０：キャップ
９２：型取り部　　　　９４：環状溝
９６：環状エッジ　　　９８：環状突条
１１０：プラグ　　　　１１２：外径
１１４：突出部　　　　１５０：注入ノズル
【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】
2004097773.tif 000008
【図７】
2004097773.tif 000009
【図８】
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【図９】
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