(57)【要約】【課題】筒部と底部が単色系や二色系等の任意の組合わせで一体化され、穴あき不良・偏肉による軸曲がりを防止した有底筒体とその成形法及びこれを利用した筆記具を提供すること。【解決手段】有底筒体の本体筒部と底部とのそれぞれが、同種若しくは異種の樹脂からなる二色成形体で一体化している有底筒体。筒部と底部のいずれか一方を一次金型キャビテイへの溶融樹脂の射出成形により得る工程と、最終金型キャビテイ内に上記成形品を保持し同種若しくは異種の溶融樹脂の射出成形により他方部を成形すると同時に最終形状の二色成形体に一体化させる有底筒体の成形方法、及び有底筒体をインキ収納管として内部に筆記用インキが充填され、その解放側には先端塗布部を具備した筆記具。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒体をなす本体筒部と底部のそれぞれが、同種若しくは異種の樹脂からなる二色成形体で一体化していることを特徴とする有底筒体。
【請求項２】
底部は周辺に立上げ部を有し、該立上げ部が本体筒部の少なくとも下端部と一体化している請求項１記載の有底筒体。
【請求項３】
底部周辺の立上げ部が二重壁構造で本体筒部の下端部を挟み込み相互に一体化している請求項１又は２に記載の有底筒体。
【請求項４】
本体筒部が透明又は半透明で底部が不透明の樹脂成形体からなり、底部周辺の帯状立上げ部が本体筒部の長手方向を覆って一体化されている請求項２又は３のいずれかに記載の有底筒体。
【請求項５】
有底筒体をなす本体筒部と底部の内、いずれか一方を一次金型キャビテイへの溶融樹脂の射出成形により得る工程と、最終成形品の金型キャビテイ内に上記一次成形品を保持する工程、及び最終成形品の金型キャビテイ内の残りの空隙部へ同種若しくは異種の溶融樹脂を射出充填して他方部を成形すると同時に最終形状の二色成形体に一体化させる工程とからなることを特徴とする有底筒体の成形方法。
【請求項６】
有底筒体をなす本体筒部と底部の内、本体筒部を一次金型キャビテイへの溶融樹脂の射出成形により得る工程と、最終成形品の金型キャビテイ内に上記一次成形により得られた本体筒部を保持する工程、及び最終成形品の金型キャビテイ内の残りの空隙部へ同種若しくは異種の溶融樹脂を射出充填して底部を成形すると同時に最終形状の二色成形体に一体化させる工程とからなる有底筒体の成形方法であって、最終成形品の金型キャビテイ内に上記一次成形により得られた本体筒部を保持する工程で、本体筒部の外周壁の少なくとも一部を最終成形品の金型キャビテイに当接させたことを特徴とする有底筒体の成形方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有底筒体をインキ収納管として内部に筆記用インキが充填され、その解放側にはインク保溜体と、インク誘導芯を介して先端塗布部を具備したことを特徴とする筆記具。
【請求項８】
インキ収納管が、底部外周面からの帯状立上げ部によって覆われた帯状不透明部と、その残りが内部のインキ充填状態を透視できる透明部又は半透明部の二色で形成されている請求項７に記載の筆記具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有底筒体とその成形方法及びこれを利用した筆記具に関し、特に長軸の有底筒体であって偏肉による軸曲がりや孔開き不良の発生を防止した有底筒体とその成形方法及びこれを利用した筆記具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボールペン等の軸筒、インク収納管、シャープペンシルの芯タンク、キャップ、化粧品容器、試験管等のようにある程度の長さを有する有底筒体は、通常、棒状のコアピンとそれを被覆する金型キャビテイ内壁面との間の空隙部に溶融樹脂を射出充填して一体成形されている。この場合、棒状のコアピンは一端部がキャビテイ壁部に固定されてキャビテイ内へ突出されているために、射出成形時の高圧、高速の溶融樹脂がキャビテイへ流入する際に、突出されている他端部のコアピン先端が振れ、偏ることから溶融樹脂が不均一に充填される不具合が生じて成形された長軸筒体の特に側壁部の肉厚に大小の偏肉部が生じ易い。
【０００３】
一旦、偏りが生じてしまうと肉厚の厚い方へ抵抗の少ない方へとより多く流入するようになる。このためコアピンの傾きはより大きくなってしまう。そして、成型品の側壁部の肉厚に大小の偏肉が生じてしまっているため、冷却時の収縮の違いにより軸曲がりが発生してしまう問題がある。また、キャビテイ内壁面がコアピンにより傷つけられるという問題も存在する。更に、近年筆記具等のインキ収納管等の軸筒もより細長いものが見られるようになっており、ますます上記の問題が顕著に発生するようになってきた。
【０００４】
上記の問題を解決するために、以下のような先行技術が提案されている。
例えば、単一の金型キャビテイ内に細長いコアピンの一端を支え、他方の先端部をキャビテイ底部に傾動不能に保持させた状態で樹脂を流入し、コアピンを不倒保持する状態に逆流入したことを検知後、前記コアピンをキャビテイとコアピンの間隙が同一になるように変位させることで有底筒体を成形する方法（特許文献１参照）が提案されている。このものは、樹脂の流入時におけるコアピンの傾きは防止されるので成形品の肉厚に大小の偏肉は生じないが、検知手段や変位手段を要し金型構造が複雑になり、且つ、底部の肉厚を十分に確保するためのコアピン変位のタイミング制御が困難になるという問題を有している。
【０００５】
また、キャビテイ内のコアピン先端部にコイルスプリング等の弾撥部材を介して押圧させる保持ピンをコアピン底部から付勢しておき、キャビテイ内に樹脂が充満する前に該保持ピンを後退させる手段を備えることで、成形品の肉厚を一様に形成させることも提案されている（特許文献２参照）。さらに、エジェクタピンの先端部がコアピン先端部に係合する方向に、成形材料の射出圧力より小さい力（コイルスプリング等の弾撥部材）でエジェクタピンを付勢支持させておき、射出圧力によりエジェクタピンを変位させて生じた隙間に樹脂が流入して底部の肉厚分を形成させることも提案されている（特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−９９３３７号
【特許文献２】
特開平８−１１１７１号公報
【特許文献３】
実開昭６０−１３８７２５号公報
【０００７】
上記した有底筒体の成形方法では、特に底部の肉厚に相当する隙間の形成をいずれも弾撥部材の押圧力と樹脂射出圧力のバランスによって行うものであるが、弾撥部材の作動バラツキや射出圧力のバラツキなどにより、十分な隙間が形成され難い欠点がある。このために溶融樹脂の流入が不足して有底筒体の底部の肉厚が薄くなり、穴あき不良が生じて収納されるインキ等が底部から漏れ出す危険性がある。また上記した各成形方法は、いずれも１つのキャビテイによる単一色の溶融樹脂からの射出成形品であることから、単色系の有底筒体しか得られない欠点もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
かかる現状から本発明の課題は、本体筒部（側壁部）と底部が単色系は勿論、二色系、或いは透明系又は半透明系と不透明系等の任意の組合わせで一体化され、穴あき不良・偏肉による軸曲がりを防止した有底筒体とその成形法及びこれを利用した筆記具を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために種々検討の結果、有底筒体をなす本体と底部を二色射出成形により一体化することで解決できることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明の有底筒体は、有底筒体をなす本体筒部と底部のそれぞれが、同種若しくは異種の樹脂からなる二色成形体で一体化していることを特徴とする。
かかる本発明によれば、有底筒体の本体筒部と底部とのそれぞれが単色系や二色系、或いは透明系又は半透明系と不透明系等の任意の組合わせ選択が可能となりカラー装飾効果に優れ、かつ一体化していることで液洩れや軸曲がりもない。
【００１０】
ここで上記本発明の好ましい実施形態としては、底部は周辺に立上げ部を有し、該立上げ部が本体筒部の少なくとも下端部と一体化している有底筒体。
また底部周辺の立上げ部が二重壁構造で本体筒部の下端部を挟み込み相互に一体化している有底筒体。
さらに本体筒部が透明又は半透明で底部が不透明の樹脂成形体からなり、底部周辺の帯状立上げ部が本体筒部の長手方向を覆って一体化されている有底筒体、等が好ましいものとして挙げられる。
【００１１】
本発明の成形方法としては、有底筒体をなす本体筒部と底部の内、いずれか一方を一次金型キャビテイへの溶融樹脂の射出成形により得る工程と、最終成形品の金型キャビテイ内に上記一次成形品を保持する工程、及び最終成形品の金型キャビテイ内の残りの空隙部へ同種若しくは異種の溶融樹脂を射出充填して他方部を成形すると同時に最終形状の二色成形体に一体化させる工程とからなることを特徴とする。
かかる成形方法によれば、例えば両端解放の本体筒部を一次金型キャビテイへの溶融樹脂の射出によって成形する場合、棒状コアピン又は本体筒部を両端で固定できることから棒状コアピンの先端または全体が傾動したり変形せず、肉厚が均一でしかも任意の外観状態の長軸筒部が成形される。また底部の成形時は、寸法精度の優れた最終形状の二色成形体が容易に成形できる。
【００１２】
また、上記の成形方法において、有底筒体をなす本体筒部と底部の内、本体筒部を一次金型キャビテイへの溶融樹脂の射出成形により得て、最終成形品の金型キャビテイ内に一次成形により得られた該本体筒部を保持する場合には、本体筒部の外周壁の少なくとも一部を最終成形品の金型キャビテイに当接させることが望ましい。
最終成形品の成形時に、本体筒部と最終成形品の金型キャビテイとの間が接触せず全周に渡り隙間が存在すると、樹脂の射出圧によりコアピンが振れてしまうおそれがある。しかし、上記のように本体筒部の外周壁の少なくとも一部を最終成形品の金型キャビテイに当接させておくことで、この振れを防止できる。
【００１３】
さらに本発明の筆記具としては、上記した有底筒体をインキ収納管として内部に筆記用インキが充填され、その解放側にはインク保溜体と、インク誘導芯を介して先端塗布部を具備したことを特徴とする筆記具である。
上記筆記具の好ましい実施形態としては、インキ収納管が、底部外周面からの帯状立上げ部によって覆われた帯状不透明部と、その残りが内部のインキ充填状態を透視できる帯状透明部又は半透明部の二色で形成されている筆記具である。
かかる本発明の筆記具によれば、インキ収納管の底部からインキ等が漏れ出す危険性がなく、また単色系や二色系、或いは透明系と不透明系等の任意の組合わせを選択することでインキ充填状態の確認が容易でカラー装飾効果にも優れたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の有底筒体をなす本体筒部と底部を成形する樹脂の種類としては、一体化で完全熱融着する同種類のもの、一部で熱融着する同一樹脂分を含む系統のもの、被覆体と電子的相互作用をする官能基を導入することにより、樹脂と熱接着することができる所謂熱接着性エラストマーと称されるもの、通常の熱可塑性樹脂類から選択される。またそれぞれの選択される樹脂は、同色、異色、透明又は半透明と不透明等のいずれの組合わせでもよい。また、本体筒部と底部は二種類の金型キャビテイを使用する射出成形によるために両者が一体化するための形態は任意である。
【００１５】
以下、本発明の具体的な有底筒体の実施例を添付図面に基づいて説明する。
実施例１
図１（イ）と（ロ）は、本体筒部の下端部に平板状の底部が一体化した本発明の有底筒体の一例を示す下端部付近の拡大断面図である。
ここで（イ）は、本体筒部１と平板（円板）状の底部２を同種の樹脂を使用して同色又は異色の二色成形体として熱融着で一体化したものである。
（ロ）は、本体筒部１の下端部の周囲に曲げられた突出部１ａが肉厚の平板（円板）状の底部２に埋め込まれて一体化したものである。
【００１６】
実施例２
図２（イ）と（ロ）は、二色成形体であって底部周辺の立上げ部３が本体筒部の下端部に一体化している本発明の有底筒体の一例を示す下端部付近の拡大断面図である。
ここで（イ）は、本体筒部１の下端部１の外表面に段差を設けた薄肉部１ｂとし、底部２の周辺の立上げ部３が一体化したものである。
（ロ）は、本体筒部の下端部１の内表面に段差を設けた薄肉部１ｂとし、底部の周辺の立上げ部３が一体化しているものである。
【００１７】
実施例３
図３（イ）と（ロ）に示したものは、二色成形体であって底部周辺の立上げ部が二重壁構造で本体筒部の下端部を挟み込み一体化している本発明の一例を示す下端部付近の拡大断面図である。ここで図３の（イ）は、本体筒部１の下端部１ｃの肉厚を先絞り状に薄くして底部２の周辺の立上げ部３に埋め込ませて二重壁構造を形成させたものである。図３の（ロ）は、本体筒部１の下端部に段差による絞り部１ｄを設けて絞り、底部２の周辺に高低の二つの立上げ部３ａ（外部），３ｂ（内部）からなる二重壁の立上げ部に挟み込み一体化させたものである。この場合には、二重壁構造で嵌合し一体化していることから接触面積を大きくすることができ、この結果接着力を増加させることができる。
【００１８】
実施例４
図４に示したものは、二色成形体であって底部２の周辺の立上げ部の内、一部の長尺帯状立上げ部３ａと他の短尺帯状立上げ部３ｃと共に本体筒部１の長手方向を覆っており、内側立上げ部３ｂとの二重壁で一体化されている一例を示す全体の拡大断面図である。
【００１９】
実施例５
上記実施例４で示した有底筒体の成形方法の一例を添付図５〜６にて説明する。
図５は、一次金型キャビテイ内で両端解放の本体筒部の主要部である一次成形品を射出成形する状態を示す縦断面図であり、図６は、最終金型キャビテイ内に上記一次成形品を一端部で固定されたコアピンで保持し、同種若しくは異種の溶融樹脂の射出成形により底部の主要部と立上げ部を成形し一体化する状態を示す縦断面図である。
【００２０】
先ず図５において、４は本体筒部の主要な外周壁を形成する一次金型キャビテイであり、このものは複数の割り金型プレート５等で囲まれて形成される。６はキャビテイ４内で本体筒部１の内周壁を形成する棒状のコアピンであってその一端部７が可動側型盤８と固定プレート９及び突き出しプレート１０で挟まれて固定され、コアピン先端部１１が固定側型盤１２に嵌め込み固定されている。１３は溶融樹脂が射出される際のスプルーランナー孔であり、１４はゲート口である。ここで、キャビテイ４と棒状のコアピン６で形成される空隙部へ溶融樹脂がゲート口１４から射出されるが棒状のコアピン６は両端の７と１１を固定されていることから、所定の外周壁形状と肉厚からなる一次成形体が容易に成形される。
【００２１】
図６においては、最終成形品の外周壁を形成するように設計された最終金型キャビテイ４’内には最終成形品の内周壁と底部内壁を形成するための棒状のコアピン６’が、一端部７’を図５と同様に固定されるが、先端部１１’は所定の底部肉厚分の隙間を残してキャビテイ４’内に解放状態で保持される。コアピン６’が樹脂の射出圧力により半径方向に振られる可能性もあるが既に一次側の成形により本体筒部の主要な外周壁１８などが形成されてキャビテイ４’に当接されているため側壁に孔などが形成されるおそれはない。又、底部の肉厚も特許文献２や３のように変化せず一定であるため、底部を確実に形成することができる。ここで、最終金型キャビテイ４’内では一次成形品と棒状のコアピン６’とで形成される残りの空隙部へ、一次成形品と同種若しくは異種の溶融樹脂がスプルーランナー孔１３’およびゲート口１４’から射出されることで、底部と立上げ部が形成されると同時に一次成形品と一体化して最終形状の二色成形体に一体化した図４に示す成形品を得ることができる。尚、筒部１が最終金型キャビテイ４’に当接する当接部１８を形成しているため、樹脂射出時に生じるコアピンの振れによる偏肉等の発生を減少させることができる。かかる最終金型キャビテイから取り出された有底筒体は、底部からの帯状立上げ部の一部が本体筒部の長手方向の空隙に進入し、且つ本体筒部と同種若しくは異種の樹脂として覆われて一体化されているものである。
【００２２】
実施例６
本発明の有底筒体の用途の一例である筆記具を図７によって説明する。
図７には、前記の図４で説明した底部２の周辺の立上げ部の内、一部の長尺帯状立上げ部３ａが本体筒部１の長手方向を覆っており、他の短尺帯状立上げ部３ｃや３ｂと共に一体化されている有底筒体をインキ収納管として内部に水性インキ等の筆記用インキが充填され、その解放側にはインク保溜体１５とそれを貫通するインク誘導芯１６を介して先端塗布部１７を具備している。ここでインキ収納管は、前記の図４で説明したように底部外周面からの帯状立上げ部によって覆われた複数の帯状不透明部と、その残りが内部のインキ充填状態を透視できる帯状透明部又は半透明部の二色で形成されている筆記具である。かかる筆記具には適宜先端塗布部を被覆する図示されていないキャップと一体化して使用することができる。
【００２３】
なおインク保溜体１５は、先端塗布部１７へ水性インキ等を誘導するインク誘導芯１６の外周に設けられた板状体１５ｄと、板状体１５ｄの前方に設けられインク保溜体の内部と外部とを連通する空気孔１５ｂと、インク収納管から空気やインキを排出したり、インク収納管へ空気やインキを導入したりする空気置換孔１５ａと、該空気置換孔１５ａと接続され板状体１５ｄを切り欠く形で軸方向にに形成された縦溝１５ｃとからなる。インク収納管の内部の空気が膨張することにより外部へ洩れだそうとするインキは、空気置換孔１５ａ、縦溝１５ｃを経由して該インク保溜体の板状体１５ｄの間に形成された隙間に毛細管現象により保留される。なお、インク保溜体１５は、このように板状体をもちいたものに限られず、例えばスポンジ状のものを用いることもできる。インキ収納管の先端部に装着される塗布部１７の構造は、多数の繊維を束ねて先細状とした穂先、或いは球状ボールとそれを保持しているチップホルダーからなるボールペンタイプ等、任意の塗布具等が挙げられるが特に限定されない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の有底筒体は本体筒部と底部とのそれぞれが単色系や二色系、或いは透明系と不透明系等の任意の組合わせを選択することでカラー装飾効果にも優れている。
また本発明の有底筒体と底部の成形方法では、従来の成形方法と比較して肉厚が均一で寸法精度の高い任意の外観状態の長軸筒部が成形される。
さらに本発明の有底筒体を筆記具に使用したものは、インキ収納管の底部からインキ等が漏れ出す危険性がなく、また単色系や二色系、或いは透明系と不透明系等の任意の組合わせを選択することでインキ充填状態の確認が容易でカラー装飾効果にも優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有底筒体の一例として、筒部と平板底部との組合わせからなる下端部付近の拡大断面図であって、
（イ）は、筒部の下端部が平板底部に融着して一体化したものである。
（ロ）は、筒部の下端部が折曲げて平板の底部に埋め込まれて一体化したものである。
【図２】本発明の有底筒体の他の一例として、筒部と底部周辺の立上げ部との組合わせからなる下端部付近の拡大断面図であって、
（イ）は、筒部の下端外表面に段差の薄肉部を設けて、底部周辺の立上げ部が一体化したものである。
（ロ）は、筒部の下端内表面に段差の薄肉部を設けて、底部周辺の立上げ部が一体化したものである。
【図３】本発明の有底筒体の他の一例として、筒部と底部周辺の二重壁構造との組合わせからなる下端部付近の拡大断面図であって、
（イ）は、筒部の下端部の肉厚を先絞り状に薄くして底部周辺の立上げ部に埋め込ませて二重壁構造で一体化させたのである。
（ロ）は、筒部の下端部に段差を設けて絞り、底部周辺に高低二重壁の立上げ部で挟み込み一体化させたのである。
【図４】底部周辺の帯状立上げ部が本体筒部の長手方向を覆って一体化されている一例を示す下端部付近の拡大断面図である。
【図５】本発明の成形法における一次金型キャビテイ内で本体筒部を射出成形する状態を示す縦断面図である。
【図６】本発明の成形法における最終金型キャビテイ内で一次成形品を保持し底部と立上げ部を成形し一体化する状態を示す縦断面図である。
【図７】（イ）は本発明の有底筒体の用途の一例である筆記具の縦断面図であり、（ロ）はＡ−Ａ’断面図、（ハ）はＢ−Ｂ’断面図である。
【符号の説明】
１  筒部
２  底部
３  底部周辺の立上げ部
４  一次金型キャビテイ
５  割り金型プレート
６  棒状のコアピン
７  コアピンの一端部
８  可動側型盤
９  固定プレート
１０  突き出しプレート
１１  コアピン先端部
１２  固定側型盤
１３  スプルーランナー孔
１４  ゲート口
１５  インク保溜体
１６  インク誘導芯
１７  先端塗布部
１８  当接部
【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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