(57)【要約】【課題】サインペン、マーキングペン、さらには化粧料の塗布具としても用いることのできるペン先素材と、それを用いた多色筆記具及びそれらの製造方法を提供する。【解決手段】熱可塑性繊維からなる集束体２を、熱硬化性樹脂で一体化させて棒状のペン芯を形成するとともに、このペン芯を加熱することによって、その外周部全面に前記熱可塑性繊維の溶融によるインク非透過性の熱可塑性樹脂層４を均一に形成してペン先素材１とし、このペン先素材の複数を集成し、加熱によって表面の熱可塑性樹脂層を溶融させ、ペン先素材同士を結合一体化させて多色筆記具を構成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性繊維からなる集束体を、熱硬化性樹脂で一体化させて棒状のペン芯を形成するとともに、
このペン芯の外周部全面に、前記熱可塑性繊維の溶融によるインク非透過性の熱可塑性樹脂層を均一に形成したこと
を特徴とするペン先素材。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂層は、
直接又は間接的な加熱によって、ペン芯を構成する熱可塑性繊維を溶融させたものであること
を特徴とする請求項１に記載のペン先素材。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂層は、
その厚みが平均７０μｍ以上であること
を特徴とする請求項１又は２に記載のペン先素材。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂層は、
その厚みが、内部に形成された熱硬化性樹脂層の厚みとの総計で４００μｍ以下であること
を特徴とする請求項３に記載のペン先素材。
【請求項５】
熱可塑性繊維からなる集束体を、樹脂濃度２〜１７％の熱硬化性樹脂溶液に含浸させて棒状に一体化させたのち、溶媒を除去し、
ついで熱硬化性樹脂を硬化させてペン芯を形成し、
得た棒状のペン芯を加熱して、その外周部全面に前記熱可塑性繊維を溶融させて熱可塑性樹脂層を均一に形成させること
を特徴とするペン先素材の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載のペン先素材の複数を、集成して一体化させて棒状に形成し、各ペン先素材から異なる色のインクを吐出させるよう構成したこと
を特徴とする多色筆記具。
【請求項７】
前記複数のペン先素材は、
集成した各ペン先素材の表面の熱可塑性樹脂層を、加熱溶融させて一体化させたものであること
を特徴とする請求項６に記載の多色筆記具。
【請求項８】
表面にインク非透過性の熱可塑性樹脂層を有し、内部の熱可塑性繊維の集束体が熱硬化性樹脂で一体化されたペン先素材の複数を集成し、
加熱によって表面の熱可塑性樹脂層を、溶融させてペン先素材同志を結合一体化させたのち、
各ペン先素材から異なる色のインクを吐出させるように加工すること
を特徴とする多色筆記具の製造方法。
【請求項９】
前記加熱は、
加圧を伴うものであること
を特徴とする請求項８に記載の多色筆記具の製造方法。
【請求項１０】
前記加圧は、
加熱前における複数のペン先素材の総和断面積を、８０〜９５％に圧縮するものであること
を特徴とする請求項９に記載の多色筆記具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サインペン、マーキングペン、さらには化粧料の塗布具としても用いられるペン先とその製造方法、ならびにこのペン先を用いた多色筆記具に関するもので、より詳しくは、ペン先を有する筆記具において、１本で多色の筆記が可能なペン先とその製造方法に関するもので、筆記具製造技術に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ペン先を取り替えることなく、１本で多色の筆記が可能な多色筆記具についての提案は、従来から種々の提案がなされ、具体例としては、以下のようなものが挙げられる。
１）繊維製ペン体の外周を樹脂皮膜で覆い、偶数本並べて外周部で結合してペン先とし、先端被覆部を斜めに切除して各繊維製ペン体の先端外周部を露出させて多色マーキングペンとしたもの（例えば、特許文献１参照。）。
２）ペン軸に、表面はインクを浸透しないが内部は液浸透性を有する少なくとも２つのペン先を取付け、それぞれのペン先の後端部にはインク溜を接続し、ペン先の先端部を凸曲面形状にした多色インクペン（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
また、それらの多色筆記具に用いられるペン先に関しても、次のような提案がなされている。
３）外郭部材内の隔壁部材で隔てられた複数の独立空間にそれぞれフェルト状筆先部材を結着状に一体的に有している構造の横断面形状を有するペン先（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実公昭４９−  ３２１７１号公報（実用新案登録請求の範囲）
【特許文献２】
特開平  ３−２２７６９９号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】
特開平１０−１６６７７８号公報（特許請求の範囲）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかるペンあるいはペン先を用いた筆記具は、ペン先を傾けて紙面に当てながら筆記すれば、ペン先に接続されたインキによって筆記でき、また、ペン軸を回転させて紙面に対する向きを変え、紙面に接触するペン先の部位を代えれば、接続したインキの色が変わるので、筆記の色を簡単に代えることができ、任意に色の使い分けを可能とするもので、重宝なものである。
【０００６】
しかしながら、これら公知の筆記具は、特許文献１で明らかなように、細い繊維製のペン先の外周を樹脂皮膜で被覆したのち、偶数本並べて外周部で結合するか、あるいは、特許文献２のように、表面はインクを浸透しないが、内部は液浸透性を有するペン先の複数を、先端部分を互いに緊密に接触させ管状物に密嵌させて調製されるもので、また、そのような筆記具に用いられるペン先として、例えば、所定の横断面形状に成形してある複数のフェルト状筆先部材を押出し成形の成形ダイスに通し、隔壁部材と外郭部材を被覆成形する方法で調製されるものも挙げられる（特許文献３参照）。
【０００７】
このように、微細な繊維製のペン体の外周を樹脂皮膜で覆う方法は、例えば、上記のような押出成形によるものも含め、細かい作業や工程を必要とし、また、多色筆記具の調製のために、複数の微細なペン先を結合するにも繁雑な作業を必要とするばかりでなく、生産コスト的にも問題の多いものであるため、多色筆記具用のペン先の簡易な調製方法、さらには、筆記具調製の際に、ペン先の結合（集束）を不要とするペン先が強く求められている。
【０００８】
このような現状に鑑み、発明者らは、上記課題を解決するために、繊維束製のペン先の製造方法として採用されている、集束された繊維束に樹脂溶液を含浸させた後、加熱して溶剤を除去して得た棒状のペン芯を切削加工し、ペン先とする従来方法が応用できないか検討した。
【０００９】
その結果、前記方法で調製された繊維束の表面に、集束体を構成する熱可塑性繊維を溶融して、インク非透過性の熱可塑性樹脂層を形成することにより、表面はインクを透過させず、内部は液浸透性を有する繊維束製のペン先素材が得られることを見出した。
【００１０】
さらに、かくして得られたペン先素材の複数を集成し、再度表面を加熱して、表面を溶融させて一体化させて棒状体とすることによって、多色筆記具が得られることを見出して、この発明を完成させた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に記載の発明は、
熱可塑性繊維からなる集束体を、熱硬化性樹脂で一体化させて棒状のペン芯を形成するとともに、
このペン芯の外周部全面に、前記熱可塑性繊維の溶融によるインク非透過性の熱可塑性樹脂層を均一に形成したこと
を特徴とするペン先素材である。
【００１２】
また、この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のペン先素材において、
前記熱可塑性樹脂層は、
直接又は間接的な加熱によって、ペン芯を構成する熱可塑性繊維を溶融させたものであること
を特徴とするものである。
【００１３】
また、この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載のペン先素材において、
前記熱可塑性樹脂層は、
その厚みが平均７０μｍ以上であること
を特徴とするものである。
【００１４】
また、この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項３に記載のペン先素材において、
前記熱可塑性樹脂層は、
その厚みが、内部に形成された熱硬化性樹脂層の厚みとの総計で４００μｍ以下であること
を特徴とするものである。
【００１５】
さらに、この発明の請求項５に記載の発明は、
熱可塑性繊維からなる集束体を、樹脂濃度２〜１７％の熱硬化性樹脂溶液に含浸させて棒状に一体化させたのち、溶媒を除去し、
ついで熱硬化性樹脂を硬化させてペン芯を形成し、
得た棒状のペン芯を加熱して、その外周部全面に前記熱可塑性繊維を溶融させて熱可塑性樹脂層を均一に形成させること
を特徴とするペン先素材の製造方法である。
【００１６】
また、この発明の請求項６に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれかに記載のペン先素材の複数を、集成して一体化させて棒状に形成し、各ペン先素材から異なる色のインクを吐出させるよう構成したこと
を特徴とする多色筆記具である。
【００１７】
また、この発明の請求項７に記載の発明は、
請求項５に記載の多色筆記具において、
前記複数のペン先素材は、
集成した各ペン先素材の表面の熱可塑性樹脂層を、加熱溶融させて一体化させたものであること
を特徴とするものである。
【００１８】
また、この発明の請求項８に記載の発明は、
表面にインク非透過性の熱可塑性樹脂層を有し、内部の熱可塑性繊維の集束体が熱硬化性樹脂で一体化されたペン先素材の複数を集成し、
加熱によって表面の熱可塑性樹脂層を、溶融させてペン先素材同志を結合一体化させたのち、
各ペン先素材から異なる色のインクを吐出させるように加工すること
を特徴とする多色筆記具の製造方法である。
【００１９】
また、この発明は請求項９に記載の、
請求項８に記載の多色筆記具の製造方法において、
前記加熱は、
加圧を伴うものであること
を特徴とするものである。
【００２０】
さらに、この発明は請求項１０に記載の、
請求項９に記載の多色筆記具の製造方法において、
前記加圧は、
加熱前における複数のペン先素材の総和断面積を、８０〜９５％に圧縮するものであること
を特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
この発明のペン先素材は、図１に示すように、熱可塑性繊維からなる集束体２を加熱成形して所望の形状としたのち、熱硬化性樹脂の溶液を付着せしめ、加熱により熱硬化性樹脂を硬化させ、外周部に熱硬化性樹脂の層が部分的、または全体的に形成されたペン芯とし、得たペン芯の表面を再加熱し、集束体を構成する熱可塑性繊維を溶融させて、当該熱硬化性樹脂層３のさらに表面に、インクを透過しない熱可塑性樹脂層４を均一に形成し、内部は液浸透性を有する繊維束からなる細径で棒状のペン先素材１としたものである。
【００２２】
また、この発明の多色筆記具２０は、図２に示すように、前記のペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの複数を集成し、図３で明らかなように、各ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの熱可塑性樹脂層４を、さらに加熱溶融させてペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃ同士を一体化させ、各ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃから異なる色のインクを吐出させるように加工したもので、以下にその製法について具体的に説明する。
【００２３】
この発明において、ペン先素材１を構成する熱可塑性繊維としては、アクリロニトリル、ポリエステル、ポリアミド系の合成繊維をはじめ、レイヨン、アセテートなどの化学繊維、及びそれらに絹、羊毛、綿などの動植物繊維、ガラス繊維などの無機繊維を混紡した各種の繊維状物質が挙げられる。
【００２４】
これらの熱可塑性繊維は、使用目的に合うものが選択されるが、合成繊維のあるものは摩擦強度に優れて、無機繊維には剛性に優っているものがあり、天然乃至化学繊維は安価に供給し得るので、使用する目的により単独で、また、それぞれの特徴を生かすように混用される場合もある。
【００２５】
混用される一例としては、ポリエステル系合成繊維等の比較的溶融温度の高いものと、ポリ塩化ビニール繊維等の溶融温度の低いものとの組合せがあるが、この場合は、溶融温度の低い繊維が加熱中に溶融して接着材の役をなす。
【００２６】
この熱可塑性繊維の集束体２を、棒状のペン芯とするために用いられる熱硬化性樹脂としては、硬化後安定であり、インキで変化せず、接着力の大きいものが挙げられ、例えば、不飽和ポリエステル、尿素ホルマリン、フェノール、エポキシ、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。
【００２７】
これらの熱硬化性樹脂は、トリクロルエチレン、塩化メチレンなどの溶剤に溶解させて溶液として用いるもので、溶液における樹脂濃度としては、これらの熱硬化性樹脂を硬化させたのち加熱し、熱可塑性繊維を溶融させて、表面にインクを透過しない熱可塑性樹脂層４を形成するためには、棒状体の径に大きく依存するが、通常２〜１７質量％、好ましく２〜１６質量％、より好ましくは２〜１２質量％である。
【００２８】
この樹脂濃度範囲にある樹脂溶液を用いると、きわめて良好な熱可塑性樹脂層４を形成することができるが、この量が２質量％未満であると、集束体２の固定が満足できる状態で得ることが難しく、１７質量％を超えると、熱硬化性樹脂が相対的に多すぎるために、集束体２の外側に厚く、かつ不均一な層を形成するため、その表面に良好な熱可塑性樹脂層４を形成することが困難になる。
【００２９】
この溶剤は、次工程における加熱によって蒸発し、液体を流通せしめる毛細管状間隙を平行繊維間に形成する。
【００３０】
樹脂溶液には、製品の剛性を増し、寸法の安定性や耐磨耗性を向上させるために、シリカ、炭酸カルシウムなどの充填剤を添加してもよいが、かかる充填剤としてブロンズパウダー、アルミパウダーなどの熱伝導がよい金属粉末も用いることができ、この使用によって内部まで均一に加熱し、製品の品質を向上させることができる。
【００３１】
樹脂溶液には、ポリオキシエチレンアリルエーテルの如き公知の界面活性剤、ポリエチレングリコールの如き公知の湿潤剤や、樹脂硬化用触媒を１種又は２種以上を添加して用いることができる。
【００３２】
この発明においては、以上のような熱可塑性繊維と熱硬化性樹脂の溶液を用いてペン先素材１を調製するものであるが、熱可塑性繊維を集束合糸したのち、加熱ブロックにより加熱されたパイプまたはダイ中に導入させて、熱可塑性繊維の集束体２を所望の形状に成形することが第一の工程となる。
【００３３】
前記の第一の工程において、所望の形状に成形された熱可塑性繊維の集束体２は、第二の工程として、熱硬化性樹脂の溶液を付着させる。
【００３４】
前記集束体２に熱硬化性樹脂の溶液を付着させるには、溶液槽に集束体２を浸漬して行うものであるが、スプレーにより連続する集束体に噴霧し、吹き附ける等の方法によって行うこともできる。
【００３５】
溶液が適当量付着した熱可塑性繊維の集束体２は、第三の工程として、所要温度に加熱された乾燥炉に通過せしめる等して加熱乾燥させることによって、溶液中の溶剤が蒸発し、熱硬化性樹脂が硬化することにより棒状のペン芯とされるもので、この加熱は１段階又は数段階で行われる。
【００３６】
熱硬化性樹脂の硬化によって熱硬化性樹脂層３が形成されたペン芯は、第四の工程の加熱細孔による加熱が施される。
【００３７】
この加熱細孔は、通常、繊維束を直接又は間接に加熱するようにし、かつペン芯の断面積よりも小なる断面積とテーパーを有するノズルであって、この細孔を通過すると、ペン芯を構成する集束体２は、軟化ないし溶融し、ペン芯（棒状体）の表面にインク非透過性の熱可塑性樹脂層４が形成され、それにより、この発明の棒状体からなるペン先素材１が得られる。
【００３８】
かくして得られたペン先素材１は、その表面にインク非透過性の熱可塑性樹脂層４が形成されたもので、この熱可塑性樹脂層４は全面が均一で、その平均厚みは７０μｍ以上、特に８０μｍ以上の厚みを有することが好ましく、さらには、この熱可塑性樹脂層の内側に形成された熱硬化性樹脂層３の厚みとの合計が最大でも４００μｍ、特には３００μｍ以下であるものが好ましい。
【００３９】
熱可塑性樹脂層４の厚みが平均７０μｍ未満の場合には、インクが外に滲み出して実用に耐えず、さらに集束体２の外側に形成される熱硬化性樹脂層３と、この熱硬化性樹脂層３のさらに外側に形成される平均７０μｍ以上の熱可塑性樹脂層４との合計が、最も厚い部分で４００μｍ以上にすると、厚い熱硬化性樹脂の内部に熱可塑性繊維が閉じ込められる形になる。
【００４０】
したがって、加熱細孔を用いて外部から加熱しても、熱可塑性繊維が溶融して相互に結着する作用を、熱硬化性樹脂が妨害する働きをするため、インク非透過性を有する均一な熱可塑性樹脂層４が形成されにくく、インク漏れが生ずるおそれがあるので、好ましくは熱可塑性樹脂層４が平均８０μｍ以上で、熱硬化性樹脂層３との合計が、最も厚い部分でも３００μｍ以下であることが望ましい。
【００４１】
したがって、熱硬化性樹脂層３は、ペン先素材の強度が保てる範囲で薄くしても構わないが、その際、最大部分の厚みが７０μｍ以下になると、この発明においては、加熱細孔により溶融した熱可塑性樹脂層４と熱硬化性樹脂層３とが混じり合い、熱硬化性樹脂層が視認できなくなり、調製するうえからは避けるのが望ましいが、インクの滲み出しやペン先の強度が損なわれない範囲で薄くすることも可能である。
【００４２】
ペン先素材１のインク非透過性を有する熱可塑性樹脂層４を厚くするには、加熱細孔の温度を上げることや、加熱細孔への通過時間を長くすることが有効に作用するが、ペン先素材の材質や、その外径などの条件が異なるので、熱可塑性樹脂層４の厚みが平均７０μｍ以上にすることができる加熱細孔の形状、温度、通過時間などをあらかじめ実験的に求めておくことが望ましい。
【００４３】
熱可塑性樹脂層４の厚みを平均７０μｍ以上にし、かつ熱硬化性樹脂層３との合計が、最も厚い部分でも４００μｍ以下にするためには、前記したように集束体２に浸漬する熱硬化性樹脂溶液の濃度を２〜１７質量％の範囲に調整することが、特に効果的であるが、マイクロ波などの内部加熱により、瞬時に熱硬化性樹脂溶液の乾燥および硬化を行って、外周部への熱硬化性樹脂の偏在を防ぐなど、公知の手段を用いることもできる。
【００４４】
かかる棒状のペン先素材１は、ペン先の素材として優れたもので、これらの複数１ａ，１ｂ，１ｃを集成して一体化すること、すなわち、径の細いペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの複数を集成して径の太い多色筆記具用ペン先を構成し、各多色筆記具用ペン先を任意の寸法に切断し、その先端を例えば砲弾状に研摩して多色筆記具用ペン先１０とする。
【００４５】
その際、前記ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃは、任意の寸法に切断した後、多色筆記具用ペン先の調製時に一体化し、しかるに後に先端を研摩することも可能である。
【００４６】
複数のペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃを一体化する方法としては、接着剤を用いたり、管状の結合具を用いたり、合成樹脂膜で被覆する方法も挙げられるが、前記したように、加圧しながら加熱できる加熱細孔を用いて、ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの表面に形成された熱可塑性樹脂層４の熱可塑性樹脂の融点以上に加熱して、図３に示すように、ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの表面を溶融一体化し、細いペン先素材の複数から構成される、径の太い多色筆記具用ペン先１０とすることが好ましい。
【００４７】
一体化する際の加圧は、加熱前のペン先素材の実断面積を８０〜９５％、特には８５〜９０％に圧縮できる、孔径面積の細孔を用いて行うのが好ましい。
【００４８】
このようにして調製された棒状体の多色筆記具用ペン先１０は、複数の独立通路を持ったもので、例えば、その先端を砲弾状などに研摩し、複数あるペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの各々の後端を、それぞれ異なる色のインクが充填された中綿に差し込めば、それぞれの通路から異なったインクが供給され、混ざり合うこと無く、独立に筆記することを可能な多色筆記具２０となる。
【００４９】
その際、図４に示すように、多色筆記具用ペン先１０の後端部近傍の外周を削り落としてしまえば、複数のペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃ同士を接着していた溶融部分が除去されるので、それぞれのペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃが後端部近傍でのみ分離し易くなり、それぞれのペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃを異なる中綿２ａ，２ｂ，２ｃに差し込み易くすることができる。
【００５０】
さらに、図５に示すように、ペン軸本体３の軸心部に、ペン先挿入孔３ａに向けた矢尻状の突起５を配置し、この突起５の周囲を取囲むように、各ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃに対応する複数の中綿２ａ，２ｂ，２ｃを配置すれば、この発明の多色筆記具用ペン先１０を前記ペン先挿入孔３ａに挿入するだけで、複数のペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃ同士が分離し、前記中綿２ａ，２ｂ，２ｃに、各ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの後端部を差し込むこともでき、複数の中綿に各ペン先素材の後端部を差し込む組立て作業を簡易化することができる。
【００５１】
複数のペン先素材を一体化するに際し、ペン先素材の並べ方については特段の制限はないが、たとえば、３本のペン先素材を断面正三角形状に整列させて一体化した場合には、先端を砲弾状に研磨してペン先としたとき、１２０度回転させる毎に、異なる色の筆記線が筆記できる多色筆記具を得ることができる。
【００５２】
また、４本のペン先素材を断面正方形状に整列させて一体化した場合には、９０度回転させる毎に、異なる色の筆記線が筆記できる多色筆記具を得ることができ、３本のペン先素材を直列に整列させて一体化した場合には、一度に３色のラインが筆記できる多色筆記具を得ることができるので、用途に応じてペン先素材の並べ方を適宜設定すればよい。
【００５３】
また、一体化された複数のペン先素材に供給されるインクについては、通常、異なる色や成分のインクを用いるが、それぞれ同じ色のインクを供給することも当然に可能である。
【００５４】
さらに、複数のペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃは、図３に示すように多色筆記具用ペン先の外周部では密着しているが、ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃ同士の間には、わずかな隙間Ｃを設けることも可能であるので、この隙間Ｃをペン軸本体内部と外気を通じる空気孔として利用することができ、ペン軸本体に空気孔がない場合でも問題なく使用できる。
【００５５】
【実施例】
以下、この発明のペン先の実施例について説明する。
＜実施例１＞
従来の方法で外径φ３．６ｍｍのポリエステル繊維束をウレタン樹脂溶液（濃度１０質量％、溶媒；塩化メチレン）で固化して棒状体とし、さらにポリエステル繊維の融点以上である温度２７０℃に加熱した細孔ダイス（孔径φ３．２ｍｍ）を通すことにより、外周部を融着させながら外径をφ３．４ｍｍとし、表面はインクを浸透しないが、その内部は液浸透性を有する繊維束からなる棒状体状のペン先素材を得た。
得られたペン先素材の切断面の顕微鏡写真を、図６及びその一部を拡大したものを図７に示す。
図６及び図７において、黒色の部分は、液浸透性を有する繊維束及び繊維束を固定する熱硬化性樹脂層からなる部分であって、表面の白色部はインクを透過しない熱可塑性樹脂層で、その樹脂層が平均厚み１２２μｍで均一に形成されており、この熱可塑性樹脂層と熱硬化性樹脂層の合計は、最大部で２２５μｍであった。
この棒状体の３本のペン先素材を、断面正三角形状に整列させて、再度、ポリエステル繊維の融点以上である温度３１０℃に加熱した細孔ダイス（孔径５．３ｍｍ）を通して、３本の棒状体の表面を変形融着させてφ５．５ｍｍの棒状体状の多色筆記具用ペン先を得た。
この棒状体の多色筆記具用ペン先は、３つの独立したインク通路を持ち、先端を砲弾研摩し、後端部ではそれぞれのペン先素材を、異なる色のインクを充填した３本の中綿にそれぞれ差し込むことにより、多色筆記具として組み込んだところ、１２０度回転するごとに、異なる色の筆記線を筆記することのできる、優れたものであった。
【００５６】
＜比較例１＞
樹脂溶液として濃度２０質量％のウレタン樹脂溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして棒状体状のペン先素材を得た。
得られたペン先素材の切断面の顕微鏡写真を、図８及びその一部を拡大したものを図９に示す。このペン先素材の熱可塑性樹脂層の平均厚みは１１７μｍで、熱可塑性樹脂層と熱硬化性樹脂層の合計は、最大部で６００μｍであった。
図９から明らかなように、このペン先素材においては、繊維束を固定する熱硬化性樹脂層が均一でなく、表面に均一な熱可塑性樹脂層の形成を阻害し、インクを透過しないという特性を有する熱可塑性樹脂層が形成されていない。
当然のことであるが、このようなペン先素材を用いて、実施例１と同様にして多色筆記具用ペン先を調製しても、各インクが混色してしまい、良好なものを得ることができない。
【００５７】
【発明の効果】
この発明のペン先素材は、熱可塑性繊維からなる集束体を熱硬化性樹脂で一体化させて棒状のペン芯を形成するとともに、このペン芯の外周部全面に、前記熱可塑性繊維の溶融によるインク非透過性の熱可塑性樹脂層を均一に形成しているので、集束体に付着したインクが表面に滲み出すことがない。
【００５８】
また、この発明のペン先素材の製造方法は、熱可塑性繊維からなる集束体を、一旦熱硬化性樹脂で一体化させてペン先素材としたのち、得たペン先素材をさらに加圧加熱しながら、内部の熱可塑性繊維を溶融させ、ペン先素材の表面に熱可塑性樹脂層を形成するという簡単な方法で、インクが表面に滲み出ることのないペン先を簡単かつ容易に量産することができる。
【００５９】
さらに、この発明の多色筆記具は、前記したペン先素材の複数を一体化させたもので、それぞれの表面にはインク非透過性層が形成され、それぞれのインク流路は完全に独立しているので、混色することなく、種々の色の筆記を、１本の筆記具で行うことを可能とし、しかも、繊維束製のペン先の有する特性、すなわち、繊維束によって形成された毛細管状間隙により、インク等の液体の円滑流動、筆記の持続性、剛性耐磨耗性などに優れるものである。
【００６０】
また、この発明の多色筆記具の製造方法は、前記のペン先素材の複数を一体化することにより、特にそれらの表面を加熱溶融して太い棒状体の多色筆記具用ペン先に一体化するという単純な工程で、連続的に製造することが可能なもので、そのようにして得られた多色筆記具に使用するペン先素材は、所要寸法に切断し先端を研摩するだけで所望のペン先になるものである。
【００６１】
しかも、それらの寸法、形状は常に一定であって、品質、大きさ共製品にバラツキの生ずるおそれがなく、その製造装置も複雑なものではなく、製造工程を非常に簡素化することが可能で、容易に所要寸法、形状の多色筆記具用ペン先を調製することができ、容易に多色筆記具を作ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のペン先素材の一例を示す斜視図である。
【図２】この発明の多色筆記具の一例を示す側面図である。
【図３】図１に示すペン先素材の複数を集成し、一体化させた多色筆記具のペン先の一例を示す要部の断面図である。
【図４】多色筆記具のペン先の製法を示す説明図である。
【図５】この発明の多色筆記具の組立て法を示す説明図である。
【図６】この発明にかかるペン先素材の切断面の顕微鏡写真である。
【図７】図６の一部の拡大顕微鏡写真である。
【図８】図７の要部の拡大図である。
【図９】比較例としての、ペン先素材の切断面の顕微鏡写真である。
【図１０】図９の一部の拡大顕微鏡写真である。
【図１１】図１の要部の拡大図である。
【符号の説明】
１        ペン先素材
２        熱可塑性繊維の集束体
３        熱硬化性樹脂層
４        熱可塑性樹脂層
１０      多色筆記具用のペン先素材
２０      多色筆記具
【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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