(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上の軸筒で一方を他方に挿入し当接して形成される軸体において、軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のない非透過性樹脂を材料とし、それに当接する軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のある透過性樹脂を材料とし、軸筒同士の当接部をレーザー光の照射によって溶着し、接合すると共に、前記軸筒同士の間及び／または前記軸筒内部に設けられる空間に微細な固体及び／または弾性樹脂及び／または粘稠物を配し、また、非透過性樹脂に前記空間部に通ずる注入部を形成すると共に、その注入部を閉塞する薄肉部を設け、前記非透過性樹脂に貫通孔を形成すると共に、その貫通孔に前記薄肉部を形成し、前記空間とは反対側の非透過性樹脂の表面に溝部を形成し、その溝部と前記貫通孔とを連通せしめたことを特徴とする軸体。
【請求項２】
前記空間に配する微細な固体が粒子状及び／または繊維状であることを特徴とする請求項１に記載の軸体。
【請求項３】
請求項１或いは請求項２に記載の軸体を使用した筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つ以上の軸筒で一方を他方に挿入し当接して形成される軸体に関するものであり、その軸体の１例としては、ボールペンやシャープペンシルなどの筆記具や、口紅やアイライナーなど細長い容器、釣り竿、ドアノブ、ドライバーなどの工具類が挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
本願出願人は、本願出願前に、「２つ以上の軸筒で一方を他方に挿入し当接して形成される軸体において、軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のない非透過性樹脂を材料とし、それに当接する軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のある透過性樹脂を材料とし、軸筒同士の当接部をレーザー光の照射によって溶着し、接合すると共に、前記軸筒同士の間及び／または前記軸筒内部に設けられる空間に微細な固体及び／または弾性樹脂及び／または粘稠物を配したことを要旨とする軸体。」を発明し、出願した。
【特許文献１】特願２００７−２５０７１８号（出願日；２００７年９月２７日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の発明の１例として、蓋体の役割を担う非透過性樹脂の軸筒に貫通孔を設け、その貫通孔から弾性樹脂及び／または粘稠物を挿入している。ここで、前記の弾性樹脂や粘稠物の粘度がある程度高い場合には、前記貫通孔からの漏れが防止されるが、挿入直後など粘度が低い場合や経時的に低粘度を維持するような材質にあっては、前記貫通孔から漏れてしまう危険性があり、開発の余地が残されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明は、２つ以上の軸筒で一方を他方に挿入し当接して形成される軸体において、軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のない非透過性樹脂を材料とし、それに当接する軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のある透過性樹脂を材料とし、軸筒同士の当接部をレーザー光の照射によって溶着し、接合すると共に、前記軸筒同士の間及び／または前記軸筒内部に設けられる空間に微細な固体及び／または弾性樹脂及び／または粘稠物を配し、また、非透過性樹脂に前記空間部に通ずる注入部を形成すると共に、その注入部を閉塞する薄肉部を設け、また、前記非透過性樹脂に貫通孔を形成すると共に、その貫通孔に前記薄肉部を形成し、前記空間とは反対側の非透過性樹脂の表面に溝部を形成し、その溝部と前記貫通孔とを連通せしめたことを要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、２つ以上の軸筒で一方を他方に挿入し当接して形成される軸体において、軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のない非透過性樹脂を材料とし、それに当接する軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のある透過性樹脂を材料とし、軸筒同士の当接部をレーザー光の照射によって溶着し、接合すると共に、前記軸筒同士の間及び／または前記軸筒内部に設けられる空間に微細な固体及び／または弾性樹脂及び／または粘稠物を配し、また、非透過性樹脂に前記空間部に通ずる注入部を形成すると共に、その注入部を閉塞する薄肉部を設け、また、前記非透過性樹脂に貫通孔を形成すると共に、その貫通孔に前記薄肉部を形成し、前記空間とは反対側の非透過性樹脂の表面に溝部を形成し、その溝部と前記貫通孔とを連通せしめたので、従来プライマーを使用する必要があり強固な接合が困難であった弾性樹脂の場合でも、両樹脂が溶融して互いに入り込み絡まった状態が形成されるため、強固な接合状態を構成し、高い接合強度及び耐圧強度を有している。特に把持部として使用されることが多い弾性樹脂は汗による膨潤によるゆるみが発生する問題があったが、両樹脂が溶融して強固な溶着が実現されるため、解消される。また、溶着によって密閉構造を作り出すことが出来るので、非透過性樹脂及び／または透過性樹脂の間に設けた空間に微細な固体及び／または粘稠物を配しても漏れ出すことがない封入が可能である。さらに、非透過性樹脂の注入部からの漏れも防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、レーザー光に対して透過性のない非透過性樹脂で成形した軸筒と、レーザー光に対して透過性のある透過性樹脂で成形した軸筒同士の当接部をレーザー光の照射によって溶着すること、並びに、前記非透過性樹脂に薄肉部を設けたことを特徴とする。これまで使用に耐える強度や高い耐久性が得られなかった弾性樹脂の溶着を可能にした。更に強固な溶着を用いた密閉構造を創意工夫することよって、これまでにない触感の軸体を実現した。
【０００７】
軸体は２つ以上の軸筒の一方を他方に挿入し当接して形成されればよい。軸筒は、少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のない非透過性樹脂を材料とし、それに当接する軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のある透過性樹脂を材料とする。その他の軸筒は樹脂、木材、石材など軸体として使用できるものであればよく、特に限定されない。また、これらの材質は１種または、２種以上の混合物であってもよい。
【０００８】
レーザー溶着方法では、透過性樹脂材内を透過したレーザー光が非透過性樹脂材の当接面に到達して吸収され、この当接面に吸収されたレーザー光がエネルギーとして蓄積される。その結果、非透過性樹脂材の当接面が加熱溶融されるとともに、この非透過性樹脂材の当接面からの熱伝達により透過性樹脂材の当接面が加熱溶融される。この状態で、透過性樹脂材と非透過性樹脂材の当接面同士を圧着させれば、両者を一体的に接合することができる。こうして得られた接合部は、接合面同士が溶融されて接合されており、該接合面同士の間では両成形部材を構成する両樹脂が溶融して互いに入り込み絡まった状態が形成されているため、強固な接合状態を構成して高い接合強度及び耐圧強度を有している。その為、軸筒同士の当接部はレーザーを照射した際に完全に溶着するよう密接している必要がある。密接させる手段としては、外部から圧力をかける、軸筒同士を螺合する、圧入する、部分的な凹凸によって嵌合する、軸筒の一方に弾性樹脂を用いてその弾性によって圧接するといった方法があげられるが、レーザーを照射する軸筒同士の当接部が圧接していればよく、特に限定されない。接合の界面（接合面）のみで溶融が発生する為、表面が浸されることはなく、外観上の問題は発生しない。
【０００９】
以下、具体的な構成を図に示し説明する。本発明を筆記具の軸体に使用した例である。軸本体１は、後軸２とその後軸２の前方部に固定された前軸３、並びに、その前軸３の前方部に螺合などの手段によって着脱自在に固定された先部材４とから構成されている。符号５、６は、後軸２と前軸３との連結部に介在された継ぎ手部材であって、後軸２の急激な大径化による肉厚の厚さを適正化しているのである。その軸筒１の内部には、芯の繰り出しを行う芯繰り出しユニット７が前後動自在に配置されている。その芯繰り出しユニット７は、複数の芯を貯留する芯タンク８や、その芯タンク８の前方に固定され、芯の把持・開放を行うチャック体９、そのチャック体９の前方に囲繞されチャック体９の開閉を行うチャックリング１０、前記芯タンク８やチャック体９を後方に付勢するコイルスプリング１１、並びに、前記芯タンク８の後端に着脱自在に取り付けられ、後軸２の後端部から突出したノック部材１２などから構成されている。
また、前記前軸３の外周部には、袋状の透過性樹脂からなる把持部１３が一体成形などによって被覆されており、その袋状の把持部１３の後端部には非透過性樹脂からなるリング状の蓋体１４が前記のレーザー光の照射によって全周が溶着されている。即ち、袋状の把持部１３の空間部１５が蓋体１４によって密閉されているのである。その蓋体１４には、空間部１５と外側を連通する貫通孔１６が対向する２個所に形成されているが、その貫通孔１６の前端部には、貫通孔１６を塞ぐように薄肉部１７が形成されている。また、蓋体１４の後端面には断面が円弧状の溝部１８が円弧状に形成されているが、円周状に形成されていても良い。その溝部１８は前記貫通孔１６と連通している。また、貫通孔１６に形成された薄肉部１７は、注射針など先端が鋭利なもので切り裂くことが可能なものとなっているが、切り裂かれた後においては、切れ目は存在するものの復元が可能なものとなっている。即ち、外力が加わらない場合には、貫通孔１６を封鎖せしめることが可能なものとなっている。
前記把持部１３の空間部１５には、微細な固体１９及び／または弾性樹脂２０及び／または粘稠物２１が封入されている。
【００１０】
上記透過性樹脂材（把持部１３）に用いる樹脂及び／または弾性樹脂の種類としては、加熱源としてのレーザー光を所定の透過率以上で透過させうるものであれば特に限定されない。樹脂としてはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロニトリルスチレン樹脂（ＡＳ）、アクリロニトリルスチレンブタジエン樹脂（ＡＢＳ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ナイロン６樹脂（ＰＡ６）やナイロン６６樹脂（ＰＡ６６）等のポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、弾性樹脂としてはアクリル樹脂やシリコーン樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、エラストマーゲル、ポリエチレンゲル、ウレタンゴム、エチレンアクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、塩素化ポリエチレン、ニトリルゴム、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマーなどが挙げられるが、形状が維持できるものであれば特に限定されない。これら樹脂及び／または弾性樹脂は１種または２種以上の混合物であってもよい。
【００１１】
弾性樹脂の硬度は、ショアーＡで０度から９０度もしくは、アスカーＣで０度から９０度までの硬度範囲の中で適宜選択すればよく、特に限定されるものではない。ただし、ショアーＡで６０度、アスカーＣで８０度以上の弾性樹脂は硬くなり、表面のベタツキや膨潤も少なくなることから、ショアーＡで６０度以下、アスカーＣで８０度以下の弾性樹脂であることが望ましい。
【００１２】
上記非透過性樹脂材（蓋体１４）に用いる樹脂及び／または弾性樹脂の種類としては、加熱源としてのレーザー光を透過させずに吸収しうるものであれば特に限定されない。樹脂としてはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロニトリルスチレン樹脂（ＡＳ）、アクリロニトリルスチレンブタジエン樹脂（ＡＢＳ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ナイロン６樹脂（ＰＡ６）やナイロン６６樹脂（ＰＡ６６）等のポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、弾性樹脂としてはアクリル樹脂やシリコーン樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、エラストマーゲル、ポリエチレンゲル、ウレタンゴム、エチレンアクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、塩素化ポリエチレン、ニトリルゴム、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマーなどが挙げられ、樹脂及び／または弾性樹脂にレーザー光に対して十分な吸収性を示すカーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材を混入したものを挙げることができる。また、レーザー光に対して、十分な吸収性を示すものであれば、有機系着色材を用いてもよい。このような着色材として、たとえば、銅フタロジアニン系顔料等をあげることができる。
【００１３】
上記透過性樹脂材（把持部１３）に用いる樹脂と上記非透過性樹脂材（蓋体１４）に用いる樹脂との組合せについては、互いに相溶性のあるもの同士の組合せとされる。同種の樹脂同士の組合せの他、ナイロン６とナイロン６６との組合せ、ＰＥＴとＰＣとの組合せやＰＣとＰＢＴとの組合せ、また、スチレン系エラストマーとポリプロピレン樹脂（ＰＰ）との組合せの様な樹脂と弾性樹脂の組合せ、オレフィン系エラストマーとウレタンゴムとの組合せの様な弾性樹脂同士の組合せが挙げられるが、相溶性のある樹脂同士の組合せであればよく特に限定されない。
【００１４】
加熱源として用いるレーザー光の種類としては、レーザー光を透過させる透過性樹脂材の吸収スペクトルや板厚（透過長）等との関係で、透過性樹脂材内での透過率が所定値以上となるような波長を有するものが適宜選定される。例えば、ＹＡＧ：Ｎｄ3+レーザ（レーザ光の波長：１０６０ｎｍ）や半導体レーザ（レーザ光の波長：５００〜１０００ｎｍ）を用いることができる。なお、レーザーの出力、照射密度や加工速度（移動速度）等の照射条件は、樹脂の種類、透過性樹脂材の吸収能力等に応じて適宜設定可能である。レーザー光の出力が低いと樹脂材料の接合面を互いに溶融させることが困難となり、出力が高いと樹脂材料が蒸発したり、変質し強度が低下する問題が生じるようになる。
【００１５】  微細な固体１９は前軸３と把持部１３との間及び／または把持部１３に設けられた空間１５に配されている。微細な固体１９の具体的な例としては、ステンレス、洋白、ジルコニア、ルビーボール等の硬球、ダイヤモンド、ルビー、サファイヤ、めのう、水晶等の鉱石、御影石、大理石等の岩石、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタラート、塩化ビニル、ＡＢＳ、ＡＳ、ＰＭＭＡ、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の樹脂やその発泡体、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、ジメチル系シリコーン、メチルビニル系シリコーン、メチルフェニルビニル系シリコーン、メチルフルオロアルキル系シリコーン（フロロシリコーン）、フロロ−ジメチル共重合シリコーン、ウレタンゴム、エチレンアクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、塩素化ポリエチレン、ニトリルゴム、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー等の弾性樹脂、ナイロン、絹、綿等の繊維、ガラスなどが挙げられるが、微細な固体１９が形成できればよく特に限定はされない。また、これらの微細な固体１９は１種または２種以上の混合物であってもよい。【００１６】
微細な固体１９の形状は粒子状、繊維状、不定形状等様々な形状の固体が利用できる。硬球などの真球に近い形状の微細な固体を配した場合には、把持した際の変形が速く、また、放した時の形状復元も速い。岩石やガラスを粉砕した不定形の微細な固体を配した場合には、把持した際の変形は遅いが腰がある把持感があり、また、放した時にも形状をある程度記憶している。微細な固体１９の大きさは空間１５の大きさによって異なるが、空間１５の最小の幅より小さければよく、特に限定されない。また、これらの微細な固体１９の大きさは１種または２種以上の混合物であってもよい。
【００１７】  軸体と把持部１３との間及び／または把持部１３に設けられた空間１５には微細な固体１９の他に、微細な固体１９の流動性、形状保持性を補助するために弾性樹脂２０やゲル状物質や粘稠物２１などを配してもよい。粘稠物２１としては、ＫＦ９６（信越化学工業（株）製）といったシリコーンオイルやｔｓｋ５３７０（Ｇｅ東芝シリコーン（株）製）といったシリコーンオイルコンパウンド、レチナックス  グリース  ＣＬ（昭和シェル石油（株）製）といった石油系グリースがあげられる。ゲル状物質としてはＫＥ−１０５２、ｓｉｆｅｌ８２７（信越化学工業（株）製）、アルファゲル（（株）ジェルテック製）、ＳｉｌＧｅｌ６１２（旭化成ワッカーシリコーン（株）製）といったシリコーンゲル、人肌のゲル（（株）エクシールコーポレーション製）といったウレタンゲルなどが挙げられる。【００１８】
次に、空間部１５への微細な固体１９や弾性樹脂２０（粘稠物２１）の封入方法について説明する。最初に前軸３の表面に透過性樹脂からなる袋状の把持部１３を射出成型などの手段によって一体成形する。ついで、その袋状の把持部１３の空間部１５に微細な固体１９を充填する。次いで、前軸３の後方から非透過性樹脂からなるリング状の蓋体１４を把持部１３の後端部で被覆されるように挿着する。このとき、微細な固体１９が貫通孔１６より小さくても、薄肉部１７によって貫通孔１６から零れることがない。
次いで、把持部１３と蓋体１４を前記のレーザー溶着によって溶着する。これで、袋状の把持部１３が密封状態になる。次いで、空間部１５に粘稠物２１を挿入するが、注射針などによって注入する。この注射針２２によって粘稠物２１を注入する際、蓋体１４の貫通孔１６から注射針２２を挿入し（図５、図６参照）、前記の薄肉部１７を突き破る。ここで、粘稠物２１を空間部１５に注入する（図７参照）。注入終了後、注射針２２を貫通孔１６から引き抜くと、前記薄肉部１７は、弾性復元力によりほぼ元の状態に復帰する（図８参照）。この注射針２２の引き抜き動作で多少の粘稠物２１が糸引き現象などによって蓋体１４の後端面に付着してしまうことがあるが、その余分な粘稠物２１は貫通孔１６や円周状の溝部１８に貯留されることになる。
また、把持部１３に把持力などの外力が加わった場合には、前記薄肉部１７に粘稠物２１の圧力が加わり、その結果、薄肉部１７はさらに元の状態へと復帰する。これによって、粘稠物２１などの貫通孔１６からの漏れ出しが防止されることになる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、２つ以上の軸筒で一方を他方に挿入し当接して形成される軸体に関するものである。その軸体の例としては、シャープペンシルやボールペン、修正ペンなどの筆記具、カッターや彫刻刀、ドライバーなどの工具類、ＰＤＡ（パーソナル  デジタル  アシスタンス）や電子手帳に使用される入力ペン、自転車のハンドルなど多岐にわたる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の１例を示す縦断面図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】図２の要部拡大図。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図５】注入過程を示す要部縦断面図（注射針挿入直前）。
【図６】図５の要部拡大図。
【図７】注入過程を示す要部縦断面図（粘稠物注入時）。
【図８】注入過程を示す要部縦断面図（注射針引き抜き時）。
【符号の説明】
【００２１】
１    軸本体
２    後軸
３    前軸
４    先部材
５    継ぎ手部材
６    継ぎ手部材
７    芯繰り出しユニット
８    芯タンク
９    チャック体
１０  チャックリング
１１  コイルスプリング
１２  ノック部材
１３  把持部
１４  蓋体
１５  空間部
１６  貫通孔
１７  薄肉部
１８  溝部
１９  固体
２０  弾性樹脂
２１  粘稠物
２２  注射針
【図１】
0005151558.tif 000002
【図２】
0005151558.tif 000003
【図３】
0005151558.tif 000004
【図４】
0005151558.tif 000005
【図５】
0005151558.tif 000006
【図６】
0005151558.tif 000007
【図７】
0005151558.tif 000008
【図８】
0005151558.tif 000009