(57)【要約】  【課題】  通常の筆記としてはペン先と紙面の間に毛管力が働き、強制的にペン先からインキを引っ張る為、前記の部分的に形成された固化層と固化層の隙間からインキは紙面へと吐出される。つまり、筆記することは可能なのである。しかし、インキの吐出量が十分とは言えず、筆跡にカスレが生じてしまったり、ややもすると、すばやく筆記したときには筆跡が全く描かれなくなってしまう危険性があった。    【解決手段】  内部にインキを貯蔵した筆記具の先端に繊維収束体よりなるペン先を有する筆記具において、前記ペン先の筆記部の気孔率を、その筆記部以外の気孔率よりも高く形成した筆記具。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にインキを貯蔵した筆記具の先端に繊維収束体よりなるペン先を有する筆記具において、前記ペン先の筆記部の気孔率を、その筆記部以外の気孔率よりも高く形成した筆記具。
【請求項２】
前記ペン先の気孔率の高い筆記部には、複数の縦溝が形成されている請求項１記載の筆記具。
【請求項３】
前記複数の縦溝は、ペン先の筆記部の表面から中心方向に向かって徐々に拡径する円錐形状である請求項２に記載の筆記具。
【請求項４】
前記ペン先の気孔率の高い筆記部は、その筆記部に対して針状部材を抜き差しすることによって形成した請求項１〜請求項３の何れかに記載の筆記具。
【請求項５】
前記ペン先の気孔率の高い筆記部は、粗面に押し付けることによって形成した請求項１〜請求項３の何れかに記載の筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部にインキを貯蔵した筆記具の先端に繊維収束体よりなるペン先を有する筆記具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マーキングペンとして使用されているペン先としては、アクリル繊維やポリエステル繊維を用いた繊維収束体よりなるペン先や、ポリエチレン樹脂などを材質とした焼結ペン先、また、ポリエステル樹脂などを使用して押し出し成形よりなるプラスチック製のペン先などを用いるが、コスト等の面から繊維収束体よりなるペン先を用いる事が最も多い。
【０００３】
従来、繊維収束体を用いたペン先は、所定の形状に形成する為に、繊維の間に樹脂の接着剤を用いてペン先繊維同士を固め、その後、研磨砥石で研磨を行い所定の形状に仕上げる工程が採られている。
このようにして作製されたペン先は、油性インキや水性インキ等、種々のインキを内部に含浸させ、例えば、特開２０１１−１４８０９２に開示されているようなマーカーに使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１４８０９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載するような従来用いている繊維収束体のペン先は、砥石を用いてペン先先端を研磨して所定の形状に仕上げる際に、その研磨条件のばらつきや、砥石の研磨力の低下から、研磨時に発熱現象が発生する。その結果、その発生した熱によって、繊維同士を固定している樹脂が溶け、その溶けた樹脂がペン先の先端部の表面に部分的に固化層として形成されてしまい、ペン先の先端の気孔率を局部的に低くしてしまっていた。
【０００６】
インキを引っ張る為、前記の部分的に形成された固化層と固化層の隙間からインキは紙面へと吐出される。つまり、筆記することは可能なのである。しかし、インキの吐出量が十分とは言えず、筆跡にカスレが生じてしまったり、ややもすると、すばやく筆記したときには筆跡が全く描かれなくなってしまう危険性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、内部にインキを貯蔵した筆記具の先端に繊維収束体よりなるペン先を有する筆記具において、前記ペン先の筆記部の気孔率を、その筆記部以外の気孔率よりも高く形成したことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、内部にインキを貯蔵した筆記具の先端に繊維収束体よりなるペン先を有する筆記具において、前記ペン先の筆記部の気孔率を、その筆記部以外の気孔率よりも高く形成したしたので、そのペン先の筆記部には、粗部が形成される。その結果、気孔率の高い疎部によりペン先表面に含まれるインキの量が多くなると共に、インキの吐出量が十分なものとなり、その結果、カスレの無い筆跡が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一例を示す縦断面図。
【図２】図１のＩ部拡大図。
【図３】ペン先の部品を示す斜視図。
【図４】図３のＩＩ部拡大図。
【図５】図４の底面の写真。
【図６】ペン先の加工治具を斜視図。
【図７】図５のIII方向からの斜視図。
【図８】ペン先の加工工程を示す斜視図。
【図９】ペン先の別の加工工程を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
筆記具本体は、先端にペン先を備え、内部にインキを収容する部材である。
ペン先としては、アクリル樹脂やポリウレタン樹脂等を用いたペン先で、樹脂の接着剤によってペン先繊維同士を固め、のちに研磨砥石で研磨を行い所定の形状に仕上げる、いわゆる繊維収束体よりなるペン先である。
また、筆記具本体内でのインキの収容方法は、繊維収束体などのインキ吸蔵体に含浸させたり、インキ吸蔵体を使用せずに、本体内に直接自由状態で収容してもよい。使用されるインキも、着色剤として染料及び／又は顔料が使用でき、媒体も水、有機溶剤が適宜使用できる。
また、ペン先の乾燥防止方法としては、ペン先を気密に保持するキャップを使用しても、又は、筆記具本体の前後動に連動して開閉する蓋体を設けたノック式の密閉構造を使用してもよい。ノック式の密閉構造を使用する事によって、筆記具使用時のキャップ紛失を防止したり、筆記時にキャップ開閉を両手で行わなければならないといった煩わしさを防止する事は出来る。
【００１１】
前記研磨砥石で研磨したペン先であるが、次に、その研磨したペン先の筆記部の気孔率を他のペン先の部分よりも高くする。その気孔率を高くする加工手段としては、ペン先の筆記部の固化層を破壊又は、固化層に疎部を設けることが出来る加工であれば良い。
その１例が、針をペン先の筆記部に押し付け一本又は無数の微小な穴を形成することである。
【００１２】
詳述すると、ペン先（筆記部）の表面に極細の針を刺すことによって、ペン先の筆記部表面に、表面側が広く、ペン先の中心側に行くに従い狭くなる錘形状の孔を設ける事が出きる。この加工によって、ペン先表面の樹脂の固化層を破壊することが出来る。また、このような穴形状は、ペン先表面のみを取り上げた際に、ペン先中心側より毛管力が高くなるような穴形状であり、表面のインキ含みとしては、孔内のペン先中心部側からインキが密に詰まる為、表面から乾燥が始まっても孔内の内部までインキが存在し、より乾燥しきるまでの時間を長くする事が出来る。
【００１３】
第１実施例を図１〜図２に一例を示す。ポリエステル繊維の収束体をペン先とし、有機溶媒を媒体とした低粘度インキを繊維収束体であるインキ吸蔵体に含浸させ使用したものを想定している。
【００１４】
筆記具の最外形を形成し、手に把持する部材である外装体１の内部に、ペン先２を先端に備えた筆記具本体３を前後動自在に収容している。外装体１は、基本的には前後端に開口部を有する貫通穴を備えた筒状体であり、前端開口部１ａがペン先吐出口であり、後端開口部１ｂが、操作部材の突出口となっている。前端開口部１ａには、後述する蓋体４に対して摺接する環状弾性体５が嵌めこまれて固定されており、蓋体４が前端開口部１ａを閉塞する状態において、蓋体４は環状弾性体５と周状当接し、外部における通気を遮断している。
【００１５】
外装体１の側部には、筆記具本体３の突出係止機構のためのクリップ６が外装体１の後方に一体に固定され、クリップ６の先端内側にはギア部材７が回転可能に固定されている。
筆記具本体３の後方側壁には前突起３ａと同一軸線位置に後突起３ｂが形成されており、外装体１の側部に設けられたスリット孔１ｃを通じて外装体１の外に突出している。
筆記具本体３を前進させる事によって、蓋体４が回転開口し、ペン先２が突出した位置で、前突起３ａがクリップ６の先端内側に配置されたギア部材７に係止され、ペン先突出状態を維持する。そして、更に筆記具本体３を前進させると、後突起３ｂがギア部材７を回転させ、前突起３ａとギア部材７との係止が解除され、筆記具本体３は後退可能となる。筆記具本体３は、肩部３ｃに当接するコイルスプリング８により後方付勢力を受けており、前突起３ａとギア部材７との係止が解除されると、ペン先２を外装体１内に没入状態とする位置にまで筆記具本体３が後退し、筆記具本体３に連動して蓋体４が回転閉口し、ペン先２を密閉状態とする。
【００１６】
筆記具本体３の内部には、インキを含浸させたインキ吸蔵体９が収納され、ペン先２の後端がインキ吸蔵体９の先端に埋没状に接続され、インキが連通するようなしてある。筆記具本体３は気体透過が少なく、成形性の良いポリプロピレンを使用している。また、筆記具本体３の後部には、螺合により着脱自在とし、気密に装着された、尾栓１０があり、尾栓１０の内部空間にまでインキ吸蔵体９が介在するようになしてある。この尾栓１０の内壁には、複数のリブ１０ａが長手方向に延在して、尾栓１０及び筆記具本体３の内壁とインキ吸蔵体９との間及び後端に通気路を形成していると共に、リブ１０ａによってインキ吸蔵体９が挟持される形となっており、尾栓１０を取り外す時にインキ吸蔵体９が尾栓１０と共に取り外されるようなしてある。このようにすることによって、インキ吸蔵体９中に含浸するインキが消費されて少なくなったりインキがなくなったりした際に、尾栓１０と共にインキ吸蔵体９を抜き出し、再度インキを含浸させたり、インキ吸蔵体９ごとインキが含浸したインキ吸蔵体と交換するなどとすることができるものである。また、インキ吸蔵体９には外皮が付いており、交換時にさわっても手を汚さないようになっている。
【００１７】
また、筆記具本体３の外形は、主にペン先２を収容している細径部３ｄと、主にインキ吸蔵体９を収容する太径部３ｅとからなっており、その間に肩部３ｃが形成されている。前述した通り、この肩部３ｃが、コイルスプリング８によって、筆記具本体３がペン先没入移動の際の付勢力を受ける部分となる。肩部３ｃと細径部３ｄとの間には複数のリブが形成されており、細径部３ｄの撓みを抑制する。そして、外装体１の内壁と、筆記具本体３の細径部３ｄと間には、環状の弾性体１１が両者と気密当接した状態で嵌められている。その弾性体１１は後方よりコイルスプリング８の前方付勢力を受け、前方の環状部材１２を介して蓋体４へ前方付勢力を伝えている。これによって、前述の外装体１の前端開口部１ａに嵌めこまれて固定された環状弾性体５と蓋体４との気密当接と共に、ペン先２を気密に収容するキャップ内空間を形成する。
【００１８】
図３〜図５にペン先２を示す。前記ペン先２は筆記具本体３の先端に、ペン先ホルダー１３を介して固定されている。ペン先ホルダー１３の周状突起１３ａは筆記具本体３の内段部３ｆを乗り越えるように先端側から挿入され、周状突起１３ａが内段部３ｆを乗り越えた段階で、ペン先ホルダー１３の段部１３ｂと筆記具本体３の内段部３ｆが接触し、固定される。尚、前記ペン先２とペン先ホルダー１３は圧入状態で固定されている。
【００１９】
また、ペン先２の先端の筆記部２ａには、複数の縦溝２ｂが形成されている。その縦溝２ｂの形状としては、ペン先２の表面から中心方向に向かって徐々に縮径する円錐形状となっている。さらに、円錐形状の縦溝２ｂは、ペン先２の中心且つペン先２の先端に行くに従い、径が大きく、且つ、長さが長くなっており、最も大きな縦溝２ｂとしては、溝直径０．２ｍｍ、長さ１ｍｍとなっている。また、縦溝２ｂの方向としてはペン先２の長手方向に並行に並列している。
このような複数の縦溝２ｂによって、ペン先２の先端の筆記部２ａは、筆記部２ａ以外の表面よりも気孔率が高くなる。その結果、気孔率の高い疎部により筆記部２ａに含まれるインキの量が多くなると共に、インキの吐出量が十分なものとなり、その結果、カスレの無い筆跡が得られる。
また、縦溝２ｂが円錐形状をしている事によって、ペン先２の中心側より毛管力が高くなる。その結果、表面のインキ含みとしては、孔内のペン先２の中心部側からインキが密に詰まる為、速書きのような筆記でも、カスレのない筆跡を得ることが可能となる。
また、ペン先２を大気中に露出させた状態においては、そのペン先２の研磨時に発生する、ペン先２の表面の固化層によって、ペン先２が乾燥し始めるまでの時間が短くなっていたが、筆記部２ａに含まれるインキの量を多くする事によって、乾燥するまでの時間も長くする事ができる。
また、ペン先２が大気中に長時間露出状態であると、ペン先２は乾燥してしまうが、筆記時にペン先２が撓むことによって、繊維間でポンプ現象が発生し、ペン先２の後方よりインキが流れ、乾燥状態を解除する事ができる。この現象において、ペン先２の筆記部２ａにペン先２の長手方向に並行して縦溝２ｂが形成されることによって、筆のようなしなりが発生し、より早くインキが流れ、乾燥状態を解除する事が可能となる。
【００２０】
図６〜図８にペン先２の筆記部２ａの加工工程を示す。ペン先２の加工治具１４としては、ハンドプレス（記載せず）の下側に取り付けられたペン先固定治具１４ａと、ハンドプレスの上側に取り付けられたペン先加工治具１４ｂとから少なくとも構成されている。そのペン先加工治具１４ｂには、最大直径が０．２ｍｍで先端が尖った針１４ｃが直径４ｍｍの円内に１４０本敷き詰められている。また、その針１４ｃの先端から４ｍｍは外周の抑えが無い状態で固定されている。つまり、針１４ｃは、前記ペン先加工治具１４ｂから４ｍｍ露出しているのである。
ここで、前記ペン先２は、ペン先２とペン先ホルダー１３が圧入されたペン先セット１５の段階で、ハンドプレスに取り付けられたペン先固定治具１４ａにペン先が上向きになるように挿入固定される。この時、そのペン先セット１５は、ペン先ホルダー１３の後端面が前記ペン先固定治具１４ａの内段部に当接するように上下方向固定されると共に、横方向としてはペン先固定治具内１４ａに挿入される状態で周状に固定されている。
次いで、ペン先セット１５がペン先固定治具１４ａに固定された状態で、ハンドプレスのハンドルを回転させ、ペン先加工治具１４ｂを下降させる。このペン先加工治具１４ｂが下降する過程において、前記針１４ｃがペン先２の筆記部２ａ（ペン先２の先端）に当接し、突き刺さるが、その針１４ｃの先端から所定の距離がペン先２内に挿入した段階でペン先加工治具の下降を終了させる。次いで、ハンドルを戻してペン先加工治具１４ｂを上方の所定の位置まで戻す。
【００２１】
本実施例ではペン先２の先端から１．０ｍｍの深さまで針１４ｃを挿入させている。従来、ペン先２をペン先ホルダー１３を介して固定するような筆記具においては、ペン先２とペン先ホルダー１３の圧入の前後方向ばらつきとして、約０．５ｍｍ程度が発生してしまう。そこで、確実にペン先表面を加工する為には１．０ｍｍ以上の挿入深さが必要である。一方、本加工はペン先２に多数の穴を空ける加工となる為、針１４ｃをペン先２内に深く刺し込み過ぎると、ペン先２自体がやわらかくなり、その結果、使用者は、筆記感に対して違和感を生じさせてしまう。また、ペン先２の早期のバラけにもつながる。よって、前記問題を発生させないような針１４ｃの挿入距離としては、２．０ｍｍ以下が望ましい。
尚、針１４ｃの本数を減らし、穴の数を減らすことによって、２．０ｍｍ以上の加工を施しても良好なペン先２を得ることができるが、穴の数を多くすることによって、表面全体に浅く広く加工が施されている方が、ペン先を大気中に放置した際のペン先乾燥防止の効果は大きい。
【００２２】
次に、ペン先２の筆記部２ａの気孔率を高める第２実施例について、図９を基に説明する。ペン先の加工手段の変形例である。
前記ペン先２を従来通り、砥石を用いて研磨する。次いで、その研磨したペン先２の筆記部２ａにのみに研磨時よりも荒い押し付け用砥石１５を押し付ける。これにより、ペン先の筆記部２ａの繊維をバラけさせる。この際、ペン先２の筆記部２ａは外側方向に向けて膨らんだ局面状になっている為、その筆記部２ａの局面に対して内側方向に彫り込まれた同一の局面が形成された砥石を使用する。
加工時において、砥石にペン先２の筆記部２ａを押し付けるが、この際、ペン先２の筆記部２ａの全周方向を加工する為、ペン先をゆっくりと周状に回転させる。このペン先２を回転させると同時に、押し付け用砥石１５も回転させる。これらの回転に際しては、ペン先２の表面と押し付け用砥石１５の砥石面を滑らせないように、ゆっくりと回転させることが重要である。このように、筆記部２ａを砥石に表面同士が滑ること無く押し付けることによって、加工時に熱が発生しない為、繊維同士を固定している樹脂は溶けず、筆記部２ａの表面に出来ていた樹脂の固化層を破壊することができる。その結果、筆記部２ａの繊維をバラけさせることが出来、これによって、筆記部２ａ以外の個所よりも筆記部２ａの気孔率が高くなる。
筆記部２ａの気孔率を高くする手段としては、他にも種々ある。例えば、表面に荒い凹凸が形成されている板状の面にペン先２の筆記部２ａを押し付け、往復動させることである。前記板状の表面に荒い凹凸を形成する一例としては、放電加工することによって金属板の表面に凹凸を形成する方法がある。ちなみに、放電加工とは電極と被加工物との間に短い周期で繰り返されるアーク放電によって、被加工物の表面を除去する機械加工の方法であり、金属の表面には溶解と凝固を繰り返すことによって凹凸が形成される。つまり、溶けた面である為、角が無い円弧状の凹凸面が得られるのである。よって、ペン先を極力痛めることなく、繊維同士をバラけさせることが可能となる。また、砥石は砥粒を結合剤にて結合させた物である為、加工の際に砥粒がペン先に付着し、初期の筆記感を悪くする危険性があるが、放電加工を施した金属面は欠けにくく、初期の筆記感をも悪くすることがない。
尚、ペン先２の筆記部２ａに付着した樹脂を溶剤などによって化学的に反応させ、除去するなどしても良い。
以上、示した例は、ペン先２を成形した後に、筆記部２ａの気孔率を高めるための加工を施したが、これに特定されることはなく、ペン先を成形すると同時に筆記部の気孔率を高めても良い。例えば、ペン先の原棒を成形する際、押し出し成型機のダイス（絞り部）の内径を規則的に変化させながら押し出したり、或いは、焼結温度や押し出す速度を規則的に変化させたりしても良い。即ち、ダイスの内径を大きくすることによって、また、焼結温度を低くしたり、押し出す速度を速くしたりすることによって、気孔率の高い部分と低い部分とが連続的に形成される。そして、ペン先として切断するときに、気孔率の高い部分が筆記部となるように切断すれば良い。
【符号の説明】
【００２３】
１  外装体
１ａ  前端開口部
１ｂ  後端開口部
１ｃ  スリット孔
２  ペン先
２ａ  筆記部
２ｂ  縦溝
３  筆記具本体
３ａ  前突起
３ｂ  後突起
３ｃ  肩部
３ｄ  細径部
３ｅ  太径部
３ｆ  内段部
３ｆ  ペン先保持部
３ｇ  内段部
３ｈ  空気交換溝
３ｉ  空気交換溝大
３ｊ  空気交換溝小
３ｋ  凸部
４  蓋体
５  環状弾性体
６  クリップ
７  ギア部材
８  コイルスプリング
９  インキ吸蔵体
１０  尾栓
１０ａ  リブ
１１  環状の弾性体
１２  環状部材
１３  ペン先ホルダー
１３ａ  周状突起
１３ｂ  段部
１３ｃ  後端面
１４  後加工治具
１４ａ  ペン先固定治具
１４ｂ  ペン先加工治具
１４ｃ  針
１５  押し付け用砥石
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図５】
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