(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記具の部品である継手と筒体とを接続する筆記具の部品接続構造であって、
継手と筒体とをそれぞれ樹脂を用いて成形し、これら継手と筒体との間に導体を設け、この導体、継手、及び筒体を溶着するようにし、継手を、筆記具のチップとインクチューブとの間に介在してこれらを接続するとともに、筒体を筆記具の内軸としてインクチューブを包囲させるようにしたことを特徴とする筆記具の部品接続構造。
【請求項２】
導体をステンレススチールのリングとした請求項１記載の筆記具の部品接続構造。
【請求項３】
導体を電磁誘導加熱で加熱して溶着した請求項１又は２記載の筆記具の部品接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加圧式のボールペン等の筆記具に用いられる筆記具の部品接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
筆記具には、万年筆、シャープペンシル、水性ボールペン、二色ボールペン等、様々なタイプがあるが、その一つとして加圧式のボールペンがあげられる。この加圧式のボールペンとしては、ＵＳ４，４７２，４６２やＵＳ３，９９７，２７３のように、筆記部であるチップの後端部とインクチューブの先端部とを接続する継手と、この継手に接着や密嵌等の方法により嵌着される内軸とを備え、この内軸内には、空気や窒素ガス等からなる加圧ガスが充填される構造のものが知られている。一般的には、加圧ガスの透過性やチップの圧入による割れや圧入部からのガスリークを考慮し、金属製の部材が使用されることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の筆記具は、以上のように構成され、継手に内軸が単に嵌着されるに止まるので、継手に内軸が強固に嵌着されていない場合には、加圧ガスの漏洩するおそれがあるという問題がある。また、これを契機として、インク漏れ等を招くおそれもある。
このような問題を解消するため、金属の場合には、強圧入やシール剤の塗布を行ったり、樹脂の場合には、超音波等により継手と内軸とを強固に嵌着する等の方法が採られた。しかし、組立が面倒で高価であったり、チップに抱持されているボールの脱落、インクのボテや噴出し等の大きな問題が新たに生じるおそれがあった。
【０００４】
本発明は上記に鑑みなされたもので、筆記具の部品、例えば継手と内軸を強固に接続してガスやリング等の流体の漏洩等を抑制防止することのできる筆記具の部品接続構造を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明においては上記課題を解決するため、筆記具の部品である継手と筒体とを接続するものであって、
継手と筒体とをそれぞれ樹脂を用いて成形し、これら継手と筒体との間に導体を設け、この導体、継手、及び筒体を溶着するようにし、継手を、筆記具のチップとインクチューブとの間に介在してこれらを接続するとともに、筒体を筆記具の内軸としてインクチューブを包囲させるようにしたことを特徴としている。
【０００６】
なお、導体をステンレススチールのリングとすることが好ましい。
また、導体を電磁誘導加熱(ＩＨ方式(インダクションヒータ方式))で加熱して溶着することが好ましい。
【０００８】
ここで、筆記具の部品は、透明、半透明、非透明でも良い。導体としては、リングからなるものが主であるが、軸状の円筒でも良いし、継手の外周面に複数の磁性片を周方向に貼り着ける方法、磁性塗料の塗布、スプリング、メッキ等を応用することもできる。さらに、部品の接続構造は、筆記具に主に用いられるが、類似の耐リーク性を要求され、安価で外観を要求される、例えば各種の液体や気体を取り扱う化粧品等でも適宜用いることができる。
【０００９】
本発明によれば、継手や筒体等の各部品同士を加熱し、溶着(溶かし着ける)すると、高い接続力を得ることができ、加圧ガスの漏れやインク漏れを有効に防止することができるようになる。
また、被加熱物である導体に電磁界を加えて誘導加熱すると、導体に電気エネルギーが伝達(電流を誘導し)され、導体自体が電流をジュール熱に変換する。このジュール熱への変換、換言すれば、うず電流損により、樹脂からなる継手と筒体との対向部が溶着される。
また、導体をステンレススチールとすれば、耐サビ性、耐加熱劣化性、うず電流による電流抵抗の大きさから、発熱性が向上する。さらに、導体をリング形状にすれば、溶着性とうず電流の効率が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における筆記具は、図１ないし図４に示すように、加圧式のボールペンを構成する継手１と筒体である内軸２０とをそれぞれ樹脂を用いて成形し、継手１の末端部外周面に、内軸２０の内周面に対向接触する導体である導体リング３０を嵌着し、この導体リング３０を誘導加熱(電磁誘導加熱(ＩＨ：インダクションヒーティング)ともいう)して継手１と内軸２０とを適切に溶着するようにしている。
【００１１】
継手１は、所定の樹脂、具体的には、耐衝撃性や力学的特質等に優れるＡＢＳ樹脂、ＰＰ樹脂、ＰＳ樹脂、ＰＥ樹脂、再生プラスチック等、加圧ペンではＥＶＯＨ、ＰＥＴ、ナイロン、ＰＢＴ、ＰＡ、ＰＯＭ等、ガスバリア性も考慮した材料を用いて射出成形され、金属製のチップ５の後端部９と細長いインクチューブ１０の先端部とを接続保護するよう機能する。この継手１は、図１や図２に示すように、基本的には円筒形に成形され、先端部２が略ノズル形に形成されるとともに、この先端部２内の径が先端部２以外の径よりも狭い縮径に形成されており、先端部２に断面略キャップ形の保持体(口プラともいう)３が密嵌される。継手１の略中央部付近における外周面からは、リング形のフランジ４が半径外方向に向けて突出し、このフランジ４が内軸２０の開口先端部に当接する。
【００１２】
チップ５は、例えば耐食性、耐腐食性、磁性、ＩＨ加熱性等に優れるステンレススチール等を用いて形成される。このチップ５は、図１や図２に示すように、先端部６に回転可能なボール７を備え、中央部８が少々拡径に形成されており、後端部９が継手１の先端部２内に電磁誘導加熱や接着等の方法により嵌着される。また、インクチューブ１０は、例えば半透明のＰＰ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＥ樹脂、再生プラスチック等を用いて中空筒形に押出成形される。このインクチューブ１０は、インク(黒、赤、朱色、青等のインクいずれでも良い)１１が充填され、先端部が継手１内にその末端部側から嵌入されるとともに、最先端部がチップ５の後端部９に圧入や溶着等の方法により嵌合接続される。
【００１３】
内軸２０は、図１や図２に示すように、所定の樹脂、具体的には、耐衝撃性や力学的特質等に優れるＡＢＳ樹脂、ＰＰ樹脂、ＰＳ樹脂、ＰＥ樹脂、再生プラスチック、加圧ペンではＥＶＯＨ、ＰＥＴ、ナイロン、ＰＢＴ、ＰＡ、ＰＯＭ等、ガスバリア性も考慮した材料等を用いて細長い円筒形あるいはコップ形に成形され、継手１の後端部に嵌入されて開口先端部がフランジ４に当接するとともに、インクチューブ１０を隙間を介して包囲密閉し、係る隙間に窒素や空気等の加圧ガスが封入されることにより、加圧式の筆記具が得られる。この内軸２０の先端部外周面からは、リング形の位置決めフランジ２１が半径外方向に向けて突出し、この位置決めフランジ２１が保持体３の開口末端部に嵌着や溶着等の方法により当接する。
【００１４】
導体リング３０は、図３や図４に示すように、例えば耐食性、耐腐食性、磁性等に優れるステンレススチールや鉄にメッキしたもの等を用いて形成される。好ましくは、ＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０４等のステンレススチールが良い。
【００１５】
上記構成において、筆記具を製造する場合を例示すると、先ず、継手１の末端部外周面に導体リング３０を嵌着固定し、継手１とチップ５とを組み立てて組立ペン先とする。こうして組立ペン先を得たら、インクチューブ１０にインクを充填し、組立ペン先を圧入して組立チュ−ブを得る。
次いで、内軸２０に加圧ガスを封入しつつ組立チュ−ブを圧入し、導体リング３０の周辺に外部から電磁誘導加熱を加えると、導体リング３０が加熱し、継手１、内軸２０、導体リング３０が溶着する。継手１、内軸２０、導体リング３０が溶着したら、電磁誘導加熱を止めて冷却固化させれば、完全なガスやインクのリーク防止構造を図ることができる。
【００１６】
導体リング３０の電磁誘導加熱に際しては、多くの磁束を導体リング３０に鎖交させるため、誘導コイルと導体リング３０のギャップを小さくして効率を高めると良い。電磁誘導加熱の際、導体リング３０がリング状なので、特にうず電流の発生効率が上がり、好適である。また、導体リング３０の材質をステンレススチール(ＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０４等)とすれば、耐サビ性により表面の密着性が優れ、うず電流の発生効率が良くなり、電気抵抗が多く、発熱に優れる等の効果も得られる。
【００１７】
上記構成によれば、例えば圧入すると割れ易く、強圧入できない材料の部品、あるいは組立時に小キズが付いた場合でも、電磁誘導加熱により継手１に内軸２０を確実、かつ強固に嵌着することができるので、加圧ガスの漏洩するおそれがなく、しかも、これを契機としたインク１１漏れ等を招くおそれもない。また、急速加熱、無接触加熱(電極を必要としない)が特徴の電磁誘導加熱法を利用するので、超音波接続の場合と異なり、チップ５に抱持されているボール７の脱落、インク１１のボテや噴出し等の大きな問題をきわめて有効に解消することができる。また、超音波接続の場合と異なり、作業の安定性や作業速度の迅速化が期待できる。
【００１８】
また、通常圧入すると経時的に割れの発生する材料、例えばＰＳ、ＡＳ、ＰＣ、環状ポリオレフィン、ＥＶＯＨ等の場合でも、熱することにより応力を除去した状態で固着することができる。したがって、割れが発生しにくいことから、材料を容易に選択することができる。また、導体リング３０が一枚の片等ではなく、エンドレスなので、継手１と内軸２０の周面の一部に溶着が偏ることがなく、継手１と内軸２０の周面をくまなく適切に溶着することが可能になる。さらに、誘導加熱法によれば、高温加熱や高速制御が大いに期待でき、生産ラインの生産性(品質、歩留まり、稼動率、フレキシビリティ、スペース、保守運転操作等)の向上を図ることが可能になり、結果として外観、コスト、生産性、性能を満足させることができる。
【００１９】
なお、上記実施形態では導体リング３０を電磁誘導加熱して継手１と内軸２０とを溶着したが、これのみに限定されるものではない。例えば、チップ５を電磁誘導加熱して継手１とチップ５の所定部分(図１、図２の点線部分)とを溶着したり、チップ５とインクチューブ１０とを溶着しても良い。この際、チップ５全体を電磁誘導加熱しても良いし、チップ５の所定部分である後端部９を電磁誘導加熱して不要部分の加熱に伴う変色等を抑制防止するようにしても良い。さらに、筆記具と同様な部品、例えば軸と尾栓、キャップとクリップ、口プラと軸等のいずれにも応用可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、筆記具の部品、例えば継手と内軸を強固に接続してガスやインク等の流体の漏洩等を抑制防止したり、強固な抜け止めを得ることができるという効果がある。また、例え圧入により割れやすい材料でも、応力を除去した状態で固着することができるので、割れの発生しない接続方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る筆記具の部品接続構造の実施形態を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る筆記具の部品接続構造の実施形態における継手とチップとを示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る筆記具の部品接続構造の実施形態における導体リングを示す平面図である。
【図４】図３の断面図である。
【符号の説明】
１          継手
５          チップ
７          ボール
９          後端部
１０        インクチューブ
２０        内軸(筒体)
３０        導体リング(導体)
【図１】
0003970039.tif 000002
【図２】
0003970039.tif 000003
【図３】
0003970039.tif 000004
【図４】
0003970039.tif 000005