(57)【要約】【課題】  ウェルドは製品としての美観を損ねるだけでなく、品質的な不具合にもなり兼ねない。例えば、密閉を必要とする塗布具において、ウェルドによるエア漏れ、また、ネジ部、嵌合部などの応力のかかる箇所に発生したウェルドによる経時的な割れの発生、と言った問題が発生してしまう。  【解決手段】  軸と軸との連結構造であって、少なくとも一方の軸筒に肉厚部と、その肉厚部の少なくとも一方の側に肉薄部を備えると共に、前記肉厚部にゲートを設け、前記肉薄部に他方の軸を連結させた軸と軸との連結構造。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と軸との連結構造であって、少なくとも一方の軸筒に肉厚部と、その肉厚部の少なくとも一方の側に肉薄部を備えると共に、前記肉厚部にゲートを設け、前記肉薄部に他方の軸を連結させた軸と軸との連結構造。
【請求項２】
前記薄肉部にエアタイト部を設けた請求項１に記載の軸と軸との連結構造。
【請求項３】
前記薄肉部にネジ部を設けた請求項１、或いは、請求項２に記載の軸と軸との連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールペン、マーカーといった筆記具、化粧品の筆等の塗布具全般における軸と軸との連結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、塗布具の軸筒には熱可塑性樹脂の射出成形により、形成することが知られている。射出成形金型には、製品部への溶融した樹脂の注入口となるゲートが設けられており、前記ゲートから注入された樹脂が製品部に流れ、固化することにより、軸筒が形成されている。特開２００５−８８５１８公報は、前記ゲートの大きさ、形状を調整することで、ゲートの切断をしやすくし、美観を損ねない成形品を得るというものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８８５１８号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来技術のゲートの位置ではゲートから製品部に流れた溶融樹脂が合流した部分でウェルドと呼ばれる成形不良が発生してしまう。前記ウェルドは製品としての美観を損ねるだけでなく、品質的な不具合にもなり兼ねない。例えば、密閉を必要とする塗布具において、ウェルドによるエア漏れ、また、ネジ部、嵌合部などの応力のかかる箇所に発生したウェルドによる経時的な割れの発生、と言った問題が発生してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、軸と軸との連結構造であって、少なくとも一方の軸筒に肉厚部と、その肉厚部の少なくとも一方の側に肉薄部を備えると共に、前記肉厚部にゲートを設け、前記肉薄部に他方の軸を連結させたことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、軸と軸との連結構造であって、少なくとも一方の軸筒に肉厚部と、その肉厚部の少なくとも一方の側に肉薄部を備えると共に、前記肉厚部にゲートを設け、前記肉薄部に他方の軸を連結させることで、肉厚部に優先的に樹脂を流し込むことができ、次いで、肉厚部で溶融状態のまま合流した樹脂を、肉薄部に円筒状、かつ、ほぼ均等に流し込むことができる。その結果、肉薄部に設けたエアタイト部、嵌合部やネジ部などの他の軸との連結部位（接触部）へのウェルドの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の塗布具
【図２】図１の縦断面図
【図３】前軸の正面図
【図４】図４の縦断面図
【図５】前軸の斜視図
【図６】後軸の正面図
【図７】図６の縦断面図
【図８】キャップの正面図
【図９】図８の縦断面図
【図１０】キャップエアタイト部の拡大図
【図１１】キャップ嵌合部の拡大図
【図１２】後部嵌合時の塗布具
【図１３】簡易金型図による樹脂の流動過程1)
【図１４】簡易金型図による樹脂の流動過程2)
【図１５】簡易金型図による樹脂の流動過程3)
【図１６】第二実施例の塗布具
【図１７】図１６の縦断面図
【図１８】第二実施例の前軸
【図１９】図１８の縦断面図
【図２０】第三実施例の塗布具
【図２１】図２０の縦断面図
【図２２】第三実施例の前軸
【図２３】図２２の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
作用について説明する。溶融樹脂は成形機によって加熱溶融され、スプルー、ランナー、を通り、製品部の肉厚部に設けられたゲートを通り、製品部に流入される。肉厚部に流入した成形樹脂は周状の肉厚部に優先的に流れ、溶融状態のままゲートの反対側で合流する。合流した後に、溶融樹脂は円筒形状を保ちながらほぼ均等に肉薄部に流れ込む。その結果、肉薄部に形成したエアタイト部、嵌合部、ネジ部などの他の軸との接触部で樹脂同士が合流することが無い。そのため、ウェルドが発生しない塗布具の軸筒を得ることができる。
【０００９】
次いで、一例を図１〜図１２に示し説明する。本例では塗布具の軸筒１をキャップ２、前軸３、後軸４の３部品で構成し、前記軸筒１内にはインキを含侵したインキ吸蔵体５が内蔵されている。前記前軸３にはペン芯６が圧入され、ペン芯６の後端には軸筒１内に内蔵されたインキを含侵したインキ吸蔵体５の先端に埋没し、毛細管現象によりペン芯６の先端までインキが伝わり、筆記が可能な状態となる。前軸３とキャップ２は御互いの前軸嵌合リブ３ａとキャップ嵌合リブ２ａにより、乗り越え嵌合により固定されており、使用者はキャップ２を外し、筆記が可能となる。本実施例ではインキ吸蔵体５にインキを含侵した塗布具であるが、インキを直接軸筒１に内蔵し、軸筒１内部にインキの吐出量を調整する機能を持たせた直液式の塗布具でも構わない。
前記軸筒１を構成している前軸３、後軸４、キャップ２の３部品は熱可塑性樹脂が用いられており、本実施例では耐溶剤性を考慮しポリプロピレンを使用しているが、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレン、ＰＥＴなど、その他の樹脂でも構わない。
インキを含侵した前記インキ吸蔵体５は、ポリエステルやアクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の繊維集合体であるが、特に、ポリエステル、アクリルと言ったものが好ましい。
前記ペン芯６はインキを含侵したインキ吸蔵体５からインキがペン芯６へ供給せしめるものであれば、材質や製法等は限定されるものではなく、使用用途や目的によって使い分けることが望ましい。尚、ペン芯６の材質としては、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、エラストマー、ウレタン、ポリアセタール等の合成樹脂が挙げられる。
例えば、上記材質のペン芯６を製造する方法としては、上記材質を繊維状に形成し、接着剤によって収束させた繊維収束体を適宜形状に研磨切削し、加工したものが用いられる。また、上記繊維の先端をテーパー加工し、その繊維を束ねた穂先であっても良い。
更には、上記樹脂を射出成形や押し出し成形により、焼結体または多孔質体に形成し、所定の形状に加工したものであっても良い。
前記、軸筒１は軸筒１内面と収容するインキ吸蔵体５との間に空気が流通し、内圧が一定に保てるようにせしめた空気流通リブ４ａが形成させていることが好ましく、本実施例においては後軸４に設けた前記空気流通リブ４ａにより、空気流通路を確保している。
【００１０】
本実施例では前軸３と後軸４は螺合により取り外し可能に固定されており、前軸３と後軸４の螺合を外すことでインキ吸蔵体５を後軸４の先端から露出し、インキ吸蔵体５にインキを補充することが可能となる。この際、インキ吸蔵体５は後軸４内の空気流通リブ４ａにより、圧入固定されているため後軸４内にとどまり、インキの補充をしやすくしている。
【００１１】
また、前記空気流通リブ４ａは前記インキ吸蔵体５の底面を支えるストッパーリブ４ｂと連続している。さらに軸筒１内面は本体を平面に置いた際、先端部より、後端部がわずかに下がるよう、テーパー４ｅが設けられているため、インキ補充時に誤ってインキ吸蔵体５から漏れ出したインキがインキ吸蔵体５と後軸４内面の間を前記空気流通リブ４ａに沿い、その先のストッパーリブ４ｂを介し、インキ吸蔵体５の後端部に流れ着くようになっている。そしてインキ吸蔵体５の後端に吸収されるため、インキを無駄にしない構造となっている。
【００１２】
前記前軸３には肉厚部３１と肉薄部３２を設けており、肉薄部３２には前記キャップ２と嵌合固定を行う前軸嵌合リブ３ａが周状に形成され、前記キャップ２には放射状四点にキャップ嵌合リブ２ａが形成されている。前軸嵌合リブ３ａとキャップ嵌合リブ２ａの各々が乗り越えることにより、キャップ２と前軸３が固定される。また、肉薄部３２には前軸３とキャップ２の気密を保つため、前軸前方エアタイト部３ｂが設けてある。前軸３の前軸前方エアタイト部３ｂは中心軸に対し平行に周状に形成されており、キャップ２には周状にキャップエアタイトリブ２ｂが形成されている。前記前軸３の前軸前方エアタイト部３ｂにキャップ２のキャップエアタイトリブ２ｂが食い込むことにより、気密が保たれ、ペン芯６の乾きが抑えられる。
【００１３】
また、前軸３の肉厚部３１の軸長手方向の中央には後軸４との螺合をしやすくするため、軸芯に平行な滑り止めリブ３ｃを放射状に複数個設けている。その後方の肉薄部３２には後軸４と前軸３との螺合のため、前軸螺子部３ｄが設けてあり、後軸４との螺合を可能にしている。さらにその後方には後軸４と前軸３との気密性を保つため、前軸後方エアタイト部３ｅが設けられており、その前軸３の前軸後方エアタイト部３ｅと後軸４の周状後軸エアタイトリブ４ｃが密着することにより気密性が保たれているのである。後軸４の後軸エアタイトリブ４ｃは断面を円弧形状で形成されているが、成形上、アンダーカットとなるためであり、断面三角形状となっていても構わない。より前軸への食い込み性がよくなり、機密性が確実になる。
【００１４】
前記前軸３の肉薄部３２に設けたエアタイト部３ｂ、３ｅに関しては、成形不良によるウェルドが発生すると、ウェルド部はわずかではあるが隙間となり、エア漏れが発生し、ペン芯６の乾燥が起き、筆記不良となる可能性がある。同じく前軸３の肉薄部３２に形成した前軸螺子部３ｄや、前軸嵌合部３ａにウェルドが発生した場合、ウェルドは樹脂が溶融状態で合流できず、固化し始めた状態での合流となるため、ウェルド部は強度的に弱くなる。そのため、螺子部、嵌合部などの長期的に応力がかかる部分にウェルドが発生してしまうと、そのウェルドから軸の割れに繋がることがある。そのため、本発明の通り、周状肉厚部３１にゲート７を設けることで前軸３のエアタイト部３ｂ、３ｅ、ネジ部３ｄ、嵌合部３ａにウェルドを発生させない構造をとっている。本実施例ではゲート７をサブマリンゲートで形成しているが、これは金型費用が比較的安価で、ゲート残りが少ないことを考慮したためであり、ピンゲートやサイドゲート、バナナゲート、インターナルゲートなど、ゲートの方式に制限はない。また、ゲート７の数は本実施例では１つとしているが、複数設けても構わない。
上記の構成を設けることによる溶融樹脂１２の流入過程を図１３〜図１５に記し、説明する。成形機によって加熱溶融された溶融樹脂１２は、金型内のスプルー９、ランナー１０、を通り、製品部の肉厚部３１に設けられたゲートから製品部に流入する。肉厚部３１と肉薄部３２では、その断面積の違いにより肉薄部３２に流入する際に溶融樹脂１２の速度が減速する。従って、肉厚部３１に流入した溶融樹脂１２は肉厚部３１を周状に優先的に流れ、溶融状態のままゲート７の反対側で合流する。合流した後、溶融樹脂１２は肉薄部３２に円筒状にほぼ均一に流れ込む。その結果、肉薄部３２に形成したエアタイト部、嵌合部やネジ部など、キャップ２、後軸４といった軸筒１を構成する他の軸（部品）との連結部（接触部）で溶融樹脂１２同士が周方向から合流することが無い。そのため、ウェルドが発生しない塗布具の軸筒を得ることができる。
【００１５】
前記前軸３のエアタイト部３ｂ、３ｅに関しては金型上１つの部品で形成された抜き型で形成されており、成形品に段差を発生させないようにしている。本実施例の前軸３にはキャップ２とのエアタイト部３ｂと、後軸４とのエアタイト部３ｅの２箇所が設けられているが、両気密部とも抜き型で形成されている。
【００１６】
また、前記キャップ２にはクリップ部２ｃが設けられており、その先端部にはクリップ玉部２ｄが設けてあり、前軸３の滑り止め部３ｃに押し付けられている。塗布具の軸の構成として、クリップ部２ｃは必ずしも必要ではなく、衣服やファイルへの挟持用や、塗布具本体の転がり止として機能する。クリップ部２ｃがない場合、キャップ２を断面略四角状に形成することで転がりを抑制できる。
【００１７】
後軸４の後端には軸線中心方向に一段落ち込む段部４ｄが設けてあり、前記キャップ２のキャップ嵌合リブ２ａの内接円径より大きな径となっており、筆記時にキャップ２を前記段部４ｄに圧入嵌合させることが可能である。この後部嵌合状態を可能にすることで、使用者はキャップ２を紛失することなく使用できる。本実施例では段部４ｄにより、後部嵌合を可能としているが、軸全体にテーパーを設け、キャップ２を後部嵌合できるようにしても構わない。
【００１８】
本発明の第二実施例を図１６〜図１９に表す。図１６は軸筒１がキャップ２と前軸３と尾栓１１で構成され、尾栓１１は前軸３に圧入固定された筆記具である。前軸３の肉厚部３１にゲート７を設けることで、肉厚部３１で溶融樹脂１２が合流した後に肉薄部３２に円筒状にほぼ均一に流れ込む。そのため、前軸３の後端部の圧入リブ３ｆ、前軸３先端の嵌合リブ３ａ、前軸前方エアタイト部３ｂにウェルドが発生しない構造となっている。
【００１９】
本発明の第三実施例を図２０〜図２２に表す。図２０は軸筒１が有底筒の後軸４とキャップ２、前軸３で構成されている化粧具であり、肉厚部３１にゲート７を設けることで、肉厚部３１で溶融樹脂１２が合流した後に肉薄部３２に円筒状にほぼ均一に流れ込む。そのため、前軸３先端の嵌合リブ３ａ、前軸前方エアタイト部３ｂ、さらに、内面に設けた前軸後方エアタイト部３ｅ、前軸螺子部３ｄにウェルドが発生しない。前記の通り、前軸の嵌合リブ３ａ、前軸前方エアタイト部３ｂ、前軸後方エアタイト部３ｅ、前軸螺子部３ｄなどは肉薄部３２に設けてあれば軸の内外面を問わない。また、この実施例ではインターナルゲートを用いることにより、前軸３の表面にゲート跡が残らず、化粧具としての美観を損ねない軸筒を得ることが出来る。
【符号の説明】
【００２０】
１    軸筒
２    キャップ
２ａ  キャップ嵌合リブ
２ｂ  キャップエアタイトリブ
２ｃ  クリップ部
２ｄ  クリップ玉部
３    前軸
３１  肉厚部
３２  肉薄部
３ａ  前軸嵌合リブ
３ｂ  前軸前方エアタイト部
３ｃ  滑り止めリブ
３ｄ  前軸螺子部
３ｅ  前軸後方エアタイト部
３ｆ  圧入リブ
４    後軸
４ａ  空気流通リブ
４ｂ  ストッパーリブ
４ｃ  後軸エアタイトリブ
４ｄ  段部
４ｅ  テーパー部
５    インキ吸蔵体
６    ペン芯
７    ゲート
８    金型
９    スプルー
１０  ランナー
１１  尾栓
１２  溶融樹脂
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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