JP2000313192A

JP2000313192A - シャープペンシルの芯保護管の製造方法

Info

Publication number: JP2000313192A
Application number: JP11123302A
Authority: JP
Inventors: Masaki Shigemori; 正樹重盛; Tsuruo Nakayama; 鶴雄中山; Hidetoshi Kodama; 英俊小玉
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】樹脂の特性や物性、更には、芯保護管との密
着性などを変化させることのないシャープペンシルの芯
保護管の製造方法を提供する。【解決手段】シャープペンシルの芯保護管の内部に樹
脂を充填し、該樹脂の一部をレーザービームで除去し
て、芯を繰り出すための孔を形成したことを特徴とする
シャープペンシルの芯保護管の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シャープペンシル
の芯保護管の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シャープペンシルにおいて、筆記に連れ
芯が短くなった場合、この芯は、芯繰り出し機構である
芯の保持を行う三割チャック、ボールチャックなどのチ
ャックから開放される。チャックから開放された芯は、
チャック先端からシャープペンシル（芯保護管）先端ま
での間に残ることになる。この残った芯（以下、残芯と
いう）は、シャープペンシル内に配置された芯戻り止め
部材に軽く保持されているだけである。よって、この残
芯部分で筆記を行うと芯が回転してしまい、筆記感が悪
くなる。従って、残芯は、一般的には後続芯により、残
芯を押出し排出させたり、引き抜いたりして破棄してし
まうものであった。さらに、芯戻り止め部材から外れた
残芯であると、前述した現象は顕著にみられ、芯の自重
により落下してしまう場合もあった。

【０００３】そこで、この残芯を有効に活用するため
に、芯保護管に対する提案がなされてきた。例えば、芯
保護管の内面にゴムなどよりなる弾性薄膜を一体に積層
したもの（実公昭５８−３２９５９号公報）などが知ら
れている。

【０００４】

【発明が解消しようとする課題】この従来技術で形成さ
れた芯保護管は、ゴムなどの弾性薄膜により、残芯を有
効に活用することは可能であるが、製造方法において種
々の問題があった。具体的には、金型を用いて溶融した
合成樹脂やゴムを圧入充填した後、冷却して弾性薄膜を
芯保護管の内面に形成している。しかし、この製造方法
では、芯保護管の内壁と芯保護管の内部に設置する金型
との隙間が狭くなると、溶融した合成樹脂やゴムなどを
圧入充填できなくなる問題があった。また、金型と弾性
薄膜との離型性を上げるため金型に離型剤などを塗布す
る必要があり、生産性や作業性などが低下する問題もあ
った。一方、芯保護管の内部に弾性樹脂などを充填した
後、ドリルやリーマーなどの機械加工では、加工による
発熱により樹脂層の物性を悪化させたり、芯保護管との
密着性を悪化させてしまい、寸法精度が出にくく、孔径
にバラツキを生じてしまう問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、これら
の問題に鑑みなされたものであって、芯保護管の内部に
樹脂を充填し、該樹脂の一部をレーザービームで除去す
ることにより、熱の拡散が少ないために樹脂の特性や物
性（芯保護管との密着性など）を変化させずに精度よく
孔が形成できる芯保護管の製造方法を提供するものであ
って、シャープペンシルの芯保護管の内部に樹脂を充填
し、該樹脂の一部をレーザービームで除去して、芯を出
すための孔を形成したことを特徴とするシャープペンシ
ルの芯保護管の製造方法を要旨とするものである。

【０００６】以下、図面に基づき本発明を詳細に説明す
る。図１は、本発明における芯保護管を装着したシャー
プペンシルの部分断面模式図である。

【０００７】参照符号１は、シャープペンシルの軸筒で
あり、該軸筒１内には、チャックリング２を前方部外周
に外嵌したチャック体３（図中は三つ割チャックを示し
たが、一般にボールチャックと称されるチャック体であ
ってもよい）が配置されている。また、軸筒１の前方に
は先部材４が、螺着、圧入、接着などの方法により装着
されている。また、先部材４は軸筒１と一体であっても
よい。さらに、先部材４の先端には、芯保護管５が装着
されている。芯保護管５の材質としては、アルミニウム
またはその合金、銅またはその合金、鉄またはその合
金、亜鉛またはその合金、マグネシウムまたはその合金
などの金属材料、ＡＢＳ、ＡＳ、アクリル、ポリカーボ
ネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステ
ル、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂、アルミナ、ジル
コニア、陶土などのセラミック材料、木材、紙などの天
然材料など、パイプ形状が形成できるものであれば、特
に限定されない。また、この芯保護管５の外壁及び／又
は内壁に、予め電気めっき法や無電解めっき法、塗装、
印刷により、ニッケルやクロム、あるいは貴金属、塗
膜、印刷パターンなどが形成されていてもよい。芯保護
管５の装着方法としては、螺着、圧入、接着などが挙げ
られ、特に限定されるものではない。また、芯保護管５
は先部材４と一体であってもよい。また、参照符号６
は、チャック体３などの芯繰り出し機構を後方に付勢
（図中上方）するコイルスプリングなどの弾撥部材であ
る。

【０００８】参照符号７は、芯保持部材である。芯保持
部材７に用いられる樹脂の具体例としては、反応硬化型
樹脂、熱硬化型樹脂および熱可塑性樹脂を用いることが
できる。その具体例としては、エポキシ樹脂、ウレタン
樹脂、アクリルメラミン樹脂、アクリル−シリコン樹
脂、アクリル−ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、アルキッド樹脂、シリコン樹脂、塩化ビニル、酢酸
ビニル、塩化−酢酸ビニル共重合体、ビニルブチラール
樹脂、シリコーンゴム、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、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。さらに紫外線硬
化型樹脂を用いることもでき、その具体例としては、官
能基として末端にアクリロイル基を有するアクリル酸エ
ステル、メタアクリル酸エステルの単官能性モノマー
や、多官能性モノマー、光重合性プレポリマーとして、
ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ポ
リウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、
メラミンアクリレート、アルキッドアクリレートが用い
られる。モノマーは、単体では用いられず、光重合性プ
レポリマーと併用して用いられ、光重合性プレポリマー
は１種または２種以上混合して用いられる。

【０００９】また、これら樹脂には、粉体や発泡剤など
が含まれてあってもよい。粉体の具体例としては、スチ
レン、ナイロン、ポリオレフィン、シリコン、エポキ
シ、ポリメタクリル酸メチルなどの樹脂粉体や、シリ
カ、アルミナ、ジルコニアなどの無機粉体などが挙げら
れる。また、それらの粉体に、アクリル系、ウレタン
系、エポキシ系などの粉体塗膜を被覆した複合粉体、さ
らには、自動乳鉢、ボールミル、ジェットミル、アトマ
イザー、ハイブリダイザーなどを用いて樹脂粉体にこの
樹脂粉体より小さい無機粉体を吸着させたり、打ち込ん
だりしたものなども挙げられる。また、粉体の形状は特
に限定するものではなく、球状、板状、針状などを用い
ることができる。これら粉体は１種または２種以上添加
してもよい。また、該樹脂の融点より高い融点の粉体を
添加することにより、レーザービームで樹脂の一部を除
去した場合、粉体による凹凸が形成され、芯径のバラツ
キをより吸収できる。

【００１０】発泡剤は、化学発泡剤、物理発泡剤、熱膨
張性マイクロカプセルなどが用いられる。化学発泡剤の
具体例は、アゾ化合物、ニトロソ化合物、ヒドラジン誘
導体、セミカルバジド化合物、アジド化合物、トリアゾ
ール化合物などの有機系熱分解型発泡剤、イソシアネー
ト化合物などの有機系反応型発泡剤、重炭酸塩、炭酸
塩、亜硫酸塩、水素化物などの無機系熱分解型発泡剤、
重炭酸ナトリウム＋酸、過酸化水素＋イースト菌、亜鉛
粉末＋酸などの無機系反応型発泡剤などが挙げられる。
物理発泡剤の具体例は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、
ジクロルエタン、ジクロルメタン、フロン、空気、炭酸
ガス、窒素ガスなどが挙げられる。熱膨張性マイクロカ
プセルの具体例は、イソブタン、ペンタン、石油エーテ
ル、ヘキサンなどの低沸点炭化水素を芯物質とし、塩化
ビニルデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、
メタクリル酸エステルなどの共重合体からなる熱可塑性
樹脂をシェルとしたマイクロカプセルなどが挙げられ
る。

【００１１】芯保護管５への上記樹脂の充填方法は、常
温、常圧、加温、加圧、真空状態などで充填すればよ
く、特に限定されない。また、芯保護管５の中に形成し
た樹脂は、芯保護管内５内の全部または芯が保持できる
長さで一部分に形成されていればよい。

【００１２】次に充填した樹脂の一部をレーザービーム
で除去し、芯保持部材７を完成させる。本発明で使用で
きるレーザービームのレーザー媒質は、樹脂を熱で溶融
し、除去できるものであればよく、特に限定されない。
その具体例は、ルビーレーザー、ＹＡＧレーザー、ガラ
スレーザー、タングステン酸カルシウムレーザーなどの
固体レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ａｒレーザー、Ｋ
ｒレーザー、ＣＯ₂レーザーなどの気体レーザー、オキ
シ塩化セレンレーザー、キレードレーザーなどの液体レ
ーザー、Ｇａ−Ａｓレーザー、Ｇａ−Ｓｂレーザー、Ｃ
ｄ−Ｓレーザー、Ｚｎ−Ｓレーザーなどの半導体レーザ
ー、エキシマレーザーなどが挙げられる。これらのレー
ザー媒質を用いたレーザー加工機やレーザーマーカなど
により孔を形成すればよい。芯保持部材７の孔の形状
は、円筒状や円錐状、ロート状や一部分が膨らんだ形状
など、芯を保持できれば特に限定されない。また、内径
（レーザーによる孔あけ径）は、芯を保持できるように
設定すればよい。

【００１３】

【実施例】＜実施例１＞外径１．０７ｍｍ、内径０．７
６ｍｍ、長さ６．００ｍｍのステンレスパイプをバレル
研磨した後、溶剤脱脂した。次にシリコーン樹脂（東レ
・ダウコーニング・シリコーン（株）製、ＳＥ１７０１
Ｗ／Ｃ）に専用キャタリストを１０ｗｔ％添加し、撹拌
後、上記ステンレスパイプの内部に加圧充填した。その
後、１２０℃、６０分の条件で硬化させた。次にＣＯ₂
レーザー加工機（三菱電機（株）製、２５１２ＨＣ）を
用いて、出力９０Ｗ、処理時間１秒の条件で孔あけを行
い、シャープペンシルの芯保護管５の内部に孔径０．５
４ｍｍの芯保持部材７を形成して芯保護管を得た（図２
参照）。

【００１４】＜実施例２＞外径１．０７ｍｍ、内径０．
７６ｍｍ、長さ６．０ｍｍのステンレスパイプをバレル
研磨した後、溶剤脱脂した。次にシリコーン樹脂（東レ
・ダウコーニング・シリコーン（株）製、ＳＥ１７０１
Ｗ／Ｃ）に専用キャタリストを１０ｗｔ％添加し、撹拌
後、上記パイプの内部に加圧充填した。その後、１５０
℃、３０分の条件で硬化させた。次にＣＯ₂レーザーマ
ーカ（サンクス（株）製、ＬＰ−２００）を用いて、ス
ポット径０．１８ｍｍ、出力６Ｗ、スキャンスピード５
００ｍｍ／ｓ、処理時間１秒の条件で孔あけを行い、シ
ャープペンシルの芯保護管５の内部に後端孔径（参照符
号８）０．５４ｍｍ、先端孔径（参照符号９）０．５２
ｍｍの芯保持部材７を形成して芯保護管を得た（図３参
照）。

【００１５】＜実施例３＞外径１．０６ｍｍ、内径０．
７７ｍｍ、長さ６．０ｍｍの鉄パイプをバレル研磨した
後、溶剤脱脂した。次に公知のめっき前処理の方法によ
り脱脂し、無電解めっき法により５μmのＮｉめっき膜
を形成した。次にウレタン樹脂（旭硝子（株）製、ＬＦ
−１０５）をパイプの内部に加圧充填した。常温、２４
時間の条件で硬化させた。次にＣＯ₂レーザーマーカ
（サンクス（株）製、ＬＰ−２００）を用いて、スポッ
ト径０．１８ｍｍ、出力１２Ｗ、スキャンスピード５０
０ｍｍ／ｓ、処理時間０．３秒の条件で孔あけ、続けて
スポット径０．１８ｍｍ、出力９Ｗ、スキャンスピード
５００ｍｍ／ｓ、処理時間０．３秒の条件で孔あけ、続
けてスポット径０．１８ｍｍ、出力６Ｗ、スキャンスピ
ード５００ｍｍ／ｓ、処理時間０．３秒の条件で孔あけ
を行い、シャープペンシルの芯保護管５の内部に後端孔
径（参照符号１０）０．５４ｍｍ、中間孔径（参照符号
１１）０．５３ｍｍ、先端孔径（参照符号１２）０．５
２ｍｍの芯保持部材７を形成して芯保護管を得た（図４
参照）。

【００１６】＜実施例４＞外径１．０７ｍｍ、内径０．
７６ｍｍ、長さ６．０ｍｍのＡＢＳパイプを溶剤脱脂し
た。次に弾性ウレタン塗料（大日精化工業（株）製、Ｓ
Ｏ−１５０１）を上記パイプの内部の一部にディッピン
グ法により充填した。その後、８５℃、２５分の条件で
硬化させた。次にＣＯ₂レーザーマーカ（サンクス
（株）製、ＬＰ−２００）を用いて、スポット径０．１
８ｍｍ、出力６Ｗ、スキャンスピード５００ｍｍ／ｓ、
処理時間０．５秒の条件で孔あけを行い、シャープペン
シルの芯保護管５の内部に孔径が０．５２ｍｍの芯保持
部材７を形成して芯保護管を得た（図５参照）。

【００１７】＜実施例５＞外径１．０７ｍｍ、内径０．
７６ｍｍ、長さ６．００ｍｍのステンレスパイプをバレ
ル研磨した後、溶剤脱脂した。次にシリコーン樹脂（東
レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製、ＳＥ１７０
１Ｗ／Ｃ）に専用キャタリストを１０ｗｔ％と、発泡剤
（日本フィライト（株）製、エクスパンセル５５１ＤＵ
−２０）を３ｗｔ％を添加し、乳鉢で分散後、上記パイ
プの内部に加圧充填した。その後、１５０℃、１０分の
条件で発泡硬化させた（参照符号１３は、発泡によって
形成された空隙部である）。次にＣＯ₂レーザーマーカ
（サンクス（株）製、ＬＰ−２００）を用いて、スポッ
ト径０．１８ｍｍ、出力６Ｗ、スキャンスピード５００
ｍｍ／ｓ、処理時間１秒の条件で孔あけを行い、シャー
プペンシルの芯保護管５の内部に孔径０．５４ｍｍの芯
保持部材７を形成して芯保護管を得た（図６参照）。

【００１８】＜実施例６＞外径１．０６ｍｍ、内径０．
７７ｍｍ、長さ６．０ｍｍの真鍮パイプをバレル研磨し
た後、溶剤脱脂した。次に公知のめっき前処理の方法に
より脱脂し、無電解めっき法により５μmのＮｉめっき
膜を形成し、その後電気めっき法により０．０１μmの
Ｃｒめっき膜を形成した。次に熱硬化型アクリル塗料
（関西ペイント（株）製、マジクロン１０００）にシリ
カ粉体１４（富士シリシア化学（株）製、サイリシア７
７０）を３ｗｔ％を添加し、３本ロールで分散後、上記
パイプの内部に真空状態で充填した。その後、１８０
℃、２０分の条件で硬化させた。次にＣＯ₂レーザー加
工機（三菱電機（株）製、２５１２ＨＣ）を用いて、出
力９０Ｗ、処理時間１秒の条件で孔あけを行い、シャー
プペンシルの芯保護管５の内部に孔径０．５４ｍｍの芯
保持部材７を形成して芯保護管を得た（図７参照）。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、樹脂の一部をレーザービーム
で除去することにより、熱の拡散が少ないために樹脂の
特性や物性（芯保護管との密着性など）を変化させずに
精度よく孔が形成できるので、残芯部分で筆記を行って
も残芯が自重で落下したり、または回転したりすること
がない芯保護管が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部縦断断面図であ
る。

【図２】第１実施例の芯保護管の縦断面図である。

【図３】第２実施例の芯保護管の縦断面図である。

【図４】第３実施例の芯保護管の縦断面図である。

【図５】第４実施例の芯保護管の縦断面図である。

【図６】第５実施例の芯保護管の縦断面図である。

【図７】第６実施例の芯保護管の縦断面図である。

【符号の説明】

１軸筒２チャックリング３チャック体４先部材５芯保護管６弾撥部材７芯保持部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シャープペンシルの芯保護管の内部に樹
脂を充填し、該樹脂の一部をレーザービームで除去し
て、芯を繰り出すための孔を形成したことを特徴とする
シャープペンシルの芯保護管の製造方法。