JP2002178686A - 筆記具用インク吸蔵体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 束状繊維集合体の外周面に筒状外被を設けた
筆記具用インク吸蔵体の開口端からの吸蔵インクの衝撃
外力による流出を防止するために、吸蔵体開口端面に、
通気性で不通液性の微孔合成樹脂膜を設ける場合の成膜
の不安定を改善すること。 【解決手段】 インク吸蔵体Ａの開口端部から一定の範
囲にフッ素樹脂系撥水剤を含有する撥水性薄膜形成処理
を施して、束状繊維集合体の各構成繊維Ｓの外周面並び
に筒状外被Ｃの内面にフッ素樹脂系撥水性薄膜Ｖを被着
して、該撥水性薄膜によって囲まれたインク流動阻止性
の通気性空隙部Ｈを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は束状繊維集合体の外
周に、合成樹脂製の筒状外被を設けた筆記具用インク吸
蔵体において、その開口端部にインク流動阻止性の通気
性空隙部を形成して、インクの保持を安定化したもので
ある

【０００２】

【従来の技術】マーキングペン等の筆記具用インク吸蔵
体としては合成繊維のトウ、スライバー等の長尺の束状
繊維集合体の外周面に合成樹脂製の筒状外被を設け、こ
れを所定長に切断した後インクを充填した中綿式吸蔵体
が広く採用されている。この中綿式吸蔵体において、特
に問題となるのは、これを装着したペン体の落下時の衝
撃により或いはペン軸内の雰囲気圧が外気圧より高くな
ることによって起こるインクの過剰流出と、インク吸蔵
体内に残留する筆記不能インク量である。

【０００３】この中綿式吸蔵体は束状繊維集合体内の空
隙部の毛管作用により、インクを吸蔵保持するものであ
るが、束状繊維集合体の空隙率に対し、インク吸蔵量は
正比例し、インク吸蔵安定性は逆比例する関係にあり、
通常その妥協条件として空隙率７５〜８５％のものが採
用され、さらにこれに対するインク充填率を９０％以上
にすると、衝撃や気圧変化による充填インクの過剰流出
を生じ易くなるので通常インク充填率は８０％以下に制
限していた。

【０００４】中綿式吸蔵体の内部束状繊維集合体の空隙
率並びにこれに対するインク充填率に対する前記の制限
条件を改善する手段として、中綿式吸蔵体の開口端面の
束状繊維集合体の各構成繊維端末面並びに筒状外被間に
わたって通気性で不通液性の孔径１μ以下の微孔を有す
る合成樹脂皮膜を設ける技術が実公平３−２９１８２号
公報に開示されている。又、繊維集合体をフッ素樹脂系
エマルジョンにより処理してなる通気性インク漏止栓が
特開２０００−１９０６８４号公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記の不通液性の微孔
を有する合成樹脂皮膜をインク吸蔵体の開口端面の全面
にわたって形成する手段は、束状繊維集合体の各構成繊
維相互間の間隔が必ずしも均一でなく、さらにその切断
端面は切断条件によって繊維配列が変動することが避け
られず、この傾向は束状繊維集合体の空隙率の増大にと
もなって強まり、したがって成膜工程の調整を厳密に行
わない限り、所望の通気性、不通液性の微孔膜を安定的
に形成することは困難であった。

【０００６】又、前記の特開２０００−１９０６８４号
公報記載の通気性インク漏止栓は、筆記具組立てのさい
に、ペン軸内に挿入される中綿式インクタンクの前端側
と後端側のそれぞれに１個の通気性インク漏止栓を密着
嵌入することにより、中綿式インクタンクのインク充填
量を増大してもインク流出事故を防止刷ることができる
物であるが、ペン体組立作業が面倒になるとともに、多
量のインクを充填した中綿式インクタンク自体の取扱い
時のインク流出を防止するように慎重なペン体組立操作
が必要であり、したがってその作業能率が低下する問題
点があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の通気不通
液性の微孔を有する合成樹脂皮膜を、インク吸蔵体の開
口端全面に成膜する手段における問題点を解決したもの
である。すなわち、本発明は、束状繊維集合体の外周
に、合成樹脂製の筒状外被を設けたインク吸蔵体におい
て、その開口端から一定の範囲の束状繊維集合体の端部
の各構成繊維の外周面並びにんだ筒状外被の内面に、フ
ッ素樹脂系撥水剤を含有する撥水性薄膜を被着して、そ
の撥水性薄膜にによって囲まれたインク流動阻止性を有
した通気性空隙部を形成したことを特徴とする筆記具用
インク吸蔵体を要旨とするものである。

【０００８】前記の束状繊維集合体は、長さ方向の繊維
配向、繊維密度を成るべく均済化した空隙率が通常７５
〜９５％である合成繊維のスライバー又はトウの構成繊
維相互の交叉接触部において部分的に結合して形態を安
定化した棒状体であり、この外周面に合成樹脂製の筒状
外被を設けて、これを所定長に切断した後、その開口端
面に下記の撥水性付与処理を行うことにより、本発明の
インク吸蔵体としたものである。

【０００９】撥水性付与処理は、フッ素樹脂系撥水剤を
含有する適度の粘性を付与した処理液を、インク吸蔵体
の開口端面に適量塗布することにより、束状繊維集合体
の毛管作用により内部に浸透付着せしめ、これを乾燥硬
化することにより、開口端面から適当な範囲、通常１〜
１５ｍｍの範囲の束状繊維集合体の各構成繊維の外周面
及び筒状外被の内面に撥水性薄膜を被着するものであ
る。

【００１０】フッ素樹脂系撥水剤としては水エマルジョ
ン型、石油溶剤溶液型又は石油溶剤分散型のものが、繊
維処理用として市販されているが、これをそのまま用い
ると、処理液粘度が低いので、束状繊維集合体内部への
過度の浸透を生じ所望範囲に限定付与することができず
不適当であり、本発明においては処理液に適当な皮膜形
成成分となり得る増粘剤、例えば石油溶剤型の場合、該
溶剤に可溶な合成樹脂系接着剤、水エマルジョン型の場
合は水溶性合成樹脂、ＣＭＣなどを加えて適当粘度とし
て束状繊維集合体内の浸透を抑制することが必要であ
る。この処理により形成された撥水性皮膜厚は１〜３μ
であればよい。

【００１１】空隙率７５〜９５％の束状繊維集合体にお
ける構成繊維相互間の平均間隔は繊維径の約１〜１．５
倍であり、例えば構成繊維が３デニールのポリエステル
繊維の場合、その繊維径は約１７μであり、したがって
前記の平均間隔は約１７〜２６μ、６デニールの場合、
繊維径は約２４μ、平均間隔は約２４〜３６μであり、
インク吸蔵体の開口端面における切断による繊維配列の
乱れによっても束状繊維集合体内の繊維交叉接触点の結
合部並びに筒状外被によって繊維間隔の拡大は抑制さ
れ、通常１００μ以上になることはない。したがって撥
水性薄膜が形成された部分における空隙率の低下は僅か
であり、インク吸蔵体の長手方向に伸びる複雑多岐な空
隙路はすべて撥水性薄膜面間に形成されてインク流動阻
止性とすることができる。

【００１２】撥水性薄膜形成によるインク流動阻止の通
気性空隙部はインク吸蔵体の内部の束状繊維集合体の空
隙率、構成繊維の太さや捲縮の有無やインク吸蔵体の開
口寸法、長さ及び吸蔵保持するインク量などによって、
その形成範囲は適当に決定されるが、通常１〜１５ｍｍ
の範囲に適宜調整するものであり、該形成範囲が１ｍｍ
以下ではインク流動阻止性が不充分となり易く、また形
成範囲を大とするに従いインク流動阻止性は増大する
が、これに伴ってインク吸蔵保持量が減少するので、１
５ｍｍ以上にしても実用上の効果は少ない。

【００１３】

【発明の実施の態様】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の態様を説明する。図面は本発明の一実施例を示
すもので図１はインク吸蔵体の一部を断面とした縦断側
面図、図２はインク吸蔵体の開口端部の一部を切欠断面
とした拡大した側面図、図３は開口端面の一部の拡大端
面図である。図１において、インク吸蔵体Ａは、束状繊
維集合体Ｂの外周に筒状外被Ｃを設けたものであり、そ
の開口端Ｅから一定の間隔の撥水性薄膜形成範囲Ｗが形
成されている。通常他の開口端面Ｆ側にも同様の撥水性
薄膜形成範囲を設けるが、場合によっては省略すること
もできる。

【００１４】図２、図３において、太線は撥水性薄膜部
分である。但し、図２では外周面が撥水性薄膜で覆われ
た繊維部分は、平行する２本の太線で表している。図
２、図３のようにインク吸蔵体Ａの開口端Ｅから一定の
間隔の撥水性薄膜形成範囲Ｗにおいて、束状繊維集合体
Ｂの構成繊維Ｓの外周面及び筒状外被Ｃの内面は、撥水
性薄膜Ｖで覆われるとともに、近接した構成繊維Ｓ間及
び筒状外被Ｃの内面に近接した構成繊維Ｓとの間は撥水
性薄膜Ｖで連結され、通気性空隙部Ｈはこれらの撥水性
薄膜Ｖ面で囲まれた複雑多岐のインク流動阻止性を有し
た安定した通気路が形成される。

【００１５】このインク吸蔵体は、その開口端から撥水
性薄膜形成範囲を貫通して、束状繊維集合体の内部空隙
部に達するように注入針を差し入れて、その撥水性薄膜
形成範囲を除いた束状繊維集合体の空隙部容積の８０％
以上のインク量を充填して、インク保持体とし、ペン軸
内に装填使用される。

【００１６】

【実施例】インク吸蔵体として、繊維長８５ｍｍのバイ
アスカット、捲縮数１２コ／２５ｍｍの３デニールのポ
リエステル繊維の３．０ｇ／ｍのスライバーを用い、公
知の方法により、その構成繊維相互間を部分的に接合
し、その外周面に、外径５．６ｍｍ内径５．２ｍｍの合
成樹脂の筒状外被を被着して、これを全長８４，５ｍｍ
に切断して空隙率約９０％、液体飽和量約６．１ｃｃの
ものとし、これに対して下記のようにフッ素樹脂系撥水
剤を配合した処理液による撥水性薄膜形成処理を行って
本発明のインク吸蔵体を得た。

【００１７】例１． １．石油溶剤型フッ素樹脂系撥水剤 ５重量部 商品名 アサヒガードＡＧ−５８５０（旭硝子社製、固
形分１５％、揮発性石油溶剤溶液） ２．スチロール樹脂１５％のトルエン溶液 ９５重量部 を混合して、ＡＳＴＭ＃３、４５秒の低粘度の処理液と
し、これを蒸気インク吸蔵体の両開口端面のそれぞれか
ら約３ｍｍ範囲に含浸して２４時間自然乾燥した。この
インク吸蔵体の撥水性薄膜形成範囲を除外した空隙部の
液体飽和量は約１．５ｃｃであり、この８０％，８５
％，９０％量の１．２ｃｃ，１，２８ｃｃ，１．３５ｃ
ｃのインクを注入針により充填して試験体とした。

【００１８】それぞれの試験体を１０本ずつ準備し、ペ
ン軸に組込んで１ｍの高さからペン先を下にして繰返落
下試験して、インク吸蔵体下端からインク漏出を生じた
落下回数を測定した結果は下記の通りであった。８０％
充填は、８回２本、９回４本、１０回４本であった。８
５％充填は、４回３本、５回４本、６回４本であった。
９０％充填は、２回５本、３回５本であった。

【００１９】 例２． １．水エマルジョン型フッ素樹脂系撥水剤 ３０重量部 商品名アサヒカードＬＳ−３１７（旭硝子社製、固形分２０％、残部水）の ５０％水希釈液 ２．増粘剤の５％水溶液 ７０重量部 商品名ＡＧビスコサイザー５５（明成化学工業社製）の
低粘度混合液を、前記のインク吸蔵体の両開口端のそれ
ぞれの約３ｍｍ範囲に含浸した後、１００℃３分間の熱
風乾燥、１３０℃２分間の熱風加熱キュアを施した後、
撥水処理範囲を除く液体飽和量約１．５ｃｃの８０％，
８５％の水性インクの注入充填を行った試料それぞれ１
０本ずつを準備し、例１と同様の落下し件を行ったとこ
ろ下記のインク漏出落下回数の結果を得た。８０％充填
は、６回２本、７回５本であった。８５％充填は、２回
３本、３回７本であった。

【００２０】なお、無処理のインク吸蔵体の場合はイン
ク充填率７０％以上では１回の落下で総てインク漏出を
生じ、またフッ素樹脂系撥水剤を配合しない合成ゴムの
１５％トルエン溶液を用いた処理の場合は、非処理の場
合より僅かにインク漏出防止効果は得られたが、インク
充填率を７０％としても、総て２回以下の落下でインク
漏出を生じた。

【００２１】以上説明したとおり、本発明のフッ素樹脂
系撥水剤を含有する撥水性薄膜を、インク吸蔵体の開口
端部の一定範囲の束状繊維集合体の構成繊維の外周面及
びインク流動阻止性の内面に形成付着せしめて、該端部
内にインク流動阻止性の通気性空隙部を形成したインク
吸蔵体はその束状繊維集合体へのインク充填率を増大し
ても、効果的に無用のインク漏出を防止することがで
き、特に８５％以上の高空隙率の束状繊維集合体を用い
て、これに対するインク充填率を８０％以上に高めて
も、インク漏出事故を防止し、且つインク残存率を低下
してインク利用率を高めた優れたインク吸蔵体を容易に
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 インク吸蔵体の一部を断面とした側面図であ
る。

【図２】 インク吸蔵体の開口端部の一部を切欠断面と
した部分拡大側面図である。

【図３】 インク吸蔵体の開口端面の一部の拡大端面図
である。

【符号の説明】

Ａ インク吸蔵体 Ｂ 束状繊維集合体 Ｃ 筒状外被 Ｅ 開口端 Ｆ 開口端 Ｈ 通気性空隙部 Ｓ 構成繊維 Ｖ 撥水性薄膜 Ｗ 撥水性薄膜形成範囲

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 束状繊維集合体の外周に、合成樹脂製の
   筒状外被を設けたインク吸蔵体において、その開口端か
   ら一定の範囲の束状繊維集合体の端部の各構成繊維の外
   周面に並びに筒状外被の内面に、フッ素樹脂系撥水剤を
   含有する撥水性薄膜を被着して、撥水性薄膜によって囲
   まれたインク流動阻止性を有した通気性空隙部を形成し
   たことを特徴とする筆記具用インク吸蔵体。
2. 【請求項２】 インク流動阻止性の通気性空隙部がイン
   ク吸蔵体の開口端面から１〜１５ｍｍの範囲に形成され
   た請求項１記載の筆記具用インク吸蔵体。