JP4465579B2

JP4465579B2 - Nib material, multicolor writing instrument using the same, and method for manufacturing the same

Info

Publication number: JP4465579B2
Application number: JP2003033549A
Authority: JP
Inventors: 義幸本田; 紀博森
Original assignee: Aubex Corp
Current assignee: Aubex Corp
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2023-02-12
Also published as: JP2004243561A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サインペン、マーキングペン、さらには化粧料の塗布具としても用いられるペン先素材とその製造方法、ならびにこのペン先素材を用いた多色筆記具とその製造方法に関するものである。
より詳しくは、ペン先を有する多色筆記具において、１本で多色の筆記を可能とするペン先とその製造方法に関するもので、筆記具製造技術に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ペン先を取り替えることなく、１本で多色の筆記が可能な多色筆記具についての提案は、従来から種々の提案がなされ、具体例としては、以下のようなものが挙げられる。
１）繊維製ペン体の外周を樹脂皮膜で覆い、偶数本並べて外周部で結合してペン先とし、先端被覆部を斜めに切除して各繊維製ペン体の先端外周部を露出させて多色マーキングペンとしたもの（特許文献１参照）。
２）ペン軸に、表面はインクを浸透しないが内部は液浸透性を有する少なくとも２つのペン先を取付け、それぞれのペン先の後端部にはインク溜を接続し、ペン先の先端部を凸曲面形状にした多色インクペン（特許文献２参照）。
【０００３】
また、それらの多色筆記具に用いられるペン先に関しても、次のような提案がなされている。
３）外郭部材内の隔壁部材で隔てられた複数の独立空間に、それぞれフェルト状筆先部材を結着状に一体的に有している構造の横断面形状を有するペン先（特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実公昭４９−３２１７１号公報（実用新案登録請求の範囲）
【特許文献２】
特開平３−２２７６９９号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】
特開平１０−１６６７７８号公報（特許請求の範囲）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかるペンあるいはペン先を用いた筆記具は、ペン先を傾けてペン先を紙面に当てながら筆記すれば、ペン先に接続されたインキによって筆記できる。
また、ペン軸を回転させて紙面に対する向きを変え、紙面に接触するペン先の部位を代えれば、接続したインキの色が変わるので、筆記の色を簡単に代えることができ、任意に色の使い分けを可能とするもので、重宝なものである。
【０００６】
しかしながら、これら公知の筆記具は、特許文献１で明らかなように、細い繊維製のペン先の外周を樹脂皮膜で被覆したのち、偶数本並べて外周部で結合するか、あるいは、特許文献２のように、表面はインクを浸透しないが、内部は液浸透性を有するペン先の複数を、先端部分を互いに緊密に接触させ管状物に密嵌させて調製されるものである。
また、そのような筆記具に用いられるペン先として、例えば、所定の横断面形状に成形してある、複数のフェルト状筆先部材を押出し成形の成形ダイスに通し、隔壁部材と外郭部材を被覆成形する方法で調製されるものが挙げられる（特許文献３参照）。
【０００７】
このように、微細な繊維製のペン体の外周を樹脂皮膜で覆う方法は、例えば、上記のような押出成形によるものも含め、細かい作業や工程を必要とする。
また、多色筆記具の調製のために、複数の微細なペン先を結合するにも繁雑な作業を必要とするばかりでなく、生産コスト的にも問題の多いものである。
そのため、多色筆記具用のペン先の簡易な調製方法、さらには、筆記具調製の際に、ペン先の結合（集束）を不要とするペン先が強く求められている。
【０００８】
このような現状に鑑み、発明者らは、上記課題を解決するために、繊維束製のペン先の製造方法として採用されている、集束された繊維束に樹脂溶液を含浸させた後、加熱して溶剤を除去して得た棒状のペン芯を切削加工し、ペン先とする従来方法が応用できないか検討した。
【０００９】
その結果、前記方法で調製された繊維束の表面に、集束体を構成する熱可塑性繊維を熔融して、インク非透過性の熱可塑性樹脂層を形成することにより、表面はインクを透過させず、内部は液浸透性を有する繊維束製のペン先が得られることを見出した。
【００１０】
さらに、かくして得られたペン先素材の複数を集成し、再度表面を加熱して、表面を熔融させて一体化させて棒状体とすることによって、多色筆記具が得られることを見出して、この発明を完成させた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に記載の発明は、
熱可塑性繊維からなる集束体を、熱硬化性樹脂溶液によって一体化させ、外周部に熱硬化性樹脂層を有し、かつ内部は液浸透性を有する繊維束からなる棒状のペン芯を形成するとともに、
前記ペン芯の表面を加熱して、当該ペン芯の外周部全面に、前記熱可塑性繊維の溶融によるインク非透過性の熱可塑性樹脂層を、均一に形成したこと
を特徴とするペン先素材である。
【００１２】
また、この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のペン先素材において、
前記熱可塑性樹脂層は、
直接又は間接的な加熱によって、ペン芯を構成する熱可塑性繊維を熔融させたものであること
を特徴とするものである。
【００１３】
また、この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載のペン先素材において、
前記熱可塑性樹脂層は、
その厚みが平均７０μｍ以上であること
を特徴とするものである。
【００１４】
また、この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項３に記載のペン先素材において、
前記熱可塑性樹脂層は、
その厚みが、前記熱硬化性樹脂層の厚みとの総計で４００μｍ以下であること
を特徴とするものである。
【００１５】
さらに、この発明の請求項５に記載の発明は、
熱可塑性繊維からなる集束体を、樹脂濃度２〜１７質量％の熱硬化性樹脂溶液に含浸させて棒状に一体化させたのち、溶媒を除去し、
ついで、熱硬化樹脂を硬化させてペン芯を形成し、
得た棒状のペン芯を加熱して、その外周部全面に前記熱可塑性繊維を熔融させて熱可塑性樹脂層を均一に形成させること
を特徴とするペン先素材の製造方法である。
【００１６】
また、この発明の請求項６に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれかに記載のペン先素材の複数を、集成して一体化させて棒状に形成し、各ペン先素材から異なる色のインクを吐出させるよう構成したこと
を特徴とする多色筆記具である。
【００１７】
また、この発明の請求項７に記載の発明は、
請求項６に記載の多色筆記具において、
前記複数のペン先素材は、
集成した各ペン先素材の表面の熱可塑性樹脂層を、加熱熔融させて一体化させたものであること
を特徴とするものである。
【００１８】
また、この発明の請求項８に記載の発明は、
表面にインク非透過性の熱可塑性樹脂層を有し、内部の熱可塑性繊維の集束体が熱硬化性樹脂で一体化されたペン先素材の複数を集成し、
加熱によって表面の熱可塑性樹脂層を、溶融させてペン先素材同士を結合一体化させたのち、
各ペン先素材から異なる色のインクを吐出させるように加工すること
を特徴とする多色筆記具の製造方法である。
【００１９】
また、この発明は請求項９に記載の発明は、
請求項８に記載の多色筆記具の製造方法において、
前記加熱は、
加圧を伴うものであること
を特徴とするものである。
【００２０】
さらに、この発明は請求項１０に記載の発明は、
請求項９に記載の多色筆記具の製造方法において、
前記加圧は、
加熱前における複数のペン先素材の総和断面積を、８０〜９５％に圧縮するものであること
を特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
この発明のペン先素材は、図１に示すように、熱可塑性繊維からなる集束体２を加熱成形して所望の形状としたのち、熱硬化性樹脂の溶液を、含浸などの手段によって付着せしめ、加熱により熱硬化性樹脂を硬化させ、外周部に熱硬化性樹脂の層３が、部分的又は全体的に形成されたペン芯とし、得たペン芯の表面を再加熱し、集束体２を構成する熱可塑性繊維を溶融させて、当該熱硬化性樹脂層３のさらに表面に、インクを透過しない熱可塑性樹脂層４を均一に形成し、内部は、液浸透性を有する繊維束からなる細径で棒状のペン先素材１としたものである。
【００２２】
また、この発明の多色筆記具２０は、図２に示すように、前記のペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの複数を集成し、図３で明らかなように、各ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの熱可塑性樹脂層４をさらに加熱熔融させて、ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの同士を一体化させて多色筆記具用のペン先素材１０とし、各ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃから異なる色のインクを吐出させるように加工したもので、以下にその製法について具体的に説明する。
【００２３】
この発明において、ペン先素材１を構成する熱可塑性繊維として、アクリロニトリル、ポリエステル、ポリアミド系の合成繊維をはじめ、レイヨン、アセテートなどの化学繊維、及びそれらに絹、羊毛、綿などの動植物繊維、ガラス繊維などの無機繊維を混紡した各種の繊維状物質を挙げることができる。
【００２４】
これらの熱可塑性繊維は、使用目的に合うものが選択される。
合成繊維のあるものは摩擦強度に優れ、無機繊維には剛性に優っているものがある。
天然ないし化学繊維は安価に供給し得るので、使用する目的により単独で、また、それぞれの特徴を生かすように混用される場合もある。
【００２５】
混用される一例としては、ポリエステル系合成繊維等の比較的熔融温度の高いものと、ポリ塩化ビニール繊維等の熔融温度の低いものとの組み合わせがある。
この場合は、熔融温度の低い繊維が、加熱中に熔融して接着材の役をなす。
【００２６】
この熱可塑性繊維の集束体２を、棒状のペン芯とするために用いられる熱硬化性樹脂としては、硬化後安定であり、インキで変化せず、接着力の大きいものが挙げられる。
具体的には、不飽和ポリエステル、尿素ホルマリン、フェノール、エポキシ、ポリウレタン樹脂などである。
【００２７】
これらの熱硬化性樹脂は、トリクロルエチレン、塩化メチレンなどの溶剤に溶解させて溶液として用いられる。
溶液における樹脂濃度としては、これらの熱硬化性樹脂を硬化させて棒状のペン芯を得たのち、当該ペン芯の表面を加熱し、熱可塑性繊維を熔融させて、表面にインクを透過しない熱可塑性樹脂層４を形成するためには、棒状体の径にも大きく依存するが、通常２〜１７質量％、好ましく２〜１６質量％、より好ましくは２〜１２質量％である。
【００２８】
この樹脂濃度範囲にある樹脂溶液を用いると、きわめて良好な熱可塑性樹脂層４を形成することができる。
この量が２質量％未満であると、集束体２の固定が満足できる状態で、棒状のペン芯を得ることが難しい。
また、１７質量％を越えると、熱硬化性樹脂が相対的に多すぎるために、集束体２の外側に厚く、かつ不均一な熱硬化性樹脂層３を形成するため、その表面に良好な熱可塑性樹脂層４を形成することが困難になる。
【００２９】
この溶剤は、次工程における加熱によって蒸発し、液体を流通せしめる平行繊維間への毛細管状間隙を形成する。
【００３０】
樹脂溶液には、製品の剛性を増し、寸法の安定性や耐磨耗性を向上させるためにシリカ、炭酸カルシウムなどの充填剤を添加してもよい。
かかる充填剤として、ブロンズパウダー、アルミパウダーなどの熱伝導がよい金属粉末も用いることができ、この使用によって内部まで均一に加熱し、製品の品質を向上することができる。
【００３１】
樹脂溶液には、ポリオキシエチレンアリルエーテルの如き公知の界面活性剤、ポリエチレングリコールの如き公知の湿潤剤や、樹脂硬化用触媒を１種又は２種以上を添加して用いることができる。
【００３２】
この発明においては、以上のような熱可塑性繊維と熱硬化性樹脂の溶液を用いてペン先素材１を調製するものである。
まず、熱可塑性繊維を集束合糸したのち、加熱ブロックにより加熱されたパイプ又はダイ中に導入させて、熱可塑性繊維の集束体２を所望の形状に成形することが第一の工程となる。
【００３３】
前記の第一の工程において、所望の形状に成形された熱可塑性繊維の集束体２に、第二の工程として、熱硬化性樹脂の溶液を含浸などの手段によって付着させる。
【００３４】
前記集束体２に熱硬化性樹脂の溶液を付着させるには、溶液槽に集束体２を浸漬して行うものであるが、スプレーにより連続する集束体に噴霧し、吹き附ける等の方法によって行うこともできる。
【００３５】
溶液が適当量付着した熱可塑性繊維の集束体２は、第三の工程として、所要温度に加温された乾燥炉を通過せしめる等して加熱乾燥させる。
これによって、溶液中の溶剤が蒸発し、熱硬化性樹脂が硬化することにより、棒状のペン芯とされるもので、この加熱は、１段階又は数段階で行われる。
【００３６】
熱硬化性樹脂の硬化によって、表面に熱硬化性樹脂層３が形成されたペン芯は、第四の工程の加熱細孔による加熱が施される。
【００３７】
この加熱細孔は、通常、熱可塑性繊維の集束体２を直接又は間接に加熱するようにし、かつペン芯の断面積よりも小なる断面積とテーパーを有するノズルであって、この細孔を通過すると、ペン芯を構成する集束体２は、軟化ないし熔融し、棒状のペン芯の表面にインク非透過性の熱可塑性樹脂層４が形成され、それにより、この発明の棒状のペン先素材１が得られる。
【００３８】
かくして得られたペン先素材１は、その表面にインク非透過性の熱可塑性樹脂層４が形成されたものである。
この熱可塑性樹脂層４は全面が均一で、その平均厚みは７０μｍ以上、特に８０μｍ以上の厚みを有することが好ましい。
さらに好ましくは、この熱可塑性樹脂層４の内側に形成された、熱硬化性樹脂層３の厚みとの合計が最大でも４００μｍ、特には３００μｍ以下である。
【００３９】
熱可塑性樹脂層４の厚みが平均７０μｍ未満の場合には、インクが外に滲み出して実用に耐えない。
さらに、集束体２の外側に形成される熱硬化性樹脂層３と、この熱硬化性樹脂層３のさらに外側に形成される平均７０μｍ以上の熱可塑性樹脂層４との合計が、最も厚い部分で４００μｍ以上にすると、厚い熱硬化性樹脂層３の内部に熱可塑性繊維が閉じ込められる形になる。
【００４０】
したがって、加熱細孔を用いて外部から加熱しても、熱可塑性繊維が溶融して相互に結着する作用を、熱硬化性樹脂が妨害する働きをするため、インク非透過性を有する均一な熱可塑性樹脂層４が形成されにくく、インク漏れが生ずるおそれがあるので、好ましくは、熱可塑性樹脂層４が平均８０μｍ以上で、熱硬化性樹脂層３との合計が、最も厚い部分でも３００μｍ以下であることが望ましい。
【００４１】
前記熱硬化性樹脂層３は、ペン先素材１の強度が保てる範囲で薄くしても構わない。
その際、最大部分の厚みが７０μｍ以下になると、この発明においては、加熱細孔により溶融した熱可塑性樹脂層４と熱硬化性樹脂層３とが混じり合い、熱硬化性樹脂層３が視認できなくなるため、調製する上からは避けるのが望ましい。
その際、インクの滲み出しやペン先の強度が損なわれない範囲で、薄くすることも可能である。
【００４２】
ペン先素材１のインク非透過性を有する熱可塑性樹脂層４を厚くするには、加熱細孔の温度を上げることや、加熱細孔への通過時間を長くすることが有効に作用する。
なお、ペン先素材の材質や、その外径などの条件によっても厚みが異なるので、熱可塑性樹脂層４の厚みを平均７０μｍ以上にすることができる、加熱細孔の形状、温度、通過時間などは、あらかじめ実験的に求めておくことが望ましい。
【００４３】
前記熱可塑性樹脂層４の厚みを平均７０μｍ以上にし、かつ熱硬化性樹脂層３との合計が、最も厚い部分でも４００μｍ以下にするためには、前記したように集束体２に含浸させる熱硬化性樹脂溶液の濃度を２〜１７質量％の範囲に調整することが、特に効果的である。
また、マイクロ波などの内部加熱により、瞬時に熱硬化性樹脂溶液の乾燥および硬化を行って、外周部への熱硬化性樹脂の偏在を防ぐなど、公知の手段を用いることもできる。
【００４４】
かかる棒状のペン先素材１は、ペン先の素材として優れたもので、これらの複数１ａ，１ｂ，１ｃを集成して一体化すること、すなわち、径の細いペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの複数を集成して、径の太い多色筆記具用ペン先を構成し、各多色筆記具用ペン先を任意の寸法に切断し、その先端を例えば砲弾状に研摩して多色筆記具用ペン先１０とする。
【００４５】
その際、前記ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃは、任意の寸法に切断した後、多色筆記具用ペン先の調製時に一体化し、しかる後に先端を研摩することも可能である。
【００４６】
複数のペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃを一体化する方法としては、接着剤を用いたり、管状の結合具を用いたり、合成樹脂膜で被覆する方法も挙げられる。
しかしながら、前記したように、加圧しながら加熱できる加熱細孔を用いて、ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの表面に形成された熱可塑性樹脂層４の、熱可塑性樹脂の融点以上に加熱して、図３に示すように、ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの表面を熔融一体化し、細いペン先素材の複数から構成される、径の太い多色筆記具用ペン先１０とすることが好ましい。
【００４７】
一体化する際の加圧は、加熱前のペン先素材の実断面積を８０〜９５％、特には８５〜９０％に圧縮できる、孔径面積の細孔を用いて行うのが好ましい。
【００４８】
このようにして調製された棒状体の多色筆記具用ペン先１０は、複数の独立通路を持ったものである。
例えば、その先端を砲弾状などに研摩し、複数あるペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの各々の後端を、それぞれ異なる色のインクが充填された中綿に差し込めば、それぞれの通路から異なったインクが供給され、混ざり合うこと無く、独立に筆記することが可能な多色筆記具２０となる。
【００４９】
その際、図４に示すように、多色筆記具用ペン先１０の、後端部近傍の外周を削り落としてしまえば、複数のペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃ同士を接着していた溶融部分が除去される。
したがって、それぞれのペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃが後端部近傍でのみ分離し易くなり、それぞれのペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃを異なる中綿２ａ，２ｂ，２ｃに差し込み易くすることができる。
【００５０】
さらに、図５に示すように、ペン軸本体５の軸心部に、ペン先挿入孔５ａに向けた矢尻状の突起６を配置し、この突起６の周囲を取囲むように、各ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃに対応する複数の中綿２ａ，２ｂ，２ｃを配置すれば、この発明の多色筆記具用ペン先１０を、前記ペン先挿入孔５ａに挿入するだけで、複数のペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃ同士が分離する。
また、前記中綿２ａ，２ｂ，２ｃに、各ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃの後端部を差し込むこともでき、複数の中綿に各ペン先素材の後端部を差し込む組立て作業を簡易化することができる。
【００５１】
複数のペン先素材を一体化するに際し、ペン先素材の並べ方については特段の制限はない。
例えば、３本のペン先素材を、断面正三角形状に整列させて一体化した場合には、先端を砲弾状に研磨してペン先としたとき、１２０度回転させる毎に、異なる色の筆記線が筆記できる多色筆記具を得ることができる。
【００５２】
また、４本のペン先素材を断面正方形状に整列させて一体化した場合には、９０度回転させる毎に、異なる色の筆記線が筆記できる多色筆記具を得ることができる。
さらに、３本のペン先素材を、直列に整列させて一体化した場合には、一度に３色のラインが筆記できる多色筆記具を得ることができるので、用途に応じてペン先素材の並べ方を適宜設定すればよい。
【００５３】
また、一体化された複数のペン先素材に供給されるインクについては、通常、異なる色や成分のインクを用いるが、それぞれ同じ色のインクを供給することも当然に可能なものである。
【００５４】
さらに、複数のペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃは、図３に示すように多色筆記具用ペン先の外周部では密着しているが、ペン先素材１ａ，１ｂ，１ｃ同士の間には、僅かな隙間Ｃを設けることも可能である。
したがって、この隙間Cを、ペン軸本体内部と外気を通じる空気孔として利用することができ、ペン軸本体に空気孔がない場合でも問題なく使用できる。
【００５５】
【実施例】
以下、この発明のペン先の実施例について説明する。
＜実施例１＞
従来の方法で外径φ３．６ｍｍのポリエステル繊維束をウレタン樹脂溶液（濃度１０質量％、溶媒；塩化メチレン）で固化して棒状体とする。
得た棒状体を、ポリエステル繊維の融点以上である２７０℃に加熱した細孔ダイス（孔径φ３．２ｍｍ）を通すことにより、外周部を融着させながら外径をφ３．４ｍｍとし、表面はインクを浸透しない熱可塑性樹脂層が、その内部は、液浸透性を有する繊維束からなる棒状のペン先素材を得た。
得られたペン先素材の切断面の顕微鏡写真を図６、及びその一部を拡大したものを図７に示す。また、その概念図を図８に示した。
図６及び図７において、黒色の部分は、液浸透性を有する繊維束２及び繊維束２を固定する熱硬化性樹脂層３からなる部分である。
図８に示したように、表面の白色部はインクを透過しない熱可塑性樹脂層４で、その樹脂層が平均厚み１２２μｍで均一に形成されている。
また、この熱可塑性樹脂層４と熱硬化性樹脂層３の厚みの合計は、最大部で２２５μｍであった。
この棒状体の３本のペン先素材を、断面正三角形状に整列させて、再度、ポリエステル繊維の融点以上である、温度３１０℃に加熱した細孔ダイス（孔径５．３ｍｍ）を通し、３本の棒状体の表面を変形融着させて、φ５．５ｍｍの棒状体状の多色筆記具用ペン先を得た。
この棒状体状の多色筆記具用ペン先は、３つの独立したインク通路を持つもので、先端を砲弾研摩し、後端部ではそれぞれのペン先素材を、異なる色のインクを充填した３本の中綿にそれぞれ差し込むことにより、多色筆記具として組み込んだところ、１２０度回転するごとに、異なる色の筆記線を筆記できる、優れたものであった。
【００５６】
＜比較例１＞
樹脂溶液として、濃度２０質量％のウレタン樹脂溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして棒状体状のペン先素材を得た。
得られたペン先素材の切断面の顕微鏡写真を図９、及びその一部を拡大したものを図１０に、その概念図を図１１に示す。
このペン先素材の熱可塑性樹脂層４の平均厚みは１１７μｍで、熱可塑性樹脂層４と熱硬化性樹脂層３の合計は、最大部で６００μｍであった。
図１０から明らかなように、このペン先素材においては、繊維束２を固定する熱硬化性樹脂層３が均一でなく、表面に均一な熱可塑性樹脂層４の形成を阻害し、インクを透過しないという特性を有する熱可塑性樹脂層が形成されていない。
当然のことであるが、このようなペン先素材を用いて、実施例１と同様にして多色筆記具用ペン先を調製しても、各インクが混色してしまい、良好なものを得ることができない。
【００５７】
【発明の効果】
この発明のペン先素材は、熱可塑性繊維からなる集束体を熱硬化性樹脂で一体化させ、表面に熱硬化性樹脂層を有する棒状のペン芯を形成するとともに、このペン芯の前記熱硬化性樹脂層の全表面に、前記熱可塑性樹脂の溶融によるインク非透過性の熱可塑性樹脂層を均一に形成しているので、集束体に付着したインクが表面に浸み出すことがない。
【００５８】
また、この発明のペン先素材の製造方法は、熱可塑性繊維からなる集束体を、一旦熱硬化性樹脂で一体化させて、表面に熱硬化性樹脂層を有するペン芯としたのち、得たペン芯をさらに加圧加熱しながら、内部の熱可塑性繊維を溶融させ、ペン芯の表面に熱可塑性樹脂層を形成するという簡単な方法で、インクが表面に浸み出すことのないペン先素材を簡単かつ容易に量産することができる。
【００５９】
さらに、この発明の多色筆記具は、前記したペン先素材の複数を一体化させたもので、それぞれの表面にはインク非透過性層が形成され、それぞれのインク流路は完全に独立しているので、混色することなく、種々の色の筆記を、１本の筆記具で行うことを可能とした。
しかも、繊維束製のペン先の有する特性、すなわち、繊維束によって形成された毛細管状間隙により、インク等の液体の円滑流動、筆記の持続性、剛性耐磨耗性などに優れるものである。
【００６０】
また、この発明の多色筆記具の製造方法は、前記のペン先素材の複数を一体化することにより、特にそれらの表面を加熱溶融して太い棒状体の多色筆記用ペン先に一体化するという単純な工程で、連続的に製造することが可能なものである。
かくして得られた多色筆記具に使用するペン先素材は、所要寸法に切断し先端を研摩するだけで所望のペン先になるものである。
【００６１】
しかも、それらの寸法、形状は常に一定であって、品質、大きさ共製品にバラツキの生ずるおそれがない。
また、その製造装置も複雑なものではなく、製造工程を非常に簡素化することが可能で、容易に所要寸法、形状の多色筆記用ペン先を調製することができ、容易に多色筆記具を作ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のペン先素材の一例を示す斜視図である。
【図２】この発明の多色筆記具の一例を示す側面図である。
【図３】図１に示すペン先素材の複数を集成し、一体化させた多色筆記具のペン先の一例を示す要部の断面図である。
【図４】多色筆記具のペン先の製法を示す説明図である。
【図５】この発明の多色筆記具の組立て法を示す説明図である。
【図６】この発明にかかるペン先素材の切断面の顕微鏡写真である。
【図７】図６の一部の拡大顕微鏡写真である。
【図８】図７の概念図である。
【図９】比較例としての、ペン先素材の切断面の顕微鏡写真である。
【図１０】図９の一部の拡大顕微鏡写真である。
【図１１】図１０の概念図である。
【符号の説明】
１ペン先素材
２熱可塑性繊維の集束体
３熱硬化性樹脂層
４熱可塑性樹脂層
１０多色筆記具用のペン先素材
２０多色筆記具[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
This invention is a felt-tip pen, a marking pen, further methods nib materials and their preparation for use as applicator of cosmetic and Ru der those multicolor writing instrument and its manufacturing method using this nib material.
More specifically, in a multicolor writing instrument having a nib, the present invention relates to a nib that enables multicolor writing with a single pen and a method for manufacturing the same, and belongs to the writing instrument manufacturing technology.
[0002]
[Prior art]
Various proposals have been made for multi-color writing instruments that allow multi-color writing with a single pen without changing the nib. Specific examples include the following.
1) Cover the outer periphery of the fiber pen body with a resin film, arrange even numbers and join them at the outer periphery to form a pen tip, and cut the tip covering portion diagonally to expose the outer periphery of each fiber pen body. A color marking pen (see Patent Document 1).
2) At least two pen tips whose surface does not permeate ink but whose inside is liquid permeable are attached to the pen shaft, an ink reservoir is connected to the rear end of each pen tip, and the tip of the pen tip is attached. A multicolor ink pen having a convex curved surface (see Patent Document 2).
[0003]
In addition, the following proposals have also been made regarding the nibs used in these multicolor writing instruments.
3) a plurality of independent spaces separated by the partition wall member in the outer member, the nib having a transverse cross-sectional shape of the structure integrally has a felt-like brush tip member in a binder shaped respectively (see Patent Document 3) .
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 49-32171 (Scope of claims for utility model registration)
[Patent Document 2]
JP-A-3-227699 (Claims)
[Patent Document 3]
JP-A-10-166778 (Claims)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Writing instrument using such pen or nib, if writing while applying the pen tip on paper by tilting the nib, Ru can written by the connected ink nib.
Also, if you change the orientation of the pen axis by rotating the pen shaft and changing the part of the pen tip that contacts the paper surface, the color of the connected ink will change, so you can easily change the color of the writing, and arbitrarily change the color It can be used properly and is useful.
[0006]
However, as is clear from Patent Document 1, these known writing instruments are either coated with a resin film on the outer periphery of a thin fiber nib and then lined up evenly in the outer periphery, or as in Patent Document 2 In addition, the surface does not permeate ink, but the inside is prepared by closely fitting a plurality of pen pens having liquid permeability into a tubular object with their tip portions in close contact with each other .
Further, as a nib used in such a writing instrument, for example, a plurality of felt-shaped nib members formed in a predetermined cross-sectional shape are passed through an extrusion molding die to coat and form the partition wall member and the outer member. What is prepared by a method is mentioned (refer patent document 3).
[0007]
As described above, the method of covering the outer periphery of the fine fiber pen body with the resin film requires fine operations and processes including those by extrusion molding as described above .
Further, for the preparation of multi-color writing instrument not only requires a troublesome work to combine multiple fine nib, production cost to be Ru der those problematic.
For this reason, there is a strong demand for a nib that does not require a nib coupling (bundling) in a simple method for preparing a nib for a multicolor writing instrument, and also in the preparation of a writing instrument.
[0008]
In view of such a current situation, the inventors have adopted a method of manufacturing a nib made of a fiber bundle, in order to solve the above problems, impregnating a bundled fiber bundle with a resin solution, and then heating Then, a rod-shaped pen core obtained by removing the solvent was cut to examine whether a conventional method using a pen tip could be applied.
[0009]
As a result, the surface of the fiber bundle prepared by the above method is melted with the thermoplastic fibers constituting the bundling body to form an ink-impermeable thermoplastic resin layer, so that the surface does not transmit ink. It was found that a nib made of a fiber bundle having liquid permeability was obtained inside.
[0010]
Furthermore, it was found that a multicolor writing instrument can be obtained by assembling a plurality of nib materials thus obtained, heating the surface again, and fusing the surface to integrate them into a rod-like body. Completed the invention.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention,
Focusing body made of thermoplastic fibers, are integrated by the thermosetting resin solution has a thermosetting resin layer on an outer peripheral portion, and the interior forms a pen core rod-shaped made of a fiber bundle having a liquid permeable And
A pen nib material in which the surface of the pen core is heated to uniformly form an ink-impermeable thermoplastic resin layer by melting the thermoplastic fibers over the entire outer periphery of the pen core. is there.
[0012]
The invention according to claim 2 of the present invention is
The nib material according to claim 1,
The thermoplastic resin layer is
It is characterized in that thermoplastic fibers constituting the pen core are melted by direct or indirect heating.
[0013]
The invention according to claim 3 of the present invention is
In the nib material according to claim 1 or 2,
The thermoplastic resin layer is
The average thickness is 70 μm or more.
[0014]
The invention according to claim 4 of the present invention is
In the nib material according to claim 3,
The thermoplastic resin layer is
Its thickness, and is characterized in that a total of the thickness of the thermosetting resin layer is 400μm or less.
[0015]
Further, the invention according to claim 5 of the present invention is
After the bundling body made of thermoplastic fibers is impregnated with a thermosetting resin solution having a resin concentration of 2 to 17% by mass and integrated into a rod shape, the solvent is removed,
Next , the thermosetting resin is cured to form a pen core,
It is a method for producing a nib material, characterized in that the obtained rod-shaped pen core is heated to melt the thermoplastic fiber over the entire outer peripheral portion thereof to uniformly form a thermoplastic resin layer.
[0016]
The invention according to claim 6 of the present invention provides
A plurality of the nib materials according to any one of claims 1 to 4 are assembled and integrated into a rod shape, and inks of different colors are ejected from the nib materials. Multicolor writing instrument.
[0017]
The invention according to claim 7 of the present invention provides
The multicolor writing instrument according to claim 6 ,
The plurality of nib materials are:
The thermoplastic resin layers on the surfaces of the assembled nib materials are integrated by heat-melting.
[0018]
The invention according to claim 8 of the present invention provides
A plurality of nib materials having a thermoplastic resin layer that is impermeable to ink on the surface and integrated with a thermosetting resin bundle of thermoplastic fibers inside are assembled.
After melting the thermoplastic resin layer on the surface by heating and combining the nib materials together ,
A method for manufacturing a multicolor writing instrument, wherein processing is performed so that different colors of ink are ejected from each nib material.
[0019]
Further, the present invention is the invention according to claim 9,
In the manufacturing method of the multicolor writing instrument of Claim 8,
The heating is
It is characterized by being accompanied by pressurization.
[0020]
Furthermore, the invention according to claim 10 is
In the manufacturing method of the multicolor writing instrument according to claim 9,
The pressure is
The total cross-sectional area of a plurality of nib materials before heating is compressed to 80 to 95%.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIG. 1, the nib material of the present invention is formed by thermoforming the bundling body 2 made of thermoplastic fibers into a desired shape, and then adhering the thermosetting resin solution by means such as impregnation. Then, the thermosetting resin is cured by heating to form a pen core in which the thermosetting resin layer 3 is partially or wholly formed on the outer periphery, the surface of the obtained pen core is reheated, and the focusing body 2 Is melted to form a thermoplastic resin layer 4 that does not transmit ink uniformly on the surface of the thermosetting resin layer 3, and the inside is composed of a fiber bundle having liquid permeability. This is a rod-shaped nib material 1 having a small diameter.
[0022]
In addition, as shown in FIG. 2, the multicolor writing instrument 20 of the present invention collects a plurality of the nib materials 1a, 1b, 1c, and as shown in FIG. 3, each nib material 1a, 1b, The thermoplastic resin layer 4 of 1c is further melted by heating, and the pen tip materials 1a, 1b, 1c are integrated with each other to form a pen tip material 10 for a multicolor writing instrument, and from each of the pen tip materials 1a, 1b, 1c, This is processed so as to eject inks of different colors, and the manufacturing method thereof will be specifically described below.
[0023]
In the present invention, the thermoplastic fibers constituting the nib material 1 include acrylonitrile, polyester, polyamide-based synthetic fibers, chemical fibers such as rayon and acetate, and animal and plant fibers such as silk, wool, and cotton, and glass. Examples thereof include various fibrous materials obtained by mixing inorganic fibers such as fibers.
[0024]
These thermoplastic fibers, Ru is selected to fit the intended use.
Some of the synthetic fibers is excellent in frictional strength, Ru Monogaa the inorganic fibers are superior to rigid.
Since natural or chemical fibers can be supplied at a low cost, they may be used alone or in combination so as to take advantage of their characteristics.
[0025]
Mixing An example is, as a relatively high melting temperature, such as polyester synthetic fiber, Ru Kumiawasegaa between having a low melting temperature such as polyvinyl chloride fibers.
In this case, the fiber having a low melting temperature melts during heating and serves as an adhesive.
[0026]
The bundle of the second thermoplastic fibers, the thermosetting resin used to the pen core rod-shaped, are stable after curing, does not change in the ink, Ru include those adhesion large.
Specifically, unsaturated polyester, urea formalin, phenol, epoxy, polyurethane resin and the like .
[0027]
These thermosetting resins are used as a solution by being dissolved in a solvent such as trichloroethylene or methylene chloride.
The resin concentration in the solution is such that these thermosetting resins are cured to obtain a rod-shaped pen core, the surface of the pen core is heated, the thermoplastic fibers are melted, and the surface does not transmit ink. In order to form the plastic resin layer 4, the amount is usually 2 to 17% by mass, preferably 2 to 16% by mass, and more preferably 2 to 12% by mass, although it greatly depends on the diameter of the rod-shaped body.
[0028]
When a resin solution in this resin concentration range is used, a very good thermoplastic resin layer 4 can be formed .
If the amount is less than 2 wt%, in a state where the fixed bundle of 2 is satisfactory, it is not difficult to obtain the pen core rod-shaped.
On the other hand, if it exceeds 17% by mass, the thermosetting resin is relatively too much, so that a thick and non-uniform thermosetting resin layer 3 is formed on the outer side of the focusing body 2, and the surface thereof is good. It becomes difficult to form the thermoplastic resin layer 4.
[0029]
This solvent evaporates by heating in the next step and forms a capillary gap between parallel fibers through which the liquid flows.
[0030]
A filler such as silica or calcium carbonate may be added to the resin solution in order to increase the rigidity of the product and improve the dimensional stability and wear resistance .
As such fillers, bronze powder, the thermal conductivity is good metal powder such as aluminum powder may also be used to uniformly heat the inside by the use, it is possible to improve the quality of the product.
[0031]
The resin solution can be used by adding one or more known surfactants such as polyoxyethylene allyl ether, known wetting agents such as polyethylene glycol, and resin curing catalysts.
[0032]
In the present invention, the nib material 1 is prepared by using the thermoplastic fiber and thermosetting resin solution as described above .
First, the first step is to form the thermoplastic fiber bundling body 2 into a desired shape by bundling and joining the thermoplastic fibers and then introducing them into a pipe or die heated by a heating block.
[0033]
In the first step of the, to the focusing body 2 of thermoplastic fibers molded into a desired shape, as a second step, is deposited by means such as impregnation with a solution of thermosetting resin.
[0034]
The thermosetting resin solution is attached to the bundling body 2 by immersing the bundling body 2 in a solution tank. By spraying on the continuous bundling body by spraying, it can be sprayed. It can also be done.
[0035]
Focusing body 2 of thermoplastic fibers solution adheres appropriate amount, as a third step, dried by heating to such allowed to pass through a drying oven which has been heated to the required temperature.
As a result, the solvent in the solution evaporates and the thermosetting resin is cured to form a rod-shaped pen core, and this heating is performed in one or several stages.
[0036]
The pen core having the thermosetting resin layer 3 formed on the surface by the curing of the thermosetting resin is heated by the heating pores in the fourth step.
[0037]
This heating pore is usually a nozzle that directly or indirectly heats the thermoplastic fiber bundling body 2 and has a cross-sectional area and a taper smaller than the cross-sectional area of the pen core. When passing, the bundling body 2 constituting the pen core is softened or melted, and the ink-impermeable thermoplastic resin layer 4 is formed on the surface of the rod-shaped pen core , whereby the rod-shaped nib material of the present invention is formed. 1 is obtained.
[0038]
The nib material 1 thus obtained has an ink non-permeable thermoplastic resin layer 4 formed on the surface thereof .
The thermoplastic resin layer 4 is entirely is uniform, the average thickness of 70μm or more, it is not preferable in particular having a thickness of at least 80 [mu] m.
More preferably , the total sum of the thickness of the thermosetting resin layer 3 formed on the inner side of the thermoplastic resin layer 4 is at most 400 μm, particularly 300 μm or less .
[0039]
When the thickness of the thermoplastic resin layer 4 is less than 70 μm on average, the ink oozes out and cannot be practically used .
Further , the thickest part is the sum of the thermosetting resin layer 3 formed on the outer side of the focusing body 2 and the thermoplastic resin layer 4 having an average of 70 μm or more formed on the outer side of the thermosetting resin layer 3. When the thickness is 400 μm or more, the thermoplastic fibers are confined inside the thick thermosetting resin layer 3 .
[0040]
Therefore, even when heated from the outside using the heating pores, the thermosetting resin acts to obstruct the action of the thermoplastic fibers to melt and bind to each other. Since the thermoplastic resin layer 4 is difficult to be formed and ink leakage may occur, it is preferable that the thermoplastic resin layer 4 has an average of 80 μm or more and the total with the thermosetting resin layer 3 is 300 μm or less even at the thickest part. It is desirable that
[0041]
The thermosetting resin layer 3 is not such may be thinned in the range capable of maintaining the strength of the nib material 1.
At this time, when the thickness of the maximum portion is 70 μm or less, in the present invention, the thermoplastic resin layer 4 and the thermosetting resin layer 3 melted by the heating pores are mixed, and the thermosetting resin layer 3 can be visually recognized. to become without to avoid desirable from top to prepare.
At that time, the thickness can be reduced as long as ink bleeding and the strength of the pen tip are not impaired.
[0042]
In order to increase the thickness of the non-ink-permeable thermoplastic resin layer 4 of the nib material 1, it is effective to increase the temperature of the heating pores or to increase the passage time to the heating pores .
The material and the nib material, since the thickness by conditions such as the outside diameter is different, the thickness of the thermoplastic resin layer 4 can be more than an average 70 [mu] m, the shape of the heating pores, temperature, transit time, etc. It is desirable to obtain this experimentally in advance.
[0043]
In order to set the thickness of the thermoplastic resin layer 4 to an average of 70 μm or more and the total thickness with the thermosetting resin layer 3 to 400 μm or less even at the thickest portion, as described above, the thermosetting to impregnate the focusing body 2 is performed. It is particularly effective to adjust the concentration of the conductive resin solution to a range of 2 to 17% by mass .
Also, known means such as instant drying and curing of the thermosetting resin solution by internal heating such as microwaves can be used to prevent uneven distribution of the thermosetting resin on the outer peripheral portion.
[0044]
The rod-shaped nib material 1 is excellent as a nib material, and a plurality of these 1a, 1b, and 1c are assembled and integrated, that is, the nib materials 1a, 1b, and 1c having a small diameter are integrated. A multi-color writing tool pen tip is formed by assembling a plurality of multi-color writing tool nibs, cutting each multi-color writing tool nib to an arbitrary size, and polishing the tip into a cannonball shape, for example, a nib for a multi-color writing instrument 10 is assumed.
[0045]
At that time, the nib materials 1a, 1b, and 1c may be cut into arbitrary dimensions, and then integrated when preparing the nib for a multicolor writing instrument, and then the tip may be polished.
[0046]
Examples of a method for integrating the plurality of nib materials 1a, 1b, and 1c include a method of using an adhesive, a tubular coupler, and a method of covering with a synthetic resin film .
However , as described above, the heating pores that can be heated while being pressurized are used to heat the thermoplastic resin layer 4 formed on the surface of the nib materials 1a, 1b, and 1c to a temperature higher than the melting point of the thermoplastic resin. As shown in FIG. 3, it is preferable that the surfaces of the nib materials 1 a, 1 b, and 1 c are fused and integrated to form a large-diameter multicolor writing instrument nib 10 composed of a plurality of thin nib materials.
[0047]
The pressurization for the integration is preferably performed using pores having a pore diameter area that can compress the actual cross-sectional area of the nib material before heating to 80 to 95%, particularly 85 to 90%.
[0048]
The bar-shaped multi-color writing instrument nib 10 thus prepared has a plurality of independent passages .
For example, if the tip is polished into a bullet shape and the rear ends of a plurality of nib materials 1a, 1b, and 1c are inserted into batting filled with different colors of ink, different inks are passed through the passages. There is provided, without being mixed, the multicolor writing instrument 20 that is capable of writing independently.
[0049]
At that time, as shown in FIG. 4, if the outer periphery in the vicinity of the rear end portion of the nib 10 for a multicolor writing instrument is scraped off, a melted portion where a plurality of nib materials 1a, 1b, 1c are bonded to each other. Is removed .
Accordingly, the pen tip materials 1a, 1b, and 1c can be easily separated only in the vicinity of the rear end portion, and the pen tip materials 1a, 1b, and 1c can be easily inserted into different fillings 2a, 2b, and 2c.
[0050]
Further, as shown in FIG. 5, an arrowhead-shaped projection 6 directed toward the pen tip insertion hole 5 a is arranged at the axial center of the pen shaft main body 5 , and each pen tip is arranged so as to surround the projection 6. If a plurality of battings 2a, 2b, 2c corresponding to the materials 1a, 1b, 1c are arranged, a plurality of pen tips can be obtained simply by inserting the pen tip 10 for a multicolor writing instrument of the present invention into the pen tip insertion hole 5a. The materials 1a, 1b, and 1c are separated from each other .
Moreover, the rear end part of each nib material 1a, 1b, 1c can also be inserted in the said batting 2a, 2b, 2c, and the assembly operation | work which inserts the rear end part of each nib material in several batting is simplified. be able to.
[0051]
When integrating a plurality of nib materials, there is no particular restriction on how to arrange the nib materials .
For example, if three nib materials are aligned and integrated into a regular triangular cross section, the tip of the tip is polished into a cannonball shape, and each pen is rotated 120 degrees to write a different color. A multicolor writing instrument capable of writing a line can be obtained.
[0052]
Further, when the integrated four pen tip material are aligned in the cross-sectional square shape, each of rotating 90 degrees, it is possible to obtain a multi-color writing instrument writing lines of different colors can be written.
Furthermore, when three nib materials are aligned and integrated in series, a multicolor writing instrument that can write three color lines at a time can be obtained, so how to arrange nib materials according to the application. May be set as appropriate.
[0053]
In addition, for ink supplied to a plurality of integrated nib materials, inks of different colors and components are usually used, but it is naturally possible to supply inks of the same color.
[0054]
Further, the plurality of nib materials 1a, 1b, and 1c are in close contact with each other at the outer periphery of the nib for the multicolor writing instrument as shown in FIG. 3, but between the nib materials 1a, 1b, and 1c, it is also possible to provide a slight gap C.
Therefore , the gap C can be used as an air hole through which the inside of the pen shaft main body and the outside air pass, and can be used without any problem even when the pen shaft main body has no air hole.
[0055]
【Example】
Examples of the nib of the present invention will be described below.
<Example 1>
A polyester fiber bundle having an outer diameter of 3.6 mm is solidified with a urethane resin solution (concentration: 10% by mass, solvent: methylene chloride) by a conventional method to obtain a rod-like body .
The obtained rod-shaped body is passed through a pore die (pore diameter φ3.2 mm) heated to 270 ° C., which is equal to or higher than the melting point of the polyester fiber, so that the outer diameter is φ3.4 mm while the outer peripheral portion is fused, and the surface is ink. the thermoplastic resin layer not penetrate, but its interior, to give the pen tip material of the rod-like formed of fiber bundles having a liquid permeable.
FIG. 6 shows a micrograph of the cut surface of the obtained nib material, and FIG. 7 shows an enlarged part thereof. Moreover, the conceptual diagram was shown in FIG.
6 and 7, portions of the black, Ru Oh in part made of a thermosetting resin layer 3 for fixing the fiber bundles 2 and the fiber bundle 2 having a liquid-permeable.
As shown in FIG. 8, the white portion on the surface is the thermoplastic resin layer 4 that does not transmit ink, and the resin layer is uniformly formed with an average thickness of 122 μm .
The total of the thermoplastic resin layer 4 and the thermosetting resin layer 3 had a thickness of 225μm at the maximum portion.
Three nib material of the rod-like body, are aligned in the cross-section an equilateral triangle, again, is more polyester fiber melting, through the pores die heated to a temperature 310 ° C. (pore diameter 5.3 mm), 3 The surface of the rod-shaped body of the book was deformed and fused to obtain a pen-shaped nib for a multicolor writing instrument having a rod-shaped body of φ5.5 mm.
The rod-like body shaped multicolor writing instrument nib, those having three independent ink path, the tip and ammunition polishing, three in the rear part respectively of the nib material, filled with ink of a different color When it was incorporated as a multicolor writing instrument by being inserted into each padding, it was excellent in that writing lines of different colors could be written every time it rotated 120 degrees.
[0056]
<Comparative Example 1>
A rod-shaped nib material was obtained in the same manner as in Example 1 except that a urethane resin solution having a concentration of 20% by mass was used as the resin solution.
FIG. 9 shows a micrograph of the cut surface of the obtained nib material, FIG. 10 shows an enlarged view thereof , and FIG. 11 shows a conceptual diagram thereof.
The average thickness of the thermoplastic resin layer 4 of the nib material was 117 μm, and the total of the thermoplastic resin layer 4 and the thermosetting resin layer 3 was 600 μm at the maximum.
As is apparent from FIG. 10 , in this nib material, the thermosetting resin layer 3 for fixing the fiber bundle 2 is not uniform, and the formation of the uniform thermoplastic resin layer 4 on the surface is obstructed and the ink is transmitted. The thermoplastic resin layer which has the characteristic of not doing is not formed.
As a matter of course, even if a nib for a multicolor writing instrument is prepared in the same manner as in Example 1 using such a nib material, each ink is mixed and a good one is obtained. I can't.
[0057]
【The invention's effect】
Nib material of the present invention, the focusing body made of thermoplastic fibers are integrated with a thermosetting resin, to form a pen core rod-shaped with a thermosetting resin layer on the surface, the thermal curing of the pen core Since the non-ink-permeable thermoplastic resin layer by melting the thermoplastic resin is uniformly formed on the entire surface of the adhesive resin layer, the ink attached to the bundling body does not ooze out on the surface.
[0058]
The nib material manufacturing method of the present invention was obtained by once integrating a bundle of thermoplastic fibers with a thermosetting resin to form a pen core having a thermosetting resin layer on the surface . A nib material that prevents ink from leaching to the surface by a simple method of melting the internal thermoplastic fibers and forming a thermoplastic resin layer on the surface of the pen core while further heating the pen core under pressure. Can be easily and easily mass-produced.
[0059]
Furthermore, the multi-color writing instrument of the present invention is an integrated unit of a plurality of the nib materials described above, and an ink non-permeable layer is formed on each surface, and each ink flow path is completely independent. Therefore, it is possible to perform writing of various colors with one writing instrument without mixing colors .
Moreover, the characteristics of the fiber bundle pen tip, that is, the smooth flow of the liquid such as ink, the sustainability of writing, and the rigid wear resistance are excellent due to the capillary gap formed by the fiber bundle.
[0060]
In addition, the method for producing a multicolor writing instrument of the present invention integrates a plurality of the above nib materials, and in particular, heats and melts the surfaces thereof to integrate it into a thick bar-shaped multicolor writing nib. In this simple process, it can be continuously manufactured .
The nib material used for the multicolor writing instrument thus obtained becomes a desired nib simply by cutting to the required dimensions and polishing the tip.
[0061]
In addition, their dimensions and shapes are always constant, and there is no risk of variations in quality and size.
In addition , the manufacturing apparatus is not complicated, the manufacturing process can be greatly simplified, a multicolor writing nib having a required size and shape can be easily prepared, and a multicolor writing instrument can be easily prepared. Is something that can be made.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a nib material of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing an example of the multicolor writing instrument of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing an example of a nib of a multicolor writing instrument in which a plurality of nib materials shown in FIG. 1 are assembled and integrated.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing a nib of a multicolor writing instrument.
FIG. 5 is an explanatory view showing an assembling method of the multicolor writing instrument of the present invention.
FIG. 6 is a micrograph of a cut surface of a nib material according to the present invention.
7 is an enlarged micrograph of a part of FIG.
FIG. 8 is a conceptual diagram of FIG.
FIG. 9 is a micrograph of a cut surface of a nib material as a comparative example.
FIG. 10 is an enlarged micrograph of a part of FIG.
FIG. 11 is a conceptual diagram of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nib material 2 Convergence body of thermoplastic fiber 3 Thermosetting resin layer 4 Thermoplastic resin layer 10 Nib material for multicolor writing instruments 20 Multicolor writing instruments

Claims

熱可塑性繊維からなる集束体を、熱硬化性樹脂溶液によって一体化させ、外周部に熱硬化性樹脂層を有し、かつ内部は液浸透性を有する繊維束からなる棒状のペン芯を形成するとともに、
前記ペン芯の表面を加熱して、当該ペン芯の外周部全面に、前記熱可塑性繊維の溶融によるインク非透過性の熱可塑性樹脂層を、均一に形成したこと
を特徴とするペン先素材。Focusing body made of thermoplastic fibers, are integrated by the thermosetting resin solution has a thermosetting resin layer on an outer peripheral portion, and the interior forms a pen core rod-shaped made of a fiber bundle having a liquid permeable And
A pen nib material characterized in that the surface of the pen core is heated to uniformly form an ink-impermeable thermoplastic resin layer by melting the thermoplastic fibers over the entire outer periphery of the pen core.

前記熱可塑性樹脂層は、
直接又は間接的な加熱によって、ペン芯を構成する熱可塑性繊維を熔融させたものであること
を特徴とする請求項１に記載のペン先素材。The thermoplastic resin layer is
The nib material according to claim 1, wherein a thermoplastic fiber constituting the pen core is melted by direct or indirect heating.

前記熱可塑性樹脂層は、
その厚みが平均７０μｍ以上であること
を特徴とする請求項１又は２に記載のペン先素材。The thermoplastic resin layer is
3. The nib material according to claim 1, wherein the average thickness is 70 μm or more.

前記熱可塑性樹脂層は、
その厚みが、前記熱硬化性樹脂層の厚みとの総計で４００μｍ以下であること
を特徴とする請求項３に記載のペン先素材。The thermoplastic resin layer is
4. The nib material according to claim 3, wherein the thickness is 400 μm or less in total with the thickness of the thermosetting resin layer. 5.

熱可塑性繊維からなる集束体を、樹脂濃度２〜１７質量％の熱硬化性樹脂溶液に含浸させて棒状に一体化させたのち、溶媒を除去し、
ついで、熱硬化樹脂を硬化させてペン芯を形成し、
得た棒状のペン芯を加熱して、その外周部全面に前記熱可塑性繊維を熔融させて熱可塑性樹脂層を均一に形成させること
を特徴とするペン先素材の製造方法。After the bundling body made of thermoplastic fibers is impregnated with a thermosetting resin solution having a resin concentration of 2 to 17% by mass and integrated into a rod shape, the solvent is removed,
Next , the thermosetting resin is cured to form a pen core,
A method for producing a nib material, characterized in that the obtained rod-shaped pen core is heated and the thermoplastic fiber is melted on the entire outer periphery to uniformly form a thermoplastic resin layer.

請求項１〜４のいずれかに記載のペン先素材の複数を、集成して一体化させて棒状に形成し、各ペン先素材から異なる色のインクを吐出させるよう構成したこと
を特徴とする多色筆記具。A plurality of the nib materials according to any one of claims 1 to 4 are assembled and integrated into a rod shape, and inks of different colors are ejected from the nib materials. Multicolor writing instrument.

前記複数のペン先素材は、
集成した各ペン先素材の表面の熱可塑性樹脂層を、加熱熔融させて一体化させたものであること
を特徴とする請求項６に記載の多色筆記具。The plurality of nib materials are:
The multicolor writing instrument according to claim 6, wherein the thermoplastic resin layer on the surface of each assembled nib material is integrated by heat-melting.

表面にインク非透過性の熱可塑性樹脂層を有し、内部の熱可塑性繊維の集束体が熱硬化性樹脂で一体化されたペン先素材の複数を集成し、
加熱によって表面の熱可塑性樹脂層を、溶融させてペン先素材同士を結合一体化させたのち、
各ペン先素材から異なる色のインクを吐出させるように加工すること
を特徴とする多色筆記具の製造方法。A plurality of nib materials having a thermoplastic resin layer that is impermeable to ink on the surface and integrated with a thermosetting resin bundle of thermoplastic fibers inside are assembled.
After melting the thermoplastic resin layer on the surface by heating and combining the nib materials together ,
A method for producing a multicolor writing instrument, wherein processing is performed so that different colors of ink are ejected from each nib material.

前記加熱は、
加圧を伴うものであること
を特徴とする請求項８に記載の多色筆記具の製造方法。The heating is
The method for producing a multicolor writing instrument according to claim 8, wherein the method involves pressurization.

前記加圧は、
加熱前における複数のペン先素材の総和断面積を、８０〜９５％に圧縮するものであること
を特徴とする請求項９に記載の多色筆記具の製造方法。The pressure is
The method for producing a multicolor writing instrument according to claim 9, wherein the total cross-sectional area of the plurality of nib materials before heating is compressed to 80 to 95%.