JP5538080B2

JP5538080B2 - 繊維製液体供給芯及び該繊維製液体供給芯の製造方法

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Publication number: JP5538080B2
Application number: JP2010135342A
Authority: JP
Inventors: 清志河内; 大祐渡邊
Original assignee: Teibow Co Ltd
Current assignee: Teibow Co Ltd
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2030-06-14
Also published as: JP2011020443A

Description

本発明は、例えば、ペン先や、芳香剤容器の芯材等、毛細管現象を利用して液体を供給するのに有用な液体供給芯に関係しており、とりわけ合成繊維を加工した繊維製液体供給芯及び該繊維製液体供給芯の製造方法に関するものである。

繊維製液体供給芯には羊毛、アクリル繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維などの繊維束を成形ダイスに通し加熱して所要の断面形状・寸法に成形し、次にメラミン、エポキシ、フェノール等の熱硬化樹脂バインダー液に浸漬せしめた後、乾燥装置で乾燥と一次硬化とを行い、さらに加熱装置に通して樹脂硬化せしめる製造方法により得られたもの（例えば、特許文献１）がある。
しかしながら、前記特許文献１に開示されたポリエステル等の合成繊維にメラミン等の熱硬化性樹脂を含浸させた繊維製液体供給芯をペン先としたものでは、熱硬化樹脂中のモノマーの未反応物がインクとの化学反応をし、目詰まり等を引き起こし、筆記時のインクかすれを発生させる場合があった。
また、前記繊維製液体供給芯では、繊維束に対する熱硬化性樹脂の付着が均等に行なわれ難く、ペン先またはペン先部までインクを運ぶ液体供給芯とした際にインク流出、インク供給を行なう毛管現象が不均一になり、インキ流出量がばらつくと言う欠点もあった。
さらに、熱硬化樹脂を繊維束に含浸させる際に樹脂を有機溶剤で希釈する必要があり、その有機溶剤は有害である事が多いため溶剤を乾燥回収するための装置を設置しなければならず、多くの設備投資費用が必要となり、コスト高を招く問題や、労働環境を悪化させる問題があった。
加えて、熱硬化性樹脂を含浸させた繊維集合体からなる繊維製液体供給芯は熱硬化樹脂と熱可塑性樹脂の混合物であり、硬化後に不可逆となるものである為、リサイクル不可能であった。

これに対し、低融点重合体を含む一種類の熱融着性複合繊維を多数束ねて繊維集合体を構成し、この繊維集合体を、前記低融点重合体の融点以上に加熱して、前記低融点重合体を溶融結着させる製造方法により得られた筆記具用ペン芯（例えば、特許文献２）がある。
この従来技術は、より具体的に説明すれば、例えば、高融点の重合体を同芯状に低融点の重合体で被覆した鞘芯型複合繊維や（特許文献２の第２図参照）、一半部が高融点の重合体で他半部が低融点の重合体である接合型複合繊維（特許文献２の第３図参照）、高融点の重合体と低融点の重合体の層を交互に配置した多層型複合繊維（特許文献２の第４図参照）等、一本の繊維について融点の異なる部分を形成した複合繊維のみが用いられている。
しかしながら、前記従来技術（特許文献２）のように、複合繊維のみを使用する製造方法では、繊維製液体供給芯の外径不良発生等と言った成形不具合が発生するばかりでなく、使用する複合繊維によって溶融結着の役割を成すバインダー部分（前記低融点の重合体）の割合が自ずと規定されてしまい、硬さや空隙の割合である気孔率のコントロールをし難いと言った問題点がある。
また、熱融着繊維として使用可能な合成繊維は市場に流通している熱融着性複合繊維のみに限定されると言った問題点や、ペン先製造工程である研磨工程においてバインダー部分が溶け、研磨面に樹脂の溶融による目詰まりが発生し、ペン先として安定したインクフローを得られない、またはインクフローが少なくなる等の問題がある。
特公昭５３−１６７３６号公報特公昭５４−６８８号公報

本発明が解決しようとする課題は第一には、熱硬化性樹脂を硬化剤として使用する事無く、気孔を確保して液体を所望のスピードで供給可能な筆記具用ペン先として有用な繊維製液体供給芯を提供する事にある。第二には硬度や気孔率の調整が容易である幅広い要求品質に応えられる繊維製液体供給芯を提供する事にある。そして、第三には前記繊維製液体供給芯を研磨加工した際に繊維の溶融等により研磨面の気孔を塞ぐことの無い、ペン先として安定したインクフローが得られる、研磨に耐え得る繊維製液体供給芯及び該繊維製液体供給芯の製造方法を提供する事にある。

このような目的を達成するために、本発明に係る技術的手段は、少なくとも以下の構成要件を具備する。

本発明に係る繊維製液体供給芯は、主繊維と、少なくとも外表面の一部又は全部に前記主繊維よりも融点の低い低融点部を有する熱融着繊維と、を含む二種類以上の繊維を多数混合し長手方向にそろえて束ね圧縮してなる繊維製液体供給芯であって、繊維間に連続気孔を有する状態で繊維間を熱溶融した際の前記低融点部により結着し、繊維方向を長手方向へ向けた中実棒状に形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る繊維製液体供給芯の製造方法では、前記主繊維と前記熱融着繊維を含む二種類以上の繊維を多数混合し長手方向にそろえて束ね混合繊維束を構成し、この混合繊維束を、束ね合わせ方向へ圧縮するとともに、前記熱融着繊維の低融点部の融点よりも高く且つ前記主繊維の融点よりも低い温度で加熱することで、前記低融点部を熱溶融し、その熱溶融した低融点部により繊維間を結着するようにしたことを特徴とする。

また、好ましい技術的手段では、以下の構成要件を具備する。
（１）いずれもが融点１５０℃以上でかつ融点の差が２０℃以上である２種類以上の合成繊維を混合してなる繊維束を圧縮しつつ加熱溶融結着された連続気孔を有する繊維製液体供給体。
（２）前記繊維製液体供給体は１〜２０デニールの熱融着繊維と、前記熱融着繊維の融点では溶融しない１〜２０デニールの繊維とが混合され、前記熱融着繊維を溶融させて繊維間を部分的に結着した熱溶融結着加工体である事を特徴とする上記第（１）項記載の繊維製液体供給体。
（３）前記繊維製液体供給体の熱融着繊維は一つの融点のみを有する合成繊維、もしくは一部が低融点である重合体を含む複合繊維である事を特徴とする上記第（２）項記載の繊維製液体供給体。
（４）前記熱融着繊維の融点では溶融しない繊維に対する熱融着繊維の混合比率を、１０/９０〜９０/１０％の重量比率にしてある事を特徴とする上記第（３）項記載の繊維製液体供給体。

このような特徴を有することで本発明は以下の作用効果を奏する。
主繊維と熱融着繊維とを含む二種類以上の繊維を混合してなる構造であるため、その混合比率の調整によって、硬さの調整や気孔率の調整を容易に行うことができ、ひいては、気孔を確保して液体を所望のスピードで供給可能な筆記具用ペン先として有用であり、且つ幅広い要求品質に応えられる繊維製液体供給芯を提供することができる。
すなわち、複合繊維のみを用いた従来技術（特許文献２参照）では、例えば、同繊維密度設計で硬さ調整や気孔率の調整をする場合（換言すれば、繊維密度を変えずに硬さや気孔率の調整をしようとした場合）、複合繊維の高融点部分と低融点部分の比率を調整しなければならず、そのためには使用する複合繊維の種類を変更する必要が生じる。しかしながら、本願発明では、使用する繊維の種類を変更する必要はなく、使用する繊維の混合比率の調整によって容易に対応することができる。

また、熱融着繊維より融点の高い主繊維となる合成繊維を１０％以上混ぜて成形すれば、寸法精度改善等の成形安定化を図る事が出来、且つバインダー分となる熱融着繊維を任意の割合で変更することにより、ペン先硬度や気孔率のコントロールを容易に行うことができ、ペン先設計に自由度のある繊維製液体供給芯を提供することができる。

また、低融点部の融点が１７０℃以上であり、外面の少なくとも一部に研磨面が形成された発明とすれば、研磨面に樹脂の溶融による目詰まりが発生するのを防ぐことができる。
特に、主繊維と低融点部の融点のいずれもが１７０℃以上で、その融点差が２０℃よりも大きく繊維径が１〜２０デニールの２種類以上の合成繊維を用いれば、研磨性や成形性や毛細管形成の安定した筆記具用ペン先用繊維製液体供給芯を提供することができる。

また、バインダー分となる熱融着繊維を複合繊維に限定せず、前記熱融着繊維の融点では溶融しない主繊維となり得る繊維よりも融点の低い単一重合体からなる合成繊維でも良いものとし、熱融着繊維に選択の幅を持たせた事により、設計に自由度のある繊維製液体供給芯を提供することができる。

また、主繊維の太さよりも熱融着繊維の太さを細くすれば、主繊維周りの結着箇所が増えて繊維間の接着強度が上がるため、耐久性及び耐圧縮性を向上させることができ、特にペン先として用いるのに好適な繊維製液体供給芯を提供することができる。

また、本発明品の熱硬化樹脂を使用しない繊維製液体供給芯は有機溶剤を使用しない事となり、溶剤を乾燥回収するための装置の設置が不要となるばかりでなく、そのための多くの設備投資費用も不要となり、ひいては生産コストを下げ、有機溶剤揮発による労働環境も悪化させずに繊維製液体供給芯を提供することができる。
また、近年世界的な関心が高いリサイクル性に関しても、PET/LPETやPA66/PA6と言った同一系素材であれば、リサイクルが可能と考えられ、環境に優しいメリットのある繊維製液体供給芯を提供することができる。

繊維製液体供給芯の一実施例を示す側面図。繊維製液体供給芯の一実施例の拡大横断面を示す模式図。繊維製液体供給芯の他の実施例の拡大横断面を示す模式図。熱硬化樹脂を使用する製造方法の一例を示す模式図。本発明品の製造方法の一例を示す模式図。本発明品の繊維製液体供給芯で作られた筆記用ペン先の一例を示す斜視図。

本発明について、以下具体的に説明する。

本発明に係る繊維製液体供給芯１は、主繊維と、少なくとも外表面の一部又は全部に前記主繊維よりも融点の低い低融点部を有する熱融着繊維と、を含む２種類以上の合成繊維を混合して混合繊維束を構成し、この混合繊維束を、束ね合わせ方向へ圧縮しつつ、前記熱融着繊維の低融点部の融点よりも高く且つ前記主繊維の融点よりも低い温度で加熱することで、前記低融点部を熱溶融し、その熱溶融した低融点部により繊維間を結着するとともに、繊維間に連続気孔を形成して、所用の硬さ・気孔率・寸法に成形し、その後、指定の長さにカットする製造方法により、繊維方向を長手方向へ向けた中実棒状に形成される。

前記主繊維は、熱融着繊維の融点では溶融しない、つまりは成形加工温度では溶融しない繊維である。
この主繊維の具体例としては、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、塩化ビニル繊維、アセテート繊維、などが挙げられる。

また、前記熱融着繊維は、少なくとも外表面の一部又は全部に前記主繊維よりも融点の低い低融点部を有する繊維であり、前記低融点部が、成形加工時に溶融し、繊維製液体供給芯のバインダー繊維としての役割を果たす。
前記熱融着繊維であって、繊維全体が前記低融点部であるものの具体例としては、低融点ポリアミド繊維、低融点ポリプロピレン繊維、低融点ポリエステル繊維、低融点ポリエチレン繊維などの単一重合体からなる低融点繊維が挙げられる。
また、前記熱融着繊維であって、外表面の一部又は全部に前記主繊維よりも融点の低い低融点部を有するものの具体例としては、繊維外周部の一部が低融点ポリエステル重合体（低融点部）で残部が高融点ポリエステル重合体からなる複合繊維、繊維外周部の一部が低融点重合体である６ナイロン（低融点部）で残部が高融点重合体であるナイロン６６からなる複合繊維、外周部の一部が低融点のポリブチレンテレフタレート（低融点部）で残部が高融点のポリエチレンテレフタレートからなる複合繊維、その他公知の芯鞘型や多層型などの複合重合体素材からなる複合繊維などが挙げられる。

本発明の繊維製液体供給芯において、筆記用ペン先または液体供給芯としての有用な硬さ、気孔率、寸法等の品質を得る為には、バインダー分となる熱融着繊維の混合比率は１０％〜９０％が好ましく、更には前記繊維製液体供給芯の硬さ、気孔率、寸法精度等の品質バラツキの安定性と言った観点からは、熱融着繊維の混合比率は２０％〜８０％とするのが好ましい。また、繊維製液体供給芯をペン先形状に研磨加工する際に溶融結着樹脂分が少ないものは繊維ほぐれ、バサケが発生し、研磨加工時の形状安定性が確保されない事からも熱融着繊維を２０％以上とするのが好ましい。

また、前記主繊維と前記低融点部は、研磨加工時に熱溶融した繊維によって気孔が塞がれてしまうようなことを防止する観点から、両方とも融点が１７０℃以上であることが好ましく、更に好ましくは、両方とも融点が１８０℃以上とされる。
更に、前記主繊維と前記低融点部の融点の差は、成形加工時の温度制御を容易にする観点から、２０℃よりも大きいことが好ましく、より好ましくは４０℃以上とされる。

本発明の実施の態様を実施例に基づいて説明する。

表１には、本発明の繊維製液体供給芯の実施例について比較例とともに示す。

前記表１の比較例１では、LPETの融点が180℃となるPET/LPET複合繊維 [4d]100％（熱融着繊維のみ）を繊維密度4,000ｄ/ｍｍ2となる様、設計されたスライバーを金型[ノズル状]内に通過させLPETバインダー分（低融点部）を溶融結着させ繊維を長手方向に集束した繊維製液体供給芯を得たものを例示している。しかし、複合繊維100％では外径精度が悪く、またスジワレ等外観不良も見られる繊維製棒状体しか出来ず、安定した繊維製液体供給芯を得るに至らなかった。なお、前記ＰＥＴはポリエチレンテレフタレート、前記ＬＰＥＴは低融点ポリエチレンテレフタレート、前記ｄはデニールを意味する。

比較例２には260℃融点のPET繊維[4d]（主繊維のみ）を100％で繊維密度4,000ｄ/ｍｍ2となる様、設計されたスライバーを金型[ノズル状]内に通過させ成形した結果を例示している。前記PET繊維のみの成形では前記PET繊維融点以下で加工した際は殆ど繊維状のものとなってしまい、連続して引取る成形が出来ず、また前記PET繊維の融点以上で成形加工した際はほぼ全ての繊維が溶融してしまい、全く引取る事が出来ず、繊維製液体供給芯を得るには至らなかった。

比較例３では、主繊維としてのPET繊維（太さ3d、融点260℃）と、熱融着繊維としてのPET/LPET複合繊維（太さ4d、PETの融点260℃、LPETの融点120℃）と、の二種類の繊維を７０：３０の比率で混合し、繊維製液体供給芯を得た際の結果を例示しており、繊維製液体供給芯の棒状体を得る事は出来るものの、前記繊維製液体供給芯はLPETの融点が120℃と低温である為に研磨加工に耐えられないものとなり、ペン先加工等の後加工を必要とする目的においては不適となる。

比較例４では、主繊維としてのPBT繊維（太さ3d、融点220℃）と、熱融着繊維としてのPET/LPET複合繊維（太さ２ｄ、PETの融点260℃、LPETの融点200℃）と、の二種類の繊維を７０：３０の比率で混合し、繊維密度4,000ｄ/ｍｍ2となる様、設計されたスライバーを金型[ノズル状]内に通過させ成形した結果を例示している。前記PBT繊維とLPETの融点の差が20℃しかない為、LPETの融点以上で成形加工した際はPBT繊維も溶融してしまい、また逆にLPETの融点以下の成形加工温度では殆ど繊維状の状態のままでうまく引取る事が出来ず、繊維製液体供給芯を得るには至らなかった。

また、表１中の実施例１では、主繊維としてのPET繊維（太さ3d、融点260℃）と、熱融着繊維としてのPET/LPET複合繊維（太さ4d、PETの融点260℃、LPETの融点180℃）と、の二種類の繊維を９０：１０の比率で混合し、繊維密度4,000ｄ/ｍｍ2となる様、設計された混綿スライバーを金型[ノズル状]を通過させLPETバインダー分（低融点部）を溶融結着させ、繊維を長手方向に集束した繊維製液体供給芯１を得た。その後、その繊維製液体供給芯１では、原棒を指定の長さにカットし、研磨等の方法で先端、後端形状を形成し、略砲弾形状の熱硬化樹脂を使用しない研磨加工に耐え得るエステル繊維製筆記具用ペン先を得ることが出来た。

実施例２では、主繊維としてのPET繊維（太さ3d、融点260℃）と、熱融着繊維としてのPET/LPET複合繊維（太さ4d、PETの融点260℃、LPETの融点180℃）と、の二種類の繊維を７０：３０の比率で混合し、繊維密度4,000ｄ/ｍｍ2となる様、設計された混綿スライバーを金型[ノズル状]を通過させ、LPETバインダー分（低融点部）を溶融結着させ、繊維を長手方向に集束した繊維製液体供給芯１を得た。その後、前記繊維製液体供給芯１でも指定の長さにカットし、研磨等の方法で先端、後端形状を形成し、略砲弾形状の熱硬化樹脂を使用しないエステル繊維製の筆記具用ペン先またはインク誘導芯等の供給芯を得る事が出来た。実施例２では断面硬度が27と実施例１に例示するものより少し硬い繊維製液体供給芯を得ることが出来た。また、この実施例２の気孔率は、65％であり、実施例１の気孔率よりも小さくなった。

実施例３では、主繊維としてのPET繊維（太さ3d、融点260℃）と、熱融着繊維としてのPET/LPET複合繊維（太さ4d、PETの融点260℃、LPETの融点180℃）と、の二種類の繊維を５０：５０の比率で混合し、繊維製液体供給芯１を得たものを例示している。この実施例３では断面硬度が42と実施例２に例示するものより更に硬い繊維製液体供給芯を得ることが出来た。また、この実施例３の気孔率は、61％であり、実施例２の気孔率よりも更に小さくなった。

すなわち、実施例１〜３より、主繊維に対する熱融着繊維の比率が多いほど、硬度が高く、且つ気孔率が小さくなる傾向があるといえる。

実施例４では、主繊維としてのPET繊維（太さ3d、融点260℃）と、熱融着繊維としてのPBT繊維（太さ3d、融点170℃）と、の二種類の繊維を７０：３０の比率で混合し、繊維密度4,000ｄ/ｍｍ2となる様、設計された混綿スライバーを金型[ノズル状]を通過させ、PBTバインダー分（低融点部）を溶融結着させ、繊維を長手方向に集束した繊維製液体供給芯１となる原棒を得た結果を例示している。

実施例５では、主繊維としてのPET繊維（太さ3d、融点260℃）と、熱融着繊維としての芯鞘型のPET/PBT複合繊維（太さ1.5d、PETの融点260℃、PBTの融点220℃）と、の二種類の繊維を７０：３０の比率で混合し、繊維密度4,000ｄ/ｍｍ2となる様、設計された混綿スライバーを金型[ノズル状]を通過させ、PBTバインダー分（低融点部）を溶融結着させ、繊維を長手方向に集束した繊維製液体供給芯を得た結果を例示している。

また、実施例６では、主繊維としてのPA66繊維（太さ6d、融点260℃）と、熱融着繊維としてのPA6繊維（太さ3d、融点220℃）と、の二種類の繊維を７０：３０の比率で混合し、繊維密度4,000ｄ/ｍｍ2となる様、設計された混綿スライバーを金型[ノズル状]を通過させ、PA6バインダー分（低融点部）を溶融結着させ、繊維を長手方向に集束した繊維製液体供給芯１を得たものを例示している。

また、実施例７では、主繊維としてのPET繊維（太さ3d、融点260℃）と、熱融着繊維としてのPET/LPET複合繊維（太さ2d、PETの融点260℃、LPETの融点200℃）と、の二種類の繊維を７０：３０の比率で混合し、繊維密度4,000ｄ/ｍｍ2となる様、設計された混綿スライバーを金型[ノズル状]を通過させ、LPETバインダー分（低融点部）を溶融結着させ、繊維を長手方向に集束した繊維製液体供給芯１を得た。その後、前記繊維製液体供給芯１でも指定の長さにカットし、研磨等の方法で先端、後端形状を形成し、略砲弾形状の熱硬化樹脂を使用しないエステル繊維製の筆記具用ペン先またはインク誘導芯等の供給芯を得る事が出来た。

また、実施例８では、主繊維としてのPET繊維（太さ3d、融点260℃）と、熱融着繊維としてのPET/LPET複合繊維（太さ2d、PETの融点260℃、LPETの融点180℃）と、の二種類の繊維を７０：３０の比率で混合し、繊維密度4,000ｄ/ｍｍ2となる様、設計された混綿スライバーを金型[ノズル状]を通過させ、LPETバインダー分（低融点部）を溶融結着させ、繊維を長手方向に集束した繊維製液体供給芯１を得た。その後、前記繊維製液体供給芯１でも指定の長さにカットし、研磨等の方法で先端、後端形状を形成し、略砲弾形状の熱硬化樹脂を使用しないエステル繊維製の筆記具用ペン先またはインク誘導芯等の供給芯を得る事が出来た。
なお、実施例７と実施例８の違いを説明すれば、実施例８では、PET/LPET複合繊維における低融点部として、実施例７のものよりも融点が低いLPETを用いている。

表１における実施例８と実施例２の比較より、主繊維の太さよりも熱融着繊維の太さを細くすれば（実施例８）、その関係が逆の場合（実施例２）に比較して、硬度が高い繊維製液体供給芯１を得られるといえる。

図１は本発明の繊維製液体供給芯１の一例であり、この繊維製液体供給芯１は軸方向に方向性を持つ繊維束で、成形加工温度では熱溶融しない、融点の高い主繊維と、熱融着する融点の低い部分（低融点部）を持つ熱融着繊維との溶融結着により径断面積比２０〜８５％の気孔率を形成し、相互に自着している。

図２は、熱融着繊維に複合繊維を使用して成形した繊維製液体供給芯１の拡大横断面を、模式的に示している。
図中、符号２で示す部分は、主繊維としてのPET繊維である。また、符号３で示す部分は、熱融着繊維としてのPET/LPET複合繊維であり、特に外表面側の黒塗り部分が成形加工温度で溶融する低融点部（LPET）、内部側の白塗り部分が成形加工温度では溶融しない高融点部（PET）である。
なお、実際の繊維製液体供給芯１の拡大横断面については、図示を省略するが、詳述すれば、図２中の黒塗り部分（低融点部）が熱溶融して形が崩れ、その熱溶融した際の低融点部によって繊維間が結着されるとともに、繊維間に気孔が形成された状態となる。

図３では熱融着繊維に単一重合体素材からなる成型加工温度で容易に溶融する低融点の繊維を使用して成形した繊維製液体供給芯１の拡大横断面を、模式的に示している。
図中、符号４で示す黒塗り部分は、熱融着繊維（低融点部）としてのPA6（ポリアミド６）繊維である。また、符号５で示す白塗り部分は、成形加工温度では溶融しない主繊維としてのPA66（ポリアミド６6）繊維である。すなわち、この態様では、熱融着繊維を低融点部のみによって構成している（高融点部を有さない構成としている）。
なお、実際の繊維製液体供給芯１の拡大横断面については、図示を省略するが、詳述すれば、図３中の黒塗り部分（熱融着繊維（低融点部））が熱溶融して形が崩れ、その熱溶融した際の低融点部によって繊維間が結着されるとともに、繊維間に気孔が形成された状態となる。

図４には熱硬化樹脂を使用した方法で繊維製液体供給芯を得る従来の製造方法を例示している。
図中、符号６は混合繊維束、符号８は樹脂液槽、符号９は乾燥炉、符号１０は引取機、符号１１はカッターである。

図５には熱硬化樹脂を使用しない今回発明の繊維製液体供給芯１を得る製法を例示している。
この製造方法では、主繊維と熱融着繊維を含む二種類以上の繊維を多数混合し、その繊維方向を揃えて束ねて混合繊維束６を構成し、この混合繊維束６を、加熱ブロック７に通過させ引取機１０により引き取ることで、束ね合わせ方向（繊維方向に直交する方向）に圧縮しながら、熱融着繊維の低融点部の融点よりも高く且つ主繊維の融点よりも低い温度で加熱し、熱融着繊維の低融点部のみを溶融し、その溶融した低融点部の樹脂によって繊維間を結着するとともに、繊維間に繊維方向へわたる連続気孔を形成して、繊維方向を長手方向へ向けた中実棒状の繊維製液体供給芯１（図１参照）が得られる。
その後、この繊維製液体供給芯１は、指定の長さにカットされ、例えば、長さ方向の一端部側又は両端部側が砲弾形状等の所望の形状に研磨加工されることで、筆記具のペン先（図６参照）等になる。

本発明に係る繊維製液体供給芯の製造方法によれば、熱硬化樹脂を繊維束に含浸させ、乾燥炉内で熱硬化樹脂が溶融していた有機溶剤を飛ばす必要が無く、有機溶剤を大気放出すると言った製造上発生する環境悪化懸念が払拭された。また前記有機溶剤の揮発・乾燥、及び熱硬化樹脂の硬化の為の熱エネルギーも不要となり低コストで、かつ地球環境に優しい形で製品作りが可能となった。また、図５からも分るよう樹脂液槽や乾燥炉も不要となり製造スペースも大幅に削減可能となった。

なお、本発明に係る繊維製液体供給芯の製造方法の好ましい態様では、主繊維の太さと熱融着繊維の太さとの比率を調整することで、硬さ調整及び／又は気孔率の調整をするようにしてもよい。
すなわち、主繊維の太さと熱融着繊維の太さとの比率を調整すれば、各繊維外周における結着箇所の数を調整することができ、この結着箇所の増減により硬度や気孔率を調整することができる。
特に好ましい態様として、主繊維の太さよりも熱融着繊維の太さを細くすれば、主繊維外周における結着箇所が増えるので、繊維間の接着強度を向上することができる。

更に本発明に係る繊維製液体供給芯の製造方法の好ましい態様としては、主繊維の量と熱融着繊維の量との比率を調整することで、硬さ調整及び／又は気孔率の調整をするようにしてもよい。
すなわち、例えば、主繊維の量に対し熱融着繊維の量の比率を大きくすれば、各繊維外周における結着箇所の数が増えるため、成形後の繊維製液体供給芯の硬度を上げるとともに、気孔率を小さくすることができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態に何等限定されるものではない。

例えば、本発明における繊維製液体供給芯は熱硬化樹脂を使用する事無く、融点の異なる繊維を組み合わせ作られ、連通した気孔を有し、液体を供給可能な多孔質体であり、その熱硬化樹脂を使用しない本発明の繊維製液体供給芯の成形に使用される繊維は短繊維からなるスライバー形態のものに限定されること無く、融点の異なる長繊維であるフィラメント繊維形態のものを組み合わせて作られたものであっても良い。またその繊維製液体供給芯に使用される繊維は実施例記載の繊維等に限定されるものではなく、市場に流通している全ての繊維を含めて選択自由であり、何等限定されるものではない。

また、本発明における繊維製液体供給芯１は、例えば、丸棒状、角棒状、その他適宜断面形状の中実棒状としてもよい。

また、上記実施の形態では、前記主繊維と前記熱融着繊維の二種類の繊維により繊維製液体供給芯１を構成したが、本発明はこれに限定されず、例えば、前記主繊維と前記熱融着繊維とを含む三種類以上の繊維によって繊維製液体供給芯１を構成するようにしてもよい。

また、図２に示す一例では、熱融着繊維の特に好ましい態様として芯鞘構造の複合繊維を用いたが、この熱融着繊維は、少なくとも外表面の一部又は全部に前記主繊維よりも融点の低い低融点部を有するものであればよく、例えば、一半部が高融点の重合体で他半部が低融点の重合体である接合型複合繊維や、高融点の重合体と低融点の重合体の層を交互に配置した多層型複合繊維等であってもよいし、図３に例示したように、内外の全てが低融点部である繊維であってもよい。

また、図６に示す一例では、長手方向の両端部側に研磨面を有する態様としたが、他例としては、長手方向の一端部側のみに研磨面を有する態様や、外周面に研磨面を有する態様等、外面の少なくとも一部に研磨面を有する構成とすることができる。また、更に他例としては、外面に研磨面を有さない態様とすることも可能である。

本発明の繊維製液体供給芯は、例えば油性マーカー、ボードマーカー、ラインマーカー、ペイントマーカー、水性マーカー、医療用マーカー、プラモデル用マーカー等のマーキングペンに用いる筆記具用ペン先またはインク誘導芯用液体供給芯に適している。

また、本発明の繊維製液体供給芯は、例えば化粧用として有用であり、特にアイライナー、アイシャドウ、アイブロー、毛染めマーカー、チーク、リップライナー、リップグロス、コンシーラー、マニキュアリムーバー、ネイルケア、スキンケア、ホワイトニング、メイク落とし、歯の清掃、まつ毛ケア、香水ペンの液体塗布用供給芯に適している。

さらには、例えば薬剤塗布用としても有用であり、特に芳香剤、消臭剤、防虫剤、液状シップ剤、日焼け止め、サンオイル、にきび治療薬などの液体塗布または液体吸い上げ、揮散用液体供給芯に適している。

１繊維製液体供給芯
２ PET繊維（主繊維）
３ PET/LPET芯鞘複合繊維（熱融着繊維）
４ PA6繊維（熱融着繊維）
５ PA66繊維（主繊維）
６混合繊維束
７加熱ブロック
８樹脂液槽
９乾燥炉
１０引取機
１１カッター

Claims

主繊維と熱融着繊維とを含む二種類以上の繊維を、多数混合し長手方向にそろえて束ね圧縮し、繊維間に連続気孔を有する状態で繊維間を熱溶融した際の前記熱融着繊維の外周部により結着し、繊維方向を長手方向へ向けた中実棒状に形成してなる繊維製液体供給芯であって、
前記主繊維は、ポリエチレンテレフタレート繊維であり、
前記熱融着繊維は、ポリエチレンテレフタレート繊維の外周を、該ポリエチレンテレフタレート繊維よりも融点が低く且つ前記主繊維よりも融点が低い低融点ポリエチレンテレフタレートにより覆った鞘芯構造の複合繊維であり、この熱融着繊維の太さは、前記主繊維の太さよりも細いことを特徴とする繊維製液体供給芯。
前記主繊維は、太さ3d、融点260℃のポリエチレンテレフタレート繊維であり、
前記熱融着繊維は、融点260℃のポリエチレンテレフタレート繊維の外周を、融点200℃の低融点ポリエチレンテレフタレートにより覆った太さ2dの複合繊維であり、
これら主繊維と熱融着繊維とは、気孔率２０〜８５％となるように構成されることを特徴とする請求項１記載の繊維製液体供給芯。
前記主繊維と前記低融点部の融点の差が２０℃よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２記載の繊維製液体供給芯。
前記主繊維と前記熱融着繊維を含む二種類以上の繊維を多数混合し長手方向にそろえて束ね混合繊維束を構成し、この混合繊維束を、束ね合わせ方向へ圧縮するとともに、前記熱融着繊維の低融点部の融点よりも高く且つ前記主繊維の融点よりも低い温度で加熱することで、前記低融点部を熱溶融し、その熱溶融した低融点部により繊維間を結着するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の繊維製液体供給芯の製造方法。
前記主繊維の太さと前記熱融着繊維の太さとの比率を調整することで、硬さ調整及び／又は気孔率の調整をするようにしたことを特徴とする請求項４記載の繊維製液体供給芯の製造方法。
前記主繊維の量と前記熱融着繊維の量との比率を調整することで、硬さ調整及び／又は気孔率の調整をするようにしたことを特徴とする請求項４又は５記載の繊維製液体供給芯の製造方法。