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公开号:WO1990009896A1
申请号:PCT/JP1990/000219
申请日:1990-02-23
公开日:1990-09-07
发明作者:Kenichi Kamakura；Nobuo Murasawa；Tsukasa Sasaki；Yuichi Miyahara；Hiroaki Okabayashi；Tetsuya Sugiyama；Masamitsu Nagahama；Tsuruo Nakayama
申请人:Pentel Kabushiki Kaisha；
IPC主号:B43K21-00

专利说明:
[0001] 明細書シャープペンシル技術分野本発明は、芯を有効に活用できるシャープペンシルに関する。背景技術従来から、芯が短くなつた場合、この芯は、芯を把持する三つ割チヤック、ボ―ルチヤック等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となる。この残った芯（以下、残芯という）は、芯戻り止めに軽く把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なうと芯が回転してしまい筆記感が悪くなり、一般的には後続芯により押出し排出させたり、引き抜いたりして破棄するというものであった。また、芯戻り止めから外れた残芯であると、前記した現象は顕著にみられ、芯が落下してしまうということも起った。
[0002] そこで、この残芯を無くすか極力小にして芯を有効に活用するために種々の提案がなされてきている。その代表例は次のとおりである。その第 1は、芯保護管先端をプレス等で絞ることにより断面形状を非円形状とした実開商 56 - 1 1 5284号である。第 2は、芯保護管先端にすり割を形成し先端を絞った実開昭 53 - 1 099 34号である。第 3は、芯保護管内面にゴム等よりなる弾性薄膜を一体に積層した実公昭 58— 32959号でめ
[0003] 残芯を有効活用するために芯保護管に要求される機能は次の 2点である。第 1点は残芯が芯保護管内にあるとき落下しない芯保護管であること（芯保持機能があること）である。第 2点は残芯で筆記した際に残芯が回転しないような芯保護管であること（残芯筆記機能があること）である。
[0004] 前記実開昭 56 - 1 1 5284号は、残芯筆記機能を有している。ところが、芯保護管を絞るため絞り時の内径寸法をかなり小さくしないと芯が回転してしまったり、内径にバラツキが生じ、そのバラツキによつて内径寸法が小さすぎると芯が詰まつて出なくなるという問題がある。即ち、芯保持機能を満足させるための精度上の問題がある。
[0005] 前記実開昭 53 - 109934号は、上記実開昭 56 一 1 1 5284号と同様残芯筆記機能はある。ところが、すり割り時にバリが出るため、そのバリによって芯が出なくなる恐れがあり、このバリを排除する工程が必要となり生産性が悪いという問題がある。 - - 前記実公昭 5 8 - 3 2 9 5 9号は、弾性薄膜が一体に積層されたものであるため、芯保持機能はある。ところが、残芯は、弾性薄膜の摩擦低抗力のみで保持されているので、残芯での筆記時に残芯が回転してしまうという問題がある。即ち、残芯筆記機能が不十分という問題があ o 発明の開示本発明の目的は、芯保持機能と残芯筆記機能の両方を具備することにより、残芯を有効活用できるようにしたシヤープぺンシルを提供することである。
[0006] 本発明の第 1の要旨は、「芯保護管を先端部に有するシャープペンシルであって、前記芯保護管内面に粉体を分散付着し芯と同等もしくは芯より硬い表面を有する突起を形成したシャープペンシル」である。
[0007] 第 2の要旨は、「芯保護管を先端部に有するシャープペンシルであって、前記芯保護管内面に芯と同等もしくは芯より硬い表面を有する微少のコィル状繊維を基材を介して分散付着したシャープペンシル」である。
[0008] 第 3の要旨は、「芯保護管を先端部に有するシャープペンシルであって、前記芯保護管内面に芯と同等もしくは芯より硬い突起を有する無機被膜を形成したシャープペンシル J である。
[0009] 第 4の要旨は、「芯保護管を先端部に有するシャープペンシルであって、該芯保護管内には環状の芯保持部材を有し、該芯保持部材は、その内面に芯と同等もしくは芯より硬い表面を有する処理部を設けると共に前記芯保護管内面との間に部分的遊びを有し拡開 ·復元し得るシャ―プペンシル」である。図面の簡単な説明。第 1図は本発明の実施例を示す断面図。
[0010] 第 2図は第 1図の A— A線の拡大断面図。
[0011] 第 3図は他の実施例を示す芯保護管の一部拡大断面図。第 4図は他の実施例を示す芯保護管の一部拡大断面図。第 5図は他の実施例を示す芯保護管の拡大断面図。
[0012] 第 6図は他の実施例を示す芯保護管の拡大断面図。
[0013] 第 7図は他の実施例を示す芯保護管の一部拡大断面図。第 8図は他の実施例を示す芯保護管の拡大断面図。
[0014] 第 9図は他の実施例を示す芯保護管の拡大縱断面図。第 1 0図は他の実施例を示す芯保護管の拡大縦断面図。第 1 1図は他の実施例を示す芯保護管の拡大断面図。第 1 2図は本発明の実施例を示す断面図。
[0015] 第 1 3図は第 1 2図の B— B線の拡大断面図。
[0016] 第 1 4図は芯保護管の他の実施例を示す拡大断面図第 1 5図は芯保持部材の実施例を示す斜視図
[0017] 第 1 6図は芯保護部材の他の実施例を示す斜視図。第 1 7図は芯保護管と芯保持部材の配置状態を示す他 - - の実施例を示す図,
[0018] 発明を実施するための最良の形態第 1図において、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をその前方部外周に外嵌したチャック 3を配置しており、チヤックリング 2出チャック 3を開閉させている。尚、図中チャック 3は、三つ割チヤックを示したが、一般にボールチャックと称されるチャックであってもよい。轴筒 1の前方には先部材 4が嫘着されているが、先部材 4は軸筒 1 と一体であっても良い。更に、先部材 2の先端には金属、合成樹脂、セラミックス等よりなる芯保護管 5が圧入されているが、先部材 2と芯保護管 5は一体であっても良い。 6は芯 Lを軽く保持している芯戻り止めであるが、該芯戻り止めは必ずしも必要なものではない。以上の構成は、従来の構成と大略同じである。本発明の特徴は、芯保護管 5の内部に残芯保持手段 Xを施した点にある。尚、残芯保持手段は、芯保護管 5全面にわたつて形成しても良いし、一部になしても良いが、芯 Lを極力有効に使用するためには第 1図に示すように先端部に形成するのが良い。
[0019] 以下、各実施例について詳細に述べる。
[0020] 第 1例は、第 2図、第 3図、第 4図、第 5図、第 6図に示す例で、残芯保持手段として、芯保護管 5内面に粉体を付着し芯と同等もしくは芯より硬い表面を有する突起 7を形成したものである。
[0021] 粉体としては、例えば、スチレン、ナイロン、ポリオレフイン、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、チタン酸カリゥム、窒化ゲイ素、炭化ゲイ素などの無機粉体、又は、それらの粉体に、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系といった粉体塗料を被覆した粉体（複合剤）が使用できる。更には、樹脂粉体にそれより小さな無機粉体を自動乳鉢、ボ一ノレミノレ、ジェットミル、アトマイザ一、ヽィプリダイザ - （奈良機械製作所製）等を利用して、樹脂粉体に無機粉体を吸着させたり打ち込んだりしたものも利用できる。要は、粉体は種々使用可能であるが、少なくとも芯と接する表面が芯と同等もしくは芯より硬い表面を有するものであれば良い。又、上記した粉体は、形状にはこだわらず、例えば、球状、板状、鉢状といったような適宜形状のものが利用できる。第 2図の例は、粉体を芯保護管 5内面に直接付着させ、突起 7を形成した例である。第 3図の例は、 2種の粉体（樹脂粉体に無機粉体を打ち込んだもの）を使用し突起 7を形成した例である。尚、第 4図の例は、粉体を付着させ突起 7を形成した後、更に、めっきによって被膜を形成した例である。このめつきは、電気めつきや無電解めつきといつた湿式めっき、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング一 — といった乾式めつきである。めっきの目的は、突起の表面硬度を高めるためである。
[0022] 第 5図、第 6図は、芯保護管 5の内面に粉体を部分的に集合させ、内断面を角形状とし、各辺を芯 Lと接する突起 7とした例である。
[0023] 第 1例について芯保護管内面に、粉体を付着させる方法例について述べる。
[0024] 粉体として樹脂粉体、又は、無機粉体に樹脂の被膜を形成したもの、又は、樹脂粉体に無機粉体を吸着又は打ち込んだものを使用した場合の例を述べる。先ず、これらの粉体を帯電させる（スプレー等を用いて吹き付ける際に帯電する）。一方、芯保護管には、電荷をかけておき芯保護管内面に帯電した粉体を電気的に付着させた後、加熱し、溶解させ付着させ突起を形成させる。或いは、芯保護管自体を加熱しておき、その後に粉体を芯保護管内面に吹き付け接触させ、付着させ突起を形成する。
[0025] 第 2例は、第 7図、第 8図に示す例で、芯保護管 5内面に基材 8を介して粉体を付着し、芯と同等もしくは芯より硬い表面を有する突起 7を形成したものである。
[0026] 本例の粉体としては、上記第 1例と同様のものが使用できるが、摩擦係数が高いシリコン樹脂微粉末や、芯しに摩擦抵抗を与え易い針状結晶構造を有する粉体の使用が好ましい。
[0027] シリコン樹脂微粉末としては、シロキサン結合が三次元的に伸びた網状構造の下記構造式のものである。特に、分子構造末端にアルキル基を有するものである。
[0028] R R R R
[0029] 0— Si— 0— Si— 0— Si— 0— Si— 0 R ：ァノレキノレ基
[0030] 0 0 0 0
[0031] l Z /
[0032] Si— 0 — Si - R
[0033] I /
[0034] R 0
[0035] S 例えば、メチル基が結合したトルパール 1 2 0、トス一ノレ 1 3 0 、ドスール 1 4 5 、トスノレ 2 4 0 (以上、東芝シリコン㈱）の名で販売されているものである。このシリコン樹脂微粉末はその粒径によって、微粉末をそのまま用いても良いし、例えば、粒径の小さなものは、粒径の大きなシリコン、スチレン、ナイロン、ポリオレフイン、エポキシ、ポリメタクリル酸メチルなどの樹脂粉体の表面に吸着させたり打ち込んだりしたものを使用しても良い。又、粒径の大きなものは、逆に、粒径の小さなシリコン表面に吸着させたり打ち込んだものを使用しても良い。この吸着や打ち込みの方法は、前記第 1例において述べた樹脂粉体に無機粉体を吸着させたり打ち込んだりする方法と同様である。
[0036] 又、針状結晶構造を有する粉体としては、窒化ゲイ素、炭化ゲイ素、チタン酸カリウム、酸化亜鉛などである。特に、三次元の形状をとる酸化亜鉛の針状锆晶（酸化亜鉛ゥイス力：松下電器産業機器株式会社）が好適である。針状結晶構造を有する粉体を使用し、基材 8を介して突 - - 起 7を形成したものが第 8図である。第 8図の例は、針状結晶の一部が、芯 Lにより強い摩擦抵抗を与えることが付加されるので好ましい例である。尚、針状結晶構造を有する粉体は、第 1例において述べた他の粉体と併用すると好ましい。その理由は、針状結晶構造を有する粉体が適度に分散し内面に突出できるからである。
[0037] 基材としては、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系などの塗料、酢酸ビニル系、スチレンアクリル系、塩化ビニル系などの熱可塑性樹脂、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系などの熱硬化性樹脂、シリコンゴムなどの液状ゴム又は、電解めつきや無電解めつきなどに利用するめっき液などが挙げられる。尚、基材は、芯の硬さとは無関係である。
[0038] 本例において、第 1例の第 4図と同様に、粉体の表面にめつきを施し、粉体の定着性や硬度の向上を図ることもできる。
[0039] 第 2例について芯保護管内面に、粉体を付着させる方法例について述べる。
[0040] 基材が液状か固状かにより種々の方法が採用できる。基材が液状の場合は、基材と粉体との混合分散液に芯保護管を浸漬後、エア—ブロー、浸透（紙などにしみこませる）、静電除などして不要な液を取り除き、内面に被膜層を形成させる。その後、加熱等の適宜手段により、固化させ突起を形成させる。尚、基材として、めっき液を利用すれば、それを用いて電気めつきや無電解めつきといっためつき処理を施せば粉体が付着される。
[0041] 基材が固状（粉体状）の場合は、次のような方法が採用できる。
[0042] 粉体と基材とを単に混合分散したものや、基材に粉体を吸着或いは打ち込んだものや、粉体に基材を吸着或いは打ち込んだものは、溶剤を加え、前期した基材が液状の場合と同様に処理を施す。又は、粉体と基材とを単に混合分散したもの、基材に粉体を吸着或いは打ち込んだもの、粉体に基材を吸着或いは打ち込んだものを帯電させ（スプレー等を用いて吹き付ける際に帯電する）、一方、芯保護管（金属の場合）には、電荷をかけておき、芯保護管内面に帯電物を電気的に付着させる。次いで、加熱し、基体を溶解させ付着させる。或いは、芯保護管自体を加熱しておき、その後に粉体及び基材を芯保護管内面に吹き付け接触させて基体を溶解させ、付着させる。尚、芯保護管は、あらかじめ溶解、浸漬、電解等により脱脂をしておけば、定着性を向上できる。
[0043] 第 3例は、第 9図、第 1 0図に示す例で、芯保護管 5 内面に芯と同等もしくは芯より硬い表面を有する微少のコィル状繊維 9を基材 8を介して分散付着させたものである。
[0044] 本例は、前記第 2例の粉体に代えて微少のコイル状繊維（例えば、繊維の直径 0 . 1 111〜0 . 3〃 m、コィルの直径 5 m前後、長さ 0 . 1 m m程度のコイル状炭素繊維）を使用し、前記第 2例の方法に準じ、基材を介して付着させたものである。重要な点は、芯と接する繊維の表面が芯と同等もしくは芯より硬いことである。よつて、表面がやわらかい繊維の場合は、表面を適宜硬化処理したものを使用すれば良い。尚、コイル状繊維と共に第 1例の粉体として例示したものを併用するとコイル状繊維が適度に分散し内面に突出できる点で好ましい。
[0045] 第 9図と第 1 0図の相違は、第 9図はコィル状繊維が軸心方向に向かうようにしたのに対し、第 1 0図はコィル状繊維が長手方向に向かうようにした点である。
[0046] 第 4例は、第 1 1図に示す例で、芯保護管内面 5に芯
[0047] Lと同等もしくは芯より硬い突起 1 0を有する無機被膜 1 1を形成したものである。
[0048] 突起を有する無機被膜の形成方法の一例について述べる
[0049] 先ず、洗浄 ·脱脂した芯保護管を開口部がターゲットの方を向くように、スパッ夕装置内に設置する。真空に排気後、 2 0 0〜 3 0 0 °Cに加熱し、 5 x l 0 ² torrまで A rガスを導入し、 R F電力 1 k Wにて 4時間スパッ夕を行ない、芯保護管先端部の内面に、 2 5 mの高さで略円錐状の鋭端な複数の突起を有する C r被膜を形成した。スパッタ中のサンプル温度は 4 5 0 まで上昇していた。この突起は、被膜の異常成長により形成されるものである。突起が形成されるか否かは、スパッタ中の放電プラズマ状態と深く関係する。従って、サンプル ♦ ターゲット間距離、スパッ夕時のガス圧は適宜選ぶ必要がある。ガス圧は被膜の成長速度が最大となる 2〜 2 0 X 1 0 ² torrの範囲が適当であり、且つ、サンプル ' 夕 —ゲット間距離は、サンプルへの流入電流が最大となる 3 0 〜 6 0 ramの範囲が適当である。この範囲を越えると、被膜は平坦になつたり、突起の大きさが著しく小さくなつてしまう。又、スパッ夕中のサンプル温度は、被膜結晶粒の成長を促すために、 3 0 0 °C以上であることが好ましく、芯保護管の材質としてステンレスが一般に使われていることから 5 5 0 °C以下が望ましい。更に、サンプルへの電流の流入を促すために、適宜バイアス電圧を印加することも、突起の形成に効果がある。尚、無機被膜の材質としては、形成される突起が芯と同等もしくは芯より硬いものであれば、特に限定されるものではないが、融点の低い材質の方が突起形成が容易で好ましい。特に、その形成時にプラズマ中からの電流を利用出来る点において、誘電性物質であることが好ましい。又、突起を有する被膜を形成した後、該被膜上に高硬度被膜を形成し、耐久性を向上させても良い。
[0050] 無機被膜形成方法としては、上記スパッ夕リング法の他、サンプルへの流入電流を効果的に利用できるイオンプレーティング法なども採用できる。
[0051] 突起の大きさとしては、少なくとも芯に当接していればよく、その形状は、突起先端が鋭端であることが望ましい。
[0052] 第 5例は、第 1 2図乃至第 1 7図に示す例である。本例の芯保護管内における残芯保持手段は、芯と同等もしくは芯より硬い内面処理表面部を有する特定の部材を、芯保護管内に特定配置させたものである。本例を以下詳述する。尚、芯保護管部分以外の構成は、第 1図と同様であるため、第 1図と同符号を付し説明を省略する o
[0053] 芯保護管 5内面には、金属、合成樹脂などよりなる環状の芯保持部材 1 2が挿入されている。この芯保持部材 1 2には、その内面に芯 Lと同等もしくは芯 Lより硬い表面を有する処理部 1 3が設けられている。又、芯保持部材 1 2と芯保護管 5内面との間には部分的な遊び 1 4 を有し、拡開 ·復元するよう芯保持部材 1 2に工夫を施している。即ち、芯保持部材 1 2は、種々の形状が採用できる。例えば、第 1 3図に示すようなスリツト 1 5を有し、角部に丸みをもたせた断面略四角状のものや、第
[0054] 1 4図に示すようなスリット 1 5を有し、角部に丸みをもたせた断面略三角状のものや、第 1 5図に示すような長手方向の数ケ所にスリット 1 5と凹み 1 6を有するものや、第 1 6図に示すようなスリット 1 5と環状の突起 1 7 (図中は 2個であるが、 2個の突起を連設し 1個の幅広の突起としてもよい）を有するものなどである。又、第 1 3図乃至第 1 5図に示した例において、更に、内面に長手方向突起を形成したものであってもよい。尚、芯保持部材 1 2の拡開 ·復元は、図示した第 1 3図、第 1 4図の例では、遊び 1 4の存在とスリット 1 5の存在によって達成される。又、図示した第 1 5図の例では凹み 1 6によって形成される遊び（図示せず）の存在とスリット 1 5の存在によつて達成される。更に、第 1 6図の例では突起 1 7によつて形成される遊び（図示せず）の存在とスリット 1 5の存在によつて達成される。
[0055] 芯保持部材 1 2の内面処理の具体例は、前記第 1例乃至第 4例において述べたものが適用される。即ち、粉体の分散付着による突起の形成、基材を介して微少のコィル状繊維を分散付着、突起を有する無機被膜の形成などである。その形成方法も前記第 1例乃至第 4例で述べた方法が採用できる。
[0056] 芯保持部材 1 2の内面処理例は、他にも種々採用できるものである。その一例を挙げる。芯保持部材の長手方向内面に三個以上の突起を形成しておき、この内面に、電気めつきや無電解めつきといつた湿式めつき、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングといった乾式めつきにより被膜（膜厚は 1 〃 π！〜 1 0 m程度）を形成することである。
[0057] 尚、第 1 3図、第 1 4図、第 1 5図、第 1 6図の例においては、芯保持部材 1 2の長手方向全長に内面処理をなしたが、第 1 3図、第 1 4図の例、或いは、第 1 5図、第 1 6図において中間部で切断し、切断した後方部を芯保持部材として使用する等の場合においては、部分的 (特に前方部が残芯を考慮すれば好ましい）に形成してもよい。第 1 7図は、芯保護管 5と芯保持部材 1 2との配置を示す他の実施例であって、本例では、芯保護管 5の前方部に絞り部 1 8を形成すると共に芯保持部材 1 2の後端を芯保護管 5の後端より突出させたものである。本例の場合には芯保持部材のガタをより確実に防止できるという効果を有する。
[0058] 以上の構成よりなる本発明は、次の効果を有する。
[0059] 第 1例乃至第 4例は、芯保護管内面の突起もしくは繊維が残芯に微少に食い込むこととなり、芯保護管に芯保持機能と残芯筆記機能をもたせることができる。又、第 1例乃至第 4例は、従来のように芯保護管を絞るとか、芯保護管にすり割りを形成するといつた機械的な処理を施さない。よって、芯保持機能を満足させるための精度- 生産性の問題も解消できる。
[0060] 第 5例は、芯保持部材内面の処理部が残芯に微少に食い込むこととなり、第 1例乃至第 4例と同様の機能を芯保護管にもたせることができる。又、本例は、芯保護管とは別に、芯保持部材を有し、芯保護管と芯保持部材との間に部分的遊びを設け、芯保持部材が拡開♦復元するので、芯保持機能を溝足させるための精度、生産性の問題も解消できる。

权利要求:
Claims
請求の範囲
. 芯保護管を先端部に有するシャープペンシルであつて、前記芯保護管内面に粉体を分散付着し芯と同等もしくは芯より硬い表面を有する突起を形成したシヤープペンシル。
. 粉体を基材を介して分散付着させた特許請求の範囲第 1項記載のシャ —プぺンシル。
3 . 芯保護管を先端部に有するシャープペンシルであつて、前記芯保護管内面に芯と同等もしくは芯より硬い表面を有する微少のコイル状繊維を基材を介して分散付着したシャープペンシル。
. 芯保護管を先端部に有するシャープペンシルであつて、前記芯保護管内面に芯と同等もしくは芯より硬い突起を有する無機被膜を形成したシャープペンシル。
5 . 芯保護管を先端部に有するシャープペンシルであつて、該芯保護管内には環状の芯保持部材を有し、該芯保持部材は、その表面に芯と同等もしくは芯より硬い表面を有する処理部を設けると共に前記芯保護管内面との間に部分的遊びを有し拡開 ·復元し得るシャープペンシル。

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