WO1983000121A1 - Flexible core of writing pen - Google Patents

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WO1983000121A1
WO1983000121A1 PCT/JP1982/000250 JP8200250W WO8300121A1 WO 1983000121 A1 WO1983000121 A1 WO 1983000121A1 JP 8200250 W JP8200250 W JP 8200250W WO 8300121 A1 WO8300121 A1 WO 8300121A1
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WO
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core
pen
synthetic resin
writing
resin elastomer
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PCT/JP1982/000250
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English (en)
French (fr)
Inventor
Boshi Kabushiki Kaisha Tokyo
Original Assignee
Suzuki, Churyo
Ando, Kozo
Enomoto, Tooru
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K1/00—Nibs; Writing-points
    • B43K1/12—Writing-points comprising fibres; Felt pads

Definitions

  • the present invention relates to a pen core for a writing instrument having flexibility, and in particular, to a pen core for a writing instrument having flexibility.
  • a brush or a brush brush made of synthetic fibers called a tapered steel with a sharpened tip has characteristics similar to those of a natural brush. However, since the constituent material at the tip of the latter was merely replaced with synthetic fiber,
  • a relay fiber core for guiding and reinforcing the ink into a cavity of the cap-shaped member.
  • the tip is easily torn off.
  • a pen core formed with an elastic core made of a slit-like capillary tube or an extruded core made of a soft thermoplastic synthetic resin in a pointed mirror shape is similar to a brush. It has the advantage of writing a spelled typeface, but the brush is stiff and has a capillary structure.
  • Japanese Utility Model Publication No. 55-38,691 discloses that irregularly entangled fiber surfaces and entangled points are covered with an elastic resin such as polyurethane. Further, a vane core in which the core body thus obtained is formed into a sharp shape by combining the core body is disclosed.
  • the vane core having such a structure is similar to the pen core made of the foam-like material of [C] above at the sharp end of the elastic fiber core having the felt-like structure. Although it has a relatively good resilience to E, it is extremely weak against tensile stress and bending stress accompanied by abrasion, and it is easy to cause fraying and tearing at the tip.
  • An object of the present invention is to combine a commercially available synthetic fiber and a synthetic resin elastomer to form a specific fibrous structure as a rubber-like fibrous body. Better aligned in the longitudinal direction
  • Another object of the present invention is to play on the ground surface of the writing tip.
  • Ru independent individual ⁇ t is have a resiliency, Ru because the base down core that can be with the child in One by the Re this to prevent unwanted case and a bus stand in proposal be.
  • FIG. 1 shows an example of a writing instrument having a vane core according to an embodiment of the present invention ⁇ section;
  • Figure 2 is a side view of the pen core shown in Figure 1;
  • X5 No. 30 is also an enlarged cross-sectional view of the vane core shown in the first item;
  • FIG. 4 is an enlarged side view of a pen tip also shown in the first item.
  • FIG. 5 is a graph showing the bending E-restoration characteristics of the bend core according to the present invention.
  • FIG. 6 and FIG. 7 ⁇ are side views of a vane core according to another embodiment of the present invention.
  • the illustrated writing instrument 10 is suitable for providing a pen core according to the present invention.
  • a tubular body 11 made of a synthetic resin material is provided.
  • Body 1 1 s has on its front end portion you located on the left in Figure 1 ventilation holes 1 2 is formed, Lee down key re Zano therein, - 1 3 matches found are, on the right in Figure 1 It has a cap 14 that closes the open rear end and positions the reservoir 13 as well.
  • the vane core 20 according to the present invention should be in communication with the reservoir 13.
  • the rear end is pushed into the reservoir 13, and the front end is arranged so as to protrude to the outside of the main body 11 through the opening of the front end of the main body 11.
  • the pen core 20 has an appropriate thickness (single yarn strength), and is arranged in a vertically aligned manner.
  • a porous rod-shaped body formed by a large number of crimped polyamide fibers 21 and a resin resin 22 described later in detail.
  • the core 20 is provided with a composite fiber structure as a rubber-like elastic material.
  • the fiber 21 is a nucleus component, and has a thickness in the range of 1Z2 to: LZ30, preferably 1/5 to: LZ20 with respect to the diameter of the polyamid ⁇ f21.
  • Do that fin key conduits that are arranged in earthenware pots by and ing the aggregation state run-dam in uniform with the remaining It has a property that the shape of the core body 20 is extended from one end to the other end of the core body 20 while changing the shape to random. It is formed to have an appropriate porosity in the range of 0%.
  • a core having such a configuration is formed to have a diameter of, for example, 10 or less, and one end 25 thereof is processed as a writing tip by grinding or the like.
  • synthetic resin 'elastomer' in the above-mentioned constitution various compounds can be prepared, and in particular, an isocyanate group and an active hydrogen group are available.
  • Polyurethane-based elastomers, which are the reaction products of the above, are preferred because they excel in water resistance, chemical resistance and abrasion resistance.
  • the synthetic resin elastomer that forms the composite layer with the vertically oriented fiber as the core component is the physical characteristic.
  • the balance in other words, one with sufficiently high tensile strength and distress should be used. That is, for example, if the tensile strength of the synthetic ⁇ gf elastomer is high, but the elongation is insufficient, a stress exceeding the tensile strength may be generated. Residual and permanent set
  • OMPI 1 other than fatigue is that Ji Do rather easy raw, synthetic resin e la be sampled Ma that written can not be said to be appropriate.
  • the synthetic resin elastomer used in the above-mentioned specific composition was measured in accordance with a test method specified in JIS. It must have an elongation of at least 200% and an elastic modulus (so-called modulus) of 100 kg / cm 2 or less at 100% elongation. also of it is confirmed and Ru suitable der this that Yusuke Oh and this Ru of, a et al beauty to of put that 20 ⁇ 6 0 3 ⁇ 4 cm 2 to ⁇ and 100% elongation of 250% or more and an elastic modulus Was.
  • a synthetic S- resin 22 that satisfies the above conditions and forms a composite structure as a rubber-like elastic body in cooperation with the polyamide steel 21 Is a reactive or non-reactive thermoplastic or thermoset polyester elastomer material that is commonly used for various applications. You can arbitrarily select from these.
  • Such elastomer materials include Colon Z Nipporan (Polyurethane Co., Ltd. Japan), bread odex (Dainippon Ind.) Pearls), adiprene L (dupont), brucholan (bielle), and the like.
  • the synthetic resin elastomer 22 having the above-mentioned characteristics is provided on one or more of the polyamide fibers 21 outside the longitudinal direction thereof.
  • OMP1 wipo A composite layer extending along one direction is formed at random. Accordingly, the pen core according to the present invention is bent, twisted, shrunk and pulled, etc. Interface between the synthetic resin elastomer 22 and the polyamid fiber 21 as the nucleus during the deformation due to the stress change
  • the elastic strain energy generated in Fig. 5 is advocated as a reaction, so it is excellent in deformation recovery. That is, since the writing tip 25 of the vane core 20 has the substantive property that the writing tip 25 normally extends in parallel with the vertical line of the composite fiber, A flexible brush sensitivity is obtained that responds to changes in the angle and direction of the brush stroke and responds well to the paper surface by responding quickly to deformation and 10- dimensional response.
  • the brush sensitivity of the vane core 20 made of l oLi trr is based on the type of fiber 21 as the core component, the degree of presence and absence of crimping, and the porosity of the core body. Etc. can vary over a wide range.
  • the reason for using a polymer woven fiber as the fiber 21 in the present invention is that it has an amide bond similar to that of animal ⁇ ⁇ in its molecular structure. It has relatively high hygroscopicity or water-absorbing properties in fibers, and is capable of utilizing fibers that swell and reduce rigidity when absorbing water.
  • the crimp applied to the fiber also contributes effectively to the deformation response at the writing tip 25.
  • the crimping not only promotes the intertwining and the formation of voids inside the pen core 20, but also the complex under a certain cohesion state
  • the fibrous tissue can be given a certain degree of deformation freedom, thereby improving the deformation response of the writing tip.
  • the porosity of the pen core becomes smaller, the ink becomes more inexpensive. As the flow decreases and the brush becomes thinner, the free bending and elongation of the composite steel structure is hindered, and the degree of local or global deformation of the writing tip in response to changes in the brush EE Tends to decrease. On the other hand, if the porosity of the vane core is too large,
  • each fiber is easily frayed.
  • the porosity should be within the range of 35 to 70% in order to obtain a vane core having desired brush sensitivity and writing characteristics. However, it was confirmed that it is preferable to set the porosity in the range of 40 to 60% when the processing conditions, assembly conditions, etc. are taken into consideration.
  • the vane core according to the present invention has an excellent restoration characteristic against deformation.
  • the graph in Fig. 5 shows various vanes with a length of 70 dew for 30 seconds.
  • the curve ⁇ ⁇ represents the restoration characteristic of the pen core according to the present invention with a porosity of 48%
  • the curve B represents the S-line A, which is more synthetic resin than the vane core.
  • Curve C shows that the pen core of curve A is a core component more than the pen core of curve A, in which the thickness of the core is increased and the porosity is 43%.
  • the graph shows the restoration characteristics of the pen core according to the present invention, in which the fiber is increased by 20% and the thickness of the synthetic resin elastomer is reduced to a porosity of 44%. You. On the other hand, the track ⁇ D is replaced by
  • Curve E shows the restoring characteristics of a vane core with a porosity of about 45% using 20% fiber, and curve E shows the restoring characteristics of a similar vane core with a polyester fiber. Each is represented.
  • the vane core 20 according to the present invention which has been described above, is i
  • the flexible longitudinal direction of the fine polyamide fiber 21 and the deformation response ⁇ to external stress ⁇ indicate the elasticity and elasticity of the synthetic resin elastomer 22. It is extremely flexible, based on its resilience and its complement to each other.
  • the pen 3 core 20 has an ink conduction path 24 with a vertically elongated direction inside, and a porous structure with a large porosity that can absorb and hold a large amount of ink. As a result, it is possible to obtain an ink outflow characteristic having a sufficient followability to changes in writing speed and handwriting width during writing.
  • individual composite fibers have good resilience.
  • the pen core according to the present invention has a good brush feel and writing characteristics of handwriting as well as the tip of a conventional brush or paintbrush, and has excellent softness. Utilizes flexibility to cover a wide range, such as for calligraphy and sketching
  • the pen core according to the present invention is formed by a known process described in, for example, U.S. Pat. Nos. 3,864,183 and 3,558,392. After continuous forming, the tip is ground, making it easier and therefore more economical with higher productivity.
  • the wick 20 'shown in Fig. 6 has the writing tip 25' formed in the same shape as the tip of the brush, and is particularly suitable for calligraphy.
  • FIG. 7 shows a pen core 20 having a writing tip 25 * formed in a chisel shape and suitable for calligraphy.
  • the rear end of the vane core located on the right side of each is ground into a frustoconical shape so that it can communicate with the reservoir over a wider area. ing .

Description

明 細 柔軟性を 有す る 筆記用 ベ ン 芯 技 分 本発明は柔軟性 を有す る 筆記具用 ペ ン芯に 関 し 、 特に
5 イ ン キ導通甩の毛細管を有す る 篛維束芯体 よ り な る ベ ン 芯に係 る も の であ る。 北
冃 従来 よ り 筆様の 筆記具におけるペ ン芯については 筆記感 または筆記性能を向上する 目的で種々の改良提案がなされて
1。 いる。 しかるに、 そのいずれも下記のごとき難点を有している。
〔A〕 先端を尖鋭に加工し た テ ー パ ー ド鐡維 と 称さ れ る 合成繊維を束ねた毛筆ま た は絵筆用の 穗先'は 、 天然毛筆 の 穂先に近い特拴を有する も の であ る が、 後者の 穂先に おけ る 構成素材を合成篛維に置換 し た に すぎな いた め 、
" 製造に際 し て は鐡維を 1 本ずつそ ろ え て 束ね る 必要が あ
り 、 した がっ て生産性が ^い。
〔B〕 マ 一 キ ン グ ベ ン 等に使甩 さ れ る 接着剤で結合 し た 繊維束に尖鋭形状の 筆記秃端を形成 した ペ ン 芯は 、 比較
OMPI
WIPO
ノ i 的簡便に製造で き.る 反面、 筆記先端に お ける籙維の ほ つ れゃ外周部の鐡維の ケ パ立ち が生 じ易 く 、 し か も 鏺維 自 体の復元性が不充分であ る た めに良好な筆記感を も た ら すも の では ない。
s 〔G〕 合成樹脂製の多孔質 ス ボ ン ジ犾材料を穩先形状の
キ ャ ッ プ状部材 と し て成形 し、 その キ ヤ ッ プ状部材の 空 洞孔内に ィ ン キ誘導用お よ び補強甩の 中継鎩維芯を 挿入 固定 した 搆成の ペ ン芯は、 ス ポ ン ジ状材料よ り な る た め に筆 に 対 して良好な弾力性お よ び尉久性を有する 反面
" で尖端が ち ぎれ易 く 、 ま た 、 筆 E下での変形に伴ない尖
端が紙面か らハ ネ 上 り 気味 と な る の で紙面に対す る 完全 ' な密着状態が得 ら れない。 し かも 、 こ の ベ ン芯は上述の
ごと く 中継鎵維芯を必要 と す る の で搆成が複雑であ り 、 製造工程数、 ひいては製造 コ ス ト が增加 する の で経済铨 is にす ぐれな い o
C D) 内部に ス リ ッ ト 状の 毛細管を ^成 した 弾拴の あ る， または 軟質の熱可塑性合成樹脂の押出成形芯体を尖鏡形 状に形成 し た ペ ン芯は 、 毛筆 と 類似 し た書体を筆記 し う る 利点を 有する が、 筆敏感が硬 く 、 ま た毛細管構造がス
80 リ ッ ト 状であ る た めに ペ ン 先内部での ィ ン キ保持量が少
ないの みな ら ず、 レ、わゆ る ド レ ンバ ッ ク 現象を 生 じ易い な ど 、 良好な イ ン キ流 ffi拴能が得 ら れ る も の と は 言いが たい o
ΟΜΡΪ 1 〔E〕 実公昭 5 5 - 3 8 ， 6 9 1 号公報に は 、 不規則に絡み 合わせた 繊維の表面お よ び交絡点を ポ リ ァ ミ ド ウ レ タ ン 等の弾性樹脂で被覆ま た は結合さ せ 、 か く し て得 ら れた 芯体を尖鋭形状に形成 した ベ ン芯が開示さ れてい る 。 か β かる 構成の ベ ン芯は 、 フ ェ ル ト 状構造の 弾性繊維芯の尖 鋭端に おい て前記 〔C〕 の ス ホ' ン ジ状材料 よ り な る ペ ン 芯 と 同様に 筆 Eに対 し て比較的良好な復元性を有す る が、 擦過を伴な う 引張 り 応力や曲げ応力に対 し て は極め て 弱 く 、 尖端の ほつれ、 ち ぎれ等を 生 じ易い の で、 実用 に供 " し う る 満足 な性能を 有す る も の が得 ら れ な い。 明 の 発明者 ら は 、 既知の ベ ン芯に おけ る上述の各欠点を 解 決す る た め 、 毛筆お よ び絵筆等に お け る 筆触感お よ び筆 記特性に 寄与する 要因を 、 鑄造お よ び素材の 物理的 Z化S 学的特性、 な ら びに生産工程の各面に わた っ て探究し 、 種々 の素材の組合わせ お よ び成形条件に つ い て実験を 重 フ /pD ヽ 非常にす ぐれた筆敏感 と 、 筆跡お よ び筆記性 能 と を有す る ベ ン芯を想到す る に至った の であ る o
本発明は 、 一 に市販さ れてい る 合成繊維 と 、 合成樹 脂エ ラ ス ト マ と を組合わせて ゴ ム 状獰性体 と し て の特定 の繊維構造体を 搆成す る こ と に よ り 、 長手方向に そ ろ つ
0 PI W1P0 1 た鐵維束 よ り な り 、 筆記先端が非常に す ぐれた 柔軟性、 弾力性、 耐久性お よ び耐摩耗性を有す る ベ ン芯を提案 し よ う と す る も の であ る o
本発明の 他の 目 的は、 筆記先端の研削面で遊韜 し てい
5 る 独立 し た個々 の篛 tが復元性を有 し 、 こ れに よ つ て不 所望の ケ バ立ち を 防止する こ と の でき る ベ ン芯を提案す に め る 。
本発明の さ ら に他の 目 的は 、 既知の 製造方法に よ っ て 少ない組立工程で容易かつ経済的に製造する こ と の で き " る ペ ン 芯を提案す る に あ る 。 図 面 の 簡 単 な 説 明 ' 第 1 図 は本発明の一実 ¾例に よ る ベ ン 芯を具え る 筆記 具の一例を 示す ^断面 ；
第 2 図 は第 1 図に示す ペ ン芯の側面図 ；
X5 第 3 0は 同 じ く 第 1 に示すベ ン 芯の 拡大横断面図 ； 第 4 図 は 同 じ く 第 1 に示すペ ン芯の 筆記先端の拡大 側面図 ；
第 5 図は本発明に よ る ベ ン芯の 屈 E - 復元特性を 示す グ ラ フ ；
2° 第 6 図 お よ び第 7 ^は本発明の他の実施例に よ る ベ ン 芯の 側 面図であ る 。 1 発明を実施す る た め の最良の形態 先ず第 1 図を参照す る と 、 図示の 筆記具 1 0 は本発明 に よ る ペ ン 芯を 設け る の に好適な も の であ り 、 適当 な 合 成樹脂材料 よ り な る 管状本体 1 1 を 具え てい る 。 本体 1 1 s は、 第 1 図で左側に位置す る その先端部分に通気孔 1 2 が形成さ れ、 内部に イ ン キ リ ザーノ、 - 1 3 が収め ら れ、 第 1 図で右側に位置する 開放後端を閉鎖す る と 共に リ ザ 一 バ 1 3 の 位置決め を行な う キ ャ ッ プ 1 4 を有す る 。 本発 明に よ る ベ ン芯 2 0 は 、 リ ザ一バ 1 3 と 連通す る よ う に
1。 後端が リ ザ —バ 1 3 内に押込ま れ、 先端 ^分は本体 1 1 の先端の 開 口部を通 し て本体 1 1 の 外部に突出す る よ う に配置す る 。
第 2 図〜第 4 図に 明示す る ご と く 、 本発明に よ る ペ ン 芯 2 0 は適宜の太さ （ 単糸篛度 ) を有 し 、 か つ縦にそ ろ " え て配列 さ れた多数本の 巻縮 ポ リ ア ミ ド篛維 2 1 と 、 後 に詳述す る 合或樹脂ヱ ラ ス ト マ 2 2 と に よ り 形成さ れた 多孔質の 棒状体よ り な り 、 ゴ ム状弾性俸 と し て の 複合'篛 維組織を 具え る。 こ の芯体 2 0 は、 その横断面に お いて、 1 本ま た は複数本の ボ リ ア ミ ド識維 2 1 を核成 分と し 、 。 ボ リ ア ミ ド篛 f 2 1 の 直径に対 して 1Z2 〜 ： LZ3 0 ， 好適に は 1/5 〜 ： LZ2 0 の範囲 内の厚みを有す る 合成樹脂 エ ラ ス ト マ 2 2 を 複合層 と する 複合篛錐状靳面を呈す る 不定形要 素 2 3 を 含んでい る （ 第 3 図参照 ） 0 こ れ ら の不定形要 素 2 3 は 、 芯体 2 0 の横断面において栢互に 連通する 多 数の微細な空隙 2 4 よ り な る ィ ン キ導通路を残 して一様 に ラ ン ダ ム な凝集状態 と な る よ う に配列 さ れてい る 上 記空隙 2 4 は芯体 2 0 の 内部で緩長状の方 [^性を有 し 、 芯体 2 0 の一端か ら 他端に わたって形状を ラ ン ダ ム に変 化さ せな が ら延長 して お .,り 、 芯侔 2 0 が 3 5 〜 7 0 % の 範囲内の適当な気孔率 を有す る よ う に形成さ れてい る 。 かかる 構成 を有する 芯体は 、 例えば 1 0露以下の直径 し て形成 ざれ、 その一端 2 5 が研削等に よ り 筆記先端 と して加工さ れる 。
上述の 構成にお け る合成樹脂 'ェ ラ ス'ト マ と し ては 、 種 々 の化合物を甩レ、る こ と ができ る が、 特に ィ ソ シ ア ナ 一 ト 基 と 活性水素基の 反応生成物であ る ポ リ ゥ レ タ ン 系 ェ ラ ス ト マは耐水性、 耐薬品拴およ び耐摩耗性にす ぐれて いる ので好適であ る 。
他方、 物理的特拴か ら 検討する 場合に は 、 縦に方向性 の あ る篛維を核成分 と す る 複合層を形成す る合成樹脂 ェ ラ ス ト マ と し て は物理的特 ¾の バ ラ ン ス に す ぐれ、 換言 すれば抗張力お よ び悴度が充分に高い も の を使用すべ き であ る。 すな わ ち 、 例え ば合成 ^ gf エ ラ ス ト マ の抗張力 が高 く と も 伸度が不充分で あ れば、 抗張力 を超えた応力 が作甩す る こ と に よ り 铵靳、 永久歪みの 残留お よ び Ζ ま
OMPI 1 た は疲労が生 じ易 く な る の で 、 かか る 合成樹脂 エ ラ ス ト マは適当 と は言えない。 発明者 ら は 種 々 検'討 し た結果、 上述の特定の 搆成に おいて甩い る 合成樹脂 エ ラ ス ト マ と し ては 、 JIS に規定さ れ る 試験法に 従っ て測定 し た 値で » 少な く と も 200% 以上の 伸度 と 、 100 % 伸度に お け る 100 kg/cm2 以下の 弾性率 （ いわゆ る モ ジ ュ ラ ス ） と を有す る 必 要の あ る こ と 、 な ら びに 250% 以上の俾度 と 100 % 伸度に おけ る 20 〜 6 0 ¾ cm2 の 弾性率 と を有す る も の が好適であ る こ と を 確認し た。 なお合成樹脂 ヱ ラ ス ト マ の耐摩耗性 i。 は引張強度 が 150¾/cm2 以上 と な る に従って 向上 し 、 特に 引張強度が 220 ^Am2以上であ る場合に ベ ン芯に と っ て好 適な特性が得 ら れる こ と も 確認 し た。
上記各条件を満足 し 、' かつ ポ リ ア ミ ド鐡維 2 1 と 協働 し て ゴ ム状弾性体 と し て の 複合篛 組镜を形成す る 合成S 樹脂ヱ ラ ス ト マ 2 2 は 、 一般に巿 ¾ さ れて各種 の用途に 供さ れて い る 反応性また は非反応 ¾の熱可塑性ま た は熱 硬化牲 ポ リ ゥ レ タ ン系 エ ラ ス ト マ 材料の う ち か ら 任意に 選択する こ と ができ る 。 か か る エ ラ ス ト マ 材料 と し て は、 コ ロ ネ ー ト Zニ ッ ポ ラ ン （ 日 本ポ リ ウ レ タ ン 〔株〕） 、 パン o デ ッ ク ス （ 大 日本イ ン キ 〔珠〕）、 ア ジ プ レ ン L ( デ ュ ポ ン）、 ブル コ ラ ン （ バ イ エ ル ） 等 を例示する こ と ができ る 。
上述の諸特拴を有す る 合成樹脂 エ ラ ス ト マ 2 2 は 1 本 また は複数本の ボ リ ア ミ ド織維 2 1 の外側でそ の長手方
OMP1 wipo ， 1 向に沿つ て 延在する 複合化層を ラ ン ダ ム に形成す ό ο し たがつ て本発明に よ る ペ ン芯は曲げ、 ね じ れ、 £縮お よ び引張 り 等の応力変化に対す る変形に 際 して合成樹脂ヱ ラ ス ト マ 2 2 と 核 と し て の ポ リ ア ミ ド鎵維 2 1 と の界面
5 に生 じ る 弾性歪みエ ネ ル ギが反作用 と し て勸 く の で変形 復元性に す ぐれてい る の であ る。 すな わ ち ベ ン芯 2 0 の 筆記先篛 2 5 が複合化篛維の 縦方向 ¾線 と 平行に延在す る の を常態 と する 柔款性を有する た め、 筆記時の筆 、 角度お よ び運筆方向の 変化に対して i敏に変形お よ び復 10 元応答 し て紙面に 対 し て良好に密着する 柔軟な筆敏感が 得 ら れ る
— l oLi trr成の ベ ン芯 2 0 に お け る筆敏感は、 核成分 と し て の篛維 2 1 の種類、 篛度お よ び卷縮の有無、 な ら びに 芯体の気孔率等に よ つ て も 広い範囲にわ た って変化す る。
" 本発明に お い て篛維 2 1 と して ポ リ ア ミ ド織維を用い る 理由は、 その分子構造中に動物性 ^ ϋと 同様の ア ミ ド結 合を有し 、 合成籙維の 中では比較的高い 吸湿性また は 吸 水性を持ち 、 吸水時に篛維が膨潤 し て剛性を低下さ せ る 拴質を利用 でき る こ と 、 な ら びに酎摩耗性にす ぐれてい
« る こ と に よ る も の であ る 。 一般に篛綠を縱に方向性を持 つ特定の 複合構造 と し て一体化する と 、 その複合因子の 付加分に応 じ て爾性が高ま る傾向があ る 。 かかる傾向は、 吸水铨が少な く 剛拴が低下 し に く ぃ漦 ^構造体に お い て V3 R 0 PI . W1P0 . i 特に顕著であ る 。 し た がっ て複合鐡維構造体にす ぐれた 弾力性お よ び柔軟牲を 付与す る 上で ポ リ ァ ミ ド鐡維の有 す る上記の 各性質は き わ め て重要であ る 。
また 、 ポ リ ア ミ ド鎵維であ っ て も その 鐡度が増加 す る s に伴な つて 剛性が大 と な り 、 筆記先端 2 5 の 研削面に お いて湿潤時ま.た は筆記後に ケ バ立ち が生 じ やす く な る 。 その 限界は 明 ら かでは ないが、 発明者 ら の行な った 実験 の結果、 他 の構成因子を 可能な かぎ り 変化さ せ ずに繊度 の みを 7 デ ニ ー ル以下の範 囲 内で細 く す る と 、 筆記先端 10 に加わ る 応力変化に対 し て最 も 好ま し レ、 しな や か な変形 応答性が得 ら れ、 かつ不所望の ケ バ立 ち を 防止でき る こ ' と を確認 し た。 - ~ ·
筆記先端 2 5 に お け る 変形応答牲に は繊維に 付与 し た 卷縮も 有効に寄与 し て い る 。 すな わ ち 卷縮に よ っ て単に ペ ン芯 2 0 の 内部に お け る 篛綽の絡み合いお よ び空隙の 形成が助長さ れる の みな ら ず、 一定の 凝集状態下に あ る 複合繊維組織に あ る程度の 変形 自 由度 を 持たせ る こ と が でき 、 こ れ に よ つて筆記先端の変形応答性が向上する 。
さ ら に 、 ペ ン芯の気孔率 は 小さ く な る に 従っ て ィ ン キ 。 流出量が減少 し て筆 が薄 く な る と 共に複合鐡維組織の 自 由な屈伸が阻害さ れ 、 筆 EEの変化に対す る 筆記先端の 局所的 ま た は全体的な変形 自 由度が低下す る 傾向が大 と な る 。 他方、 ベ ン芯の気孔率が大き す ぎれば筆記先端 2 5
OMPI
W1FO 1 に おいて 各繊維がほつれ易 く な る。 発明者 ら の行なっ た 実験の結果、 所望の筆敏感お よ び筆記特性を有す る ベ ン 芯を得る た めに は上記気孔率が 3 5 〜 7 0 % の範囲内に あ る こ と が望ま し く 、 加工条件、 組立条件等も 考慮す る s と き に は 気孔率を 4 0〜 6 0 % の範囲 内 と す る の が好適で あ る こ と を確認 し た。
本発明に よ る ベ ン芯は 、 第 5 図に示すよ う に変形に対 する す ぐれた復元特拴を有す る も の であ る。 第 5 図の グ ラ フ は 、 7 0露の長さ の各種の ベ ン芯を 3 0 秒間に わた
10 り 180° 折 Sげた 状態に保持した後の ベ ン芯の復元角度 およ び所要の復元時間の 関係を示し て いる 。 第 5 図に お いて曲線 Α·は気孔率を 48 % と した本発明に よ る ペ ン 芯 の復元特性を 、' 曲線 B は S線 A の、 ベ ン芯よ り 合成樹脂 ェ ラ ス ト マ の 厚さ を増加さ せ、 気孔率を 43 % と し た本発 » 明に よ る ペ ン芯の復元特性を 、 曲線 C は 曲線 A の ペ ン 芯 よ り 核成分 と し て の篛維を 2 0 % 増加 さ せ、 合成樹脂 エ ラ ス ト マの 厚 さ を減少させ て気孔率 を 44 % と した本発明 に よ る ペ ン 芯の復元特性を それぞれ表わ す も の であ る。 こ れに対 し て曲籙 D は、 ポ リ ア ミ ド檬縫の代 り に ナ イ π
20 ン繊維を 用い、 気孔率を約 4 5 % と し た ベ ン芯の復元特 铨を、 ま た 曲線 E は ポ リ エ ス テ ル篛維を用いた同様な ベ ン芯の復元特性を それぞれ表わ し てい る 。
叙上の ご と く 構成し た本発明に よ る ベ ン 芯 2 0 は、 極 i 細の ポ リ ア ミ ド繊維 2 1 が有す る し な や か な縦軸方向性 と 外部応力に 対す る 変形応答拴が、 合成樹脂 エ ラ ス ト マ 2 2 の弾力性お よ び復元性 と 相互に 補完 し あ う こ と に基 づ く 極め て良好な柔軟性を 持つ も の であ る 。 し か も ペ ン 3 芯 2 0 が 内部に縦長状の 方向性を有す る イ ン キ導通路 24 を 具え、 多量の イ ン キ を 吸収 ' 保持でき る 気孔率の大 き な多孔質構造 よ り な る た め、 筆記時の筆記速度や筆跡幅 の変化に 対 して 充分な追従铨を有す る ィ ン キ流出特性が 得 ら れ る 。 ま た個 々 の複合篛維搆造が良好な復元性お よ
10 び耐摩耗性を 有 し て い る の で、 筆記先端 2 5 に多少の ほ
つれが生 じ た と し て も そ の ほつれた 篛維構造は所定の 形 状に容易に 復元す る こ と に な る。 し た がっ て本発明に よ る ペ ン芯は 従来の 毛筆や絵筆に お け る 穗先 と 同様に良好 な筆触感お よ び筆跡の 筆記特性を 具 え、 そ の す ぐれた柔 » 軟性を 活用 し て習字用、 ス ケ ッ チ用等、 広範囲に わた つ
て使甩でき る 利点を有 し て レ、 る 。
本発 明に よ る ペ ン 芯は 、 例えば米国特許第 3 , 864， 183 号、 同第 3 , 5 5 8 , 3 9 2 号等に記載さ れ て い る 公知の プ ロ セ ス に よ っ て連続的に成形加工し た後、 先端を研削加工す « る こ と に よ り 高い 生産性の 下で容易に 、 した がって経済
的に得 る こ と ができ る 。 ま た第 1 図 に示 し た ご と く 組立 構造がき わ め て簡単であ る こ と も 本発明に よ って得 ら れ る 大き な経済的効果の 1 つ であ る 。
-BUREA U
ΟΛΊΡί
WIPO ノ な お第 6 図に示すべ ン芯 20' は筆記先端 25' を毛筆の 穗先と 同様の形状に形成 し た も の であ り 、 特に 習字用 と して適当 であ る。 さ ら に第 7 図はた がね形状に形成し た 筆記先端 25*を有 し 、 カ リ グ ラ フ ィ ー に好適な ペ ン芯 20 を示す も の であ る。 こ れ ら 両実施例に おいては各 の右 側に位置す る ベ ン芯の後端を 切頭円錐形状に研削 し 、 よ り 広い面積を も っ て リ ザ 一バ と 連通可能 と してい る 。
O PI

Claims

求 の
1. ィ ン キ導通用の毛細管を有する 鐡維束芯体よ り な る 筆記具用 ペ ン芯に おい て ：
前記芯体 （ 20 ) が、 その長手方向にそ ろ った多数本 の巻縮 ボ リ ア ミ ド鎵維 （ 21 ) と 、 該 ポ リ ア ミ ド鐡維 と 協働 し て ゴ ム状弾性体 と し ての 複合鐡維組織を形成す る 合成樹脂 エ ラ ス ト マ （22 ) と を具え る 多孔質の棒状 体であ り ；
該合成樹脂エ ラ ス ト マ （ 22) が 1 本また は複数本の '0 前記 ポ リ ア ミ ド鐡維 （ 21 ) を核成分 と し て 複 合 篛 維
状断面を呈す る 不定形要素 （23) を 形成し 、 該不定形 要素が前記毛細管 と し て の 多数の微細な空隙 （ 24) を 残し て 前記芯体 （20) の横断面に おい て一様に ラ ン ダ ム な凝集状態 と な る よ う に 配列さ れ ；
·¾ 前記空隙 （ 24 ) が、 前記芯体 （ 20) の軸線方 向に沿つ て延在す る方向性を持 ち 、 かつ前記芯体 （ 20 ) の 内部 に おい て約 35 〜 70 % の 気孔率を有 し 、
前記芯体 （20) の少な く と も 一端が筆記先端 ( 25 ) と し て形成さ れ、 該筆記先端 (25 ) が前記不定形要素 （ 23 ) の ポ リ ァ ミ ド鐡維 （ 21) の長手方向に沿っ て前記合成樹 脂エ ラ ス ト マ （22) に よ る 獰控的な復元性を有す る こ と を特徵 とす る ペ ン 芯。
-BUREAU
ΟΛ1ΡΙ
2. 請求の 範囲第 1 項記載の ベ ン芯に おいて 、 前記 ボ リ ア ミ ド鎵維 （21) の太さ が約 7 デ ニ ー ル以下であ る'こ と を特徵 と する ペ ン 芯。
3. 請求の 範囲第 1 項記載の ベ ン芯に おいて、 前記合成 樹脂 エ ラ ス ト マ （22) が約 200 % 以上の伸度 と 、 100% 伸度に お け る約 100 ¾/tm2 以下の 彈性率 と を有す る こ と を特徵 と する ペ ン芯。
4. 請求の範囲第 1 項記載の ペ ン芯に おい て、 前記合成 樹脂 エ ラ ス ト マ （22) が ィ ソ シ ア ナ 一 ト 基 と 活性水素基 の反応生成物であ る ポ リ ゥ レ タ ン か ら な る こ と を特徵 と す る ベ ン芯。
5. 請求の範囲第 1 項記載の ベ ン芯に お いて 、 前記筆記 端 （ 25 ) が尖鋭形 ^を有す る こ と を特徵 と する ペ ン芯。
6- 請求の 範囲第 1 項記載の ベ ン芯に おい て、 前記筆記 端 （ 2S ) がたがね形扰を有する こ と を特徵 と す る ペ ン芯。
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