JP6567902B2

JP6567902B2 - 穂先体及びその製造方法

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Publication number: JP6567902B2
Application number: JP2015135346A
Authority: JP
Inventors: 和彦岡本; 茂雄山田
Original assignee: 司フエルト商事株式会社
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2019-08-28
Anticipated expiration: 2035-07-06
Also published as: JP2017013464A

Description

本発明は、インク又は塗液を所望箇所に筆記又は塗布するための、穂先体及びその製造方法に関する。

塗布具は、筆記具、マーカー等が代表的なもので、一般には、軸筒（把持筒）内にインク（塗液）を充填インクタンク又はインクを含浸させた塗液吸蔵体を備え、そのインクタンク又は塗液吸蔵体に、穂先体の後端を直接又は中継芯（誘導芯）を介して接続し、穂先体の先端部を塗布具の軸筒（チップホルダーを備えたものもある）の外部に露出させた構成となっている。

穂先体は、文字、図形、記号等を書くためのものであり、用途に応じて穂先体の先端を、尖鋭に、砲弾状に、半円球状に、扁平で、直線状の端縁または傾斜した端縁（チゼル状）等に形成したものがある。従来、穂先体の製造方法は、プラスチック繊維等を棒状に束ねたもの、プラスチック短繊維に熱硬化樹脂又は熱可塑性樹脂を含浸させて加熱硬化させて繊維集合体としたもの、プラスチック押出し成形したもの、プラスチック焼結による多孔体としたもの等が知られている。

例えば、特許文献１には、微細な粒子からなるペン芯先端部と粗大な粒子からなるペン芯根本部との二層構造で構成されたペン芯が記載されている。このペン芯の製造方法は、まず、見掛比重０．３５のポリフッ化ビニリデン樹脂粉末を、予め２４０から２５０℃の流動空気中で加熱処理を行って、焼成ポリマーを得る。そして、この焼成ポリマーを、平均粒子径約２００μと平均粒子径１００μに分け、ペン芯金型に先ず、平均粒子径１００μの焼成ポリマーを充填し、その上に、平均粒子径約２００μの焼成ポリマーを充填する。そして、２５０℃の流動空気中で焼結させた後、冷却し、ペン芯金型から離型することで、ペン芯が成形される。

また、特許文献２には、合成樹脂製の多孔体の穂先本体と、この穂先本体に内蔵された中綿とからなる穂先体が記載されている。この穂先体の穂先本体は、合成樹脂焼結体からなり、全体が同じ空隙率で成形されている。

特公昭４９−３２９６９号公報特開２０１４−８３６９９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたペン芯の製造方法では、ペン芯先端部は、平均粒子径１００μの焼成ポリマーを焼結して成形しているため、空隙率が低い。このため、所望箇所に充分に筆記又は塗布することができない虞がある。また、文字、図形、記号等を書けたとしても、会議室、講堂、広い教室等において、部屋の後方にいる人が読み取ることができない虞がある。

また、特許文献１に記載されたペン芯のペン芯根本部は、平均粒子径２００μの焼成ポリマーを焼結して成形しているため、空隙率が高い。このため、ペン芯を塗布具のホルダに装着したとき、ホルダへの保持力が弱く、筆圧によるペン芯の折り曲げ、又は、運送時
の振動、衝撃等の外力が塗布具に加わることによって、塗布具がホルダから抜ける、浮く等の問題が発生する虞がある。

更に、特許文献２に記載された穂先体では、全体が同じ空隙率で成形した穂先本体内に中綿を内蔵することにより、塗液を十分に供給でき、かつ、幅広く塗布することができるが、特許文献２には、穂先本体が二層構造で成形することについての開示はない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、塗液を充分に供給できかつ幅広く塗布することができ、更に、塗布具のホルダへの保持力を高めた穂先体及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明は、塗布具のホルダに装着され、前記塗布具の軸筒内の塗布液吸蔵体から供給されるインクを導出させる棒状の穂先体であって、前記穂先体は、後端に開口した収納穴を備え、先端部を筆記端とした合成樹脂焼結体からなる穂先本体と、前記収納穴内に挿入された中綿とからなり、前記穂先本体は、その筆記端を空隙率の高い層とし、前記穂先体を前記ホルダに保持させる部位を空隙率の低い層とし、前記穂先体に設けた収納穴は、前記筆記端の内部まで延びており、前記中綿は、前記収納穴を埋め、その後部は、前記収納穴の開口に至るか突出し、前記穂先本体は、空隙率が前記高い層と空隙率が前記低い層との間に、該低い層と同じ空隙率を備えたフランジ部が形成され、前記フランジ部には、所定の間隔を置いて配置された複数の空気交換溝が形成されていることを特徴とするものである。

本項に係る穂先体では、空隙率が高い層（先端部、すなわち、筆記端）と、空隙率が高い層より空隙率が低い層（胴体部及びフランジ部）とからる二層構造に構成され、かつ、穂先本体の筆記端の内部までに棒状の中綿が内蔵されているので、胴体部及びフランジ部に空隙率がない状態にあったとしても、インクを充分に筆記端に供給することができる。更に、筆記端では、インクの供給がよく、柔軟性（ソフトタッチ感）を有し、胴体部では、堅硬性を有し、筆圧に起因する穂先体の折り曲げが極めて少ないため、筆記により穂先体が漸次外方に出る現象を防止することができる。

また、本項に係る穂先体は、空隙率が高い層と空隙率が低い層との間に、径方向外側に延びる環状のフランジ部を設けることにより、穂先体がホルダ内に沈むことを防ぐことができ、また、フランジ部に複数の空気交換溝を設けることで、インクタンク又は塗液吸蔵体に、空気の交換をスムーズに行うことができる。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、空隙率が前記低い層には、前記フランジ部の下面から中央部付近まで延び、所定の間隔を置いて配置された複数の突起部が形成されていることを特徴とするものである。

本項に係る穂先体において、空隙率が低い層には、フランジ部の下面から中央部付近まで延びる複数の突起部を設け、この周辺を空隙率の低い、樹脂層（空隙率が低い層）としたので、穂先体とホルダとの嵌合が強固となり、筆圧による穂先体の折り曲げ、又は、運送時の振動、衝撃等の外力が塗布具に加わっても、塗布具のホルダから穂先体の抜け、浮きを防止することができる。

また、穂先体をホルダに装着した際、空気交換溝と連通している突起部と突起部との間の空間（空気交換通路）が空気の通り道となり、空気交換溝とインクタンク又は塗液吸蔵体とを適切に連通することができる。

請求項４に記載した発明は、金型のキャビティ内にコアピンを、その周囲に空隙を残して設置するコアピン設置工程と、超高分子量ポリエチレン粉体を、前記コアピンの先端部を少なくとも覆わないで前記キャビティ内に充填する第１充填工程と、前記キャビティ内に充填した前記超高分子量ポリエチレン粉体上に、超高分子量ポリエチレン粉体と、５０〜８０質量パーセントの水溶性無機物とを混合した混合粉体を充填する第２充填工程と、前記金型に設けた押しピンにより、前記超高分子量ポリエチレン粉体及び前記混合粉体を加圧する加圧工程と、前記金型を加熱し、前記超高分子量ポリエチレン粉体及び前記混合粉体を焼結し、焼結品を成形する焼結工程と、形成された前記焼結品を洗浄し、水溶性無機物を前記焼結品から除去する水溶性無機物洗浄除去工程と、前記水溶性無機物を除去した成形品に棒状中綿を挿入する中綿挿入工程と、からなることを特徴とする方法である。

本項に係る穂先体の製造方法では、まず、金型のキャビティ内にコアピンを、その周囲に空隙を残して設置する（コアピン設置工程）。次に、コアピンの先端部を少なくとも覆わないで、キャビティ内に超高分子量ポリエチレン粉体を充填し（第１充填工程）、その後、充填した超高分子量ポリエチレン粉体上に、超高分子量ポリエチレン粉体と、５０〜８０質量パーセントの水溶性無機物とを混合した混合粉体を充填する（第２充填工程）。次に、押しピンによって、超高分子量ポリエチレン粉体及び混合粉末体を加圧する（加圧工程）。次に、金型を加熱し、超高分子量ポリエチレン粉体及び混合粉末体を焼結し（焼結工程）、その後、得られた焼結品を洗浄し、水溶性無機物を焼結品から除去し（水溶性無機物洗浄除去工程）、成形品（穂先本体）を得る。そして、得られた穂先本体に中綿を挿入する（中綿挿入工程）。
この方法により、コアピン設置工程において、コアピンを金型のキャビティ内に設置することで、容易に中心位置を定めることができる。第１及び第２充填工程〜焼結工程において、キャビティ内に超高分子量ポリエチレン粉体の充填後、その上に超高分子量ポリエチレン粉体と５０〜８０質量パーセントの水溶性無機物とを混合した混合粉体を充填し、押圧ピンによって加圧し、この加圧状態を維持して焼結することで、焼結品を得ることができる。その後、除去工程において、焼結品の洗浄によって、水溶性無機物が除去され、異なった空隙率で成形された二層構造の成形品（穂先本体）を得ることができる。

本発明のキャップによれば、塗液を充分に供給できかつ幅広く塗布することができ、更に、塗布具のホルダへの保持力を高めた穂先体及びその製造方法を提供することができる。

本実施形態に係る穂先体を塗布具に装着した状態の平面図である。図１に示す穂先体の平面図である。図１に示す穂先体の底面図である。図１に示す穂先体のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１に示す穂先体の斜視図である。図１に示す穂先体の製造方法の工程を示した図である。本実施形態に係る穂先体を成形する合成樹脂材料及び評価を示す図表である。

以下、本発明の一実施形態に係る穂先体１の構成を図１〜図５に基づいて詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係る穂先体１は、穂先本体１１と、この穂先本体１１に内蔵され
た中綿１３とからなり、インク吸蔵体又は塗布液吸蔵体９を内蔵する塗布具３のホルダ５の先端に取付けられ（図１参照）、インク又は塗布液を紙、ホワイトボード等に筆記又は塗布するものである。

穂先本体１１の材料は、合成樹脂製の略有底筒状の多孔体であり、特に、超高分子量ポリエチレンが用いられる。この超高分子量ポリエチレンは、平均分子量３９０万〜５００万、好ましくは平均分子量約４５０、平均粒径が８５μｍ〜１５０μｍ、好ましくは平均粒径１１５μｍ程度の粉末である。本実施形態では、ティコナ社（Ｔｉｃｏｎａ)の商品名ＧＵＲ(登録商標）の超高分子量ポリエチレン（ＧＵＲ２１２２、ＧＵＲ４１２０）を用いる。具体的には、ティコナ社のＧＵＲ２１２２は、平均粒径１１５μｍ、平均嵩比重０．２３ｇ／ｃｍ^３、平均孔隙率７０％、平均強度１ＭＰａの粉末であり、ティコナ社のＧＵＲ４１２０は、平均粒径１２０μｍ、平均嵩比重０．４０ｇ／ｃｍ^３、平均孔隙率４０％、平均強度２．５ＭＰａの粉末である。また、超高分子量ポリエチレン粉末の形状として、ティコナ社のＧＵＲ２１２２は、葡萄房状、ティコナ社のＧＵＲ４１２０は、じゃがいも状の形状である。本実施形態では、穂先本体１１を成形する際、空隙率を調整するために、超高分子量ポリエチレン粉末に重曹等の水溶性無機物を添加して常温撹拌混合した粉末を用いる。この水溶性無機物は、平均粒径２５μｍの粉末を用い、配合割合は、重量比で５０〜８０質量パーセントである。

図２〜５に示すように、穂先本体１１は、その先端部位（筆記部位）において、空隙率が高い層１２ａ（第１層）と、これに続く空隙率が低い層１２ｂ（第２層）とからなる二層構造１２で構成される（図２及び３参照）。二層構造１２と言っても、二層が接する中間部位にあっては、両層が入り混じった層（中間層）を形成している。この穂先本体１１は、先端部１５（筆記端）と、胴体部１７と、筆記端１５と胴体部１７との間に設けられた、外方周方向に延びる環状フランジ部１９とからなる。筆記端１５は、空隙率が高い層１２ａに属し、胴体部１７及びフランジ部１９は、空隙率が低い層１２ｂに属する。また、穂先本体１１は、胴体部１７の端部から、筆記端１５の略中央付近、すなわち、空隙率が高い層１２ａまで延びる柱状の収納穴２１が形成されている（図３及び４参照）。なお、フランジ部１９は、空隙率が低い層１２ｂに成形されているが、空隙率が高い層１２ａ又は中間層に成形してもよい。この場合、穂先体１がホルダ５の内側に装着された箇所を空隙率が低い、すなわち、硬質の部位とすることが求められる。

筆記端１５は、略ドーム状又は砲弾状を呈し、フランジ部１９の上面から垂直方向に延びるストレート部２３と、半円形部２５（砲弾部）とからなる。なお、筆記端１５は、ストレート部２３を設けているが、半円形部２５のみでもよい。胴体部１７は、後端（筆記端１５の反対側の端部）が縮径し、フランジ部１９の下面から軸方向下方に延び、円周方向に沿って間隔を置いて設けられた複数の略矩形状の突起部２７が形成されている（図３参照）。この複数の突起部２７は、空隙率が低い、硬質の部位であるので、穂先体１を塗布具３に装着時、塗布具３のホルダ５の内周面にしっかりと嵌合する（図１参照）。また、対向する二ケ所の突起部２７と突起部２７との間には、空気の交換通路となる通路２９が形成され、この空気交換通路２９は、後述する２つの空気交換溝３１と連通し、吐出インクとの交換のための空気の通り道としての役割を有する。本実施形態において、突起部２７は、６箇所形成される（図３参照）。なお、突起部２７は、適宜個数を変更することができる。また、突起部２７は、底面視矩形状であるが、底面視半円形状、底面視四角形状、周方向に幅を有する底面視円弧状等の形状にしてもよい。

環状フランジ部１９は、筆記端１５のストレート部２３の下部から径方向外側に延びる。このフランジ部１５には、塗液吸蔵体９に空気の交換を行うための、円周方向に沿って間隔を置いて設けられた空気交換溝３１が形成されている。この空気交換溝３１は、６つの突起部２７と同軸上に配置されておらず、９０°間隔を置いて２箇所形成される（図３
参照）。なお、空気交換溝３１は、適宜個数を変更することができる。

中綿１３は、従来の筆記具等で使用される塗液吸蔵体９と同様の材料であって、空隙率が約８０〜９０％を有するポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン等の繊維、捲縮した繊維等の集合体を用いる。これらの繊維集合体（中綿１３）は、塗液を豊富に保有する機能を有する。また、中綿１３は、製造上において取扱い易いように、棒状体に形成され、その外周のみにバインダーを塗布するか、合成樹脂繊維の場合は弱い熱をかけて外周の繊維の一部を溶着させることにより、棒状体を保持させる。中綿１３を棒状に形成する場合、バインダーとか、溶着で、その周壁に形成されている隙間を埋めることを極力少なくする。

次に、本発明の実施形態に係る穂先体１の製造方法を図６に基づいて詳細に説明する。
まず、図６（ａ）に示すように、金型４１の下型４３に、コアピン４５が一体になった治具４７を取付ける（コアピン取付工程）。このとき、コアピン４５は、穂先本体１１に内蔵する棒状の中綿１３の形状（図４参照）、すなわち、中綿１３の直径、長さ等の寸法が略同じものを用意する。

次に、図６（ｂ）に示すように、金型４１の中型４９に形成されたキャビティ５１内にコアピン４５を設置する（コアピン設置工程）。このとき、中型４９は、キャビティ５１とコアピン４５との位置を合わせるために、中型４９の位置決め孔５３に、下型４３に設けられた位置決めピン５５を挿通する。なお、キャビティ５１は、コアピン４５の外径より大きく形成され、かつ、コアピン４５の上端を越えるように形成されている。これにより、コアピン４５とキャビティ５１との間には、空隙５７が形成される。

次に、図６（ｃ）に示すように、コアピン４５とキャビティ５１との間の空隙５７（図６（ｂ）参照）に、超高分子量ポリエチレン粉末５９を充填する（第１充填工程）。このとき、超高分子量ポリエチレン粉末５９の充填は、コアピン４５の上端面（先端部）を越えないように充填する。この超高分子量ポリエチレン粉末５９は、ティコナ社のＧＵＲ２１２２又はティコナ社のＧＵＲ４１２０を用いており、４０メッシュパスに篩い分けされた粉末を充填している。なお、第１充填工程では、穂先本体１１の胴体部１７及びフランジ部１９に相当する。

次に、図６（ｄ）に示すように、キャビティ５１内に充填した超高分子量ポリエチレン粉末５９上に、超高分子量ポリエチレン粉体と、５０〜８０質量パーセントの水溶性無機物とを混合した混合粉体６１を充填する（第２充填工程）。このとき、混合粉体６１の充填は、中型４９の上端面４９ａと面一になるまで充填する。なお、混合粉末６１は、ティコナ社のＧＵＲ２１２２に５０〜８０質量パーセントの重曹を添加して常温撹拌混合し、４０メッシュパスに篩い分けされた粉末を充填している。なお、第２充填工程では、穂先本体１１の筆記端１５に相当する。

次に、図６（ｅ）に示すように、プレス機（図示せず）のプレスによって、上型６３に設けられた、断面視略ドーム状の凹部６５ａを有した押しピン６５でキャビティ５１内に充填された超高分子量ポリエチレン粉体５９及び混合粉体６１を加圧し、圧粉体７０を得る（加圧工程）。このとき、上型６３の押しピン６５を中型４９のキャビティ５１に位置合わせするために、上型６３に設けた位置決め孔６７に、下型４３の位置決めピン５５を挿入する。また、押しピン６５の押込みによって混合粉体６１が盛り上がり、押しピン６５の凹部６５ａ内に充満する。なお、プレスによる加圧力、すなわち、押しピン６５の押込み力を調整することにより、超高分子量ポリエチレン粉体５９の密度及び混合粉体６１の密度が変わり、穂先本体１１の空隙率を適宜変更することができる。また、筆記端１５の高さは、押しピン６５の凹部６５ａの深さを変更することで、高さを適宜変えることが
できる。

次に、図６（ｆ）に示すように、超高分子量ポリエチレン粉体５９及び混合粉体６１を加圧した状態で、加熱手段６９（例えば、電気炉）によって、加熱温度１８０℃で２０分間加熱して焼結し、焼結品７１を得る（焼結工程）。このとき、加熱手段６９で加熱する前に、金型４１に付着したちり、ほこり等を除塵する。

次に、図６（ｇ）に示すように、プレス機による加圧を解き、上型６３を上昇させた後、キャビティ５１内から焼結品４１を離型する（離型工程）。このとき、コアピン４５は、治具４７が下型４３に固定されているため、焼結品７１と共に離型されない。次に、金型４１から離型した焼結品７１は、内蔵されている水溶性無機物を溶出するために、洗浄し、成形品７３（穂先本体１１）を得る（水溶性無機物洗浄除去工程、図示せず）。その後、図６（ｈ）に示すように、成形品７３（穂先本体１１）の後端面に開口している収納穴２１に棒状の中綿１３を挿入し、穂先体１を得る（中綿挿入工程）。

以上のようにして、製作された穂先体１は、塗布具を製造する場合、図１に示すように、軸筒７の中に、インキ等の塗液を含浸させた塗液吸蔵体９を収納し、穂先体１をホルダ５に装着し、ホルダ５のねじ部５ａと軸筒７のねじ部７ａとを螺合する。装着に際して、穂先体１の後端部が塗液吸蔵体９の前端部に埋入するように接続することが望ましい。

また、穂先体１の製造工程において、コアピン４５の周囲に超高分子量ポリエチレン粉体５９及び混合粉末６１を充填し、焼結しているが、予め棒状の中綿１３を治具に固定し、棒状の中綿１３の周囲に超高分子量ポリエチレン粉体５９、混合粉末６１を順次充填して、焼結してもよい。

本発明の一実施形態に係る穂先体１によると、穂先本体１１は、空隙率が高い層１２ａ（筆記端１５）と、空隙率が高い層１２ａより空隙率が低いか又はない状態の層１２ｂ（胴体部１７及びフランジ部１９）とからる二層構造１２に構成され、かつ、穂先本体１１の筆記端１５の内部までに棒状の中綿１３が内蔵されているので、胴体部１７及びフランジ部１７に空隙率がない状態にあったとしても、インクを充分に筆記端１５に供給することができる。更に、筆記端１５では、インクの供給がよく、柔軟性（ソフトタッチ感）を有し、胴体部１７では、堅硬性を有し、筆圧に起因する穂先体１の折り曲げが極めて少ないため、筆記により穂先体１が漸次外方に出る現象を防止することができる。

また、本発明の一実施形態に係る穂先体１によると、筆記端１５の下部から径方向外側に延びる環状のフランジ部１９を設けることにより、穂先体１がホルダ５内に沈むことを防ぐことができ、また、フランジ部１９に２つの空気交換溝３１を設けることで、塗液吸蔵体９に対して空気の交換をスムーズに行うことができる。

更に、本発明の一実施形態に係る穂先体１によると、胴体部１７に、フランジ部１９の下面から胴体部１７の中央部付近まで延びる複数の突起部２７を設け、この周辺を空隙率の低い、樹脂層（空隙率が低い層１２ｂ）としたので、穂先体１と塗布具３のホルダ５との嵌合が強固となり、運送時の振動、衝撃等の外力が塗布具３に加わっても、塗布具３のホルダ５から穂先体１の抜け、浮きを防止することができる。また、穂先体１をホルダ５に装着した際、空気交換溝３１と連通している、対向する二ケ所の突起部２７と突起部２７との間の空気交換通路２９が空気の通り道となり、空気交換溝３１と塗液吸蔵体９とを適切に連通することができる。

本発明の一実施形態に係る穂先体１の製造方法によると、コアピン設置工程（図６（ｂ）参照）において、コアピン４５を用いることで、中心位置を容易に定めることができる
。第１及び第２充填工程〜焼結工程（図６（ｃ）〜（ｆ）参照）において、キャビティ５１内に超高分子量ポリエチレン粉体５９の充填後、その上に超高分子量ポリエチレン粉体と５０〜８０質量パーセントの水溶性無機物とを混合した混合粉体６１を充填し、押圧ピン６５によって加圧し、この状態を維持して焼結することで、二層構造１２の焼結品７１を得ることができる。その後、水溶性無機物洗浄除去工程において、焼結品７１の洗浄によって、水溶性無機物が除去され、空隙率が高い層１２ａと低い層１２ｂとで構成された成形品７１（穂先本体１１）を得ることができる。空隙率は、水溶性無機物の添加量及び加圧工程における押しピン６５の押込み力によって、容易に変更することができる。

次に、上述の製造方法によって成形された実施例１，２及び対象例の穂先体１の評価試験について図７を参照して説明する。
図７に示すように、穂先体１の評価試験は、穂先体１の保持力、インク追従性の評価（後述の表１参照）を行った。
保持力の評価試験は、穂先体１を塗布具３のホルダ５に装着した状態で、穂先体１を押圧したときの芯抜け（芯抜け力）に基づいて評価した。
インク追従性の評価試験では、インクの消費量（インクの流れの良さ）に基づいて評価した。

次に、実施例１，２及び対象例の穂先体１に用いた材料について説明する。
実施例１では、空隙率が高い層１２ａ（先端部１５）の材料、すなわち、第２充填工程（図６（ｄ）参照）で充填する粉末として、ティコナ社のＧＵＲ２１２２（平均粒径１１５μｍ、平均嵩比重０．２３ｇ／ｃｍ^３、平均孔隙率７０％、平均強度１ＭＰａ）の粉体に、水溶性無機物として重曹（７０質量パーセント）を添加して常温撹拌混合した混合粉末を用い、空隙率が低い層１２ｂ（胴体部１７及びフランジ部１９）の材料、すなわち、第１充填工程（図６（ｃ）参照）で充填する粉末として、ティコナ社のＧＵＲ２１２２の粉体を他の物質に加えることなく用いた。これらの粉末を用いて、上記製造方法によって穂先本体１１を成形した。穂先本体１１を洗浄、乾燥した後、その後端の収納穴２１より棒状の中綿１３を挿入した。

実施例２では、第２充填工程で充填する粉末として、ティコナ社のＧＵＲ２１２２の粉体に重曹（７０質量パーセント）を添加して常温撹拌混合した混合粉末を用い、第１充填工程で充填する粉末として、ティコナ社のＧＵＲ４１２０（平均粒径１２０μｍ、平均嵩比重０．４０ｇ／ｃｍ^３、平均孔隙率４０％、平均強度２．５ＭＰａ）の粉体を用いた。これらの粉末を用いて、上記製造方法によって穂先本体１１を成形した。穂先本体１１を洗浄、乾燥した後、その後端の収納穴２１より棒状の中綿１３を挿入した。

対象例では、空隙率が高い層１２ａ及び低い層１２ｂの材料、すなわち、第２充填工程を省略し、第１充填工程で中型４９の上端面４９ａと面一になるまで充填する粉末として、ティコナ社のＧＵＲ２１２２の粉体に、水溶無機物として重曹（７０質量パーセント）を添加して常温撹拌混合した混合粉末を用いた。この粉末を用いて、上記製造方法によって穂先本体１１を成形した。穂先本体１１を洗浄、乾燥した後、その後端の収納穴２１より棒状の中綿１３を挿入した。

次に、評価試験及び製造方法の条件について表１を参照して説明する。

穂先体１を塗布具３のホルダ５に挿入する圧力（組込力）において、図７に示すように、実施例１では、１２００ｇ、実施例２では、１８００ｇ、対象例では、２００ｇであった。保持力の評価試験において、図７に示すように、実施例１では、１５００ｇで、実施例２では、２０００ｇで、対象例では、７００ｇで、穂先体１が塗布具３のホルダ５から浮き出た。インク追従性の評価試験において、実施例１及び２では、インク消費量が２．８（ｇ／１００ｍ）であって（表１参照）、同等のインク追従性が得られ、対象例では、インク消費量が２．９（ｇ／１００ｍ）であって（表１参照）、実施例１及び２よりインク追従性がよいことがわかった。なお、実施例１の焼結体７１（穂先本体１１）全体の空隙率は、図７に示すように、約７５％、実施例２の焼結体７１全体の空隙率は、約７０％、対象例の焼結体（穂先本体）全体の空隙率は、約８０％であった。

以上の結果、二層構造の穂先本体１１である実施例１及び２では、穂先体１は、塗布具３のホルダ５内に堅硬に保持され、運送時の振動、衝撃等の外力が塗布具１に加わっても、ホルダ５から穂先体１の抜け、浮きを防ぐことが判った。また、実施例１及び２では、対象例のインクの流れと比較して僅かに劣るものの、インクの追従性の評価結果に示すように、インクの流れは良好であった。対象例では、実施例１及び２よりもインクの流れが良好であることが判った。

１…穂先体、３…塗布具、５…ホルダ、７…軸筒、９…塗布液吸蔵体、１１…穂先本体、１２…二層構造、１２ａ…空隙率の高い層、１２ｂ…空隙率の低い層、１３…中綿、１５…先端部（筆記端）、１７…胴体部、２１…収納穴

Claims

塗布具のホルダに装着され、前記塗布具の軸筒内の塗布液吸蔵体から供給されるインクを導出させる棒状の穂先体であって、
前記穂先体は、後端に開口した収納穴を備え、先端部を筆記端とした合成樹脂焼結体からなる穂先本体と、前記収納穴内に挿入された中綿とからなり、
前記穂先本体は、その筆記端を空隙率の高い層とし、前記穂先体を前記ホルダに保持させる部位を空隙率の低い層とし、
前記穂先体に設けた収納穴は、前記筆記端の内部まで延びており、前記中綿は、前記収納穴を埋め、その後部は、前記収納穴の開口に至るか突出し、
前記穂先本体は、空隙率が前記高い層と空隙率が前記低い層との間に、該低い層と同じ空隙率を備えたフランジ部が形成され、
前記フランジ部には、所定の間隔を置いて配置された複数の空気交換溝が形成されていることを特徴とする穂先体。
空隙率が前記低い層には、前記フランジ部の下面から中央部付近まで延び、所定の間隔を置いて配置された複数の突起部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の穂先体。
金型のキャビティ内にコアピンを、その周囲に空隙を残して設置するコアピン設置工程と、
超高分子量ポリエチレン粉体を、前記コアピンの先端を少なくとも覆わないで前記キャビティ内に充填する第１充填工程と、
前記キャビティ内に充填した前記超高分子量ポリエチレン粉体上に、超高分子量ポリエチレン粉体と、５０〜８０質量パーセントの水溶性無機物とを混合した混合粉体を充填する第２充填工程と、
前記金型に設けた押しピンにより、前記超高分子量ポリエチレン粉体及び前記混合粉体を加圧する加圧工程と、
前記金型を加熱し、前記超高分子量ポリエチレン粉体及び前記混合粉体を焼結し、焼結品を成形する焼結工程と、
形成された前記焼結品を洗浄し、水溶性無機物を前記焼結品から除去する水溶性無機物洗浄除去工程と、
前記水溶性無機物を除去した成形品に棒状中綿を挿入する中綿挿入工程と、からなることを特徴とする穂先体の製造方法。