JP2009078485A - Shaft body and writing utensil using the shaft body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸体、特に把持部を設けた軸体の接合に関するものであり、その軸体の1例としては、ボールペンやシャープペンシルなどの筆記具や、口紅やアイライナーなど細長い容器、釣り竿、ドアノブ、ドライバーなどの工具類が挙げられる。 The present invention relates to the joining of a shaft body, particularly a shaft body provided with a gripping part, and examples of the shaft body include writing instruments such as ballpoint pens and mechanical pencils, elongated containers such as lipsticks and eyeliners, fishing rods, Examples include tools such as door knobs and drivers.
軸体を形成する軸筒の接合には係止用の凹凸部を設けた嵌合、ネジ、接着、熱溶着、超音波溶着と言った様々な手段があり、これらは接合の目的や強度、また工数やコストの観点から様々な発明がなされている。
しかし、材料の特性や構造上の制約によって十分な接合強度が得られない場合には、軸体の使用時に接合部が外れたり、剥がれたりして使用できなくなってしまう。特に、把持部等に弾性樹脂を使用する場合には、弾性樹脂内に含有される油分が接着剤の硬化を阻害したり、接着成分の活性を弱めるため、例えば、プライマーを使用しても強固な接合が難しく、把持部のズレや膨潤によるゆるみが発生するといった問題があった。また、強力な接着剤の使用は樹脂をその成分中に含まれる有機溶剤で樹脂が溶解するため、外観に凹みが発せするなど問題が発生してしまう。
また、熱溶着の場合は、外面にヒートシールなどを巻きつけることから、その外面に溶着痕が残る問題がある。
さらに、超音波溶着の場合は、弾性樹脂に振動が吸収されるため、樹脂同士の溶解が発生しにくく十分な溶着強度が得られない。ここで、超音波の出力を高くしてしまうと接着面以外の部分にも熱が伝わってしまい外観不良が発生したり、接着対象となる硬質の樹脂材料に破損が生じたりするといった問題があった。
However, if sufficient joint strength cannot be obtained due to material characteristics and structural restrictions, the joint portion may be detached or peeled off when the shaft is used, making it unusable. In particular, when an elastic resin is used for the gripping part or the like, the oil contained in the elastic resin inhibits the curing of the adhesive or weakens the activity of the adhesive component. There was a problem that smooth joining was difficult and loosening due to displacement or swelling of the gripping part occurred. In addition, the use of a strong adhesive causes problems such as the appearance of dents because the resin dissolves in the organic solvent contained in the component.
Further, in the case of heat welding, since a heat seal or the like is wound around the outer surface, there is a problem that a welding mark remains on the outer surface.
Further, in the case of ultrasonic welding, since vibration is absorbed by the elastic resin, it is difficult for the resins to be dissolved, and a sufficient welding strength cannot be obtained. Here, if the output of the ultrasonic wave is increased, heat is transmitted to parts other than the bonding surface, resulting in a defective appearance and damage to the hard resin material to be bonded. It was.
そこで、本発明は、2つ以上の軸筒の一方を他方に挿入し当接して形成される軸体において、軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のない非透過性樹脂を材料とし、それに当接する軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のある透過性樹脂を材料とし、軸筒同士の当接部をレーザー光の照射によって溶着し、接合したことを第1の要旨とし、前記樹脂の少なくとも一つに弾性樹脂を使用したことを第2の要旨とする。さらに、前記弾性樹脂を使用した軸筒が把持部であることを第3の要旨とし、軸体を筆記具に使用したことを第4の要旨とするものである。 Therefore, the present invention provides a shaft body formed by inserting and abutting one of two or more shaft cylinders into the other, and at least one of the shaft cylinders is made of an impermeable resin that is not transmissive to laser light. The material, and at least one of the shaft cylinders in contact with it is made of a transparent resin that is transmissive to the laser light, and the contact portion between the shaft cylinders is welded and joined by laser light irradiation. The second gist is that an elastic resin is used as at least one of the resins. Further, a third gist is that the shaft cylinder using the elastic resin is a gripping portion, and a fourth gist is that the shaft body is used for a writing instrument.
軸体は2つ以上の軸筒の一方を他方に挿入し当接して形成されればよい。軸筒は、少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のない非透過性樹脂を材料とし、それに当接する軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のある透過性樹脂を材料とする。その他の軸筒は樹脂、木材、石材など軸体として使用できるものであればよく、特に限定されない。また、これらの材質は1種または、2種以上の混合物であってもよい。 The shaft body may be formed by inserting one of two or more shaft cylinders into the other and contacting. At least one of the shaft cylinders is made of a non-transparent resin that is not transmissive to laser light, and at least one of the shaft cylinders that contacts the shaft cylinder is made of a transmissive resin that is transmissive to laser light. To do. Other shaft cylinders are not particularly limited as long as they can be used as a shaft body such as resin, wood, and stone. These materials may be one kind or a mixture of two or more kinds.
レーザー溶着方法では、透過性樹脂材内を透過したレーザー光が非透過性樹脂材の当接面に到達して吸収され、この当接面に吸収されたレーザー光がエネルギーとして蓄積される。その結果、非透過性樹脂材の当接面が加熱溶融されるとともに、この非透過性樹脂材の当接面からの熱伝達により透過性樹脂材の当接面が加熱溶融される。この状態で、透過性樹脂材と非透過性樹脂材の当接面同士を圧着させれば、両者を一体的に接合することができる。こうして得られた接合部は、接合面同士が溶融されて接合されており、該接合面同士の間では両成形部材を構成する両樹脂が溶融して互いに入り込み絡まった状態が形成されているため、強固な接合状態を構成して高い接合強度及び耐圧強度を有している。その為、軸筒同士の当接部はレーザーを照射した際に完全に溶着するよう密接している必要がある。密接させる手段としては、外部から圧力をかける、軸筒同士を螺合する、圧入する、部分的な凹凸によって嵌合する、軸筒の一方に弾性樹脂を用いてその弾性によって圧接するといった方法があげられるが、レーザーを照射する軸筒同士の当接部が圧接していればよく、特に限定されない。接合の界面(接合面)のみで溶融が発生する為、表面が犯されることはなく、外観上の問題は発生しない。 In the laser welding method, the laser light transmitted through the transparent resin material reaches the contact surface of the non-transparent resin material and is absorbed, and the laser light absorbed on the contact surface is accumulated as energy. As a result, the contact surface of the non-permeable resin material is heated and melted, and the contact surface of the transparent resin material is heated and melted by heat transfer from the contact surface of the non-permeable resin material. In this state, if the contact surfaces of the permeable resin material and the non-permeable resin material are pressure-bonded to each other, they can be joined together. In the joint portion thus obtained, the joining surfaces are melted and joined, and between the joining surfaces, both resins constituting both molded members are melted and are intertwined with each other. It has a strong bonding state and a high pressure strength by constituting a strong bonding state. For this reason, the contact portions of the shaft tubes need to be in close contact with each other when they are irradiated with laser. As means for close contact, there are methods such as applying pressure from the outside, screwing the shaft cylinders together, press-fitting, fitting by partial unevenness, and press-contacting one of the shaft cylinders by the elasticity using an elastic resin. However, there is no particular limitation as long as the abutting portions of the shaft cylinders that irradiate the laser are in pressure contact with each other. Since melting occurs only at the bonding interface (bonding surface), the surface is not violated, and no appearance problem occurs.
上記透過性樹脂材に用いる樹脂及び/または弾性樹の種類としては、加熱源としてのレーザ光を所定の透過率以上で透過させうるものであれば特に限定されない。樹脂としてはポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリスチレン樹脂(PS)、アクリロニトリルスチレン樹脂(AS)、アクリロニトリルスチレンブタジエン樹脂(ABS)、メタクリル樹脂(PMMA)、ポリアセタール樹脂(POM)、ナイロン6樹脂(PA6)やナイロン66樹脂(PA66)等のポリアミド樹脂(PA)、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリエチレンテレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、弾性樹脂としてはアクリル樹脂やシリコーン樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、エラストマーゲル、ポリエチレンゲル、ウレタンゴム、エチレンアクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、塩素化ポリエチレン、ニトリルゴム、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマーなどが挙げられるが、形状が維持できるものであれば特に限定されない。これら樹脂及び/または弾性樹脂は1種または2種以上の混合物であってもよい。
The type of resin and / or elastic tree used for the transparent resin material is not particularly limited as long as it can transmit laser light as a heating source at a predetermined transmittance or higher. As the resin, polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene chloride (PVDC), polyethylene resin (PE), polypropylene resin (PP), polystyrene resin (PS), acrylonitrile styrene resin (AS), acrylonitrile styrene butadiene resin (ABS), Methacrylic resin (PMMA), polyacetal resin (POM), polyamide resin (PA) such as
弾性樹脂の硬度は、ショアーAで0度から90度もしくは、アスカーCで0度から90度までの硬度範囲の中で適宜選択すればよく、特に限定されるものではない。ただし、ショアーAで60度、アスカーCで80度以上の弾性樹脂は硬くなり、表面のベタツキや膨潤も少なくなることから、ショアーAで60度以下、アスカーCで80度以下の弾性樹脂であることが望ましい。 The hardness of the elastic resin may be appropriately selected within a hardness range of 0 to 90 degrees for Shore A or 0 to 90 degrees for Asker C, and is not particularly limited. However, an elastic resin of 60 degrees or less on Shore A and 80 degrees or more on Asker C becomes hard and less sticky or swells on the surface. Therefore, it is an elastic resin of 60 degrees or less on Shore A and 80 degrees or less on Asker C. It is desirable.
上記非透過性樹脂材に用いる樹脂及び/または弾性樹脂の種類としては、加熱源としてのレーザ光を透過させずに吸収しうるものであれば特に限定されない。樹脂としてはポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリスチレン樹脂(PS)、アクリロニトリルスチレン樹脂(AS)、アクリロニトリルスチレンブタジエン樹脂(ABS)、メタクリル樹脂(PMMA)、ポリアセタール樹脂(POM)、ナイロン6樹脂(PA6)やナイロン66樹脂(PA66)等のポリアミド樹脂(PA)、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリエチレンテレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、弾性樹脂としてはアクリル樹脂やシリコーン樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、エラストマーゲル、ポリエチレンゲル、ウレタンゴム、エチレンアクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、塩素化ポリエチレン、ニトリルゴム、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマーなどが挙げられ、樹脂及び/または弾性樹脂にレーザー光に対して十分な吸収性を示すカーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材を混入したものを挙げることができる。また、レーザー光に対して、十分な吸収性を示すものであれば、有機系着色材を用いてもよい。このような着色材として、たとえば、銅フタロジアニン系顔料等をあげることができる。
The type of resin and / or elastic resin used for the non-transparent resin material is not particularly limited as long as it can absorb laser light as a heating source without transmitting it. As the resin, polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene chloride (PVDC), polyethylene resin (PE), polypropylene resin (PP), polystyrene resin (PS), acrylonitrile styrene resin (AS), acrylonitrile styrene butadiene resin (ABS), Methacrylic resin (PMMA), polyacetal resin (POM), polyamide resin (PA) such as
上記透過性樹脂材に用いる樹脂と上記非透過性樹脂材に用いる樹脂との組合せについては、互いに相溶性のあるもの同士の組合せとされる。同種の樹脂同士の組合せの他、ナイロン6とナイロン66との組合せ、PETとPCとの組合せやPCとPBTとの組合せ、また、スチレン系エラストマーとポリプロピレン樹脂(PP)との組合せの様な樹脂と弾性樹脂の組合せ、オレフィン系エラストマーとウレタンゴムとの組合せの様な弾性樹脂同士の組合せが挙げられるが、相溶性のある樹脂同士の組合せであればよく特に限定されない。
The combination of the resin used for the permeable resin material and the resin used for the non-permeable resin material is a combination of those compatible with each other. Resins such as combinations of
加熱源として用いるレーザー光の種類としては、レーザ光を透過させる透過性樹脂材の吸収スペクトルや板厚(透過長)等との関係で、透過性樹脂材内での透過率が所定値以上となるような波長を有するものが適宜選定される。例えば、YAG:Nd3+レーザ(レーザ光の波長:1060nm)や半導体レーザ(レーザ光の波長:500〜1000nm)を用いることができる。なお、レーザーの出力、照射密度や加工速度(移動速度)等の照射条件は、樹脂の種類、透過性樹脂材の吸収能力等に応じて適宜設定可能である。レーザー光の出力が低いと樹脂材料の接合面を互いに溶融させることが困難となり、出力が高いと樹脂材料が蒸発したり、変質し強度が低下する問題が生じるようになる。 The type of laser light used as a heating source is such that the transmittance in the transparent resin material is a predetermined value or more in relation to the absorption spectrum or plate thickness (transmission length) of the transparent resin material that transmits the laser light. Those having such wavelengths are appropriately selected. For example, a YAG: Nd 3+ laser (laser light wavelength: 1060 nm) or a semiconductor laser (laser light wavelength: 500 to 1000 nm) can be used. Irradiation conditions such as laser output, irradiation density and processing speed (moving speed) can be set as appropriate according to the type of resin, the absorption capacity of the permeable resin material, and the like. If the output of the laser beam is low, it becomes difficult to melt the joint surfaces of the resin materials, and if the output is high, the resin material evaporates or changes in quality and the strength is lowered.
微細な固体4は軸体と把持部との間及び/または把持部に設けられた空間に配されている。微細な固体4の具体的な例としては、ステンレス、洋白、ジルコニア、ルビーボール等の硬球、ダイヤモンド、ルビー、サファイヤ、めのう、水晶等の鉱石、御影石、大理石等の岩石、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタラート、塩化ビニル、ABS、AS、PMMA、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の樹脂やその発泡体、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、ジメチル系シリコーン、メチルビニル系シリコーン、メチルフェニルビニル系シリコーン、メチルフルオロアルキル系シリコーン(フロロシリコーン)、フロロ−ジメチル共重合シリコーン、ウレタンゴム、エチレンアクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、塩素化ポリエチレン、ニトリルゴム、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー等の弾性樹脂、ナイロン、絹、綿等の繊維、ガラスなどが挙げられるが、微細な固体が形成できればよく特に限定はされない。また、これらの微細な固体は1種または2種以上の混合物であってもよい。
The
微細な固体4の形状は粒子状、繊維状、不定形状等様々な形状の固体が利用できる。硬球などの真球に近い形状の微細な固体を配した場合には、把持した際の変形が速く、また、放した時の形状復元も速い。岩石やガラスを粉砕した不定形の微細な固体を配した場合には、把持した際の変形は遅いが腰がある把持感があり、また、放した時にも形状をある程度記憶している。微細な固体の大きさは空間の大きさによって異なるが、空間の最小の幅より小さければよく、特に限定されない。また、これらの微細な固体の大きさは1種または2種以上の混合物であってもよい。 As the shape of the fine solid 4, various shapes of solid such as particles, fibers, and irregular shapes can be used. When a fine solid having a shape close to a true sphere, such as a hard sphere, is arranged, the deformation is fast when gripped, and the shape is restored quickly when released. When an irregularly shaped fine solid obtained by pulverizing rocks or glass is arranged, the gripping is slow, but there is a feeling of gripping, and the shape is remembered to some extent when released. The size of the fine solid varies depending on the size of the space, but is not particularly limited as long as it is smaller than the minimum width of the space. Further, the size of these fine solids may be one kind or a mixture of two or more kinds.
軸体と把持部との間及び/または把持部内部に設けられた空間には微細な固体4の他に、微細な固体の流動性、形状保持性を補助するために弾性樹脂やゲル状物質や粘稠物などの補助材5を配してもよい。粘稠物としては、KF96(信越化学工業(株)製)といったシリコーンオイルやtsk5370(Ge東芝シリコーン(株)製)といったシリコーンオイルコンパウンド、レチナックス グリース CL(昭和シェル石油(株)製)といった石油系グリースがあげられる。ゲル状物質としてはKE−1052、sifel827(信越化学工業(株)製)、アルファゲル((株)ジェルテック製)、SilGel612(旭化成ワッカーシリコーン(株)製)といったシリコーンゲル、人肌のゲル((株)エクシールコーポレーション製)といったウレタンゲルなどが挙げられる。
In addition to the fine solid 4 in the space provided between the shaft body and the grip part and / or inside the grip part, an elastic resin or gel-like substance is used to assist the fluidity and shape retention of the fine solid.
本発明は、2つ以上の軸筒の一方を他方に挿入し当接して形成される軸体において、軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のない非透過性樹脂を材料とし、それに当接する軸筒の少なくとも一つはレーザー光に対して透過性のある透過性樹脂を材料とし、軸筒同士の当接部をレーザー光の照射によって溶着し、接合したことで強固な接合を実現している。従来プライマーを使用する必要があり強固な接合が困難であった弾性樹脂の場合でも、両樹脂が溶融して互いに入り込み絡まった状態が形成されるため、強固な接合状態を構成し、高い接合強度及び耐圧強度を有している。特に把持部として使用されることが多い弾性時樹脂は汗による膨潤によるゆるみが発生する問題があったが、両樹脂が溶融して強固な溶着が実現されるため、解消される。また、溶着によって密閉構造を作り出すことが出来るので、非透過性樹脂及び/または透過性樹脂の間に設けた空間に微細な固体及び/または粘稠物を配しても漏れ出すことがない封入が可能である。 According to the present invention, in a shaft body formed by inserting and abutting one of two or more shaft cylinders into the other, at least one of the shaft cylinders is made of a non-transparent resin that is not transparent to laser light. In addition, at least one of the shaft cylinders that abut on it is made of a transparent resin that is transmissive to laser light, and the abutting portions of the shaft cylinders are welded and bonded together by laser light irradiation, thereby providing strong bonding Is realized. Even in the case of an elastic resin that has conventionally required the use of a primer and difficult to join firmly, both resins melt and enter each other to form an entangled state. And withstand pressure strength. In particular, the elastic resin often used as a gripping part has a problem of loosening due to swelling due to sweat. However, since both resins are melted to realize a strong welding, the problem is solved. In addition, since a sealed structure can be created by welding, the enclosure does not leak even if a fine solid and / or viscous material is placed in the space provided between the impermeable resin and / or the permeable resin. Is possible.
本発明は、レーザー光に対して透過性のない非透過性樹脂で成形した軸筒と、レーザー光に対して透過性のある透過性樹脂で成形した軸筒同士の当接部をレーザー光の照射によって溶着することを最も主要な特徴とする。これまで使用に耐える強度や高い耐久性が得られなかった弾性樹脂の溶着を可能にした。更に強固な溶着を用いた密閉構造を創意工夫することよって、これまでにない触感の軸体を実現した。 In the present invention, a contact portion between a shaft tube formed of a non-transparent resin that is not transmissive to laser light and a shaft tube formed of a transmissive resin that is transmissive to laser light is used for the laser light. The main feature is welding by irradiation. We have made it possible to weld elastic resin, which has not been able to obtain strength and durability that can withstand use. Furthermore, a shaft body with an unprecedented tactile sensation has been realized by creatively inventing a sealed structure using strong welding.
実施例1
図1は、本発明を筆記具の軸体に使用した実施例1の部品図である。図2は図1のa−A’線断面図である。また、参照符号1は軸筒1、参照符号2は軸筒2、参照符号3は溶着部である。
Example 1
FIG. 1 is a component diagram of Example 1 in which the present invention is used for a shaft of a writing instrument. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
レーザー光に対して透過性のあるエラストマー(アクティマーAE−2040S、リケンテクノス(株)製、ショアーA硬度:40°)を用いて射出成形した軸筒1に、レーザー吸収材料としてカーボンブラックを0.5重量%配合したポリエチレンを用いて射出成形した軸筒2を挿入した。軸筒2の両端を固定し、径方向に回転する装置に取り付け、回転させながら溶着部3の部分に半導体レーザー装置(波長940nm、出力40W)でレーザー光を一周照射し、軸筒1と軸筒2を溶着部3全周で溶着した。軸筒1と軸筒2は完全に溶融して外れることはなく、汗等で膨潤してもゆるみは発生しなかった。
Carbon black as a laser-absorbing material is added to the
実施例2
図3は、本発明を筆記具の軸体に使用した実施例2の部品図である。図4は図3のa−A’線断面図である。また、参照符号1は軸筒1、参照符号2は軸筒2、参照符号3は溶着部、参照符号4は微細な固体、参照符号5は補助材である。軸筒1と軸筒2の間には空間部があり、軸筒1と軸筒2の当接部二箇所を全周溶着し溶着部3とすることによって空間7は封止され、その空間7の内部に微細な固体4、補助材5が封入されている。
Example 2
FIG. 3 is a component diagram of Example 2 in which the present invention is used for a writing instrument shaft. 4 is a cross-sectional view taken along line aA ′ of FIG.
レーザー光に対して透過性のあるエラストマー(ラバロンMJ5302C、三菱化学(株)製、ショアーA硬度:50度)を用いて射出成形した軸筒1に、レーザー吸収材料(LAW−1800、オリヱント化学工業(株)製)を混合したポリプロピレンを用いて射出成形した軸筒2を挿入した。軸筒1と軸筒2の間に形成される空間に微細な固体4としてガラスビーズ(ユニビーズUB−1921LN、(株)ユニオン製)を配し、隙間にシリコーンゲル(KE−1052、信越化学工業(株)製)を充填した。軸筒2の両端を固定し、径方向に回転する装置に取り付け、回転させながら半導体レーザー装置(波長940nm、出力40W)でレーザー光を照射し軸筒1と軸筒2を2箇所で溶着した。軸筒1と軸筒2は完全に溶融して外れることはなく、汗等で膨潤してもゆるみは発生しなかった。また、空間に配されたガラスビーズやシリコーンゲルは溶着によって封入されているため外部に漏れ出すことはない。ガラスビーズは握った時の圧力で適度に位置を変え、その移動はシリコーンゲルによってより柔らかな変化となる。このため把持部2は握った指の形状に変形し、持ちやすさ、滑りにくさといった効果を発揮する。内部のガラスビーズそのものは硬くシリコーンゲルによる弾力があるため、しっかり握った際にも変形しすぎず、腰のある良好な感触が得られる。
A laser-absorbing material (LAW-1800, Orient Chemical Industry Co., Ltd.) is injected into the
実施例3
図5は、本発明を筆記具の軸体に使用した実施例3の部品図である。図6は図5のa−A’線断面図である。また、参照符号1は軸筒1、参照符号2は軸筒2、参照符号3は溶着部、参照符号4は微細な固体、参照符号5は補助材、参照符号6は軸筒3、参照符号7は空間である。軸筒1は袋状に成形され、フタの役割を担う軸筒2との当接部を全周溶着し溶着部3とすることによって封止された空間7が形成され、その空間7の内部に微細な固体4、補助材5が封入されている。
Example 3
FIG. 5 is a component diagram of Example 3 in which the present invention is used for a shaft of a writing instrument. 6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
ポリプロピレンを用いて射出成形した軸筒3にレーザー光に対して透過性のあるエラストマー(ラバロンMJ6302C、三菱化学(株)製、ショアーA硬度:60度)を用いて袋状の軸筒1を2色成形した。軸筒1に形成される空間に微細な固体4としてガラスビーズ(ユニビーズUB−1921LN、(株)ユニオン製)を配し、隙間にシリコーンゲル(KE−1052、信越化学工業(株)製)を充填した。レーザー吸収材料(LAW−1800、オリヱント化学工業(株)製)を混合したポリプロピレンを用いて射出成形した軸筒2を軸筒1と軸筒3の間に挿入した。軸筒2と軸筒3は凹凸によって嵌合されている。軸筒3の両端を固定し、径方向に回転する装置に取り付け、回転させながら半導体レーザー装置(波長940nm、出力40W)でレーザー光を照射し軸筒1と軸筒2を溶着した。軸筒1と軸筒2は完全に溶融して外れることはなく、汗等で膨潤してもゆるみは発生しなかった。また、空間に配されたガラスビーズやシリコーンゲルは溶着によって封入されているため外部に漏れ出すことはない。ガラスビーズは握った時の圧力で適度に位置を変え、その移動はシリコーンゲルによってより柔らかな変化となる。このため把持部2は握った指の形状に変形し、持ちやすさ、滑りにくさといった効果を発揮する。内部のガラスビーズそのものは硬くシリコーンゲルによる弾力があるため、しっかり握った際にも変形しすぎず、腰のある良好な感触が得られる。
A bag-shaped
実施例4
図8は、本発明を筆記具の軸体に使用した実施例4の部品図である。図9は図8のa−A’線断面図である。また、参照符号1は軸筒1、参照符号2は軸筒2、参照符号3は溶着部、参照符号4は微細な固体、参照符号5は補助材、参照符号6は軸筒3、参照符号7は空間、参照符号8は軸筒2に設けられた貫通孔である。軸筒1は袋状に成形され、フタの役割を担う軸筒2との当接部を全周溶着し溶着部3とすることによって形成された空間7に微細な固体4、並びに、補助材5が配されている。
Example 4
FIG. 8 is a component diagram of Example 4 in which the present invention is used for a writing instrument shaft. 9 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
ポリプロピレンを用いて射出成形した軸筒3にレーザー光に対して透過性のあるエラストマー(ラバロンMJ6302C、三菱化学(株)製、ショアーA硬度:60度)を用いて袋状の軸筒1を2色成形した。軸筒1に形成される空間7に微細な固体4としてガラスビーズ(ユニビーズUB−1921LN、(株)ユニオン製)を配した。レーザー吸収材料(LAW−1800、オリヱント化学工業(株)製)を混合したポリプロピレンを用いて射出成形した軸筒2を軸筒1と軸筒3の間に挿入した。軸筒2と軸筒3は凹凸によって嵌合されている。軸筒3の両端を固定し、径方向に回転する装置に取り付け、回転させながら半導体レーザー装置(波長940nm、出力40W)でレーザー光を照射し軸筒1と軸筒2を溶着した。微細な固体4が配された空間7の隙間にシリコーンゲル(SilGel612(旭化成ワッカーシリコーン(株)製)を貫通孔8を通じて外部より充填した。軸筒1と軸筒2は完全に溶融して外れることはなく、汗等で膨潤してもゆるみは発生しなかった。また、空間7に配されたガラスビーズやシリコーンゲルは軸筒1と軸筒2が溶着されているため外部に漏れ出すことはない。貫通孔8はガラスビーズより小さいため、空間内のガラスビーズが外部に出てくることはない。シリコーンゲルは圧力によって変形するがその変形量に限界があり、また、圧力がかかっても狭い貫通孔8から漏れ出すより空間7の内部で移動する方が変形しやすいため、外に漏れ出すことはない。更に、圧力によって移動したガラスビーズが貫通孔8を塞いでしまうのでシリコーンゲルは外部に漏れ出す前に止まっている。ガラスビーズは握った時の圧力で適度に位置を変え、その移動はシリコーンゲルによってより柔らかな変化となる。このため把持部2は握った指の形状に変形し、持ちやすさ、滑りにくさといった効果を発揮する。内部のガラスビーズそのものは硬くシリコーンゲルによる弾力があるため、しっかり握った際にも変形しすぎず、腰のある良好な感触が得られる。
A bag-shaped
比較例1
実施例1の軸筒1の固定を接着剤を用いて行った。しかし、軸筒1のエラストマーは材料内に油分を含む弾性樹脂で難接着物であり、汗等で膨潤すると接着した箇所がはく離し、ゆるんでしまった。
Comparative Example 1
The
比較例2
実施例2の溶着を熱溶着機を用いて行った。熱溶着は材料を通して熱エネルギーを伝え界面を溶着する方法である。しかし、軸筒1に熱の発生源を当接して熱を伝えるため、溶着するまでに軸筒1の表面が熱で溶解し、外観が汚れてしまった。
Comparative Example 2
The welding in Example 2 was performed using a heat welding machine. Thermal welding is a method of transferring thermal energy through a material and welding the interface. However, since the heat generation source is brought into contact with the
比較例3
実施例3の溶着を超音波溶着機を用いて行った。超音波溶着は材料を通して振動を伝え界面を溶着する方法である。しかし、軸筒1のエラストマーは弾性材料であり振動が減衰してしまうため溶着が不完全になり、使用中に外れてしまった。
Comparative Example 3
The welding of Example 3 was performed using an ultrasonic welding machine. Ultrasonic welding is a method in which vibration is transmitted through a material and the interface is welded. However, since the elastomer of the
本発明は、2つ以上の軸筒で一方を他方に挿入し当接して形成される軸体に関するものである。その軸体の例としては、シャープペンシルやボールペン、修正ペンなどの筆記具、カッターや彫刻刀、ドライバーなどの工具類、PDA(パーソナル デジタル アシスタンス)や電子手帳に使用される入力ペン、自転車のハンドルなど多岐にわたる。 The present invention relates to a shaft body formed by inserting and abutting one of two or more shaft cylinders into the other. Examples of shafts include writing instruments such as mechanical pencils, ballpoint pens, correction pens, tools such as cutters and engraving swords, drivers, input pens used in PDAs (personal digital assistance) and electronic notebooks, bicycle handles, etc. Wide range.
1 軸筒
2 軸筒
3 溶着部
4 微細な固体
5 補助材
6 軸筒
7 空間
8 貫通孔
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