JP2010036372A - 鉛筆 - Google Patents
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Abstract
【課題】断面の形状に特徴を持たせることで従来の鉛筆と比較して断面形状のデザイン性に優れ、かつ削り時の際に削り屑が少なく、廃棄物が少なくなる省資源化に対応した鉛筆を提供する。
【解決手段】固形芯1と鉛筆軸2とで構成され、鉛筆軸2は、空間部5と格子部4と前記空間部5と前記格子部4を囲み格子部4と同一材質の外周部3を形成し、鉛筆軸2の断面はハニカム形状又はトラス形状で構成され、両端面の形状を略同一断面とした。
【選択図】図3
【解決手段】固形芯1と鉛筆軸2とで構成され、鉛筆軸2は、空間部5と格子部4と前記空間部5と前記格子部4を囲み格子部4と同一材質の外周部3を形成し、鉛筆軸2の断面はハニカム形状又はトラス形状で構成され、両端面の形状を略同一断面とした。
【選択図】図3
Description
本発明は、切削時に削り屑の発生が少ない鉛筆に関する。
古くから鉛筆において、鉛筆軸の材料は主に木材が使われていている。製造時及び使用時には固形芯と鉛筆軸を切削するため、それにより発生する削り屑は通常廃棄することになり、昨今の省資源化の流れには不向きである。
そこで省資源化のため、削り屑を少なくする方法として、鉛筆軸内部に空間を形成する鉛筆方法が挙げられる。例えば、芯をプラスチックスポンジで包んだ鉛筆軸(特許文献1)や成形機による熱可塑性樹脂を用いて低発泡させた表面に空間部を有する鉛筆軸(特許文献2)が開示されている。
実公昭36−3412
特公昭50−27417
そこで省資源化のため、削り屑を少なくする方法として、鉛筆軸内部に空間を形成する鉛筆方法が挙げられる。例えば、芯をプラスチックスポンジで包んだ鉛筆軸(特許文献1)や成形機による熱可塑性樹脂を用いて低発泡させた表面に空間部を有する鉛筆軸(特許文献2)が開示されている。
上記従来技術のような鉛筆は、鉛筆軸断面の空間は均一に分散されておらず断面形状が安定していないため、軸強度にバラつきがある。
上記の点に鑑み、本発明は、削り屑を少なくするために軸断面に空間を設けながら軸強度にバラつきのない鉛筆を課題とする。
上記の点に鑑み、本発明は、削り屑を少なくするために軸断面に空間を設けながら軸強度にバラつきのない鉛筆を課題とする。
上記の課題に鑑み、本発明者は鋭意検討した結果、固形芯の周囲に空間部と格子部と前記空間部と前記格子部を囲み格子部と同一材質の外周面で形成された断面を有する鉛筆軸において、両端面が略同一断面形状であること鉛筆を特徴とする。
固形芯は断面の略中心に致しており、その周囲を鉛筆軸が覆っている。鉛筆軸は、外周部と外周部と固形芯とを繋ぐ格子部と格子部で囲まれた空間部で構成されている。鉛筆軸断面の空間部は、両端面で貫通している。格子部は、ハニカム又はトラス又は蓮根のような形状で構成されている。格子部の寸法は、空間部が形成できれば特に指定しない。空間部の形状は三角形、四角形等、特に指定しない。空間部の断面積が固形芯を含めた鉛筆の断面積に占める割合は、軸の強度を考慮すると60%以下が望ましい。また、空間部内には粘性の芳香剤等を注入することにより、香り付きの鉛筆を提供することが出来る。
鉛筆の軸方向断面形状の外形については、一般的な丸型はもちろん、正六角形など、特に限定はない。鉛筆軸の太さについても一般的に市販されている鉛筆の太さの範囲であれば特に指定しない。材質については、市販の鉛筆削りで切削可能な材質であれば特に指定しない。
また、固形芯の周囲の鉛筆軸は固形芯と同一部材にしても良い。
製造方法については、鉛筆軸を押出成形で加工し固形芯を接着により取り付ける方法や、鉛筆軸と固形芯を同一材料にして押出成形で加工し焼成による加工等により、従来の鉛筆の製造方法である木材からのスラット加工で発生する削り屑を削減できたり、特徴のある断面形状の製造が可能である。更に鉛筆軸に予め着色材を含有しておけば、木材のスラット加工後に行われる塗装工程を省略することが出来るため、塗装ムラの防止と製造コストの低減を得ることが出来る。
本発明は上記の通り構成されているので、従来の開示された技術における鉛筆軸断面より強度と美観に優れた鉛筆軸断面を持つことができる。穴や溝を作ることにより無垢の軸に比べ削り取る量が減るため、その分削りやすくなる。快削性の材料を使えばより、寸法精度の高い鉛筆加工が可能である。軸自体を切削して使用するため、資源効率の良い鉛筆が可能となる。かつ断面がハニカム形状であるため、軸自体の強度も従来と変わらず、また、断面に空間が設けられていることにより軸重量が軽いため、特に長時間筆記時における身体に掛かる負荷を低減することができる。
本発明の実施形態における固形芯1は、市販の鉛筆芯(硬度HB)である。鉛筆軸2の対角の距離及び外径は8.5mm、外周部3の太さは0.5mm、格子部4の太さは0.3mmとした。
(1)第1の実施形態
本発明の第1の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る鉛筆の全体を示したものである。固形芯1の周囲を鉛筆軸2で覆われている。鉛筆軸2は外周部3と格子部4と空間部5で構成されており、格子部4をハニカム状又はトラス状に形成し、外周部3で囲むことにより、空間部5も形成される。固形芯1の外径は1.5mmとした。また、空間部5の鉛筆断面に占める断面積の割合は47%とした。
本発明の第1の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る鉛筆の全体を示したものである。固形芯1の周囲を鉛筆軸2で覆われている。鉛筆軸2は外周部3と格子部4と空間部5で構成されており、格子部4をハニカム状又はトラス状に形成し、外周部3で囲むことにより、空間部5も形成される。固形芯1の外径は1.5mmとした。また、空間部5の鉛筆断面に占める断面積の割合は47%とした。
図2は、図1の先端部を切削し、筆記可能状態の鉛筆の全体を示したものである。図3は、図1のA方向から見た断面図を示す。
本発明の第1の実施形態は、固形芯1と鉛筆軸2は同一部材で構成されており、固形芯1と鉛筆軸2を一体にして押出成形等をして、焼成をすることにより成形できる。
固形芯1と鉛筆軸2は、焼成から構成されるものであり、黒鉛及び/又はカーボンブラック、体質材、潤滑剤、バインダー成分、熱可塑性や熱硬化性の合成樹脂、有機溶剤、香料などの各成分を適宜選択して焼成の核芯材とすることができる。
第1の実施形態で用いる黒鉛としては、天然黒鉛、人造黒鉛、キッシュ黒鉛、膨張黒鉛、膨張化黒鉛などが挙げられ、カーボンブラックとしては、オイルファーネスブラック、ガスファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、及びランプブラックなどが挙げられる。
第1の実施形態で用いる体質材としては、従来の鉛筆芯に使用されているものであれば、特に限定されるものではなく、いずれも使用することができる。例えば、窒化ホウ素、カオリン、タルク、マイカ、炭酸カルシウム等の白色系体質材や、鉛筆芯の色相によっては、有色系の体質材も使用することができ、当然これら数種類の混合物も使用できる。特に、好ましくは、その物性、形状から窒化ホウ素、カオリン、タルクが挙げられる。
第1の実施形態で用いる色材としては、例えば、一般に用いられている筆記具用のインキ組成物に分類されているものであれば、いずれも使用でき、例えば、水性顔料インキ、水性染料インキ、油性顔料インキ、油性染料インキ等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。顔料としては、例えば、酸化チタン、鉄黒、カーボンブラック、紺青、群青、青色1号、弁柄、黄酸化鉄、酸化クロム、水酸化クロム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化コバルト、魚鱗箔、オキシ塩化ビスマス、雲母チタン、青色2号、青色404号、赤色2号、赤色3号、赤色102号、赤色104号、赤色105号、赤色106号、DPPレッド、黄色4号、黄色5号、緑色3号等の顔料等が挙げられ、これらは単独で、又は2種以上混合して用いることができる。
第1の実施形態で用いる潤滑剤としては、一般的に潤滑剤に分類されているものであればいずれも使用することができ、潤滑油であってもグリースであっても使用することができる。潤滑油としては、例えば、エンジンオイル等の鉱物油、α−オレフィンオリゴマー、シリコーンオイル、エステルオイル等の合成油、ヒマシオイル等の植物油などが挙げられ、グリースとしては、例えば、カルシウム石鹸グリース、リチウム石鹸グリース等の石鹸系、ベントングリース、シリカゲルグリース等の非石鹸系が挙げられるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
第1の実施形態に用いるバインダー成分としては、従来の鉛筆芯に使用されているものであれば、特に限定されるものではなく、いずれも使用することができる。例えば、カルボキシルメチルセルロース等のセルロース類、ポリビニルピロニドン等のポリビニル類、ポリオキシエチレン等のポリエーテル類、ポリアクリル酸等のアクリル酸類、テトラエチルオルソシリケート(TEOS)縮合体等の無機高分子、モンモリロナイト等の粘土、セラミックガラス等が挙げられる。これらは、単独で、又は2種以上混合して用いることができる。
また、第1の実施形態で用いる熱可塑性合成樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩素化塩化ビニル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース等のセルロース誘導体、プルラン、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、トラガカントガム、アラビアガム、グアガム、ダンマルガム、ローカストビーンガムなどを挙げられる。用いる熱硬化性剛性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、メラニン樹脂、ポリイミド、ジアリルフタレートなどが挙げられる。用いる有機溶剤は、上記熱可塑性、熱硬化性合成樹脂を溶解し得るものが好ましく、具体的には、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジアリルイソフタレート、プロピレンカーボネート、アルコール類、ケトン類、エステル類などを用いることができる
本発明の鉛筆の製造としては、例えば、各成分(体質材、顔料等の色材、界面活性剤、香料、熱可塑性樹脂、有機溶剤など)を混練、押出成形し、乾燥及び非酸化性雰囲気下で焼成処理して、鉛筆を得ることができる。
(2)第2の実施形態
次に本発明の第2の実施形態を説明する。
図4は、本発明の第2の実施形態の断面図を示したものである。第1の実施形態と同じく固形芯1の周囲を鉛筆軸2で覆われており、鉛筆軸2は外周部3と格子部4と空間部5で構成されている。第1の実施形態と異なる点は、固形芯1の外径を2.0mmとしたこと、格子部4が車輪状に形成されていることであること、空間部5の鉛筆断面に占める断面積の割合が55%であること、鉛筆軸固形芯1と鉛筆軸2が同一の原材料並びに一体成形ではない点で構成されている。
次に本発明の第2の実施形態を説明する。
図4は、本発明の第2の実施形態の断面図を示したものである。第1の実施形態と同じく固形芯1の周囲を鉛筆軸2で覆われており、鉛筆軸2は外周部3と格子部4と空間部5で構成されている。第1の実施形態と異なる点は、固形芯1の外径を2.0mmとしたこと、格子部4が車輪状に形成されていることであること、空間部5の鉛筆断面に占める断面積の割合が55%であること、鉛筆軸固形芯1と鉛筆軸2が同一の原材料並びに一体成形ではない点で構成されている。
固形芯1は、第1の実施形態と同一で構成されている。鉛筆軸2については、磨砕処理が施され白色無機顔料が表面に担持されたセルロース系微粉粒と樹脂とが混合されペレット化されてなる生地材ペレットと、磨砕処理が施され白色無機顔料が表面に担持されたセルロース系微粉粒と樹脂と有色顔料とが混合されペレット化されてなり、かつ前記生地材ペレットより溶融温度が高い木質様形成材ペレットとが混合され、該ペレット混合物が押出成形により構成されている。
本発明の鉛筆の製造としては、断面中心部に固形芯1が挿入可能な穴を形成して、押出成形により加工された鉛筆軸2に、焼成処理して形成された固形芯1の周囲に接着剤を塗布し、固形芯1を鉛筆軸2の中心部の穴に挿入し、乾燥して、鉛筆を得ることができる。
1 固形芯
2 鉛筆軸
3 外周部
4 格子部
5 空間部
2 鉛筆軸
3 外周部
4 格子部
5 空間部
Claims (3)
- 固形芯の周囲に空間部と格子部と前記空間部と前記格子部を囲み格子部と同一材質の外周面で形成された断面を有する鉛筆軸において、両端面が同一断面形状であることを特徴とする鉛筆。
- 筆記するための固形芯と固形芯の周囲を覆う鉛筆軸で構成された請求項1記載の鉛筆。
- 前記鉛筆軸は前記固形芯と同一材質である請求項2記載の鉛筆。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103350589A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-10-16 | 黄山学院 | 环保铅笔 |
CN103732415A (zh) * | 2011-07-28 | 2014-04-16 | J.S.斯达德勒两合公司 | 包括有蜂窝状本体的书写、绘图、涂刷或化妆用器具、用于制造蜂窝状本体或用于制造包括有蜂窝状本体的器具的制造方法 |
-
2008
- 2008-08-01 JP JP2008199160A patent/JP2010036372A/ja not_active Withdrawn
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US9579865B2 (en) | 2011-07-28 | 2017-02-28 | Staedtler Mars Gmbh & Co. Kg | Writing, drawing, painting or cosmetic device comprising a honeycomb body, and method for producing the honeycomb body or the device comprising a honeycomb body |
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