JP2010036372A - 鉛筆 - Google Patents

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

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

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。

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。

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。

本発明における第１の実施形態の鉛筆である。 図１の先端を削り筆記可能にした状態の鉛筆である。 図１のＡ方向から見た鉛筆の拡大断面図である。 本発明における第２の実施形態の鉛筆の拡大断面図である。

符号の説明

１ 固形芯
２ 鉛筆軸
３ 外周部
４ 格子部
５ 空間部

Claims (3)

1. 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。
2. 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。
3. 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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