JP2014142775A

JP2014142775A - ゴム被覆部品

Info

Publication number: JP2014142775A
Application number: JP2013010292A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Sawa; 澤　　幸儀; Kazutoshi Orito; 一豪織戸; Yoshiharu Namiki; 義春並木
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2014-08-07

Abstract

【課題】ペン体の端部に装着される、一部がゴムで被覆される部品において、被覆される側の部品とこの一部を被覆するゴム部分との親和性を高めることで両者の結合強度を高め、被覆される側と被覆する側との形状や、両者の接続の態様について自由度を高める。
【解決手段】ペン体10の端部に装着されるゴム被覆部品20であって、前記ペン体10への結合に供される結合部22と、前記端部から露出する機能部24としてのゴム部材25が装着される被装着部23からなる芯材21の表面が金属メッキされているとともに、前記被装着部23の表面には、インサート成形で前記ゴム部材25が加硫接着されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、筆記具や、タッチパネルへの入力操作用のタッチペン等のペン体の端部に装着されるゴム被覆部品に関する。

従来、筆記具やタッチペンといったペン体の端部には、種々の目的で、表面がゴムで被覆された部品が装着されることがあった。たとえば、スマートフォンやタブレット端末といった、電子情報機器のタッチパネルの入力操作用のタッチペンで、入力部分が導電性のゴムで形成されているようなものがそれに当たる。このような場合、ペン体の端部に螺着されるネジのネジ頭の表面をこのようなゴムで被覆するようなことも行われている。
ここで、金属部品の表面の一部をゴムで被覆する場合、インサート成型でこれを行うことが可能である。すなわち、ゴムで被覆したい部分をインサート成型金型にセットし、その部分と金型との間のキャビティ部分にゴムを充填するのである。これにより、当該部分はゴムで覆われることになる。ここで、金属とゴムとでは通常親和性は低いため、当該部分の周縁に段差を設けて、この段差まで被覆するようにしてゴム部分を外れにくくするのが一般的である。

ここで、タッチペンにおいて入力部材をインサート成形によって形成した従来技術としては、下記特許文献１及び２に開示されているようなものがある。

特開平１０−２２２２８０号公報特許第４３５７３６７号公報

金属部品の一部、たとえばネジ頭にインサート成形でゴムを被覆したものを作り、これをペン体の端部に螺合する場合、ゴムで被覆されたネジ頭をつかんで回してねじ込むことになる。しかし、ネジ頭とゴムとは化学的に結合しているわけではないので、トルクをかけるとゴムが容易に空回りすることになる。そして時にはゴムの被覆が外れてしまったりもする。それをできるだけ防止するためには、たとえばネジ頭の断面を角形に形成して、被覆されるゴムを断面円形に形成するような、被覆される側と被覆する側との形状を相似形にしないようにして、被覆するゴムが被覆される側に対して空回りしにくくなるようにせざるを得ない。このような方法を採る場合には、被覆される側の部品の形状に加工上の制約が課せられることになる。

以上の問題点に鑑み、本発明は、ペン体の端部に装着される、一部がゴムで被覆される部品において、被覆される側の部品とこの一部を被覆するゴム部分との親和性を高めることで両者の結合強度を高め、被覆される側と被覆する側との形状や、両者の接続の態様について自由度を高めることを課題とする。

上記の課題に鑑み、本発明は、ペン体10の端部に装着されるゴム被覆部品20であって、
前記ペン体10への結合に供される結合部22と、前記端部から露出する機能部24としてのゴム部材25が装着される被装着部23からなる芯材21の表面が金属メッキされているとともに、
前記被装着部23の表面には、インサート成形で前記ゴム部材25が加硫接着されていることを特徴とする。
ここで、「芯材21」のうち「結合部22」とは、ペン体10への接続などの結合に供される部分であって結合後は外部からは視認できないものをいう。また、「機能部23」とは、その結合後も外部に露出して、何らかの機能を発揮する部分をいう。さらに、「被装着部23」とは、「芯材21」のうち、その表面に「機能部23」としての「ゴム部材25」が装着される部位をいう。

また、加硫接着とは、一般的には、未加硫ゴムと金属とをゴムの加硫を行うことによって接着を行うことをいい、通常は、ゴムを接着させる金属表面に、ゴムの種類に応じた適宜の接着剤を塗布して、加硫ゴムを加熱及び加圧して接着させるが、本発明では、ゴムで被覆したい表面に金属メッキを施し、この金属メッキ表面に対して硫黄原子を介した化学結合をさせることで加硫ゴムを被覆することとしている。
ここでの金属メッキは、加硫接着によりゴムとの親和性を高めるのに有効とされる銅メッキや、ニッケルメッキが望ましい。また、「ゴム部材25」としては、加硫接着によりこの金属メッキ表面上との親和性が良好なものを材質とすることが望ましく、たとえば、ニトリルブタジエンゴムや、ブタジエンゴムをゴム基材としたものが挙げられる。

なおこの「芯材21」は、金属製であることが望ましいが、プラスチック製であっても上記のような金属メッキを施せば本発明として使用可能である。
これにより、被装着部23と機能部24（ゴム部材25）とが金属メッキ表面を介して化学結合することとなり、単なる被覆より格段に接着力が強いため、たとえば、丸い形状の被装着部23に同じく丸い形状のゴム部材25を被覆した場合であっても、ゴム部材25の上からトルクをかけてこのゴム被覆部品20をペン体10の端部に螺着するようなことも可能である。そしてこのような形状のものを螺着した場合でも、被装着部23とゴム部材25とが剥がれたりするようなことは起こりにくい。また、被装着部23とゴム部材25とが平面同士で接触するような被覆態様も可能となる。

このゴム被覆部品20が装着されるペン体10の端部とは、ペン体10の性質によりその先端であったり、あるいは後端であったり、またその両方であることもある。
なお、本発明は、前記ペン体10が、タッチパネルへの入力に使用されるタッチペン16であって、前記ゴム部材は、前記タッチパネルへの入力部材として形成されている場合にも適している。すなわち、芯材21の被装着部23の形状に比して機能部24（ゴム部材25）を大きく形成することが可能となるので、弾力性やクッション性を高めることができ、タッチペン16としての操作感触をより良好なものとすることができる。
ここで、ゴム部材25の素材としては、タッチパネルの入力方式に応じた適宜のものが使用されることになる。たとえば、タッチパネルが静電容量方式である場合には、入力部材として使用されるゴム部材25には導電性が要求されることになる。このような場合には、ゴム基材に、導電性材料を添加したものを使用することが望ましい。この導電性材料としては、たとえば、炭素粉末や、金属粉末が挙げられる。

以上の構成により、本発明によれば、ペン体の端部に装着される、一部がゴムで被覆される部品において、被覆される側の部品とこの一部を被覆するゴム部分との親和性を高めることで両者の結合強度を高め、被覆される側と被覆する側との形状や、両者の接続の態様について自由度を高めることが可能となる。

本発明の実施の形態としての、タッチペンを備える筆記具において、筆記先端の没入状態（Ａ）と突出状態（Ｂ）を各々側面図にて示す。図１のタッチペンの入力部材として用いられるゴム被覆部品を正面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）で示す。図２のゴム被覆部品の製造工程を模式的に示す。図１のタッチペンの入力部材として用いられるゴム被覆部品の別の例を正面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）で示す。図４のゴム被覆部品の製造工程を模式的に示す。図１のタッチペンの入力部材として用いられるゴム被覆部品のさらに別の例を正面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）で示す。図６のゴム被覆部品の製造工程を模式的に示す。

図１は、本発明の実施の形態に係るゴム被覆部品20が用いられているペン体10を示したものである。ペン体10の軸筒11は、各々真鍮製の先軸12と後軸13とで構成されており、後軸13は先軸12に対して回転可能に形成されている。また、後軸13の側面の後端付近には突起14が形成されている。この突起14は、回転時の指かかりのために設けられている。さらに、後軸13の後端には、半球状の外観を呈しているゴム被覆部品20が装着されており、これによりこのゴム被覆部品20を含むペン体10の後半部分がタッチペン16として機能することとなっている。このゴム被覆部品20については後述する。
このペン体10は、繰出式のボールペンとして形成されているものであるが、図１（Ａ）に示す状態ではボールペンの筆記先端15は軸筒11の内部に没入している。この状態から後軸13を時計回りに回転させると、図１（Ｂ）に示すように、先軸12の先端から筆記先端15が突出し、筆記可能な状態となる。ここから後軸13を反時計回りに回転させれば、再び図１（Ａ）に示すように筆記先端15は軸筒11の内部に没入することとなる。

本実施の形態で用いられているゴム被覆部品20は、図２（Ａ）に示すように、略半球状の機能部24の底面中心から、雄ネジが外側面に形成された略円柱状の結合部22が突出した形状を呈している。これを断面で示した図２（Ｂ）にあるとおり、結合部22の上端には、この結合部22より大径で、かつ、上部が凸曲面となっている円盤状のネジ頭様の被装着部23が一体に形成されており、これらが芯材21となっている。芯材21はステンレス鋼製で、その表面にはニッケルメッキが施されている。
芯材21の被装着部23の全体から、結合部22の上端部分までにわたる部分が、ゴム基材としてのニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）に導電性付与目的でカーボンブラックが添加された素材の略半球状のゴム部材25のインサート成形により被覆されている。

このインサート成形について、図３の模式図を参照しつつ簡単に説明する。インサート成形金型30は、芯材21の部分を保持するための芯材ホルダー31と、ゴム部材25を形成するための圧縮成型金型34とで構成されている（図３（Ｂ）参照）。まず、被装着部23の下面を環状の頭部支持縁33で支持しつつ、芯材ホルダー31の保持キャビティ32内に結合部22を挿入させこれを収容する（図３（Ａ））。次に、この状態の被装着部23を覆うように、圧縮成型金型34をセットする（図３（Ｂ））。このとき、圧縮成型金型34と被装着部23との間に形成される成型キャビティ35内に、加硫されたＮＢＲを注入し、加熱しつつ圧縮成形することで、略半球状のゴム部材25が被装着部23の表面に加硫接着される（図３（Ｃ））。そして、このゴム部材25の表面には、導電樹脂製（銅、銀などの金属又はカーボンブラックが添加されたポリエステル等の合成繊維製）の導電繊維26が静電植毛され、図２に示すように略半球状に整形される（なお、理解の便を考慮し、図２（Ａ）におけるゴム部材25の手前側に植毛されている導電繊維26は省略した。）。このゴム部材25及び導電繊維26が、タッチペン16の入力部材としての機能部24として、外部から視認される部分となる。

このゴム被覆部品20をペン体10に装着するには、ペン体10の端部に結合部22を挿入し、機能部24をつかんで右回りにねじ込んで螺着することになる。このとき、機能部24の一部としてのゴム部材25が、被装着部23の表面のニッケルメッキを介して加硫接着されている。よって、被装着部23とゴム部材25との接着力が強く、上記のような螺着工程でトルクがかけられても容易にゴム部材25が剥がれることはない。
このようにして、図１に示すようなペン体10の後端部に、機能部24を露出させた状態でゴム被覆部品20が装着されることとなる。この状態で、導電繊維26及びゴム部材25はいずれも導電性を備えていて、やはり導電性である金属製の後軸13と直接接している。また、後軸13も同様の金属製の先軸12と接触している。すなわち、導電繊維26から、ゴム部材25及び後軸13を経て、先軸12へ至る導電経路が確保されている。よって、たとえば軸筒11半ばの先軸12の部分を手指でつかみ、静電容量方式のタッチパネルの表面に機能部24の導電繊維26で触れると、上記導電経路がタッチパネル表面から手指までを繋ぐことになり、手指による静電容量方式の変化がタッチペン16を介してタッチパネル表面にもたらされることになる。すなわち、このペン体10後半のタッチペン16によるタッチパネルへの入力操作が可能となっている。

ここで、本発明におけるゴム被覆部品20は、図４のように形成することもできる。すなわち、図４（Ｂ）の断面図に示すように、ゴム部材25が、被装着部23の上面部分にのみ接着されており、図２のように被装着部23の下面までには達せず、また、ゴム部材25の接着面積も図２よりはるかに小さい。しかし、ゴム部材25は被装着部23に際して加硫接着されているので、このような接着態様であっても、螺着工程でかけられるトルクにも充分耐えることができる。そして、外観上は図２（Ａ）の態様と全く同様に形成することができる（図４（Ａ））。この図４のゴム被覆部品20は、図５に模式的に示すようにインサート成形にて形成される。インサート成形金型30は、芯材21の部分を保持するための芯材ホルダー31と、ゴム部材25を形成するための圧縮成型金型34とで構成されている（図５（Ｂ）参照）。まず、被装着部23の下面を環状の頭部支持縁33で支持しつつ、芯材ホルダー31の保持キャビティ32内に結合部22を挿入させこれを収容する（図５（Ａ））。次に、この状態の被装着部23を覆うように、圧縮成型金型34をセットする（図５（Ｂ））。このとき、圧縮成型金型34と被装着部23との間に形成される成型キャビティ35内に、加硫されたＮＢＲを注入し、加熱しつつ圧縮成形することで、略半球状のゴム部材25が被装着部23の表面に加硫接着される（図５（Ｃ））。そして、このゴム部材25の表面には、導電樹脂製の導電繊維26が静電植毛され、図４に示すように略半球状に整形される（なお、理解の便を考慮し、図４（Ａ）におけるゴム部材25の手前側に植毛されている導電繊維26は省略した。）。

また、本発明におけるゴム被覆部品は、図６のように形成することもできる。すなわち、図６（Ｂ）の断面図に示すように、被装着部23は結合部22の上端面として構成されており、ゴム部材25はこの平面部分で接着されている。しかし、ゴム部材25は被装着部23に際して加硫接着されているので、図２や図４のような立体面での接着ではなく、平面による接着態様であっても、螺着工程でかけられるトルクにも充分耐えることができる。そして、外観上は図２（Ａ）の態様と全く同様に形成することができる（図６（Ａ））。この図６のゴム被覆部品20は、図７に模式的に示すようにインサート成形にて形成される。インサート成形金型30は、芯材21の部分を保持するための芯材ホルダー31と、ゴム部材25を形成するための圧縮成型金型34とで構成されている（図７（Ｂ）参照）。まず、芯材ホルダー31の保持キャビティ32内に結合部22を挿入させこれを収容する（図７（Ａ））。このとき、被装着部23の下面は、芯材ホルダー31の上面で直接支持されている。次に、この状態の被装着部23を覆うように、圧縮成型金型34をセットする（図７（Ｂ））。このとき、圧縮成型金型34と被装着部23との間に形成される成型キャビティ35内に、加硫されたＮＢＲを注入し、加熱しつつ圧縮成形することで、略半球状のゴム部材25が被装着部23の表面に加硫接着される（図７（Ｃ））。そして、このゴム部材25の表面には、導電樹脂製の導電繊維26が静電植毛され、図６に示すように略半球状に整形される（なお、理解の便を考慮し、図６（Ａ）におけるゴム部材25の手前側に植毛されている導電繊維26は省略した。）

本発明は、筆記具や、タッチパネルへの入力操作用のタッチペン等のペン体の端部に装着されるゴム被覆部品として利用可能である。

10 ペン体 11 軸筒 12 先軸
13 後軸 14 突起 15 筆記先端
16 タッチペン
20 ゴム被覆部品 21 芯材 22 結合部
23 被装着部 24 機能部 25 ゴム部材
26 導電繊維
30 インサート成形金型 31 芯材ホルダー 32 保持キャビティ
33 頭部支持縁 34 圧縮成型金型 35 成型キャビティ

Claims

ペン体の端部に装着されるゴム被覆部品であって、
前記ペン体への結合に供される結合部と、前記端部から露出する機能部としてのゴム部材が装着される被装着部からなる芯材の表面が金属メッキされているとともに、
前記被装着部の表面には、インサート成形で前記ゴム部材が加硫接着されていることを特徴とするゴム被覆部品。
前記ペン体は、タッチパネルへの入力に使用されるタッチペンであって、
前記ゴム部材は、前記タッチペンへの入力部材として形成されていることを特徴とする請求項１記載のゴム被覆部品。
前記ゴム部材は、ゴム基材に導電性材料を添加したものであることを特徴とする請求項２記載のゴム被覆部品。