JP5588718B2 - 液体塗布具の筆先構造 - Google Patents

Description

液体塗布具の殆どは、長期間に渉って液体を塗布できるようにタンクや中綿等の液体貯蔵部を備えている。
これら液体塗布具の中には、液体貯蔵部に充填された化粧用や筆記具用のインクや薬剤等を液体塗布用チップに十分に供給するための液体供給体を備えたものがある。
本発明は、液体貯蔵部に充填された液体を液体塗布用チップに供給する液体塗布具の筆先構造に関する。

従来の液体塗布具の中には、ボディー内部の中綿等に充填された液体を、アクリル繊維やポリエステル繊維やナイロン繊維等の合成繊維束をウレタン樹脂等を用いて固めて形成した液体供給体の毛細管力で吸い上げ、液体塗布具先端に設けられた液体塗布用チップに一定量供給する液体供給体（例えば、特許文献１）がある。
しかしながら、前記液体供給体は、液体塗布用チップである筆先の軸中心の位置に液体供給体（中継芯）を設けることから、筆先の外径を細く形成できないといった問題がある。

また、前記問題に対し、アクリル繊維やポリエステル繊維やナイロン繊維等の合成繊維束をウレタン樹脂等を用いて固めて形成した液体供給体に貫通孔を設け、合成樹脂材からなる糸材を束ねて形成した液体塗布用チップを該貫通孔に集束させた液体塗布具（例えば、特許文献２）がある。
しかしながら、前記液体塗布具は、液体塗布用チップに液体を供給する液体供給体（中継芯）に、合成繊維束といった多孔質体を使用しているため、繊維同士が複雑に絡み合った状態で液体の通路を形成していることから、液体の流動性が悪く、さらに液体にラメやパール等の顔料成分が含まれる場合に、それらが液体の通路内で複雑に絡み合った繊維に阻害され通過しないといった問題がある。

特開２００６−２９６９３６号公報 特開２００９−１１５３１号公報

本発明は、液体貯蔵部に充填された液体を液体塗布用チップに導くにあたり液体の流動性が良好で、さらにラメやパール等の顔料成分が含まれる場合であっても、液体塗布用チップに一定量の液体を連続して供給することが可能で、かつ液体塗布用チップの外径を細く形成することが可能な液体塗布具の筆先構造を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明に係る技術的手段は、以下の構成要件を具備する。

液体塗布具の液体貯蔵部から液体塗布用チップに液体を供給するための液体供給体であって、環状の外郭部と、該外郭部から内方へ突出するとともに周方向に間隔を置いて並ぶ複数の突条部とを、軸方向に連続させることで、前記複数の突条部の自由端で囲まれた空間を、前記液体塗布用チップを挿入するための液体塗布用チップ挿入部とするとともに、周方向に隣り合う突条部間を、前記液体塗布用チップへ液体を供給するための液体供給部とし、前記複数の突条部は、前記液体塗布用チップ挿入部に近付くほど、隣り合う突条部間の幅を狭くしていることを特徴とする液体供給体である。

また、空気置換孔を有する液体塗布具の液体貯蔵部から液体塗布用チップに液体を供給するための液体供給体であって、該液体供給体は、横断面において、外郭部より内方に向かって複数の突起部を有し、前記外郭部と隣り合う突起部間に液体供給部を形成し、前記複数の突起部の自由端で取り囲まれた中心部空間に挿入された液体塗布用チップへ液体を供給すると共に、該液体塗布用チップを前記突起部の自由端で保持することを特徴とする合成樹脂製液体供給体である。

このような特徴を有することで本発明は以下の作用効果を奏する。
隣り合う突条部間の幅を液体塗布用チップ挿入部に近付くほど狭くしているため、毛細管力が液体塗布用チップ挿入部に近付くほど大きくなる。そのため、外郭部よりでは軸方向の液体流動性を高く確保でき、また液体塗布用チップ挿入部よりでは中心方向の液体流動性を高く確保することができる。
ひいては、液体貯蔵部に充填された液体を液体塗布用チップに導くにあたり、軸方向と中心方向の液体流動性のバランスが良好である。さらにラメやパール等の顔料成分が含まれる場合であっても、液体の流路が軸線方向に沿って真っ直ぐに形成されていることから、液体塗布用チップに一定量の液体を連続して供給することが可能である。
しかも、本発明に係る液体供給体は、液体塗布用チップの周囲に設けられるものであるため、液体塗布用チップの軸中心の位置に設けられるようにした従来の液体供給体（中継芯）と比較し、液体塗布用チップの外径を細く形成することが可能である。

また、液体供給体自体が液体塗布用チップを保持することが可能であることから、液体塗布用チップを保持する為のホルダーを必要とせず、部品点数を削減することでより安価に液体塗布具を提供することもできる。

さらには、アクリル繊維やポリエステル繊維やナイロン繊維等の合成繊維束をウレタン樹脂等を用いて固めて形成した液体供給体に貫通孔を設け、合成樹脂材からなる糸材を束ねて形成した液体塗布用チップを該貫通孔に集束させた液体塗布具の場合、キャップを外した際に液体供給体の外周部からも液体が揮発してしまうのに対し、本発明の合成樹脂製液体供給体においては、液体の浸透しない合成樹脂材料により成形して、外周部から揮発しない構造とすることができるため、塗布部が乾いてしまうドライアップ現象が発生しづらい液体塗布具をも提供することができる。

加えて、アクリル繊維やポリエステル繊維やナイロン繊維等の合成繊維束をウレタン樹脂等を用いて固めて形成した液体供給体は、貫通孔の位置を軸線の中心に定まりづらいが、本発明の合成樹脂製液体供給体においては、例えば、溶融押出成形により成形して、貫通孔の位置を軸線の中心に安定して設けることができる。

本発明に係る液体供給体の一形態を示す斜視図 本発明に係る液体供給体の横断面形状の一形態 本発明に係る液体供給体を使用した筆先構造の一形態（縦断面図） 本発明に係る液体供給体の一形態を示す斜視図 本発明に係る液体供給体の横断面形状の一形態 本発明に係る液体供給体の横断面形状の一形態 本発明に係る液体供給体の横断面形状の一形態 本発明に係る液体供給体の横断面形状の一形態

本発明について、以下具体的に説明する。

本発明における液体供給体の材質である合成樹脂には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルサルフォン及びこれらにフィラー等の充填材や添加剤を配合したものが挙げられる。

また、液体供給体全体に弾性を有するものとして、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー等が挙げられる。

本発明における液体供給体は、これらの熱可塑性樹脂を溶融押出成形により所要の断面形状・寸法に成形し、その後、指定の長さにカットし、先端、後端を研磨して液体塗布具を得る製造方法、その他の公知の製造方法により得られたものである。なお、この液体供給体を構成する合成樹脂は、液体浸透性のないものである。

また、液体供給体の外径寸法は、丸棒状の場合０．２〜５ｍｍφまで可能であるが、溶融押出成形のしやすさと使用時に強度不足を発生させない点において、２．５〜３．５ｍｍφが好ましい。

また、本発明の液体供給体は、従来の液体塗布具と比較してより柔軟性のある筆感を有し、より細い線の塗布が可能な外径２．０ｍｍφ以下の液体塗布用チップを使用した極細の液体塗布具に好適であることから、液体供給体の中心部空間の横断距離は、２．０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．９〜１．３ｍｍである。
また、粘度１〜２０ｍＰａ・ｓの液体や前記粘度範囲で粒子径２０μｍ以下の範囲内のみで構成されるラメやパール等の顔料成分が含まれる液体用には、中心部空間面積に対する液体供給部の空間合計面積の比率を８５〜１０５％、隣り合う突条部間の幅においては、自由端側の突条部間の幅ａを０．０３〜０．０８ｍｍ、外郭部側の突条部間の幅ｂを０．０４〜０．０９ｍｍにするのが好ましい。
また、粘度２０ｍＰａ・ｓを超える液体や液体の粘度範囲にかかわらず粒子径２０μｍを超えるラメやパール等の顔料成分が含まれる液体用には、中心部空間面積に対する液体供給部の空間合計面積の比率を１１５〜１３５％、隣り合う突条部間の幅においては、自由端側の突条部間の幅ａを０．１２〜０．１７ｍｍ、外郭部側の突条部間の幅ｂを０．１７〜０．２０ｍｍにするのが好ましい。

本発明の実施の態様を実施例に基づいて説明する。

図１には、本発明の液体供給体における実施の一形態を例示しており、ポリアセタール樹脂からなるペレットを、成形しようとする横断面形状と相似形状の整形開口部を有する成形ダイスから溶融押出して、軸線方向に液体誘導通路を有する２．９ｍｍφの棒状成形品を得た。その後、指定の長さにカットし、先端、後端を研磨して略砲弾形状の液体塗布具を得た。

液体供給体１は、環状の外郭部３と、該外郭部３から内方へ突出するとともに周方向に間隔を置いて並ぶ複数の突条部４とを、軸方向に連続させることで、前記複数の突条部４の自由端で囲まれた空間を、前記液体塗布用チップ２を挿入するための液体塗布用チップ挿入部１０とするとともに、周方向に隣り合う突条部４間を、前記液体塗布用チップ２へ液体を供給するための液体供給部５としている。

そして、複数の突条部４は、液体塗布用チップ挿入部１０に近付くほど、隣り合う突条部間の幅（換言すれば液体供給部５の幅）を狭くしている。この構成によれば、複数の突条部４によって発生する毛細管力は、液体塗布用チップ挿入部１０に近付くほど強くなる。したがって、液体供給部５を流れる液体は、外郭部３に近い部分では軸方向への流動性が高く、液体塗布用チップ挿入部１０に近い部分では、毛細管力によって中心方向への流動性が高くなる。すなわち、上記構成の液体供給体１は、液体の軸方向への流動性と中心方向への流動性をバランスよく維持し、液体塗布用チップ２への液体の供給をスムーズに行う。

その上、上記構成の液体供給体１によれば、液体塗布用チップ挿入部１０の近くで隣り合う突条部４間の幅が比較的狭くなっているので、液体塗布用チップ挿入部１０に挿入される液体供給体１を、しっかりと保持することができる。

また、各突条部４の自由端は、横断面半円状に形成される。この形状によれば、液体供給体１内に液体塗布用チップ２が挿入される際に、液体塗布用チップ２に対する摩擦抵抗を軽減することができ、ひいては液体供給体１を使用した筆先構造の生産性を向上することができる。

また、各突条部４の側面（すなわち隣り合う突条部４の対向する面）は、図２に示すように、横断面凹凸状に形成される。この形状によれば、各突条部４の側面の面積が増加することや、軸方向へわたる凹溝状の部分が形成されること等により、前記側面をフラットな面にした場合と比較し、突条部４間の毛細管力を高く維持することができる。

図２は、本発明の液体供給体における実施の一形態の横断面形状を例示しており、外郭部３より内方に向かう２４本の突条部４を連珠状に形成したものであり、外径Ａを２．７５ｍｍφ、中心部空間の横断距離Ｂを１．１０ｍｍ、中心部空間面積に対する液体供給部の空間合計面積の比率を９５％とし、隣り合う突条部４間の自由端側の幅ａを０．０５５ｍｍ、外郭部側の幅ｂを０．０６５ｍｍとしたもので、粘度１〜２０ｍＰａ・ｓの液体や前記粘度範囲で粒子径２０μｍ以下の範囲内のみで構成されるラメやパール等の顔料成分が含まれる液体用に適している。

図３は、本発明の液体供給体１を使用した筆先構造の一形態（縦断面図）を例示しており、本発明の液体供給体１に液体塗布用チップ２を挿入し、内部に中綿等の液体貯蔵部８を有するボディー７にホルダー６を使用して組み付けたものである。
この筆先構造によれば、液体貯蔵部８の液体は、液体供給体１の突条部４間の毛細管力により吸引され、液体塗布用チップ２へスムーズに導かれることになる。

なお、図３は、筆記具等の軸筒に対し、ホルダー６を介在させて、液体供給体１及び液体塗布用チップ２を装着した一例を示すが、他例としては、ホルダー６を省いて、液体供給体１を前記軸筒に対し直接嵌める合わせた構造としてもよい。
すなわち、例えば、焼結体等のように液体の浸透する部材で液体供給体を形成した場合には外周からの揮発を防ぐために外周部に合成樹脂製のホルダーを介在させる必要があるが、本発明に係る液体供給体１は、液体を浸透しない材料からなり、突条部４間の液体供給部５により液体を流動させる構造であるため、外周からの揮発はなく、前記ホルダーを省くことが可能である。

図４には、本発明の液体供給体１における他の実施の一形態を例示しており、前記方法により得られた丸棒状成形品の外周部を研磨してシャンク部９を設けたものである。

図５には、本発明の液体供給体における他の実施の一形態の横断面形状を例示しており、外郭部３より内方に向かう複数の突条部４の自由端形状を、中心部空間に挿入される液体塗布用チップ２を保持しやすい形状としたものである。
より詳細に説明すれば、突条部４の自由端４ａは二股状に形成され、その分かれた各突端部分が略半円状に形成されている。この構成によれば、突条部４の二股状の自由端４ａと、液体塗布用チップ２外周面との接触面積を増加して、液体塗布用チップ２に対する保持性能を向上することができる。

図６には、本発明の液体供給体における他の実施の一形態の横断面形状を例示しており、外郭部３より内方に向かう複数の突条部４の数を１６本とし、外郭部３と隣り合う突条部４間の液体供給部５が広くなるようにし、よりラメやパール等の顔料成分が通過しやすくなるように形成したものであり、外径２．７５ｍｍφ、中心部空間の横断距離１．１０ｍｍ、中心部空間面積に対する液体供給部５の空間合計面積の比率を１２６％とし、隣り合う突条部４間の自由端側の幅ａを０．１４５ｍｍ、外郭部側の幅ｂを０．１８５ｍｍとしたもので、粘度２０ｍＰａ・ｓを超える液体や液体の粘度範囲にかかわらず粒子径２０μｍを超えるラメやパール等の顔料成分が含まれる液体用に適している。

図７には、本発明の液体供給体における他の実施の一形態の横断面形状を例示しており、矩形状の成形ダイスから溶融押出して、得られたものである。
この液体供給体では、外郭部３を横断面矩形環状に形成することで、複数の突条部４の自由端４ａで囲まれる液体塗布用チップ挿入部１０を、横断面矩形状の空間としている。突条部４の自由端４ａは、二股状に形成される。この二股状の自由端４ａは、隣り合う突条部４間の幅を、液体塗布用チップ挿入部１０に近付くほど狭くすることで、液体供給部５の毛細管力を液体塗布用チップ挿入部１０に近付くほど大きくする。
更に、この二股状の自由端４ａは、液体塗布用チップ挿入部１０に挿入される横断面矩形状の液体塗布用チップに対し、接触面積を増やして、該チップに対する保持力を増強する。

図８には、本発明の液体供給体における他の実施の一形態の横断面形状を例示している。この液体供給体は、断面略円環状の外郭部３の内周面から、周方向に間隔を置いた複数の突条部４を突設しており、複数の突条部４の自由端４ａで取り囲まれた中心部空間（換言すれば液体塗布用チップ挿入部１０）を矩形状に形成したものである。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態に何等限定されるものではない。

例えば、本発明における液体通路は液体貯蔵部の液体を軸線方向に誘導可能な毛細管力を有する適宜の横断面形状のもので、その断面形状は公知のものを含めて自由であり、何等限定されない。
例えば、図示していないが、横断面形状において外郭部より内方に向かう複数の突条部に枝部を設けてツリー状とし、液体貯蔵部の液体を軸線方向に十分に誘導可能な毛細管力を有しながら、外郭部と隣り合う突条部間の液体供給部が広くなるようにし、よりラメやパール等の顔料成分が通過しやすくなるように形成しても良い。

また、本発明における液体供給体の材質である熱可塑性樹脂に、親水性が有り非イオン活性剤として利用されているポリエチレングリコールを混合、分散させた組成物でも良い。

また、液体供給体は、丸棒状、角棒状、その他の適宜形状のものでよく、横断面形状において、図７のように矩形状であっても良いし、図示していないが楕円状であっても良い。

また、図４のように、液体供給体を組み付けるボディーに合わせシャンク部を有する段付形状に加工しても良いし、図示していないが、塗布具の外周部やシャンク部等へ液体の供給や位置決めに有効なリング状の溝を設けても良いし、空気置換等に有効な縦溝を設けても良い。

また、外径寸法の調整や補強等のために、液体供給体外周部をポリアセタール樹脂等で被覆しても良い。

また、液体供給体の材質である合成樹脂の色を塗布液の色や使用用途に合わせていろいろな色に設定しても良い。

本発明の液体供給体は、例えば極細の液体塗布用チップを使用した化粧用液体塗布具の液体供給体として有用であり、特にアイライナー、アイシャドウ、アイブロー、毛染めマーカー、チーク、リップライナー、リップグロス、コンシーラー、マニキュアリムーバー、ネイルケア、スキンケア、ホワイトニング、メイク落とし、歯の清掃、まつ毛ケア、香水ペンの液体供給に適している。

また、本発明の液体供給体は、例えば極細の液体塗布用チップを使用した筆記具の液体供給体としても有用であり、特に油性マーカー、ボードマーカー、ラインマーカー、ペイントマーカー、水性マーカー、医療用マーカー、プラモデル用マーカー等のマーキングペンに用いる液体供給体に適している。

さらには、本発明の液体供給体は、例えば極細の液体塗布用チップを使用した薬剤塗布具の液体供給体としても有用であり、特に芳香剤、消臭剤、防虫剤、液状シップ剤、日焼け止め、サンオイル、にきび治療薬などの液体供給に適している。

また、本発明の液体供給体は、例えば液体塗布用チップがＰＢＴなどの合成樹脂材からなる糸材を束ねて形成したブラシである液体塗布具用に適している。

さらに、本発明の液体供給体は、液体塗布用チップがアクリル繊維やポリエステル繊維やナイロン繊維等の合成繊維束をウレタン樹脂等を用いて固めて形成した合成繊維体である液体塗布具用にも適している。

また、本発明の液体供給体は、液体塗布用チップが相互に連通状の連続気孔を有する立体網目構造で、かつ液体塗布用チップとしての保形性を有しながら適度の可撓性を兼ね備えた熱可塑性生成物（ポリオレフィン系フォーム）からなるものや、液体塗布用チップが熱可塑性樹脂製の各粒状粒子が互いに部分的に融着し、かつ各粒状粒子間に相互に連通状の連続気孔を形成している焼結法で成形される多孔質体や、液体塗布用チップが熱可塑性樹脂に酸で溶解される微粉末状無機化合物を混合し、成形後に前記無機化合物を酸で溶出させて、溶出跡に気孔を形成している溶出法で成形される多孔質体である液体塗布具用にも適している。

１ 液体供給体
２ 液体塗布用チップ
３ 外郭部
４ 突条部
４ａ 自由端
５ 液体供給部
６ ホルダー
７ ボディー
８ 液体貯蔵部
９ シャンク部
１０ 液体塗布用チップ挿入部
Ａ 外径
Ｂ 中心部横断距離
Ｃ 拡大部分
ａ 隣り合う突条部間の自由端側の幅
ｂ 隣り合う突条部間の外郭部側の幅

Claims (7)

1. 液体塗布具のボディーの内部に設けられた中綿と、前記ボディー内における前記中綿よりも前側に設けられた液体供給体と、該液体供給体の中心部側に挿入されて前端部を前記ボディーよりも前方へ突出させた液体塗布用チップとを備えた液体塗布具の筆先構造であって、
   前記液体供給体を、環状の外郭部と、該外郭部から内方へ突出するとともに周方向に間隔を置いて並ぶ複数の突条部とから構成するとともに、これら外郭部及び突条部を軸方向へ連続させ、
   隣り合う前記突条部の間の幅を前記液体供給体の前記中心部へ近付くほど狭くし、これら複数の突条部の前記中心部側の端部を前記液体塗布用チップの外周面に接触させて前記液体塗布用チップを支持するとともに、前記液体供給体の後端部を前記中綿の前端面に挿入することで、前記中綿の液体が、前記複数の突条部の間を流動して前記液体塗布用チップへ供給されるようにしたことを特徴とする液体塗布具の筆先構造。
2. 前記液体供給体が、液体を浸透しない材料により形成されていることを特徴とする請求項１記載の液体塗布具の筆先構造。
3. 突条部の自由端が、横断面二股状であることを特徴とする請求項１又は２記載の液体塗布具の筆先構造。
4. 突条部の側面が、凹凸状であることを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の液体塗布具の筆先構造。
5. 前記突条部の自由端側の幅を０．０３〜０．０８ｍｍの範囲内とするとともに、同突条部の外郭部側の幅を０．０４〜０．０９ｍｍの範囲内としたことを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の液体塗布具の筆先構造。
6. 前記突条部の自由端側の幅を０．１２〜０．１７ｍｍの範囲内とするとともに、同突条部の外郭部側の幅を０．１７〜０．２０ｍｍの範囲内としたことを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の液体塗布具の筆先構造。
7. 前記液体塗布用チップが、合成繊維束を接着し固めてなる合成繊維体であることを特徴とする請求項１乃至６何れか１項記載の液体塗布具の筆先構造。