JPS6328038B2 - - Google Patents

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JPS6328038B2
JPS6328038B2 JP55026767A JP2676780A JPS6328038B2 JP S6328038 B2 JPS6328038 B2 JP S6328038B2 JP 55026767 A JP55026767 A JP 55026767A JP 2676780 A JP2676780 A JP 2676780A JP S6328038 B2 JPS6328038 B2 JP S6328038B2
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web
rod
ink
fibrous
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JP55026767A
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Marukorumu Baagaa Richaado
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AMERIKAN FUIRUTORONA CORP
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Publication date
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Publication of JPS6328038B2 publication Critical patent/JPS6328038B2/ja
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    • B43K8/02—Pens with writing-points other than nibs or balls with writing-points comprising fibres, felt, or similar porous or capillary material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K15/00—Assembling, finishing, or repairing pens
    • B43K15/02—Automatic machines
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 従来マーキングおよびライテイング器具に使用
するインキ保持材は繊維を稠密に束ねてロツド状
に一体化したものであつて、毛細管通路が繊維の
間を通つて長手方向に延び、これがインキを保持
し、かつ制御された所要の流量でインキを流出さ
せる。長年の間、一般に繊維材料として酢酸繊維
素の繊維を使用した。この繊維は適当な可塑剤で
熱結合して一体化することができ、かつ当時使用
されたすべてのインキの組成に適合するものであ
つた。しかし最近はインキの組成が一層複雑にな
つて、ライテイング器具に蓋をしてインキの蒸発
を防止する必要がなくなつた。このような新しい
インキの調製にはぎ酸を必要とするが、これは酢
酸繊維素とは適合しない。そのため、種々な熱可
塑性繊維、特にポリエステル繊維を使用して酢酸
繊維素の代りにインキ保持材を製造することとな
つた。
ポリエステル繊維を結合してインキ保持材とす
るには種々な問題があつた。この結合に接着剤を
使用したが、これは毛細管現象を損なうのでイン
キを吸収しない。接着剤を使用せずにポリエステ
ル繊維を熱結合することは成功しなかつた。ポリ
エステルの軟化範囲が狭いために、タウのような
延伸したポリエステル繊維を熱結合することがで
きなかつた。延伸しない繊維は熱結合することが
できるが、動作中に収縮してしまうため、および
ライテイング器具の貯蔵に必要な温度においてイ
ンキが安定して存在しないため、インキ保持材と
して使用できない。その結果従来商業的に製造さ
れたポリエステル繊維のインキ保持材は、繊維を
単に稠密に束ね、これを多孔質シートで包装して
ロツド状とし、一般に繊維束と包装シートとの間
に細いプラスチツクの『通気部』を設けて空気放
出通路とする。このときライテイング器具のバレ
ルの設計によつては分離した通気部を必要としな
いときもある。
シートで包装したポリエステル繊維のインキ保
持材は、平行して連続する繊維で製造したとき
に、特定な型、たとえば繊維チツプを使用するマ
ーキングまたはライテイング器具に使用してイン
キの保持能力およびインキの流出量が適当であつ
た。しかし最近のローラマーカ型のライテイング
器具では、ローラマーカが通常の繊維チツプより
もインキの迅速な流出を必要とするので、満足に
使用することができなかつた。繊維の密度を粗く
し、および／または繊維の寸法を変化させること
によつて、インキの流出量を増加しようとした
が、流出量は始終均一でないので十分に満足なも
のでなく、また繊維の密度を粗くすると、インキ
保持材の保持能力が減少した。連続して平行する
繊維よりも無作為に束ねたステーブルフアイバで
インキ保持材を製造すると、長さの短かいインキ
保持材のインキ流出性が増加することが判明した
が、インキ保持能力を適当にするために必要な長
さに長くすると、この構造では毛細管現象を作用
させることができない。このように、ローラマー
ク型のライテイング器具として適合するインキの
保持能力および流出性を兼ねて有するポリエステ
ル繊維インキ保持材を形成することが従来は不可
能であつた。
本発明は、繊維が集合した可撓性シートを寸法
安定性ロツドに成形した繊維材料からなるインキ
保持材であつて、前記繊維材料が熱可塑性繊維を
無作為に配置し結合点において結合して相互に連
結した網構造を有し、前記シートの少なくとも一
つの表面にロツドの長手方向に延びる溝を実質的
に均一に設けた繊維質インキ保持材を提供する。
また本発明は、熱可塑性繊維を無作為に配置し結
合点において結合して相互に連結した網構造を有
する繊維が集合した連続的な可撓性ウエブを長手
方向に連続的に前進させ、このウエブを前進させ
ながらウエブの少なくとも１つの表面に連続的に
型押しして長手方向に延びる溝を均一に設け、こ
の溝を設けたウエブを前進させながら溝がロツド
の長手方向に延びるようにウエブを連続的に集合
させてロツド状となし、この集合させたウエブを
前進させながらウエブを管状成形機に連続的に長
手方向に通し、この間この成形機に高温のガスま
たは蒸気を導入してウエブを寸法安定性ロツドに
結合し、連続的にできるこのロツドを横方向に切
断して有限な長さとする、繊維質インキ保持材の
製造方法を提供する。
さらに本発明は、連続する可撓性ウエブを長手
方向に連続的に前進させる手段と、前進中のこの
ウエブの少なくとも一つの表面に長手方向に延び
る溝を実質的に均一に型押しする手段と、前進中
のこのウエブを集合させて長手方向に延びる溝を
有するロツド状とする手段と、前進中のこのウエ
ブを加熱して寸法安定性ロツドに結合する手段
と、連続的にできるこのロツドを横方向に切断し
て有限な長とする手段とを有する、繊維質インキ
保持材の製造装置を提供する。
もし『通気部』の通路が必要であれば、インキ
保持材に通気部の全長にわたつて連続して延びる
長手方向の少なくとも一つのスロツトを表面に設
けて、空気放出通路とする。本発明のインキ保持
材は現在使用されるすべてのインキに適合し、ロ
ーラマーカおよびプラスチツクニブを含む種々な
型のライテイング器具に使用してインキの保持能
力および流出性を兼ねて有することを示した。
本発明のインキ保持材は、自動的連続製造方法
によつて容易に、所定の長さと断面の形状および
寸法とを有することができる。また本発明の方法
において、管状成形機は長手方向の少なくとも一
つのリツジを長さに沿つて表面に延在させ、これ
によつてリツジに対応して、ロツドの全長にわた
つて連続して長手方向に延びるスロツトをロツド
の表面に形成する。ロツドは高温のガスまたは蒸
気で処理した後、横方向に切断して有限な長さと
する前に冷却することが好ましく、また場合によ
つては最終的に所望の断面とする。
次に添付図面を参照しながら、本発明の実施態
様を例示の目的で説明する。
第１図において、熱可塑性繊維が集合した可撓
性シート材料からなる連続ウエブ１０を供給ロー
ル１２から引出して、本発明のインキ保持材を連
続的に製造するための出発材料とする。この繊維
質シート材料は連続する熱可塑性繊維たとえばポ
リエステル、ナイロン、ポリプロピレン、高密度
ポリエチレンまたはポリウレタン繊維を無作為に
配置し、高度に分散させて、結合点においてたと
えば自己結合または接着剤結合によつて結合して
相互に連結した網構造を有する繊維質シート材料
である。この記述に合致する好ましい繊維質シー
ト材料は種々なスパンボンド布はく、たとえば
Ｅ、Ｉ、DuPont de Nemours and Company、
Wilmington、Delawareが商品名REEMAYとし
て市販するスパンボンドポリエステルおよび
Monsanto Co.、St.Louis、Missouriが商品名
CEREXとして市販するスパンボンドナイロンが
ある。上記記述に合致する他の適当な繊維質シー
ト材料は気泡を細くして押出した布帛であつて、
これを製造するには発泡熱可塑性プラスチツクメ
ルトをスロツト口金から押出して、得た押出成形
体を冷却して、引出し、相互に連結した繊維を集
合させたシートに延伸する。
繊維質シート材料の連続ウエブ１０を供給ロー
ル１２から引出して、たとえば第１図に略示する
ような環状ブラシ１４またはスプレーを使用し
て、ウエブにまず水を供給することが好ましい。
加湿工程の目的はウエブに均一に湿気を与えて、
次の型押しを容易にするためである。このような
均一な加湿を行なうためには一般に熱可塑性繊維
シート材料用の加湿剤を使用する。もし供給する
シート材料がこのような加湿剤を含まないとき
は、加湿剤、たとえばTriton Ｘ−100など適当
な市販の加湿剤を10％含む水溶液を使用して加湿
工程を行なう。
加湿工程は出発材料によつては、特にこれが加
湿剤を含むときは省略できる。材料１０を実質的
な乾燥状態かまたはブラシ１４で湿潤状態とし
て、周辺方向に複数の凸条を周囲に有する一対の
型押しロール１６の間を通過させる。このロール
１６は約250〜約350〓（約121〜約177℃）の範囲
に加熱することが好ましい。型押しロール１６で
型押しされて出たウエブ１０ａは、第２図に示す
ように、表面が均一に型押しされて、平行して長
手方向に延びる溝１８をロール１６の凸条に対応
して形成する。型押しロール１６によつて表面に
成形する溝１８は、幅が約0.005〜約1/8インチ
（約0.127〜約3.18mm）、深さが少なくとも0.0015イ
ンチ（約0.038mm）とすることが好ましいが、も
ちろんシートを引裂いてはならない。ウエブを予
じめ加熱してあるときは、型押ししたウエブを高
温空気乾燥機２０に通して、熱可塑性繊維質材料
の融点より低い温度、たとえばポリエステル繊維
の場合は約500〓（約260℃）より低い温度に加熱
して、加湿工程においてウエブに残る過剰な湿気
を除去する。型押し工程はウエブすなわちシート
１０を有効に潰して、次の処理部署において成形
しかつ稠密化することができる。
型押し乾燥したウエブは次に成形または稠密化
および熱結合装置すなわち成形機に通す。この装
置の構造は米国特許第3095343号および同第
3111702号明細書に詳述する構造のスチーム射出
装置と実質的に同一である。しかしこの稠密化・
熱結合装置は第１図に示すような成形機２２を使
用することが好ましい。この装置は管すなわちノ
ズルからなり、この管は漏斗状口部２６すなわち
入口を有し、この入口２６は管２４を通して延び
る熱結合通路２８に続く。通路２８が形成する囲
まれた領域の断面の形状および寸法は製造すべき
インキ保持材に望ましい断面の形状および寸法に
等しいかこれより僅かに大きい。成形機２２は図
示しない通常の加熱要素を含み、これがブロツク
を約400〜450〓（約204〜232℃）に保持し、スチ
ームまたは他の加熱されたガスたとえば空気を通
路２８に導入する高温ガス入口３０が通路に続い
ている。前記米国特許第3095343号および同第
3111702号明細書に記載するように、高温ガス入
口３０はスチームまたは加熱されたガスを温度約
500〜550〓（約260〜288℃）において通路２８の
長手方向に対して約45゜の角度で圧入することが
好ましい。これによつて繊維材料ウエブの移動方
向に向流して加熱されたガスを送り、入口２６の
端から出すことができる。通路２８は図示しない
少なくとも一つの長手方向のリツジを長さに沿つ
て表面に延在させて、これによつて一体化した
『通気部』の管を成形する。
繊維質シート材料を型押し乾燥したウエブは口
部２６を通して、ロツド状に成形され稠密化した
成形体となる。この長手方向の軸に平行して、ウ
エブの表面に型押しされた溝１８を有する。型押
し稠密化したウエブは、通路２８に入つて通過す
るとき、この通路２８が形成する囲まれた領域に
おいて加熱されたガスの作用によつて熱結合す
る。また成形機２２のなかで、ロツドを僅かに大
き目に、たとえば最終製品の直径が6.0mmのとき
に6.2〜6.4mmに成形して、次に詳述する冷却ヘツ
ド２４において最終的に寸法を合わせることが望
しいことが判明した。
稠密化および熱結合装置すなわち成形機２２か
ら出たロツド状成形体１０ｂは次に空気注入装置
３４を通して実質的に室温まで冷却して寸法安定
性を向上させた後に、製造すべきインキ保持材に
望ましい長さに切断することが好ましい。空気注
入装置３４の構造は前記米国特許第3095343号お
よび同第3111702号明細書に詳記してある空気注
入装置と実質的に同一とすることができる。基本
的には第１図に示すような装置は冷却通路３８お
よびこの通路３８に続く空気入口４０を有する管
すなわちノズル３６からなる。この冷却通路３８
は断面の形状および寸法がロツド状成形体１０ｂ
を入れるのに十分であり、製品１０ｃの最終断面
を成形するには僅かに小さい程度としてもよい。
ロツド状成形体１０ｂ冷却通路３８を通るとき
に、空気入口４０から冷却通路３８に入る空気に
よつて冷却される。この空気は完全に乾燥してい
て温度を90〓またはそれ以下とし、圧力を50〜
100p.s.i.g（3.5〜7.0Kg／cm2）とすることが好まし
い。さらに前記米国特許第3095343号および同第
3111702号明細書に詳述するように、空気入口４
０は、通路３８の長手方向の軸に対して実費的に
45゜の角度で注入孔４１を通して、空気をロツド
状成形体に向流して送るように設計することが好
ましい。もつとも空気は通路３８に対して向流で
あつても並流であつてもよいし、また直角に流す
こともできる。
通常の引張り機構または輸送機構４２、たとえ
ばコンベアベルトを使用して繊維質材料を種々な
処理部署を通して送ることができる。冷却したロ
ツド状成形体１０ｃは次に切断機４３に送つて切
断し、インキ保持材４４に望ましい長さとした後
に、適当な容器４６に貯蔵する。
第３および４図に示すように、本発明によつて
製造したインキ保持材４４は、その全長にわたつ
て連続して延びる長手方向のスロツト４８を表面
に有することができる。このようなスロツト４８
は、ロツド状成形体１０ｂを稠密化・熱結合する
成形機２２に通しながら、熱結合通路２８の長さ
に沿つてこの通路の表面に延在する長手方向のリ
ツジによつて形成することができる。このスロツ
ト４８の目的はインキ保持材４４に一体化した空
気放出通路を設けることである。これによつて、
従来技術の多孔質フイルムで包装したインキ保持
材に必要なプラスチツク通気部の管を別な片とし
て設ける必要がない。所望であれば、このインキ
保持材に二つ以上の長手方向のスロツト４８を表
面に設けることができる。それには稠密化・熱結
合装置２２の熱結合通路２８に、スロツトの数に
対応する数の長手方向のリツジを表面に設ける。
従来使用された特定な型のインキ充填手段に
は、結合したロツドを従来技術のように多孔質フ
イルムで包装することが好ましいが、実質的に自
己支持性および形状保持性がある本発明のインキ
保持材を使用する場合にはこのような包装を省略
できることが多い。
本発明のインキ保持材は、溝１８がロツドの長
手方向に延びているので、毛細管現象およびイン
キ保持能力を均一とすることができる。従来技術
のインキ保持材は平行して連続するフイラメント
状繊維からなり、これをフイルムで包装して、こ
れらの特性を達成したものである。さらに、イン
キ保持材を製造する出発材料である繊維質を集合
させたシート材料は無作為に配置した繊維からな
るので、無作為に配置したステーブルフアイバを
フイルムで包装して製造した従来技術のインキ保
持材の特性をこのインキ保持材が有することがで
きる。本発明のインキ保持材は極めて多方面に使
用できるので、ローラマーカおよびニブを含む種
種な型のマーキングまたはライテイング器具に使
用するのに適当である。特に熱可塑性繊維が集合
したシート材がポリエステル繊維からなるとき、
本発明のインキ保持材は現在使用されているすべ
てのインキに適合する。さらにこのインキ保持能
力は溝の寸法の関数であるので、型押しした溝の
寸法を変化させることのみによつて種々なインキ
保持能力を有する本発明のインキ保持材を製造す
ることができる。この目的のために、上述のよう
に型押しした溝の幅を約0.005〜約1/8インチ（約
0.127〜約3.18mmmm）の範囲で変化させ、またこ
の溝の深さを約0.0015インチ（約0.038mm）から、
繊維質シート材を引裂かない最大の深さまでの範
囲で変化させることができる。
本発明のインキ保持材は使用可能なインキ保持
能力およびインキ流出性を兼ね備えているばかり
でなく、従来技術の繊維をフイルムで包装したイ
ンキ保持材に勝る他の利益を有する。第１に本発
明のインキ保持材は空気放出通路を一体化して有
する結合体として成形することが容易にできるの
で、包装材料も不要であるし、分離した通気部の
管を設ける必要もない。第２に従来技術のフイル
ムで包装した繊維質インキ保持材はインキ保持能
力が繊維の密度による依存性が大きく、かつ商業
的に許容されるインキ保持能力を有するには一般
に繊維密度を比較的高くする必要があるのに対し
て、本発明のインキ保持材は、維持の密度の変化
がインキ保持能力に与える影響は皆無でないとし
ても僅かであつて、繊維の密度を極めて粗くして
も、密なときと同様な商業的に許容できるインキ
保持能力を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、熱可塑性繊維が集合した可撓性シー
トの連続ウエブを通過させる本発明のインキ保持
材の自動的連続製造装置の略図であり、第２図
は、第１図の製造装置の型押し部署を通過した
後、かつ成形部署に入る前の繊維ウエブの部分平
面図であり、第３図は本発明のインキ保持材の正
面図であり、第４図は第３図の４−４線断面図で
ある。 １０……連続ウエブ、１２……供給ロール、１
４……ブラツシ、１６……型押しロール、１８…
…溝、２０……乾燥機、２２……成形機、２４…
…管、２６……漏斗状口部、２８……通路、３０
……高温ガス入口、３４……空気注入装置、３６
……ノズル、３８……冷却通路、４０……空気入
口、４１……注入口、４２……ベルトコンベア、
４３……切断機、４４……インキ保持材、４６…
…容器、４８……スロツト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維が集合した可撓性シートを寸法安定性ロ
    ツドに成形した繊維材料からなるインキ保持材で
    あつて、前記繊維材料が熱可塑性繊維を無作為に
    配置し結合点において結合して相互に連結した網
    構造を有し、かつ前記シートの少なくとも一つの
    表面にロツドの長手方向に延びる溝を実質的に均
    一に設けた繊維質インキ保持材。 ２ 熱可塑性繊維を無作為に配置し結合点におい
    て結合して相互に連結した網構造を有する繊維が
    集合した連続する可撓性ウエブを長手方向に連続
    的に前進させ、このウエブを前進させながらウエ
    ブの少なくとも一つの表面に連続的に型押しして
    長手方向に延びる溝を実質的に均一に設け、この
    溝を設けたウエブを前進させながら溝がロツドの
    長手方向に延びるようにウエブを連続的に集合さ
    せてロツド状となし、この集合させたウエブを前
    進させながらウエブを管状成形機に連続的に長手
    方向に通し、この間この成形機に高温のガスまた
    は蒸気を導入してウエブを寸法安定性ロツドに結
    合し、連続してできるこのロツドを横方向に切断
    して有限な長さとする、繊維質インキ保持材の製
    造方法。 ３ 連続する可撓性ウエブを長手方向に連続的に
    前進させる手段と、前進中のこのウエブの少なく
    とも一つの表面に長手方向に延びる溝を実質的に
    均一に型押しする手段と、前進中のこのウエブを
    集合させて長手方向に延びる溝を有するロツド状
    とする手段と、前進中のこのウエブを加熱して寸
    法安定性ロツドに結合する手段と、連続してでき
    るこのロツドを横方向に切断して有限な長さとす
    る手段とを有する、繊維質インキ保持材の製造装
    置。
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