JP2000052684A - 加圧装置付筆記具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 顔料を多量に添加したインキを用いた場合で
あっても沈降防止が可能であり、且つ十分な吐出量が得
られる加圧式筆記具を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂等のチューブの内部に水性
ゲルインキ３が充填され、該チューブ２の先端にボール
４と該ボール４を保持するチップ５を備えるペン先６が
嵌合一体化され、インキ後端に逆流防止剤が充填されて
なるインキ収容管８を加圧装置１５を備えるペン軸９内
部に収容して筆記具１を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水性ゲルインキを用い
た加圧式筆記具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、インキ収容管を加圧可能に形
成してインキの吐出量を増やしたものが公知である。例
えばこのような筆記具としてボールペンタイプの修正ペ
ン（修正ボールペン）が市販されている。この修正ペン
は、水性ペン、油性ペンの筆跡や、タイプライターの印
字や乾式複写器による複写像等を隠蔽・修正する為に用
いられる。

【０００３】上記従来の修正ペンは、酸化チタン等の白
色顔料、樹脂エマルジョン等のバインダー、分散媒とし
てメチルシクロヘキサノン等の有機溶剤中に分散させて
なるインキを、軟質プラスチック製のチューブ状の密閉
容器からなるインキ充填管の内部に充填し、更に該イン
キ充填管の内部に、インキ再分散用のステンレスビーズ
を複数個収納して構成されている。

【０００４】上記修正ペンには通常、インキの隠蔽力を
上げるのに、酸化チタン等の隠蔽性の顔料を多量添加し
たインキが用いられる。この修正ペンは、酸化チタンの
比重が大きいことから、静置しておくと酸化チタンが沈
降分離してしまう為、使用に際しては、ステンレスビー
ズのぶつかる音が聞こえるまで軸をよく振って、白色顔
料を再分散してから使用する必要があった。

【０００５】上記従来の修正ペンの酸化チタンの沈降分
離の欠点を改良するために、例えば特開平８−１２９１
６号公報には、酸化チタンと、増粘性水溶性樹脂と、結
合材と、糖アルコールと、水とを少なくとも含み、特定
の粘度範囲であり粘性指数（Ｅ型粘度計の１ｒｐｍと１
０ｒｐｍにおける粘度の比）を特定の数値以上に規定し
たボールペン用水性白色顔料インキを用いることが提案
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の如き水性ゲルインキを使用した修正ペンは、
酸化チタンの沈降分離の問題は解消できるものの、イン
キ吐出量に限界があり、文字、線画等の筆記にはよいも
のの、面積の大きな部分を塗り潰すためには時間がかか
り、吐出量を更に大きくすることが要望されている。

【０００７】本発明は上記従来技術の欠点を解消するた
めのものであり、顔料を多量添加したインキであっても
沈降防止が可能であり、且つ十分な吐出量が得られる加
圧装置付筆記具を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）水性ゲ
ルインキを充填したインキ収容管と、該インキ収容管を
空気で加圧してインキを吐出可能な加圧装置とからなる
ことを特徴とする加圧装置付筆記具、（２）インキ収容
管を加圧する空気の逆流防止弁を備える上記（１）記載
の加圧装置付筆記具、（３）インキ収容管が交換可能に
形成されている上記（１）又は（２）記載の加圧装置付
筆記具、を要旨とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明を図面に基き詳細に説
明する。本発明加圧装置付筆記具１は、図１（ａ）に示
す如き、熱可塑性樹脂等のチューブ２の内部に水性ゲル
インキ３が充填され該チューブ２の先端にボール４と該
ボールを保持するチップ５を備えるペン先６が接続され
て嵌合一体化され、インキ３の後端に逆流防止剤７が充
填されてなるインキ収容管８が、図２（ａ）に示す如く
加圧装置１５を備えたペン軸９の内部に収納されて構成
される。

【００１０】図１（ｂ）に示すようにペン軸９は、両端
が開放した筒状体であって後端に尾栓１０が嵌合可能に
形成され、先端にインキ収容管のペン先６が嵌合可能に
形成されたペン軸本体１４を有する。加圧装置１５はペ
ン軸本体１４の先端に近い部分の握り部に該ペン軸本体
１４の内部に挿通する貫通孔１１が設けられ、該貫通孔
１１を覆いペン軸本体１４の周囲を囲むように、弾性材
料からなる球状体１２が取り付けられ、該球状体１２に
は外部に開口する空気孔１３が設けられて構成されてい
る。球状体１２は、ペン軸本体１４との間に空間を形成
し、上記貫通孔及び空気孔を閉じた場合に該空間を密閉
可能にペン軸本体１４に取りつけられている。球状体１
２は、外側から指等で押した場合に変形する程度の弾性
を有するものであればよく、例えば天然ゴム、合成ゴ
ム、又はゴム弾性を有するプラスチック等から形成する
ことができる。また、球状体１２に設けられた空気孔１
３の大きさは指で抑えた場合に塞ぐことが可能な大きさ
であればよい。

【００１１】図２（ｂ）に示すように、球状体１２の空
気孔１３を指１６で塞ぎ押圧すると、球状体１２は弾性
により変形して容積が減少し、球状体１２と貫通孔１１
で接続されているペン軸９内部の圧力が上昇し、インキ
収容管８の内部に圧力が加わりインキ３がペン先６から
押し出される。

【００１２】また、ペン軸９は、インキ収容管８を収容
し、内部を空気で加圧した場合にある程度の加圧状態を
保持できる程度の密閉性を備える。この密閉性はペン先
６及び尾軸１０のペン軸本体１４への嵌合度合いを調節
することで得られる。

【００１３】インキ収容管８は、例えばポリプロピレン
等の透明プラスチックのチューブを用いることができる
が、特にこのような態様に限定されず、半透明、着色透
明、不透明のいずれでもよく、また、プラスチック以外
にも金属製チューブを用いてもよい。

【００１４】ペン軸本体１４は内部を加圧した際に圧力
を保持するために比較的硬質の材料が好ましく、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリ
ル、ポリカーボネート等のプラスチック、金属等から成
形され、無色透明、着色透明、不透明のいずれでもよ
い。また、尾栓１０、ペン先６等もペン軸本体１４と同
様の材質を用いることができる。上記ペン軸本体等は、
透明性があり、製造が容易であり、低コストであること
から、熱可塑性プラスチックが好ましい。

【００１５】また、本発明筆記具は水性ゲルインキを用
いている為、インキ自体が乾燥しにくいので特にキャッ
プを必要としないが、ペン先先端の保護等の目的から特
に図示しないが、ペン先にキャップ等を取りつけて構成
してもよい。また、ペン先６とインキを充填したチュー
ブとを一体に形成してなるインキ収容管８をカートリッ
ジ交換式として形成しておけば、インキがなくなった場
合でも、インキ収容管のみを交換することでペン軸自体
は何度でも再利用可能であり、全体を使い捨てにしない
ので経済的である。

【００１６】インキ収容管８においてインキ３の後に充
填される逆流防止剤７は、インキが消費されるに従っ
て、インキと共に前進し、インキ中の揮発成分の揮散を
防止すると共に、インキが後方に逆流するのを防止す
る。また、ペンを落とした場合に、衝撃吸収剤として作
用し、インキ柱が切れるのを防止するためのものであ
り、公知の水性ゲルインキを用いたボールぺンに使用さ
れているものが用いられる。逆流防止剤７として例え
ば、シリコーングリース、シリコーンオイル、流動パラ
フィン、ワセリン、ポリブテン、鉱物油、植物油、高級
脂肪酸エステル、高級アルコール、ポリエステル、石
油、α−オレフィンオリゴマー、ポリグリコール等が挙
げられる。逆流防止剤は上記成分の単独又は２種以上の
混合物のいずれでもよい。逆流防止剤は上記成分以外
に、脂肪酸金属石けん、水添ヒマシ油、有機ベントナイ
ト、コロイダルシリカ、カーボンブラック、天然ゴム、
或いは合成ゴム、各種の合成ポリマー等の増粘剤を添加
してもよい。

【００１７】本発明筆記具に用いられる水性ゲルインキ
は、筆記しない場合にはほとんど流動性のないゲル状を
呈しているが、筆記の際のボールの回転による応力で粘
度が低下して流動性を呈する、所謂チクソトロピー性を
有する。水性ゲルインキの組成として、具体的には着色
剤、粘性調節剤、増粘ゲル化剤、水、水性媒体、防腐
剤、防錆剤、金属イオン封鎖剤、界面活性剤、分散剤、
ｐＨ調節剤等の成分から構成することができる。

【００１８】上記着色剤としては、例えば酸化チタン、
アルミニウム粉末、カーボンブラック、カーミン６Ｂ、
C.I.PigmentRed、C.I.PigmentGreen7 、C.I.PigmentBlu
e等の顔料、C.I.AcidRed87 、C.I.AcidRed92 、C.I.Aci
dYellow28、C.I.AcidBlue9、C.I.AcidViolet、C.I.Acid
Blue7 、C.I.AcidOrange56、C.I.AcidBlack2、C.I.Acid
Red18 等の酸性染料、C.I.DirectBlack19、C.I.DirectB
lack38 、C.I.DirectBlack154、C.I.DirectOrange6 、
C.I.DirectYellow44、C.I.DirectYellow87、C.I.Direct
Blue71等の直接染料等が挙げられる。

【００１９】酸化チタンは、白色系のインキとする場合
の着色剤、又は修正用インキの隠蔽剤として使用される
ものであり、ルチル型、アナターゼ型等の各種の酸化チ
タンが使用できる。修正用インキとする場合には、イン
キ中の添加量は、３０〜６０重量％が好ましく、バイン
ダー樹脂１００重量部に対して２００重量部以上を用い
るのが好ましい。

【００２０】アルミニウム粉末は金属光沢インキとする
場合に使用される。アルミニウム粉末は市販のアルミペ
ーストを用いることができる。アルミペーストは、アル
ミニウム金属粉をミネラルスピリット等の高沸点の溶剤
とステアリン酸等の減摩剤とを混合、混練しペースト状
にしたものである。アルミニウム粉末の添加量は特に限
定されないが、通常１〜２０重量％程度添加される。ま
た、アルミニウム粉末の平均粒子径は５〜３０μｍ程度
である。

【００２１】黒色インキにはカーボンブラック、黒色顔
料、黒色染料等が用いられる。その他の色には、対応す
る各種顔料、染料等が用いられる。

【００２２】上記粘性調節剤は、水溶性高分子からなる
増粘剤が用いられる。具体的には、キサンタンガム、カ
ラーギナン、ローカストビーンガム、グアーガム等の多
糖類、ヒドロキシメチルセルロースやヒドロキシエチル
セルロース、ポリアクリル酸ソーダ、ポバール等が挙げ
られる。

【００２３】上記水性媒体としては、水と混和する有機
化合物が用いられ、アルコール類、グリコールエーテル
類、極性有機溶媒等が使用される。具体的には、アルコ
ール類としては、エタノール、イソプロピルアルコール
等の一価アルコール、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、１，３プロパン
ジオール、プロピレングリコール、１，３ブチレングリ
コール、１，４ブタンジオール、２，３ブチレングリコ
ール、ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリコー
ル、チオジグリコール等の二価アルコール、グリセリ
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
３−メチルペンタン−１，３，５−トリオール、ジグリ
セリン、ソルビット等の多価アルコール等が挙げられ、
グリコールエーテル類としては、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエー
テル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテル等が挙げられ、極性有機溶媒としては、ピ
ロリドン、Ｎメチル−２−ピロリドン、ジメチルホルム
アミド等が挙げられる。

【００２４】上記水性媒体はペン先のインキの乾燥防止
には有効であるが、油性ボールペン等のインキを溶解す
る性質を有するものがあり、油性インキの筆跡や印字等
の隠蔽消去が不十分となる場合がある。そのため、筆記
具を修正用ペンとして用いる場合には、上記水性媒体を
使用しない組成のインキを用いるか、或いは影響のない
程度に使用量を抑えることが好ましい。

【００２５】バインダー樹脂は、水溶性樹脂または非水
溶性樹脂エマルジョン等が用いられる。水溶性樹脂とし
ては、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ金属
塩、アミン塩、アンモニウム塩、αメチルスチレン−ア
クリル酸共重合体のアルカリ金属塩、アミン塩、アンモ
ニウム塩、スチレン−アクリル酸エステル−アクリル酸
共重合体のアルカリ金属塩、アミン塩、アンモニウム塩
等が挙げられる。また上記エマルジョンとして用いられ
る非水溶性樹脂としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル
系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体系樹脂等が挙げ
られる。

【００２６】上記ｐＨ調整剤としては、水酸化ナトリウ
ム、炭酸ナトリウム、トリエタノールアミン等が挙げら
れる。界面活性剤としては、アニオン系及びノニオン系
界面活性剤等が挙げられる。

【００２７】流動性改良剤としては、糖アルコールが用
いられる。糖アルコールは、糖アルデヒド基およびケト
ン基を還元して各々第一、第二アルコール基としたもの
に相当する多価アルコールである。具体的には、ソルビ
ット、マンニット、キシリット、エリスリトール、イノ
シット、などの一糖アルコール、マルチトール、イソマ
ルチトール、ラクチトール、パラチニットなどの二糖ア
ルコール、マルトトリイトール、イソマルトトリイトー
ル、還元バノース等の三糖アルコールおよびオリゴ糖ア
ルコールといわれる四糖以上のアルコールなどが挙げら
れる。これら糖アルコールは、単独又は２種以上を混合
してもよい。インキ中への糖アルコールの添加量は１〜
２０重量％が好ましい。

【００２８】防錆剤としては、ベンゾトリアゾール等、
防腐剤としては、メチル−Ｐ−ヒドロキシベンゾエー
ト、ソルビン酸カリウム、ペンタクロロフェノールナト
リウム、デヒドロ酢酸ナトリウム等、金属イオン封鎖剤
としてはＥＤＴＡ等が挙げられる。これらの添加剤は、
必要に応じ適宜量添加される。

【００２９】本発明筆記具において加圧装置４は図１及
び図２に示す態様のものに限定されず、ペン軸９内部を
加圧可能であれば種々の加圧装置を利用することができ
る。

【００３０】本発明筆記具において、インキ収容管の後
端に加わる空気圧の逆流防止弁を設けるのが好ましい。
逆流防止弁は、ペン軸の貫通孔１１の部分、或いはイン
キ収容管８の後端等の、インキ収容管８の内部に加わる
空気圧を低下させないように設ければよく、いずれの部
分に設けてもよい。尚、インキ収容管をカートリッジ式
に交換可能に形成する場合には、逆流防止弁をペン軸の
側に設けておくと、ペン軸は繰り返し使用可能であるか
らインキ収容管を安価に製造できる利点がある。

【００３１】逆流防止弁は、所謂逆止弁とよばれるもの
が利用可能である。具体的には、玉弁、板弁、ちょう形
弁等が挙げられる。逆流防止弁を取付けることで、圧力
調節用の空気孔１３から手を離しても、インキ収容管８
に加わる圧力が低下しないため、筆記が容易に行える。
尚、この場合、インキ収容管に加わる圧力が低下するま
で内部のインキが出続けることになる為、必要な筆記が
終わった場合、インキ収容管１２に加わる圧力を低下さ
せる為の開閉弁等をペン軸９に設けておくことが好まし
い。開閉弁は、ペン軸９の外側から指等で操作して内部
に空気が導通するように形成すればよい。

【００３２】本発明の筆記具に用いられる上記水性ゲル
インキは、インキ収容管８の内部にあってペン先のボー
ル４が静止した状態では、増粘された状態にあり非流動
性であるが、ボールの回転により該ボールの周囲におい
て剪断応力が加わると粘性が低下して非加圧下でもイン
キは先端から外部に流出して筆記することが可能であ
る。そして、加圧装置１５によりインキ収容管８を空気
で加圧することで、この流出量を更に増大せしめること
ができる。

【００３３】インキ収容管の内部を加圧しない場合のイ
ンキの流出量は、ペン先のボールの直径と水性ゲルイン
キの粘度（剪断応力を加えた場合の）に依存する為、水
性ゲルインキの粘性が同じであれば、ボールの直径が大
きくなる程、流出量が増大し、漏れ、にじみ等が大きく
なる傾向にある。本発明筆記具では、加圧装置により加
圧量を調節することでインキ流出量を任意に調節できる
為、ボールの直径が大きい場合には、水性ゲルインキの
粘度を高くすることで、漏れ、にじみ等を最適に抑える
ことができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明加圧装置付筆
記具は、従来の修正ボールペン等のような使用時の再分
散操作が不要であり、長期間放置した後でもインキ吐出
が良好であると共に、加圧装置によって、吐出量を任意
に調整可能である。また、水性ゲルインキを用いたボー
ルペンタイプの筆記具と比較して、加圧装置により更に
大きなインキの吐出が可能であり、顔料を多量に添加し
たインキを用いる修正インキ等であってもインキの出が
良く、修正作業が容易に行える。更に、通常の着色イン
キを用いた場合、文字、線画の筆記が良好であると共
に、グラフィック用途等の広い面積の塗りつぶしにも良
好に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はインキ収容管の１例を示す要部断面図
であり、（ｂ）はペン軸の１例を示す要部断面図であ
る。

【図２】（ａ）は加圧装置付筆記具の１例を示す要部断
面図であり、（ｂ）は加圧装置付筆記具の作用を説明す
るための説明図である。

【符号の説明】

１ 加圧装置付筆記具 ２ チューブ ３ 水性ゲルインキ ４ ボール ５ チップ ６ ペン先 ７ 逆流防止剤 ８ インキ収容管 ９ ペン軸 １０ 尾栓 １１ 貫通孔 １２ 球状体 １３ 空気孔 １４ ペン軸本体 １５ 加圧装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水性ゲルインキを充填したインキ収容管
   と、該インキ収容管を空気で加圧してインキを吐出可能
   な加圧装置とからなることを特徴とする加圧装置付筆記
   具。
2. 【請求項２】 インキ収容管を加圧する空気の逆流防止
   弁を備える請求項１記載の加圧装置付筆記具。
3. 【請求項３】 インキ収容管が交換可能に形成されてい
   る請求項１又は２記載の加圧装置付筆記具。