JP2001030676A

JP2001030676A - 筆記具

Info

Publication number: JP2001030676A
Application number: JP11203580A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Asami; 秀明朝見; Hideyuki Tanaka; 秀之田中
Original assignee: Pilot Ink Co Ltd
Current assignee: Pilot Ink Co Ltd
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2001-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】高速筆記における追従性に優れ、且つ、逆流
防止効果を有効に発現し、良好な性能を示すインキの消
費に従って追従するインキ追従体を備えた筆記具を提供
する。【解決手段】円筒状のインキ収容筒（２）内に収容し
たインキ（３）の後端面にインキ（３）の消費に従い前
進する追従体（４）を設けてなり、前記追従体（４）は
高粘度流体（５）と固形物（６）としてメチルペンテン
重合体からなる筆記具（１）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は筆記具に関する。さ
らに詳細には、インキ収容筒内に収容したインキの後端
面にインキの消費に従い前進する追従体を設け、前記追
従体が高粘度流体と該高粘度流体中に収容した固形物と
からなる筆記具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高粘度流体中に固形物を収容した
追従体について、例えば、特開平７−６１１８７号公
報、または特開平９−６６６９３号公報等が挙げられ
る。

【０００３】前記特開平７−６１１８７号公報には、イ
ンキ収容筒内径よりも小さい外径と、インキ収容筒内径
より大きい長さを有する固形物が開示されており、固形
物の材質としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
スチレン及び天然ゴム、ニトリルゴム、ポリイソブチレ
ン等が例示されている。また、前記特開平９−６６６９
３号公報には、「界面形状安定体」として高粘度流体と
併用される固形物について開示されており、その材質と
してはポリプロピレンやポリエチレンが例示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、インキ収容筒に
インキを直接充填するタイプの筆記具において、長期間
の正立（チップ上向き）放置、或いは落下等の衝撃によ
るインキ逆流を防止するためにインキの後端面に高粘度
流体が配設されていた。しかしながら、インキ逆流を防
止するために高粘度流体の粘度を高くすると筆記時のイ
ンキ消費に伴うインキ液面の移動に追従できず、インキ
後端面と高粘度流体の間に空間が生じたり、筆跡がとぎ
れたりという不具合があり、これらの欠点を解消する目
的で高粘度流体と固形物を併用することが提案されてき
た。一般に、高粘度流体と併用される固形物は前記した
汎用のプラスチック、天然ゴム、合成ゴム類を成形した
ものであるが、これらの比重はおよそ０．９０〜１．２
５であり、該高粘度流体の比重に比較してやや大きい値
になっている。

【０００５】従って、インキ、高粘度流体及び固形物を
インキ収容管内に充填した後、遠心分離機によりインキ
収容管中に残留した空気及びインキや高粘度流体中に混
入した気体を除去する操作を行なうと、比重差の関係
で、該固形物は筆記先端方向に前進し、図２のようにイ
ンキと高粘度流体の界面まで移動するか、或いは図３の
ように固形物の一部がインキ中に没入してしまう。図
２、及び図３から明らかなように、固形物が前方へ移動
すると該固形物の後方には高粘度流体のみによって占め
られる部分が形成される。この高粘度流体のみによって
占められる部分は固形物による逆流抵抗作用が及ばない
ため、正立放置或いは落下等の衝撃により高粘度流体が
インキ収容筒後方へ逆流し、更には固形物がインキと共
に流出してしまう現象が発生することがあった。

【０００６】本発明は、前記した従来の問題点を解決す
るものであって、即ち、高速筆記追従性とインキ逆流防
止性の双方を満足させ、しかも、低コストで成形でき、
簡単な形状のものが適用できると共に、筆記具の生産時
における不具合も解消できる固形物を高粘度流体と併用
したインキ追従体を用いた筆記具を提供するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は円筒状のインキ
収容筒内に収容したインキの後端面にインキの消費に従
い前進する追従体を設け、前記追従体が高粘度流体と該
高粘度流体中に収容した固形物とからなる筆記具であっ
て、前記固形物がメチルペンテンの重合体であることを
要件とする。

【０００８】更には前記高粘度流体が比重０．９以下の
難揮発性液体、或いは前記比重が０．９以下の難揮発性
液体に増粘剤を添加したものであること、前記高粘度流
体が、１〜２０％の歪率の範囲で５ｓｅｃ^-1の剪断速度
もしくはそれに相当する剪断周波数では損失正接ｔａｎ
δが１より小さく、３０００ｓｅｃ^-1の剪断速度もしく
はそれに相当する剪断周波数では損失正接ｔａｎδが１
より大きい値を示すゲル状物質であること、及び前記メ
チルペンテンの重合体が４−メチル−１−ペンテンのホ
モポリマー、４−メチル−１−ペンテンとα−オレフィ
ンのコポリマー及びこれらの重合体にビニル基を有する
モノマーをグラフト重合したビニル変性重合体から選ば
れる一種又は二種以上の混合物であること等を要件とす
る。尚、本発明において、「前」とはペン先側を指し、
「後」とは追従体側を指す。

【０００９】本発明のインキ逆流防止体において高粘度
流体と組み合わせて用いられる固形物はメチルペンテン
の重合体であり、この材料の特徴は比重が０．８３と、
従来一般的に用いられているポリプロピレン（比重＝
０．９０〜０．９１）やポリエチレン（比重＝０．９１
〜０．９７）に比較して小さいことである。このため、
高粘度流体との併用でインキ収容管に充填された後、遠
心分離操作により空気の除去を行なうと、本発明の固形
物は高粘度流体の最後端に位置するのに対し、従来のポ
リプロピレン、ポリエチレン等で成形された固形物の場
合、高粘度流体より一般に比重が大きいため、遠心分離
操作により前方へ移動し、インキ−高粘度流体の界面に
届くか、或いは固形物の一部がインキ中に没入した位置
まで達してしまう。

【００１０】高粘度流体と固形物からなるインキ逆流防
止体は、高粘度流体の粘弾性及び固形物とインキ収用管
の間の毛管力が、衝撃及びインキの自重に対し抵抗力を
示すために逆流を防止するのであるが、上記ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等からなる固形物のように、後方に
高粘度流体のみで占められる部分を形成し、しばしば逆
流を発生させてしまうのに対し、本発明のメチルペンテ
ン重合体からなる固形物は、高粘度流体の最後端に位置
し、有効に逆流防止効果を発現する。

【００１１】又、前記特開平９−６６６９３号公報に
は、ポリエチレン或いはポリプロピレンからなる固形物
（界面形状安定体）の見かけ比重を小さくするために空
洞部分を設けることが記載されているが、このような形
状に成形するためには複雑な形状の金型が必要となり、
結果的にコストは高くなってしまう。更に、同号公報に
記載された別の実施例には、固形物（界面形状安定体）
の底部分に空洞部に連通する孔を開口する構成になって
いるが、この場合空洞部に高粘度流体が充満すれば空洞
部の比重調整効果は失われ、本来の比重を持った固形物
としての挙動を示すこととなる。

【００１２】それに対して、本発明に用いられるメチル
ペンテンの重合体からなる固形物は、真比重が高粘度流
体より低いため円柱形状、円筒形状、球形状或いは四角
柱等、どのような形状に成形しても、高粘度流体の最後
端に位置し、最も有効に逆流防止性能を発現できる。
尚、前記形状の固形物は、射出成形、押出し成形等任意
の成形方法で得られる。更に前記固形物の前端面を凸面
形状（図４参照）とすることもできる。また、前記固形
物６の外周面に周状または軸方向の突起や溝を形成して
もよい（図示せず）。

【００１３】本発明の高粘度流体は比重が０．９以下の
難揮発性液体、或いは該難揮発性液体に増粘剤を添加し
たものであるが、具体的にはポリブテン、エチレン−α
−オレフィンコオリゴマー、α−オレフィンコオリゴマ
ー、精製鉱油等が挙げられ、必要に応じてこれらの難揮
発性液体はポリエチレンワックス等のワックス類、微粒
子シリカ、ケイ酸アルミニウム、金属石鹸、デキストリ
ン脂肪酸エステル、膨潤性雲母、ベントナイト、Ｎ−ア
シル化アミノ酸、ジベンジリデンソルビトール、トリベ
ンジリデンソルビトール等の増粘剤で適宜増粘して用い
られる。

【００１４】通常、筆記時のインキ消費による移動にお
いては弾性挙動を示す高粘度流体が固形物を保持したま
ま良好に追従し、筆記具の落下等による強い衝撃に対し
ては、粘性挙動を示す高粘度流体が衝撃を緩和し、逆流
防止に有効である。即ち筆記時の追従性に対応する低剪
断速度（低剪断周波数）においては損失正接ｔａｎδが
１より小さく、筆記具の落下等による衝撃に対応する高
剪断速度（高剪断周波数）においては損失正接ｔａｎδ
が１より大きいことが望ましい。

【００１５】また、本発明のメチルペンテン重合体は熱
可塑性樹脂のなかでも特に透明性が高いという特徴があ
る。従って、ポリプロピレンやポリエチレンで成形され
た固形物が半透明の乳白色であるのに対し、本発明の固
形物は透明性の高い無色透明となり高粘度流体中に位置
した時の外観も良い。

【００１６】筆記先端部の構造は特に限定されるもので
はなく、先端部にボールを抱持したボールペンチップ、
繊維チップ、フェルトチップ、プラスチックチップ等が
挙げられる。ボールペンチップとしては、金属製のパイ
プの先端近傍を外面より内方に押圧変形させたボール抱
持部にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属材料
をドリル等による切削加工により形成したボール抱持部
にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属製のパイ
プや金属材料の切削加工により形成したチップに抱持す
るボールをバネ体により前方に付勢させたもの等を適用
できる。又、前記ボールは、超硬合金、ステンレス鋼、
ルビー、セラミック等の０．３〜１．５ｍｍ径程度のも
のが適用できる。

【００１７】前記インキを収容するインキ収容筒は、例
えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテ
レフタレート等の熱可塑性樹脂からなる成形体が、イン
キの低蒸発性、生産性の面で好適に用いられる。又、前
記インキ収容筒は、２．５〜１０ｍｍの内径を有するも
のが好適に用いられる。更に、前記インキ収容筒として
透明、着色透明、或いは半透明の成形体を用いることに
より、インキ色やインキ残量等を確認できる。尚、前記
インキ収容筒は、ボールペン用レフィルの形態として、
前記レフィルを軸筒内に収容するものでもよいし、先端
部にチップを装着した軸筒自体をインキ収容筒として、
前記軸筒内に直接インキを充填してもよい。前記軸筒内
に収容するレフィルの内径は、２．５〜５ｍｍのものが
好適に用いられ、インキを直接収容する軸筒の内径は、
４〜１０ｍｍのものが好適に用いられる。

【００１８】前記インキとしては、水性インキ組成物或
いは油性インキ組成物のいずれであってもよいが、好ま
しくは剪断減粘性を示す水性インキ組成物が用いられ
る。なお、前記インキ組成物中に含まれる着色剤として
は、酸性染料、塩基性染料、直接染料、一般顔料、蛍光
顔料、アルミニウム等の金属粉、パール顔料、酸化チタ
ン等の白色顔料、着色剤を樹脂で被覆したマイクロカプ
セル顔料が挙げられる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に従っ
て説明する。

【００２０】図１に本発明の筆記具の実施例を示す。図
１に示すように筆記具（１）は、先端にボールペンチッ
プよりなるペン先（７）を備えるインキ収容筒（２）
と、該インキ収容筒（２）内に収容した剪断減粘性を有
するインキ（３）と、該インキ（３）の後端面に収容配
置した追従体（４）とからなる。

【００２１】前記ペン先（７）を構成するボールペンチ
ップは、金属（例えば、ステンレス鋼等）製パイプの先
端近傍を内方に押圧変形させて形成した複数の内方突起
よりなるボール受け座と、内方へ押圧変形させた開口縁
部間にボール（外径０．５ｍｍまたは０．７ｍｍ）を回
転可能に抱持してなるタイプのボールペン用ペン先であ
る。前記ペン先（７）は、インキ収容筒（２）の先端に
固着された合成樹脂製のペン先ホルダー（８）の前端に
固着されている。

【００２２】前記インキ収容筒（２）は、筆記使用時に
直接把持する軸筒を兼ねる円筒体であり、半透明性ポリ
プロピレン樹脂の射出成形体からなる。また、前記イン
キ収容筒（２）の先端は先細状となっている。

【００２３】

【実施例】下記の表に実施例及び比較例の高粘度流体の
組成、粘弾性測定結果、固形物の内容及び逆流試験結果
を示す。尚、組成表中の数字は重量部を表わす。

【００２４】

【表１】

【００２５】表中の原料の詳細を注番号に従って以下に
説明する。（１）液状ポリブテン〔商品名：ポリブテンＨＶ−１
５、日本石油化学（株）製、比重０．８６７〕（２）αオレフィンコオリゴマー〔商品名：ルーカント
ＨＣ−１００、三井石油化学（株）製、比重０．８４
１〕（３）微粒子シリカ〔商品名：アエロジルＲ−９７２、
日本アエロジル（株）製〕（４）ステアリン酸アルミニウム〔商品名：アルミニウ
ムステアレート１０３、日東化成工業（株）製〕

【００２６】高粘度流体の調製方法実施例１乃至４及び比較例１乃至３の高粘度流体は、各
々の原料を混合、攪拌した後、三本ロールで混練りして
得られる。得られた各々の高粘度流体のｔａｎδ（損失
正接、注番号５）は、ＰａａｒＰｈｙｓｉｃａ社製Ｈｉ
ｇｈＤｙｎａｍｉｃＲｈｅｏｍｅｔｅｒＤＳＲ４
０００を用い、歪率２０％、剪断速度５〜３０００ｓｅ
ｃ^-1（１ｒａｄ／ｓｅｃ＝６２．５ｓｅｃ^-1）の条件で
測定した。

【００２７】表中の固形物（注番号６）は射出成形によ
り、前端面を凸状とした円柱形状（第４図）に成形した
ものを使用した。

【００２８】ボールペンの作成着色剤としてカーボンブラック７部、剪断減粘性付与剤
としてキサンタンガム０．３部、添加剤としてポリエー
テル変性シリコーン０．２部、水９２．５部を混合、攪
拌したインキと、実施例１乃至４及び比較例１乃至３の
高粘度流体、固形物をボールペン軸筒に充填した後、遠
心処理によりインキ及び高粘度流体中の空気を除去する
ことにより試験用ボールペンを得た。

【００２９】固形物の位置（注番号７）は上記の手順に
より得られたボールペンを目視で観察し、以下の基準で
判定した。 ○：固形物が高粘度流体の後端に位置している（第１図
の状態）。 △：固形物がインキ−高粘度流体の界面に接している
（第２図の状態）。 ×：固形物の一部がインキ中に没入している（第３図の
状態）。

【００３０】逆流試験（注番号８）ボールペン先端部をゴム栓体で気密にシールし、ペン先
上向き状態で１２０ｃｍの位置から落下させ、インキ追
従体の状態を目視で観察した結果を以下の基準で評価し
た。 ○：３回までの落下では変化なし。 △：３回未満の落下で高粘度流体の一部が軸筒後方に移
動する。 ×：３回未満の落下で高粘度流体と固形物が軸筒後方に
移動する。

【００３１】

【発明の効果】本発明はインキ追従体として高粘度流体
と固形物としてメチルペンテン重合体併用することによ
って、高速筆記における追従性に優れ、且つ、高粘度流
体の最後端に位置して逆流防止効果を有効に発現し、良
好な性能を示す筆記具を提供できる。更に、前記メチル
ペンテンの重合体からなる固形物は低コストで成形で
き、簡単な形状のものが適用できると共に、筆記具の生
産時における不具合も解消できるため、安価で生産性に
優れた筆記具を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明筆記具の実施例を示す縦断面図である。

【図２】従来の追従体の一例を示す要部縦断面図であ
る。

【図３】従来例の追従体の他の例を示す要部縦断面図で
ある。

【図４】図１の固形物を示す拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１筆記具２インキ収容筒３インキ４追従体５高粘度流体６固形物６１凸面７ペン先８ペン先ホルダー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状のインキ収容筒（２）内に収容し
たインキ（３）の後端面にインキ（３）の消費に従い前
進する追従体（４）を設け、前記追従体（４）が高粘度
流体（５）と該高粘度流体（５）中に収容した固形物
（６）とからなる筆記具であって、前記固形物（６）が
メチルペンテンの重合体であることを特徴とする筆記具
（１）。
【請求項２】前記高粘度流体（５）が比重０．９以下
の難揮発性液体、或いは前記比重が０．９以下の難揮発
性液体に増粘剤を添加したものである請求項１記載の筆
記具。
【請求項３】前記高粘度流体（５）が、１〜２０％の
歪率の範囲において、５ｓｅｃ^-1の剪断速度もしくはそ
れに相当する剪断周波数では損失正接ｔａｎδが１より
小さく、３０００ｓｅｃ^-1の剪断速度もしくはそれに相
当する剪断周波数では損失正接ｔａｎδが１より大きい
値を示すゲル状物質である請求項１又は２記載の筆記
具。
【請求項４】前記メチルペンテンの重合体が４−メチ
ル−１−ペンテンのホモポリマー、４−メチル−１−ペ
ンテンとα−オレフィンのコポリマー及びこれらの重合
体にビニル基を有するモノマーをグラフト重合したビニ
ル変性重合体から選ばれる一種又は二種以上の混合物で
ある請求項１記載の筆記具。