JP2002019374A - 筆記具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続筆記してもインキがインキ収容管内面に
付着することがなく、インキ残量確認が可能な筆記具を
提供すること。 【解決手段】 インキ収容管の内壁に、インキ逆流防止
体そのもの又は、類似のものを塗布した筆記具。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペン先とインキ収
容管を有し、このインキ収容管内にインキと炭化水素類
より選ばれる難揮発性有機液体および／又は不揮発性有
機液体を含有するインキ逆流防止体とを直接収容してな
る筆記具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、透明又は半透明な合成樹脂成形体
をインキ収容管に使用し、筆記によるインキの消費量を
外部から確認できる筆記具が提案されている。しかしな
がら、インキ収容管の内壁に対して付着力の大きいイン
キを使用した場合は、インキ収容管の内壁にインキが付
着して残ってしまい、インキの消費量が確認出来なくな
る問題があった。そこで、インキ収容管に改良を加える
方法が提案させている。例えば、特公平３８−２９１３
号には、インキ収容管の内壁にシリコンワニスの様なイ
ンキ反撥性処理液を塗布し乾燥させている。しかし、イ
ンキの種類によっては処理膜が染色したり、過剰な塗布
液がインキを凝集させるなどの悪影響を与えることがあ
った。また、近年、油性ボールペン用の高粘度インキと
水性ボールペンの低粘度インキの中間粘度領域（数十ｍ
Ｐａ・ｓ〜数千ｍＰａ・ｓ）のインキを用いる中粘度と
呼ばれる水性インキ用ボールペンが開発されている。
しかし、中粘度とはいってもペン先を取り付けたインキ
収容管にインキのみを充填した場合、ペン先下向きでは
ペン先からインキが流れ出したり、ペン先上向きではペ
ン先に空気が流入してインキが逆流するなどの問題を有
している。そこで、インキ収容管内に収容されたインキ
の後端界面位置に密接してグリース状のインキ逆流防止
体を収容配置している。例えば、特開平５−２７０１９
３号公報には、ポリブテンを用い、ゲル化剤として微粒
子シリカ（アエロジルＲ９７２、日本アエロジル（株）
製）を用いたインキ逆流防止体が開示されている。これ
らインキ逆流防止体は、インキ消費に伴うインキ界面の
移動に伴って移動するため、インキ収容管内壁に付着し
たインキをインキ逆流防止体で掻き落とす効果を期待で
きる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インキ
の後端界面位置に密接してグリース状のインキ逆流防止
体を収容配置しても、連続して筆記した場合、インキの
消費量が不明瞭になる問題を解決出来るまでの効果とし
ては、いまだ十分なものとは言えなかった。 加えて、
インキ収容管の後端に配したインキ逆流防止体はインキ
中の揮発性成分の蒸発も防止しているが、筆記具を長期
保存している間にはインキ重量の減少が発生する。蒸発
成分が減少したインキは粘ちょうになり、インキ収容管
の内壁への付着力が増大し、インキ消費量の確認が益々
出来なくなるという問題があった。

【０００４】本発明は、特にインキ逆流防止体を使用し
た筆記具において、連続筆記してもインキがインキ収容
管内面に付着することがなく、また、長期保存した後も
インキ残量確認が可能である筆記具を提供することを課
題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ペン先とイン
キ収容管を有し、このインキ収容管内にインキと炭化水
素類より選ばれる難揮発性有機液体および／又は不揮発
性有機液体を含有するインキ逆流防止体とを直接収容し
てなる筆記具において、前記インキ収容管は、少なくと
も前記インキが収容される範囲内における内壁に、前記
インキ逆流防止体に含有される有機液体と構造が同一の
炭化水素類より選ばれる難揮発性有機液体および／又は
不揮発性有機液体を含有するゲル化物が塗布されている
ことを特徴とする筆記具を要旨とする。

【０００６】以下、詳細に説明する。筆記具のペン先
は、従来ボールペンやサインペン、マーカーに使用され
ているものであって、使用するインキの吐出量を確保で
きるという条件さえ満たせば問題なく使用できる。ボー
ルペンのペン先は、ルビーやタングステンカーバイト等
よりなるボールを、ステンレスや真鍮などの金属やポリ
アセタールなどの合成樹脂よりなるボールペンホルダー
抱持させたものであり、使用するインキの粘度、顔料の
粒径等により適宜その寸法を調整し使用する。また、サ
インペン、マーカーのペン先は、ナイロンやポリエステ
ルなどの繊維を熱硬化型の接着剤で固めたものや自己融
着させたものであり、使用するインキの粘度、顔料の粒
径等により、繊維の太さや気孔率を調整し使用する。ま
た、必要に応じて界面活性剤などで処理して使用しても
良い。

【０００７】上記ペン先を取り付けるインキ収容管は、
インキの残量を確認できるように透明、または半透明の
ものが多く用いられ、例えば、水蒸気の透過を考慮して
ポリエチレンやポリプロピレンのものがよく知られてい
る。通常インキ収容管の内径は２〜４ｍｍ程度であっ
て、その長さは１０〜１５ｃｍ程度である。

【０００８】インキは筆跡となるものであり、着色剤
と、溶剤とを少なくとも含み、着色剤として染料や顔料
を使用できる。

【０００９】着色剤の具体例を挙げると染料としては、
ウォ−タ−ブラック１００Ｌ（Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラ
ック １９）、ダイレクトファストブラックＢ（同２
２）、ダイレクトファストブラックＡＢ（同３２）、ア
イゼンダイレクトファストレッドＦＨ（Ｃ．Ｉ．ダイレ
クトレッド１）、アイゼンダイレクトデュリンＢＨ（同
３１）、ダイレクトスカ−レットＢ（同３７）、ウォ−
タ−ブル−＃３（Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー ８６）、
カヤラスタ−コイズブル−ＧＬ（同８６）、ダイワブル
−２１５Ｈ（同８７）、などの直接染料や、アシッドブ
ル−ブラック１０Ｂ（Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１）、
アシッドイエロ−＃１０（Ｃ．Ｉ．アシッドエロ−
１）、ウォ−タ−イエロ−＃１（同２３）、ダイワ赤色
１０２号（Ｃ．Ｉ．アシッドレッド １８）、ダイワ赤
色２号（同２７）、赤色１０６号（同５２）、ウォ−タ
−レッド＃２（同８７）、ウォ−タ−ピンク＃２（同９
２）、ウォ−タ−バイオレット＃１（Ｃ．Ｉ．アシッド
バイオレット４９）、ダイワ紫１号（同４９）、バイオ
レットＬ１０（同４９）、ダイワ青色１号（Ｃ．Ｉ．ア
シッドブルー ９）、ウォ−タ−ブル−＃１１６（同１
５）、オリエントソルブルブル−ＯＢＣ（同２２）、ウ
ォ−タ−ブル−＃１０５（同９０）などの酸性染料、ウ
ォ−タ−イエロ−＃２（Ｃ．Ｉ．フ−ドエロ−３）など
の食用染料、マラカイトグリ−ン（Ｃ．Ｉ．４２００
０）、ビクトリアブル−ＦＢ（Ｃ．Ｉ．４４０４５）、
メチルバイオレットＦＮ（Ｃ．Ｉ．４２５３５）、ロ−
ダミンＦ４Ｇ（Ｃ．Ｉ．４５１６０）、ロ−ダミン６Ｇ
ＣＰ（Ｃ．Ｉ．４５１６０）などが例示できる。

【００１０】顔料としては、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃ
ｋ ６、同Ｓ１７０（以上、デグサ・ジャパン（株）
製）、＃２２００Ｂ、ＭＡ１００（以上、三菱化成工業
（株）製）、ＭＯＮＡＲＣＨ １３００、同１１００、
（以上、米国、キャボットＣｏ．ＬＴＤ製）、等のカ−
ボンブラック、ＫＡ−１０、同１０Ｐ、同１５、（以
上、チタン工業（株）製）、Ｐ２５（日本アエロジル
（株）製）等の酸化チタン、黒色酸化鉄、黄色酸化鉄、
赤色酸化鉄、群青、コバルトブル−、クロムグリ−ン、
酸化クロム等の無機顔料、ハンザエロ−１０Ｇ、ベンジ
ジンエロ−、パ−マネントエロ−ＮＣＧ、タ−トラジン
レ−キ、パ−マネントレッド４Ｒ、ブリリアントカ−ミ
ンＢＳ、レ−キレッドＣ、フタロシアニングリ−ン等の
有機顔料、ＢＳ−６０５、同６０７（以上、東洋アルミ
（株）製）、ブロンズパウダ−Ｐ−５５５、同Ｐ−７７
７（以上、中島金属箔工業（株）製）、ブロンズパウダ
−３Ｌ５、同３Ｌ７（以上、福田金属箔工業（株）製）
等の金属粉顔料が挙げられる。

【００１１】更に、顔料インキ組成物の場合、顔料を水
性媒体に分散した水性インキ組成物ベ−スを用いること
は、顔料インキ組成物製造上有利なことである。具体的
には、Ｆｕｊｉ．ＳＰ．Ｂｌａｃｋ．８０３１、同８１
１９、Ｆｕｊｉ．ＳＰ．Ｒｅｄ．５０９６、同５１１
１、同５５４４、Ｆｕｊｉ．ＳＰ．Ｂｌｕｅ．６０６
２、同６１３３、Ｆｕｊｉ．ＳＰ．Ｇｒｅｅｎ．７０５
１、Ｆｕｊｉ．ＳＰ．Ｙｅｌｌｏｗ．４０６０、Ｆｕｊ
ｉ．ＳＰ．Ｖｉｏｌｅｔ．９０１１、Ｆｕｊｉ．ＳＰ．
Ｐｉｎｋ．９５２４（以上、富士色素（株）製）、Ｅｍ
ａｃｏｌ．Ｂｌａｃｋ．ＣＮ、Ｅｍａｃｏｌ．Ｇｒｅｅ
ｎ．ＬＸＢ、Ｓｎｄｙｅ．Ｓｕｐｅｒ．Ｂｌａｃｋ．
Ｋ、Ｙｅｌｌｏｗ．ＧＧ、（以上、三陽色素（株）
製）、Ｒｉｏ．Ｆａｓｔ．Ｂｌａｃｋ．Ｆｘ．８０１
２、Ｒｅｄ．Ｆｘ．８２０９、Ｒｉｏ．Ｆａｓｔ．Ｂｌ
ｕｅ．Ｆｘ．８、Ｒｉｏ．Ｆａｓｔ．Ｇｒｅｅｎ．Ｓ．
Ｆｘ．８３１４（以上、東洋インキ組成物（株）製）、
ＮＫＷ ２１０１、同２１０２、同、同３００２、同３
００３、（以上、日本蛍光（株）製）、コスモカラー
Ｓ．１０００Ｆシリーズ（東洋ソーダ（株）製）、シン
ロイヒ・カラーベースＳＷ−１１、同ＳＷ−１２、（以
上、シンロイヒ（株）製）等が挙げられる。

【００１２】溶剤は、水性のインキの場合、水を用い、
油性インキの場合、芳香族炭化水素や脂肪族炭化水素を
用いる。また、最近の油性インキの溶剤としては、アル
コール系溶剤や、セロソルブ系溶剤も多く使用されてい
る。

【００１３】インキの着色材を紙面に定着させるために
結合材として各種樹脂を使用することができる。水性イ
ンキの場合、具体的には、スチレン−アクリル酸共重合
体のアルカリ金属塩、同アミン塩、同アンモニウム塩、
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、同アミン塩、同アンモニウム塩、といった水溶性
樹脂を用いることができる。また、アクリル系樹脂、酢
酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合物などの
水不溶性樹脂などを用いることもできる。尚、水不溶性
樹脂は、水性エマルジョン形態で使用する。油性インキ
の場合、具体的には、フェノール樹脂、ケトン樹脂、ブ
チラール樹脂、ポリアミド樹脂などを使用することがで
きる。

【００１４】その他、上記各成分以外、従来、筆記具用
の水性インキや油性インキに用いられる種々の添加剤を
適宜必要に応じて使用することもできる。水性インキの
場合、例えば、インキの蒸発防止のためにエチレングリ
コール、グリセリン等の水溶性有機溶剤及びソルビッ
ト、キシリット等の糖アルコールを用いたり、粘度調整
のためにガァーガム、キサンタンガム等の増粘性水溶性
樹脂を用いたり、筆記感を向上させるためにポリエチレ
ングリコール、ポリオキシエチレングリコールポリオキ
シプロピレングリコール等の潤滑剤を用いたりすること
ができる。

【００１５】油性インキの場合、例えば、インキ塗膜に
柔軟性を付与するためにフタル酸エステルやセバシン酸
エステルなどの可塑剤や、染料を高濃度に用いるための
ベンジルアルコール、エステル系溶剤などの可溶化剤を
用いたりすることもできる。さらに、水性インキ、油性
インキを問わず、防腐剤、防黴剤、防錆剤などを用いる
こともできる。

【００１６】インキ逆流防止体は、逆流によるインキ漏
れやインキの乾燥を防止のために用いるものであって、
炭化水素類の不揮発性液体及び／又は難揮発性液体を用
い、単独では粘度が低い場合、粘度を調整するなど必要
に応じてゲル化剤を併用したものである。その粘度は、
一緒に用いるインキや、ペン先の種類によっても異なる
が、１００００〜７００００ｍＰａ・ｓ（Ｅ型粘度計、
ｓｔローター、１ｒｐｍ、２５℃）が好ましい。インキ
逆流防止体に用いる炭化水素類の不揮発性液体或いは難
揮発性液体は、流動パラフィン、液状ポリブテン、スピ
ンドル油、ワセリン、α−オレフィンオリゴマー、エチ
レン−α−オレフィンオリゴマー等が挙げられ、単独ま
たは混合して使用することが可能である。

【００１７】インキ逆流防止体に用いる炭化水素類の不
揮発性液体及び／又は難揮発性液体の粘度を調整するた
めに各種のゲル化剤を用いることが出来るが、具体的に
は、アエロジル（日本アエロジル（株）製）などの微粒
子シリカ、ディスパロン３０５（楠本化成（株）製）な
どの水添ひまし油系のもの、ソロイド（三晶（株）製）
などのセルロース系のもの、レオパール（デキストリ
ン、千葉製粉（株）製）などのデキストリン系のもの、
更に金属セッケン類、ベントナイト等が挙げられる。

【００１８】本発明において、インキ収容管は、インキ
及びインキ逆流防止体を直接充填する前に、その内壁に
インキ逆流防止体に使用された有機液体と構造が同一の
炭化水素類より選ばれる難揮発性有機液体および／又は
不揮発性有機液体を含有するゲル化物を塗布することが
必要である。このことによって、筆記時におけるインキ
のインキ収容管への付着を防止する。ここでいう構造が
同一とは、同じ一般式で表現される物質を意味する。例
えば、エチレン−α−オレフィンオリゴマーの場合、一
般式は以下の様に表現される。

【００１９】

【式１】

【００２０】この一般式で表現できる化合物は構造が同
一なエチレン−α−オレフィンオリゴマーであり、分子
量、分子量分布、組成比、分岐鎖等が異なっていても良
いことを意味する。混合物の場合、主要成分が同じ一般
式にて表現できることを意味する。

【００２１】

【作用】本発明に係る筆記具においては、インキ収容管
の内壁にインキ逆流防止体に使用された有機液体と構造
が同一の炭化水素類より選ばれる難揮発性有機液体およ
び／又は不揮発性有機液体を含有するゲル化物が塗布さ
れた後に、インキ及びインキ逆流防止体が直接充填され
ているので、インキは、インキ収容管の内壁に接触しな
い。更に、前記ゲル化物の塗布層の物質とインキ逆流防
止体の物質とがどちらも炭化水素類より選ばれる物質で
ありその構造が同一であることによる強い親和力と、塗
布層がゲル化物であることによる強い粘着性の相乗効果
により、このゲル化物の塗布層とインキ逆流防止体の付
着力が非常に大きくなる。従って、筆記時のインキ消費
によるインキ界面の移動に伴って、インキ逆流防止体が
インキを掻き取る効果が強くなるため、連続した筆記時
においても、インキは上記ゲル化物を塗布したインキ収
容管内壁に付着しないで、インキ残量確認が可能であ
る。また、流動性が高い有機液体をインキ逆流防止体に
使用した場合でもインキ収容管内壁にゲル化物を塗布す
るために、インキ収納管内に安定に存在できるようにな
り、時間的に塗布層が脱離して効果が弱まったり、筆記
不良を起こすことがなく、長期間効果が持続する。

【００２２】

【実施例】 インキ逆流防止体１ ポリブテンN５（炭化水素類、日本油脂（株）製） ９５．０重量部 レオパールＫＥ（ゲル化剤、千葉製粉（株）製） ２．５重量部 アエロジルＲ９７２（ゲル化剤、日本アエロジル（株）製） ２． ５重量部 上記各成分を混合し、ホットスターラーで１５０℃にて
３０分撹拌し、インキ逆流防止体１を得た。

【００２３】 インキ逆流防止体２ ルーカントＨＣ１００（炭化水素類、エチレン−αオレフィンオリゴマー、三井 石油化学工業（株）製） ９6．０重量部 レオパールＫＥ（前述） １．０重量部 アエロジルＲ９７４（ゲル化剤、日本アエロジル（株）製） 3． ０重量部 上記各成分を混合し、ホットスターラーで１５０℃にて
３０分撹拌し、インキ逆流防止体２を得た。

【００２４】 インキ逆流防止体３ エンパラＫ４７（炭化水素類、塩素化パラフィン、味の素（株）製） ９1 ．０重量部 レオパールＫＥ（前述） ６．０重量部 アエロジルＲ９７２（前述） ３．０重量部 上記各成分を混合し、ホットスターラーで１５０℃にて
３０分撹拌し、インキ逆流防止体３を得た。

【００２５】 インキ１ 精製水 ５１．６重量部 １０％水酸化ナトリウム ０．２重量部 ジエチレングリコール １０．２重量部 Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｒｅｄ ５５４４ （赤色顔料分散体、富士色素（株）製 ） ２０．０重量部 ペミュレンＴＲ−１の３％水溶液（アクリル酸とメタクリ酸エステルのコポリマ ー、B．F．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ社製、米国） １８．０重量部 上記各成分中、ペミュレンＴＲ−１の３％水溶液以外の
各成分を混合し、１時間撹拌した後、ペミュレンＴＲ−
１の３％水溶液を加えて更に１時間撹拌を行いインキ１
を得た。

【００２６】 インキ２ ウォーター ブラック １００Ｌ（Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９、オリエント 化学工業(株)製） ３０．０重量部 エチレングリコール １０．０重量部 グリセリン １２．０重量部 プロクセルGXL（１，２−ベンゾチアザリン−３−オン、ＩＣＩ社製、英国） ２．０重量部 精製水 ５７．４重量部 ケルザンＡＲ（キサンタンガム、三晶（株）製） ０．６重量部 上記各成分中、ケルザンＡＲ以外の各成分を混合し、１
時間攪拌した後、ケルザンＡＲを加えて１時間撹拌を行
いインキ２を得た。

【００２７】インキ収容管１ 内径３ｍｍのポリプロピレン製筒体を、ポリブテン（
ポリブテンＨＶ１５、日本石油化学（株）製）１０重量
％とアエロジルＲ９７２の０．２重量％をメチルシクロ
ヘキサンに溶かした溶液に浸漬した後、８０℃で２４時
間乾燥させ、ゲル化ポリブテンにて内面処理したインキ
収容管１を得た。

【００２８】インキ収容管２ 内径３ｍｍのポリプロピレン製筒体を、エチレン−αオ
レフィンオリゴマー（ルーカントＨＣ１０、三井石油化
学工業（株）製）の１０重量％とレオパールＫＥの０．
４重量％をメチルシクロヘキサンに溶かした溶液に浸漬
した後、遠心分離機で余分な溶液を取り除いた後、８０
℃で２４時間乾燥させ、ゲル化エチレン−αオレフィン
オリゴマーで内面処理したインキ収容管２を得た。

【００２９】インキ収容管３ 内径３ｍｍのポリプロピレン製筒体を、塩素化パラフィ
ン（エンパラＫ４３、味の素（株）製）の９．３重量％
とレオパールＫＥの０．４重量％とアエロジルＲ９７２
の０．３重量％をメチルシクロヘキサンに溶解した溶液
に浸漬した後、８０℃で２４時間乾燥させ、ゲル化塩素
化パラフィンで内面処理したインキ収容管３を得た。

【００３０】インキ収容管４ 内径３ｍｍのポリプロピレン製筒体を、ポリブテン（Ｌ
Ｈ７、日本石油化学（株）製）８重量％のメチルシクロ
ヘキサンに溶解した溶液に浸漬した後、８０℃で２４時
間乾燥させ、ポリブテンだけで内面処理したインキ収容
管４を得た。

【００３１】直径０．８ｍｍのボール（材質：超硬）と
ステンレス製ボールペンチップとよりなるボールペンペ
ン先（Ｋ１０５用ペン先）を、上記のインキ収容管１〜
４に取り付け、インキ１〜２、逆流防止体１〜３をそれ
ぞれ充填して、実施例１〜３及び比較例１〜４のボール
ペンとなした。実施例１〜３及び比較例１〜３における
インキ、インキ逆流防止体、インキ収容管の関係は、表
１の通りである。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１の注 （１）インキ、逆流防止体、ポリプロピレン製インキ収
容管の欄の数字は、インキ、逆流防止体及びポリプロピ
レン製インキ収容管の番号である。 （２）比較例１は、ポリプロピレン製インキ収容管に処
理をしていない例である。

【００３４】以上、実施例１〜３及び比較例１〜４で得
たボールペンについて連続筆記試験を行い、筆記後のポ
リプロピレン製パイプに付着したインキの面積の割合を
目視にて測定、更にインキ残量の確認ができるかどうか
を観た。結果を表２に示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】連続筆記条件 実施例１〜３及び比較例１〜４で得たボールペンを用い
て、螺旋筆記型筆記試験機にて筆記できなくなるまで筆
記した。 筆記条件 筆記速度：１４ｃｍ／ｓｅｃ 筆記荷重：１００ｇ

【００３７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よる筆記具は連続筆記した際に、インキのインキ収容管
への付着が極少なく、インキ残量の確認もできる極めて
良好な筆記具である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペン先とインキ収容管を有し、このイン
   キ収容管内にインキと、炭化水素類より選ばれる難揮発
   性有機液体および／又は不揮発性有機液体を含有するイ
   ンキ逆流防止体とを直接収容してなる筆記具において、
   前記インキ収容管は、少なくとも前記インキが収容され
   る範囲内における内壁に、前記インキ逆流防止体に含有
   される有機液体と構造が同一の炭化水素類より選ばれる
   難揮発性有機液体および／又は不揮発性有機液体を含有
   するゲル化物が塗布されていることを特徴とする筆記
   具。