JP2005047109A - 塗布具 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮空気にてインキ吐出を支援するタイプの塗布具で、インキ吐出をインキのが残っている間中適正なものとして維持し、塗布跡のかすれや過剰吐出によるボタ落ちなどを抑制した塗布具を得る。
【解決手段】塗布先の特定な条件下でのエア流量とインキの粘度、圧縮空気の加圧力とを調節することによって、適正な吐出量を得る。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被塗布面に押し付けられることによって実質的に吐出通路を開放する塗布液吐出口を有し、塗布液貯蔵部内に、塗布液と、この塗布液の吐出口と反対側の界面に接触しつつ貯蔵部の内壁に周状に接触して層状に配置された塗布液フォロワー体とが収容され、貯蔵部内の塗布液フォロワー体の後方空間に大気圧よりも高い圧力状態となるよう気体を封入して塗布液の吐出支援をなす塗布具に関する。塗布具の具体例としては、誤字訂正用の修正具やボールペンやマーカー類などの筆記具、またアイライナーやネイルカラーなどの化粧具などが挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、加圧式の筆記具として密閉された軸内部に、インキを押し出すための加圧空気を封入し、インキ吐出の支援となしたものが知られている。インキの自重やインキ中継部材の毛細管力のみでインキを吐出するものではなく、密封した容器内で加圧空気によりインキがボールペンチップ側へ押圧されるようになしたものであので、ペン先を上向き状態にした場合でもインキ吐出口が開放されればインキが吐出され筆記が可能である。
【０００３】
加圧空気を内蔵する構造は、使用開始時に比較してインキ使い切り間際では、空間部の容積が増加するためにインキを押す加圧力が低下するので塗布に時間がかかったり、塗布跡に「かすれ」が発生しやすくなる。さらに、初期の加圧力によっては、インキを最後まで使い切る前に大気圧と同程度の圧力に低下してしまうことがあり、吐出支援がなされず、流動性の低いインキなどではインキを軸内部に残したまま、筆記不能となってしまう。
【０００４】
このような問題を解決するために、初期の加圧力を十分に高く設定して、インキ消費によって容器内の空間が増大しても吐出に十分な加圧力を確保する方法が考えられる。しかし、使用開始時に過加圧状態となり、吐出量が過剰で「ボテ」となったり、インキに過大な圧力が常時かかることになるので、使用していない時でも塗布部先端からインキがにじみ出てくるおそれがある。また、高い圧力の空気を密封する関係上、容器構造を頑丈なものにする必要があり、本体が重くなったり、コスト高となる。
【０００５】
その他の方法として、インキと加圧ガスとの体積比を所定範囲内に設定させる方法（特許文献１参照）や、尾栓をくり抜いた形状にして空間部を増加させる方法（特許文献２参照）などが知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２０５４８３号公報（第５頁右欄４４行〜第６頁左欄４０行）
【特許文献２】
実開平２−８７９６号公報（第３頁左欄５行〜第３頁右欄２行）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
インキの使用に伴う、加圧空気の圧力降下を少なくしようとしたものとして、特許文献１では、組み立て時におけるインキと加圧空間部の割合について、インキ容積に対して加圧空気収容部の容積を、２倍以上５倍以下に形成するよう定めている。空間部容積の比率が大きくなれば、圧力変化も小さくなる利点がある。しかし、それだけ軸内部に占めるインキの割合が小さいものとなり、軸の大きさに対してのインキ充填量、すなわち筆記量は少ないものとなる。
【０００８】
さらに、加圧空気収容部の空間を少しでも大きくするために、特許文献２のように尾栓部品をくり抜いた形状にする方法もあるが、空間の増加量は僅かなものであり、圧力変化を少なくするのに十分なものとはいえない。
【０００９】
本発明は、吐出過剰や、カスレ、塗布不能等を極力抑制した塗布具を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、被塗布面に押し付けられることによって実質的に吐出通路を開放する塗布液吐出口を有し、塗布液貯蔵部内に、塗布液と、この塗布液の吐出口と反対側の界面に接触しつつ貯蔵部の内壁に周状に接触して層状に配置された塗布液フォロワー体とが収容され、貯蔵部内の塗布液フォロワー体の後方空間に大気圧よりも高い圧力状態となるよう気体を封入して塗布液の吐出支援をなす塗布具において、前記液体の粘度をμ、前記気体の封入による圧力の初期値をＰとしたときに、インキ流入前の乾燥状態における塗布部内に空気を圧力１００ｋＰａの力で１分間流した時に、大気中に洩れる空気の容積（２５℃）をＱとしたとき、０．００５μ／Ｐ≦Ｑ≦１．０μ／Ｐの関係となる塗布具を要旨とする。
【００１１】
【作用】
インキ流入前の乾燥状態における塗布部内に空気を圧力１００ｋＰａの力で１分間流した時に、大気中に洩れる空気の容積（２５℃）（以下、エアー流量と言う）が所定範囲内となる塗布部を形成することにより、使用開始時の加圧力に対しては、「ボテ」とされる吐出量過剰をなくし、インキ使い切り間際の加圧空間が増加して、圧力が初期に比較して低下した場合においても、「カスレ」や、さらには筆記不能等を極力抑制することができる。また、このエアー流量の測定は、塗布部に直接、水やインキが触れることがなく、また、寸法値で管理する方法のように、分解や破壊しなければ所望とする箇所が測定不可という場合もないので、短時間で部品の選別をするのには有効な方法の一つである。
【００１２】
【実施例】
以下、図面に基づき一例について説明する。
図１図２に示したものは、内容する塗布液として修正液を収容した修正具を想定したものであり、図２は図１の要部拡大図である。
塗布液貯蔵部となる軸１の内部には修正液２が自由状態で収容されており、軸１の先端にはボール３が回転自在に抱持されたボールホルダー４が接続されている。ボール３はコイルスプリング５にて前方付勢されており、ボールホルダー４の内縁に液密に当接して液の吐出を制御する弁として機能している。軸１内の修正液はメチルシクロヘキサンを主媒体とし、酸化チタン等の白色顔料を分散したものであるが、この修正液２の後端界面に接触して、塗布液の消費に伴って移動する塗布液の界面に追従して移動するポリブテン、αオレフィン、グリセリンなどの有機媒体を主成分とした液状のフォロワー６が配置されている。フォロワー６は高粘度であり、修正液２が後方移動しようとした際の移動規制をなし、修正液２の逆流を防止する役割を担っている。
【００１３】
参照符号７で示したものは、フォロワー６に浸漬された合成樹脂でできた有底筒状の浮体である。この浮体７の配置は軸１の内径が小さい場合、必ずしも必要なものではないが、内径が大きい場合、特に有効であり、前記フォロワー６と共に、逆流防止機能を強化するために配置されている。
尚、前記浮体７を透明な色調で形成しても良いが、フォロワー６と異なる色に着色することにより、組み立て時における浮体７の有無を容易に判別することができ、また、例えば、機械によって組み立てる場合には、浮体７の有無をセンサーで判別することが可能となる。
【００１４】
軸１内部に位置する浮体７の後方には、大気圧よりも高い圧力状態としてフォロワー６を前方に押すことによって修正液２を前方に押すために、圧縮されて気体８が充填されており、軸１の後端開口部は尾栓９で密閉されている。圧縮された気体８は、浮体７とフォロワー６を介して、修正液２の界面を常時押圧しており、塗布する際、修正液の吐出を支援するものである。なお、気体８は、ホコリや水分の除去された空気であることが好ましい。異物によるフォロアー６の変質等を防止するためである。
符号１０は、軸１の先端に着脱自在に取り付けられたキャップであって、保管時の塗布部の保護、乾燥防止の機能を有するものである。
【００１５】
ここで、上述の構造を有する一例の修正具を使用して、ボールホルダー４のｂボールが抱持されている部分（ボールハウス）の径の寸法を調節することによって、複数種の構造サンプルを作成し、インキ流入前の乾燥状態において尾栓９側から空気を圧力１００ｋＰａの力で１分間流した時に、ボールホルダー４とボール３との隙間から大気中に洩れる空気の容積（２５℃）を測定した。また、各構造サンプルに充填する修正液として複数の粘度のものを用意すると共に、修正液を充填した後に封入する圧縮空気も種々の加圧力となるように調整し、下記の試験をするサンプルを得た。
【００１６】
構造サンプルにおける共通事項は、上述した基本的な構造のほかに、ボール３は超硬合金製で直径は１．０ｍｍ、ボールホルダー４の材質はステンレスとした。また、ボールホルダー４に内蔵されるコイルスプリング５の材質もステンレスとして、ボール３を前方に１２０ｇの荷重値で付勢させた。
【００１７】
修正液の具体的配合は以下の通りである。尚、各粘度は２５℃における測定値を表し、Ｂ型粘度計によって測定したもので、測定条件はＮｏ．３ローターを使用、回転数６０ｒｐｍである。
【００１８】
修正液１
ＴＩＴＯＮＥ Ｒ６２Ｎ（酸化チタン、堺化学株式会社製） ３５．０重量部
アクリロイドＢ６７（アクリル樹脂、ロームアンドハース社製） ９．０重量部
メチルシクロヘキサン ５５．０重量部
ホモゲノールＬ１８（ポリカルボン酸型高分子界面活性剤） １．０重量部
上記各成分をボールミルにて２４時間分散処理して粘度５０ｍＰａ・ｓの修正液を得た。
【００１９】
修正液２
ＴＩＴＯＮＥ Ｒ６２Ｎ（酸化チタン、堺化学株式会社製） ４０．０重量部
アクリロイドＢ６７（アクリル樹脂、ロームアンドハース社製） ９．０重量部
メチルシクロヘキサン ５０．０重量部
ホモゲノールＬ１８（ポリカルボン酸型高分子界面活性剤） １．０重量部
上記各成分をボールミルにて２４時間分散処理して粘度７０ｍＰａ・ｓの修正液を得た。
【００２０】
修正液３
ＴＩＴＯＮＥ Ｒ６２Ｎ（酸化チタン、堺化学株式会社製） ５５．０重量部
アクリロイドＢ６７（アクリル樹脂、ロームアンドハース社製） ９．０重量部
メチルシクロヘキサン ３５．０重量部
ホモゲノールＬ１８（ポリカルボン酸型高分子界面活性剤） １．０重量部
上記各成分をボールミルにて２４時間分散処理して粘度２００ｍＰａ・ｓの修正液を得た。
【００２１】
修正液４
ＴＩＴＯＮＥ Ｒ６２Ｎ（酸化チタン、堺化学株式会社製） ６０．０重量部
アクリロイドＢ６７（アクリル樹脂、ロームアンドハース社製） ９．０重量部
メチルシクロヘキサン ３０．０重量部
ホモゲノールＬ１８（ポリカルボン酸型高分子界面活性剤） １．０重量部
上記各成分をボールミルにて２４時間分散処理して粘度３００ｍＰａ・ｓの修正液を得た。
【００２２】
修正液５

Ａ６７０−２０Ｍを除く、上記各成分をボールミルにて２４時間分散処理した後、Ａ６７０−２０Ｍを加え、ディゾルバーで攪拌し、粘度６００ｍＰａ・ｓの修正液を得た。
【００２３】
修正液６

Ａ６７０−２０Ｍを除く、上記各成分をボールミルにて２４時間分散処理した後、Ａ６７０−２０Ｍを加え、ディゾルバーで攪拌し、粘度９００ｍＰａ・ｓの修正液を得た。
【００２４】
塗布状態を確認する試験として、次に示す試験を行った。
１０．５ポイントの大きさ相当となる、黒に塗りつぶされた四角（縦４ｍｍ×横４ｍｍ）が２ｍｍ間隔に印刷された塗布試験用紙を準備し、この黒四角を目安に手塗りにて塗布した時の塗布状態を次に示す試験１、試験２により確認した。結果を表１に示す。
【００２５】
試験１
塗布先を試験用紙の四角内に２００ｇの荷重で１秒間当接させてから紙面より離脱させたときの塗布液の吐出状態を黙示確認した。
○；枠外へ塗布液が広がらず、塗布液は枠内にある状態
×；塗布液が枠外まで塗布された状態
【００２６】
試験２
黒に塗りつぶされた四角を隠蔽するように１秒間で塗布したときの下地が隠蔽された面積を測定した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
このように、実施例１から実施例７までのサンプルは試験１及び試験２において優れた結果となり、吐出過剰やカスレ等がなかった。すなわち、実施例１から実施例７までに示すように塗布体を形成すれば、修正液を塗布するのに適量な範囲の塗布量をえることができるのである。一方、比較例１から比較例３までのサンプルは、吐出過剰状態にあり、どちらの試験も満足な結果が得られなかった。比較例４から比較例６は吐出量が不足となり、黒四角を完全に塗布することができないサンプルであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】一例を示す縦断面図。
【図２】図１の要部拡大縦断面図。
【符号の説明】
１ 軸
２ 修正液
３ ボール
４ ボールホルダー
５ コイルスプリング
６ フォロワー
７ 浮体
８ 気体
９ 尾栓
１０ キャップ

Claims (1)

1. 被塗布面に押し付けられることによって実質的に吐出通路を開放する塗布液吐出口を有し、塗布液貯蔵部内に、塗布液と、この塗布液の吐出口と反対側の界面に接触しつつ貯蔵部の内壁に周状に接触して層状に配置された塗布液フォロワー体とが収容され、貯蔵部内の塗布液フォロワー体の後方空間に大気圧よりも高い圧力状態となるよう気体を封入して塗布液の吐出支援をなす塗布具において、前記液体の粘度をμ、前記気体の封入による圧力の初期値をＰとしたときに、インキ流入前の乾燥状態における塗布部内に空気を圧力１００ｋＰａの力で１分間流した時に、大気中に洩れる空気の容積（２５℃）をＱとしたとき、０．００５μ／Ｐ≦Ｑ≦１．０μ／Ｐの関係となる塗布具。

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