JP2009107240A

JP2009107240A - 摩擦体

Info

Publication number: JP2009107240A
Application number: JP2007282818A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Sekine; 伸雄関根
Original assignee: Pilot Ink Co Ltd
Current assignee: Pilot Ink Co Ltd
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】老若男女を問わず誰でも熱変色性インキの像または筆跡を摩擦熱で確実且つ容易に熱変色させることができる摩擦体を提供する。
【解決手段】本願発明の摩擦体１は、熱変色性インキを用いて紙面上に形成した熱変色性の像または筆跡を摩擦し、その際に生じる摩擦熱で前記熱変色性の像または筆跡を熱変色可能な摩擦部１１を備える。摩擦部１１が凸曲面状の表面を有する合成樹脂からなる。紙面上を、摩擦荷重１００グラム、摩擦速度４ｍ／分で、摩擦距離１０ｍ摩擦したとき、摩擦部１１の紙面に接触する接触面積Ａに対する摩擦部１１の摩耗体積Ｂの比（Ｂ／Ａ）を、０．０３（ｃｍ^３／ｃｍ^２）以下に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、摩擦体に関する。詳細には、紙面上の熱変色性インキの筆像または筆跡を摩擦しその際に生じる摩擦熱で前記熱変色性インキの像または筆跡を熱変色可能な摩擦体に関する。

従来、可逆熱変色性インキを用いて形成された像または筆跡を、摩擦熱により第１状態から第２状態に変色させる弾性を有する摩擦体について、例えば、文献１、文献２がある。

特開２００４−１４８７４４号公報特開２００６−１２３３２４号公報

前記従来の摩擦体は、ユーザーの摩擦時の力の加え方により、十分な摩擦熱が得られず、熱変色性インキの像または筆跡を確実に熱変色させることができないおそれがある。すなわち、前記従来の摩擦体では、熱変色性インキの像または筆跡を、手動摩擦による摩擦熱で、老若男女を問わず誰でも確実且つ容易に熱変色させるには、まだ改善の余地があった。

本発明は、前記従来の問題点を解決するものであって、老若男女を問わず誰でも熱変色性インキの像または筆跡を摩擦熱で確実且つ容易に熱変色させることができる摩擦体を提供しようとするものである。

本願の発明者は、摩擦体の摩擦部の摩擦による摩耗に着目し、鋭意研究を重ねた結果、摩擦体の摩擦部の摩耗体積を特定範囲に設定することにより、熱変色性インキの像または筆跡を摩擦体の摩擦熱で確実に熱変色可能となることを見出した。

本願の第１の発明は、熱変色性インキを用いて紙面上に形成した熱変色性の像または筆跡を摩擦し、その際に生じる摩擦熱で前記熱変色性の像または筆跡を熱変色可能な摩擦部１１を備え、前記摩擦部１１が凸曲面状の表面を有する合成樹脂からなる摩擦体であって、紙面上を、摩擦荷重１００グラム、摩擦速度４ｍ／分で、摩擦距離１０ｍ摩擦したときの、摩擦部１１の接触面積Ａに対する摩擦部１１の摩耗体積Ｂの比（Ｂ／Ａ）を、０．０３（ｃｍ^３／ｃｍ^２）以下に設定したこと（請求項１）を要件とする。

前記第１の発明の摩擦体１は、老若男女を問わず誰でも熱変色性の像または筆跡を摩擦熱で確実且つ容易に熱変色させることができる。もし、摩擦部１１の紙面に接触する接触面積Ａに対する摩擦部１１の摩耗体積Ｂの比（Ｂ／Ａ）が、０．０３（ｃｍ^３／ｃｍ^２）より大きい場合、摩擦体１の摩擦部１１における摩擦熱の発熱効率が低下し、熱変色性の像または筆跡を確実に摩擦により熱変色させることができないおそれがある。

尚、本発明で、前記紙面は、筆記用紙Ａ（旧ＪＩＳＰ３２０１）を使用した。前記摩擦体１の摩擦部１１とは、紙面上の熱変色性の像または筆跡と接触して摩擦熱を発生する部分である。本発明で、前記摩擦部１１の接触面積Ａ（ｃｍ^２）とは、摩擦部が摩擦時に紙面に接触する面積をいう。本発明で、前記摩擦部１１の摩擦部１１の摩耗体積Ｂ（ｃｍ^３）とは、摩擦部１１が紙面との摩擦により摩耗した体積をいう。

さらに、本願の発明者は、摩擦体１の摩擦部１１の熱伝導率に着目し、鋭意研究を重ねた結果、摩擦体１の摩擦部１１の熱伝導率を特定範囲に設定することにより、熱変色性インキの像または筆跡を摩擦体１の摩擦熱で確実に熱変色可能となることを見出した。

即ち、本願の第２の発明は、前記第１の発明において、前記摩擦体１の摩擦部１１の熱伝導率を、０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲に設定したこと（請求項１）を要件とする。

前記第２の発明の摩擦体１は、摩擦部１１の熱伝導率を、０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲に設定したことにより、老若男女を問わず誰でも熱変色性の像または筆跡を手動摩擦による摩擦熱で確実且つ容易に熱変色させることができる。

前記摩擦体１の摩擦部１１の熱伝導率が、５０ワット毎メートル毎ケルビン（Ｗ／（ｍ・Ｋ））を超える場合、例えば、老人や子供では、摩擦体１の摩擦熱で熱変色性の像または筆跡を確実に熱変色させることができないおそれがある。一方、前記摩擦体１の摩擦部１１の熱伝導率が、０．０５ワット毎メートル毎ケルビン（Ｗ／（ｍ・Ｋ））より小さい場合、過熱により摩擦体１や紙面を損傷させるおそれがある。

前記摩擦部１１の熱伝導率は、好ましくは０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲、さらに好ましくは、０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲に設定される。

前記熱伝導率は、英弘精機製ＡＵＴＯΛ（ＨＣ−０７２）を用いて、加圧力２５０Ｋｇ／ｍ^２、高温板温度３５℃、低温板温度５℃で測定した。尚、前記熱伝導率の単位は、ワット毎メートル毎ケルビン（Ｗ／（ｍ・Ｋ））である。

本願の第３の発明は、前記第１または第２の発明において、前記摩擦体１の摩擦部１１の紙面に対する摩擦係数を、０．２〜１．０の範囲に設定したこと（請求項３）を要件とする。

前記第３の発明の摩擦体１は、前記摩擦体１の摩擦部１１の紙面に対する摩擦係数を、０．２〜１．０の範囲に設定したことにより、より一層、熱変色性インキの像または筆跡を確実且つ容易に熱変色させることができる。

前記摩擦体１の摩擦部１１の紙面に対する摩擦係数が、０．２より小さい場合、大きな荷重で摩擦しても、熱変色性インキの像または筆跡を容易に熱変色させることができない。一方、前記摩擦体１の摩擦部１１の紙面に対する摩擦係数が、１．０より大きい場合、摩擦時の紙面との摩擦抵抗が大き過ぎて円滑な手動摩擦が困難となるおそれや、紙面が損傷するおそれがある。

尚、前記摩擦係数（動摩擦係数）は、新東科学（株）製、表面性測定機：ＨＥＩＤＯＮ−１４Ｄを用いて、１００ｍｍ／分、荷重５００ｇ（４．９Ｎ）の条件下で筆記用紙Ａ（旧ＪＩＳＰ３２０１：化学パルプ１００％を原料に抄造された上質紙、秤量範囲４０〜１５７ｇ／ｍ^２、白色度７５．０％以上）上を摩擦した時の摩擦係数（摩擦力／荷重）を測定した。

・摩擦体
尚、本発明で、摩擦体１の摩擦部１１を構成する合成樹脂（または摩擦体１を構成する合成樹脂）は、弾性を有する合成樹脂（ゴム、エラストマー）が挙げられ、例えば、シリコーン樹脂、ＳＢＳ樹脂（スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体）、ＳＥＢＳ樹脂（スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体）、フッ素系樹脂、クロロプレン樹脂、ニトリル樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。前記摩擦体１の適用例としては、熱変色性インキを内蔵し且つ熱変色性インキを吐出可能なペン先を備えた筆記具の一部（例えば、筆記具本体の端部、またはキャップの端部）に取り付けられてもよいし、直接把持可能な大きさの単体であってもよいし、または把持可能なホルダー２に取り付けられてもよい。

・熱変色性インキ
尚、本発明において、前記熱変色性インキは、可逆熱変色性インキが好ましい。前記可逆熱変色性インキは、発色状態から加熱により消色する加熱消色型、発色状態または消色状態を互変的に特定温度域で記憶保持する色彩記憶保持型、または、消色状態から加熱により発色し、発色状態からの冷却により消色状態に復する加熱発色型等、種々のタイプを単独または併用して構成することができる。

また、前記可逆熱変色性インキに含有される色材は、従来より公知の（イ）電子供与性呈色性有機化合物、（ロ）電子受容性化合物、及び（ハ）前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体、の必須三成分を少なくとも含む可逆熱変色性組成物をマイクロカプセル中に内包させた可逆熱変色性マイクロカプセル顔料が好適に用いられる。

本発明では、図２に示すように、温度変化による着色濃度の変化をプロットした曲線の形状が、温度を変色温度域より低温側から上昇させていく場合と逆に変色温度域より高温側から下降させていく場合とで異なる経路を辿って変色し、完全発色温度（ｔ_１）以下の低温域での発色状態、または完全消色温度（ｔ_４）以上の高温域での消色状態が、特定温度域〔ｔ_２〜ｔ_３の間の温度域（実質的二相保持温度域）〕で記憶保持できる色彩記憶保持型熱変色性インキが適用されることが好ましい。

図２において、ΔＨは、ヒステリシスの程度を示す温度幅（即ちヒステリシス幅）を示す。ΔＨの値が小さいと、変色前後の両状態のうち一方の状態しか存在しえない。ΔＨの値が大きいと、変色前後の各状態の保持が容易となる。

本発明では、前記熱変色性インキの、摩擦部１１の摩擦熱による変色温度は、２５℃〜９５℃（好ましくは３６℃〜９５℃）に設定される。即ち、本発明では、前記高温側変色点〔完全消色温度（ｔ_４）〕を、２５℃〜９５℃（好ましくは、３６℃〜９０℃）の範囲に設定し、前記低温側変色点〔完全発色温度（ｔ_１）〕を、−３０℃〜＋２０℃（好ましくは、−３０℃〜＋１０℃）の範囲に設定することが有効である。それにより、常態（日常の生活温度域）で呈する色彩の保持を有効に機能させることができるとともに、可逆熱変色性インキによる筆跡を摩擦部１１による摩擦熱で容易に変色することができる。

本発明の摩擦体によれば、老若男女を問わず誰でも熱変色性の像または筆跡を摩擦熱で確実且つ容易に熱変色させることができる。

本発明の実施の形態を図１に示す。
本実施の形態の摩擦体１は、弾性を有する合成樹脂（例えば、シリコーン樹脂、ＳＥＢＳ樹脂、ＳＢＳ樹脂）により構成される。前記摩擦体１は、凸曲面状（具体的には凸球面状）の表面を有する摩擦部１１と、摩擦部１１と一体に連設される円筒状の取付筒部１２とからなる。前記取付筒部１２の外面には、環状の外向突起１２ａが形成される。

前記摩擦体１は、円筒状のホルダー２の一端に取り付けられる。前記ホルダー２の一端開口部の内面には、環状の内向突起２１が形成される。前記ホルダー２の一端開口部に、摩擦体１の取付筒部１２を挿入し、前記取付筒部１２の外面の外向突起１２ａが、前記内向突起２１と乗り越え係止される。

本実施の形態において、前記摩擦体１を用い、摩擦荷重１００グラム、摩擦速度４ｍ／分で、紙面上を摩擦距離１０ｍ摩擦したとき、摩擦部１１の紙面に接触する接触面積Ａに対する摩擦部１１の摩耗体積Ｂの比（Ｂ／Ａ）は、０．０３（ｃｍ^３／ｃｍ^２）以下であった。

また、本実施の形態において、前記摩擦体１の摩擦部１１の熱伝導率は、０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲に設定され、前記摩擦体１の摩擦部１１の紙面に対する摩擦係数は、０．２〜１．０の範囲に設定されている。

本実施の形態の摩擦体１は、老若男女を問わず誰でも熱変色性インキの像または筆跡を摩擦熱で確実且つ容易に熱変色させることができる。

本発明の摩擦体の実施の形態を示す縦断面図である。熱変色性インキの変色挙動を示す説明図である。

符号の説明

１摩擦体
１１摩擦部
１２取付筒部
１２ａ外向突起
２ホルダー
２１内向突起

Claims

熱変色性インキを用いて紙面上に形成した熱変色性の像または筆跡を摩擦し、その際に生じる摩擦熱で前記熱変色性の像または筆跡を熱変色可能な摩擦部を備え、前記摩擦部が凸曲面状の表面を有する合成樹脂からなる摩擦体であって、
紙面上を、摩擦荷重１００グラム、摩擦速度４ｍ／分で、摩擦距離１０ｍ摩擦したときの、摩擦部の接触面積Ａに対する摩擦部の摩耗体積Ｂの比（Ｂ／Ａ）を、０．０３（ｃｍ^３／ｃｍ^２）以下に設定したことを特徴とする摩擦体。
前記摩擦体の摩擦部の熱伝導率を、０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲に設定した請求項１記載の摩擦体。
前記摩擦体の摩擦部の紙面に対する摩擦係数を、０．２〜１．０の範囲に設定した請求項１または２記載の摩擦体。