JP2009126064A - 熱変色性ボールペン - Google Patents

Abstract

【課題】ボール受け座後方のボールペンチップ内における熱変色性インキの流動性を向上させ、筆跡の途切れや、筆跡濃度の低下の発生を防止する。
【解決手段】前端に回転可能にボール２１を抱持したボールペンチップ２と、前端にボールペンチップ２を備え且つ後端を開口させたインキ収容部３とからなる。インキ収容部３の内部に、熱変色性インキ７と追従体８とを収容する。ボールペンチップ２が直円筒状の金属製パイプからなる。ボール２１の軸方向の移動可能量が、１０μｍ〜６０μｍである。ボール２１の径方向の移動可能量が、１０μｍ〜６０μｍである。ボールペンチップ２のボール受け座２３後方の内径Ｂの、ボール外径Ａに対する比（Ｂ／Ａ）が、１．０１〜１．１５である。ボールペンチップ２のボール受け座２３からボールペンチップ２の後端までの軸方向の長さＬが、１ｍｍ〜３ｍｍである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱変色性インキを内蔵した熱変色性ボールペンに関する。

従来、特許文献１には、金属製のパイプの先端近傍を内方に押圧変形させたパイプ押圧変形タイプのボールペンチップを用いた熱変色性ボールペンが記載されている。

特許第３７１８７５２号公報

しかし、前記従来の熱変色性ボールペンは、ボール外径が小さい場合（具体的にはボール外径０．５ｍｍ以下）の場合、ボール受け座後方のボールペンチップ内で熱変色性インキの流動性が低下し、その結果、筆跡が途切れたり、筆跡の濃度が不十分となったりするおそれがある。

本発明は、前記従来の問題点を解決するものであって、ボール受け座後方のボールペンチップ内における熱変色性インキの流動性を向上させ、筆跡の途切れや、筆跡濃度の低下の発生を防止できる熱変色性ボールペンを提供しようとするものである。

［１］本願の第１の発明は、前端に回転可能にボール２１を抱持したボールペンチップ２と、前端に前記ボールペンチップ２を備え且つ後端を開口させたインキ収容部３とからなり、前記インキ収容部３の内部に、熱変色性インキ８と、前記熱変色性インキ８の後端に配置され且つ前記インキの消費に伴って前進する追従体９とを収容してなる熱変色性ボールペンであって、前記熱変色性インキ８は、平均粒子径０．５μｍ〜５μｍの顔料が水性媒体中に分散され、粘度が４０ｍＰａ・s〜１６０ｍＰａ・s（ＥＭ型回転粘度計による回転数１００ｒｐｍ、２５℃での値）に設定され、前記ボールペンチップ２が直円筒状の金属製パイプからなり、前記パイプの前端部に、内向きの前端縁部２２と、内方への押圧変形により形成した複数の内方突起２３ａよりなるボール受け座２３とを形成し、前記ボール２１の後方に、ボール２１を前方に付勢するスプリング７を配置し、前記スプリング７が、前記ボール受け座２３のインキ通路２３ｂを貫通し且つ前端がボール２１の後面に接触するロッド部７１と、前記ロッド部７１の後端に一体に連設されるコイル部７２とからなり、前記ボール２１の外径Ａが０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであり、前記ボール２１の軸方向の移動可能量が、１０μｍ〜６０μｍであり、前記ボール２１の径方向の移動可能量が、１０μｍ〜６０μｍであり、前記ボールペンチップ２のボール受け座２３後方の内径Ｂの、ボール外径Ａに対する比（Ｂ／Ａ）が、１．０１〜１．１５であり、前記ボールペンチップ２のボール受け座２３からボールペンチップ２の後端までの軸方向の長さＬが、１ｍｍ〜３ｍｍであること（請求項１）を要件とする。

前記第１の発明の熱変色性ボールペン１は、ボール受け座２３後方のボールペンチップ２内で熱変色性インキ８の流動性が低下することがなく、十分な量の熱変色性インキ８をボール２１に供給でき、その結果、筆跡が途切れたり、筆跡の濃度が薄くなったりするおそれがない。

前記第１の発明の熱変色性ボールペン１は、ロッド部７１がボール受け座２３のインキ通路２３ｂを貫通し且つロッド部７１の前端がボール２１の後面に接触するため、スプリング７の前端部が貫通するボール受け座２３のインキ通路２３ｂをできるだけ大きく設定することができ、ボール受け座２３のインキ通路２３ｂにおける熱変色性インキ８の流動性を向上できる。もし、比較的小さい外径のコイル部７２がボール受け座２３のインキ流通路を貫通する構成の場合、ボール受け座２３のインキ通路２３ｂにおけるインキ流動性が低下し、ペン先からの熱変色性インキ８の十分な吐出が得られない。前記スプリング７の前方への付勢によって、ボール２１が内向きの前端縁部２２に密接され、非使用時のペン先からのインキ漏出や空気混入が防止される。

前記第１の発明の熱変色性ボールペン１は、前記ボール２１の外径Ａが０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであり、且つ、前記ボール２１の軸方向（即ち前後方向）の移動可能量が、１０μｍ〜６０μｍであることにより、ペン先からの十分なインキ流出性と、安定した筆記感を得る。もし、前記ボール２１の軸方向の移動可能量が、１０μｍより小さい場合、ペン先からの十分なインキ流出性が得られない。もし、前記ボール２１の軸方向の移動可能量が、６０μｍより大きい場合、筆記時、ボール２１が軸方向に大きくがたつき、安定した筆記感が得られない。

前記第１の発明の熱変色性ボールペン１は、前記ボール２１の外径Ａが０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであり、且つ、前記ボール２１の径方向（即ち左右方向）の移動可能量が、１０μｍ〜６０μｍであることにより、ペン先からの十分なインキ流出性と、安定した筆記感を得る。もし、前記ボール２１の径方向の移動可能量が、１０μｍより小さい場合、ペン先からの十分なインキ流出性が得られない。もし、前記ボール２１の径方向の移動可能量が、６０μｍより大きい場合、筆記時、ボール２１が径方向に大きくがたつき、安定した筆記感が得られない。

前記第１の発明の熱変色性ボールペン１は、前記ボールペンチップ２が直円筒状の金属製パイプからなり、且つ、前記ボールペンチップ２のボール受け座２３後方の内径Ｂの、ボール外径Ａに対する比（Ｂ／Ａ）が、１．０１〜１．１５であることにより、ボール受け座２３後方のボールペンチップ２内における十分な熱変色性インキ８の流動性を得るとともに、ボールペンチップ２の製造が容易となる。もし、前記比（Ｂ／Ａ）が、１．０より小さい場合、ボール受け座２３後方のボールペンチップ２内の十分なインキ流動性が得られない。もし、前記比（Ｂ／Ａ）が、１．１５より大きい場合、ボール受け座２３前方の内径とボール受け座２３後方の内径が大きく異なるため、ボールペンチップ２の製造が困難となる。

前記第１の発明の熱変色性ボールペン１は、ボールペンチップ２のボール受け座２３（即ち内方突起２３ａの頂点）からボールペンチップ２の後端までの軸方向の長さＬが、１ｍｍ〜３ｍｍであることにより、ボール受け座２３後方のボールペンチップ２内における十分な熱変色性インキ８の流動性を得るとともに、ボールペンチップ２とインキ収容部３との安定した接続が容易となる。もし、前記軸方向の長さＬが、３ｍｍより大きい場合、ボール受け座２３後方のボールペンチップ２内における熱変色性インキ８の流動性が低下する。もし、前記軸方向の長さＬが、１ｍｍより小さい場合、ボールペンチップ２が短すぎて、インキ収容部３との安定した接続が困難となる。

［２］本願の第２の発明は、前記第１の発明において、ボール受け座２３のインキ通路２３ｂの最小断面積が０．００３ｍｍ²以上（好ましくは、０．０１ｍｍ²以上）であること（請求項２）を要件とする。

前記第２の発明の熱変色性ボールペン１は、ボール受け座２３のインキ通路２３ｂにおいて十分な熱変色性インキ８の流動性を得る。尚、前記第２の発明で、前記ボール受け座２３のインキ通路２３ｂの最小断面積は、スプリング７のロッド部７１を除いた部分の断面積をいう。

［３］本願の第３の発明は、前記第２の発明において、ロッド部７１が、ボール２１後方のボールペンチップ２内及びボールペンチップ２後方のインキ収容部３内に配置され、前記ロッド部７１の後端及びコイル部７２が、ボールペンチップ２後方のインキ収容部３内に配置されること（請求項３）を要件とする。

前記第３の発明の熱変色性ボールペン１は、コイル部７２がボールペンチップ２内の熱変色性インキ８の流動性を阻害せず、ボールペンチップ２内のインキ通路２３ｂを大きく確保でき、しかも、ロッド部７１がボールペンチップ２内のインキ誘導機能を備えるため、ボールペンチップ２内の熱変色性インキ８の流動性が著しく向上する。もし、ボールペンチップ２内にコイル部７２が配置される場合、ボールペンチップ２内のインキ流通路が十分に確保できず、熱変色性インキ８がボールペンチップ２内を円滑に流れず、ペン先からのインキ流出性が低下するおそれがある。

［４］本願の第４の発明は、前記第３の発明において、インキ収容部３の前端に合成樹脂製のホルダー部３１を設け、前記ホルダー部３１の前端に、インキ収容部３内と連通する取付孔３１ａを設け、前記取付孔３１ａに前記ボールペンチップ２の後端部外周面を圧入し、前記取付孔３１ａ前方のボールペンチップ２の外周面に金属製の支持筒４の前部４１を固着し、前記支持筒４の後部４２を、前記取付孔３１ａ後方のホルダー部３１の外周面に固着してなること（請求項４）を要件とする。

前記第４の発明の熱変色性ボールペン１において、ボールペンチップ２が長手寸法の比較的短いパイプ（即ち短寸パイプ）よりなるため、ホルダー部３１との安定した取り付けが困難となりがちであるが、前記第４の発明の熱変色性ボールペン１は、金属製の支持筒４の前部４１を、前記ボールペンチップ２の外周面に固着したことにより、ボールペンチップ２の取付孔３１ａからの脱落を防止できるとともに、筆記時のボールペンチップ２のぐらつきを防止できる。また、前記第４の発明の熱変色性ボールペン１は、金属製の支持筒４の後部４２を、前記取付孔３１ａよりも後方のホルダー部３１の外周面に固着してなることにより、支持筒４の後部４２とホルダー部３１との広い固着箇所を確保でき、支持筒４とホルダー部３１との強固な固着が可能となる。

［５］本願の第５の発明は、前記第１乃至第４の何れかの発明において、前記熱変色性インキ８の筆跡を摩擦しその際に生じる摩擦熱で該筆跡を熱変色可能な摩擦体１０２を外面に備え、前記摩擦体１０２による熱変色性インキ８の変色温度が、２５℃〜９５℃に設定されること（請求項５)を要件とする。

前記第５の発明の熱変色性ボールペン１は、ボールペンチップ２前端から得られた熱変色性インキ８の筆跡を、大掛かりな加熱手段を用いることなく、摩擦によって容易に熱変色させることができる。

・熱変色性インキ
尚、本発明において、前記熱変色性インキ８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顔料が好適に用いられる。

本発明では、図８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８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８の摩擦体１０２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８による筆跡を摩擦体１０２による摩擦熱で容易に変色することができる。

前記可逆熱変色性顔料は、粒子径の平均値が０．５〜５．０μｍ、好ましくは１〜４μｍの範囲にあることが好ましい。平均粒子径が５．０μｍを越える系では、ボールペンチップ２内の流出性が低下し、平均粒子径が０．５μｍ以下の系では高濃度の発色性を示し難くなる。

前記可逆熱変色性顔料は、インキ組成物全量に対し、２〜５０重量％（好ましくは３〜４０重量％、更に好ましくは、４〜３０重量％）配合することができる。２重量％未満では発色濃度が不充分であり、５０重量％を越えるとインキ流出性が低下し、筆記性が阻害される。

・摩擦体
尚、本発明で、前記摩擦体１０２は、弾性を有する合成樹脂（ゴム、エラストマー）により形成することが好ましい。前記弾性を有する合成樹脂（ゴム、エラストマー）は、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１０２を構成する弾性を有する合成樹脂は、高摩耗性の弾性材料（例えば、消しゴム等）からなるものよりも、摩擦時に消しカスが生じない低摩耗性の弾性材料からなることが好ましい。本発明で、前記摩擦体１０２は、熱変色性ボールペン１の軸筒外面またはキャップ外面に設けられる。前記摩擦体１０２の軸筒への取り付け手段、及び摩擦体１０２のキャップへの取り付け手段は、例えば、圧入、嵌着、係着、螺着、接着、または２色成形による一体成形等の手段が挙げられる。

本発明の熱変色性ボールペンは、ボール受け座後方のボールペンチップ内で熱変色性インキの流動性が向上し、筆跡の途切れや、筆跡濃度の低下の発生を防止できる。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態を図面に従って説明する。（図１乃至図３参照）
本実施の形態の熱変色性ボールペン１は、前端に回転可能にボール２１を抱持したボールペンチップ２と、前端に前記ボールペンチップ２を備え且つ後端を開口させたインキ収容部３とからなる。前記インキ収容部３の内部には、熱変色性インキ８と、前記熱変色性インキ８の後端に接触配置され且つ前記熱変色性インキ８の消費に伴って前進する追従体９とが収容される。前記インキ収容部３は、ペン先ホルダー３１（ホルダー部に相当）とインキ収容筒３２とにより構成される。前記ボールペンチップ２の後端部は、ペン先ホルダー３１の前端部の取付孔３１ａに圧入固着される。前記ペン先ホルダー３１の後端部は、インキ収容筒３２の前端開口部に圧入固着される。前記ペン先ホルダー３１の前端部外周面及び取付孔３１ａ前方のボールペンチップ２の外周面には、金属製の支持筒４が固着される。前記ボール２１の後方には、ボール２１を前方に付勢するスプリング７が配置される。

・ボールペンチップ
前記ボールペンチップ２は、直円筒状の金属製のパイプからなる。前記パイプは、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３１６等のオーステナイト系ステンレス鋼からなる。前記パイプは、内径及び外径が一定であり、均一肉厚を有する。

前記パイプの前端にはボール２１が回転可能に抱持される。前記パイプの前端には、カシメ変形により内向き前端縁部２２が形成される。前記パイプの前端縁部２２の後方の側壁には、内方への押圧変形により複数（具体的には４個）の内方突起２３ａが形成され、該内方突起２３ａがボール受け座２３が構成される。前記前端縁部２２とボール受け座２３との間で、ボール２１が回転可能に抱持される。

前記ボール受け座２３の内方突起２３ａの相互間にはインキ通路２３ｂが形成される。前記インキ通路２３ｂには、スプリング７のロッド部７１が挿通される。前記ボール受け座２３のインキ通路２３ｂの最小断面積は、０．０１ｍｍ²以上に設定される。

前記ボール２１の外径Ａは０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ（好ましくは０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ、さらに好ましくは０．３ｍｍ〜０．４５ｍｍ）の範囲のものが採用される。前記ボール２１の軸方向の移動可能量は、１０μｍ〜６０μｍの範囲に設定される。前記ボール２１の径方向の移動可能量が、１０μｍ〜６０μｍの範囲に設定される。前記小径部３のボール受け座２３後方の内径Ｂの、ボール外径Ａに対する比（Ｂ／Ａ）は、１．０１〜１．１５に設定される。前記ボールペンチップ２のボール受け座２３からボールペンチップ２の後端までの軸方向の長さＬは、１ｍｍ〜３ｍｍに設定される。

・支持筒
前記支持筒４は、先細状の前部４１と、円筒状の後部４２とからなる。前記支持筒４は、金属材料の切削加工により得られる。前記支持筒４の前部４１は、ボールペンチップ２の外周面（即ちボール受け座２３よりも後方且つ取付孔３１ａよりも前方のボールペンチップ２の外周面）に、内方へのカシメ変形により固着される。前記支持筒４の後部４２は、ペン先ホルダー３１の前端部外周面に圧入固着される。前記支持筒４の後部４２は、ペン先ホルダー３１の取付孔３１ａよりも後方のペン先ホルダー３１の外周面に圧入固着される。尚、本発明で、前記支持筒４とボールペンチップ２との固着手段は、カシメ変形の他、圧入、接着等が挙げられる。尚、本発明で、前記支持筒４とペン先ホルダー３１（ホルダー部）との固着手段は、圧入の他、螺着、カシメ変形、接着等が挙げられる。

・スプリング
前記スプリング７は、前記ボール受け座２３のインキ通路２３ｂを貫通し且つ前端がボール２１の後面に接触するロッド部７１と、前記ロッド部７１の後端に一体に連設されるコイル部７２とからなる。前記スプリング７は、外径０．１０ｍｍ〜０．１５ｍｍの金属製線材からなる。前記ロッド部７１は、ボール２１後方のボールペンチップ２内及びボールペンチップ２後方のインキ収容部３内に配置され、前記ロッド部７１の後端及びコイル部７２は、ボールペンチップ２後方のインキ収容部３内に配置される。前記コイル部７２の後端には、後方に向かって拡径する密着巻部７２ａが形成される。前記密着巻部７２ａの後端が、ペン先ホルダー３１内面に形成された係止部３１ｃに係止される。

・インキ収容部
前記インキ収容部３は、ペン先ホルダー３１（ホルダー部）及びインキ収容筒３２とからなる。前記インキ収容筒３２は、合成樹脂製または金属製の円筒体からなる。前記インキ収容筒３２の両端は開口される。前記インキ収容筒３２の前端開口部にペン先ホルダー３１の後端部が圧入固着され、前記インキ収容筒３２の後端開口部に尾栓５が圧入固着される。前記尾栓５には、軸方向に通気孔が貫設される。尚、本実施の形態では、ペン先ホルダー３１とインキ収容筒３２とは別部材（二部材）からなる。本発明では、これ以外にも、ペン先ホルダー３１（ホルダー部）とインキ収容筒３２が一部材により形成されてもよい。

・ペン先ホルダー
前記ペン先ホルダー３１は、合成樹脂の射出成形により得られる。前記ペン先ホルダー３１の前端部には、前方に開口する取付孔３１ａが形成される。前記ペン先ホルダー３１は、両端が開口され、前記取付孔３１ａがインキ収容部３と連通される。前記取付孔３１ａの底壁には、環状の段部３１ｂが形成される。前記環状の段部３１ｂより後方のペン先ホルダー３１内面には、係止部３１ｃが突出形成される。前記ペン先ホルダー３１の前端部の取付孔３１ａに、前記ボールペンチップ２の後端部が圧入固着され、前記ボールペンチップ２の後端が前記環状の段部３１ｂに当接される。

・熱変色性インキ
前記インキ収容部３内には、熱変色性インキ８と、前記熱変色性インキ８の後端に接触配置され且つ熱変色性インキ８の消費に伴って前進する高粘度流体からなる追従体９とが収容される。前記熱変色性インキ８は、平均粒子径０．５μｍ〜５μｍの熱変色性顔料が水性媒体中に分散され、粘度が４０ｍｐａ・s〜１６０ｍｐａ・s（ＥＭ型回転粘度計による回転数１００ｒｐｍ、２５℃での値）に設定される。前記熱変色性インキ８は、高温側変色点（完全消色温度）が３６℃〜９０℃に設定され、低温側変色点（完全発色温度）が−３０℃〜＋１０℃の範囲に設定される。尚、前記追従体９は、高粘度流体のみからなる構成の他、高粘度流体と固形物とを併用した構成や、弾性材料よりなる可動栓等が挙げられる。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図面に従って説明する。（図１乃至図４参照）
本実施の形態の熱変色性ボールペン１は、前記第１の実施の形態のボールペンレフィルを、軸筒１０内に収容し、前記軸筒１０の前端孔１０１より外部にペン先（ボールペンチップ２）を突出させたものである。

前記軸筒１０のペン先側には、キャップ１１が着脱自在に設けられる。前記キャップ１１内には、ペン先の前端をシールする弾性材料よりなるペン先シール部材１１１が収容配置される。

軸筒１０の後端部には、弾性材料よりなる摩擦体１０２が取り付けられる。前記摩擦体１０２により、熱変色性インキ８の筆跡を摩擦し、摩擦時の摩擦熱により熱変色性インキ８の筆跡が熱変色可能である。

前記軸筒１０は、前軸１０ａと後軸１０ｂとからなる。前記前軸１０ａの後端部と後軸１０ｂの後端部とが螺合により着脱自在に取り付けられる。前記前軸１０ａの前端に前端孔１０１が開口される。前記後軸１０ｂの後端に摩擦体１０２が圧入固着される。

＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態を図面に従って説明する。（図１、図２、図３、及び図５参照）
本実施の形態の熱変色性ボールペン１は、前記第１の実施の形態のボールペンレフィルを、軸筒１０内に軸方向に移動可能に収容し、前記軸筒１０の前端孔１０１よりペン先（ボールペンチップ２）を出没自在に構成したものである。軸筒１０の前端部の外周縁部には、弾性材料よりなる摩擦体１０２が固着される。

前記軸筒１０内には、出没機構（図示せず）が設けられ、外部操作によりペン先が出没される。本実施の形態では、前記出没機構は、軸筒１０の後端部を押圧する後端ノック式であるが、これ以外にも、回転式やサイドノック式等が挙げられる。

＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態を図面に従って説明する。（図１、図２、図６、及び図７参照）
本実施の形態の熱変色性ボールペン１は、複数本のボールペンレフィルを、軸筒１０内に軸方向に移動可能に収容し、前記軸筒１０の前端孔１０１よりペン先（ボールペンチップ２）を択一的に出没自在に構成したものである。軸筒１０の後端部には、弾性材料よりなる摩擦体１０２が固着される。

ボールペンレフィルは、前端に回転可能にボール２１を抱持したボールペンチップ２と、前端にボールペンチップ２を備え且つ後端を開口させたインキ収容部３とからなる。前記インキ収容部３の内部には、熱変色性インキ８と、前記熱変色性インキ８の後端に接触配置され且つ前記熱変色性インキ８の消費に伴って前進する追従体９とが収容される。前記インキ収容部３は、ペン先ホルダー３１（ホルダー部に相当）とインキ収容筒３２とにより構成される。前記ボールペンチップ２の後端部がペン先ホルダー３１の前端部の取付孔３１ａに圧入固着される。前記ペン先ホルダー３１の後端部がインキ収容筒３２の前端開口部に圧入固着される。前記ペン先ホルダー３１の前端部外周面及び取付孔３１ａ前方のボールペンチップ２の外周面には、金属製の支持筒４が固着される。前記ボール２１の後方には、ボール２１を前方に付勢するスプリング７が配置される。

前記インキ収容筒３２の各々の後端開口部には、操作体６が圧入により取り付けられる。前記操作体６はインキ収容筒３２の後端開口部を完全に塞がず、前記各々のインキ収容筒３２内と外気と通気可能にしている。

軸筒１０の側壁には、軸方向に延びる複数の窓孔１０３が形成され、前記各々の窓孔１０３より外部に前記操作体６が突出される。前記一つの操作体６を窓孔１０３に沿って前方にスライド操作することにより、その操作体６に対応したボールペンレフィルのペン先が軸筒１０の前端孔１０１より外部に突出されるとともに、先に突出状態にあったボールペンレフィルのペン先が軸筒１０内に没入される。前記操作体６は、それが取り付けられるインキ収容筒３２の内部の熱変色性インキ８の発色状態の色に着色される。

本実施の形態において、前記ボールペンチップ２、前記ペン先ホルダー３１、前記支持筒４、前記スプリング７、熱変色性インキ８、及び追従体９は、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

本発明の実施の形態の要部拡大縦断面図である。 図１のＸ−Ｘ線に沿う拡大端面図である。 本発明の第１の実施の形態を示す縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態を示す縦断面図である。 本発明の第３の実施の形態を示す縦断面図である。 本発明の第４の実施の形態を示す縦断面図である。 図６のボールペンレフィル及び操作体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 熱変色性ボールペン
２ ボールペンチップ
２１ ボール
２２ 前端縁部
２３ ボール受け座
２３ａ 内方突起
２３ｂ インキ通路
３ インキ収容部
３１ ペン先ホルダー（ホルダー部）
３１ａ 取付孔
３１ｂ 段部
３１ｃ 係止部
３２ インキ収容筒
４ 支持筒
４１ 前部
４２ 後部
５ 尾栓
６ 操作体
７ スプリング
７１ ロッド部
７２ コイル部
７２ａ 密着巻部
８ 熱変色性インキ
９ 追従体
１０ 軸筒
１０１ 前端孔
１０２ 摩擦体
１０３ 窓孔
１０ａ 前軸
１０ｂ 後軸
１１ キャップ
１１１ ペン先シール部材
Ａ ボール外径
Ｂ ボールペンチップのボール受け座後方の内径
Ｌ ボールペンチップのボール受け座からボールペンチップの後端までの軸方向の長さ

Claims (5)

1. 前端に回転可能にボールを抱持したボールペンチップと、前端に前記ボールペンチップを備え且つ後端を開口させたインキ収容部とからなり、前記インキ収容部の内部に、熱変色性インキと、前記熱変色性インキの後端に配置され且つ前記インキの消費に伴って前進する追従体とを収容してなる熱変色性ボールペンであって、
   前記熱変色性インキは、平均粒子径０．５μｍ〜５μｍの顔料が水性媒体中に分散され、粘度が４０ｍＰａ・s〜１６０ｍＰａ・s（ＥＭ型回転粘度計による回転数１００ｒｐｍ、２５℃での値）に設定され、
   前記ボールペンチップが直円筒状の金属製パイプからなり、
   前記パイプの前端部に、内向きの前端縁部と、内方への押圧変形により形成した複数の内方突起よりなるボール受け座とを形成し、
   前記ボールの後方に、ボールを前方に付勢するスプリングを配置し、前記スプリングが、前記ボール受け座のインキ通路を貫通し且つ前端がボールの後面に接触するロッド部と、前記ロッド部の後端に一体に連設されるコイル部とからなり、
   前記ボールの外径Ａが０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであり、
   前記ボールの軸方向の移動可能量が、１０μｍ〜６０μｍであり、
   前記ボールの径方向の移動可能量が、１０μｍ〜６０μｍであり、
   前記ボールペンチップのボール受け座後方の内径Ｂの、ボール外径Ａに対する比（Ｂ／Ａ）が、１．０１〜１．１５であり、
   前記ボールペンチップのボール受け座からボールペンチップの後端までの軸方向の長さＬが、１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする熱変色性ボールペン。
2. ボール受け座のインキ通路の最小断面積が０．００３ｍｍ²以上である請求項１記載の熱変色性ボールペン。
3. ロッド部が、ボール後方のボールペンチップ内及びボールペンチップ後方のインキ収容部内に配置され、前記ロッド部の後端及びコイル部が、ボールペンチップ後方のインキ収容部内に配置される請求項２記載の熱変色性ボールペン。
4. インキ収容部の前端に合成樹脂製のホルダー部を設け、前記ホルダー部の前端に、インキ収容部内と連通する取付孔を設け、前記取付孔に前記ボールペンチップの後端部外周面を圧入し、前記取付孔前方のボールペンチップの外周面に金属製の支持筒の前部を固着し、前記支持筒の後部を、前記取付孔後方のホルダー部の外周面に固着してなる請求項３記載の熱変色性ボールペン。
5. 前記熱変色性インキの筆跡を摩擦しその際に生じる摩擦熱で該筆跡を熱変色可能な摩擦体を外面に備え、前記摩擦体による熱変色性インキの変色温度が、２５℃〜９５℃に設定された請求項１乃至４の何れかに記載の熱変色性ボールペン。

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