JP2012006362A - 熱変色性筆記具 - Google Patents

Abstract

【課題】キャップによりペン先を密封でき、且つ、キャップが環状シール部及び摩擦部を備えたにもかかわらず、キャップの部品点数を減少させ、製造コストを安価に抑えることができる熱変色性筆記具を提供する。
【解決手段】キャップ４が、後端が開口された外キャップ５と、該外キャップ５内に設けられ、後端が開口され且つ前端が閉鎖された有底筒状の内キャップ６とを備える。内キャップ６の内面に環状シール部６１を設ける。外キャップ５全体を弾性材料により形成する。外キャップ５の外面を、熱変色性インキによる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、弾性材料からなる摩擦部７とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱変色性筆記具に関する。詳細には、内部に熱変色性インキを収容し且つ一端に該熱変色性インキが吐出可能なペン先を有する筆記具本体と、前記筆記具本体のペン先側に装着可能なキャップとを備えた熱変色性筆記具に関する。

従来、特許文献１には、キャップ本体の後端部にヘッド部材を嵌合固定し、且つ、前記キャップ本体の内面に内キャップを嵌合固定した筆記具用キャップが開示されている。また、特許文献１には、有底円筒体の前記内キャップの内面に、筆記具本体の外面に気密嵌合可能な環状シール部が形成されること、及び、弾性材料により形成された前記ヘッド部材が、熱変色性の筆跡の表面を擦って筆跡を熱変色させる摩擦変色部材とされることが記載されている。

特開２００９−２８６０６５号公報

前記特許文献１は、キャップが、少なくとも、キャップ本体と、前記キャップ本体に取り付けられる２種類の部品（ヘッド部材及び内キャップ）の３部品からなり、部品数が多く、製造コストの上昇を余儀なくされる。

本発明は、前記従来の問題点を解決するものであり、キャップによりペン先を密封でき、且つ、キャップが環状シール部及び摩擦部を備えたにもかかわらず、キャップの部品点数を減少させ、製造コストを安価に抑えることができる熱変色性筆記具を提供しようとするものである。また、本発明は、熱変色性インキによる筆跡を、容易且つ確実に摩擦変色させることができる熱変色性筆記具を提供しようとするものである。また、本発明は、筆記具本体のペン先側外面との確実な気密嵌合が得られる熱変色性筆記具を提供しようとするものである。
尚、本発明で「前」とはキャップの閉鎖側、及び筆記具本体のペン先側を指す。本発明で「後」とはキャップの開口側、及び筆記具本体の反ペン先側を指す。

本願の第１の発明は、内部に熱変色性インキを収容し且つ一端に該熱変色性インキが吐出可能なペン先３１を有する筆記具本体２と、前記筆記具本体２のペン先側に装着可能なキャップ４とを備えた熱変色性筆記具であって、前記キャップ４が、後端が開口された外キャップ５と、該外キャップ５内に設けられ、後端が開口され且つ前端が閉鎖された有底筒状の内キャップ６とを備え、前記内キャップ６の内面に環状シール部６１を設け、前記環状シール部６１が前記筆記具本体２のペン先側外面と気密嵌合することによりペン先３１を密封してなり、前記外キャップ５全体を弾性材料により形成し、前記外キャップ５の外面を、前記熱変色性インキによる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、前記弾性材料からなる摩擦部７とすることを要件とする。

前記第１の発明の熱変色性筆記具１は、前記構成により、キャップ４によりペン先３１を密封でき、且つ、キャップ４が環状シール部６１及び摩擦部７を備えたにもかかわらず、キャップ４の部品点数が減少し、構造が簡易となり、安価に提供することができる。

本願の第２の発明は、前記第１の発明の熱変色性筆記具１において、前記外キャップ５の前端部を前記内キャップ６の前端より前方に位置させ、前記外キャップ５の前端部の外面を前記摩擦部７とすることを要件とする。

前記第２の発明の熱変色性筆記具１は、前記構成により、キャップ４を筆記具本体２のペン先側もしくは筆記具本体２の後端部に装着した状態、またはキャップ４を筆記具本体２から取り外した状態において、外キャップ５の前端部の摩擦部７で熱変色性インキによる筆跡を、容易且つ確実に摩擦変色させることができる。尚、本発明で、前記外キャップ５の前端部は、閉鎖壁部により略閉鎖されることが好ましく、それにより、外キャップ５の頂部に、適正な形状や適正な大きさの摩擦部７を容易に形成することができる。前記閉鎖壁部により略閉鎖されるとは、例えば、閉鎖壁部により完全に閉鎖される構成、または、閉鎖壁部に外キャップ５の内部と外部とを連通する孔を貫設した構成が挙げられる。

本願の第３の発明は、前記第１または第２の発明の熱変色性筆記具１において、前記外キャップ５の後端部を前記内キャップ６の後端より後方に位置させ、前記外キャップ５の後端部の外面を前記摩擦部７とすることを要件とする。

前記第３の発明の熱変色性筆記具１は、前記構成により、キャップ４を筆記具本体２から取り外した状態において、外キャップ５の後端部の摩擦部７で熱変色性インキによる筆跡を、容易且つ確実に摩擦変色させることができる。

本願の第４の発明は、前記第１乃至第３の何れかの発明の熱変色性筆記具１において、前記外キャップ５の外面に凸部５４を一体に形成し、前記凸部５４の外面を前記摩擦部７とすることを要件とする。

前記第４の発明の熱変色性筆記具１は、前記構成により、キャップ４を筆記具本体２のペン先側もしくは筆記具本体２の後端部に装着した状態、またはキャップ４を筆記具本体２から取り外した状態において、前記凸部５４の外面の摩擦部７で、熱変色性インキによる筆跡を、容易且つ確実に摩擦変色させることができる。尚、前記凸部５４は、外キャップ５の外面ならばよく、例えば、外キャップ５の前端部、外キャップ５の後端部、外キャップ５の側部等、何れであってもよい。また、前記凸部５４の形状は、例えば、環状突起、複数の分散状の突起、単一の点状突起、前後方向に延びる突条、クリップ状突起等が挙げられる。

本願の第５の発明は、前記第１乃至第４の何れかの発明の熱変色性筆記具１において、前記内キャップ６を前記外キャップ５の材料よりも硬質の材料により形成したことを要件とする。

前記第５の発明の熱変色性筆記具１は、前記構成により、内キャップ６の形状が安定し、筆記具本体２のペン先側外面との確実な気密嵌合が得られる。尚、前記内キャップ６を構成する材料は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成樹脂が挙げられる。また、前記第５の発明の熱変色性筆記具１は、外キャップ５内面に内キャップ６外面が、圧入、嵌着等により固着される場合、内キャップ６と外キャップ５との強固な固定が得られる。

尚、本発明で、前記内キャップ６の外面と前記外キャップ５の内面とが、例えば、圧入、嵌着、螺着、係合、接着、溶着、２色成形等により固定されることが好ましい。尚、本発明で、前記外キャップ５は、少なくともその後端が開口していればよく、例えば、外キャップ５前端が閉鎖され且つ外キャップ５後端が開口される構成、または、外キャップ５前端が開口され且つ外キャップ５後端が開口される構成（即ち外キャップ５の両端が開口される構成）の何れでもよい。尚、本発明で、前記環状シール部６１は、例えば、環状突起または環状平滑面が挙げられる。尚、本発明で、外キャップ５外面には、凸部、または外キャップ５外面とポケット等に挟持可能なクリップ等を、一体または別部材により設けることができる。

尚、本発明で、前記外キャップ５を構成する弾性材料は、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、オレフィン系樹脂、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。

前記弾性材料は、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、摩擦時に摩耗屑が殆ど生じない低摩耗性の弾性材料からなることが好ましい。

・熱変色性インキ
尚、本発明で、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、発色状態又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、又は、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又は併用して構成することができる。

本発明では、図５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、又は完全消色温度（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５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。

前記実質的二相保持温度域は、目的に応じて設定できるが、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共に、可逆熱変色性インキによる筆跡を摩擦体による摩擦熱で容易に変色することができる。

本発明の熱変色性筆記具は、キャップによりペン先を密封でき、且つ、キャップが環状シール部及び摩擦部を備えたにもかかわらず、キャップの部品点数が減少し、構造が簡易となり、安価に提供することができる。

本発明の第１の実施の形態の要部縦断面図である。 図１のキャップの縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態の要部縦断面図である。 図３のキャップの縦断面図である。 熱変色性インキの変色挙動を示す説明図である。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態を図１及び図２に示す。
本実施の形態の熱変色性筆記具１は、筆記具本体２と、該筆記具本体２に装着可能なキャップ４とからなる。

・筆記具本体
前記筆記具本体２は、前端にペン先３１を備えた軸筒３からなる。前記軸筒３内には、熱変色性インキが含浸されたインキ吸蔵体３２が収容される。前記熱変色性インキがペン先３１より吐出され、紙面等の被筆記面上に熱変色性インキの筆跡（熱変色性の筆跡）が得られる。

前記軸筒３は、先細状円筒状の前軸３ａと、該前軸３ａの後端部に連結される円筒状の後軸３ｂとからなる。前記軸筒３のペン先側外面（前軸３ａの外面）には、環状突起または環状平滑面よりなる環状シール部３３と、該環状シール部３３より後方に位置する係合突起３４（環状突起、または複数の分散状突起）が一体に形成される。前記前軸３ａ及び前記後軸３ｂは、合成樹脂（例えばポリプロピレン樹脂）の成形体により構成される。

・ペン先
前記ペン先３１は、繊維の樹脂加工体からなる。前記ペン先３１は、これ以外にも、合成樹脂の多孔質気泡体、軸方向のインキ誘導路を有する合成樹脂の押出成形体、毛筆ペン体等が挙げられる。

・インキ吸蔵体
前記インキ吸蔵体３２は、インキを含浸可能な連続気孔を有する部材（即ち多孔質材料）からなるものであればよく、例えば、繊維束の熱融着加工体、繊維束の樹脂加工体、フェルトの樹脂加工体、フェルトのニードルパンチ加工体、合成樹脂の連続気泡体等が挙げられる。また、前記インキ吸蔵体３２は、その外周面に合成樹脂フィルム等よりなる外皮を備える構成でもよい。尚、前記インキ吸蔵体３２の前面にペン先３１の後端部が突き刺し接続される。

・熱変色性インキ
前記熱変色性インキは、低温側変色点（完全発色温度ｔ_１）が−３０℃〜−１０℃の範囲の任意の温度に設定され、高温側変色点（完全消色温度ｔ_４）が６０℃〜８０℃の範囲の任意の温度に設定され、ヒステリシス幅ΔＨが４０℃〜６０℃の範囲を示す可逆熱変色性インキが採用される。

・キャップ
キャップ４は、外キャップ５と、該外キャップ５の内面に固着される内キャップ６とからなる。

・外キャップ
前記外キャップ５は、前端が閉鎖され且つ後端が開口された有底円筒体からなる。前記外キャップ５の全体が弾性材料（例えば、ポリエステル系エラストマー、シリコーン樹脂、ＳＢＳ樹脂、ＳＥＢＳ樹脂等）により形成される。前記外キャップ５の後部内面には、係合突起５３（例えば、環状突起または複数の分散状突起）が一体に形成される。前記外キャップ５の前部内面には、軸方向に延びる複数本のリブからなる支持壁部５１と、該支持壁部５１より後方に位置する内向突起５２とが一体に形成される。

・内キャップ
前記内キャップ６は、前端が閉鎖され且つ後端が開口された有底円筒体からなる。前記内キャップ６は、前記外キャップ５の材料よりも硬質の材料（例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネイト樹脂等）の合成樹脂の成形体からなる。前記内キャップ６の内面には、環状シール部６１（例えば、環状突起または環状平滑面）が一体に形成される。前記内キャップ６の外面には、外向突起６２（例えば、環状突起または複数の分散状突起）が一体に形成される。

・内キャップと外キャップの組立
前記内キャップ６が前記外キャップ５の後端開口部から挿入され、前記内キャップ６の前端が前記内キャップ６内面の支持壁部５１に当接するとともに、前記外キャップ５内面の内向突起５２と前記内キャップ６外面の外向突起６２とが乗り越え係止する。それにより、前記外キャップ５の内面と前記内キャップ６の外面とが固着される。

・キャップ装着
前記筆記具本体２のペン先側に前記キャップ４を装着すると、外キャップ５内面の係合突起５３と軸筒３外面の係合突起３４とが乗り越え嵌合すると同時に、前記筆記具本体２（軸筒３）の環状シール部３３と内キャップ６の環状シール部６１が気密嵌合し、ペン先３１が内キャップ６により密封される。

・摩擦部
前記外キャップ５の前端部は、内キャップ６の前端より前方に位置され、前記外キャップ５の前端部の外面に、前記弾性材料よりなる摩擦部７が形成される。前記キャップ４を筆記具本体２のペン先側もしくは筆記具本体２の後端部に装着した状態、またはキャップ４を筆記具本体２から取り外した状態において、前記外キャップ５の前端部の摩擦部７を用いて、熱変色性インキによる筆跡を、容易且つ確実に摩擦変色させることができる。尚、前記外キャップ５の前端部は、閉鎖され、外面の形状は凸曲面状になっているが、キャップ４後端部と同様に開口されていてもよい。

また、前記外キャップ５の後端部は、内キャップ６の後端より後方に位置され、前記外キャップ５の後端部の外面に、前記弾性材料よりなる摩擦部７が形成される。前記キャップ４を筆記具本体２から取り外した状態において、前記外キャップ５の後端部の摩擦部７を用いて、熱変色性インキによる筆跡を、容易且つ確実に摩擦変色させることができる。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図３及び図４に示す。
本実施の形態の熱変色性筆記具１は、前記第１の実施の形態（図１及び図２）の変形例であり、外キャップ５の外面（例えば、外キャップ５の前端部外面、外キャップ５の側部外面または外キャップ５の後端部外面）に凸部が一体に形成される。前記凸部の外面に、第１の実施の形態と同様の弾性材料よりなる摩擦部７が構成される。前記キャップ４を筆記具本体２のペン先側もしくは筆記具本体２の後端部に装着した状態、または前記キャップ４を筆記具本体２から取り外した状態において、前記凸部の外面の摩擦部７で、熱変色性インキによる筆跡を、容易且つ確実に摩擦変色させることができる。
尚、他の構成は、前記第１の実施の形態と共通であるため、説明を省略する。

１ 熱変色性筆記具
２ 筆記具本体
３ 軸筒
３１ ペン先
３２ インキ吸蔵体
３３ 環状シール部
３４ 係合突起
３ａ 前軸
３ｂ 後軸
４ キャップ
５ 外キャップ
５１ 支持壁部
５２ 内向突起
５３ 係合突起
５４ 凸部
６ 内キャップ
６１ 環状シール部
６２ 外向突起
７ 摩擦部

Claims (5)

1. 内部に熱変色性インキを収容し且つ一端に該熱変色性インキが吐出可能なペン先を有する筆記具本体と、前記筆記具本体のペン先側に装着可能なキャップとを備えた熱変色性筆記具であって、前記キャップが、後端が開口された外キャップと、該外キャップの内に設けられ、後端が開口され且つ前端が閉鎖された有底筒状の内キャップとを備え、前記内キャップの内面に環状シール部を設け、前記環状シール部が前記筆記具本体のペン先側外面と気密嵌合することによりペン先を密封してなり、前記外キャップ全体を弾性材料により形成し、前記外キャップの外面を、前記熱変色性インキによる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、前記弾性材料からなる摩擦部とすることを特徴とする熱変色性筆記具。
2. 前記外キャップの前端部を前記内キャップの前端より前方に位置させ、前記外キャップの前端部の外面を前記摩擦部とする請求項１記載の熱変色性筆記具。
3. 前記外キャップの後端部を前記内キャップの後端より後方に位置させ、前記外キャップの後端部の外面を前記摩擦部とする請求項１または２記載の熱変色性筆記具。
4. 前記外キャップの外面に凸部を一体に形成し、前記凸部の外面を前記摩擦部とする請求項１乃至３の何れかに記載の熱変色性筆記具。
5. 前記内キャップを前記外キャップの材料よりも硬質の材料により形成した請求項１乃至４の何れかに記載の熱変色性筆記具。

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