JP2016221691A - 同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群 - Google Patents

Abstract

【課題】他の非熱変色性インキを収容した筆記具の筆跡との判別がし易く、且つボール径が異なり、線幅が相違しても、筆跡の濃さの変化が発生し難い、同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群を提供する。
【解決手段】本発明は、ボールペンレフィルの構成部品が、直径の異なるボールを抱持したボールペンチップ以外は同一となる同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群であって、前記軸筒が、前記ボールペンレフィルの筆跡を擦過することにより生じる摩擦熱によって、前記筆跡を熱変色する摩擦体を具備し、前記ボールペンレフィル群の各インキ収容筒に、マイクロカプセル顔料を含有した熱変色性インキを収容するとともに、前記ボールペンレフィル群の筆跡の濃度が略同一、且つ当該筆跡の濃度が０．５〜０．８であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群に関する。

従来から、同一品種の軸筒に収容するレフィル群として、本願出願人も、例えば、特開２００８−７２０９５号「同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群」のように、色差を有する黒色のボールペン用インキを収容したボールペンレフィル群を提案している。

特開２００８−７２０９５号公報

ところで、熱消色性インキを収容したボールペンレフィルにおいては、書いた筆跡を消色することができるため、鉛筆やシャープペンシルなどの代替えとしてメモ書きやアンダーラインなどを筆記する筆記具に用いることが広く認知されている。

また、一般的には、ボール径が小さいほど、筆跡幅は狭くなる傾向であり、１００ｍ当たりのインキ消費量も少なくなる。また、インキ消費量に関しては、他のボール径との相違に応じて定められているものではなく、個々のボールペンチップ仕様、例えば、前後方向のクリアランスなど、個々のボールペンレフィルの筆記性能を満足するように定めていた。

しかしながら、同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群としては、単にインキ消費量を定めるものではなく、ボール径が相違しても、単位面積当たりのインキ消費量値又は総筆記距離を略同等することで、同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群として、統一感を出すことが求められている。また、一般的な筆記具においては、筆跡の視認性やメモ書きなどした用紙をコピー機などで複写することが多々あり、白黒に複写すれば、筆跡の色の相違は判別できないため、筆跡濃度を濃くすることが好ましいと考えられていた。

前記した単位面積当たりのインキ消費量値又は総筆記距離を略同等にすることも、同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群としては、重要な要素ではあるが、熱消色性インキを収容したボールペンレフィル群としは、筆跡の濃度も重要な要素である。

しかし、熱変色性インキを収容したボールペンレフィル群としては、濃度を濃くし過ぎると、一般的な他の筆記具（非熱変色性）と筆跡との判別がし難く、後に熱変色可能な筆跡か否かを判断できない問題があった。また、筆跡濃度を濃くするために着色材となるマイクロカプセル顔料を多く配合し過ぎると、経時安定性及び熱変色性が低下する恐れがあった。またその反面、筆跡濃度を薄くし過ぎると複写によって読み取れ難くなる恐れがあった。

本願発明者らは、筆跡の濃度について鋭意研究した結果、筆跡濃度は、前記したインキ消費量値に依存はするものの、それだけでは不十分であることが分かった。これは、インキの表面張力や紙面への浸透スピードなどによって、筆跡において、幅方向の中央部と端部とでは濃度は異なり、単位面積当たりのインキ消費量値が同一であっても、筆跡濃度は異なるためである。

本発明の目的は、他の非熱変色性インキを収容した筆記具の筆跡との判別がし易く、且つボール径が異なり、線幅が相違しても、筆跡の濃さの変化が発生し難い、同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明は、インキ収容筒の先端部に、ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを直接あるいはチップホルダーを介して装着したボールペンレフィルであり、前記ボールペンレフィルの構成部品が、直径の異なるボールを抱持したボールペンチップ以外は同一となる同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群であって、前記軸筒が、前記ボールペンレフィルの筆跡を擦過することにより生じる摩擦熱によって、前記筆跡を熱変色する摩擦体を具備し、前記ボールペンレフィル群の各インキ収容筒に、マイクロカプセル顔料を含有した熱変色性インキを収容するとともに、前記ボールペンレフィル群の筆跡の濃度が略同一、且つ当該筆跡の濃度が０．５〜０．８であることを特徴とする。

また、前記ボールペンレフィル群の単位面積当たりのインキ消費量値が０．７〜１．２ｍｇ／ｃｍ^２であることを特徴とする。

本願発明の第１の構成によれば、前記軸筒が、前記ボールペンレフィルの筆跡を擦過することにより生じる摩擦熱によって、前記筆跡を熱変色する摩擦体を具備し、前記ボールペンレフィル群の各インキ収容筒に、マイクロカプセル顔料を含有した熱変色性インキを収容するとともに、前記ボールペンレフィル群の筆跡の濃度を略同一にすることで、コピー機などを用いて複写しても、線幅の相違が異なるだけで、ボール径の相違による筆跡の濃淡が発生し難くなる効果を奏する。

また、前記筆跡の濃度を０．５〜０．８にすることで、一般的な他の筆記具（非熱変色性）の筆跡の濃度が、１．０〜１．２程度であることや予めプリンターによって印字（濃さ普通）した文字の濃度（１．５程度）と、熱変色性インキによって書き加えられた筆跡とが濃度差によって判別し易くすることができる。

尚、本発明における５０ｍ当たりのインキ消費量は、ＪＩＳ規格Ｓ６０５４に準じて測定（２０℃、筆記角度７０度、筆記速度４ｍ／ｍｉｎ、自公転、筆記荷重１００ｇｆ、下敷きステンレス板）したものであり、５０ｍ筆記後にインキ残量を測定して計算によって求めたものである。また、こうした試験を計５本行い、その平均値によって求められるものである。

筆跡幅及び筆跡濃度は、前記筆記によって得られた筆跡をＩＳＯ１３６６０に準じて、筆跡幅（ｍｍ）は、反射率の６０％以下の領域、筆跡濃度は、反射率７５％以下の範囲内の平均値を測定したもので、本願発明における筆跡幅及び筆跡濃度は、パーソナル画質評価装置（QEA（Quality Engineering Associates）社製、ＰＩＡＳ−ＩＩ）によって求めることができる。尚、本発明においては、１５箇所測定し、その平均値によって求められる。また、略同一とは、濃度差がなく同一であることが最も好ましいが、測定誤差などを考慮して濃度差が１０％以内、好ましくは５％以内の数値を略同一の濃度とするものである。

本願発明の第２の構成によれば、前記ボールペンレフィルの単位面積当たりのインキ消費量値が０．７〜１．２ｍｇ／ｃｍ^２とすることで、前記した筆跡の濃度０．５〜０．８を得られやすく、且つ熱変色性も良好となる効果を奏する。これは、前記ボールペンレフィルの単位面積当たりのインキ消費量値が０．７ｍｇ／ｃｍ^２未満だと、筆跡が薄くなる傾向となり、前記した筆跡の濃度０．５〜０．８を得ることが困難であり、１．２ｍｇ／ｃｍ^２を超えると、筆跡の厚さ（紙面からの高さ）が厚くなるため、熱変色性が低下する恐れがあるため、前記ボールペンレフィルの単位面積当たりのインキ消費量値が０．７〜１．２ｍｇ／ｃｍ^２が好ましく、より好ましくは、０．８〜１．０ｍｇ／ｃｍ^２であるためである。

尚、本発明における熱変色性インキは、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のマイクロカプセル顔料が用いることができる。

本発明における前記熱変色性インキの摩擦部１０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、本実施の形態では、前記高温側変色点〔完全消色温度（ｔ４）〕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（ｔ１）〕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による摩擦熱で容易に変色することができる。

本発明は、他の非熱変色性インキを収容した筆記具の筆跡との判別がし易く、且つボール径が異なり、線幅が相違しても、筆跡の濃さの変化が発生し難い、同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群を提供することができた。

本発明のボールペンレフィル群を示す要部縦断面図である。 出没式筆記具を示す縦断面図である。 多芯筆記具を示す縦断面図である。

次に図面を参照しながら、本発明の同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群の実施の形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

実施例１
図１に示すように、ＰＰ樹脂からなる透明のインキ収容筒２に、下記インキ配合で得た剪断減粘性を付与した熱変色性インキ５及び熱変色性インキ５の後端に、インキの消費に伴い追従するグリース状のインキ追従体６を直接収容し、インキ収容筒２の先端開口部には、チップホルダー３の後端部を圧入嵌合し、チップホルダー３の先端開口部には、ボールＡ（φ０．７ｍｍ）を回転自在に抱持したボールペンチップ４の後端部を圧入嵌合してボールペンレフィル１を得ている。

ボールペンレフィル１１、２１は、ボールペンレフィル１と同様に、インキ収容筒２の先端開口部に、チップホルダー３の後端部を圧入嵌合し、チップホルダー３の先端開口部には、ボールＢ（φ０．６ｍｍ）、Ｃ（φ０．５ｍｍ）を回転自在に抱持したボールペンチップ１４、２４の後端部を圧入嵌合している。ボール径は、Ａ＞Ｂ＞Ｃ（Ａ＝φ０．７ｍｍ、Ｂ＝φ０．６ｍｍ、Ｃ＝φ０．５ｍｍ）であって、ボールペンレフィル１、１１、２１の外径と全長は同一に設定されているので、出没式筆記具に用いる同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群とすることができる。

図２に示すように、出没式筆記具１０１は、出没式ボールペン１は、前軸１０２と中間軸１０３を螺着し、中間軸１０３の後端部に後軸１０４を乗り越し嵌合して得た軸筒本体内に収容したボールペンレフィル１を、前軸１０２の後端に配設したスプリング受部材１０７と回転カム１０６間に配設したコイルスプリング１０８によって、後軸１０４の後端方向に向かって、摺動自在に付勢して収容してある。また、中間軸１０３内には、回転カム１０６からなる出没機構が内設される。また、図示はしていないが、中間軸１０３の内面には、カム溝を設けてある。

また、後軸１０４の外周面には、長手方向に延びる細長状の窓孔１０４Ａが径方向に内外を連通して貫設してあり、この窓孔１０４Ａから後軸４の外周面から径方向外方に突出するように透明の操作体１０５が配設される。操作体１０５は、窓孔１０４Ａから外方に突出する操作部１０５Ａと、回転カム１０６を前方に移動するとともに回転を誘導するように先端に複数の鋸歯状のカム部（図示せず）を形成した軸部１０５Ｂとを具備している。

出没式ボールペン１を使用するには、ボールペンチップ４の先端部が前軸１０２の先端開口部１０２Ａに没入した状態から、後軸１０４の径方向外周面から外方に突出して配設した操作体１０５の操作部１０５Ａをコイルスプリング１０８の付勢力に抗して、後軸１０４に設けた窓孔１０４Ａに沿って前軸１０２の先端開口部１０２Ａ方向にスライド操作すると、操作体１０５の軸部１０５Ｂが回転カム１０６を作動させ、ボールペンチップ４の先端部を、前軸１０２の先端開口部１０２Ａから突出した状態を維持して筆記することができる。前記した出没機構は、回転カム１０６からなる従来から知られている出没機構であって、ボールペンチップ４を、前軸１０２の先端開口部１０２Ａから出没可能とするものである。

後軸１０４の後端部には、ポリエチレン系エラストマーかなる摩擦体１０９を乗り越し嵌合によって装着してあり、この摩擦体１０９をノート等の筆記面に筆記した筆跡に圧接し、擦ることで発生する熱によって、熱変色性インキの筆跡を熱消色させることができる。尚、図示はしていなが、ボールペンレフィル１１、２１も同様に、軸筒本体内に配設して出没式ボールペンを得ることができる。

インキ配合１は、感温変色性色彩記憶性のマイクロカプセル顔料２７部（予め−２３℃以下に冷却して黒色に発色させたもの、固形分１７％）を、キサンタンガム（剪断減粘性付与剤）０．３３部、尿素１０．０部、グリセリン１０部、ノニオン系界面活性剤０．６部、変性シリコーン系消泡剤０．１部、防黴剤０．２部、水５１．７７部からなる水性インキビヒクルに均一に分散させて熱変色性インキを調製した。前記筆跡は、室温（２５℃）では黒色を呈しており、摩擦体を用いて文字を擦過すると、該文字は消色して無色となり、この状態は室温下で維持することができた。尚、消色後の前記紙面を冷凍庫に入れて−２３℃以下の温度に冷却すると、再び文字が黒色になる変色挙動を示し、前記挙動は繰り返し再現することができた。各ボールペンレフィルの単位面積当たりのインキ消費量値、筆跡濃度は、表１に示す通りである。また、参考例として、市販されているパイロットコーポレーションのノック式ゲルインキボールペン（商品名：Ｇ−ｋｎｏｃｋ）の単位面積当たりのインキ消費量値、筆跡濃度も表１に示す。

表１

尚、１００ｍ当たりのインキ消費量は、ＪＩＳ規格Ｓ６０５４に準じて測定（２０℃、筆記角度７０度、筆記速度４ｍ／ｍｉｎ、自公転、筆記荷重１００ｇｆ、下敷きステンレス板）測定したものであり、５０ｍ筆記後にインキ残量を測定して計算によって求めたものである。また、こうした試験を計５本行い、その平均値によって求められるものである。

また、筆跡幅及び筆跡濃度は、前記筆記によって得られた筆跡をＩＳＯ１３６６０に準じて、筆跡幅（ｍｍ）は、反射率の６０％以下の領域、筆跡濃度は、反射率７５％以下の範囲内の平均値を測定したもので、本願発明における筆跡幅及び筆跡濃度は、パーソナル画質評価装置（QEA（Quality Engineering Associates）社製、ＰＩＡＳ−ＩＩ）によって求めることができる。尚、本発明においては、１５箇所測定し、その平均値によって求めたものである。

インキ粘度は、ブルックフィールド社製ＤＶ−ＩＩ粘度計（Ｎｏ２７ローター）を用いて２０℃の環境下で、剪断速度３８４ｓｅｃ^−１（１００ｒｐｍ）の条件にてインキ粘度を測定することができる。また、図示はしていないが、チップ内にボールを押圧するコイルスプリングを内蔵し、チップ先端からのインキ漏れ出しを抑制することが最も好ましい。

実施例２
他の例の同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群は、図３に示すように、前軸２０２と後軸２０３を螺合により取り付けられる軸筒本体内に３本のボールペンレフィル１、１１、２１が前後方向に移動可能、且つコイルスプリング２１７（その他、図示せず）によって、後方に付勢して収容されている多芯筆記具２０１に用いるボールペンレフィル群である。各ボールペンレフィル１、１１、２１の後部には、各ボールペンレフィル１、１１、２１のインキ収容筒２に収容した筆記具用インキと同色の操作体２０６（その他、図示せず）を配設してある。また、後軸２０３の後部には、前後方向に延びる細長状の摺動溝２０３Ａが３本、形成してあり、互いに、１２０度間隔に形成される。

ボールペンレフィル１のボールペンチップ４を前軸２の先端開口部２０２Ａから突出させるには、操作体２０６の操作部２０６Ａを、摺動溝２０３Ａに沿って、前軸２０２の先端開口部２０２Ａ方向へスライドすることにより、操作体２０６に形成した係合突起（図示せず）が後軸２０３内に形成した係止部（図示せず）に係止して、ボールペンレフィル１のボールペンチップ４を前軸２０２の先端開口部２０２Ａから選択して突出を維持して、筆記することができる。

また、ボールペンレフィル１のボールペンチップ４が前軸２０２の先端開口部２０２Ａから突出を維持した状態で、他の摺動体（図示せず）の操作部を前軸２０２の先端開口部２０２Ａ方向にスライドすることで、他の摺動体の解除突起が摺動体２０６の係止を解除し、コイルスプリング２１７によりボールペンレフィル１のボールペンチップ４を前軸２０２内に没入させることができる。

後軸２０４の後端部には、ポリエチレン系エラストマーかなる摩擦体２０５を乗り越し嵌合によって装着してあり、この摩擦体２０５を、ボールペンレフィル１、１１、２１の何れかで筆記した筆跡に圧接し、擦ることで発生する熱によって、熱変色性インキの筆跡を熱消色させることができる。

尚、本実施の形態では、ボール径をφ０．５ｍｍ、φ０．６ｍｍ、φ０．７ｍｍとしてあるがこれに限るものではなく、一般的に、ボール径は、φ０．２ｍｍ〜φ２．０ｍｍを用いることができる。また、インキ収容筒もＰＰ樹脂に限るものでなく、他の樹脂や金属であってもよいが、外部から視認可能な透明または半透明とすることが好ましい。

また、マイクロカプセル顔料の大きさも特に限定されるものではなく、筆記性能や筆跡濃度を考慮して、体積基準における平均粒子径（算術平均径）が０．１〜５μｍを好適に用いることができ、こうした粒径はレーザー回折によって測定することができる。また、インキ色も実施例では、黒色を例示しているが、青色、赤色など同色のボールペンレフィル群であれば、特に限定されるものではないが、白黒の複写後の識別を鑑みると、黒色のボールペンレフィル群とすることが本発明の効果は顕著である。

本実施例では、便宜上、剪断減粘性を付与した水性ボールペン用インキを用いているが、油性インキや水性インキ等、特に限定されるものではない。また、インキ粘度も特に限定されるものではないが、剪断減粘性を付与した水性ボールペン用インキとした場合には、２０℃、剪断速度３８４ｓｅｃ^−１（１００ｒｐｍ）における粘度が１００ｍＰａ・ｓを超えると、書き味が低下し易く、１００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは７０ｍＰａ・ｓ以下とする。また、１０ｍＰａ・ｓ未満だと、チップ先端からの垂れ下がりが発生し易くなるため、１０ｍＰａ・ｓ以上、１００ｍＰａ・ｓ以下とすることが最も好ましい。

本実施例では、便宜上、操作体をスライドして係止する出没式筆記具及び多芯筆記具を例示しているが、同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群であれば、特に限定されるものではなく、回転操作により、筆記部を軸筒前端開口部から出没させる機構等、ノック式、スライド式、回転式のみならず、キャップ式にも用いることができる。

本発明の多芯筆記具は、インキの種類に限定されることなく、多芯筆記具として広く実施可能である。

１、１１、２１ ボールペンレフィル
２ インキ収容筒
３ チップホルダー
４、１４、２４ ボールペンチップ
５ 熱変色性インキ
６ インキ追従体
１０１ 出没式筆記具
１０２ 前軸
１０２Ａ 前端開口部
１０３ 中間軸
１０４ 後軸
１０４Ａ 摺動溝
１０５ 軸部
１０６ 回転カム
１０７ スプリング支持部
１０８ コイルスプリング
１０９ 摩擦体
２０１ 多芯式筆記具
２０２ 前軸
２０２Ａ 前端開口部
２０３ 後軸
２０３Ａ 摺動溝
２０４ 頭冠
２０５ 摩擦体
２０６ 操作体
２０６Ａ 操作部
２０７ スプリング支持部
２０８ コイルスプリング
Ａ、Ｂ、Ｃ ボール

Claims (2)

1. インキ収容筒の先端部に、ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを直接あるいはチップホルダーを介して装着したボールペンレフィルであり、前記ボールペンレフィルの構成部品が、直径の異なるボールを抱持したボールペンチップ以外は同一となる同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群であって、前記軸筒が、前記ボールペンレフィルの筆跡を擦過することにより生じる摩擦熱によって、前記筆跡を熱変色する摩擦体を具備し、前記ボールペンレフィル群の各インキ収容筒に、マイクロカプセル顔料を含有した熱変色性インキを収容するとともに、前記ボールペンレフィル群の筆跡の濃度が略同一、且つ当該筆跡の濃度が０．５〜０．８であることを特徴とする同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群。
2. 前記ボールペンレフィル群の単位面積当たりのインキ消費量値が０．７〜１．２ｍｇ／ｃｍ^２であることを特徴とする請求項１に記載の同一品種の軸筒に配設するボールペンレフィル群。

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