TW202134072A - 軟質構件的安裝構造及熱變色性書寫具 - Google Patents

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Abstract

本發明之軟質構件的安裝構造係包含:安裝孔2,係以使構成熱變色性書寫具之軸筒的後端部沿著縱向的中心軸貫通之方式來設置,且在位於上端及下端之2個開口之間具有內周面;安裝部5,係位在用於熱變色之軟質構件3之大徑部4的下方,具有較大徑部4的直徑小且可插入於安裝孔2之直徑;筆直的內孔31,係沿著軟質構件3之縱向的中心軸而設置,且至少於軟質構件3的下端形成開口;以及棒狀的中芯7,係具有可插入於內孔31之外徑、能容納於內孔31之長度及接觸於內孔31的內周面之外周面;軟質構件的安裝構造係構成為:藉由使安裝部5插入於安裝孔2且使中芯7插入於內孔31,而使軟質構件3被安裝於安裝孔2。

Description

軟質構件的安裝構造及熱變色性書寫具
本發明係關於用以將藉由摩擦熱使附著於紙面之熱變色性墨水熱變色所使用之軟質構件,安裝於熱變色性書寫具之軟質構件的安裝構造。此外,本發明係關於藉由此軟質構件的安裝構造使軟質構件被安裝於軸筒的後端部或蓋體的頂部之熱變色性書寫具。
本申請人於1975年成功開發出藉由溫度使色彩產生變化之熱變色性墨水,並且於2002年販售內藏有熱變色性墨水之最早的熱變色性書寫具。然後本申請人於2005年成功地將熱變色性墨水之溫度變化的幅度擴大至約80度(-20℃至65℃),並且於2006年在歐洲販售製品名稱「FRIXION BALL(註冊商標)」的熱變色性書寫具。目前,本申請人所製造販售之「FRIXION(註冊商標)」系列的熱變色性書寫具已於世界上廣泛地普及。
熱變色性墨水係藉由加熱或冷卻而從有色彩改變為其他有色彩,從有色彩改變為無色彩,或是從無色彩改變為有色彩。以往的熱變 色性書寫具係具備用以使書寫於紙面之熱變色性墨水的筆跡熱變色之摩擦部。摩擦部是由橡膠或彈性體等彈性材料所形成,且在與紙面之間產生摩擦熱。藉由以摩擦部擦過熱變色性墨水的筆跡所產生之摩擦熱,可使熱變色性墨水的筆跡熱變色。以往係藉由下列所例示之安裝構造將摩擦部安裝於熱變色性書寫具。
於國際公開第2011/096357號中揭示一種用以將摩擦部安裝於軸筒的後端之構造。於軸筒的後端設置有安裝孔。於安裝孔的內周面形成有朝向安裝孔的內側突出之內向突起。另一方面,摩擦部是由大徑部與小徑部所構成。大徑部係用以使熱變色性墨水的筆跡熱變色而使用。小徑部係用以將摩擦部安裝於軸筒的後端而使用。於小徑部的外周面形成有朝向小徑部的外側突出之外向突起。藉由將小徑部插入於安裝孔,使外向突起與內向突起相互卡止。藉此使摩擦部被安裝於軸筒的後端。
於日本特開2012-232484號公報中揭示一種可改變摩擦部的硬度之摩擦部的安裝構造。此安裝構造係具備操作部及可動體。操作部可旋轉地設置在軸筒的後端。可動體容納於操作部的內部,並藉由操作部的旋轉而沿著中心軸在前後方向上移動。於摩擦部的內部,設置有由大徑部與小徑部所構成之空洞。設置在可動體之棒狀的芯部插入於摩擦部的空洞。藉由使操作部旋轉,使插入於摩擦部的空洞之芯部的長度產生變化。藉此可改變摩擦部的硬度。
於日本特開2009-214515號公報中揭示一種可將摩擦部簡單地安裝於軸筒或蓋體之摩擦部的安裝構造。此安裝構造係具備:設置在 軸筒或蓋體之突部以及貫通摩擦部之安裝孔。藉由將突部插入於安裝孔,可將摩擦部簡單地安裝於軸筒或蓋體。
此外,雖不是摩擦部的安裝構造,惟於日本特開2013-139135號公報中揭示一種可將擦除構件簡單地安裝於軸筒或蓋體之擦除構件的安裝構造。此安裝構造係具備:設置在軸筒或蓋體之嵌合部及連接部,以及貫通擦除構件之嵌合孔。連接部從軸筒或蓋體的端部突出。嵌合部係設置在連接部的上端且具有較突出部更寬的寬度。擦除構件的嵌合孔具有可容納嵌合部及連接部之大小。在將嵌合部及連接部插入於嵌合孔時,於嵌合部與嵌合孔之間產生摩擦阻力,惟於連接部與嵌合孔之間不產生摩擦阻力。藉此可簡單地將擦除構件安裝於軸筒或蓋體。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本國際公開第2011/096357號公報
[專利文獻2]日本特開2012-232484號公報
[專利文獻3]日本特開2009-214515號公報
[專利文獻4]日本特開2013-139135號公報
[專利文獻5]日本國際公開第2018/116767號公報
〈新穎之熱變色性書寫具的開發〉
如日本國際公開第2018/116767號所揭示般,本申請人係嘗試進行一種內藏有調配了金屬光澤顏料之熱變色性墨水之熱變色性書寫具的製品化。金屬光澤顏料例如為以金屬氧化物被覆成為芯材之粒子的表面之構成,而將金屬色調的光澤賦予至墨水的色彩。調配於熱變色性墨水之金屬光澤顏料的粒子會分別使光反射而閃亮,藉此形成裝飾性豐富之筆跡。惟由於將金屬光澤顏料調配於熱變色性書寫具,導致產生熱變色性書寫具特有的技術性課題。下列將列舉出本發明所欲解決之複數個課題。
〈金屬光澤顏料的擦除〉
於內藏於熱變色性書寫具之熱變色性墨水具有藉由加熱而從有色彩熱變成無色彩之性質之情形時,於以往的摩擦部中,無法從紙面擦除筆跡所含有之金屬光澤顏料。亦即,以往的摩擦部係藉由使書寫於紙面之熱變色性墨水的筆跡從有色彩熱變為無色彩,而可從紙面以化學方式擦除熱變色性墨水的筆跡。然而,調配於熱變色性墨水之金屬光澤顏料是由金屬、礦物或玻璃等粒子所構成,所以不具有熱變色性。因此,金屬光澤顏料無法藉由摩擦部的摩擦熱從紙面擦除而會殘留於紙面。再者,藉由摩擦部所擦過之金屬光澤顏料會散開於紙面,導致擦除熱變色性墨水後之紙面會污損。
〈摩擦部的軟質化〉
因此如日本國際公開第2018/116767號所揭示般,本申請人係發明出將黏彈性體加入於摩擦部的材料,並且使摩擦部的硬度變得較以往更低。此新穎的摩擦部可產生摩擦熱而以化學方式擦除熱變色性墨水,並且可從紙面剝離金屬光澤顏料的粒子而以物理方式擦除。
惟藉由加入黏彈性體而軟質化之摩擦部,其擦過熱變色性墨水的筆跡時之變形量大。亦即於擦過熱變色性墨水的筆跡時,係使摩擦部的頂部接觸於筆跡而來回運動。於摩擦部被軟質化時,摩擦部的頂部變得不易跟隨著來回運動而移動,而會使摩擦部整體大幅撓曲。摩擦部整體的大幅撓曲會減少摩擦部的頂部於紙面上之移動量及移動速度,而妨礙摩擦熱的產生。因此,在較以往更經軟質化之摩擦部中,無法得到用以使熱變色性墨水有效率地熱變色之充分的摩擦性能。
〈以往之摩擦部的安裝構造〉
國際公開第2011/096357號所揭示之摩擦部的安裝構造,係藉由使摩擦部的外向突起與安裝孔的內向突起卡止而將摩擦部安裝於軸筒的後端。於摩擦部設置有用以使摩擦部容易變形之內孔。藉由設置內孔,摩擦部的小徑部變得容易變形,可將外向突起與內向突起容易卡止。然而,假使在將設置有內孔之摩擦部軟質化之情形時,摩擦部變得更容易變形。因此,與擦過筆跡時之來回運動相抗而變得無法維持外向突起與內向突起之卡止,摩擦部容易從安裝孔中脫離。
日本特開2012-232484號公報所揭示之摩擦部的安裝構造,係成為藉由將設置在可動部之芯部插入於摩擦部的空洞,而改變摩擦部的硬度之構成。然而,相對於筆直的棒狀芯部,摩擦部的空洞是由與摩擦部同樣之大徑部與小徑部所構成。可接觸於摩擦部之大徑部的內周面僅有芯部的尖端。芯部之尖端以外的部分無法接觸於摩擦部之大徑部的內周面。因此,摩擦部的大徑部之頂部以外的部分會因空洞而容易變形,無法得到用以使熱變色性墨水有效率地熱變色所需之摩擦部的剛性。假使在將設置 有空洞之摩擦部軟質化之情形時,摩擦部的大徑部之頂部與頂部以外的部分之合成的差變大,而難以使熱變色性墨水有效率地熱變色。
日本特開2009-214515號公報所揭示之摩擦部的安裝構造,係構成為將設置在軸筒或蓋體之突部插入於摩擦部的安裝孔。然而,摩擦部的大徑部由於貫通其中心之安裝孔而容易變形。假使在將安裝孔所貫通之摩擦部軟質化之情形時,大徑部變得更容易變形,無法得到用以使熱變色性墨水有效率地熱變色所需之摩擦部的剛性。除此之外,由於安裝孔在摩擦部的頂部呈開口,所以無法藉由摩擦部的頂部來產生摩擦熱。
日本特開2013-139135號公報所揭示之擦除構件的安裝構造,係構成為將擦除構件的嵌合孔嵌合於設置在軸筒或蓋體之嵌合部。然而,與上述日本特開2009-214515號公報相同,擦除構件由於貫通其中心之安裝孔而容易變形。假使在將嵌合孔所貫通之擦除構件軟質化之情形時,大徑部變得更容易變形,無法得到用以使熱變色性墨水有效率地熱變色所需之擦除構件的剛性。除此之外,由於嵌合孔在擦除構件的頂部呈開口,所以無法藉由擦除構件的頂部來產生摩擦熱。
〈摩擦部的磨耗〉
藉由加入黏彈性體而軟質化之摩擦部係容易因擦過紙面而磨耗。日本特開2012-232484號公報所揭示之摩擦部,由於設置空洞而使大徑部的厚度變薄。假使在將設置有空洞之摩擦部軟質化之情形時,會因短期間的使用而使摩擦部的頂部磨耗。因此,接觸於摩擦部的頂部之芯部的前端會暴露於外部,而有傷及紙面之疑慮。
日本特開2009-214515號公報所揭示之摩擦部係藉由設置貫通其中心之安裝孔,使構成大徑部之材料的相應於安裝孔而減少。此外,日本特開2013-139135號公報所揭示之擦除構件亦藉由設置貫通其中心之嵌合孔,使構成大徑部之材料的量相應於嵌合孔而減少。假使在將此等摩擦部及擦除構件軟質化之情形時,會由於短期間的使用使大徑部磨耗,而變得無法擦除熱變色性墨水的筆跡。
〈安裝作業的困難性〉
日本特開2013-139135號公報所揭示之擦除構件的安裝構造,係成為將擦除構件的嵌合孔嵌合於由圓筒狀的支撐壁所包圍之嵌合部之構成。嵌合部的最大徑大於嵌合孔的最小徑。此外,於擦除構件的插入部設置有抵接於支撐壁的內周面之係合突部。為了安裝擦除構件,係一面將嵌合部插入於擦除構件的嵌合孔,一面將擦除構件的插入部壓入於圓筒狀的支撐壁中。此時,於擦除構件的插入部中施加有:從嵌合部朝向支撐壁的內周面之力,與從支撐壁的內周面朝向嵌合部之力。亦即,在將擦除構件的插入部壓入於支撐壁中之過程中,嵌合部係藉由按壓嵌合孔的內周面而將朝向支撐壁的內周面之力施加於嵌合孔。另一方面,藉由按壓係合突部,使支撐壁的內周面將朝向嵌合部之力施加於插入部。如此,為了將擦除構件的插入部壓入於支撐壁中,需要有超過施加於插入部的內外之相對向之方向的力之較大力道。因此,擦除構件的安裝作業變得困難,尤其難以藉由自動組裝機來安裝擦除構件。
〈本發明之目的〉
本發明之軟質構件的安裝構造及熱變色性書寫具係以下述a)至d)為目的。
a)提升經軟質化後之摩擦部的剛性以抑制摩擦部的變形,藉此使摩擦部發揮良好的摩擦性能。
b)可藉由相對向之方向的力來堅固地固定經軟質化後之摩擦部之安裝部的內外,並且於摩擦部的安裝作業中不須使用較大力道。
c)即使經軟質化後之摩擦部磨耗,亦不會傷及紙面。
d)能夠以化學及物理方式擦除調配了金屬光澤顏料之熱變色性墨水的筆跡。
(1)為了達成上述目的,本發明之軟質構件的安裝構造係用以將軟質構件安裝於熱變色性書寫具,前述軟質構件係用於藉由摩擦熱使附著於紙面之熱變色性墨水熱變色者前述軟質構件的安裝構造係包含:安裝孔,係以使構成前述熱變色性書寫具之軸筒的後端部或蓋體的頂部沿著縱向的中心軸貫通之方式來設置,且在位於上端及下端之2個開口之間具有內周面;安裝部,係位在用於熱變色之前述軟質構件之大徑部的下方,具有較前述大徑部的直徑小且可插入於前述安裝孔之直徑;筆直的內孔,係沿著前述軟質構件之縱向的中心軸而設置,且至少於前述軟質構件的下端形成開口;以及棒狀的中芯,係具有可插入於前述內孔之外徑、容納於前述內孔之長度及接觸於前述內孔的內周面之外周面;前述安裝構造係構成為:藉由使前述安裝部插入於前述安裝孔且使前述中芯插入於前述內孔,而使前述軟質構件被安裝於前述安裝孔。
(2)較佳係於上述(1)之軟質構件的安裝構造中,前述安裝部係藉由與前述軟質構件為相同之材料而一體地成形於前述大徑部的下方,前述內孔係設置於前述軟質構件中從前述安裝部至到達前述大徑部之位置,前述安裝構造構成為:在前述安裝部插入於前述安裝孔且前述中芯插入於前述內孔之狀態下,藉由使前述中芯被保持在對應於前述安裝孔的內周面之位置,使前述安裝部被夾持於前述中芯的外周面與前述安裝孔的內周面之間。
(3)較佳係於上述(2)之軟質構件的安裝構造中,在前述安裝部插入於前述安裝孔且前述中芯插入於前述內孔之狀態下,前述中芯具有從前述內孔的下端開口起超過前述安裝孔的上端開口之長度。
(4)較佳係於上述(2)之軟質構件的安裝構造中,在前述安裝部插入於前述安裝孔且前述中芯插入於前述內孔之狀態下,前述中芯具有從前述內孔的下端開口至前述安裝孔的上端開口為止之長度。
(5)較佳係於上述(2)之軟質構件的安裝構造中,在前述安裝部插入於前述安裝孔且前述中芯插入於前述內孔之狀態下,前述中芯具有從前述內孔的下端開口起未達前述安裝孔的上端開口之長度。
(6)較佳係於上述(4)或(5)之軟質構件的安裝構造中,在前述安裝部插入於前述安裝孔且前述中芯插入於前述內孔之狀態下,前述中芯的上端被插入於前述內孔至超過前述安裝孔的上端開口之位置為止。
(7)較佳係於上述(2)至(6)中任一項之軟質構件的安裝構造中,前述中芯的最大外徑與前述內孔的內徑大致相同或大於前述內孔的內 徑,在前述中芯插入於前述內孔之狀態下,前述中芯的外周面與前述內孔的內周面相互壓接。
(8)較佳係於上述(7)之軟質構件的安裝構造中,於前述中芯的外周面與前述內孔的內周面之間存在有潤滑劑。
(9)較佳係於上述(1)至(8)中任一項之軟質構件的安裝構造中,前述內孔為於前述軟質構件的下端呈開口且於前述軟質構件的上端未形成開口之一方被封閉的孔,在前述中芯插入於前述內孔之過程中為了排出前述內孔內的空氣,係於前述中心設置有透氣部。
(10)較佳係於上述(9)之軟質構件的安裝構造中,前述透氣部為沿著前述中芯之縱向的中心軸從前述中芯的一端貫通至另一端之貫通孔。
(11)較佳係於上述(9)之軟質構件的安裝構造中,前述透氣部為沿著前述中芯的外周面從前述中芯的一端延續至另一端之至少1個槽或突起。
(12)較佳係於上述(2)至(11)中任一項之軟質構件的安裝構造中,於前述中芯的下端設置有具有大於前述內孔的內徑之直徑之凸緣部,於前述中芯插入於前述內孔時,前述凸緣部抵接於前述安裝部的下端。
(13)較佳係於上述(2)至(12)中任一項之軟質構件的安裝構造中,於前述安裝孔的內周面形成有朝向前述安裝孔的內側突出之內向突起,於前述安裝部的外周面形成有朝向前述安裝部的外側突出之外向突起,於前述安裝部插入於前述安裝孔時,藉由使前述外向突起越過前述內向突起而使前述外向突起與前述內向突起相互卡止,藉由使前述中芯被保持在 對應於前述安裝孔的內周面之位置,使前述安裝部被夾持於前述中芯的外周面與前述安裝孔的前述外向突起之間。
(14)為了達成上述目的,本發明之熱變色性書寫具係藉由上述(1)至(13)中任一項之軟質構件的安裝構造,使前述軟質構件被安裝於前述軸筒的後端部或前述蓋體的頂部。
在此,於本發明之軟質構件的安裝構造中,關於安裝孔的「上」,意指軸筒之後端部的方向或蓋體之頂部的方向,關於安裝孔的「下」,意指與此等為相反之方向。另一方面,關於軟質構件的「上」,意指大徑部的方向,關於軟質構件的「下」,意指安裝部的方向。
本發明之軟質構件的安裝構造及熱變色性書寫具係可達到下述a)至d)的效果。
a)提升經軟質化後之摩擦部的剛性以抑制摩擦部的變形,藉此使摩擦部發揮良好的摩擦性能。
b)可藉由相對向之方向的力來堅固地固定經軟質化後之摩擦部之安裝部的內外,並且於摩擦部的安裝作業中不須使用較大力道。
c)即使經軟質化後之摩擦部磨耗,亦不會傷及紙面。
d)能夠以化學及物理方式擦除調配了金屬光澤顏料之熱變色性墨水的筆跡。
1:軸筒
2:安裝孔
3:軟質構件
4:大徑部
5:安裝部(小徑部)
6:環狀空間
7:中芯
21:內向突起
21a:導引面
21b:最小內徑部
31:內孔
32:摩擦部
41:環狀面
51:外向突起
51a:導引面
51b:最大外徑部
52:膨出部
53:圓筒部
71:透氣部
72:上方芯部
73:下方芯部
74:潤滑劑附著部
A:從安裝部的上端至外向突起的上端為止之長度
B:從安裝孔的上端至內向突起的下端為止之長度
C:內向突起與外向突起之間的餘隙
圖1顯示構成本發明的實施型態之軟質構件的安裝構造之軟質構件,以及設置在軸筒的後端部之安裝孔,為顯示將軟質構件的安裝部插入於安裝孔前之狀態之剖面圖。
圖2為顯示將軟質構件的安裝部插入於安裝孔之過程的暫插入狀態之剖面圖。
圖3為顯示完成往軟質構件之安裝孔的插入之狀態之剖面圖。
圖4顯示本發明的實施型態之軟質構件的安裝構造,為顯示將第1實施型態之中芯插入於圖3之軟質構件的內孔之狀態之剖面圖。
圖5顯示本發明的實施型態之軟質構件的安裝構造,為顯示將第2實施型態之中芯插入於圖3之軟質構件的內孔之狀態之剖面圖。
圖6為顯示使圖5之軟質構件的內孔與中芯之間存在有潤滑劑之狀態之剖面圖。
圖7為顯示使圖5之軟質構件的內孔與中芯之間存在有潤滑劑之狀態之剖面圖。
圖8為顯示圖5之中芯的上端插入於內孔至超過安裝孔的上端開口之位置為止之狀態之剖面圖。
圖9顯示本發明的實施型態之軟質構件的安裝構造,為顯示將第3實施型態之中芯插入於圖3之軟質構件的內孔之狀態之剖面圖。
下列係參考圖面來說明本發明的實施型態之軟質構件的安裝構造及熱變色性書寫具。
1.概要
本實施型態之軟質構件的安裝構造係用以將軟質構件安裝於熱變色性書寫具,該軟質構件係用於藉由摩擦熱使附著於紙面之熱變色性墨水熱變色者。於圖1至圖9中,熱變色性書寫具的整體並未圖示,而僅圖示出構成熱變色性書寫具之軸筒的後端部。
本實施型態之軟質構件的安裝構造主要是由圖1至圖3所示之安裝孔2、安裝部5、內孔31以及圖4至圖9所示之中芯7所構成。安裝孔2係設置在軸筒1的後端部。安裝部5一體地形成於軟質構件3之大徑部4的下方。內孔31係設置在軟質構件3之從安裝部5到達大徑部4的中央之位置為止。中芯7為獨立於軸筒1及軟質構件3之1個零件。如圖3及圖4所示,在軟質構件3的安裝部5完全插入於軸筒1的安裝孔2之狀態下,中芯7被插入於軟質構件3的內孔31。下列將詳細說明軟質構件3的安裝構造。
2.安裝孔
如圖1所示,於軸筒1的後端部設置有安裝孔2。安裝孔2沿著縱向的中心軸貫通軸筒1的後端部。安裝孔2在位於上端及下端之2個開口之間具有內周面。於安裝孔2之內周面的下方形成有環狀的內向突起21。於內向突起21的外周面形成有屬於反圓錐狀的錐面之導引面21a。導引面21a的直徑隨著從上方朝向下方逐漸變小。導引面21a的下端延續至屬於安裝孔2的下端開口之最小內徑部21b的垂直外周面。此安裝孔2之橫向上的剖面形狀為直徑不同的圓形。
在此,軸筒1係藉由將合成樹脂(例如聚丙烯)射出成形而製造。安裝孔2及內向突起21藉由射出成形而一體地成形於軸筒1的後端部。安裝孔2並不限於軸筒1的後端部,例如可設置在構成熱變色性書寫具之蓋體的頂部。
3.軟質構件
如圖1所示,本實施型態之軟質構件3係成為於砲彈型之大徑部4的下方,將直徑小於大徑部4之安裝部(小徑部)5一體地成形之構成。大徑部4為發揮作為熱變色性書寫具的摩擦部32之功能的部分,係用於藉由摩擦熱使附著於紙面之熱變色性墨水熱變色。再者,本實施型態之大徑部4具有從紙面上將調配於熱變色性墨水之金屬光澤顏料吸附剝離之功能。安裝部5係用於將軟質構件3安裝於軸筒1的安裝孔2。
3.1 大徑部(摩擦部)
大徑部4的外周面係成為能夠以各種傾角接觸於紙面之凸曲面。大徑部4之下端的直徑大於安裝孔2之上端開口的直徑,較佳小於軸筒1之後端面的直徑。於大徑部4與安裝部5之交界,形成有抵接於軸筒1的後端面之環狀面41。將安裝部5安裝於安裝孔2時,大徑部4較軸筒1的後端面更往上方突出。
3.2 安裝部
安裝部5由筒狀的壁部所構成,具有較大徑部4之下端的直徑小且可插入於安裝孔2之直徑。於安裝部5之外周面的中央形成有環狀的外向突起51。於安裝部5的外周面之外向突起51的上方形成有環狀的膨出部52。安裝部5之外向突起51的下方成為圓筒部53。
於外向突起51的外周面形成有屬於反圓錐狀的錐面之導引面51a。導引面51a的直徑隨著從下方朝向上方逐漸增大。導引面51a的上端係延續至外向突起51之最大外徑部51b的垂直外周面。最大外徑部51b之垂直外周面的上端係延續至水平之環狀的上端面。
在此,外向突起51之最大外徑部51b的直徑大於上述安裝孔2的內向突起21之最小內徑部21b的直徑,並且小於安裝孔2之上端開口的直徑。例如,最大外徑部51b與最小內徑部21b之尺寸差設為0.5mm至2.0mm的範圍內,較佳設為0.5mm至1.0mm的範圍內。藉由此尺寸差,在安裝部5插入於安裝孔2之過程中,外向突起51平順地通過內向突起21,可容易地使外向突起51與內向突起21卡止(參考圖2及圖3)。
膨出部52在安裝部5完全插入於安裝孔2時,係接觸於安裝孔2之上端開口的內周面(參考圖3)。藉此抑制軟質構件3的徑向的晃動。膨出部52的直徑設為與安裝孔2之上端開口的直徑大致相同。此外,膨出部52的直徑小於大徑部4之下端的直徑且大於外向突起51之最大外徑部51b的直徑。
圓筒部53的直徑小於上述安裝孔2的內向突起21之最小內徑部21b的直徑。圓筒部53係用以使安裝部5相對於安裝孔2成為暫插入狀態。此暫插入狀態係如圖2所示。藉由此圓筒部53,容易進行軟質構件3的安裝作業。亦即,藉由使軟質構件3朝向安裝孔2落下,可成為如圖2所示之暫插入狀態。然後藉由將軟質構件3朝向安裝孔2壓入,安裝部5被完全插入於安裝孔2,同時使外向突起51與內向突起21卡止(參 考圖3)。安裝部5中的外向突起51之下方的外周面並不限定於圓筒部53的圓周面,例如亦可形成為反圓錐狀的錐面。
3.3 環狀空間的形成
安裝部5之中間部(膨出部52與外向突起51之間的部分)的外徑係小於安裝孔2之入口附近(較內向突起21更上方之部分)的內徑。藉此在圖2所示之暫插入狀態中,於安裝部5與安裝孔2之間形成有環狀空間6。藉由此環狀空間6,安裝部5的中間部不會壓接於安裝孔2之入口附近的內周面。亦即在圖2所示之暫插入狀態後,安裝部5的外向突起51越過安裝孔2的內向突起21。此時藉由使外向突起51強力地壓接於內向突起21,安裝部5的中間部彈性變形而往徑向外側膨脹。假使安裝部5的中間部壓接於安裝孔2之入口附近的內周面,則會產生妨礙安裝部5的插入之摩擦阻力。環狀空間6係藉由容納往徑向外側膨脹之安裝部5的中間部,使安裝部5的中間部不會壓接於安裝孔2之入口附近的內周面。
3.4 軸向上的餘隙(clearance)
如圖1所示,從安裝部5的上端至外向突起51的上端為止之長度A,係稍大於從安裝孔2的上端至內向突起21的下端為止之長度B。藉此,外向突起51的整體係確實地通過內向突起21。亦即,假使長度A、B相同,由於外向突起51與內向突起21之間所產生之摩擦阻力,可能會引起外向突起51之最大外徑部51b的上端面無法通過內向突起21之情形。藉由將安裝部5的長度A設為稍大於安裝孔2的長度B,即使在大徑部4的環狀面41抵接於軸筒1的後端後,外向突起51的整體亦可通過內向突起21。藉此,即使在外向突起51與內向突起21之間產生摩擦阻力,外向突起51 的整體亦確實地通過內向突起21。在此,長度A、B的尺寸差係作為圖3所示之外向突起51與內向突起21之間的餘隙C來顯現。餘隙C較佳為0.05mm至1.0mm的範圍內,尤佳為0.1mm至0.5mm的範圍內。若是該稍微的餘隙C,則不會導致軟質構件3往中心軸的方向移動或是使外向突起51與內向突起21之卡止鬆開之情形。
3.5 內孔
於軟質構件3的內部設置有內孔31。內孔31為沿著軟質構件3的中心軸所設置之筆直的孔,且至少於軟質構件3的下端形成開口。本實施型態之內孔31為從安裝部5的下端到達至大徑部4的中央,且於軟質構件3的上端未形成開口之一方被封閉的孔。內孔31係設置在從安裝部5的下端至到達至少外向突起51的上端之位置。藉由此內孔31,外向突起51變得容易往徑向內側變形。藉此可容易地使外向突起51與內向突起21卡止。再者,於內孔31中插入有後述中芯7。
3.6 軟質構件的硬度及黏性
構成軟質構件3之材料較佳為具有彈性之合成樹脂(橡膠、彈性體),例如可列舉出:聚矽氧樹脂、SBS樹脂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、SEBS樹脂(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物)、氟系樹脂、氯丁二烯樹脂、腈樹脂、聚酯系樹脂、乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)等。
在此,為了從紙面以物理方式擦除後述調配於熱變色性墨水之金屬光澤顏料,本實施型態之軟質構件3具有較以往的摩擦部低之硬度。硬度低的軟質構件3可深入形成於紙面之筆跡的凹陷中。
軟質構件3的硬度例如藉由依據日本工業規格的JIS K 7215-1986所規定之「塑膠的橡膠硬度試驗方法」所測定之蕭氏(Shore)A硬度值來表示。蕭氏A硬度值的測定所使用之橡膠硬度計係具備藉由彈簧所彈推之壓針,並將壓針相對於測定物之壓入量顯示作為蕭氏A硬度值。測定物愈軟,蕭氏A硬度值愈小,測定物愈硬則愈大。
藉由依據JIS K 7215-1986之試驗方法所測定之軟質構件3的蕭氏A硬度值較佳係滿足下述i)、ii)的條件。
i)壓針接觸剛開始後的蕭氏A硬度值為60以上85以下。
ii)以下述式所定義之△HS值為0以上且未達5。
△HS=(壓針接觸該開始後的蕭氏A硬度值)-(從壓針接觸開始經過15秒後之蕭氏A硬度值)
所謂上述i)、ii)中的「壓針接觸開始不久後」,意指壓針接觸於測定物後為1秒以內之時間。
上述i)中之壓針接觸開始不久後的蕭氏A硬度值較佳為60以上80以下,尤佳為65以上75以下。為了滿足上述i)、ii)的條件,可將黏彈性體添加於構成軟質構件3之材料。例如可添加橡膠成分、樹脂成分、彈性體成分等高分子材料作為黏彈性體。特佳是以於α烯烴系共聚物中添加有石蠟系油而成之黏性高的α烯烴系共聚物組成物為主成分者。具體而言,以黏性高的α烯烴系共聚物組成物為主成分,並於其中適當地熔融混合屬於彈性體之聚苯乙烯系彈性體、烯烴系彈性體,以及彈性少之結晶性聚烯烴。此等材料的混合比率可考量摩擦熱的產生效率、金屬光澤顏料的剝離性、軟質構件的加工性來選擇。
藉由滿足上述i)的蕭氏A硬度值,軟質構件3之摩擦熱的產生效率提高。藉此,軟質構件3可容易地使熱變色性墨水的筆跡熱變色。此外,滿足上述i)的蕭氏A硬度值之軟質構件3較以往的摩擦部更軟,可深入形成於於紙面之筆跡的凹陷。再者,軟質構件3藉由滿足上述ii)的△HS值,可從筆跡的凹陷中將金屬光澤顏料吸附剝離。
上述ii)中的△HS值係顯示對軟質構件3賦予一定的應變時之應力緩和(應力的時間變化)的緩和時間。應力緩和的緩和時間係成為區分物質是否為彈性體、黏彈性體或黏性體中任一種之基準。滿足上述ii)的△HS值之軟質構件3可說是具備可吸附金屬光澤顏料之適度的黏性之彈性體。另一方面,△HS值為5以上之物質可說是黏彈性體或黏性體。假使軟質構件3為黏彈性體或黏性體,則擦過熱變色性墨水的筆跡後之變形量變得過大,無法得到充分的摩擦性能。因此,軟質構件3的△HS值較佳為0以上且未達5。
上述i)、ii)中的蕭氏A硬度值亦可為將藉由依據JIS K 7215-1986之試驗方法所測定之軟質構件3的蕭氏D硬度值,換算為蕭氏A硬度值者。
3.7 軟質構件的磨耗量
為了從紙面中將調配於熱變色性墨水之金屬光澤顏料以物理方式擦除,軟質構件3較佳係藉由摩擦紙面而削除,並且產生少量的磨耗屑(擦除屑)者。軟質構件3係藉由一面磨耗本身一面使金屬光澤顏料附著並包入於磨耗屑,而從紙面去除金屬光澤顏料。
軟質構件3的磨耗量例如藉由依據日本工業規格的JIS K 6251:2017所規定之「硫化橡膠及熱塑性橡膠-拉伸特性的求取法」所算出之切斷時拉身強度Tb及切斷時伸長度Eb來表示。切斷時拉身強度Tb係將測定物切斷時所記録之拉伸力除以測定物之試驗前的剖面積而得之值。切斷時伸長度Eb為測定物切斷時之伸長度,且以相對於測定物之試驗前的長度之比率(%)來表示。
本發明人係發現到軟質構件3的磨耗量與Tb×Eb之值成反比。亦即,軟質構件3的磨耗量受到材料的機械強度與伸長率之影響。藉由組合切斷時抗張強度Tb及切斷時伸長度Eb的適當值,可控制軟質構件3的磨耗量。Tb×Eb之值係表示用以磨耗軟質構件3所需之能量。因此,測定物愈容易磨耗則Tb×Eb之值愈大,測定物愈不易磨耗則則Tb×Eb之值愈小。
藉由依據JIS K 6251:2017之求取法所算出之軟質構件3的Tb×Eb之值較佳係滿足下述iii)的條件。
iii)5,000≦Tb×Eb≦18,000
上述iii)中之切斷時抗張強度Tb的單位為「MPa」,切斷時伸長度Eb的單位為「%」,可將此等換算為其他單位。
於上述iii)中,較佳為8,000≦Tb×Eb≦16,000,尤佳為10,000≦Tb×Eb≦14,000。滿足上述iii)的條件之軟質構件3係藉由以人的手所進行之通常的摩擦動作來產生適度量的磨耗屑。藉此可使調配於熱變色性墨水之金屬光澤顏料附著並包入於磨耗屑。
於上述iii)中,於Tb×Eb之值超過18,000之情形時,難以藉由以人的手所進行之通常的摩擦動作來磨耗軟質構件3。因此無法一面磨耗軟質構件3一面使金屬光澤顏料附著並包入於磨耗屑。
另一方面,於上述iii)中Tb×Eb之值小於5,000之情形時,容易藉由以人的手所進行之通常的摩擦動作來擦除軟質構件3。因此,由軟質構件3所產生之摩擦熱係連同磨耗屑而失去,難以使熱變色性墨水有效率地熱變色。
4.中芯
中芯7是由較軟質構件3更硬的合成樹脂或金屬所形成。構成中芯7之材料如後述。藉由將中芯7插入於此軟質構件3的內孔31,可提升軟質構件3的剛性並抑制軟質構件3的變形。藉此,即使降低軟質構件3的硬度,亦可發揮良好的摩擦性能。
圖4所示之第1實施型態的中芯7係具有從內孔31的下端的開口到達至大徑部4的中央之長度。藉由將此長度的中芯7插入於內孔31,可提升大徑部4及安裝部5兩者的剛性並抑制由摩擦動作所造成之變形。
中芯7為具有與內孔31的內徑大致相同之外徑之較小的圓柱形狀的零件。圓柱形狀之中芯7的外周面係涵蓋其全長而接觸於內孔31的內周面。較佳係構成為中芯7具有大於內孔31的內徑之外徑,且中芯7的外周面涵蓋其全長而壓接於內孔31的內周面。於本實施型態中,將中芯7的上半部稱為上方芯部72,將中芯7的下半部稱為下方芯部73。
4.1 上方芯部
上方芯部72係接觸或壓接於大徑部4的內側以提升大徑部4的剛性。藉由上方芯部72來抑制由摩擦動作所造成之大徑部4的變形。尤其在將軟質構件3的蕭氏A硬度值設為超過85或將△HS值設為5以上之情形時,上方芯部72對於大徑部4整體的變形係發揮有效的抑制效果。亦即,本實施型態之大徑部4的外周面成為凸曲面,且可以各種傾角接觸於紙面。不論是大徑部4的頂部、頂部附近及側面的哪一部分擦過紙面,皆藉由上方芯部72來抑制大徑部4的變形而能夠產生熱變色所需之摩擦熱。於大徑部4具有不會藉由摩擦動作而變形之程度的剛性之情形時,亦可構成為藉由縮短軟質構件3的全長使上方芯部72不會接觸於大徑部4的內側(參考圖5)。
4.2 下方芯部
下方芯部73係接觸或壓接於安裝部5的內側以提升安裝部5的剛性。關於將軟質構件3安裝於軸筒1的後端部之態樣,下方芯部73係達到下列所述之2個重要的力學效果。
第1,下方芯部73係抑制安裝部5往內方之變形,以防止外向突起51與內向突起21之卡止脫離。亦即,本實施型態之軟質構件3藉由設置內孔31並降低硬度,使整體變得容易變形。尤其是安裝部5為厚度較薄的筒狀,所以容易藉由摩擦動作往內側方向變形。下方芯部73係藉由接觸或壓接於安裝部5的內側來抑制安裝部5往內方之變形。藉此,外向突起51與內向突起21之卡止不會因摩擦動作而脫離。
第2,下方芯部73係將安裝部5往外方按壓,以使外向突起51與內向突起21之卡止變得堅固。亦即,下方芯部73藉由接觸或壓接 於安裝部5的內側而將安裝部5的整體往外方按壓。藉由下方芯部73的按壓力,安裝部5的外向突起51往外方被彈推。另一方面,安裝孔2的內向突起21受到下方芯部73的按壓力產生反向力,而將安裝部5往內方按壓。藉由此內外方向的力,使外向突起51與內向突起21之卡止變得更堅固。
4.3 透氣部
本實施型態之內孔31為於軟質構件3的下端形成開口且於軟質構件3的上端未形成開口之一方被封閉的孔。另一方面,中芯7為具有內孔31之內徑以上的外徑之較小的圓柱形狀的零件。將此中芯7插入於一方被封閉的內孔31時,內孔31內的空氣被中芯7所壓縮,有時無法將中芯7平順地插入於內孔31。因此,於中芯7設置有透氣部71。本實施型態之透氣部71為沿著中芯7之縱向的中心軸從中芯7的一端貫通於另一端之貫通孔。在將中芯7插入於內孔31之過程中,內孔31內的空氣通過透氣部71排出至外部。藉由此透氣部71,將中芯7插入於內孔31之作業變得容易,可藉由自動組裝機來進行中芯7的插入作業。
透氣部71並不限定於圖4所示之構成。例如透氣部71的剖面形狀並不限定於圓形,亦可為圓形以外的形狀。此外,透氣部71亦可從中芯7的中心軸偏移而設置。再者,透氣部71並不限定於貫通孔,例如可為設置在中芯7的外周面之至少1個槽或突起。作為透氣部71的槽或突起可為直線狀或直線以外的形狀。例如,透氣部71可為設置在圓柱形狀之中芯7的外周面上之0°、90°、180°、270°的位置之4個槽或4個突起。此外,例如透氣部71可為沿著中芯7的外周面所設置之螺旋狀的槽或突起。螺旋狀的槽或突起係達到防止中芯7從內孔31中脫落之止滑的效果。 再者,亦可將上述槽或突起設置在內孔31的內周面來取代於中芯7設置透氣部71之態樣。
4.4 中芯的形狀
如圖4所示,中芯7較佳係以橫向的中心軸為基準呈上下對稱之形狀。藉由將中芯7設為上下對稱的形狀,而無中芯7之上下的區別,不論是中芯7之上下的哪一方,皆可插入於內孔31。
與此相反,中芯7亦可為上下非對稱的形狀。例如將中芯7之至少上端的邊緣部分倒角,以使其容易插入內孔31。此外,亦可使上方芯部72變細並使下方芯部73加粗。例如,上方芯部72的外徑設為與內孔31的內徑大致相同。另一方面,下方芯部73的外徑設為大於內孔31的內徑,使下方芯部73的外周面壓接於內孔31的內周面。在設為此構成之情形時,藉由較細的上方芯部72,可容易將中芯7插入於內孔31。此外,藉由較粗的下方芯部73,可使外向突起51與內向突起21堅固地卡止。
4.5 中芯的保持
為了使插入於內孔31之中芯7不易脫落,可於中芯7的外周面上設置止滑部。止滑部例如可將中芯7的外周面加工成粗面以增大相對於內孔31的內周面之摩擦阻力。此外,亦可於中芯7的外周面設置微小的突起來進行止滑。再者,亦可藉由使中芯7的外徑顯著地大於內孔31的內徑,而使中芯7不易從內孔31脫落。
4.6 中芯的材料
中芯7係藉由較軟質構件3更硬的合成樹脂或金屬所形成。合成樹脂例如可使用聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、 聚縮醛、丙烯酸、尼龍、丙烯腈-苯乙烯共聚合樹脂(AS樹脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合樹脂(ABS樹脂)等。此外,可使用較軟質構件3更硬的橡膠或彈性體作為合成樹脂。橡膠或彈性體例如可使用聚矽氧樹脂、SBS樹脂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、SEBS樹脂(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物)、氟系樹脂、氯丁二烯樹脂、腈樹脂、聚酯系樹脂、乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)。再者,金屬例如可使用鋁合金、不鏽鋼、黃銅等。合成樹脂製的中芯7例如可藉由切削加工或射出成形等來製造。另一方面,金屬製的中芯7例如可藉由切削加工或塑性加工等來製造。
5.軟質構件的安裝方法
接著參考圖1至圖4來說明本實施型態之軟質構件3的安裝方法。
如圖1所示,軟質構件3於配置在軸筒1的後端部之安裝孔2的上方後,於該狀態下朝向安裝孔2落下。如此,如圖2所示,安裝部5的圓筒部53進入於安裝孔2的最小內徑部21b,安裝部5相對於安裝孔2成為暫插入狀態。此時,藉由使安裝部5的導引面51a抵接於安裝孔2的導引面21a,來穩定地保持安裝部5的暫插入狀態。
接著將暫插入狀態的軟質構件3壓入於安裝孔2。如此,安裝部5的外向突起51越過安裝孔2的內向突起21。此時藉由外向突起51被內向突起21強力地壓接,安裝部5的中間部彈性變形並往徑向外側膨脹。往徑向外側膨脹之安裝部5的中間部被容納於安裝孔2內的環狀空間6。藉此,安裝部5的中間部未壓接於安裝孔2之入口附近的內周面,不會妨礙安裝部5的插入。因此,外向突起51平順地通過內向突起21而使外 向突起51與內向突起21卡止。藉此完成安裝部5往安裝孔2之插入(參考圖3)。
然後如圖4所示,中芯7被插入於軟質構件3的內孔31。在將中芯7插入於內孔31之過程中,內孔31內的空氣通過透氣部71往外部排出。藉由此透氣部71,可容易將中芯7插入於內孔31。插入於內孔31之中芯7將安裝部5往外方按壓,使外向突起51與內向突起21之卡止變得堅固。藉此完成軟質構件3往軸筒1的後端部之安裝。
根據如此之本實施型態之軟質構件3的安裝方法,在將中芯7插入於內孔31前之階段中,將富有柔軟性之安裝部5插入於安裝孔2,可容易地使外向突起51與內向突起21卡止。然後藉由將中芯7插入於內孔31,使內外方向的力作用於安裝部5而堅固地維持外向突起51與內向突起21之卡止。此外,由於在將安裝部5插入於安裝孔2後將中芯7插入於內孔31,所以圖1至圖4所示之軟質構件3的安裝作業不須使用較大力道。
6.第2實施型態之中芯
接著參考圖5來說明第2實施型態之中芯7。圖5顯示安裝部5被插入於軸筒1之後端部的安裝孔2並且本實施型態之中芯7被插入於內孔31之狀態。於圖5中,中芯7以外的構成係與圖4相同。
如圖5所示,第2實施型態之中芯7係具有從內孔31的下端開口至安裝孔2的上端開口為止之長度。插入於內孔31之中芯7的上端未超過安裝孔2的上端開口,並未到達大徑部4的內側。亦即,中芯7被保持在對應於安裝孔2的內周面之位置,完全未接觸於大徑部4的內側。
即使軟質構件3的蕭氏A硬度值滿足上述i)、ii)的條件,亦可藉由增厚大徑部4之頂部、頂部附近及側面的厚度來提高大徑部4的剛性。在大徑部4具有不會藉由摩擦動作而變形之程度的剛性之情形時,可縮短中芯7的全長。
根據第2實施型態之中芯7,可將安裝部5堅固地固定在安裝孔2,再者,即使軟質構件3磨耗,亦不會傷及紙面。亦即,本實施型態之軟質構件3係滿足上述iii)之磨耗量的條件,大徑部4由於使用而磨耗。即使大徑部4磨耗,中芯7的上端亦不會較安裝孔2的上端開口更往上方突出。藉此,即使大徑部4磨耗,亦不會因為中芯7的上端而傷及紙面。
7.潤滑劑
如圖6及圖7所示,亦可構成為使中芯7的外周面與內孔31的內周面之間存在有潤滑劑。於圖6及圖7中,中芯7與內孔31之間的粗線顯示潤滑劑附著部74。藉由潤滑劑,用以將中芯7插入於軟質構件3的內孔31所需之按壓力降低,可容易地將中芯7插入於內孔31。
例如,如圖6所示,潤滑劑在將中芯7插入於內孔31前被塗佈於中芯7的外周面。僅將潤滑劑塗佈於中芯7即可使潤滑劑亦附著於內孔31,所以可減少軟質構件3的安裝工序。此外,由於潤滑劑不會附著於作為摩擦部32之大徑部4,所以不會藉由摩擦動作使潤滑劑附著於紙面。
此外,例如如圖7所示,潤滑劑在將中芯7插入於內孔31前被塗佈於內孔31的內周面。由於潤滑劑皆未附著於軟質構件3的外周面 及中芯7的外周面之任一者,所以容易處理此等零件,可平順地進行軟質構件3的安裝。
潤滑劑例如可使用聚矽氧系化合物、氟系化合物及界面活性劑等液狀的潤滑劑,或是此等以外之粉體的潤滑劑。
聚矽氧系化合物例如可使用聚矽氧油、聚矽氧膠等。氟系化合物例如可使用聚二氟亞乙烯、聚氟乙烯等。界面活性劑例如可使用陰離子系、陽離子系、非離子系或雙性界面活性劑。亦可使用以此等為主成分之防帶電劑。
粉體的潤滑劑例如可使用二硫化鉬、聚四氟乙烯樹脂(PTFE:Polytetrafluoroethylene)、四氟乙烯(TFE:Tetrafluoroethylene)、硬脂基芥子醯胺(Stearyl Erucamide)、硬脂醯胺、芥子醯胺、山嵛醯胺、乙烯雙硬脂醯胺、正油基山嵛醯胺、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、氮化硼、三聚氰胺氰尿酸酯、甲基聚矽氧等。此等粉體的潤滑劑係具有相對於熱變色性墨水或其他書寫具的墨水為非活性之優點。
8.內孔內之中芯的位置
圖8顯示上述圖5之中芯7的上端插入於內孔31至超過安裝孔2的上端開口之位置為止之狀態。從將軟質構件3的安裝部5堅固地固定在安裝孔2之觀點來看,中芯7只要位於對應在至少安裝孔2的整體與安裝部5的外向突起51之位置即可。因此,即使將圖5所示之較短的中芯7插入於內孔31至圖8所示之位置為止,亦不會產生安裝部5的固定弱化或中芯7的前端傷及紙面之缺點。反而是藉由使中芯7的上端接觸或壓接於大徑部4之基部的內側,而具有抑制以基部為支點之大徑部4的變形之優點。
9.中芯的定位
為了使插入於內孔31之中芯7的位置恆常為一定,可在中芯7的後端設置如圖9所示之凸緣部74。凸緣部74在中芯7插入於內孔31時抵接於安裝部5的下端。藉此使中芯7之下端的位置與內孔31的下端開口呈一致,而使插入於內孔31之中芯7的位置經常成為一定。藉由此凸緣部74,亦可使中芯7對應於安裝孔2的整體與安裝部5的外向突起51,而能夠使中芯7之前端的位置成為一定。
10.熱變色性書寫具
熱變色性書寫具係廣泛地涵蓋鋼筆、馬克筆、原子筆、自動鉛筆及鉛筆等可適用熱變色性墨水之書寫具。
10.1 熱變色性墨水
熱變色性墨水係以液體或固體中任一者的型態適用在熱變色性書寫具。例如於熱變色性書寫具為鋼筆、馬克筆及原子筆之情形時,係使用液體的熱變色性墨水。另一方面,於熱變色性書寫具自動鉛筆及鉛筆之情形時,係使用加工為筆芯之固體的熱變色性墨水。
熱變色性墨水係具備藉由加熱而消色或變色之性能。調配於熱變色性墨水中之著色劑較佳係使用可逆熱變色性組成物,其係至少含有下述三種成分:電子釋出性呈色性有機化合物、電子受容性化合物以及用以決定該等化合物之呈色反應的產生溫度之反應介質。尤其是於微膠囊中內含有可逆熱變色性組成物之構成的微膠囊顏料,係有效地作為著色劑。
微膠囊顏料的平均粒徑例如設為0.05μm以上5.0μm以下的範圍內,較佳設為0.1μm以上4.0μm以下,尤佳設為0.5μm以上3.0μm 以下。藉由將微膠囊顏料的平均粒徑設為0.05μm以上5.0μm以下的範圍內,係得到良好的書寫性能與筆跡濃度。再者,在將微膠囊顏料的平均粒徑設為2.0μm以上之情形時,可藉由本實施型態之軟質構件3來進行熱變色性墨水的化學性擦除與金屬光澤顏料的物理性擦除。
上述微膠囊顏料的平均粒徑為使用Mountech公司製的圖像解析式粒度分布測定軟體「Mac-View」所測定之等效體積球之粒子的平均粒徑之值。於大部分粒子的粒徑超過0.2μm之情形時,亦可使用Beckman Coulter股份有限公司製的製品名稱「Multisizer 4e」來測定等效體積球之粒子的平均粒徑之值。
10.2 金屬光澤顏料
於本實施型態之熱變色性墨水中,除了上述微膠囊顏料之外,亦調配有金屬光澤顏料。金屬光澤顏料係對墨水的色彩賦予金屬調的光澤。金屬光澤顏料的平均粒徑較佳為10μm以上。藉由將金屬光澤顏料的平均粒徑設為10μm以上,係得到光輝性高之筆跡,且藉由軟質構件3所進行之物理方式的擦除變得良好。
金屬光澤顏料較佳例如為透明性金屬光澤顏料。透明性金屬光澤顏料於微膠囊顏料熱變色為無色時,視覺上會感到完全地擦除。透明性金屬光澤顏料例如可列舉出以選自天然雲母、合成雲母、扁平玻璃片、薄片狀氧化鋁等之材料為芯物質,並以金屬氧化物被覆前述芯物質之光輝顏料,以及膽固醇液晶型光輝顏料。
以天然雲母為芯物質之光輝顏料較佳為於其表面上被覆有氧化鈦者,以及於此氧化鈦的上層被覆有氧化鐵或非熱變色性染顏料者。 例如可使用:Merck公司製的製品名稱「IRIODIN」、Engelhard公司製的製品名稱「LUMINA COLORS」。
以合成雲母為芯物質之光輝顏料較佳為以氧化鈦等金屬氧化物被覆其表面者。例如可使用鈦、鋯、鉻、釩、鐵等的金屬氧化物,特佳是以氧化鈦為主成分之金屬氧化物。例如可使用日本光研工業股份有限公司製的製品名稱「ULTIMICA」。
以扁平玻璃片為芯物質之光輝顏料較佳為以氧化鈦等金屬氧化物被覆其表面者。例如可使用日本板硝子股份有限公司製的製品名稱「METASHINE」。
以薄片狀氧化鋁為芯物質之光輝顏料可使用以氧化鈦等金屬氧化物被覆其表面者。就金屬氧化物而言,例如可使用鈦、鋯、鉻、釩、鐵等的金屬氧化物,特佳是以氧化鈦為主成分之金屬氧化物。例如可使用Merck公司製的製品名稱「XIRALLIC」。
用作為膽固醇液晶型光輝顏料之液晶聚合物係具有藉由光的干渉效果,使一部分光譜區域的光反射並且使除此之外之光譜區域的光完全穿透之性質。膽固醇液晶型光輝顏料係具有優異的金屬光澤、依視點使色相變化之色翻轉(color flop)性以及透明性。膽固醇液晶型光輝顏料例如可使用,Wacker Chemie公司製的製品名稱「HELICONE HC」。
就將金、銀等金屬真空蒸鍍於膜後,將箔剝離並粉碎成細粒而成之光輝性材料而言,例如可使用尾池工業股份有限公司製的製品名稱「ELgee neo」。
金屬光澤顏料的平均粒徑係設為0.1μm以上50μm以下的範圍內,較佳設為2μm以上40μm以下,尤佳設為10μm以上40μm以下。藉由將金屬光澤顏料的平均粒徑設為0.1μm以上50μm以下的範圍內,係得到良好的書寫性能與光輝性的筆跡。金屬光澤顏料的平均粒徑例如使用堀場製作所股份有限公司製的雷射繞射/散射式粒徑分布測定裝置「LA-300」來測定粒徑分布,並根據該數值來算出以體積基準而得的平均粒徑(中位徑)。
11.作用效果
上述軟質構件3的安裝構造可藉由將中芯7插入於內孔31來提升經軟質化後之摩擦部32(大徑部4)的剛性,並藉由抑制摩擦部32的變形,使摩擦部32發揮良好的摩擦性能。此外,可藉由內外方向的力來堅固地固定軟質構件3的安裝部5,並且軟質構件3的安裝作業不須使用較大力道。再者,即使經軟質化後之摩擦部32磨耗,亦不會傷及紙面。除此之外,藉由經軟質化後之摩擦部32,能夠以化學及物理方式擦除調配了金屬光澤顏料之熱變色性墨水的筆跡。
12.其他
本發明之軟質構件的安裝構造並不限定於上述實施型態。例如,安裝軟質構件3之場所並不限定於構成熱變色性書寫具之軸筒1的後端部。例如,藉由本發明之軟質構件的安裝構造,可將軟質構件3安裝於構成熱變色性書寫具之蓋體的頂部。
本實施型態之中芯7皆具有從內孔31的下端開口到達至安裝孔的上端開口之長度。惟中芯7並不限定於上述實施型態之長度。中芯 7亦可為從內孔31的下端開口起未達安裝孔的上端開口之長度。中芯7只要具有至少對應於安裝孔2的內周面之長度即可。
安裝部5的外向突起51與安裝孔2的內向突起21並非本發明之軟質構件的安裝構造之必要構成。例如,安裝部5的外周面與安裝孔2的內周面皆可為具有單一的直徑之圓周面。
本發明中之「軟質構件」並不限定於熱變色性書寫具的摩擦部。「軟質構件」例如包含安裝於自動鉛筆之橡皮擦,或是觸控面板的輸入所用之觸控筆上所安裝之輸入部等。亦即,本發明之軟質構件的安裝構造可堅固地固定柔軟的橡皮擦及輸入部等,且該等構件的安裝作業不須使用較大力道。
1:軸筒
2:安裝孔
3:軟質構件
4:大徑部
5:安裝部(小徑部)
7:中芯
21:內向突起
31:內孔
32:摩擦部
51:外向突起
51a:導引面
51b:最大外徑部
52:膨出部
53:圓筒部
71:透氣部
72:上方芯部
73:下方芯部

Claims (14)

  1. 一種軟質構件的安裝構造,係用以將軟質構件安裝於熱變色性書寫具,前述軟質構件係用於藉由摩擦熱使附著於紙面之熱變色性墨水熱變色者,前述軟質構件的安裝構造係包含:
    安裝孔,係以使構成前述熱變色性書寫具之軸筒的後端部或蓋體的頂部沿著縱向的中心軸貫通之方式來設置,且在位於上端及下端之2個開口之間具有內周面;
    安裝部,係位在用於熱變色之前述軟質構件之大徑部的下方,具有較前述大徑部的直徑小且可插入於前述安裝孔之直徑;
    筆直的內孔,係沿著前述軟質構件之縱向的中心軸而設置,且至少於前述軟質構件的下端形成開口;以及
    棒狀的中芯,係具有可插入於前述內孔之外徑、能容納於前述內孔之長度及接觸於前述內孔的內周面之外周面;
    前述軟質構件的安裝構造係構成為藉由使前述安裝部插入於前述安裝孔且使前述中芯插入於前述內孔,而使前述軟質構件被安裝於前述安裝孔。
  2. 如請求項1所述之軟質構件的安裝構造,其中,前述安裝部係藉由與前述軟質構件為相同之材料而一體地成形於前述大徑部的下方,
    前述內孔係設置在前述軟質構件中從前述安裝部至到達前述大徑部之位置,
    前述軟質構件的安裝構造係構成為:在前述安裝部插入於前述安裝孔且前述中芯插入於前述內孔之狀態下,藉由使前述中芯被保持在對應於前 述安裝孔的內周面之位置,使前述安裝部被夾持於前述中芯的外周面與前述安裝孔的內周面之間。
  3. 如請求項2所述之軟質構件的安裝構造,其中,在前述安裝部插入於前述安裝孔且前述中芯插入於前述內孔之狀態下,前述中芯具有從前述內孔的下端開口起超過前述安裝孔的上端開口之長度。
  4. 如請求項2所述之軟質構件的安裝構造,其中,在前述安裝部插入於前述安裝孔且前述中芯插入於前述內孔之狀態下,前述中芯具有從前述內孔的下端開口至前述安裝孔的上端開口為止之長度。
  5. 如請求項2所述之軟質構件的安裝構造,其中,在前述安裝部插入於前述安裝孔且前述中芯插入於前述內孔之狀態下,前述中芯具有從前述內孔的下端開口起未達前述安裝孔的上端開口之長度。
  6. 如請求項4或5所述之軟質構件的安裝構造,其中,在前述安裝部插入於前述安裝孔且前述中芯插入於前述內孔之狀態下,前述中芯的上端被插入於前述內孔至超過前述安裝孔的上端開口之位置為止。
  7. 如請求項2至6中任一項所述之軟質構件的安裝構造,其中,前述中芯的最大外徑與前述內孔的內徑大致相同或大於前述內孔的內徑,在前述中芯插入於前述內孔之狀態下,前述中芯的外周面與前述內孔的內周面相互壓接。
  8. 如請求項7所述之軟質構件的安裝構造,其中,於前述中芯的外周面與前述內孔的內周面之間存在有潤滑劑。
  9. 如請求項1至8中任一項所述之軟質構件的安裝構造,其中,前述內孔為於前述軟質構件的下端形成開口且於前述軟質構件的上端 未形成開口之一方被封閉的孔,在前述中芯插入於前述內孔之過程中為了排出前述內孔內的空氣,係於前述中心設置有透氣部。
  10. 如請求項9所述之軟質構件的安裝構造,其中,前述透氣部為沿著前述中芯之縱向的中心軸從前述中芯的一端貫通至另一端之貫通孔。
  11. 如請求項9所述之軟質構件的安裝構造,其中,前述透氣部為沿著前述中芯的外周面從前述中芯的一端往另一端延續之至少1個槽或突起。
  12. 如請求項2至11中任一項所述之軟質構件的安裝構造,其中,於前述中芯的下端設置有具有大於前述內孔的內徑之直徑之凸緣部,於前述中芯插入於前述內孔時,前述凸緣部抵接於前述安裝部的下端。
  13. 如請求項2至12中任一項所述之軟質構件的安裝構造,其中,於前述安裝孔的內周面形成有朝向前述安裝孔的內側突出之內向突起,
    於前述安裝部的外周面形成有朝向前述安裝部的外側突出之外向突起,
    於前述安裝部插入於前述安裝孔時,藉由使前述外向突起越過前述內向突起而使前述外向突起與前述內向突起相互卡止,
    藉由使前述中芯被保持在對應於前述安裝孔的內周面之位置,使前述安裝部被夾持於前述中芯的外周面與前述安裝孔的前述外向突起之間。
  14. 一種熱變色性書寫具,係藉由如請求項1至13中任一項所述之軟質構件的安裝構造,使前述軟質構件被安裝於前述軸筒的後端部或前述蓋體的頂部。
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