TWI381027B - 水性原子筆 - Google Patents

Description

水性原子筆

本發明係有關一種原子筆用水性墨水組成物以及一種使用該組成物之水性原子筆。特別，本發明係關於一種可克服諸如由於書寫尖部之阻塞導致書寫模糊與無法書寫等問題之原子筆用水性墨水組成物，以及關於一種使用該組成物之水性原子筆。

具有原子筆用水性墨水直接將墨水填裝於墨水貯槽管並裝配一墨水從動件於後部之此種水性原子筆已經大量上市。

欲填裝於原子筆之墨水組成物含有切變稀薄型增黏劑，故墨水組成物具有高黏度，當未加切變應力讓原子筆放置時，墨水組成物可於原子筆機構內維持穩定，而當書寫時經由圓珠的轉動造成的切變應力，墨水組成物於圓珠附近之黏度降低，因而可轉移至紙面上。

雖然習知揭示含多醣作為切變稀薄型增黏劑之墨水組成物，但當多醣存在於墨水時，多醣具有粒子大小約10微米或以上，且即使粒子大小相對小，其亦超過5微米。

因此填裝前述習知墨水組成物之原子筆無法經常顯示滿意的順利流動。當此種墨水組成物填裝於裝配有一原子筆尖之原子筆，該原子筆尖夾持一小直徑圓珠，且於圓珠與圓珠接納器部間有狹窄餘隙，且將此原子筆付諸實際使用時，切變稀薄型增黏劑容易造成原子筆尖的阻塞，妨礙墨水的順利排放，其偶爾導致書寫效能的低劣，諸如書寫 模糊或無法書寫(例如參考日本專利公開案第JP-A-59-74175號)。

本發明之目的係克服前述問題，換言之，提供一種顯示連續順利墨水排放以及絕佳書寫效能之水性原子筆。

根據本發明之第一態樣，提供一種原子筆用水性墨水組成物，包含：著色劑；水；水溶性有機溶劑；及包括至少一種多醣之切變稀薄型增黏劑，其中該多醣之平均粒子大小係小於5微米。

根據本發明之第一態樣陳述之第二態樣，較佳多醣之平均粒子大小係小於3微米。

根據本發明之第一態樣陳述之第三態樣，更佳多醣為黃原膠或丁二醯聚糖。

根據如本發明之第一態樣陳述之第四態樣，提供一種水性原子筆，包含：根據本發明之第一態樣之水性墨水組成物；一圓珠；一原子筆尖，其具有一圓珠夾持部其可旋轉式夾持該圓珠於其頂端；一墨水貯槽管，其係直接聯結或透過一聯結件而聯結至該原子筆尖，該墨水貯槽管包括：一直接填裝有墨水之原子筆補充管；以及 一筆桿，容納原子筆補充管於其中，其中於軸向方向於圓珠夾持部之圓珠移動距離為3微米或以上至15微米或以下。

根據如本發明之第一態樣陳述之第五態樣，提供一種水性原子筆，包含：根據本發明之第一態樣之水性墨水組成物填裝於該原子筆；一圓珠；一原子筆尖，其具有一圓珠夾持部其可旋轉式夾持該圓珠於其頂端；以及一筆桿，其係直接聯結或經由一聯結件而聯結至該原子筆尖，其中於軸向方向於圓珠夾持部之圓珠移動距離為3微米或以上至15微米或以下。

根據本發明之第四態樣所陳述之第六態樣，較佳該水性原子筆進一步包含一蓋。

根據本發明之第一態樣所陳述之第七態樣，提供一種無蓋型水性原子筆，包含：根據本發明之第一態樣之水性墨水組成物；一圓珠；一原子筆尖，其係旋轉式夾持該圓珠於其頂端；一墨水貯槽管，其係直接聯結或透過一中繼元件而聯結至該原子筆尖，該墨水貯槽管包括；一原子筆補充管，其直接填裝有該水性墨水組成物；一筆桿，其將該原子筆補充管容納於其中；以及 一可伸縮機構，其作動該原子筆補充管之書寫尖部由該筆桿之前端開口部伸出或回縮。

根據本發明之第四態樣陳述之第八態樣，較佳原子筆尖係成形為一圓珠容座係經由將一金屬管一端附近由其外表面向內加壓變形而形成。

根據本發明之第四態樣所陳述之第九態樣，較佳圓珠直徑為0.1毫米或以上至小於0.3毫米。

根據本發明之第四態樣陳述之第十態樣，較佳一墨水從動件係設置於該水性墨水組成物之後端表面。

根據本發明之第一態樣陳述之第十一態樣，又更佳該水性墨水組成物進一步包含保濕劑、pH調節劑、防鏽劑、防腐劑、防霉劑、潤滑劑及消泡劑中之至少一者。

根據本發明之第一態樣陳述之第十二態樣，又更適合多醣之平均粒子大小係小於1微米。

根據本發明之第四態樣陳述之第十三態樣，又更佳於軸向方向，圓珠於圓珠夾持部之移動距離為3微米或以上至13微米或以下。

根據本發明之第四態樣陳述之第十四態樣，期望於軸向方向，圓珠於圓珠夾持部之移動距離為4微米或以上至11微米或以下。

根據本發明之第四態樣陳述之第十五態樣，更佳期望於徑向方向，圓珠於圓珠夾持部之移動距離為3微米或以上至20微米或以下。

根據本發明之第四態樣所陳述之第十六態樣，進一步較佳該圓珠係由選自硬金屬、不銹鋼、紅寶石、陶瓷、樹脂 及橡膠中之一者製成。

本發明可提供一種顯示墨水流動順利，且允許書寫細線不會造成書寫模糊或無法書寫之原子筆用水性墨水組成物；以及一種使用該組成物之水性原子筆。

本發明使用之多醣係具有平均粒子大小小於5微米，較佳小於3微米及更佳小於1微米之粒子存在於墨水。因此多醣容易通過圓珠與圓珠接納器部間之餘隙，而不會干擾墨水之順利流動，因而生成良好書寫線。

即使多醣之粒子大小超過3微米，含有該多醣之墨水組成物仍可用於原子筆尖，該原子筆尖之圓珠具有於軸向方向之移動距離約為3微米。因此此種粒子大小不會干擾墨水之順利流動。

多醣例如包括黃原膠(xanthan gum)、衛蘭膠(welan gum)、丁二醯聚糖(具有平均分子量約100至8,000,000)，其為含有葡萄糖及半乳糖作為成分單醣之有機酸改性雜多醣、瓜爾膠(guar gum)、赤槐豆膠及其衍生物、λ-鹿角菜膠、羥基乙基纖維素、烷基褐藻酸酯類、主要由甲基丙烯酸烷酯組成且具有分子量由100,000至150,000之聚合物、葡萄糖甘露聚糖，及由海藻萃取出之具有膠凝能力之多醣增稠劑，諸如瓊脂及鹿角菜膠。其中，以平均粒子大小容易縮小之黃原膠或丁二醯聚糖為佳。

黃原膠之特例包括「KELZAN T」、「KELZAN ST」及「KELZAN ASX」(皆為商品名；三晶公司(Sansho Co.,Ltd.)之產品)、「ECHO GUM RD」、「ECHO GUM BT」及「RHABALL GUM EX」(皆 為商品名；大日本製藥公司(Dainippon Pharmaceutical Co.,Ltd)之產品)、「Ultraxanthan V7-T」(商品名；伊那食品公司(Ina Food Industry Co.,Ltd.)之產品)，及NEWGEKIN GXR」及「NEW GEKIN GXT」(皆為商品名；中央化成公司(Chuo Kasei Co.,Ltd.)之產品)。

至於著色劑，可使用任一種可溶於或可分散於水性介質之染料及顏料。其次將說明其特例。

至於酸性染料有用者為：紐可辛(New Coccine)(C.I.16255)，酒石(Tartrazine)(C.I.19140)，酸性藍黑10B(C.I.20470)，天竺綠(C.I.42085)，亮藍FCF(C.I.42090)，酸性紫6BN(C.I.43525)，可溶性藍(C.I.42755)，萘綠(C.I.44025)，伊紅(C.I.45380)，弗洛辛(Phloxine)(C.I.45410)，視紅質(C.I.45430)，苯胺黑(C.I.50420)，及酸性黃素(C.I.56205)。

至於鹼性染料有用者為：金黃素(Chrysoidine)(C.I.11270)，甲基紫FN(C.I.42535)，結晶紫(C.I.42555)， 孔雀綠(C.I.42000)，維多利亞藍FB(C.I.44045)，若丹明(Rhodamine)B(C.I.45170)，吖啶橙NS(C.I.46005)，及亞甲基藍B(C.I.52015)。

至於直接染料有用者為：剛果紅(C.I.22120)，直接天空藍5B(C.I.24400)，紫BB(C.I.27905)，直接深黑EX(C.I.30235)，凱亞樂斯(Kayarus)黑G濃劑(C.I.35225)，直接快速黑G(C.I.35255)，及酞花青藍(C.I.74180)

當染料用作為著色劑時，於欲應用至按壓型無蓋原子筆之系統時，出現顯著乾燥現象，因此耐乾性變成染料之重要因素。

至於顏料，有用者為無機顏料諸如炭黑及超海藍(ultramarine)；有機顏料諸如銅酞花青藍及聯苯胺黃；及事先經由藉助於界面活性劑或樹脂精細穩定分散顏料於水性介質而製備之水性顏料分散液。其特例包括：C.I.顏料藍15：3B(商品名：「桑帶(Sandye)超藍GLL」，三陽色素公司(Sanyo Color Works,Ltd.)之產品，具有顏料含量24%)，C.I.顏料紅146(商品名：「桑帶超桃紅FBL」，三陽色素公司之產品，具有顏料含量21.5%)， C.I.顏料黃81(商品名：「TC黃FG」，大日精化工業公司(Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.,Ltd.)之產品，具有顏料含量30%)，以及C.I.顏料紅220/166(商品名：「TC紅FG」，大日精化工業公司之產品，具有顏料含量35%)。

使用水溶性樹脂之水性顏料分散液例如包括：C.I.顏料黑7(商品名：「WA彩色黑A25」，大日精化工業公司之產品，具有顏料含量15%)，C.I.顏料綠7(商品名：「WA-S彩色綠」，大日精化工業公司之產品，具有顏料含量8%)，C.I.顏料紫23(商品名：「麥克皮墨(Micropigmo)WMVT-5」，東方化學工業公司(Orient Chemical Industries,Ltd.)之產品，具有顏料含量20%)，以及C.I.顏料黃83(商品名：「伊瑪科(Emacol)NS黃4618」，三陽色素公司之產品，具有顏料含量30%)。

至於螢光顏料，可使用經由形成螢光染料於樹脂基體之固體溶液獲得呈合成樹脂精細微粒形式之螢光顏料。其它範例包括金屬光顏料；蓄光顏料；白色顏料諸如二氧化鈦、矽氧及碳酸鈣；有可逆性熱製變色組成物包囊於其中之膠囊顏料；香料；及有香料包囊於其中之膠囊顏料。

金屬光顏料例如包括金屬粉末如鋁粉及銅粉；珠光顏料，其製法係經由以諸如氧化鈦之金屬氧化物覆蓋芯物質諸如天然雲母、合成雲母、玻璃片、鋁氧或帶有金屬氧化物如二氧化鈦之透明薄膜而製備；經由切割有透明薄膜或彩色透明薄膜於金屬沈積膜之一面或兩面之金屬光薄膜所 得之精細小片；以及經由堆疊多層透明樹脂層所得之虹彩狀薄膜之精細切割片。

當使用金屬粉末如鋁粉或銅粉時，以表面覆蓋有透明樹脂或彩色透明樹脂之金屬粉末為佳。其於墨水組成物之安定性絕佳。

當使用顏料作為著色劑時，可視需要添加顏料分散劑。

顏料分散劑例如包括界面活性劑如陰離子性界面活性劑及非離子性界面活性劑；陰離子性聚合物諸如聚丙烯酸及苯乙烯-丙烯酸；及非離子性聚合物諸如PVP及PVA。

水溶性有機溶劑例如包括乙醇、丙醇、丁醇、甘油、山梨糖醇、三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺、乙二醇、二乙二醇、硫基二乙二醇、己二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇、聚乙二醇、丙二醇、丁二醇、乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇一丁醚、二乙二醇一甲醚、二乙二醇一乙醚、二乙二醇一丁醚、丙二醇一甲醚、丙二醇一乙醚、丙二醇一丁醚、乙酸乙二醇一甲醚、四亞甲碸、2-吡咯啶酮，及N-甲基-2-吡咯啶酮。

此等水溶性有機溶劑可單獨使用或組合使用。

連同前述各項成分，一或多種水溶性樹脂也可添加至該樹脂，該等水溶性樹脂諸如醇酸樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯-順丁烯二酸共聚物、纖維素衍生物、聚乙烯基吡咯啶酮、聚乙烯醇及糊精；或也可添加一或多種保濕劑，諸如尿素、非離子性界面活性劑、山梨糖醇、甘露糖醇、蔗糖、葡萄糖、氫化澱粉水解產物及焦磷酸鈉，添加量係於不干擾墨水組成物之耐乾性之程度。

若有所需，可添加pH調節劑、防鏽劑、防腐劑或防霉劑及潤滑劑。

pH調節劑例如包括無機酸鹽類諸如碳酸鈉、磷酸鈉、氫氧化鈉及乙酸鈉；及有機鹼性化合物諸如水溶性胺化合物，例如三乙醇胺及二乙醇胺。

防鏽劑例如包括苯并三唑及其衍生物、甲苯基三唑、亞硝酸二環己基銨、亞硝酸二異丙基銨、硫代硫酸鈉、伸乙基二胺四乙酸鹽類、皂素及二烷基硫脲類。

防腐劑或防霉劑例如包括石炭酸、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮之鈉鹽類、苯甲酸鈉、去氫乙酸鈉、山梨酸鉀、對羥基苯甲酸甲酯、2,3,5,6-四氯-4-(甲基磺醯基)吡啶。

潤滑劑例如包括金屬皂類、多烷二醇脂肪酸酯類、環氧乙烷加成之陽離子性活化劑、磷酸酯型活化劑、硫代胺基甲酸酯類及二甲基二硫代胺基甲酸酯類。

此外，也可添加含氟界面活性劑以及促進溶劑滲透之非離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑或陽離子性界面活性劑，及消泡劑諸如二甲基聚矽氧烷之墨水組成物。

當前述墨水組成物施用至無蓋型水性原子筆，其中原子筆補充管之書寫尖部可藉可伸縮機構由筆桿至前方開口部伸出或回縮時，較佳添加黏度增高抑制劑諸如N-乙烯基-2-吡咯啶酮之寡聚物、N-乙烯基-2-吡咯啶酮或N-環己基-2-吡咯啶酮來改善於書寫開始時以及經過一段時間後之書寫順利，即使墨水組成物之水含量由書寫尖部藉蒸發耗損時，也不會造成書寫線的模糊。

前文說明之黏度增高抑制劑可以5至40 wt.%，較佳5 至25 wt.%及更佳10至20 wt.%之數量添加至墨水組成物。

至於蒸發抑制劑，以N-乙烯基-2-吡咯啶酮之寡聚物為佳，其中採用具有聚合度(n)為2至20，較佳2至10及更佳2至6之N-乙烯基-2-吡咯啶酮之寡聚物。

當前述墨水組成物施用至下述該型原子筆，其中墨水組成物係直接填裝於墨水貯槽管，且墨水從動件係設置於墨水組成物之後端面時，墨水組成物之氣體混合對書寫時墨水的流動造成不良影響，原因在於隨著時間之通過，氣體將聚集在一起而產生氣泡，氣泡出現於書寫尖部可能會造成無法書寫，因此較佳以化學方式藉添加下列成分而去除氣泡：抗壞血栓、其衍生物、α-生育酚、兒茶素、其衍生物、合成多酚、麴酸、烷基羥基胺類、肟衍生物、α-葡萄糖基芸香苷、膦酸鹽類、亞膦酸鹽類、亞硫酸鹽類、次硫酸鹽類、亞二硫酮酸鹽類、硫代硫酸鹽類、硫脲二氧化物、甲脒亞磺酸及麩光甘肽。

墨水組成物所含之切變稀薄型增黏劑以外之粒子由墨水順利流動觀點，較佳係呈具有粒子大小小於5微米，較佳小於3微米，且更佳為1微米之粒子存在於墨水組成物。

前述墨水組成物填裝於其書寫尖部裝配有一原子筆尖之原子筆。

其次將(參照圖1至圖6)說明原子筆之結構。

雖然對原子筆結構或形狀本身並未加諸任何限制，但本發明之原子筆於其筆桿內罩有一原子筆補充管1，其具有一墨水貯槽管4填裝有墨水組成物5。墨水貯槽管4係與原子筆尖連通，原子筆尖夾持一圓珠2於其端部。墨水從 動件組成物6緊密接觸該墨水組成物5之端面。

原子筆可具有另一種結構，於該結構中，原子筆之筆桿填裝墨水組成物；筆桿與原子筆尖連通，其夾持一圓珠於筆桿端部；以及一墨水從動件組成物緊密接觸該墨水組成物之端面。

具有前述結構之原子筆較佳有一蓋。

原子筆可為無蓋式原子筆，其具有一種結構，其中原子筆補充管之書寫尖部(原子筆尖)係罩於筆桿內，同時暴露於空氣，書寫尖部藉可伸縮式機構作動而由該筆桿之開口部伸出。

可伸縮式機構之操作方法例如包括按壓型、旋轉型與滑動型。

按壓型例如有一按壓部於筆桿之後端部或側表面部，且原子筆補充管之書寫尖部係經由推動該按壓部、或經由推動設置於筆桿之筆夾部而伸出或回縮。

旋轉型例如具有一旋轉部於筆桿後部，經由轉動該旋轉部，原子筆補充管之書寫尖部可由該筆桿之前端開口部伸出或回縮。

滑動型例如具有滑動部於筆桿之側表面，經由操作此滑塊，原子筆補充管之書寫尖部可由筆桿之前方開口部伸出或回縮。另外，原子筆補充管之書寫尖部可藉滑動設置於筆桿上之筆夾部，而由筆桿之前端開口部伸出或回縮。

習用之通用機構可有效用作為原子筆尖之結構。該機構例如包括一種機構(參照圖2及圖3)，其中金屬管於其末端部分藉加壓而由外表面向內變形，形成一圓珠接納器3 來夾持一圓珠2於其中，以及整合一體成形一尖端部，其裝配有一中孔31、一墨水出口孔32及一圓珠容座33；一種機構(參照圖4及圖5)，其中尖端部係藉鑽子鑽孔切削金屬材料形成，讓圓珠接納器3夾持一圓珠2於其中，以及設置一中孔31、一徑向墨水出口孔32及一圓珠容座33；一種機構(參照圖6)，其中圓珠係藉彈簧而偏動；以及一種機構，其中樹脂製成之圓珠容座係設置於由金屬或塑膠製成之尖端內側。

其次更特別說明原子筆尖。使用可滿足於軸向方向之移動距離(A)於3至15微米，較佳3至13微米且更佳4至11微米之範圍之原子筆尖。

當圓珠於軸向方向之移動距離相對於圓珠之外徑係超出前述範圍時，難以適當控制本發明使用之墨水組成物之排放量。此種情況下，可能出現畫線模糊，或由於墨水排放量超過需要量，有過量墨水留在書寫紙張等之表面上，結果難以形成良好書寫。

於直徑方向之移動距離(B-C，如圖2所示)較佳為3至20微米。

硬金屬、不鏽鋼、紅寶石、陶瓷、樹脂、橡膠等適合用作為圓珠材料。可使用具有直徑為0.1至3.0毫米之圓珠。直徑較佳為0.15至0.4毫米，及更佳為0.2至0.3毫米。

至於罩住墨水組成物之墨水貯槽或筆桿，可使用由熱塑性樹脂(諸如聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸伸乙酯或尼龍)製成之模製產品或成形產品。

經由使用透明、彩色透明、或半透明模製產品或成形產 品作為墨水貯槽或筆桿，可驗證墨水色彩或剩餘墨水量。

於墨水組成物後端可填裝一墨水從動件。

墨水從動件組成物係由非揮發性液體或難揮發性液體組成。

其特例包括石油、錠子油、蓖麻油、橄欖油、精煉礦油、液體石蠟、聚丁烯、α-烯烴、α-烯烴寡聚物或α-烯烴共聚寡聚物、二甲基聚矽氧油、甲基苯基聚矽氧油、胺基改性聚矽氧油、聚醚改性聚矽氧油及脂肪酸改性聚矽氧油。其可單獨使用或組合使用。

較佳添加膠凝劑至前述非揮發性液體及/或難揮發性液體，來提高其黏度至期望之程度。膠凝劑例如包括黏土型增稠劑，諸如表面接受疏水處理之矽氧、具有甲基化表面之精細粒子矽氧、矽酸鋁、可膨脹雲母及膨潤土、或接受疏水處理之蒙脫土；脂肪酸金屬皂類，諸如硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鋁及硬脂酸矽；三亞苄基山梨糖醇、脂肪酸醯胺類、醯胺改性之聚乙烯蠟、氫化蓖麻油、糊精化合物諸如脂肪酸糊精及纖維素化合物。

呈液體形式之墨水從動件組成物也可組合呈固體形式之墨水從動件使用。

(實施例)

<切變稀薄型增黏劑通過膜過濾器之過濾能力試驗>

(試驗方法)

如下表1所述之0.5%多醣水溶液(於分散磨機以2000 rpm混合99.5%水與0.5%多醣經歷30分鐘時間，然後稱重50克混合物)通過5微米或1微米膜過濾器(直徑4.7厘米) 過濾。

過濾能力試驗結果顯示於表1。

試驗結果係根據下述標準評比：

A：溶液之過濾係於1分鐘以內完成。

B：由於略微阻塞，故耗用較長時間才完成過濾，但溶液可過濾。

C：無法完成過濾，出現阻塞。

由試驗結果須了解依據多醣種類而定，粒子大小各異。

其次將說明實施例，但本發明非僅限於該等實施例或受該等實施例所限。表2及表3中，指出實施例及比較例之各種原子筆用水性墨水個別之組成。

表中之組成數值係以份數重量比表示。

其次將按照號碼順序說明表2及表3之原料。

(1)「水黑100L」(商品名；東方化學工業公司產品，有效成分：20%)。

(2)C.I.45410(「佛洛欣(Floxin)」，商品名；合善保土谷公司(Aizen Hodogaya Co.,Ltd.)之產品)。

(3)C.I.42655(「酸性藍PG」，商品名；住友化學公司之產品)。

(4)經由於珠磨機混合10份炭黑(DBP油吸收：56)，15份N-吡咯啶酮/1-丁烯共聚物及75份水獲得之顏料分散液。

(5)「富士SP藍625」(商品名；富士彩色公司(Fuji Color Works)之產品，組成為27.5%銅酞花青藍、8%二乙二醇及4%陰離子性界面活性劑)。

(6)「ECHO GUM BT」(商品名；大日本製藥公司產品)。

(7)「KELZAN ST」(商品名；三晶公司產品)。

(8)「NEWGELIN GXR」(商品名；中央化成公司產品)。

(9)「ECHO GUM RD」(商品名；大日本製藥公司產品)。

(10)「RHABALL GUM EX」(商品名；大日本製藥公司產品)。

(11)1,2-苯并噻唑啉-3-酮(「波賽爾(Proxel)XL-2」，商品名；亞維細亞公司(Avecia,Ltd.)之產品)。

(12)磷酸酯型界面活性劑(「沛里塞夫(PLYSURF)AL」，商品名；第一工業製藥公司(Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.)之產品)。

(13)「KELZAN AR」(商品名；三晶公司產品)。

(14)「K1A96」(商品名；三晶公司產品)。

(15)「阿卡希亞膠(Alcasea gum)」(商品名；伯東化學公司(Hakuto Chemical Co.,Ltd.)之產品)。

(16)「ECHO GUM」(商品名；大日本製藥公司產品)。

(17)「ULTRAXANTHAN V7」(商品名；伊那食品工業公司產品)。

(墨水從動件之製備)

添加15份脂肪酸醯胺作為增稠劑至85份用作為基底油之聚丁烯後，所得混合物藉三輥磨機混練，藉此製備墨水從動件。

(水性原子筆A之製備)

於前述墨水組成物各自填裝於原子筆補充管，於原子筆補充管前端具有不鏽鋼製成之尖端，其中夾持一顆直徑0.5毫米之圓珠嵌合於聚丙烯管(內徑3.8毫米)之一端，前述墨水從動件設置於補充管後部，所得原子筆補充管插 入筆桿內，藉此製造水性原子筆A。

(水性原子筆B之製造)

前述墨水組成物各自填裝於一原子筆補充管，該原子筆補充管於聚丙烯管(內徑3.8毫米)之一端裝配有不鏽鋼製成之一尖端，其中夾持一顆直徑0.25毫米之圓珠，且將前述墨水從動件設置於補充管後部後，將該原子筆補充管插入筆桿內，藉此製造水性原子筆B。

前述水性原子筆A及B接受如下試驗。

書寫試驗：

使用自動書寫測試器進行書寫，研究畫線狀態以及墨水是否完全耗用。

書寫試驗係使用自動書寫測試器，於下述條件下進行：書寫速度4米/分鐘，書寫負載100克，書寫角度70度。

書寫試驗結果顯示於表4。

試驗結果根據下述標準評比：

A：墨水組成物完全耗盡。

B：所測得之畫線為模糊。

C：由於試驗過程中無法書寫，故墨水組成物未完全耗盡。

雖然已經就本發明之較佳具體例做說明，但熟諳技藝人士顯然易知可未悖離本發明，於其中做出多項變化及修改，因此隨附之申請專利範圍涵蓋全部此等落入本發明之精髓及範圍內之變化及修改。

1‧‧‧原子筆補充管

2‧‧‧圓珠

3‧‧‧圓珠接納器

4‧‧‧墨水貯槽管

5‧‧‧墨水組成物

6‧‧‧墨水從動件組成物

31‧‧‧中孔

32‧‧‧墨水出口孔

33‧‧‧圓珠容座

圖1為用於水性原子筆之原子筆補充管之示意圖；圖2為圖1之原子筆補充管之原子筆尖之縱剖面示意圖；圖3為沿圖2之線X-X所取之原子筆尖之剖面圖；圖4為水性原子筆之原子筆尖之另一實施例之縱剖面示意圖；圖5為沿圖4之線Y-Y所取之原子筆尖之剖面圖；以及圖6為水性原子筆之原子筆尖之又一實施例之縱剖面示意圖。

Claims (13)

1. 一種水性原子筆，係於具備原子筆尖之原子筆內，直接填裝原子筆用水性墨水組成物而成者，其中，該原子筆尖係具有於頂端可旋轉地夾持直徑為0.1毫米或以上至小於0.3毫米之圓珠的圓珠夾持部，該圓珠夾持部中之圓珠於軸向方向之移動距離為3微米或以上至15微米或以下，於徑向方向之移動距離為3微米或以上至20微米或以下；該原子筆用水性墨水組成物係至少含有：著色劑；水；水溶性有機溶劑；與作為切變稀薄型增黏劑之選自黃原膠、丁二醯聚糖的多醣，該多醣係於墨水中依平均粒子大小為小於5微米之粒子狀態存在。
2. 如申請專利範圍第1項之水性原子筆，其中該多醣係於墨水中依平均粒子大小小於3微米之粒子狀態存在。
3. 如申請專利範圍第1項之水性原子筆，其係在直接聯結或透過一聯結件而聯結至該於頂端可旋轉地夾持圓珠之原子筆尖的墨水貯槽管內，將直接填裝有該原子筆用水性墨水組成物的原子筆補充管容納於筆桿內而成。
4. 如申請專利範圍第1項之水性原子筆，其係在將該於頂端可旋轉地夾持圓珠之原子筆尖直接聯結或透過一聯結件而聯結至筆桿而成的原子筆內，直接填裝該原子筆用水性墨水組成物。
5. 如申請專利範圍第3或4項之水性原子筆，進一步包含一蓋。
6. 如申請專利範圍第1項之水性原子筆，其為無蓋式水性原子筆，係在直接聯結或透過一中繼元件而聯結至該於頂端可旋轉地夾持圓珠之原子筆尖的墨水貯槽管內，將直接填裝有該原子筆用水性墨水組成物的原子筆補充管容納於筆桿內而成；藉由可伸縮機構的作動，使該原子筆補充管之書寫尖部由該筆桿之前端開口部伸出或回縮。
7. 如申請專利範圍第1項之水性原子筆，其中該原子筆尖之成形係經由將一金屬管一端附近由其外表面向內加壓變形而形成一圓珠容座。
8. 如申請專利範圍第1項之水性原子筆，其中一墨水從動件係設置於該水性墨水組成物之後端面。
9. 如申請專利範圍第1項之水性原子筆，其中，該原子筆用水性墨水組成物係進一步包含保濕劑、pH調節劑、防鏽劑、防腐劑、防霉劑、潤滑劑及消泡劑中之至少一者。
10. 如申請專利範圍第1項之水性原子筆，其中該多醣之平均粒子大小係小於1微米。
11. 如申請專利範圍第1項之水性原子筆，其中該圓珠夾持部中之圓珠於軸向方向之移動距離為3微米或以上至13微米或以下。
12. 如申請專利範圍第1項之水性原子筆，其中該圓珠夾持部中之圓珠於軸向方向之移動距離為4微米或以上至11微米或以下。
13. 如申請專利範圍第1項之水性原子筆，其中該圓珠係由選自硬金屬、不銹鋼、紅寶石、陶瓷、樹脂及橡膠中 之一者製成。