WO2014003101A1 - 出没式ボールペン - Google Patents

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WO2014003101A1
WO2014003101A1 PCT/JP2013/067613 JP2013067613W WO2014003101A1 WO 2014003101 A1 WO2014003101 A1 WO 2014003101A1 JP 2013067613 W JP2013067613 W JP 2013067613W WO 2014003101 A1 WO2014003101 A1 WO 2014003101A1
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WO
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friction body
ballpoint pen
tip
ball
shaft
Prior art date
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PCT/JP2013/067613
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English (en)
French (fr)
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尚利 早川
貴宣 星野
石川　淳
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株式会社パイロットコーポレーション
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Priority claimed from JP2012145204A external-priority patent/JP6084380B2/ja
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Priority to EP13809309.1A priority patent/EP2873533B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
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    • B43K7/005—Pen barrels

Definitions

  • the present invention relates to a retractable ballpoint pen comprising a retracting mechanism that allows a tip end portion of a ballpoint pen tip to protrude from a tip opening portion of a shaft tube.
  • a ballpoint pen tip formed by rotatably holding a ball is attached to the tip of an ink storage cylinder directly or via a chip holder, and ink for ballpoint pen is directly stored in the ink storage cylinder.
  • the ballpoint pen refill is stored in the shaft tube by being biased toward the rear end side of the shaft tube by a coil spring, and the tip portion of the ballpoint pen tip can be protruded and retracted from the tip opening portion of the shaft tube. It is well known for the penetrating ballpoint pen.
  • thermochromic writing instrument in which the handwriting of the thermochromic ink can be thermally discolored by a friction body provided at the rear end of the shaft cylinder, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-91470, “thermochromic writing instrument”. Many have been proposed.
  • JP 2012-91470 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-204567 Japanese Patent Laid-Open No. 06-15218
  • the conventional retractable writing instrument having a friction body at the rear end portion of the shaft cylinder as described in Patent Document 1 has a small tangent angle between the friction body and the operating body with respect to the axis of the shaft cylinder.
  • the friction body When using the friction body, the writing surface and the clip are liable to come into contact with each other, the angle at which the friction body is used is limited, and it is difficult to use the friction body.
  • the present invention has been made in view of these prior arts, and is to provide a thermochromic retractable ballpoint pen that has a friction body at the rear end portion of the shaft tube that is easily discolored only at a desired portion. is there.
  • the hand holding the writing instrument may slip and drop, but most of the causes are the writing instrument that was placed sideways on the desk, the hand, elbow, The book or notebook hits and falls.
  • the present invention has been made in view of these prior arts, and it is difficult to make a dent on the tip of the tip due to an impact when a writing instrument placed sideways on a desk is accidentally dropped, and stable ink outflow.
  • the object is to provide a retractable ballpoint pen capable of obtaining a quantity.
  • the first aspect of the present invention is to attach a ballpoint pen tip formed by rotatably holding a ball to the tip of an ink storage cylinder directly or via a chip holder, and Inside, a ballpoint pen refill that contains thermochromic ink directly is housed in the shaft cylinder, biased toward the rear end side of the shaft cylinder by a coil spring, and protrudes outward from the outer peripheral surface of the shaft cylinder.
  • a retractable ballpoint pen comprising a retracting mechanism that allows a tip end portion of the ballpoint pen tip to be protruded and retracted from a tip opening portion of the shaft tube by operating an operation portion of an operating body provided to the shaft.
  • the maximum outer diameter of the rear end of the cylinder is The maximum outer diameter of the friction body is 1.0 to 1.5 times or less and the maximum width in the circumferential direction of the operation portion is smaller than the maximum outer diameter of the friction body, and the friction body and the operation portion
  • the angle from the writing surface is 60 degrees or more when the tangent line is directed downward with the friction body and the axis of the cylinder is perpendicular to the writing surface.
  • “front” indicates the ball-point pen tip side in the longitudinal direction of the writing instrument
  • “rear” indicates the friction body side.
  • the maximum outer diameter of the friction body is 1.0 mm to 7.0 mm.
  • the distance in the longitudinal direction from the rear end of the friction body to the operation portion is at least twice the length in the longitudinal direction where the friction body is exposed to the outside from the rear end of the shaft cylinder.
  • the center of gravity in a state where the ball-point pen tip protrudes is located at the middle part of the writing instrument full length or behind it.
  • the first configuration of the first aspect of the present invention is a retractable ballpoint pen that rubs the handwriting of the thermochromic ink on the rear end portion of the shaft tube, and the heat is generated by frictional heat generated at that time.
  • a friction body having rubber-like elasticity capable of thermally changing the handwriting of the color-changing ink is provided, and the maximum outer diameter of the rear end portion of the shaft cylinder is 1.0 to 1.5 times the maximum outer diameter of the friction body.
  • the maximum width in the circumferential direction of the operation portion is made smaller than the maximum outer diameter of the friction body, and the tangent line between the friction body and the operation portion faces the friction body downward and the shaft cylinder
  • the angle from the writing surface is 60 degrees or more, so that the handwriting of the thermochromic ink can be easily seen regardless of the appearance of the ballpoint pen tip, and the desired part Only has the effect of being easily discolored.
  • the rear end portion of the shaft cylinder blocks the handwriting from being recognized when the friction body is used. If the maximum outer diameter of the friction body is larger than the maximum outer diameter of the rear end portion of the shaft cylinder (less than 1.0 times), the operation body may be difficult to operate.
  • the maximum outer diameter of the friction body is set to 1.0 to 1.5 times the maximum outer diameter of the friction body, and when the friction body is used, the shaft cylinder rear end portion is prevented from blocking the handwriting. This is because visibility is enhanced.
  • the rear end portion of the shaft cylinder but also the rear end of the shaft cylinder of the friction body is 1/3 or more of the entire length of the writing instrument, more preferably 1/2 or more, and most preferably, the maximum outer diameter of the entire writing is set to the friction body.
  • the maximum outer diameter is set to 1.0 to 1.5 times, the visibility of the handwriting can be further enhanced.
  • the angle from the writing surface is 45 degrees or more.
  • the tangent line between the friction body and the operating portion is 60 degrees or more.
  • the visibility to the handwriting when using the friction body is further increased by setting the angle to 70 degrees or more.
  • the tangent may be 90 degrees or more, but in view of the operability of the operation body, 80 degrees or less. It is preferable that Further, when a ball having a ball diameter of less than ⁇ 0.5 mm is used, the handwriting tends to be small, and thus the effect of the present invention is remarkable.
  • the maximum outer diameter of the friction body when the maximum outer diameter of the friction body is 1.0 mm to 7.0 mm, it is easy to visually recognize the handwriting of the thermochromic ink, and a desired portion Only has the effect of being easily discolored. This is because many common notebooks are provided with horizontal ruled lines at a pitch of 7 mm, and a large number of 8 mm and 10 mm pitches are commercially available. Therefore, by setting the maximum outer diameter of the friction body to 7.0 mm or less, preferably 6.0 mm or less, when using the friction body, visibility to the handwriting written in the ruled line can be improved. This is because the maximum outer diameter of the friction body is preferably 7.0 mm or less. Moreover, if the maximum outer diameter of the friction body is smaller than 1.0 mm, the friction body may be damaged when the friction body is used. Therefore, the maximum outer diameter of the friction body is preferably set to 1.0 mm or more.
  • the longitudinal distance from the rear end of the friction body to the operation portion is the length in the longitudinal direction where the friction body is exposed to the outside from the rear end of the shaft cylinder.
  • the position of the center of gravity with the ball-point pen tip protruding is located in the middle of the writing instrument or in the rear thereof, so that the writing instrument placed sideways on the desk is erroneous. Even if it falls, it can be made difficult to fall to the floor surface from the tip end portion side, and damage to the tip end portion can be suppressed. In particular, even with a dent of the same size, the smaller the ball, such as ⁇ 0.5 mm or less, the smaller the caulking inner diameter tends to be, and the greater the influence of the dent on the inner diameter, the more remarkable the effect of this configuration. It is.
  • an intermediate part is not limited to the position equidistant from both ends of a writing instrument full length, but the vicinity is included.
  • the friction body used in the first aspect of the present invention includes rubber-like elastic members such as silicone rubber, fluorine rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyester rubber, ethylene propylene diene rubber (EPDM), and styrene.
  • rubber-like elastic members such as silicone rubber, fluorine rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyester rubber, ethylene propylene diene rubber (EPDM), and styrene.
  • examples include elastomers, ester elastomers, olefin elastomers, rubber-like elastic rubbers, elastomers, and the like, which can be appropriately selected and used.
  • the friction body described above may be formed integrally with the rear end portion of the shaft tube, or may be attached by fitting another member.
  • Shore A hardness 40 or more and 100 or less are preferable.
  • thermochromic ink used in the first present invention is preferably a reversible thermochromic ink.
  • the reversible thermochromic ink is a heat decoloring type that decolors by heating from a colored state, a color memory retaining type that reversibly stores and retains a colored state or a decolored state in a specific temperature range, or from a decolored state
  • Various types such as a heating coloring type that develops color by heating and returns to a decolored state by cooling from the colored state can be used alone or in combination.
  • the coloring material contained in the reversible thermochromic ink includes conventionally known (a) electron donating color-forming organic compounds, (b) electron-accepting compounds, and (c) color reactions of both.
  • the second aspect of the present invention directly provides a ball-point pen tip formed by rotatably holding a ball of ⁇ 0.4 mm or less at the tip of the ink containing cylinder by a caulking portion at the tip of the tip.
  • a ballpoint pen refill which is mounted via a chip holder and directly stores thermochromic ink in the ink storage cylinder, is urged and stored in the axial cylinder toward the rear end side of the axial cylinder by a coil spring.
  • the ballpoint pen tip is a retractable ballpoint pen provided with a retracting mechanism that allows the tip portion of the ballpoint pen tip to protrude from the tip opening of the shaft cylinder.
  • a rubbing body having rubber-like elasticity capable of rubbing the handwriting of the thermochromic ink at the rear end portion of the shaft cylinder and thermally discoloring the handwriting of the thermochromic ink by the frictional heat generated at that time.
  • a coil spring is disposed on the inner wall of the tip of the tip with a pressing force higher than the total weight of the retractable ballpoint pen, and the vertical clearance of the ball is 30 to 40 ⁇ m.
  • the diameter is 1.0 to 1.2 times the ball diameter, and the position of the center of gravity when the ball-point pen tip protrudes is located at the middle of the writing instrument or at the rear thereof.
  • “front” indicates the ball-point pen tip side in the longitudinal direction of the writing instrument
  • “rear” indicates the friction body side.
  • the intermediate part of the writing instrument full length is not limited to the position equidistant from both ends of the writing instrument full length, but includes the vicinity thereof.
  • the total weight of the retractable ballpoint pen is 10 g or less.
  • the operation portion of the operation body is provided to project outward from the outer peripheral surface of the shaft cylinder, and the maximum circumferential width of the operation portion is made smaller than the maximum circumferential width of the friction body,
  • a pressing force of a coil spring that urges the ballpoint pen refill toward the rear end side of the shaft cylinder is set to 100 to 200 g.
  • the first configuration of the second aspect of the present invention is a retractable ballpoint pen using a ball of ⁇ 0.4 mm or less, rubbing the handwriting of the thermochromic ink on the rear end portion of the shaft tube, A friction body having a rubber-like elasticity capable of thermally discoloring the handwriting of the thermochromic ink by frictional heat generated at that time, the ball on the inner wall of the tip end of the ball behind the ball, and the retractable ballpoint pen A coil spring that presses with a pressing force higher than the total weight of the ball is disposed, the vertical clearance of the ball is 30 to 40 ⁇ m, and the caulking portion outer diameter is 1.0 to 1.2 times the ball diameter.
  • it is possible to effectively reduce the drop impact by positioning the center of gravity in the state where the ball-point pen tip protrudes in the middle part of the writing instrument full length or in the rear thereof.
  • the position of the center of gravity in the state where the ball-point pen tip protrudes is located in the middle part of the writing instrument full length or behind it, even if the writing instrument placed sideways on the desk accidentally drops, from the tip end side, It can be made difficult to fall on the floor. Furthermore, since the friction body attached to the rear end portion of the cylinder has rubber-like elasticity, even if it falls and collides with the floor surface from the friction body, the impact can be mitigated. Preferably it is located.
  • the ball moves due to an impact when the tip of the tip protrudes and retracts or when a friction body is used. There is a risk of air stagnation. Therefore, in the present invention, in addition to the above-described configuration, the ball is pressed against the inner wall of the tip end portion with a pressing force higher than the total weight of the retractable ballpoint pen to suppress the ball from being easily moved, It is also important that the outer diameter of the portion is 1.0 to 1.2 times the ball diameter, preferably 1.05 to 1.1 times to prevent paper hitting and ball drop. If the outer diameter of the caulking portion is smaller than 1.0 times the ball diameter, the ball holding force tends to decrease. If the outer diameter exceeds 1.2 times, the desired clearance is difficult to obtain and a paper hit phenomenon occurs. It tends to be easy.
  • thermochromic ink if the ink consumption per 100 m is less than 150 mg, the handwriting tends to be thin and the writing feeling tends to decrease, and 300 mg If it exceeds the above range, the handwriting drying property is lowered. Therefore, it is preferable to obtain 150 to 300 mg to obtain good handwriting and writing feeling.
  • the ink consumption per 100 m was written on a writing tester under the conditions of a load of 100 g, a writing speed of 4 m / min, a writing angle of 70 degrees, and 20 ° C. according to JIS S6054. It can be obtained by calculating (average value of 10).
  • thermochromic ink is preferably a reversible thermochromic ink.
  • the reversible thermochromic ink is a heat decoloring type that decolors by heating from a colored state, a color memory retaining type that reversibly stores and retains a colored state or a decolored state in a specific temperature range, or from a decolored state
  • a heating coloring type that develops color by heating and returns to a decolored state by cooling from the colored state can be used alone or in combination.
  • the coloring material contained in the reversible thermochromic ink includes conventionally known (a) electron donating color-forming organic compounds, (b) electron-accepting compounds, and (c) color reactions of both.
  • the particle size of the microcapsule pigment is preferably 0.1 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the size of the particles means an average size to the last, and can be obtained based on a volume standard of centrifugal sedimentation type or laser diffraction type.
  • the pigment content is preferably 3 to 15% by mass relative to the total amount of the ink composition.
  • the friction body used in the second aspect of the present invention includes rubber-like members such as silicone rubber, fluorine rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyester rubber, ethylene propylene diene rubber (EPDM), styrene elastomer, Examples include ester elastomers, olefin elastomers, rubber having elasticity like rubber, elastomers, and the like, which can be appropriately selected and used. Further, the friction body described above may be formed integrally with the rear end portion of the shaft tube, or a separate member may be mounted by two-color molding or fitting. Moreover, Shore A hardness 40 or more and 100 or less are preferable.
  • the drop impact can be further reduced by setting the product weight to 10 g or less.
  • F mV / t
  • impact force F [N] the mass of the object is m [kg]
  • deceleration time t [s]
  • V ⁇ (2 gh)
  • h the height [m]
  • the product weight is too small, it will be easy to move when the hands, elbows, books, notebooks, etc. hit the retractable writing instrument placed sideways on the desk, and as a result it will be easy to drop, so the product weight will be It is preferable to set it as 5 g or more.
  • the operating portion of the operating body is provided so as to protrude outward from the outer peripheral surface of the shaft cylinder, and the circumferential width of the operating portion is set to the circumference of the friction body.
  • the pressing force of the coil spring that urges the ballpoint pen refill toward the rear end side of the shaft cylinder is 100 to 200 g.
  • the tip end of the tip may inadvertently protrude, and if it exceeds 200 g, the operability is reduced and the above-mentioned knock impact tends to increase.
  • thermochromic retractable ballpoint pen having a friction body at the rear end portion of the shaft tube, which easily changes the color of only a desired portion.
  • the present invention has been able to provide a retractable ballpoint pen that is less likely to have a dent on the tip end due to an impact such as dropping, and can obtain a stable ink outflow amount.
  • FIG. 1 It is a longitudinal cross-sectional view which shows the retractable ball-point pen of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the state which the ball-point pen tip in FIG. 1 protruded. It is the principal part expanded sectional view in which a part of ball-point pen tip in Drawing 1 was omitted. It is the external view seen from the upper surface direction in FIG. It is an external view which shows an example of the state which uses the friction body in FIG. It is an external view which shows the other example of the state which uses the friction body in FIG.
  • the retractable ballpoint pen 1 includes a front pen 2 and an intermediate shaft 3 screwed together, and a ballpoint pen refill contained in a shaft cylinder body obtained by fitting the rear shaft 4 over the rear end of the intermediate shaft 3. 2 is housed by being slidably urged toward the rear end of the rear shaft 4 by a coil spring 8 disposed between the spring receiving member 7 and the rotary cam 6 disposed at the rear end. Further, in the intermediate shaft 3, a retracting mechanism including a rotating cam 6 is provided in the intermediate shaft 3. Although not shown, a cam groove is provided on the inner surface of the intermediate shaft 3.
  • an elongated window hole 4A extending in the longitudinal direction is provided on the outer peripheral surface of the rear shaft 4 so as to communicate with the inner and outer sides in the radial direction, and the outer peripheral surface of the rear shaft 4 is passed through the window hole 4A.
  • a transparent operation body 5 is disposed so as to protrude outward in the radial direction.
  • the operation body 5 is formed with an operation portion 5A protruding outward from the window hole 4A and a plurality of serrated cam portions (not shown) at the tip so as to move the rotary cam 5 forward and induce rotation. Shaft portion 5B.
  • an operating body that is disposed so as to protrude outward from the radially outer peripheral surface of the rear shaft 4 in a state where the distal end portion of the ballpoint pen tip 12 is immersed in the distal end opening 2 ⁇ / b> A of the front shaft 2.
  • the operation portion 5 ⁇ / b> A is slid in the direction of the front end opening 2 ⁇ / b> A of the front shaft 2 along the window hole 4 ⁇ / b> A provided in the rear shaft 4 against the urging force of the coil spring 8. Then, the shaft portion 5B of the operating body 5 operates the rotary cam 6.
  • the above-described in / out mechanism is a conventionally in-and-out mechanism composed of the rotating cam 6, and allows the ball-point pen tip 12 to enter and exit from the front end opening 2 ⁇ / b> A of the front shaft 2.
  • the urging force of the coil spring 8 that urges the ballpoint pen refill toward the rear end side of the rear shaft 4 was 150 gf as a result of measurement with a push-pull scale, and the ink consumption per 100 m was 180 mg.
  • a friction body 9 made of a polyester elastomer is mounted on the rear end portion of the rear shaft 4 by fitting. As shown in FIGS. 5 and 6, the friction body 9 is pressed against and rubbed against the handwriting written between the horizontal ruled lines P on the writing surface 21 of a notebook or the like to generate heat. With this heat, the handwriting of the thermochromic ink can be thermally decolored or discolored. With the ball-point pen tip 12 immersed in the front shaft 2, the angle ⁇ of the tangent S between the operation portion 5 ⁇ / b> A of the operation body 5 and the friction body 9 was 78 degrees with respect to the axis J.
  • the total length L of the retractable ballpoint pen 1 in this embodiment is 144.0 cm with the tip of the ballpoint pen tip 12 protruding from the front shaft 2.
  • the center of gravity G of the retractable ballpoint pen 1 in a state where the tip end portion of the ballpoint pen tip 12 protrudes from the front shaft 2 is located at a distance M from the tip end of the ballpoint pen tip 12 and a distance N from the rear end of the friction body 9.
  • the distance M of the retractable ballpoint pen 1 was 71.5 cm, and the distance N was 72.5 mm.
  • the drop-type ballpoint pen 1 was placed in a parallel state with respect to the ground, and as a result of a drop test of dropping from a height of 1 m, the tip 13 was not dropped and the caulking portion 13A was There was no damage.
  • the maximum width (outer diameter) A of the friction body 9 is 6 mm, and the maximum width E in the circumferential direction of the operation portion 5A is 2 mm (A> E).
  • the maximum width (outer diameter) A of the friction body 9 is smaller (A> B) than the maximum width (outer diameter) B (7 mm) of the rear end portion of the rear shaft 4.
  • the total weight of the retractable writing instrument 1 is 9.0 g
  • the maximum width D (outer diameter) of the front shaft is 9.0 mm
  • the maximum width (outer diameter) of the intermediate shaft is 9.0 mm
  • the maximum width C of the rear shaft The outer diameter was 8 mm.
  • the distance Q in the longitudinal direction from the rear end of the friction body 9 to the operation portion 5A is 2 in the longitudinal direction R where the friction body 9 is exposed to the outside from the rear end of the rear shaft 4. .7 times.
  • the ballpoint pen refill has a configuration in which a ballpoint pen tip 12 is attached to the tip of the ink containing cylinder 10 via a tip holder 11.
  • the ball-point pen tip 12 includes a tip body 13 made of a stainless steel wire, a ball holding chamber 14, an ink circulation hole 17 located at the center of the ball holding chamber 14, and an ink circulation groove communicating with the ink circulation hole 17. 16.
  • the ink circulation groove 16 extends radially and does not reach the tip rear hole 18.
  • a ball 19 made of tungsten carbide having a diameter of 0.38 mm is placed on the bottom wall 15 of the ball holding chamber 14. The ball 19 is rotatably held so that a part of the ball 19 protrudes from the tip end edge by caulking the caulking portion 13A at the tip end.
  • the ballpoint pen tip 12 first cuts a stainless steel wire having a diameter of 2.3 mm and a hardness of 230 Hv to 280 Hv into a desired length, and the stainless steel wire is cut into a ball holding chamber 14, an ink flow groove 16, an ink flow hole 17, After providing the rear hole 18, the ball 19 is placed on the bottom wall 15 of the ball holding chamber 14, and then, the rear wall of the tip end portion is caulked to the inner wall of the caulking portion 13 ⁇ / b> A by a hammering process. It is produced by forming a sealing surface. Further, a coil spring 20 is disposed behind the ball 19, and the ball 19 is pressed against the inner wall sealing surface side of the caulking portion 13A by this pressing force. The pressing force of the coil spring 20 that presses the ball 19 is 20 gf.
  • the protruding amount H of the ball protruding from the tip end is 30% of the ball diameter
  • the caulking angle ⁇ is 110 degrees
  • the longitudinal direction of the ball 19 is 35 ⁇ m
  • the caulking portion outer diameter K is 1.05 times the ball diameter.
  • a coil spring 20 is disposed behind the ball 19, and the ball 19 is pressed against the inner wall seal surface side of the caulking portion 13 ⁇ / b> A by the pressing force of the coil spring 20.
  • the pressing force of the coil spring 20 that presses the ball 19 is 20 gf.
  • the pressing force of the coil spring 20 that presses the ball 19 is not less than the total (product) weight of the retractable ballpoint pen 1 and not more than 30 g, good writing and impact resistance performance can be obtained. This is because if the pressing force of the coil spring 20 that presses the ball 19 is smaller than the product weight, it is difficult to suppress the movement of the ball due to impact, and ink leakage is likely to occur. Further, if the pressing force of the coil spring 20 that presses the ball 19 is larger than 30 g, the writing performance and writing quality are deteriorated.
  • the tip of the tip hits the writing surface such as the writing surface during writing. It becomes easy to damage the tip of the chip.
  • the ball holding force is weakened, and impact resistance performance such as dropping is lowered.
  • the caulking angle ⁇ is preferably 90 ° to 120 °.
  • the ink containing cylinder 10 contains a reversible thermochromic microcapsule pigment having an average particle size of 0.5 ⁇ m, and an ink viscosity at 1 rpm in an EM type rotational viscometer is 1020 mPa ⁇ s (25 ° C.), A thermochromic water-based ballpoint pen ink (not shown) having an ink viscosity at 100 rpm of 84 mPa ⁇ s (25 ° C.) and a shear thinning index of 0.48 is accommodated. Further, a grease-like ink follower (not shown) is directly stored at the rear end of the ink in the ink storage cylinder 10. The ink viscosity is preferably 40 to 200 mPa ⁇ s at 100 rpm in an EM type rotational viscometer.
  • the retractable ballpoint pen 1 has the friction body 9 facing downward with the ballpoint pen tip 12 immersed in the front shaft 2, and the axis J of the shaft cylinder
  • the tangent S between the friction body 9 and the operation unit 5A is configured to be 45 degrees or more with respect to the writing surface.
  • the tangent line S to 5A is preferably 60 degrees or more with respect to the writing surface, and most preferably 70 degrees or more.
  • the pressing force of the coil spring that presses the ball is not particularly limited, but good writing and impact resistance can be obtained by setting it to be larger than the product weight and 30 g or less. This is because if the pressing force of the coil spring that presses the ball is smaller than the product weight, it is difficult to suppress the movement of the ball due to impact, and ink leakage is likely to occur. Further, if the pressing force of the coil spring that presses the ball is larger than 30 g, the writing performance and writing quality are deteriorated.
  • a ball of 0.38 mm is used for convenience, but the ball diameter is not particularly limited.
  • the vertical clearance of the ball is 30 to 50 ⁇ m, and the ink consumption per 100 m is 150 to 300 mg. It is preferable because handwriting and writing feeling can be obtained. This is because if the longitudinal clearance of the ball is less than 30 ⁇ m, it is difficult to increase the ink consumption such that the ink consumption per 100 m is 150 to 300 mg.
  • the vertical clearance of the ball exceeds 50 ⁇ m, when a ball of ⁇ 0.4 mm or less is used, the tip tip is thin and the ball holding force is reduced. This is because it is most preferable.
  • the ball diameter is preferably ⁇ 0.3 mm to ⁇ 0.4 mm.
  • the ink consumption per 100 m was written with a writing tester under the conditions of a load of 100 g, a writing speed of 4 m / min, a writing angle of 70 degrees, and 20 ° C. according to JIS S6054. It can be obtained by calculating (average value of 10).
  • F mV / t
  • V ⁇ (2gh)
  • h height [m]
  • the product weight should be 5g or more. preferable.
  • the operation portion 5A that is a projecting portion is a plate piece having an arc-shaped longitudinal section that also serves as a rolling prevention protrusion when the writing instrument is placed sideways on a desk, and is provided with a hole for attaching a charm.
  • the shaft cylinder body is constituted by the front shaft, the middle shaft, and the rear shaft, but is not particularly limited.
  • the shaft cylinder main body (front shaft, middle shaft, rear shaft) and operation body are formed of synthetic resin or metal such as polycarbonate, polyethylene, ABS, etc., but at least the operation body is made of transparent or translucent synthetic resin. It is preferable to form. As shown in FIG. 6, by making the operation body 5 transparent or translucent, it is difficult to reduce the visibility of the handwriting even when the operation unit 5A enters the field of view when the friction body 9 is used. It is because it can do.
  • the width of the operating portion of the operating body smaller than the maximum width of the friction body, the handwriting on the writing surface can be easily seen when using the friction body.
  • the pressing force of the coil spring that urges the ballpoint pen refill toward the rear end side of the shaft cylinder is 100 to 200 g. If it is less than 100 g, the tip end of the tip may inadvertently protrude, and if it exceeds 200 g, the operability is reduced, so the pressing force of the coil spring is 100 to 200 g, preferably 120 g to 180 g. It is because it is preferable to do.
  • the rear end portion of the shaft cylinder may block the handwriting from being recognized when the friction body is used. If the maximum outer diameter of the friction body is larger than the maximum outer diameter of the rear end portion of the shaft cylinder (less than 1.0 times), the operation body may be difficult to operate. The maximum outer diameter is 1.0 to 1.5 times the maximum outer diameter of the friction body. When the friction body is used, the rear end of the shaft tube is prevented from blocking the handwriting, and the handwriting is visible. It is preferable to improve the property.
  • the rear end portion of the rear shaft but also the rear end of the shaft cylinder of the friction body is 1/3 or more of the entire length of the writing instrument, more preferably 1/2 or more, and most preferably the maximum outer diameter of the entire writing is determined by the friction.
  • the maximum outer diameter of the body 1.0 to 1.5 times, the handwriting visibility can be further enhanced.
  • many common notebooks are provided with horizontal ruled lines at a pitch of 7 mm, and a large number of 8 mm and 10 mm pitches are commercially available. Therefore, it is preferable that the maximum outer diameter of the friction body is 7.0 mm or less.
  • a retractable ballpoint pen provided with a retractable mechanism composed of a rotating cam is illustrated, but the retractable mechanism is not particularly limited. In consideration of operability and the like, it is preferable to use a retracting mechanism composed of a rotating cam.
  • the retractable ballpoint pen of the present invention can be widely used for notebooks and notebooks because only the desired part is easily discolored.
  • the retractable ballpoint pen of the present invention can be used without limiting the retractable mechanism, it can be widely used as a retractable ballpoint pen.

Landscapes

  • Pens And Brushes (AREA)
  • Mechanical Pencils And Projecting And Retracting Systems Therefor, And Multi-System Writing Instruments (AREA)

Abstract

　所望とする部分のみを熱変色しやすい、軸筒後端部に摩擦体を具備した熱変色性出没式ボールペンを提供する。　出没式ボールペンであって、前記軸筒の後端部に、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前記熱変色性インキの筆跡を熱変色可能なゴム状弾性を有する摩擦体を具備するとともに、前記軸筒後端部の最大外径が、前記摩擦体の最大外径の１．０倍～１．５倍以下とし、且つ前記操作部の周方向の最大幅を、前記摩擦体の最大外径よりも小さくするとともに、前記摩擦体と操作部との接線が、前記摩擦体を下向き、且つ前記軸筒の軸線を筆記面に対し垂直状としたとき、筆記面からの角度が、６０度以上であることを特徴とする。

Description

出没式ボールペン
　本発明は、ボールペンチップの先端部を、軸筒の先端開口部より出没可能とした出没機構を具備してなる出没式ボールペンに関する。
　従来から、インキ収容筒の先端に、ボールを回転自在に抱持してなるボールペンチップを直接、またはチップホルダーを介して装着し、前記インキ収容筒内に、ボールペン用インキを直に収容してなるボールペンレフィルを、軸筒内に、コイルスプリングにより軸筒後端側に付勢して収納し、前記ボールペンチップの先端部を、軸筒の先端開口部より出没可能とした出没機構を具備してなる出没式ボールペンについてよく知られている。
　こうした出没式ボールペンにおいて、特開２０１２－９１４７０号公報「熱変色性筆記具」のように、軸筒後端部に具備した摩擦体によって、熱変色性インキの筆跡を熱変色可能とした出没式筆記具も数多く提案されている。
　また、こうした出没式ボールペンチップにおいて、特開平０７－２０４５６７号公報「塗布具」のように、ボールの後方にコイルスプリングを具備し、ボールをチップ先端部の内壁に押圧して、チップ先端からのインキ漏れ等を防止した構造も数多く提案されている。
　さらに、特開平０６－１５２１８号「塗布具の製造方法」のようにインキ消費量を多くする等を目的とし、ボールの縦方向のクリアランスを大きくすることも数多く提案されている。
特開２０１２－９１４７０号公報 特開平０７－２０４５６７号公報 特開平０６－１５２１８号公報
＜第１の課題＞
　しかし、前記した特許文献１のような、軸筒後端部に摩擦体を具備した従来の出没式筆記具は、軸筒の軸心に対し、摩擦体と操作体の接線の角度が小さいために、摩擦体の使用時に、筆記面とクリップが当接し易く、摩擦体を使用する角度に制限を有し、摩擦体を使用し難い問題があった。
　本発明はこれらの従来技術に鑑みてなされたものであって、所望とする部分のみを熱変色しやすい、軸筒後端部に摩擦体を具備した熱変色性出没式ボールペンを提供することにある。
＜第２の課題＞
　しかし、前記した特許文献２のような、コイルスプリングを出没式ボールペンに用いた場合、机上から床面に落下した時の衝撃により、チップ先端部に打痕が付くことがあった。このような打痕がチップ先端部に付くと、コイルスプリングによってボールをチップ先端部の内壁に押圧しても、インキ漏れが発生する恐れがある。前記した特許文献３のように、インキ供給量を多くする等を目的とし、ボールの縦方向のクリアランスを大きくすると、打痕によってインキ漏れが発生しやすくなる。特に、ボールの直径がφ０．４ｍｍ以下と小さくなる程、チップ先端部のかしめ部の内径及び外径も小さくなり、同じ大きさの打痕がかしめ部に与える影響も大きくなる。
　こうした問題を鑑みて、チップ先端部の肉厚を厚くすることが考えられるが、チップ先端部の肉厚が厚くなると、筆記時に筆記面に当接する紙当たり現象が発生しやすく、筆感が低下する問題があった。
　ところで、筆記具を机上から落下する現象を検証すると、筆記具を握った手が滑り、落下させてしまうこともあるが、その原因の多くが、机上に横向きで置いていた筆記具に、手や肘、本やノート等が当たって落下させてしまうことにある。
　本発明はこれらの従来技術に鑑みてなされたものであって、机上に横向きで置いていた筆記具が誤って落下した時の衝撃により、チップ先端部に打痕が付き難く、且つ安定したインキ流出量を得ることのできる出没式ボールペンを提供することにある。
＜第１の本発明＞
　第１の本発明は、前記問題を解決するために、インキ収容筒の先端に、ボールを回転自在に抱持してなるボールペンチップを直接、またはチップホルダーを介して装着し、前記インキ収容筒内に、熱変色性インキを直に収容してなるボールペンレフィルを、軸筒内に、コイルスプリングにより軸筒後端側に付勢して収納し、前記軸筒の外周面から外方に突出して付設した操作体の操作部を操作することで、前記ボールペンチップの先端部を、軸筒の先端開口部より出没可能とした出没機構を具備してなる出没式ボールペンであって、前記軸筒の後端部に、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前記熱変色性インキの筆跡を熱変色可能なゴム状弾性を有する摩擦体を具備するとともに、前記軸筒後端部の最大外径が、前記摩擦体の最大外径の１．０倍～１．５倍以下とし、且つ前記操作部の周方向の最大幅を、前記摩擦体の最大外径よりも小さくするとともに、前記摩擦体と操作部との接線が、前記摩擦体を下向き、且つ前記軸筒の軸線を筆記面に対し垂直状としたとき、筆記面からの角度が、６０度以上であることを特徴とする。
　尚、第１の本発明において「先」とは、出没筆記具の長手方向においてボールペンチップ側を示し、「後」とは、摩擦体側を示す。
　また、前記摩擦体の最大外径が、１．０ｍｍ～７．０ｍｍであることを特徴とする。
　また、前記摩擦体の後端から前記操作部までの長手方向の距離が、前記摩擦体が軸筒後端から外部に露出する長手方向の長さの２倍以上であることを特徴とする。
　さらにまた、前記ボールペンチップが突出した状態での重心位置を筆記具全長の中間部又はその後方に位置することを特徴とする。
　第１の本発明の第１の構成によれば、出没式ボールペンであって、前記軸筒の後端部に、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前記熱変色性インキの筆跡を熱変色可能なゴム状弾性を有する摩擦体を具備するとともに、前記軸筒後端部の最大外径が、前記摩擦体の最大外径の１．０倍～１．５倍とし、且つ前記操作部の周方向の最大幅を、前記摩擦体の最大外径よりも小さくするとともに、前記摩擦体と操作部との接線が、前記摩擦体を下向き、且つ前記軸筒の軸線を筆記面に対し垂直状としたとき、筆記面からの角度が、６０度以上とすることで、ボールペンチップの出没に関わらず、熱変色性インキの筆跡を視認しやすく、所望とする部分のみを熱変色しやすい効果を奏する。
　これは、先ず、前記軸筒後端部の最大外径が、前記摩擦体の最大外径１．５倍を超えると、摩擦体の使用時に、前記軸筒後端部が筆跡の視認を遮る恐れがあり、摩擦体の最大外径が軸筒後端部の最大外径より大きくなる（１．０倍未満）と、操作体を操作し難くなる恐れがあるため、前記軸筒後端部の最大外径が、前記摩擦体の最大外径の１．０倍～１．５倍とし、摩擦体を使用するときに、軸筒後端部が筆跡を遮ることを抑制し、筆跡への視認性を高めているためである。また、軸筒後端部のみならず、摩擦体の軸筒後端から筆記具全長の１／３以上、さらに好ましくは１／２以上、最も好ましくは、筆記全体の最大外径を、前記摩擦体の最大外径の１．０倍～１．５倍とすることで、筆跡の視認性を一層、高めることができる。
　次に、前記摩擦体と操作部との接線が、前記摩擦体を下向き、且つ前記軸筒の軸線を筆記面に対し垂直状としたとき、筆記面からの角度が、４５度以上あれば、ユーザーが摩擦体を使用するときに、筆記具を把持したときの操作体自体、及び摩擦体の使用角度（筆記具の角度）、具体的には、筆記面と操作部との接触を気にせずに使用することができる。しかし、所望とする部分のみを熱変色するには、前記摩擦体を下向き、且つ前記軸筒の軸線を筆記面に対し垂直状としたとき、前記摩擦体と操作部との接線を６０度以上、好ましくは７０度以上とすることで、摩擦体を使用するときの筆跡への視認性を一層、高めることが好ましい。尚、摩擦体と操作体が前記軸筒の軸線を筆記面に対し垂直状としたとき、その接線を９０度以上とすることも考えられるが、操作体の操作性を鑑みて、８０度以下とすることが好ましい。また、ボール径がφ０．５ｍｍ未満のボールを用いた場合、筆跡は小さくなる傾向となるので、本発明の効果は顕著である。
　第１の本発明の第２の構成によれば、前記摩擦体の最大外径が、１．０ｍｍ～７．０ｍｍとすることで、熱変色性インキの筆跡を視認しやすく、所望とする部分のみを熱変色しやすい効果を奏する。これは、一般的なノートは、横罫線を７ｍｍピッチで設けているものが多く、８ｍｍ、１０ｍｍピッチも多く市販されている。そのため、摩擦体の最大外径を７．０ｍｍ以下、好ましくは６．０ｍｍ以下とすることで、摩擦体を使用するときに、罫線内に書かれた筆跡への視認性を高めることができるので、前記摩擦体の最大外径は７．０ｍｍ以下とすることが好ましいためである。また、摩擦体の最大外径が１．０ｍｍより小さいと、摩擦体の使用時に摩擦体が破損する恐れがあるため、摩擦体の最大外径は１．０ｍｍ以上とすることが好ましい。
　第１の本発明の第３の構成によれば、前記摩擦体の後端から前記操作部までの長手方向の距離が、前記摩擦体が軸筒後端から外部に露出する長手方向の長さの２倍以上とすることで、前記操作部によって、筆跡の視認性を低下することがなく、熱変色性インキの筆跡を視認しやすい効果を奏する。但し、前記摩擦体の後端から前記操作部までの長手方向の距離が長すぎると、操作部を操作し難くなるため、前記摩擦体が軸筒後端から外部に露出する長手方向の長さの３倍以下が好ましい。
　第１の本発明の第４の構成によれば、前記ボールペンチップが突出した状態での重心位置を筆記具全長の中間部又はその後方に位置することで、机上に横向きで置いていた筆記具が誤って落下してもチップ先端部側から、床面に落下し難くすることができ、チップ先端部の損傷を抑制できる。特に、同じ大きさの打痕であっても、φ０．５ｍｍ以下等、ボールが小さい程、かしめ内径も小さくなる傾向となり、この内径に対する打痕の影響も大きくなるので、本構成の効果は顕著である。また、軸筒の後端に具備した摩擦体は、ゴム状弾性を有するため、摩擦体から床面に落下して衝突すれば、衝撃を緩和することができる効果を奏するため、中間部よりも後方に位置することが好ましい。尚、本発明において中間部とは、筆記具全長の両端から等距離となる位置に限定されるものでなく、その近傍を含むものである。
　尚、第１の本発明に用いる摩擦体には、ゴム状弾性を有する部材、例えば、シリコーンゴム、フッ素系ゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリエステル系ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン系エラストマー、エステル系エラストマー、オレフィン系エラストマー等、ゴム状弾性を有するゴム、エラストマー等が挙げられ、適宜選択して用いることができる。また、前記した摩擦体は、軸筒後端部と一体に形成又は別部材を嵌合等によって装着してあってもよい。また、ショアＡ硬度４０以上、１００以下が好ましい。
　第１の本発明に用いる熱変色性インキには、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マイクロカプセル顔料が好適に用いられる。
＜第２の本発明＞
　第２の本発明は、前記問題を解決するために、インキ収容筒の先端に、チップ先端部のかしめ部によって、φ０．４ｍｍ以下のボールを回転自在に抱持してなるボールペンチップを直接、またはチップホルダーを介して装着し、前記インキ収容筒内に、熱変色性インキを直に収容してなるボールペンレフィルを、軸筒内に、コイルスプリングにより軸筒後端側に付勢して収納し、前記軸筒に設けた操作体の操作部を操作することで、前記ボールペンチップの先端部を、軸筒の先端開口部より出没可能とした出没機構を具備してなる出没式ボールペンであって、前記軸筒の後端部に、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前記熱変色性インキの筆跡を熱変色可能なゴム状弾性を有する摩擦体を具備し、前記ボールの後方に、前記ボールをチップ先端部の内壁に、前記出没式ボールペンの総重量よりも高い押圧力で押圧するコイルスプリングを配設するとともに、前記ボールの縦方向のクリアランスが３０～４０μｍ、前記かしめ部外径をボール径の１．０倍～１．２倍とし、前記ボールペンチップが突出した状態での重心位置を筆記具全長の中間部又はその後方に位置したことを特徴とする。
　尚、第２の本発明において「先」とは、出没筆記具の長手方向においてボールペンチップ側を示し、「後」とは、摩擦体側を示す。また、筆記具全長の中間部とは、筆記具全長の両端から等距離となる位置に限定されるものでなく、その近傍を含むものである。
　また前記出没式ボールペンの総重量を１０ｇ以下にしたことを特徴とする。
　また、前記操作体の操作部を前記軸筒の外周面から外方に突出して付設し、前記操作部の周方向の最大幅を、前記摩擦体の周方向の最大幅よりも小さくするとともに、前記ボールペンレフィルを軸筒後端側に付勢するコイルスプリングの押圧力を１００～２００ｇとしたことを特徴とする。
　第２の本発明の第１の構成によれば、φ０．４ｍｍ以下のボールを用いた出没式ボールペンであって、前記軸筒の後端部に、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前記熱変色性インキの筆跡を熱変色可能なゴム状弾性を有する摩擦体を具備し、前記ボールの後方に、前記ボールをチップ先端部の内壁に、前記出没式ボールペンの総重量よりも高い押圧力で押圧するコイルスプリングを配設するとともに、前記ボールの縦方向のクリアランスが３０～４０μｍ、前記かしめ部の外径をボール径の１．０倍～１．２倍とし、前記ボールペンチップが突出した状態での重心位置を筆記具全長の中間部又はその後方に位置することで、落下衝撃を効果的に緩和することができる。
　これは、前記ボールペンチップが突出した状態での重心位置を筆記具全長の中間部又はその後方に位置することで、机上に横向きで置いていた筆記具が誤って落下してもチップ先端部側から、床面に落下し難くすることができる。さらに、軸筒後端部に付設した摩擦体は、ゴム状弾性を有するため、摩擦体から床面に落下して衝突しても、衝撃を緩和することができるため、中間部よりも後方に位置することが好ましい。
　また、φ０．４ｍｍ以下の小径なボールを用いて、前記ボールの縦方向のクリアランスを前記した３０から５０μｍとすると、チップ先端部の出没時や摩擦体の使用時に、衝撃を受け、ボールが移動し易く、空気の呑み込みが発生する恐れがある。そのため、本願発明では、前記した構成に加え、ボールをチップ先端部の内壁に、出没式ボールペンの総重量よりも高い押圧力で押圧し、容易にボールが移動することを抑制すること、前記かしめ部の外径をボール径の１．０倍～１．２倍、好ましくは、１．０５～１．１倍とし、紙当たり性やボール落ちを防止することも重要な構成となる。尚、前記かしめ部の外径をボール径の１．０倍より小さいとボール保持力が低下する傾向となり、１．２倍を超えると、所望するクリアランスを得られにくく、紙当たり現象が発生しやすい傾向となる。
　また、φ０．４ｍｍ以下の小径なボールを用いていても、熱変色性インキの場合には、１００ｍ当たりのインキ消費量が１５０ｍｇ未満では、筆跡が薄く、筆感が低下する傾向となり、３００ｍｇを超えると筆跡乾燥性が低下するため、１５０ｍｇ～３００ｍｇとし、良好な筆跡及び筆感を得ることが好ましい。尚、１００ｍ当たりのインキ消費量は、ＪＩＳ　Ｓ　６０５４に準じて荷重１００ｇ、筆記速度４ｍ／分、筆記角度７０度、２０℃の条件で筆記試験機にて筆記を行ない、１００ｍ当たりのインキ消費量（１０本の平均値）を算出して得ることができる。
　第２の本発明において、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マイクロカプセル顔料が好適に用いられる。
　前記したマイクロカプセル顔料の粒子の大きさは、０．１μｍ～３０μｍを用いることが好ましい。尚、粒子の大きさは、あくまでも平均の大きさをいうものであり、遠心沈降式やレーザー回折式の体積基準によって求めるこができる。また、顔料の含有量は、インキ組成物全量に対し、３～１５質量％が好ましい。
　第２の本発明に用いる摩擦体には、ゴム状弾性を有する部材、例えば、シリコーンゴム、フッ素系ゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリエステル系ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン系エラストマー、エステル系エラストマー、オレフィン系エラストマー等、ゴム状弾性を有するゴム、エラストマー等が挙げられ、適宜選択して用いることができる。また、前記した摩擦体は、軸筒後端部と一体に形成又は別部材を二色成形や嵌合等によって装着してあってもよい。また、ショアＡ硬度４０以上、１００以下が好ましい。
　第２の本発明の第２の構成によれば、前記した重心位置に加え、製品重量を１０ｇ以下とすることで、落下衝撃を一層、和らげることができる。これは、落下による衝撃は、Ｆ=ｍＶ/ｔ　（衝撃力Ｆ[N]、物体の質量をｍ[kg]、減速時間をｔ[s]、Ｖ=√(２ｇｈ)（ｇは重力加速度＝９．８[ｍ/ｓ２]、ｈは高さ[ｍ]）で表せる通り、物体の質量（製品重量）に大きく依存するものである。特に、φ０．４ｍｍ以下の小径なボールを用いる場合には、チップ先端部のかしめ部の肉厚が薄くなり、落下時に打痕が付きやすい。そのため、製品重量を１０ｇ以下とすることで、この落下衝撃を抑制することが重要である。但し、製品重量が小さすぎると、机上に横向きで置いていた出没式筆記具に、手や肘、本やノート等が当たった時に、移動しやすく、結果的に落下し易くなってしまうため、製品重量は、５ｇ以上とすることが好ましい。
　第２の本発明の第３の構成によれば、前記操作体の操作部を前記軸筒の外周面から外方に突出して付設し、前記操作部の周方向の幅を前記摩擦体の周方向の幅よりも小さくすることで、摩擦体の使用時に、また、摩擦体の使用時に、筆記面上の筆跡を視認し易い効果を奏する。但し、操作部の幅を小さくすると操作し難くなるため、前記ボールペンレフィルを軸筒後端側に付勢するコイルスプリングの押圧力を１００～２００ｇとすることが好ましい。これは、１００ｇ未満だと、不用意にチップ先端部が突出する恐れがあり、２００ｇを超えると、操作性が低下し、且つ前記したノック衝撃が大きくなる傾向となるため、コイルスプリングの押圧力を１００～２００ｇ、好ましくは、１２０ｇ～１８０ｇとするものである。
＜第１の効果＞
　本発明は、所望とする部分のみを熱変色しやすい、軸筒後端部に摩擦体を具備した熱変色性出没式ボールペンを提供することができた。
＜第２の効果＞
　本発明は、落下等の衝撃により、チップ先端部に打痕が付き難く、且つ安定したインキ流出量を得ることのできる出没式ボールペンを提供することができた。
実施形態１の出没式ボールペンを示す縦断面図である。 図１におけるボールペンチップが突出した状態を示す図である。 図１におけるボールペンチップの一部省略した要部拡大断面図である。 図１における上面方向から見た外観図である。 図１における摩擦体を使用する状態の一例を示す外観図である。 図１における摩擦体を使用する状態の他の例を示す外観図である。
　図１～図６に、実施形態１の出没式ボールペン１を示す。出没式ボールペン１は、前軸２と中間軸３を螺着し、中間軸３の後端部に後軸４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を、前軸２の後端に配設したスプリング受部材７と回転カム６間に配設したコイルスプリング８によって、後軸４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３内には、回転カム６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３の内面には、カム溝を設けてある。
　また、後軸４の外周面には、長手方向に延びる細長状の窓孔４Ａが径方向に内外を連通して貫設してあり、この窓孔４Ａを介して、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５が配設される。操作体５は、窓孔４Ａから外方に突出する操作部５Ａと、回転カム５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５Ｂ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１２の先端部が前軸２の先端開口部２Ａに没入した状態において、後軸４の径方向外周面から外方に突出して配設した操作体５の操作部５Ａをコイルスプリング８の付勢力に抗して、後軸４に設けた窓孔４Ａに沿って前軸２の先端開口部２Ａ方向にスライド操作する。すると、操作体５の軸部５Ｂが回転カム６を作動させる。これにより、ボールペンチップ１２の先端部が、前軸２の先端開口部２Ａから突出した状態を維持し、出没式ボールペン１による筆記が可能となる。前記した出没機構は、回転カム６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１２を、前軸２の先端開口部２Ａから出没可能とするものである。尚、ボールペンレフィルを後軸４後端側へ付勢するコイルスプリング８の付勢力は、プッシュプルスケールで測定した結果、１５０ｇｆであり、１００ｍ当たりのインキ消費量は、１８０ｍｇであった。
　後軸４の後端部には、ポリエステル系エラストマーかなる摩擦体９を乗り越し嵌合によって装着してある。図５、図６に示すとおり、この摩擦体９をノート等の筆記面２１における、横罫線間Ｐに筆記した筆跡に圧接し、擦ることで熱を発生させる。この熱によって、熱変色性インキの筆跡を熱消色又は熱変色させることができる。ボールペンチップ１２が前軸２内に没入した状態で、操作体５の操作部５Ａと摩擦体９との接線Ｓの角度βは、軸線Ｊに対し７８度であった。
　図２に示すように、本実施形態における出没式ボールペン１の全長Ｌは、ボールペンチップ１２の先端部が前軸２から突出した状態で１４４．０ｃｍである。また、ボールペンチップ１２の先端部が前軸２から突出した状態における、出没式ボールペン１の重心Ｇは、ボールペンチップ１２の先端からの距離Ｍ、及び摩擦体９の後端からの距離Ｎに位置する。出没式ボールペン１の距離Ｍは７１．５ｃｍ、距離Ｎは７２．５ｍｍであった。机上から落下する状態を確認するため、地面に対して出没式ボールペン１を平行状態とし、１ｍの高さから落下する落下試験を行った結果、チップ側から落下することはなく、かしめ部１３Ａが損傷することはなかった。
　図４に示すように、摩擦体９の最大幅（外径）Ａは６ｍｍ、操作部５Ａの周方向の最大幅Ｅは２ｍｍ（Ａ＞Ｅ）としてある。また、摩擦体９の最大幅（外径）Ａは、後軸４の後端部の最大幅（外径）Ｂ（７ｍｍ）よりも小さく（Ａ＞Ｂ）してある。この出没式筆記具１の総重量は、９．０ｇであり、前軸の最大幅Ｄ（外径）９．０ｍｍ、中間軸の最大幅（外径）９．０ｍｍ、後軸の最大幅Ｃ（外径）は８ｍｍであった。また、図１に示すように、摩擦体９の後端から操作部５Ａまでの長手方向の距離Ｑは、摩擦体９が後軸４後端から外部に露出する長手方向の長さＲの２．７倍であった。
　図３に示すように、ボールペンレフィルは、インキ収容筒１０の先端部に、チップホルダー１１を介して、ボールペンチップ１２を装着した構成となっている。ボールペンチップ１２は、ステンレス鋼線材からなるチップ本体１３に、ボール抱持室１４と、このボール抱持室１４の中央に位置するインキ流通孔１７と、このインキ流通孔１７に連通するインキ流通溝１６とを有する。インキ流通溝１６は、放射状に延び、チップ後部孔１８に達しない深さとなっている。ボール抱持室１４の底壁１５には、φ０．３８ｍｍのタングステンカーバイド製のボール１９が載置してある。ボール１９は、チップ先端部のかしめ部１３Ａを内側にかしめることにより、その一部がチップ先端縁より突出するように回転自在に抱持されている。
　ボールペンチップ１２は、まず、φ２．３ｍｍ、硬度が２３０Ｈｖ～２８０Ｈｖのステンレス鋼線材を所望の長さに切断し、このステンレス鋼線材にボール抱持室１４、インキ流通溝１６、インキ流通孔１７、後部孔１８を設けた後、ボール抱持室１４の底壁１５にボール１９を載置し、その後、後方ハンマーリング加工によって、チップ先端部のかしめ部１３Ａの内壁に、ボール１９と略同形のシール面を形成することにより作製される。また、ボール１９の後方には、コイルスプリング２０を配設してあり、この押圧力によって、ボール１９をかしめ部１３Ａの内壁シール面側に押圧してある。尚、ボール１９を押圧するコイルスプリング２０の押圧力は２０ｇｆとしてある。
　また、ボール１９が底壁１５に載置された状態において、チップ先端より突出するボール突出量Ｈをボール径の３０％、かしめ角度αを１１０度、ボール１９の縦方向（図３におけるボール１９の左右方向）のクリアランスを３５μｍ、かしめ部外径Ｋをボール径の１．０５倍としてある。また、ボール１９の後方には、コイルスプリング２０を配設してあり、このコイルスプリング２０の押圧力によって、ボール１９をかしめ部１３Ａの内壁シール面側に押圧してある。尚、ボール１９を押圧するコイルスプリング２０の押圧力は２０ｇｆとしてある。
　前記ボール１９を押圧するコイルスプリング２０の押圧力は、出没式ボールペン１の全体（製品）重量以上、且つ３０ｇ以下とすることで、良好な筆記と耐衝撃性能を得ることができる。これは、前記ボール１９を押圧するコイルスプリング２０の押圧力が、製品重量よりも小さいと、衝撃によるボールの移動を抑制し難く、インキ漏れが生じ易い。また、ボール１９を押圧するコイルスプリング２０の押圧力が、３０ｇより大きいと、書き出し性能や書き味が低下するためである。
　尚、前記ボール１９が前記底壁１５に載置された状態において、チップ先端より突出するボール突出量Ｈが、ボール径の２５％未満では、筆記時に筆記面等の筆記面にチップ先端が当たり易くなり、チップ先端を損傷し易い。ボール径の４０％より大きいと、ボール保持力が弱くなり、落下等の耐衝撃性能が低下する。また、かしめ角度αを鈍角に形成することで、かしめ部１３Ａのボール保持力を高める効果を奏する。但し、かしめ角度αが１２０度を超えると、筆記時に筆記面等の筆記面にチップ先端が当たり易くなる。かしめ角度αは９０度～１２０度が好ましい。
　また、インキ収容筒１０内には、平均粒径が０．５μｍの可逆熱変色性のマイクロカプセル顔料を含有し、ＥＭ型回転粘度計における１ｒｐｍでのインキ粘度が１０２０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、１００ｒｐｍでのインキ粘度が８４ｍＰａ・ｓ（２５℃）で、剪断減粘指数が０．４８の熱変色性の水性ボールペン用インキ（図示せず）が収容してある。また、インキ収容筒１０内におけるインキの後端には、グリース状のインキ追従体（図示せず）を直に収容してある。尚、インキ粘度は、ＥＭ型回転粘度計における１００ｒｐｍで、４０～２００ｍＰａ・ｓとすることが好ましい。
　また、図５に示すように、本実施形態における出没式ボールペン１は、前記ボールペンチップ１２が前軸２内に没入した状態で、前記摩擦体９を下向きにし、且つ前記軸筒の軸線Ｊを筆記面に対して垂直としたときに、摩擦体９と操作部５Ａとの接線Ｓが、筆記面に対して４５度以上となる構成としてある。このような構成とすることで、ユーザーが摩擦体９を使用するときに、筆記面と操作部５Ａとの接触を気にせずに使用することができる。特に、φ０．４ｍｍ以下のボールによって形成される筆跡は小さくなるので、前記摩擦体９を下向き、且つ前記軸筒の軸線Ｊを筆記面に対して垂直としたときに、摩擦体９と操作部５Ａとの接線Ｓが、筆記面に対して６０度以上となるようにすることが好ましく、７０度以上となるようにすることが最も好ましい。
　前記ボールを押圧するコイルスプリングの押圧力は特に限定されるものではないが、製品重量よりも大きく、且つ３０ｇ以下とすることで、良好な筆記と耐衝撃性能を得ることができる。これは、前記ボールを押圧するコイルスプリングの押圧力が、製品重量よりも小さいと、衝撃によるボールの移動を抑制し難く、インキ漏れが生じ易い。また、ボールを押圧するコイルスプリングの押圧力が、３０ｇより大きいと、書き出し性能や書き味が低下するためである。
　本実施形態では、便宜上、０．３８ｍｍのボールを用いているが、ボール径は特に限定されるものでない。但し、実施形態のように、φ０．４ｍｍ以下のボールを用いて、前記ボールの縦方向のクリアランスが、３０～５０μｍとし、１００ｍ当たりのインキ消費量が、１５０～３００ｍｇとすることで、良好な筆跡及び筆感を得ることができるので好ましい。これは、ボールの縦方向のクリアランスが３０μｍ未満では、１００ｍ当たりのインキ消費量が１５０～３００ｍｇとのようなインキ消費量を多くすることが困難となるためである。一方、ボールの縦方向のクリアランスが、５０μｍを超えると、φ０．４ｍｍ以下のボールを用いた場合、チップ先端部の肉厚も薄く、ボール保持力が低下するため、３０から５０μｍとすることが最も好ましいためである。ボール径はφ０．３ｍｍ～φ０．４ｍｍが好適である。尚、１００ｍ当たりのインキ消費量は、ＪＩＳ　Ｓ　６０５４に準じて荷重１００ｇ、筆記速度４ｍ／分、筆記角度７０度、２０℃の条件で筆記試験機にて筆記を行ない、１００ｍあたりのインキ消費量（１０本の平均値）を算出して得ることができる。
　また、出没式ボールペンの全重量（製品重量）は、特に限定されるものではないが、落下による衝撃は、Ｆ=ｍＶ/ｔ　（衝撃力Ｆ[N]、物体の質量をｍ[kg]、減速時間をｔ[s]、Ｖ=√(２ｇｈ)（ｇは重力加速度＝９．８[ｍ/ｓ２]、ｈは高さ[ｍ]）で表せる通り、物体の質量（製品重量）に大きく依存するものである。特に、φ０．５ｍｍ以下の小径なボールを用いる場合には、チップ先端部のかしめ部の肉厚が薄くなり、落下時に打痕が付きやすい。そのため、製品重量を１０ｇ以下とすることで、この落下衝撃を抑制することが好ましい。但し、製品重量が小さすぎると、机上に横向きで置いていた出没式筆記具に、手や肘、本やノート等が当たった時に、移動しやすく、結果的に落下し易くなってしまうため、製品重量は、５ｇ以上とすることが好ましい。
　本実施形態において、突出部分である操作部５Ａは、筆記具を机上に横向きで置いた時の転がり防止突起を兼ねた縦断面円弧状の板片とし、チャームを付けるための孔部を設けてあるが、クリップを一体に形成又は付設することもできる。
　また、本実施形態では、前軸、中軸、後軸によって軸筒本体を構成してあるが、特に限定されるものではない。また、前記軸筒本体（前軸、中軸、後軸）や操作体は、ポリカーボネート、ポリエチレン、ＡＢＳ等の合成樹脂や金属により形成されるが、少なくとも操作体は、透明又は半透明の合成樹脂で形成することが好ましい。これは、図６に示すように、操作体５を透明又は半透明とすることで、摩擦体９の使用時、操作部５Ａが視界に入っても、筆跡の視認性を低下し難くすることができるためである。
　また、本実施形態のように、操作体の操作部の幅を摩擦体の最大幅よりも小さくすることで、摩擦体の使用時に、筆記面上の筆跡を視認し易い効果を奏する。但し、操作体の幅を小さくすると操作し難くなるため、前記ボールペンレフィルを軸筒後端側に付勢するコイルスプリングの押圧力を１００～２００ｇとすることが好ましい。これは、１００ｇ未満だと、不用意にチップ先端部が突出する恐れがあり、２００ｇを超えると、操作性が低下するため、コイルスプリングの押圧力を１００～２００ｇ、好ましくは、１２０ｇ～１８０ｇとすることが好ましいためである。
　また、前記後軸の後端部の最大外径が、前記摩擦体の最大外径の１．５倍を超えると、摩擦体の使用時に、前記軸筒後端部が筆跡の視認を遮る恐れがあり、摩擦体の最大外径が軸筒後端部の最大外径より大きくなる（１．０倍未満）と、操作体を操作し難くなる恐れがあるため、前記軸筒後端部の最大外径が、前記摩擦体の最大外径の１．０倍～１．５倍とし、摩擦体を使用するときに、軸筒後端部が筆跡を遮ることを抑制し、筆跡への視認性を高めることが好ましい。また、後軸の後端部のみならず、摩擦体の軸筒後端から筆記具全長の１／３以上、さらに好ましくは１／２以上、最も好ましくは、筆記全体の最大外径を、前記摩擦体の最大外径の１．０倍～１．５倍とすることで、筆跡の視認性を一層、高めることができる。尚、一般的なノートは、横罫線を７ｍｍピッチで設けているものが多く、８ｍｍ、１０ｍｍピッチも多く市販されている。そのため、摩擦体の最大外径を７．０ｍｍ以下とすることが好ましい。
　また、本実施例では、便宜上、回転カムからなる出没機構を具備した出没式ボールペンを例示しているが、出没機構は特に限定されるものではない。操作性等を考慮して回転カムからなる出没機構を用いることが好ましい。
　本発明の出没式ボールペンは、所望とする部分のみを熱変色しやすいため、ノートや手帳用として広く利用可能である。
　本発明の出没式ボールペンは、出没機構を限定することなく使用可能であるため、出没式ボールペンとして広く利用可能である。
　１　出没式ボールペン
　２　前軸
　２Ａ　先端開口部
　３　中間軸
　４　後軸
　４Ａ　摺動孔
　５　操作体
　５Ａ　操作部
　５Ｂ　軸部
　５Ｃ　孔部
　６　回転カム
　７　スプリング受部材
　８　コイルスプリング
　９　摩擦体
　１０　インキ収容筒
　１１　チップホルダー
　１２　ボールペンチップ
　１３　チップ本体
　１３Ａ　かしめ部
　１４　ボール抱持室
　１５　底壁
　１６　インキ流通溝
　１７　インキ流通孔
　１８　後部孔
　１９　ボール
　２０　コイルスプリング
　２１　筆記面
　Ａ　摩擦体の最大外径
　Ｂ　後軸後端部の最大外径
　Ｃ　後軸の最大外径
　Ｄ　前軸及び中間軸の最大外径
　Ｅ　操作部の幅
　Ｇ　重心
　Ｈ　ボール突出量
　Ｊ　軸心
　Ｋ　かしめ部外径
　Ｌ　チップ先端部が突出した状態での全長
　Ｍ　チップ先端から重心までの距離
　Ｎ　摩擦体後端から重心までの距離
　Ｑ　摩擦体の後端から操作部までの距離
　Ｒ　摩擦体の後軸後端から外部に露出する長さ
　Ｓ　接線
　α　かしめ角度
　β　摩擦体と操作部との接線の角度

Claims (4)

  1. 　インキ収容筒の先端に、ボールを回転自在に抱持してなるボールペンチップを直接、またはチップホルダーを介して装着し、前記インキ収容筒内に、熱変色性インキを直に収容してなるボールペンレフィルを、軸筒内に、コイルスプリングにより軸筒後端側に付勢して収納し、前記軸筒の外周面から外方に突出して付設した操作体の操作部を操作することで、前記ボールペンチップの先端部を、軸筒の先端開口部より出没可能とした出没機構を具備してなる出没式ボールペンであって、前記軸筒の後端部に、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前記熱変色性インキの筆跡を熱変色可能なゴム状弾性を有する摩擦体を具備するとともに、前記軸筒後端部の最大外径が、前記摩擦体の最大外径の１．０倍～１．５倍以下とし、且つ前記操作部の周方向の最大幅を、前記摩擦体の最大外径よりも小さくするとともに、前記摩擦体と操作部との接線が、前記摩擦体を下向き、且つ前記軸筒の軸線を筆記面に対し垂直状としたとき、筆記面からの角度が、６０度以上であることを特徴とする出没式ボールペン。
  2. 　前記摩擦体の最大外径が、１．０ｍｍ～７．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の出没式ボールペン。
  3. 　前記摩擦体の後端から前記操作部までの長手方向の距離が、前記摩擦体が軸筒後端から外部に露出する長手方向の長さの２倍以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の出没式ボールペン。
  4. 　前記ボールペンチップが突出した状態での重心位置を筆記具全長の中間部又はその後方に位置することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の出没式ボールペン。
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