JP2017200748A - Thermochromic writing instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱変色性インクを収容する熱変色性筆記具に関する。 The present invention relates to a thermochromic writing instrument that contains thermochromic ink.
近年、特許文献１に開示された熱変色性筆記具においては、摩擦熱で描線を無色にすることのできるため、書き間違えを容易に書き直すことができる。 In recent years, in the thermochromic writing instrument disclosed in Patent Document 1, since the drawn line can be made colorless by frictional heat, it is possible to easily rewrite mistakes.
しかし、特許文献１に開示された熱変色性筆記具においては、子供や老人などの力の弱い使用者では一般的に軽い筆記圧で筆記することからインクの流出が十分ではなく満足のいく書き味を得ることが難しい。 However, in the thermochromic writing instrument disclosed in Patent Document 1, a weak user, such as a child or an elderly person, generally writes with a light writing pressure, so that the outflow of ink is not sufficient and the writing quality is satisfactory. Difficult to get.
そこで、子供や老人などの筆記圧の弱い使用者でも十分なインク流出を得ることができる熱変色性筆記具を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object to provide a thermochromic writing instrument that can obtain sufficient ink outflow even for a user with low writing pressure such as a child or an elderly person.
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、以下の発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have completed the following invention.
先端に筆記部であるボールペンチップを備えたリフィルと、該リフィルを収容する軸本体と、該リフィル内に熱変色性インクを有する筆記具であって、前記ボールペンチップは筆記ボールと、該筆記ボールを先端に抱持するホルダーと、を備え、前記ホルダーの先端には前記筆記ボールを抱持するカシメ部が設けられ、該ホルダーの内部空間には、該ホルダーの先端に設けられるとともに前記筆記ボールが挿入されるボールハウス、該ホルダーの後端から先端方向へ該ボールハウスの近傍まで設けられたバック孔、及び該バック孔とボールハウスとを連結するインク誘導孔が形成されており、前記ボールハウスは軸心とほぼ平行な円筒面と、該円筒面に連続して後方へ向かって縮径する円錐面である底面と、該底面に前記筆記ボールの曲面が転写されたボール受座と、を有しており、前記インク誘導孔の周囲に等配された複数箇所には、前記ボールハウス側から後方に向かって穿設された放射状の溝であるインク溝が形成されており、筆記ボール１００回転あたりのインク流出量が１．５ｍｇ以上、４．５ｍｇ以下であることを特徴とする。筆記ボールの１００回転あたりのインク流出量が１．５ｍｇ未満である場合、子供や老人などの筆記圧の弱い使用者では十分な濃さの筆跡を得ることができない。また、４．５ｍｇより多くした場合、紙面等に書いた後の筆跡の乾きが遅く手が汚れてしまうことと、消去の際にインクが消えにくくなるため熱変色性筆記具として不適である。 A refill provided with a ballpoint pen tip as a writing portion at the tip, a shaft main body that accommodates the refill, and a writing instrument having thermochromic ink in the refill, wherein the ballpoint pen tip comprises a writing ball and the writing ball. A holder for holding the writing ball at the tip of the holder, and a caulking portion for holding the writing ball is provided at the tip of the holder, and the writing ball is provided at the tip of the holder in the inner space of the holder. A ball house to be inserted, a back hole provided from the rear end of the holder to the vicinity of the ball house in the vicinity of the ball house, and an ink guide hole for connecting the back hole and the ball house are formed. Is a cylindrical surface that is substantially parallel to the axis, a bottom surface that is a conical surface that continuously decreases in diameter toward the rear, and a curved surface of the writing ball on the bottom surface. And an ink groove that is a radial groove drilled rearward from the ball house side at a plurality of locations equally distributed around the ink guide hole. Is formed, and the ink outflow amount per 100 rotations of the writing ball is 1.5 mg or more and 4.5 mg or less. When the amount of ink outflow per 100 rotations of the writing ball is less than 1.5 mg, a user with low writing pressure such as a child or an elderly person cannot obtain a sufficiently dark handwriting. On the other hand, when the amount is more than 4.5 mg, the handwriting after writing on paper or the like dries slowly and the hands become dirty, and the ink is difficult to disappear at the time of erasing, so it is not suitable as a thermochromic writing instrument.
また、先端に筆記部であるボールペンチップを備えたリフィルと、該リフィルを収容する軸本体と、該リフィルを後方へ付勢するコイルスプリングと、該軸本体の後部に設けられるとともに、該リフィルの後方に配置され、該リフィルと連動するノック部と、該リフィル内に熱変色性インクを有し、該ノック部を前方に押圧してリフィルを前記軸本体の先端から突出させることによって筆記位置となる筆記具であって、前記ボールペンチップは筆記ボールと、該筆記ボールを先端に抱持するホルダーと、を備え、前記ホルダーの先端には前記筆記ボールを抱持するカシメ部が設けられ、該ホルダーの内部空間には、該ホルダーの先端に設けられるとともに前記筆記ボールが挿入されるボールハウス、該ホルダーの後端から先端方向へ該ボールハウスの近傍まで設けられたバック孔、及び該バック孔とボールハウスとを連結するインク誘導孔が形成されており、前記ボールハウスは軸心とほぼ平行な円筒面と、該円筒面に連続して後方へ向かって縮径する円錐面である底面と、該底面に前記筆記ボールの曲面が転写されたボール受座と、を有しており、前記インク誘導孔の周囲に等配された複数箇所には、前記ボールハウス側から後方に向かって穿設された放射状の溝であるインク溝が形成されており、前記バック孔内には、前記筆記ボールを先端方向に付勢する弾発部材が挿入されており、該弾発部材の先端部分は、先端方向に直線状に伸び前記インク誘導孔を通って前記筆記ボールの後端に当接、又は受け部材を介して、これを付勢する付勢部として形成されており、筆記ボール１００回転あたりのインク流出量が１．５ｍｇ以上、４．５ｍｇ以下であることを特徴とする。筆記ボール１００回転あたりのインク流出量が１．５ｍｇ未満である場合、軽い力で筆記した際にインクが薄くなってしまい力の弱い使用者では十分な濃さの筆跡を得ることができない。また、４．５ｍｇより多くした場合、紙面等に書いた後の筆跡の乾きが遅く手が汚れてしまうことと、消去の際にインクが消えにくくなるため熱変色性筆記具として不適である。上記の構成とすることで手軽なノック式筆記具を提供することができる。 Further, a refill provided with a ballpoint pen tip as a writing portion at the tip, a shaft main body that accommodates the refill, a coil spring that biases the refill rearward, and a rear portion of the shaft main body, A knock portion disposed rearward and interlocking with the refill, and a thermochromic ink in the refill, and the refill is projected from the tip of the shaft body by pressing the knock portion forward and the writing position. The ballpoint pen tip comprises a writing ball and a holder for holding the writing ball at the tip, and a crimping portion for holding the writing ball is provided at the tip of the holder, the holder A ball house provided at the tip of the holder and into which the writing ball is inserted, and the ball from the rear end of the holder toward the tip. A back hole provided to the vicinity of the mouse and an ink guide hole for connecting the back hole and the ball house are formed. The ball house is continuous with the cylindrical surface substantially parallel to the axis. And a ball seat on which the curved surface of the writing ball is transferred to the bottom surface, a plurality of which are equally arranged around the ink guide hole An ink groove, which is a radial groove drilled rearward from the ball house side, is formed at the location, and a resilient member that urges the writing ball in the tip direction in the back hole Is inserted, and the tip portion of the elastic member extends linearly in the tip direction, abuts against the rear end of the writing ball through the ink guide hole, or biases it through a receiving member It is formed as an urging part to be a writing ball 00 ink outflow amount per rotation is more than 1.5 mg, is equal to or less than 4.5 mg. When the amount of ink outflow per 100 revolutions of the writing ball is less than 1.5 mg, the ink becomes thin when writing with a light force, and a user with a weak force cannot obtain a sufficiently dark handwriting. On the other hand, when the amount is more than 4.5 mg, the handwriting after writing on paper or the like dries slowly and the hands become dirty, and the ink is difficult to disappear at the time of erasing, so it is not suitable as a thermochromic writing instrument. By using the above configuration, a simple knock type writing instrument can be provided.
また、筆記具後部に加圧機構を備えたことを特徴とする。加圧機構を備えることで、リフィル内のインクが少なくなった際でも、筆記時において、リフィルの後部からの圧力がインクに掛かるため、リフィル内のインクが無くなるまで快適な筆記を得ることができる。 In addition, a pressure mechanism is provided at the rear of the writing instrument. By providing a pressure mechanism, even when the ink in the refill is low, the pressure from the rear part of the refill is applied to the ink at the time of writing, so a comfortable writing can be obtained until the ink in the refill is exhausted. .
また、弾発部材のボール押し荷重は、軸重より低いことを特徴とする。ボール押し荷重が、軸重より低いことで子供や老人などの力の弱い使用者でも快適な筆記を得ることができる。 Further, the ball pushing load of the elastic member is lower than the axial weight. Since the ball pressing load is lower than the axial load, even a weak user such as a child or an elderly person can obtain a comfortable writing.
なお、ボールペンチップは、前記筆記ボールの直径をＡ（ｍｍ）、前記インク誘導孔のボールハウス側の開口部の半径をＢ（ｍｍ）、前記ボール受け座の半径をＣ（ｍｍ）、前記インク誘導孔の中心から前記インク溝の最深部までの距離をＤ（ｍｍ）、前記インク溝の幅をＥ（ｍｍ）としたときに、（１）０．９≦Ａ≦１．５、（２）０．９５≦（２×Ｄ）／Ａ、（３）０．５０≦（２×Ｃ）／Ａ≦０．６０、（４）０．６０≦Ｅ／（２×Ｂ）≦０．８０、（５）Ｆ／Ａ≦０．５０の（１）〜（５）のいずれかを満たすことが好適、更に（１）〜（５）全てを満たすことがより好適である。 In the ballpoint pen tip, the diameter of the writing ball is A (mm), the radius of the opening on the ball house side of the ink guide hole is B (mm), the radius of the ball receiving seat is C (mm), and the ink When the distance from the center of the guide hole to the deepest part of the ink groove is D (mm) and the width of the ink groove is E (mm), (1) 0.9 ≦ A ≦ 1.5, (2 ) 0.95 ≦ (2 × D) / A, (3) 0.50 ≦ (2 × C) /A≦0.60, (4) 0.60 ≦ E / (2 × B) ≦ 0.80 (5) It is preferable to satisfy any one of (1) to (5) with F / A ≦ 0.50, and it is more preferable to satisfy all (1) to (5).
本発明により、子供や老人などの力の弱い使用者でも十分なインク流出を得ることができる熱変色性筆記具を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a thermochromic writing instrument capable of obtaining sufficient ink outflow even for a weak user such as a child or an elderly person.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は本発明に係る熱変色性インクが収容された筆記具のリフィルの全体図であり、図１（ａ）は本発明に係る，熱変色筆記具の実施形態におけるリフィルを示す部分断面説明図であり、図１（ｂ）はペン先の部分拡大断面図である。図１に示すように、リフィル１０は、熱変色性インク１１が充填される透明のインク収容管１２と、このインク収容管１２の先端部に連通して装着され、筆記時に軸本体１の開口した前部から突出する筆記部であるボールペンチップ１４とから構成される。 FIG. 1 is an overall view of a refill of a writing instrument containing a thermochromic ink according to the present invention, and FIG. 1A is a partial cross-sectional explanatory view showing a refill in an embodiment of a thermochromic writing instrument according to the present invention. FIG. 1B is a partially enlarged sectional view of the pen tip. As shown in FIG. 1, the refill 10 is mounted in communication with a transparent ink containing tube 12 filled with a thermochromic ink 11 and a tip of the ink containing tube 12, and the shaft body 1 is opened during writing. It is comprised from the ball-point pen tip 14 which is a writing part which protrudes from the front part.
熱変色性インク１１は、常温（例えば２５℃）で所定の色彩（第１色）を維持し、所定温度（例えば６０℃）まで昇温させると別の色彩（第２色）へと変化し、その後、所定温度（例えば−５℃）まで冷却させると、再び元の色彩（第１色）へと復帰する性質を有するインクを言う。熱変色性インクを用いたノック式筆記具１では上記第２色を無色とし、第１色（例えば赤）で筆記した描線を昇温させて無色とすることを、ここでは「消去する」ということとする。したがって、描線が筆記された筆記面等に対して摩擦体によって擦過して摩擦熱を生じさせ、それによって描線を無色に変化、すなわち消去させる。なお、当然のことながら上記第２色は、無色以外の有色でもよい。 The thermochromic ink 11 maintains a predetermined color (first color) at room temperature (for example, 25 ° C.) and changes to another color (second color) when the temperature is raised to a predetermined temperature (for example, 60 ° C.). After that, when the ink is cooled to a predetermined temperature (for example, −5 ° C.), the ink has a property of returning to the original color (first color) again. In the knock-type writing instrument 1 using the thermochromic ink, the second color is made colorless, and the stroke drawn with the first color (for example, red) is heated to become colorless, which is referred to as “erasing” here. And Accordingly, the frictional body rubs against the writing surface on which the drawn line is written to generate frictional heat, thereby changing the drawn line to colorless, that is, erasing it. Of course, the second color may be a color other than colorless.
熱変色性色材となる熱変色性マイクロカプセル顔料としては、摩擦熱等の熱により変色するもの、例えば、有色から無色、有色から有色、無色から有色などとなる機能を有するものであれば、特に限定されず、種々のものを用いることができ、少なくともロイコ色素、顕色剤、変色温度調整剤を含む熱変色性組成物を、マイクロカプセル化したものが挙げられる。 As the thermochromic microcapsule pigment that becomes a thermochromic color material, those that change color due to heat such as frictional heat, for example, those that have a function from colored to colorless, colored to colored, colorless to colored, etc. There are no particular limitations, and various types can be used. Examples include microencapsulated thermochromic compositions containing at least a leuco dye, a developer, and a color change temperature adjusting agent.
用いることができるロイコ色素としては、電子供与性染料で、発色剤としての機能するものであれば、特に限定されものではない。具体的には、発色特性に優れるインクを得る点から、トリフェニルメタン系、スピロピラン系、フルオラン系、ジフェニルメタン系、ローダミンラクタム系、インドリルフタリド系、ロイコオーラミン系等従来公知のものが、単独（１種）で又は２種以上を混合して（以下、単に「少なくとも１種」という。）用いることができる。具体的には、６−（ジメチルアミノ）−３，３−ビス[４−（ジメチルアミノ）フェニル]−１（３Ｈ）−イソベンゾフラノン、３，３−ビス（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−６−ジメチルアミノフタリド、３−（４−ジエチルアミノフェニル）−３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）フタリド、３−（４−ジエチルアミノ−２−エトキシフェニル）−３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−４−アザフタリド、１，３−ジメチル−６−ジエチルアミノフルオラン、２−クロロ−３−メチル−６−ジメチルアミノフルオラン、３−ジブチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−キシリジノフルオラン、２−（２−クロロアニリノ）−６−ジブチルアミノフルオラン、３，６−ジメトキシフルオラン、３，６−ジ−ｎ−ブトキシフルオラン、１，２−ベンツ−６−ジエチルアミノフルオラン、１，２−ベンツ−６−ジブチルアミノフルオラン、１，２−ベンツ−６−エチルイソアミルアミノフルオラン、２−メチル−６−（Ｎ−ｐ−トリル−Ｎ−エチルアミノ）フルオラン、２−（Ｎ−フェニル−Ｎ-−メチルアミノ）−６−（Ｎ−ｐ−トリル−Ｎ−エチルアミノ）フルオラン、２−（３’−トリフルオロメチルアニリノ）−６−ジエチルアミノフルオラン、３−クロロ−６−シクロヘキシルアミノフルオラン、２−メチル−６−シクロヘキシルアミノフルオラン、３−ジ（ｎ−ブチル）アミノ−６−メトキシ−７−アニリノフルオラン、３，６−ビス（ジフェニルアミノ）フルオラン、メチル−３’，６’−ビスジフェニルアミノフルオラン、クロロ−３’，６’−ビスジフェニルアミノフルオラン、３−メトキシ−４−ドデコキシスチリノキノリン、などが挙げられる。これらのロイコ染料は、ラクトン骨格、ピリジン骨格、キナゾリン骨格、ビスキナゾリン骨格等を有するものであり、これらの骨格（環）が開環することで発色を発現するものである。 The leuco dye that can be used is not particularly limited as long as it is an electron donating dye and functions as a color former. Specifically, from the viewpoint of obtaining an ink having excellent color development characteristics, conventionally known ones such as triphenylmethane, spiropyran, fluoran, diphenylmethane, rhodamine lactam, indolylphthalide, leucooramine, It can be used alone (one kind) or in a mixture of two or more kinds (hereinafter simply referred to as “at least one kind”). Specifically, 6- (dimethylamino) -3,3-bis [4- (dimethylamino) phenyl] -1 (3H) -isobenzofuranone, 3,3-bis (p-dimethylaminophenyl) -6 -Dimethylaminophthalide, 3- (4-diethylaminophenyl) -3- (1-ethyl-2-methylindol-3-yl) phthalide, 3- (4-diethylamino-2-ethoxyphenyl) -3- (1 -Ethyl-2-methylindol-3-yl) -4-azaphthalide, 1,3-dimethyl-6-diethylaminofluorane, 2-chloro-3-methyl-6-dimethylaminofluorane, 3-dibutylamino-6 -Methyl-7-anilinofluorane, 3-diethylamino-6-methyl-7-anilinofluorane, 3-diethylamino-6-methyl-7-xylidinofluor Lan, 2- (2-chloroanilino) -6-dibutylaminofluorane, 3,6-dimethoxyfluorane, 3,6-di-n-butoxyfluorane, 1,2-benz-6-diethylaminofluorane, 1 , 2-Benz-6-dibutylaminofluorane, 1,2-Benz-6-ethylisoamylaminofluorane, 2-methyl-6- (Np-tolyl-N-ethylamino) fluorane, 2- (N -Phenyl-N-methylamino) -6- (Np-tolyl-N-ethylamino) fluorane, 2- (3'-trifluoromethylanilino) -6-diethylaminofluorane, 3-chloro-6 -Cyclohexylaminofluorane, 2-methyl-6-cyclohexylaminofluorane, 3-di (n-butyl) amino-6-methoxy-7-anilinofluorane 3,6-bis (diphenylamino) fluorane, methyl-3 ′, 6′-bisdiphenylaminofluorane, chloro-3 ′, 6′-bisdiphenylaminofluorane, 3-methoxy-4-dodecoxystyrino Quinoline, etc. These leuco dyes have a lactone skeleton, a pyridine skeleton, a quinazoline skeleton, a bisquinazoline skeleton, etc., and develop color when these skeletons (rings) are opened.
用いることができる顕色剤は、上記ロイコ色素を発色させる能力を有する成分となるものであり、例えば、フェノール樹脂系化合物、サリチル酸系金属塩化物、サリチル酸樹脂系金属塩化合物、固体酸系化合物等が挙げられる。具体的には、ｏ−クレゾール、ターシャリーブチルカテコール、ノニルフェノール、ｎ−オクチルフェノール、ｎ−ドデシルフェノール、ｎ−ステアリルフェノール、ｐ−クロロフェノール、ｐ−ブロモフェノール、ｏ−フェニルフェノール、ヘキサフルオロビスフェノール、ｐ−ヒドロキシ安息香酸ｎ−ブチル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸ｎ−オクチル、レゾルシン、没食子酸ドデシル、２，２−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）プロパン、４，４−ジヒドロキシジフェニルスルホン、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４’−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィド、１−フェニル−１，１−ビス（ ４’−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）−３−メチルブタン、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）−２−メチルプロパン、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）ｎ−ヘキサン、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）ｎ−ヘプタン、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）ｎ−オクタン、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）ｎ−ノナン、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）ｎ−デカン、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）ｎ−ドデカン、２，２−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）エチルプロピオネート、２，２−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）−４−メチルペンタン、２，２−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）ｎ−ヘプタン、２，２−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）ｎ−ノナンなどの少なくとも１種が挙げられる。用いる顕色剤の使用量は、所望される色彩濃度に応じて任意に選択すればよく、特に限定されるものではないが、通常、上述したロイコ色素１質量部に対して、０．１〜１００質量部程度の範囲内で選択するのが好適である。 The developer that can be used is a component having the ability to develop the leuco dye, such as a phenol resin compound, a salicylic acid metal chloride, a salicylic acid resin metal salt compound, a solid acid compound, etc. Is mentioned. Specifically, o-cresol, tertiary butyl catechol, nonylphenol, n-octylphenol, n-dodecylphenol, n-stearylphenol, p-chlorophenol, p-bromophenol, o-phenylphenol, hexafluorobisphenol, p N-butyl hydroxybenzoate, n-octyl p-hydroxybenzoate, resorcin, dodecyl gallate, 2,2-bis (4′-hydroxyphenyl) propane, 4,4-dihydroxydiphenyl sulfone, 1,1-bis (4′-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4′-hydroxy-3-methylphenyl) propane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, 1-phenyl-1,1-bis (4′-hydroxy Phenyl) ethane, 1,1-bis ( 4′-hydroxyphenyl) -3-methylbutane, 1,1-bis (4′-hydroxyphenyl) -2-methylpropane, 1,1-bis (4′-hydroxyphenyl) n-hexane, 1,1-bis (4′-hydroxyphenyl) n-heptane, 1,1-bis (4′-hydroxyphenyl) n-octane, 1,1-bis (4′-hydroxyphenyl) n-nonane, 1,1-bis (4 '-Hydroxyphenyl) n-decane, 1,1-bis (4'-hydroxyphenyl) n-dodecane, 2,2-bis (4'-hydroxyphenyl) butane, 2,2-bis (4'-hydroxyphenyl) ) Ethyl propionate, 2,2-bis (4′-hydroxyphenyl) -4-methylpentane, 2,2-bis (4′-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2 2- bis (4'-hydroxyphenyl) n- heptane, 2,2-bis least one such (4'-hydroxyphenyl) n- nonane and the like. The amount of the developer to be used may be arbitrarily selected according to the desired color density and is not particularly limited, but is usually 0.1 to 1 part by mass of the leuco dye described above. It is preferable to select within a range of about 100 parts by mass.
用いることができる変色温度調整剤は、上記ロイコ色素と顕色剤の呈色において変色温度をコントロールする物質である。用いることができる変色温度調整剤は、従来公知のものが使用可能である。具体的には、アルコール類、エステル類、ケトン類、エーテル類、酸アミド類、アゾメチン類、脂肪酸類、炭化水素類などが挙げられる。より具体的には、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタンジカプリレート（Ｃ７Ｈ１５）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタンジラウレート（Ｃ１１Ｈ２３）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタンジミリステート（Ｃ１３Ｈ２７）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルエタンジミリステート（Ｃ１３Ｈ２７）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタンジパルミテート（Ｃ１５Ｈ３０）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタンジベヘネート（Ｃ２１Ｈ４３）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルエチルヘキシリデンジミリステート（Ｃ１３Ｈ２７）等の少なくとも１種が挙げられる。この変色温度調整剤の使用量は、所望されるヒステリシス幅及び発色時の色彩濃度等に応じて適宜選択すればよく、特に限定されるものではないが、通常、ロイコ色素１質量部に対して、１〜１００質量部程度の範囲内で使用するのが好ましい。 The color change temperature adjusting agent that can be used is a substance that controls the color change temperature in the coloration of the leuco dye and the developer. Conventionally known color change temperature adjusting agents can be used. Specific examples include alcohols, esters, ketones, ethers, acid amides, azomethines, fatty acids, hydrocarbons and the like. More specifically, bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane dicaprylate (C7H15), bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane dilaurate (C11H23), bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane dimyristate (C13H27) ), Bis (4-hydroxyphenyl) phenylethane dimyristate (C13H27), bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane dipalmitate (C15H30), bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane dibehenate (C21H43), Examples thereof include at least one of bis (4-hydroxyphenyl) phenylethylhexylidene dimyristate (C13H27) and the like. The amount of the color-change temperature adjusting agent used may be appropriately selected according to the desired hysteresis width and color density at the time of color development, and is not particularly limited, but is usually based on 1 part by mass of the leuco dye. It is preferable to use within the range of about 1 to 100 parts by mass.
熱変色性マイクロカプセル顔料は、少なくとも上記ロイコ色素、顕色剤、変色温度調整剤を含む熱変色性組成物を、平均粒子径が０．２〜３μｍとなるように、マイクロカプセル化することにより製造することができる。マイクロカプセル化法としては、例えば、界面重合法、界面重縮合法、ｉｎｓｉｔｕ重合法、液中硬化被覆法、水溶液からの相分離法、有機溶媒からの相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁被覆法、スプレードライニング法などを挙げることができ、用途に応じて適宜選択することができる。例えば、水溶液からの相分離法では、ロイコ色素、顕色剤、変色温度調整剤を加熱溶融後、乳化剤溶液に投入し、加熱攪拌して油滴状に分散させ、次いで、カプセル膜剤として、樹脂原料などを使用、例えば、アミノ樹脂溶液、イソシアネート系樹脂溶液などを徐々に投入し、引き続き反応させて調製後、この分散液を濾過することにより目的の熱変色性のマイクロカプセル顔料を製造することができる。これらのロイコ色素、顕色剤、変色温度調整剤の含有量は、用いるロイコ色素、顕色剤、変色温度調整剤の種類、マイクロカプセル化法などにより変動するが、当該色素１に対して、質量比で顕色剤０．１〜１００、変色温度調整剤１〜１００である。また、カプセル膜剤は、カプセル内容物に対して、質量比で０．１〜１である。 The thermochromic microcapsule pigment is obtained by microencapsulating a thermochromic composition containing at least the leuco dye, the developer, and the color change temperature adjusting agent so that the average particle diameter is 0.2 to 3 μm. Can be manufactured. Examples of the microencapsulation method include interfacial polymerization method, interfacial polycondensation method, in situ polymerization method, liquid curing coating method, phase separation method from aqueous solution, phase separation method from organic solvent, melt dispersion cooling method, air A suspension coating method, a spray drying method, etc. can be mentioned, and can be appropriately selected according to the application. For example, in a phase separation method from an aqueous solution, a leuco dye, a developer, and a color change temperature adjusting agent are heated and melted, then charged into an emulsifier solution, heated and stirred to disperse into oil droplets, and then as a capsule film agent, Use resin raw materials, for example, gradually add amino resin solution, isocyanate resin solution, etc., and continue to react to prepare, then filter this dispersion to produce the desired thermochromic microcapsule pigment be able to. The content of these leuco dyes, developer, and color change temperature adjusting agent varies depending on the type of leuco dye, developer, color change temperature adjusting agent used, microencapsulation method, etc. The developer is 0.1 to 100 developer and 1 to 100 color changing temperature adjusting agent in mass ratio. Moreover, a capsule membrane agent is 0.1-1 by mass ratio with respect to the capsule content.
熱変色性マイクロカプセル顔料は、上記ロイコ色素、顕色剤及び変色温度調整剤の種類、量などを好適に組み合わせることにより、各色の発色温度（例えば、０℃以上で発色）、消色温度（例えば、５０℃以上で消色）を好適な温度に設定することができ、摩擦熱等の熱により有色から無色となることが好ましい。熱変色性マイクロカプセル顔料では、描線濃度、保存安定性、筆記性の更なる向上の点から、壁膜がウレタン樹脂、ウレア／ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、あるいはアミノ樹脂で形成されることが好ましい。ウレタン樹脂としては、例えば、イソシアネートとポリオールとの化合物が挙げられる。エポキシ樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂とアミンの化合物が挙げられる。アミノ樹脂としては、メラミン樹脂、ウレア樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などが挙げられる。マイクロカプセル色材の壁膜の厚さは、必要とする壁膜の強度や描線濃度に応じて適宜決められる。熱変色性マイクロカプセル顔料の平均粒子径は、着色性、発色性、易消色性、安定性、インク中での流動性の点、並びに、筆記性への悪影響を抑制、後述する光変色性マイクロカプセル顔料との相用性などの点から、好ましくは、０．２〜５μｍ、さらに好ましくは、０．３〜３μｍである。なお、ここで規定する「平均粒子径」は、粒度分析計〔マイクロトラックＨＲＡ９３２０−Ｘ１００（日機装社製）〕にて、平均粒子径（５０％径）を測定（屈折率１．８）した値である。この平均粒子径が０．２μｍ未満であると、十分な描線濃度が得られず、一方、５μｍを越えると、筆記性の劣化、熱変色性マイクロカプセル顔料の分散安定性の低下、振動によるインクバックが発生しやすくなり好ましくない。さらには９０％径が８μｍ以下、好ましくは６μｍ以下である。径が大きい粒子が一定割合以上存在すると、上述した影響がより顕著になる傾向がみられる。なお、上述した平均粒子径の範囲（０．２〜５μｍ）となるマイクロカプセル顔料は、マイクロカプセル化法により変動するが、水溶液からの相分離法などでは、マイクロカプセル顔料を製造する際の攪拌条件を好適に組み合わせることにより調製することができる。熱変色性マイクロカプセル顔料の比重は、０．９〜１．３、好ましくは１．０〜１．２の範囲である。比重がこの範囲外であると、マイクロカプセル顔料の分散安定性が低下しやすい。また、比重が１．３を超えるマイクロカプセル顔料は、振動によってインクバックが発生しやすい。 The thermochromic microcapsule pigment is a combination of the above-described leuco dye, color developer, and color change temperature adjusting agent, and the amount, color development temperature of each color (for example, color development at 0 ° C. or higher), decolorization temperature ( For example, it is possible to set the color erasing at 50 ° C. or higher) to a suitable temperature, and it is preferable that the color changes from colored to colorless by heat such as frictional heat. In the thermochromic microcapsule pigment, the wall film is preferably formed of a urethane resin, a urea / urethane resin, an epoxy resin, or an amino resin from the viewpoint of further improving the drawing density, storage stability, and writing property. As a urethane resin, the compound of isocyanate and a polyol is mentioned, for example. As an epoxy resin, the compound of an epoxy resin and an amine is mentioned, for example. Examples of amino resins include melamine resins, urea resins, and benzoguanamine resins. The thickness of the wall film of the microcapsule coloring material is appropriately determined according to the required strength of the wall film and the drawn line density. The average particle size of the thermochromic microcapsule pigment is low in color, color developability, easy decoloring, stability, fluidity in ink, and adverse effects on writing properties. From the viewpoint of compatibility with the microcapsule pigment, it is preferably 0.2 to 5 μm, and more preferably 0.3 to 3 μm. The “average particle diameter” defined here is a value obtained by measuring the average particle diameter (50% diameter) with a particle size analyzer [Microtrac HRA9320-X100 (Nikkiso Co., Ltd.)] (refractive index 1.8). It is. If the average particle size is less than 0.2 μm, sufficient line density cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 5 μm, the writing property is deteriorated, the dispersion stability of the thermochromic microcapsule pigment is lowered, and the ink is caused by vibration. Back is likely to occur, which is not preferable. Further, the 90% diameter is 8 μm or less, preferably 6 μm or less. When particles having a large diameter are present in a certain ratio or more, the above-described influence tends to become more prominent. In addition, although the microcapsule pigment having an average particle diameter range (0.2 to 5 μm) described above varies depending on the microencapsulation method, in the phase separation method from an aqueous solution, stirring when the microcapsule pigment is produced. It can be prepared by suitably combining conditions. The specific gravity of the thermochromic microcapsule pigment is in the range of 0.9 to 1.3, preferably 1.0 to 1.2. If the specific gravity is outside this range, the dispersion stability of the microcapsule pigment tends to be lowered. In addition, microcapsule pigments having a specific gravity exceeding 1.3 are liable to generate ink back due to vibration.
筆記具用水性インク組成物において、上記熱変色性マイクロカプセル顔料の他、残部として溶媒である水（水道水、精製水、蒸留水、イオン交換水、純水等）の他、各筆記具用（ボールペン用、マーキングペン用等）の用途に応じて、その効果を損なわない範囲で、水溶性有機溶剤、増粘剤、潤滑剤、防錆剤、防腐剤もしくは防菌剤などを適宜含有することができる。用いることができる水溶性有機溶剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、３−ブチレングリコール、チオジエチレングリコール、グリセリン等のグリコール類や、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、単独或いは混合して使用することができる。これらのうち、インクバックによる筆記部でのインク固化を抑制する目的として、グリセリンを用いることが好ましく、その添加量はインク全量に対して１〜１０質量％であることが好ましい。グリセリンによる作用のメカニズムは不明だが、乾燥状態における顔料及びインク成分との凝集力を低下させる効果があるものと推察される。用いることができる増粘剤としては、例えば、合成高分子、セルロースおよび多糖類からなる群から選ばれた少なくとも一種が好ましい。具体的には、アラビアガム、トラガカントガム、グアーガム、ローカストビーンガム、アルギン酸、カラギーナン、ゼラチン、キサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカン、ダイユータンガム、デキストラン、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプングリコール酸及びその塩、アルギン酸プロピレングリコールエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸及びその塩、カルボキシビニルポリマー、ポリエチレシオキサイド、酢酸ビニルとポリビニルピロリドンの共重合体、架橋型アクリル酸重合体及びその塩、非架橋型アクリル酸重合体及びその塩、スチレンアクリル酸共重合体及びその塩などが挙げられる。これらのうち、多糖類を使用することが好ましい。多糖類はそのレオロジー特性から、振動による流動性への影響を受けにくい傾向があり、インクバックに起因する筆記不良等の不具合が生じにくい。特にキサンタンガムは、筆記具インクに要求されるその他の特性とのバランスに優れており好ましい。 In the water-based ink composition for writing instruments, in addition to the thermochromic microcapsule pigment, the balance is water (tap water, purified water, distilled water, ion-exchanged water, pure water, etc.), and other writing instruments (ballpoint pens) Depending on the purpose of use, for marking pens, etc., water-soluble organic solvents, thickeners, lubricants, rust preventives, antiseptics or antibacterial agents may be appropriately contained within a range that does not impair the effect. it can. Examples of water-soluble organic solvents that can be used include glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, 3-butylene glycol, thiodiethylene glycol, and glycerin, ethylene glycol monomethyl ether, and diethylene glycol monomethyl. Ethers can be used alone or in combination. Among these, glycerin is preferably used for the purpose of suppressing ink solidification in the writing portion due to ink back, and the amount added is preferably 1 to 10% by mass with respect to the total amount of ink. Although the mechanism of action by glycerin is unknown, it is presumed that it has the effect of reducing the cohesive strength with the pigment and ink components in the dry state. As the thickener that can be used, for example, at least one selected from the group consisting of a synthetic polymer, cellulose, and polysaccharide is preferable. Specifically, gum arabic, gum tragacanth, guar gum, locust bean gum, alginic acid, carrageenan, gelatin, xanthan gum, welan gum, succinoglycan, diutane gum, dextran, methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, starch glycolic acid and Salts thereof, propylene glycol alginate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl methyl ether, polyacrylic acid and salts thereof, carboxyvinyl polymer, polyethylene oxide, copolymer of vinyl acetate and polyvinyl pyrrolidone, cross-linked acrylic acid polymer and Examples thereof include non-crosslinked acrylic acid polymers and salts thereof, styrene acrylic acid copolymers and salts thereof, and the like. That. Of these, it is preferable to use polysaccharides. Polysaccharides tend to be less susceptible to fluidity due to vibrations due to their rheological properties, and problems such as poor writing due to ink back are less likely to occur. Xanthan gum is particularly preferable because it is excellent in balance with other properties required for writing instrument inks.
潤滑剤としては、顔料の表面処理剤にも用いられる多価アルコールの脂肪酸エステル、糖の高級脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル、アルキル燐酸エステル、高級脂肪酸アミドのアルキルスルホン酸塩、アルキルアリルスルホン酸塩、ポリアルキレングリコールの誘導体やフッ素系界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーンなどが挙げられる。また、防錆剤としては、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、ジシクロへキシルアンモニウムナイトライト、サポニン類などが挙げられる。防腐剤もしくは防菌剤としては、フェノール、ナトリウムオマジン、安息香酸ナトリウム、ベンズイミダゾール系化合物などが挙げられる。 Lubricants include fatty acid esters of polyhydric alcohols, higher fatty acid esters of sugars, polyoxyalkylene higher fatty acid esters, alkyl phosphate esters, alkyl sulfonates of higher fatty acid amides, alkyl allyl sulfones, which are also used in pigment surface treatment agents. Examples thereof include acid salts, polyalkylene glycol derivatives, fluorine-based surfactants, and polyether-modified silicones. Examples of the rust inhibitor include benzotriazole, tolyltriazole, dicyclohexylammonium nitrite, and saponins. Examples of the antiseptic or antibacterial agent include phenol, sodium omadin, sodium benzoate, and benzimidazole compounds.
この筆記具用水性インク組成物を製造するには、従来から知られている方法が採用可能であり、例えば、上記熱変色性、光変色性マイクロカプセル顔料の他、上記水性における各成分を所定量配合し、ホモミキサー、もしくはディスパー等の攪拌機により攪拌混合することによって得られる。さらに必要に応じて、ろ過や遠心分離によってインク組成物中の粗大粒子を除去してもよい。筆記具用水性インク組成物の粘度値は、２５℃、剪断速度３．８３／ｓにおいて、５００〜２０００ｍＰａ・ｓ、剪断速度３８３／ｓにおいて２０〜１００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。上記粘度範囲に設定することによって、筆記性と経時安定性に優れたインクとすることができる。さらに、Ｓ＝αＤn（但し、１＞ｎ＞０）（Ｓは剪断応力（ｄｙｎ／ｃｍ2）、Ｄは剪断速度（ｓ-1）、αは非ニュートン粘性係数）で示される粘性式で求められる非ニュートン粘性指数ｎが、０．２〜０．６であることが好ましい。上記粘度範囲に加えて非ニュートン粘性指数ｎを上記範囲とすることで、振動に対するインクの流動性を適切に設定することが可能となり、インクバックの発生を防止することが可能となる。筆記具用水性インク組成物の表面張力は、２５〜４５ｍＮ／ｍ、さらには３０〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましい。この範囲内であれば、ペン先内部とインクの濡れ性のバランスが適切となり、インクバックの発生を防止することが可能となる。 In order to produce this water-based ink composition for writing instruments, a conventionally known method can be employed. For example, in addition to the thermochromic and photochromic microcapsule pigments, a predetermined amount of each component in the water is used. It is obtained by mixing and stirring and mixing with a homomixer or a stirrer such as a disper. Furthermore, if necessary, coarse particles in the ink composition may be removed by filtration or centrifugation. The viscosity value of the aqueous ink composition for a writing instrument is preferably 500 to 2000 mPa · s at 25 ° C. and a shear rate of 3.83 / s, and 20 to 100 mPa · s at a shear rate of 383 / s. By setting the viscosity within the above range, the ink can be excellent in writability and stability over time. Further, S = αDn (where 1> n> 0) (where S is the shear stress (dyn / cm 2), D is the shear rate (s-1), and α is the non-Newtonian viscosity coefficient). The non-Newtonian viscosity index n is preferably 0.2 to 0.6. By setting the non-Newtonian viscosity index n in the above range in addition to the above viscosity range, it is possible to appropriately set the fluidity of the ink with respect to vibration and to prevent the occurrence of ink back. The surface tension of the aqueous ink composition for writing instruments is preferably 25 to 45 mN / m, more preferably 30 to 40 mN / m. Within this range, the balance between the inside of the pen tip and the ink wettability becomes appropriate, and the occurrence of ink back can be prevented.
インク収容管１２は、合成樹脂等の所定の材料を使用して細長い中空の断面略凸字形に成形され、その内径が１．５〜１０ｍｍのものが用いられ、また、光線透過率が３０％〜１００％に設定されている。この先細りのインク収容管１２は、材質、構造（単層又は多層）等が特に限定されるものではないが、熱変色性インク１１の残量確認等に優れる観点から、ＡＳＴＭ Ｄ７９２による光線透過率３０％以上が好ましい。 The ink containing tube 12 is formed into a substantially convex shape having an elongated hollow cross section using a predetermined material such as a synthetic resin, and has an inner diameter of 1.5 to 10 mm, and has a light transmittance of 30%. It is set to ~ 100%. The tapered ink storage tube 12 is not particularly limited in material, structure (single layer or multilayer), and the light transmittance according to ASTM D792 from the viewpoint of excellent confirmation of the remaining amount of the thermochromic ink 11 and the like. 30% or more is preferable.
上記インク収容管（リフィル）１２の材質としては、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ７９２による光線透過率３０％以上となるポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、環状ポリオレフィン、ポリメチルペンテン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ナイロン樹脂（ポリアミド）、ポリエチレンイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、脂肪族ポリケトン、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、シリコーンエラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。熱変色性インクが修正液の場合は、耐溶剤性、視認性、経済性の観点から、単層又は複合層となるナイロン樹脂（ポリアミド）、ＥＶＯＨ等が望ましい。 Examples of the material of the ink storage tube (refill) 12 include, for example, polypropylene (PP), polyethylene (PE), cyclic polyolefin, polymethylpentene, polyethylene terephthalate (PET), poly (polyethylene pentene) that achieves a light transmittance of 30% or more according to ASTM D792. Butylene terephthalate (PBT), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), nylon resin (polyamide), polyethyleneimide (PEI), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSU) , Aliphatic polyketone, polyethersulfone (PES), polyarylate (PAR), polyphenylene ether (PPE), silicone elastomer, olefin elastomer, polyvinyl chloride Le, thermoplastic resins polyvinylidene chloride. When the thermochromic ink is a correction liquid, nylon resin (polyamide), EVOH, or the like that is a single layer or a composite layer is desirable from the viewpoint of solvent resistance, visibility, and economy.
インク収容管１２は、その後部に上述の構成となるインク追従体１３が充填され、末端部が開口して開放される。インク追従体１３は、熱変色性インク１１の後方に位置して追従し、熱変色性インク１１の溶剤揮発を抑制防止するよう機能する。 The ink receiving tube 12 is filled with the ink follower 13 having the above-described configuration in the rear portion thereof, and the end portion is opened and opened. The ink follower 13 is positioned behind and follows the thermochromic ink 11 and functions to suppress and prevent the solvent volatilization of the thermochromic ink 11.
インク追従体１３を構成する材料としては、少なくとも、不揮発性若しくは難揮発性有機溶剤と、増粘剤とにより構成することができる。インク追従体１３に使用する不揮発性若しくは難揮発性有機溶剤は、インク追従体１３の基油として用いるものであり、例えば、流動パラフィンが用いられる。流動パラフィンには、鉱物油、化学合成油が用いられ、化学合成油としては、ポリブテン、ポリα−オレフィン、エチレンα−オレフィンオリゴマーなどを用いることができる。用いることができる具体的な鉱物油としては、例えば、市販品のダイアナプロセスオイルＮＳ−１００、ＰＷ−３２、ＰＷ−９０、ＮＲ−６８、ＡＨ−５８（出光興産社製）などが挙げられる。用いることができる具体的なポリブテンとしては、例えば、市販品のニッサンポリブテン２００Ｎ、ポリブテン３０Ｎ、ポリブテン１０Ｎ、ポリブテン５Ｎ、ポリブテン３Ｎ、ポリブテン０１５Ｎ、ポリブテン０６Ｎ、ポリブテン０Ｎ（以上、日本油脂社製）、ポリブテンＨＶ−１５（日本石油化学社製）、３５Ｒ（出光興産社製）などが挙げられる。用いることができる具体的なポリα−オレフィンとしては、例えば、市販品のバーレルプロセス油Ｐ−２６、Ｐ−４６，Ｐ−５６、Ｐ−１５０，Ｐ−３５０，Ｐ−１５００、Ｐ−２２００、（Ｐ−１００００、Ｐ−３７５００）（松村石油社製）などが挙げられる。用いることができる具体的なエチレンα−オレフィンオリゴマーとしては、例えば、市販品のルーカント ＨＣ−１０、ＨＣ−２０、ＨＣ−１００、ＨＣ−１５０、（ＨＣ−６００、ＨＣ−２０００）（以上、三井化学社製）などが挙げられる。これらの不揮発性若しくは難揮発性有機溶剤は、１種または２種以上を合わせて使用することができる。インク追従体１３に使用する増粘剤としては、例えば、リン酸エステルのカルシウム塩、微粒子シリカ、ポリスチレン−ポリエチレン／ブチレンゴム−ポリスチレンのブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリエチレン／プロピレンゴム−ポリスチレンのブロックコポリマー、水添スチレン−ブタジエンラバー、スチレン−エチレンブチレン−オレフィン結晶のブロックコポリマー、オレフィン結晶−エチレンブチレン−オレフィン結晶のブロックコポリマー及びアセトアルコキシアルミニウムジアルキレートなどが挙げられ、これらは１種もしくは２種以上用いることができる。用いることができるリン酸エステルのカルシウム塩の好ましい市販品としては、ＣｒｏｄａｘＤＰ−３０１ＬＡ（クローダジャパン社製）等が挙げられる。用いることができる微粒子シリカは、親水性微粒子シリカと疎水性微粒子シリカがあり、親水性シリカの好ましい市販品としては、ＡＥＲＯＳＩＬ−３００、ＡＥＲＯＳＩＬ−３８０（日本アエロジル社製）等が挙げられ、また、疎水性シリカの好ましい市販品としては、ＡＥＲＯＳＩＬ−９７４Ｄ、ＡＥＲＯＳＩＬ−９７２（日本アエロジル社製）等が挙げられる。また、ポリスチレン−ポリエチレン／ブチレンゴム−ポリスチレンのブロックコポリマーの好ましい市販品としては、クレイトンＧＦＧ−１９０１Ｘ、クレイトンＧＧ−１６５０（以上、シェルジャパン社製）、セプトン８００７、セプトン８００４（以上、クラレ社製）などが挙げられる。さらに、ポリスチレン−ポリエチレン／プロピレンゴム−ポリスチレンのブロックコポリマーの好ましい市販品としては、クレイトンＧＧ−１７３０（シェルジャパン社製）、セプトン２００６、セプトン２０６３（以上、クラレ社製）などが挙げられる。水添スチレン−ブタジエンラバーの好ましい市販品としては、ＤＹＮＡＲＯＮ１３２０Ｐ、ＤＹＮＡＲＯＮ１３２１Ｐ（以上、ＪＳＲ社製）、タフテックＨｌ０４１、タフテックＨｌ１４１（以上、旭化成工業社製）などが挙げられる。スチレン−エチレンブチレン−オレフィン結晶のブロックコポリマーの好ましい市販品としては、ＤＹＮＡＲＯＮ４６００Ｐ（ＪＳＲ社製）等が挙げられ、オレフィン結晶−エチレンブチレン−オレフィン結晶のブロックコポリマーの好ましい市販品としては、ＤＹＮＡＲＯＮ６２００Ｐ、ＤＹＮＡＲＯＮ６２０１Ｂ（ＪＳＲ社製）等が挙げられる。アセトアルコキシアルミニウムジアルキレートの好ましい市販品としては、プレンアクトＡＬ−Ｍ（味の素ファインテクノ社製）などが挙げられる。これらの増粘剤の中で、本発明の効果をさらに発揮させる点から、スチレン−エチレンブチレン−オレフィン結晶のブロックコポリマー、オレフィン結晶−エチレンブチレン−オレフィン結晶のブロックコポリマーなどの熱可塑性オレフィン系エラストマーの使用が好ましい。 The material constituting the ink follower 13 can be composed of at least a nonvolatile or hardly volatile organic solvent and a thickener. The non-volatile or hardly volatile organic solvent used for the ink follower 13 is used as the base oil of the ink follower 13, and for example, liquid paraffin is used. Mineral oil and chemically synthesized oil are used as the liquid paraffin, and polybutene, poly α-olefin, ethylene α-olefin oligomer, and the like can be used as the chemically synthesized oil. Specific mineral oils that can be used include, for example, commercially available Diana Process Oil NS-100, PW-32, PW-90, NR-68, AH-58 (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.). Specific polybutenes that can be used include, for example, the commercially available products Nissan Polybutene 200N, Polybutene 30N, Polybutene 10N, Polybutene 5N, Polybutene 3N, Polybutene 015N, Polybutene 06N, Polybutene 0N (above, manufactured by NOF Corporation), Polybutene HV-15 (made by Nippon Petrochemical Co., Ltd.), 35R (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), etc. are mentioned. Specific poly α-olefins that can be used include, for example, commercially available barrel process oils P-26, P-46, P-56, P-150, P-350, P-1500, P-2200, (P-10000, P-37500) (manufactured by Matsumura Oil Co., Ltd.). Specific ethylene α-olefin oligomers that can be used include, for example, commercially available Lucant HC-10, HC-20, HC-100, HC-150, (HC-600, HC-2000) (above, Mitsui Chemical Co., Ltd.). These nonvolatile or hardly volatile organic solvents can be used alone or in combination of two or more. Examples of the thickener used for the ink follower 13 include phosphate calcium salt, fine particle silica, polystyrene-polyethylene / butylene rubber-polystyrene block copolymer, polystyrene-polyethylene / propylene rubber-polystyrene block copolymer, and hydrogenation. Examples thereof include styrene-butadiene rubber, block copolymer of styrene-ethylenebutylene-olefin crystal, block copolymer of olefin crystal-ethylenebutylene-olefin crystal, and acetoalkoxyaluminum dialchelate, and these can be used alone or in combination of two or more. . As a preferable commercially available calcium salt of phosphate ester that can be used, Crodax DP-301LA (manufactured by Croda Japan Co., Ltd.) and the like can be mentioned. The fine particle silica that can be used includes hydrophilic fine particle silica and hydrophobic fine particle silica. Preferred commercial products of hydrophilic silica include AEROSIL-300, AEROSIL-380 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), etc. Preferred examples of commercially available hydrophobic silica include AEROSIL-974D, AEROSIL-972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and the like. Examples of a commercially available block copolymer of polystyrene-polyethylene / butylene rubber-polystyrene include Kraton GFG-1901X, Kraton GG-1650 (manufactured by Shell Japan), Septon 8007, Septon 8004 (manufactured by Kuraray), and the like. Is mentioned. Furthermore, as a preferable commercial item of the block copolymer of polystyrene-polyethylene / propylene rubber-polystyrene, Kraton GG-1730 (manufactured by Shell Japan Co., Ltd.), Septon 2006, Septon 2063 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and the like can be mentioned. Examples of preferable commercially available hydrogenated styrene-butadiene rubber include DYNARON 1320P, DYNARON 1321P (manufactured by JSR Corporation), Tuftec H1041, Tuftech H141 (manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.), and the like. DYNARON 4600P (manufactured by JSR) and the like are mentioned as preferred commercial products of the block copolymer of styrene-ethylene butylene-olefin crystals, and DYNARON 6200P and DYNARON 6201B (the preferred commercial products of block copolymers of olefin crystal-ethylene butylene-olefin crystals are JSR) and the like. Plenact AL-M (manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.) and the like are preferable as a commercially available product of acetoalkoxy aluminum dial chelate. Among these thickeners, from the point of further exerting the effects of the present invention, thermoplastic olefin elastomers such as block copolymers of styrene-ethylenebutylene-olefin crystals and block copolymers of olefin crystals-ethylenebutylene-olefin crystals are used. Use is preferred.
本発明では、さらに、インクバックの発生を防止するインク追従体１３を得る点から、周波数領域１〜６３ｒａｄ／ｓで指数関数的に増加させながら周波数毎に測定したｔａｎδ値の平均値が１．０以上とすることが好ましく、１．７〜３．４とすることがさらに好ましい。ここで、ｔａｎδは、損失弾性率／貯蔵弾性率を意味する値であり、従来では、周波数領域「１〜６３ｒａｄ／ｓ」で指数関数的に増加させながら周波数毎に測定したｔａｎδ値の平均値が１．０以下のものが好ましいことが知られていた。本発明では、上記１〜６３ｒａｄ／ｓで各周波数毎に測定したｔａｎδ値の平均値が１．０以上とすることにより、振動を吸収してインクバックの発生を防止することが可能となる。なお、インク追従体１３は、インク収容管１２の内径が大きい場合には、上述の材料の中にポリプロピレン等からなる樹脂製のフロートが適宜充填することもできる。 In the present invention, from the viewpoint of obtaining the ink follower 13 that prevents the occurrence of ink back, the average value of tan δ values measured for each frequency while increasing exponentially in the frequency range of 1 to 63 rad / s is 1. It is preferably 0 or more, and more preferably 1.7 to 3.4. Here, tan δ is a value meaning loss elastic modulus / storage elastic modulus, and conventionally, an average value of tan δ values measured for each frequency while increasing exponentially in the frequency region “1 to 63 rad / s”. Has been known to be preferably 1.0 or less. In the present invention, when the average value of the tan δ values measured for each frequency at 1 to 63 rad / s is 1.0 or more, it is possible to absorb vibration and prevent occurrence of ink back. The ink follower 13 can be appropriately filled with a resin float made of polypropylene or the like in the above-described material when the inner diameter of the ink containing tube 12 is large.
ボールペンチップ１４は、インク収容管１２の細長い先端部に嵌着される先細りの先端カバー１５を備え、この先端カバー１５には、回転可能な筆記ボール１６を出没可能に嵌合支持するホルダー１７が内蔵される。このインク収容管１２に連通したホルダー１７の筆記ボール１６には、弾発部材であるＳＵＳ製の押し棒１６ａが付勢スプリング１６ｂにより後方から圧接され、この押し棒１６ａの圧接作用により、筆記ボール１６がホルダー１７の開口した先端部を未筆記時に閉塞するよう機能する。なお、押し棒１６ａと付勢スプリング１６ｂを一体にして、付勢スプリング１６ｂが筆記ボール１６に直接当接する構造としてもよい。弾発部材の筆記ボール１６への押し荷重は、後述する熱変色性筆記具の軸重より低く設定することで、老人や子供等の筆記圧の低い使用者でも、快適に筆記することができる。 The ball-point pen tip 14 includes a tapered tip cover 15 that is fitted to the elongated tip of the ink containing tube 12, and a holder 17 that fits and supports a rotatable writing ball 16 that can be retracted is supported on the tip cover 15. Built in. The writing ball 16 of the holder 17 that communicates with the ink containing tube 12 is pressed against the pressing rod 16a made of SUS, which is a resilient member, from behind by the biasing spring 16b. 16 functions to close the open end of the holder 17 when not written. The push rod 16a and the urging spring 16b may be integrated so that the urging spring 16b directly contacts the writing ball 16. By setting the pressing load of the elastic member to the writing ball 16 to be lower than the axial weight of a thermochromic writing tool described later, even a user with low writing pressure such as an elderly person or a child can write comfortably.
ボールペンチップ１４について、さらに詳細に説明する。図２は、ボールペンチップ１４の要部断面図、図３は、筆記ボール１６を取り除いた状態における図２のＩ−Ｉ線断面図、図４は、底面１８０、インク誘導孔１５０、インク溝１６０及びボール受座１９０の概念図である。 The ballpoint pen tip 14 will be described in more detail. 2 is a cross-sectional view of the main part of the ball-point pen tip 14, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 2 with the writing ball 16 removed, and FIG. 4 is a bottom surface 180, an ink guide hole 150, and an ink groove 160. 2 is a conceptual diagram of a ball seat 190. FIG.
筆記ボール１６は、筆記面にインクを塗布するためのものである。
この筆記ボール１６は、超硬合金、ステンレス、焼入鋼、又はセラミックなどを用いて形成されている。
The writing ball 16 is for applying ink to the writing surface.
The writing ball 16 is formed using cemented carbide, stainless steel, hardened steel, ceramic, or the like.
図２に示すホルダー１７は、筆記ボール１６を保持するためのものである。ホルダー１７は、ステンレス製の線材を用いて形成されている。また、このホルダー１７は、筆記ボール１６を収納するためのボールハウス１４０と、ボールハウス１４０に収納された筆記ボール１６にインクを供給するためのインク誘導孔１５０と、ボールハウス１４０に収納された筆記ボール１６にインクが十分に供給されるようにするための３本のインク溝１６０と、ボールハウス１４０に収納した筆記ボール１６が外部に飛び出さないようにするためのカシメ部１００とを有している。なお、ホルダー１７は、ステンレス製の線材を用いて形成される場合に限られず、例えば、ステンレス製のパイプ材を用いて形成することもできる。 The holder 17 shown in FIG. 2 is for holding the writing ball 16. The holder 17 is formed using a stainless steel wire. The holder 17 is stored in the ball house 140 for storing the writing ball 16, the ink guide hole 150 for supplying ink to the writing ball 16 stored in the ball house 140, and the ball house 140. There are three ink grooves 160 for sufficiently supplying ink to the writing ball 16, and a crimping portion 100 for preventing the writing ball 16 stored in the ball house 140 from jumping out. doing. Note that the holder 17 is not limited to being formed using a stainless steel wire, and may be formed using, for example, a stainless steel pipe material.
ボールハウス１４０は、ホルダー１７の一方側の端部近辺に設けられている。また、このボールハウス１４０は、筆記ボール１６の直径よりも０．０２ｍｍ〜０．１０ｍｍ大きい円筒状の側面部１７０と、そのインク誘導孔１５０側に位置し、インク誘導孔１５０側へ向けて内径を次第に小さくする円錐状の底面１８０とを有している。そして、このボールハウス１４０は、線材の一方側から他方側へ向けて、線材の軸心に回転軸を一致させたドリルで切削することによって形成されている。 The ball house 140 is provided in the vicinity of one end of the holder 17. The ball house 140 is located on the side of the ink guide hole 150 that is 0.02 mm to 0.10 mm larger than the diameter of the writing ball 16 and on the ink guide hole 150 side. And a conical bottom surface 180 that gradually reduces the height of the surface. The ball house 140 is formed by cutting from one side of the wire to the other side with a drill whose rotational axis is aligned with the axis of the wire.
底面１８０は、インク誘導孔１５０の開口部の周囲に、筆記ボール１６のインク誘導孔１５０側が当接するボール受座１９０を有している。また、前記ボール受座１９０は、その表面を、筆記ボール１６の曲率とほぼ同一の曲率を有する凹球面状に形成されている。そして、このボール受座１９０は、ボールハウス１４０に筆記ボール１６を収納した後に、ハンマーで筆記ボール１６をボールハウス１４０側へ向けて押圧することによって形成されている。 The bottom surface 180 has a ball seat 190 around the opening of the ink guide hole 150 with which the ink guide hole 150 side of the writing ball 16 abuts. Further, the surface of the ball seat 190 is formed in a concave spherical shape having substantially the same curvature as that of the writing ball 16. The ball seat 190 is formed by storing the writing ball 16 in the ball house 140 and then pressing the writing ball 16 toward the ball house 140 with a hammer.
インク誘導孔１５０は、ホルダー１７の反ボールハウス１４０側の端部からボールハウス１４０まで貫通している。また、このインク誘導孔１５０は、反ボールハウス１４０側からボールハウス１４０側へ向けて、内径を順次小さくする階段状に形成されている。そして、このインク誘導孔１５０は、線材の反ボールハウス１４０側の端部からボールハウス１４０側へ向けて、線材の軸心に回転軸を一致させたドリルで切削することによって形成されている。 The ink guide hole 150 penetrates from the end of the holder 17 on the side opposite to the ball house 140 to the ball house 140. Further, the ink guide hole 150 is formed in a staircase shape in which the inner diameter is gradually reduced from the anti-ball house 140 side to the ball house 140 side. The ink guide hole 150 is formed by cutting from the end of the wire opposite to the ball house 140 toward the ball house 140 with a drill whose rotational axis coincides with the axis of the wire.
インク溝１６０は、インク誘導孔１５０の最小径部分の内周面に、インク誘導孔１５０の中心からみて放射状に設けられている。また、このインク誘導孔１５０は、インク誘導孔１５０の最小径部分の内周面に、そのボールハウス１４０側から反ボールハウス１４０側まで貫通するように設けられている。そして、このインク誘導孔１５０は、線材のボールハウス１４０側から反ボールハウス１４０側へ向けて、ブローチ加工を施すことによって形成されている。なお、インク溝１６０は、ボールハウス１４０側から反ボールハウス１４０側まで貫通せず、インク誘導孔１５０の途中で係止してもよい。 The ink grooves 160 are provided radially on the inner peripheral surface of the minimum diameter portion of the ink guide hole 150 as viewed from the center of the ink guide hole 150. The ink guide hole 150 is provided on the inner peripheral surface of the smallest diameter portion of the ink guide hole 150 so as to penetrate from the ball house 140 side to the counter ball house 140 side. The ink guide hole 150 is formed by performing broaching from the ball house 140 side of the wire toward the anti-ball house 140 side. The ink groove 160 may not be penetrated from the ball house 140 side to the anti-ball house 140 side, and may be locked in the middle of the ink guide hole 150.
カシメ部１００は、ホルダー１７のボールハウス１４０側の端部に設けられている。また、このカシメ部１００は、その最小径部分の内径を、筆記ボール１６の直径よりも小さく形成されている。そして、このカシメ部１００は、ボールハウス１４０に筆記ボール１６を収納した後に、線材のボールハウス１４０側の端部に圧延加工を施すことによって形成されている。 The caulking part 100 is provided at the end of the holder 17 on the ball house 140 side. Further, the crimping portion 100 is formed so that the inner diameter of the minimum diameter portion is smaller than the diameter of the writing ball 16. The crimping portion 100 is formed by rolling the end of the wire rod on the ball house 140 side after the writing ball 16 is stored in the ball house 140.
なお、図４（１）中の黒塗り部分は、ボールハウス１４０の底面１８０を、図４（２）中の黒塗り部分は、インク誘導孔１５０のボールハウス１４０側の開口部を、図４（３）中の黒塗り部分は、インク溝１６０のボールハウス１４０側の開口部を、図４（４）中の黒塗り部分は、ボール受座１９０を、それぞれ概念的に示したものである。また、インク溝１６０の本数は、３本が好適であるが、３本に限定されるものではなく、例えば、２本や４本とすることもできる。 4 (1) indicates the bottom surface 180 of the ball house 140, and the black portion in FIG. 4 (2) indicates the opening of the ink guide hole 150 on the ball house 140 side. The black painted part in (3) conceptually shows the opening on the ball house 140 side of the ink groove 160, and the black painted part in FIG. 4 (4) conceptually shows the ball seat 190. . The number of ink grooves 160 is preferably three, but is not limited to three, and may be two or four, for example.
ボールペンチップ１４は、筆記ボール１６の直径をＡ、インク誘導孔１５０のボールハウス１４０側の開口部の半径をＢ、ボール受座１９０の半径をＣ、インク誘導孔１５０の中心から前記インク溝１６０の最深部までの距離をＤ、インク溝１６０の幅をＥ、インク溝１６０のボールハウス１４０側の端部から反ボールハウス１４０側の端部までの長さをＦ、としたときに、（１）０．９≦Ａ≦１．５、（２）０．９５≦（２×Ｄ）／Ａ、（３）０．５０≦（２×Ｃ）／Ａ≦０．６０、（４）０．６０≦Ｅ／（２×Ｂ）≦０．８０、（５）Ｆ／Ａ≦０．５０、の（１）〜（５）のいずれか、より好ましくは（１）〜（５）全てを満たすように形成されている。 The ball-point pen tip 14 has a diameter A of the writing ball 16, a radius of the opening on the ball house 140 side of the ink guide hole 150, a radius of the ball seat 190, and the ink groove 160 from the center of the ink guide hole 150. When the distance to the deepest part is D, the width of the ink groove 160 is E, and the length from the end of the ink groove 160 on the ball house 140 side to the end of the anti-ball house 140 side is F, 1) 0.9 ≦ A ≦ 1.5, (2) 0.95 ≦ (2 × D) / A, (3) 0.50 ≦ (2 × C) /A≦0.60, (4) 0 .60 ≦ E / (2 × B) ≦ 0.80, (5) F / A ≦ 0.50, (1) to (5), more preferably (1) to (5) all. It is formed to satisfy.
即ち、インク誘導孔１５０の中心からインク溝１６０の最深部までの距離の２倍は、筆記ボール１６の直径に対して９５％以上となるように形成されている。また、ボール受座１９０の直径は、筆記ボール１６の直径に対して５０％以上６０％以下となるように形成されている。また、インク溝１６０の幅は、インク誘導孔１５０のボールハウス１４０側の開口部の直径に対して６０％以上８０％以下となるように形成されている。更に、インク溝１６０のボールハウス１４０側の端部から反ボールハウス１４０側の端部までの長さは、筆記ボール１６の直径に対して５０％以下となるように形成されている。
そして、上記（１）〜（５）をいずれか、より好ましくは（１）〜（５）全て満たすように形成することにより、筆記ボール１６に熱変色性インク１１が十分に供給されるようにしつつも、筆記具としての耐久性を向上させることができるのである。
That is, the distance from the center of the ink guide hole 150 to the deepest portion of the ink groove 160 is 95% or more of the diameter of the writing ball 16. Further, the diameter of the ball seat 190 is formed to be 50% or more and 60% or less with respect to the diameter of the writing ball 16. Further, the width of the ink groove 160 is formed to be 60% or more and 80% or less with respect to the diameter of the opening of the ink guide hole 150 on the ball house 140 side. Further, the length of the ink groove 160 from the end on the ball house 140 side to the end on the counter ball house 140 side is formed to be 50% or less with respect to the diameter of the writing ball 16.
Then, the thermochromic ink 11 is sufficiently supplied to the writing ball 16 by forming so as to satisfy any one of the above (1) to (5), more preferably all of (1) to (5). However, durability as a writing instrument can be improved.
また、０．９５＞（２×Ｄ）／Ａにすると、即ち、インク誘導孔１５０の中心からインク溝１６０の最深部までの距離の２倍を、筆記ボール１６の直径に対して９５％未満にすると、インク溝１６０の加工はしやすくなるものの、筆記ボール１６への熱変色性インク１１の供給量が低下し、また、インク溝１６０に熱変色性インク１１が詰まりやすくなってしまう。このため、描線がかすれやすくなり、最悪の場合には、筆記不能となってしまうのである。 If 0.95> (2 × D) / A, that is, the distance from the center of the ink guide hole 150 to the deepest portion of the ink groove 160 is less than 95% of the diameter of the writing ball 16. Then, although the ink groove 160 is easily processed, the supply amount of the thermochromic ink 11 to the writing ball 16 is reduced, and the thermochromic ink 11 is easily clogged in the ink groove 160. For this reason, a drawn line becomes faint, and in the worst case, writing becomes impossible.
また、０．５０＞（２×Ｃ）／Ａにすると、即ち、ボール受座１９０の直径を、筆記ボール１６の直径に対して５０％未満にすると、筆記ボール１６に熱変色性インク１１が十分に供給されるようにすることはできるものの、ボール受座１９０が磨耗しやすくなってしまう。このため、使用開始から比較的早い時期に、筆記ボール１６の引っ掛かりが感じられたり、あるいは筆記ボール１６の回転が重く感じられたりするなどの不具合が生じてしまうこととなるのである。 If 0.50> (2 × C) / A, that is, if the diameter of the ball seat 190 is less than 50% of the diameter of the writing ball 16, the thermochromic ink 11 is applied to the writing ball 16. Although it can be made to supply sufficiently, the ball seat 190 will be easily worn. For this reason, in a relatively early period from the start of use, the writing ball 16 may be caught, or the writing ball 16 may be felt to rotate heavy.
一方、（２×Ｃ）／Ａ＞０．６０にすると、即ち、ボール受座１９０の直径を、筆記ボール１６の直径に対して６０％超にすると、ボール受座１９０が磨耗しにくくはなるものの、筆記ボール１６へのインクの供給量が低下してしまう。このため、描線が薄くなったり、あるいは描線がかすれやすくなってしまうのである。また、０．６０＞Ｅ／（２×Ｂ）にすると、即ち、インク溝１６０の幅を、インク誘導孔１５０のボールハウス１４０側の開口部の直径に対して６０％未満にすると、ボール受座１９０が磨耗しにくくなり、また、インク溝１６０の加工もしやすくなるものの、筆記ボール１６への熱変色性インク１１の供給量が低下し、また、インク溝１６０に熱変色性インク１１が詰まりやすくなってしまう。このため、描線がかすれやすくなり、最悪の場合には、筆記不能となってしまうのである。 On the other hand, when (2 × C) / A> 0.60, that is, when the diameter of the ball seat 190 exceeds 60% of the diameter of the writing ball 16, the ball seat 190 is less likely to be worn. However, the amount of ink supplied to the writing ball 16 is reduced. For this reason, the drawn line becomes thin, or the drawn line becomes faint. If 0.60> E / (2 × B), that is, if the width of the ink groove 160 is less than 60% of the diameter of the opening of the ink guide hole 150 on the ball house 140 side, Although the seat 190 is not easily worn and the ink groove 160 is easily processed, the supply amount of the thermochromic ink 11 to the writing ball 16 is decreased, and the thermochromic ink 11 is clogged in the ink groove 160. It becomes easy. For this reason, a drawn line becomes faint, and in the worst case, writing becomes impossible.
一方、Ｅ／（２×Ｂ）＞０．８０にすると、即ち、インク溝１６０の幅を、インク誘導孔１５０のボールハウス１４０側の開口部の直径に対して８０％超にすると、筆記ボール１６へのインクの供給量を増加させることができ、また、インク溝１６０にインクが詰まりにくくなるようにすることはできるものの、ボール受座１９０が磨耗しやすくなってしまう。このため、使用開始から比較的早い時期に、筆記ボール１６の引っ掛かりが感じられたり、あるいは筆記ボール１６の回転が重く感じられたりするなどの不具合が生じてしまうこととなるのである。 On the other hand, if E / (2 × B)> 0.80, that is, if the width of the ink groove 160 exceeds 80% of the diameter of the ink guide hole 150 on the ball house 140 side, the writing ball Although the ink supply amount to the ink cartridge 16 can be increased and the ink groove 160 can be prevented from being clogged with ink, the ball seat 190 is likely to be worn. For this reason, in a relatively early period from the start of use, the writing ball 16 may be caught, or the writing ball 16 may be felt to rotate heavy.
また、Ｆ／Ａ≦０．５０にすることが望ましいが、Ｆ／Ａ＞０．５０にすると、即ち、インク溝１６０のボールハウス１４０側の端部から反ボールハウス１４０側の端部までの長さを、筆記ボール１６の直径に対して５０％超にすると、使用可能ではあるものの、インク溝１６０の長さが比較的長くなることにより、インク溝１６０に熱変色性インク１１が詰まりやすくなってしまうのである。 Further, it is desirable to satisfy F / A ≦ 0.50, but when F / A> 0.50, that is, from the end of the ink groove 160 on the ball house 140 side to the end on the side opposite to the ball house 140. If the length exceeds 50% of the diameter of the writing ball 16, it can be used, but the length of the ink groove 160 becomes relatively long so that the thermochromic ink 11 is easily clogged in the ink groove 160. It will end up.
上記のリフィル１０は、筆記ボール１６の１００回転あたりのインク流出量が１．５ｍｇ以上、４．５ｍｇ以下として形成されている。１００回転あたりのインク流出量が１．５ｍｇ未満である場合、筆記した際に熱変色性インク１１の色が薄くなってしまい力の弱い使用者では十分な筆跡の濃さを得ることができない。また、４．５ｍｇより多くした場合、紙面等に書いた後の筆跡の乾きが遅く手が汚れてしまうことと、消去具を用いての消去の際にインクが消えにくくなるため熱変色性筆記具として不適である。 The refill 10 is formed such that the ink outflow amount per 100 rotations of the writing ball 16 is 1.5 mg or more and 4.5 mg or less. When the amount of ink outflow per 100 revolutions is less than 1.5 mg, the color of the thermochromic ink 11 becomes thin when writing, and a user with weak power cannot obtain a sufficient handwriting density. In addition, if it is more than 4.5 mg, the handwriting after writing on paper etc. will dry slowly and your hands will become dirty, and it will be difficult to erase the ink when erasing with an erasing tool, so thermochromic writing instruments As unsuitable.
図５〜図６は、リフィル１０を軸筒に収容した熱変色性筆記具を示したものである。熱変色性筆記具は、二分割可能な細長い軸本体１と、この軸本体１内に交換可能に収容されてその軸方向に進退動可能なリフィル１０と、軸本体１に設けられる所謂カーン式のノック機構２０と、リフィル１０とノック機構２０の回転子２２との間に介在する加圧機構４０とを備え、この加圧機構による加圧力は内圧として外圧より５０〜３００ｍｍＨｇに高く設定されており、この熱変色性インク１１の流出量は、通常の筆記においては、１０秒間で３．５〜１０ｍｇに設定されており、この流出量の熱変色性インク１１により塗布されて使用に供される。 FIGS. 5-6 shows the thermochromic writing instrument which accommodated the refill 10 in the axial cylinder. The thermochromic writing instrument includes an elongate shaft main body 1 that can be divided into two parts, a refill 10 that is exchangeably accommodated in the shaft main body 1 and can be moved back and forth in the axial direction, and a so-called Khan type provided in the shaft main body 1. A knock mechanism 20 and a pressurizing mechanism 40 interposed between the refill 10 and the rotor 22 of the knock mechanism 20 are provided, and the pressure applied by the pressurization mechanism is set to be 50 to 300 mmHg higher than the external pressure as the internal pressure. The outflow amount of the thermochromic ink 11 is set to 3.5 to 10 mg in 10 seconds in normal writing, and is applied by using the thermochromic ink 11 of this outflow amount. .
軸本体１は、図５や図６に示すように、相互に螺嵌する先軸２と後軸４とを備え、ポリカーボネート等からなる所定の合成樹脂を使用して中空の透明に成形され、気体である外気の流入を許容するよう機能する。軸本体１は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２による光線透過率８０％以上となる視認性に有する樹脂であるポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、環状ポリオレフィン、ポリメチルペンテン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などを使用すれば、視認性に有するインク収容管１４に充填される熱変色性インク１１の残量が更に簡単に視認することができる。また、先軸２は、その開口した前部が先細りの円筒形に成形され、開口した後部が薄肉に形成されてその外周面には締結用の螺子溝３が周方向に螺刻される。 As shown in FIGS. 5 and 6, the shaft body 1 includes a front shaft 2 and a rear shaft 4 that are screwed together, and is formed into a hollow transparent using a predetermined synthetic resin made of polycarbonate or the like, It functions to allow inflow of outside air as a gas. The shaft body 1 is made of polypropylene (PP), polyethylene (PE), cyclic polyolefin, polymethylpentene, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (resin having a light transmittance of 80% or more according to ASTM D792. If PBT), polystyrene (PS), polycarbonate (PC) or the like is used, the remaining amount of the thermochromic ink 11 filled in the ink storage tube 14 having visibility can be more easily visually confirmed. Further, the front shaft 2 is formed into a tapered cylindrical shape with the front portion opened, the rear portion opened is formed thin, and the fastening screw groove 3 is threaded in the circumferential direction on the outer peripheral surface thereof.
後軸４は、円筒形に成形され、前部内周面には、先軸２の螺子溝３と着脱自在に螺合する螺子溝３Ａが周方向に螺刻されており、後部外周面には、クリップ５が軸方向に向けて一体成形される。この後軸４の内周面には、螺子溝３Ａの後方に位置する略楕円形の脱落防止リブが半径内方向に向けて突設され、この脱落防止リブが所定の間隔で周方向に複数並設される。 The rear shaft 4 is formed in a cylindrical shape, and a screw groove 3A that is detachably screwed with the screw groove 3 of the front shaft 2 is threaded in the circumferential direction on the front inner peripheral surface. The clip 5 is integrally formed toward the axial direction. On the inner peripheral surface of the rear shaft 4, a substantially elliptic drop-off prevention rib located behind the screw groove 3A is projected inward in the radial direction, and a plurality of drop-off prevention ribs are provided in the circumferential direction at predetermined intervals. It is installed side by side.
ノック機構２０は、図５、図６に示すように、軸本体１とインク収容管１２との間に介在される復帰スプリング２１と、インク収容管１２の末端部に隙間を介しスライド可能に嵌入される回転子２２と、この回転子２２の外周面に間隔をおいて突設される複数のカム３４と、軸本体１の内周面後部に間隔をおいて突設される複数の条体３６とから構成される。また、本実施形態では、ノックのストロークは１５ｍｍに設定されている。
復帰スプリング２１は、コイルスプリングからなり、インク収容管１２の先端部に嵌入されて軸本体１の開口した前部周縁に接触し、インク収容管１２を軸本体１の後部方向に弾圧付勢する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the knock mechanism 20 is slidably fitted into the return spring 21 interposed between the shaft body 1 and the ink storage tube 12 and the end portion of the ink storage tube 12 through a gap. Rotor 22, a plurality of cams 34 projecting from the outer peripheral surface of the rotor 22 at intervals, and a plurality of strips projecting from the rear part of the inner peripheral surface of the shaft body 1 at intervals. 36. In the present embodiment, the knock stroke is set to 15 mm.
The return spring 21 is formed of a coil spring, is fitted into the front end portion of the ink storage tube 12, contacts the front peripheral edge of the shaft body 1, and elastically biases the ink storage tube 12 toward the rear portion of the shaft body 1. .
回転子２２は、ポリアセタール、ポリオキシメチレン、ポリホルムアルデヒド等からなる合成樹脂を使用して略有底円筒形に成形され、閉じた底部には、軸本体１の開口した後部から露出するノック棒２３が着脱自在・相対回転可能に嵌合されており、このノック棒２３には、ノック操作用の天冠２４が嵌着される。この回転子２２は、拡径部２５と縮径部２６とを連続して備えた中空の略凸字形に形成され、内部が外気（空気）用の加圧室（体積減少空間）２２ａに形成されるとともに、内周面が開口方向から閉じた底部方向にかけて最拡径面２７、拡径面２８、縮径面２９、及び最縮径面３０に形成されており、軸本体１からの脱落が後軸４の脱落防止リブにより有効に規制される。回転子２２の拡径部２５と縮径部２６との段差面には、連続した複数の鋸歯３１が周方向に周設される。 The rotor 22 is formed into a substantially bottomed cylindrical shape using a synthetic resin made of polyacetal, polyoxymethylene, polyformaldehyde, and the like, and a knock bar 23 exposed from the opened rear portion of the shaft body 1 is formed on the closed bottom portion. Are fitted in a detachable and relatively rotatable manner, and a knocking crown 24 is fitted to the knock bar 23. The rotor 22 is formed in a substantially hollow convex shape having a diameter-enlarged portion 25 and a reduced-diameter portion 26 continuously, and the inside is formed in a pressurized chamber (volume reduction space) 22a for outside air (air). In addition, the inner peripheral surface is formed on the most enlarged diameter surface 27, the enlarged diameter surface 28, the reduced diameter surface 29, and the most reduced diameter surface 30 from the opening direction to the closed bottom direction. Is effectively regulated by the falling-off prevention rib of the rear shaft 4. A plurality of continuous saw teeth 31 are provided in the circumferential direction on the step surface between the enlarged diameter portion 25 and the reduced diameter portion 26 of the rotor 22.
ノック棒２３は、ＡＢＳ樹脂等を用いて円筒形に形成され、回転子２２の段差面に接触する対向接触面に、鋸歯３１と完全又は不完全に噛合する複数の駆動歯３２が周方向に連続して周設される。このノック棒２３の外周面には、複数のガイドリブ３３が所定の間隔をおいて突設され、各ガイドリブ３３が複数の条体３６間にスライド可能に挿入されるとともに、軸本体１後部の内周縁に係合してノック棒２３の軸本体１後部からの脱落を有効に規制する。各カム３４は、回転子２２の軸方向に略線条に形成され、末端面が周方向に直線的に切り欠かれて係合爪３５に傾斜形成される。また、各条体３６は、軸本体１の軸方向に向けてガイド機能を果たすよう略線条に形成され、先端面が周方向に切り欠かれて係合歯を形成しており、この係合歯がカム３４の係合爪３５と噛合する。 The knock bar 23 is formed in a cylindrical shape using ABS resin or the like, and a plurality of drive teeth 32 that mesh with the saw-tooth 31 in a complete or incomplete manner on the opposing contact surface that contacts the step surface of the rotor 22 in the circumferential direction. It is continuously arranged. A plurality of guide ribs 33 project from the outer peripheral surface of the knock bar 23 at a predetermined interval, and the guide ribs 33 are slidably inserted between the plurality of strips 36. Engaging with the periphery, it effectively restricts the knock bar 23 from falling off the rear part of the shaft body 1. Each cam 34 is formed in a substantially linear shape in the axial direction of the rotor 22, and the end surface is linearly cut out in the circumferential direction, and is formed in the engaging claw 35 to be inclined. Each strip 36 is formed in a substantially linear strip so as to perform a guide function in the axial direction of the shaft body 1, and the distal end surface is notched in the circumferential direction to form engagement teeth. The teeth engage with the engaging claws 35 of the cam 34.
ノック操作用の天冠２４は、熱変色性インク１１を摩擦熱によって消去可能な摩擦部として機能することが好適である。その場合、天冠２４は、ＪＩＳ Ｋ７１６１に準拠する試験方法において、弾性率が７００ＭＰａ未満かつ粘弾性を有しない樹脂材料とすることで、ノック操作の繰り返しによる天冠２４への手指からの汚れを防ぎ、かつ保管時での天冠２４への大気中からの汚れの付着を防ぐことができる。 The crown 24 for knocking operation preferably functions as a friction part that can erase the thermochromic ink 11 by frictional heat. In that case, the crown 24 is made of a resin material having an elastic modulus of less than 700 MPa and not having viscoelasticity in a test method according to JIS K7161, thereby removing dirt from the fingers on the crown 24 due to repeated knock operations. In addition, it is possible to prevent dirt from adhering to the crown 24 during storage.
このようなノック機構２０は、図５や図６に示すように、筆記時には、ノック棒２３の駆動歯３２が回転子２２の鋸歯３１に圧接して駆動力を付与することにより、回転子２２が複数の条体３６に案内されつつインク収容管１２方向にスライドして所定の角度（例えば、３０°以下）で回転し、カム３４の係合爪３５と条体３６の係合歯とが噛合し、軸本体１の前部から突出したリフィル１０の筆記部１４を後退不能とするとともに、回転子２２の加圧室２２ａからインク収容管１２に外気を導くよう機能する。これに対し、未筆記時には、回転した回転子２２が所定の角度（例えば、３０°以下）でさらに回転し、カム３４が条体３６の係合歯を乗り越えて噛合を解除し、回転子２２が反インク収容管１２方向にスライドして各カム３４を複数の条体３６間に位置させ、軸本体１の前部から突出した筆記部１４を後退可能とする。 As shown in FIG. 5 and FIG. 6, such a knock mechanism 20 is configured such that, at the time of writing, the driving teeth 32 of the knock bar 23 are pressed against the saw teeth 31 of the rotor 22 to apply a driving force, thereby providing the rotor 22. Is slid in the direction of the ink containing tube 12 while being guided by the plurality of strips 36 and rotated at a predetermined angle (for example, 30 ° or less), and the engagement claw 35 of the cam 34 and the engagement teeth of the strip 36 are brought together. The writing portion 14 of the refill 10 protruding from the front portion of the shaft main body 1 is made unretractable and functions to guide outside air from the pressurizing chamber 22 a of the rotor 22 to the ink containing tube 12. On the other hand, when writing is not performed, the rotated rotor 22 further rotates at a predetermined angle (for example, 30 ° or less), the cam 34 gets over the engaging teeth of the strip 36, and the meshing is released. However, the cam 34 is positioned between the plurality of strips 36 so that the writing unit 14 protruding from the front portion of the shaft main body 1 can be retracted.
加圧機構４０は、図５、図６、図７に示すように、ノック機構２０の回転子２２内にスライド可能に嵌入されてインク収容管１２の末端面に対向するゴムホルダ４１と、このゴムホルダ４１と回転子２２との間に介在する加圧スプリング４２と、ゴムホルダ４１の外周面に嵌合され、インク収容管１２の末端面に接離可能に対向接触する気密確保用のシールゴム４３と、ゴムホルダ４１の外周面に嵌合され、筆記時には回転子２２の内周面に密接して外気を回転子２２内に流入不能とし、未筆記時には回転子２２の内周面から離れて外気を回転子２２内に流入可能とする気密確保用のＯリング４４とから構成され、その加圧力は内圧として外圧より５０〜３００ｍｍＨｇ高く設定すること、または、加圧機構を用いて塗布液収容管中の空気を６．５〜４０％圧縮することが好適である。その際の熱変色性インク１１の流出量は、筆記ボール１４を押圧して、筆記ボール１４が底面１８０に当接した状態における１０秒間の流出量が３．５〜１０ｍｇであることが好適である。 As shown in FIGS. 5, 6, and 7, the pressurizing mechanism 40 includes a rubber holder 41 that is slidably fitted into the rotor 22 of the knock mechanism 20 and faces the end surface of the ink containing tube 12, and the rubber holder A pressure spring 42 interposed between the rotor 41 and the rotor 22; a seal rubber 43 that is fitted to the outer peripheral surface of the rubber holder 41 and that is opposed to and contacted with the end surface of the ink containing tube 12; Fitted to the outer peripheral surface of the rubber holder 41, close to the inner peripheral surface of the rotor 22 during writing to prevent the outside air from flowing into the rotor 22, and away from the inner peripheral surface of the rotor 22 when not writing. And an O-ring 44 for ensuring airtightness that can flow into the child 22, and the pressurizing force is set to be 50 to 300 mmHg higher than the external pressure as the internal pressure, or using a pressurizing mechanism, Air It is preferred to compression .5～40%. The outflow amount of the thermochromic ink 11 at that time is preferably 3.5 to 10 mg for 10 seconds when the writing ball 14 is pressed and the writing ball 14 is in contact with the bottom surface 180. is there.
ゴムホルダ４１は、ポリアセタール、ポリオキシメチレン、ポリホルムアルデヒド等からなる合成樹脂を使用して略円筒形に成形され、外周面には、複数の嵌合溝が周方向に切り欠かれる。加圧スプリング４２は、弾発力が復帰スプリング２１よりも大きいコイルスプリングからなり、ゴムホルダ４１内と回転子２２の縮径部２６内とに取付リブを介し密嵌状態で接続されており、ゴムホルダ４１をインク収容管１２の末端部方向に弾圧付勢するよう機能する。 The rubber holder 41 is formed into a substantially cylindrical shape using a synthetic resin made of polyacetal, polyoxymethylene, polyformaldehyde, or the like, and a plurality of fitting grooves are cut out in the circumferential direction on the outer peripheral surface. The pressure spring 42 is a coil spring having a larger elastic force than the return spring 21, and is connected to the rubber holder 41 and the reduced diameter portion 26 of the rotor 22 through a mounting rib in a close fitting state. It functions to urge and bias 41 toward the end of the ink containing tube 12.
加圧スプリング４２と復帰スプリング２１とは、ノック機構２０のノック操作終了後に軸本体１から突出した筆記部１４のボール１６を押圧してリフィル１０を後退させる場合における反発力が３〜１５Ｎ、好ましくは５Ｎに設定される。これは、加圧スプリング４２と復帰スプリング２１の反発力が３〜１５Ｎの範囲内ならば、筆記時に筆記部１４が筆記圧でフワフワすることがなく、しっかりとした筆記感を使用者に与えることができるからである。
シールゴム４３は、弾性のシリコーンゴムやＮＢＲ等を使用してエンドレスのリングに成形され、ゴムホルダ４１のリフィル１０側の嵌合溝に嵌合される。このシールゴム４３は、インク収容管１２やゴムホルダ４１に対する密着性、摺動性、耐磨耗性、耐ヨジレ性、耐クリープ性、耐亀裂性の観点から、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠するデュロメータＡ硬度が５０〜８０に設定される。
The pressure spring 42 and the return spring 21 have a repulsive force of 3 to 15 N when the refill 10 is moved backward by pressing the ball 16 of the writing portion 14 protruding from the shaft body 1 after the knocking operation of the knock mechanism 20 is completed. Is set to 5N. This is because if the repulsive force of the pressure spring 42 and the return spring 21 is within a range of 3 to 15 N, the writing unit 14 does not fluff with the writing pressure at the time of writing and gives a firm writing feeling to the user. Because you can.
The seal rubber 43 is molded into an endless ring using elastic silicone rubber, NBR, or the like, and is fitted into the fitting groove on the refill 10 side of the rubber holder 41. This seal rubber 43 has a durometer A hardness of 50 in accordance with JIS K6253 from the viewpoints of adhesion to the ink containing tube 12 and the rubber holder 41, slidability, abrasion resistance, crease resistance, creep resistance, and crack resistance. Set to ~ 80.
さらに、Ｏリング４４は、ゴム弾性のシリコーンゴムやＮＢＲ等を使用してエンドレスのリングに成形され、ゴムホルダ４１の回転子２２側の嵌合溝に嵌合される。このＯリング４４は、回転子２２やゴムホルダ４１に対する密着性、摺動性、耐磨耗性、耐ヨジレ性、耐クリープ性、耐亀裂性の観点から、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠するデュロメータＡ硬度が５０〜８０に設定される。このようなＯリング４４は、筆記時には、回転子２２の拡径面２８に変形密接して軸本体１内の外気を回転子２２内に流入不能とし、この回転子２２の加圧室２２ａからインク収容管１２の末端部に対して圧縮された外気を流入させる。そして、未筆記時には、回転子２２の拡径面２８に隙間を介して対向し、外気を回転子２２内に流入可能とする。 Further, the O-ring 44 is formed into an endless ring using rubber-elastic silicone rubber, NBR, or the like, and is fitted into the fitting groove on the rotor 22 side of the rubber holder 41. The O-ring 44 has a durometer A hardness of 50 according to JIS K6253 from the viewpoint of adhesion to the rotor 22 and the rubber holder 41, sliding properties, abrasion resistance, kinking resistance, creep resistance, and crack resistance. Set to ~ 80. Such an O-ring 44 is deformed and brought into close contact with the diameter-expanded surface 28 of the rotor 22 at the time of writing so that the outside air in the shaft body 1 cannot flow into the rotor 22, and from the pressurizing chamber 22 a of the rotor 22. Compressed outside air flows into the end portion of the ink containing tube 12. When not yet written, it faces the diameter-expanded surface 28 of the rotor 22 through a gap so that outside air can flow into the rotor 22.
上記構成において、図５に示される筆記しない場合には、回転子２２の拡径面２８とゴムホルダ４１のＯリング４４とが相互に離隔して外気の流通路を区画形成するので、軸本体１の内部と回転子２２の加圧室２２ａとが相互に連通する。この連通作用により、回転子２２の加圧室２２ａやインク収容管１２は加圧されることがない。筆記する場合には、ノック機構２０の天冠２４をノック操作してノック棒２３をスライドさせれば良い。すると、ノック棒２３、加圧機構４０を内蔵した回転子２２、及びリフィル１０が軸本体１の前部方向にそれぞれスライドする。このスライドの際、インク収容管１２の末端部にゴムホルダ４１がシールゴム４３を介して密接しているが、回転子２２の拡径面２８とゴムホルダ４１のＯリング４４とが未だ離隔して外気を流通させるので、軸本体１の内部と回転子２２の加圧室２２ａとが相互に連通する。 In the above configuration, when the writing shown in FIG. 5 is not performed, the diameter expansion surface 28 of the rotor 22 and the O-ring 44 of the rubber holder 41 are separated from each other to form a flow path for the outside air. And the pressurizing chamber 22a of the rotor 22 communicate with each other. By this communication action, the pressurizing chamber 22a of the rotor 22 and the ink containing tube 12 are not pressurized. In the case of writing, it is only necessary to knock the crown 24 of the knock mechanism 20 and slide the knock bar 23. Then, the knock bar 23, the rotor 22 incorporating the pressurizing mechanism 40, and the refill 10 slide in the front direction of the shaft body 1, respectively. At the time of this sliding, the rubber holder 41 is in close contact with the end portion of the ink containing tube 12 via the seal rubber 43. However, the enlarged diameter surface 28 of the rotor 22 and the O-ring 44 of the rubber holder 41 are still separated from each other. Since it circulates, the inside of the shaft body 1 and the pressurizing chamber 22a of the rotor 22 communicate with each other.
次いで、図６に示されるようにインク収容管１２が復帰スプリング２１を圧縮しながら徐々に進出し、軸本体１の前部から筆記部１４が突出し、熱変色性インク１１による筆記が可能な状態となる。この際、軸本体１の前部にインク収容管１２の先端部が接触して停止すると、ノック棒２３、加圧機構４０を内蔵した回転子２２のみが軸本体１の前部方向にそれぞれスライドし、回転子２２の拡径面２８とゴムホルダ４１のＯリング４４とが密接して外気の流通を遮断し、軸本体１と回転子２２の連通が規制されて回転子２２の加圧室２２ａが加圧可能な密閉状態となる。こうして軸本体１と回転子２２の連通が規制された後、ノック棒２３、加圧機構４０を内蔵した回転子２２のみが軸本体１の前部方向にさらにスライドすると、加圧室２２ａの外気が徐々に加圧され、圧縮された加圧室２２ａの外気がインク収容管１２の末端部にゴムホルダ４１内を経由して流入し、インク収容管１２の内圧が増加する。この際、回転子２２が複数の条体３６よりも前方に位置して所定の角度で回転し、カム３４の係合爪３５と条体３６の係合歯３７とが噛合し、軸本体１の前部から突出した筆記部１４が後退不能となる。 Next, as shown in FIG. 6, the ink containing tube 12 gradually advances while compressing the return spring 21, the writing portion 14 protrudes from the front portion of the shaft body 1, and writing with the thermochromic ink 11 is possible. It becomes. At this time, when the front end portion of the ink containing tube 12 comes into contact with the front portion of the shaft main body 1 and stops, only the rotor 22 incorporating the knock bar 23 and the pressurizing mechanism 40 slides in the front direction of the shaft main body 1. Then, the diameter-expanded surface 28 of the rotor 22 and the O-ring 44 of the rubber holder 41 are in close contact with each other to block the flow of outside air, and the communication between the shaft body 1 and the rotor 22 is restricted and the pressurizing chamber 22a of the rotor 22 is restricted. Is in a sealed state capable of being pressurized. After the communication between the shaft main body 1 and the rotor 22 is restricted in this way, when only the rotor 22 containing the knock bar 23 and the pressurizing mechanism 40 slides further in the front portion direction of the shaft main body 1, the outside air in the pressurizing chamber 22a Is gradually pressurized, and the compressed outside air in the pressurizing chamber 22a flows into the end portion of the ink storage tube 12 through the rubber holder 41, and the internal pressure of the ink storage tube 12 increases. At this time, the rotor 22 is positioned forward of the plurality of strips 36 and is rotated at a predetermined angle, and the engagement claws 35 of the cam 34 and the engagement teeth 37 of the strips 36 are engaged with each other. The writing part 14 protruding from the front part of the head cannot be retracted.
また、十分な濃さの筆跡を得られなくなった場合には、筆記面に筆記部１４を圧接してインク収容管１２と回転子２２をさらに接近させれば良い。すると、インク収容管１２が後退して嵌合した回転子２２の加圧室２２ａにおける外気を加圧し、圧縮された加圧室２２ａの外気がインク収容管１２の末端部にゴムホルダ４１内を経由して流入し、インク収容管１２の内圧が増加することとなる。 In addition, when it becomes impossible to obtain a handwriting with a sufficient darkness, the ink storage tube 12 and the rotor 22 may be brought closer to each other by pressing the writing unit 14 against the writing surface. Then, the outside air in the pressurizing chamber 22a of the rotor 22 in which the ink containing tube 12 is retracted and fitted is pressurized, and the compressed outside air in the pressurizing chamber 22a passes through the rubber holder 41 to the end portion of the ink containing tube 12. As a result, the internal pressure of the ink containing tube 12 increases.
次に、熱変色性筆記具の使用を終了する場合には、ノック機構２０の天冠２４を再度ノック操作してノック棒２３をスライドさせれば良い。こうすれば、熱変色性筆記具は、圧縮された復帰スプリング２１の復帰作用、及びカム３４の係合爪３５と条体３６の係合歯との噛合解除により、図６の筆記状態から図５の未筆記状態に復帰し、インク収容管１２への加圧が解除される。 Next, when the use of the thermochromic writing instrument is finished, the top crown 24 of the knock mechanism 20 is knocked again to slide the knock bar 23. In this manner, the thermochromic writing instrument is changed from the writing state of FIG. 5 to FIG. 5 by the return action of the compressed return spring 21 and the disengagement of the engagement claw 35 of the cam 34 and the engagement tooth of the strip 36. Is restored to the unwritten state, and the pressurization to the ink containing tube 12 is released.
熱変色性筆記具のリフィル１０を交換したい場合には、後軸４を回して先軸２と後軸４とを分離し、先軸２の中から使用済みのリフィル１０を復帰スプリング２１と共に取り出せば、リフィル１０を簡単に交換することができる。また、インク収容管１２の加圧に際し、加圧ガスを封入する必要が全くないので、製造設備を簡素化し、コスト低減を図ることができる。 When it is desired to replace the refill 10 of the thermochromic writing instrument, the rear shaft 4 is rotated to separate the front shaft 2 and the rear shaft 4, and the used refill 10 is taken out of the front shaft 2 together with the return spring 21. The refill 10 can be easily replaced. Further, since it is not necessary to enclose the pressurized gas at the time of pressurization of the ink containing tube 12, the manufacturing equipment can be simplified and the cost can be reduced.
また、インク収容管１２を常時加圧する必要がないので、例え筆記部１４のシール性に問題のある場合でも、未筆記時のインク漏れを招くおそれが実に少ない。また、熱変色性インク１１を消費し、最後までインクの濃さを得たい場合には、筆記面に筆記部１４を圧接してインク収容管１２と回転子２２を接近させれば、加圧室２２ａの外気を加圧することができる。これにより、加圧を十分に高めることができ、熱変色性インクの漏れを招くおそれを有効に排除することが可能になる。 Further, since there is no need to constantly pressurize the ink containing tube 12, even if there is a problem in the sealing performance of the writing unit 14, there is very little possibility of causing ink leakage when not writing. Further, when the thermochromic ink 11 is consumed and it is desired to obtain the ink density to the end, the pressure can be increased by bringing the writing portion 14 into pressure contact with the writing surface and bringing the ink containing tube 12 and the rotor 22 close to each other. The outside air in the chamber 22a can be pressurized. Thereby, the pressurization can be sufficiently increased, and the possibility of causing the leakage of the thermochromic ink can be effectively eliminated.
また、使用者が遊び等で筆記に関係なくノック操作を繰り返す場合、ノック操作の度にインク収容管１２が加圧されたり、加圧が解除されるので、インク収容管１２が連続的に加圧されることがない。したがって、熱変色性インク１１が未使用時に漏れ出すことなるという問題をきわめて有効に解消することが可能になる。さらに、ノック機構２０の回転子２２に加圧機構４０が支持され、リフィル１０の末端部に加圧機構４０、嵌着部材、又は被覆部材等が何ら一体的に設けられることがないので、リフィル１０が著しく安価となり、しかも、リフィル１０の交換の容易化が大いに期待できる。 In addition, when the user repeats the knocking operation regardless of writing due to play or the like, the ink storage tube 12 is pressurized or released every time the knocking operation is performed, so that the ink storage tube 12 is continuously applied. There is no pressure. Therefore, the problem that the thermochromic ink 11 leaks when not in use can be solved very effectively. Further, since the pressurizing mechanism 40 is supported by the rotor 22 of the knock mechanism 20 and the pressurizing mechanism 40, the fitting member, the covering member or the like is not integrally provided at the terminal portion of the refill 10, no refilling is performed. 10 is remarkably inexpensive, and the replacement of the refill 10 can be greatly facilitated.
１ 軸本体
２ 先軸
４ 後軸
１０ リフィル
１１ 熱変色性インク
１２ インク収容管
１３ インク追従体
１４ ボールペンチップ
１６ 筆記ボール
１７ ホルダー
２０ ノック機構
２１ 復帰スプリング
２２ 回転子（ノック機構の一部）
２２ａ 加圧室
２４ 天冠（摩擦部）
３４ カム
３５ 係合爪
３６ 条体
４０ 加圧機構
４１ ゴムホルダ（ホルダ）
４３ シールゴム
４４ Ｏリング（密封体）
１００ カシメ部
１４０ ボールハウス
１５０ インク誘導孔
１６０ インク溝
１７０ 側面部
１８０ 底面
１９０ ボール受座
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 axis | shaft main body 2 front axis | shaft 4 rear axis | shaft 10 refill 11 thermochromic ink 12 ink accommodating tube 13 ink follower 14 ball-point pen tip 16 writing ball 17 holder 20 knock mechanism 21 return spring 22 rotator (part of knock mechanism)
22a Pressurizing chamber 24 Crown (friction part)
34 cam 35 engaging claw 36 strip 40 pressure mechanism 41 rubber holder (holder)
43 Seal rubber 44 O-ring (sealing body)
100 Caulking portion 140 Ball house 150 Ink guide hole 160 Ink groove 170 Side surface portion 180 Bottom surface 190 Ball seat
Claims (4)
該リフィルを収容する軸本体と、
該リフィル内に熱変色性インクを有する筆記具であって、
前記ボールペンチップは筆記ボールと、該筆記ボールを先端に抱持するホルダーと、を備え、
前記ホルダーの先端には前記筆記ボールを抱持するカシメ部が設けられ、該ホルダーの内部空間には、該ホルダーの先端に設けられるとともに前記筆記ボールが挿入されるボールハウス、該ホルダーの後端から先端方向へ該ボールハウスの近傍まで設けられたバック孔、及び該バック孔とボールハウスとを連結するインク誘導孔が形成されており、
前記ボールハウスは軸心とほぼ平行な円筒面と、該円筒面に連続して後方へ向かって縮径する円錐面である底面と、該底面に前記筆記ボールの曲面が転写されたボール受座と、を有しており、
前記インク誘導孔の周囲に等配された複数箇所には、前記ボールハウス側から後方に向かって穿設された放射状の溝であるインク溝が形成されており、
筆記ボール１００回転あたりのインク流出量が１．５ｍｇ以上、４．５ｍｇ以下であることを特徴とする熱変色性筆記具。 A refill with a ballpoint pen tip at the tip,
A shaft body for accommodating the refill;
A writing instrument having a thermochromic ink in the refill,
The ballpoint pen tip comprises a writing ball, and a holder for holding the writing ball at the tip,
A crimping portion for holding the writing ball is provided at the tip of the holder, and a ball house provided at the tip of the holder and into which the writing ball is inserted in the inner space of the holder, a rear end of the holder A back hole provided in the direction from the tip to the vicinity of the ball house, and an ink guide hole connecting the back hole and the ball house are formed,
The ball house has a cylindrical surface that is substantially parallel to the axial center, a bottom surface that is a conical surface that continuously decreases in diameter toward the rear, and a ball seat on which the curved surface of the writing ball is transferred to the bottom surface. And
An ink groove, which is a radial groove bored rearward from the ball house side, is formed at a plurality of locations equally arranged around the ink guide hole,
A thermochromic writing instrument, wherein the amount of ink outflow per 100 rotations of the writing ball is 1.5 mg or more and 4.5 mg or less.
該リフィルを収容する軸本体と、
該リフィルを後方へ付勢するコイルスプリングと、
該軸本体の後部に設けられるとともに、該リフィルの後方に配置され、該リフィルと連動するノック部と、
該リフィル内に熱変色性インクを有し、
該ノック部を前方に押圧してリフィルを前記軸本体の先端から突出させることによって筆記位置となる筆記具であって、
前記ボールペンチップは筆記ボールと、該筆記ボールを先端に抱持するホルダーと、を備え、
前記ホルダーの先端には前記筆記ボールを抱持するカシメ部が設けられ、該ホルダーの内部空間には、該ホルダーの先端に設けられるとともに前記筆記ボールが挿入されるボールハウス、該ホルダーの後端から先端方向へ該ボールハウスの近傍まで設けられたバック孔、及び該バック孔とボールハウスとを連結するインク誘導孔が形成されており、
前記ボールハウスは軸心とほぼ平行な円筒面と、該円筒面に連続して後方へ向かって縮径する円錐面である底面と、該底面に前記筆記ボールの曲面が転写されたボール受座と、を有しており、
前記インク誘導孔の周囲に等配された複数箇所には、前記ボールハウス側から後方に向かって穿設された放射状の溝であるインク溝が形成されており、
前記バック孔内には、前記筆記ボールを先端方向に付勢する弾発部材が挿入されており、該弾発部材の先端部分は、先端方向に直線状に伸び前記インク誘導孔を通って前記筆記ボールの後端に当接、又は受け部材を介して、これを付勢する付勢部として形成されており、
筆記ボール１００回転あたりのインク流出量が１．５ｍｇ以上、４．５ｍｇ以下であることを特徴とする熱変色性筆記具。 A refill with a ballpoint pen tip at the tip,
A shaft body for accommodating the refill;
A coil spring for urging the refill backward;
A knock portion which is provided at a rear portion of the shaft main body and which is disposed behind the refill and interlocks with the refill;
Having a thermochromic ink in the refill;
A writing instrument that becomes a writing position by pressing the knock part forward to project a refill from the tip of the shaft body,
The ballpoint pen tip comprises a writing ball, and a holder for holding the writing ball at the tip,
A crimping portion for holding the writing ball is provided at the tip of the holder, and a ball house provided at the tip of the holder and into which the writing ball is inserted in the inner space of the holder, a rear end of the holder A back hole provided in the direction from the tip to the vicinity of the ball house, and an ink guide hole connecting the back hole and the ball house are formed,
The ball house has a cylindrical surface that is substantially parallel to the axial center, a bottom surface that is a conical surface that continuously decreases in diameter toward the rear, and a ball seat on which the curved surface of the writing ball is transferred to the bottom surface. And
An ink groove, which is a radial groove bored rearward from the ball house side, is formed at a plurality of locations equally arranged around the ink guide hole,
A resilient member for biasing the writing ball in the distal direction is inserted into the back hole, and a distal end portion of the resilient member extends linearly in the distal direction and passes through the ink guide hole. Abutting the rear end of the writing ball, or is formed as a biasing portion that biases this through a receiving member,
A thermochromic writing instrument, wherein the amount of ink outflow per 100 rotations of the writing ball is 1.5 mg or more and 4.5 mg or less.
The thermochromic writing instrument according to claim 2 or 3, wherein the ball pressing load of the elastic member is lower than the axial load.
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