JP6768708B2 - 熱変色性筆跡を形成させるための筆記具 - Google Patents

Description

本発明は、インキ収容筒およびインキ収容筒の前端部に取り付けられたボールペンチップを備えるボールペンレフィルを備え、インキ収容筒の内部に充填された筆記具用インキ組成物に、インキ収容筒の後端側から圧力を加える加圧機構を有する熱変色性筆跡を形成させるための筆記具に関するものである。

従来から、熱消色性インキを内部に充填したインキ収容筒を備えるボールペンレフィルは、よく知られている。例えば、特開２０１１−１５３３２１号公報「可逆熱変色性水性インキ組成物及びそれを用いた筆記具」にて、熱消色性インキを収容した筆記具が開示されている。

こうした、熱消色性インキを内部に充填したインキ収容筒を備えるボールペンレフィルを用いて形成させた筆跡は、加熱することにより、消色させることができる。そのため、鉛筆やシャープペンシルなどの代替えとしてメモ書きやマーキングをするための筆記具に用いることが広く認知されている。

また、一般的に、筆記具においては、筆跡の視認性をよくするために筆跡濃度を高くすることが好ましい。また、メモ書きなどした用紙をモノクロコピー機などで複写した場合に十分な濃度の複写を得るためにも、筆跡濃度を高くすることが好ましいと考えられている。

特開２０１１−１５３３２１公報

しかし、マイクロカプセル顔料を含有した熱変色性インキにおいては、マイクロカプセルに色材が内包されるため、色材が、マイクロカプセルに内包されていない、他の筆記具に比べ、高い筆跡濃度が得られにくい傾向にある。
筆跡濃度を高くするには、マイクロカプセル顔料の含有量を高くすること、粒径を大きくすること、マイクロカプセル内における色材の含有量を高くすること等が考えられる。しかし、マイクロカプセル顔料の含有量やマイクロカプセル内における色材の含有量を高くし過ぎると、経時安定性及び熱変色性が低下する恐れがあった。
特に黒色の熱変色性インキは、前記した課題の改善が特に求められていた。

また、単位面積当たりのインキ消費量を増やすことにより、筆跡濃度を高くすることも考えられる。
しかしながら、従来知られている単位面積当たりのインキ消費量を増加させるための以下のような方法、例えば、インキ粘度を低くするという方法では、経時的にマイクロカプセルの分離等、、不具合を生じ易く、さらにボールの縦方向のクリアランスを大きくする方法では、ボールペンチップ前端からのインキ漏れや、ボールペンチップ内に空気が進入し易くなるという問題があった。

本発明の目的は、筆記具用インキ組成物中における可逆熱変色性マイクロカプセル顔料の含有量またはマイクロカプセル内における色材の含有量を高めることなく、筆跡濃度の高い筆跡を形成することのできる筆記具、すなわち、筆跡濃度と経時安定性に優れた筆記具を得ることである。
また、本発明の目的は、ボールペンチップ前端からのインキ漏れや、ボールペンチップ内に空気が進入を伴うことなく、単位面積当たりのインキ消費量が多い筆記具を得ることである。

上記目的を達成するために、本発明による筆記具は、可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を含んでなる筆記具用インキ組成物が内部に充填されたインキ収容筒およびインキ収容筒の前端部に取り付けられたボールペンチップを備えるボールペンレフィルを備え、筆記具用インキ組成物に対して、インキ収容筒の後端側から圧力を加える加圧機構をさらに有することを特徴とする。
尚、本発明で、「前」とは、ペン先側を指し、「後」とは、その反対側を指す。

また、本発明による筆記具により形成される筆跡濃度が、加圧機構による加圧時において、０．７〜１．５であることが好ましい。

また、前記加圧機構によって達成される１０ｍ当たりのインキ消費量が、非加圧時に対して１．３倍以上であることが好ましい。

また、筆記具用インキ組成物のインキ粘度が、２０℃、剪断速度３．８４ｓｅｃ^−１において６００ｍＰａ・ｓ〜２０００ｍＰａ・ｓであり、剪断速度３８４ｓｅｃ^−１おいて１０ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。

また、筆記具用インキ組成物に対して加えられる圧力が、大気圧の１倍以上１．５倍以下であることが好ましい。

また、加圧機構が作動しているときの筆跡濃度が、加圧機構が作動していないときの筆跡濃度に対し、１．２倍以上であることが好ましい。

また、単位面積当たりのインキ消費量値が０．７〜１．５ｍｇ／ｃｍ^２であることが好ましい。

また、ボールペンチップが、チップ本体に、ボール抱持室を有するチップ本体と、直径０．５ｍｍ以下のボールとを備え、ボール抱持室の底壁の中央にはインキ流通孔が形成され、インキ流通孔からは放射状に延びる複数本のインキ流通溝が形成されており、ボール抱持室の底壁には、略円弧面状のボール座が設けられており、ボール座にボールが、ボールの一部をチップ前端縁より突出させて回転自在に抱持できるように載置されており、ボールの縦方向のクリアランスが１５〜４０μｍであることが好ましい。

また、軸筒をさらに備えることが好ましい。
また、ボールペンレフィルが、軸筒の後方側に移動可能に配設され、且つ軸筒内に配設した弾発部材によって、軸筒の前端側へ付勢されおり、加圧機構が、ボールペンチップの前端部が軸筒の前端から突出した状態で、ボールペンレフィルを後方に移動させることで、インキ収容筒の後端部を、軸筒内に設けた密閉部に圧接させ密閉空間を形成し、かつ密閉空間を圧縮して、筆記具用インキ組成物に対して圧力を加えるものであることが好ましい。

尚、本発明における筆跡幅及び筆跡濃度は、筆記によって得られた筆跡をＩＳＯ１３６６０に準じて、筆跡幅（ｍｍ）は、反射率の６０％以下の領域、筆跡濃度は、反射率７５％以下の範囲内の平均値を測定したものである。具体的には、本願発明における筆跡幅及び筆跡濃度は、パーソナル画質評価装置（QEA（Quality Engineering Associates）社製、ＰＩＡＳＩＩ）を用いて、筆跡の１５箇所について筆跡幅および筆跡濃度を測定し、その平均値を採用した。

また、本発明における１０ｍ当たりのインキ消費量は、ＪＩＳ規格Ｓ６０５４（２０℃、筆記角度７０度、筆記速度４ｍ／ｍｉｎ、自公転、筆記荷重１００ｇｆ、下敷きステンレス板）に準じて１０ｍの筆記を行った後にインキ残量を測定して計算によって求めたものである。また、こうした試験を計５回行い、その平均値によって求められるものである。

また、筆記具用インキ組成物に対して加えられる圧力は、加圧前と加圧後の圧縮空間の体積変化量を測定して計算によって測定することができる。この時、２０℃、大気圧を１０００ｈＰａとして計算を行う。

本発明は、可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を含んでなる筆記具用インキ組成物が内部に充填されたインキ収容筒およびインキ収容筒の前端部に取り付けられたボールペンチップを備えるボールペンレフィルを備える筆記具であって、
インキ収容筒の内部に充填された筆記具用インキ組成物に、インキ収容筒の後端側から圧力を加える加圧機構をさらに有することを特徴とする、筆記具である。
本発明によれば、マイクロカプセル顔料の含有量およびマイクロカプセル内における色材の含有量を高くすることなく、高い筆跡濃度の筆跡を形成することができる。
また、本発明によれば、ボールペンチップ前端からのインキ漏れや、ボールペンチップ内に空気が進入を伴うことなく、単位面積当たりのインキ消費量を増やすことのできる筆記具を得ることである。

実施例１の筆記具の、ボールペンチップが没入した状態（非加圧状態）を示す縦断面図である。 実施例１の筆記具の、ボールペンチップが突出した状態（加圧状態）を示す縦断面図である。 図１の一部省略した要部拡大縦断面図である。 図２の一部省略した要部拡大縦断面図である。 実施例２の筆記具を示す縦断面図である。 キャップを取り外した状態の、図５の筆記具を示す縦断面図である。 軸筒後端部にキャップが嵌合された状態（加圧状態）の筆記具を示す説明図である。 実施例３の筆記具を示す縦断面図である。 ボールペンチップが突出した状態の、図８の筆記具を示す縦断面図である。 筆圧が加わった状態（加圧状態）の、図８の筆記具を示す図である。 図９における筆記具の加圧機構についての要部説明図である。

（筆記具）
一実施形態において、本発明による筆記具は、可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を含んでなる筆記具用インキ組成物（以下、簡単にインキ組成物ということがある）が内部に充填されたインキ収容筒およびインキ収容筒の前端部に取り付けられたボールペンチップを備えるボールペンレフィルを備える筆記具である。
そして、インキ収容筒の内部に充填されたインキ組成物にインキ収容筒の後端側から圧力を加える加圧機構をさらに有している。
なお、本発明による筆記具は、内部に収容されたインキ組成物が可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を含むため、形成される筆跡は熱変色性を有しており、加熱または冷却によって変色または消色するという特徴がある。したがって、本発明による筆記具は熱変色性筆跡を形成させるための筆記具であるが、以下、簡単に筆記具ということがある。
本発明の筆記具が上記構成を有することにより、インキ組成物中における可逆熱変色性マイクロカプセル顔料の含有量またはマイクロカプセル内における色材の含有量を高くすることなく、高い筆跡濃度の筆跡を形成することができる。また、ボールペンチップ前端からのインキ漏れや、ボールペンチップ内に空気が進入を伴うことなく、単位面積当たりのインキ消費量を増やすことができる。

一実施形態において、本発明の筆記具は、軸筒をさらに備えることができる。この軸筒内にボールペンレフィルが収容されるものであってもよい。また、軸筒を備えずに、ボールペンレフィルそのものが筆記具の本体を構成してもよい。
また、インキ収容筒および軸筒は、インキ色やインキ残量等を確認できるため、透明、着色透明、或いは半透明であることが好ましい。

（加圧機構）
加圧機構により、インキ収容筒の後端側から、内部に充填されたインキ組成物に対して加える圧力は、大気圧以上であることが好ましく、具体的には大気圧の１倍以上１．５倍以下であることが好ましい。より具体的には、大気圧を１０００ｈＰａとした場合、１０００ｈＰａより高く、１５００ｈＰａ以下であることが好ましく、１０００ｈＰａより高く、１２００ｈＰａ以下であることがより。これにより、チップ前端部からのインキ漏れを抑制しつつ、インキ消費量を好適なものとすることができ、筆跡品質および筆跡濃度を向上させることができる。

本発明による筆記具においては、筆記具が有する加圧機構によって、インキ収容筒の後端側からインキ組成物に対して圧力を加えている。
一実施形態において、加圧機構は、アルゴンガスなどの圧縮ガスの導入やポンピングなどにより、インキ組成物の後端側に存在する空気を圧縮し、その圧縮された空気により発生する圧力を利用する。そのため、筆記によってインキ組成物が消費されると、圧縮されたガスや空気の体積が増加する。その結果、圧力が低下していき、良好な筆跡が維持できない可能性がある。
従って、加圧後の筆跡濃度を十分に高くして、加圧による筆跡濃度の向上が視認しやすくしておくことが好ましい。具体的には加圧後、すなわち加圧機構が作動しているときの筆跡濃度が、加圧機構が作動していないときの筆跡濃度に対し、１．２倍以上であることが好ましく、１．５〜５．０倍であることがより好ましく、１．５〜４．０倍であることがさらに好ましい。
なお、本発明において、筆跡濃度は、ＩＳＯ１３６６０に準拠して測定されるものである。

これに限定されるものではないが、一実施形態における加圧機構を以下に説明する。
本実施形態における筆記具が備えるボールペンレフィルは、軸筒の後方側に移動可能に配設され、且つ軸筒内に配設された弾発部材によって、軸筒の前端側へ付勢される。
ボールペンチップの前端部が軸筒の前端から突出した状態で、筆記などによる筆圧により、ボールペンレフィルを後方に移動させることで、インキ収容筒の後端部が、軸筒内に設けた密閉部に圧接され密閉空間が形成される。さらに、ボールペンレフィルを後方に移動させることにより、この密閉空間が圧縮され、ボールペンレフィルが備えるインキ収容筒に充填されているインキ組成物に対し、インキ収容筒の後端側から圧力が加えられる。
このような加圧機構を採用した場合、非筆記時（筆圧が加わっていない）の状態では、非加圧状態（インキ組成物の後端に圧力が加わっていない）となるため、チップ前端からのインキ漏れを確実に防止することができる。
さらに、１画毎に加圧がリセットされるため、筆記時の加圧力が安定し、濃度変化が生じ難い効果を奏する。

なお、加圧機構のその他の実施形態や、その詳細については、後記する実施例において詳述する。

（ボールペンレフィル）
本発明による筆記具が備えるボールペンレフィルは、インキ組成物が内部に充填されたインキ収容筒およびインキ収容筒の前端部に取り付けられたボールペンチップを備えてなる。

本発明による筆記具により形成させた筆跡濃度は、加圧状態、すなわち加圧機構による加圧時で、０．７以上、１．５以下であることが好ましい。
加圧状態における筆跡濃度を上記数値範囲とすることで、一般的な筆記具（非熱変色性）を用いて形成させた筆跡濃度（１．０以上、１．２以下程度）やプリンターによって印字した文字の濃度（１．５程度）と、同程度の濃度となり、他の筆記具と、本発明による筆記具とを併用した場合に、筆跡濃度の差を少なくすることができる。

万が一、加圧が良好に行われていない状態での筆記も可能とするべく、非加圧状態における筆跡濃度は、０．２以上とすることが好ましく、０．３以上とすることがより好ましい。このとき、筆跡濃度の上限は必ずしも限定されないが、例えば０．７未満、または０．６以下とすることができる。

次に、本発明による筆記具の、加圧機構による加圧時に達成される１０ｍ当たりのインキ消費量は、非加圧時の１．３倍以上であることが好ましい。
これにより、筆跡濃度を高くすることができると共に、筆跡幅を大きくすることができる。また、ボールペンチップ前端からのインキ漏れを抑制するとともに、加圧前と加圧後の濃度差においても満足する筆記具とすることが可能となる。
さらに、紙面への筆記性能（筆跡の濃淡、かすれ）、経時安定性を考慮すると、加圧機構による加圧時に達成される１０ｍ当たりのインキ消費量は、非加圧時の１．５倍〜５．０倍とすることがより好ましく、１．５〜４．０倍がさらに好ましい。
尚、加圧状態とは、加圧機構を作動させ、加圧状態を維持したまま、筆記を開始してから１０ｍ筆記するまでの状態を示し、非加圧状態とは、インキ組成物の後端に圧力が加わっていない、大気圧と同圧の状態を示すものである。

本発明の加圧機構が作動時における筆記具の単位面積当たりのインキ消費量値は、０．７〜１．５ｍｇ／ｃｍ^２であることが好ましく、０．７〜１．２ｍｇ／ｃｍ^２であることがより好ましい。これにより、上記した良好な筆跡濃度を有する筆跡を得ることができる。

尚、良好な筆跡を得るには、筆跡幅としては、ボール径よりも小さくすることが好ましく、加圧状態での筆跡幅としては、ボール径の６５％〜９５％が好ましく、７０％〜９０％がより好ましい。

（インキ収容筒）
インキ収容筒は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂からなる成形体や、金属材料からなる成形品が用いられる。これらの中でも、インキの低蒸発性、生産性の面でポリプロピレンが好適に用いられる。
また、加圧状態を維持するため、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）などのガスバリア性を有する材料が好適に用いられる。
また、インキ収容筒は、単層からなるものであってもよく、多層からなるものであってもよい。

（筆記具用インキ組成物）
本発明において、インキ収容筒に充填されるインキ組成物は、油性であっても、水性であってもよい。また、インキ組成物は剪断減粘性を有するものを使用することもできる。

インキ組成物のインキ粘度は、２０℃、剪断速度３．８４ｓｅｃ^−１において６００ｍＰａ・ｓ〜２０００ｍＰａ・ｓ、剪断速度３８４ｓｅｃ^−１おいて１０ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。このようなインキ粘度とすることにより、上記したような好適なインキ消費量を得られやすく、且つ加圧した状態におけるチップ前端部からのインキ漏れを抑制することができる。
インキ粘度は、２０℃、剪断速度３．８４ｓｅｃ^−１において、１０００〜１５００ｍＰａ・ｓ、剪断速度３８４ｓｅｃ^−１おいて３０ｍＰａ・ｓ〜８０ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。

インキ組成物は、後記する実施例２に示されるように、ペン先突出状態であっても、加圧機構が作動しない実施形態とすることも可能である。
加圧により、より効果的に、インキ流出量の増加および筆跡濃度の向上させることができるため、インキ組成物は水性であることが好ましく、特には、剪断減粘性を有する水性インキ組成物であることが好ましい。
さらに、インキ組成物は、可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を含んでなる可逆熱変色性インキであることが好ましい。
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、可逆熱変色性インキは、従来より公知の（Ａ）電子供与性呈色性有機化合物、（Ｂ）電子受容性化合物、及び（Ｃ）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を含んでなることができる。

可逆熱変色性組成物のマイクロカプセル化は、界面重合法、界面重縮合法、ｉｎ Ｓｉｔｕ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、スプレードライング法等があり、用途に応じて適宜選択される。
マイクロカプセルの壁膜材質としては、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、イソシアネート樹脂等が挙げられる。
更に、マイクロカプセルの表面には、目的に応じて二次的な樹脂皮膜を設けて耐久性を付与したり、表面特性を改質させて実用に供することもできる。

マイクロカプセル顔料の平均粒子径は、０．１μｍ〜５．０μｍであることが好ましく、０．１μｍ〜４．０μｍであることがより好ましく、０．５μｍ〜３．０μｍであることがさらに好ましい。

マイクロカプセル顔料の平均粒子径を上記数値範囲とすることにより、高濃度の発色性を維持しつつ、本発明の筆記具の筆記感をより滑らかなものとすることができる。
尚、粒子径、粒度分布の測定は、例えばコールター法（電気的検知帯法）により測定することができる。具体的には精密分布測定装置（ベックマンコールター製 Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ４ｅ）、用いて測定し、その数値を基に平均粒子径（メジアン径）を体積基準で算出する。或いは、レーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置〔株式会社堀場製作所製；ＬＡ−３００〕を用いて測定し、標準試料を用いて校正した数値を基に平均粒子径（メジアン径）を体積基準で算出することができる。

また、可逆熱変色性組成物とマイクロカプセル壁膜の質量比率は、可逆熱変色性組成物：壁膜＝７：１〜１：１であることが好ましく、６：１〜１：１であることがより好ましい。
可逆熱変色性組成物の壁膜に対する比率を上記数値範囲とすることにより、圧力や熱に対する耐性を維持しつつ、発色時の色濃度及び鮮明性を向上させることができる。

可逆熱変色性マイクロカプセル顔料の含有量は、インキ組成物全量に対し、５〜４０質量％であることが好ましく、１０〜４０質量％であることがより好ましく、１５〜３５質量％であることがさらに好ましい。
可逆熱変色性マイクロカプセル顔料の含有量を上記数値範囲とすることにより、インキ流出性を維持しつつ、発色性能を向上させることができる。
また、本発明においては、マイクロカプセル顔料の含有量を過度に高くすることなく筆跡濃度を高めることができるため、高い経時安定性を実現することができる。

本発明における可逆熱変色性インキの変色温度は、その目的などに応じて適切に設定される。たとえば、加熱により消色する可逆熱変色性インキを用いる場合、加熱によって消色する温度は、２５℃〜９５℃に設定することが好ましく、３６℃〜９０℃に設定することがより好ましい。
より具体的には、高温側変色点〔完全消色温度（ｔ４）〕を、２５℃〜９５℃、好ましくは、３６℃〜９０℃、の範囲に設定し、低温側変色点〔完全発色温度（ｔ１）〕を、−３０℃〜＋２０℃、好ましくは、−３０℃〜＋１０℃、の範囲に設定することができる。このような構成とすることにより、常態（日常の生活温度域）で色彩を有効に保持することができるとともに、筆跡を加熱、例えば摩擦部等による摩擦熱による加熱、で容易に変色させることができる。

本発明に用いられるインキ組成物は、上記した可逆熱変色性マイクロカプセル顔料以外の着色剤を含んでいてもよい。このような着色剤としては、水性系媒体に溶解もしくは分散可能な染料及び顔料がすべて使用可能であり、その具体例を以下に例示する。

染料としては、酸性染料、塩基性染料、直接染料等を使用することができる。
酸性染料としては、ニューコクシン（Ｃ．Ｉ．１６２５５）、タートラジン（Ｃ．Ｉ．１９１４０）、アシッドブルーブラック１０Ｂ（Ｃ．Ｉ．２０４７０）、ギニアグリーン（Ｃ．Ｉ．４２０８５）、ブリリアントブルーＦＣＦ（Ｃ．Ｉ．４２０９０）、アシッドバイオレット６Ｂ（Ｃ．Ｉ．４２６４０）、ソルブルブルー（Ｃ．Ｉ．４２７５５）、ナフタレングリーン（Ｃ．Ｉ．４４０２５）、エオシン（Ｃ．Ｉ．４５３８０）、フロキシン（Ｃ．Ｉ．４５４１０）、エリスロシン（Ｃ．Ｉ．４５４３０）、ニグロシン（Ｃ．Ｉ．５０４２０）、アシッドフラビン（Ｃ．Ｉ．５６２０５）等を使用することができる。
塩基性染料としては、クリソイジン（Ｃ．Ｉ．１１２７０）、メチルバイオレットＦＮ（Ｃ．Ｉ．４２５３５）、クリスタルバイオレット（Ｃ．Ｉ．４２５５５）、マラカイトグリーン（Ｃ．Ｉ．４２０００）、ビクトリアブルーＦＢ（Ｃ．Ｉ．４４０４５）、ローダミンＢ（Ｃ．Ｉ．４５１７０）、アクリジンオレンジＮＳ（Ｃ．Ｉ．４６００５）、メチレンブルーＢ（Ｃ．Ｉ．５２０１５）等を使用することができる。
直接染料としては、コンゴーレッド（Ｃ．Ｉ．２２１２０）、ダイレクトスカイブルー５Ｂ（Ｃ．Ｉ．２４４００）、バイオレットＢＢ（Ｃ．Ｉ．２７９０５）、ダイレクトディープブラックＥＸ（Ｃ．Ｉ．３０２３５）、カヤラスブラックＧコンク（Ｃ．Ｉ．３５２２５）、ダイレクトファストブラックＧ（Ｃ．Ｉ．３５２５５）、フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．７４１８０）等を使用することができる。

顔料としては、カーボンブラック、群青などの無機顔料や銅フタロシアニンブルー、ベンジジンイエロー等の有機顔料の他、予め界面活性剤や樹脂を用いて、水媒体中に安定的に分散された微細な水分散顔料製品や蛍光顔料等を使用することができる。
例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３Ｂ〔品名：Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｂｌｕｅ ＧＬＬ、顔料分２４％、山陽色素株式会社製〕、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １４６〔品名：ＳａｎｄｙｅＳｕｐｅｒ Ｐｉｎｋ ＦＢＬ、顔料分２１．５％、山陽色素株式会社製〕、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８１〔品名：ＴＣ Ｙｅｌｌｏｗ ＦＧ、顔料分約３０％、大日精化工業株式会社製〕、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２２０／１６６〔品名：ＴＣＲｅｄ ＦＧ、顔料分約３５％、大日精化工業株式会社製〕等を挙げることができる。
尚、顔料を分散する樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、アクリル酸樹脂、マレイン酸樹脂、アラビアゴム、セルロース、デキストラン、カゼイン等、およびそれらの誘導体、前記した樹脂の共重合体等が挙げられる。
蛍光顔料としては、各種蛍光性染料を樹脂マトリックス中に固溶体化した合成樹脂微細粒子状の蛍光顔料が使用できる。
また、上記した顔料以外にも、酸化チタン等の白色顔料、アルミニウム等の金属粉顔料、天然雲母、合成雲母、アルミナ、ガラス片から選ばれる芯物質の表面を二酸化チタン等の金属酸化物で被覆したパール顔料、コレステリック液晶型光輝性顔料等を使用することもできる。

上記したその他の着色剤は一種又は二種以上を適宜混合して使用することができ、そのインキ組成物における含有量は、１〜３５質量％であることが好ましく、２〜３０質量％であることがより好ましい。

また、インキ組成物は、水に相溶性のある従来汎用の水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。
例えば、エタノール、プロパノール、ブタノール、グリセリン、ソルビトール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジエチレングリコール、ヘキシレングリコール、１，３−ブタンジオール、ネオプレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。
尚、水溶性有機溶剤は一種又は二種以上を併用することもでき、そのインキ組成物における含有量は、２〜６０質量％であることが好ましく、５〜３５質量％であることがより好ましい。

また、インキ組成物は、剪断減粘性付与剤を含んでいてもよい。
剪断減粘性付与剤としては、水に可溶性または分散性の物質であることが好ましく、キサンタンガム、ウェランガム、ゼータシーガム、ダイユータンガム、マクロホモプシスガム、構成単糖がグルコースとガラクトースの有機酸修飾ヘテロ多糖体であるサクシノグリカン、グアーガム、ローカストビーンガム及びその誘導体、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸アルキルエステル類、メタクリル酸のアルキルエステルを主成分とする分子量１００，０００〜１５０，０００の重合体、グルコマンナン、寒天やカラゲニン等の海藻より抽出されるゲル化能を有する炭水化物、ポリＮ−ビニル−カルボン酸アミド架橋物、ベンジリデンソルビトール及びベンジリデンキシリトール又はこれらの誘導体、架橋性アクリル酸重合体、無機質微粒子、ＨＬＢ値が８〜１２のノニオン系界面活性剤、ジアルキルスルホコハク酸の金属塩やアミン塩等を例示できる。
更には、インキ組成物中にＮ−アルキル−２−ピロリドンとアニオン系界面活性剤を併用して添加してもよい。
インキ組成物における剪断減粘性付与剤の含有量は、０．１〜２０質量％であることが好ましい。

インキ組成物は、その他、必要に応じて、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、酢酸ソーダ等の無機塩類、水溶性のアミン化合物等の有機塩基性化合物等のｐＨ調整剤、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、サポニン等の防錆剤、石炭酸、１、２−ベンズチアゾリン３−オンのナトリウム塩、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸プロピル、２，３，５，６−テトラクロロ−４−（メチルスルフォニル）ピリジン等の防腐剤或いは防黴剤、尿素、ソルビット、マンニット、ショ糖、ぶどう糖、還元デンプン加水分解物、ピロリン酸ナトリウム等の湿潤剤、消泡剤、インキの浸透性を向上させるフッ素系界面活性剤やノニオン系界面活性剤を含んでいてもよい。
更に、インキ組成物は、潤滑剤を含んでいてもよい。例えば、金属石鹸、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル、エチレンオキサイド付加型カチオン活性剤、リン酸エステル系活性剤、Ｎ−アシルアミノ酸系界面活性剤、ジカルボン酸型界面活性剤、β−アラニン型界面活性剤、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールやその塩やオリゴマー、３−アミノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、チオカルバミン酸塩、ジメチルジチオカルバミン酸塩、α−リポ酸、Ｎ−アシル−Ｌ−グルタミン酸とＬ−リジンとの縮合物やその塩等が用いられる。
また、インキ組成物は、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンのオリゴマー、Ｎ−ビニル−２−ピペリドンのオリゴマー、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−シクロヘキシル−２−ピロリドン、ε−カプロラクタム、Ｎ−ビニル−ε−カプロラクタムのオリゴマー等の増粘抑制剤を含んでいてもよく、これにより、出没式形態でのドライアップ機能（キャップオフ機能）を高めることもできる。

また、筆記具用インキ組成物は、耐乾燥性を妨げない範疇で、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、スチレンマレイン酸共重合物、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、デキストリン等の水溶性樹脂を一種又は二種以上含んでいてもよい。さらに尿素、ノニオン系界面活性剤、ソルビット、マンニット、ショ糖、ぶどう糖、還元デンプン加水分解物、ピロリン酸ナトリウム等の湿潤剤を一種又は二種以上含んでいてもよい。

（ボールペンチップ）
ボールペンチップとしては、金属製のパイプの前端近傍を外面より内方に押圧変形させたボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属材料をドリル等による切削加工により形成したボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属製のパイプや金属材料の切削加工により形成したチップに抱持するボールをコイルスプリングにより前方に付勢させたもの等を適用できる。

一実施形態において、ボールペンチップは、ボール抱持室を有するチップ本体と、ボールとを構成部品として備えてなる。
また、一実施形態において、ボール抱持室の底壁の中央にはインキ流通孔と、そのインキ流通孔から放射状に延びる複数本（２〜６本程度）のインキ流通溝とが形成されており、ボール抱持室の底壁には、略円弧面状のボール座が設けられており、ボールは、その一部をチップ前端縁より突出させて回転自在に抱持できるようにボール座に載置される。

また、ボールは、超硬合金、ステンレス鋼、ルビー、セラミック等からなる汎用のものが適用できる。また、そのボールの直径（本発明において、ボール径という）は、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．２ｍｍ〜１．２ｍｍであることがより好ましい。
特に、ボール径が０．５ｍｍ以下の小径のものでは、筆記距離に対するボールの回転数が多く、本発明の効果がより顕著に発揮されるので、例えば、ボール径は０．４ｍｍ、０．３８ｍｍ、０．３ｍｍであることが好ましい。

ボールペンチップ前端部の内壁に、略円弧面状のシール面を形成するとともに、ボールの縦方向のクリアランスを１５μｍ〜４０μｍとすることで、安定した筆跡と、ボール座の磨耗を抑制することができる。

これは、ボール抱持室の底壁に、略円弧面状のボール座を設けることで、ボールとチップ本体の接触面積が増加するため、座の磨耗が抑制するためと考えられる。
但し、ボール座を形成することで、ボール抱持室のボールを除く空間（体積）が減少するため、通常は、インキ消費量は減少する傾向となるが、本発明の筆記具には、加圧機構を有するため、インキ消費量を減少させることなく、良好な濃度の筆跡を形成することができる。
特に、ボール座に直径０．５ｍｍ以下のボールを載置させたボールペンにおいては、ボール座の磨耗が顕著となる傾向がある。
ボールの縦方向のクリアランスが１５〜４０μｍ、好ましくは、２０〜３０μｍとすることで、安定した筆跡と、チップ前端からのインキ漏れを抑制することができる。

（その他）
更に、本発明による筆記具は、インキ組成物が充填されているインキ収容筒の後端部にインキ追従体（液栓）が充填されていてもよい。
インキ追従体は、液体状であっても、固体状であってもよい。
液体状のインキ追従体としては、ポリブテン、α−オレフィンオリゴマー、シリコーン油、精製鉱油等の不揮発性媒体が挙げられ、所望により媒体中にシリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、脂肪酸アマイド等を添加することもできる。
また、固体状のインキ追従体としては樹脂成形物が挙げられる。
なお、液体状及び固体のインキ追従体を併用することも可能である。

また、本発明による筆記具は、摩擦部材を備えてなることが好ましい。ボールペンレフィルにより形成させた筆跡をその摩擦部材により擦過することで摩擦熱を生じさせ、筆跡を熱変色させることができる。
摩擦部材の設置位置は、軸筒の前端部、後端部、側面部、クリップの表面、操作部など、特に限定されるものではなく、二カ所以上に設置してもよい、接着、融着、嵌着、または二色成型などによって設けることもができる。
また、摩擦部材を構成する材料は、弾性を有する合成樹脂（ゴム、エラストマー）が好ましく、具体的には、シリコーン樹脂、ＳＢＳ樹脂（スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体）、ＳＥＢＳ樹脂（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体）、フッ素系樹脂、クロロプレン樹脂、ニトリル樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。
弾性を有する合成樹脂は、摩擦時に崩壊して摩耗カス（消しカス）を生じることが殆どない、低摩耗性の弾性材料とからなることが好ましい。高摩耗性の弾性材料や、摩擦崩壊性材料（例えば、消しゴム等）を用いることは好ましくない。

以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明がこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１−１
一実施形態にかかる筆記具１は、図１から図４に示す通り、前軸２と後軸３を螺着することにより構成される軸筒本体を備える。
また、ピストン５内に、ボールペンレフィル保持部材９を介して着脱自在に圧入装着されたボールペンレフィル１１が、軸筒本体内に配設される。
さらに、この筆記具１は、ボールペンチップ１２の出没機構を有する。ここでボールペンレフィル１１は、コイルスプリング１６によって、後軸３の後端方向に付勢して摺動自在に配設されている。ボールペンチップ１２は、摺動自在に配設されたボールペンレフィル１１が、ノック体４が押圧されたときに前端に押されて、前端から突出する。

ボールペンレフィル１１が備える、ポリプロピレン樹脂（以下、ＰＰ樹脂という）からなる透明のインキ収容筒には、下記インキ配合の、剪断減粘性を有するインキ組成物１１Ａが充填されている。さらに、インキ収容筒の後端には、インキ組成物１１Ａの消費に伴い追従するグリース状のインキ追従体（図示せず）が充填されている。
また、インキ収容筒の前端開口部には、ボールペンレフィル１１が備える、ボール（直径０．３８ｍｍ）を回転自在に抱持したボールペンチップ１２の後端部が圧入嵌合されている。
尚、ボールの後方には、ボールを常時、チップ前端の内壁に押圧するコイルスプリング（図示せず）を配設することが好ましい。このような構造によって、インキ組成物１１Ａの漏れ出しを抑制することができる。

次に、ボールペンレフィル１１が備えるボールペンチップ１２（筆記前端部）の出没機構について説明する。
まず、ノック体４を前軸２の前端開口部２Ａ方向に押圧（図１の矢印Ｆ方向）すると、後軸３の摺動孔３Ａに摺動自在に配設したノック体４の外壁に形成した係止部４Ｃが、クリップ１０の前端部の被係止部１０Ａに係止され、ボールペンレフィル１１のボールペンチップ１４の前端部が、前軸２の前端開口部２Ａから突出した状態で維持される。
また、この出没機構は、クリップ１０の後端部を押圧して、クリップの被係止部１０Ａに係止した係止部４Ｃを解除すると、コイルスプリング１６の付勢力によって、ボールペンチップ１４を前軸２の前端開口部２Ａ内に没入することができる。

ボールペンレフィル１１の後端部は、ピストン５内に圧入したボールペンレフィル保持部材９に圧入保持されており、ピストン５の後端部に形成した空気孔５Ａからピストン５の内外を連通してある。
また、ピストン５を覆うようにシリンダー６が配設されており、このシリンダー６の前端面６Ａと、ピストン５の外壁に形成した外壁段部５Ｂとが当接することにより、シリンダー６に連動してピストン５を前軸２の前端開口部２Ａ方向に移動可能にする。
また、ピストン５とノック体４間にはコイルスプリング１５を配設してあり、ノック体４を常時、後軸３の後端方向に付勢させることができる構成となっている。

以下に、出没機構の作動に伴い作動する加圧機構について詳述する。
ボールペンチップ１２が没入した位置からノック体４を前軸２の前端開口部２Ａ方向に前進させることにより、ノック体４内に装着された弾性体８が、シリンダー６の後端面に圧接され、空気孔６Ｂを閉鎖してシリンダー６内に密閉空間が形成される。
さらに、ノック体４の前軸２の前端開口部２Ａ方向への前進に伴い、シリンダー６が前軸２の前端開口部２Ａ方向に前進する。

ボールペンレフィル１１は、ボールペンレフィル保持部材９に圧入保持され、ボールペンレフィル保持部材９は、ピストン５内に圧入してあり、ピストン５の外壁面とシリンダー６の内壁面６Ｃは、Ｏリング７によって互いに摺動自在に密閉してある。
ボールペンレフィル１１の後端部は、ピストン５に連通し、ピストン５は、空気孔５ａを通じてシリンダー６内に連通するので、シリンダー６の前端面６Ａが、ピストン５の外壁段部５Ｂに当接するまで、シリンダー６内の空間部を圧縮する。これにより、ピストン５内の空間部も圧縮されるため、ボールペンレフィル１１が備えるインキ収容筒の後端側から、インキ追従体を介してインキ組成物１１Ａに対して圧力を加えることができる。尚、当該圧力は、例えば１１９０ｈＰａであった。

さらにノック体４を前軸２の前端開口部２Ａ方向に前進すると、シリンダー６を介してピストン５、ボールペンレフィル１１を前進させ、ノック体４の外壁に形成した係止部４Ｃが、クリップ１０の前端部の被係止部１０Ａに係止される。これにより、インキ収容筒の後端側からインキ組成物１１Ａに対し、圧力が加えられている状態であって、ボールペンレフィル１１のボールペンチップ１２が、前軸２の前端開口部２Ａから突出した状態が維持される。

また、クリップ１０の被係止部１０Ａに係止した係止部４Ｃを解除すると、先ず、スプリング１５の付勢力によって、ノック体４が後軸３の後端方向に後退する。
この時、シリンダー６の後端面に圧接していた弾性体８もノック体４と共に、後軸３の後端方向に後退するため、シリンダー６の空気孔６Ｂが開放され、シリンダー６内、さらにはピストン５及びボールペンレフィル１１の後端部の密閉状態が解除され、大気圧と同圧となる。

さらに、コイルスプリング１４の付勢力によって、ピストン５及びボールペンレフィル１１およびシリンダー６は、後軸３の後端方向に後退させられ、ボールペンレフィル１１のボールペンチップ１２を前軸２の前端開口部２Ａから没入される。

また、本実施形態による筆記具には、前軸２の前端部に、スチレン系エラストマーからなる摩擦部材１８が、二色成型により軸筒と一体に設けられている。ボールペンレフィル１１により形成される筆跡を、摩擦部材１８により擦過することにより生じる摩擦熱によって、筆跡を熱変色（消色）することができる。

本実施形態において用いられるインキ組成物１１Ａの配合（インキ配合１）について以下に説明する。
可逆熱変色性（色彩記憶型）のマイクロカプセル顔料１７質量部（予め−２３℃以下に冷却して黒色に発色させたもの）を、キサンタンガム（剪断減粘性付与剤）０．３３質量部、尿素１０．０質量部、グリセリン１０質量部、燐酸エステル系界面活性剤０．６質量部、変性シリコーン系消泡剤０．１質量部、防黴剤０．２質量部、水６１．７７質量部からなる水性インキビヒクルに均一に分散させて、可逆熱変色性インキを含むインキ組成物１１Ａを調製した。
本実施形態のインキ組成物１１Ａを用いて紙面上に形成させた筆跡は、室温（２５℃）では黒色を呈しており、摩擦体を用いて筆跡を擦過すると、その筆跡は消色して無色となった。なお、この状態は室温下で維持することができた。
また、筆跡を消色させた紙面を、冷凍庫内において−２３℃以下の温度に冷却することにより、再び筆跡が発色する（黒色になる）変色挙動を示した。
加熱および冷却による前記挙動は繰り返し再現することができた。

ボールペンレフィルの加圧前、加圧後の単位面積当たりのインキ消費量値、筆跡濃度は、表１に示す通りである。また、参考例として、市販されているパイロットコーポレーションのノック式ゲルインキボールペン（商品名：Ｇ−ｋｎｏｃｋ）の単位面積当たりのインキ消費量値、筆跡濃度も表１に示す。

実施例１−２
インキ組成物１１Ａの配合を以下の通りに変更してインキ配合２とした以外は、実施例１−１と同様の筆記具を作製し、ボールペンレフィルの加圧前、加圧後の単位面積当たりのインキ消費量値などを測定し、表１に示した。
可逆熱変色性（色彩記憶型）のマイクロカプセル顔料１７質量部（予め−２３℃以下に冷却して黒色に発色させたもの）を、キサンタンガム（剪断減粘性付与剤）０．５質量部、尿素１０．０質量部、グリセリン１０質量部、燐酸エステル系界面活性剤０．６質量部、変性シリコーン系消泡剤０．１質量部、防黴剤０．２質量部、水６１．６質量部からなる水性インキビヒクルに均一に分散させて、可逆熱変色性インキを含むインキ組成物１１Ａを調製した。
本実施形態のインキ組成物１１Ａを用いて紙面上に形成させた筆跡は、室温（２５℃）では黒色を呈しており、摩擦体を用いて筆跡を擦過すると、その筆跡は消色して無色となった。なお、この状態は室温下で維持することができた。
また、筆跡を消色させた紙面を冷凍庫内において−２３℃以下の温度に冷却することにより、再び筆跡が発色する（黒色になる）変色挙動を示した。
加熱および冷却による前記挙動は繰り返し再現することができた。

実施例１−３
インキ組成物１１Ａの配合を以下の通りに変更してインキ配合３とした以外は、実施例１−１と同様の筆記具を作製し、ボールペンレフィルの加圧前、加圧後の単位面積当たりのインキ消費量値などを測定し、表１に示した。
可逆熱変色性（色彩記憶型）のマイクロカプセル顔料１７質量部（予め−２３℃以下に冷却して黒色に発色させたもの）を、キサンタンガム（剪断減粘性付与剤）０．６６質量部、尿素１０．０質量部、グリセリン１０質量部、ノニオン系界面活性剤０．６質量部、変性シリコーン系消泡剤０．１質量部、防黴剤０．２質量部、水６１．４４質量部からなる水性インキビヒクルに均一に分散させて、可逆熱変色性インキを含むインキ組成物１１Ａを調製した。
上記の各インキ組成物１１Ａを用いて紙面上に形成させた筆跡は、室温（２５℃）では黒色を呈しており、摩擦体を用いて筆跡を擦過すると、その筆跡は消色して無色となった。なお、この状態は室温下で維持することができた。
また、筆跡を消色させた紙面を冷凍庫において−２３℃以下の温度に冷却することにより、再び筆跡が発色する（黒色になる）変色挙動を示した。
加熱および冷却による前記挙動は繰り返し再現することができた。

尚、１０ｍ当たりのインキ消費量は、ＪＩＳ規格Ｓ６０５４に準じて測定（２０℃、筆記角度７０度、筆記速度４ｍ／ｍｉｎ、自公転、筆記荷重１００ｇｆ、下敷きステンレス板）測定したものであり、１０ｍ筆記後にインキ残量を測定して計算によって求めたものである。また、こうした試験を連続して５回（計５０ｍ）、計５本行い、その平均値によって求められるものである。

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

インキ粘度は、ブルックフィールド社製ＤＶ−ＩＩ粘度計（コーンローター ＣＰＥ４２）を用いて２０℃の環境下で、剪断速度３．８４ｓｅｃ^−１（１０ｒｐｍ）、剪断速度３８４ｓｅｃ^−１（１００ｒｐｍ）の条件にてインキ粘度を測定することができる。

実施例２
図５から図７に示す実施例２の筆記具１０１は、把持部にグリップ部材１１４を装着した前軸１０２と、後軸１０３とを連結した軸筒本体内にボールペンレフィル１０７を配設してある。
また、本発明による筆記具は、ＰＰ樹脂を射出成形することにより得られた、半透明のキャップ１０４が、前軸１０２の側壁に形成した嵌合凸部に、キャップ１０４の内壁に形成した嵌合突部を乗り越し嵌合することによって、着脱自在に装着されている。

ボールペンレフィル１０７が備えるインキ収容筒１０８の前端には、直径０．３８ｍｍのボールを回転自在に抱持したボールペンチップ１１０が、チップホルダー１０９を介して装着されている。
また、インキ収容筒１０８の後端部には、内外を連通する空気孔を設けた尾栓１１１を装着がされる。
インキ収容筒１０８内部には、上記したインキ配合１からなる可逆熱変色性インキを含むインキ組成物１１２と、インキ追従体１１３が充填されている。
尚、図示はしてないが、ボールの後方には、ボールを常時、チップ前端の内壁に押圧するコイルスプリングを配設してある。

また、ボールペンレフィル１０７が備えるインキ収容筒１０８の後端部は、後軸１０３後端部内に圧入装着されており、インキ収容筒１０８内のインキ組成物１１２およびインキ追従体１１３が充填された部分に続く空間は、後軸１０３の後端部に設けた、筆記具内外を連通する連通孔１０３Ａによってのみ、外気と連通する。

以下に、キャップ１０４の嵌合により作動する加圧機構について詳述する。
筆記具本体の後軸１０３にキャップ１０４を嵌合することにより、ボールペンレフィル１０７に充填されたインキ組成物１１２に対し、インキ追従体１１３を介して圧力を加えることができる。
具体的には、キャップ本体１０５の開口端側に、後軸１０３後端部を図の矢印Ｆ方向に挿入すると、先ずキャップ本体１０５の内壁１０５Ａと後軸１０３の側壁１０３Ｂが当接する。
この時、後軸１０３の後端部に設けた、内外を連通する連通孔１０３Ａを通じて、キャップ本体１０５内、後軸１０３内およびインキ収容筒１０８の上記空間が、密閉状態で連通される。
さらに、キャップ１０４を図の矢印Ｆ方向に進行させると、嵌合が完了するまで、上記密閉空間が圧縮される。その結果、ボールペンレフィル１０７に充填された筆記具用インキ組成物に対し、インキ追従体１１３を介して、圧力を加えることができるものである。尚、当該圧力は、１０５０ｈＰａであった。

また、本実施形態による筆記具は、キャップ本体１０５の頂部には、スチレン系エラストマーからなる摩擦部材１１５が装着されている。ボールペンレフィル１０７により形成される筆跡を擦過することにより生じる摩擦熱によって、筆跡を熱変色（消色）することができる。

また、キャップと、前軸又は後軸との嵌合方法は、着脱自在に装着してあれば、ネジ嵌合、凹凸嵌合、乗り越し嵌合等、特に限定されるものではないが、凹凸嵌合や乗り越し嵌合の場合は、嵌合時に気密性が低下する恐れがあるため、キャップ４の後軸との嵌合方法は、圧入嵌合とすることが好ましい。

前記した構成によれば、キャップを軸筒後端部に嵌合することよって、インキ組成物の後端に圧力が加わり、キャップを取り外すと、インキ組成物の後端は、外気と連通し、大気圧と同圧となる。
そのため、キャップを軸筒後端部に嵌合しない、又は軸筒後端部からキャップを取り外した状態では、非加圧式（インキ組成物の後端に圧力が加わっていない）の筆記具として使用可能となる。

実施例３
図８から図１１に示す、筆記具２０１は、ピストン２０９内に、ホルダ２０７及びボールペンレフィル保持部材２０８を介して、着脱自在に圧入装着されたボールペンレフィル２１６が軸筒２０２内に配設される。
また、この筆記具２０１は、コイルスプリング２１３によって、受部材２０６を介してホルダ２０７、ピストン２０９及びレフィル保持部材２０８、ボールペンレフィル２１６を、軸筒２の後端方向に付勢して摺動自在に配設してある、ボールペンチップ２１８の出没機構を有する。

軸筒２の前端部には、スチレン系エラストマーからなる摩擦部材２２１が、二色成型により、軸筒２０２と一体に設けられている。ボールペンレフィル２１６により形成させた筆跡を、この摩擦部材２２１により擦過し、これにより生じる摩擦熱によって、筆跡を熱変色（消色）することができる。

ボールペンレフィル２１６が備える、ＰＰ樹脂からなる透明のインキ収容筒２１７には、上記したインキ配合１からなる剪断減粘性を付与したインキ組成物２１９が充填されており、さらにインキ収容筒の後端には、インキの消費に伴い追従するグリース状のインキ追従体２２０が充填されている。
また、インキ収容筒２１７の前端開口部には、ボール（直径０．３８ｍｍ）を回転自在に抱持したボールペンチップ２１８の後端部が圧入嵌合されている。

次にボールペンレフィル２１６が備えるボールペンチップ２１８の出没機構について説明する。
まず、ノック体２０４を軸筒２０２の前端開口部２０２Ａ方向に押圧（図１の矢印Ｆ方向）すると、軸筒２０２の摺動孔２０２Ｂに摺動自在に配設したノック体２０４の外壁に形成した係止部２０４Ａが、クリップ２０５の前端部の被係止部２０５Ａに係止することで、ボールペンレフィル２１６が備えるボールペンチップ２１８の前端部が、前軸２０２の前端開口部２０２Ａから突出した状態で維持される。
また、この出没機構は、クリップ２０５の後端部２０５Ｂを押圧して、クリップ２０５の被係止部２０５Ａに係止した係止部２０４Ａを解除すると、コイルスプリング２１３の付勢力によって、ボールペンチップ２１８を前軸２の前端開口部２０２Ａ内に没入することができる。

ボールペンレフィル２１６の後端部は、ピストン２０９内に圧入したボールペンレフィル保持部材２０８に圧入保持されており、ピストン２０９の後端部に形成した空気孔からピストン２０９の内外を連通してある。
また、ピストン２０９を覆うように受部材２０６が配設され、さらに、受部材２０６と、ピストン２０９の後方に設けた密閉部材保持部材２１０との間に第二コイルスプリング２１４が配設され、密閉部材保持部材２１０と受部材２０６との間に第三コイルスプリング２１５が配設されている。

以下に本実施形態による筆記具が有する加圧機構について詳述する。
ボールペンチップ２１８の前端部が、軸筒２０２の前端から突出した状態の本実施形態による筆記具により、筆記すると、その筆圧により、ボールペンレフィル２１６が、第二コイルスプリング２１４、第三コイルスプリング２１５の付勢力に抗して、矢印Ｇ方向へ移動する。これにより、ボールペンレフィル２１６、レフィル保持部材２０８およびピストン２０９が連動して後方に移動し、第二コイルスプリング２１４が圧縮し、受部材２０６に配設した密閉部材２１１が圧接され、密閉空間が形成される。
さらに、ピストン２０９を矢印Ｇ方向に移動させると、第三コイルスプリング２１５が圧縮され、密閉部材２１１が変形し、上記密閉空間が圧縮される。これにより、ボールペンレフィル２１６に充填されたインキ組成物２１９に対し、インキ追従体２０を介して、圧力を加えることができる。
尚、第二コイルスプリング２１４を圧縮するのに必要な荷重は、第三コイルスプリング２１５を圧縮するのに必要な荷重よりも小さく設定されている。

また、筆圧を解除（非筆記具時）、すなわち筆記を中止すると、先ず、第三コイルスプリング２１５が元の状態に戻り、その後、第二コイルスプリング２１４が元に状態に戻るため、ボールペンレフィル２１６が軸筒２０２の前端方向（矢印Ｇ方向とは反対の方向）に移動（元に戻る）する。
具体的には、ピストン２０９の後端面によって圧接変形させられていた密閉部材２１１が、元の形状に復元するため、ピストン２０９の空気孔を開放され、ピストン２０６内、ならびにインキ収容筒２１７内のインキ組成物２１９およびインキ追従体２２０が充填された部分に続く空間の密閉状態が解除され、大気圧と同圧になる。
尚、インキ組成物２１９に対して、インキ追従体２２０を介して加えた圧力は、１０２０ｈＰａであった。

尚、本発明は、少なくとも１本のボールペンレフィルが軸筒内に前後方向に移動可能に収容される構成であればよく、例えば、１本のボールペンレフィルが軸筒内に前後方向に移動可能に収容される構成、または複数本のボールペンレフィルが軸筒内に前後方向に移動可能に収容される構成が挙げられる。

実施例１、および実施例３では、便宜上、後端ノック及びクリップ操作により、チップ前端部を軸筒前端開口部から出没させる機構を例示しているが、ノック式、スライド式、回転等、特に限定されるものではない。

本発明による筆記具は、また、インキ色の異なる筆記具、あるいは単式または複式などの異なる機構を有する筆記具として広く利用可能であり、特に黒色の熱変色性インキ組成物を組み合わせた場合に好適に使用することができる。

１ 筆記具
２ 前軸
２Ａ 前端開口部
３ 後軸
３Ａ 摺動孔
４ ノック体
４Ａ 被係止部
４Ｃ 係止部
５ ピストン
５Ａ 空気孔
５Ｂ 外壁段部
６ シリンダー
６Ａ シリンダー前面端
６Ｂ 空気孔
６Ｃ シリンダー内壁面
７ Ｏリング
８ 密閉部材
９ ボールペンレフィル保持部材
１０ クリップ
１０Ａ 被係止部
１１ ボールペンレフィル
１１Ａ インキ組成物
１２ ボールペンチップ
１３、１４ コイルスプリング受け部材
１５、１６、１７ コイルスプリング
１８ 摩擦部材
１０１ 筆記具
１０２ 前軸
１０３ 後軸
１０３Ａ 連通孔
１０３Ｂ 後軸側壁
１０４ キャップ
１０５ キャップ本体
１０５Ａ キャップ本体内壁
１０７ ボールペンレフィル
１０８ インキ収容筒
１０９ チップホルダー
１１０ ボールペンチップ
１１１ 尾栓
１１２ 筆記具用インキ組成物
１１３ インキ追従体
１１４ グリップ部材
１１５ 摩擦部材
２０１ 筆記具
２０２ 軸筒
２０２Ａ 開口部
２０２Ｂ 摺動孔
２０４ ノック体
２０４Ａ 係止部
２０５ クリップ
２０５Ａ 被係止部
２０５Ｂ クリップ後端部
２０６ 受部材
２０７ ホルダ
２０８ レフィル保持部材
２０９ ピストン
２１１ 密閉部材
２１３ コイルスプリング
２１４ 第二コイルスプリング
２１５ 第三コイルスプリング
２１６ ボールペンレフィル
２１７ インキ収容筒
２１８ ボールペンチップ
２１９ 筆記具用インキ組成物
２２０ インキ追従体
２２１ 摩擦部材

Claims (11)

1. 可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を含んでなる筆記具用インキ組成物が内部に充填されたインキ収容筒および前記インキ収容筒の前端部に取り付けられたボールペンチップを備えるボールペンレフィルを備える筆記具であって、
   前記筆記具用インキ組成物に対して、前記インキ収容筒の後端側から圧力を加える加圧機構を有し、
   前記加圧機構は、前後移動可能に配置されたシリンダーと、前後移動可能に配置された閉鎖部材と、を有し、
   前記シリンダーは、前記インキ収容筒の後端部に連通する空間部と、当該シリンダーの後端部に位置し前記空間部に連通する空気孔と、を有し、
   前記加圧機構は、前記閉鎖部材が前方に移動することにより前記空気孔が閉鎖され、前記空気孔が閉鎖されたまま前記シリンダーを前方に移動させて前記空間部を圧縮することによって前記筆記具用インキ組成物に対して圧力を加えるものである、筆記具。
2. 軸筒をさらに備えた、請求項１に記載の筆記具。
3. 可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を含んでなる筆記具用インキ組成物が内部に充填されたインキ収容筒および前記インキ収容筒の前端部に取り付けられたボールペンチップを備えるボールペンレフィルを備える筆記具であって、
   前記筆記具用インキ組成物に対して、前記インキ収容筒の後端側から圧力を加える加圧機構を有し、
   前記筆記具は、前記ボールペンレフィルを収容するとともに後端部に連通孔を有する軸筒と、前記軸筒に対して取り付け可能なキャップと、を有し、
   前記加圧機構は、前記キャップが前記軸筒の後端部に取り付けられたときに、前記キャップと前記軸筒との間に、前記連通孔を介して前記インキ収容筒の後端部に連通する空間部を形成し、前記キャップが前記軸筒の前記後端部に取り付けられたまま前記キャップを前記軸筒に対して前方に移動させて前記空間部を圧縮することによって前記筆記具用インキ組成物に対して圧力を加えるものである、筆記具。
4. 可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を含んでなる筆記具用インキ組成物が内部に充填されたインキ収容筒および前記インキ収容筒の前端部に取り付けられたボールペンチップを備えるボールペンレフィルを備える筆記具であって、
   前記筆記具用インキ組成物に対して、前記インキ収容筒の後端側から圧力を加える加圧機構を有し、
   前記筆記具は、前記ボールペンレフィルを収容する軸筒を有し、
   前記ボールペンレフィルが、前記軸筒の後方側に移動可能に配設され、且つ前記軸筒内に配設した弾発部材によって、前記軸筒の前端側へ付勢されており、
   前記加圧機構が、前記ボールペンチップの前端部が前記軸筒の前端から突出した状態で、前記ボールペンレフィルを後方に移動させることで、前記インキ収容筒の後端部を、前記軸筒内に設けた密閉部に圧接させ密閉空間を形成し、かつ前記密閉空間を圧縮することによって前記筆記具用インキ組成物に対して圧力を加えるものである、筆記具。
5. 前記加圧機構による加圧時に形成される筆跡の筆跡濃度が、０．７〜１．５である、請求項１ないし４の何れか１項に記載の筆記具。
6. 前記加圧機構による加圧時に達成される１０ｍ当たりのインキ消費量が、非加圧時に対して１．３倍以上である、請求項１ないし５の何れか１項に記載に記載の筆記具。
7. 前記筆記具用インキ組成物のインキ粘度が、２０℃、剪断速度３．８４ｓｅｃ^−１において６００ｍＰａ・ｓ〜２０００ｍＰａ・ｓであり、剪断速度３８４ｓｅｃ^−１おいて１０ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓである、請求項１ないし６の何れか１項に記載の筆記具。
8. 前記筆記具用インキ組成物に対して加えられる圧力が、大気圧の１倍以上１．５倍以下である、請求項１ないし７の何れか１項に記載の筆記具。
9. 前記加圧機構が作動しているときの筆跡濃度が、前記加圧機構が作動していないときの筆跡濃度に対し、１．２倍以上である、請求項１ないし８の何れか１項に記載の筆記具。
10. 単位面積当たりのインキ消費量値が０．７〜１．５ｍｇ／ｃｍ^２である、請求項１ないし９の何れか１項に記載の筆記具。
11. 前記ボールペンチップが、チップ本体に、ボール抱持室を有するチップ本体と、直径０．５ｍｍ以下のボールとを備え、
    前記ボール抱持室の底壁の中央にはインキ流通孔が形成され、前記インキ流通孔からは放射状に延びる複数本のインキ流通溝が形成されており、
    前記ボール抱持室の底壁には、略円弧面状のボール座が設けられており、
    前記ボール座に前記ボールが、前記ボールの一部をチップ前端縁より突出させて回転自在に抱持できるように載置されており、
    前記ボールの縦方向のクリアランスが１５〜４０μｍである、請求項１ないし１０の何れか１項に記載の筆記具。

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