JP7503456B2 - Writing implements - Google Patents
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Description
本発明は、筆記描線幅が太めとなるペン芯を用いても、その筆記描線幅を維持しつつ、筆記具の軸径を細くできる筆記具に関する。 The present invention relates to a writing instrument that can reduce the barrel diameter while maintaining the width of the lines drawn, even when using a pen core that produces a thicker line.
従来より、筆記具において、筆記描線幅が太めとなる太めのペン芯を用いる場合にはそれに合わせて筆記具の軸径も太くなるものであり、また、筆記描線幅が細いものなる細めのペン芯を用いる場合にはそれに合わせて筆記具の軸径も細いものであった。
筆記描線幅が太めとなるペン芯を備えたマーキングペンなどは、軸径も太いものであるため、筆箱などに収納する場合、スペースを取り、例えば、ペン芯が太い複数本のマーキングペンと軸径が細い筆記具などを一緒に筆箱に収容する場合、筆箱自体大きいサイズを用意しなければならないなどの煩わしさがあった。
Conventionally, when a thick pen core is used in a writing instrument to produce a thicker line width, the barrel diameter of the writing instrument is correspondingly thicker, and when a thin pen core is used to produce a narrower line width, the barrel diameter of the writing instrument is correspondingly thin.
Marking pens with refills that produce thicker lines also have a thick barrel diameter, so they take up space when stored in a pencil case. For example, if multiple marking pens with thick refills are stored in a pencil case together with writing implements with thin barrels, the pencil case itself must be large, which is inconvenient.
筆記具のペン芯の大きさ、形状、インク供給機構などを考慮した筆記具としては、例えば、
１） ペン先とインキを収容する本体部の間にバルブ機構を 備え、ペン先の押圧によりバルブ機構が開放し、本体部内のインキがペン先に誘導される筆記具であって、キャップ体装着時にバルブ機構が開放されていることを特徴とする筆記具（例えば、特許文献１参照）。
２） 複数のペン体を有し、軸筒に設けたインク貯蔵部内のインクをペン体に供給するマーキングペンにおいて、ペン体はインクを導通する材料からなり、複数のペン体同士が直接接して前記インク貯蔵部内のインクがペン体に導通可能に連結されていることを特徴とするマーキングペン（例えば、特許文献２参照）
３） 軸筒と、該軸筒に収容されるインキ吸蔵体と、該インキ吸蔵体に接続される交換可能なペン先とからなるペン先交換式筆記具であって、交換後ペン先のインキ吸蔵体との差し込み長さが、交換前ペン先のインキ吸蔵体との差し込み長さより長いことを特徴とするペン先交換式筆記具、並びに、前記ペン先が係止用段部と、該係止用段部の前方に形成される縮径部とを備え、交換後ペン先の縮径部の長さが、交換前ペン先の縮径部の長さより長いことを特徴とするペン先交換式筆記具（例えば、特許文献３参照）、
４） 筆記具軸筒の先端部に、細いペン先体より、太い径の太ペン先体を装着したホルダを着脱自在に装着し、装着した状態で、細いペン先体の先端面と太ペン先体の後端面とが接触するように設けたことを特徴とする筆記具（例えば、特許文献４参照）
Examples of writing instruments that take into consideration the size, shape, and ink supply mechanism of the pen core are:
1) A writing instrument that has a valve mechanism between the pen tip and a main body that contains ink, and that opens when the pen tip is pressed, allowing the ink in the main body to be guided to the pen tip, and that is characterized in that the valve mechanism is open when the cap is attached (see, for example, Patent Document 1).
2) A marking pen having a plurality of pen bodies, in which ink in an ink storage section provided in a barrel is supplied to the pen bodies, the pen bodies being made of a material that conducts ink, and the plurality of pen bodies being in direct contact with each other so that the ink in the ink storage section is electrically connected to the pen bodies (see, for example, Patent Document 2).
3) A replaceable nib writing instrument comprising a barrel, an ink reservoir contained in the barrel, and a replaceable nib connected to the ink reservoir, wherein the insertion length of the replaced nib into the ink reservoir is longer than the insertion length of the original nib into the ink reservoir; and a replaceable nib writing instrument wherein the nib comprises a locking step and a tapered portion formed in front of the locking step, and the length of the tapered portion of the replaced nib is longer than the length of the tapered portion of the original nib (see, for example, Patent Document 3).
4) A writing implement characterized in that a holder having a thick pen tip body with a larger diameter than the thin pen tip body is removably attached to the tip of the writing implement barrel, and that when attached, the tip surface of the thin pen tip body and the rear end surface of the thick pen tip body are in contact with each other (see, for example, Patent Document 4).
しかしながら、上記特許文献１～３の筆記具等は、ペン先体などの外径の変化はなく、筆記具の軸径を細くできるという技術思想はないものである。上記特許文献４の筆記具は、細いペン先体に、太い径の太ペン先体を装着したホルダを単に着脱自在に装着したものであり、筆記具の軸径を変化させずに、筆記目的に応じて、細いペン先体又は太いペン先体による筆記により、筆記描線の太さを選択することができるものであるが、太いペン先体による筆記の場合に、空気置換などは考慮されておらず、良好な筆記を行うことができないなどの課題があるものである。 However, the writing implements of Patent Documents 1 to 3 do not change the outer diameter of the nib body, and do not have the technical idea of making the shaft diameter of the writing implement thinner. The writing implement of Patent Document 4 simply has a holder with a thick nib body attached to it that can be detached and attached freely to a thin nib body, and allows the thickness of the written line to be selected by writing with either the thin nib body or the thick nib body depending on the writing purpose without changing the shaft diameter of the writing implement. However, when writing with a thick nib body, air replacement is not taken into consideration, and there are problems such as the inability to write well.
本発明は、上記従来技術の課題などに鑑み、これを解消しようとするものであり、筆記描線幅が太めとなる太めのペン芯を用いても、その筆記描線幅を維持しつつ、筆記具の軸径を細くできる筆記具などを提供することを目的とする。 The present invention is made in consideration of the problems of the conventional technology described above and aims to solve these problems, and to provide a writing instrument etc. that can reduce the barrel diameter while maintaining the line width even when using a thick pen core that produces a thicker line.
本発明者らは、上記従来の課題等を解決するために鋭意検討した結果、筆記具本体となる軸筒内のインクを軸筒の先端側に設けたペン芯に供給して筆記可能となる筆記具であって、前記ペン芯の外周を特定構造とすると共に、最大外径部の軸線方向に特定の構造を形成することにより、上記目的の筆記具が得られることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。 After extensive research to solve the above-mentioned problems, the inventors discovered that a writing instrument that enables writing by supplying ink from a barrel, which is the main body of the writing instrument, to a pen core located at the tip of the barrel, and that a specific structure is formed on the outer periphery of the pen core and in the axial direction of the maximum outer diameter portion, can be obtained, and thus completed the present invention.
すなわち、本発明の筆記具は、筆記具本体となる軸筒内のインクを軸筒の先端側に設けたペン芯に供給して筆記可能となる筆記具であって、前記ペン芯の外周に径方向に拡径する段部を設けると共に、最大外径部の軸線方向に空気置換用の空間部を形成したことを特徴とする。
軸筒内には弁機構を備えると共に、ペン芯の後端部の最小外径部は、弁機構の弁体と連結していることが好ましい。
上記構成の筆記具に用いるペン芯であって、該ペン芯は外周にホルダ部材と内周に細ペン芯とで構成し、かつ、上記構成の筆記具のペン芯と互いに交換可能な構造であることが好ましい。
本発明の筆記具セットは、上記構成の筆記具と、上記構成のペン芯とからなることを特徴とする。
In other words, the writing instrument of the present invention is a writing instrument that enables writing by supplying ink inside the barrel, which is the main body of the writing instrument, to a pen core provided at the tip side of the barrel, and is characterized in that a step portion that expands in the radial direction is provided on the outer periphery of the pen core, and a space portion for air replacement is formed in the axial direction of the maximum outer diameter portion.
It is preferable that a valve mechanism is provided within the barrel, and that the minimum outer diameter part at the rear end of the pen core is connected to a valve body of the valve mechanism.
It is preferable that the pen core used in the writing instrument having the above-mentioned configuration is configured with a holder member on its outer periphery and a thin pen core on its inner periphery, and has a structure that allows it to be replaced with the pen core of the writing instrument having the above-mentioned configuration.
The writing implement set of the present invention is characterized by comprising the writing implement having the above-mentioned configuration and the pen core having the above-mentioned configuration.
本発明によれば、筆記描線幅が太めとなる太めのペン芯を用いても、その筆記描線幅を維持しつつ、筆記具の軸径を細く（スリム化）できる筆記具が提供される。
また、本発明の筆記具セットによれば、太ペン芯と細ペン芯との交換により生じるインク供給の不良などはなく、スムーズなインクの供給、太め、細めの良好な筆記描線が得られるものとなる。
本発明の目的及び効果は、特に請求項において指摘される構成要素及び組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるものである。上述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的なものであり、特許請求の範囲に記載されている本発明を制限するものではない。
According to the present invention, even when a thick pen core that produces a thicker line width is used, a writing instrument is provided in which the barrel diameter can be made thinner (slimmerized) while maintaining the width of the written line.
Furthermore, with the writing set of the present invention, there is no problem with ink supply caused by switching between thick and thin pen refills, and smooth ink supply and good writing of both thick and thin lines can be obtained.
The objects and advantages of the invention will be realized and obtained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the claims. Both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory but are not restrictive of the invention as claimed.
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳しく説明する。但し、本発明の技術的範囲は下記で詳述するそれぞれの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。 Below, the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, please note that the technical scope of the present invention is not limited to the embodiments described in detail below, but extends to the inventions described in the claims and their equivalents.
図１は、本発明の実施形態の一例を示す筆記具の正面図と縦断面図であり、図２は図１の筆記具に用いるペン芯の各図面である。
本実施形態の筆記具Ａは、図１～図２に示すように、筆記具本体となる軸筒１０と、該軸筒１０内に直接収容した筆記具用インク１５と、先軸２０、ペン芯３０、弁機構４０とを少なくとも有し、筆記具本体となる軸筒１０内のインク１５を軸筒１０の先端側に固着した先軸２０に保持したペン芯３０に供給して筆記可能とするものである。
FIG. 1 is a front view and a vertical cross-sectional view of a writing instrument showing an example of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a drawing of a pen core used in the writing instrument of FIG.
As shown in Figures 1 and 2, the writing instrument A of this embodiment has at least a
筆記具本体となる軸筒１０は、例えば、ポリアセタール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂（以下、上記各々の樹脂を単に「各樹脂」という）や金属等を用いて形成されるものであり、筒状体で、後端部は閉鎖しており、先端側は開口部１１となっており、その開口部１１内には先軸２０が嵌合により固着されている。
The
軸筒１０内に収容される筆記具用インク１５の組成は、特に限定されず、筆記具の用途等に応じて、水性インク、油性インク、熱変色性インクなどの好適な配合処方とすることができ、例えば、アンダーラインペン等ではインクに蛍光色素、例えば、ベーシックバイオレット１１、ベーシックイエロー４０などを用いることができ、また、熱変色性マイクロカプセル顔料などを含有させることができる。
The composition of the
より好適には、水と、水溶性有機溶剤と、着色剤と、グリセリルグルコシドとを少なくとも含む筆記具用インクを組成物とすることで、ペン先乾燥の抑制効果に優れ、筆跡の表面が早く乾燥して筆跡を擦っても伸びず、低温環境下においても筆跡がカスレたりすることをさらに防ぐことができる。 More preferably, by forming a composition of ink for a writing instrument that contains at least water, a water-soluble organic solvent, a colorant, and glyceryl glucoside, it has an excellent effect of suppressing drying of the pen tip, the surface of the handwriting dries quickly, the handwriting does not spread even when rubbed, and the handwriting is further prevented from smudging even in a low-temperature environment.
用いるグリセリルグルコシドとは、グリセリンとグルコースがα結合で縮合したαグリセリルグルコシドと、β結合で縮合したβグリセリルグルコシドであり、マルトオリゴ糖とグリセリンの混合液にα－グルコシダーゼを作用させることで得られる酵素反応生成物であっても、グリセリンとグルコースの縮合反応によって得られる生成物であっても良い。グリセリルグルコシドとしては、αグリセリルグルコシドとβグリセリルグルコシドが挙げられ、αグリセリルグルコシドがより好ましく、αグリセリルグルコシドの具体例としてαＧＧ、αＧＧ－Ｌ（以上、ＪＳＴ株式会社製）などが挙げられる。これらのグリセリルグルコシドの添加量はインク組成物全量に対し、０．５質量％以上３０．０質量％以下が好ましい。これらのグリセリルグルコシドは、単独、あるいは２種以上混合して使用しても良い。 The glyceryl glucoside used is α-glyceryl glucoside in which glycerin and glucose are condensed through an α-bond, and β-glyceryl glucoside in which glycerin and glucose are condensed through a β-bond. It may be an enzyme reaction product obtained by acting α-glucosidase on a mixture of maltooligosaccharide and glycerin, or a product obtained by a condensation reaction of glycerin and glucose. Examples of glyceryl glucoside include α-glyceryl glucoside and β-glyceryl glucoside, with α-glyceryl glucoside being more preferred, and specific examples of α-glyceryl glucoside include αGG and αGG-L (both manufactured by JST Co., Ltd.). The amount of these glyceryl glucosides added is preferably 0.5% by mass or more and 30.0% by mass or less based on the total amount of the ink composition. These glyceryl glucosides may be used alone or in combination of two or more types.
筆記具用インクで用いることができる水としては、水道水、地下水、イオン交換水、純水、超純水などが挙げられ、特に限定されることなく使用できる。 Water that can be used in writing instrument inks includes tap water, groundwater, ion-exchanged water, pure water, ultrapure water, etc., and can be used without any particular limitations.
筆記具用インクで用いることができる着色剤は、特に制限されることなく染料、顔料が使用できる。 Colorants that can be used in writing instrument inks are not particularly limited and can include dyes and pigments.
染料は、水溶性染料が使用できる。水溶性染料の具体的としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料などが挙げられる。これらの染料は、単独、あるいは２種以上混合して使用しても良い。 As the dye, a water-soluble dye can be used. Specific examples of water-soluble dyes include direct dyes, acid dyes, and basic dyes. These dyes can be used alone or in combination of two or more kinds.
顔料の具体例としては、ファーネストブラック、コンタクトブラック、サーマルブラック、アセチレンブラックなどのカーボンブラック、黒色酸化鉄、黄色酸化鉄、赤色酸化鉄、群青、紺青、コバルトブルー、チタンイエロー、ターコイズ、モリブデートオレンジ、酸化チタン、金粉、銀粉、銅粉、アルミニウム粉、真鍮粉、錫粉、雲母系顔料、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ ２、同３、同５、同１７、同２２、同３８、同４１、同４８：２、同４８：３、同４９、同５０：１、同５３：１、同５７：１、同５８：２、同６０、同６３：１、同６３：２、同６４：１、同８８、同１１２、同１２２、同１２３、同１４４、同１４６、同１４９、同１６６、同１６８、同１７０、同１７６、同１７７、同１７８、同１７９、同１８０、同１８５、同１９０、同１９４、同２０６、同２０７、同２０９、同２１６、同２４５、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＯＲＡＮＧＥ ５、同１０、同１３、同１６、同３６、同４０、同４３、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ １９、同２３、同３１、同３３、同３６、同３８、同５０、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ ２、同１５、同１５：１、同１５：２、同１５：３、同１５：４、同１５：５、同１６、同１７、同２２、同２５、同６０、同６６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＲＯＷＮ ２５、同２６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １、同３、同１２、同１３、同２４、同９３、同９４、同９５、同９７、同９９、同１０８、同１０９、同１１０、同１１７、同１２０、同１３９、同１５３、同１６６、同１６７、同１７３、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、同１０、同３６、などが挙げられる。これらの顔料は、単独、あるいは２種以上混合して使用しても良い。また、着色剤として顔料と染料を併用して用いることもできる。
Specific examples of pigments include carbon blacks such as furnace black, contact black, thermal black, and acetylene black, black iron oxide, yellow iron oxide, red iron oxide, ultramarine, Prussian blue, cobalt blue, titanium yellow, turquoise, molybdate orange, titanium oxide, gold powder, silver powder, copper powder, aluminum powder, brass powder, tin powder, mica pigments, C.I. Pigment Red 2, 3, 5, 17, 22, 38, 41, 48:2, 48:3, 49, 50:1, 53:1, 57:1, 58:2, 60, 63:1, 63:2, 64:1, 88, 112, 122, 123, 144, 146, 149, 166, 168, 170, 176, 177, 178, 179, 180, 185, 190, 194, 206, 207, 209, 216, 245, C.I. Pigment Orange 5, 10, 13, 16, 36, 40, 43, C.I. I. PIGMENT
着色剤に顔料を用いた場合は、顔料を安定に分散させるために分散剤を使用することもできる。分散剤として、従来一般に用いられている水溶性樹脂もしくは水可溶性樹脂や、アニオン系もしくはノニオン系の界面活性剤などの、顔料の分散剤として用いられるものを用いることができる。これらの水可溶性樹脂および界面活性剤の添加量は顔料１０．０重量％に対し、０．０５質量％以上２０．０質量％以下が好ましい。これらの水可溶性樹脂および界面活性剤は、単独、あるいは２種以上混合して使用しても良い。 When a pigment is used as the colorant, a dispersant can be used to stably disperse the pigment. As the dispersant, a dispersant used as a pigment dispersant, such as a water-soluble resin or an anionic or nonionic surfactant, which has been conventionally used, can be used. The amount of these water-soluble resins and surfactants added is preferably 0.05% by mass or more and 20.0% by mass or less relative to 10.0% by weight of the pigment. These water-soluble resins and surfactants may be used alone or in a mixture of two or more.
また、顔料を水性媒体に分散した顔料分散体も用いることができる。顔料分散体としては、無機顔料、有機顔料、蛍光顔料などが使用でき、単独、あるいは２種以上混合して使用しても良い。ただし、着色された樹脂粒子を着色剤として用いる場合は、樹脂粒子が有機溶剤に溶解しないものを用いる。 Pigment dispersions in which pigments are dispersed in an aqueous medium can also be used. As pigment dispersions, inorganic pigments, organic pigments, fluorescent pigments, etc. can be used, and they may be used alone or in combination of two or more. However, when using colored resin particles as a colorant, resin particles that do not dissolve in organic solvents are used.
上記で記載された着色剤以外に、色味を調整するために樹脂粒子やワックス粒子、樹脂エマルションのような無色粒子を用いることができる。中でも酸化ポリエチレンワックス粒子を用いることで筆跡の裏移りを同時に抑制することができる。 In addition to the colorants described above, colorless particles such as resin particles, wax particles, and resin emulsions can be used to adjust the color. Among these, the use of oxidized polyethylene wax particles can also suppress the offset of handwriting.
着色剤、無色粒子に限らず、筆記具用インク中の固形分濃度を２５質量％以上にすることで筆跡の裏移りを抑制することができるため好ましい。また、酸化ポリエチレンワックス粒子を用いると筆記具インク中の固形分濃度が２５質量％以下であっても筆跡の裏移りを抑制でき、酸化ポリエチレンワックス粒子の含有量は、インク組成物全量に対し、０．１質量％以上５０．０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．５質量％以上２３．０質量％以下であり、最も好ましくは１．０質量％以上１５．０質量％以下である。 Regardless of whether the ink is a colorant or colorless particles, it is preferable to have a solids concentration of 25% by mass or more in the ink for the writing instrument, since this can prevent the ink from showing through to the back of the writing. In addition, the use of oxidized polyethylene wax particles can prevent the ink from showing through to the back of the writing instrument even if the solids concentration in the ink for the writing instrument is 25% by mass or less, and the content of the oxidized polyethylene wax particles is preferably 0.1% by mass or more and 50.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or more and 23.0% by mass or less, and most preferably 1.0% by mass or more and 15.0% by mass or less, based on the total amount of the ink composition.
筆記具用インクに用いられる水溶性有機溶剤は、水１００ｇに対して１０ｇ以上溶解することのできる有機溶剤を示す。これらの水溶性有機溶剤の中でも、筆跡の紙への浸透性とペン先乾燥抑制の観点から、グリコールエーテルや環状構造を持つ水溶性有機溶剤が好ましく、環状構造を持つ水溶性有機溶剤がより好ましい。また、これらの水溶性有機溶剤の中でも、グリコールエーテル及び／または環状構造を持つ水溶性有機溶剤と多価アルコールとを併用することで、グリセリルグルコシドと水溶性有機溶剤との相互作用によって、ペン先乾燥の抑制と筆跡の紙への浸透性が一層向上するため好ましい。これらの水溶性有機溶剤の添加量は、インク組成物全量に対し０．１質量％以上５０．０質量％以下が好ましく、５．０質量％以上２０．０質量％以下がより好ましい。これらの水溶性有機溶剤は、単独、あるいは２種以上混合して使用しても良い。 The water-soluble organic solvent used in the ink for writing instruments refers to an organic solvent that can dissolve 10 g or more in 100 g of water. Among these water-soluble organic solvents, glycol ethers and water-soluble organic solvents having a cyclic structure are preferred from the viewpoint of the pen tip permeability into paper and the suppression of drying of the pen tip, and water-soluble organic solvents having a cyclic structure are more preferred. Among these water-soluble organic solvents, the combination of glycol ethers and/or water-soluble organic solvents having a cyclic structure with polyhydric alcohols is preferred because the interaction between glyceryl glucoside and the water-soluble organic solvent further improves the suppression of pen tip drying and the pen tip permeability into paper. The amount of these water-soluble organic solvents added is preferably 0.1% by mass or more and 50.0% by mass or less, and more preferably 5.0% by mass or more and 20.0% by mass or less, based on the total amount of the ink composition. These water-soluble organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
筆記具用水性インクの粘度は、測定温度２５℃、剪断速度７６．６ｓ－１において１．０ｍＰａ・ｓ以上２０．０ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。また、表面張力は３０～６０ｍＮ／ｍであることが好ましい。 The viscosity of the water-based ink for writing instruments is preferably 1.0 mPa·s or more and 20.0 mPa·s or less at a measurement temperature of 25° C. and a shear rate of 76.6 s −1 . The surface tension is preferably 30 to 60 mN/m.
上記成分の他に、必要に応じて、潤滑剤、粘度調整剤、潤滑剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤、消泡剤、ｐＨ調整剤などの添加剤を併用して用いることができる。これらの、添加剤は、単独、あるいは２種以上混合して使用しても良い。 In addition to the above components, additives such as lubricants, viscosity adjusters, preservatives, antifungals, rust inhibitors, antifoaming agents, and pH adjusters can be used in combination as needed. These additives may be used alone or in combination of two or more.
筆記具用水性インクを製造するには、上記の顔料及び／又は顔料分散体と、染料とから選ばれる１種もしくは２種以上の着色剤と、水及び／又は有機溶剤と、分散剤と、をホモミキサー等の分散機にて充分に混合攪拌した後、他の添加剤、例えば粘度調整剤や、ｐＨ調整剤、色調調整のための染料、潤滑剤等を混合し、更に均一になるまで溶解、混合することで得られるが、場合によって混合したインクをさらに分散機にて分散したり、得られたインクを濾過や遠心分離機に掛けて粗大粒子や不溶解成分を除いたりすることは何ら差し支えない。 To produce a water-based ink for writing instruments, the above-mentioned pigment and/or pigment dispersion, one or more colorants selected from dyes, water and/or an organic solvent, and a dispersant are thoroughly mixed and stirred in a dispersing machine such as a homomixer, and then other additives such as viscosity adjusters, pH adjusters, dyes for adjusting color tone, lubricants, etc. are mixed and further dissolved and mixed until homogeneous. However, depending on the case, there is no problem in dispersing the mixed ink further in a dispersing machine, or filtering or centrifuging the obtained ink to remove coarse particles and insoluble components.
先軸２０は、概略管状構造であり、軸線方向の中央部外周にフランジ部２１を有し、フランジ部２１の後方側筒状部２２が軸筒１０の開口部１１内に嵌合し、フランジ部２１の前方側は先細の筒状部２３となっており、先軸２０内にペン芯３０が配置される。
The
ペン芯３０は、図２（ａ）～（ｅ）に示すように、先端側が筆記部３１となる大径部３２、中央部側の中径部３３、後端側が小径部３４と順に段状に縮径したものであり、中径部３３前方側外周に径方向に拡径する段部３５を設けると共に、最大外径部となる大径部３２の軸線方向に空気置換用の溝状（凹状）の空間部３６が形成されている。空気置換用の空間部３５の形状は、筆記の際にインクの供給と空気置換が効率よく順調に行われるものであれば、その形状、長さ、個数などは特に限定されず、例えば、平面状としてもよいものである。
このペン芯３０は、先端となる筆記部３１側が砲弾状（丸芯）を呈ししている。なお、丸芯の他、角芯であってもよい。
2(a) to 2(e), the
The
上記構成のペン芯３０は、全体が多孔質部材から構成されるものであり、例えば、天然繊維、獣毛繊維、ポリアセタール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂などの１種又は２種以上の組み合わせからなる並行繊維束、フェルト等の繊維束を加工又はこれらの繊維束を樹脂加工した繊維芯、または、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂等の熱可塑性樹脂などのプラスチック粉末などを焼結したポーラス体（焼結芯）、押し出し成形した押出成形芯などから構成される。
好ましいペン芯３０としては、繊維束芯、繊維芯、焼結芯、フェルト芯、無機多孔体芯などが挙げられ、これらの外周を更に樹脂フィルムなどで被覆した被覆繊維芯などであってもよいものである。また、用いるペン芯３０の気孔率、硬度などは、インク種、筆記具の種類等により、変動するものであり、例えば、気孔率では３０～６０％とすることが好ましい。また、本発明において、「気孔率」は、下記のようにして算出される。まず、既知の質量及び見掛け体積を有する筆記芯を水中に浸し、十分に水を浸み込ませた後、水中から取り出した状態で質量を測定する。測定した質量から、筆記芯に浸み込ませた水の体積が導出される。この水の体積を筆記芯の気孔体積と同一として、下記式から、気孔率が算出される。
気孔率（単位：％）＝（水の体積）／（ペン芯３０の見掛け体積）×１００
The
Porosity (unit: %)=(volume of water)/(apparent volume of pen core 30)×100
前記軸筒１０内に固着した先軸２０の後端側には、弁（バルブ）機構４０が内蔵されている。この弁機構４０は、図１（ｂ）に示すように、弁ホルダ４１、弁体４２、弁座４３及びスプリングからなる弾性部材４４とを備えている。
前記弁ホルダ４１は、先端にフランジ４１ａを備え、後部面にインク流通孔４１ｂの形成された筒状体である。このインク流通孔内４１ｂに、弁体４２の後部が進退動可能に装着される。
前記弁体４２は、その中央部の周面に傘状の環状突起４２ａが形成されている。前記弁体４２の先端部は中空開口４２ｂを備え、前記開口４２ｂ（弁体４２の先端面）にはペン芯３０の後端部の最小外径部３４の後端が嵌合して連結されている。
A
The
An umbrella-shaped
また、弁ホルダ４１の先端部には、長さ寸法が弁ホルダ４１よりも短い筒状の弁座４３ が装着されている。弁座４３の周囲のフランジ部４３ａが、弁ホルダ４１のフランジの先 端面に当接することによって、弁座４３は弁ホルダ４１に位置決めされる。その弁座４３の後部の凹部形状の座面４３ｂに、前記弁体４２周面が当接・離脱して弁機能を奏するように構成されている。
更に、弾性部材４４が、弁体４２と弁ホルダ４１との間に装着されている。この弾性部材４４は、弁座４３から離脱した弁体４２を、弾性部材４４の反発力によって、弁体４２が弁座４３に当接する状態に戻すものである。なお、前記弁ホルダ４１、弁体４２、弁座４３は樹脂材からなる。弾性部材４４はＳＵＳや樹脂等のスプリング部材から構成される。
本実施形態では、先軸２０の筒状部２３の後端側にはペン芯３０の中径部３３の外周に円筒状のインク吸液部材３７が装着されている。この吸液部材３７は、弁操作により、弁機構４０からペン芯３０側に流入等し、過剰等となるインクを吸液（吸収）し、筆記具Ａからのインクの漏れを抑制するものである。
A
Furthermore, an
In this embodiment, a cylindrical
このように構成される筆記具Ａでは、以下の動作、作用によりペン芯３０の筆記部３１に対して、インクの供給、遮断がなされる。
筆記部３１を紙面に対して、弾性部材４４の反発力に抗しながら、押圧（ポンピング）すると、筆記部３１は前方側筒状部２３に対して、後方に移動し、弁体４２を後方に押す。そして、押された弁体４２は、弁座４３から離脱し、弁を開放し、軸筒１０内に収容されたインクをペン芯３０の毛管により筆記部３１へと供給する。
一方、筆記部３１を紙面から離すと、弾性部材４４の反発力によって、ペン芯３０の筆記部３１及び弁体４２は先方に移動する。そして、先方に移動した弁体４２は、弁座４３に当接し、弁を閉じ、インクの供給を遮断している。
本実施形態では、ペン芯３０は、後方側へいくほど段落としとなっており、ポンピング時に弁機構（バルブ）４０内に潜り込む構成となっている。
In the writing instrument A configured as above, the supply of ink to the writing
When the writing
On the other hand, when the writing
In this embodiment, the
本実施形態は、太めのペン芯〔筆記描線幅（実寸）が１．８～２．５ｍｍ〕を用いても、軸径を６０％スリム化（内径φを１６．５ｍｍから１０．３ｍｍ）するもの、すなわち、細めのペン芯〔筆記描線幅（実寸）が０．９～１．４ｍｍ〕用の軸径１０．３ｍｍの筆記具に太めのペン芯〔筆記描線幅（実寸）が１．８～２．５ｍｍ〕を用いても、太めのペン芯３０には空気置換用の溝状（凹状）の空間部３５が形成されているので、インクの供給がスムーズであり、筆記も良好に行うことができ、その筆記描線幅（１．８～２．５ｍｍ）を維持しつつ、筆記具の軸径を細く（６０％スリム化）できることが判った。これにより、太めのペン芯を用いても軸径をスリム化した今までにない斬新なスマートな筆記具では、持ち運びの煩わしさを解消でき、多色のペンセットを持ち運ぶなどの日常使いしてもらうことによりアートクラフト意欲等も満足できるものとなる。
本実施形態では、筆記描線幅が太めとなる太めのペン芯を用いても、筆記具としての機能を損なうことなく軸径を細くできることを効果的に発揮させる点から、ペン芯３０の最大外径は、軸筒（筆記具本体）１０の軸径の２０％～５０％であることが好ましい。
また、インク吸液部材３７の内径よりもペン芯３０の外径が大きいペン芯を搭載しており、ペン芯３０の外径端面とインク吸液部材３７の端面の距離（隙間）が２ｍｍ以上、更に好ましくは、２ｍｍ以上６ｍｍ以下空いている構造としている。これにより、ポンピング時に圧縮して泡が発生してインク流出を阻害してしまうことを防止することができるものとなる。
In this embodiment, even when a thick pen core [written line width (actual size) is 1.8 to 2.5 mm] is used, the barrel diameter is slimmed down by 60% (inner diameter φ from 16.5 mm to 10.3 mm). In other words, even when a thick pen core [written line width (actual size) is 1.8 to 2.5 mm] is used in a writing instrument with a barrel diameter of 10.3 mm for a thin pen core [written line width (actual size) is 0.9 to 1.4 mm], the
In this embodiment, in order to effectively utilize the fact that the barrel diameter can be made thin without impairing the functionality of the writing instrument, even when a thick pen core that produces a thicker line is used, the maximum outer diameter of the
In addition, the
図３及び図４は、本発明の実施形態の他例を示す筆記具の正面図と縦断面図、並びに、この筆記具に用いるペン芯の各図面である。なお、図３以降の各実施形態において、図１及び図２の筆記具Ａ、ペン芯と同様の構成は、同じ図示符号を示して、その説明を省略する。
本実施形態の筆記具Ｂは、図３～図４に示すように、ペン芯３８の構成が、上記実施形態の筆記具Ａのペン芯３０の外径（大径部３２）より小さい細字ペン芯３８ａを用いたものであり、大径部を省略して中径部３３ａと小径部３４ａで構成した点、細字ペン芯３８ａの外径（中径部３３ａ）が上記実施形態の筆記具Ａのペン芯３０の外径（大径部３２）より小さいため、ペン芯３０の外径（大径部３２）と同じ外径となるホルダ部材５０を細字ペン芯３８ａの外周に装着して先軸１０内に固着した点、該ホルダ部材５０には、軸線方向に空気置換用の離間状の空間部５１を備えた点、外周にホルダ部材５０と内周に細ペン芯３８ａとで構成したペン芯３８と上記ペン芯３０とが互いに交換可能な構造とした点で、上記実施形態の筆記具Ａと相違するものである。
3 and 4 are a front view and a longitudinal sectional view of a writing implement showing another embodiment of the present invention, and a drawing of a pen core used in the writing implement. In each embodiment from FIG. 3 onwards, the same components as those of the writing implement A and the pen core in FIG. 1 and FIG. 2 are indicated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
As shown in Figures 3 and 4, the writing instrument B of this embodiment differs from the writing instrument A of the above embodiment in that the
このように構成される筆記具Ｂ、また、筆記具Ａとペン芯３８との筆記具セットでは、ホルダ部材５０を装着したペン芯３８ａと外径が同じとなる、上述の太めのペン芯３０〔筆記描線幅（実寸）が１．８～２．５ｍｍ〕を用いた筆記具の軸体１０（先軸２０）に固着することができ、しかも、ホルダ部材５０には、軸線方向に空気置換用の離間状の空間部５１（上述のペン芯３０の空間部３６より小さい体積分となる空間部５１）を備えているので、細めのペン芯３８ａへのインクの供給もスムーズであり、筆記も良好に行うことができ、しかも、ペン芯３０とペン芯３８とは互いに交換可能に装着できる構造としたので、太ペン芯と細ペン芯との交換により生じるインク供給の不良などはなく、スムーズなインクの供給、太め、細めの良好な筆記描線が得られる筆記具、筆記具セットが得られるものとなる。
The writing implement B configured in this way, and the writing implement set of the writing implement A and the
図５は、本発明の実施形態の他例となるペン芯の各図面である。
本実施形態のペン芯３９は、図５（ａ）～（ｅ）に示すように、ペン芯３８の構成が、上記実施形態の筆記具Ａのペン芯３０の、軸線方向に空気置換用の溝状（凹状）の空間部５０の長さを小さくした面削ぎ状の空間部３９aとした点で、上記実施形態の筆記具Ａと相違するものである。
このペン芯３９を用いて図１の筆記具としても、筆記具Ａと同様に、インクの供給がスムーズであり、筆記も良好に行うことができ、太めのペン芯を用いても、その筆記描線幅を維持しつつ、筆記具の軸径を細く（６０％スリム化）できることが判った。
FIG. 5 is a diagram showing a pen core according to another embodiment of the present invention.
As shown in Figures 5(a) to (e), the
When this
図６及び図７は、本発明の実施形態の他例を示す筆記具の正面図と縦断面図、並びに、ペン芯の各図面である。
本実施形態の筆記具Ｃは、図６～図７に示すように、ペン芯３０の後端部の最小外径部を弁機構４０の弁体４２と連結することなく、ペン芯３０の後端部と弁体２０との先端とを把持用コマ部材６０を介して連結している点で、上記筆記具Ａ、Ｂと相違するものである。
この把持用コマ部材６０は、先端側にペン芯３０の後端部の中径部３３に形成した嵌合用の凹部３３ａに嵌合する突起部６１と、上記中径部３３の外径が同じ本体部６２と、後端側に弁体４２の開口４２ｂ内に嵌合する後端部６３とから構成されている。上記嵌合の他、把持用コマ部材６０を用いる場合、接着剤にて連結してもよいものである。
この実施形態の筆記具Ｃも、筆記具Ａ、Ｂと同様に、インクの供給がスムーズであり、筆記も良好に行うことができ、太めのペン芯を用いても、その筆記描線幅を維持しつつ、筆記具の軸径を細く（６０％スリム化）でき、しかも、筆記具Ｂのペン芯３８と互いに交換可能に装着できる構造であるので、筆記具Ｂと同様に、太ペン芯と細ペン芯との交換により生じるインク供給の不良などはなく、スムーズなインクの供給、太め、細めの良好な筆記描線が得られる筆記具、筆記具セットが得られるものとなる。
6 and 7 are a front view and a vertical cross-sectional view of a writing implement showing another embodiment of the present invention, and a drawing of a pen core.
As shown in Figures 6 and 7, the writing instrument C of this embodiment differs from the writing instruments A and B described above in that the smallest outer diameter portion of the rear end of the
The gripping
Like writing instruments A and B, writing instrument C of this embodiment also has a smooth ink supply and allows for good writing; even when a thicker pen tip is used, the shaft diameter of the writing instrument can be made narrower (slimmed down by 60%) while maintaining the width of the written line; and the structure allows it to be attached interchangeably with
更にまた、上記各実施形態の筆記具Ａ～Ｃでは、筆記具用のインク（水性インク、油性インク、熱変色性インク）で説明したが、液状化粧料、液状薬剤、塗布液、修正液などの液状体としてもよいものである。 Furthermore, in the above embodiments of writing instruments A to C, ink for the writing instruments (water-based ink, oil-based ink, thermochromic ink) was described, but the liquid may be liquid cosmetics, liquid medicines, coating fluids, correction fluids, etc.
次に、実施例により、本発明を更に詳述するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
〔実施例１〕
下記構成及び図１、図２及び図４に準拠するペン芯を有する筆記具、ペン芯、下記組成の筆記具用インクを使用した。ペン芯、筆記具の寸法等は下記に示す大きさ等を使用した。
Example 1
A writing instrument having the following configuration and a pen core conforming to Figures 1, 2 and 4, a pen core, and ink for a writing instrument having the following composition were used. The dimensions of the pen core and writing instrument are as shown below.
（筆記具の構成）
軸筒１０：ポリプロピレン製、長さ１２０ｍｍ、中央部内径φ７ｍｍ；外径φ１０ｍｍ
ペン芯３０：ポリエステル製繊維芯、全長２５ｍｍ、最大外径部φ４ｍｍ、中径部φ２ｍｍｍ、最小外径部φ１．５ｍｍ、空気置換用空間部３６：幅１ｍｍ、深さ０．４ｍｍ、気孔率７０％
インク吸液部材３７：ウレタン製、気孔率８０％、大きさ：φ７×２ｍｍ
弁機構：弾性部材４４（ステンレス製）以外、ポリプロピレン製
ペン芯３８：ポリエステル製繊維芯、全長３０ｍｍ、中径部３３ａ：φ２ｍｍ、最小外径部３４ａ：φ１．５ｍｍ、気孔率７０％
ホルダ部材５０：ポリアセタール製、全長１０ｍｍ、肉厚１ｍｍ
空気置換用空間部５１：幅１ｍｍ、深さ１ｍｍ
(Configuration of writing implement)
Shaft tube 10: Made of polypropylene, length 120 mm, central inner diameter φ7 mm, outer diameter φ10 mm
Pen core 30: polyester fiber core, total length 25 mm, maximum outer diameter φ4 mm, medium diameter φ2 mm, minimum outer diameter φ1.5 mm, air replacement space 36: width 1 mm, depth 0.4 mm, porosity 70%
Ink absorbing member 37: made of urethane, porosity 80%, size: φ7×2 mm
Valve mechanism: Made of polypropylene except for elastic member 44 (made of stainless steel) Pen core 38: Polyester fiber core,
Holder member 50: Made of polyacetal,
Air replacement space 51: width 1 mm, depth 1 mm
（筆記具用インク組成、インク色：黒色）
筆記具用インクとして、下記組成のインク（合計１００質量％）を使用した。
活性剤：メガファック Ｆ４１０（フッ素系アニオン界面活性剤、パーフルオロアルキル基含有カルボン酸塩、ＤＩＣ株式会社製） １質量％
防黴剤：ベンゾイソチアゾリン－３－オン ０．２質量％
グリセリルグルコシド水溶液：αＧＧ（高濃度αグリセリルグルコシド水溶液、αグリセリルグルコシド６０％水溶液、株式会社ＪＴＳ製） ３質量％
顔料水分散体：ＦＵＪＩ ＳＰ ＢＬＡＣＫ ８０４１（黒色顔料水分散体、固形分２０％、冨士色素株式会社製） ２０質量％
水溶性有機溶剤：グリセリン ５質量％
水溶性有機溶剤：エチレングリコール ５質量％
水（溶媒）：イオン交換水 ６５．８質量％
粘度（２５℃）：３．６ｍＰａ・ｓ（コンプレート型粘度計、ＴＯＫＩＭＥＣ社製、ＴＶ－２０）
表面張力（２５℃）：４０ｍＮ／ｍ（自動表面張力計、協和界面科学社製、ＤＹ－３００）
(Ink composition for writing instruments, ink color: black)
As the ink for the writing instrument, an ink having the following composition (total 100% by mass) was used.
Surfactant: Megafac F410 (fluorine-based anionic surfactant, perfluoroalkyl group-containing carboxylate, manufactured by DIC Corporation) 1% by mass
Antifungal agent: benzoisothiazolin-3-one 0.2% by mass
Glyceryl glucoside aqueous solution: αGG (high concentration α-glyceryl glucoside aqueous solution, 60% α-glyceryl glucoside aqueous solution, manufactured by JTS Co., Ltd.) 3% by mass
Pigment water dispersion: FUJI SP BLACK 8041 (black pigment water dispersion,
Water-soluble organic solvent: glycerin 5% by mass
Water-soluble organic solvent: ethylene glycol 5% by mass
Water (solvent): Ion-exchanged water 65.8% by mass
Viscosity (25°C): 3.6 mPa·s (Complate type viscometer, TOKIMEC, TV-20)
Surface tension (25°C): 40 mN/m (automatic surface tensiometer, Kyowa Interface Science Co., Ltd., DY-300)
上記構成となる筆記具用インクを搭載した筆記具Ａでは、太めのペン芯３０〔筆記描線幅（実寸）が１．８～２．５ｍｍ〕を用いても、軸径を６０％スリム化（内径φを１１．６ｍｍから７ｍｍ）するもの、すなわち、細めのペン芯３８〔筆記描線幅（実寸）が０．９～１．４ｍｍ〕用の軸径（外径）１０ｍｍの筆記具に太めのペン芯３０〔筆記描線幅（実寸）が１．８～２．５ｍｍ〕を用いても、太めのペン芯３０には空気置換用の溝状（凹状）の空間部３５が形成されているので、インクの供給がスムーズであり、筆記も良好に行うことができ、その筆記描線幅（１．８～２．５ｍｍ）を維持しつつ、筆記具の軸径を細く（６０％スリム化）できることが確認できた。
また、上記筆記具Ａとペン芯３８との筆記具セットでは、ホルダ部材５０を装着したペン芯３８と外径が同じとなる、上述の太めのペン芯３０〔筆記描線幅（実寸）が１．８～２．５ｍｍ〕を用いた筆記具の軸体１０（先軸２０）に固着することができ、しかも、ホルダ部材５０には、軸線方向に空気置換用の離間状の空間部５１（上述のペン芯３０の空間部３６より小さい体積分となる空間部５１）を備えているので、細めのペン芯３８へのインクの供給もスムーズであり、筆記も良好に行うことができ、しかも、ペン芯３０とペン芯３８とは互いに交換可能に装着できる構造としたので、太ペン芯３０と細ペン芯３８との交換により生じるインク供給の不良などはなく、スムーズなインクの供給、太め、細めの良好な筆記描線が得られるスマートな筆記具、筆記具セットが得られることが確認できた。
In the writing instrument A equipped with the writing instrument ink having the above-described configuration, even if a thick pen core 30 [written line width (actual size) of 1.8 to 2.5 mm] is used, the barrel diameter is slimmed down by 60% (inner diameter φ from 11.6 mm to 7 mm), that is, even if a thick pen core 30 [written line width (actual size) of 1.8 to 2.5 mm] is used in a writing instrument with a barrel diameter (outer diameter) of 10 mm for a thin pen core 38 [written line width (actual size) of 0.9 to 1.4 mm], the
Furthermore, the writing implement set consisting of the writing implement A and the
本発明では、太めのペン芯を用いても、その筆記描線幅を維持しつつ、筆記具の軸径を細く（スリム化）できるマーキングペン、サインペン、ペイントマーカーなどの筆記具に好適に使用される。 The present invention is suitable for use in writing instruments such as marking pens, felt tip pens, and paint markers, which can be slimmed down while maintaining the width of the lines drawn even when using a thick pen core.
１０ 軸筒
１８ 筆記具用インク
２０ 先軸
３０ ペン芯（太めのペン芯）
３６ 空気置換用の空間部
３８ ペン芯（細めのペン芯）
４０ 弁機構
４２ 弁体
５０ ホルダ部材
６０ 把持用コマ部材
10 barrel 18
36 Space for
40
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