(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸筒内に、縦断面櫛歯状の一時的インキ溜め部材とペン先にインキを供給するインキ中継部材を挿通する中心孔とをスリットにて連通してなる一時的インキ溜め部材を有し、該一時的インキ溜め部材と軸筒内壁との間に、一時的インキ溜め部の櫛歯間隔以下の幅を有する一時的にインキを保持可能な間隔部を形成してなる筆記具において、前記一時的インキ溜め部材のインキとの接触角と軸筒の内壁面のインキとの接触角との差を０°以上１０゜以下としたことを特徴とする筆記具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸筒内に、縦断面櫛歯状の一時的インキ溜め部とペン先にインキを供給するインキ中継芯を挿通する中心孔とをスリットにて連通してなる一時的インキ溜め部材を有し、該一時的インキ溜め部材と軸筒内壁との間に、一時的インキ溜め部の櫛歯間隔以下の幅を有する一時的にインキを保持可能な間隙部を形成してなる筆記具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
縦断面櫛歯状の一時的インキ溜め部を有する一時的インキ溜め部材を配置して、ペン先に過剰供給されようとするインキを一時的にペン先に供給されないようになし、インキのボタ落ちを抑制する筆記具は、万年筆、小管式筆記具、化粧具など、インキ収容部内に自由状態でインキを収容する、所謂生インキ式筆記具において活用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現実には、一時的インキ溜め部材の一時的インキ溜め部もインキ溜め量に限界があり、その限界を超えるインキがペン先に供給されようとした場合にはインキのボタ落ちを抑制しきれないものであった。一時的インキ溜め部材を全体的に大きくすることによってその一時的にインキを溜める容量を大きくすることもできるが、筆記具としての大きさにも限界があり、相対的にインキ収容部の容量等他の部分の体積を小さくしなくてはならず現実的ではなかった。この更に過剰なインキをボタ落ちにしないために、一時的インキ溜め部のみではなく、軸筒内壁と一時的インキ溜め部材との間に形成される間隙部にも該インキを保持可能にする試みとして間隙部の幅寸法を調節してインキ保持能力を付与したものも知られているが、該部はインキ／空気交換をするための空気孔とも連通しており、該空気孔よりのインキ洩れが発生する懸念のあるものであった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、軸筒内に、縦断面櫛歯状の一時的インキ溜め部材とペン先にインキを供給するインキ中継部材を挿通する中心孔とをスリットにて連通してなる一時的インキ溜め部材を有し、該一時的インキ溜め部材と軸筒内壁との間に、一時的インキ溜め部の櫛歯間隔以下の幅を有する一時的にインキを保持可能な間隔部を形成してなる筆記具において、前記一時的インキ溜め部材のインキとの接触角と軸筒の内壁面のインキとの接触角との差を０°以上１０゜以下としたことを特徴とする筆記具を要旨とする。
【０００５】
一時的インキ溜め部材や軸管内壁の界面張力を調節する方法としては、一例として、軸筒と一時的インキ溜め部材を同じ材質にて形成することが考えられる。同じ材質にしてもそれぞれの表面状態や形状の違いにより界面張力が同程度にならない場合や、材質そのものが異なり界面張力が同程度にならない場合には、界面活性剤、インキ易溶性物質やシリコーン、フッ素化合物等の撥インキ処理剤にて表面処理を行うことにより界面張力の調整を行えばよい。
【０００６】
【作用】
一時的インキ溜め部材の界面張力と軸筒の内壁面の界面張力とを同程度とすることにより該部にインキが浸入した際のバランスを保つことができる。即ち、両方の面の接触角が同程度、即ち、接触角が大きい同士、または、接触角が小さい同士であればどちらか一方にインキの先端が傾くことは抑制される。ここで、一時的インキ溜め部材と軸筒の内壁面とで界面張力に差がある場合は、界面張力の小さい側の面とインキとの接触角が小さいことを意味し、そちら側へインキが移動し易くなる。
【０００７】
【実施例】
以下、図面に基づき一例について説明する。
図１に示したものは、本発明の筆記具であり、外装体（図示せず）内に収容されることを前提とした、所謂リフィルと呼ばれるものの一例である。
参照符号１は軸筒であり、有底筒体に形成されている。軸筒１の底部分はそのまま、インキを自由状態で収容するインキ収容部２としてありインキ収容部の前部は、一時的インキ溜め部材３にて区画されている。一時的インキ溜め部材３は、前部にペン先ホルダー部４を一体に設けており、その中心孔３ａに先端突出するペン先部５とペン先部５にインキを供給する繊維集束体製のインキ中継部材６が挿置されている。ペン先部５は継手部５ａとボールペンチップ５ｂとからなり、インキ中継部材６は、その先端を継手部５ａ内部を介してボールペンチップ内部にまで到達している。
【０００８】
一時的インキ溜め部材３は、外側部に複数の櫛歯状部３ｂを有しており、各櫛歯状部３ｂ間の空間を、毛管力を有する一時的インキ溜め部３ｃとしている。インキ中継部材６を挿通している中心孔３ａと個々の一時的インキ溜め部３ｃとはスリット３ｄにて連通されており、インキ収容部２より過剰なインキが供給された場合には、順次一時的インキ溜め部３ｃに当該過剰インキが溜り、所定量のインキのみがペン先に供給される。また、一時的インキ溜め部材３と軸筒１の内壁面１ａとが形成する間隙部７は、前述の一時的インキ溜め部３ｃの幅以下の幅となるように設定してあり、一時的インキ溜め部３ｃにインキが溜められる際にはこの間隙部７にもインキが溜められることになる。その際、過剰インキは、間隙部７の最もインキ収容部２側から浸入する。尚、本例のものにおいて、一時的インキ溜め部３ｃの幅の最小値は０．１８ｍｍ、間隙部７の幅の最小値は０．１８ｍｍである。
【０００９】
ここで、一時的インキ溜め部材３の表面と軸筒の内壁面１ａとは、界面張力を同程度になるように調整している。界面張力の調整による、一時的インキ溜め部材３の表面と軸筒の内壁面１ａとの具体的な組み合わせについては後述するが、このようにすることによって、間隙部７に浸入したインキを該部にて保持すると共に、インキ供給が非過剰状態となったときには一時的インキ溜め部材３を介してインキ中継部材６やインキ収容部２へ速やかにインキを戻すことができる。
【００１０】
一時的インキ溜め部材３の表面と軸筒の内壁面１ａとの組み合わせにについて説明する。
各組合せの実施例を作成するための一時的インキ溜め部材及び軸筒のサンプルは以下の通りである。尚、界面張力については、黒色染料（Ｆｉｓｃｏ  Ｂｌａｃｋ、オリエント化学工業（株）製）５５部、エチレングリコール１５部、安息香酸メチル０．２部、ポリエチレングリコール３．８部、水２６部からなる水性染料インキとの接触角を測定し代用値とした。
【００１１】
＜一時的インキ溜め部材サンプル１＞
ＡＢＳ樹脂の射出成形品の表面をクロム酸系エッチング処理液にてエッチング処理した。（接触角３５°）
＜一時的インキ溜め部材サンプル２＞
表面を処理しないＡＢＳ樹脂の射出成形品。（接触角５５°）
＜一時的インキ溜め部材サンプル３＞
ＡＢＳ樹脂の射出成形品の表面にシリコーンオイルを噴霧し、表面にシリコーンオイル層を形成した。（接触角８０°）
【００１２】
＜軸筒サンプル１＞
ステンレス材を深絞り加工にて有底筒体とし、ＣＷＫ（エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩とエチレンジアミン三酢酸四ナトリウム塩との混合物、オリエント化学工業（株）製）の０．１ｗｔ％水溶液中に浸漬させ、余分な液を液を切った後、５０℃に設定した乾燥機で水分がなくなるまで乾燥させ、室温に戻るまで放置した。（接触角３６°）
＜軸筒サンプル２＞
軸筒サンプル１のステンレス材を洋白材とした以外は、軸筒サンプル１と同様になして洋白材をＣＷＫ処理した軸筒を得た。（接触角３７°）
＜軸筒サンプル３＞
軸筒サンプル１のステンレス材を深絞り加工した有底筒体をポリプロピレン樹脂の射出成形品とした以外は、軸筒サンプル１と同様になした。（接触角３８°）
＜軸筒サンプル４＞
ＡＢＳ樹脂の射出成形品。（接触角５５°）
＜軸筒サンプル５＞
ポリプロピレン樹脂の射出成形品。（接触角６５°）
＜軸筒サンプル６＞
ポリプロピレン樹脂の射出成形品をフッ素系処理剤でコーティングした。（接触角８３°）
＜軸筒サンプル７＞
洋白材を深絞り加工して得られた有底筒体をフッ素系処理剤でコーティングした。（接触角８５°）
＜軸筒サンプル８＞
ステンレス材を深絞り加工して得られた有底筒体をフッ素系処理剤でコーティングした。（接触角８８°）
【００１３】
実施例１
一時的インキ溜め部材サンプル１と軸筒サンプル１を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  １°）
【００１４】
実施例２
一時的インキ溜め部材サンプル１と軸筒サンプル２を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  ２°）
【００１５】
実施例３
一時的インキ溜め部材サンプル１と軸筒サンプル３を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  ３°）
【００１６】
実施例４
一時的インキ溜め部材サンプル２と軸筒サンプル４を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  ０°）
【００１７】
実施例５
一時的インキ溜め部材サンプル２と軸筒サンプル５を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  １０°）
【００１８】
実施例６
一時的インキ溜め部材サンプル３と軸筒サンプル６を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  ３°）
【００１９】
実施例７
一時的インキ溜め部材サンプル３と軸筒サンプル７を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  ５°）
【００２０】
実施例８
一時的インキ溜め部材サンプル３と軸筒サンプル８を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  ８°）
【００２１】
比較例１
一時的インキ溜め部材サンプル３と軸筒サンプル１を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  ４４°）
【００２２】
比較例２
一時的インキ溜め部材サンプル３と軸筒サンプル２を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  ４３°）
【００２３】
比較例３
一時的インキ溜め部材サンプル３と軸筒サンプル３を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  ４２°）
【００２４】
比較例４
一時的インキ溜め部材サンプル１と軸筒サンプル６を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  ４８°）
【００２５】
比較例５
一時的インキ溜め部材サンプル１と軸筒サンプル７を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  ５０°）
【００２６】
比較例６
一時的インキ溜め部材サンプル１と軸筒サンプル８を組み合わせてボールペンリフィルを得た。（接触角の差  ５３°）
【００２７】
【発明の効果】
上記各実施例及び比較例について、減圧試験、及び、高温試験を行いインキ洩れの発生する値を調べた。
【００２８】
減圧試験
各実施例、比較例を、室温でインキ収容室内に１．５ｃｃの空間を形成するようにして、接触角を測定したのと同じ水性染料インキを充填し、ペン先を下に向けた状態で真空減圧器内に配置し、真空ポンプにて吸引した際に、インキが洩れだした時の真空減圧器内の気圧を測定した。結果を表１に示す。
【００２９】
高温試験
各実施例、比較例を、室温でインキ収容室内に１．５ｃｃの空間を形成するようにして、接触角を測定したのと同じ水性染料インキを充填し、ペン先を下に向けた状態で環境試験器内に配置し、２０℃〜７０℃にまで温度を変化させた際に、インキが洩れだした時の環境試験器内の温度を測定した。結果を表２に示す。
【００３０】
【表１】
0003564881.tif 000002
【００３１】
【表２】
0003564881.tif 000003
【００３２】
以上のように、本発明によれば、インキのボタ落ちとインキ洩れを共に極力抑制した筆記具を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一例を示す縦断面図。
【図２】図１の要部拡大図。
【符号の説明】
１  軸筒
１ａ  内壁面
２  インキ収容部
３  一時的インキ溜め部材
３ａ  中心孔
３ｂ  櫛歯状部
３ｃ  一時的インキ溜め部
３ｄ  スリット
４  ペン先ホルダー部
５  ペン先部
５ａ  継手部
５ｂ  ボールペンチップ
６  インキ中継部材
７  間隙部
【図１】
0003564881.tif 000004
【図２】
0003564881.tif 000005