(57)【要約】      （修正有）【課題】筆跡時にのみ、筆記具用インキ組成物の後端に加圧力が加えることができる加圧式筆記具を提供する。【解決手段】インキ収容筒９の外径と、シリンダー８の外径、ピストン１６の外径を略同一とし、インキ収容筒の後端開口部内に、シリンダーの縮径された前端部（前端外周部８ａ）、後端開口部にピストンの前部が装着され、ボールペンチップ１２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、ピストンの後端部が、軸筒内に当接して後方への移動が抑制され、且つ第一弾発体（加圧用コイルスプリング１８）の弾発力に抗して、シリンダーが軸筒の後端方向に移動し、密閉部材（Ｏリング１７）によりシリンダーの空気孔８ｇを閉鎖させ、さらにシリンダーが軸筒の後端方向に移動すると、シリンダーとピストンとの加圧空間８ｈが圧縮されて、筆記具用インキ組成物１０の後端に圧力を加える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸筒内に、筆記具用インキ組成物を充填したインキ収容筒と、該インキ収容筒の前方部にボールペンチップと、を具備したボールペンレフィルを収容してなり、
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、前記軸筒に設けた加圧機構によって、前記筆記具用インキ組成物の後端に圧力を加える加圧式筆記具であって、
前記ボールペンレフィルが、前記ボールペンチップの前端部を前記軸筒の前端から突出した状態で、前記軸筒の後方側に移動可能に配設され、
前記加圧機構は、少なくとも前記インキ収容筒の後端開口部内に連通可能とし、該インキ収容筒の後端部に内外を連通する空気孔を有するシリンダーと、該シリンダーの後端開口部に当該シリンダーに対し前後動可能に配設したピストンと、当該シリンダーの空気孔を閉鎖する密閉部材と、当該シリンダーと当該ピストンの間に当該シリンダーを前方に弾発する第一弾発体と、が具備され、
前記インキ収容筒の外径に対して、前記シリンダーの外径と、前記ピストンの外径と、を同径以下に設けてあり、
前記インキ収容筒の後端開口部内に、前記シリンダーにおける縮径された前端部、前記シリンダーの後端開口部に前記ピストンの前端部がそれぞれ装着され、
前記ボールペンチップの前端部が前記軸筒の先端開口部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、前記ピストンが、前記軸筒内に当接して後方への移動が抑制され、且つ前記第一弾発体の弾発力に抗して、前記シリンダーが軸筒後端方向に移動することで、前記密閉部材により前記シリンダーの空気孔を閉鎖させ、前記インキ収容筒の後端部に密閉された加圧空間が形成され、
さらに前記シリンダーが軸筒後端方向に移動することによって、前記加圧空間が圧縮されて、前記筆記具用インキ組成物の後端に圧力を加えることを特徴とする加圧式筆記具。
【請求項２】
前記シリンダー及び前記ピストンが、それぞれ前端部が後端部よりも縮径された筒体よりなり、前記インキ収容筒の後端開口部内に、前記シリンダーにおける縮径された前端部、前記シリンダーの後端開口部内に前記ピストンの前端部を装着してあることを特徴とする請求項１に記載の加圧式筆記具。
【請求項３】
前記ボールペンレフィル、シリンダー、ピストンが、前記軸筒に対し、着脱自在に配設してあることを特徴とする請求項１または２に記載の加圧式筆記具。
【請求項４】
前記筆記具用インキ組成物の後端に加える圧力は、大気圧を１０００ｈＰａとした場合、１０００ｈＰａより高く、１５００ｈＰａ以下としたことを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の加圧式筆記具。
【請求項５】
前記ボールペンレフィルが、前記軸筒内に設けた第二弾発体によって、軸筒の後方に付勢、且つ前後動可能に配設してあり、前記軸筒に設けた出没機構を作動することで、前記ボールペンチップを、前記軸筒の前端から出没可能とした出没式ボールペンであることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の加圧式筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールペンチップの前端部が軸筒前端から突出した状態で、前記軸筒に設けた加圧機構によって、筆記具用インキ組成物の後端に圧力を加える加圧式筆記具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インキ収容管の後端部に加圧機構が設けられ、例えば、特開２０００−３３５１７３号公報「ボールペン」に開示のように、ノック機構の押出し操作に連動させて前記インキ充填管内を加圧状態とする構造等、ノック体の押圧によって、加圧機構部を作動させてなる加圧式筆記具や、例えば、実開平６−１６０８８号公報「塗布具」に開示のように、キャップを軸筒後端部に嵌合することで、加圧機構部を作動させてなる加圧式筆記具が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３５１７３号公報
【特許文献２】実開平６−１６０８８号公報
【特許文献３】特許５５５８９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のような加圧式筆記具にあっては、加圧機構部を作動させた後は、常時、インキの後端に加圧力が加わるため、チップ先端からのインキ漏れが発生しやすくなる。そのため、加圧式筆記具には、予めインキ粘度の高い筆記具用インキ組成物を用いることで、前記インキ漏れを抑制していた。
【０００５】
また、特許文献２では、キャップの装着によって加圧状態とすることができるが、弁機構によって、キャップを取り外した後も加圧状態を維持するために、特許文献１と同様に、筆記時には常時、筆記具用インキ組成物の後端に加圧力が加わることを前提として、インキ粘度やその配合を行っていた。
【０００６】
また、これらの問題を解決する技術として特許文献３には筆跡形成時の筆圧により加圧機構を作動させる加圧式筆記具が開示されている。
この特許文献３の加圧式筆記具では、リフィール（以後レフィル）の後端側に環状に装着されるホルダーと、該ホルダーに対し後方から覆い被されて当該ホルダーを進退可能に保持するシリンダーとを備えており、筆跡形成時にレフィルに対し後方への押圧力が加わると、シリンダーに対しレフィル及びホルダーが後退することでシリンダー内の加圧室が圧縮される構造になっており、筆跡形成時以外はインキに対して加圧力が加わらないため、非筆記時（筆圧が加わっていない）状態ではインキ漏れを抑制できる技術が開示されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献３の加圧機構にあっては、レフィルの後端側に覆い被せる様にホルダーを取り付け、ホルダーに対してシリンダーを更に外側から覆う構造となっており、レフィル内に挿入される部材を要さないためレフィルの内径の寸法精度は必要としないが、加圧機構の外径はレフィルを二重に覆う構造のために太くなり、加圧機構を内蔵する軸筒の外径は更に太くなるという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、筆跡形成時にのみ、筆記具用インキ組成物の後端に加圧力が加えることができる加圧式筆記具を、外径を太くすることなく得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、軸筒内に、筆記具用インキ組成物を充填したインキ収容筒と、該インキ収容筒の前方部にボールペンチップと、を具備したボールペンレフィルを収容してなり、
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、前記軸筒に設けた加圧機構によって、前記筆記具用インキ組成物の後端に圧力を加える加圧式筆記具であって、
前記ボールペンレフィルが、前記ボールペンチップの前端部を前記軸筒の前端から突出した状態で、前記軸筒の後方側に移動可能に配設され、
前記加圧機構は、少なくとも前記インキ収容筒の後端開口部内に連通可能とし、該インキ収容筒の後端部に内外を連通する空気孔を有するシリンダーと、該シリンダーの後端開口部に当該シリンダーに対し前後動可能に配設したピストンと、当該シリンダーの空気孔を閉鎖する密閉部材と、当該シリンダーと当該ピストンの間に当該シリンダーを前方に弾発する第一弾発体と、が具備され、
前記インキ収容筒の外径に対して、前記シリンダーの外径と、前記ピストンの外径と、を同径以下に設けてあり、
前記インキ収容筒の後端開口部内に、前記シリンダーにおける縮径された前端部、前記シリンダーの後端開口部に前記ピストンの前端部がそれぞれ装着され、
前記ボールペンチップの前端部が前記軸筒の先端開口部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、前記ピストンが、前記軸筒内に当接して後方への移動が抑制され、且つ前記第一弾発体の弾発力に抗して、前記シリンダーが軸筒後端方向に移動することで、前記密閉部材により前記シリンダーの空気孔を閉鎖させ、前記インキ収容筒の後端部に密閉された加圧空間が形成され、
さらに前記シリンダーが軸筒後端方向に移動することによって、前記加圧空間が圧縮されて、前記筆記具用インキ組成物の後端に圧力を加えることを特徴とする。尚、本発明で、「前」とは、ボールペンチップ側を指し、「後」とは、その反対側を指す。また、「内方」とは、軸筒の軸心方向を指し、「外方」とは、その反対方向を指す。
【００１０】
また、前記シリンダー及び前記ピストンが、それぞれ前端部が後端部よりも縮径された筒体よりなり、前記インキ収容筒の後端開口部内に、前記シリンダーにおける縮径された前端部、前記シリンダーの後端開口部内に前記ピストンの前端部を装着してあることを特徴とする。
【００１１】
前記ボールペンレフィル、シリンダー、ピストンが、前記軸筒に対し、着脱自在に配設してあることを特徴とする。
【００１２】
また、前記筆記具用インキ組成物の後端に加える圧力は、大気圧を１０００ｈＰａとした場合、１０００ｈＰａより高く、１５００ｈＰａ以下としたことを特徴とする。尚、前記筆記具用インキ組成物の後端に加える圧力は、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。
【００１３】
前記ボールペンレフィルが、前記軸筒内に設けた第二弾発体によって、軸筒の後方側に弾発され、且つ前後動可能に配設してあり、前記軸筒に設けた出没機構を作動することで、前記ボールペンチップを、前記軸筒の前端から出没可能に設けた出没式ボールペンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、筆跡形成時にのみ、筆記具用インキ組成物の後端に加圧力が加えることができる加圧式筆記具を、外径を大きくすることなく得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１の加圧式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。
【図２】図１における、一部省略した要部拡大縦断面図である。
【図３】図１におけるボールペンチップが突出した状態（非加圧状態）を示す縦断面図である。
【図４】図３における、筆圧が加わった状態（加圧状態）を示す縦断面図である。
【図５】図１における、ボールペンレフィル交換時の状態を示す一部を縦断面図で表した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、第一に、ボールペンレフィルが、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、前記ボールペンレフィルを後方に移動させることで、ピストンの後端部が、前記軸筒内に当接して後方への移動が抑制され、且つ第一弾発体の弾発力に抗してシリンダーが軸筒後端方向に移動することで、前記密閉部材により前記シリンダーの空気孔を閉鎖させ、さらに前記シリンダーが軸筒後端方向に移動することによって、前記シリンダーとピストンと前記密閉部材とで囲まれた加圧空間が圧縮され、筆記具用インキ組成物の後端に圧力を加えることで、非筆記時（筆圧が加わっていない）の状態では、非加圧（筆記具用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、チップ先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、筆圧加圧であるため、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。
【００１７】
また、インキ収容筒の後端開口部内に、前記シリンダーにおける縮径された前端部、前記シリンダーの後端開口部に前記ピストンの前端部を装着し、前記インキ収容筒の外径に対して、前記シリンダーの最大外径と、前記ピストンの最大外径と、を同径以下に設けることで、インキ収容筒の外側に被せるように加圧機構を形成する場合と比べて、加圧機構のシリンダーの外径は太くしないで済むことから、結果的に軸筒外径を大きくすることなく加圧式筆記具を提供することができる。尚、軸筒外径は筆記時に把持し易いように１２ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましい。
さらに、前記インキ収容筒の外径と、前記シリンダーの最大外径と、前記ピストンの最大外径と、を同径以下にしてあるため、ボールペンレフィルと同時に前記ピストン及び前記シリンダーを取り外して、全長の長い他のボールペンレフィルを収容し、通常（非加圧式）の筆記具として使用することができる。
【００１８】
次に、前記シリンダー及び前記ピストンが、それぞれ前端部が後端部よりも縮径された筒体よりなり、前記インキ収容筒の後端開口部内に、前記シリンダーにおける縮径された前端部、前記シリンダーの後端開口部内に前記ピストンの前端部が装着することで、前記シリンダー及び前記ピストンの装着方向が一致するため装着し易く、また、インキ収容筒の外径は、軸筒に収納可能であればシリンダーの外径に影響されること無く太く形成できるため、インキ収容筒の容量を増やすことができる。
【００１９】
次に、前記筆記具用インキ組成物の後端に加える圧力は、大気圧を１０００ｈＰａとした場合、１０００ｈＰａより高く、１５００ｈＰａ以下とすることで、安定したインキ消費量を得られやすく、且つ加圧した状態でのチップ前端部からのインキ漏れを抑制することができ好ましい。また、筆記具用インキ組成物の後端に加える圧力は、インキ漏れを抑制する効果がさらに高まるため  １２００ｈＰａ以下とすることがより好ましい。
【００２０】
次に、前記ボールペンレフィルが、前記軸筒内に設けた第二弾発体によって、該軸筒に対して後方に弾発、且つ前後動可能に配設してあり、前記軸筒内に、前記ボールペンレフィルのボールペンチップを該軸筒の前端から出没するための出没機構を設けることで、待機状態（ペン先没入）時と筆記状態（ペン先突出）の切り替えを簡単に行うことができる。また、筆記状態のまま放置しても非加圧（筆記具用インキ組成物の後端に圧力が加わっていない）状態であるため、チップ先端からのインキ漏れが発生することはない。  
【００２１】
尚、本発明に用いる筆記具用インキ組成物は、油性インキ、水性インキ、剪断減粘性インキなど、特に限定されるもののではないが、筆記状態であっても紙面から筆記先端が離脱した際（筆圧がかかっていない状態）では非加圧となるため、粘度の比較的低いインキに好適に用いることができ、加圧によるインキ流出量の増加、筆跡濃度の向上を得ることができるため、マイクロカプセル顔料を含有した熱変色性インキや非浸透面に筆記する筆記具に用いることが好ましい。
【００２２】
また、非浸透面上への筆記は筆記面が極端に平滑であることが多く、筆端部のボール回転に向けた駆動力が生じ難い。そのため、加圧力によって、ボール受け座周辺に潤滑性良好なインキが充たされ回転抵抗を低減すること、更には、平滑な筆記面上に粘度を有したインキが移行することで回転環境が形成できるためである。
【００２３】
さらに、前記ボールペンレフィルの単位面積当たりのインキ消費量値が０．７〜１．５ｍｇ／ｃｍ２とすることで、前記した筆跡濃度を得られやすい。さらに、インキ消費量値が０．７〜１．２ｍｇ／ｃｍ２とすることが好ましい。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重要であり、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、より好ましくは、７０％〜９０％である。
【００２４】
尚、筆跡幅は、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％以下の領域の平均値を測定したもので、本願発明における筆跡幅は、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。
【００２５】
また、ボールペンチップとしては、金属製のパイプの先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。
【００２６】
また、前記ボールは、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、直径０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲のものが好適に用いられる。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、非浸透面に筆記し難くなることから、本発明がより好適に作用するので、ボール径が０．５ｍｍ以下のボールペンレフィルに使用することが最も効果的である。
【００２７】
前記ボールペンチップの形状も特に限定されるものではないが、チップ本体に、ボール抱持室の底壁の中央に形成したインキ流通孔と、該インキ流通孔から放射状に延びる複数本のインキ流通溝とを有しており、前記ボール抱持室の底壁に、略円弧面状のボール座を設け、前記ボール座にφ０．５ｍｍ以下のボールを載置させ、ボールの一部をチップ先端縁より突出させて回転自在に抱持してなり、前記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が１５〜４０μｍ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ので好ましい。
【００２８】
これは、前記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、インキ消費量は減少する傾向となるが、本発明の加圧式熱変色性筆記具においては、加圧力によってインキを多く吐出することが可能となる。特に、前記ボール座にφ０．５ｍｍ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であるため、本発明の効果は顕著であり、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、チップ先端からのインキ漏れを抑制することができる。
【００２９】
前記筆記具用インキ組成物を収容するインキ収容筒は、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、金属材料が用いられ、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、ＥＶＯＨなどのガスバリア性の材料を、単層や多層、他の材料に積層するなど適宜用いることができる。
【００３０】
更に、筆記具用インキ組成物の後端部にはインキ追従体（液栓）を配することもできる。前記インキ追従体としては、液状または固体のいずれを用いることもでき、前記液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、所望により前記媒体中にシリカ、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、固体のインキ追従体としては樹脂成形物が挙げられる。前記液状及び固体のインキ追従体は併用することも可能である。
【００３１】
前記軸筒として透明、着色透明、或いは半透明の成形体を用いることにより、インキ色やインキ残量等を確認できる。
【００３２】
また、筆記具用水性インキ組成物は、染料または顔料のどちらを含有してもよいが、顔料を含有することが好ましい。顔料については、無機、有機、加工顔料などが挙げられるが、具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、アルミニウム顔料、パール顔料、可逆熱変色性顔料、蛍光顔料、蓄光顔料、熱変色性顔料、補色顔料等が挙げられる。これらの顔料は、単独又は２種以上組み合わせて使用してもかまわない。含有量は、インキ組成物全量に対し、０．１〜２０．０質量％が好ましい。
【００３３】
更に必要に応じて、水に相溶性のある従来汎用の水溶性有機溶剤を用いることができる。具体的には、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、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、スルフォラン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。
尚、前記水溶性有機溶剤は一種又は二種以上を併用して用いることができ、２〜６０重量％、好ましくは５〜３５重量％の範囲で用いられる。
【００３４】
更に、紙面への定着性や粘性を付与、非浸透面上での筆跡定着性を向上させために水溶性樹脂や樹脂エマルジョンを添加することが好ましい。前記水溶性樹脂としては、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、デキストリン等が挙げられる。前記樹脂エマルジョンとして、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂等が挙げられる。前記水溶性樹脂や樹脂エマルジョンは一種又は二種以上を併用することができ、インキ組成中１〜３０重量％の範囲で用いられる。
【００３５】
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、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、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、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、消泡剤、ノニオン系の界面活性剤を使用してもよい。
【００３６】
更に、アスコルビン酸類、エリソルビン酸類、α−トコフェロール、カテキン類、合成ポリフェノール、コウジ酸、アルキルヒドロキシルアミン、オキシム誘導体、α−グルコシルルチン、α−リポ酸、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、亜硫酸塩、スルホキシル酸塩、亜ジチオン酸塩、チオ硫酸塩、二酸化チオ尿素等を添加して化学的に気泡を除去することもできる。
【００３７】
また、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添加することで、出没式等、常時、ペン先が露出する形態での機能を高めることもできる。
【００３８】
更に、潤滑剤を使用することができ、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、β−アラニン型界面活性剤、Ｎ−アシルアミノ酸、Ｎ−アシルメチルタウリン、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。
【００３９】
実施例１
図１から図４に示す加圧式筆記具１は、前軸２と後軸３とで軸筒４を構成し、前軸２の後部外面に雄螺子部２ａを設け、後軸３の前端部の内面に設けた雌螺子部３ａに着脱自在に螺着してある。さらに、加圧式筆記具１は、前軸２の外面を周方向に取り囲むように形成された不透明のグリップ５と、軸筒４内に設けた回転カム機構６（出没機構）により出没可能に収容されたボールペンレフィル７と、を備えており、ボールペンレフィル７の後端内周部７ａを軸筒４内に配設したシリンダー８の前端外周部８ａ（前端部）に着脱自在に圧入装着してある。
【００４０】
また、グリップ５はスチレン系エラストマーからなり、二色成型により前軸２と一体に設けてある。
【００４１】
ボールペンレフィル７は、ＰＰ樹脂からなる透明のインキ収容筒９に、後述するインキ配合Ａ１で得た筆記具用インキ組成物１０及び当該筆記具用インキ組成物１０の後端に、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１１を直接収容し、インキ収容筒９の前端開口部に、ボール（φ０．３８ｍｍ）を回転自在に抱持したボールペンチップ１２の後端部を圧入嵌合して得たものである。  
【００４２】
前軸２は、前端にボールペンレフィル７のボールペンチップ１２が突出可能な前端開口部２ｂが形成されている。また、ボールペンレフィル７の前段部７ｂと前軸２の内段２ｃとの間にコイルスプリング１３（第二弾発体）を張架して、前軸２に対してボールペンレフィル７を軸方向後方に弾発してある。
【００４３】
前述した前記回転カム機構６（出没機構）には、後軸３内にボールペンレフィル７のボールペンチップ１２の出没切替のための回転カム１４と当該回転カム１４に係合するカム溝３ｂ（図２参照）とが設けられている。ボールペンレフィル７のボールペンチップ１２が前軸２内に没入した状態（図１参照）でノック部材１５が押圧操作（ノック操作）されると、回転カム１４がカム溝３ｂに沿って摺動し、ボールペンレフィル７のボールペンチップ１２が前軸２の前端開口部２ｂから前方へ突出され、更に、回転カム機構６の作用によって回転カム１４が回転されることによって、回転カム１４は後筒３の内段に当接して軸方向後方への相対移動が禁止され、押圧操作の終了後もボールペンレフィル７の突出状態が維持されるようになっている。（図３の状態）
また、図３の突出状態で再度ノック部材１５が押圧操作（ノック操作）されると、回転カム機構６の作用によって回転カム１４の軸方向後方への相対移動が許容され、コイルスプリング１３の弾発力によってボールペンレフィル７及びノック部材１５が軸方向後方に押し戻されて初期状態（図１の状態）に復帰されるようになっている。
【００４４】
回転カム１４の前方にはピストン１６が配設してある。ピストン１６は、後端部１６ａに設けた鍔部１６ｂが回転カム１４の前端１４ａと当接しており、前部１６ｄ（前端部）はシリンダー８の後端開口部８ｂに摺動自在に挿入してある。尚、ピストン１６の前部１６ｄ（前端部）は後端部１６ａの鍔部１６ｂより小径に形成してある。
【００４５】
ピストン１６について更に詳述すると、ピストン１６は内孔を有する筒体であり、ピストン１６の側面には外方へ向かって突出する突起部１６ｃが軸心を挟んで対称に２箇所形成してあり、突起部１６ｃをシリンダーの後部外周部８ｅに形成した軸心に沿って延びるように形成した窓部８ｃに、摺動自在に掛止してある。
また、ピストン１６の前部１６ｄの側面には軸周方向に溝状の溝部１６ｅが形成されており、溝部１６ｅには合成ゴムで形成したＯリング１７（密閉部材）を嵌着してある。このＯリング１７の外側部はシリンダー８の内周面に摺接しており、シリンダー８の後端開口部８ｂをピストン１６とＯリング１７とで空気が漏れないように密閉してある。
【００４６】
シリンダー８の内段８ｄとピストン１６の前段部１６ｆとの間には加圧用コイルスプリング１８（第一弾発体）を張架することで、ピストン１６に対してシリンダー８を前方に弾発してある。
尚、加圧用コイルスプリング１８（第一弾発体）の弾発力は、コイルスプリング１３（第二弾発体）の弾発力より大きく設定してあり、非筆記時はシリンダー８が後方へ移動することを防止し加圧空間８ｅが加圧されないようにしてある。
また、シリンダー８、ピストン１６、Ｏリング１７、加圧用コイルスプリング１８により加圧機構１９を構成する。
【００４７】
シリンダー８ついて更に詳述すると、シリンダー８は内孔が形成された筒体であり、シリンダー８の外周面には、内孔まで貫通する空気孔８ｇを形成してある。また、シリンダー８の内孔には、シリンダー８の内側部８ｆとピストン１６の前端とＯリング１７とにより囲まれた加圧空間８ｈが形成され、加圧空間８ｈは空気孔８ｇによりシリンダー８の外部と通気される。
さらに、シリンダー８の前端外周部８ａは後部外周部８ｅより小径で形成されており、前端外周部８ａには外方へ向かって突出する装着部８ｉが円周状に２箇所形成してある。また、前述したようにボールペンレフィル７の後端内周部７ａはシリンダー８の前端外周部８ａの装着部８ｉに着脱自在に圧入装着してあるため、加圧空間８ｈはシリンダー８の内孔によりボールペンレフィル７の後部内孔まで連通される。
このため、シリンダー８の加圧空間８ｈは、シリンダー８の前後への摺動によりＯリング１７の位置がシリンダー８の内側部８ｆの空気孔８ｇより前方にあるときは密閉状態となり、Ｏリング１７の位置が空気孔８ｇより後方にあるときは、加圧空間８ｈとシリンダー外部とが空気孔８ｇにより通気され非密閉状態となる。
【００４８】
尚、シリンダー８の後部外周部８ｂの外径（最大径）及びピストン１６の鍔部１６ｂの外径（最大径）はボールペンレフィル７のインキ収容筒９外径（最大径）と略同径で形成してある。
【００４９】
次に、図３及び図４を用いて、本実施例の加圧式筆記具１の筆記動作について説明を行う。
図３に示すように、筆記時にボールペンチップ１２の前端部が、軸筒４の前端開口部２ｂから突出した位置から筆圧を掛けると、前述したように回転カム１４及び回転カム１４に当接しているピストン１６の後方への移動ができないため、加圧用コイルスプリング１８の弾発力に抗してボールペンレフィル７とシリンダー８とが連動して後方（矢印Ｇ方向）に移動する。具体的には、先ず、加圧用コイルスプリング１８が圧縮し、シリンダー８が後方へ移動すると、シリンダー８の空気孔８ｇがＯリング１７（密閉部材）の位置より後方へ移動し、シリンダー８の内周面にＯリング１７が圧接して加圧空間８ｈを密閉する。さらに、シリンダー８が後方へ移動すると、加圧用コイルスプリング１８を更に圧縮させ、インキ収容筒９の後端部及び加圧空間８ｈを圧縮させ、ボールペンレフィル７の筆記用インキ組成物１０の後端に配設したインキ追従体１１の後端に圧力を加えることができる図４の状態となる。
【００５０】
また、筆圧を解除（非筆記時）すると、加圧用コイルスプリング１８の弾発力により、シリンダー８及びボールペンレフィル７が前方（元の位置）に移動する。その際、シリンダー８の空気孔８ｇの位置がＯリング１８まで達すると、空気孔８ｇが開放されて加圧空間８ｈ及びインキ収容筒９の後端部の密閉を解除して、大気圧と同圧になり、図３の状態に戻る。尚、本実施例では、筆記時において、筆記具用インキ組成物１０の後端にインキ追従体１１を介して加えた最大圧力は、１０５０ｈＰａであった。
【００５１】
次に、図１及び図５を用いて、本実施例の加圧式筆記具１において、ボールペンレフィル７を交換する動作について説明する。
図１の状態から、前軸２と後軸３を掴み、前軸２と後軸３とが螺着する反対側に回転を加えることで、雄螺子部２ａと雌螺子部３ａの螺子嵌合が外れ、その状態で前軸２に対して後軸３を後方に引くと、ボールペンレフィル７の外径とシリンダー８及びピストン１６の外径は略同径で形成してあるため、後軸３は抵抗無く引き抜くことができ、前軸２の後端からボールペンレフィル７と加圧機構１９とが後方へ突出した図５の状態となる。この状態で、前軸２からボールペンレフィル７を後方に引き抜くことでボールペンレフィル７及び加圧機構１９の交換をすることができる。
尚、ボールペンレフィル７のみ交換する場合は加圧機構１９をボールペンレフィル７に対して加圧機構１９を後方へ引っ張ることで加圧機構１９とボールペンレフィル７とを取り外し、交換用のボールペンレフィルを加圧機構１９に取り付けてから軸筒４内に戻せばよい。また、図示しないが、交換するボールペンレフィルは加圧機構１９が無い全長が長い他のボールペンレフィルを選択することもでき、その場合は、加圧式筆記具１は通常（非加圧式）の筆記具として使用することも可能である。
【００５２】
インキ配合Ａ１は、色材として顔料であるピグメントブラック７、溶剤として水と、顔料分散機能と筆跡定着性能を兼備した水溶性樹脂としてアクリル系樹脂（商品名ＨＰＤ−９６  ジョンソンポリマー株式会社製）を採用し、各成分を所定量正確に秤量し、ボールミルで顔料を均一に分散させた顔料分散体を得た。次いで、ｐＨ調整剤であるトリエタノールアミン、防錆潤滑剤として燐酸エステル界面活性剤である商品名プライサーフＡ−２０８Ｓ（第一工業製薬株式会社製）、筆跡の定着性向上剤としてアルリルエマルジョンである商品名ジョンクリル７００１（ジョンソンポリマー株式会社製）、非浸透面上への濡れ性向上剤として水溶性変性シリコーンオイルである商品名ＫＦ−６１８（信越化学工業株式会社）、防菌剤として１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オンを所定量正確に秤量し、ディスパー撹拌機にて５０℃の攪拌温度で１時間加温撹拌した後、液温が３０℃になるまで徐々に冷却した。さらに、その均一混合液体をディスパーで撹拌しながら、２０℃の蒸気圧が４．３ｋＰａであるイソプロピルアルコールを所定量徐々に添加して３０℃の温度で２０分間撹拌することにより筆跡、外観共に黒色の水性ボールペン用インキを得た。尚、商品名ＨＰＤ−９６、ジョンクリル７００１については、それぞれの有効固形分量を勘案してインキ設計した。また、２０℃でのインキ粘度を５ｍＰａ・ｓとした。
【００５３】
インキ粘度は、トキメック製  Ｂ８Ｍ型粘度計を用い、ＢＬローターの回転速度１２ｒｐｍにおける粘度を２０℃の環境下で測定した。
【００５４】
本実施形態では、便宜上、後端ノック操作により、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。また、少なくとも１本のボールペンレフィルが軸筒内に収容される構成であればよく、例えば、複数本のボールペンレフィルが軸筒内に収容される構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の加圧式筆記具は、インキ色、単式、複式など加圧式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に好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１…加圧式筆記具、
２…前軸、２ａ…雄螺子部、２ｂ…前端開口部、２ｃ…内段、
３…後軸、３ａ…雌螺子部、３ｂ…カム溝、
４…軸筒、
５…グリップ、
６…回転カム機構、
７…ボールペンレフィル、７ａ…後端内周部、７ｂ…前段部、
８…シリンダー、８ａ…前端外周部、８ｂ…後端開口部、８ｃ…窓部、８ｄ…内段、
８ｅ…後部外周部、８ｆ…内側部、８ｇ…空気孔、８ｈ…加圧空間、８ｉ…装着部、
９…インキ収容筒、
１０…筆記具用インキ組成物、
１１…インキ追従体、
１２…ボールペンチップ、
１３…コイルスプリング、
１４…回転カム、１４ａ…前端、
１５…ノック部材、
１６…ピストン、１６ａ…後端部、１６ｂ…鍔部、１６ｃ…突起部、１６ｄ…前部、
１６ｅ…溝部、１６ｆ…前段部、
１７…Ｏリング、
１８…加圧用コイルスプリング、
１９…加圧機構、
Ａ１…インキ配合。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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