(57)【要約】      （修正有）【課題】染料を使用した水性インキを使用した筆記具で、ペン先のインキのｐＨ低下に伴う染料の析出を抑えること。【解決手段】インキタンク内に収容される染料インキが連通して被筆記面と接触することにより筆跡を形成するペン先１近傍部分に炭酸カルシウムを主成分としたｐＨ調整部材４を配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インキタンク内に収容される染料インキが連通して被筆記面と接触することにより筆跡を形成するペン先内及び／又はペン先ホルダー部材内のインキ連通部に、炭酸カルシウムを主成分としたｐＨ調整部材を配置した筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インキタンク内に染料インキを収容した筆記具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、インキを収容する筆記具は、インキを収容したインキタンクとペン先と、これらを接続する部分とから構成されている。豊富なインキを収容するインキタンクに対して、細線を筆記するためにペン先の先端は比較的細く、そのペン先を視認しやすくするために、インキタンクとペン先との間は、外形上段階的に細軽となるようにテーパー状の傾斜した直線や曲線、階段状などの部分で接続されている。通常、ペン先はインキタンクを含む本体とは別部材として形成されるので、この接続部分がペン先ホルダーとして機能する部分となる。
【０００３】
また、水性インキは、主溶剤として水を使用しているので、ペン先に接触した空気中の二酸化炭素がペン先のインキに溶解して、インキのｐＨが低下するものであった。特に着色剤として酸性染料を使用している場合、インキのｐＨが低下して酸性になるとインキ中の染料が析出する問題があった。染料の析出が起こると、析出物がペン先のインキの流通路を塞いだり、ペン先表面に固着したりして、筆記線にカスレが起きさらには筆記不能となる問題があった。
【０００４】
酸性染料を析出させないためには、インキのｐＨを中性からアルカリ性に調整する必要がある。従来より、インキのｐＨ調整剤としてトリエタノールアミンを添加すること（特許文献１）、炭酸カルシウムなどの炭酸塩を添加すること（特許文献２）が知られている。
また、特許文献３には、筆記具に使用する容器部材に、炭酸カルシウムを添加し得ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３２２３０９号公報（請求項１）
【特許文献２】特開２００３−０１２９７６号公報（請求項７）
【特許文献３】特表平０８−５１０９７０号公報（詳細な説明）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のトリエタノールアミンの添加では、二酸化炭素がペン先から侵入してインキに溶解することによってトリエタノールアミンが中和されていき、インキのｐＨは低下して染料が析出してしまうものであった。また、インキにトリエタノーリアミンを添加する方法では、多量にトリエタノールアミンを添加するとインキ物性を変え、ペンとしての性能に影響するため、少量しか添加できない。このため、インキにトリエタノーリアミンを添加する方法は、二酸化炭素がペン先から侵入してインキに溶解し、インキのｐＨを低下させようとすることに対し、ごく少量の二酸化炭素量にしか対応できないものであった。
特許文献２に記載の炭酸カルシウムの添加では、インキ中に分散した炭酸カルシウムが沈降し、ペン先を目詰まりさせる問題があった。
特許文献３に記載のものでは、インキが収容される部分そのものに炭酸カルシウムを配合するので、該炭酸カルシウムがインキ中に溶け出してインキ収容部に欠損部が生じ、インキが漏れ出したり、インキ収容部が破損したりすることが懸念される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、インキタンク内に収容される染料インキが連通して被筆記面と接触することにより筆跡を形成するペン先内及び／又はペン先ホルダー部材内のインキ連通部に、炭酸カルシウムを主成分としたｐＨ調整部材を配置した筆記具を要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
炭酸カルシウムは、僅かに水に溶け、アルカリ性を示すものである。また、水素イオンと反応することでｐＨを中性に調整すること、及び二酸化炭素と反応してアルカリ性を示すことが知られている。
炭酸カルシウムを主成分としたｐＨ調整部材を、インキ通路の極力先端側部分であるペン先内及び／又はペン先ホルダー部材内のインキ連通部に配置することで、ペン先から侵入した二酸化炭素が、インキに溶解して炭酸として水素イオンを発生させても、そのインキに接しているｐＨ調整部材によって水素イオン濃度は上昇することなく、インキのｐＨを中性からアルカリ性に維持することが出来るので、染料の析出が起こらない。
また、ペン先から離れたインキタンク内のインキは直接外気に触れることはないが、インキタンク材を僅かに透過した二酸化炭素がインキに溶け込んでインキのｐＨを低下させ、染料を析出させた場合でも、その析出物を含むインキが筆記によるインキの流出でペン先のｐＨ調整部材に近づくことで、インキのｐＨは再びアルカリ性に調整され、析出物を再溶解させることが出来る。
このｐＨ調整部材は、インキ中に水素イオンが存在するときだけ作用してインキのｐＨを調整する効果を発揮するので、ｐＨがアルカリ性の時はインキと反応することはなく、経時的にも安定である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一例を示す縦断面図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】他の一例を示す図１相当図。
【図４】更に他の一例を示す図１相当図。
【図５】図４の要部拡大図。
【図６】更に他の一例を示す図４相当図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に詳細に説明する。
本発明のｐＨ調整部材は、繊維収束体ペン先、ボールペン、穂先、多孔質ペン先、連通インキ通孔を有する樹脂ペン先、針体を挿通した小管ペン先、万年筆ペン先などの各種のペン先の筆記具に使用することができる。
【００１１】
ｐＨ調整部材としては、炭酸カルシウム粒子の粒径を調整して形成してもよいし、粉末状の炭酸カルシウムを押し固めたり、樹脂などの各種の接着剤成分とともに成型してもよい。他の成分と混合される場合、ｐＨ調整部材の炭酸カルシウム濃度は５０％以上であることが望ましい。５０％未満では、ペン先のインキのｐＨの低下を抑える効果が不十分になる場合がある。
そして、各種のペン先の形状に合致するように適宜の形状に成型して設置することができるが、インキの流通する部分に接触して設置されることが肝要である。例えば、繊維収束体のペン先や、筆穂、多孔質ペン先など、表面全体にインキ吐出部分が露出しているようなペン先であれば、リング状に成型したｐＨ調整部材をペン先に嵌めたり、ボールペンや針体を挿通した小管ペン先のように、先端だけが開口され、外皮で包まれているようなものの場合は、インキ流通孔に設置するなどすることができる。
【００１２】
いずれにしても、ｐＨ調整部材は、ペン先の先端（外界との境界）に極力近い位置に配置することで、ペン先のインキのｐＨをアルカリ性に調整して、染料の析出を抑えることができる。
【実施例】
【００１３】
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、先端にボールペンチップタイプのペン先１を備えたペン先ホルダー部である前軸２と、有底筒状の後軸３とを結合させ、内部に自由状態で水性染料インキを収容した、所謂生インキタイプと呼ばれる筆記具（ボールペン）の一例である。
ペン先１部分の拡大図である図２にも示すように、前軸２の内部に筒状のｐＨ調整部材４が、前軸の内孔に嵌って設置されている。
【００１４】
図３に他の一例を示す。前例の図２に該当する図面として示してある。
前例と異なる点は、ｐＨ調整部材４を、直棒状に形成し、前軸３の内孔にインキ通孔５ａと取付突起５ｂを有する取付板５を嵌合配置し、これに対してｐＨ調整部材４の後端に取付孔４ａを形成して両者を圧入状に嵌合させて取り付けたものである。
【００１５】
図４に更に他の一例を示す。前述の２例とは異なり、繊維収束体６にインキを含浸させて収容する、所謂中綿式の筆記具と呼ばれるものである。
図４のペン先部分を拡大した図５にも示すように、本例のペン先１は、繊維収束体を適宜形状に削った、所謂繊維ペン先の筆記具でもある。
このペン先１の後部は小径部１ａとなっており、該部に環状に形成したｐＨ調整部材４が嵌合している。ペン先１の後端は、インキを吸蔵した繊維収束体６の前端に埋没した形で接続され、繊維収束体６とペン先１とのインキ接続をなしている。
【００１６】
図６に更に他の一例を示す。図５に相当する図として示してある。
前例との違いは、ペン先１の小径部１ａに取付孔１ｂを穿孔し、該部に直棒状のｐＨ調整部材４を埋め込んだものである。ペン先１の後端は、ｐＨ調整部材４の後端とともに繊維収束体６の前端に埋没した形で接続されている。
【００１７】
次に、各形状のｐＨ調整部材の作成方法の一例について説明する。
（ｐＨ調整部材の作成方法ａ）
メチルシクロヘキサン（溶剤）                          １００重量部
アクリロイドＢ６７（バインダー用アクリル樹脂、ロームアンドハース社製、米国）
５重量部
ウィスカルＡ（炭酸カルシウムウィスカー、長径２０〜３０μｍ、短径０．５〜１．０μｍ、丸尾カルシウム（株）製）                            ９５重量部
メチルシクロヘキサンにアクリロイドＢ６７を加えて攪拌し、アクリロイドＢ６７をメチルシクロヘキサンに完全に溶解する。溶解したメチルシクロヘキサン溶液に上記ウィスカルＡを加え、攪拌混合して炭酸カルシウムウィスカーのスラリーを得た。このスラリーを広口の容器に移し替え、減圧してメチルシクロヘキサンを蒸発させ、流動性がない半固形状態にした。半固形状態のウィスカーＡとアクリロイドＢ６７混合物を所定の型につめ、室温状態にて１日乾燥後、５０℃の乾燥機で５時間乾燥して所定の形状のｐＨ調整部材を得た。
【００１８】
（ｐＨ調整部材の作成方法ｂ）
アセトン（溶剤）                                        ２０重量部
ハイラック１１０Ｈ（ケトン樹脂、日立化成工業（株）製）    ３重量部
ＰＣ（軽質炭酸カルシウム、白石工業（株）製）          １００重量部
アセトンにハイラック１１０Ｈを加え攪拌し、ハイラック１１０Ｈをアセトンに完全に溶解する。ＰＣを所定の型に入れ、油圧プレスにて圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２で圧縮成形して所定形状のＰＣ部材を得た。このＰＣ部材に前記ハイラック１１０Ｈのアセトン溶液を霧吹きにて拭きつけて表面が均一に湿ったところで乾燥することを繰り返し、ハイラック１１０Ｈアセトン溶液を全量吹き付けた後、室温で６時間、５０℃の乾燥機で１時間乾燥させて所定の形状のｐＨ調整部材を得た。
【００１９】
本発明の筆記具に使用されるインキの一例を示す。
（インキａ）
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２（酸性赤色染料）                ３．０重量部
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８７（酸性赤色染料）                ５．０重量部
エチレングリコール                                      １０．０重量部
グリセリン                                              １０．０重量部
水                                                      ６９．３７重量部
サルコシネートＯＨ（Ｎ−オレオイルサルコシン、潤滑剤、日光ケミカルズ（株）製）
１．０重量部
ベンゾトリアゾール（防錆剤）                              １．０重量部
１、２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン（防黴剤）          ０．３重量部
ＥＤＴＡ（キレート剤）                                    ０．３重量部
ケルザンＡＲ（キサンタンガム、増粘剤、三晶（株）製）      ０．０３重量部
上記成分をマグネチックスターラーで１時間攪拌して、赤色水性インキを得た。
【００２０】
（インキｂ）
インキａにトリエタノールアミン２重量部を添加し、その分水を減量させた以外はインキａと同様にして、赤色水性インキを得た。
【符号の説明】
【００２１】
１  ペン先
１ａ  小径部
１ｂ  取付孔
２  前軸
３  後軸
４  ｐＨ調整部材
４ａ  取付孔
５  取付板
５ａ  インキ通孔
５ｂ  取付突起
６  繊維収束体
【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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【図６】
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