(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１溶剤と第１染料とを含む第１インク組成物と、第２溶剤と第２染料とを含む第２インク組成物との混合物であって、前記第１インク組成物と前記第２インク組成物は互いに非相溶性であり、前記第１インク組成物は少なくとも０．１重量％の前記第１染料を含有し、前記第２インク組成物は少なくとも０．１重量％の前記第２染料を含有している、筆記用多色インク。
【請求項２】
前記第１溶剤は前記第２溶剤に対して不溶性である請求項１の多色インク。
【請求項３】
前記第１染料は前記第２溶剤に対して不溶性である請求項１の多色インク。
【請求項４】
前記第２染料は前記第１溶剤に対して不溶性である請求項１の多色インク。
【請求項５】
前記第１溶剤の密度と前記第２溶剤の密度の差が０．３５ｇ／ｃｍ3未満である請求項１の多色インク。
【請求項６】
前記第２溶剤／前記第１溶剤なる割合は少なくとも１／２５部である請求項１の多色インク。
【請求項７】
前記第１溶剤は水性溶剤であり、前記第２溶剤は有機溶剤である請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項８】
前記第１溶剤は水であり前記第２溶剤は二塩基エステル溶剤である請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項９】
前記第１溶剤は水であり前記第２溶剤はベンゼン及びキシレンよりなる群から選択される請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項１０】
前記第１染料は陰イオン性染料及び陽イオン性染料よりなる群から選択される請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項１１】
前記第１染料は塩基性染料、酸性染料、直接染料、及び反応性染料よりなる群から選択される請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項１２】
前記第２染料は分散染料、媒染染料、酸化染料、反応性染料、溶剤染料、硫化染料及び建て染め染料よりなる群から選択される請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項１３】
前記第１溶剤は水溶性溶剤であり、前記第２溶剤は有機溶剤である請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項１４】
前記第１溶剤はメタノールであり、前記第２溶剤はヘプタン、ヘキサン及びシクロヘキサンよりなる群から選択される請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項１５】
前記第１溶剤は極性有機溶媒であり、前記第２溶剤は非極性有機溶剤である請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項１６】
前記第１溶剤はアセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジエチルホルムアミド及びトリクロルエチレンよりなる群から選択され、前記第２溶剤はヘプタン、シクロヘキサン、ヘキサン及びキシレンよりなる群から選択される請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項１７】
前記第１溶剤は極性非プロトン性溶剤であり、前記第２溶剤は非極性溶剤である請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項１８】
前記第１溶剤は極性有機溶剤であり前記第２溶剤は極性有機溶剤である請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項１９】
前記第１溶剤はジメチルホルムアミドであり前記第２溶剤はジイソプロピルエーテルである請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項２０】
殺菌剤、表面張力修正剤、バインダ樹脂、界面活性剤、湿潤剤より選択される少なくとも一種の添加剤が含有されている、請求項１〜６のいずれか一項の多色インク。
【請求項２１】
第１溶剤と第１着色剤とを含む第１インク組成物及び第２溶剤と第２着色剤とを含む第２インク組成物の混合物を収容した繊維質のインク貯器と、該インク貯器に連通するペン先とを備え、前記第１及び第２インク組成物が互いに非相溶性であり、前記第１及び第２着色剤が、染料と表面変性顔料よりなる群から選ばれる筆記用多色マーカー。
【請求項２２】
前記第１溶剤は前記第２溶剤に対して不溶性である請求項２１の多色マーカー。
【請求項２３】
前記第１着色剤が前記第２溶媒に不溶解性である請求項２１の多色マーカー。
【請求項２４】
前記第２着色剤が前記第１溶媒に対して不溶解性である請求項２１の多色マーカー。
【請求項２５】
前記第１溶剤の密度及び前記第２溶媒の密度の差が０．３５ｇ／ｃｍ3未満である請求項２１の多色マーカー。
【請求項２６】
前記第２溶媒／前記第１溶剤なる比率が少なくとも１／２５重量部である請求項２１の多色マーカー。
【請求項２７】
前記第１溶剤は水性溶剤であり、前記第２溶剤は有機溶剤である請求項２１〜２６のいずれか一項の多色マーカー。
【請求項２８】
前記第１着色剤は陰イオン性染料及び陽イオン性染料より選択される２１〜２６のいずれか一項の多色マーカー。
【請求項２９】
前記第２着色剤は分散染料、媒染染料、酸化染料、反応性染料、溶剤染料、硫化染料及び建て染め染料よりなる群から選択される請求項２１〜２６のいずれか一項の多色マーカー。
【請求項３０】
前記第１溶剤は水性溶剤であり、前記第２溶剤は有機溶剤である請求項２１〜２６のいずれか一項の多色マーカー。
【請求項３１】
前記第１溶剤は極性有機溶媒であり、前記第２溶剤は非極性有機溶剤である請求項２１〜２６のいずれか一項の多色マーカー。
【請求項３２】
前記第１溶剤は極性非プロトン溶剤であり前記第２溶剤は非極性有機溶剤である請求項２１〜２６のいずれか一項の多色マーカー。
【請求項３３】
前記第１溶剤は極性有機溶剤であり、前記第２溶剤は極性有機溶剤である請求項２１〜２６のいずれか一項の多色マーカー。
【請求項３４】
前記第１インク組成物は少なくとも０．１重量％の前記第１着色剤を含有し、前記第２インク組成物は少なくとも０．１重量％の前記第２着色剤を含有している、請求項２１〜２６のいずれか一項の多色マーカー。
【請求項３５】
第１溶剤と第１着色剤とを含む第１インク組成物と、第２溶剤と第２着色剤とを含む第２インク組成物との混合物であって、前記第１インク組成物と前記第２インク組成物は互いに非相溶性であり、前記第１溶剤は水であり前記第２溶剤は二塩基エステル溶剤であり、前記第１及び第２着色剤が、染料と表面変性顔料よりなる群から選ばれる筆記用多色インク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は米国仮特許出願第６０／４４４７２４号（２００３年２月４日出願）の優先権を主張するものでその記載を引用して本出願の一部とされる。
本発明は多色筆記インクに関し、より具体的には少なくとも第１インク組成物及び第２インク組成物の混合物を含んでいる多色筆記具に関連している。
【背景技術】
【０００２】
従来の大抵の筆記具、例えば慣用のボールペンは単一色による筆跡（筆記跡）しか作り出さない。使用者特に子供は色に引きつけられる。従って、多数色の筆跡を作り出すことができる筆記具が、例えば子供の運動技能や筆記技術の発達を助けるために設計されている。しかし、典型的にはこの種のペンはバレル部に複数のインク部（リフィル）を組み込んでいる。従って、これらを単一のリフィル（インク溜）を有するペンと比較して、多色ペンのバレル部は比較的太い。その上、色を変更するには、使用者は使用中のリフィルを引込め、別のリフィルを伸ばさなければならない。従って、ペンは特に小さい子供には使いにくい。さらに、多色ペンによって作り出される各書跡は単一インク組成を構成し、従って筆跡中に均一なパターンをなす。
【０００３】
多色の筆跡を形成するクレヨンが開発されている。例えば、Sanford Corporation L.P.(Bellwood, IL）のColorific(登録商標) Splitz(登録商標)及びColorific(登録商標) Swirl(登録商標)と称するクレヨンは、それぞれ雪吹雪（confetti）模様及びブロック模様の多色の筆跡を形成する。このようなクレヨンは、１つの筆跡が多数色を含んでおり、また使用者が紙のような基質に書かれていた多色を含む１つの筆跡の色を書きながら変えることができるため、子供達（及び先生達）に広く受け入れられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多数色を含む筆跡を作り出すことができるマーカーはまた知られている。しかし、２色以上の色を先端から同時に供給する従来のマーカーは２つの個別のインク貯器を多くは手動により分割したペン先に結合する必要がある。かかる手順は複雑でありこれらのマーカーを製造するためのコストを増大する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、第１溶剤と第１着色剤とを含む第１インク組成物と、第２溶剤と第２着色剤とを含む第２インク組成物との混合物であって、前記第１及び第２インキ組成物が互いに非相溶性である筆記用多色インクを提供する。かかるインクは各種の筆記具、例えばボールペン、万年筆及びマーカーに使用できる。本発明のインクは特に繊維質のインク貯器、及びかかるインク貯器を収容した筆記具からインクを供給するのに適している。インク貯器の繊維は個々の非混合性のインク成分が互いに分離しないようにインクを安定化する。
【０００６】
本発明はまた、第１溶剤と第１着色剤とを含む第１インク組成物と、第２溶剤と第２着色剤とを含む第２インク組成物との混合物であって、前記第１及び第２インキ組成物は互いに非相溶性である筆記用多色インクを収容したインク貯器と、該インク溜に連通するペン先とを有する多色マーカーを提供する。
【０００７】
本発明によると、３種以上のインク組成物を有する多色マーカーも、以下に記載するように互いに非相溶性ならば製造することができる。
【０００８】
本発明の多色マーカーの製造は、２種以上の非相溶性のインク組成物の親密な混合物を単一インク貯器に装入する工程を含む。インク貯器に流体連通するペン先はこれらのインク組成物を混合物として紙のような基質に供給して、その上に多色筆跡を形成することができる。従来のボールペンのような他の筆記ペン先を使用して、本発明による多色筆跡を形成するのに使用することもできる。
【実施例】
【０００９】
図面を参照して本発明の実施例を説明する。図は例示のマーカー１０の一部を破断した図である。マーカー１０はハウジング又はバレル部１４に収容されたインク貯器１２を有する。インク貯器１２は多孔質ペン先１６と液体連通している。バレル部１４はペン先１６とは反対側の端部において、インク貯器１２を所定位置に保持するプラグ２０により封止されている。
【００１０】
典型的には、インク貯器１２とペン先１６はインク貯器１２内に収容されたインク組成物がインク貯器１２からペン先１６まで移動により輸送できる様な相互関係に配置されている。図示の例ではインク貯器１２とペン先１６とは継ぎ領域２２で互いにほぼ接触している。継ぎ領域２２を横切る圧力が変化すると（インク貯器１２又はペン先１６での変化）インク貯器１２に蓄えられているインク組成物は継ぎ領域２２を経てペン先１６に引かれる。
【００１１】
インク組成物は一般にインク貯器１２内を毛細管作用により移動する。すなわちインク組成物は一般に毛細管作用によりインク貯器１２の末端からインク貯器１２内を通ってペン先１６に隣接した端部へと移動する。同様にインク組成物は一般にペン先１６内を毛細管作用により移動する。すなわち、インク組成物は一般に毛細管作用によりペン先１６のインク貯器１２に隣接した端部から筆記表面に接触するペン先１６の先端に移動する。
【００１２】
本発明に好ましい実施例によると、インク貯器１２は芯型の貯器であり、そして多孔質ペン先１６はそれと連続的に（恒久的に）接触している。結合領域２２はインク組成物が貯器１２からペン先１６まで移動するための比較的大きい表面積を提供する。
【００１３】
範囲は「約」と特定値から「約」と他の特定値までの範囲で表される。
かかる範囲が表現されるとき、他の実施例では特定値から他の特定値を含む。同様に値が「約」、「少なくとも約」、「約〜未満」のような近似で表されるとき、特定値は他の実施態様を表す。
【００１４】
非相溶性インク組成物
本発明による各インク組成物は少なくとも１種の溶剤と少なくとも１種の着色剤を含む。好ましくはそれぞれのインク組成物はインク貯器内に単独（すなわち単独混合物）であるとき、互いに非相溶性である。加えるに、インク組成物の非相溶性は時間及び温度の変動には実質的に依存しないことが必要である。
【００１５】
或る実施例では個々のインク組成物は約４８時間以上、好ましくは約２４０時間以上、さらに好ましくは約９６０時間以上インク貯器１２内で非相溶性の状態にとどまる。
【００１６】
個々の非相溶性のインク組成物は、インク貯器内に収容されたとき、好ましくはほぼ同様な速度でインク貯器からペン先に向けて流動する。個々の非相溶性のインク組成物がほぼ同様な速度でインク貯器の長手方向に移動すべき用途では、同様な密度の非相溶性の溶剤を選択することが好ましい（例えば、複数の溶剤は互いに約０．３５ｇ／ｃｍ3未満、約０．２５ｇ／ｍ3未満、又は約０．２０ｇ／ｍ3未満の密度差を有しうる）。もしも一方の溶剤が他の溶剤と大きく違った密度を有するならば、密度差のため２種の流体は時間の経過とともに（特にインク貯器が長時間にわたって垂直状態の放置されている場合に）インク貯器に沿って分離する。
【００１７】
インク組成物の充分な非相溶性を確保するためには、２種以上のインク組成物の溶剤同士が最小の溶解度を有するべきである。例えば一方の非相溶性溶剤は他方の溶剤に対し、他方の溶剤１００部当たり、約１０部未満、好ましくは約５部未満、又は約１部未満の溶解度を有するべきである。  
【００１８】
１実施例では、水性溶剤系及び有機溶剤系（非相溶性のもの）がそれぞれ非相溶性の第１インク組成物及び第２インク組成物のための溶剤として使用される。別法として、水溶性溶剤系と有機溶剤系がそれぞれ非相溶性の第１及び第２インク組成物のための溶剤として使用される。更に他の実施例では、極性有機溶剤系と非極性溶剤系がそれぞれ非相溶性の第１及び第２インク組成物のための溶剤として使用される。さらに別の実施例では、極性非プロトン溶剤系と非極性有機溶剤系がそれぞれ非相溶性の第１及び第２インク組成物のための溶剤として使用される。安全な溶剤（例えば水）が好ましいが、本発明のマーカー及び筆記インクとしては必須ではない。
【００１９】
非相溶性インク組成物を調製するための好ましい水性溶剤／有機溶剤混合物は水と二塩基エステル溶剤である。有用な二塩基溶剤はＤｕｐｏｎｔ  Ｎｙｌｏｎ社（米国デラウエア州Wilmington所在）から入手できる。二塩基エステル溶剤はアジピン酸、グルタール酸及びコハク酸のジメチルエステル精製物である。二塩基エステル溶剤は通常は混合物である。二塩基エステル溶剤はアルコール、ケトン、エーテル、及び多くの炭化水素に容易に溶解するが、水と高級パラフィンにはわずかだけ溶解性である。従って水と二塩基エステル溶剤は互いに非相溶性である。さらに、水と二塩基エステル溶剤は近似した密度を有する。
【００２０】
他の適当な水性溶剤／有機溶剤混合物であって非相溶性インク組成物を提供するものには水とベンゼン、及び水とキシレンとがある。  
【００２１】
本発明に従う水溶性溶剤／有機溶剤混合物の例には、メタノールとへプタン、及びメタノールとシクロヘキサンがある。極性有機溶剤／非極性有機溶剤混合物の例には、アセトニトリルとへキサン、ジメチルスルホキシドとシクロヘキサン、ジメチルホルムアミドとシクロヘキサン、及びトリクロロエチレンとキシレンがある。最後に、極性非プロトン溶剤／非極性有機溶剤混合物の例には、アセトニトリルとヘキサン、ジメチルスルホキシドとシクロヘキサン、ジメチルホルムアミドとシクロヘキサン、及びトリクロロエチレンとキシレンがある。
【００２２】
さらに、或る実施例では実質的に非相溶性の２以上の極性溶剤が本発明の非相溶性インク組成物を調製するのに使用できる。本発明にしたがってインク組成物を調製できるこのような極性溶剤／極性溶剤混合物の例には、ジメチルホルムアミドとジイソプロピルエーテルがある。
【００２３】
非相溶性インク組成の着色剤としては、特定溶剤中でより大きい選択性と溶解性を示すので染料が顔料よりも好ましい。染料に比して、顔料は典型的には分散性を有するに過ぎず、溶解できない。従って、特定溶剤に対する特定顔料の選択性は低い。しかしある種の顔料は表面処理され且つ表面変性されているので、特定溶剤に対して選択性がより高い。このような表面変性顔料は本発明の非相溶性インク組成物を調製するのに使用できる。
【００２４】
有用な染料は溶剤混合物の一方に選択的に溶解すべきである。例えば第１インク組成物の溶剤（例えば水）に溶解性の染料は、第２インク組成物の溶剤（例えば二塩基エステル溶剤）には実質的に不溶性であるべきである。同様に第２インク組成物の溶剤に溶解性の染料は、第１インク組成物の溶剤には不溶性であるべきである。例えば一方の溶剤に溶解性の染料は、他方の溶剤１００部に対して約２５部未満、約１５部、及び約１０部だけ溶解すべきである。好ましくは染料は非毒性である。ここに挙げた若干の染料は一種以上のインク組成物の溶剤に溶解できるが、染料が１つ以上のインク組成物に溶解できるか否かを決定することは当業者には容易であろう。
【００２５】
さらに、選択した溶剤系の単一溶剤にのみ溶解性の染料に加えて、両溶剤に溶解性の染料を添加して所望の色を付与することもできる。
【００２６】
水性溶剤系及び／又は水溶性溶剤に溶解であって有機溶剤に実質的に不溶性の染料には、限定ではないが、例えば塩基性染料、酸性染料、直接染料、及び反応性染料のような陰イオン性染料及び陽イオン性染料が有る。適当な染料の具体例には、Food Black No.1、Food Black No.2、Food Red No.40、Food Blue No.1、Food Yellow No.7(FD&C染料);酸性黒色染料(Acid Black Nos.1,7,9,24,26,48,52,58,60,61,63,92,107,109,118,119,131,140,155,156,172,194等を含む);酸性赤色染料(Acid Red Nos.1,8,32,35,37,52,57,92,115,119,154,249,254,256等を含む);酸性青色染料(Acid Blue Nos.1,7,9,25,40,45,62,78,80,92,102,104,113,117,127,158,175,183,193,209等を含む);酸性黄色染料(Acid Yellow Nos.3,7,17,19,23,25,29,38,42,49,59,61,72,73,114,128,151等を含む);直接黒色染料(Direct Black Nos.4,14,17,22,27,38,51,112,117,154,168等を含む);Direct Blue染料(Direct Blue Nos.1,6,8,14,15,25,71,76,78,80,86,90,106,108,123,163,165,199,226等を含む);直接赤色染料(Direct Red Nos.1,2,16,23,24,28,39,62,72,227,236等を含む);直接黄色染料(Direct Yellow Nos.4,11,12,27,28,33,34,39,50,58,86,100,106,107,118,127,132,142,157等を含む);アントラキノン染料、モノアゾ染料、ジアゾ染料、スルホン酸フタロシアニン等のフタロシアニン誘導体、アザアヌレン類、ホルマザン銅錯体、トリフェノジオキサジン類、Bernacid Red 2BMN；Pontamine Brilliant Bond Blue A及びその他のPontamine（登録商標）染料（Bayer Chemicals Corporation、Pittsburgh,PA);Cibacron Brilliant Red 3B-A(Reactive Red 4)（Aldrich Chemical、Milwaukee, WI);Drimarene Brilliant Red X-2B(Reactive Red 56)（Pylam Products, Inc.、Tempe, AZ);Levafix Brilliant Red E-4B,Levafix Brilliant Red F-6BA,及び類似のLevafix（登録商標）dyes;Dystar L. P.(Charlotte, NC)製の染料;Procion Red H8B(Reactive Red 31)（JCI America）;Direct Brilliant Pink B Ground Crude（Crompton & Knowles）;Cartasol Yellow GTF Presscake（Sandoz, Inc）;Cartasol Yellow GTF Liquid Special 110（Sandoz, Inc.）;Yellow Shade 16948（Tricon）;Basacid Black X34(BASF X-34)（BASF）;Carta Black 2GT（Sandoz, Inc.）;Neozapon Red 492(BASF); Orasol Red G(Ciba-Geigy);Direct Brilliant Pink B(Crompton & Knowles);Aizen Spilon Red C-BH(Hodogaya Chemical Company);Kayanol Red 3BL(Nippon Kayaku Company);Levanol Brilliant Red 3BW(Mobay Chemical Company);Levaderm Lemon Yello(Mobay Chemical, Company);Spirit Fast Yellow 3G;Aizen Spilon Yellow C-GNH(Hodogaya Chemical Company);Sirius Supra Yellow GD 167;Cartasol Brilliant Yellow 4GF(Sandoz); Pergasol Yellow CGP(Ciba-Geigy); Orasol Black RL(Ciba-Geigy);Orasol Black RLP(Ciba-Geigy); Savinyl Black RLS(Sandoz);Dermacarbon 2GT(Sandoz); Pyrazol Black BG(JCI);Morfast Black Concentrate A(Morton-Thiokol);Diazol Black RN Quad(JCJ);Orasol Blue GN(Ciba-Geigy);Savinyl Blue GLS(Sandoz);Luxol Blue MBSN(Morton-Thiokol);Sevron Blue 5GMF(JCJ);Basacid Blue 750(BASE);Bernacid Red（Bemcolors, Poughkeepsie, N. Y.）;Pontamine Brilliant Bond Blue; Berncolor A. Y. 34;Telon Fast Yellow 4GL-175;BASF Basacid Black SE 0228;反応性黒色染料、反応性青色染料、反応性赤色染料（Reactive red 180等）、反応性黄色染料（Reactive yellow 37等）などの各種反応性染料、それらの混合物がある。
【００２７】
有機溶剤及び／又は非極性有機溶剤に溶解性であって水性溶剤及び水溶性溶剤に実質的に不溶性の染料には、有機溶剤に溶解して溶剤混合物の第２溶剤に関連して記載した溶解特性を示す任意の染料が含まれる。限定するものではないが、これらの染料には分散染料、媒染染料、酸化染料、反応性染料、溶剤染料、硫黄染料、及び建て染め染料がある。有機相に溶解性であって水性相によっては可溶化されない（すなわち水性層には実質的に不溶性である）有機溶媒溶解性の染料の例は、Sudan Black（Fisher, Inc.）のようなアゾ染料、; Sudan  I及びニグロシン（Aldrich Chemical）; Sudan  II（Aldrich Chemical）; 及びYellow Dyes（Pylam Products,Inc.）のような他の染料;Neozapan Red GE（BASF Chemical Company）;Oil Blue A 染料（E.I.duPont）;Methyl Violet 1 B（Aldrich Chemical）;Sudan Red BB（BASF Chemical Company）;Sudan Red 7B,Sudan Black B, Sudan Yellow 146,Neozapon Blue,Oracet Yellow GN（Ciba-Geigy）;BASF Sudan Yellow 150,BASF Sudan Red 7B,Oil Yellow,Bayer Ceres Red 3R（Orient Chemical,Ltd.製）;Oil Pink 312,Pylam Pylakrome Pink LX 1900,Bayer Ceres Blue R,BASF Neozapon 807,BASF Sudan Deep Black,Bayer Ceres Black BN；Solvent Yellow 14,28,56; Solvent Red 1,24,49; Solvent Blue 4,35,36; Solvent Black 5,7等の媒染染料も使用できる。
【００２８】
極性有機溶剤及び／又は非プロトン極性有機溶剤に溶解でき且つ非極性有機溶剤に実質的に溶解しない染料にはSudan Yellow 146; Sudan Orange 220;Fluorol Green Gold 084 and Fluorol Yellow 084 (全てドイツ国 BASF製)がある。 
【００２９】
第１の極性有機溶剤（例えばジメチルフォルムアミド）に溶解できるが第２の極性有機溶剤（例えばジイソプロピルエーテル）には溶解しない染料には、CI Natural Red 26(Safflower Red 又はカルタミン酸)及びペリレンテトラカルボン酸ジイミドに基づく染料がある。上に例示の第２極性有機溶剤に溶解できるが例示の第１の極性有機溶剤に溶解できない染料にはSudan Blacksがある。
【００３０】
非相溶性のインク組成物に対する着色剤の濃度は、各色が多色の筆跡を形成できるに充分な濃度で存在する範囲で変動できる。通常は、着色剤の濃度は溶剤と着色剤の総量の少なくとも約０．０００５重量％で使用される。より好ましくは少なくとも約０．１重量％の染料濃度が使用される、他の場合には、少なくとも約０．５重量％の染料濃度が使用される。
【００３１】
非相溶性インク組成物は、多色がそのインク組成物が収容された筆記具で形成される筆記跡中に認められる限り任意の比率で混合することができる。例えば複数の非相溶性インク組成物は約０．１部対約９９．９部の割合で混合できる。約１部対約１部の割合も使用できるが或る場合には１つの非相溶性インク組成物は他のインク組成物よりも過剰に使用できる。例えば第２溶剤と第１溶剤の適当な溶剤割合は少なくとも約１対約２５部、少なくとも約１部対約２０部、少なくとも約１部対約１０部、少なくとも１部対５部、少なくとも約１部対約２部、等が可能である。典型的には極性が大きい方の溶剤は溶剤混合物中の主溶剤である。
しかし、例えばインク貯器が非極性繊維を有するように改変されている様な実施形態では、極性の小さい方が過剰に存在できる。
【００３２】
非相溶性インク組成物の２５℃での粘度は通常は約２０ｃｐｓ（センチポイズ）よりも低く、好ましくは約１〜約１０ｃｐｓ、より好ましくは約１〜約５ｃｐｓである。しかし、この範囲はマーカーに使用されるペン先及びインク貯器の性質や空孔率に依存して大幅に変わりうる。
【００３３】
インク組成物は他の添加物を含有してもよい。例えば殺菌剤、表面張力修正剤、バインダ樹脂、界面活性剤、湿潤剤、その他混合物中のインク組成物の非相溶性を害しない限り適当な添加剤を添加することができる。言い換えると、各種の着色剤はこれらの添加剤が存在しても明確に存在する必要がある。
【００３４】
インク貯器
混合物中の非相溶性インク組成物の永続的な分離状態と同時供給を確保するために、インク貯器はインク組成物に対して不活性であり且つインク組成物がインク貯器の長手方向に沿ってほぼ同一の速度で移動することを可能にする必要がある。このようなインク貯器の例には、Filtrona Company (米国Colonial Height, VA)より市販されている溶融ブロー繊維貯器がある。インク貯器の大きさは多色マーカーに対して選択されるバレル部の寸法に適合するように依存する。
【００３５】
本発明にしたがってマーカー中で使用するのに適する適当なインク貯器は好ましくは約０．１０ｇ／ｃｃ〜約０．５０ｇ／ｃｃの繊維密度を有する。
【００３６】
この貯器の繊維は熱可塑性重合体例えばポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン及びそれらの混合物から製造できる。貯器の内部の繊維は線状に配向するか又は互いに絡まっている。浸食性のインク貯器の完全性を維持するには貯器をポリプロピレン又はナイロンのシートで巻くことができる。貯器は所定の量のインクを貯蔵でき且つマーカーのバレル部その他筆記具のハウジングに装入できる限り任意の長さにできる。
【００３７】
ペン先
ペン先はインク貯器に収容された非相溶性のインク組成物の継続的な隔離と同時供給を可能にする必要がある。ペン先の繊維はインク組成物の各種の溶剤系と親和性である必要がある。ペン先の繊維は中性であり、ペン先が特定のインク組成物に対してし選択性であってはならない。ペン先には例えばGW402（Teibow社製）から供給されているポリエステル／ウレタンペン先がある。
【００３８】
適当なペン先の繊維は熱可塑性重合体、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン及びそれらの混合物から製造できる。ペン先の繊維は典型的にはインク組成物の溶剤系に溶解しない他の樹脂により結合される。例えばポリアセタール及びメラミンが含まれる。
【００３９】
本発明のインク及びマーカーは本発明を例示するが限定するものではない以下の実施例によりさらに理解できる。
【００４０】
実施例１
０．５ｇの染料FD & C Blue No.1(Warner-Jenkinson, St. Louis, MO)を９９．５ｇの脱イオン水に加えて溶液Ａを形成した。０．５ｇの溶剤Solvent Red 68 (Spectra Colors, Keamy, NJ)を９９．５ｇの二塩基エステルDBE (Dupont, Orange, TX)に溶解して溶液Ｂを形成した。溶液Ａのうち１０ｍＬを同一量の溶液Ｂと混合し強烈に撹拌し、得られた混合物を注射器によりインク貯器に注入した。貯器をマーカーのバレル部に挿入し、適当なペン先を他端に装入した。マーカーを水平にして約３０分間静置した。このマーカーを紙に適用したときランダムな二色筆跡が形成された。
同一のインク系はフリーインクマーカーにも使用できる。実施例２はこのような用法を示す。
【００４１】
実施例２
実施例１の溶液Ａ及びＢの混合物２ｍＬをアクセントインサイトマーカー本体(Sanford Corporation, Bellwood, IL)のキャビティーに注入した。元のペン先とインクバッファ（インク捕集体）とをマーカーに再セットした。このマーカーを約５分間水平に静置した後、二色筆跡が得られた。
２種の溶液を別々に調製する代わりにインク組成物の混合物を１つの容器内で調製することもできる。この方法の例は実施例３に示す。
【００４２】
実施例３
２０ｇの脱イオン水を２０ｇのDBEに加えた。この混合物を強烈に撹拌した。０．１ｇのFD & C Blue １と０．１ｇの溶媒Solvent Red 68をこの溶剤混合物に添加した。得られた混合物を２０分間撹拌した。混合中にこの混合物の画分を取り出して貯器に注入した。この混合物から実施例１に示した方法によりマーカーを製作した。このマーカーで紙に線を引いたときランダムな赤と青の筆跡が得られた。
【００４３】
結果と検討
上記実施例により製作されたマーカーを温度エージング試験と加速エージング試験に掛けた。マーカーは５０℃の炉中に４週間置いた後にも多色の筆跡を示した。
これらのマーカーはまた長時間のキャップオフ時間を有した。すなわち、マーカーはキャップを２週間以上（室温で）外して置いた後にも、直ちに二色を供給することができた。このような長いキャップオフ時間は子供がマーカーを使用しキャップをし忘れたとき等の場合に有利である。
【００４４】
以上、本発明の多色マーカーの各種の実施例を記載したが、これらは例示であって本発明の全ての多色マーカーの実施例を網羅したわけではないことは理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例による多色マーカーの構造を示す部分破断図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  マーカー
１２  インク貯器
１４  ハウジング又はバレル部
１６  ペン先
２０  プラグ
２２  継ぎ領域
【図１】
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