(57)【要約】【課題】塗布液収容部内の圧力を大気圧以上にすることによって前記塗布液の吐出支援をなす塗布具において、塗布跡がきれいで書き心地の良いボールペンチップを得る。【解決手段】塗布液吐出口と被塗布面との平均距離を０．１５ｍｍ以上０．２９ｍｍ以下とすることで塗布跡に「かすれ」や「中抜け」がなく、書き心地の良い塗布具を得ることができる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールの先端を臨出させた状態で回転自在に抱時させたボールホルダーを直接または接続部品を介して塗布液収容部に接続し、塗布液収容部内を、大気圧を超えた圧力に設定することによって前記塗布液の吐出支援をなす塗布具において、前記ボールを被塗布面に接触させたときに、前記ボールホルダーの塗布液吐出口と被塗布面との平均距離を０．１５ｍｍ以上０．２９ｍｍ以下とした塗布具。
【請求項２】
前記ボールを前方付勢するコイルスプリングを備えた請求項１記載の塗布具。
【請求項３】
前記塗布液が不揮発成分を５０重量％以上含有している請求項１又は請求項２に記載の塗布具。
【請求項４】
前記ボールホルダーの先端部分の肉厚が０．０１ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下である請求項１乃至請求項３に記載の塗布具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールの先端を臨出させた状態で回転自在に抱時させたボールホルダーを直接または接続部品を介して塗布液収容部に接続し、塗布液収容部内を、大気圧を超えた圧力に設定することによって前記塗布液の吐出支援をなす塗布具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステンレスや黄銅、洋白などの金属、合金からなるボールホルダーに、超硬、セラミックス、もしくは金属製のボール備えるボールペンチップ型の塗布具が知られている。
このようなボールペンチップによる塗布は、一般的にはボールが被塗布面と接触して移動する際に回転することにより、ボールホルダー内部からボール表面に付着した塗布液を移動させて塗布面に転写するものであるが、塗布液や塗布面の種類によっては十分にボールに塗布液が付着しなかったり、ボールと被塗布面との適正な摩擦が得られないなどの理由から、ボールが回転し難かったりして、塗布面への転写が行われずに、十分な塗布跡が得られない場合があった。
塗布液収容部内を大気圧以上に加圧した状態で密閉封入することにより、塗布液を強制的に吐出して、十分な塗布跡を得る塗布具が知られている（特許文献１および特許文献２参照）。
塗布液収容部内を加圧する他の方法としては、キャップの閉止動作によってキャップ内を加圧し、キャップ閉止の過程にボールペンチップ先端の隙間から圧縮空気を塗布液収容部内に流入させて加圧する方法（特許文献３参照）や、塗布具後端に加圧機構を設けてポンピング動作によって塗布液収容部内を加圧する方法（特許文献４参照）が知られている。
また、塗布液収容部を可撓性に富んだ容器にして、使用時に容器を撓ませる事によって塗布液収容部内を加圧する方法も知られている（特許文献５参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許公告公報昭和５０−３５８５５号公報（第１頁第２欄第４行〜第１１行）
【特許文献２】
特許公開公報平成１０−２３６０６５号公報（第２頁第２欄第２２行〜第２３行）
【特許文献３】
実用新案公開公報平成６−６４７７１号公報（第３頁第２９行〜第４頁第４行）
【特許文献４】
特許公開公報平成１１−１６５４８８号公報（第２頁第１欄第１０行〜第１４行）
【特許文献５】
実用新案公開公報平成７−３１１７０号公報（第１１頁第１４行〜１７行）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
加圧による吐出支援をなすものでも粘度の高い塗布液では吐出させた塗布液が速やかに塗布面に塗布されないために吐出した塗布液自体が後からの吐出を妨げたり、乾燥の早い塗布液では塗布面に塗布される前に塗布液が乾燥したりすることがあり、また、造膜性の高い塗布液では、表面の造膜により塗布液の吐出を妨げ、十分な塗布跡を得ることができなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、ボールの先端を臨出させた状態で回転自在に抱時させたボールホルダーを直接または接続部品を介して塗布液収容部に接続し、塗布液収容部内を、大気圧を超えた圧力に設定することによって前記塗布液の吐出支援をなす塗布具において、前記ボールを被塗布面に接触させたときに、前記ボールホルダーの塗布液吐出口と被塗布面との平均距離を０．１５ｍｍ以上０．２９ｍｍ以下とした塗布具を要旨とする。
【０００６】
【作用】
ボールホルダー先端の開口部とボールとの隙間が塗布液の吐出口となる。塗布時においての塗布液吐出口から突出しているボールの最大距離を調整することにより、塗布液吐出口から塗布面までの平均距離を調整することができ、それによって塗布液の塗布が速やかに行われて、良好な塗布跡を得ることができる。
【０００７】
【実施例】
図面に基づいて、一例について説明する。
図１に示したものは、本発明の塗布具の塗布先としてボールペンチップを使用した一例の要部縦断面図である。先端に塗布部としてのボール１を一部臨出した状態で回転自在に抱持したボールホルダー２を配し、その後部に塗布液収容部３を直接接続している。尚、塗布液収容部３とボールホルダー２との間は必要であれば１つまたは複数の接続部品を介しても良いが、本例の図示したものでは塗布液収容部３を、筒体の先端部分をボールホルダー２の後端部の径にまで縮径した形状の合成樹脂の射出成形品を想定し、この塗布液収容部３を形成する成形品がそのまま塗布具の外装体となるものとしたため、直接接続したものとしている。塗布液収容部の後端は尾栓４にて密封されている。また、塗布液収容部３を形成する部材を前軸と後軸とを螺合で固定するような複数部品からなるものとすることなどは適宜である。塗布液収容部３を形成する材料としては、ポリアミド樹脂やポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、シリコーン樹脂、エラストマーなどでブロー成形または薄肉部を有する射出成形などにより一部または全体を可撓性に富んだ容器とすることもでき、射出成形によって後端側を密閉した有底中空軸形状としてもよい。また、塗布液収容部は、それ自体を把持するものとしてもよいが、外装体を別に設け塗布液収容部を形成する部材を内装したり、後端をノックする等の操作により塗布先が出没可能とすることもできる。
【０００８】
本例において、充填されている塗布液５は、メチルシクロヘキサンを主溶剤とし、酸化チタン等の隠蔽性を有する顔料を分散させると共に、被塗布面への定着性を付与する合成樹脂などが溶解した修正液で、不揮発成分が５０重量％であり、高い乾燥性と造膜性を持っている。摂氏２５℃における粘度は１０〜１０００ｍＰａ・ｓで望ましくは５００〜６００ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計を使用し、Ｎｏ．３ローターを６０ｒｐｍで１２分回転後測定）のものを使用している。
【０００９】
塗布液５の後端側界面に接触して、塗布液の減少による界面の移動に伴って追従するグリセリンをゲル化した塗布液フォロワー体６を層状に配置している。この塗布液フォロワー体６に一部浸漬して浮子７を配置している。この浮子７は、塗布液フォロワー６よりも比重が若干軽いものが使用され、塗布液フォロワー６の層の形状を保ち、塗布液との層逆転が起こることを抑制する働きがある。尚、塗布液フォロワーや浮子の使用は適宜であり必ずしも必要ではなく、塗布液収容部内で塗布液が自由に移動できるようになっていても良い。
【００１０】
また、本例のものでは、塗布液収容部３の塗布液フォロワー６より後方の空間には塗布液の吐出を補助する圧縮空気を密閉封入している。塗布液が消費されると塗布液収容部内での圧縮空気が占める体積が増加することになるので、圧力は減少していく。また、圧縮空気による圧力は塗布液の体積の他に温度などの環境により変化するが１００ｋＰａから５００ｋＰａとなるように塗布液の量や塗布液収容部の空間の量を設定している。
【００１１】
図２にボールペンチップの要部断面図、図３に図２のＩ−Ｉ’線横断面矢視図（ボール省略）を示す。ボールペンチップは、超硬製のボール１と、このボール１を抱持するステンレス製のボールホルダー２とを有している。ボールホルダー２は塗布液通路としての内孔２ａを有しており、その先端開口部２ｂは、ボール１を配置した後にかしめ加工（塑性変形による縮径加工）を施すことによってボール１の直径より小さい径に縮径化されており、ボール１の抜け止めがなされている。また、内孔２ａには、複数の内方突出部２ｃ（図示のものは３つ）が放射状に形成されており、ボール１の後方移動規制をなすと共に、各内方突出部の間の空間を塗布液の通路として中心孔２ｄと連通する放射状溝２ｅとしている。
内方突出部２ｃは中心近傍部分にてボール１と接触可能であるが、ボール１は先端開口部２ｂと内方突出部２ｃとの間の範囲内で回転自在に前後左右に移動することができる。
【００１２】
内孔２ａには弾発部材であるコイルスプリング８が挿置されており、コイルスプリング８の先端部は小径としてボール１の後端を押圧し前方に付勢している。これによりボール１を先端開口部２ｂの内壁に密接させて実質的に塗布液が漏れ出さないような密閉性を得ているものである。図１の要部拡大縦断面図である図１に示したように、コイルスプリング８の後端側は大径部として塗布液収容部２との接続部に設けた段部９によってコイルスプリング８を抜け止め配置している。また、図５に示したようにボールホルダー２の後端をかしめることによって縮径部１０を形成し、コイルスプリング８を抜け止め配置しても良い。
尚、ボールホルダー２のボール１が設置されている部分の最大内径はボール経の１０１％から１０５％が望ましく、ボール３の前後方向への移動量はボール経に対して１％から２０％が望ましい。また、放射状溝２ｅの最大幅はボール経に対して５％から４０％が望ましく、放射状溝２ｅが形成する外接円径はボール経の９０％から１０５％が望ましい。本例においては、ボール３の直径を１．０ｍｍ、のものを使用したことを想定しており、ボールホルダー２のボール１が設置されている部分の最大内径は１．０２ｍｍ、ボール３の前後方向への移動量は０．０８ｍｍ、放射状溝７の最大部幅は０．３０ｍｍ、放射状溝７の外接円径は１．０ｍｍを想定している。
【００１３】
図６は、塗布具を垂直に平滑な塗布面Ｍに押し当てた状態を示しており、塗布時における塗布液吐出口から塗布面までの平均距離を測定する状態を示しているものである。即ち、塗布具を被塗布面に対して垂直に当てないときは、ボールホルダーの先端は被塗布面に対して斜めに位置することになるが、塗布液吐出口の全周における被塗布面との平均距離は、塗布具を垂直にした時の一定の値Ｌと同じになる。尚、寸法のプラスマイナス０．０１ｍｍ程度は、加工精度などを考慮すれば誤差の範囲として容認されるべきである。
本例のものでは、塗布時におけるボール１の吐出口からの突出量Ｌは０．２２ｍｍに設定している。０．２９ｍｍをこえると塗布がされにくくなり、塗布跡のかすれ（塗布跡が途切れる不具合）や、中抜け（塗布中心部が塗布されない不具合）が発生してしまう。突出量Ｌが０．１５ｍｍよりも小さくなると、塗布時に先端開口部５ａが塗布面に引っかかってしまい、使用時の不快感や、塗布を繰り返すうちに先端開口部２ｂの変形、損傷をおこし、ボール１との密閉性を保つことができなくなり塗布液が漏れ出すという不具合が起こってしまう。突出量Ｌを０．１９ｍｍから０．２５ｍｍにするとより好ましい。
【００１４】
突出量Ｌを数水準試作して塗布試験を行った。
塗布液収容部３に修正液を２ｃｃ充填し、圧縮空気を２５０ｋＰａで密閉封入し、コイルスプリングのセット荷重を９０ｇとして試験を行った。ボールペンチップの他の寸法値は前述した寸法である。
試験方法は、塗布具を塗布面に対して７０°の角度で傾斜させて、塗布面に対して垂直に２００ｇの塗布荷重をかけて、傾斜させた方向に２ｃｍ／ｓｅｃの塗布速度で１０ｃｍ×５本塗布した場合の塗布跡および書き心地を評価した。
【００１５】
使用した修正液の配合組成は次の通り。
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Ａ６７０−２０Ｍを除く、上記各成分をボールミルにて２４時間分散処理した後、Ａ６７０−２０Ｍを加え、ディゾルバーで攪拌し、粘度６００ｍＰａ・ｓの修正液を得た。
【００１６】
評価方法は以下のように判定した。
「かすれ」：１０ｃｍ×５本塗布中に塗布跡が途切れた場合。
「中抜け」：１０ｃｍ×５本塗布中に塗布跡の中心部が塗布されない現象が発生した場合。
「書き心地」：１０ｃｍ×５本塗布中の書き心地を官能評価。
評価結果は表１を参照。
【００１７】
【表１】
2005047095.tif 000004
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、塗布時においての塗布液吐出口から突出しているボールの最大距離を調整することにより、塗布液吐出口から塗布面までの平均距離を調整することができ、それによって塗布液の塗布が速やかに行われて、良好な塗布跡を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一例を示す要部縦断面図。
【図２】図１の要部拡大縦断面図。
【図３】図２のＩ−Ｉ’線横断面矢視図。
【図４】コイルスプリングの固定方法の一例を示す要部拡大縦断面図。
【図５】コイルスプリングの固定方法の他の一例を示す要部拡大縦断面図。
【図６】塗布時の一例を示す要部拡大図。
【符号の説明】
１  ボール
２  ボールホルダー
２ａ  内孔
２ｂ  先端開口部
２ｃ  内方突出部
２ｄ  中心孔
２ｅ  放射状溝
３  塗布液収容部
４  尾栓
５  塗布液
６  塗布液フォロワー体
７  浮子
８  コイルスプリング
９  段部
１０  縮径部
Ｍ  塗布面
【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】
2005047095.tif 000009
【図６】
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