(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力を発生する揮発性成分を放出できる圧力発生組成物であって、前記組成物自体は排出されることなく貯蔵器からの流体の排出を促進する圧力発生組成物であり、前記揮発性成分を含む水中油滴型または油中水滴型のマイクロエマルジョンまたはシロキサンまたは炭化水素グリースまたはエラストマーを含んでなる圧力発生組成物を使用して前記貯蔵器から前記流体を排出する方法。
【請求項２】
前記流体がペースト、ゲルまたは液体である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記流体がインクであり、前記貯蔵器が筆記用具の一部である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記筆記用具がボールペンである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記マイクロエマルジョンが石鹸水溶液に分散した鉱油を含んでなり、前記揮発性成分がその油の中にある、請求項１，２または３または４に記載の方法。
【請求項６】
流体を収容した貯蔵器を含んでなる、前記流体を排出するためのディスペンサーであって、前記貯蔵器が前記流体を排出できる出口および貯蔵器内に圧力を発生して流体の排出を促進する揮発性成分を放出できる圧力発生組成物を有し、前記組成物が、流体が排出されるにつれ、貯蔵器内の圧力を流体の排出を促進するのに十分なレベルに保つため揮発性成分を放出することができ、前記組成物が流体とともに排出されることはなく、前記圧力発生組成物が前記揮発性成分を含む水中油滴型または油中水滴型のマイクロエマルジョンまたはシロキサンまたは炭化水素グリースまたはエラストマーを含んでなるディスペンサー。
【請求項７】
前記貯蔵器内の前記圧力が１０５ｋＰａを超える、請求項６に記載のディスペンサー。
【請求項８】
前記圧力発生組成物が前記流体と非混和性である、請求項６または７に記載のディスペンサー。
【請求項９】
前記圧力発生組成物が仕切りにより前記流体と分離されている、請求項６，７または８に記載のディスペンサー。
【請求項１０】
前記圧力発生組成物が貯蔵器内の膨張可能な容器に閉じこめられ、それにより前記流体と分離されている、請求項９に記載のディスペンサー。
【請求項１１】
前記圧力発生組成物がゲルの形態のマイクロエマルジョンである、請求項６から１０の何れか一項に記載のディスペンサー。
【請求項１２】
前記圧力発生組成物が、前記揮発性成分が油の中にある水中油滴型マイクロエマルジョンを含んでなるマイクロエマルジョンである、請求項６から１１の何れか一項に記載のディスペンサー。
【請求項１３】
前記油が、石鹸またはサルコシンエステルの水溶液に分散された鉱油、植物油または合成油である、請求項１２に記載のディスペンサー。
【請求項１４】
前記揮発性成分が永久気体でない、請求項６から１３の何れか一項に記載のディスペンサー。
【請求項１５】
前記揮発性成分が炭素数４から６の飽和脂肪族炭化水素または部分的または全体的にハロゲン化された炭化水素である、請求項１４に記載のディスペンサー。
【請求項１６】
前記揮発性成分がイソペンタンである、請求項１５に記載のディスペンサー。
【請求項１７】
前記流体がペースト、ゲルまたは液体である、請求項６から１６の何れか一項に記載のディスペンサー。
【請求項１８】
前記流体がインクであり、前記ディスペンサーが筆記用具またはそのインク詰替芯である、請求項１７に記載のディスペンサー。
【請求項１９】
前記流体がひげ剃り石鹸またはひげ剃り助剤であり、前記ディスペンサーがウェットシェービングシステムの一部である、請求項１７に記載のディスペンサー。
【請求項２０】
請求項１８に記載のディスペンサーを含んでなる筆記用具であって、前記貯蔵器がインク出口を有し、前記筆記用具がインクを表面に送るために改良されたペン先をさらに含んでなり、前記貯蔵器およびペン先が流体と連絡しており、それによりインクが貯蔵器からペン先へ供給できる、筆記用具。
【請求項２１】
請求項１９に記載のディスペンサーを含んでなるウェットシェービングシステム。
【請求項２２】
筆記用具はボールペンである請求項２０に記載の筆記用具。
【請求項２３】
筆記用具はボールペン詰替芯である請求項２０に記載の筆記用具。
【請求項２４】
グリースに懸濁した顔料の懸濁液を含んでなるインクを含む、請求項２２または２３に記載の筆記用具。
【請求項２５】
前記インクが、顔料、グリース、グリースの移動相と同じであるかまたは相溶性のある有機液体および分散剤を含んでなる、請求項２４に記載の筆記用具。
【請求項２６】
前記グリースが石鹸系のグリースである、請求項２４または２５に記載の筆記用具。
【請求項２７】
前記グリース中の前記石鹸が、アルカリまたはアルカリ土類金属の高級脂肪酸塩、アルミニウム石鹸、アルミニウム／マグネシウム混合石鹸または複合石鹸である、請求項２６に記載の筆記用具。
【請求項２８】
前記グリースが鉱油、ヒマシ油またはシリコーンオイルグリースである、請求項２６または２７に記載の筆記用具。
【請求項２９】
前記グリースがパーフルオロポリエーテルグリースである、請求項２４または２５に記載の筆記用具。
【請求項３０】
前記インク中の顔料の量が１重量％から５０重量％である、請求項２４から２９の何れか一項に記載の筆記用具。
【請求項３１】
前記インク中の顔料の量が１５重量％から３０重量％である、請求項３０に記載の筆記用具。
【請求項３２】
前記顔料が印刷インク顔料である、請求項２４から３１の何れか一項に記載の筆記用具。
【請求項３３】
前記顔料がコロイドまたはゾルの形態である、請求項３２に記載の筆記用具。
【請求項３４】
前記インクが少なくとも１種の分散剤を含む、請求項２４から３３の何れか一項に記載の筆記用具。
【請求項３５】
鉱油系グリース、鉱油および分散剤の混合物中の顔料粒子の懸濁液を含んでなるインクを収容している、請求項２２または２３に記載の筆記用具。
【請求項３６】
着色剤が溶解している有機溶媒の分散液およびグリースを含んでなるインクを収容している、請求項２２または２３に記載の筆記用具。
【請求項３７】
前記有機溶媒が、フェニルグリコール、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールまたはベンジルアルコールまたはそれらの２種以上の混合物を含んでなる、請求項３６に記載の筆記用具。
【請求項３８】
前記グリースが石鹸系のグリースである、請求項３６または３７に記載の筆記用具。
【請求項３９】
前記グリース中の前記石鹸が、アルカリまたはアルカリ土類金属の高級脂肪酸塩、アルミニウム石鹸、アルミニウム／マグネシウム混合石鹸または複合石鹸である、請求項３８に記載の筆記用具。
【請求項４０】
前記グリースが鉱油、ヒマシ油またはシリコーンオイルグリースである、請求項３８または３９に記載の筆記用具。
【請求項４１】
前記グリースがパーフルオロポリエーテルグリースである、請求項３６または３７に記載の筆記用具。
【請求項４２】
前記グリースの量が０．５重量％〜５０重量％であり、着色剤の量が５０重量％〜６０重量％であり、有機溶媒の量が２０重量％〜９０重量％である、請求項３６から４１の何れか一項に記載の筆記用具。
【請求項４３】
前記グリースの量が２重量％〜４０重量％であり、着色剤の量が２０重量％〜５０重量％であり、有機溶媒の量が４０重量％〜６０重量％である、請求項４２に記載の筆記用具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、貯蔵器からの流体の排出、および排他的ではないが特に筆記用具中のインクの排出に関する。
【０００２】
インクをインク筒からペンの先に運ぶための従来技術はいくつかある。最も簡単な技術は、重力送りに頼る方法である。しかし、ペンが逆さまになった場合またはインクの粘度が高すぎる場合、これはうまくいかないか、全く役に立たない可能性がある。
【０００３】
他の技術は、インク筒中で窒素などの加圧永久気体を使用するものである。この気体は、十分な圧力をインク上に保ちインクをペンの先の方へ押すことを確実にする。しかし、この技術には問題がある。インクがインク筒から排出されるにつれ、気体の占める容積が増えるのでインク筒中の圧力は低下するのである。この問題を克服するために、最初に気体を高圧で提供しなければならず、したがってインクに対して気体はより多くの容積を占めなければならない。実際に、インク筒の９０％までの容積が最初に気体により占められることもある。
【０００４】
発明者らは、この問題が克服でき、揮発性成分を放出できる圧力発生組成物を用いることにより貯蔵器から流体を好都合に排出できることを見いだしたが、この方法では、流体が排出されるにつれ、貯蔵器中の圧力を流体の排出を促進するのに十分なレベルに保つため揮発成分が前記組成物から放出されるが、圧力発生組成物自体は貯蔵器中に残り流体とともに排出されることはない。
【０００５】
したがって、本発明の１つの様態によれば、圧力を発生するための揮発性成分を放出できる圧力発生組成物であって、前記組成物自体は排出されることなく貯蔵器からの流体の排出を促進する圧力発生組成物の使用を提供するが、前記圧力発生組成物は、前記揮発性成分を含む水中油滴型または油中水滴型のマイクロエマルジョンまたはシロキサンまたは炭化水素グリース、またはエラストマーを含んでなる。
【０００６】
本発明はペンからのインクの排出に特に適しているが、他の流体をその容器から排出するために利用できる。
【０００７】
他の様態によれば、本発明は、流体を含む貯蔵器を含んでなる、流体を排出するためのディスペンサーを提供するが、前記貯蔵器は前記流体を排出できる出口および貯蔵器内に圧力を発生して流体の排出を促進する揮発性成分を放出できる圧力発生組成物を有し、前記組成物は、流体が排出されるにつれ、貯蔵器内の圧力を流体の排出を促進するのに十分なレベルに保つため揮発性成分を放出することができ、前記組成物は流体とともに排出されることはなく、前記圧力発生組成物は、前記揮発性成分を含む水中油滴型または油中水滴型のマイクロエマルジョンまたはシロキサンまたは炭化水素グリース、またはエラストマーを含んでなるディスペンサーを提供する。
【０００８】
前記流体は、流動可能な物質ならいかなるものでもよいが、本発明は、重力の影響下ではあまり流動しない粘性の流体の排出を促進するのに特に適している。例えば、練り歯磨きなどのペースト、防臭剤または制汗剤を含有するゲルなどのゲルまたは石鹸およびひげ剃り助剤などのウエットシェービング製品などの排出が本発明により助けられる。本発明は、筆記用具または修正用具からの流体の排出、特にボールペンなどに用いられるインクなど粘性の流体の排出に（排他的ではないが）特に適している。本発明は、溶媒および水性インクの排出の促進にも有用である。
【０００９】
貯蔵器からの流体の排出を促進するのに十分な圧力は、流体の性質並びに貯蔵器の大きさおよび形状などいくつかの要素により変わる。約0.5psi（3.4kPa）を超える、好ましくは約1psi（6.89kPa）を超える貯蔵器圧力があれば、流体の排出を促進するのに通常十分である。最大貯蔵器圧力は貯蔵器の長さおよび圧力発生組成物の特性により規定される。一般的に前記圧力は、60psi（413kPa）以下であり、好ましくは１〜15psi（6.9〜103kPa）である。実際に通常は最大貯蔵器圧力が約10psi（6.89kPa）を超える必要はない。ほとんどのディスペンサーで貯蔵器圧力は、好ましくは１〜4psi（6.9〜27.6kPa）の範囲である。しかし、最適条件は状況全体に依存し、どのような例においてもごく普通の試行および実験により決定できる。
【００１０】
一般的に、前記圧力発生組成物は、それ自体は流体とともに貯蔵器から排出されないことが理解される。むしろ、前記組成物は流体が排出されるときも貯蔵器内に残り、気体圧力を維持して流体の排出を促進する働きをする。したがって、前記圧力発生組成物は、排出される流体と界面で直接接触していてもよいが、排出される流体と完全に混合しないように通常使用される。
【００１１】
理想的には、前記圧力発生組成物は排出される流体と非混和性であるべきである。例えば、排出される流体が有機系である場合、圧力発生物質は水性であり、排出される流体が水性である場合、圧力発生物質は有機系である。また、特に流体と圧力発生物質が両方とも有機系または水性である場合それらの間の接触を防ぐため、排出される流体と圧力発生物質の間に仕切りを設けてもよい。例えば、水性の流体および水性圧力発生物質の場合、グリース栓など有機系の仕切りを流体および圧力発生物質の間に設けることができる。仕切りの使用は、低粘度の流体を排出する場合に気泡の発生を防止するため非常に重要である。
【００１２】
時間とともに、排出される流体または仕切りが貯蔵器内の雰囲気から揮発性成分のいくらかを溶解することがあり得る。これは通常、本発明の実施に影響しないが、仕切り物質は著しい程度揮発性成分を溶解しないことが好ましい。
【００１３】
圧力発生組成物および排出される流体の間の仕切りを提供する他の方法としては、膨張可能な浮袋、袋または例えば排出される流体を含んだ容器内に配置される他の柔軟性のある容器に前記組成物を閉じこめるものがある。前記組成物が揮発性成分を放出するにつれ、容器が膨張し貯蔵器内の圧力を上昇させて流体の排出を促進する。
【００１４】
本発明の好ましい様態の１つにおいて、流体はインクであり、流体ディスペンサーは、筆記されるまたはしるしをつけられる表面にインクを送るためのペン先を有する筆記用具の一部である。この実施様態において、前記インク筒およびペン先は流体と連絡しており、それによりインクはインク筒からペン先へ供給される。
【００１５】
他の実施様態において、前記流体はインクであり、前記流体ディスペンサーは筆記用具の詰替芯を含んでなる。前記インクは水性または溶剤系インクであり、ボールペンまたは他の筆記用具に使用される。
【００１６】
さらなる典型的な実施様態において、前記流体は練り歯磨きなどのペーストまたはゲル物質または修正液などの流体またはひげ剃り石鹸またはひげ剃り助剤である。
【００１７】
本発明における圧力発生組成物の使用時に、前記組成物は室温で揮発性成分を放出する。ある実施様態において、少なくとも揮発性成分のいくらかは組成物の成分に溶解しているか、または組成物中に分散している。本発明の特徴にしたがい、発明者らは本発明の圧力発生組成物として、油相が揮発性成分の貯蔵器として働く、安定化された水中油滴型または油中水滴型マイクロエマルジョンの使用を好む。そのような組成物の例は公知であり（しかし本発明とは全く異なる目的に使用されている）、例えば米国特許第3541581号明細書に記載されている。米国特許第3541581号明細書において、前記マイクロエマルジョンは、水、石鹸、揮発性液体および水溶性ゲル化剤を含んでなる安定な後形成ゲルの形態である。前記ゲルは容器内に貯蔵され、排出されるときその中の揮発性液体が蒸発し、その結果としてゲルが発泡する。前記組成物は、パーソナルケア発泡性石鹸組成物として有用である。
【００１８】
本発明での使用のため、そのようなマイクロエマルジョンは所望の圧力発生効果を与えるよう処方される必要があり、これは、どのような例においてもごく普通の試行および実験を利用して最適条件を決定すれば、当業者の技術の範囲内である。最も好ましくは、前記マイクロエマルジョンは、通常200から20,000センチポイズ（ｃｐ）の範囲の粘度を有するゲル様の粘稠度を持つように処方される。「マイクロエマルジョン」とは、分散相が約0.05マイクロメーター未満の直径であるエマルジョンを意味する。
【００１９】
マイクロエマルジョンの水相用には、発明者らは石鹸水溶液（または類似のもの）の使用を好む。石鹸は、好ましくは脂肪酸および金属化合物またはアミンの反応生成物である。前記金属化合物は、金属ヒドロキシドが好適である。金属化合物の金属は、例えばＬｉ、ＮａまたはＫなどのアルカリ金属またはＭｇまたはＣａなどのアルカリ土類金属でよい。前記アミン化合物は、好ましくはトリエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、イソプロパノールアミン、アミノメチルプロパノール、アミノメチルプロパンジオールまたは他の有機アミンである。脂肪酸は、望ましくは８から18の、より望ましくは10から16の、炭素原子を有する。パルミチン酸およびラウリン酸は特に好ましい脂肪酸である。
【００２０】
前記石鹸は、例えば60〜80重量％の脂肪酸、好ましくは６５〜７５重量％の脂肪酸から生成することができる。石鹸水溶液は、典型的には５０〜７５重量％の水、好ましくは６５〜７５重量％の水を含む。
【００２１】
石鹸の代わりに、サルコシンエステルを用いることもできる。例としては、Croda Chemicals Ltd.（英国ハル）から市販のcrodasinic O, L, MおよびC、ならびにHampshire Chemicals Ltd.から市販のHampsoyl L95, L, M, C, OおよびSがある。
【００２２】
マイクロエマルジョンの油相は水相、例えば石鹸溶液に不溶であり、好ましくは鉱油、コーン油、ミリスチン酸イソプロピル、ジメチルシロキサン（またはポリジメチルシロキサン）、イソセチルアルコール、乳酸ラウリルまたはポリデカン、ポリヘキサン、ポリイソブタンまたはポリブタンなどの合成油である。発明者らは鉱油の使用を特に好む。
【００２３】
マイクロエマルジョンを使用する代わりに、揮発性成分をある物質、例えば約4000未満の分子量を持つポリイソブチレンなどのエラストマーなどに溶かした単純な溶液または分散液を使用してもよい。また、グリースを用いて揮発性成分を含有させ本発明に使用する圧力発生組成物を形成することも可能である。したがって、Gilugelなどの油を含有するグリースにおいて、前記油は圧力発生剤の貯蔵器として機能できる。このように使用できる油の例としては、鉱油、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、シクロメチコンペンタマーおよびヒマシ油がある。
【００２４】
好都合には、圧力発生組成物中の揮発性成分は25℃において、前記組成物の油相または水相に少なくとも部分的に可溶である。前記揮発性成分が永久気体でないことが特に好ましい。前記揮発性成分は、好ましくは25℃において、８〜40psi（55〜276kPa）の蒸気圧を有する。揮発性成分の沸点は、好ましくは30〜36℃である。好適な揮発性成分としては、炭素数４〜６の飽和脂肪族炭化水素および部分的または全体的にハロゲン化された炭化水素がある。圧力発生組成物中に２種以上の揮発性成分の混合物を使用することも可能である。特に適した揮発性成分としては、4.5〜5.7psi（31〜39kPa）の圧力を提供するイソペンタンがある。イソブタンおよびイソペンタンの25：75配合物は、10.5〜11.0psi（72〜76kPa）の圧力を与える。
【００２５】
揮発性成分が溶解している圧力発生マイクロエマルジョン組成物の好ましい１形態は以下の成分を含んでなる。
水：          50〜70重量％
石鹸：        20〜40重量％
有機液体：     5〜20重量％
揮発性成分：   1〜10重量％
添加剤：       0〜10重量％
【００２６】
ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、Clarit PDP-200 (Pentadoxynol-200)、プロピレングリコールならびにメチルパラベンおよびプロピルパラベンなどの防腐剤は、存在してもよい添加剤である。
【００２７】
圧力発生組成物のより好ましい形態は以下の成分を含んでなる。
水：          55〜65重量％
石鹸：        25〜35重量％
有機液体：     5〜10重量％
揮発性成分：   3〜 5重量％
添加剤：       0〜10重量％
【００２８】
各成分の量は、合計が１００重量％になるよう上記の範囲内で選択されなければならない。
【００２９】
本発明による圧力発生組成物を使用することにより、高圧の永久気体の必要無しに、貯蔵器から確実にインクを排出することが可能である。貯蔵器はそのような高圧に耐える必要がないのでより安く製造できる。さらに、貯蔵器を製造工程の間に加圧する必要がない。従来の製造方法を用いてインクおよび圧力発生物質を常圧で貯蔵器の中に詰めることができ、次いで貯蔵器を密閉することができる。密閉後、圧力発生物質が貯蔵器中へ揮発性成分を放出するにつれ、貯蔵器の圧力は必要とされる使用圧力まで徐々に増加する。実際の時間は情況によるが、通常数分、例えば８〜12分である。
【００３０】
圧力発生組成物が、貯蔵器内に十分な圧力を維持するために気体を放出する能力により、加圧された永久気体を使用する場合よりはるかに多くの流体を貯蔵器内に提供することが可能である。例えば、本発明が筆記用具に適用される場合、インク筒の容積の80％がインクにより占められ、５％が圧力発生物質により占められる。
【００３１】
図１および２に関し、出口管３ａに接続している出口通路３が形成されている頸部２を有する貯蔵容器１が概略的に示されている。出口通路３は通常バルブ部材４により閉じられている（図１）。バルブ部材４は操作ボタン５を有するが、このボタンにより部材中の穴７が出口通路３と一直線に並び（図２参照）、容器１内の流体６を容器外へ流すことができる。バルブ部材は、操作ボタン５上の圧力が解放されたとき閉位置に戻るようばね偏倚されていてもよい。
【００３２】
容器１の内部で、膨張可能な閉じた容器８が流体６内に沈められている。圧力発生組成物は容器８の内部にあり、流体６とは直接接触していない。使用時に、前記組成物は容器８の内部で気体９を放出し、容器は、その内部の気体圧力が容器１中の流体圧力とちょうど釣り合うまで膨張する。容器１中の流体はこのように加圧され、そのためバルブ部材４が開位置に動くとき（図２）、流体が出口通路３および出口管３ａを通じて容器１の外へ流れる。
【００３３】
ある量の流体６が貯蔵容器１から排出されると、容器１の流体６内の圧力は排出の直前よりも低い。結果として、容器８内の圧力発生組成物がより気体を放出し、そのため容器８は、流体６がやはり容器８内の気体９と同じ圧力になるまで膨張する（図２参照）。したがって、バルブ部材４が開位置に動かされるとき、より多くの流体を排出するための準備ができた状態に容器１内の圧力は再生されている。
【００３４】
当業者には明らかであるとおり、このような系の用途は数多くある。その１つは、例えばウェットシェービングシステムの刃に石鹸または他のひげ剃り助剤を提供するものである。
【００３５】
図３に関して、筆記用具は一般的に10と記されている。前記筆記用具10は、ハウジング12、ペン先14およびハウジング12の中に配置される、インク筒の形態の液体ディスペンサー16を含んでなる。インク筒16はインク18および圧力発生組成物の栓21を含む。示されているように、インク18を仕切り21から分離する仕切り栓20もある。仕切り栓20は通常、インク18および圧力発生栓21が両方水性または有機系である場合にしか存在しない。
【００３６】
圧力発生組成物は、室温で圧力発生組成物から放出される、例えば蒸発できる揮発性成分を含んでなる。
【００３７】
出口通路16aは軸方向にペン先14を通り、インク筒16をボール14aに接続し、そのためインク18はインク筒からボール14まで流れることができる。ボール14aは、表面22に書くか、またはしるしをつけるため、紙などの表面２２と接触できるように改造されている。示されているペン先14に構造は全く従来通りである。このようなペン先には例えば他に、バルブ、例えばダイヤフラムバルブを通してインク筒に接続しているものがある。
【００３８】
ペン先14の反対にある、インク筒16の末端16bにはクリンプ16cがある。クリンプ16cは、インク筒16に気密性封止材を提供する。液体ディスペンサーの製造中に、インク18ならびに栓20および21は常圧でインク筒16の中に配置され、次いで末端16bが圧着されてクリンプ16cを提供する（インク筒16は他の方法、例えば栓の使用により密閉することができる）。
【００３９】
インク筒16の中には、栓21とインク筒16の末端16bの間に容積16dがある。容積16dは、圧力発生組成物21から放出された気体を含んでいる。容積16d中の気体は、典型的には１〜４psig（105〜129kPa）の圧力である。容積16d中の気体の圧力は、栓21およびインク18を出口16aの方に押す。これにより、インク18のボール14aへの排出およびローラーボール14aから表面22への排出が促進される。
インク18がインク筒16から排出されるにつれ、容積16dが大きくなる。それと同時に、インク筒16内の圧力をインク18の排出を促進するに充分なレベルに維持するため、より多くの揮発性成分が前記組成物から放出される。
【００４０】
インク筒16、ペン先14および内容物18、21および（存在する場合）20は筆記用具の詰替芯を構成し、ハウジング12に挿入できるよう製造および販売することができる。
【００４１】
上記の筆記用具に修正を加えることが可能であると当業者なら分かるであろう。例えば、前記筆記用具は多くの異なるペン先を備えていてもよく、ローラーボールとは異なる、インクを表面に送るための手段を有してもよい。さらに、出口から遠い方のインク筒の端は、どのような従来の方法で密閉されていてもよい。
【００４２】
本発明と同じ日に出願され「ボールペンおよびそのインク」という題名の我々の英国特許出願番号9715124.5明細書において、発明者らはボールペン用のある新規なインク、インクを含むペンおよび詰替芯を記載した。前記インクはグリースを含有する。本願に記載した圧力発生組成物は、我々の前記同時係属特許出願のボールペンおよび詰替芯に特に有用である。詳細については発明者らの同時係属出願を参照のこと。前記同時継続出願の開示を参照により本明細書に組み込み、添付書類Ａとして具体的に添付する。
【００４３】
本発明がより完全に理解されるように、圧力発生組成物、組成物の調製および使用の諸例を説明のためのみに示す。
【００４４】
例１
組成物を以下の成分から製造した。
重量％
パルミチン酸            10.57
トリエタノールアミン     7.69
ココナッツ脂肪酸         7.5
鉱油                     6
プロピレングリコール     4.11
イソペンタン             4
メチルパラベン           0.2
プロピルパラベン         0.1
水                      59.83
【００４５】
組成物に用いられた水をまず９５℃に加熱して気体を除去した。
【００４６】
脂肪酸およびプロピレングリコール、メチルパラベン、プロピルパラベンおよび水の全てを容器に入れ、撹拌しながら減圧下で75℃まで加熱した。この温度の混合物に、トリエタノールアミンを加え撹拌を続けた。混合物は石鹸が形成するにつれ粘度が上がり、冷却した。20℃に達したとき、イソペンタンおよび鉱油を加えた。ゆっくりと撹拌しながら10℃まで冷却を続けた。得られたゲルは使用時まで10℃未満で保存した。
【００４７】
鉱油の量が16％まで変化し、イソペンタンの量が10％まで変化し、水の量が100％を満たす必要量に調整されたさらなる組成物を製造した。
【００４８】
組成物は全て、密閉された空間に閉じこめられ室温（例えば約20℃から25℃）まで温められたとき圧力発生剤として非常に満足できるものであった。特に、本明細書の他の部分で記載のとおり、インク筒の端が密閉された状態でボールペンインクのインク筒中の小さな栓として、インク筒の上で使用されたときそれらは申し分なかった。
【００４９】
例２
10.57重量％のパルミチン酸の代わりに8.25％のラウリル酸を含み、イソペンタンの量が４重量％でなく３重量％であり、それに伴い水の量が63.15重量％である以外例１と同じ処方で組成物を製造した。
組成物を例１と同様な方法で製造した。
鉱油の量が16％まで変化し、イソペンタンの量が10％まで変化し、水の量が100％を満たす必要量に調整されたさらなる組成物も製造した。
組成物は全て、密閉された空間に閉じこめられ室温まで温められたとき圧力発生剤として非常に満足できるものであった。例１の組成物と同様に、それらの組成物は、記載されたボールペンにおいて有用であった。
【００５０】
例３
ボールペンインクを以下の成分から製造した。
Formalals Ibericaから市販のPapermate Blue Ballpen Ink(28.8g)
Flukaから市販の２−フェノキシエタノール＞99％(3.00g)
Giuline Chemie GmbHから市販のGilugel MIN(6.90g)
上記インクを50ｍｌビーカーに入れ、２−フェノキシエタノールを加えた。Ultra-Turrax T25ミキサーを底のすぐ上までビーカーの中に下げて入れた。蒸発を低減するため、薄いプラスティックフィルムでビーカーおよび攪拌機を覆い、混合物を8000rpmで１時間撹拌した。この時間の間、混合物は温かくなった。
【００５１】
１時間の終わりに、Gilugel MINを加え、混合物を同じ速度でさらに４時間撹拌しボールペンインクを生成した。
インク筒の一端から空気を吸い出すことにより、インク筒にインク（約１ｍｌ）を充填した。次いでインク筒を、中心から7.5ｃｍにおいて4600rpmで10分間遠心力をかけ、潜在空気を除去した。次いでボールポイントをインク筒の一端にしっかりと取り付け、ある量（長さで約1.5ｃｍ）の本発明の圧力発生組成物をインク筒の開いている端へ注入した。最後に、インク筒の開いている端をサイズ５の栓でしっかりと閉じた。
【００５２】
ペンの使用時にインクは非常に滑らかに流れ、逆さまに使用している場合でも筆記に切れ目が無く優れたレイダウンを与えた。
【００５３】
圧力発生組成物を以下の成分から製造した。
Hampsoyl L             11.16％
ココナッツ脂肪酸        7.5％
PEG 150 ジステアレート  0.1％
トリエタノールアミン    7.69％
Empilan MAA             2.0％
プロピレングリコール    4.11％
イソペンタン            3.0％
メチルパラベン          0.2％
プロピルパラベン        0.1％
鉱油                    6.0％
水                    100％に必要な量
この配合物から発生した圧力は4.8psiであった
【００５４】
この組成物に用いられた水を95℃に加熱し、空気を除去した。Hampsoyl L、ココナッツ脂肪酸、プロピレングリコール、PEG 150 ジステアレート、メチルパラベン、プロピルパラベンおよび水を容器に入れ、撹拌しながら減圧下で75℃まで加熱した。この温度の混合物に、トリエタノールアミンを加え撹拌を続けた。混合物は石鹸が形成するにつれ粘度が上がり、冷却した。10℃に達したとき、イソペンタンおよび鉱油を加えた。得られたゲルは使用時まで４℃で保存した。
【００５５】
例４
以下のマイクロエマルジョンを例１の手順で製造した。石鹸含量は約４０％であった。
物質 ％ｗ／ｗ
水                    33.97
パルミチン酸          21.14
トリエタノールアミン  15.38
ココナッツ脂肪酸      15
鉱油                   6
プロピレングリコール   4.11
イソペンタン           4
メチルパラベン         0.2
プロピルパラベン       0.1
PEG 150 ジステアレート 0.1
【００５６】
組成物に用いられた水をまず95℃に加熱して気体を除去した。
脂肪酸およびプロピレングリコール、PEG 150 ジステアレート、メチルパラベン、プロピルパラベンおよび水の全てを容器に入れ、撹拌しながら減圧下で75℃まで加熱した。この温度の混合物に、トリエタノールアミンを加え撹拌を続けた。混合物は石鹸が形成するにつれ粘度が上がり、冷却した。10℃に達したとき、イソペンタンおよび鉱油を加えた。得られたゲルは使用時まで４℃で保存した。
【００５７】
例５
以下のマイクロエマルジョンを例４の手順により製造した。石鹸含量は約２０％であった。
物質 ％ｗ／ｗ
水                      60.73
パルミチン酸            10.57
トリエタノールアミン     7.69
ココナッツ脂肪酸         7.5
鉱油                     6
プロピレングリコール     4.11
イソペンタン             3
メチルパラベン           0.2
プロピルパラベン         0.1
PEG  150 ジステアレート  0.1
【００５８】
例６
以下のマイクロエマルジョンを例４の手順により製造した。有機液体（鉱油）含量は５％であった。
物質 ％ｗ／ｗ
水                      61.73
パルミチン酸            10.57
トリエタノールアミン     7.69
ココナッツ脂肪酸         7.5
鉱油                     5
プロピレングリコール     4.11
イソペンタン             3
メチルパラベン           0.2
プロピルパラベン         0.1
PEG  150 ジステアレート  0.1
【００５９】
例７
以下のマイクロエマルジョンを例４の手順により製造した。有機液体（鉱油）含量は２０％であった。
物質 ％ｗ／ｗ
水                      46.73
パルミチン酸            10.57
トリエタノールアミン     7.69
ココナッツ脂肪酸         7.5
鉱油                    20
プロピレングリコール     4.11
イソペンタン             3
メチルパラベン           0.2
プロピルパラベン         0.1
PEG  150 ジステアレート  0.1
【００６０】
例８
以下のマイクロエマルジョンを例４の手順により製造した。揮発性成分（イソペンタン）含量は５％であった。
物質 ％ｗ／ｗ
水                      58.73
パルミチン酸            10.57
トリエタノールアミン     7.69
ココナッツ脂肪酸         7.5
鉱油                     6
プロピレングリコール     4.11
イソペンタン             5
メチルパラベン           0.2
プロピルパラベン         0.1
PEG  150 ジステアレート  0.1
【００６１】
例９
以下のマイクロエマルジョンを例４の手順により製造した。揮発性成分（イソペンタン）濃度は１０％であった。
物質 ％ｗ／ｗ
水 53.73
パルミチン酸 10.57
トリエタノールアミン 7.69
ココナッツ脂肪酸 7.5
鉱油 6
プロピレングリコール 4.11
イソペンタン 10
メチルパラベン           0.2
プロピルパラベン         0.1
PEG  150 ジステアレート  0.1
例１０
以下の配合物を例１の手順により製造した。水分含量は５０％であった。
物質 ％ｗ／ｗ
水                      50
パルミチン酸            10.57
トリエタノールアミン     7.69
ココナッツ脂肪酸         7.5
鉱油                    15.73
プロピレングリコール     4.11
イソペンタン             4
メチルパラベン           0.2
プロピルパラベン         0.1
PEG  150 ジステアレート  0.1
例４から１０のマイクロエマルジョンは、密閉された空間に閉じこめられ、例えばボールペン中で温められたとき、非常に満足できる圧力発生物であった。
【００６２】
例１１
気体をグリースに溶解または分散させることにより圧力発生組成物を製造した。Gilugel CAOを混合し、０℃に冷却した。次いでイソペンタンを加え、混合物を均一になるまで攪拌した。次いで使用時まで４℃で保存した。製造時、前記混合物は９４重量％のGilugel CAO（Giuline Chemie GmbHから市販）および６重量％のイソペンタンを含んでいた。この配合物１ｇから発生した圧力をDigitron圧力計で測定したところ、3.8psiであった。
【００６３】
例１２
Gilugel CAOの代わりにGilugel MIN（同量）を用いて例１１を繰り返した。この組成物１ｇから発生した圧力をDigitron圧力計で測定したところ、3.8psiであった。
【００６４】
例１３
以下の例は本発明の油中水滴型エマルジョン圧力発生組成物である。
％ｗ／ｗ
Gilugel  MIN                              15
イソペンタン                               4
イソステアリルジグリセロールスクシネート   5
鉱油                                       5
水                                        70.7
メチルパラベン                             0.2
プロピルパラベン                           0.1
【００６５】
Ｇｉｌｕｇｅｌ  ＭＩＮ、イソステアリルジグリセロールスクシネートおよび鉱油を混合し８０℃に加熱した。水、メチルパラベンおよびプロピルパラベンを混合し８０℃に加熱した。次いで、水相をゆっくりと油相に加え、十分に均一化させた。得られたクリームを１０℃未満に冷却した。得られた組成物を使用時まで４℃で保存した。
【００６６】
例１１から１３の圧力発生組成物は、密閉された空間に閉じこめられ、例えば本明細書に記載したとおりボールペン中で室温まで温められたとき、非常に満足できる圧力発生物であった。
【００６７】
添付書類Ａ
ボールペンおよびそのインク
本発明はボールペンおよびそのインクに関する。
【００６８】
従来のボールペンでは、濃いインクのインク筒は、ライティングボールの背後に保持されている。ボールが受座内で回転するとき、ボールと接触している濃いインクがボール表面に運ばれ、紙または他の支持体上に置かれる。インクが後退すると、インク筒が下方に流れてボールとの接触を保つ。接触がなくなりボールとの接触を再確立するためにインクがそれ自体で流れないとペンが役に立たなくなるのでこれは不可欠である。
【００６９】
ボールペンの初期では、インクは油性であった。油性インクには、紙へのブリード、ポイントブリード（油分離）および汚れを含むいくつかの欠点がある。その後、にじみを低減し温度安定性を向上するために樹脂を含む、染料系のグリコールインクが導入されて性能は大きく向上した。現在、ほとんどのボールペンインクは、フェニルグリコール、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールまたはベンジルアルコールまたはそれらの２種以上の混合物を主成分にしている。
【００７０】
最近、明るく魅力的な色を示すものが多い、ある系統の水性着色インクが開発された。これらのインクをボールペン中に提供するために、顔料は、キサンタンガム、カラギーナンガム、グアーガム、ローカストビーンガムまたはヒドロキシエチルセルロースなどの増粘剤を含む水性懸濁液として処方されてきた。これらの懸濁液はずり減粘を示し、ボールペン中でインクとして働くことができる。しかし使用中にいくつかの問題が生じる。例えば、前記水性懸濁液は受座内でボールを潤滑せず、その結果、使用時間の経過とともに深刻な摩耗が起こる可能性があり、ペンがあまりなめらかにかけなくなる。
【００７１】
ボールペンインクの最も重要な要件の一つは、非常になめらかに書けることである。有機系のボールペンインクは一般的に（しかし常にではないが）、最近開発された水性インクよりもはるかになめらかに書けるが、有機系のインクですらも、使用時に必ずしも望まれるほどにはなめらかでなく、それに加え幾分べとつくという欠点を有する。
【００７２】
我々は、有機系のボールペンインクの滑らかさを向上させる方法を見出した。さらに、我々は、滑らかな筆記が可能であり、公知の水性ボールペンインクと比較してボール／受座摩耗が低減できる、着色インクを提供する方法を見出した。本発明によれば、我々はボールペンインク中にグリースを含ませる。
【００７３】
第１の様態において、本発明は、着色剤が溶解している有機溶媒およびグリースの分散液を含んでなる、ボールペン用のインクを提供する。
【００７４】
前記インクは、着色剤が溶解している有機溶媒にグリースを分散させることによりつくることができる。前記グリースは、前もって形成させてもよいが、その成分（移動相および構造相）の混合物に高い剪断力をかけることによりその場でつくってもよい。
【００７５】
本発明の第１の様態によれば、有機溶媒中の着色剤の溶液を含んでなるボールペンインクは、そこにグリースを含ませることにより著しく改良することができる。グリースはより滑らかな筆記をもたらす。グリースが存在すると通常インクが濃くなるがその存在はインクにずり減粘性を与えるので、ボール周辺の高剪断条件下（ペン使用時）では、インクは薄められボール上に通常約５００ｎｍの厚さの弾性流体力学的層を提供する。弾性流体力学的層は、高剪断力および圧縮力の存在にもかかわらず２つの物体間の界面に付着する構造層である。
【００７６】
有機溶媒および着色剤の性質は臨界的ではない。有機溶媒は、好ましくはフェニルグリコール、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールまたはベンジルアルコールまたはそれらの２種以上の混合物である。前記着色剤は、好適なボールペンインク染料であればいかなるものでもよい。発明者らは、Solvent Blue 38、Basic Blue 7およびSolvent Violet 8が非常に適していることを見出したが、他の着色剤を用いることもできる。
【００７７】
グリースの性質は決定的ではない。発明者らは、石鹸系の鉱油グリースを好むが、他のグリースを用いることもできる。好ましくは、前記グリース中の石鹸はアルカリまたはアルカリ土類金属の高級（すなわちＣ１２以上）カルボン酸塩またはアルミニウム石鹸、アルミニウム／マグネシウム混合石鹸または複合石鹸である。述べるとおり、好ましい移動相は鉱油であるが、例えばヒマシ油およびシリコーンオイルグリースも用いることができる。パーフルオロポリエーテルグリース、例えばKrytoxＲ（DuPontから市販）などの他のグリースを用いることも可能である。
【００７８】
グリース用の好ましい鉱油は６５／７５鉱油（すなわち、６５〜７５センチポイズの粘度を有する油）であり、Gravexシリーズの油、例えばGravex21（Shell Oilsから市販）およびEnertheneシリーズの類似の油（BP Oilから市販）である。鉱油石鹸系グリースはもちろん市販されているが（例えばGiulini GmbHから市販のGilugel）、当業界に公知のとおり油の中で石鹸を融かし次いで冷却することにより製造することができる。
【００７９】
インクの３種の主成分の量は特に決定的ではないが、通常は以下のとおりである（インクの重量に対する重量％）。
一般的 好ましい 最も好ましい
溶媒          20〜90        30〜70        40〜60
着色剤         5〜60        15〜50        20〜45
グリース       0.5〜50       2〜40         5〜30
【００８０】
本発明のインクはもちろん、所望され、当業界に通常である他の成分を含んでもよい。
【００８１】
本発明は、さらにインクが本発明のインクであるボールペンまたはその詰替芯を含包する。ボールペンインクとして好適であるためには、本発明のインクは、当業者によく理解されるような適切な粘度（少なくとも５００センチポイズ）を有するよう処方される。
【００８２】
本発明によれば、ボールペンインク中のグリースの使用により、新規なボールペンインクの処方が可能になる。これらのインクは、グリース中に懸濁している顔料を含んでなり、非常に満足できるボールペンインクであることが分かっている。特にそれらは使用時に非常に滑らかであり、グリースがボールを潤滑し顔料の優れた懸濁媒となっている。
【００８３】
グリース（またはグリース形成成分）中に懸濁している顔料を含んでなる印刷インクは、例えば米国特許第1237126号および5158606号各明細書に知られている。米国特許第1237126号明細書において、印刷インクは脂肪酸のアルミニウム塩、炭化水素鉱油および顔料からできている。前記インクはローラー印刷で用いられる。米国特許第5372635号明細書において、印刷インクは、油中の顔料の分散液およびトール油脂肪酸石鹸を含んでなると記載されている。前記インクは特に、水道水を用いる石版印刷法で使用するためのものである。これらのインクはボールペンでの使用に好適であると記載されておらず、好適でもないであろうが、これは粘度が通常、従来のボールペンにおいて許容可能な最大値をはるかに越えているであろうという理由である。したがって、従来のボールペン中に充填されると、前記印刷インクは粘度が高すぎるため書けないであろう。
【００８４】
本発明の好ましいボールペン顔料インクは、顔料、グリース、グリースの移動相と同じであるかまたはそれと相溶性のある有機液体および分散剤を含んでなる。
【００８５】
どのようなグリースでも使用できるが、発明者らは本発明の第１の様態に関して上述された鉱油および他のグリースを好む。詳細についてはその部分を参照のこと。
【００８６】
本発明の顔料インクは、分散剤で有機液体中に顔料を分散し、グリースを加えて混合することによりつくることができるが、前記有機液体はグリース中の移動相と同じであるかまたはそれとの相溶性を有する。
【００８７】
または、前記インクは、分散剤およびグリースの移動相および構造相成分で有機液体中に顔料を分散し、その混合物に高剪断力をかけてグリースを形成することによりつくることもできるが、前記有機液体はグリース中の移動相と同じであるかまたはそれとの相溶性を有する。
【００８８】
前記有機液体がグリースの移動相と同じであることが好ましい。同一でない場合、必ず相溶性でなくてはならない。「相溶性のある」とは、グリースおよび有機液体がいったん混合すると、その混合物が安定でありグリースの微細構造には変化がないことを意味し、例えば鉱油グリースが用いられる場合、相溶性のある有機液体は異なる鉱油である。
【００８９】
本発明の顔料インクの成分量は広い範囲で変えることができる。しかし、一般的にその量は以下のとおりである（インクの重量に対して）。
一般的 好ましい 最も好ましい
グリース       0.5〜80     2〜50           5〜25
有機液体      10〜85      30〜80          45〜75
顔料           1〜50       5〜40          15〜30
分散剤         0.1〜5       1〜3           1.5〜2.5
【００９０】
顔料をグリース中に分散し、安定した分散を提供するため、一般的に１つまたは複数の分散剤の使用が必要である。好適な分散剤は、有機液体または移動相に可溶で、したがって通常長鎖炭化水素部分、例えば官能性頭基を有するステアリルまたはオレイル基を含む。官能性頭基として、前記分散剤は、顔料を結合するのに適当な極性を提供するために、例えばグリセリンなどのポリオール誘導体またはソルビタン誘導体を有する。好適な分散剤は当業者に公知である。発明者らは、Zenecaから市販されているSolsperse超分散剤、例えばSolsperse13940およびSolsperse17000を、随意にSolsperse5000とともに使用することを好む（"Solsperse"は商標である）。Solsperse17000の有効性は、Solsperse5000を相乗剤として併用することにより著しく向上する。Solsperse5000は基本的に、特定の顔料種に強い親和性を持つ顔料誘導体であり、従来のポリマー性Solsperse超分散剤のために固定部位を表面に提供する。分散剤の量は使用される系により変化するが、その合計量は通常インクの重量で約５％を超えない。
【００９１】
本発明のインクに使用される顔料は、ペンボールの詰まりを防ぐため粒度が低くなくてはならない。発明者らは、使用時にコロイドまたはゾルを形成する印刷インク顔料の使用を好む。一般的に、顔料の大きさは５μｍ以下であり、好ましくは0.1〜2.0μｍ、最も好ましくは0.2〜1.0μｍ、である。本発明のインクの製造において、発明者らは最終インクを処理して粒子の集塊を除去することを好む。これは、例えば３本ロールミル中でインクを適切に処理するか、または濾過により行ってもよい。濾過は、例えば５〜30μｍのパッドを備えたステンレススチールユニットで行うことができる。このユニットは約70psi（480kPa）の最大圧力を持つエアラインに接続されている。パッドの大きさおよび圧力の選択は、望まれる濾過速度および顔料の粒度に依存する。
【００９２】
顔料の性質は決定的でないが、発明者らは有機溶媒中で使用するために設計された顔料、例えばBASFのHeliogenまたはPaliotolシリーズ顔料の使用を好む。
【００９３】
本発明の顔料インクはボールペンまたは詰替芯インク筒に従来の方法で充填される。したがって、例えば、本発明の顔料インク１ｇがシリンジおよび適当な排出ニードルを用いてインク筒に注入される。ボールポイントが正しい位置に取り付けられ、次いでペン（または詰替芯）が５分間4000rpmの遠心分離器中でやや下に取り付けられる。これにより、インク筒とボールの背面の間の隙間を確実になくす。
【００９４】
本発明のインクは、従来のボールペンインクと同じように使用できるが、本発明と同じ日に出願され「流体の排出」という題名の発明者らの英国特許出願番号9715123号明細書により詳細に記載されている圧力発生組成物を含むインク筒中で用いることもできる。前記英国特許明細書の開示を本願に参照により組み込み、添付書類Ａとして本願に含ませる。この仕組みにおいて、インクは従来のボールの上で従来のインク筒中に充填され、次いで圧力発生組成物がインクの上に提供される。次いでインク筒が閉じられ、前記組成物は、常にボールとの良好な接触状態を保つようにインク筒上に気体圧力を発生する。
【００９５】
グリースインクとともに使用される前記圧力発生組成物は、本発明のグリースインクと非混和性であるために好ましくは水性である。有機系の組成物が使用される場合、インクと圧力発生物質の間の接触を防ぐためその間に仕切りを設けてもよい。
【００９６】
本発明のインクとともに圧力発生組成物を使用することにより、高圧の永久気体の必要無しに、インク筒から確実にインクを排出することが可能である。インク筒はそのような高圧に耐える必要がないので、インク筒がより安く製造できる。さらに、インク筒を製造工程の間に加圧する必要がない。従来の製造方法を用いてインクおよび圧力発生物質を常圧でインク筒の中に詰めることができ、次いでインク筒を密閉する。密閉後、インク筒の圧力は必要とされる使用圧力まで徐々に増加する。実際の時間は情況によるが、通常数分、例えば８〜12分である。
【００９７】
図１Ａに関して、筆記用具は一般的に10と称される。筆記用具10は、ハウジング12、ペン先14およびハウジング12の中に配置される、インク筒の形態の液体ディスペンサー16を含んでなる。インク筒16は本発明のインク18および圧力発生組成物の栓21を含む。示されているように、インク18を仕切り21から分離する仕切り栓20もある。仕切り栓20は通常、インク18および圧力発生栓21が両方有機系である場合にしか存在しない。
【００９８】
圧力発生組成物は、室温で圧力発生組成物から蒸発できる揮発性成分を含む。前記圧力発生組成物は以下の例３によりつくられた。
【００９９】
出口通路16aは軸方向にペン先14を通り、インク筒16をボール14aに接続するので、インク18はインク筒からボール14aまで流れることができる。ボール14aは、表面22に書くか、またはしるしをつけるため、紙などの表面22と接触できるように改造されている。ペン先14に構造は全く従来通りである。
【０１００】
ペン先14の反対にある、インク筒16の末端16bにはクリンプ16cがある。クリンプ16cは、インク筒16に気密性封止材を提供する。液体ディスペンサーの製造中に、インク18ならびに栓20および21は常圧でインク筒16の中に配置され、次いで末端16bが圧着されてクリンプ16cを提供する（インク筒16は他の方法、例えば栓の使用により密閉することができる）。
【０１０１】
インク筒16において、栓21とインク筒16の末端16bの間に容積16dがある。容積16dは、圧力発生組成物21の揮発性成分の蒸発により形成する気体を含んでいる。容積16d中の気体は、典型的には１〜４psig（105〜129kPa）の圧力である。容積16d中の気体の圧力は、栓21およびインク18を出口16aの方に押す。これにより、インク18のローラーボール14aへの排出およびローラーボール14aから表面22への排出が促進される。
【０１０２】
インク18がインク筒16から排出されるにつれ、容積16dが大きくなる。それと同時に、より多くの揮発性成分が蒸発し、インク筒16内の圧力をインク18の排出を促進するに充分なレベルに維持する。
【０１０３】
インク筒16、ペン先14および内容物18、21および（存在する場合）20は筆記用具の詰替芯を構成し、ハウジング12に挿入できるよう製造および販売することもできる。
【０１０４】
図２および３に関して、同様な数字が同様な部分を示しており、ボールが取り除かれた状態でボールペンのボール受座の軸方向に撮影されたＳＥＭ写真が示されている。ボール受座は、部材１の周囲に等間隔に配置された５つの溝を持つ凹状の杯形部材１を含んでなる。部材１の中央には、インク筒およびそこにインクを供給する溝と通じている穴３がある。
【０１０５】
ボール（示されていない）は杯形部材１の上にある。ペンの使用時に、インクは穴３から溝２へと流れ出る。ボールは溝２に供給されたインクと接触し、ボールが使用中に回転するにつれ、インクはその表面に移り、ボールが回転する紙または他の支持体上に置かれる。少量のインクが凹状の杯形部材１に移り、ボールおよび杯形部材の表面の間に存在し、ボール／受座を潤滑する。ボールは、示されてはいないが当業界によく理解されるトップリムにより、杯形部材２上の受座に保持されている。
【０１０６】
図２Ａは、前記杯形部材１が洋銀でできており2200ｍ書かれたペンを示す。ペンのインク筒は、以下の組成の本発明によるインクを含んでいる。
ジエチレングリコールエチルエーテル      4.87ｇ
２−フェノキシエタノール                4.87ｇ
ジプロピレングリコール                  2.41ｇ
オレイン酸                              0.48ｇ
Resin PVP-90 (ex-BASF)                  0.073ｇ
Solvent Violet 8                        1.18ｇ
Basic Blue 7                            1.30ｇ
Solvent Blue 38                         7.66ｇ
Gilugel Min                             2.74ｇ
【０１０７】
図３Ａのペンは図２Ａのものと同一であり、やはり2200ｍ書かれている。しかし、図３Ａのペンのインクは以下の組成のインクであった。
ジエチレングリコールエチルエーテル      5.05ｇ
２−フェノキシエタノール                5.05ｇ
ジプロピレングリコール                  2.5ｇ
オレイン酸                              0.5ｇ
Resin SK                                3.43ｇ
Resin PVP-90 (ex-BASF)                  0.08ｇ
Solvent Violet 8                        0.98ｇ
Basic Blue 7                            1.08ｇ
Solvent Blue 38                         6.35ｇ
【０１０８】
したがって、図３Ａのペンに使用されているインクはグリースを全く含んでいなかった。
【０１０９】
図３Ａから分かるように、穴３に隣接する杯形部材１の表面はひどく摩耗して、例えば領域４にバリを形成している。しかしそのような損傷は図２のペンには見られない。図２Ａにそのような損傷がないのは、インク中のグリースの存在による。本発明のインクは、ボールと受座の間に弾性流体力学的層を形成し、ペンの使用時に著しい損傷を低減または消滅させる。これは、ペンの寿命の間非常に滑らかな筆記として、使用者に認識される。
【０１１０】
本発明がより完全に理解されるため、以下の諸例を説明のためのみに示す。
【０１１１】
例１Ａ
鉱油65/75（20ｇ）および分散剤Solsperse 17000（1.40ｇ）を、高速剪断ミキサーで10分間混合した。相乗剤（Solsperse 5000（0.16ｇ））を加え、さらに10分間混合を続けた。次いで、顔料BASF Heliogen blue D 7084 DD（9.35ｇ）を加え、確実に分散するために１０時間撹拌した。次いで、容器を70℃の水浴中に置き、鉱油グリースGilugel MIN（９ｇ）および鉱油65/75（8.2ｇ）を加え、同じ高速剪断機を用いて２時間混合した（Gilugel MINは、Giulini Chemie GmbH（独国）から市販されており、鉱油および石鹸としてのアルミニウムマグネシウムヒドロキシドステアレートから生成したグリースである）。
【０１１２】
得られたインクを、低い先端にボールティップを有するボールペンの細長いインク筒に詰めた。圧力発生組成物ゲルの栓をインク筒中のインクの上に詰め、インク筒を圧着して上端を密封した。ゲルは以下の例３Ａで調製した。
【０１１３】
ペンは、優れたインクレイダウン（ｉｎｋ  ｌａｙ  ｄｏｗｎ）で非常に滑らかに書けた。長時間の使用後、ボールと優れた接触を保っていたインク筒中に不連続性の形跡は見られなかった。
【０１１４】
例２Ａ
鉱油中に黒色顔料が分散している市販の分散液（１０ｇ）（"Gravex 21"、Industrial Dispersions Ltd.（英国エッセクス州マンニングツリー）から市販）を鉱油グリースGilugel MIN（10ｇ）と、Ultra Turrax 25高速攪拌機を用いて室温で混合した。撹拌を30分間継続した。得られた本発明のインクを例１Ａに記載のとおりボールペンに詰めた。圧力発生組成物の栓も例１Ａと同様に使用した。得られたペンは非常によく機能した。
【０１１５】
例３Ａ
圧力発生組成物を以下の成分から製造した。
重量％
パルミチン酸           10.57
トリエタノールアミン    7.69
ココナッツ脂肪酸        7.5
鉱油                    6
プロピレングリコール    4.11
イソペンタン            4
メチルパラベン          0.2
プロピルパラベン        0.1
水                     59.83
【０１１６】
組成物に用いられた水をまず95℃に加熱して気体を除去した。
【０１１７】
脂肪酸およびプロピレングリコール、メチルパラベン、プロピルパラベンおよび水の全てを容器に入れ、撹拌しながら減圧下で75℃まで加熱した。この温度の混合物に、トリエタノールアミンを加え撹拌を続けた。混合物は石鹸が形成するにつれ粘度が上がり、冷却した。20℃に達したとき、イソペンタンおよび鉱油を加えた。ゆっくりと撹拌しながら10℃まで冷却を続けた。得られたゲルを使用時まで10℃未満で保存した。
鉱油の量が16％まで変化し、イソペンタンの量が10％まで変化し、水の量が100％を満たす必要量に調整された、さらなる組成物を製造した。
【０１１８】
組成物は全て、密閉された空間に閉じこめられ室温（約20℃から25℃）まで温められたとき圧力発生剤として非常に満足できるものであった。特に、本発明のインクを含むボールペンインクのインク筒中の小さな栓として使用されたとき、それらは申し分なかった。
【０１１９】
例４Ａ
本発明によるボールペンインクを以下の成分から製造した。
Papermate Blue Ballpen Ink（28.8ｇ）
Flukaから市販の２−フェノキシエタノール＞99％（3.00ｇ）
Giulini Chemie GmbHから市販のGilugel MIN（6.90ｇ）
【０１２０】
上記インクを50ｍｌビーカーに入れ、２−フェノキシエタノールを加えた。Ultra-Turrax T25ミキサーを底のすぐ上までビーカーの中に下げて入れた。蒸発を低減するため薄いプラスティックフィルムでビーカーおよび攪拌機を覆い、混合物を8000rpmで１時間撹拌した。この時間の間、混合物は温かくなった。
【０１２１】
１時間の終わりに、Gilugel MINを加え、混合物を同じ速度でさらに４時間撹拌しボールペンインクを生成させた。
【０１２２】
インク筒の一端から空気を吸い出すことにより、インク筒にインク（約１ｍｌ）を充填した。次いでインク筒を3000ｇで10分間遠心力をかけ、潜在空気を除去した。次いでボールポイントをインク筒の一端にしっかりと取り付け、ある量（長さで約1.5ｃｍ）の圧力発生組成物をインク筒の開いている端へ注入した。最後に、インク筒の開いている端をサイズ５の栓でしっかりと閉じた。
【０１２３】
ペンの使用時にインクは非常に滑らかに流れ、逆さまに使用している場合でも筆記に切れ目が無く優れたレイダウンを与えた。
【０１２４】
圧力発生組成物を以下の成分から製造した。
水                        58.14％
トリエタノールアミン       7.69％
ココナッツ脂肪酸           7.5％
Hampsoyl L                11.16％
PEG 150 ジステアレート     0.1％
Empilan MAA                2.0％
イソペンタン               3.0％
鉱油                       6.0％
プロピレングリコール       4.11％
メチルパラベン             0.2％
プロピルパラベン           0.1％
この配合物から発生した圧力は4.8psiであった。
【０１２５】
例５Ａ
本発明によるボールペンインクを以下の成分から製造した。
Papermate blue ballpen ink      19.64ｇ
２−フェノキシエタノール         2.0ｇ
Gilugel SIL5                     4.74ｇ（Giulini Chemie GmbHから市販）
ボールペンインクおよび２−フェノキシエタノールを、Ultra-Turrax T25高剪断ミキサーを用いて8000rpmで１時間攪拌した。Gilugel SIL5を加え、混合容器を外側から冷却しながら混合を４時間継続した。得られた本発明のインク（粘度50,000センチポイズ）を例４Ａに記載のとおり充填した。圧力発生組成物の栓も例４Ａと同様に用いた。ボールペンは極めて滑らかに書けた（Gilugel SIL5は、アルミニウム−マグネシウムヒドロキシドステアレート石鹸を増粘剤として含有するシリコーンオイル系のグリースである）。
【０１２６】
例６Ａ
本発明によるボールペンインクを以下の成分から製造した。
Papermate blue ballpen ink          10ｇ
２−フェノキシエタノール             2ｇ
Albida R2                            2.12ｇ（Shell U.K.Ltd.から市販）
Albida R2をボールペンインクに加え、Ultra-Turrax T25高剪断ミキサーを用いて8000rpmで攪拌した。２−フェノキシエタノールを直ちに加え攪拌を２時間継続した。得られた本発明のインク（粘度40,000センチポイズ）を例４Ａに記載のとおりボールペンに充填した。ペンは例４Ａに記載の圧力発生組成物の栓を加えた場合でも、加えない場合でも滑らかに書けた（Albida R２は、リチウムヒドロキシステアレート複合石鹸を増粘剤として含有する鉱油系のグリースである）。
【０１２７】
例７Ａ
本発明のボールペンインクを以下の成分から製造した。
Papermate black ballpoint ink     19.61ｇ
２−フェノキシエタノール           2.0ｇ
Gilugel MIN                        4.73ｇ（Giulini Chemie GmbHから市販）  ボールペンインクおよび２−フェノキシエタノールを、Ultra-Turrax T25高剪断ミキサーを用いて8000rpmで１時間攪拌した。Gilugel MINを加え、混合容器を外から冷却しながら混合を４時間継続した。得られた本発明のインクを例４Ａに記載のとおりボールペンに充填した。圧力発生組成物の栓も例４Ａと同様に用いた。ボールペンは非常に滑らかに書けた（Gilugel MINはアルミニウム−マグネシウムヒドロキシドステアレート石鹸を増粘剤として含有する鉱油系グリースである）。
【０１２８】
例８Ａ
本発明のボールペンを以下の成分から製造した。
Papermate blue ballpen ink                          19.6ｇ
２−フェノキシエタノール                             2.0ｇ
アルミニウム−マグネシウムヒドロキシドステアレート   0.94ｇ
65/75鉱油                                            3.7ｇ
ボールペンインク、２−フェノキシエタノールおよびアルミニウム−マグネシウムヒドロキシドステアレートを、Ultra-Turrax T25高剪断ミキサーを用いて8000rpmで１時間攪拌した。外側から冷却した。鉱油を加え、混合を５時間継続した。得られた本発明のインクを例４Ａに記載のとおりボールペンに充填した。圧力発生組成物の栓も例４Ａと同様に用いた。ボールペンは非常に滑らかに書けた。
【０１２９】
例９Ａ
本発明のボールペンインクを以下の成分から製造した。
ジエチレングリコールエチルエーテル 4.87ｇ
２−フェノキシエタノール           4.87ｇ
ジプロピレングリコール             2.41ｇ
オレイン酸                         0.48ｇ
Resin PVP-90 (ex-BASF)             0.073ｇ
Solvent Violet 8                   1.18ｇ
Basic Blue 7                       1.30ｇ
Solvent Blue 38                    7.66ｇ
Gilugel Min                        2.74ｇ
混合した溶媒を75℃で攪拌した。Resinを加え溶解したら、染料を混合物中に導入した。攪拌を75〜80℃で２時間継続し、その後インクを冷却した。Gilugel MINを加え、混合容器を外側から冷却しながらUltra-Turrax T25高剪断ミキサーを用いて、混合物を8000rpmで４時間攪拌した。得られた本発明のインク（粘度12,000センチポイズ）を例４Ａに記載のとおりボールペンに充填した。ペンは、例４Ａに記載の圧力発生組成物の栓を加えた場合でも、加えない場合でも滑らかに書けた。
【０１３０】
例１０Ａ
本発明のボールペンを以下の成分から製造した。
ジエチレングリコールエチルエーテル 4.38ｇ
２−フェノキシエタノール           4.38ｇ
ジプロピレングリコール             2.17ｇ
オレイン酸                         0.43ｇ
Resin PVP-90(ex-BASF)              0.065ｇ
Solvent Violet 8                   1.06ｇ
Basic Blue 7                       1.17ｇ
Solvent Blue 38                    6.88ｇ
Gilugel Min                        4.93ｇ
混合した溶媒を75℃で攪拌した。Resinを加え溶解したら、染料を混合物中に導入した。攪拌を75〜80℃で２時間継続し、その後インクを冷却した。Gilugel MINを加え、混合容器を外側から冷却しながらUltra-Turrax T25高剪断ミキサーを用いて、混合物を8000rpmで４時間攪拌した。得られた本発明のインク（粘度50,000センチポイズ）を例４Ａに記載のとおりボールペンに充填した。圧力発生組成物の栓も例４Ａと同様に用いた。ボールペンは極めて滑らかに書けた。
【０１３１】
例１１Ａ
本発明のボールペンインクを以下の成分から製造した。
Heliogen blue D 7084DD   2.44ｇ  ex-BASF
65/75鉱油                7.36ｇ
Solsperse 17000          0.7ｇ
Solsperse 5000           0.021ｇ
Gilugel CAO              2.3ｇ
鉱油および分散剤Solsperse 17000を、Ultra-Turrax T25高剪断ミキサーを用いて8000rpmで10分間攪拌した。次いで、相乗剤Solsperse 5000を加え、攪拌をさらに10分間継続した。次いで、最低限の攪拌をしながら２０分にわたって顔料を加え、次いで混合物を高剪断力でさらに10時間攪拌した。次いでGilugel CAOを加え、攪拌を２時間継続した。得られた本発明のインク（粘度10,000センチポイズ）を例４Ａに記載のとおりボールペンに充填した。ペンは、例４Ａに記載の圧力発生組成物の栓を加えた場合でも、加えない場合でも滑らかに書けた。
【０１３２】
例１２Ａ
本発明のボールペンインクを以下の成分から製造した。
Heliogen blue D 7084DD   2.44ｇ  ex-BASF
65/75鉱油                7.36ｇ
Solsperse 17000          0.7ｇ
Solsperse 5000           0.021ｇ
Gilugel MIN              1.0ｇ
鉱油および分散剤Solsperse 17000を、Ultra-Turrax T25高剪断ミキサーを用いて8000rpｍで10分間攪拌した。次いで、相乗剤Solsperse 5000を加え、攪拌をさらに10分間継続した。次いで、最低限の攪拌をしながら20分にわたって顔料を加え、次いで混合物を高剪断力でさらに10時間攪拌した。次いでGilugel MINを加え、攪拌を２時間継続した。得られた本発明のインク（粘度20,000センチポイズ）を例４Ａに記載のとおりボールペンに充填した。ペンは、例４Ａに記載の圧力発生組成物の栓を加えた場合でも、加えない場合でも滑らかに書けた。
【０１３３】
例１３Ａ
本発明のボールペンインクを以下の成分から製造した。
Heliogen blue D 7084DD                           2.44ｇ  ex-BASF
65/75鉱油                                        9.2ｇ
Solsperse 17000                                  0.7ｇ
Solsperse 5000                                   0.021ｇ
アルミニウムマグネシウムヒドロキシドステアレート 0.46ｇ
鉱油および分散剤Solsperse 17000を、Ultra-Turrax T25高剪断ミキサーを用いて8000rpmで10分間攪拌した。次いで、相乗剤Solsperse 5000を加え、攪拌をさらに10分間継続した。次いで、最低限の攪拌をしながら20分にわたって顔料を加え、次いで混合物を高剪断力でさらに10時間攪拌した。次いでアルミニウムマグネシウムヒドロキシドステアレートを加え、攪拌を１時間継続した。得られた本発明のインク（粘度20,000センチポイズ）を例４Ａに記載のとおりボールペンに充填した。ペンは、例４Ａに記載の圧力発生組成物の栓を加えた場合でも、加えない場合でも滑らかに書けた。
【０１３４】
例１４Ａ
本発明のボールペンインクを以下の成分から製造した。
カーボンブラック        7.44ｇ
65/75鉱油              28.2ｇ
Solsperse 13940         0.45ｇ
Gilugel MIN             4.5ｇ
鉱油および分散剤Solsperse 17000を、Ultra-Turrax T25高剪断ミキサーを用いて8000rpmで10分間攪拌した。カーボンブラックを加え、25℃で30分間および70℃で3.5時間攪拌をさらに継続した。Gilugel MINを加え、攪拌を1.5時間継続した。得られた本発明のインク（粘度40,000センチポイズ）を例４Ａに記載のとおりボールペンに充填した。圧力発生組成物の栓も例４Ａと同様に使用した。ボールペンは滑らかに書けた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  圧力発生組成物を含む膨張可能な容器を含むバルブ付き流体貯蔵器の断面概略図である。
【図２】  流体がいくらか貯蔵器から排出された以外は図１と同じである断面概略図。
【図３】  本発明による流体ディスペンサーを取り込んだ筆記用具の実施様態の断面概略図。
【図１Ａ】  本発明のインクを取り入れた筆記用具の例の断面概略図である。
【図２Ａ】  ボールが取り除かれペンに本発明のインクが充填されている、ボールペン受座のＳＥＭ写真である。
【図３Ａ】  ボールが取り除かれペンに本発明によらないインクが充填されている、ボールペン受座のＳＥＭ写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図１Ａ】
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【図２Ａ】
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【図３Ａ】
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