(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記具のインキを収容する、合成樹脂製のインキタンクにおいて、前記インキタンクの内壁面が、算術平均粗さ（Ｒａ）が５００ｎｍ以下であり、さらに最大高低差（Ｐ−Ｖ）が５０００ｎｍ以下であることを特徴とする筆記具のインキタンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筆記具のインキを収容する、合成樹脂製のインキタンクに関し、更に詳しくは、ペン先としてのボールペンチップを先端に接続した、合成樹脂製の押し出し成形パイプを、その内部に直接インキを充填してなるボールペン型筆記具に使用するインキタンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インキタンク内に直接インキを収容する筆記具は、「生インキ式筆記具」などと称され、比較的大容量のインキを収容できるため、みずみずしい筆跡が長く維持されること、透明な壁部材からなるインキタンクを採用したものではインキ残量やインキ色などを一目で確認できることなどから使用されている。中でも、使用可能なインキの残存量を明確することは、その筆記具のデザイン的外観要素の一部を担うこともあり、特に重要視されてきている。但し、使用中に収納されているインキがインキタンクの内壁面に付着して残存してしまうと、この付着した残存インキが邪魔をしてインキ残量を知ることが出来ない。そこで、インキ収容管に改良を加える方法が提案させている。例えば、特公平３８−２９１３号には、インキ収容管の内壁面にシリコンワニスの様なインキ反撥性処理液を塗布し乾燥させている。また、特開平５−２７０１９３号公報に記載されている、ポリブテンを微粒子シリカにてゲル化剤した高粘度組成物をインキの界面に接触させて配置したものがあるが、このようなものでは、高粘度組成物をインキ消費に伴うインキ界面の移動に追従させ、インキ収容管内壁に付着したインキをインキ逆流防止体で掻き落とす効果が期待できるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
インキタンクの内壁面にシリコンワニスの様なインキ反撥性処理液を塗布するなどの内面コーティング処理を行うようなものでは、インキの種類によっては処理膜が染色したり、過剰な塗布液がインキを凝集させるなどの悪影響を与えることがあった。また、高粘度組成物をインキの界面に接触させて配置したものでは、高粘度流体の粘度調節、インキの気散防止のための蒸気圧調整、インキと相溶性が低いことなど、種々の物性値を考慮しなければならず、多色化も指向される多種のインキに対応することが困難で製造も煩雑となるものであった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、筆記具のインキを収容する、合成樹脂製のインキタンクにおいて、前記インキタンクの内壁面が、算術平均粗さ（Ｒａ）が５００ｎｍ以下であり、さらに最大高低差（Ｐ−Ｖ）が５０００ｎｍ以下であることを特徴とする筆記具のインキタンクを要旨とする。
【０００５】
インキタンクの形状としては、断面円形の筒状（パイプ）の他に、押し出し成形、射出成形等、合成樹脂の成形によって得られるものであれば際限なく使用可能である。但し、金型のコアピンの表面状態によって、成形品の内壁面の表面粗さを得ようとする場合には、キャビティを割り型とする射出成形が好ましいといえる。
【０００６】
また、インキタンクを構成する合成樹脂材質としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂等が使用可能であるが、中でも、インキ溶剤の透過性や、内面視認のための透明性の観点より、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂が好ましいといえる。更に、上述の内壁面の表面粗さを実現するためには、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂が好ましい。
【０００７】
算術平均粗さ（Ｒａ）はＪＩＳ  Ｂ０６０１で定義されている中心線平均粗さを測定面（６４００μｍ2、一辺８０μｍの正方形）に対して三次元に拡張し、基準面から指定面までの偏差の絶対値を平均した値を使用した。表面粗さの測定は（セイコーエプソン社製の機種名ＳＰＩ３８００Ｎ）を使用した。
【０００８】
最大高低差（Ｐ−Ｖ）は測定面における最大高さ（Ｚｍａｘ）と最小高さ（Ｚｍｉｎ）の差である。
【０００９】
【作用】
算術平均粗さ（Ｒａ）および最大高低差（Ｐ−Ｖ）は、接触するインキが移動するときの流動抵抗に影響を及ぼす要因と考えられる。即ち、Ｒａが小さい値であれば、そこに形成されている凹凸の凹がなだらかであることを示しており、凹（溝）に沿ったインキの拡散が発生し難いことになるものと考えられ、また、Ｐ−Ｖが小さい値であるということは凹凸の凸の高さが低いということであり、インキが移動する際の障害になりにくいものと考えられる。いずれにしても、現実問題としてゼロになることは考え難いので、成形条件や金型の内面処理を工夫することでより小さい値となるようにすることが好ましいものと考えられる。
【００１０】
【実施例】
以下に実施例および比較例を示す。
ポリプロピレン樹脂又はナイロン樹脂を使用して、以下に示す筆記具のインキタンクを作成した。各インキタンクは、外径６．２ｍｍ、内径４．７ｍｍの断面円形のパイプ形状とし、それぞれ種々の内面粗さのものとした。
【００１１】
実施例１
ブロック状のポリプロピレン樹脂を２３０℃に加熱した後、メルトインデックス１（溶解した樹脂原料を押し出し成形する際の流動性を示す値であり、その値はＪＩＳ  Ｋ６９２１−２に示されている方法により計測）、水冷温度２５℃の条件で押し出し成型により、内壁面粗さＲａ＝４８０ｎｍ、最大高低差Ｐ−Ｖ＝４７８０ｎｍのパイプを作製し、透明性の筆記具のインキタンクを得た。
【００１２】
実施例２
ブロック状のポリプロピレン樹脂を２３０℃に加熱した後、メルトインデックス２（メルトインデックスの調整は、溶解樹脂に炭酸カルシュウムを主成分とする離型材を混入し調整した。）、水冷温度２５℃の条件で押し出し成型により、内壁面粗さＲａ＝２２０ｎｍ、Ｐ−Ｖ＝３０２０ｎｍのパイプを作製し、透明性の筆記具のインキタンクを得た。
【００１３】
実施例３
ブロック状のポリプロピレン樹脂を２３０℃に加熱した後、メルトインデックス２．５、水冷温度２５℃の条件で押し出し成型により内壁面粗さＲａ＝１９５ｎｍ、Ｐ−Ｖ＝２１７０ｎｍのパイプを作製し、透明性の筆記具のインキタンクを得た。
【００１４】
実施例４
ブロック状の１２ナイロン樹脂を２５０℃に加熱した後、メルトインデックス１、水冷温度２５℃の条件で押し出し成型により内壁面粗さＲａ＝７３ｎｍ、Ｐ−Ｖ＝５２０ｎｍのパイプを作製し、透明性の筆記具のインキタンクを得た。
【００１５】
実施例５
ブロック状の１２ナイロン樹脂を２５０℃に加熱溶解した後、メルトインデックス２．２、水冷温度２５℃の条件で押し出し成型により内壁面粗さＲａ＝５４ｎｍ、Ｐ−Ｖ＝３１０ｎｍのパ イプを作製し、透明性の筆記具のインキタンクを得た。
【００１６】
比較例１
ブロック状のポリプロピレン樹脂を２３０℃に加熱した後、メルトインデックス１、水温５０℃の冷却条件で押し出し成型により内壁面粗さＲａ＝３５０ｎｍ、Ｐ−Ｖ＝７５４８ｎｍのパイプを作製し、透明性の筆記具のインキタンクを得た。
【００１７】
比較例２
ブロック状のポリプロピレン樹脂を２４０℃に加熱した後、メルトインデックス３、水温５０℃の冷却条件で押し出し成型により内壁面粗さＲａ＝７３４ｎｍ、Ｐ−Ｖ＝１０２１０ｎｍのパイプを作製し、透明性の筆記具のインキタンクを得た。
【００１８】
比較例３
ブロック状のポリプロピレン樹脂を２４０℃に加熱した後、メルトインデックス１、水温５０℃の冷却条件で押し出し成型により内壁面粗さＲａ＝６２０ｎｍ、Ｐ−Ｖ＝４５３０ｎｍのパイプを作製し、透明性の筆記具のインキタンクを得た。
【００１９】
【発明の効果】
上記実施例・比較例にて示した各インキタンクについて、パイプ内壁面へのインキ付着発生の有無を確認した。
【００２０】
インキ付着確認試験
各実施例・比較例のインキタンクに、それぞれ対応するインキに対する下記に示すペン先を接続すると共に、下記に示すインキを充填して筆記具の構造を整え、５０℃、湿度６０％の環境下に１０日間放置した後、筆記速度１０ｃｍ／秒、筆記荷重１００ｇ、筆記角度７０度でインテック（株）製ＮＳ−〈５５〉カエテの用紙に（株）精機工業研究所製、ＴＳ−４Ｃ−１０型を用い螺旋筆記を行った。７００ｍ筆記後の各インキタンクにおけるインキの付着を目視確認した。結果を表１に示す。
【００２１】
0004419295.tif 000002
上記成分中カツボキシメチルヒドロキシプロピル化ガーガム、カラギーナン以外の成分をボールミルで３時間混合攪拌した後、カルボキシメチルヒドロキシプロピ化ガーガム、カラギーナンを加えて再度２時間分散処理を行い、粘度２０１８ｃｐの黒色水性インキ組成物を得た。
粘度は（株）トキメック製ＥＬＤ型粘度計ＳＴローター２．５ｒｐｍにて測定した。
【００２２】
0004419295.tif 000003
上記混合物を８０℃で６時間攪拌して粘度６８７０ｃｐ（２５℃）の黒色インキを得た。粘度は（株）トキメック製ＥＬＤ型粘度計ＳＴローター１０ｒｐｍにて測定した。
【００２３】
ペン先１（水性ゲルインキ用ボールペンチップ）
ぺんてる（株）製水性ゲルインキボールペンハイブリッド（Ｋ１０５）のリフィルＫＦ５の先端に接続されているステンレス製のボールホルダーが超硬製ボールを抱持したボールペンチップ。
【００２４】
ペン先２（油性インキ用ボールペンチップ）
ぺんてる（株）製油性ボールペンＢＫ７０のリフィルＢＫＬ７に接続されているステンレス製のボールホルダーが超硬製ボールを抱持したボールペンチップ。
【００２５】
【表１】
0004419295.tif 000004
【００２６】
以上のように、本発明の筆記具のインキタンクは、パイプ内壁面へのインキの付着を防止できることが判明した。この事実によりインキ残量を明確にした筆記具の提供が可能となった。