(57)【要約】【課題】熱変色性インキによる筆跡を摩擦熱で熱変色させることができ、且つ静電式入力装置への入力を行うことができる摩擦体及びそれを備えた熱変色性筆記具を得る。【解決手段】熱変色性インキの筆跡を摩擦してその際に生じる摩擦熱で該筆跡を熱変色可能な擦過体８であって、擦過体８が、低摩耗性の弾性材料で形成した摩擦部材６と、摩擦部材６に内設した導電性材料からなる入力部材７とを有し、摩擦部材６の頂部６ｅに薄肉部６ｆを設け、摩擦部材６の薄肉部６ｆに入力部材７の端部７ｃを隣接させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱変色性インキの筆跡を摩擦してその際に生じる摩擦熱で該筆跡を熱変色可能な擦過体であって、前記擦過体が、低摩耗性の弾性材料で形成した摩擦部材と、前記摩擦部材に内設した導電性材料からなる入力部材とを有し、前記摩擦部材の頂部に薄肉部を設け、前記摩擦部材の薄肉部に前記入力部材の端部を隣接させた構造の擦過体。
【請求項２】
前記擦過体を具備した熱変色性筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱変色性インキの筆跡を摩擦してその際に生じる摩擦熱で該筆跡を熱変色可能な擦過体及びそれを備えた熱変色性筆記具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱変色性インキを用いて紙面に筆記した筆跡を、摩擦した際の摩擦熱で熱変色させる摩擦部付の熱変色性筆記具は知られており、例えば特許文献１には、可逆熱変色性インキを内蔵させた筆記具の軸体の後端部や筆記具用キャップの頂部に摩擦体を設けた構造が記載されており、筆記具で筆記した熱変色性インキによる筆跡を、その筆記具に設けた摩擦体で熱変色する構造が開示されている。この熱変色性筆記具は、非常に便利な性質を有しており、筆記具で紙に筆記した筆跡を、同じく筆記具に設けた摩擦部で摩擦して消色させることができるものが実際に製品化され、幅広い利用者層で満足されている。
【０００３】
一方、特許文献２に記載されているように、手で持って使用する薄形のタッチパネル形式の入力装置が市場で人気を得ており、静電入力方式の入力装置の入力画面に指先で触れて入力を行ったり、特許文献３で開示されているように、導電性ゴムで形成された入力部を前方に設けた入力ペンで、入力装置の入力画面を紙と同じように扱い、絵を描いたり文字を書いたりすることができる入力ペンの需要が高くなっている。
【０００４】
ところで市場には、軸筒の一端側に入力部を設け、他端側にはボールペンなどのペン先を設けた構成にして、入力装置への入力だけでなく、紙への筆記を行うことができる両頭構造の筆記具が存在している。しかしながら、このような構造では、紙へ筆記を行うペン先の反対側には、入力装置へ入力を行うための入力部が専用に設けてあることから、前述した熱変色性筆記具における実施を考えた場合には、筆記具とは別に筆跡を摩擦するための摩擦具を用意する必要があり、利便性に欠けるものとなってしまった。
【０００５】
また、特許文献４に記載の熱変色性筆記具では、熱変色性インキを摩擦熱で熱変色させる擦過部材を導電性材料で形成すると共に、前記擦過部材を保持する軸筒やキャップも導電性材料で形成して、静電入力方式の入力装置の入力画面に対し、前記熱変色性筆記具の擦過部材を接触させることで、入力装置に入力を行う構造が開示されている。
前記擦過部材は、紙面を擦過して摩擦熱を発生させることで熱変色することと、入力画面に対して接触させることで入力する場合、当該擦過部材の成形材料として弾性を有した導電性ゴムを採用することが考えられている。しかしながら、ゴムの中に導電性カーボンを含ませた導電性ゴムを使用する場合には、熱変色性筆記具で筆記した筆跡を前記擦過部材で摩擦した時に、導電性ゴムのカーボンが紙面に付着して汚してしまうということが問題となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４８７４４号公報
【特許文献２】特開２０１１−８１８２５号公報
【特許文献３】特許第４１４２７７６号公報
【特許文献４】特開２０１２−１６２０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明では、熱変色性インキによる筆跡を摩擦熱で熱変色させることができ、且つ静電式入力装置への入力を行うことができる摩擦体及びそれを備えた熱変色性筆記具を得ることを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
「１．熱変色性インキの筆跡を摩擦してその際に生じる摩擦熱で該筆跡を熱変色可能な擦過体であって、前記擦過体が、低摩耗性の弾性材料で形成した摩擦部材と、前記摩擦部材に内設した導電性材料からなる入力部材とを有し、前記摩擦部材の頂部に薄肉部を設け、前記摩擦部材の薄肉部に前記入力部材の端部を隣接させた構造の擦過体。
２．前記擦過体を具備した熱変色性筆記具。」である。
【０００９】
摩擦部材は、弾力性を有する合成樹脂（ゴム、エラストマー）が好ましく、例えば、シリコン樹脂、ＳＢＳ樹脂（スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体）、ＳＥＢＳ樹脂（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体）、フッ素系樹脂、クロロプレン樹脂、ニトリル樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等があげられ、高摩耗性の弾性材料（例えば、消しゴム等）からなるものではなく、摩擦時に摩耗カス（消しカス）が殆ど生じず、また紙面への色移りが生じない低摩耗性の弾性材料で構成する。
【００１０】
入力部材は、金属や導電性樹脂や導電性繊維等の導電性材料で成形し、特に、弾性を有した樹脂に導電性繊維を混ぜ込んだ導電性ゴムにより成形することで、摩擦部材と同様に弾力性を有するものが得られ、擦過体を入力装置へ接触させた時の感触が軟らかいものにすることができる。
また、入力部材を導電性ゴムや導電性繊維のように弾力性を有する材質で形成することで、擦過体を入力装置へ強く押し付けた際にも、例えばシリコン樹脂で成形した摩擦部材の薄肉の頂部に掛かる負担を軽減し、薄肉部が破れてしまうなどの損傷を防止できるものとなる。
本発明で言う導電性ゴムには導電性エラストマーを含むものであり、市販の導電性ゴム材料としては、信越化学工業（株）製のＥＣシリーズ・シリコーンゴム、ライオン（株）製のレオパウンドシリーズ、ＪＦＥテクノリサーチ（株）製のサステックシリーズ等が例示できる。
【００１１】
摩擦部材と入力部材との関係は、摩擦部材に形成した開口部に入力部材を嵌着したり接着したり、或いは双方を二色成形したりして、摩擦部材と入力部材とを一つのユニットとして形成するものであり、その方法は限定されない。尚、摩擦部材と入力部材とを接着する場合には導電性接着剤を用いるとよい。
本発明の擦過体は、摩擦部材の薄肉部に入力部材を隣接させることで、薄肉部の強度を入力部材で補助することができる。また、摩擦部材の薄肉部は、薄ければ薄いほど、入力部材の端部が静電入力方式の入力装置の入力画面に近づくのでよいが、その薄さは、前記薄肉部を成形する材料や入力する入力装置に応じて適宜設定すればよい。
また、静電入力方式の入力装置は、摩擦部材に内設した入力部材が入力画面に対して一定以上の面積で近づくことで入力反応を示すため、入力部材の端部形態は入力装置に応じて設定すればよい。
【００１２】
本発明では、使用者の手と摩擦部材に内設した入力部材とを電気的に導通できるようにすることが肝要であり、その方法としては、入力部材を外部に露出させて使用者の手が直接触れるようにしたり、入力部材を外部に露出した導電性部材に連接させて使用者の手が触れるようにすることが一例としてあげられる。
擦過体を単独で使用する場合には、摩擦部材に内設した入力部材に、金属等の導電性材料で形成した飾りとチェーンやワイヤーとを連結した装飾体を取り付けることで、小さな擦過体の紛失を予防できると共に、使用者の手が直接入力部材に触れなくても装飾体に触れることで、入力装置への入力が行えるものとなり、操作性を向上させることができる。
【００１３】
また擦過体を熱変色性筆記具に付設する場合には、軸筒或いはキャップに前記擦過体を装着することから、該擦過体と使用者の手とが電気的に導通するように軸筒またはキャップを導電性材料で成形することが好ましい。軸筒またはキャップを導電性材料で成形する場合には、樹脂と導電性フィラーとを含有する成形材料、或いは金属材料等の導電性材料により形成されるが、コストや成形により所望の形状の部品が容易に得られる点で導電性樹脂が好適である。
導電性樹脂も導電性ゴム同様に、樹脂中に導電性カーボン或いは金属等の導電剤を混合することにより得られ、市販の導電性樹脂を用いることもできる。市販の導電性樹脂としては、大日精化工業（株）製のネオコンシリーズ、東京インキ（株）製のパピオスタットシリーズ、大塚化学（株）製のウイスタットシリーズ、ＪＦＥテクノリサーチ（株）製のサステックシリーズ等が例示できる。
【００１４】
熱変色性筆記具において熱変色性インキを吐出させるペン先は、ボールペンチップや多孔質ペン体などを用いることができ、この場合、熱変色性インキに含有させる熱変色性マイクロカプセル粒子の平均粒子径は、０．１〜５．０μｍ、好ましくは、０．５〜３μｍの範囲のものが好適である。平均粒子径が３．０μｍを越える系では、ボールペンチップやマーキングペンチップの毛細間隙からの流出性が低下し、平均粒子径が０．５μｍ未満の系では高濃度の発色性を示し難くなる。
尚、本発明で規定する「平均粒子径」は、堀場製作所製レーザー式粒度分布測定機ＬＡ−３００（体積基準）を使用し、そのメジアン径を平均粒子径とした値である。
【００１５】
また、熱変色性インキとしては、可逆、不可逆を問わず汎用のものが適用でき、摩擦熱による筆跡の加温によって、筆跡の色相を変化させることや、消色、着色させることができるものが選択的に適用できる。
特に、前記筆跡の変化は、熱変色性組成物をマイクロカプセルに内包させることで、組成変化を生じることなく長期間安定して発現できるものとなる。
マイクロカプセル顔料に内包される熱変色性組成物としては、繰り返しの使用性、温度変化の正確性等の点から、（イ）電子供与性呈色性有機化合物、（ロ）電子受容性化合物、（ハ）前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体からなる可逆熱変色性組成物が好適である。
【００１６】
具体的に、可逆熱変色性組成物を内包させたマイクロカプセル顔料としては、特公昭５１−４４７０６号公報、特公昭５１−４４７０７号公報、特公平１−２９３９８号公報等に記載された、所定の温度（変色点）を境としてその前後で熱変色し、高温側変色点以上の温度域で消色状態、低温側変色点以下の温度域で発色状態を呈し、両状態のうち常温域では特定の一方の状態しか存在せず、もう一方の状態は、その状態が発現するのに要した熱または冷熱が適用されている間は維持されるが、熱または冷熱の適用がなくなれば常温域で呈する状態に戻る、ヒステリシス幅が比較的小さい特性（ΔＨ＝１〜７℃）を有する加熱消色型の可逆熱変色性組成物を内包したマイクロカプセル顔料を適用できる。
さらに、特公平４−１７１５４号公報、特開平７−１７９７７７号公報、特開平７−３３９９７号公報、特開平８−３９９３６号公報等に記載されている比較的大きなヒステリシス特性（ΔＨ＝８〜５０℃）を示すものも適用できる。
【００１７】
また、特開２００６−１３７８８６号公報、特開２００６−１８８６６０号公報、特開２００８−４５０６２号公報、特開２００８−２８０５２３号公報等に記載されている大きなヒステリシス特性を示す、即ち、温度変化による着色濃度の変化をプロットした曲線の形状が、温度を変色温度域より低温側から上昇させていく場合と逆に変色温度域より高温側から下降させていく場合とで大きく異なる経路を辿って変色し、完全発色温度以下の低温域での発色状態、または完全消色温度以上の高温域での消色状態が、特定温度域（実質的二相保持温度域）で色彩記憶性を有する可逆熱変色性組成物を内包させたマイクロカプセル顔料を用いることもできる。
【００１８】
本発明の熱変色性筆記具に適用される、色彩記憶性を有する可逆熱変色性組成物として具体的には、完全発色温度を冷凍室、寒冷地等でしか得られない温度、即ち−５０〜０℃、好ましくは−４０〜−５℃、より好ましくは−３０〜−１０℃、且つ、完全消色温度を摩擦体による摩擦熱、ヘアドライヤー等身近な加熱体から得られる温度、即ち５０〜９５℃、好ましくは５０〜９０℃、より好ましくは６０〜８０℃の範囲に特定し、ΔＨ値を４０〜１００℃に特定することにより、常態（日常の生活温度域）で呈する色彩の保持に有効に機能させることができる。
【００１９】
また、熱変色性インキは、筆記具の軸体の内部に直接収容させるよりも、ボールペンレフィルのような筆記体に収容させた上で筆記具の軸体の内部に収容させる構成の方が、インキがなくなった際にレフィル交換が可能なものとなり、またインキが漏れ出さない構造とすることが容易に実現できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の擦過体は、熱変色性筆記具で筆記した筆跡を摩擦部材で摩擦して紙面を汚すことなく熱変色させることが可能であり、使用者の手と摩擦部材の内部に配した入力部材とを電気的に導通させながら、摩擦部材の頂部に設けた薄肉部を通して入力装置への入力が可能なものとなった。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施例の擦過体を備えた熱変色性筆記具の全体斜視図である。
【図２】図１の熱変色性筆記具の要部拡大図である。
【図３】図１の熱変色性筆記具の要部断面図である。
【図４】本実施例の擦過体を分解した状態の図である。
【図５】図１の熱変色性筆記具で筆記を行っている状態の図である。
【図６】図１の熱変色性筆記具で熱変色を行っている状態の図である。
【図７】図１の熱変色性筆記具で静電容量方式の入力装置へ入力を行っている状態の図である。
【図８】本実施例の擦過体に装飾体を付設した状態の図である。
【図９】図８の擦過体で静電容量方式の入力装置へ入力を行っている状態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（以下、実施例と記載する）を
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
また、説明を分かり易くするために、図面中の同様の部材、同様の部分については同じ番号を付してある。本実施例の説明においては、ペン先がある側を前方と表現し、その反対側を後方と表現する。
【００２３】
図１は本実施例の擦過体を備えた熱変色性筆記具の全体斜視図であり、図２は要部拡大図であり、図３は要部断面図であり、図４は擦過体を分解した状態の図である。
本実施例の熱変色性筆記具１は、軸筒２を、導電性樹脂で形成した前軸３と後軸４とで構成し、前軸３に対して後軸４を回動させることで、前軸３の前方に形成した開口３ａから軸筒２内に収容したボールペンレフィル５のペン先５ａを出没させ、筆記状態と携帯状態とを使い分けることができるものである。
ペン先５ａはボールペンチップ構造としており、ボールペンレフィル５の内部には、完全発色温度が−２０℃、完全消色温度が６４℃、ΔＨ値が７０℃である熱変色性組成物を内包した平均粒子径が３μｍのマイクロカプセル顔料を、水性媒体中に分散した熱変色性インキ（図示せず）が収容されている。
また、後軸４の後端開口４ａには、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に準拠しデュロメータのタイプＡで測定した硬度が９０のスチレン系熱可塑性エラストマーによって形成した白色の摩擦部材６と、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に準拠しデュロメータのタイプＡで測定した硬度が７０のシリコン系熱可塑性エラストマーに炭素粉末を混練した導電性ゴムによって形成した黒色の入力部材７とを連結して成した擦過体８を着脱可能に装着してある。
【００２４】
次に図３、図４を用いて擦過体８を詳述すると、本実施例の擦過体８は、入力部材７の円柱部７ａを摩擦体６に形成した前方が開口する断面円形状の凹部６ａへ密嵌させ、入力部材７の前方に形成した鍔部７ｂを、摩擦部材６の前方に形成した小径部６ｂの前端６ｃに当接させた状態で一体としてある。尚、摩擦部材６の外側は紙面（図示せず）を摩擦できる肉厚部６ｄとしてあり、頂部６ｅには薄肉部６ｆを一体で形成し、摩擦部材６の薄肉部６ｆに入力部材７の端部７ｃを当接させている。本実施例では薄肉部６ｆを摩擦部材６と一体で形成したが別体で形成することも可能である。
また擦過体８は、擦過体８を後軸４の後端開口４ａに装着した状態で、入力部材７の鍔部７ｂが後軸４の後端開口４ａ内に形成した突起４ｂに接触して、導電性樹脂で形成した後軸４と導電性ゴムで形成した入力部材７とが電気的に導通できるようにしてあり、使用者が後軸４を把持した状態で、摩擦部材６の薄肉部６ｆを入力装置（図示せず）の入力画面に接触させることで入力を行うことができる。
尚、スチレン系熱可塑性エラストマーで形成した摩擦部材６の薄肉部６ｆは薄くて脆いが、本実施例では薄肉部６ｆの裏側に導電性ゴムで形成した入力部材７の端部７ｃを隣接させてあることから、摩擦部材６の薄肉部６ｆの弱さを補える構成になっている。
【００２５】
次に図５を用いて、本実施例の熱変色性筆記具１で筆記する状態について説明を行う。図に示すように、熱変色性筆記具１は、前軸３の開口３ａより突出させたペン先５ａから熱変色性インキを吐出させて、紙面１１０に文字１１０ａを書くことができた。
【００２６】
次に図６を用いて、本実施例の熱変色性筆記具１で、紙面に筆記された熱変色性インキによる筆跡を熱変色で消去する状態について説明を行う。図６に示すように熱変色性筆記具１は、軸筒２を傾けて摩擦部材６の肉厚部６ｄの角部６ｇで紙面１１０を摩擦することにより、前記熱変色性インキで筆記された筆跡を摩擦熱で消色して、文字１１０ａを消去することができた。
【００２７】
次に図７を用いて、本実施例の熱変色性筆記具１で、静電容量方式の入力装置に入力する状態について説明を行う。図７に示すように、熱変色性筆記具１は、軸筒２を立てて摩擦部材６の薄肉部６ｆを静電容量方式の入力装置１２０における入力画面１２０ａに接触させて摺動させると、使用者の手と該使用者が把持した後軸４及び摩擦部材６に内設した入力部材７とを電気的に導通させながら該摩擦部材６の頂部６ｅに設けた薄肉部６ｆを通して入力画面１２０ａに静電容量変化を生じさせ、画像作成ソフトウェアの画面に線１２０ｂを描くことができた。本実施例の擦過体８は、弾力性を有する摩擦部材６の薄肉部６ｆの裏側に、同じく弾力性を有する導電性ゴムで形成した入力部材７の端部７ｃが隣接していることから、擦過体８を入力装置１２０の入力画面１２０ａへ接触させた時に軟らかい感触で入力を行うことができ、また入力装置１２０の入力画面１２０ａを傷つけることもなかった。
【００２８】
図８は、前記熱変色性筆記具１から擦過体８を取り外して金属製の装飾体９を付設した状態の図である。図８に示すように、入力部材７の鍔部７ｂに穿孔した貫通孔７ｄには、金属製のハート型の飾り９ａに連結した金属製のチェーン９ｂを挿通させ、飾り９ａとチェーン９ｂと入力部材７とが電気的に導通するようにしてある。
この装飾体９が付設された擦過体８で、静電容量方式の入力装置に入力する状態について説明を行う。図９に示すように擦過体８は、摩擦部材６の薄肉部６ｆを静電容量方式の入力装置１２０における入力画面１２０ａに接触させて摺動させると、使用者の手と該使用者が摘まんだ入力部材７の鍔部（図示せず）及び摩擦部材６に内設した入力部材７とを電気的に導通させながら該摩擦部材６の頂部６ｅに設けた薄肉部６ｆを通して入力画面１２０ａに静電容量変化を生じさせ、画像作成ソフトウェアの画面に線１２０ｂを描くことができた。また図９に示した通り、本実施例の擦過体８は小さくて摘まみ難いが、手の中に金属製の装飾体９を持つことで入力が行い易くなり、また装飾体９があることで擦過体８の紛失を予防できるものとなった。
【符号の説明】
【００２９】
１…熱変色性筆記具、
２…軸筒、
３…前軸、３ａ…開口、
４…後軸、４ａ…後端開口、４ｂ…突起、
５…ボールペンレフィル、５ａ…ペン先、
６…摩擦体、６ａ…凹部、６ｂ…小径部、６ｃ…前端、６ｄ…肉厚部、６ｅ…頂部、６ｆ…薄肉部、６ｇ…角部、
７…入力部材、７ａ…円柱部、７ｂ…鍔部、７ｃ…端部、７ｄ…貫通孔、
８…擦過体、
９…装飾体、９ａ…飾り、９ｂ…装飾体、
１１０…紙面、１１０ａ…文字、
１２０…入力装置、１２０ａ…入力画面、１２０ｂ…線。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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