JP2009090565A

JP2009090565A - 摩擦体

Info

Publication number: JP2009090565A
Application number: JP2007264177A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Sekine; 伸雄関根
Original assignee: Pilot Ink Co Ltd
Current assignee: Pilot Ink Co Ltd
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2009-04-30

Abstract

【課題】、所望する熱変色面積に適した大きさの接触面積を得ることができる摩擦体を提供する。
【解決手段】本願発明の摩擦体Ａは、熱変色性インキの筆跡を摩擦しその際に生じる摩擦熱で前記熱変色性インキの筆跡を熱変色可能であり、凸曲面状の表面を有する弾性材料からなる摩擦部を備える。摩擦体Ａは、凸曲面状の表面の曲率半径が異なる摩擦部１・２を複数備える。頂部に第１の摩擦部１を形成し、前記第１の摩擦部１の近傍に第２の摩擦部２を形成し、第１の摩擦部１の曲率半径Ｒ１を第２の摩擦部２の曲率半径Ｒ２よりも大きく設定し、第１の摩擦部１及び第２の摩擦部２が一連の凸曲面を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、摩擦体に関する。詳細には、被筆記面（例えば紙面）上の熱変色性インキの筆跡を摩擦しその際に生じる摩擦熱で前記熱変色性インキの筆跡を熱変色可能な摩擦体に関する。

従来、特許文献１には、熱変色性インキによる筆跡を摩擦熱で熱変色させるための摩擦体において、摩擦体の形状を凸曲面とすることが記載され、さらに、前記凸曲面とすることにより、筆跡との接触角度によらず一定の接触面積が得られることが記載されている。

特開２００４−１４８７４４号公報

前記従来の凸曲面状の摩擦体は、摩擦体と筆跡との接触面積（即ち摩擦体と被筆記面との接触面積）が接触角度によらず一定であるため、熱変色性インキの筆跡の小面積を熱変色させたい場合や、熱変色性インキの筆跡の大面積を熱変色させたい場合、所望する熱変色面積に適した大きさの接触面積を得ることができないおそれがある。例えば、熱変色性インキの筆跡の小面積を熱変色させたい場合、前記従来の摩擦体では、熱変色性インキの筆跡の熱変色させたくない部分を熱変色させてしまうおそれがあり、一方、熱変色性インキの筆跡の大面積を熱変色させたい場合、前記従来の摩擦体では多大な摩擦回数を必要とする。

本発明は、前記従来の問題点を解決するものであって、所望する熱変色面積に適した大きさの接触面積を得ることができる摩擦体を提供しようとするものである。

本願の第１の発明は、熱変色性インキの筆跡を摩擦しその際に生じる摩擦熱で前記熱変色性インキの筆跡を熱変色可能な摩擦体であって、凸曲面状の表面を有する弾性材料からなる摩擦部を備え、凸曲面状の表面の曲率半径が異なる摩擦部を複数備えること（請求項１）を要件とする。（図１乃至図４参照）

前記第１の発明の摩擦体Ａは、凸曲面状の表面の曲率半径が異なる摩擦部１・２を複数（即ち少なくとも二箇所）備えることにより、熱変色性インキの筆跡の小面積を熱変色させたい場合には、曲率半径の比較的小さい摩擦部を使用することにより、一定荷重における被筆記面との比較的小さい接触面積を得ることができ、一方、熱変色性インキの筆跡の大面積を熱変色させたい場合には、曲率半径の比較的大きい摩擦部を使用することにより、一定荷重における被筆記面との比較的大きい接触面積を得ることができる。即ち、前記第１の発明の摩擦体Ａは、所望する熱変色面積に応じた最適な大きさの接触面積を有する摩擦部を選択して使用できる。

本願の第２の発明は、前記第１の発明において、頂部に第１の摩擦部１を形成し、前記第１の摩擦部１の近傍に第２の摩擦部２を形成し、第１の摩擦部１の曲率半径Ｒ１を第２の摩擦部２の曲率半径Ｒ２よりも大きく設定し、第１の摩擦部１及び第２の摩擦部２が一連の凸曲面を形成すること（請求項２）を要件とする。（図１及び図２参照）

前記第２の発明の摩擦体Ａは、熱変色性インキの筆跡の大面積を熱変色させたい場合には、曲率半径の比較的大きい第１の摩擦部１を使用することにより、一定荷重における被筆記面との比較的大きい接触面積を得ることができ、一方、熱変色性インキの筆跡の小面積を熱変色させたい場合には、曲率半径の比較的小さい第２の摩擦部２を使用することにより、一定荷重における被筆記面との比較的小さい接触面積を得ることができる。即ち、前記第２の発明の摩擦体Ａは、所望する熱変色面積に応じた最適な大きさの接触面積を有する摩擦部を選択して使用できる。

特に、前記第２の発明の摩擦体Ａは、第１の摩擦部１及び第２の摩擦部２が一連の凸曲面を形成することにより、第１の摩擦部１と第２の摩擦部２との接続部分において、第１の摩擦部１と第２の摩擦部２とを同時に筆跡に接触させ、大きい接触面積と小さい接触面積の中間の大きさの接触面積を得ることができる。尚、前記第２の摩擦部２の曲率半径Ｒ２に対する第１の摩擦部１の曲率半径Ｒ１の比（Ｒ１／Ｒ２）は、接触面積の十分な選択の幅が得られる点から、１．５以上が好ましい。尚、本発明で、頂部とは、第１の摩擦部１と第２の摩擦部２とが構成する一連の凸曲面の頂部をいう。

本願の第３の発明は、前記第１の発明において、頂部に第１の摩擦部１を形成し、前記第１の摩擦部１の近傍に第２の摩擦部２を形成し、第１の摩擦部１の曲率半径Ｒ１を第２の摩擦部２の曲率半径Ｒ２よりも小さく設定し、第１の摩擦部１及び第２の摩擦部２が一連の凸曲面を形成すること（請求項３）を要件とする。（図３及び図４参照）

前記第３の発明の摩擦体Ａは、熱変色性インキの筆跡の小面積を熱変色させたい場合には、曲率半径の比較的小さい第１の摩擦部１を使用することにより、一定荷重における被筆記面との比較的小さい接触面積を得ることができ、一方、熱変色性インキの筆跡の大面積を熱変色させたい場合には、曲率半径の比較的大きい第２の摩擦部２を使用することにより、一定荷重における被筆記面との比較的大きい接触面積を得ることができる。即ち、前記第２の発明の摩擦体Ａは、所望する熱変色面積に応じた最適な大きさの接触面積を有する摩擦部を選択して使用できる。

特に、前記第３の発明の摩擦体Ａは、第１の摩擦部１及び第２の摩擦部２が一連の凸曲面を形成することにより、第１の摩擦部１と第２の摩擦部２との接続部分において、第１の摩擦部１と第２の摩擦部２とを同時に筆跡に接触させ、大きい接触面積と小さい接触面積の中間の大きさの接触面積を得ることができる。尚、前記第１の摩擦部１の曲率半径Ｒ１に対する第２の摩擦部２の曲率半径Ｒ２の比（Ｒ２／Ｒ１）は、接触面積の十分な選択の幅が得られる点から、１．５以上が好ましい。尚、本発明で、頂部とは、第１の摩擦部１と第２の摩擦部２とが構成する一連の凸曲面の頂部をいう。

・摩擦体
尚、本発明で、摩擦体の摩擦部を構成する弾性材料（または摩擦体を構成する弾性材料）は、弾性を有する樹脂（ゴム、エラストマー）が挙げられ、例えば、シリコーン樹脂、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−ブタジエン−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）等が挙げられる。前記摩擦体の摩擦部を構成する弾性材料（または摩擦体を構成する弾性材料）は、高摩耗性の弾性材料（例えば、消しゴム等）からなるものよりも、摩擦時に消しカスが生じない低摩耗性の弾性材料からなることが好ましい。

前記摩擦体の適用例としては、熱変色性インキを内蔵し且つ熱変色性インキを吐出可能なペン先を備えた筆記具の一部（例えば、筆記具本体の端部、またはキャップの端部）に取り付けられてもよいし、直接把持可能な大きさの単体であってもよいし、または把持可能なホルダーに取り付けられてもよい。

・熱変色性インキ
尚、本発明において、前記熱変色性インキは、可逆熱変色性インキが好ましい。前記可逆熱変色性インキは、発色状態から加熱により消色する加熱消色型、発色状態または消色状態を互変的に特定温度域で記憶保持する色彩記憶保持型、または、消色状態から加熱により発色し、発色状態からの冷却により消色状態に復する加熱発色型等、種々のタイプを単独または併用して構成することができる。

また、前記可逆熱変色性インキに含有される色材は、従来より公知の（イ）電子供与性呈色性有機化合物、（ロ）電子受容性化合物、及び（ハ）前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体、の必須三成分を少なくとも含む可逆熱変色性組成物をマイクロカプセル中に内包させた可逆熱変色性マイクロカプセル顔料が好適に用いられる。

本発明では、図５に示すように、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異なる経路を辿って変色し、完全発色温度（ｔ_１）以下の低温域での発色状態、または完全消色温度（ｔ_４）以上の高温域での消色状態が、特定温度域〔ｔ_２〜ｔ_３の間の温度域（実質的二相保持温度域）〕で記憶保持できる色彩記憶保持型熱変色性インキが適用されることが好ましい。図５において、ΔＨは、ヒステリシスの程度を示す温度幅（即ちヒステリシス幅）を示す。ΔＨの値が小さいと、変色前後の両状態のうち一方の状態しか存在しえない。ΔＨの値が大きいと、変色前後の各状態の保持が容易となる。

本発明では、前記熱変色性インキの摩擦部の摩擦熱による変色温度は、２５℃〜９５℃（好ましくは３６℃〜９５℃）に設定される。即ち、本発明では、前記高温側変色点〔完全消色温度（ｔ_４）〕を、２５℃〜９５℃（好ましくは、３６℃〜９０℃）の範囲に設定し、前記低温側変色点〔完全発色温度（ｔ_１）〕を、−３０℃〜＋２０℃（好ましくは、−３０℃〜＋１０℃）の範囲に設定することが有効である。それにより、常態（日常の生活温度域）で呈する色彩の保持を有効に機能させることができるとともに、可逆熱変色性インキによる筆跡を摩擦部による摩擦熱で容易に変色することができる。

前記可逆熱変色性マイクロカプセル顔料は、粒子径の平均値が０．５〜５．０μｍ、好ましくは１〜４μｍの範囲にあることが好ましい。平均粒子径が５．０μｍを越える系では、ボールペンチップや多孔質ペン体の毛細間隙からの流出性が低下し、平均粒子径が０．５μｍ以下の系では高濃度の発色性を示し難くなる。

前記可逆熱変色性マイクロカプセル顔料は、インキ組成物全量に対し、２〜５０重量％（好ましくは３〜４０重量％、更に好ましくは、４〜３０重量％）配合することができる。２重量％未満では発色濃度が不充分であり、５０重量％を越えるとインキ流出性が低下し、筆記性が阻害される。

本発明の摩擦体は、所望する熱変色面積に適した大きさの接触面積を得ることができる。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態を図１及び図２に示す。
本実施の形態の摩擦体Ａは、弾性材料（例えば、ＳＥＢＳ樹脂、ＳＢＳ樹脂）により構成される。前記摩擦体Ａは、凸曲面状の表面を有する。

前記凸曲面状の表面の頂部には、凸曲面状（具体的には凸球面状）の表面からなる第１の摩擦部１が設けられ、前記第１の摩擦部１の周囲には、凸曲面状の表面からなる第２の摩擦部２が環状に設けられる。前記第２の摩擦部２は前記第１の摩擦部１と近接して設けられる。前記第１の摩擦体Ａと前記第２の摩擦体Ａとは、滑らかに接続され、一連の凸曲面を構成する。前記第１の摩擦部１の凸曲面状の表面の曲率半径Ｒ１は、前記第２の摩擦部２の凸曲面状の表面の曲半径Ｒ２よりも大きく設定される（即ち、Ｒ１＞Ｒ２）。

前記第２の摩擦部２の曲率半径Ｒ２に対する前記第１の摩擦部１の曲率半径Ｒ１の比（Ｒ１／Ｒ２）は、１．５以上に設定される。それにより、摩擦変色時の接触面積の十分な選択の幅が得られる。

図１の摩擦体Ａは、円柱状の本体の一端に凸曲面が形成されている。図１の摩擦体Ａは、摩擦変色時、本体の外面を直接把持して使用することができる。

また、図１の摩擦体Ａは、図２に示すように、ホルダー３の一端に取り付けられ、摩擦変色時、前記ホルダー３を把持して使用することができる。本実施の形態では、ホルダー３の一端に形成された取付孔の内面に、摩擦体Ａの外面が圧入される。

本実施の形態の摩擦体Ａは、第１の摩擦部１の曲率半径Ｒ１が第２の摩擦部２の曲率半径Ｒ２よりも大きいことにより、一定荷重で押圧した時の第１の摩擦部１と被筆記面との接触面積が、一定荷重で押圧した時の第２の摩擦部２と被筆記面との接触面積よりも大きく設定される。本実施の形態の摩擦体Ａを用いて、熱変色性インキの筆跡の大面積を熱変色させる場合には、一定荷重における被筆記面との接触面積の大きい第１の摩擦部１（即ち、曲率半径Ｒ１が大きい第１の摩擦部１）を選択して使用でき、一方、熱変色性インキの筆跡の小面積を熱変色させる場合には、一定荷重における被筆記面との接触面積の小さい第２の摩擦部２（即ち、曲率半径Ｒ２が小さい第２の摩擦部２）を選択して使用できる。それにより、前記摩擦体Ａは、所望する熱変色面積に適した大きさの接触面積を有する摩擦部を選択して使用することができる。

尚、前記ホルダー３は、摩擦体Ａを保持する機能のみを有する部材でもよいが、これ以外にも、例えば、内部に熱変色性インキを内蔵し且つ該熱変色性インキを外部に吐出可能なペン先を備えた熱変色性筆記具における筆記具本体、または、前記熱変色性筆記具のペン先側に着脱自在のキャップ等が挙げられる。

尚、本発明の摩擦体Ａの本体の形状は、前記円柱状以外にも、円錐、角錐、角柱、直方体形状、任意の図形（例えば、星型、ハート型等）を呈する板状、任意の形象物を模した形状等、いずれであってもよい。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図３及び図４に示す。
本実施の形態の摩擦体Ａは、弾性材料（例えば、ＳＥＢＳ樹脂、ＳＢＳ樹脂）により構成される。前記摩擦体Ａは、凸曲面状の表面を有する。

前記凸曲面状の表面の頂部には、凸曲面状（具体的には凸球面状）の表面からなる第１の摩擦部１が設けられ、前記第１の摩擦部１の周囲には、凸曲面状の表面からなる第２の摩擦部２が環状に設けられる。前記第２の摩擦部２は前記第１の摩擦部１と近接して設けられる。前記第１の摩擦体Ａと前記第２の摩擦体Ａとは、滑らかに接続され、一連の凸曲面を構成する。前記第１の摩擦部１の凸曲面状の表面の曲率半径Ｒ１は、前記第２の摩擦部２の凸曲面状の表面の曲半径Ｒ２よりも小さく設定される（即ち、Ｒ１＜Ｒ２）。

前記第１の摩擦部１の曲率半径Ｒ１に対する前記第２の摩擦部２の曲率半径Ｒ２の比（Ｒ２／Ｒ１）は、１．５以上に設定される。それにより、摩擦変色時の接触面積の十分な選択の幅が得られる。

図３の摩擦体Ａは、円柱状の本体の一端に凸曲面が形成されている。図３の摩擦体Ａは、摩擦変色時、本体の外面を直接把持して使用することができる。

また、図３の摩擦体Ａは、図４に示すように、ホルダー３の一端に取り付けられ、摩擦変色時、前記ホルダー３を把持して使用することができる。本実施の形態では、ホルダー３の一端に形成された取付孔の内面に、摩擦体Ａの外面が圧入される。

本実施の形態の摩擦体Ａは、第２の摩擦部２の曲率半径Ｒ２が第１の摩擦部１の曲率半径Ｒ１より大きいことにより、一定荷重で押圧した時の被筆記面と第２の摩擦部２との接触面積が、一定荷重で押圧した時の被筆記面と第１の摩擦部１との接触面積よりも大きく設定される。本実施の形態の摩擦体Ａを用いて、熱変色性インキの筆跡の大面積を熱変色させる場合には、一定荷重における被筆記面との接触面積の大きい第２の摩擦部２（即ち、曲率半径Ｒ２が大きい第２の摩擦部２）を選択して使用でき、一方、熱変色性インキの筆跡の小面積を熱変色させる場合には、一定荷重における被筆記面との接触面積の小さい第１の摩擦部１（即ち、曲率半径Ｒ１が小さい第１の摩擦部１）を選択して使用できる。それにより、前記摩擦体Ａは、所望する熱変色面積に適した大きさの接触面積を有する摩擦部を選択して使用することができる。

本発明の第１の実施の形態の摩擦体を示す縦断面図である。図１の摩擦体の適用例を示す縦断面図である。本発明の第２の実施の形態の摩擦体を示す縦断面図である。図３の摩擦体の適用例を示す縦断面図である。熱変色性インキの変色挙動を示す説明図である。

符号の説明

Ａ摩擦体
１第１の摩擦部
２第２の摩擦部
３ホルダー
Ｒ１第１の摩擦部の曲率半径
Ｒ２第２の摩擦部の曲率半径

Claims

熱変色性インキの筆跡を摩擦しその際に生じる摩擦熱で前記熱変色性インキの筆跡を熱変色可能な摩擦体であって、凸曲面状の表面を有する弾性材料からなる摩擦部を備え、凸曲面状の表面の曲率半径が異なる摩擦部を複数備えることを特徴とする摩擦体。
頂部に第１の摩擦部を形成し、前記第１の摩擦部の近傍に第２の摩擦部を形成し、第１の摩擦部の曲率半径を第２の摩擦部の曲率半径よりも大きく設定し、第１の摩擦部及び第２の摩擦部が一連の凸曲面を形成してなる請求項１記載の摩擦体。
頂部に第１の摩擦部を形成し、前記第１の摩擦部の近傍に第２の摩擦部を形成し、第１の摩擦部の曲率半径を第２の摩擦部の曲率半径よりも小さく設定し、第１の摩擦部及び第２の摩擦部が一連の凸曲面を形成してなる請求項１記載の摩擦体。