JP7783706B2 - 筆記リフィール群 - Google Patents

Description

この発明は、同一色相のインクが収容された複数の筆記リフィール間において、それぞれのインク消費量の相異を容易に識別可能にした筆記リフィール群及び筆記具群に関する。

例えばボールペン筆記具に用いられる筆記リフィール（ボールペンリフィール）は、一般にインク収容管の一端部（前端部）に、筆記部としてのボールペンチップもしくはボールペンチップを支持する継手部材が圧入されて取り付けられる。
そして、インク収容管には、成形の容易性とインク量の視認性を確保するために、透明もしくは半透明の樹脂素材、例えばポリプロピレンが用いられている。

前記したポリプロピレンなどの樹脂素材により成形される一般的なインク収容管としては、例えば特許文献１の段落［００２１］に記載されているように、外径が３ｍｍ程度、内径が１．８ｍｍ程度のものを用いる場合が多い。
この例に示すインク収容管によると、比較的肉厚のあるタイプであるために、インク収容管内に貯留されるインク量には制限がある。その結果、十分な筆記距離を得ることができないという実用上の問題点を有している。

そこで、インク収容管の外径は前記した従来のものとほぼ同程度になされ、かつインク収容部の内径を拡径した薄肉の筆記リフィールについて、本出願人において提案をしており、これは特許文献２及び３に開示されている。

特開２０００－１９８２９１号公報 国際公開ＷＯ２０１７／０６１５７０号公報 国際公開ＷＯ２０１８／１８０６７９号公報

ところで、前記したインク収容管を用いたこの種の筆記リフィールにおいては、筆記部に抱持されるボール径が異なるものが用意されており、このボール径の相異により、それぞれの筆記リフィールは一定の筆記距離に対するインク消費量は異なるものとなる。
しかし、これらの筆記リフィールにおいては、筆記部の先端部を除き、外観は略同一サイズに形成されている。

したがって、単位筆記距離あたりのインク消費量が異なる複数の筆記リフィールを有する筆記リフィール群から、所望とする筆記リフィールを選択するには、微細な筆記先端部を視認により識別するか、インク収容管等の表面に小さく記載された文字情報を判読することで、識別するなどの手段を選択せざるを得ない。
しかしながら、一般のユーザが微細な筆記先端部（例えばボール径）を視認することで、所望とする筆記リフィールであるか否かを判別することはほぼ困難である。また、インク収容管に記載された文字情報を判読するにしても、小さな文字情報であるが故に読み違いなどが生じ易く、所望とする筆記リフィールを正確に選択することは、現実には不可能である。

そこで、この発明は、同一色相のインクが収容された複数の筆記リフィール間において、単位筆記距離にあたりのインク消費量の相異を、容易に識別可能にした筆記リフィール群及びこれを軸筒内に収容した筆記具群を提供することを目的とするものである。

前記した課題を解決するためになされたこの発明に係る筆記リフィール群は、透明または半透明のインク収容管の一端部に、筆記部を支持する継手部材が取り付けられ、前記インク収容管の管内にインクが収容された筆記リフィールであって、前記筆記リフィールの構成部品のうち、継手部材とインク収容管の他端部に取り付けられた尾栓が同一であり、かつ前記筆記リフィールのインク収容管の外径と筆記リフィールの全長が同一である筆記リフィール群において、前記インク収容管には、同一色相のインクが収容されると共に、前記筆記リフィールの単位筆記距離あたりのインク消費量に応じて、前記インク収容管の内径を異ならせることで、各インク収容管の色差を異ならせたことを特徴とする。

この場合、一つの好ましい形態においては、前記インク収容管には、油性や水性等の同一品種かつ黒色のインクが収容されると共に、前記筆記リフィールの単位筆記距離あたりのインク消費量に応じて、各インク収容管外面からの明度（Ｌ＊）の差が［インク収容管の肉厚差（ｍｍ）×１０］以上であることを満たすように設定される。

さらに好ましい形態においては、前記インク収容管の他端部側における前記インクの後端部に逆流防止体が収容され、前記逆流防止体の粘度が、インク収容管の内径で異なるように選択される。

そして、この発明に係る筆記具群は、前記した筆記リフィールを軸筒に収容した複数の筆記具よりなり、軸筒に収容された前記筆記リフィールの単位筆記距離あたりのインク消費量に応じて、前記軸筒の肉厚が異なるように組み合わされる。

前記したこの発明に係る筆記リフィール群によると、インク収容管には、同一品種かつ同一色相のインクが収容されると共に、筆記リフィールの単位筆記距離あたりのインク消費量に応じて、各インク収容管の色差が異なるので、所望とする筆記リフィールを容易に選択することができる。

また、この発明に係る筆記具群は、前記した筆記リフィール群を構成する各筆記リフィールを軸筒に収容した複数の筆記具よりなり、筆記リフィールの単位筆記距離あたりのインク消費量に応じて、前記軸筒の肉厚が異なるように組み合わされる。
したがって、軸筒の例えば透過率などが変わると共に、軸筒に収容された各インク収容管の色差（明度）も異なるので、所望とする筆記具を容易に選択することができる。
そして、インク収容管は薄肉に成形されることにより、樹脂量の低減が図れ、環境負荷を少なくすることに寄与できる。

この発明に係る筆記リフィール群の外観構成を示し、（Ａ）～（Ｃ）は、単位筆記距離あたりのインク消費量がそれぞれ異なるボールペンリフィールを示す。 （Ａ）～（Ｃ）は、図１の（Ａ）～（Ｃ）に示す各ボールペンリフィールの軸方向に沿った断面図である。 図１に示すボールペンリフィールにおけるインク収容管に装着する尾栓の単品構成を示し、（Ａ）は前端部側から見た斜視図、（Ｂ）は尾端部側から見た斜視図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は平面図である。 図１に示すボールペンリフィールの一つを軸筒に収容した状態の筆記具を示した斜視図である。 図４に示す筆記具において、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は軸方向に沿った断面図である

この発明に係る筆記リフィール群及び筆記具群について、図に示した実施の形態に基づいて説明する。

＜ボールペンリフィール（筆記リフィール群）＞
先ず、図１（Ａ）～（Ｃ）及び図２（Ａ）～（Ｃ）は、筆記リフィール群を構成するボールペンリフィールの例を示しており、図１と図２における同じアルファベット符号で示したものは、同一のボールペンリフィールを外観図及び断面図で示している。
このボールペンリフィール１は、それぞれインク収容管２と、このインク収容管２の一端部（前端部）に、筆記部としてのボールペンチップ３を支持した継手部材４が圧入されて取り付けられる。そして、インク収容管２の他端部（後端部）には、尾栓５が嵌め込まれて取り付けられる。

また、インク収容管２内には、継手部材４の直後から後端部側に向かってインク６が収容されており、前記インク６の後部に接した状態で、グリース状のインク逆流防止体７が前記尾栓５側に向かって収容されている。
なお、この実施の形態におけるインク収容管２の一端部には、予めボールペンチップ３が装着された継手部材４が圧入されて取り付けられるが、前記した継手部材４を介することなく、インク収容管２の前端部に直接ボールペンチップ３を取り付けたボールペンリフィール１も、好適に採用することができる。

以下においては説明の便宜上、図１及び図２に（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）でそれぞれ示した各ボールペンリフィール１を、それぞれ第１リフィール、第２リフィール、第３リフィールと呼ぶことにする。
第１～第３リフィールにおいて、それぞれのボールペンチップ３の先端部に備えられた筆記ボール３ａ，３ｂ，３ｃは、そのボール径が１．０ｍｍ、０．７ｍｍ、０．５ｍｍになされており、これによりそれぞれ異なるインク流出量に設定されたボールペンチップ３が用いられている。
なお、前記各筆記ボール３ａ，３ｂ，３ｃは、各ボールペンチップ３内に収容されたコイルスプリング３ｄによって、先端部方向に押圧されている。これにより未筆記時においては、筆記ボール３ａ，３ｂ，３ｃが、ボールペンチップ３の先端部を閉塞するように作用する。

また、第１～第３リフィールにおけるインク収容管２の中央部の内径は、それぞれ異なり、図２に示すように内径がｄ１＞ｄ２＞ｄ３の関係になされている。これにより、第１～第３リフィール１は、同一の筆記距離におけるインク収容管２の長さ方向でのインク６の減り量は、ほぼ同一となるように設定されている。
なお、インク収容管２内のインク６の後部には、インク逆流防止体が充填されているが、このインク逆流防止体の粘度は、インク収容管２の内径（ｄ１，ｄ２，ｄ３）に応じて粘度が異なるものとなっている。その具体例は、後述する実施例１及び実施例２に示されている。インク逆流防止体の粘度は、インク収容管の中央部の内径に比例して低下させることが好ましい。

第１～第３リフィールのインク収容管２は、透明もしくは半透明のポリプロピレン樹脂により直線状に成形されており、その外径は第１～第３リフィール１のいずれにおいても同一になされ、さらに第１～第３リフィール１の全長も、互いに同一寸法に形成されている。同一形状とすることで、第１～第３のリフィールは、共通した同一の筆記具の軸筒に収容することができる。

図２に示すように、第１リフィールのインク収容管２においては、その内径ｄ１が大きいために、その両端部には軸中心部に向かって肉厚状になされた接続部２ａ，２ｂが形成されている。
また、第２リフィールのインク収容管２においては、その内径は第１リフィールのインク収容管２の内径よりもわずかに小さいｄ２になされているので、その両端部には軸中心部に向かって厚みの少ない接続部２ａ，２ｂが形成されている。
さらに、第３リフィールのインク収容管２においては、その両端の接続部２ａ，２ｂの内径は、中央部の内径と同一のｄ３になされ、ストレート状に成形されている。
この構成により、第１～第３リフィールのインク収容管２の各端部に形成される接続部２ａ，２ｂの内径寸法は同一になされている。これにより、インク収容管２はいずれも前後の方向性を無しにして、共通の継手部材４と尾栓５を、それぞれ嵌合させることができる。

そして、前記した継手部材４は、図２に断面図で示されているように、前半部が外径をわずかに縮小するテーパ状になされた円筒体を構成し、前方に向かってボールペンチップ３の挿入孔４ａが形成されている。また、後方に向かって環状溝４ｂが形成されており、その中央の軸部には、ボールペンチップ３へのインク導入孔４ｃが開口されている。
前記した環状溝４ｂに対して、インク収容管２の一端部（前端部）が挿入されることで、インク収容管２の接続部２ａは、その内径側と外径側が、継手部材４の環状溝４ｂの内側と外側に対向する各面の間に圧入されて嵌合されることになる。これにより、その取り付け強度を増強させることができる。

図３は、第１～第３リフィール１の他端部（後端部）に取り付けられる尾栓５の単品構成を示している。この尾栓５は前半部が円筒部５ａを形成して、その軸孔が通気孔５ｂを構成しており、中央部には径を拡大する段部５ｃが形成されている。そして段部５ｃにより径が拡大された後半部には、周に沿って３本に分割された脚部５ｄが、軸方向に沿って等しい長さで形成されており、各脚部５ｄの尾端部には周の外側に向かって傾斜した円弧状の傾斜面５ｅがそれぞれ形成されている。なおこの尾栓５は、樹脂素材により形成されていることが望ましい。

前記尾栓５は、円筒部５ａをインク収容管２の後端部側の接続部２ｂに挿入することで、インク収容管２に取り付けられる。この場合、段部５ｃがインク収容管２の後端部に接することで、インク収容管２に対する尾栓５の位置決めが果たされる。この状態で尾栓５に施された通気孔５ｂは、インク収容管２内のインクの減少にしたがって空気交換を果たすように機能する。
なお、尾栓５の脚部５ｄとその尾端部に形成された傾斜面５ｅは、後述する軸筒にボールペンリフィール１を収容した場合において、強い筆記の荷重や落下衝撃を受けて脚部５ｄが内側に撓むように作用する可撓性を有している。

前記した第１～第３リフィール１においては、後で説明するように黒色等の無彩色のインクを用いた場合、インク消費量の大きいもの程、インク収容管２からの色相が異なる（明度が低い）ものとなっている。
このように色相を階調変化させることにより、同一品種の軸筒に配設されるボールペンリフィール群において、微小なボールペンチップの先端や尾栓を外して後端からインク収容管の断面を確認せずとも容易にボール径の違いを感覚的に判断して瞬時に取り上げる（選択する）ことができる。

なお、前記した第１～第３リフィール１は、目が不自由で色相の見分けが付きにくいユーザの利用を想定して、図１に示すようにインク逆流防止体７と尾栓５との間のインク収容管２内に、刻印２ｃを施すことで、第１～第３リフィールの識別をより可能にしている。
すなわち、この実施の形態においては、第１リフィールには軸に直交するように２本の刻印２ｃが施され、第２リフィールには軸に直交するように１本の刻印２ｃが施される。そして、第３リフィールには刻印は施されていない。

＜リフィール群の明度（色相）＞
次に、前記したボールペンリフィール群を構成する各リフィールを、単位筆記距離あたりのインク消費量に応じて分けて、それぞれの明度（色相）を含む諸特性について測定をした。

明度の測定は、ＪＩＳ Ｐ３２０１に準拠した白上質紙に、それぞれ同一のボール径を有するリフィール５本を貼り付け、カラーメーター（ＳＣ－Ｐ、スガ試験機社製）等の装置を用い、インク収容管等の部材の表面から、明度値Ｌ＊を測定した。
なお、上記実施形態でのカラーメーター（ＳＣ－Ｐ、スガ試験機社製）を用いた際の測定条件は以下の通りである。
〔光学条件〕反射測定；拡散光照明 ８°受光（ＪＩＳ Ｚ ８７２２条件ｃに準拠）トラップ：ｄｅ：８°（正反射成分含まない）、測定孔：φ１５ｍｍ
〔光源視野〕Ｄ６５／２
〔表色系〕Ｌ＊ａ＊ｂ＊ｃ＊
〔安定性〕ΔＥ＊ａｂ ＜０．０１
〔光源〕ＶＩ－ＬＥＤ （高演色白色ＬＥＤ）

〔実施例１〕
単位筆記距離あたりのインク消費量が異なる２種類の筆記リフィール（ボールペンリフィール）にて、各５本の測定を行った結果を表１に示す。インク消費量と逆流防止体の粘度、明度の測定値は平均値である。

〔実施例２〕
単位筆記距離あたりのインク消費量が異なる３種類の筆記リフィール（ボールペンリフィール）にて、各５本の測定を行った。結果を表２に示す。インク消費量と逆流防止体の粘度、明度の測定値は平均値である。
なお、この実施例に示す各ボールペンリフィールは、図１及び図２に基づいて説明した第１～第３リフィールに相当するものである。

実施例１及び実施例２共に、以下の組成による同一品種かつ同一色相（黒色）のインクを用いた。
カーボンブラック＃２５（三菱化成製）：１０重量％
ポリビニルブチラール（ＢＬ－Ｓ、積水化学製）：５重量％
テルペンフェノール樹脂（ＹＰ９０Ｌ、ヤスハラケミカル製）：８重量％
ポリプロピレングリコール（平均分子量：４０００）：５重量％
リン酸エステル（プライサーフＡ２０８Ｂ）：１．４７重量％
アミン系化合物（ポリオキシエチレンアルキルアミン：ＡＭＩＥＴ１０５）：１．０３重量％
３－メトキシブタノール：５重量％
３－メトキシ－３－メチル－１－ブタノール：６４．５重量％
逆流防止体の粘度は、２５℃環境下、せん断速度３．８／ｓでの測定値である。

前記表１及び表２より、各筆記リフィールの単位筆記距離あたりのインク消費量、すなわちこの実施の形態においては、インク収容管２の肉厚に応じて、明度（Ｌ＊）が変化することが認められる。
そして、各実施例共に、明度値の差がインク収容管２の肉厚差（ｍｍ）×１０以上を満たす範囲に収まり、相対的な数値に差があり、目視においても階調変化が明確に識別可能であることが確認された。

なお、前記した測定結果は、インク組成が同一品種で色相が黒色（無彩色）のインクを用いた結果を示しているが、色相が例えば赤、緑、青などのカラーインクを用いた場合においては、同一品種かつ同一色相のインクの範囲においては、インク収容管の肉厚に応じて、同様に色差が変化することが認められる。これにより、色差の違いから所望とする筆記リフィールを容易に選択可能であることが確認された。

＜インク組成＞
この発明に係る筆記リフィール群の各ボールペンリフィールに用いられる好ましいインク組成として、次に示すものを挙げることができる。

前記各ボールペンリフィールに用いるインクは、主溶剤（全溶剤の５０重量％以上）としては、２５℃での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上のアルコール、多価アルコール、グリコールエーテルから選ばれる溶剤を用いた黒色のインクである。このように蒸気圧の高い特定の溶剤を使用することで、筆跡の滑らかな筆感に優れた油性ボールペンを提供することを可能にする。インク組成物はこのように蒸気圧の高い特定の溶剤を使用した場合に特有の問題を解決することを目的として開発されたものである。主溶剤とは全溶剤の５０重量％以上含まれることをいう。

具体的にアルコール類としては、炭素数が２以上の脂肪族アルコールであり、エタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、イソブタノール、ｔｅｒｔ－ブチルアルコール、１－ペンタノール、イソアミルアルコール、ｓｅｃ－アミルアルコール、３－ペンタノール、ｔｅｒｔ－アミルアルコール、ｎ－ヘキサノール、メチルアミルアルコール、２－エチルブタノール、ｎ－ヘプタノール、２－ヘプタノール、３－ヘプタノール、ｎ－オクタノール、２－オクタノール、２－エチルヘキサノール、３，５，５－トリメチルヘキサノール、ノナノール、ｎ－デカノール、ウンデカノール、ｎ－デカノール、トリメチルノニルアルコール、テトラデカノール、ヘプタデカノール、シクロヘキサノール、２－メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコールやその他多種の高級アルコール等が挙げられる。

また、多価アルコールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、３－メチル－１，３－ブンタンジオール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、ヘキシレングリコール、オクチレングリコール等の分子内に２個以上の炭素、２個以上の水酸基を有する多価アルコールが挙げられる。

グリコールエーテルとしては、メチルイソプロピルエーテル、エチルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、ヘキシルエーテル、２－エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ－２－エチルブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、３－メチル－３－メトキシ－１－ブタノール、３－メトキシ－１－ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールターシャリーブチルエーテルジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。

以上挙げた溶剤の中で特に好ましいのは、炭素数２～７のグリコールエーテルが特に効果が解りやすい。また、安全性及び経口毒性等の点から好ましくはエチレングリコール誘導体等以外の有機溶剤を使用した方が好ましい。
また、以上に挙げた溶剤の他にリン酸エステルとアミン系化合物の混合物との溶解性や発揮性能を妨げない範囲で以下に挙げる溶剤を添加することも可能である。
それらの例として、多価アルコール類誘導体があり、ソルビタン脂肪酸系、ポリグリセリン高級脂肪酸系、ショ糖脂肪酸系、プロピレングリコール脂肪酸系等の誘導体も挙げられる。

エステル類の溶剤としてはたとえば、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、３－メチル－３－メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸イソアミル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸イソアミル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸イソアミル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、イソ酪酸メチル、イソ酪酸エチル、イソ酪酸プロピル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル、イソ吉草酸メチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸プロピル、トリメチル酢酸メチル、トリメチル酢酸エチル、トリメチル酢酸プロピル、カプロン酸メチル、カプロン酸エチル、カプロン酸プロピル、カプリル酸メチル、カプリル酸エチル、カプリル酸プロピル、ラウリン酸メチル、ラウリン酸エチル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、カプリル酸トリグリセライド、クエン酸トリブチルアセテート、オキシステアリン酸オクチル、プロピレングリコールモノリシノレート、２－ヒドロキシイソ酪酸メチル、３－メトキシブチルアセテート等様々なエステルが挙げられる。

また、分子内に水酸基を持たない溶剤ジエーテルやジエステルは具体的には、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。

着色剤（色材）としては、限定されないが、顔料あるいは顔料と染料併用の形で使用することが好ましい。顔料を用いることで堅牢性に優れる効果がある。顔料としてはカーボンブラックやフタロシアニン系やモノアゾ、ジスアゾ、縮合アゾ、キレートアゾ等の不溶性アゾ系と難溶性アゾ、可溶性アゾ等の溶性アゾを含むアゾ系やキナクリドン系やジケトピロロピロール系やスレン系やジオキサジン系及びイソインドリノン系等の有機顔料を使用することができる。

特にカーボンブラックに関しては、なるべく比表面積の小さなものを使用すべきであり、ＢＥＴ法にて測定した値で１００ｍ^２／ｇ以下のものが好ましい。具体的には、三菱化成製カーボンブラックとして＃３３、＃３２、＃３０、＃２５、ＣＦ９等があり、キャボット社製カーボンブラックとしてＲＥＧＡＬ（４００Ｒ，５００Ｒ，３３０Ｒ，３００Ｒ），ＥＬＦＴＥＸ（８，１２），ＳＴＥＲＬＩＮＧ Ｒ等があり、デグサ社製としてＰｒｉｎｔｅｘ（４５，４０，３００，３０，３，３５，２５，２００，Ａ，Ｇ），ＳＢ（２５０，２００）等があり、コロンビアン社製としてＲＡＶＥＮ（１０４０，１０３５，１０２０，１０００，８９０，８９０Ｈ，８５０，５００，４５０，４２０，４１０，Ｈ２０，２２，１６，１４）等がある。

また、顔料としては、用いる有機溶剤に溶解しにくく分散後の平均粒径が３０ｎｍ～７００ｎｍとなるものが好ましい。顔料の配合量は、インク組成物全量に対し、０．５～２５重量％、好ましくは０．５～２０重量％までの範囲で必要に応じて配合することができる。

使用できる顔料は、単独又は２種以上の混合で使用することができる。また、必要に応じて無機顔料を用いた分散体や染料等も分散安定性に悪影響を与えない程度で添加することができる。染料を用いると発色性に優れる効果がある。さらに、スチレン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタアクリル酸、メタアクリル酸エステル、アクリルニトリル、オレフィン系モノマーを重合して得られる樹脂エマルションや、インク中では膨潤して不定形となる中空樹脂エマルション、又は、これらのエマルション自身を着色剤で染着して得られる染着樹脂粒子からなる有機多色顔料等が挙げられる。

本実施形態に使用する色材が顔料である場合は、顔料分散インク組成物を製造するには、従来から公知の種々の方法が採用できる。たとえば、上記各成分を配合し、ディゾルバー等の撹拌機により混合撹拌することによって、また、ボールミルやロールミル、ビーズミル、サンドミル、ピンミル等によって混合粉砕した後、遠心分離や濾過によって顔料の粗大粒子、及び未溶解物、混入固形物を取り除くことによって容易に得ることができる。

これらの顔料に対して併用する染料としては分散系を破壊しないものであれば特に制限なく使用することができる。それらの染料としては、通常の染料インク組成物に用いられる直接染料、酸性染料、塩基性染料、媒染・酸性媒染染料、酒精溶性染料、アゾイック染料、硫化・硫化建染染料、建染染料、分散染料、油溶染料、食用染料、金属錯塩染料等や通常の顔料インク組成物に用いられる無機及び有機顔料の中から任意のものを使用することができる。その配合量は、組成物全量当たり１～５０重量％の範囲で選ばれる。

油性インク組成物とした場合には樹脂を使用する。油性インク組成物に用いる樹脂は、粘度調整やペン先での摩耗改良などを目的として添加されるが、顔料を含む場合にはその分散剤としても使用される。このような樹脂としては、ケトン樹脂、スチレン樹脂、スチレン－アクリル樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジンフェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、フェノール系樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、ロジン系樹脂、アクリル系樹脂、尿素アルデヒド系樹脂、マレイン酸系樹脂、シクロヘキサノン系樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン等に代表される樹脂がある。

これらの樹脂の配合量としては、１～３０重量％がよく、より好ましくは１～２０重量％である。その配合量が１％重量未満であると粘度調整やペン先での摩耗が困難となり、３０重量％超だと樹脂以外の原材料が配合できなくなったり、書き味に悪影響を及ぼすことがある。

好ましい実施態様としてインク組成物の色材に顔料を使用する場合、用いる分散剤としては上記に挙げたような樹脂の中から顔料を分散できるものを選択して使用することができ、活性剤やオリゴマーでも目的にあえばどのようなものでも種類を問わない。具体的な分散剤としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、ポリビニルエーテル、スチレン－マレイン酸共重合体、ケトン樹脂、ヒドロキシエチルセルロースやその誘導体、スチレン－アクリル酸共重合体等の合成樹脂やＰＯ・ＥＯ付加物やポリエステルのアミン系オリゴマー等が挙げることができる。

インクを油性インク組成物とした場合には、リン酸エステル中和物を含む。リン酸エステル中和物はボール表面のインク凝着物を取り除きやすくする効果を奏し、それによって書き出し時の筆記カスレを抑制する効果を与え、かつ本実施形態ではポリプロピレングリコールと協働して短時間あるいは長時間の書き出し時の筆記カスレを抑制し、さらに低速で筆記した時のインク転写性を潤滑にする効果を与えるものである。

使用されるリン酸エステルは、通常、リン酸モノエステル、ジエステル及び微量のトリエステルからなるものであり、エステル構造も芳香族や脂肪族の２系統がある界面活性剤が主である。リン酸エステル構造を形成し得るアルキル基に関しては、天然及び合成の高級アルコール等から得られるアルキル基を導入している。炭素数１０～２０のアルキル基と０～５０のポリオキシエチレン鎖を有するリン酸エステルが使用される。特に炭素数１５～２０のアルキル基と０～４個のポリオキシエチレン鎖を有するようなリン酸エステルが好適である。また、中和するためのアミン系物質としてはアルカノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、両性界面活性剤、脂肪アミン系物質などのアミン系化合物で中和することが望ましい。

これらの添加量に関しては、中和による混合物で、インク組成物全量に対し、０．０１重量％～１５重量％を配合することが好ましいが、より好適には０．１～１０重量％である。また、特に好適には０．１～８重量％である。これらは０．０１重量％未満だとボール表面のインク凝着物を取り除きやすくする効果が劣り、また１５重量％を超えて配合すると描線品位としてボールからはじかれ過ぎて描線割れが生じやすくなる等の不具合を起こしやすくなってしまう場合がある。

インクを油性インク組成物とした場合には、ポリプロピレングリコールを添加することが望ましい。添加により、書き出し時のカスレを生じにくくする効果がある。この現象は金属ボールに対してインクのハジキにより得られるカスレ抑制にさらにインク被膜を形成しにくくすることにより、１～２０分の短時間でのカスレも抑制することも可能とする。

ポリプロピレングリコールの分子量は、できるだけ大きい方が添加量を少なくできて描線乾燥性が高くできるので好ましい。分子量（計算分子量）１，０００以上が好ましく、２，０００以上がより好ましく、４，０００以上がさらに好ましい。

ポリプロピレングリコールの添加量は０．０１重量％～１０重量％が好適であり、特に好ましくは０．１～１０重量％である。この範囲において顔料を使用した乾固しやすいインクは金属ボール上でインクの皮膜形成ができにくくなるため、書き出し時のカスレを生じにくくする効果が大きい。

この添加量の範囲外として０．１重量％未満だとその効果が乏しく、ボールが回転しなくなる場合があり、また１０重量％を越えると使用する原材料にもよるが、インク中の不揮発成分が多くなることで描線の乾燥性を低下させたり、裏抜けしやすくなってしまう場合がある。

さらに、本実施形態では必要に応じて、インクに悪影響を及ぼさず相溶することができる防錆剤、防黴剤、界面活性剤、潤滑剤及び湿潤剤等を配合することができる。特に脂肪酸などは、潤滑剤として好適に使用できる。また、乾燥抑制用添加剤として製品特性上、悪影響を及ぼさない範囲で主溶剤に相溶する不揮発性溶剤等も配合することができる。

＜筆記具群（ボールペン筆記具）＞
次に、図４及び図５は、前記したボールペンリフィール群のうちの１つの筆記リフィール（ボールペンリフィール）１を軸筒内に収容して、筆記具（ボールペン筆記具）を構成した例を示しており、この例においては、図１（Ａ）に示した第１リフィール１が用いられている。
図４及び図５に示す筆記具１１を構成する軸筒１２は、例えばポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂のシート材を成形することにより構成される。すなわちシート材の両面に複数の凹部及び凸部による繰り返されるパターンが施され、全体が筒状となるようにシート材の両端を溶着することで軸筒１２が形成される。そして、軸筒１２の両端部には、樹脂素材により円筒状に成形された前継手１３と、後継手１４が取り付けられる。

前記軸筒１２は、他の製造手段として筒状に形成されたシート材に対して、この筒と平行な軸線を有して筒の中と外に配置され、かつ所定の凹凸を有する２つのローラで強く挟み込みながら折り目を付けることによって形成される。さらに軸筒１２は、ブロー成形により形成されてもよい。
形成された軸筒１２の肉厚は、１ｍｍ未満が好ましく、例えば０．３５ｍｍの肉厚も実用化される。また軸筒１２はシート材から製造されることから、軸筒２の肉厚は全体としてほぼ均一である。
なお、軸筒１２と、前継手１３及び後継手１４との接続は、例えば接着または溶着により行われる。

前記した軸筒１２によると、これと同一の肉厚で凹凸なく円筒形に形成した軸筒と比較して、ユーザが把持する際に加わる中心軸線方向に向かう力に対して、変形し難く剛性が高い。また、軸筒１２は把持する際に加わる中心軸線方向に向かう力に対して、これと同一の剛性を有するように凹凸なく円筒形に形成した軸筒と比較して、肉厚が薄く軽量である。さらに軸筒１２は多角形の立体的な単位パターンの組み合わせからなる規則的な凹凸形状の外周面を有することから、装飾効果もある。

前記軸筒１２に取り付けられた前継手１３を利用して、円錐状の口先部１５がねじ結合により着脱可能に取り付けられている。なお、この口先部１５にはその先端部に開口１５ａが施されており、前記先端開口１５ａより後述するノック操作によりボールペンリフィール１の筆記部（ボールペンチップ）３が出没される。
また、軸筒１２に取り付けられた後継手１４を利用して、筒状部材１６が取り付けられており、この筒状部材１６にはクリップ１６ａが一体に形成されている。そして、筒状部材１６の後端部には、ノック操作部１７が突出した状態で配置されている。

図５（Ｃ）は、この筆記具１１を軸方向に沿った断面図で示しており、前記した口先部１５内には、コイル状の戻しばね１８が装着されている。したがって、前継手１３から口先部１５を取り外し、ボールペンリフィール１を軸筒１２内に収容して、口先部１５を前継手１３に螺合することで、戻しばね１８がボールペンリフィール１の継手部材４に当接する。
これにより、ボールペンリフィール１には戻しばね１８によって、軸筒１２内を後端する方向に付勢力が与えられる。

また、前記した筒状部材１６内には、回転子１９が装着されており、この回転子１９の前端部には、底部に向かって内径を小さくする斜面を有する円錐台状の凹部１９ａが形成されており、この凹部１９ａ内にボールペンリフィール１の尾栓５が挿入された状態で配置されている。
一方、前記回転子１９の後部に延びる軸体を覆うようにして前記したノック操作部１７が配置されており、回転子１９及びノック操作部１７は、ボールペンリフィール１を介した前記戻しばね１８の付勢力により、後退した位置に配置されている。
したがって、前記ノック操作部１７をノック操作することで、回転子１９とボールペンリフィール１は、戻しばね１８の付勢力に抗して、軸方向に前進移動することになる。

前記した筒状部材１６内には、軸方向に沿った複数のリブによるカム部材が形成されており、このカム部材に当接する前記回転子１９と共に、周知のカーンノック機構と称する回転繰り出し機構が形成されている。
これにより、ノック操作部１７のノック操作のたびに、回転子１９と共にボールペンリフィール１は前進して、筆記部としてのボールペンチップ３が、先端開口１５ａから突出した筆記可能状態と、回転子１９と共にボールペンリフィール１が後退して、ボールペンチップ３が先端開口１５ａ内に収容される状態とが繰り返される。

なお、ボールペンチップ３が、口先部１５の先端開口１５ａから突出した筆記可能状態においては、尾栓５が回転子１９の円錐台状の凹部１９ａに挿入されている。この状態で筆記荷重が加わることにより、尾栓５の脚部５ｄに形成された傾斜面５ｅが、回転子１９に施された円錐台状の凹部１９ａの斜面に当接し、各脚部５ｄを軸芯方向に撓ませるように作用する。これにより、ボールペンリフィール１には、軸方向にクッション作用が与えられる。
したがって、筆記の際にかかる垂直荷重を吸収しやすくして、薄肉のインク収容管２への変形（座屈や曲がり）を防止する機能を備えるものとなる。

前記した筆記具によると、軸筒１２の厚さを従来より薄くすることができるので、軸筒１２を透過して筆記リフィール１をある程度視認することができる。
したがって、軸筒１２に収容された筆記リフィール１の単位筆記距離あたりのインク消費量に応じて、軸筒１２の肉厚を異ならせる組み合わせを採用した筆記具群（セット）とすることで、より筆記リフィール群による外観視認性の差を強調させることができる。

１ 筆記リフィール（ボールペンリフィール）
２ インク収容管
３ 筆記部（ボールペンチップ）
３ａ～３ｃ 筆記ボール
４ 継手部材
５ 尾栓
６ インク
７ インク逆流防止体
１１ 筆記具
１２ 軸筒
１３ 前継手
１４ 後継手
１５ 口先部
１６ 筒状部材
１７ ノック部材
１８ 戻しばね
１９ 回転子

Claims (1)

1. 透明または半透明のインク収容管の一端部に、筆記部を支持する継手部材が取り付けられ、前記インク収容管の管内にインクが収容された筆記リフィールであって、前記筆記リフィールの構成部品のうち、継手部材とインク収容管の他端部に取り付けられた尾栓が同一であり、かつ前記インク収容管の外径と筆記リフィールの全長が同一である筆記リフィール群において、
   前記インク収容管には、同一色相のインクが収容されると共に、前記筆記リフィールの単位筆記距離あたりのインク消費量に応じて、前記インク収容管の内径を異ならせることで、各インク収容管の色差を異ならせたことを特徴とする筆記リフィール群。