JPH0852981A - 水性ゲルインキを用いた筆記具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 逆流防止剤がインキ収容管の内壁に付着する
のを防止し、逆流防止剤の使用量を減らすことが可能で
あり、使用場所の温度や湿度等の環境の変化に対してイ
ンキの出を一定にして書味に優れ、更に、筆記具に対す
る落下等の衝撃に対しても逆流防止剤が飛び出したりす
る不具合のない、水性ゲルインキを用いた筆記具を提供
する。 【構成】 先端にペン先部２を有するインキ収容管３の
内部に水性ゲルインキ４を充填し、インキ４の後方に逆
流防止剤５を充填し、逆流防止剤５の後端にインキ収容
管２の内径よりも小さい外径を有する蓋体６を設けて、
本発明の水性ゲルインキを用いた筆記具１を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水性ゲルインキと逆流
防止剤を用いてなる例えば中性ボールペン等の筆記具に
関し、特に逆流防止剤による諸問題を解決した、水性ゲ
ルインキを用いた筆記具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】低粘度の水性インキに揺変性を付与して
なるインキが水性ゲルインキとして公知である。上記従
来の水性ゲルインキを用いた筆記具は、一般に図３に示
す構造を有する。即ち、従来は図３（ア）に示すように
先端にペン先３１を有するインキ収容管３２の内部に水
性ゲルインキ３３を充填し、該インキ３３の後方に逆流
防止剤３４を充填して、筆記具３０を構成していた。

【０００３】逆流防止剤３４は、インキ３２の消費に従
いインキ３２と共にペン先３１方向へ前進し、インキ３
３の蒸発を抑制し筆記具に力が加わった場合や高温の環
境下に置かれた場合にインキが逆流するのを防止する目
的で設けられているものである。従来、逆流防止剤とし
ては、シリコーングリース等の粘稠で水性ゲルインキと
非相溶性を有する物質が用いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】逆流防止剤３４はイン
キ３３と比較して粘性が非常に高くインキ収容管３２の
内壁３５との間の粘着力が大きい。そのため、図３
（ア）に示す従来の水性ゲルインキを用いた筆記具３０
の使用後は、同図（イ）に示すように、筆記具を使用し
てインキ３３が消耗するに連れて、逆流防止剤３４がイ
ンキ３３と共に先端のペン先３１方向に移動する際、逆
流防止剤３４がインキ収容管の内壁３５に付着して徐々
に減少し、始めに充填されていた量と比較して大幅に少
なくなってしまうという問題があった。図３（イ）に示
すように逆流防止剤３３が減少すると、インキが後方に
逆流してしまったり、水性ゲルインキが乾燥してしまう
虞れが出て来る。そこで、従来は、逆流防止剤３４の充
填量をインキ収容管内壁に付着する分を見越して、多め
に充填することで、その対策としていた。

【０００５】しかしながら、そのように逆流防止剤を多
めに充填することは、シリコーングリース等の逆流防止
剤は非常に高価な原料が多く、コストが上昇してしま
い、又、インキ収容管の内部に、直接筆記に使用できな
い逆流防止剤の占める割合が多くなってしまい、インキ
の充填スペースが減少してしまうという問題があった。
又、ペン先からの水性ゲルインキの流出は、逆流防止剤
の充填量と密接な関係がある。例えば逆流防止剤のイン
キ収容管内壁との粘着力が大きくなると、インキを流出
させる力が弱くなってインキの出が悪くなる。又、逆流
防止剤とインキ収容管内壁との粘着力が小さくなると、
上記の状態とは反対にインキの出は良くなる。従って、
従来のこの種筆記具では、逆流防止剤の充填量がインキ
収容管の内壁に付着して変化すると、インキの流出量が
変化してしまうため、筆記具の使い始めから使い終わり
まで一定な書き味が得られないという欠点があった。

【０００６】本発明は上記従来技術の欠点を解消しよう
とするものであり、逆流防止剤がインキ収容管の内壁に
付着するのを防止し、逆流防止剤の使用量を減らすこと
が可能であり、使用場所の温度や湿度等の環境の変化に
対してインキの出を一定にして書味に優れ、更に、筆記
具に対する落下等の衝撃に対しても逆流防止剤が飛び出
したりする不具合のない、水性ゲルインキを用いた筆記
具を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の水性ゲルインキ
を用いた筆記具は、先端にペン先部を有するインキ収容
管の内部に粘性が調整された水性ゲルインキと、流動性
を有しインキの乾燥及びインキの逆流を防止するための
逆流防止剤とが充填されてなる筆記具において、上記逆
流防止剤の後端にインキ収容管の内径よりも小さな外径
を有する蓋体が設けられていることを特徴とする。

【実施例】

【０００８】以下、図面を用いて本発明を更に詳細に説
明する。図１は本発明の水性ゲルインキを用いた筆記具
（以下たんに筆記具ということもある）の１例を示し、
（ａ）は断面図であり、（ｂ）は蓋体のインキ収容管の
後端付近の拡大図であり、（ｃ）は（ｂ）におけるＣ−
Ｃ線断面図であり、（ｄ）は使用後の状態を示す断面図
である。

【０００９】本発明の筆記具１は図１（ａ）に示すよう
に、先端にペン先部２を有するインキ収容管３の内部に
水性ゲルインキ４が充填され、インキ４の後方に逆流防
止剤５が順次充填されている筆記具において、上記逆流
防止剤５の後端にインキ収容管２の内径よりも小さい外
径を有する蓋体６が設けられているものである。

【００１０】本発明の筆記具１において、蓋体６は逆流
防止剤５の後方に位置し、逆流防止剤５がペン先部方向
へ移動する際に、インキ収容管３の内壁７に付着しそう
な逆流防止剤５をかきとって逆流防止剤５をペン先部へ
移動させることと、インキ収容管３の横断面の中心付近
の逆流防止剤の流出防止のために設けるものである。

【００１１】蓋体６の外径寸法は、インキ収容管の内径
に対して小さく形成されていればよいが、好ましくはイ
ンキ収容管の内径に近いほど良く、より確実に逆流防止
剤のインキ収容管内壁への付着と、インキ収容管中心付
近の逆流防止剤が流動しようとするのを防止できる。具
体的な蓋体の大きさは、インキ収容管の内径寸法の９
９．５％〜９５％の範囲内に形成するのが好ましく、例
えばインキ収容管の内径が５ｍｍの場合には蓋体の外径
は４．７５ｍｍに形成するのが好ましい。

【００１２】蓋体６の材質は特に限定されないが、好ま
しくはプラスチックやゴム等が挙げられ、このようなも
のから構成した場合、材料自体安価でありしかも容易に
製造することができる。又、蓋体６の形状も特に限定さ
れず、上記の目的を達成できる範囲であれば円柱状、円
錐柱状等任意の形状のものを用いることができる。好ま
しい蓋体の形状は後端部の断面形状に対して先端側の断
面形状が、その断面積が小さくなるように、後端側から
先端側に向かってテーパー又は段部を設けた形状であ
る。このような形状の蓋体を使用する場合、図１（ｂ）
に示すように断面の大きな側の面６１が筆記具の後端側
となり断面の小さな側の面６２が筆記具の先端側となる
ように、逆流防止剤中に位置せしめることが好ましい。
上記のように逆流防止剤５の内部でテーパー状又は段状
に蓋体の断面が形成されている場合、蓋体が逆流防止剤
の後端部を覆い逆流防止剤が外部に流出するのをより確
実に防止できる。又、蓋体の形状は図１（ｂ）に示すよ
うに凹部を設けて断面を凹状に形成することかできる。
このように形成した場合、後述する遠心分離の際に確実
に逆流防止剤の後端に位置せしめることができ、凹部に
よって蓋体製造やインキ収容管への装着等が容易であ
る。

【００１３】蓋体６の厚み（インキ収容管の長手方向の
大きさ）は、逆流防止剤の充填長さよりも短く形成し
て、該蓋体が直接インキと接触しないように形成するの
が好ましい。これは水性ゲルインキと蓋体との間に逆流
防止剤が存在することで、確実にインキの乾燥を防止
し、比較的粘度の低いインキが外部に洩れるのを確実に
防止できるためである。

【００１４】本発明の筆記具１において、ペン先部２、
インキ収容管３及び水性ゲルインキ４は従来公知のもの
がそのまま利用できる。尚、逆流防止剤５は従来この種
水性ゲルインキを用いた筆記具の逆流防止剤と使用され
ていた非常に粘度の高いものがそのまま利用できるが、
従来は用いることができなかった更に粘度の低いもので
も、逆流防止剤の後端に蓋体が設けられた構成を有する
ため使用可能である。

【００１５】逆流防止剤５は、従来の水性ゲルインキを
用いた筆記具においては、ペン先方向にインキと共に前
進し、インキ中の揮発成分の蒸発を防止し、筆記具を落
とした場合の衝撃等によりインキ柱が切れるのを防ぎ、
インキが後端方向に逆流するのを防止するためのもので
あり、粘度が高く水性ゲルインキと非相容性を有するも
のが用いられていた。本発明において逆流防止剤５は、
従来のように高い粘度は特に要求されない。即ち、本発
明ではインキが後端方向に逆流するのを蓋体と逆流防止
剤との両方で防止できればよい。従って、本発明におい
て用いる逆流防止剤は高い粘度はさほど要求されず、水
性ゲルインキと非相溶性を有し、ある程度の粘度を有す
るものであれはよい。その結果、逆流防止剤５は従来よ
りも幅広い選択が可能である。

【００１６】逆流防止剤５は例えば、流動パラフィン、
液体パラフィン等の鉱油、植物油、魚油、グリース、ワ
セリン、ポリブテン、α−オレフィンオリゴマー、シリ
コーングリース、シリコーンオイル、高級脂肪酸エステ
ル、高級アルコール、ポリエステル、石油、α−オレフ
ィンオリゴマー、ポリグリコール等の単独又は２以上の
混合物が挙げられる。逆流防止剤５の粘度はインキ収容
管の内径と蓋体の外径に応じて、インキ収容管と蓋体と
の間の隙間から洩れ出さない範囲で適宜選択すればよ
い。又、逆流防止剤５の使用量は、蓋体と共に一体とな
って逆流防止やインキの蒸発防止の機能が発揮できる量
であればよく、従来のこの種筆記具の逆流防止剤の使用
量に比較して大幅に減らすことができる。

【００１７】本発明の筆記具において用いられる水性ゲ
ルインキは従来公知の、水、水性媒体、着色剤、粘性調
節剤、その他の添加剤等の成分からなる組成物が用いら
れる。その他の添加剤としては、例えば界面活性剤、防
腐剤、防錆剤、金属イオン封鎖剤等が挙げられる。水性
ゲルインキの成分組成の例を下記の表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】上記の水性媒体としては、水と混和する有
機化合物が用いられ、アルコール類、グリコールエーテ
ル類、極性有機溶媒等が使用される。具体的には、アル
コール類としては、エタノール、イソプロピルアルコー
ル等の一価アルコール、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、１，３プロパ
ンジオール、プロピレングリコール、１，３ブチレング
リコール、１，４ブタンジオール、２，３ブチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリコー
ル、チオジグリコール等の二価アルコール、グリセリ
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
３−メチルペンタン−１，３，５−トリオール、ジグリ
セリン、ソルビット等の多価アルコール等が挙げられ、
グリコールエーテル類としては、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
チルエーテル等が挙げられ、極性有機溶媒としては、ピ
ロリドン、Ｎメチル−２−ピロリドン、ジメチルホルム
アミド等が挙げられる。

【００２０】上記の着色剤としては、例えば酸化チタ
ン、カーボンブラック、カーミン６Ｂ、C.I.PigmentRe
d、C.I.PigmentGreen7 、C.I.PigmentBlue等の顔料、C.
I.AcidRed87 、C.I.AcidRed92 、C.I.AcidYellow28、C.
I.AcidBlue9 、C.I.AcidViolet、C.I.AcidBlue7 、C.I.
AcidOrange56、C.I.AcidBlack2、C.I.AcidRed18 等の酸
性染料、C.I.DirectBlack19、C.I.DirectBlack38 、C.
I.DirectBlack154、C.I.DirectOrange6 、C.I.DirectYe
llow44、C.I.DirectYellow87、C.I.DirectBlue71等の直
接染料等が挙げられる。

【００２１】上記の粘性調節剤としては、水溶性高分子
からなる増粘剤が用いられる。例えばキサンタンガム、
カラギーナン、ローカストビーンガム、グアーガム等の
多糖類、ヒドロキシメチルセルロースやヒドロキシエチ
ルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ、ポパール等が挙
げられる。

【００２２】その他の添加剤としては、ｐＨ調整剤とし
て水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、トリエタノール
アミン等、界面活性剤としてアニオン系及びノニオン系
界面活性剤等、防錆剤としてベンゾトリアゾール等、防
腐剤としてメチル−Ｐ−ヒドロキシベンゾエート、ソル
ビン酸カリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、
デヒドロ酢酸ナトリウム等、金属イオン封鎖剤としてＥ
ＤＴＡ等が挙げられる。

【００２３】本発明の筆記具においてペン先部２は、従
来公知の中綿を有する又は中綿を有さない水性ボールペ
ン、或いはサインペンの形態等いずれも利用できるが、
特に中綿のない水性ボールペンの形態が最適であり、イ
ンキの流出がスムーズであり、しかも筆記性に優れたも
のが得られる。

【００２４】本発明の筆記具においてインキ収容管３
は、従来からこの種インキ収容管として用いられている
ものが利用できる。例えばポリプロピレンやポリエチレ
ン等からなる、内径１〜８ｍｍ程度で長さ４０〜１２０
ｍｍ程度のものが用いられる。

【００２５】本発明の筆記具を製造するには、インキ収
容管に水性ゲルインキや逆流防止剤を充填し、遠心分離
にかけて脱泡した後に、蓋体６をインキ収容管の後端開
放部より挿入することで得られる。また、遠心分離を行
う前に蓋体６を挿入して逆流防止剤の後端に位置せしめ
た後に遠心分離に掛けて脱泡を行ってもよい。尚、この
場合には蓋体を構成する材質として逆流防止剤よりも比
重の軽い材料を用いるか、又は図１（ｂ）に示すような
断面凹状に形成し浮力を利用可能な形状とするか、若し
くは中空状に形成して見掛け比重を軽くすることが、確
実に蓋体を逆流防止剤の後端に位置せしめることができ
るため好ましい。

【００２６】

【作用】図１（ｄ）に示すように、筆記具１を使用して
水性ゲルインキ４が流出すると逆流防止剤５と蓋体６も
ペン先部２の方へ移動する。この際、本発明の筆記具１
は蓋体５がインキ収容管内壁３７に付着した逆流防止剤
５をかきとりながら進んで行くため、インキ収容管内壁
３７には逆流防止剤５が付着しない。又、図２は蓋体の
作用を説明するための水性ゲルインキを用いた筆記具の
断面図であり、（Ａ）は本発明の蓋体を用いた筆記具を
示し、（Ｂ）は従来の蓋体を用いない筆記具を示す。図
２（Ｂ）に示すように、従来の蓋体を使用せずに単に逆
流防止剤のみが充填された筆記具３０は、ペン先３１を
上に向けて落下した場合に逆流防止剤３４の内部が垂れ
下がってしまう。これに対し、図２（Ａ）に示すように
本発明の筆記具１は、ペン先部２を上にして落下させた
場合であっても、蓋体６があるために逆流防止剤５が垂
れ下がることはない。又、筆記具の使用環境が例えば高
温である場合、従来の筆記具は図２（Ｂ）に示すように
落下させた場合と同様に、逆流防止剤の垂れ下がったり
外部に流出したりする虞れがあるが、本発明の場合図２
（Ａ）に示すように蓋体６によって逆流防止剤５が保持
されているため、そのような虞れはない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の水性ゲルイ
ンキを用いた筆記具は、逆流防止剤の後端にインキ収容
管の内径よりも小さな外径を有する蓋体を設けた構成を
採用したことにより、従来の蓋体を設けずに単に逆流防
止剤だけが水性ゲルインキの後方に充填された筆記具と
比較して、インキが消費されてインキと逆流防止剤がペ
ン先方向に移動するにつれて、逆流防止剤後方から蓋体
も一緒に移動し、その際、インキ収容管内壁へ付着した
逆流防止剤をかきとりながらペン先方向に移動するた
め、逆流防止剤がインキ収容管内壁に付着して減少する
のを防止でき、逆流防止剤の使用量を減らすことができ
る。その結果、高価な原料である逆流防止剤の使用量が
減少して筆記具を安価に提供可能であり、又、インキ収
容管の内部のインキ充填量を増やせるため、同じ長さの
インキ収容管であっても筆記できる量が多くなる。

【００２８】更に、逆流防止剤の使用量を減らした場
合、逆流防止剤とインキ収容管内壁との間の粘着力が小
さくなるため、インキの流出がスムーズになる。又、上
記の逆流防止剤がインキ収容管内壁にほどんど付着しな
いため、逆流防止剤の量が一定の状態でペン先方向に進
むことになり、逆流防止剤とインキ収容管内壁との間の
粘着力が変化せず、使い始めから使いおわりまでインキ
の流出が一定となって書き味の良好な筆記具が得られ
る。

【００２９】本発明の筆記具は、従来の粘度の高い逆流
防止剤を使用した筆記具と比較して、逆流防止作用を逆
流防止剤と蓋体との両方で行うため、逆流防止剤として
粘度の低いものを使用可能であり、逆流防止剤として使
用可能な材料の選択の幅が広がる。更に従来の逆流防止
剤のみからなり蓋体を設けていない筆記具では、逆流防
止剤のインキ収容管内壁より遠いインキ収容管の横断面
中心付近が、充分保持されずに使用環境の変化による温
度上昇や、落下の際の衝撃等により、インキ収容管の後
端方向に垂れ下がったり外部に飛び出してしまう不具合
があったが、本発明ではそのような虞れは全くない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水性ゲルインキを用いた筆記具の１例
を示し、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は蓋体のインキ
収容管の後端付近の拡大図であり、（ｃ）は（ｂ）にお
けるＣ−Ｃ断面図であり、（ｄ）は使用後の状態を示す
断面図である。

【図２】蓋体の作用を説明するための水性ゲルインキを
用いた筆記具の断面図であり、（Ａ）は本発明の蓋体を
用いた筆記具を示し、（Ｂ）は従来の蓋体を用いない筆
記具を示す。

【図３】従来の水性ゲルインキを用いた筆記具を説明す
るための図であり、（ア）は使用前の状態を示す断面図
であり、（イ）は使用後の状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 水性ゲルインキを用いた筆記具 ２ ペン先部 ３ インキ収容管 ４ 水性ゲルインキ ５ 逆流防止剤 ６ 蓋体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端にペン先部を有するインキ収容管の
   内部に粘性が調整された水性ゲルインキと、流動性を有
   しインキの乾燥及びインキの逆流を防止するための逆流
   防止剤とが充填されてなる筆記具において、上記逆流防
   止剤の後端にインキ収容管の内径よりも小さな外径を有
   する蓋体が設けられていることを特徴とする水性ゲルイ
   ンキを用いた筆記具。