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JP7824813B2 - Ink reservoir and writing implement equipped with ink reservoir - Google Patents
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JP7824813B2 - Ink reservoir and writing implement equipped with ink reservoir - Google Patents

Ink reservoir and writing implement equipped with ink reservoir

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JP7824813B2 JP2022075318A JP2022075318A JP7824813B2 JP 7824813 B2 JP7824813 B2 JP 7824813B2 JP 2022075318 A JP2022075318 A JP 2022075318A JP 2022075318 A JP2022075318 A JP 2022075318A JP 7824813 B2 JP7824813 B2 JP 7824813B2
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Description

本発明は、筆記用のインキを収容するインキ収容筒及びこのインキ収容筒を備えた筆記具に関する。 The present invention relates to an ink reservoir that contains writing ink and a writing instrument equipped with this ink reservoir.

ボールペン、万年筆、マーカをはじめとする筆記具では、多くの場合、筆記用のインキを収容したインキ収容筒が装着されている。このようなインキ収容筒として、金属製のインキ収容筒及び樹脂製のインキ収容筒が知られている。金属製のインキ収容筒は、ガスバリア性に優れているが、透光性を有さないため、外部から内部のインキを視認することができない。つまり、インキ視認性を有していない。インキ視認性を有しない場合には、インキ残量を確認できないため、突然、インキ切れで筆記ができなくなる等の課題が生じる。 Ballpoint pens, fountain pens, markers, and other writing instruments often come equipped with an ink reservoir that contains writing ink. Known types of ink reservoir include metal and resin reservoirs. Metal reservoirs have excellent gas barrier properties, but are not translucent, meaning the ink inside cannot be seen from the outside. In other words, they lack ink visibility. Without ink visibility, it is impossible to check how much ink is remaining, leading to problems such as suddenly running out of ink and being unable to write.

一方、樹脂製のインキ収容筒は、透光性を有する樹脂材料を採用することにより、インキ視認性を有することができるが、ガスバリア性に劣る。ガスバリア性に劣る場合には、インキの蒸発やインキの変質が起こり、インキ経時安定性や、インキ収容筒が装着された筆記具の筆記性に課題が生じる。 On the other hand, resin ink reservoirs can maintain ink visibility by using a translucent resin material, but they have poor gas barrier properties. Poor gas barrier properties can cause the ink to evaporate or deteriorate, resulting in issues with the ink's stability over time and the writing performance of writing instruments equipped with the ink reservoir.

このような樹脂製のインキ収容筒におけるガスバリア性を向上させるため、多層構造の樹脂層を備え、少なくとも1層をエチレンビニルアルコール共重合樹脂で形成するインキ収容筒が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のインキ収容筒では、エチレンビニルアルコール共重合樹脂の層により、従来の樹脂製インキ収容筒に比べてガスバリア性を向上させることができる。 In order to improve the gas barrier properties of such resin ink reservoir cylinders, ink reservoir cylinders have been proposed that have a multi-layered resin structure, with at least one layer formed from an ethylene-vinyl alcohol copolymer resin (see, for example, Patent Document 1). The ink reservoir cylinder described in Patent Document 1 has improved gas barrier properties compared to conventional resin ink reservoir cylinders due to the ethylene-vinyl alcohol copolymer resin layer.

特開2002-307890号JP 2002-307890 A

しかしながら、特許文献1で提案されたガスバリア性を向上させる層は、あくまで樹脂層なので、ガスバリア性の向上にはおのずと限界があり、実用上十分なレベルのガスバリア性を有するまでは至らない。 However, because the layer proposed in Patent Document 1 to improve gas barrier properties is merely a resin layer, there are natural limits to how much gas barrier properties can be improved, and the gas barrier properties do not reach a level sufficient for practical use.

従って、本発明の目的は、上記の課題を解決するものであり、ガスバリア性及びインキ視認性の両方に優れたインキ収容筒、並びにこのインキ収容筒を備えた筆記具を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above problems by providing an ink reservoir that has excellent gas barrier properties and ink visibility, as well as a writing instrument equipped with this ink reservoir.

本発明の1つの実施態様に係るインキ収容筒は、
筆記具用のインキを収容する内部領域を有し、
外部から前記内部領域に収容されたインキを視認可能な程度の透光性を有するセラミック材料から形成される。
An ink reservoir according to one embodiment of the present invention comprises:
an interior region for containing ink for the writing instrument;
The ink container is made of a ceramic material having a translucency sufficient to allow the ink contained in the internal region to be visible from the outside.

本発明の1つの実施態様に係る筆記具は、上記のインキ収容筒を備えた筆記具である。 A writing instrument according to one embodiment of the present invention is a writing instrument equipped with the ink reservoir tube described above.

以上のように、本発明により、ガスバリア性及びインキ視認性の両方に優れたインキ収容筒、並びにこのインキ収容筒を備えた筆記具を提供することができる。 As described above, the present invention provides an ink reservoir that has excellent gas barrier properties and ink visibility, as well as a writing instrument equipped with this ink reservoir.

アルミナから形成され、異なる表面粗さを有する試料を試作し、各試料の接触角を測定した結果を示すグラフである。10 is a graph showing the results of measuring the contact angle of each sample, which is made of alumina and has different surface roughness. ボールペンのレフィルとして機能する本発明の1つの実施形態に係るインキ収容筒を備えた筆記具を模式的に示す側面断面図である。1 is a side cross-sectional view that schematically shows a writing instrument that includes an ink reservoir according to one embodiment of the present invention that functions as a refill for a ballpoint pen. ボールペンのレフィルとして機能する本発明のその他の実施形態に係るインキ収容筒を備えた筆記具を模式的に示す側面断面図である。FIG. 10 is a side cross-sectional view schematically showing a writing instrument having an ink reservoir according to another embodiment of the present invention, which functions as a refill for a ballpoint pen.

次に、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する各図において、同一の機能を有する対応する部材には、同じ参照番号を付している。 Next, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, corresponding components having the same function are assigned the same reference numerals.

(実施形態に係るインキ収容筒の概要)
筆記用のインキが収容されたインキ収容筒が、油性インキを用いた油性ボールペン、油性マーカー、水性インキを用いた水性ボールペン、水性マーカー、更に万年筆等に広く用いられている。このようなインキ収容筒は金属または樹脂で形成される場合が多い。金属製のインキ収容筒は、ガスバリア性に優れているが、透光性を有さないのでインキ視認性を有していない。インキ視認性を有しない場合には、インキ残量を確認できないため、突然、インキ切れで筆記ができなくなる等の課題が生じる。
(Outline of ink reservoir according to embodiment)
Ink reservoirs containing writing ink are widely used in oil-based ballpoint pens and oil-based markers that use oil-based ink, water-based ballpoint pens and water-based markers that use water-based ink, and even fountain pens. Such ink reservoirs are often made of metal or resin. Metal ink reservoirs have excellent gas barrier properties, but are not translucent and therefore do not allow the ink to be seen. Without ink visibility, it is not possible to check the remaining ink level, which can lead to problems such as suddenly running out of ink and being unable to write.

一方、樹脂製のインキ収容筒は、透光性を有する樹脂材料を採用することにより、インキ視認性を有することができるが、上記のように、ガスバリア性に優れたインキ収容筒は実現できていない。ガスバリア性に劣る場合には、インキの蒸発やインキの変質が起こり、インキ経時安定性や、インキ収容筒が装着された筆記具の筆記性に課題が生じる。 On the other hand, resin ink reservoirs can maintain ink visibility by using translucent resin materials, but as mentioned above, ink reservoirs with excellent gas barrier properties have not yet been developed. Poor gas barrier properties can cause ink evaporation and deterioration, resulting in issues with the ink's stability over time and the writing performance of writing instruments equipped with the ink reservoir.

発明者らは、インキ収容筒を透光性を有するセラミック材料で形成することにより、ガスバリア性及びインキ視認性の両方に優れたインキ収容筒を実現できることを知見した。セラッミック材料を用いることにより、インキ収容筒に優れたガスバリア性を付与できることは明らかである。 The inventors discovered that by forming the ink reservoir from a translucent ceramic material, it is possible to achieve an ink reservoir that has both excellent gas barrier properties and ink visibility. It is clear that the use of a ceramic material can impart excellent gas barrier properties to the ink reservoir.

更に、適切なセラミック材料及び製造方法を採用することにより、インキ収容筒の内部領域に収容されたインキを外部から視認できるようにすることを知見した。つまり、インキ収容筒に、実用上十分なレベルのインキ視認性を付与できることを知見した。例えば、後述するように、セラミック材料としてアルミナ(Al)を用いて、成形後、熱間等方圧加圧処理を施すことにより、実用上十分な透光性を有するセラミック製インキ収容筒を製造することができる。 Furthermore, it has been found that by employing an appropriate ceramic material and manufacturing method, it is possible to make the ink contained in the internal region of the ink reservoir visible from the outside. In other words, it has been found that it is possible to impart a level of ink visibility sufficient for practical use to the ink reservoir. For example, as will be described later, by using alumina (Al 2 O 3 ) as the ceramic material and subjecting the molded product to hot isostatic pressing, it is possible to manufacture a ceramic ink reservoir having sufficient translucency for practical use.

インキ収容筒の材料として、透光性を有するセラミック材料を用いる場合、透光性を有さないセラミック材料を用いた場合、金属材料を用いた場合、及び透明樹脂材料を用いた場合の特性を比較すると、下表のようになる。 The table below compares the properties of ink reservoir tubes made from translucent ceramic material, non-translucent ceramic material, metal material, and transparent resin material.

上記の表1に示すように、金属材料や透光性を有しない一般のセラミック材料では、ガスバリア性には優れるが、インキ視認性を有さない。一方、透明樹脂材料では、インキ視認性は有するが、ガスバリア性で劣る。ガスバリア性及びインキ視認性の両方に優れているのは、本実施形態のように、透光性を有するセラミック材料でインキ収容筒を形成する場合だけである。 As shown in Table 1 above, metal materials and general ceramic materials that do not have translucency have excellent gas barrier properties but do not allow ink visibility. On the other hand, transparent resin materials allow ink visibility but have poor gas barrier properties. The only material that provides excellent gas barrier properties and ink visibility is the ink reservoir tube made from a translucent ceramic material, as in this embodiment.

本実施形態に係るインキ収容筒は、ガスバリア性に優れるので、インキの蒸発やインキの変質が生じにくく、インキ経時安定性や、インキ収容筒が装着された筆記具の筆記性にも優れている。これとともに、インキ視認性を有するので、外部から容易にインキ残量を確認できるので、突然のインキ切れ等の問題が生じるのを防ぐことができる。 The ink reservoir of this embodiment has excellent gas barrier properties, making it less susceptible to ink evaporation and deterioration, and also provides excellent ink stability over time and writing performance for writing instruments equipped with the ink reservoir. Additionally, the ink is highly visible, making it easy to check the remaining ink level from the outside, preventing problems such as sudden ink shortages.

以上のように、本実施形態では、ガスバリア性及びインキ視認性の両方に優れたインキ収容筒を提供することができる。 As described above, this embodiment provides an ink reservoir tube that has excellent gas barrier properties and ink visibility.

特に、セラミック材料がアルミナである場合には、確実にインキ視認性に優れたインキ収容筒を提供することができる。 In particular, when the ceramic material is alumina, it is possible to provide an ink reservoir with excellent ink visibility.

また、樹脂材料を用いることがないので、SDGs(Sustainable Development Goals:持続可能な開発目標)に適合し、特に、環境保全や温暖化防止に貢献できる。更に、全周にわたって内部領域のインキを視認できるので、例えば、透明樹脂からなるインキ収容筒の外面にガスバリア促進膜を形成し、その一部を除去して内部のインキを視認可能とした場合に比べて、より容易に確実にインキ残量を把握できる。 In addition, because it does not use resin materials, it complies with the SDGs (Sustainable Development Goals) and can particularly contribute to environmental conservation and the prevention of global warming. Furthermore, because the ink inside can be seen all around, it is easier and more reliable to determine the amount of ink remaining than, for example, when a gas barrier promoting film is formed on the outer surface of an ink reservoir made of transparent resin and part of it is removed to make the ink inside visible.

<本実施形態に係るインキ収容筒の製造方法>
次に、本実施形態に係るインキ収容筒の製造方法を説明する。
本実施形態に係るインキ収容筒の製造方法は以下の工程を含む。
工程1:セラミック原料微粉体(例えば、アルミナ(Al)の微粉体)と有機バインダとを混合してコンパウンドを得る工程。
工程2:押出成形機を用いて、得られたコンパウンドから円筒状の成形体を形成する工程。
工程3:形成された成形体を、焼結する工程。
工程4:得られた焼結体に熱間等方圧加圧(Hot Isostatic Pressing:HIP)処理を施して透光性を有するインキ収容筒を得る工程。
<Method for manufacturing ink reservoir according to this embodiment>
Next, a method for manufacturing the ink reservoir according to this embodiment will be described.
The method for manufacturing the ink reservoir according to this embodiment includes the following steps.
Step 1: A step of mixing a ceramic raw material fine powder (for example, alumina (Al 2 O 3 ) fine powder) with an organic binder to obtain a compound.
Step 2: A step of forming a cylindrical molded body from the obtained compound using an extruder.
Step 3: Sintering the formed compact.
Step 4: A step of subjecting the obtained sintered body to a hot isostatic pressing (HIP) treatment to obtain a light-transmitting ink reservoir.

熱間等方圧加圧(HIP)処理では、例えば、1400℃、1000気圧でアルゴン雰囲気で行うことができる。ガスを圧力媒体として、焼結体に等方的圧力を加えることにより、気孔が減り、密度を高めることができる。焼結体では、気孔や析出物による散乱、結晶粒界相による散乱や、結晶粒界分域での散乱等により透光性を有さないが、高温環境下で等方的に高圧を加えることにより、気孔や結晶粒界における散乱要因を減らすことにより、透光性を有するようにすることができる。 Hot isostatic pressing (HIP) can be performed, for example, at 1400°C and 1000 atmospheres in an argon atmosphere. Applying isostatic pressure to a sintered body using gas as a pressure medium reduces porosity and increases density. Sintered bodies lack translucency due to scattering from pores and precipitates, scattering from grain boundary phases, and scattering from grain boundary domains. However, applying isostatic high pressure in a high-temperature environment reduces scattering factors from pores and grain boundaries, making the body translucent.

以上のような熱間等方圧加圧(HIP)処理により、外部から内部領域に収容されたインキを視認可能な程度の透光性を有するセラミック製インキ収容筒を得ることができる。 By using the hot isostatic pressing (HIP) process described above, it is possible to obtain a ceramic ink reservoir that is translucent enough to allow the ink contained in the interior region to be seen from the outside.

本実施形態では、押出成形により、インキ収容筒を成形しているが、これに限られるものではない。例えば、射出成形法、プレス成形法などの従来公知の成形法でも成形することができる。
また、本実施形態では、熱間等方圧加圧(HIP)処理により透光性を有するインキ収容筒を製造しているが、これに限られるものではない。例えば、マイクロ波プラズマ焼結を用いる方法、一次焼結の後、より高温で二次焼結を行う方法をはじめとする、既知の任意の製造方法で透光性を有するセラミック製インキ収容筒を製造することができる。
In this embodiment, the ink reservoir is formed by extrusion molding, but the method is not limited to this and it can also be formed by a conventionally known molding method such as injection molding or press molding.
In the present embodiment, the ink reservoir cylinder is manufactured by hot isostatic pressing (HIP), but the method is not limited to this. For example, the ink reservoir cylinder can be manufactured by any known manufacturing method, including a method using microwave plasma sintering, a method in which primary sintering is followed by secondary sintering at a higher temperature, and the like.

また、本実施形態では、セラミック材料としてアルミナを用いているが、これに限られるものではない。PLZT(鉛、ランタン、ジルコニウム、チタンの酸化物)をはじめとする既知の任意の透光性セラミック材料を用いることができる。中でも、材料の入手の容易性、透光性と強度、硬度のバランスなどを考慮すると、アルミナを用いることが好ましい。 In addition, while this embodiment uses alumina as the ceramic material, this is not a limitation. Any known translucent ceramic material, including PLZT (oxide of lead, lanthanum, zirconium, and titanium), can be used. Among these, alumina is preferable, taking into consideration the ease of material availability and the balance between translucency, strength, and hardness.

また、インキ収容筒を構成するセラミックスの結晶粒子径は、0.1μm以上30μm以下であることが好ましく、0.2μm以上10μm以下がより好ましく、0.3μm以上5μm以下がさらに好ましく、0.3μm以上1μm以下が特に好しい。セラミックスの結晶粒子径が上記の数値範囲内であれば、透光性と強度、硬度のバランスが得られやすく、また、後述するように、適正な表面粗さに調整しやすい。 The crystal grain size of the ceramic that makes up the ink reservoir is preferably 0.1 μm or more and 30 μm or less, more preferably 0.2 μm or more and 10 μm or less, even more preferably 0.3 μm or more and 5 μm or less, and particularly preferably 0.3 μm or more and 1 μm or less. If the crystal grain size of the ceramic is within the above numerical range, it is easy to achieve a balance between translucency, strength, and hardness, and, as will be described later, it is easy to adjust the surface roughness to an appropriate level.

セラミックスの結晶粒子径は、SEM観察図を使用したプラニメトリック法により求めることができる。詳細には、SEM観察図に面積が既知の円を描き、当該円内の結晶粒子数(Nc)及び当該円の円周上の結晶粒子数(Ni)を計測し、合計の結晶粒子数(Nc
+Ni)が250±50個となるようにした上で、以下の式(A)を使用して結晶粒子径
を求めることができる。
The crystal grain size of ceramics can be determined by a planimetric method using an SEM observation image. Specifically, a circle of known area is drawn on the SEM observation image, and the number of crystal grains within the circle (Nc) and the number of crystal grains on the circumference of the circle (Ni) are counted, and the total number of crystal grains (Nc
+Ni) is 250±50, and then the crystal grain size can be calculated using the following formula (A).

結晶粒子径=2/{π×(Nc+(1/2)×Ni)/(A/M2)}0.5 ・・式
(A)
Crystal particle diameter = 2/{π×(Nc+(1/2)×Ni)/(A/M2)}0.5...Formula (A)

上式(A)において、Ncは円内の結晶粒子数、Niは円の円周上の結晶粒子数、Aは
円の面積、及び、Mは走査型電子顕微鏡観察の倍率(例えば、5、000倍~10,00
0倍)である。なお、ひとつのSEM観察図における結晶粒子数(Nc+Ni)が200
個未満である場合、複数のSEM観察図を用いて(Nc+Ni)を250±50個とすれ
ばよい。
In the above formula (A), Nc is the number of crystal grains in the circle, Ni is the number of crystal grains on the circumference of the circle, A is the area of the circle, and M is the magnification of the scanning electron microscope observation (for example, 5,000 to 10,000 times).
0 times). In addition, the number of crystal grains (Nc + Ni) in one SEM observation image is 200.
When the number is less than 1, (Nc+Ni) may be set to 250±50 using multiple SEM observation images.

(インキのビジブル性)
内部領域に収容されたインキと内部領域の内面との間において、一般的に20度以上または30度以上の接触角(図2、3の”θ”参照)を有することが好ましいとされている。このような範囲の接触角を有する場合であっても、比較的接触角が小さい場合には、インキが消費されてインキが減っていっても、インキが内部領域の内面に付着して、インキの液面を外部から視認しずらくなる虞がある。つまり、インキ追従時に、インキ収容筒の内面にインキが付着して残ってしまい、インキのビジブル性に問題が生じる場合がある。
(Ink visibility)
It is generally considered preferable for the ink contained in the internal region to have a contact angle of 20 degrees or more or 30 degrees or more (see "θ" in Figures 2 and 3) between the ink contained in the internal region and the inner surface of the internal region. Even when the contact angle is in this range, if the contact angle is relatively small, even when the ink is consumed and reduced, the ink may adhere to the inner surface of the internal region, making it difficult to visually confirm the ink level from the outside. In other words, when the ink follows, ink may adhere and remain on the inner surface of the ink reservoir, causing problems with ink visibility.

インキのビジブル性に問題がある場合には、インキ残量を的確に確認できないため、急なインキ切れ等の問題が生じる虞がある。 If there is a problem with the visibility of the ink, it will be impossible to accurately check the remaining ink level, which could lead to problems such as suddenly running out of ink.

インキとの接触角について、一般的に、平滑面は50度程度の接触角を有するといわれている。更に、60度以上の接触角を有する場合には、インキ付着を十分に抑制することができる「撥水促進面」であるといいわれている。更に、接触角が70度以上の撥水促進面であれば、インキ付着を更に効果的に抑制することができる。
よって、インキ残量を的確に確認できるインキのビジブル性を確保するため、インキとこのインキと接するインキ収納領域の内面との間において、50度上の接触角を有することが好ましく、60度以上の接触角を有することがより好ましく、70度以上の接触角を有することが更に好ましい。
Regarding the contact angle with ink, it is generally said that a smooth surface has a contact angle of about 50 degrees. Furthermore, a surface with a contact angle of 60 degrees or more is said to be a "water-repellent surface" that can sufficiently suppress ink adhesion. Furthermore, a water-repellent surface with a contact angle of 70 degrees or more can even more effectively suppress ink adhesion.
Therefore, in order to ensure the visibility of the ink so that the remaining amount of ink can be accurately confirmed, it is preferable that there is a contact angle of 50 degrees or more between the ink and the inner surface of the ink storage area that comes into contact with this ink, more preferably a contact angle of 60 degrees or more, and even more preferably a contact angle of 70 degrees or more.

以上のように、収容されたインキとこのインキと接する内部領域の内面との間の接触角が50度以上である場合には、インキ残量を的確に確認できるインキのビジブル性を有することができる。また、 収容されたインキとこのインキと接する内部領域の内面との間の接触角が60度以上である場合には、より良好なインキのビジブル性を有することができ、収容されたインキとこのインキと接する内部領域の内面との間の接触角が70度以上である場合には、更に良好なインキのビジブル性を有することができる。 As described above, when the contact angle between the stored ink and the inner surface of the internal region in contact with this ink is 50 degrees or more, the ink can be made visible enough to accurately check the remaining amount of ink. Furthermore, when the contact angle between the stored ink and the inner surface of the internal region in contact with this ink is 60 degrees or more, the ink can be made even more visible, and when the contact angle between the stored ink and the inner surface of the internal region in contact with this ink is 70 degrees or more, the ink can be made even more visible.

(内部領域の内面の表面粗さと接触角の関係)
接触角は、接触面の表面粗さによって変化することが知られている。十分なインキのビジブル性を有するような接触角度を得るため、発明者らは、様々な表面粗さを有するセラミック製の試料を試作し、その接触角を測定した。
(Relationship between surface roughness of the inner surface of the internal region and contact angle)
It is known that the contact angle varies depending on the surface roughness of the contact surface. In order to obtain a contact angle that ensures sufficient ink visibility, the inventors fabricated ceramic samples with various surface roughnesses and measured their contact angles.

具体的には、押出成形によりアルミナ製の直方体の部材を試作し、外面に表面加工を施して、表面粗さの異なる4つの試料を作成した。試料は透光性を有するアルミナではなく、通常のアルミナ(乳白色)を用いているが、表面粗さと接触角との関係においては影響は少ないと考えられる。 Specifically, rectangular alumina components were prototyped by extrusion molding, and the outer surfaces were surface-treated to create four samples with different surface roughness. The samples used were ordinary alumina (milky white) rather than translucent alumina, but this is thought to have little effect on the relationship between surface roughness and contact angle.

4つの試料を更に詳細に述べれば、押出成形し焼結した部材にラップ盤を用いて仕上加工を施した算術平均粗さRa(JISB0601)が0.011μmの試料1、押出成形した部材のまま無加工の算術平均粗さRa(JISB0601)が0.035μmの試料2、押出成形した部材に中研磨加工を施した算術平均粗さRa(JISB0601)が0.298μmの試料3、及び押出成形した部材に粗研磨加工を施した算術平均粗さRa(JISB0601)が0.540μmの試料4である。 To describe the four samples in more detail, Sample 1 was an extrusion-molded and sintered component that had been finish-processed using a lapping machine and had an arithmetic mean roughness Ra (JIS B0601) of 0.011 μm; Sample 2 was an extrusion-molded component that had not been processed and had an arithmetic mean roughness Ra (JIS B0601) of 0.035 μm; Sample 3 was an extrusion-molded component that had been medium-polished and had an arithmetic mean roughness Ra (JIS B0601) of 0.298 μm; and Sample 4 was an extrusion-molded component that had been coarse-polished and had an arithmetic mean roughness Ra (JIS B0601) of 0.540 μm.

これらの4つの試料にイオン交換水を滴下して、接触角を測定した。更に詳細に述べれば、協和界面科学株式会社製の自動接触角計DMo-602で、液滴法(θ/2法)で測定した。試料に滴下した液滴に光を当て、撮像装置で液滴の画像を捉え、画像解析で接触角を計算した。測定結果を下表に示す。 Ion-exchanged water was dropped onto these four samples, and the contact angles were measured. More specifically, measurements were made using the sessile drop method (θ/2 method) using an automatic contact angle meter DMo-602 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. Light was shone on the droplet dropped onto the sample, an image of the droplet was captured with an imaging device, and the contact angle was calculated using image analysis. The measurement results are shown in the table below.

なお、筆記用のインキとイオン交換水とでは、少なくとも、水を主溶媒とした水性インキにおいて、接触角の傾向(算術平均粗さが大きくなると接触角も大きくなること)に差は生じないことが知られている。また、万年筆用インキ(例えば、商品名:INK-30-B、パイロットコーポレーション株式会社製)など、溶媒として水を90%以上、含有する水性インキにおいては、イオン交換水とで接触角自体の差も僅かである。 It is known that there is no difference in contact angle trends (contact angle increases as the arithmetic mean roughness increases) between writing ink and ion-exchanged water, at least for water-based inks that use water as the primary solvent. Furthermore, for water-based inks that contain 90% or more water as a solvent, such as fountain pen inks (for example, product name: INK-30-B, manufactured by Pilot Corporation), there is only a slight difference in the contact angle between them and ion-exchanged water.

、筆記具用のインキにおいては、界面活性剤等、添加剤を含有して表面張力(インキ収容筒との接触角)をコントロールすることもできる。
なお、万年筆用インキ(INK-30-B)の成分として、染料、水、pH調整剤、界面活性剤、防腐剤等を含む。また、万年筆用インキ(INK-30-B)の表面張力は、20℃環境下において、協和界面科学株式会社製の表面張力計測器(DY-200)を用い、白金プレートを用いて、垂直平板法によって測定したところ、51mN/mであった。
Ink for writing instruments may contain additives such as surfactants to control the surface tension (contact angle with the ink reservoir).
The components of the fountain pen ink (INK-30-B) include dye, water, pH adjuster, surfactant, preservative, etc. The surface tension of the fountain pen ink (INK-30-B) was measured in an environment of 20°C using a surface tension meter (DY-200) manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. by the vertical plate method using a platinum plate, and was found to be 51 mN/m.

測定結果をグラフ化したものを図1に示す。図1は、アルミナから形成され、異なる表面粗さを有する試料を試作し、各試料の接触角を測定した結果を示すグラフである。横軸に表面粗さRa[μm]を示し、縦軸に接触角[度]を示す。上記の試料1~4をプロットし、それらの点を滑らかな曲線で繋いでグラフ化した。 The measurement results are shown in a graph in Figure 1. Figure 1 is a graph showing the results of measuring the contact angle of samples made from alumina with different surface roughness. The horizontal axis shows surface roughness Ra [μm], and the vertical axis shows contact angle [degrees]. Samples 1 to 4 above were plotted, and the graph was created by connecting the points with a smooth curve.

図1から明らかなように、表面粗さが増加するにつれて、接触角が増加していく傾向を示した。特に、表面粗さRa[μm]が0.1μm以下の場合には、表面粗さの増加に対する接触角の増加の度合い(グラフの傾き)が大きく、表面粗さRa[μm]が0.1μmより大きい場合には、表面粗さの増加に対する接触角の増加の度合い(グラフの傾き)が小さくなっていく傾向を示した。 As is clear from Figure 1, the contact angle tends to increase as the surface roughness increases. In particular, when the surface roughness Ra [μm] is 0.1 μm or less, the degree of increase in contact angle with increasing surface roughness (the slope of the graph) is large, and when the surface roughness Ra [μm] is greater than 0.1 μm, the degree of increase in contact angle with increasing surface roughness (the slope of the graph) tends to decrease.

グラフから、内面の表面粗さRa[μm]が0.01μm以上であれば、60度より大きな接触角が得られ、十分なインキのビジブル性が得られると考えられる。内面の表面粗さRa[μm]が0.03μm以上であれば、65度より大きい接触が得られ、より良好なインキのビジブル性が得られ、0.05μm以上であれば、70度より大きい接触角が得られ、更に良好なインキのビジブル性が得られると考えられる。
なお、内面の表面粗さRaは、株式会社小坂研究所社製の触針式表面粗さ計(製品名:サーフコーダ SE-3400)を用いて、JIS B 061-2001の測定条件で測定される。
From the graph, it is believed that if the surface roughness Ra [μm] of the inner surface is 0.01 μm or more, a contact angle of more than 60 degrees will be obtained, resulting in sufficient ink visibility. If the surface roughness Ra [μm] of the inner surface is 0.03 μm or more, a contact angle of more than 65 degrees will be obtained, resulting in better ink visibility. If the surface roughness Ra [μm] of the inner surface is 0.05 μm or more, a contact angle of more than 70 degrees will be obtained, resulting in even better ink visibility.
The surface roughness Ra of the inner surface is measured using a stylus surface roughness meter (product name: Surfcorder SE-3400) manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd. under the measurement conditions of JIS B 061-2001.

(インキのビジブル性とインキ視認性のバランス)
上記のように、内面の表面粗さが増加すると接触角が増していくので、インキのビジブル性(濡れ性)にとっては有利であるが、一方、表面粗さが増加すると透明度が減少する虞がある。つまり、表面粗さが増加すると表面における光の散乱が増加して、インキ視認性が低下する虞がある。
(Balance between ink visibility and ink legibility)
As mentioned above, increasing the surface roughness of the inner surface increases the contact angle, which is advantageous for the visibility (wettability) of the ink, but on the other hand, increasing the surface roughness may decrease transparency, i.e., increasing the surface roughness increases the scattering of light on the surface, which may reduce the visibility of the ink.

表面粗さ及び透明度の関係の検討が、例えば、色材協会誌 92[5]131-1352019)技術論文”透明アクリル樹脂いたの表面性状が視覚のテクスチャに及ぼす影響”に記載されている。測定したアクリル樹脂の表面粗さと透過率との関係が、Fig.6に示されている。
Fig.6によれば、算術平均高さSa(ISO25178)の値が1μm以下の場合、全光線透過率は80%を超えると考えられる。また、算術平均高さSa(ISO25178)の値が0.3μm以下の場合、全光線透過率は85%以上となると考えられる。更に、「算術平均高さSa(ISO25178)の値が0.1μm以下の場合、全光線透過率は90%を超えており、一般的なアクリル樹脂の光学特性と一致している。(3.2項参照)」と記載されている。
The relationship between surface roughness and transparency has been investigated, for example, in the technical paper "Effect of Surface Properties of Transparent Acrylic Resin on Visual Texture" in Journal of the Japan Society of Color Materials, Vol. 92, No. 5, No. 131-135, 2019. The relationship between the measured surface roughness and transmittance of acrylic resin is shown in Fig. 6.
According to Fig. 6, when the arithmetic mean height Sa (ISO 25178) is 1 μm or less, the total light transmittance is considered to exceed 80%. Furthermore, when the arithmetic mean height Sa (ISO 25178) is 0.3 μm or less, the total light transmittance is considered to be 85% or more. Furthermore, it is stated that "when the arithmetic mean height Sa (ISO 25178) is 0.1 μm or less, the total light transmittance exceeds 90%, which is consistent with the optical properties of general acrylic resins (see Section 3.2)."

表面粗さの透過率に対する影響は、透光性を有するセラミック材料でも透明アクリル樹脂と同様な傾向を示すと考えられ、算術平均粗さRa(JISB0601)と算術平均高さSa(ISO25178)とは、基本的に同じ指標であり、算術平均粗さRa(JISB0601)の値を小さくすることで、セラミック材料においても全光線透過率が向上すると推測できる。このため、用いる素材によっても異なるが、算術平均粗さRa(JISB0601)の値を1μm以下とすることで、良好な透過率、例えば30%以上の透過率が得られやすく、表面粗さによる影響は限定的であり、目視による十分なインキ視認性が得られると考えられる。また、算術平均粗さRa(JISB0601)の値が0.3μm以下であれば、より全光線透過率が向上するので、より良好なインキ視認性が得られると考えられる。更に、算術平均粗さRa(JISB0601)の値が0.1μm以下とすることで、更に良好なインキ視認性(例えば50%以上の透過率)が得られると考えられる。 The effect of surface roughness on transmittance is thought to be similar for translucent ceramic materials as it is for transparent acrylic resins. Arithmetic mean roughness Ra (JIS B0601) and arithmetic mean height Sa (ISO 25178) are essentially the same indicators, and it can be assumed that reducing the arithmetic mean roughness Ra (JIS B0601) value will improve total light transmittance in ceramic materials. Therefore, although this varies depending on the material used, keeping the arithmetic mean roughness Ra (JIS B0601) value to 1 μm or less is likely to achieve good transmittance, e.g., 30% or more, with limited impact from surface roughness and sufficient visual ink visibility. Furthermore, an arithmetic mean roughness Ra (JIS B0601) value of 0.3 μm or less is thought to further improve total light transmittance and therefore provide better ink visibility. Furthermore, it is believed that even better ink visibility (e.g., transmittance of 50% or more) can be achieved by setting the arithmetic mean roughness Ra (JIS B0601) value to 0.1 μm or less.

以上のように、インキのビジブル性及びインキ視認性の両立を考えると、内面の表面粗さRa[μm]が、
0.001μm以上1μm以下の範囲にあることが好ましく、
0.005μm以上1μm以下の範囲にあることがより好ましく、
0.01μm以上1μm以下の範囲にあることが更に好ましく、
0.03μm以上0.3μm以下の範囲にあることが特に好ましく。
0.05μm以上0.1μm以下の範囲にあることが最も好ましい。
なお、表面粗さRa[μm]の範囲については、上記の任意の下限値と上限値とを組み合わせることができる。
As described above, in order to achieve both ink visibility and ink recognizability, the surface roughness Ra [μm] of the inner surface is
It is preferable that the thickness is in the range of 0.001 μm or more and 1 μm or less,
More preferably, it is in the range of 0.005 μm or more and 1 μm or less,
It is more preferable that the thickness is in the range of 0.01 μm or more and 1 μm or less,
It is particularly preferable that the thickness is in the range of 0.03 μm or more and 0.3 μm or less.
It is most preferable that the thickness is in the range of 0.05 μm or more and 0.1 μm or less.
The range of the surface roughness Ra [μm] can be any combination of the above lower limit value and upper limit value.

内部領域の内面の表面粗さRa[μm]が0.001μm以上1μm以下の範囲にある場合には、インキ視認性及びガスバリア性に優れるとともに、インキのビジブル性にも優れたインキ収容筒を提供することができる。また、内面の表面粗さRa[μm]が0.005μm以上1μm以下の範囲にある場合には、より優れたインキのビジブル性を有するインキ収容筒を提供することができる。更に、内面の表面粗さRa[μm]が0.01μm以上1μm以下の範囲にある場合には、更に優れたインキのビジブル性を有するインキ収容筒を提供することができる。更に、内面の表面粗さRa[μm]が0.03μm以上0.3μm以下の範囲にある場合には、インキ視認性により優れるとともに、インキのビジブル性により優れたインキ収容筒を提供することができる。更に、内面の表面粗さRa[μm]が0.05μm以上0.1μm以下の範囲にある場合には、インキ視認性に更に優れるとともに、更に優れたインキのビジブル性を有するインキ収容筒を提供することができる。 When the surface roughness Ra [μm] of the inner surface of the internal region is in the range of 0.001 μm or more and 1 μm or less, an ink reservoir cylinder can be provided that has excellent ink visibility and gas barrier properties, as well as excellent ink visibility. Furthermore, when the surface roughness Ra [μm] of the inner surface is in the range of 0.005 μm or more and 1 μm or less, an ink reservoir cylinder with even better ink visibility can be provided. Furthermore, when the surface roughness Ra [μm] of the inner surface is in the range of 0.01 μm or more and 1 μm or less, an ink reservoir cylinder with even better ink visibility can be provided. Furthermore, when the surface roughness Ra [μm] of the inner surface is in the range of 0.03 μm or more and 0.3 μm or less, an ink reservoir cylinder with even better ink visibility and excellent ink visibility can be provided. Furthermore, if the inner surface roughness Ra [μm] is in the range of 0.05 μm or more and 0.1 μm or less, an ink reservoir cylinder with even better ink visibility can be provided.

(インキ収容筒に収容されるインキ)
インキ収容筒に収容されるインキについて、以下に説明する。
本発明のインキ収容筒に収容されるインキは、通常、筆記具に用いられる筆記具用のインキを用いることができる。以下、インキに用いられる成分およびインキの物性について、説明する。
(Ink contained in the ink container)
The ink contained in the ink reservoir will be described below.
The ink contained in the ink reservoir of the present invention may be any ink normally used in writing instruments. The components used in the ink and the physical properties of the ink will be described below.

<有機溶剤>
本実施形態で用いるインキに用いられる有機溶剤は、ガスバリア性の観点から、有機溶剤の蒸発を抑制し、インキ経時安定性を考慮すると、沸点160℃以上の有機溶剤を用いることが好ましく、より考慮すれば、沸点200℃以上の有機溶剤を用いることが好ましい。一方、沸点が300℃を超えると、筆跡乾燥性に影響を生じやすい。このため、沸点が300℃以下とすることが好ましい。
<Organic solvent>
From the viewpoint of gas barrier properties, suppressing evaporation of the organic solvent, and considering the ink stability over time, it is preferable to use an organic solvent with a boiling point of 160°C or higher, and even more preferably, to use an organic solvent with a boiling point of 200°C or higher. On the other hand, if the boiling point exceeds 300°C, it is likely to affect the drying properties of the handwriting. For this reason, it is preferable to use an organic solvent with a boiling point of 300°C or lower.

具体的には、水性インキに用いられる有機溶剤としては、グリセリン(290℃)、ジエチレングリコール(245℃)、トリエチレングリコール(276℃)、ジプロピレングリコール(225℃)、プロピレングリコール(188℃)、エチレングリコール(198℃)等を挙ることができる。
油性インキの有機溶剤としては、ベンジルアルコール(205℃)、エチレングリコールモノフェニルエーテル(245℃)、プロピレングリコール-n-ブチルエーテル(170℃)等を挙ることができる。
Specifically, organic solvents used in aqueous inks include glycerin (290°C), diethylene glycol (245°C), triethylene glycol (276°C), dipropylene glycol (225°C), propylene glycol (188°C), and ethylene glycol (198°C).
Examples of organic solvents for oil-based inks include benzyl alcohol (205° C.), ethylene glycol monophenyl ether (245° C.), and propylene glycol-n-butyl ether (170° C.).

<インキ粘度>
本実施形態で用いるインキの20℃、静止時におけるインキ粘度は、30000mPa・s以下にすることが好ましい。30000mPa・sを越えると、インキ追従性に影響がしやすく、本実施形態に係るインキ収容筒に対する、インキのビジブル性に影響しやすいためである。より、インキのビジブル性の向上を考慮すれば、インキ粘度は、10000mPa・s以下にすることがより好ましく、5000mPa・s以下がさらに好ましく、4000mPa・s以下が特に好ましく、3000mPa・s以下が更に好ましい。
なお、静止時のインキ粘度とは、以下の条件でインキ粘度を測定したものである。
油性インキの場合は、20℃、剪断速度5sec-1でインキ粘度を測定。
水性インキの場合は、20℃、剪断速度1.92sec-1でインキ粘度を測定。
<Ink viscosity>
The ink viscosity of the ink used in this embodiment at 20°C when stationary is preferably 30,000 mPa·s or less. If the viscosity exceeds 30,000 mPa·s, it is likely to affect ink tracking ability and the visibility of the ink in the ink reservoir cylinder according to this embodiment. Therefore, in consideration of improving the visibility of the ink, the ink viscosity is more preferably 10,000 mPa·s or less, even more preferably 5,000 mPa·s or less, particularly preferably 4,000 mPa·s or less, and even more preferably 3,000 mPa·s or less.
The ink viscosity at rest is measured under the following conditions.
For oil-based inks, the ink viscosity is measured at 20°C and a shear rate of 5 sec -1 .
For water-based inks, the ink viscosity is measured at 20°C and a shear rate of 1.92 sec -1 .

以上のように、内部領域に収容されたインキの20℃、静止時におけるインキ粘度が30,000mPa・s以下である場合には、インキ収容筒において優れたインキのビジブル性を得ることができる。 As described above, when the ink viscosity at 20°C when stationary is 30,000 mPa·s or less, the ink contained in the internal region can achieve excellent ink visibility in the ink reservoir.

<インキ表面張力>
本実施形態で用いるインキの20℃における表面張力は、20mN/m以上であることが好ましい。インキの表面張力が上記数値範囲以上であれば、本実施形態に係るインキ収容筒に対する、インキのビジブル性を向上することができる。上記効果の向上とともに、ペン先からのインキの吐出性を良好に維持し、良好な筆跡を得ることを考慮すれば、インキの表面張力は、25~65mN/mであることがより好ましく、30~60mN/mであることが更に好ましい。
<Ink surface tension>
The surface tension of the ink used in this embodiment at 20°C is preferably 20 mN/m or more. If the surface tension of the ink is equal to or greater than the above-mentioned range, the visibility of the ink in the ink reservoir according to this embodiment can be improved. In order to improve the above-mentioned effects as well as to maintain good ink dischargeability from the pen tip and obtain good handwriting, the surface tension of the ink is more preferably 25 to 65 mN/m, and even more preferably 30 to 60 mN/m.

以上のように、収容されたインキの20℃におけるインキ表面張力が20mN/m以上である場合には、インキ収容筒において優れたインキのビジブル性を得ることができる。
なお、インキの表面張力は、20℃環境下において、協和界面科学株式会社製の表面張力計測器(DY-200)を用い、白金プレートを用いて、垂直平板法によって測定して求められる。
As described above, when the ink surface tension at 20° C. of the stored ink is 20 mN/m or more, excellent ink visibility can be obtained in the ink storage cylinder.
The surface tension of the ink is determined by measuring in an environment of 20° C. using a surface tension measuring instrument (DY-200) manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., by the vertical plate method using a platinum plate.

(インキ追従体)
インキ収容筒の内部領域に収容したインキの後端には、インキの消費に追従するインキ追従体が充填されることが好ましい(図3の”F”参照)。これは、セラミック材料のインキ収容筒において、インキ追従性を良好とし、インキのビジブル性を良好とすることができるためである。更に、液栓の効果も得られるため、ガスバリア性の観点からも、より溶媒蒸発を抑制し、インキ経時安定性を良好となりやすいためである。
(ink follower)
It is preferable that the rear end of the ink contained in the internal region of the ink reservoir be filled with an ink follower that follows the consumption of the ink (see "F" in Figure 3). This is because it improves ink followability and visibility in an ink reservoir made of ceramic material. Furthermore, it also has the effect of a liquid stopper, which further suppresses solvent evaporation from the perspective of gas barrier properties and tends to improve the ink's stability over time.

インキ追従体として、液状または固体の何れも用いることもでき、液状のインキ逆流防止体としては、ポリブテン、シリコーン油等の不揮発性媒体を含むことが好ましく、所望により媒体中にシリカ、珪酸アルミニウム等を添加することもできる。 Either liquid or solid ink followers can be used. Liquid ink backflow preventers preferably contain a non-volatile medium such as polybutene or silicone oil. If desired, silica, aluminum silicate, etc. can also be added to the medium.

以上のように、収容されたインキの後端に、インキの消費に追従するインキ追従体が充填されている場合には、インキ追従性を良好とし、より優れたインキのビジブル性を得ることができる。 As described above, when the rear end of the stored ink is filled with an ink follower that follows the consumption of the ink, ink followability is improved, resulting in better ink visibility.

(インキ収容筒を備えた筆記具)
次に、図2及び図3を参照しながら、ボールペンの場合を例にとって、インキ収容筒を備えた筆記具の説明を行う。図2は、ボールペンのレフィルとして機能する本発明の1つの実施形態に係るインキ収容筒を備えた筆記具を模式的に示す側面断面図である。図3は、ボールペンのレフィルとして機能する本発明のその他の実施形態に係るインキ収容筒を備えた筆記具を模式的に示す側面断面図である。
(Writing implement with ink reservoir)
Next, a writing instrument equipped with an ink reservoir will be described with reference to Figures 2 and 3, taking a ballpoint pen as an example. Figure 2 is a side cross-sectional view schematically showing a writing instrument equipped with an ink reservoir according to one embodiment of the present invention, which functions as a ballpoint pen refill. Figure 3 is a side cross-sectional view schematically showing a writing instrument equipped with an ink reservoir according to another embodiment of the present invention, which functions as a ballpoint pen refill.

図2に示す筆記具(ボールペン)10では、内部領域にインキG1が収容されたインキ収容筒2(透光性セラミックス)の先端側に、ボールペンチップ4が直接装着されている。また、図3に示す筆記具(ボールペン)10では、内部領域にインキG2が収容されたインキ収容筒2の先端側に、チップホルダ6を介してボールペンチップ4が装着されている。図3示す筆記具(ボールペン)10では、収容されたインキGの後端に、インキの消費に追従するインキ追従体F(ポリブテン含有)が充填された場合を示す。 In the writing instrument (ballpoint pen) 10 shown in Figure 2, a ballpoint pen tip 4 is attached directly to the tip side of an ink reservoir 2 (translucent ceramics) whose internal region contains ink G1. In the writing instrument (ballpoint pen) 10 shown in Figure 3, the ballpoint pen tip 4 is attached via a tip holder 6 to the tip side of an ink reservoir 2 whose internal region contains ink G2. In the writing instrument (ballpoint pen) 10 shown in Figure 3, the rear end of the stored ink G is filled with an ink follower F (containing polybutene) that follows the consumption of the ink.

なお、インキG1のインキ粘度は、ティー・エイ・インスツルメント株式会社製AR-G2(ステンレス製40mm 2°ローター)を用いて20℃環境下で、剪断速度5sec-1(静止時)の条件にてインキ粘度を測定したところ、20000mPa・sであった。
インキG2のインキ粘度は、ブルックフィールド社製DV-II粘度計(CPE-42ローター)を用いて20℃環境下で、剪断速度1.92sec-1(静止時)の条件にてインキ粘度を測定したところ、1600mPa・sであった。
The ink viscosity of Ink G1 was measured using an AR-G2 (stainless steel 40 mm 2° rotor) manufactured by TA Instruments Inc. at a shear rate of 5 sec −1 (at rest) in an environment of 20°C, and was found to be 20,000 mPa·s.
The ink viscosity of Ink G2 was measured using a Brookfield DV-II viscometer (CPE-42 rotor) at a shear rate of 1.92 sec −1 (at rest) in an environment of 20° C., and was found to be 1600 mPa·s.

インキG2の表面張力は、20℃環境下において、協和界面科学株式会社製の表面張力計測器(DY-200)を用い、白金プレートを用いて、垂直平板法によって測定したとこころ、28mN/mであった。
インキG1の成分:染料、ベンジルアルコール(205℃)、エチレングリコールモノフェニルエーテル(245℃)、ブチラール樹脂、アミン、界面活性剤を含む
インキG2の成分:顔料、グリセリン(290℃)、水、アミン、界面活性剤、防腐剤、キサンタンガムを含む。
The surface tension of Ink G2 was measured in an environment of 20° C. using a surface tension measuring instrument (DY-200) manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. by the vertical plate method using a platinum plate, and was found to be 28 mN/m.
Ink G1 ingredients: dye, benzyl alcohol (205°C), ethylene glycol monophenyl ether (245°C), butyral resin, amine, surfactant. Ink G2 ingredients: pigment, glycerin (290°C), water, amine, surfactant, preservative, xanthan gum.

何れの場合も、ガスバリア性及びインキ視認性の両方に優れたインキ収容筒2及び筆記具(ボールペン)10を提供することができる。 In either case, it is possible to provide an ink reservoir 2 and a writing instrument (ballpoint pen) 10 that have both excellent gas barrier properties and ink visibility.

本実施形態に係るインキ収容筒をは、ボールペンに装着する場合に限られるものではなく、マーカや万年筆等に装着することもできる。内部領域に収容されるインキも、既知の任意の油性インキまたは水性インキを採用することができる。 The ink reservoir tube according to this embodiment is not limited to being attached to a ballpoint pen, but can also be attached to a marker, fountain pen, etc. The ink contained in the internal region can be any known oil-based or water-based ink.

以上のように、本発明の第1の実施態様は、
筆記具用のインキを収容する内部領域を有し、
外部から前記内部領域に収容されたインキを視認可能な程度の透光性を有するセラミック材料から形成されるインキ収容筒である。
As described above, the first embodiment of the present invention is
an interior region for containing ink for the writing instrument;
The ink reservoir is made of a ceramic material that is translucent enough to allow the ink contained in the internal region to be seen from the outside.

本発明の第2の実施態様は、第1の実施態様において、
前記内部領域の内面の算術表面粗さRaが0.001μm以上1μm以下の範囲にあるインキ収容筒である。
A second embodiment of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment,
The ink reservoir cylinder has an inner surface in the interior region having an arithmetic surface roughness Ra in the range of 0.001 μm to 1 μm.

本発明の第3の実施態様は、第1または第2の実施態様において、
収容されたインキと該インキと接する前記内部領域の内面との間の接触角が50度以上であるインキ収容筒である。
A third embodiment of the present invention is the first or second embodiment,
The ink reservoir cylinder has a contact angle of 50 degrees or more between the ink contained therein and the inner surface of the internal region that comes into contact with the ink.

本発明の第4の実施態様は、第1から3の実施態様の何れかにおいて、
前記セラミック材料がアルミナであるインキ収容筒である。
A fourth embodiment of the present invention is any one of the first to third embodiments,
The ceramic material of the ink reservoir is alumina.

本発明の第5の実施態様は、第1から4の実施態様の何れかにおいて、
収容されたインキの20℃におけるインキ表面張力が20mN/m以上であるインキ収容筒である。
A fifth embodiment of the present invention is any one of the first to fourth embodiments,
The ink reservoir cylinder has a surface tension of 20 mN/m or more at 20°C.

本発明の第6の実施態様は、第1から5の実施態様の何れかにおいて、
収容されたインキの20℃、静止時におけるインキ粘度が30,000mPa・s以下であるインキ収容筒である。
A sixth embodiment of the present invention is any one of the first to fifth embodiments,
The ink reservoir cylinder has a viscosity of 30,000 mPa·s or less when the ink is stored at 20° C. and stationary.

本発明の第7の実施態様は、第1から6の実施態様の何れかにおいて、
収容されたインキの後端に、インキの消費に追従するインキ追従体が充填されているインキ収容筒である。
A seventh embodiment of the present invention is any one of the first to sixth embodiments,
This is an ink storage tube in which the rear end of the stored ink is filled with an ink follower that follows the consumption of the ink.

本発明の第8の実施態様は、
第1から7の実施態様の何れかのインキ収容筒を備えた筆記具である。
An eighth embodiment of the present invention is
A writing implement equipped with the ink reservoir of any one of the first to seventh embodiments.

本発明の実施の形態を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。 Although embodiments of the present invention have been described, the disclosed content may vary in structural details, and changes in the combination and order of elements in the embodiments may be made without departing from the scope and spirit of the claimed invention.

2 インキ収容筒
10 筆記具
F インキ追従体
G1、G2 インキ
2 Ink reservoir 10 Writing implement F Ink follower G1, G2 Ink

Claims (8)

筆記具用のインキを収容する内部領域を有し、
樹脂材料を有さず、外部から前記内部領域に収容されたインキを視認可能な程度の透光性を有するセラミック材料から形成され、
前記セラミックス材料の結晶粒子径が、0.1μm以上30μm以下であることを特徴とするインキ収容筒。
an interior region for containing ink for the writing instrument;
The ink cartridge is formed from a ceramic material that does not contain a resin material and has a translucency that allows the ink contained in the internal region to be visually recognized from the outside,
The ink reservoir cylinder is characterized in that the crystal grain size of the ceramic material is 0.1 μm or more and 30 μm or less .
前記内部領域の内面の算術表面粗さRaが0.001μm以上1μm以下の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のインキ収容筒。 An ink reservoir cylinder as described in claim 1, characterized in that the arithmetic surface roughness Ra of the inner surface of the internal region is in the range of 0.001 μm or more and 1 μm or less. 収容されたインキと該インキと接する前記内部領域の内面との間の接触角が50度以上であることを特徴とする請求項1に記載のインキ収容筒。 The ink reservoir cylinder according to claim 1, characterized in that the contact angle between the stored ink and the inner surface of the internal region that comes into contact with the ink is 50 degrees or more. 前記セラミック材料がアルミナであることを特徴とする請求項1に記載のインキ収容筒。 An ink reservoir as described in claim 1, characterized in that the ceramic material is alumina. 収容されたインキの20℃におけるインキ表面張力が20mN/m以上であることを特徴とする請求項2に記載のインキ収容筒。 The ink reservoir cylinder according to claim 2, characterized in that the ink contained therein has a surface tension of 20 mN/m or more at 20°C. 収容されたインキの20℃、静止時におけるインキ粘度が30,000mPa・s以下であることを特徴とする請求項2に記載のインキ収容筒。 The ink reservoir cylinder according to claim 2, characterized in that the viscosity of the ink contained therein at 20°C and when stationary is 30,000 mPa·s or less. 収容されたインキの後端に、インキの消費に追従するインキ追従体が充填されていることを特徴とする請求項2に記載のインキ収容筒。 The ink reservoir cylinder according to claim 2, characterized in that the rear end of the stored ink is filled with an ink follower that follows the consumption of the ink. 請求項1から7の何れか1項に記載のインキ収容筒を備えたことを特徴とする筆記具。 A writing instrument comprising the ink reservoir tube described in any one of claims 1 to 7.
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