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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-10
(45)【発行日】2022-11-18
(54)【発明の名称】水性ボールペン
(51)【国際特許分類】
B43K 1/08 20060101AFI20221111BHJP
B43K 7/00 20060101ALI20221111BHJP
【ＦＩ】
B43K1/08 100
B43K7/00
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2018130104
(22)【出願日】2018-07-09
(65)【公開番号】P2020006589
(43)【公開日】2020-01-16
【審査請求日】2021-06-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000005957
【氏名又は名称】三菱鉛筆株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大山 節
【審査官】藤井 達也
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－１４２１１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０８０２６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－８０２６２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ４３Ｋ １／００－ １／１２
Ｂ４３Ｋ ５／００－ ８／２４
Ｃ０９Ｄ １１／００－１３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
炭窒化チタンからなる硬質相成分、コバルト及びニッケルからなる群のうちの少なくとも１つからなる結合相成分、クロム並びにモリブデンを含有する混合物からなる筆記ボールを有するボールペンチップと、樹脂粒子が配合された水性インク組成物と、を備えることを特徴とする水性ボールペン。
【請求項2】
前記樹脂粒子は、スチレンアクリル樹脂であることを特徴とする請求項１記載の水性ボールペン。
【請求項3】
前記水性インク組成物に占める前記樹脂粒子の含有量は０．５～１０．０質量％であることを特徴とする請求項１又は２記載の水性ボールペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、硬質相成分及び結合相成分を有する筆記ボールを備えた水性ボールペンに関する。
【背景技術】
【0002】
ボールペンのボールを構成する材質として、下記特許文献１～３のように、超硬合金やセラミックなどが広く知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】実開昭５２－１０６２３５号公報
【文献】特開２００２－１９３６６号公報
【文献】特開２０１５－５１５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
タングステンカーバイドを主体とした超硬合金から構成されるボールを用いたボールペンは広く知られている。また、これらのボールがボールペンの性能に与える影響も広く知られている。
【0005】
また、主にチタンのような金属の炭化物や窒化物など硬質化合物の粉末を金属の結合材と混合して焼結した複合材料である、いわゆるサーメットと称される材質からなるボールを用いたボールペンでは、筆記をすることで、ボールを保持するボールペンチップのボール受座にチタン成分が堆積し、それにより引っかかり感のような筆記感の悪化がもたらされることがある。
【0006】
本発明では、上記したようなサーメットを材質とする筆記ボールを用いた水性ボールペンにおいて、筆記によってチタン成分がボール受座に堆積することによって悪化した筆記感の改善を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決すべく、本発明の第１の態様に係る水性ボールペンは、炭窒化チタンからなる硬質相成分、コバルト及びニッケルからなる群のうちの少なくとも１つからなる結合相成分、クロム並びにモリブデンを含有する混合物からなる筆記ボールを有するボールペンチップと、
樹脂粒子が配合された水性インク組成物と、を備えることを特徴とする。
樹脂粒子が配合された水性インク組成物と、を備えることを特徴とする。
【0008】
また、本発明の第２の態様に係る水性ボールペンは、上記第１の態様の特徴に加え、前記樹脂粒子は、スチレンアクリル樹脂であることを特徴とする。
【0009】
さらに、本発明の第３の態様に係る水性ボールペンは、上記第１又は第２の態様の特徴に加え、前記水性インク組成物に占める前記樹脂粒子の含有量は０．５～１０質量％であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
上記のように構成されているので、本発明は、いわゆるサーメットと称される材質からなる筆記ボールを用いた水性ボールペンにおいて、筆記によってチタン成分がボール受座に堆積することによって悪化した筆記感を改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施の形態に係る水性ボールペンを正面断面図で示したものである。
【図2】本発明の実施の形態に係る水性ボールペンのボールペンチップ先端付近を拡大して正面断面図で示したものである。
【図3】本発明の別の実施の形態に係る水性ボールペンに内蔵されるリフィルを正面断面図で示したものである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照しつつ、本発明の１の実施の形態を説明する。
【0013】
（１）水性ボールペン１０
本実施の形態に係る水性ボールペン１０は、図１に示すようなボールペンであり、先端が開放し、後端が閉鎖した筒状の軸筒１２と、この軸筒１２の先端に継手１１を介して装着されるボールペンチップ２０と、この軸筒１２の内部空間の前半部に当たるコレクター収納部１４の軸心を貫通するインク誘導部１３と、この軸筒１２の内部空間の後半部に当たるインク収容部１５の内部空間に収容される直液状態の水性インク組成物４０と、ボールペンチップ２０の先端からコレクター収納部１４の後端付近までを被蓋する図示しないキャップとから構成されている。
本実施の形態に係る水性ボールペン１０は、図１に示すようなボールペンであり、先端が開放し、後端が閉鎖した筒状の軸筒１２と、この軸筒１２の先端に継手１１を介して装着されるボールペンチップ２０と、この軸筒１２の内部空間の前半部に当たるコレクター収納部１４の軸心を貫通するインク誘導部１３と、この軸筒１２の内部空間の後半部に当たるインク収容部１５の内部空間に収容される直液状態の水性インク組成物４０と、ボールペンチップ２０の先端からコレクター収納部１４の後端付近までを被蓋する図示しないキャップとから構成されている。
【0014】
コレクター収納部１４の内面から、インク誘導部１３の外面にかけては、リング状の薄板を軸方向に重ねたコレクター１７が形成されている。コレクター１７は、直液式ボールペンにおいて、気圧や温度の変化でインク収容部１５の空気が膨張した際、水性インク組成物４０を保留し、外部への漏れを防止するためのものである。
【0015】
なお、水性インク組成物４０は、直液式による供給ではなく中綿式での供給であってもよい。また、別体のリフィル１８（図３参照）に収容してもよい。
【0016】
図２に、ボールペンチップ２０先端付近の拡大断面図を示す。ボールペンチップ２０は、図示しない円筒状の胴体部と、この胴体部の先端からボールペンチップ２０の先端に向かって縮径するように形成されたテーパー部２７とを有するホルダー２１と、ホルダー２１の内部に抱持される球状の筆記ボール３０から構成されている。また、ホルダー２１は、ボールペンチップ２０の後端から貫通されたインク誘導孔２６と、ホルダー２１の先端付近の内周を切削して拡げて形成したボールハウス２２と、ボールハウス２２の内周面先端とテーパー部２７の先端とに挟まれた部位で、かつ、筆記ボール３０の中心方向への塑性変形によってかしめられたカシメ部２３から構成されている。また、ボールハウス２２の底部に設けられ、かつ、インク誘導孔２６の周囲に形成されたボール受座２４と、ボール受座２４とインク誘導孔２６とを連絡するようにインク誘導孔２６の周囲４箇所に等配されたインク溝２５を有している。なお、インク溝２５は水性インク組成物４０の粘度等に応じて幅や数を変えてもよい。
【0017】
ホルダー２１の組み立ての際は、その先端からボールハウス２２に、筆記ボール３０を挿入する。そして、筆記ボール３０の上部を後端方向に押圧することによって、ボール受座２４を筆記ボール３０の外形に沿って変形させる。その後、テーパー部２７の先端にテーパー状のローラーを用いてかしめ加工を施してカシメ部２３を設けることでホルダー２１が形成される。
【0018】
このホルダー２１は、ビッカース硬度が２００から４２０程度のステンレスから形成されている。ホルダー２１の材料は、他に洋白、真鍮、又は黄銅などの金属や樹脂を用いて形成することもできるが、ビッカース硬度は１７０から４５０であることが望ましい。
【0019】
さらに、ホルダー２１は本実施の形態では、中実の線材からの切削加工にて形成されているが、線材からの切削加工に限定されず、たとえば中空状のパイプ材を塑性加工にて形成されてもよい。
【0020】
（２）筆記ボール３０
本実施形態の筆記ボール３０は、主成分として炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）からなる硬質相成分と、コバルト（Ｃｏ）及びニッケル（Ｎｉ）からなる群のうちの少なくとも１つからなる結合相成分と、クロム（Ｃｒ）と、モリブデン（Ｍｏ）と、を含有する混合物からなる。この混合物は、いわゆるサーメットと称されるものである。ここで、上記にて言及されている金属元素に関しては、単体であっても、化合物であってもいずれでもよい。
本実施形態の筆記ボール３０は、主成分として炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）からなる硬質相成分と、コバルト（Ｃｏ）及びニッケル（Ｎｉ）からなる群のうちの少なくとも１つからなる結合相成分と、クロム（Ｃｒ）と、モリブデン（Ｍｏ）と、を含有する混合物からなる。この混合物は、いわゆるサーメットと称されるものである。ここで、上記にて言及されている金属元素に関しては、単体であっても、化合物であってもいずれでもよい。
【0021】
硬質相成分が筆記ボール３０の全体に占める割合は７０質量％以上であることが望ましい。なお、上記した以外の成分として前記混合物に炭化タングステン（ＷＣ）が含有される場合、その含有量は１５質量％以下であることが望ましい。
【0022】
そして、前記した硬質相成分、結合相成分、クロム及びモリブデンの材料粉末、並びにそれ以外の成分がある場合にはその成分の材料粉末を粉砕混合した混合物を、略球状に形成した後、焼結して球体に形成する。そして、得られた球体を、一定間隔に保持した２枚の砥石の間でダイヤモンドパウダーとともに転がし、ボール表面３１を鏡面に仕上げることで、筆記ボール３０が形成される。このボール表面３１のビッカース硬度（Ｈｖ）は１，６００～２，０００である。
【0023】
（３）水性インク組成物４０
本実施形態の水性インク組成物４０は、樹脂粒子が配合された水性インクである。この樹脂粒子とは、合成樹脂を粒子化したものである。前記樹脂粒子の材料である合成樹脂は、後述の粒子径であればその種類は特に限定されないが、後述する「コロ」のような役割を果たすのに適した硬さを有していることから、スチレンアクリル樹脂が好ましい。
本実施形態の水性インク組成物４０は、樹脂粒子が配合された水性インクである。この樹脂粒子とは、合成樹脂を粒子化したものである。前記樹脂粒子の材料である合成樹脂は、後述の粒子径であればその種類は特に限定されないが、後述する「コロ」のような役割を果たすのに適した硬さを有していることから、スチレンアクリル樹脂が好ましい。
【0024】
また、水性インク組成物４０は、前記樹脂粒子以外にも、エチレングリコール、グリセリン又はプロピレングリコールのような溶剤、水及び各種添加剤（顔料分散剤、増粘剤、潤滑剤、防錆剤、ｐＨ調整剤等）を成分として適宜含有している。
【0025】
なお、水性インク組成物４０は、いわゆるゲルインクであってもよい。このようなゲルインクとしての水性インク組成物４０は、図３に示すような、リフィル１８に収容される。リフィル１８は、水性インク組成物４０を収容する長軸円筒状のインク収容部１５の先端に、継手１１を介してボールペンチップ２０が装着された構造を有する。ボールペンチップ２０の構造は図２に示すとおりである。なお、水性インク組成物４０の後端には、水性インク組成物４０がインク収容部１５の後端から流出するのを防止するために、グリース状のフォロワー４１が注入されている。このフォロワー４１は、筆記によって水性インク組成物４０が消費されていくのに伴い、先端方向へ追随していく。このリフィル１８は、図示しない軸筒に装着され、水性ボールペン１０として使用可能となる。
【0026】
（４）作用及び効果
筆記の際、インク収容部１５の水性インク組成物４０は、図１に示すような水性ボールペン１０の場合、インク誘導部１３、インク誘導孔２６及びインク溝２５を通じてボールハウス２２に送られ、ボールハウス２２に収容された筆記ボール３０に十分に供給される。一方、図３に示すようなリフィル１８の場合、インク収容部１５の水性インク組成物４０は、継手１１、インク誘導孔２６及びインク溝２５を通じてボールハウス２２に送られ、ボールハウス２２に収容された筆記ボール３０に十分に供給される。いずれの場合も、筆記ボール３０の回転により、ボール表面３１に供給された水性インク組成物４０が紙等の記録体に転写若しくは浸透し、筆記が完了となる。
筆記の際、インク収容部１５の水性インク組成物４０は、図１に示すような水性ボールペン１０の場合、インク誘導部１３、インク誘導孔２６及びインク溝２５を通じてボールハウス２２に送られ、ボールハウス２２に収容された筆記ボール３０に十分に供給される。一方、図３に示すようなリフィル１８の場合、インク収容部１５の水性インク組成物４０は、継手１１、インク誘導孔２６及びインク溝２５を通じてボールハウス２２に送られ、ボールハウス２２に収容された筆記ボール３０に十分に供給される。いずれの場合も、筆記ボール３０の回転により、ボール表面３１に供給された水性インク組成物４０が紙等の記録体に転写若しくは浸透し、筆記が完了となる。
【0027】
ここで、筆記ボール３０は、前記したようなサーメットを材質とするものであり、これに対し、水性インク組成物４０を使用した場合、筆記ボール３０の摩耗により生じたチタン粒子がボール受座２４に堆積し、それによりボール受座２４の表面に凹凸が生じ、これが、引っかかり感のような筆記感の悪化をもたらす。
【0028】
水性インク組成物４０に含有される樹脂粒子は、そのような悪化した筆記感を改善するために水性インク組成物に配合される。このような樹脂粒子は、貼り付いたチタン粒子により凹凸が生じたボール受座２４の表面と、ボール表面３１との間で「コロ」のような役割を果たすことで、筆記感の改善に寄与するものと推測される。
【0029】
この樹脂粒子の好適な平均粒子径は、０．０８～２．５μｍであり、より好ましくは０．０８～１．０μｍ、さらに好ましくは０．０８～０．６μｍである。この樹脂粒子により得られる筆記感の改善効果は平均粒子径には大きく依存しないが、平均粒子径が１μｍを超えると樹脂粒子の分散安定性を保つのが難しくなるため、実用的には１μｍ以下が好ましい。
【0030】
前記水性インク組成物４０に占める前記樹脂粒子の好適な含有量については、０．５質量％未満では、上記したような筆記感の向上に十分な効果が得られにくい。また、１０．０質量％を超えても上記したような筆記感の向上に対する効果は変わらないが、水性インク組成物４０の供給が損なわれることがあり好ましくない。よって、筆記感の向上も含めた水性ボールペン１０の機能に鑑みれば、前記水性インク組成物４０に占める前記樹脂粒子の好適な含有量は、０．５～１０．０質量％が望ましく、より好ましくは１．０～５．０質量％。さらに好ましくは２．０～４．０質量％である。
【実施例】
【0031】
（１）筆記ボール３０
下記の組成による５種類の筆記ボール３０を、前記した方法にて製造した。
下記の組成による５種類の筆記ボール３０を、前記した方法にて製造した。
【0032】
（１－１）ボール１
以下の組成の混合物を、前記した方法にて筆記ボール３０として形成したものをボール１とした。
ＴｉＣＮ（硬質相成分）：７０質量％
Ｎｉ：（結合相成分）１２質量％
Ｃｒ３Ｃ２：６質量％
Ｍｏ２Ｃ：１２質量％
なお、このボール１は、下記の実施例１、２、７～９及び１３並びに比較例１及び２で使用した。
以下の組成の混合物を、前記した方法にて筆記ボール３０として形成したものをボール１とした。
ＴｉＣＮ（硬質相成分）：７０質量％
Ｎｉ：（結合相成分）１２質量％
Ｃｒ３Ｃ２：６質量％
Ｍｏ２Ｃ：１２質量％
なお、このボール１は、下記の実施例１、２、７～９及び１３並びに比較例１及び２で使用した。
【0033】
（１－２）ボール２
以下の組成の混合物を、前記した方法にて筆記ボール３０として形成したものをボール２とした。
ＴｉＣＮ（硬質相成分）：８５質量％
Ｎｉ（結合相成分）：８質量％
Ｃｒ３Ｃ２：３質量％
Ｍｏ：４質量％
なお、このボール２は、下記の実施例３及び１０で使用した。
以下の組成の混合物を、前記した方法にて筆記ボール３０として形成したものをボール２とした。
ＴｉＣＮ（硬質相成分）：８５質量％
Ｎｉ（結合相成分）：８質量％
Ｃｒ３Ｃ２：３質量％
Ｍｏ：４質量％
なお、このボール２は、下記の実施例３及び１０で使用した。
【0035】
（１－４）ボール４
以下の組成の混合物を、前記した方法にて筆記ボール３０として形成したものをボール４とした。
ＴｉＣＮ（硬質相成分）：８５質量％
Ｃｏ（結合相成分）：８質量％
Ｃｒ３Ｃ２：３質量％
Ｍｏ：４質量％
なお、このボール４は、下記の実施例５で使用した。
以下の組成の混合物を、前記した方法にて筆記ボール３０として形成したものをボール４とした。
ＴｉＣＮ（硬質相成分）：８５質量％
Ｃｏ（結合相成分）：８質量％
Ｃｒ３Ｃ２：３質量％
Ｍｏ：４質量％
なお、このボール４は、下記の実施例５で使用した。
【0036】
（１－５）ボール５
以下の組成の混合物を、前記した方法にて筆記ボール３０として形成したものをボール５とした。
ＴｉＣＮ（硬質相成分）：７０質量％
Ｎｉ（結合相成分）：８質量％
Ｃｒ３Ｃ２：３質量％
Ｍｏ：４質量％
ＷＣ：１５質量％
なお、このボール５は、下記の実施例６で使用した。
以下の組成の混合物を、前記した方法にて筆記ボール３０として形成したものをボール５とした。
ＴｉＣＮ（硬質相成分）：７０質量％
Ｎｉ（結合相成分）：８質量％
Ｃｒ３Ｃ２：３質量％
Ｍｏ：４質量％
ＷＣ：１５質量％
なお、このボール５は、下記の実施例６で使用した。
【0037】
（２）実施例及び比較例
以下、各実施例及び比較例において、使用した水性インク組成物４０の組成を示す。
以下、各実施例及び比較例において、使用した水性インク組成物４０の組成を示す。
【0038】
なお、各組成に示す成分は、下記の製品又は物質を使用した。
顔料：ＦＵＪＩ ＲＥＤ ２５１０（冨士色素）
顔料分散剤：ジョンクリル６１Ｊ（ＢＡＳＦ ＪＡＰＡＮ）
増粘剤：プライマルＴＴ－６１５（会合型増粘剤、ダウ・ケミカル）
潤滑剤：プライサーフＡ２１９Ｂ（第一工業製薬）
防腐剤：バイオデン４２１（日本曹達）
防錆剤：ベンゾトリアゾール
ｐＨ調整剤：トリエタノールアミン
水溶性有機溶剤：プロピレングリコール
水：イオン交換水
顔料：ＦＵＪＩ ＲＥＤ ２５１０（冨士色素）
顔料分散剤：ジョンクリル６１Ｊ（ＢＡＳＦ ＪＡＰＡＮ）
増粘剤：プライマルＴＴ－６１５（会合型増粘剤、ダウ・ケミカル）
潤滑剤：プライサーフＡ２１９Ｂ（第一工業製薬）
防腐剤：バイオデン４２１（日本曹達）
防錆剤：ベンゾトリアゾール
ｐＨ調整剤：トリエタノールアミン
水溶性有機溶剤：プロピレングリコール
水：イオン交換水
【0039】
また、各組成で樹脂粒子として使用した樹脂は、以下のとおりである。
ＭＧ－１６１Ｅ：スチレンアクリル樹脂、平均粒子径０．１μｍ、固形分２０質量％（日本ペイント）
ＦＳ－１０２Ｅ：スチレンアクリル樹脂、平均粒子径０．０８μｍ、固形分２０質量％（日本ペイント）
ＯＰ－８４Ｊ：スチレンアクリル樹脂中空粒子、平均粒子径０．５５μｍ、固形分４０質量％（日本ペイント）
ケミパールＷ９００：ポリエチレン樹脂、平均粒子径０．６μｍ、固形分４０質量％（三井化学）
ケミパールＷ５００：ポリエチレン樹脂、平均粒子径２．５μｍ、固形分４０質量％（三井化学）
ＭＧ－１５５Ｅ：アクリル樹脂、平均粒子径０．１μｍ、固形分２０質量％（日本ペイント）
ＭＧ－１６１Ｅ：スチレンアクリル樹脂、平均粒子径０．１μｍ、固形分２０質量％（日本ペイント）
ＦＳ－１０２Ｅ：スチレンアクリル樹脂、平均粒子径０．０８μｍ、固形分２０質量％（日本ペイント）
ＯＰ－８４Ｊ：スチレンアクリル樹脂中空粒子、平均粒子径０．５５μｍ、固形分４０質量％（日本ペイント）
ケミパールＷ９００：ポリエチレン樹脂、平均粒子径０．６μｍ、固形分４０質量％（三井化学）
ケミパールＷ５００：ポリエチレン樹脂、平均粒子径２．５μｍ、固形分４０質量％（三井化学）
ＭＧ－１５５Ｅ：アクリル樹脂、平均粒子径０．１μｍ、固形分２０質量％（日本ペイント）
【0040】
なお、上記した樹脂粒子の平均粒子径は、粒子径分布解析装置（ＨＲＡ９３２０－Ｘ１００、日機装）を用いて、屈折率１．８１にて、体積基準で算出されたＤ５０の値として求めたものである。
【0041】
（２－１）実施例１
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ＭＧ－１６１Ｅ）：１５．０質量％（正味の樹脂含有量：３．０質量％）
水：５３．６質量％
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ＭＧ－１６１Ｅ）：１５．０質量％（正味の樹脂含有量：３．０質量％）
水：５３．６質量％
【0042】
（２－２）実施例２
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ＦＳ－１０２Ｅ）：１５．０質量％（正味の樹脂含有量：３．０質量％）
水：５３．６質量％
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ＦＳ－１０２Ｅ）：１５．０質量％（正味の樹脂含有量：３．０質量％）
水：５３．６質量％
【0043】
（２－３）実施例３
実施例１と同じ。
実施例１と同じ。
【0045】
（２－５）実施例５
実施例１と同じ。
実施例１と同じ。
【0046】
（２－６）実施例６
実施例２と同じ。
実施例２と同じ。
【0047】
（２－７）実施例７
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ＯＰ－８４Ｊ）：７．５質量％（正味の樹脂含有量：３．０質量％）
水：６１．１質量％
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ＯＰ－８４Ｊ）：７．５質量％（正味の樹脂含有量：３．０質量％）
水：６１．１質量％
【0048】
（２－８）実施例８
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ケミパールＷ９００）：７．５質量％（正味の樹脂含有量：３．０質量％）
水：６１．１質量％
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ケミパールＷ９００）：７．５質量％（正味の樹脂含有量：３．０質量％）
水：６１．１質量％
【0049】
（２－９）実施例９
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ケミパールＷ５００）：７．５質量％（正味の樹脂含有量：３．０質量％）
水：６１．１質量％
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ケミパールＷ５００）：７．５質量％（正味の樹脂含有量：３．０質量％）
水：６１．１質量％
【0050】
（２－１０）実施例１０
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ＭＧ－１５５Ｅ）：１５．０質量％（正味の樹脂含有量：３．０質量％）
水：５３．６質量％
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ＭＧ－１５５Ｅ）：１５．０質量％（正味の樹脂含有量：３．０質量％）
水：５３．６質量％
【0053】
（２－１３）実施例１３
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
増粘剤：１．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ＭＧ－１６１Ｅ）：２０．０質量％（正味の樹脂含有量：４．０質量％）
水：４７．６質量％
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
増粘剤：１．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
樹脂（ＭＧ－１６１Ｅ）：２０．０質量％（正味の樹脂含有量：４．０質量％）
水：４７．６質量％
【0054】
（２－１４）比較例１
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
水：６８．６質量％
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
水：６８．６質量％
【0055】
（２－１５）比較例２
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
増粘剤：１．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
水：６７．６質量％
顔料：８．０質量％
顔料分散剤：６．０質量％
増粘剤：１．０質量％
潤滑剤：０．５質量％
防腐剤：０．２質量％
防錆剤：０．３質量％
ｐＨ調整剤：１．４質量％
水溶性有機溶剤：１５．０質量％
水：６７．６質量％
【0056】
（３）筆記感試験
上記した各種筆記ボール３０を装着したボールペンチップ２０と、上記した各種水性インク組成物４０を備えた、各実施例及び比較例に係る水性ボールペン１０を、ＪＩＳ Ｓ６０５４－２０００の規定に基づき機械筆記を４００ｍ行った後の筆記感を評価した。具体的には、室温２５℃、湿度６０％の環境において、試験者が機械筆記前の水性ボールペン１０による試し書きを行ってから、自動筆記試験機を用いて、下記条件にて、機械筆記を４００ｍ行った。
筆記力：１Ｎ
筆記角度：６０°
筆記速度：４．５ｍ／分
筆記パターン：線ピッチ３ｍｍで円周１００ｍｍの連続筆記
上記した各種筆記ボール３０を装着したボールペンチップ２０と、上記した各種水性インク組成物４０を備えた、各実施例及び比較例に係る水性ボールペン１０を、ＪＩＳ Ｓ６０５４－２０００の規定に基づき機械筆記を４００ｍ行った後の筆記感を評価した。具体的には、室温２５℃、湿度６０％の環境において、試験者が機械筆記前の水性ボールペン１０による試し書きを行ってから、自動筆記試験機を用いて、下記条件にて、機械筆記を４００ｍ行った。
筆記力：１Ｎ
筆記角度：６０°
筆記速度：４．５ｍ／分
筆記パターン：線ピッチ３ｍｍで円周１００ｍｍの連続筆記
【0057】
上記機械筆記後、再び試験者が前記と同様に試し書きを行い、機械筆記前との筆記感の違いを下記基準に従って官能評価した。
Ａ：筆記感に変化なし。
Ｂ：僅かに引っかかり感が生じた。
Ｃ：弱い引っかかり感は生じたが、筆記描線に影響はない。
Ｄ：著しいひっかかり感が発生し、筆記描線が途切れる場合がある。
Ａ：筆記感に変化なし。
Ｂ：僅かに引っかかり感が生じた。
Ｃ：弱い引っかかり感は生じたが、筆記描線に影響はない。
Ｄ：著しいひっかかり感が発生し、筆記描線が途切れる場合がある。
【0058】
上記官能評価の結果を、各実施例及び比較例の概要とともに下記表１に示す。
【0059】
【表1】
【0060】
まず、平均粒子径０．１μｍのスチレンアクリル樹脂粒子を３．０質量％含有する水性インク組成物４０を収容し、筆記ボール３０として前記ボール１を使用した実施例１の水性ボールペン１０では、筆記感の評価がＡと優れていた。なお、このボール１は、硬質相成分としてＴｉＣＮを７０質量％、及び、結合相成分としてＮｉを１２質量％それぞれ含有するものであるが、樹脂粒子を含有しない以外は実施例１と同条件の比較例１の水性ボールペンでは筆記感の評価がＤと極めて劣っていたことと比較すると、硬質相成分であるチタン粒子により悪化した筆記感が、樹脂粒子を水性インク組成物４０に含有させることで改善していることが明らかに認められた。
【0061】
また、同じスチレンアクリル樹脂だが平均粒子径０．１μｍが実施例１に比べやや小さい樹脂粒子が水性インク組成物４０に含有される以外は実施例１と同条件の実施例２の水性ボールペン１０もまた、筆記感の評価がＡと優れていた。よって、この実施例２の樹脂粒子によっても、硬質相成分であるチタン粒子により悪化した筆記感が改善することが認められた。
【0062】
硬質相成分としてのＴｉＣＮの含有量が８５質量％と実施例１のボール１よりも多い前記ボール２を筆記ボール３０として使用した以外は実施例１と同条件の実施例３の水性ボールペン１０もまた、筆記感の評価がＡと優れていた。よって、実施例１で使用された樹脂粒子はより高いチタン含有量の筆記ボール３０においても、悪化した筆記感を改善する効果が認められた。
【0064】
結合相成分として、前記ボール２で使用されていたＮｉに代えてＣｏを使用した前記ボール４を筆記ボール３０として使用した以外は実施例３と同条件の実施例５の水性ボールペン１０もまた、筆記感の評価がＡと優れていた。よって、実施例３（すなわち、実施例１）で使用された樹脂粒子は、結合相成分としてＣｏを使用した筆記ボール３０においても、悪化した筆記感を改善する効果が認められた。
【0065】
硬質相成分として前記ボール１と同様にＴｉＣＮを７０質量％含有しつつ、ＷＣを１５質量％含有する前記ボール５を筆記ボール３０として使用した以外は実施例２と同条件の実施例６の水性ボールペン１０もまた、筆記感の評価がＡと優れていた。よって、実施例２で使用された樹脂粒子は、Ｔｉを主成分としつつＷＣを一定量含有する筆記ボール３０においても悪化した筆記感を改善する効果が認められた。
【0066】
なお、実施例１及び実施例２における樹脂粒子と同様にスチレンアクリル樹脂だが中空粒子を樹脂粒子として使用した実施例７の水性ボールペン１０もまた、筆記感の評価がＡと優れていた。よって、実施例７で使用したスチレンアクリル樹脂の中空粒子もまた、実施例１及び実施例２の樹脂粒子と同程度に、悪化した筆記感を改善する効果が認められた。
【0067】
平均粒子径が０．６μｍのオレフィン系樹脂であるポリエチレン樹脂粒子を使用した以外は実施例１と同条件の実施例８の水性ボールペン１０では、筆記感の評価がＢと、実施例１に比べやや劣ることとなった。しかし、樹脂粒子を含有しない以外は同条件である比較例１の評価のＤよりは優れた評価であった。よって、この実施例８で使用されたオレフィン系樹脂粒子は、ある程度は悪化した筆記感を改善する効果があると認められた。
【0068】
上記実施例８と同様にオレフィン系樹脂であるポリエチレン樹脂ではあるが平均粒子径が２．５μｍと大きい樹脂粒子を使用した実施例９の水性ボールペン１０では、筆記感の評価がＣと、実施例８よりも劣っていた。これは、粒子径が大きくなったことによるものと推察される。しかし、樹脂粒子を含有しない以外は同条件である比較例１の評価のＤよりは幾分優れた評価であったため、この実施例９で使用されたオレフィン系樹脂粒子は、僅かながら悪化した筆記感を改善する効果があると認められた。
【0069】
実施例１と同様に平均粒子径が０．１μｍではあるが材質の異なるアクリル樹脂粒子を使用した以外は実施例１と同条件の実施例１０の水性ボールペン１０では、筆記感の評価がＢと、実施例１に比べやや劣ることとなった。しかし、樹脂粒子を含有しない以外は同条件である比較例１の評価のＤよりは優れた評価であった。よって、この実施例１０で使用されたアクリル樹脂粒子は、ある程度は悪化した筆記感を改善する効果があると認められた。
【0071】
なお、水性インク組成物４０として、増粘剤を含有したゲルインクが使用され、この水性インク組成物４０中に実施例１の樹脂粒子が４．０重量％含有されていた実施例１３の水性ボールペン１０では、筆記感の評価がＣと、余り優れてはいなかった。しかし、樹脂粒子を含有しない以外は同条件である比較例２の評価のＤよりは優れた評価であった。よって、実施例１の樹脂粒子は、ゲルインクで使用される場合においても、僅かながらではあるが、悪化した筆記感を改善する効果があると認められた。
【産業上の利用可能性】
【0072】
本発明は、水性ボールペンに利用可能である。
【符号の説明】
【0073】
１０ 水性ボールペン １１ 継手 １２ 軸筒
１３ インク誘導部 １４ コレクター収納部 １５ インク収容部
１７ コレクター １８ リフィル
２０ ボールペンチップ ２１ ホルダー ２２ ボールハウス
２３ カシメ部 ２４ ボール受座 ２５ インク溝
２６ インク誘導孔 ２７ テーパー部
３０ 筆記ボール ３１ ボール表面
４０ 水性インク組成物 ４１ フォロワー
１３ インク誘導部 １４ コレクター収納部 １５ インク収容部
１７ コレクター １８ リフィル
２０ ボールペンチップ ２１ ホルダー ２２ ボールハウス
２３ カシメ部 ２４ ボール受座 ２５ インク溝
２６ インク誘導孔 ２７ テーパー部
３０ 筆記ボール ３１ ボール表面
４０ 水性インク組成物 ４１ フォロワー
【図1】
【図2】
【図3】
