(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
染料のみを着色剤として含有する水性ゲルインクを収容するインク収容管と、先端に回転可能に保持されたボールを有すると共に、そのボールに前記インク収容管から前記水性ゲルインクが流通するようにインク流動孔が形成されたボールペンチップと、を備え、
前記インク流動孔の孔径は、該ボールペンチップの後端から先端に向かって順次小さくなっており、
前記ボールペンチップの平均インク流動孔径ｒ（単位：ｍｍ）と、前記水性ゲルインクの２０℃における貯蔵弾性率Ｇ’（単位：Ｐａ）とが、下記式（３）及び（４）で表される条件を満足する、水性ゲルボールペン。
０．２４≦ｒ≦０．６４    （３）
０＜Ｇ’≦１６ｒ−３．２    （４）
【請求項２】
染料のみを着色剤として含有する水性ゲルインクを収容するインク収容管と、先端に回転可能に保持されたボールを有すると共に、そのボールに前記インク収容管から前記水性ゲルインクが流通するようにインク流動孔が形成されたボールペンチップと、を備える水性ゲルボールペンの製造方法であって、
前記インク流動孔の孔径は、該ボールペンチップの後端から先端に向かって順次小さくなっており、
前記ボールペンチップの平均インク流動孔径ｒ（単位：ｍｍ）と、前記水性ゲルインクの２０℃における貯蔵弾性率Ｇ’（単位：Ｐａ）とが、下記式（３）及び（４）で表される条件を満足するように前記水性ゲルインクを調製する工程を有する製造方法。
０．２４≦ｒ≦０．６４    （３）
０＜Ｇ’≦１６ｒ−３．２    （４）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性ゲルボールペン及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水性ゲルボールペンは、通常、時間の経過にしたがいインク収容管内部及びボールペンチップ内部に収容されるインク中の水分が蒸発してインクが増粘するので、その流動性が低下する。そのため、水性ゲルボールペンを長時間静置すると、流動性の低下に伴いボールペンチップ内部においてインクが目詰まりを起こし、筆記性が低下する。つまり、従来の水性ゲルボールペンは、その保存安定性に更なる改良の余地がある。
【０００３】
そこで、特許文献１〜３では、水性ボールペンにおいて、流動性の観点からインクの組成を種々検討して、その保存安定性を高める提案がなされている。例えば特許文献１では、長期間経時しても顔料の凝集を生じない優れた経時安定性を有するボールペン用水性インキの提供を意図して、キサンタンガム及び所定の分子量を有する非架橋型ポリアクリル酸等を含むボールペン用水性インキが提案されている。
【特許文献１】特開２００４−５９８７７号公報
【特許文献２】特開２０００−３２７９８２号公報
【特許文献３】特開平１１−１４８０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ボールペンチップとして、その形状の観点からアロー型ボールペンチップ及びニードル型ボールペンチップが知られている。これらのうち、ニードル型ボールペンチップは、形状の制約上ボールにインクを供給するためのインク流路となるインク流動孔の径を大きくすることができない。その結果、ニードル型ボールペンチップを備えた水性ゲルボールペンは、アロー型ボールペンチップを備えたものと比較した場合、チップのインク流動孔径が小さいため、上述のインクの流動性低下に影響を受けやすく良好な保存安定性が得られ難くなる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜３に記載のものを始めとする従来の水性ボールペンは、アロー型ボールペンチップを前提としているため、ニードル型ボールペンチップを備えた水性ボールペンに従来の水性ゲルインクを採用しても、十分な保存安定性を確保することは困難である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、特にニードル型ボールペンチップを採用した場合にインクの保存安定性を十分に高めた水性ゲルボールペン及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ニードル型ボールペンチップのようにインク流動孔径が小さいチップを採用した水性ゲルボールペンでは、インクの貯蔵弾性率を制御することにより保存安定性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、顔料を着色剤として含有する水性ゲルインクを収容するインク収容管と、先端に回転可能に保持されたボールを有すると共に、そのボールにインク収容管から水性ゲルインクが流通するようにインク流動孔が形成されたボールペンチップとを備え、ボールペンチップのインク流動孔径ｒ（単位：ｍｍ）と、水性ゲルインクの２０℃における貯蔵弾性率Ｇ’（単位：Ｐａ）とが、下記式（１）及び（２）で表される条件を満足する水性ゲルボールペンを提供する。
０．２４≦ｒ≦０．６４    （１）
１．３≦Ｇ’≦１６ｒ−３．２    （２）
【０００９】
このような水性ゲルボールペンは、顔料を着色剤として含有する水性ゲルインクを収容するインク収容管と、先端に回転可能に保持されたボールを有すると共に、そのボールにインク収容管から水性ゲルインクが流通するようにインク流動孔が形成されたボールペンチップとを備える水性ゲルボールペンの製造方法であって、ボールペンチップのインク流動孔径ｒ（単位：ｍｍ）と、水性ゲルインクの２０℃における貯蔵弾性率Ｇ’（単位：Ｐａ）とが、上記式（１）及び（２）で表される条件を満足するように水性ゲルインクを調製する工程を有する製造方法により作製可能である。
【００１０】
また、本発明は、染料のみを着色剤として含有する水性ゲルインクを収容するインク収容管と、先端に回転可能に保持されたボールを有すると共に、そのボールにインク収容管から水性ゲルインクが流通するようにインク流動孔が形成されたボールペンチップとを備え、ボールペンチップのインク流動孔径ｒ（単位：ｍｍ）と、水性ゲルインクの２０℃における貯蔵弾性率Ｇ’（単位：Ｐａ）とが、下記式（３）及び（４）で表される条件を満足する水性ゲルボールペンを提供する。
０．２４≦ｒ≦０．６４    （３）
０＜Ｇ’≦１６ｒ−３．２    （４）
【００１１】
このような水性ゲルボールペンは、染料のみを着色剤として含有する水性ゲルインクを収容するインク収容管と、先端に回転可能に保持されたボールを有すると共に、そのボールにインク収容管から水性ゲルインクが流通するようにインク流動孔が形成されたボールペンチップとを備える水性ゲルボールペンの製造方法であって、ボールペンチップのインク流動孔径ｒ（単位：ｍｍ）と、水性ゲルインクの２０℃における貯蔵弾性率Ｇ’（単位：Ｐａ）とが、上記式（３）及び（４）で表される条件を満足するように水性ゲルインクを調製する工程を有する製造方法により作製可能である。
【００１２】
ここで、本発明における「貯蔵弾性率Ｇ’」は、測定温度２０℃、半径２５ｍｍ、コーン角２°のコーンプレートを用い、歪γ＝２％、角周波数ω＝０．１ｓ−１の条件で動的粘弾性測定法により測定される。
【００１３】
本発明によって、特にインク流動孔径の小さなニードル型ボールペンチップを採用した場合にインクの保存安定性を十分に高めた水性ゲルボールペンを得ることができる要因は、現在のところ、詳細には明らかにされていない。しかしながら、本発明者らは下記の要因があると推測している。ただし、要因はこれに限定されない。
【００１４】
すなわち、本発明者らは、水性ゲルインクを長期間静置した後でボールペンの筆記性が低下するのはインク中の水分の蒸発に起因するものと考えている。この水分の蒸発により、インクに残存する着色剤等の各成分間の相互作用が大きくなり、インクが構造的に強くなる。そのため、チップのインク流動孔径が小さくなるとインクがそのインク流動孔を通過し難くなる結果、筆記性が低下する。インクの構造的な強さは、その粘度よりも貯蔵弾性率に強く反映されるので、貯蔵弾性率を制御すれば、水性ゲルインクの保存安定性を十分に優れたものとすることができると推測される。
【００１５】
また、水性ゲルインクが顔料を含有する場合、貯蔵弾性率を所定値以上に調整することで、水性ゲルインクを長期間静置した後であっても、顔料の沈降や局在化が抑制されるため、顔料濃度の変化に基づく筆記線の濃淡が生じ難くなる。
【００１６】
なお、インク流動孔径が０．６４ｍｍを超えても０．２４ｍｍを下回っても、水性ゲルインクの保存安定性が貯蔵弾性率に依存し難くなる傾向にある。これは、インク流動孔径が０．６４ｍｍを超える場合、インク流動孔の内径が十分に大きいので、インクがインク流動孔を通過するのに特に問題は発生しないためと考えられる。また、インク流動孔径が０．２４ｍｍを下回る場合、貯蔵弾性率に関わらず保存後のインク流動性に問題が生じるためと考えられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、特にニードル型ボールペンチップを採用した場合にインクの保存安定性を十分に高めた水性ゲルボールペン及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。なお、ペン先側を「前方側」として以下説明する。
【００１９】
図１に本発明の好適な実施形態に係る水性ゲルボールペンの模式断面図を示す。この水性ゲルボールペン１はキャップ式であり、透明な樹脂からなる円筒状の軸筒２と、軸筒２内に装填されているリフィール３と、軸筒２の後端で固定されている樹脂製の尾栓４と、軸筒２の先端側の蓋として機能するキャップ５と、軸筒２の外周の前側に固定されたゴム製の滑り止め用グリップ６とから構成されている。
【００２０】
図２は上記リフィール３をより詳細に示す模式断面図である。リフィール３は、水性ゲルインクが充填されているインク収容管７と、ニードル型ボールペンチップ８が先端に固定された透明な樹脂製のジョイント９と、インク収容管７の先端側とジョイント９の後端側を連結するジョイント尾栓１０と、ジョイント９の後端開口の開閉を行ってインクの逆流を防止するボール弁１１とからなる。リフィール３は、軸筒２の中空部の後端から挿入され、リフィール３の前側に設けられたフランジ３ａが、軸筒２内の段部２ａに突き当たり、尾栓４を締め込むことで、リフィール３は軸筒２に固定される（図１参照）。なお、フランジ部３ａは、ジョイント９のフランジ９ａとジョイント尾栓１０のフランジ１０ａとの突き合わせ接着により形成されている。
【００２１】
図３は上記ニードル型ボールペンチップ８をより詳細に示す模式断面図である。ニードル型ボールペンチップ８は、金属（例えば、ステンレス鋼ＳＦ２０Ｔ）からなるチップ本体１２と、チップ本体１２の先端に装着された直径０．３又は０．４ｍｍのボール１３とからなる。チップ本体１２の全長は略５ｍｍであり、直径は略１ｍｍ以下であり、チップ本体１２には、中心軸線Ｌに沿って延在するインク流動孔１４が設けられている。
【００２２】
このニードル型ボールペンチップ８は、鏃のようなアロー型ボールペンチップではなく、針のように細長い形状を有している。ニードル型ボールペンチップ８は、径が非常に小さく、特に、直径が１ｍｍ以下の場合、当然にボール１３の径やインク流動孔１４の径も小さく、滑らかな書き味を実現する上で、インク流動孔１４の中心軸線とボール１３の中心との位置ズレを可能な限り小さくすることが必要になる。
【００２３】
そこで、基材としてパイプ材を利用することなく、このインク流動孔１４を、直径略１ｍｍ以下の無垢な金属（例えば、ステンレス鋼ＳＦ２０Ｔ）からなる円柱鋼材のドリルの切削加工によって成形する。そして、このインク流動孔１４は、８個の円柱状孔部１４ａ〜１４ｈからなり、各孔部１４ａ〜１４ｈの直径は、チップ本体１２の後端から先端に向かって０．０２ｍｍずつ順次小さくなっている。
【００２４】
無垢の鋼材をドリル加工する場合、インク流動孔１４の径が小さいので、径の小さなドリルを使用しなければならず、ドリルの折れや撓みに配慮して、一回のドリル加工でインク流動孔を成形するのではなく、２回以上（本実施形態では８回）のドリル加工によってインク流動孔１４を成形する。この場合、同じ径のドリルでインク流動孔１４を成形すると、後発のドリルの刃が先発のドリルによって形成されたドリル孔の壁面に高速で擦れることに起因して、ドリルの寿命が極めて短くなり、ドリルが折れやすくなるといった問題が起こる。そこで、ドリル切削を８段階に分けて、ドリルの径を段階的に小さくしてドリル切削を行い、ドリル加工の結果、インク流動孔１４は、径の異なる円柱状の複数（８個）の孔部１４ａ〜１４ｈからなる。
【００２５】
また、隣接する孔部１４ａ〜１４ｈが均一な径差を有し、孔部１４ａ〜１４ｈの直径差が略０．０２ｍｍであるから、直径差が略０．０１ｍｍの場合や径差が無い場合に比べて、インク流動孔１４の内壁面を滑らかに仕上げることができ、これによって、インク流動孔１４内でのインクの安定した流れが可能なり、滑らかな書き味の一助をなす。しかもドリルの寿命を長くしつつ、切削効率を上げることができる。
【００２６】
さらに、ボールペンチップ８の先端側には、ドリルの切削加工によって成形されたボール収容空間部１５が設けられ、ボール収容空間部１５と最先端の孔部１４ｈとは、ドリルの切削加工によって成形されたインク流出規制部１６によって連通されている。このインク流出規制部１６は、本流をなすと共に、ドリルの切削加工によって成形された円柱状のセンター孔１６ａと、センター孔１６ａから径方向に突出すると共に、センター孔１６ａの周方向で等間隔に成形された支流溝１６ｂとからなる。
【００２７】
また、ボール１３は、鋼材の先端をドリル加工した後にできたドリル孔内に装填され、その後の先端の加締め工程によってボール収容空間部１５内で回転自在に保持される。この場合、ドリルの切削加工によって成形されたボール収容空間部１５の底部は、ボール１３の座面１５ａとして利用され、この座面１５ａは、ドリルの切削面を利用しているので、パイプ材の外方からポンチによって成形された従来の座面（例えば特開２００６−６２１７５号公報参照）に比較して、精度が高められている。したがって、このことは、ボール１３の転がり精度を高め、滑らかな書き味の一助にもなっている。
【００２８】
具体的に、前述したボールペンチップ８において、チップ本体１２の直径が略０．８ｍｍ、長さが略５ｍｍでボール１３の直径が０．３ｍｍの場合、孔部１４ａの直径は０．５６ｍｍ、孔部１４ｂの直径は０．５４ｍｍ、孔部１４ｃの直径は０．５２ｍｍ、孔部１４ｄの直径は０．５０ｍｍ、孔部１４ｅの直径は０．４８ｍｍ、孔部１４ｆの直径は０．４６ｍｍ、孔部１４ｇの直径は０．４４ｍｍ、孔部１４ｈの直径は０．４２ｍｍ、センター孔１６ａの直径は０．１７ｍｍである。また、ボール１３の直径が０．４ｍｍの場合、センター孔１６ａの直径は０．２５ｍｍである。このような寸法によって、滑らかな書き味を実現させている。
【００２９】
インク収容管７に充填されている水性ゲルインクは、顔料及び／又は染料などの着色剤、イオン交換水及びゲル化剤を含有する。
【００３０】
着色剤は、通常のボールペン用水性ゲルインクに用いられる着色剤であればよく、例えば、直接染料、酸性染料及び塩基性染料等の水溶性染料、有機顔料及び無機顔料等の水分散性顔料のうち、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００３１】
直接染料としては、カラーインデックスナンバーで示すと、例えばカラーインデックス（以降Ｃ．Ｉ．）ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ １７，同１９，同３８，同１５４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １，同４，同１２，同２９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ６，同８，同２６，同２９、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ １，同２，同４，同１３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２，同６，同１５，同７８，同８７等の直接染料を使用することができる。
【００３２】
また、酸性染料としては、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｂｌａｃｋ２，同３１、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ３，同１７，同２３，同７３、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＯｒａｎｇｅ １０，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １３，同１４，同１８，同２７，同５２，同７３，同８７，同９２、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ １，同９，同７４，同９０等を使用することができる。
【００３３】
塩基性染料としては、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ２，同３、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ １，同２，同８，同１２、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ １，同３，同１０、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ５，同９，同２６等を使用することができる。
【００３４】
水分散性顔料としては、水系媒体に分散可能な顔料全てが使用可能であって、例えば、カーボンブラック、金属粉顔料等の無機顔料、アゾ系、フタロシアニン系、キナクドリン系等の有機顔料、蛍光顔料等を使用することができる。
【００３５】
ゲル化剤は、通常のボールペン用水性ゲルインクに採用されるものであれば特に限定されない。ゲル化剤としては、例えば、天然系−キサンタンガム、グァーガム、ローカストビーンガム、カラギーナン、アラビアガム、トラガカンドガム、アルギン酸、ゼラチン、寒天、カゼイン、サイリウムシートガム、タマリンドシートガム、合成系−メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシビニルポリマーなどが挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００３６】
ゲルインク中の着色剤の含有割合は、顔料のみが着色剤として含有される場合、２〜３０質量％であると好ましく、３〜２０質量％であるとより好ましい。着色剤の含有割合が上記下限値未満であると筆記線が視認し難くなる傾向にあり、上記上限値を上回るとチップの磨耗が激しくなり、その結果、筆記に異常をきたす傾向にある。
【００３７】
また、染料のみが着色剤として含有される場合、ゲルインク中の着色剤の含有割合は、２〜２０質量％であると好ましく、３〜１５質量％であるとより好ましい。着色剤の含有割合が上記下限値を下回ると筆記線が視認し難くなる傾向にあり、上記上限値を超えるとチップ部で染料の析出が起こりやすくなる傾向にある。
【００３８】
顔料及び染料が着色剤として含有される場合、ゲルインク中の顔料及び染料の含有割合は、それぞれ１〜３０質量％、１．５〜１５質量％であると好ましい。着色剤の含有割合が上記下限値を下回ると筆記線が視認し難くなる傾向にあり、上記上限値を超えるとチップの磨耗が激しくなり、その結果、筆記に異常をきたす傾向、及びチップ部で染料の析出が起こりやすくなる傾向にある。
【００３９】
また、ゲルインク中のゲル化剤の含有割合は、０．０１〜５質量％であると好適であり、０．１〜２質量％であるとより好適である。ゲル化剤の含有割合が上記下限値未満であると、顔料が沈降しやすくなり、リフィール化が困難になる傾向にあり、上記上限値を超えると流動性に問題が生じ筆記できなくなる傾向にある。
【００４０】
本発明に係るボールペン用水性ゲルインクは、必要に応じて、その他の保湿剤、防腐剤、水溶性有機溶剤、防錆剤、防黴剤、染料溶解助剤、ｐＨ調整剤、固着樹脂、表面張力調整剤等の添加剤を併用することも可能である。これらの各材料は、通常の市販品を用いることができる。また、分散助剤を併用することが好ましい。分散助剤としては、例えば、大日本インキ化学工業株式会社製のＦ−４７７，Ｆ−４７９（以上、商品名）、ＡＣＧセイミケミカル株式会社製のサーフロンＳ−３８６，Ｓ−３９３（以上、商品名）などの含フッ素含有界面活性剤を好適に用いることができる。
【００４１】
本発明に係るボールペン用水性ゲルインクは、着色剤として顔料及びそれに加えて染料を含有する場合、その２０℃における貯蔵弾性率Ｇ’が上記式（２）で表される条件を満足する。また、着色剤として染料のみを含有する場合、その貯蔵弾性率Ｇ’が上記式（４）で表される条件を満足する。ここで、ボールペンチップ８のインク流動孔径は、平均孔径、すなわちインク流動孔１４の各孔部の孔径をｒｎ、各孔部の長さをｌｎとしたとき、｛Σ（ｒｎ×ｌｎ）／Σｌｎ｝の式で導出される値である。
【００４２】
貯蔵弾性率Ｇ’がこれらの式を満足しない場合、顔料が沈降又は局在化しやすくなるため、長期間水性ゲルボールペン１を静置した後に筆記すると、筆記線の濃淡が顕著になってしまう。あるいは、ゲルインクの排出状態が良好でなくなり、筆記かすれが生じたり筆記できなくなってしまい、水性ゲルボールペン１の保存安定性が低下する。
【００４３】
また、インク流動孔径ｒが上記式（１）、（３）を満足しない場合、すなわち０．６４ｍｍを超えても０．２４ｍｍを下回っても、水性ゲルインクの保存安定性が貯蔵弾性率に依存し難くなる傾向にある。
【００４４】
本発明の水性ゲルボールペンを製造する際には、ボールペンチップ８のインク流動孔径ｒと、水性ゲルインクの貯蔵弾性率Ｇ’とが、前述の式（１）及び式（２）、又は式（３）及び式（４）で表される条件を満足するように意図して水性ゲルインクを調製する工程を備えることで、本発明による効果を確実に奏することができる。
【００４５】
水性ゲルインクの貯蔵弾性率は、下記の手法により制御することができる。まず、ゲル化剤の種類及び含有量を調整することにより、水性ゲルインクの貯蔵弾性率を制御することができる。また、水性ゲルインクが保湿剤を含有する場合、この保湿剤の含有量を調整することによっても、水性ゲルインクの貯蔵弾性率を制御可能である。これらは、水性ゲルインク中の溶媒の状態を変化させるため、貯蔵弾性率のみでなく、水性ゲルインクの粘度にも影響を及ぼす要因になる。
【００４６】
また、水性ゲルインクが顔料を含有する場合、その分散状態を分散助剤の含有量により調整することで、水性ゲルインクの貯蔵弾性率を制御することができる。さらには、顔料の種類や含有量を調整することによって、水性ゲルインクの貯蔵弾性率を制御することができる。これらは、顔料の凝集状態に影響を及ぼすため、水性ゲルインクの粘度に比べ、貯蔵弾性率への影響が顕著に現れると考えられる。
【００４７】
本実施形態の水性ゲルボールペン１は、ボールペンチップ８のインク流動孔径が小さいため、長期間静置した後でインク中の水分の蒸発に伴い、インクに残存する着色剤等の各成分間の相互作用が大きくなり、インクがそのインク流動孔１４内を流動し難くなる結果、筆記性が低下すると推察される。その原因と考えられるインクの構造的な強さは、その粘度よりも貯蔵弾性率に強く反映されるので、貯蔵弾性率を制御すれば、水性ゲルインクを用いたボールペンの保存安定性を十分に優れたものとすることができると本発明者らは推察している。
【００４８】
また、水性ゲルインクが顔料を含有する場合、貯蔵弾性率を所定値以上に調整することで、水性ゲルインクを長期間静置した後であっても、顔料の沈降や局在化が抑制されるため、顔料濃度の変化に基づく筆記線の濃淡が生じ難くなる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。例えば、隣接する孔部１４ａ〜１４ｈが均一な径差でなくてもよく、孔部の個数は８個に限定されない。
【００５０】
また、本発明の水性ゲルボールペンにおいて、ボールペンチップはインク流動孔径が上述の条件を満足するものであればよく、ニードル型ボールペンチップのみならずアロー型ボールペンチップであってもよい。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５２】
（水性ゲルボールペンの作製）
（作製例１〜３４）
まず、水性ゲルインク以外の水性ゲルボールペンの各部材を準備した。ボールペンチップは図２に示すものと同様の形状を有するニードル型ボールペンチップ（平均インク流動孔径：０．５０ｍｍ）、及びインク流動孔がその長さ方向で同径を有するニードル型ボールペンチップ（インク流動孔径：０．２４ｍｍ）をそれぞれ準備した。
【００５３】
次に、表１〜３に示す各材料を混合、撹拌して、水性ゲルインクを得た。この際、顔料を含有する水性ゲルインクの場合（作製例１〜３０）、貯蔵弾性率Ｇ’が前述の式（２）を満足する、又は満足しないように、各材料の混合割合を調整した。また、染料のみを着色剤として含有する水性ゲルインクの場合（作製例３１〜３４）、貯蔵弾性率Ｇ’が前述の式（４）を満足するように、各材料の混合割合を調整した。イオン交換水以外の各材料の混合割合（質量部）、水性ゲルインクの２０℃における貯蔵弾性率Ｇ’及び２５℃における粘度を表１〜３に示す。ここで、貯蔵弾性率Ｇ’は、市販の測定装置であるＰＨＹＳＩＣＡ  ＵＳ２００（Ｐａａｒ  ｐｈｙｓｉｃａ社製、商品名）、半径２５ｍｍ、コーン角２°のコーンプレート（商品名：ＭＫ２３）を用いて、歪γ＝２％、角周波数ω＝０．１ｓ−１の条件で動的粘弾性測定法により測定した。また、粘度は、市販の測定装置であるＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ  ＴＶ−３３（東機産業株式会社製、商品名）を用いて、半径２４ｍｍ、コーン角０．８°のコーンプレート（商品名：０．８°×Ｒ２４）を使用し、回転数０．１ｒｐｍの条件で測定した。なお、表１〜３中、各材料の組成比は質量部で示されており、これらの各材料をイオン交換水と合わせて１００質量部となるよう混合した。
【００５４】
なお、表１〜３に示す水性ゲルインクの各材料のうち、顔料の水分散体としては、ＷＡ−Ｚカラーブラック（大日精化工業株式会社製、商品名、顔料１６質量％）、ＷＡ−Ｚカラーグリーン（大日精化工業株式会社製、商品名、顔料２０質量％、）、ＷＡ−Ｚ  カラーキミドリ、ＷＡ−Ｚ  カラーブルーブラック（以上、大日精化工業株式会社製、商品名、顔料８質量％）、ＦＵＪＩ  ＳＰ  ＯＲＡＮＧＥ、ＦＵＪＩ  ＳＰ  ＲＥＤ（以上、冨士色素株式会社製、商品名、顔料１７質量％）、ＦＵＪＩ  ＳＰ  ＢＬＵＥ（冨士色素株式会社製、商品名、顔料１２質量％）、ＢＯＮＪＥＴ  ＢＬＡＣＫ（オリヱント化学工業株式会社製、商品名、顔料１６質量％）、ルミコール  ＮＫＷ−６２００Ｅ（日本蛍光化学株式会社製、商品名、顔料５０質量％）を用いた。
【００５５】
また、染料の水溶解体としては、ＷＡＴＥＲ  ＢＬＡＣＫ  １９１−Ｌ（オリヱント化学工業株式会社製、商品名、１５％ｓｏｌ．）、ダイワブラックＭＲ（ダイワ化成工業株式会社製、商品名、１３％ｓｏｌ．）、ダイワブルー３００Ｌ（ダイワ化成工業株式会社製、商品名、１３％ｓｏｌ．）を用いた。
【００５６】
また、保湿剤としては、市販のグリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコールを適宜組み合わせて用いた。防錆剤としては市販のベンゾトリアゾール５％溶液を、防腐剤としては市販のベンゾイソチアゾロン１０％溶液を、界面活性剤としては、市販のオレイン酸カリウム、ポリオキシエチレンラウリルアミン、オレイン酸ＰＥＧ−５グリセリルを適宜組み合わせて用いた。分散助剤としては通常市販されている含フッ素含有界面活性剤を用いた。
【００５７】
そして、得られた水性ゲルインクをインク収容管に充填した後、各部材から水性ゲルボールペンを作製した。
【００５８】
［保存安定性の評価］
作製した水性ゲルボールペンを６０℃の大気環境下に２ヶ月間静置した。
【００５９】
＜筆記線のかすれの有無＞
静置後の水性ゲルボールペンを用いて筆記した場合に、筆記どおりに筆記線が目視にて確認できる場合を「Ａ」、若干かすれが認められるが筆記線として確認できる場合を「Ｂ」、かすれが著しく、筆記線として認識できない程度である場合を「Ｃ」として評価した。結果を表１〜３に示す。
【００６０】
＜筆記線の濃淡の有無＞
静置後の水性ゲルボールペンを、ボールペンチップ側を下に向けて筆記した場合と、ボールペンチップ側を上に向けて筆記した場合とで筆記線の濃淡に差異が生じない場合を「Ａ」、差異が生じる場合を「Ｂ」として評価した。結果を表１〜３に示す。
【００６１】
【表１】
0005508671.tif 000002
【００６２】
【表２】
0005508671.tif 000003
【００６３】
【表３】
0005508671.tif 000004
【００６４】
（作製例３５）
顔料であるカーボンブラック（デグサ社製、商品名「プリンテックス２５」）を６質量部、分散剤（ジョンソンポリマー社製、商品名「ジョンクリル６１Ｊ」）を１．２質量部、ゲル化剤であるキサンタンガム（三晶社製、商品名「ＫＥＬＺＡＮ  ＨＰ」）を０．１質量部、同じくゲル化剤である架橋型ポリアクリル酸（和光純薬工業社製、商品名「ハイビスワコー１０５」）を０．２質量部、プロピレングリコールを１５質量部、エチレングリコールを５質量部、保湿剤（東和化成社製、商品名「アマルティＭＲ−５０」）を６質量部、界面活性剤（東邦化学工業社製、商品名「フォスファノールＲＳ−６１０」）を０．５質量部、防腐剤（ゼネカ社製、商品名「プロキセルＴＮ」）を０．１質量部、防錆剤（ケミプロ化成社製、商品名「ケミテックＢＴ−Ｇ」）を０．１質量部、ｐＨ調整剤であるトリエタノールアミンを０．３質量部、をイオン交換水と混合、撹拌して全１００質量部の水性ゲルインクを得た。
【００６５】
この水性ゲルインクの２０℃での貯蔵弾性率及び２５℃での粘度を上記作製例１と同様にして測定したところ、それぞれ１．２９Ｐａ、１３９７ｍＰａ・ｓであった。
【００６６】
続いて、インク流動孔径が０．３３ｍｍのニードル型ボールペンチップを備えたボールペンのインク収容管に上記水性ゲルインクを充填して、水性ゲルボールペンを作製した。得られた水性ゲルボールペンについて、上述と同様にして筆記線のかすれ及び濃淡について調べたところ、それぞれ「Ａ」、「Ｂ」の評価となった。
【００６７】
（作製例３６）
顔料であるフタロシアニンブルー（大日精化工業社製、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー、商品名「Ｃｈｒｏｍｏｆｉｎｅ  Ｂｌｕｅ  ４９６５）を６質量部、分散剤（ジョンソンポリマー社製、商品名「ジョンクリル６１Ｊ」）を１．２質量部、ゲル化剤であるキサンタンガム（三晶社製、商品名「ＫＥＬＺＡＮ  ＨＰ」）を０．０８質量部、同じくゲル化剤である架橋型ポリアクリル酸（和光純薬工業社製、商品名「ハイビスワコー１０５」）を０．１４質量部、プロピレングリコールを１５質量部、保湿剤（東和化成社製、商品名「ＰＯ−３００」）を３質量部、界面活性剤（東邦化学工業社製、商品名「フォスファノールＲＳ−６１０」）を０．３質量部、防腐剤（ゼネカ社製、商品名「プロキセルＴＮ」）を０．１質量部、防錆剤（ケミプロ化成社製、商品名「ケミテックＢＴ−Ｇ」）を０．１質量部、ｐＨ調整剤であるアミノメチルプロパノールを０．８質量部、をイオン交換水と混合、撹拌して全１００質量部の水性ゲルインクを得た。
【００６８】
この水性ゲルインクの２０℃での貯蔵弾性率及び２５℃での粘度を上記作製例１と同様にして測定したところ、それぞれ１．０４Ｐａ、１２０１ｍＰａ・ｓであった。
【００６９】
続いて、インク流動孔径が０．３３ｍｍのニードル型ボールペンチップを備えたボールペンのインク収容管に上記水性ゲルインクを充填して、水性ゲルボールペンを作製した。得られた水性ゲルボールペンについて、上述と同様にして筆記線のかすれ及び濃淡について調べたところ、それぞれ「Ａ」、「Ｂ」の評価となった。
【００７０】
顔料を着色剤として含有する水性ゲルインクが充填された作製例１〜３０及び３５，３６のうち、上記式（１）及び（２）の両方を満足する作製例では、筆記線の濃淡の評価が「Ａ」であり、且つ筆記線のかすれの評価が「Ａ」または「Ｂ」であった。また、染料のみを着色剤として含有する水性ゲルインクが充填された作製例３１〜３４は、いずれも上記式（３）及び（４）の両方を満足しており、筆記線の濃淡及びかすれの評価は全て「Ａ」であった。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係るニードル型ボールペンチップが適用されたボールペンを示す断面図である。
【図２】本発明に係るニードル型ボールペンチップが先端に設けられたリフィールを示す断面図である。
【図３】本発明に係るニードル型ボールペンチップの一実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…水性ゲルボールペン、８…ニードル型ボールペンチップ、１２…チップ本体、１３…ボール、１４…インク流動孔、１４ａ〜１４ｈ…孔部、Ｌ…中心軸線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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