JP2002206066A - ボールペン用インキ及びこれを使用したボールペン - Google Patents

ボールペン用インキ及びこれを使用したボールペン

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JP2002206066A
JP2002206066A JP2001328566A JP2001328566A JP2002206066A JP 2002206066 A JP2002206066 A JP 2002206066A JP 2001328566 A JP2001328566 A JP 2001328566A JP 2001328566 A JP2001328566 A JP 2001328566A JP 2002206066 A JP2002206066 A JP 2002206066A
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ball
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幸子 大貫
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 着色顔料と液媒体とよりなり、更に、アルミ
ナ、炭化珪素、酸化クロム、炭化ホウ素、ジルコン、セ
ン晶石、ヒスイ石、フッ化カルシウム、タングステンカ
ーバイド、シリカ、ダイヤ、ザクロ石、窒化アルミニウ
ム、窒化珪素などの新モース硬度が4以上の微粒子を含
有しているボールペン用水性顔料インキ。 【効果】 筆記時のボールの回転によるボール受け座の
摩耗を少なくできる。従って、インキを消費しきるまで
かすれることなく筆記が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙面等の被筆記面
に接触してインキを転写する筆記ボールをボールホルダ
ーにて回転自在に抱持し、筆記ボールの回転に伴いボー
ルホルダーとの隙間からインキを吐出するボールペンチ
ップを備えるボールペンに使用されるインキとそのボー
ルペンに関する。
【0002】
【従来の技術】ボールペン用のインキは、筆記ボールの
回転に伴って、筆記ボール表面に付着したインキが紙な
どの被筆記面に転写され筆跡を形成する。即ち、筆記に
際して筆記ボールが回転することから、通常、この筆記
ボールとボールホルダーとの接触する部分において摩擦
が生じることになる。一般的にボールホルダーには、ボ
ール受け座と呼ばれる、筆記ボールが被筆記面と接触す
ることにより受けた筆圧を受ける部分があり、このボー
ル受け座には、インキタンクのインキを流通させるイン
キ通孔が形成されている。インキ通孔に繊維収束体のよ
うな強制的なインキ誘導部材を配置する場合もあるが、
その場合でもインキ誘導部材は直接筆記ボールと接触さ
せることは少なく、結局はボール受け座に形成したイン
キ通孔から流出するインキが筆記に供されることにな
る。また、このインキ通孔は、ボールの断面と同様な円
形では、ボールがインキ通孔を塞いでインキの導出を阻
害することとなるので、矢溝と呼ばれる数本の放射状溝
を形成したり、インキ通孔を多角形としたり異形にして
筆記ボールがインキ通孔の全てを塞がないようになされ
ている。
【0003】上述の筆記ボールとボールホルダーとの摩
擦は、主にこのボール受け座にて発生する。一般的にボ
ールホルダーはボールよりも軟質の材料にて形成されて
いると共に、ボールの表面は微細な凹凸が形成されてお
り、前記摩擦がボール受け座を摩耗させることがあっ
た。ボール受け座が摩耗すると、筆記ボールによって塞
がれるインキ通孔の面積が増大する。即ち、筆記に際し
て、筆記ボールがボール受け座に押し付けられた時に開
口している有効なインキ通孔の面積が減少し、前記矢溝
などを超えて拡がるとインキ通孔が完全に閉塞されてし
まうことになる。このようなことから、筆記を続けてい
ると、筆跡がかすれたり、筆記不能となったりしてしま
うことがあった。この問題は、特に着色材として顔料を
使用するときに顕著である。
【0004】この問題を解決するために、インキ中に水
溶性切削油や潤滑油などを添加してインキの潤滑性を上
げる試みがなされている。潤滑性を付与する添加剤につ
いては、例えば、特開昭60−63265号公報にはN
−ビニル−2−ピロリドンのオリゴマーを添加したボー
ルペン用水性インキ組成物が、特開昭60−23837
5号公報には、ジチオリン酸塩等を添加したボールペン
用水性インキ組成物が、特開平05−271603号公
報にはジアルキルチオ尿素を配合したボールペン用水性
顔料インキが開示されている。
【0005】しかし、これら従来技術は、いずれもイン
キに潤滑油の働きをする液体を添加するものであり、顔
料が使用されていることによって顕著となるボール受け
座の摩耗を抑制するに十分な効果が得られていないのが
現状である。
【0006】本発明の目的は、ボールの回転によるボー
ル受け座の摩耗を極力防止することにより良好なインキ
の吐出性を確保し、インキをすべて消費するまでかすれ
ることなく筆記可能なボールペン用水性顔料インキを提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも着
色材としての顔料と、新モース硬度が4以上の微粒子
と、液媒体とを含有していることを特徴とするボールペ
ン用インキを要旨とするものである。
【0008】以下詳細に説明する。顔料は、筆跡に着色
効果を付与し視認させるものであり、アゾ系顔料、ニト
ロソ系顔料、ニトロ系顔料、塩基性染料系顔料、酸性染
料系顔料、建て染め染料系顔料、媒染染料系顔料、及び
天然染料系顔料等の有機系顔料、黄土、バリウム黄、群
青、紺青、カドミウムレッド、硫酸バリウム、酸化チタ
ン、弁柄、鉄黒、カーボンブラック等の無機顔料等、ア
ルミニウム粉、金粉、銀粉、銅粉、錫粉、真鍮粉などの
金属粉顔料、蛍光顔料、雲母系顔料などが挙げられる。
具体例を挙げるとアニリンブラック(C.I.5044
0)、シアニンブラック、ナフトールエローS(C.
I.10316)、ハンザエロー10G(C.I.11
710)、ハンザエロー5G(C.I.11660),
ハンザエロー3G(C.I.11670)、ハンザエロ
ーG(C.I.11680),ハンザエローGR(C.
I.11730)、ハンザエローA(C.I.1173
5)、ハンザエローRN(C.I.11740)、ハン
ザエローR(C.I.12710)、ピグメントエロー
L(C.I.12720)、ベンジジンエロー(C.
I.21090)、ベンジジンエローG(C.I.21
095)、ベンジジンエローGR(C.I.2110
0)、パーマネントエローNCG(C.I.2004
0)、バルカンファストエロー5G(C.I.2122
0)、バルカンファストエローR(C.I.2113
5)、タートラジンレーキ(C.I.19140)、キ
ノリンエローレーキ(C.I.47005)、アンスラ
ゲンエロー6GL(C.I.60520)、パーマネン
トエローFGL、パーマネントエローH10G、パーマ
ネントエローHR、アンスラピリミジンエロー(C.
I.68420)、スダーンI(C.I.1205
5)、パーマネントオレンジ(C.I.12075)、
リソールファストオレンジ(C.I.12125)、パ
ーマネントオレンジGTR(C.I.12305)、ハ
ンザエロー3R(C.I.11725)、バルカンファ
ストオレンジGG(C.I.21165)、ベンジジン
オレンジG(C.I.21110)、ペルシアンオレン
ジ(C.I.15510)、インダンスレンブリリアン
トオレンジGK(C.I.59305)、インダンスレ
ンブリリアントオレンジRK(C.I.59105)、
インダンスレンブリリアントオレンジGR(C.I.7
1105)、パーマネントブラウンFG(C.I.12
480)、パラブラウン(C.I.12071)、パー
マネントレッド4R(C.I.12120)、パラレッ
ド(C.I.12070)、ファイヤーレッド(C.
I.12085)、パラクロルオルトアニリンレッド
(C.I.12090)、リソールファストスカーレッ
ト、ブリリアントファストスカーレット(C.I.12
315)、ブリリアントカーミンBS、パーマネントレ
ッドF2R(C.I.12310)、パーマネントレッ
ドF4R(C.I.12335)、パーマネントレッド
FRL(C.I.12440)、パーマネントレッドF
RLL(C.I.12460),パーマネントレッドF
4RH(C.I.12420)、ファストスカーレット
VD、バルカンファストルビンB(C.I.1232
0)、バルカンファストピンクG(C.I.1233
0),ライトファストレッドトーナーB(C.I.12
450)、ライトファストレッドトーナーR(C.I.
12455)、パーマネントカーミンFB(C.I.1
2490)、ピラゾロンレッド(C.I.1212
0)、リソールレッド(C.I.15630)、レーキ
レッドC(C.I.15585)、レーキレッドD
(C.I.15500)、アンソシンB(C.I.18
030)、ブリリアントスカーレットG(C.I.15
800)、リソールルビンGK(C.I.1582
5)、パーマネントレッドF5R(C.I.1586
5)、ブリリアントカーミン6B(C.I.1585
0)、ピグメントスカーレット3B(C.I.1610
5)、ボルドー5B(C.I.12170)、トルイジ
ンマルーン(C.I.12350)、パーマネントボル
ドーF2R(C.I.12385)、ヘリオボルドーB
L(C.I.14830)、ボルドー10B(C.I.
15880)、ボンマルーンライト(C.I.1582
5)、ボンマルーンメジウム(C.I.15880)、
エオシンレーキ(C.I.45380)、ローダミンレ
ーキB(C.I.45170)、ローダミンレーキY
(C.I.45160)、アリザリンレーキ(C.I.
58000)、チオインジゴレッドB(C.I.733
00)、チオインジゴマルーン(C.I.7338
5)、パーマネントレッドFGR(C.I.1237
0)、PVカーミンHR、ワッチングレッド,モノライ
トファストレッドYS(C.I.59300)、パーマ
ネントレッドBL、ファストバイオレットB、メチルバ
イオレットレーキ(C.I.42535)、ジオキサジ
ンバイオレット、アルカリブルーレーキ(C.I.42
750A、C.I.42770A)、ピーコックブルー
レーキ(C.I.42090)、ピーコックブルーレー
キ(C.I.42025)、ビクトリアブルーレーキ
(C.I.44045)、フタロシアニンブルー(C.
I.74160)、ファストスカイブルー(C.I.7
4180)、インダンスレンブルーRS(C.I.69
800)、インダンスレンブルーBC(C.I.698
25)、インジゴ(C.I.73000)、ピグメント
グリーンB(C.I.10006)、ナフトールグリー
ンB(C.I.10020)、グリーンゴールド(C.
I.12775)、アシッドグリーンレーキ、マラカイ
トグリーンレーキ(C.I.42000)、フタロシア
ニングリーン等が挙げられ、これらを液媒体に分散して
用いられる。市販の水分散タイプの顔料は取り扱い性や
生産性が高まるので好ましく用いられる。水分散タイプ
顔料の具体例としては、Fuji SP Black
8031、同8119、同8167、同8276、同8
381、同8406、Fuji SP Red 509
6、同5111、同5193、同5220、Fuji
SP Bordeaux 5500、Fuji SP
Blue 6062、同6133、同6134、同64
01、Fuji SP Green 7051、Fuj
i SP Yellow4060、同4178、Fuj
i SP Violet 9011、FujiSP P
ink 9524、同9527、Fuji SP Or
ange 534、FUji SP Brown 30
74、FUJI SP RED 5543、同5544
(以上、富士色素(株)製)、Emacol Blac
k CN、Emacol Blue FBB、同FB、
同KR、Emacol Green LXB、Emac
ol Violet BL、Emacol Brown
3101、Emacol Carmmine FB、E
macol RedBS、Emacol Orange
R、Emacol Yellow FD、同IRN、
同3601、同FGN、同GN、同GG、同F5G、同
F7G、同10GN、同10G、Sandye Sup
er Black K、同C、Sandye Supe
r Grey B、Sandye Super Bro
wnSB、同FRL、同RR、Sandye Supe
r Green L5G、同GXB、Sandye S
uper Navy Blue HRL、同GLL、同
HB、同FBL−H、同FBL−160、同FBB、S
andye Super Violet BL H/
C、同BL、Sandye Super Bordea
ux FR、Sandye Super Pink F
BL、同F5B、Sandye Super Rubi
ne FR、Sandye superCarmmin
e FB、Sandye Super Red FF
G、同RR、同BS、同1315、Sandye Su
per Orange FL、同R、同BO、Sand
ye Gold Yellow 5GR、同R、同3
R、Sandye Ywllow GG、同F3R、同
IRC、同FGN、同GN、同GRS、同GSR−13
0、同GSN−130、同GSN、同10GN(以上、
山陽色素(株)製)、Rio Fast Black
Fx 8012、同8313、同8169、Rio F
ast Red Fx 8209、同8172、Rio
Fast Red S Fx 8315、同831
6、Rio Fast Blue Fx 8170、R
io Fast Blue FX 8170、Rio
Fast Blue S Fx 8312、Rio F
ast Green S Fx 8314、EM gr
een G、(以上、東洋インキ(株)製)、NKW−
2101、同2102、同2103、同2104、同2
105、同2106、同2107、同2108、同21
17、同2127、同2137、同2167、同210
1P、同2102P、同2103P、同2104P、同
2105P、同2106P、同2107P、同2108
P、同2117P、同2127P、同2137P、同2
167P、NKW−3002、同3003、同300
4、同3005、同3007、同3077、同300
8、同3402、同3404、同3405、同340
7、同3408、同3477、同3602、同360
3、同3604、同3605、同3607、同367
7、同3608、同3702、同3703、同370
4、同3705、同3777、同3708、同601
3、同6038、同6559(以上、日本蛍光(株)
製)、コスモカラーS1000Fシリーズ(東洋ソーダ
(株)製)、ビクトリアエロー G−11、同G−2
0、ビクトリアオレンジ G−16、同G−21、ビク
トリアレッドG−19、同G−22、ビクトリアピンク
G−17、同G−23、ビクトリアグリーン G−1
8、同G−24、ビクトリアブルー G−15、同G−
25(以上、御国色素(株)製)、ポルックスPC5T
1020、ポルックスブラックPC8T135、ポルッ
クスレッドIT1030等のポルックスシリーズ(以
上、住化カラー(株)製)などが挙げられる。
【0009】さらに、染料も着色材として上記の着色顔
料に混合して使用できる。染料の具体例としては、酸性
染料、直接染料、塩基性染料等のいずれも用いることが
できる。その一例を挙げれば、ジャパノールファストブ
ラックDコンク(C.I.ダイレクトブラック17)、
ウォーターブラック100L(同19)、ウォーターブ
ラックL−200(同19)、ダイレクトファストブラ
ックB(同22)、ダイレクトファストブラックAB
(同32)、ダイレクトディープブラックEX(同3
8)、ダイレクトファストブラックコンク(同51)、
カヤラススプラグレイVGN(同71)、カヤラスダイ
レクトブリリアントエローG(C.I.ダイレクトエロ
ー4)、ダイレクトファストエロー5GL(同26)、
アイゼンプリムラエローGCLH(同44)、ダイレク
トファストエローR(同50)、アイゼンダイレクトフ
ァストレッドFH(C.I.ダイレクトレッド1)、ニ
ッポンファストスカーレットGSX(同4)、ダイレク
トファストスカーレット4BS(同23)、アイゼンダ
イレクトローデュリンBH(同31)、ダイレクトスカ
ーレットB(同37)、カヤクダイレクトスカーレット
3B(同39)、アイゼンプリムラピンク2BLH(同
75)、スミライトレッドF3B(同80)、アイゼン
プリムラレッド4BH(同81)、カヤラススプラルビ
ンBL(同83)、カヤラスライトレッドF5G(同2
25)、カヤラスライトレッドF5B(同226)、カ
ヤラスライトローズFR(同227)、ダイレクトスカ
イブルー6B(C.I.ダイレクトブルー1)、ダイレ
クトスカイブルー5B(同15)、スミライトスプラブ
ルーBRRコンク(同71)、ダイボーゲンターコイズ
ブルーS(同86)、ウォーターブルー#3(同8
6)、カヤラスターコイズブルーGL(同86)、カヤ
ラススプラブルーFF2GL(同106)、カヤラスス
プラターコイズブルーFBL(同199)等の直接染料
や、アシッドブルーブラック10B(C.I.アシッド
ブラック1)、ニグロシン(同2)、スミノールミリン
グブラック8BX(同24)、カヤノールミリングブラ
ックVLG(同26)、スミノールファストブラックB
Rコンク(同31)、ミツイナイロンブラックGL(同
52)、アイゼンオパールブラックWHエクストラコン
ク(同52)、スミランブラックWA(同52)、ラニ
ルブラックBGエクストラコンク(同107)、カヤノ
ールミリングブラックTLB(同109)、スミノール
ミリングブラックB(同109)、カヤノールミリング
ブラックTLR(同110)、アイゼンオパールブラッ
クニューコンク(同119)、ウォーターブラック18
7−L(同154)、カヤクアシッドブリリアントフラ
ビンFF(C.I.アシッドエロー7:1)、カヤシル
エローGG(同17)、キシレンライトエロー2G14
0%(同17)、スミノールレベリングエローNR(同
19)、ダイワタートラジン(同23)、カヤクタート
ラジン(同23)、スミノールファストエローR(同2
5)、ダイアシッドライトエロー2GP(同29)、ス
ミノールミリングエローO(同38)、スミノールミリ
ングエローMR(同42)、ウォーターエロー#6(同
42)、カヤノールエローNFG(同49)、スミノー
ルミリングエロー3G(同72)、スミノールファスト
エローG(同61)、スミノールミリングエローG(同
78)、カヤノールエローN5G(同110)、スミノ
ールミリングエロー4G200%(同141)、カヤノ
ールエローNG(同135)、カヤノールミリングエロ
ー5GW(同127)、カヤノールミリングエロー6G
W(同142)、スミトモファストスカーレットA
(C.I.アシッドレッド8)、カヤクシルクスカーレ
ット(同9)、ソーラールビンエクストラ(同14)、
ダイワニューコクシン(同18)、アイゼンボンソーR
H(同26)、ダイワ赤色2号(同27)、スミノール
レベリングブリリアントレッドS3B(同35)、カヤ
シルルビノール3GS(同37)、アイゼンエリスロシ
ン(同51)、カヤクアシッドローダミンFB(同5
2)、スミノールレベリングルビノール3GP(同5
7)、ダイアシッドアリザリンルビノールF3G200
%(同82)、アイゼンエオシンGH(同87)、ウォ
ーターピンク#2(同92)、アイゼンアシッドフロキ
シンPB(同92)、ローズベンガル(同94)、カヤ
ノールミリングスカーレットFGW(同111)、カヤ
ノールミリングルビン3BW(同129)、スミノオー
ルミリングブリリアントレッド3BNコンク(同13
1)、スミノールミリングブリリアントレッドBS(同
138)、アイゼンオパールピンクBH(同186)、
スミノールミリングブリリアントレッドBコンク(同2
49)、カヤクアシッドブリリアントレッド3BL(同
254)、カヤクアシッドブリリドブリリアントレッド
BL(同265)、カヤノールミリングレッドGW(同
276)、ミツイアシッドバイオレット6BN(C.
I.アシッドバイオレット15)、ミツイアシッドバイ
オレットBN(同17)、スミトモパテントピュアブル
ーVX(C.I.アシッドブルー1)、ウォーターブル
ー#106(同1)、パテントブルーAF(同7)、ウ
ォーターブルー#9(同9)、ダイワ青色1号(同
9)、スプラノールブルーB(同15)、オリエントソ
ルブルブルーOBC(同22)、スミノールレベリング
ブルー4GL(同23)、ミツイナイロンファストブル
ーG(同25)、カヤシルブルーAGG(同40)、カ
ヤシルブルーBR(同41)、ミツイアリザリンサフィ
ロールSE(同43)、スミノールレベリングスカイブ
ルーRエクストラコンク(同62)、ミツイナイロンフ
ァストスカイブルーB(同78)、スミトモブリリアン
トインドシアニン6Bh/c(同83)、サンドランシ
アニンN−6B350%(同90)、ウォーターブルー
#115(同90)、オリエントソルブルブルーOBB
(同93)、スミトモブリリアントブルー5G(同10
3)、カヤノールミリングウルトラスカイSE(同11
2)、カヤノールミリングシアニン5R(同113)、
アイゼンオパールブルー2GLH(同158)、ダイワ
ギニアグリーンB(C.I.アシッドグリーン3)、ア
シッドブリリアントミリンググリーンB(同9)、ダイ
ワグリーン#70(同16)、カヤノールシアニングリ
ーンG(同25)、スミノールミリンググリーンG(同
27)等の酸性染料、アイゼンカチロンイエロー3GL
H(C.I.ベーシックイエロー11)、アイゼンカチ
ロンブリリアントイエロー5GLH(同13)、スミア
クリルイエローE−3RD(同15)、マキシロンイエ
ロー2RL(同19)、アストラゾンイエロー7GLL
(同21)、カヤクリルゴールデンイエローGL−ED
(同28)、アストラゾンイエロー5GL(同51)、
アイゼンカチロンオレンジGLH(C.I.ベーシック
オレンジ21)、アイゼンカチロンブラウン3GLH
(同30)、ローダミン6GCP(C.I.ベーシック
レッド1)、アイゼンアストラフロキシン(同12)、
スミアクリルブリリアントレッドE−2B(同15)、
アストラゾンレッドGTL(同18)、アイゼンカチロ
ンブリリアントピンクBGH(同27)、マキシロンレ
ッドGRL(同46)、アイゼンメチルバイオレット
(C.I.ベーシックバイオレット1)、アイゼンクリ
スタルバイオレット(同3)、アイゼンローダミンB
(同10)、アストラゾンブルーG(C.I.ベーシッ
クブルー1)、アストラゾンブルーBG(同3)、メチ
レンブルー(同9)、マキシロンブルーGRL(同4
1)、アイゼンカチロンブルーBRLH(同54)、ア
イゼンダイヤモンドグリーンGH(C.I.ベーシック
グリーン1)、アイゼンマラカイトグリーン(同4)、
ビスマルクブラウンG(C.I.ベーシックブラウン
1)等の塩基性染料が挙げられる。以上の着色顔料及び
染料は、単独或は複数を混合して使用できる。
【0010】液媒体は、上記顔料等の着色材を溶解又は
分散するものであり、主に水が好適に使用される。水の
他にはボールペンとしての種々の品質、例えば、ペン先
でのインキ乾燥防止、低温時でのインキ凍結防止などの
目的で使用するものである。具体的には、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、プロピレングリコール、1、3−ブチレングリコー
ル、チオジエチレングリコール、グリセリン等のグリコ
ール類や、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メチルエーテル、2−ピロリド
ン、トリエタノールアミン等を単独或は混合して使用す
ることができる。尚、水を使用せずに、フェニルセルソ
ルブやベンジルアルコール等の水に溶解しない又は難溶
の有機溶剤のみで構成する系とすることもできる。
【0011】微粒子は、ボール受け座の摩耗を抑制する
ために使用するものである。この微粒子は新モース硬度
が4以上のものを使用する。新モース硬度とは、硬さ表
示の一種で、硬さを比較して表示するための度盛であ
る。互いに引っ掻き合わせて傷の付いたほうが柔らかい
としたもので、引っ掻き硬さであり、測定にはモースの
硬度計を用いる。新モース硬度が4以上の粒子の一例と
しては、アルミナ、炭化珪素、酸化クロム、炭化ホウ
素、ジルコン、セン晶石、ヒスイ石、フッ化カルシウ
ム、タングステンカーバイド、シリカ、ダイヤ、ザクロ
石、窒化アルミニウム、窒化珪素等が挙げられる。微粒
子は、できれば球形に近いほうが好ましく、また、粒度
調整をして粒度分布が狭いもの、具体的には平均粒子径
±25%の大きさの粒子径が50%以上のもので、その
平均粒径は0.1〜30μmのものを使用することが好
ましい。平均粒子径が0.1μm未満の微粒子では、ボ
ール受け座の摩耗抑制効果が充分でない可能性がある。
また、平均粒子径が30μmを越えると、ボールペンの
インキ流通路の大きさとの関係で不具合が発生する可能
性がある。また、粒度分布巾が広く、30μm以上の粗
大粒子を含む微粒子については、インキを濾過、遠心分
離して除去して使用してもよい。新モース硬度が4以上
という比較的硬質な微粒子を使用することによって、微
粒子のボールに対する研磨効果が期待できる。この研磨
効果はボール表面の凹凸状態と微粒子の形状や粒子径と
密接に関係していると考えられる。特に、筆記ボールの
表面が、50μm×50μmの領域内の算術平均粗さが
数nm〜数十nmで、かつ最大高低差が数百nmのもの
であれば、微粒子の粒子径が0.1μm〜30μm、平
均粒子径で0.1〜20μmのものであれば高い研磨効
果が期待できる。
【0012】また、微粒子の使用量はインキ全量に対し
て0.003〜10重量%が好ましい。使用量が0.0
03重量%未満の場合、ボール沈みの防止効果が充分に
発揮できない可能性がある。また、10重量%以上であ
ると、筆跡が所望の色調と多少あわなかったり、ボール
ペンチップ内でのインキの詰まりから筆記かすれが生じ
たりする可能性がある。
【0013】又、インキの粘度を調整するために粘度調
整剤を添加することができる。例えば、ポリビニルアル
コール、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、
ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン等の水
溶性合成高分子物質や、種子多糖類類のグァーガム、ロ
ーカストビーンガム及びその誘導体、微生物系のザンサ
ンガム、ウェランガム、ラムザンガム、海藻多糖類のカ
ラーギナン、アルギン酸及びその誘導体、樹脂多糖類の
タラガントガム、セルロース系樹脂、ピロリドン系樹脂
などの樹脂を使用することができる。これらの粘度調節
材は一種若しくは二種以上を混合して使用することもで
きる。好ましいインキの粘度は、1,000mPa・s
(E型粘度計でstローターを使用し、1rpmで10
分経過後に測定)以上である。但し、50,000mP
a・sを超えるとインキの流動性が阻害されるなど他の
問題が生じる可能性がある。
【0014】更に尿素、エチレン尿素、チオ尿素等の湿
潤剤やベンゾチアゾリン系、オマジン系などの防腐剤、
ベンゾトリアゾールなどの防錆剤、着色顔料の分散剤、
潤滑剤、凍結防止剤、などの種々の添加剤を必要に応じ
て添加できる。
【0015】本発明のインキを製造するに際しては、従
来知られている種々の方法が採用できるが、例えば、上
記各成分を配合し、ターボミキサー、ヘンシェルミキサ
ー等の撹拌機により撹拌混合することによって、又、ボ
ールミル、サンドグラインダー、スピードラインミル、
ロールミル等の分散機により混合粉砕することによって
容易に得られる。更に、必要に応じて、濾過や遠心分離
によってインキ中の粗大粒子を除去してもよい。
【0016】ボールペンのペン先として使用するボール
ペンチップは、図1に示したもののように、主に筆記部
材としての筆記ボール1と、この筆記ボール1を回転自
在に抱持するボールホルダー2となるものである。ボー
ルホルダー2はインキ通路としての内孔3を有してお
り、その先端開口部3aは、ボール1を設置した後にか
しめ加工を施すことによってボール1の直径より小さい
径に縮径化されており、ボール1の抜け止めがなされて
いる。また、内孔3には、複数の内方突出部4が放射状
に形成されており、ボール1の後方移動規制をなすと共
に、各内方突出部4の間の空間を中心孔5と連通してイ
ンキの通過する放射状溝6を形成している。筆記ボール
1としては、主にタングステンカーバイド合金である所
謂超硬製のボールやジルコニア等のセラミック製ボール
が使用でき、ビッカーズ硬さ(Hv)1000〜300
0程度のものが好適に使用できる。ボールホルダー2と
しては、洋白、真鍮、ステンレス鋼などが挙げられ、ビ
ッカーズ硬さ(Hv)150〜300程度のものが好適
に使用できる。
【0017】また、タングステンカーバイド製の筆記ボ
ールとステンレス鋼製のボールホルダーとを使用した場
合、この筆記ボールが、表面の少なくとも50μm×5
0μmの領域内の算術平均粗さが5〜25nmで、かつ
最大高低差が100〜600nmのものを使用すること
が好適である。更に、前記筆記ボールの表面において、
50μmの線分中に、前記算術平均粗さの5倍以上の凹
部が少なくとも2箇所以上存在することが好適である。
算術平均粗さ(Ra)はJIS B0601で定義され
ている中心線平均粗さを測定面(2500μm2、一辺
50μmの正方形)に対して三次元に拡張し、基準面か
ら指定面までの偏差の絶対値を平均した値を使用した。
表面粗さの測定は(セイコーエプソン社製の機種名SP
I3800N)を使用した。最大高低差(P−V)は測
定面における最大高さ(Zmax)と最小高さ(Zmi
n)の差である。また、50μmの線分中の凹部の個数
は、測定面に対し、その測定面を横断する任意の位置に
直線状に引いたもので、その線分中における測定部の断
面構造を示すものである。
【0018】
【作用】新モース硬度が4以上の微粒子をインキに添加
することで、この微粒子がボールとボール受け座との間
で破砕されることなくベアリング的な作用をすると推察
され、また、お互いの接触面積を極力少なくする結果、
インキの流動層が厚くなると推察され、ボールの回転に
よる摩擦が小さくなってボール受け座の摩耗が少なくな
ると考えられる。また、アルミナなどの比較的硬い微粒
子によって、筆記ボールの表面が研磨され、ボールが回
転していくうちに筆記ボールの表面がなだらかとなり、
ボール受け座との接触による摩擦が少なくなってボール
受け座の摩耗が減少していくことも考えられる。
【0019】
【実施例】以下、実施例に基づき更に詳細に説明する。 実施例1 sandye super red 1315(赤色分散顔料、山陽色素(株) 製、平均粒径0.2μm、固形分量28.0%) 10.0重量部 アルミニウムペースト(WXU75c、東洋アルミニウム(株)製、アルミニウ ム粉末含有量60%) 5.0重量部 樹脂(ジョンクリルJ−450、ジョンソンポリマー(株)製、スチレン−アク リル系エマルジョン) 1.0重量部 エチレングリコール 35.5重量部 プロピレングリコール 10.0重量部 N−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウム(潤滑剤) 1.0重量部 水 36.7重量部 キサンタンガム(増粘樹脂) 1.0重量部 防腐剤(プロクセルXL−2、ICIジャパン(株)製、1,2−ベンゾイソチ アゾリン−3−オン) 0.2重量部 アルミナ(新モース硬度12、平均粒径1μm) 0.1重量部 上記各成分を1時間撹拌混合してインキを得た。
【0020】 実施例2 タイピュアR900(酸化チタン、デュポン・ジャパン・リミテッド社製) 28.0重量部 ルミコール NKW2109(着色樹脂粒子、平均粒径0.4μm、固形分53 %、日本蛍光(株)製) 15.0重量部 樹脂(ジョングリルJ711、ジョンソンポリマー(株)製、アクリル系エマル ジョン) 2.0重量部 キサンタンガムの6重量%水溶液 9.0重量部 エチレングリコール 5.0重量部 グリセリン 5.0重量部 PO20(糖アルコール、東和化成工業(株)製) 5.0重量部 TL20(分散剤、日光ケミカルズ(株)製) 1.0重量部 水 29.0重量部 酸化クロム(新モース硬度7、平均粒径1μm) 1.0重量部 上記各成分中、ルミコールNKW2109、キサンタン
ガム水溶液以外の各成分を混合し、ボールミルで1時間
分散処理を行った後、残りを加えて1時間攪拌を行い、
インキを得た。
【0021】 実施例3 FUJI SP RED 5544(赤色分散顔料、平均粒径0.08μm、富 士色素(株)製) 20.0重量部 グリセリン 15.0重量部 エチレングリコール 10.0重量部 PO20 5.0重量部 防腐剤(プロクセルXL−2、ICIジャパン(株)製、1,2−ベンゾイソチ アゾリン−3−オン) 0.2重量部 アクロナール YJ1100D(アクリル系エマルジョン、三菱化学(株)製、 固形分量46%) 1.0重量部 イオン交換水 38.4重量部 ペミュレン(増粘剤、アクリル酸−アクリルメタクリレート共重合体、Good Rich社製) 0.4重量部 アルミナ(新モース硬度12、平均粒径0.1μm) 10.0重量部 上記各成分を1時間撹拌混合してインキを得た。
【0022】 実施例4 フタロシアニンブルー(平均粒径0.05μm) 8.0重量部 スチレン−アクリル酸共重合物のアンモニウム塩(分散剤) 8.0重量部 エチレングリコール 15.0重量部 グリセリン 5.0重量部 カルボキシメチルヒドロキシプロピル化ガーガム 0.3重量部 水 61.7重量部 アルミナ(新モース硬度12、平均粒径0.5μm) 2.0重量部 上記各成分を1時間撹拌混合してインキを得た。
【0023】実施例5 実施例1において、アルミナの代わりにフッ化カルシウ
ム(新モース硬度4、平均粒径20μm)を用いた以外
は、実施例1と同様にしてインキを得た。
【0024】 実施例6 sandye super red 1315(赤色分散顔料、山陽色素(株) 製、平均粒径0.2μm固形分量28.0%) 10.0重量部 アルミニウムペースト(WXM0630、東洋アルミニウム(株)製、アルミニ ウム粉末含有量60%) 5.0重量部 樹脂(ジョンクリルJ−450、ジョンソンポリマー(株)製、スチレン−アク リル系エマルジョン) 1.0重量部 エチレングリコール 40.0重量部 プロピレングリコール 5.0重量部 N−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウム(潤滑剤) 1.0重量部 水 36.7重量部 キサンタンガム(増粘樹脂) 1.0重量部 防腐剤(プロクセルXL−2、ICIジャパン(株)製、1,2−ベンゾイソチ アゾリン−3−オン) 0.2重量部 炭化珪素(新モース硬度13、平均粒径3μm) 0.1重量部 上記各成分を1時間撹拌混合してインキを得た。
【0025】 実施例7 Fuji sp black 8922(黒色分散顔料、冨士色素(株)製、平 均粒径0.25μm、固形分量20%) 30.0重量部 デモールN(分散剤、花王(株)製) 4.0重量部 エチレングリコール 21.0重量部 グリセリン 15.0重量部 水 25.597重量部 サルコシネートOH(潤滑剤、日光ケミカルズ(株)社製) 0.5重量部 ベンゾトリアゾール(防錆剤) 0.5重量部 防腐剤(プロクセルXL−2、ICIジャパン(株)製、1,2−ベンゾイソチ アゾリン−3−オン) 2.0重量部 ポリ−N−ビニルアセトアミド(増粘樹脂) 1.4重量部 シリカ(新モース硬度7、平均粒径0.5μm) 0.003重量部
【0026】実施例8 実施例7においてシリカの代わりに窒化アルミニウム
(新モース硬度11、平均粒径1.0μm)を用いた以
外は、実施例7と同様になしてインキを得た。
【0027】比較例1 実施例1において、アルミナの代わりに水を用いた以外
は、実施例1と同様になしてインキを得た。
【0028】比較例2 実施例1のアルミナの代わりに炭酸カルシウム(新モー
ス硬度3、平均粒径1.3μm)を用いた以外は、実施
例1と同様にしてインキを得た。
【0029】比較例3 実施例1のアルミナの代わりに、二硫化モリブデン(新
モース硬度1、平均粒径3μm)を用いた以外は、実施
例1と同様にしてインキを得た。
【0030】比較例4 実施例1のアルミナの代わりに、オレオイルサルコシン
を用いた以外は、実施例1と同様にしてインキを得た。
【0031】比較例5 実施例1のアルミナの代わりに、ラウロイルサルコシン
を用いた以外は、実施例1と同様にしてインキを得た。
【0032】
【発明の効果】以上、実施例1〜8及び比較例1〜5で
得たインキを、ステンレスボールペンチップ(ボール材
質:タングステンカーバイド)を一端に連接したポリプ
ロピレン製の中空軸筒よりなる透明なインキ収容管に
0.8g直接充填し(ぺんてる(株)製ハイブリッド、
K108使用)、各々筆記距離及びボール受け座の摩耗
について試験した。結果を表1に示す。
【0033】筆記距離:自転式連続筆記試験機(螺旋
機、精機工業研究所製)を用い、筆記速度7cm/se
c、荷重100g、角度70°で連続筆記してかすれの
発生した筆記距離を測定した。
【0034】ボール受け座の摩耗:上記筆記試験におい
て、実施例1〜8及び比較例1〜5をそれぞれ筆記させ
るボールペンチップにおいて、筆記ボールを上向きにし
たときの筆記前のボール突出長さと、試験後のボール突
出長さとの差よりボール受け座の摩耗量(長手方向距
離)を測定した。比較例は充填したインキ組成物が残っ
ていたが、インキは吐出しなかったので、500m連続
筆記後のボール突出長さとの差よりボール受け座の摩耗
を測定した。なお、ボール突出長さは工具顕微鏡を用
い、ボールホルダーの先端からボール先端までの長さを
測定した。
【0035】
【表1】
【0036】以上、詳細に説明したように、本発明に係
わるボールペン用インキは、ボール受け座の摩耗が少な
いので、充填されたインキをすべて消費するまでかすれ
ることなく筆記することができるという目的が充分に達
成できる有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】ボールペンチップの一例を示す要部縦断面拡大
図。
【符号の説明】
1 筆記ボール 2 ボールホルダー 3 内孔 3a 先端開口部 4 内方突出部 5 中心孔 6 放射状溝

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも着色材としての顔料と、新モ
    ース硬度が4以上の微粒子と、液媒体とを含有している
    ことを特徴とするボールペン用インキ。
  2. 【請求項2】 前記微粒子の粒子径が0.1μm以上3
    0μm以下であることを特徴とする請求項1記載のボー
    ルペン用インキ。
  3. 【請求項3】 前記微粒子が、アルミナ、炭化珪素、酸
    化クロム、炭化ホウ素、ジルコン、セン晶石、ヒスイ
    石、フッ化カルシウム、タングステンカーバイド、シリ
    カ、ダイヤ、ザクロ石、窒化アルミニウム、窒化珪素か
    ら選ばれる一種もしくは二種以上の混合物であることを
    特徴とする請求項1又は請求項2に記載のボールペン用
    インキ。
  4. 【請求項4】 前記微粒子の前記顔料に対する配合重量
    比が0.02%以上50%以下であることを特徴とする
    請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のボールペン用
    インキ。
  5. 【請求項5】 前記微粒子がアルミナであると共に、前
    記液媒体が、少なくとも水を含有することを特徴とする
    請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のボールペン用
    インキ。
  6. 【請求項6】 前記アルミナの添加量がインキ全量に対
    して0.003重量%以上10重量%以下であることを
    特徴とする請求項5記載のボールペン用インキ。
  7. 【請求項7】 前記アルミナの平均粒子径Aと前記顔料
    の平均粒子径Bとの比が、A/B≧1.0であることを
    特徴とした請求項5又は請求項6に記載のボールペン用
    インキ。
  8. 【請求項8】 前記請求項1乃至請求項8のインキを使
    用し、ボールペンのペン先として、タングステンカーバ
    イド製の筆記ボールをステンレス鋼製のボールホルダー
    にて回転自在に抱持したボールペンチップを使用し、こ
    の筆記ボールが、表面の少なくとも50μm×50μm
    の領域内の算術平均粗さが5〜25nmで、かつ最大高
    低差が100nm以上600nm以下であることを特徴
    とするボールペン。
  9. 【請求項9】 前記筆記ボールの表面において、50μ
    mの線分中に、前記算術平均粗さの5倍以上の凹部が少
    なくとも2箇所以上存在することを特徴とする請求項8
    に記載のボールペン。
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