JP2024046252A - ボールペン用水性インキ組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】種々の筆記角度で筆跡の線飛びが発生しないボールペン用水性インキ組成物を提供する。【解決手段】水と、染料と、ポリオキシエチレンセチルエーテルと、エチレンジアミン四酢酸またはジエチレントリアミン五酢酸またはそれらの塩のいずれかから選ばれる少なくとも１種以上のキレート剤と、から少なくともなるボールペン用水性インキ組成物。【選択図】図１

Description

本発明は、染料を着色剤として使用し、液媒体として水を少なくとも含有するボールペン用水性インキ組成物に関するものである。

ボールペンは基本的にインキを収容したインキ収容管と、このインキ収容管に直接又は接続部材を介して接続され、インキを流通可能に連通させたペン先部材であるボールペンチップとにより構成されている。ボールペンチップは、被筆記面に接触してインキを転写するボールと、このボールを回転自在に抱持するボールホルダーとから少なくとも構成されている。筆記時におけるボールペンの傾き、所謂筆記角度は筆記時に常に一定ではなく、筆記者の癖、被筆記面の材質や角度、筆記する文字や図形の種類等の要因によって大きく異なり、種々の筆記角度でも安定して筆記可能であることがボールペンには求められる。筆記方向と同一の方向へペン先部が向いた状態で筆記する逆書きの状態や被筆記面に対して垂直に筆記する際、ボールに対してペン先部先端が向く方向と反対方向へ大きな荷重がかかり、ボールがボールホルダーに接触し、その状態でボールが回転することでボールとボールホルダーの間に摩擦が生じ、ボールの回転が阻害され、被筆記面にインキが転写されない所謂線飛びが発生する場合があった。

ボールとボールホルダー間の摩擦を低減するために、粒径が２～１０μｍの比較的大きいうるち米でんぷんを配合した例（特許文献１）、金属イオンの析出防止を目的としたキレート剤と、書き味向上を目的としたリン酸エステル界面活性剤と、を特定比率で配合した例（特許文献２）、ボールペン用水性顔料インキにエチレンジアミン四酢酸のアルカリ塩を添加した例（特許文献３）が知られている。

特開２０２１－４６４７０号公報 特開２００６－２０６６５８号公報 特開昭６１－１３０３８４号公報

特許文献１に記載の発明では、うるち米でんぷんを配合する方法が記載されているが、うるち米でんぷんは筆記具用インキ組成物で使用される添加剤の中では粒径が大きく、ボールとボールホルダーの間での摩擦低減が不十分で特定の筆記角度で線飛びが発生する。また大粒径の添加剤は経時で沈降しやすいため、うるち米でんぷんがボールペンチップ内の流路を塞いで筆記不良につながるおそれがある。特許文献２に記載の発明では、キレート剤とリン酸エステル界面活性剤の含有比率を特定比率で配合する方法が記載されているが、リン酸エステル界面活性剤はボールペンチップから溶出する金属イオンと反応して金属塩を生成し、その金属塩がボールペンチップ内の流路を塞いで筆記不良につながるおそれがある。特許文献３に記載の発明では、ボールペン用水性顔料インキにエチレンジアミン四酢酸のアルカリ塩を添加する方法が記載されているが、エチレンジアミン四酢酸のアルカリ塩のみでは、ボールとボールホルダーの間での摩擦低減が不十分で特定の筆記角度で線飛びが発生する。

本発明は、水と、染料と、ポリオキシエチレンセチルエーテルと、エチレンジアミン四酢酸またはジエチレントリアミン五酢酸またはそれらの塩のいずれかから選ばれる少なくとも１種以上のキレート剤と、から少なくともなるボールペン用水性インキ組成物を要旨とする。

ポリオキシエチレンセチルエーテルは、極性基がボールホルダー内部やボール表面に吸着することで、疎水基が金属表面と反対方向へ向いた緻密な疎水膜を形成する。同時に、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）またはジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）またはそれらの塩に挙げられる特定のキレート剤が、染料に含まれる金属イオンを封鎖することで、ナノメートルオーダーの多面体構造を形成する。ポリオキシエチレンセチルエーテルの疎水膜はキレート剤と特異的に相互作用し、多面体構造を形成したキレート剤が疎水膜上で転がり運動することにより、種々の筆記角度においてボールとボールホルダーの間での摩擦が大幅に低減され、ボールの回転が阻害されることなく、インキが被筆記面に安定して転写され、線飛びの発生を抑制することができる。

一実施形態に係る筆記具を示す縦断面図である。 図１に示す筆記具に用いられるリフィルを示す縦断面図である。 図２におけるＩ部を示す拡大断面図である。 試験用ボールペンチップの縦断面図である。 一実施形態に係る筆記具を示す縦断面図である。

本発明の水性ボールペン用インキに使用する染料は、筆跡に着色効果を付与し視認させるものである。本発明の水性ボールペン用インキに使用す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３８）、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イエローＧ（Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー４）、ダイレクトファストイエロー５ＧＬ（同２６）、アイゼンプリムライエローＧＣＬＨ（同４４）、ダイレクトファストイエローＲ（同５０）、ダイワＩＪイエロー３０６Ｈ（同１２３）、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２２５）、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）、カヤラスターコイズブルーＧＬ（同８６）、ウォーターブルー＃３（同８７）、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ＢＲ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１８７－Ｌ（同１５４）、ウォーターブラック＃２５６Ｌ、カヤクアシッドブリリアントフラビンＦＦ（Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー７：１）、カヤシルイエローＧＧ（同１７）、キシレンライトイエロー２Ｇ１４０％（同１７）、スミノールレベリングイエロー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）、ウォーターイエロー＃１（同２３）、スミノールファストイエローＲ（同２５）、ダイアシッドライトイエロー２ＧＰ（同２９）、スミノールミリングイエローＯ（同３８）、スミノールミリングイエローＭＲ（同４２）、ウォーターイエロー＃６Ｃ（同４２）、カヤノールイエローＮＦＧ（同４９）、スミノールミリングイエロー３Ｇ（同７２）、スミノールファストイエローＧ（同６１）、スミノールミリングイエローＧ（同７８）、カヤノールイエローＮ５Ｇ（同１１０）、スミノールミリングイエロー４Ｇ２００％（同１４１）、カヤノールイエローＮＧ（同１３５）、カヤノールミリングイエロー５ＧＷ（同１２７）、カヤノールミリングイエロー６ＧＷ（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ＲＨ（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５２）、ダイワレッドＮｏ１０６ＷＢ（同５２）、スミノールレベリングルビノール３ＧＰ（同５７）、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）、ダイワレッドＮｏ１０３ＷＢ（同８７）、ダイワレッドＮｏ１０４ＷＢ（同９２）、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）、スミノールミリングブリリアントレッド３ＢＮコンク（同１３１）、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２４９）、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）、ウォーターブルー＃１１６（同１５）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＃１０５Ｓ（同９０）、フィスコブルー６６４（同９０）、オリエントソルブルブルーＯＢＸ（同９３）、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１０３）、カヤノールミリングウルトラスカイＳＥ（同１１２）、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）、ウォーターブルー＃１１９、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３ＧＬＨ（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）、ウォーターブルー＃１０Ｃ（同７）、メチレンブルー（同９）、マキシロンブルーＧＲＬ（同４１）、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。

筆跡の耐水性、対候性といった堅牢性の向上を目的に、着色剤として顔料を染料と併用してもよい。顔料の具体例としては、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、真鍮粉等の金属粉顔料、蛍光顔料、雲母系顔料等が挙げられる。具体例を挙げると、カーボンブラックとしては、三菱カーボンブラック＃１０Ｂ、同＃２０Ｂ、同＃１４、同＃２５、同＃３０、同＃３３、同＃４０、同＃４４、同＃４５、同＃４５Ｌ、同＃５０、同＃５５、同＃９５、同＃２６０、同＃９００、同＃１０００、同＃２２００Ｂ、同＃２３００、同＃２３５０、同＃２４００Ｂ、同＃２６５０、同＃２７００、同＃４０００Ｂ、同ＣＦ９、同ＭＡ８、同ＭＡ１１、同ＭＡ７７、同ＭＡ１００、同ＭＡ２２０、同ＭＡ２３０、同ＭＡ６００及びＭＣＦ８８（以上、三菱化学（株）製）、モナーク１２０、モナーク７００、モナーク８００、モナーク８８０、モナーク１０００、モナーク１１００、モナーク１３００、モナーク１４００、モーガルＬ、リーガル９９Ｒ、リーガル２５０Ｒ、リーガル３００Ｒ、リーガル３３０Ｒ、リーガル４００Ｒ、リーガル５００及びリーガル６６０Ｒ（以上、キャボット コーポレーション社製、米国）、プリンテックスＡ、プリンテックスＧ、プリンテックスＵ、プリンテックスＶ、プリンテックス５５、プリンテックス１４０Ｕ、プリンテックス１４０Ｖ、プリンテックス３５、プリンテックス４０、プリンテックス４５、プリンテックスプリンテックス８５、ナインペックス３５、スペシャルブラック４、スペシャルブラック４Ａ、スペシャルブラック５、スペシャルブラック６、スペシャルブラック１００、スペシャルブラック２５０、スペシャルブラック３５０、スペシャルブラック５５０、カラーブラックＦＷ１、カラーブラックＦＷ２、カラーブラックＦＷ２Ｖ、カラーブラックＦＷ１８、カラーブラックＦＷ２００、カラーブラックＳ１５０、カラーブラックＳ１６０及びカラーブラックＳ１７０（以上、デグサ ジャパン（株）製）、ラーベン５０００ウルトラＩＩ、ラーベン２５００ウルトラ、ラーベン１２５０、ラーベン７６０ウルトラ（以上、コロンビヤン・カーボン日本（株）製）、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７、等が挙げられる。有機顔料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７０、Ｃ．Ｉ．ピグメント２１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．５０４４０）、シアニンブラック、ナフトールイエローＳ（Ｃ．Ｉ．１０３１６）、ハンザイエロー１０Ｇ（Ｃ．Ｉ．１１７１０）、ハンザイエロー５Ｇ（Ｃ．Ｉ．１１６６０），ハンザイエロー３Ｇ（Ｃ．Ｉ．１１６７０）、ハンザイエローＧ（Ｃ．Ｉ．１１６８０），ハンザイエローＧＲ（Ｃ．Ｉ．１１７３０）、ハンザイエローＡ（Ｃ．Ｉ．１１７３５）、ハンザイエローＲＮ（Ｃ．Ｉ．１１７４０）、ハンザイエローＲ（Ｃ．Ｉ．１２７１０）、ピグメントイエローＬ（Ｃ．Ｉ．１２７２０）、ベンジジンイエロー（Ｃ．Ｉ．２１０９０）、ベンジジンイエローＧ（Ｃ．Ｉ．２１０９５）、ベンジジンイエローＧＲ（Ｃ．Ｉ．２１１００）、パーマネントイエローＮＣＧ（Ｃ．Ｉ．２００４０）、バルカンファストイエロー５Ｇ（Ｃ．Ｉ．２１２２０）、バルカンファストイエローＲ（Ｃ．Ｉ．２１１３５）、タートラジンレーキ（Ｃ．Ｉ．１９１４０）、キノリンイエローレーキ（Ｃ．Ｉ．４７００５）、アンスラゲンイエロー６ＧＬ（Ｃ．Ｉ．６０５２０）、パーマネントイエローＦＧＬ、パーマネントイエローＨ１０Ｇ、パーマネントイエローＨＲ、アンスラピリミジンイエロー（Ｃ．Ｉ．６８４２０）、スダーンＩ（Ｃ．Ｉ．１２０５５）、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．７１１０５）、パーマネントブラウンＦＧ（Ｃ．Ｉ．１２４８０）、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．１２３１５）、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ＦＲＬＬ（Ｃ．Ｉ．１２４６０），パーマネントレッドＦ４ＲＨ（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．１２３２０）、バルカンファストピンクＧ（Ｃ．Ｉ．１２３３０），ライトファストレッドトーナーＢ（Ｃ．Ｉ．１２４５０）、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．１２４９０）、ピラゾロンレッド（Ｃ．Ｉ．１２１２０）、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．１８０３０）、ブリリアントスカーレットＧ（Ｃ．Ｉ．１５８００）、リソールルビンＧＫ（Ｃ．Ｉ．１５８２５）、パーマネントレッドＦ５Ｒ（Ｃ．Ｉ．１５８６５）、ブリリアントカーミン６Ｂ（Ｃ．Ｉ．１５８５０）、ピグメントスカーレット３Ｂ（Ｃ．Ｉ．１６１０５）、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ＢＬ（Ｃ．Ｉ．１４８３０）、ボルドー１０Ｂ（Ｃ．Ｉ．１５８８０）、ボンマルーンライト（Ｃ．Ｉ．１５８２５）、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．７３３００）、チオインジゴマルーン（Ｃ．Ｉ．７３３８５）、パーマネントレッドＦＧＲ（Ｃ．Ｉ．１２３７０）、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．４２７５０Ａ、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．７４１８０）、インダンスレンブルーＲＳ（Ｃ．Ｉ．６９８００）、インダンスレンブルーＢＣ（Ｃ．Ｉ．６９８２５）、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。

着色剤に顔料を用いた場合は顔料を安定に分散させるために分散剤を使用することは差し支えない。分散剤として従来一般に用いられている水溶性樹脂もしくは水可溶性樹脂や、アニオン系もしくはノニオン系の界面活性剤等の顔料の分散剤として用いられるものが使用できる。一例として、高分子分散剤として、リグニンスルホン酸塩、セラック等の天然高分子、ポリアクリル酸塩、スチレン－アクリル酸共重合物の塩、ビニルナフタレン－マレイン酸共重合物の塩、β－ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、リン酸塩、等の陰イオン性高分子やポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール等の非イオン性高分子等が挙げられる。また、界面活性剤として、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、Ｎ－アシルアミノ酸及びその塩、Ｎ－アシルメチルタウリン塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、アルキルスルホカルボン酸塩、α－オレフィンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等の陰イオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ソルビタンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル類等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。これら水可溶性樹脂及び界面活性剤は、その１種または２種以上を選択し、併用しても使用できる。その使用量は、顔料１０．０重量％に対し０．０５重量％以上２０．０重量％以下が好ましい。

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８３８１、同８４０６、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｒｅｄ ５０９６、同５１１１、同５１９３、同５２２０、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｂｏｒｄｅａｕｘ ５５００、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｂｌｕｅ ６０６２、同６１３３、同６１３４、同６４０１、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｇｒｅｅｎ ７０５１、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｙｅｌｌｏｗ４０６０、同４１７８、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｖｉｏｌｅｔ ９０１１、ＦｕｊｉＳＰ Ｐｉｎｋ ９５２４、同９５２７、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｏｒａｎｇｅ ５３４、ＦＵｊｉ ＳＰ Ｂｒｏｗｎ ３０７４、ＦＵＪＩ ＳＰ ＲＥＤ ５５４３、同５５４４（以上、富士色素（株）製）、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｌａｃｋ ＣＮ、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｌｕｅ ＦＢＢ、同ＦＢ、同ＫＲ、Ｅｍａｃｏｌ Ｇｒｅｅｎ ＬＸＢ、Ｅｍａｃｏｌ Ｖｉｏｌｅｔ ＢＬ、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｒｏｗｎ３１０１、Ｅｍａｃｏｌ Ｃａｒｍｍｉｎｅ ＦＢ、Ｅｍａｃｏｌ 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 Ｓｕｐｅｒ Ｂｌａｃｋ Ｋ、同Ｃ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｇｒｅｙ Ｂ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ ＢｒｏｗｎＳＢ、同ＦＲＬ、同ＲＲ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｇｒｅｅｎ Ｌ５Ｇ、同ＧＸＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｎａｖｙ Ｂｌｕｅ ＨＲＬ、同ＧＬＬ、同ＨＢ、同ＦＢＬ－Ｈ、同ＦＢＬ－１６０、同ＦＢＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｖｉｏｌｅｔ ＢＬ Ｈ／Ｃ、同ＢＬ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｂｏｒｄｅａｕｘ ＦＲ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｐｉｎｋ ＦＢＬ、同Ｆ５Ｂ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｒｕｂｉｎｅ ＦＲ、Ｓａｎｄｙｅ ｓｕｐｅｒＣａｒｍｍｉｎｅ ＦＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｒｅｄ ＦＦＧ、同ＲＲ、同ＢＳ、同１３１５、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｏｒａｎｇｅ ＦＬ、同Ｒ、同ＢＯ、Ｓａｎｄｙｅ Ｇｏｌｄ Ｙｅｌｌｏｗ ５ＧＲ、同Ｒ、同３Ｒ、Ｓａｎｄｙｅ Ｙｗｌｌｏｗ ＧＧ、同Ｆ３Ｒ、同ＩＲＣ、同ＦＧＮ、同ＧＮ、同ＧＲＳ、同ＧＳＲ－１３０、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 Ｆａｓｔ Ｒｅｄ Ｆｘ ８２０９、同８１７２、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｒｅｄ Ｓ Ｆｘ ８３１５、同８３１６、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｆｘ ８１７０、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ ＦＸ ８１７０、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｓ Ｆｘ ８３１２、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｇｒｅｅｎ Ｓ Ｆｘ ８３１４、ＥＭ ｇｒｅｅｎ Ｇ、（以上、東洋インキ（株）製）、ＮＫＷ－２１０１、同２１０２、同２１０３、同２１０４、同２１０５、同２１０６、同２１０７、同２１０８、同２１１７、同２１２７、同２１３７、同２１６７、同２１０１Ｐ、同２１０２Ｐ、同２１０３Ｐ、同２１０４Ｐ、同２１０５Ｐ、同２１０６Ｐ、同２１０７Ｐ、同２１０８Ｐ、同２１１７Ｐ、同２１２７Ｐ、同２１３７Ｐ、同２１６７Ｐ、ＮＫＷ－３００２、同３００３、同３００４、同３００５、同３００７、同３０７７、同３００８、同３４０２、同３４０４、同３４０５、同３４０７、同３４０８、同３４７７、同３６０２、同３６０３、同３６０４、同３６０５、同３６０７、同３６７７、同３６０８、同３７０２、同３７０３、同３７０４、同３７０５、同３７７７、同３７０８、同６０１３、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）、ビクトリアイエロー Ｇ－１１、同Ｇ－２０、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－１８、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ＰＣ５Ｔ１０２０、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）等が挙げられる。以上の染料及び顔料は、単独或は複数を混合して使用できる。

水はインキの主溶剤として使用する。本発明において、主溶剤とは、インキ組成物全量中の溶剤全量中の５０重量％以上を占める溶剤を意味する。イオン交換水や精製水を用いることが好ましい。
更に、インキとしての種々の品質、例えば、低温時でのインキ凍結防止、ペン先部でのインキ乾燥防止等の目的で従来公知の有機溶剤を併用することが可能である。有機溶剤の具体例としては、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、ヘキシレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、２－エチル１，３－ヘキサングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、１，２－ブチレングリコール、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、ジグリセリン、ベンジルグリコール、ベンジルジグリコール等のグリコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピ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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノフェニルエーテル等のグリコールエーテル類、エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、３－メチル－３－メトキシ－１－ブタノール、ベンジルアルコール、α－メチルベンジルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、イソドデシルアルコール、イソトリデシルアルコール等のアルコール系溶剤やプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、２－ピロリドン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、スルフォラン、γブチロラクトン、２－フェノキシエタノール等が挙げられる。これらは１種又は２種以上選択して併用できるものである。また、その使用量はインキ全量に対して２．０重量％以上５０．０重量％以下が好ましい。２．０重量％以上５０．０重量％以下だとペン先部の乾燥防止効果が得られやすいので好ましい。本発明における水の使用量は、インキ組成物全量に対し、３０重量％以上が好ましい。

ポリオキシエチレンセチルエーテルは、ボールやチップホルダー表面へ吸着することで緻密な疎水膜を形成し、ボールの結合成分の溶出防止やキレート剤の転がり運動を促進することによる線飛び防止を目的として用いる。ポリオキシエチレンセチルエーテルとしては、日光ケミカルズ（株）製のＮＩＫＫＯＬ ＢＣ－２（ＨＬＢ値８．０）、同ＢＣ－５．５（ＨＬＢ値１０．５）、同ＢＣ－７（ＨＬＢ値１１．５）、同ＢＣ－１０（ＨＬＢ値１３．５）、同ＢＣ－１５（ＨＬＢ値１５．５）、同ＢＣ－２０（ＨＬＢ値１７．０）、同ＢＣ－２３（ＨＬＢ値１８．０）、同ＢＣ－２５（ＨＬＢ値１８．５）、同ＢＣ－３０（ＨＬＢ値１９．５）、同ＢＣ－４０（ＨＬＢ値２０．０）、日油（株）製のノニオン Ｐ－２０２（ＨＬＢ値５．３）、同Ｐ－２０７（ＨＬＢ値１１．２）、同Ｐ－２０８（ＨＬＢ値１１．９）、同Ｐ－２１０（ＨＬＢ値１２．９）、同Ｐ－２１３（ＨＬＢ値１４．１）、同Ｐ－２２０（ＨＬＢ値１５．７）、同Ｐ－２２３（ＨＬＢ値１６．１）、同Ｐ－２３０（ＨＬＢ値１６．９）、同Ｐ－２４０（ＨＬＢ値１７．６）、日本エマルション（株）製のＥＭＡＬＥＸ １０２（ＨＬＢ値５）、同１０３（ＨＬＢ値６）、同１０４（ＨＬＢ値７）、同１０５（ＨＬＢ値８）、同１０７（ＨＬＢ値１０）、同１１２（ＨＬＢ値１２）、同１１５（ＨＬＢ値１３）、同１１７（ＨＬＢ値１３）、同１２０（ＨＬＢ値１４）、同１２５（ＨＬＢ値１５）、青木油脂工業（株）製のＢＬＡＵＮＯＮ ＣＨ－３０２■（ＨＬＢ値５．７）、同ＣＨ－３０５（ＨＬＢ値９．４）、同ＣＨ－３０８（ＨＬＢ値１１．４）、同ＣＨ－３１０（ＨＬＢ値１３．２）、同ＣＨ－３１０■（ＨＬＢ値１２．９）、同ＣＨ－３１３（ＨＬＢ値１３．７）、同ＣＨ－３１５■（ＨＬＢ値１４．３）、同ＣＨ－３２０■（ＨＬＢ値１５．５）、同ＣＨ－３２５■（ＨＬＢ値１６．３）、同ＣＨ－３３０■（ＨＬＢ値１６．７）、同ＣＨ－３４０（ＨＬＢ値１７．４）、同ＣＨ－３４０Ｆ（ＨＬＢ値１７．４）、同ＣＲ－６４０（ＨＬＢ値１７．６）、同ＣＲ－６４０Ｆ（ＨＬＢ値１７．６）等が挙げられる。ポリオキシエチレンセチルエーテルのＨＬＢ値は８以上１４未満が好ましく、８以上１２未満がより好ましい。ＨＬＢ値が８以上の場合、インキ組成物中でポリオキシエチレンセチルエーテルが安定に分散しやすく、ボール表面上に存在するポリオキシエチレンセチルエーテルがより密になりやすいので好ましい。一方、ＨＬＢ値が１４未満の場合、ポリオキシエチレンセチルエーテルの疎水膜が強固になるので、好ましく、ＨＬＢ値が１２未満であると、さらに効果を発揮しやすいので特に好ましい。ポリオキシエチレンセチルエーテルの使用量は、インキ組成物全量に対し、０．１重量％以上だとより密な膜を形成しやすいので好ましい。一方、インキ組成物全量に対し、３．０重量％以下だと、ペン先部からのインキ吐出が安定しやすいので好ましい。ポリオキシエチレンセチルエーテルは、あらかじめイオン交換水にポリオキシエチレンセチルエーテル加えて混合攪拌したポリオキシエチレンセチルエーテル分散液を作製してから配合してもよい混合攪拌は、加熱して行っても良い。

キレート剤は、金属イオン封鎖剤とも呼ばれ、金属イオンを選択的に取り込み、多面体構造を形成するものである。染料中の金属イオンを金属封鎖することで多面体構造を形成した特定のキレート剤が、ポリオキシエチレンセチルエーテルの疎水膜上を転がり運動し、逆書きまたは被筆記面に対して垂直に筆記する際に生じるボールとチップホルダーの間での摩擦を低減し、ボールの回転が阻害されることなく、線飛びの発生を抑制することを目的として用いる。発明の効果を発揮する特定のキレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）またはジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）またはそれらの塩が該当し、ＥＤＴＡとして、キレスト（株）製のキレスト３Ａ、同キレスト２Ａ、同キレストＡ、同キレスト１１０、ダウケミカル社製のＶＥＲＳＥＮＥ Ａｃｉｄ 、三菱ケミカル（株）製のＥＤＴＡ、ＥＤＴＡの塩として、オリヱント化学工業（株）製のＣＷＫ（ＥＤＴＡの四ナトリウム塩）、キレスト（株）製のキレスト４０（ＥＤＴＡの四ナトリウム塩）、同キレスト３Ｄ（ＥＤＴＡの四ナトリウム塩四水和物）、同キレスト２Ｄ（ＥＤＴＡの四ナトリウム塩四水和物）、同キレストＤ（ＥＤＴＡの四ナトリウム塩四水和物）、同キレスト４００（ＥＤＴＡの四ナトリウム塩四水和物）、同キレストＯＤ（ＥＤＴＡの四ナトリウム塩四水和物）、同キレスト２Ｃ（ＥＤＴＡの三ナトリウム塩三水和物）、同キレストＣ（ＥＤＴＡの三ナトリウム塩三水和物）、同キレスト３Ｂ（ＥＤＴＡの二ナトリウム塩二水和物）、同キレスト２Ｂ（ＥＤＴＡの二ナトリウム塩二水和物）、同キレストＢ（ＥＤＴＡの二ナトリウム塩二水和物）、同キレスト２００（ＥＤＴＡの二ナトリウム塩二水和物）、同キレスト４Ｋ－５０（ＥＤＴＡの四カリウム塩）、同キレスト３Ｋ－５０（ＥＤＴＡの三カリウム塩）、同キレスト３Ｋ（ＥＤＴＡの三カリウム塩二水和物）、同キレスト２Ｋ（ＥＤＴＡの二カリウム塩二水和物）、同キレスト３Ｎ－５０（ＥＤＴＡの三アンモニウム塩）、同キレスト２Ｎ－４０（ＥＤＴＡの二アンモニウム塩）、同キレスト２Ｎ（ＥＤＴＡの二アンモニウム塩）、ダウケミカル社製のＵ０４２（ＥＤＴＡの四ナトリウム塩）、同ＶＥＲＳＥＮＥ １００（ＥＤＴＡの四ナトリウム塩）、同ＶＥＲＳＥＮＥ １００ ＸＬ（ＥＤＴＡの四ナトリウム塩）、同ＶＥＲＳＥＮＥ ２２０ （ＥＤＴＡの四ナトリウム塩四水和物）、同ＶＥＲＳＥＮＥ Ｄｉａｍｍｏｎｉｕｍ ＥＤＴＡ（ＥＤＴＡの二アンモニウム塩）、三菱ケミカル（株）製のＥＤＴＡの四ナトリウム塩、同ＥＤＴＡの二ナトリウム塩、ＤＴＰＡとして、キレスト（株）製のキレスト３ＰＡ、同キレストＰＡ、三菱ケミカル（株）製のＤＴＰＡ、ＤＴＰＡの塩として、キレスト（株）製のキレストＰ（ＤＴＰＡの五ナトリウム塩）、同キレストＰＣ－４５（ＤＴＰＡの三ナトリウム塩）、三菱ケミカル（株）製のＤＴＰＡの五ナトリウム塩等が挙げられる。これらのキレート剤は、各々単独、もしくは２種類以上混合して用いることができ、それらの使用量は、インキ組成物全量に対し、０．２重量％以上だと金属封鎖して多面体構造を形成したキレート剤がインキ組成物中に十分に存在し、線飛び発生抑制の効果が発揮しやすいので好ましい。一方、インキ組成物全量に対し、１．０重量％以下だと染料中の金属イオンのみを金属封鎖することができ、ボールの結合成分を溶出させることなく、長期経時後も安定した書き味を維持できるので好ましい。

本発明において、ボールペン用水性インキ組成物が、静置時には高粘度であることでペン先からのインキ漏れを抑制し、筆記時には回転するボールの剪断力によって粘度が低下し、滑らかにインキを吐出させるための剪断減粘性を得る等の目的で糖類や樹脂類を用いることができる。具体例としてＨＰＣ－ＳＬ、ＨＰＣ－Ｌ、ＨＰＣ－Ｍ、ＨＰＣ－Ｈ（以上、ヒドロキシプロピルセルロース、日本曹達（株）製）、アビセルＰＨ－１０１、同ＰＨ－１０２、同ＰＨ－３０１、同Ｍ０６、同ＴＧ－１０１、セオラスＳＣ－９００、同ＳＣ－９００Ｓ、同ＲＣ５９１Ｓ、同ＲＣ－Ｎ８１、同ＲＣ－Ｎ３０、同ＣＬ－６１１Ｓ、同ＤＸ－２、同ＤＸ－３，同ＵＦ－Ｆ７１１、同ＵＦ－Ｆ７０２、同ＳＴ－１００、同ＳＴ－０２、同ＦＤ－１０１，同ＦＤ－３０１、同ＦＤ－Ｆ２０、セオラスファイバーＤＦ－１７（以上、結晶セルロース、旭化成（株）製）等のセルロース類、ケルザン、同Ｓ、同Ｔ、同ＳＴ、同ＡＳＸ、同ＡＳＸＴ、同ＡＲ、同ＨＰ、同Ｇ、ケトロールＣＧ、同ＣＧ－Ｔ、同ＣＧ－ＳＦＴ（以上、三晶（株）製）、サンエース、同Ｓ、同Ｃ、同Ｃ－Ｓ、同Ｂ－Ｓ、同ＮＦ、同Ｇ、同Ｅ－Ｓ、同ＮＸＧ－Ｓ、同ＮＸＧ－Ｃ、ビストップＤ－３０００－ＤＦ、同Ｄ－３０００－ＤＦ－Ｃ（以上、三栄源エフ・エス・アイ（株）製）、コージン、同Ｆ、同Ｔ、同Ｋ（以上、（株）興人製）、エコーガム、同６３０、同Ｆ、同Ｔ、同ＧＭ、同ＲＤ、同ＳＦ、同５２１、同ＬＡＸ－Ｔ、モナートガムＧＳ、同ＨＰ、同ＨＳ、同ＫＴ、ミニットＧＲ、同ＭＡ，同ソルト（以上、ＤＳＰ五協フード＆ケミカル（株）製）、ノムコート（日清製油（株）製）、イナゲルＶ－７、同Ｖ－７Ｔ（以上、伊那食品工業（株）製）等のキサンタンガム、レオザン（サクシノグルカン、三晶（株）製）、Ｋ１Ａ９６、ＢＧ３８１０（以上、三晶（株）製）等のウェランガム、Ｋ１Ａ１１２、Ｋ７Ｃ２４３３（以上、三晶（株）製）等のラムザンガム、ジャガー８１１１、同８６００、同ＨＰ－８、同ＨＰ－６０、ＣＰ－１３（以上、三晶（株）製）等のグァーガム類、プルラン（水溶性多糖類、（株）林原商事製）、レオジック２５０Ｈ（日本純薬（株）製）、ジュンロンＰＷ１１１（日本純薬（株）製）、Ｕジェリ・ＣＰ（昭和電工（株）製）等の架橋型アクリル酸樹脂、カーボポール９３４、カーボポール９４０、カーボポール９４１、カーボポール９８０、カーボポール９８１、カーボポール１３４２、カーボポール１３８２、カーボポール２９８４、カーボポール５９８４、カーボポールＥＴＤ２０２０、カーボポールＥＴＤ２０５０（ルーブリゾール社製、アメリカ合衆国）等のカルボキシビニルポリマー、ＥＺ－１、ペミュレンＴＲ－１、ペミュレンＴＲ－２（ルーブリゾール社製、アメリカ合衆国）等のアクリル酸メタクリル酸アルキル共重合体、ＧＸ－２０５、ＮＡ－０１０（昭和電工（株）製）等のＮ－ビニルアセトアミド重合架橋物、等を挙げられる。その他にもサダイユータンガム、アルカシーラン、アルカシーガム、ゼータシーガム、ジェランガム、サイリウムシードガム、タマリンドシードガム、トラガントガム、ガラクトマンナン、カラギナン、ガティガム、カラヤガム、およびそれらの塩等が挙げられる。特にキサンタンガムが、大きな剪断減粘性を持つことから筆記時にインキの粘度が大きく下がりその結果として筆記時のボテや線割れが発生し難いことや、温度変化に対する安定性、ｐＨに対する安定性、塩に対する安定性、更にアシルアミノ酸及び／又はその塩との相性から、特に好ましい。キサンタンガムはキサントモナスの培養液から分離精製されるグルコース、マンノース、グルクロン酸からなる多糖類である。これらの糖類は、糖類を熱処理したり、糖類溶液に高圧をかけてノズル通過時に高剪断をかけたりすることによって、粘度や、粘弾性、剪断減粘性を調整することができる。糖類の使用量は、インキ組成物全量に対し、０．０５重量％以上５．０重量％以下が好ましいが、ボールペンとしての性能を保持するため、インキ全量に対して０．１重量％以上２．０重量％以下がより好ましい。インキ組成物全量に対し、０．０５重量％以上だと、インキがより漏れにくいので好ましい。一方、インキ組成物全量に対し、５．０重量％以下だと、ペン先部からのインキ吐出がより安定し、書き味がより良好になるので好ましい。

ボールホルダーの摩耗防止のために微粒子を添加することもできる。微粒子の具体例としては、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。中でもアルミナは糖類と併用することで、より強固な糖類の網目構造を形成できるため好ましい。アルミナ粒子としては、住友化学（株）製の高純度アルミナ ＡＫＰ‐５３（中心粒径０．１７μｍ）、同ＡＫＰ－５０（中心粒径０．２０μｍ）、同ＡＫＰ－３０（中心粒径０．３０μｍ）、同ＡＫＰ－２０（中心粒径０．４６μｍ）、同ＡＫＰ－３０００（中心粒径０．７０μｍ）、同ＡＡ－０３（中心粒径０．４４μｍ）、同ＡＡ－０４（中心粒径０．５０μｍ）、同ＡＡ－０５（中心粒径０．５３μｍ）、同ＡＡ－０７（中心粒径０．８３μｍ）、フジミインコーポレーテッド（株）製のＷＡ＃３００００（中心粒径０．３５μｍ）、ＷＡ＃２００００（中心粒径０．４５μｍ）、ＷＡ＃１００００（中心粒径０．６０μｍ）、ＷＡ＃８０００（中心粒径１．２μｍ）、ＷＡ＃６０００（中心粒径２．０μｍ）、ハルツォク・ジャパン（株）製のアルミナ粉末 ＡＰ００５（中心粒径０．０５μｍ）、同ＡＰ０１（中心粒径０．１μｍ）、ＡＰ０３（中心粒径０．３μｍ）、ＡＰ１（中心粒径１μｍ）等が挙げられる。アルミナの中心粒径は、アルミナをエタノールに加えて、超音波で２０分間分散した分散液を、Ｎａｎｏｔｒａｃ Ｗａｖｅ２－ＥＸ１５０（マイクロトラック・ベル（株）製 動的光散乱式粒子径分布測定装置）を用いて測定した。中心粒径とは、粉体をある粒子径から２つに分けたときに、大きい側の粉体と小さい側の粉体が等量となる径のことであり、メジアン径、メディアン径、ｄ５０とも呼ばれている値である。これらの微粒子の使用量は、インキ組成物全量に対し、０．００１重量％以上１０重量％以下が好ましく、０．００３重量％以上０．０５重量％以下がより好ましい。これらの微粒子は、単独、あるいは２種以上混合して使用しても良い。

長距離筆記にわたる手脂筆記安定性を付与するためにスチレン－アクリル酸樹脂エマルションを用いることもできる。具体例としては、ＢＡＳＦジャパン（株）製のジョンクリル７１００（固形分酸価５１、固形分４８％、平均粒径０．１０μｍ）、同３９０（固形分酸価５４、固形分４６％、平均粒径０．０９μｍ）、同ＰＤＸ７３２６（固形分酸価３８、固形分３８．５％、平均粒径０．１０μｍ）、同ＰＤＸ７３７０（固形分酸価８７、固形分４２％、平均粒径０．０８μｍ）、同ＰＤＸ７３４１（固形分酸価５１、固形分４９％、平均粒径０．１０μｍ）、同８３８０（固形分酸価１９、固形分４１％、平均粒径０．０９μｍ）、同８３００（固形分酸価６０、固形分４３．５％、平均粒径０．０９μｍ）、同７４Ｊ（固形分酸価５１、固形分４５％、平均粒径０．０８μｍ）、同８３８３（固形分酸価２３、固形分４０％、平均粒径０．０９μｍ）、同ＰＤＸ７３２３（固形分酸価８７、固形分４２％、平均粒径０．０８μｍ）、同ＰＤＸ７７３４（固形分酸価８９、固形分４１．４％、平均粒径０．０９μｍ）、同ＰＤＸ７７７５（固形分酸価５５、 固形分４５％、平均粒径０．０８μｍ）、同７７４１（固形分酸価５２、固形分４９％、平均粒径０．１０μｍ）、同ＰＤＸ７６７７（固形分酸価７０、固形分４６％、平均粒径０．０１μｍ）、同７６００（固形分酸価６０、固形分４７％、平均粒径０．０９μｍ）、同７７５（固形分酸価５５、固形分４５％、平均粒径０．０８μｍ）、同５３７Ｊ（固形分酸価４０、固形分４６％、平均粒径０．０７μｍ）、同３５２Ｊ（固形分酸価５１、固形分４５％、平均粒径０．１０μｍ）、同３５２Ｄ（固形分酸価５１、固形分４５％、平均粒径０．１０μｍ）、同ＰＤＸ７１４５（固形分酸価３２、固形分５０％、平均粒径０．１６μｍ）、同５３８Ｊ（固形分酸価６１、固形分４５％、平均粒径０．１０μｍ）、同８３１１（固形分酸価２６、固形分４２％、平均粒径０．０９μｍ）、同ＰＤＸ７６６７（固形分酸価８２、固形分４５％、平均粒径０．０９μｍ）、同ＰＤＸ７７００（固形分酸価６０、固形分４８％、平均粒径０．１０μｍ）、同７６４１（固形分酸価６０、固形分５２％、平均粒径０．１０μｍ）、同７８０（固形分酸価４６、固形分４８％、平均粒径０．１０μｍ）、同７６１０（固形分酸価５０、固形分５２％、平均粒径０．１３μｍ）、同ＰＤＸ７６４３（固形分酸価６４、固形分５１．５％、平均粒径０．１４μｍ）、同ＰＤＸ７６９０（固形分酸価８５、固形分４２．５％、平均粒径０．１０μｍ）、同ＰＤＸ７５１１（固形分酸価５４、固形分４５．０％、平均粒径０．０９μｍ）、同ＰＤＸ７１６４（固形分酸価４、固形分４７．０％、平均粒径０．１７μｍ）、同ＰＤＸ７４３０（固形分酸価２０、固形分３８．０％、平均粒径０．１２μｍ）、同ＰＤＸ７４４０（固形分酸価１、固形分４８．５％、平均粒径０．２５μｍ）、同ＰＤＸ７４８０（固形分酸価１８、固形分４４．０％、平均粒径０．１０μｍ）、同ＰＤＸ７３５７（固形分酸価５９、固形分４９．５％）、同ＰＤＸ７６１６Ａ（固形分酸価３８、固形分４４％）、同ＰＤＸ７７３２（固形分酸価８７、固形分４１．４％、平均粒径０．１０μｍ）、同ＰＤＸ７７８７（固形分酸価８７、固形分４１．４％、平均粒径０．１０μｍ）、同ＰＤＸ７３５６（固形分酸価７８、固形分４５．５％）、同ＰＤＸ７６１５（固形分酸価５１、固形分５０．５％、平均粒径０．１２μｍ）、同ＰＤＸ７１５８（固形分酸価５４、固形分４１％）、同ＰＤＸ７１９９（固形分酸価３１、固形分４９．５％、平均粒径０．２７μｍ）、同ＰＤＸ７５３８（固形分酸価６２、固形分４５．５％、平均粒径０．０８μｍ）、同ＰＤＸ７７８０（固形分酸価４６、固形分４８％、平均粒径０．１０μｍ）等が挙げられる。これらのスチレン－アクリル酸樹脂エマルションは、単独、あるいは２種以上混合して使用しても良い。

インキの着色材を紙面に定着させるために結合材として各種樹脂を併用することもできる。具体的には、セラック、スチレン－マレイン酸共重合体、スチレン－アクリル酸共重合体のアルカリ金属塩、同アミン塩、同アンモニウム塩、α－メチルスチレン－アクリル酸共重合体のアルカリ金属塩、同アミン塩、同アンモニウム塩、といった水溶性樹脂を用いることができる。また、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン－ブタジエン共重合物等の水不溶性樹脂等を用いることもできる。尚、水不溶性樹脂は、水性エマルジョン形態で使用する。

その他、上記各成分以外、従来、筆記具用の水性インキに用いられる種々の添加剤を適宜必要に応じて使用することもできる。例えば、インキの蒸発防止のためにソルビット、キシリット、テトリット、ペンチット、ヘキシット、イノシトール、マルチトール、マルトトリトール、マルトテトラトール、マルトペンタトール、マルトヘキサトール、マルトヘプタトール等の糖アルコールや、尿素、エチレン尿素及びこれらの誘導体を用いることができ、具体的には、ＰＯ－１０、ＰＯ－２０、ＰＯ－３０、ＰＯ－４０（以上、東和化成工業（株）製）、エスイー３０、エスイー１００（以上、日研化学（株）製）、ダイヤトールＬ（以上、サンエイ糖化（株）製）等が挙げられる。また、書き味を向上させるためにポリエチレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、オレイン酸やアシルアミノ酸、タウリン、メチルタウリン等のアルカリ金属塩やアミン塩等の潤滑剤を用いることができ、具体的には、ＮＩＫＫＯＬサルコシネートＣＮ－３０、同サルコシネートＣＴ－３０、同サルコシネートＬＨ、同サルコシネートＬＮ、同サルコシネートＬＮ－３０、同サルコシネートＬＫ－３０、同サルコシネートＭＮ、同サルコシネートＯＨ、同サルコシネートＯＨＶ、同サルコシネートＰＮ、同ＣＭＴ－３０、同ＣＭＴ３０－Ｔ、同ＬＭＴ、同ＬＭＴ－３０、同ＭＭＴ、同ＰＭＴ、同ＳＭＴ（以上、日光ケミカルズ（株）製）が挙げられる。

さらに、脂肪酸石鹸、ｎ－アシルアミノ酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド等のカルボン酸塩類、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、α－オレフィンスルホン酸塩、Ｎ－アシルスルホン酸塩等のスルホン酸塩類、硫酸化油、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルアリルエーテル硫酸塩、アルキルアミド硫酸塩等の硫酸エステル塩類、アルキルリン酸塩、アルキルエーテルリン酸塩、アルキルアリルエーテルリン酸塩等のリン酸エステル塩類等のアニオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンベヘニルエーテル、ポリオキシエチレンモノテトラデシルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテル、モノステアリン酸ポリエチレングリコール、ジステアリン酸ポリエチレングリコール、モノヤシ油脂肪酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノパルミチン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、ポリオキシエチレン水添加硬化ヒマシ油、モノラウリン酸デカグリセリル、ショ糖ステアリン酸エステル、ショ糖パルミチン酸エステル、ショ糖ミリスチン酸エステル、ショ糖オレイン酸エステル、ショ糖ラウリン酸エステル等のノニオン系界面活性剤、塩化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化ドデシルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルトリメチルアンモニウム、臭化アルキルトリメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム、臭化ベンザルトニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム、モノメチルアミン塩酸塩、ジメチルアミン塩酸塩、トリメチルアミン塩酸塩、塩化ブチルピリジニウム、塩化ドデシルピリジニウム、塩化セチルピリジニウム等のカチオン系界面活性剤、ＰＥＧ１１メチルエーテルジメチコン、ＰＥＧ／ＰＰＧ－２０／２２ブチルエーテルジメチコン、ＰＥＧ－９ジメチコン、ＰＥＧ－３ジメチコン、ＰＥＧ－９メチルエーテルジメチコン、ＰＥＧ－１０ジメチコン、ＰＥＧ－３２メチルエーテルジメチコン、ＰＥＧ－９ポリジメチルシロキシエチルジメチコン、ラウリルＰＥＧ－９ポリジメチルシロキシエチルジメチコン、ポリグリセリル－３ジシロキサンジメチコン、ポリグリセリル－３ポリジメチルシロキシエチルジメチコン、ラウリルポリグリセリル－３ポリジメチルシロキシエチルジメチコン等のシリコーン系界面活性剤、パーフルオロブタンスルホン酸塩、パーフルオロアルキル基含有カルボン酸塩、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル等のフッ素系界面活性剤等の表面張力調整剤、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２－ベンゾイソチアザリン－３－オン、２－ピリジンチオール１－オキシドナトリウム等の防腐防黴剤を必要に応じて使用することもできる。ベンゾチアゾリン系の防腐剤としては、プロクセルＧＸＬＳ、プロクセルＧＸＬ（ロンザジャパン（株）製）、ピリジンチオール系の防腐剤として、三愛石油（株）製のサンアイバックソジウムオマジン、サンアイバックＰ－１００、ロンザジャパン（株）製のソジウムオマジン等が挙げられる。ベンゾトリアゾール等の防錆剤を組み合わせてもよい。ｐＨ調整剤として水酸化ナトリウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミン、アンモニウム等のアルカリ化剤等も用いることもできる。

本発明のボールペン用水性インキ組成物は、温度２５℃及び剪断速度０．３５／ｓにおける粘度が５０ｍＰａ・ｓ以上３００００ｍＰａ・ｓ以下であり、且つ、ボールペン用水性インキ組成物の温度２５℃及び剪断速度３５／ｓにおける粘度が５０ｍＰａ・ｓ以上３０００ｍＰａ・ｓ以下に調整することで、書き味、筆跡の均一性、筆跡濃度、インキが玉になって紙面に塗布される所謂インキボテの制御、にじみ抑制、インキ吐出安定性、筆跡の紙への裏抜け制御、筆跡カスレ抑制、乾燥時の書き出し性能、インキ垂れ下がり抑制、ボールペンの不使用時にボールとチップの間隙からのインキ漏れだしを抑制、筆記先端部を上向きで放置した場合のインキの逆流を抑制、顔料等の沈降抑制、分離抑制等の筆記性能や保存安定性が担保されるので好ましい。

本発明のインキ組成物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。例えば、高剪断力を有するヘンシェルミキサー、プロペラ撹拌機、ホモジナイザー、ターボミキサー、高圧ホモジナイザー等の撹拌機に水や溶剤や染料と多糖類を入れ撹拌分散した後、その他残りの成分を入れ、さらに混合撹拌することにより容易に得られる。また、これらの調製工程において、発生した分散熱をそのまま利用して撹拌したり、熱をかけたり、冷却して撹拌することができる。脱泡機による泡の除去やろ過機による粗大物のろ過等を必要に応じて行っても良い。更に、多糖類の分散性を十分にするためにインキ調製後にエージング工程を行っても良い。これらの種々の混合工程、分散工程、ろ過工程、加熱工程又は冷却工程は、それぞれ単独で行ってもよく、あるいは、２種以上の工程を並行して行ってもよい。

また、インキ収容管内のインキの界面位置にインキ逆流防止体を配置して、意図しないインキのペン先と反対側への移動や当該移動によるインキ収容管の後部開口部からのインキ漏れを抑制することができる。インキ逆流防止体を液状の組成物とする場合は、不揮発性および／または難揮発性の液体を使用することができる。具体的には、ワセリン、スピンドル油、ヒマシ油、オリーブ油、精製鉱油、流動パラフィン、ポリブテン、α－オレフィン、α－オレフィンのオリゴマーまたはコオリゴマー、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル等が挙げられる。これらの不揮発性及び／または難揮発性の液体は、単独、あるいは２種以上混合して使用しても良い。前記不揮発性および／または難揮発性の液体は、ゲル化剤を添加して好適な粘度まで増粘させることが好ましく、かようなゲル化剤としては、表面を疎水処理したシリカ、表面をメチル化処理したシリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、疎水処理を施したベントナイトやモンモリロナイト等の粘土系増粘剤、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属石鹸、トリベンジリデンソルビトール、脂肪酸アマイド、アマイド変性ポリエチレンワックス、水添ひまし油、脂肪酸デキストリン等のデキストリン系化合物、セルロース系化合物等が例示できる。そのうち、脂肪酸金属石鹸、脂肪酸デキストリン、アマイド変性ポリエチレンワックスがゲルの耐溶剤性に優れるため好適に用いることができる。その他、ゲル強度や粘度調整、逆流防止体の着色防止、逆流防止機能等のために、アルコール系溶剤やグリコール系溶剤、界面活性剤、樹脂、金属酸化物等の微粒子等を添加することもできる。また、インキ逆流防止組成物の中に、フロート等と称される合成樹脂柱状物等の固体を配置して、見かけ上の逆流防止体組成物の配置される空間を狭くして外力に対して移動しにくくさせ耐衝撃性を向上させても良い。

以下、添付図面を参照して本発明のボールペン用水性インキ組成物を使用するボールペンの幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は、一実施形態に係る筆記具を示す縦断面図である。図２は、図１に示す筆記具のリフィル部分を示す縦断面図である。
図２に示すように、リフィル２００は、筆記部としてのボールペンチップ１と、ボールペンチップ１（筆記部）に供給されるインキ組成物２が貯留されるインキ収容部としてのインキ収容管３と、を備える。インキ収容管は透明部材を用いても良いし、不透明部材を用いても良いし、インキ収容管にイラスト等を記載したり着色したり、転写フィルム等で加飾をしても良い。インキ収容管に透明部材を用いるとインキの残量やインキの色が視認できるので好ましい。インキ収容管に不透明部材や、紫外線を遮断する透明部材を用いると紫外線によるインキの変質や変色を抑制できるので好ましい。インキ収容管の内径は、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下でも良い。特にインキ収容管の内径が１．０ｍｍ以上３．１ｍｍ以下であると、インキ逆流防止体の保形性が良好でインキ逆流防止体の流れだしが起きなかったり、インキ逆流防止体に接したフロートを用いなくてもインキ逆流防止体の流れだしが起きなかったりするので好ましい。インキ収容管の厚みは、外径－内径で求める事が出来、インキ収容管の厚みは、０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下でも良い。インキ収容管の厚みが１．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であるとガスバリア性が高くてインキの溶剤蒸発を防ぐことができ、さらに、２．８ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であると特にガスバリア性が高いのでさらに好ましい。

図１及び図２に示された例示的な実施形態では、筆記具１００は、リフィル２００と、外装体３００と、を備えている。外装体は透明部材を用いても良いし、不透明部材を用いても良い。外装体とインキ収容管に透明部材を用いると、外装を外さなくてもインキの残量やインキの色が視認できるので好ましい。外装体に透明部材を用いて、インキ収容管にイラスト等を記載したり着色したりすると、外装を外さなくてもインキ収容管のイラストや色が視認できるので好ましい。さらに、外装体は透明部材を用いて、インキと同系色のインキ収容管を用いると、筆記せずにインキ色を視認できる。外装に不透明部材や、紫外線を遮断する透明部材を用いると紫外線によるインキの変質や変色を抑制できるので好ましい。外装体は、イラスト等を記載したり着色したり、転写フィルム等で加飾をしても良い。外装体やインキ収容管の部材の中に光輝性顔料であるアルミフレーク、ガラスフレーク、パール顔料等適宜一種もしくは二種以上を使用することもできる。

図１に示す実施形態では、外装体３００は、軸筒４からなり軸筒４は前軸５と後軸６が螺着によって着脱自在に固定されている。比較的硬質な樹脂材質から形成された前軸５の表面には、グリップ部７として、比較的軟質な樹脂材質（軟質部材）が被覆されている。前記前軸５および後軸６を形成する比較的硬質な樹脂材質の１例としては、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートやアクリル、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリロニトリルスチレン共重合体（ＡＳ）、ポリプロピレン等が挙げられ、透明部材を用いても良いし、不透明部材を用いても良い。また、グリップ部７を形成する比較的軟質な樹脂材質（軟質部材）としては、熱可塑性エラストマー、軟質アクリル等が挙げられ、透明部材を用いても良いし、不透明部材を用いても良い。前記グリップ部７は表面に凹凸を設けたグリップや三角形状をしたグリップや外面を多角形状としたグリップや指紋を模した形状のグリップ等、把持した際に滑りにくいグリップが好ましい。後軸６の後部には頭冠８が、後軸６の内孔に挿入されつつ凹凸螺合によって装着・固定され、後軸６の後端より外露した部分は後軸６の外側面に取り付けられたクリップ９の基部表面を覆うように配置されている。また、頭冠８は筒形状をなしており、その内部に形成された溝がデビットカム機構のカム溝となって、内装する回転子１０の摺動位置を規制し、ノック１１の押し込み操作によって回転子１０が回転するに伴いこれに連接されているボールペンリフィル２００の前後動位置を規定する。
前記軸筒４内には、ボールペンリフィル２００が前後移動可能に配置されている。そのボールペンリフィル２００の前方には、コイルスプリング等からなる弾発部材１２が配置されており、ボールペンリフィル２００を後方に向けて付勢している。ボールペンリフィル２００の後端部は前記回転子１０の先端部に当接している。つまり、前記ノック１１の押圧操作によってボールペンリフィル２００が軸筒４の先端開口部から出没する出没式筆記具となっている。

図２に示すように、リフィル２００は、筆記部材である筆記ボール１３及び筆記ボール１３を回転自在に抱持するボールホルダー１４を有するボールペンチップ１と、貫通孔が形成されたチップホルダー１５を介してボールペンチップ１に接続されるインキ収容管３とを有している。ボールホルダー１４は、筆記ボール１３を、貫通内孔として形成されたインキ通孔の先端開口部より一部突出した状態で抱持する。筆記ボール１３は、直径が０．１８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下のボールを使用できる。直径が０．３ｍｍ以上１．６ｍｍ以下のボールは、被筆記面の凹凸の影響を受けにくく滑らかな書き味を得られるので好ましい。特に直径が０．８ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のボールは、滑らかな書き味と筆跡のきれいさを両立できるのでさらに好ましい。
また、インキ収容管３内にはインキ組成物２が収容されており、インキ組成物２の後端界面に接して、インキ組成物２と相溶しないインキ逆流防止体１６が配置されており、インキ逆流防止体１６に接してフロート１７が配置されている。なお、リフィル２００のインキ収容管３の後端にインキ組成物２の漏れ出しを防止する尾栓等を配置して、外装体３００を使用しないボールペン体とすることもできる。また、キャップ等のペン先保護部材を配置することも可能である。

図３は、一実施形態に係るボールペンリフィル２００のボールペンチップ１の構成を示す図であり、図２のＩ部拡大縦断面図である。図３に示すボールペンチップ１は、筆記部材としての筆記ボール１３を、貫通孔であるインキ通路孔の先端開口部より一部突出した状態でボールホルダー１４内にて回転自在に抱持しており、また、筆記ボール１３の後方には、この筆記ボール１３と接触して中間ボール１８が回転可能に配置され、更に、中間ボール１８の後方には、弾撥部材であるコイルスプリング１９が中間ボール１８に接して配置されている。コイルスプリング１９は、ボールホルダー１４の後方から挿入され、全長を圧縮するように押し込まれて抜け止めされており、その圧縮されたことによる復元力によって中間ボール１８を前方に付勢し、この中間ボール１８を介して筆記ボール１３を前方に付勢している。コイルスプリング１９の後端部は、ボールホルダー１４の後部内壁面に等間隔に周状に４箇所設けられた凸部２０によって受け止められボールホルダー１４の内部から抜け止めされている。この凸部２０は、ブローチ加工によってボールホルダー１４の後端の内壁面を抉り切削片として形成したものである。ブローチ加工の他に、ボールホルダー１４の側壁部をポンチ加工等によって凹ませて内壁面に凸部２０を生じさせる方法で形成しても良いし、別部材を使用する等、コイルスプリング１９の抜け止め方法や形状は適宜選択できる。

筆記ボール１３は紙面等の被筆記面に押し付けられることにより後方に移動して、後述するボールホルダー１４との間に形成される隙間よりインキを流出又はボールの回動に伴い外に搬送して転写するものである。筆記ボール１３の大きさは、一般的なボールペンで使用されている直径０．１８（ｍｍ）以上２．０（ｍｍ）以下が使用可能であり、書き味やボールホルダーとの耐磨耗性を考慮すると表面の算術平均高さ（Ｓａ）は、２（ｎｍ）以上２５（ｎｍ）以下が好ましい。筆記ボールの材質としては、タングステンカーバイドを主成分とした超硬合金や、ステンレス、アルミ、スチール等の金属や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリアミドといった樹脂材料や、セラミックス、ガラス等を研磨して製造することができるが、中間ボールとの摺動性や耐磨耗性、またインキによる耐食性を考慮するとステンレス、超硬合金やセラミックスが好ましい。

中間ボール１８は、筆記ボールの後方のインキ通路孔内に筆記ボールと当接して回転可能に配置されている。中間ボールの大きさは特に限定されるものではないが、インキの流動性を考慮すると中間ボールの直径は筆記ボールの直径に対して３０％以上１６０％以下が好ましく、筆記ボール１３との間に生じる摩擦抵抗を考慮すると、表面の算術平均高さ（Ｓａ）は、２（ｎｍ）以上２５（ｎｍ）以下が好ましい。中間ボール１８の材質としては、タングステンカーバイドを主成分とした超硬合金や、ステンレス、アルミ、スチール等の金属や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリアミドといった樹脂材料や、セラミックス、ガラス等を研磨して製造することができるが、筆記ボールとの摺動性や耐磨耗性、またインキによる耐食性を考慮すると超硬合金やセラミックスが好ましい。

なお、本実施形態では書き味向上を目的として上述したように筆記ボール１３とコイルスプリング１９の間に中間ボール１８を配置したボールペンチップとしてあるが、中間ボール１８を介さずコイルスプリング１９と筆記ボール１３を直接当接させたり、コイルスプリング１９の先端にコイル線をそのまま直線状に立ち上げた先端直状部を形成し、その先端直状部と筆記ボール１３を当接させたりしてコイルスプリングにて直接筆記ボール１３を前方に付勢する構成であっても構わない。
また、未使用時にボールペンチップをキャップによって保護するボールペンの形態、所謂キャップ式ボールペンの形態であれば、チップ先端からのインキ滲み出しやインキの乾燥による筆記カスレといった問題が発生し難いので筆記ボール１３を前方付勢し密閉性を確保する必要がなく、コイルスプリング１９や中間ボール１８を除いた構成でも構わない。

次にボールペンチップ１の詳細について、図３のＩＩ部拡大図である図４にて説明する。ボールホルダー１４は、貫通孔であるインキ通路孔を有しており、このインキ通路孔は、先端側より先端を小径にカシメ加工された先端開口部２１と、内包突出部２２で区画され筆記ボール１３が先端開口部２１より一部突出した状態で配置される筆記ボール抱持部２３、内包突出部２２の中心部分に形成される中心孔２４、後孔２５を有している。
先端開口部２１の内縁は、中間ボール１８を介してコイルスプリング１９によって筆記ボール１３が押圧され周接した際の密閉性を向上させる為に、かしめ加工を行う際に筆記ボール１３に押し当てる事で筆記ボール１３の曲面を転写しつつ鏡面化している。また、内方突出部９に切削により複数本、放射状に等間隔のインキ通溝２６が形成されている。このインキ通溝２６は、筆記ボール抱持部２３へのインキ供給を確実なものとする為に後孔２５へ貫通させているが、後孔２５に貫通させずに中心孔２４の途中で留めてもよい。そして、内方突出部９に筆記ボール１３を押し付けることによって凹状のボール受け座部２７が形成されており、ボール受け座部２７は、筆記時に紙面等に当接して筆記ボール１３が後退した時に筆記ボール１３の位置を安定させ、不要な振動等の少ない円滑な回転を保障せんとするものであり、筆記ボール１３とボール受け座部２７とが略面状に接触するような形状としている。また、前記インキ通溝２６は、内方突出部９に形成されているボール受け座部２７より外側に開口部を有し、筆記ボール抱持部２３へのインキ供給を確保しているものである。尚、本実施例では、インキ通溝２６は周状に等間隔に５箇所形成しているが、その大きさや数は特に限定されるものではない。

図５は、一実施形態に係るペン先にキャップを配置した筆記具を示す縦断面図である。図５の筆記具は、ペン先を保護するために、ペン先にキャップ２８が着脱自在に取り付けられている。キャップ２８はクリップ９も備えている。ペン先は、筆記部材であるボールペンチップ１と、貫通孔が形成されたチップホルダー１５を介してボールペンチップ１に接続されるインキ収容管３とを有している。筆記部材であるボールペンチップ１として、図３及び図４のようなボールペンチップを用いてもよい。比較的硬質な樹脂材質から形成されたインキ収容管３の表面には、グリップ部７として、比較的軟質な樹脂材質（軟質部材）が被覆されている。前記インキ収容管３を形成する比較的硬質な樹脂材質の１例としては、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートやアクリル、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリロニトリルスチレン共重合体（ＡＳ）、ポリプロピレン等が挙げられる。また、グリップ部７を形成する比較的軟質な樹脂材質（軟質部材）としては、熱可塑性エラストマー、軟質アクリル等が挙げられる。前記グリップ部７は表面に凹凸を設けたグリップや三角形状をしたグリップや外面を多角形状としたグリップや指紋を模した形状のグリップ等、把持した際に滑りにくいグリップが好ましい。インキ収容管３内にはインキ組成物２が収容されており、インキ組成物２の後端界面に接して、インキ組成物２と相溶しないインキ逆流防止体１６が配置されており、インキ逆流防止体１６に接してフロート１７が配置されている。インキ収容管３の後端にインキ組成物２の漏れ出しを防止する尾栓２９を備えている。ボールペンチップ１はキャップ２８内部に埋め込まれているパッキン３０によって密閉されることで保護されるとともに、気密を維持してインキ乾燥防止されている。パッキン３０はニトリルブタジエンラバーやシリコーンゴム、ブチルゴム等の弾性材質から構成されているが、使用するインキの種類や、キャップの材質によって適宜選択可能である。パッキンによってボールペンチップを保護する必要や気密を維持する必要がない場合は、パッキンを用いなくても良い。筆記具の使用時には、外したキャップ２８をインキ収容管３の尾栓側に被せて配置することもできる。インキ収容管とグリップ部とチップホルダーとキャップは透明部材を用いても良いし、不透明部材を用いても良い。インキ収容管とグリップ部とチップホルダーとキャップに透明部材を用いると、キャップを外さなくてもインキの残量やインキの色が視認できるので好ましい。キャップに透明部材を用いて、インキ収容管やグリップ部やチップホルダーにイラスト等を記載したり着色したりすると、キャップを外さなくてもインキ収容管のイラストや色が視認できるので好ましい。インキ収容管やグリップ部やチップホルダーやキャップに不透明部材や、紫外線を遮断する透明部材を用いると紫外線によるインキの変質や変色を抑制できるので好ましい。

以上においては、ボールペンの一例として出没式のボールペン及び、キャップ式のボールペンを説明したが、幾つかの実施形態に係るボールペンは、圧縮気体等の圧力によって、筆記する際のインキ組成物の吐出を支援するように構成されたボールペンであってもよい。

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

（インキ組成物の作製）
下記表１～６に示す組成を有する実施例１～６６及び比較例１～１６のインキ組成物を作製した。
表１～６に示す各組成物の材料としては具体的には下記のものを使用した。

＜主溶剤＞
主溶剤：イオン交換水
＜有機溶剤＞
溶剤１：エチレングリコール
溶剤２：グリセリン
溶剤３：チオジグリコール

＜染料＞
染料１：ウォーターブラック＃２５６Ｌ（黒色染料の１４％水溶液、オリエント化学工業（株）製）
染料２：ウォーターイエロー＃１（Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２３、オリエント化学工業（株）製）
染料３：ダイワレッドＮｏ１０３ＷＢ（Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８７、ダイワ化成（株）製）
染料４：ダイワレッドＮｏ１０４ＷＢ（Ｃ．Ｉ．アシッドレッド９２、ダイワ化成（株）製）
染料５：ウォーターイエロー＃６Ｃ（Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー４２、オリエント化学工業（株）製）
染料６：ウォーターブルー＃１１９（トリフェニルメタン系青色染料、分子式Ｃ５１Ｈ５６Ｎ３ＮａＯ７Ｓ２、オリエント化学工業（株）製）
染料７：ダイワレッドＮｏ１０６ＷＢ（Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２、ダイワ化成（株）製）
染料８：ダイワ青色１号（Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、ダイワ化成（株）製）
染料９：ダイワＩＪイエロー３０６Ｈ（Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２３、ダイワ化成（株）製）

＜界面活性剤＞
活性剤１：ＢＣ－２（ポリオキシエチレンセチルエーテル（ＨＬＢ値８．０）、日光ケミカルズ（株）製）
活性剤２：ＢＣ－５．５（ポリオキシエチレンセチルエーテル（ＨＬＢ値１０．５）、日光ケミカルズ（株）製）
活性剤３：ＢＣ－７（ポリオキシエチレンセチルエーテル（ＨＬＢ値１１．５）、日光ケミカルズ（株）製）
活性剤４：ＥＭＡＬＥＸ １０４（ポリオキシエチレンセチルエーテル（ＨＬＢ値７．０）、日本エマルション（株）製）
活性剤５：ＥＭＡＬＥＸ １１５（ポリオキシエチレンセチルエーテル（ＨＬＢ値１３．０）、日本エマルション（株）製）
活性剤６：ＥＭＡＬＥＸ １２５（ポリオキシエチレンセチルエーテル（ＨＬＢ値１５．０）、日本エマルション（株）製）
活性剤７：ノニオンＭ－２０４（ポリオキシエチレンミリスチルエーテル（ＨＬＢ値９．０）、日油（株）製）
活性剤８：ＢＳ－４（ポリオキシエチレンステアリルエーテル（ＨＬＢ値９．０）、日光ケミカルズ（株）製）
活性剤９：プライサーフＡＬ（ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸エステル（ＨＬＢ値５．６）、第一工業製薬（株）製）

＜キレート剤＞
キレート剤１：キレスト１１０（ＥＤＴＡ、キレスト（株）製）
キレート剤２：キレスト２００（ＥＤＴＡの二ナトリウム塩、キレスト（株）製）
キレート剤３：キレスト３Ｋ（ＥＤＴＡの三カリウム塩、キレスト（株）製）
キレート剤４：ＣＷＫ（ＥＤＴＡの四ナトリウム塩、オリエント化学工業（株）製）
キレート剤５：キレストＰＡ（ＤＴＰＡ、キレスト（株）製）
キレート剤６：キレストＰＣ－４５（ＤＴＰＡの三ナトリウム塩、キレスト（株）製）
キレート剤７：キレストＰ（ＤＴＰＡの五ナトリウム塩、キレスト（株）製）
キレート剤８：キレストＥＡ（ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、キレスト（株）製）
キレート剤９：キレストＮＴ（ニトリロ三酢酸、キレスト（株）製）

＜防腐剤＞
防腐剤１：サンアイバックソジウムオマジン（２－ピリジンチオール１－オキシドナトリウム（４５％溶液）、三愛石油（株）製）
防腐剤２：プロクセルＧＸＬ（Ｓ）（１，２－ベンゾイソチアゾリンー３－オンの２０％ジプロピレングリコール溶液、ロンザジャパン（株）製）

＜添加剤＞
添加剤１：ベンゾトリアゾール
添加剤２：ＡＫＰ－５０（微粒子アルミナ（中心粒径０．２０μｍ）、住友化学（株）製）
添加剤３：ＡＫＰ－２０（微粒子アルミナ（中心粒径０．４６μｍ）、住友化学（株）製）
添加剤４：ハイドロキノンスルホン酸カリウム
添加剤５：サルコシネートＯＨＶ（Ｎ－オレオイルサルコシン、日光ケミカルズ（株）製）

＜増粘剤＞
多糖類：ケルザンＡＲ（キサンタンガム、三晶（株）製）

＜ｐＨ調整剤＞
ｐＨ調整剤：水酸化ナトリウム

各実施例及び比較例のインキ組成物は、以下のようにして作製した。
＜実施例１～６６、比較例１～１６＞
多糖類としてのケルザンＡＲの全量をイオン交換水１０重量％にプロペラ撹拌機で撹拌しながら加え、１時間撹拌してケルザンＡＲ水溶液を得た。次いで残りの成分を混合し、１時間加熱撹拌して均一に溶解した後ケルザンＡＲ水溶液を加えて更に２時間撹拌して水性インキ組成物を得た。

実施例１～６６及び比較例１～１６のインキ組成物を図２に示した例に基づくリフィル２００に充填し、図１に示した例に基づく外装体３００に収容して、試験用サンプルボールペンを得た。試験用サンプルボールペンのボールペンチップとしては図３に示した例に基づき、筆記ボール１３の直径が１．０（ｍｍ）のボールペンチップを作成した。また、中間ボール１８の直径は０．８（ｍｍ）とした。筆記ボール及び中間ボールの材質は、タングステンカーバイドを主成分とし、クロム、コバルトをバインダー成分として焼結させた超硬合金とした。

試験用サンプルボールペンのチップホルダー１５は、図２に示した例に基づき、ポリブチレンテレフタレート樹脂で成形されており、ボールペンチップ１の後方からインキ収容管３に至る貫通穴４の最小内径は０．７５ｍｍとした。

試験用サンプルボールペンのインキ収容管３は、図２に示した例に基づき、ポリプロピレン樹脂の押し出し成型にて成形したパイプを使用しておりその内径は直径４．６５ｍｍ、厚さ０．７５ｍｍのパイプとした。そして、インキ組成物を１．０ｇ、インキ逆流防止組成物を０．１ｇ充填したものとした。インキ逆流防止組成物はポリブテンを微粒子シリカとデキストリン脂肪酸エステルでゲル化して作成した。

以上説明した試験用サンプルボールペンを用いて、以下に説明する試験を行った。

（書き味の滑らかさ試験）
試験サンプルを、上質紙（ＪＩＳ Ｐ３２０１筆記用紙Ａ）に（株）トリニティーラボ製のＴｒｉｂｏ－ｍａｓｔｅｒ（Ｔｙｐｅ：ＴＬ２０１Ｓａ）にて、筆記速度７ｃｍ／秒、筆記角度７０°、筆記荷重１００ｇｆの筆記条件で、それぞれ１５ｃｍの直線を筆記させた時の、筆記方向にかかる筆記抵抗値（単位：ｇｆ）を測定し、表に記載した。筆記抵抗値が小さいほど滑らかな書き味であると評価した。

（逆書きでの線飛び試験）
試験サンプルを、上質紙（ＪＩＳ Ｐ３２０１筆記用紙Ａ）に（株）トリニティーラボ製のＴｒｉｂｏ－ｍａｓｔｅｒ（Ｔｙｐｅ：ＴＬ２０１Ｓａ）にて、筆記速度３ｃｍ／秒、筆記角度１００°、筆記荷重３００ｇｆの筆記条件で、それぞれ７ｃｍの直線を筆記させた時の、筆跡の状態を観察し、線飛びがなく筆跡も明瞭であるものを◎、線飛びはないが筆跡に一部乱れがあるものを○、線飛びが発生してインキが転写されなかったものを×と評価し、表に記載した。

実施例１～６６のボールペン用水性インキ組成物は、ポリオキシエチレンセチルエーテルの緻密な疎水膜と多面体構造を形成したエチレンジアミン四酢酸またはジエチレントリアミン五酢酸またはそれらの塩のいずれかから選ばれる少なくとも１種以上のキレート剤の相互作用により、種々の筆記角度においてボールとチップホルダーの間での摩擦が大幅に低減され、ボールの回転が阻害されることなく、逆書きでの筆記でも線飛びが発生しなかった。筆記角度７０度での筆記抵抗値も小さく、滑らかな書き味で、種々の筆記角度での筆記に対応できていた。

これに対し、比較例１～９は、ポリオキシエチレンセチルエーテルとエチレンジアミン四酢酸またはジエチレントリアミン五酢酸またはそれらの塩のいずれかから選ばれる少なくとも１種以上のキレート剤が配合されておらず、比較例１０～１２は、本発明の効果を発揮するエチレンジアミン四酢酸またはジエチレントリアミン五酢酸またはそれらの塩のいずれかから選ばれる少なくとも１種以上のキレート剤が配合されておらず、比較例１３～１６は、ポリオキシエチレンセチルエーテルが配合されていないので、ボールとボールホルダーの間での摩擦が低減されず、ボールの回転が阻害され、被筆記面にインキが転写されず、線飛びが発生してしまった。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

本明細書において、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

１ ボールペンチップ
２ インキ組成物
３ インキ収容管
４ 軸筒
５ 前軸
６ 後軸
７ グリップ部
８ 頭冠
９ クリップ
１０ 回転子
１１ ノック
１２ 弾発部材
１３ 筆記ボール
１４ ボールホルダー
１５ チップホルダー
１６ インキ逆流防止体
１７ フロート
１８ 中間ボール
１９ コイルスプリング
２０ 凸部
２１ 先端開口部
２２ 内包突出部
２３ 筆記ボール抱持部
２４ 中心孔
２５ 後孔
２６ インキ通溝
２７ ボール受け座部
２８ キャップ
２９ 尾栓
３０ パッキン
１００ 筆記具
２００ リフィル
３００ 外装体

Claims (1)

1. 水と、染料と、ポリオキシエチレンセチルエーテルと、エチレンジアミン四酢酸またはジエチレントリアミン五酢酸またはそれらの塩のいずれかから選ばれる少なくとも１種以上のキレート剤と、から少なくともなるボールペン用水性インキ組成物
   

Images