CN102490520B

CN102490520B - 一种无铅笔头及其制备方法

Info

Publication number: CN102490520B
Application number: CN201110437620.8A
Authority: CN
Inventors: 应明
Original assignee: SHANGHAI HAOSHUN PEN INDUSTRY CO LTD
Current assignee: SHANGHAI HAOSHUN PEN INDUSTRY CO LTD
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2031-12-23
Also published as: CN102490520A

Abstract

本发明公开了一种无铅笔头，包括球座体、球座、球珠；球座体与球座连通；球座体和球座内设有墨水通道，球座内设有墨水存储部件。本发明还公开了所述笔头的制备方法。本发明使用时书写流畅，在长时间不使用时不发生干涸阻塞，采用树脂一体成型，节约金属资源且环保，实行零铅排放。

Description

一种无铅笔头及其制备方法

技术领域

本发明属于制笔技术领域，涉及文具用品，特别涉及一种无铅笔头及其制备方法。

背景技术

现有技术中的笔头长时间不使用时会出现墨液干涸堵塞等现象，给书写带来麻烦，其原因之一是笔头内的墨液与空气接触发生反应导致干结。现有技术中通常是通过另外配置胶质套管或其他材料或其他部件来减少空气接触，制造工序及成本增加，但防干防堵塞效果不佳。

现有技术的笔头及笔头中的球珠是采用含铅金属材料制成，用料量极大，金属原材料耗费严重，回收循环困难，生产成本高，环境污染严重，不符合现代低碳经济的发展方向。在目前制笔工业中金属资源的浪费以及铅污染等问题较为严重。

本发明提出一种新型的无铅笔头及其制备方法，克服现有技术的技术缺陷，既保证书写流畅不发生干结或阻塞，又保证在制造过程中避免使用含铅金属材料，实现零铅排放，节能又环保。

发明内容

本发明公开了一种无铅笔头，包括球座体，球座及球珠；所述球座体一端与球座的一端连通，内设有墨水通道；所述球座的一端与球座体连通，另一端放置球珠，内设有墨水通道、墨水存储部件，球珠放置于球珠存放孔。

其中，墨水存储部件的一端与所述球珠存放孔贯通，另一端与墨水通道贯通。墨水存储部件上设有至少一个墨水存储槽。

其中，所述墨水存储槽的宽度为0.05－0.10mm，长度为0.85－1.58mm。所述球珠的直径为0.3－1.2 mm。

进一步包括，设置在所述墨水通道与球珠存放孔之间的引水芯。

优选地，无铅笔头的球座体、球座、球珠存放孔、墨水存储部件、墨水通道为树脂一体成型制成。

优选地，无铅笔头采用聚酯材料；球珠采用陶瓷材料。

本发明还公开了一种含有如权利要求1所述无铅笔头的书写工具，包括笔头和笔杆。笔杆是自笔头球座体外壁延伸形成的管体结构。

本发明还公开了一种无铅笔头的制备方法，将树脂原料加入注塑机的进料设备，经烘干、加热熔化后进入模具，经合模、保压、计量、冷却后，制备得到如权利要求1所述的无铅笔头。其中，所述树脂原料中添加有抗耐磨剂。

本发明提出了一种设计独特的无铅笔头，保证笔头不会因为长时间不使用而发生阻塞，解决了书写不流畅等问题，目前未见有报道公开采用树脂一体成型工艺制成无铅笔头。

本发明首次提出的树脂无铅笔头，利用分子结构紧密的树脂材料有效地将笔头内空间与外界空气隔绝，从而隔绝了墨水通道内的油墨与空气接触。同时，陶瓷材料球珠的表面光洁度高，球珠与球座达到无间隙配合而有效阻止外界空气的进入。并且，内设的墨水存储部件可用于存储油墨，所存储的油墨起到保护膜作用以隔绝外界空气。当停止书写时，球珠停止转动，墨水通道内的油墨不发生流出，但此时仍有油墨保留在墨水存储部件内存储起来，使空气不能与墨水通道内的油墨直接发生接触，从而避免了墨水通道内的油墨发生干结或阻塞。当提笔书写时，球珠与书写材料表面碰触使球珠发生转动，油墨顺着球珠转动而流出，实现了书写流畅。

本发明无铅笔头采用树脂材料、陶瓷材料等，质地轻巧，书写时用极小的力就可保证书写流畅，手感好。并且，树脂、陶瓷等材料易于回收并循环利用，无需使用金属材料，节约金属资源，既节能又环保，不发生铅污染，实行零铅排放。本发明无铅笔头一体成型制成，工艺步骤节省，制造成本降低。

附图说明

图1是本发明笔头的外部结构示意图。

图2是本发明笔头的轴向剖视图。

图3是本发明中球座体和球座的剖视结构示意图。

图4是本发明的水性笔的结构示意图。

图5是本发明中墨水存储部件的结构示意图。

图6是本发明中墨水存储部件的俯视图。

图7是沿图6中A-A的剖面图。

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

如图1-7所示，1-墨水通道，2-球座体，3-球座，4-球珠存放孔，5-球珠，6-墨水存储部件，61-墨水存储槽，7-引水芯。

如图1、2、3所示，本发明笔头包括球座体2、球座3、球珠5。球座3设置在球座体2的前端。球座3与球座体2相连贯通。球座3的一端与球座体2相连贯通，另一端上设有球珠存放孔4。球座3内设有墨水通道1、墨水存储部件6。球座体2内设有墨水通道1。在墨水通道1的外围设置球座3和球座体2。笔头是树脂材料，也可以用其他非金属材料。

如图1所示，球座3的外壁由三个锥度构成的。球座体2的外侧呈直壁，用于与笔芯配合，球座体2尾端部的一段直壁和一个锥度外壁方便于将笔头插入笔芯杆内。

球座3的一端设置有球珠存放孔4，其口部有一斜面或圆弧，用于固定球珠5并防止其脱落。球珠5嵌置在球珠存放孔4中，其外表面与球珠存放孔4内缘配合。球珠5的部分结构暴露于球座3之外。球珠5用陶瓷材料，也可用其他非金属材料。球珠5可转动，通过墨水通道1与墨水存储部件6配合供给油墨。

球珠存放孔4的另一端通过墨水存储部件6与墨水通道1连通，可以让墨水由墨水通道1流向其中，达到书写的目的。

球座3内设的墨水存储部件6与墨水通道1的一端相连通，设置在球珠存放孔4的下方。如图5、6、7所示，墨水存储部件6上设有呈周向均匀分布的墨水存储槽61。如图3、4所示，墨水存储部件6、墨水存储槽61的槽壁、墨水通道1的内壁、和球珠5球壁的相互之间形成一封闭间隙，用于存储墨水。

如图5所示，墨水存储槽61设置有5条，呈周向均匀分布，还可以有多条。墨水存储槽61的数量、宽度、长度、形状等不限于本实施例内容，还可以有多种形态。

墨水存储槽61的槽宽度、槽长度、球珠5的直径，例如以下表1内容：

表1

球珠直径（mm）	槽宽度（mm）	槽长度（mm）
			0.3	0.05	0.85
0.4	0.06	0.96
			0.5	0.06	1.23
0.6	0.06	1.25
			0.7	0.07	1.27
1.0	0.08	1.54
			1.2	0.10	1.58

如图5-7所示，墨水存储部件6及每条墨水存储槽61都承接在墨水通道1上，墨水通道1内的油墨自墨水存储部件6上端开口流出。自顶部以一锥度向里凹形成墨水存储部件6的内斜面，正好相应地与球珠5的球壁外侧面相切配合。所形成的外斜面用来形成墨水通道1的上端口。墨水由墨水通道1流经墨水存储部件6至球珠5的外表面上，当球珠5与纸张摩擦带动球珠5滚动，墨水通道1上端口处的墨水顺着球珠5流出笔头，从而达到书写的目的。

如图4所示的本发明水性笔笔头，在墨水通道1与球珠存放孔4之间还设有引水芯7，用于吸取墨水通道1中的油墨，引水芯7配合设置在墨水存储部件6的中心位置，其下端部分与墨水通道1贯通，墨水是经墨水通道1，由引水芯7吸取墨水，实现书写的目的。

当提笔书写时，球珠5与书写材料表面如纸面发生碰触，促使球珠5发生转动，油墨自墨水通道1端口顺着球珠转动而流出，实现了书写流畅。当停止书写时，球珠5停止转动，墨水通道1内的油墨不发生流出，但此时仍有部分油墨保留在墨水存储部件6内存储起来，这些存储的油墨覆盖住墨水通道1端口与球珠5之间的连接处，形成保护膜，使空气无法与墨水通道1内的油墨发生直接接触，从而防止墨水通道1内的油墨发生干结或阻塞。当笔头处于不使用状态时，由于笔头内独特设计的墨水存储槽，在墨水存储槽61内存储的墨液能有效地将笔头内的墨水通道1中墨液与空气隔绝，避免干涸或阻塞，保持墨液流动畅通。

本发明无铅笔头可将笔头内墨液与空气隔绝，不需要采用其他附加部件或材料，如胶质管、封条等。

本发明可以是水性笔笔头、圆珠笔笔头，还适用于各种带球珠的宝珠笔笔头。本发明还可以是一种笔，其中的笔杆上装配笔头，笔杆可以是自笔头球座体2外壁延伸延长形成的管体结构。

本发明无铅笔头用树脂一体成型制成。加工制作时可利用超精密注塑机，例如日本FANUC系统高精度设备。在注塑机的进料设备中添加含有抗耐磨剂的树脂原料，例如POM，三菱公司出售的聚甲醛。原料极好的流动性有助于笔头成型，抗耐磨剂则有助于使笔头更加经久耐磨。原料加入进料设备后自动烘干，在加热器作用下，加热至180℃以上原料熔化，熔融的原料经喷嘴射入专门设计的模具。模具在电机的作用下进行合模，保压，计量/冷却后笔头成型，然后模具自动开模，笔头产品自由脱落。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围。

Claims

1.一种无铅笔头，其特征在于，包括：球座体（2），球座（3），及球珠（5）；

所述球座体（2）的一端与球座（3）连通，内设有墨水通道（1）；

所述球座（3）的一端与所述球座体（2）连通，另一端设有球珠存放孔（4）；内设有墨水通道（1）、墨水存储部件（6）；

所述球珠（5）放置于所述球珠存放孔（4）；

其中，所述球珠（5）与球座（3）之间无间隙；

所述墨水存储部件（6）一端与墨水通道（1）贯通，另一端与所述球珠存放孔（4）贯通；所述墨水存储部件（6）上设有至少一个墨水存储槽（61）；墨水存储槽（61）的宽度为0.05-0.10mm，长度为0.85-1.58mm；

所述无铅笔头采用聚酯材料，所述球珠（5）采用陶瓷材料。

2.如权利要求1所述的无铅笔头，其特征在于，所述球珠（5）的直径为0.3-1.2mm。

3.如权利要求1所述的无铅笔头，其特征在于，进一步包括，设置在所述墨水通道（1）与所述球珠存放孔（4）之间的引水芯（7）。

4.一种书写工具，其特征在于，含有如权利要求1所述笔头，和笔杆；所述笔杆是自所述球座体（2）外壁延伸形成的管体结构。

5.一种无铅笔头的制备方法，其特征在于，将树脂原料加入注塑机的进料设备，经烘干、加热熔化后进入模具，经合模、保压、计量、冷却后，制备得到如权利要求1所述的无铅笔头。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述树脂原料中添加有抗耐磨剂。