CN103465684A - 一种自动平衡出墨的直液式书写工具 - Google Patents

Abstract

一种自动平衡出墨的直液式书写工具，包括管体和笔尖，在该管体的下方设有开口，管体的内侧设有分隔壁，该分隔壁将管体的内腔分隔为设置在上方的墨水管以及设置在该墨水管下方的储存管；在储存管内设有缓冲储墨材料，笔尖的后端通过管体下方的开口伸入到管体内并与缓冲储墨材料接触，缓冲储墨材料始终被适量的墨水浸润；分隔壁上设有连通所述墨水管和储存管的导气装置和导墨装置。当书写工具处于水平方向或笔尖向上方向进行书写时，浸润缓冲储墨材料的墨水能释放给笔尖，从而使书写继续进行而不造成断线。与现有技术相比，墨水不会泄漏但同时书写流畅，构造简单适于制造，既适合于制造管体较粗书写工具，又适合于制造管体较细的书写工具。

Description

一种自动平衡出墨的直液式书写工具

技术领域

本发明涉及一种直液式书写工具，具体涉及一种墨水管中直接灌装墨水，在墨水管和笔尖之间装配由缓冲储墨材料、导气装置和导墨装置组成的自动平衡出墨的直液式书写工具。

背景技术

书写工具如记号笔、白板笔、荧光笔等通常采用卷包芯或棉管作为墨水储存介质。用卷包芯作为墨水储存介质的书写工具在书写过程中随着书写的不断进行，单位书写长度的出墨量会逐渐减少，书写的字迹逐渐变淡。用卷包芯作为墨水储存介质的书写工具的另一个缺点是即使到书写工具无法使用时，卷包芯或棉管内通常会残留百分之三十或更多的墨水。因此以卷包芯或棉管作为墨水储存介质的书写工具存在书写出墨量随着书写长度而变化、墨水利用率低等问题。

直液式书写工具墨水容量大，并且能针对性地解决上述问题。如日本专利2534821公开了一种书写工具，该书写工具安装有能进行气液交换的供墨机构。但这种气液交换的供墨机构设计复杂、精密度要求高，因此制造困难并且成本高。

公开号为CN1749029A和公开号为CN101032905A设计了带多联通管的的直液式书写工具，这种设计在管体细小的书写工具中由于空间的限制而实施困难。

公开号为US20030068191A1的美国专利则设计了一种带有多腔体的储墨管并使用引水芯将墨水引导到笔尖上的直液式书写工具。这种直液式书写工具的墨水管设计复杂，并且由于缺少导气装置，这种直液式书写工具在高出墨量的书写应用中或快速书写时会出现供墨不流畅现象。

发明内容

本发明涉的目的是为了解决现有技术中直液式书写工具所存在的缺陷，提供一种墨水不会泄漏但书写流畅、对不同粗细的管体都容易实施、结构简单便于制造的自动平衡出墨的直液式书写工具。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种自动平衡出墨的直液式书写工具，包括管体和笔尖，在该管体的下方设有开口，所述管体的内侧设有分隔壁，该分隔壁将所述管体的内腔分隔为设置在上方的墨水管以及设置在该墨水管下方的储存管；

在所述储存管内设有缓冲储墨材料，所述笔尖的后端通过所述管体下方的开口伸入到管体内并与所述缓冲储墨材料接触，缓冲储墨材料始终被适量的墨水浸润；

所述分隔壁上设有连通所述墨水管和储存管的导气装置和导墨装置，所述的导墨装置和导气装置为合成一体且带有多个通道的单管。

优选地，在所述单管的任一通道内设有引水芯。

优选地，所述的引水芯伸入到缓冲储墨材料内且靠近或接触所述笔尖的后端。

优选地，所述的导气装置和导墨装置也可以分体设置在所述分隔壁上。

优选地，所述导气装置为设置在分隔壁上的一个或一个以上的通道。

优选地，所述导墨装置为设置在分隔壁上的一个或一个以上的通道。

优选地，所述导墨装置的通道齐平或超过所述导气装置的通道。

优选地，所述导气装置也可以为设置在分隔壁上的一个或一个以上的通孔。

本发明的有益效果为：缓冲储墨材料能被墨水浸润，当书写工具处于水平方向或笔尖向上方向进行书写时，浸润缓冲储墨材料的墨水能释放给笔尖，从而使书写继续进行而不造成断线。与现有技术相比，本发明的直液式书写工具墨水不会泄漏但同时书写流畅，构造简单适于制造，既适合于制造管体较粗书写工具，又适合于制造管体较细的书写工具。

附图说明

图1是本发明第一实施例的示意图。

图1a是本发明第一实施例中中空管的俯视图。

图2是本发明第二实施例的示意图

图2a是本发明第二实施例中中空管的俯视图。

图3是本发明第三实施例的示意图。

图3a是本发明第三实施例中中空管的俯视图。

图4是本发明第四实施例的示意图。

图4a是本发明第四实施例中中空管的俯视图。

图5是本发明第五实施例的示意图。

图5a是本发明第五实施例中中空管的俯视图。

图6是本发明第六实施例的示意图。

图7是本发明第七实施例的示意图。

图8是本发明第八实施例的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解和认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

实施例1

如图1和图1a所示，本实施例的直液式书写工具包括管体1和笔尖2，在该管体1的下方设有开口3，管体1的内侧设有分隔壁4，该分隔壁4将管体的内腔分隔为设置在上方的墨水管5以及设置在该墨水管5下方的储存管6；

在储存管6内设有缓冲储墨材料7，笔尖2的后端通过管体1下方的开口伸入到管体1内并与缓冲储墨材料7接触，缓冲储墨材料7始终被适量的墨水浸润；

分隔壁4上设有连通墨水管5和储存管6的导气装置8和导墨装置9。

在本实施例中，导墨装置9和导气装置8为合成一体且带有多个通道的单管，该单管为中空管10。

该书写工具的管体1内侧从笔头部位一直到缓冲储墨材料7部位设计有加强筋，笔尖2被卡在设计有加强筋的管体头部中间，在笔尖2的后端装配缓冲储墨材料7，管体1内侧、加强筋、笔尖2和缓冲储墨材料7之间留下的空间构成与外界大气相连接的通道。其中缓冲储墨材料7是多孔材料，可以被墨水浸润，该多孔材料与大气接触并能进行气体交换，笔尖2从缓冲储墨材料7的轴向中心插入，导墨装置9导气装置8为附图1a所示的中空管10，该中空管10从缓冲储墨材料7的后端轴向中心线位置插入，中空管10的前端和笔尖2后端的距离控制在2-10毫米。直液式书写工具组装完成后，在笔尖2朝下的情况下，墨水管5中的墨水经中空管10导入缓冲储墨材料7，浸润部分缓冲储墨材料后传递给笔尖2，同时在墨水管5内形成负压，在该负压的作用下，缓冲储墨材料7中的空气在中空管的其中一侧形成气泡并移动至墨水管5中，从而完成墨水管5中的墨水与缓冲储墨材料7中的气体交换的功能（气液交换）。随着气液交换的进行，当浸润缓冲储墨材料的墨水量增加并接触中空管10的前端时，中空管10前端被自动液封，导气装置的导气功能被暂时停止，墨水从墨水管5中继续导出后使墨水管5内形成的负压增加到一定大小后墨水暂时停止导入缓冲储墨材料7，即墨水在墨水管5和缓冲储墨材料7之间形成平衡状态，在此平衡状态下缓冲储墨材料7的吸墨量是不饱和的。书写时笔尖2把墨水向外界输出，同时缓冲储墨材料7把墨水输送给笔尖2，缓冲储墨材料7中的墨水量逐渐减少直到构成导气装置8和导墨装置9的中空管10的前端液封自动消失，此时外界大气又开始从导气装置8进入墨水管，墨水管5中的墨水又开始经导墨装置9输出给缓冲储墨材料7，当缓冲储墨材料7中的墨水量逐步增加并最终在中空管10的前端形成液封时，外界大气再次停止从中空管10进入墨水管5，墨水再次停止从中空管10输送至缓冲储墨材料7，如此往复循环，直到墨水管5中的墨水被书写完为止。当因为外界气压下降或墨水管5温度升高而导致墨水管5内部压力高于外界大气压力时，这种压力差会使一小部分墨水通过导墨装置9和导气装置8组成的中空管10导出，此时缓冲储墨材料7进一步吸收这一小部分墨水，从而避免墨水泄漏。当外界气压上升或墨水管温度下降时，墨水管5内与外界大气形成的负压差升高，一小部分缓冲储墨材料中的墨水从中空管10返回到墨水管5中。在该实施例中，中空管10可以设计为能够完成导墨导气功能的其它形状。

实施例2

如图2和图2a所示，该实施例与实施例1的设计和工作原理基本相同，在中空管10内设有多个通道，差别在于构成导气装置8的通道插入缓冲储墨材料7的长度小于构成导墨装置9的通道插入缓冲储墨材料7的长度。

实施例3

如图3和图3a所示，该实施例与实施例1的设计基本相同，差别在于在中空管10的任一通道内设有引水芯11，中空管10另外的通道作为导气装置8，起到导气的作用，在本发明中，引水芯11从缓冲储墨材料7的后端轴向中心线位置插入，引水芯11的前端为尖锐的形状，引水芯11伸入到缓冲储墨材料内靠近笔尖2的后端，导墨装置9的引水芯11的前端和笔尖2后端的距离小于二毫米。墨水管5中的墨水经导墨装置的引水芯9导入缓冲储墨材料7，浸润部分缓冲储墨材料后传递给笔尖2，同时外界的大气通过导气装置8进入墨水管5，当浸润缓冲储墨材料7的墨水量增加并接触导气装置8的前端时，导气装置8被自动液封，外界的大气暂时停止从导气装置进入墨水管5，墨水从墨水管5中继续导出后使墨水管内形成负压，该负压增加到一定大小后墨水暂时停止导入缓冲储墨材料7，即墨水在墨水管5和缓冲储墨材料7之间形成平衡状态，在此平衡状态下缓冲储墨材料的吸墨量是不饱和的。书写时笔尖2把墨水向外界输出，同时缓冲储墨材料7把墨水输送给笔尖2，缓冲储墨材料7中的墨水量逐渐减少直到导气装置的前端液封自动消失，此时外界大气又开始从导气装置8进入墨水管5，导墨装置的引水芯11又开始把墨水从墨水管5中输出给缓冲储墨材料7，当缓冲储墨材料7中的墨水量逐步增加并最终在导气装置8前端形成液封时，外界大气再次停止从导气装置8进入墨水管5，墨水再次停止从导墨装置的引水芯11输送至缓冲储墨材料7，如此往复循环，直到墨水管中的墨水被书写完为止。当因为外界气压下降或墨水管温度升高而导致墨水管内部压力高于外界大气压力时，这种压力差会使一小部分墨水通过导墨装置中引水芯11的毛细作用导出，此时缓冲储墨材料7进一步吸收这一小部分墨水，从而避免墨水泄漏。当外界气压上升或墨水管5温度下降时，墨水管5内与外界大气形成负压差，一小部分缓冲储墨材料中的墨水通过导墨装置中引水芯11的毛细作用返回到墨水管5中。

实施例4

如图4和图4a所示，该实施例与实施例2的设计基本相同，在中空管10内设有多个通道，构成导气装置8的通道插入缓冲储墨材料7的长度小于构成导墨装置9的通道插入缓冲储墨材料7的长度，差别在于，在构成导墨装置9的通道内设有引水芯11，该实施例的工作原理与实施例3的工作原理相同。

实施例5

如图5和图5a所示，本实施例与实施例2和实施例4的设计基本相同，均由带有多个通道的中空管10构成导气装置8和导墨装置9，且在中空管10内设有引水芯11，差别在于，引水芯11设置在中空管10的中间位置，在中空管10上设有加强筋，对引水芯11起到支撑作用，中空管10两侧的间隙构成导气装置8。

实施例6

如图6所示，本实施例特别适合于内部空间受限制的书写工具。对于细小的书写工具，如签字笔，儿童水彩笔等，由于管体的内部空间的限制，实施大尺寸中空管的导墨导气装置比较困难，而内部空间过小的中空管同时完成导墨导气功能的效果较差；在该实施例的设计中导气装置8由设置在隔板4上的开孔完成，导墨装置9的中空管只需要完成导墨功能。隔板4上的导气孔一般情况下被墨水液封因而让气体无法自由通过，当墨水管由于墨水从中空管导出而形成的负压达到一定程度时，外界的气体能穿透导气孔的液封而进入墨水管5，气体的进入使墨水管5内的负压减小，液封重新形成，导气通道被关闭。

实施例7

如图7所示，本实施例与实施例6的差别在于隔板4上开孔后形成的导气装置8向墨水管一侧延长后伸入墨水管5，从而增加了液封的厚度。

实施例8

如图8所示，本实施例对实施例6做了修改，增加了隔板上构成导气装置8的导气孔的数量，因而适合于出墨量要求较大的书写工具中。

在本发明带有引水芯的实施例中，引水芯11在插入缓冲储墨材料7后也可以与笔尖2的尾部接触，缩短墨水从引水芯11的前端流到笔尖2的距离，墨水管5中的墨水通过导墨装置9的引水芯11直接传递给笔尖2，同时部分传递给缓冲储墨材料7，所述中空管10内构成导气装置8和导墨装置9的通道位置并不局限于附图中的标注。

在上述实施例中，缓冲储墨材料由纤维材料、多孔发泡塑料材料、毛毡材料等制成，具有毛细作用而能被墨水所浸润，缓冲储墨材料可以是包皮的或没有包皮的。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动平衡出墨的直液式书写工具，包括管体和笔尖，在该管体的下方设有开口，所述管体的内侧设有分隔壁，该分隔壁将所述管体的内腔分隔为设置在上方的墨水管以及设置在该墨水管下方的储存管；

其特征在于，在所述储存管内设有缓冲储墨材料，所述笔尖的后端通过所述管体下方的开口伸入到管体内并与所述缓冲储墨材料接触，缓冲储墨材料始终被适量的墨水浸润；

所述分隔壁上设有连通所述墨水管和储存管的导气装置和导墨装置；所述的导墨装置和导气装置为合成一体且带有多个通道的单管。

2.根据权利要求1所述的一种自动平衡出墨的直液式书写工具，其特征在于，在所述单管的任一通道内设有引水芯。

3.根据权利要求2所述的一种自动平衡出墨的直液式书写工具，其特征在于，所述的引水芯伸入到缓冲储墨材料内且靠近或接触所述笔尖的后端。

4.根据权利要求1所述的一种自动平衡出墨的直液式书写工具，其特征在于，所述的导气装置和导墨装置分体设置在所述分隔壁上。

5.根据权利要求4所述的一种自动平衡出墨的直液式书写工具，其特征在于，所述导气装置为设置在分隔壁上的一个或一个以上的通道。

6.根据权利要求5所述的一种自动平衡出墨的直液式书写工具，其特征在于，所述导墨装置为设置在分隔壁上的一个或一个以上的通道。

7.根据权利要求6所述的一种自动平衡出墨的直液式书写工具，其特征在于，所述导墨装置的通道齐平或超过所述导气装置的通道。

8.根据权利要求4所述的一种自动平衡出墨的直液式书写工具，其特征在于，所述导气装置为设置在分隔壁上的一个或一个以上的通孔。

9.根据权利要求8所述的一种自动平衡出墨的直液式书写工具，其特征在于，所述导墨装置为设置在分隔壁上的一个或一个以上的通道。

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