CN107116927A - 用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯，包括依次连接的笔头、储墨管、尾帽，其特征在于，所述笔头尾端与储墨管连接。笔头笔尖内设置有滚珠、挡板，挡板将滚珠卡紧在笔尖上；所述储墨管内为空腔，空腔内加注油墨，所述油墨为导电墨水。油墨中含有导电材料、半导体材料、绝缘材料、电介质材料或发光材料中的至少一种。目前常采用的如碳导电墨水和金属导电墨水、石墨烯墨水，通过导电墨水从储墨管流入笔头内，通过滚珠流出进行电路的线路绘制。

Description

用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯
技术领域
本发明涉及一种绘制工具，具体涉及用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯。
背景技术
印刷电子技术是基于印刷原理的电子制造技术，具有柔性化、高效率和低成本的特点。以集成电路板为例，传统的加工方法是化学蚀刻、电镀与表面处理、钻孔与层压等，不仅效率低、成本高，而且存在不可忽视的材料浪费问题。采用印刷电子技术则是将液体化的电子材料印刷在载体介质以实现不同功能，不仅效率高、成本低、材料几乎零浪费，而且可以实现柔性化。
近年来，随着对溶液化的有机与无机电子材料的研究开发，催生了用传统印刷技术制造各种电子器件的探索研究和商业应用，例如RFID天线、柔性OLED显示屏、纸电池等。
以上是专业和商业领域的印刷电子技术简介，相同的技术原理同样可以应用于民用产品，如同日常生活中打印机和笔的关系。目前已经有各种各样的以电子材料为墨水或油墨的笔类产品，主要应用于电路修补、教育和玩具中电路绘制等方面，所用材料几乎都是导电材料，比如碳导电墨水和金属如银、铜等导电墨水，而所采用的书写形式均为挤压式，类似于胶水的使用方式，线路粗细不好控制，墨水的挤出量也无法均匀控制，所以不适用于书写绘制精细的电子元器件。
本发明提供一种电子圆珠笔芯，可用于书写、绘制电子系统中的导体、绝缘体、半导体和电介质等元件。克服了现有同类产品精细度低、材料单一、书写流畅性差的问题，且便于更换和可补加油墨。笔芯可以用于普通圆珠笔或中性笔中，只需要将普通笔芯替换为该电子笔芯即可，笔芯内的油墨耗尽后可再补加电子油墨后继续使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有同类产品精细度低、材料单一、书写流畅性差的问题，且便于更换和可补加油墨，目的在于提供用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯，解决上述的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯，包括依次连接的笔头、储墨管、尾帽，其特征在于，所述笔头尾端与储墨管连接。笔头笔尖内设置有滚珠、挡板，挡板将滚珠卡紧在笔尖上；所述储墨管内为空腔，空腔内加注油墨，所述油墨为导电墨水。油墨中含有导电材料、半导体材料、绝缘材料、电介质材料或发光材料中的至少一种。目前常采用的如碳导电墨水和金属导电墨水、石墨烯墨水，通过导电墨水从储墨管流入笔头内，通过滚珠流出进行电路的线路绘制。
进一步地，所述滚珠与笔头的笔尖相配合，滚珠直径为0.2～2mm，笔头笔尖较滚珠直径大0.01～0.05mm。滚珠直径选择在0.2～2mm之间，能够根据所绘制的电路的排版情况，选择不同直径的滚珠，能够改变所绘制线路的粗细；笔头的笔尖出与滚珠配合尺寸，是根据挡板上通孔直径选择的，配合尺寸越大，出墨量越多，不需要反复绘制，但是消耗墨水量较多；配合尺寸越小，出墨量越小，消耗墨水量降低，但是可能会绘制不清晰，需要反复绘制。
所述储墨管壁厚为0.1～2mm，储墨管分为三段，第一储墨管直径小于第二储墨管直径，第二储墨管直径小于第三储墨管直径。分为三段设置，能够保证储墨管内墨水存储量的基础上，减少储墨管前端的体积，能够让装笔芯的笔壳外部更为美观。
所述第三储墨管尾部端面上设置有螺纹线，尾帽通过螺纹线安装于第三储墨管上。通过螺纹线设置，能够让尾帽牢固的固定在第三储墨管上，当尾帽打开时，能够向储墨管内加注墨水，并进行蜡封后，将尾帽关闭，能够保证墨水不会流出损坏其他部件。
所述笔头材质为金属或者塑料。采用金属、塑料内壁表面粗糙度要求在Ra0.8以下，能够让滚珠进行滚动，方便笔尖内的油墨通过滚珠。
所述挡板侧端面与笔头笔尖内壁连接，所述挡板上设置有通孔，通孔直径为0.05～0.1mm。挡板将滚珠固定在笔尖内，挡板中间设置的通孔能够让笔尖和储墨管连接，通孔越大，笔尖能够出墨的量就越大，反之越小。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯，通过滚珠与笔尖的配合，能让电子墨水绘制的电路更为平滑，线路粗细便于控制；
2、本发明用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯，可以替换油墨，能够选择多种不同材质的导电油墨进行加注，便于更换；
3、本发明用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯，与普通中性笔一样，书写流畅，能够快速绘制电路。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明笔头结构示意图；
图3为本发明冰透外部示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-笔头，11-滚珠，12-挡板，121-通孔，2-储墨管，21-第一储墨管，22-第二储墨管，23-第三储墨管，3-尾帽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例一
如图1所示，本发明用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯，包括依次连接的笔头1、储墨管2、尾帽3，所述笔头1尾端与储墨管2连接。笔头1笔尖内设置有滚珠11、挡板12，挡板12将滚珠11卡紧在笔尖上；所述储墨管2内为空腔，空腔内加注油墨，所述油墨为导电墨水。油墨中含有导电材料、半导体材料、绝缘材料、电介质材料或发光材料中的至少一种。目前常采用的如碳导电墨水和金属导电墨水、石墨烯墨水，通过导电墨水从储墨管流入笔头内，通过滚珠流出进行电路的线路绘制。
所述滚珠11与笔头1的笔尖相配合，滚珠11直径为0.2～2mm，笔头1笔尖较滚珠11直径大0.01～0.05mm。滚珠直径选择在0.2～2mm之间，能够根据所绘制的电路的排版情况，选择不同直径的滚珠，能够改变所绘制线路的粗细；笔头的笔尖出与滚珠配合尺寸，是根据挡板上通孔直径选择的，配合尺寸越大，出墨量越多，不需要反复绘制，但是消耗墨水量较多；配合尺寸越小，出墨量越小，消耗墨水量降低，但是可能会绘制不清晰，需要反复绘制。
所述储墨管2壁厚为0.1～2mm，储墨管2分为三段，第一储墨管21直径小于第二储墨管22直径，第二储墨管22直径小于第三储墨管23直径。分为三段设置，能够保证储墨管内墨水存储量的基础上，减少储墨管前端的体积，能够让装笔芯的笔壳外部更为美观。
所述第三储墨管23尾部端面上设置有螺纹线，尾帽3通过螺纹线安装于第三储墨管23上。通过螺纹线设置，能够让尾帽牢固的固定在第三储墨管上，当尾帽打开时，能够向储墨管内加注墨水，并进行蜡封后，将尾帽关闭，能够保证墨水不会流出损坏其他部件。
所述笔头1材质为金属或者塑料。采用金属、塑料内壁表面粗糙度要求在Ra0.8以下，能够让滚珠进行滚动，方便笔尖内的油墨通过滚珠。
所述挡板12侧端面与笔头1笔尖内壁连接，所述挡板12上设置有通孔121，通孔直径为0.05～0.1mm。挡板将滚珠固定在笔尖内，挡板中间设置的通孔能够让笔尖和储墨管连接，通孔越大，笔尖能够出墨的量就越大，反之越小。
实施例二
本实施例在实施例一基础上进行优化，将含有导电油墨注入容量为10ml的空笔芯中制成导电型圆珠笔芯，所用油墨中含有导电成分碳黑，是水性油墨。笔芯的储墨管为PP材质，壁厚为0.8mm，横截面形状为四边形，笔头为不锈钢材质，滚珠直径为1.2mm。油墨注入储墨管后，进行蜡封，最后用离心机排气。用该方法制的圆珠笔芯可在纸面、塑料薄模等表面绘制电路中的导线或电阻。
实施例三
本实施例在实施例一基础上进行优化，将含有导电油墨注入容量为5ml的空笔芯中制成导电型圆珠笔芯，所用油墨中含有导电成分银粉末，是油性油墨。笔芯的储墨管为不锈钢材质，壁厚为0.2mm，横截面形状为圆形，笔头为尼龙材质，滚珠直径为2mm。油墨注入储墨管后，进行蜡封，最后用离心机排气。用该方法制的圆珠笔芯可在纸面、塑料薄模等表面绘制电路中的导线。
实施例四
本实施例在实施例一基础上进行优化，将含有热敏电阻油墨注入容量为30ml的空笔芯中制成圆珠笔芯。笔芯的储墨管为PP材质，壁厚为1mm，横截面形状为椭圆形，笔头为不锈钢材质，滚珠直径为2mm。油墨注入储墨管后，进行蜡封，最后用离心机排气。用该方法制的圆珠笔芯可在纸面、塑料薄模等表面绘制电路中的热敏电阻元件。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯，包括依次连接的笔头(1)、储墨管(2)、尾帽(3)，其特征在于，所述笔头(1)尾端与储墨管(2)连接。笔头(1)笔尖内设置有滚珠(11)、挡板(12)，挡板(12)将滚珠(11)卡紧在笔尖上；所述储墨管(2)内为空腔，空腔内加注油墨，所述油墨为导电墨水。
2.根据权利要求1所述的用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯，其特征在于，所述滚珠(11)与笔头(1)的笔尖相配合，滚珠(11)直径为0.2～2mm，笔头(1)笔尖较滚珠(11)直径大0.01～0.05mm。
3.根据权利要求1所述的用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯，其特征在于，所述储墨管(2)壁厚为0.1～2mm，储墨管(2)分为三段，第一储墨管(21)直径小于第二储墨管(22)直径，第二储墨管(22)直径小于第三储墨管(23)直径。
4.根据权利要求1所述的用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯，其特征在于，所述第三储墨管(23)尾部端面上设置有螺纹线，尾帽(3)通过螺纹线安装于第三储墨管(23)上。
5.根据权利要求1所述的用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯，其特征在于，所述笔头(1)材质为金属或者塑料。
6.根据权利要求1所述的用于电路绘制的电子墨水圆珠笔芯，其特征在于，所述挡板(12)侧端面与笔头(1)笔尖内壁连接，所述挡板(12)上设置有通孔(121)，通孔直径为0.05～0.1mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111477407A (zh) * 2020-04-30 2020-07-31 胡蓓 一种石墨烯导电浆料刻画装置
CN111586987A (zh) * 2020-07-01 2020-08-25 福建旭辰信息科技有限公司 一种基于石墨烯材料的特殊电路连接的实现方法

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