CN109130589A - 具有反复充墨功能的墨水笔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有反复充墨功能的墨水笔，包括笔本体和安装在笔本体内的储墨结构，所述储墨结构的体积随储墨结构内墨水体积的变化而变化。本发明柔性墨囊的设计，解决了中性笔无法充墨、钢笔漏墨、马克笔、水彩笔油性笔等储墨量少加墨困难，以及因此导致的一次性墨水笔浪费等诸多问题，是一种节能减排的新产品；柔性墨囊在书写过程中，储墨容积随着放墨变化，大大提升了墨水笔中墨水的储墨空间，提高了墨水笔使用过程中的书写流畅度；适用于所有墨水笔，实现了储墨结构的统一化，并能实现方便快捷、无污染的充放墨。

Description

具有反复充墨功能的墨水笔

技术领域

本发明涉及一种墨水笔，尤其涉及一种具有反复充墨功能的墨水笔。

背景技术

墨水笔（如钢笔、中性笔、马卡笔、水彩笔、油性笔、记号笔，毛笔等所有使用墨水为书写工具的笔），是使用液体颜料来书写的书写工具，根据使用的液体颜料不同，墨水笔主要分为三类：中性笔，油性笔，水性笔。常见的墨水笔有钢笔，普通水性笔，中性笔，水彩笔，记号笔，走珠笔等。墨水笔一般由储墨装置、笔尖、笔壳等组成。受限于储墨结构和笔尖结构的问题，墨水笔除了钢笔以外，基本上都是一次性笔，无法加墨或者加墨困难。

中性笔的墨水主要储存在笔芯中，笔芯内墨水主要由脂态活塞密封保存，由于固体活塞工业生产上不易掌控，同时达到密封和非常光滑的效果很难，尺寸上的一点误差都可能使活塞卡死或者脱落（笔不出水），粗糙会卡死，光滑会导致密封效果不好（无法形成压力挤压油墨且会出现漏墨问题），因此，中性笔的笔芯结构设计采用液态的硅油（位于油墨上面的胶状液体）作为活塞，所以墨水用完之后，硅油会堵住笔尖，残留在笔芯中，无法进行加墨，使用过的笔芯只能丢弃，而丢弃的笔芯数量极大，不但造成了环境污染，还大量的浪费材料。

钢笔是可以充墨的，钢笔是通过毛细原理，通过墨水重力和毛细作用的张力来平衡内外压强差，所以由两个毛孔，进气和出墨，为了保证书写的流畅和充墨速度，毛细孔的尺寸都比较大，所以会出现漏墨的问题，且充墨时需要把笔尖整个放入墨水中，充墨水需要擦拭，经常是弄得很脏，这也是钢笔逐渐被中性笔取代的原因。

对于记号笔，墨水主要储存在环形塑料桶内的海绵中，可以打开后盖滴入墨水。但是这种结构储墨量有限，操作麻烦，墨水很容易就会用完。

综上所述，现有的墨水笔在加墨问题上都存在许多问题，加墨操作的不便利，使用上的不方便等问题，导致可充墨的钢笔等逐渐淡出市场。但是近几年中性笔的污染、浪费日渐严重，受到高度重视。现有技术为了解决这一问题，给出了笔芯重复利用依靠笔芯注墨器，笔芯注墨器对回收过来的笔芯注墨，可是这种方式存在：价格昂贵、体积庞大、功率消耗高、使用不方便，并且笔芯只能重注一次就不能被再次利用，可见其没有从根本上解决笔芯的重复利用问题，因此，需要一种结构简单，成本低廉，能方便实现重复充墨的结构。

发明内容

本发明的目的在于解决的当前技术中存在的问题，提供一种具有反复充墨功能的墨水笔，该结构操作简单、价格低廉、性能稳定、使用舒适，能多次重复使用。

本发明的采用的技术手段是：一种具有反复充墨功能的墨水笔，包括笔本体和安装在笔本体内的储墨结构，所述储墨结构的体积随储墨结构内墨水体积的变化而变化。

进一步的，所述储墨结构包括柔性墨囊、连通器、进墨口、密封塞、节流墨阀，所述柔性墨囊的体积随墨囊内墨水体积的变化而变化，柔性墨囊上端套在连通器下端，两者开口相互连通，且连接处保持密封；所述连通器的上部设置进墨口，在进墨口上设置密封塞，在柔性墨囊下端靠近笔尖处设置节流墨阀。

更进一步的，所述连通器上端连接进墨装置，墨水由进墨装置通过进墨口进入连通器，由连通器进入柔性墨囊中，进墨装置为加墨时打开，加墨完成后关闭的装置。

更进一步的，所述密封塞为钉状结构，密封塞的杆部套有弹簧，密封塞杆部下端塞插在连通器的上端开孔中，并可在连通器的开孔中滑动；密封塞上部的密封圈顶在进墨口中，与进墨口相配合，在书写时，弹簧将密封塞顶在进墨口中，保证笔内的墨水密封在笔内；在充墨时，密封塞在外力作用下下移，不再顶住进墨口，墨水通过进墨口注入储墨装置，随着墨水的进入，柔性墨囊的体积逐渐膨胀，完成充墨后，外力撤出，密封塞在弹簧作用下复位，进墨口密封。

更进一步的，所述节流墨阀的下端连接着笔尖，节流墨阀通过控制柔性墨囊放墨时的收缩性，来限制出流速度。

进一步的，所述笔本体为钢笔、中性笔、马克笔，水彩笔、油性笔、记号笔、毛笔，根据需要更换笔尖和墨水的结构就可以使用了。

本发明的有益效果在于：柔性墨囊的设计，解决了中性笔无法充墨、钢笔漏墨，以及因此导致的一次性墨水笔浪费等诸多问题，是一种节能减排的新产品；柔性墨囊在书写过程中，储墨容积随着放墨变化，大大提升了墨水笔中墨水的储墨空间，提高了墨水笔使用过程中的书写流畅度；适用于所有墨水笔，实现了储墨结构的统一化，并能实现方便快捷、无污染的充放墨。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1 是本发明在满墨状态下的剖面结构示意图；

图2 是本发明在待充墨状态下的结构示意图。

图中：1、柔性墨囊，2、连通器，3、进墨口，4、密封塞，5、节流墨阀，6、弹簧，7、笔尖，8、笔本体。

具体实施方式

实施例1

一种具有反复充墨功能的墨水笔，包括笔本体8和安装在笔本体8内的储墨结构，所述储墨结构的体积随储墨结构内墨水体积的变化而变化。

现有的墨水笔的储墨结构都是刚性的储墨结构，储存墨水的储墨器在书写过程中不会出现体积变化，所以主要通过毛细，活塞等实现墨水使用的平衡。而本发明颠覆了这种储墨模式，采用了柔性的储墨结构，储墨结构的体积会随储墨结构内的墨水的体积变化而变化。

实施例2

作为实施例1在一次性墨水笔中的具体应用，现有的墨水笔市场中，中性笔因为其价格实惠，使用较为方便，在市场中占有绝对的主导地位。而中性笔的笔芯是一次性的消耗品，每年都会产生相当大数量的中性笔芯以及中性笔的浪费。而马克笔，油性笔，水彩笔等也是一次性的墨水笔。只需将本发明的储墨结构应用在一次性的墨水笔中，将柔性墨囊1在生产过程中完成加墨，将墨水笔的后端封口，省去连通器2和加墨结构，根据产品要求更换中性笔、马克笔、油性笔、钢笔等各式的墨水笔的笔尖7和节流装置。使用此柔性墨囊1的一次性笔，墨水加满时，柔性墨囊1处于膨胀状态，使用时墨囊随着墨水的消耗逐渐收缩，直至墨水用完。使用此种储墨结构的墨水笔，不会漏墨，书写流畅，储墨量大。

实施例3

作为实施例1的一种具体结构，如图1所示，所述储墨结构包括柔性墨囊1、连通器2、进墨口3、密封塞4、节流墨阀5，所述柔性墨囊1的体积随墨囊内墨水体积的变化而变化，柔性墨囊1上端套在连通器2下端，两者开口相互连通，且连接处保持密封；所述连通器2的上部设置进墨口3，在进墨口3上设置密封塞4，在柔性墨囊1下端靠近笔尖处设置节流墨阀5。

加墨过程：

在储墨结构没墨时，柔性墨囊1处于收缩状态，如图1、2中所示。加墨时，透过进墨口3将密封塞4下压，使进墨口3打开，墨水通过进墨口3流入，然后在连通器2的引流下，墨水流入柔性墨囊1中，柔性墨囊1在墨水的充盈作用下，体积膨胀，变成图2中所示的柔性墨囊，墨水充墨完成。

放墨过程：

如图2所示，此时柔性墨囊1处于墨水充盈状态。使用过程中密封塞4在弹簧6的作用下，紧顶在进墨口3的位置，整个储墨结构的上部处于密封状态，不会出现漏墨等问题。上端密封，柔性墨囊1在重力以及本身收缩弹力的作用下，将墨水挤压至下部的节流墨阀5中，节流墨阀5限制墨水的出流速度，不同的类型的笔，节流墨阀5的限流速度不同，搭配的笔尖也不同，可以达到不同的书写效果，通过控制节流墨阀5的限流来达到不同的书写需求。

实施例4

作为实施例3的一种延伸设计，加墨方式的选择可以有很多种，其原理就是将连通器上端连接进墨装置，墨水由进墨装置，从进墨口3进入连通器2，通过连通器2进入柔性墨囊1中，进墨装置是一种可以在加墨时打开，加墨完成时即关闭的装置。可以根据各种使用情况更换不同的进墨装置，如通过类似医院点滴瓶、硅胶塞进液等，这些都可以使用。

由于柔性储墨结构的特点，对柔性储墨结构加墨大多数是通过外力作用，形成进墨口的压力差来实现加墨。如采用医院吊水瓶采用的硅胶赛封住加墨口，通过针孔刺穿硅胶塞，墨水通过针孔注入墨囊中，注入完成后将针孔拔出，硅胶塞自动愈合完成密封。也可以采用别的密封加液的结构，只需要注意，在注墨过程要避免空气注入，空气的进入会影响整个储墨结构内部的储墨容量和影响出墨。所以只要能满足密封加液的需求，各种加液的结构都适用。

实施例5

作为实施例1-3中节流装置与笔尖的搭配，本发明的储墨结构可以和各种笔尖适配。柔性墨囊下端开口连接节流墨阀，书写时进墨口处于密封状态，柔性墨囊中的墨水通过节流墨阀流向笔尖，柔性墨囊的体积随着墨水的流出而逐渐变小。

不同的笔尖使用的墨水一般也不同，并且，不同墨水笔的笔尖出墨、书写的原理不同，所以不同墨水笔的墨水出流速度也不同，而节流装置的目的就是控制墨水的出流速度，所以，节流墨阀可以根据墨水笔的笔尖情况来选择，中性笔、钢笔、马克笔的节流墨阀都不相同，不同墨水笔使用的结构不同，如类似钢笔的毛细结构，对从墨囊流出的墨水节流，限制墨水出流速度；如马克笔，水彩笔，油性笔通过类似海绵结构，通过墨水的张力控制流速；如中性笔和圆珠笔，通过滚珠和笔尖配合的间隙限制墨水出流速度等。

由于柔性墨囊的柔性结构，墨囊的体积随着墨囊内部墨水体积的变化而变化，所以，墨囊内部的压强总是高于大气压的，所以，通过控制墨囊放墨时的收缩性来限制出流速度。

实施例6

作为实施例5的进一步优化，对于柔性墨囊材料的选择，本发明的创新点在于使用柔性的储墨结构，柔性墨囊满足体积在使用中随着储墨结构内部的墨水体积变化而变化。

要实现这种特性，首先是储墨材料是柔性的，第二是使用时储墨材料会随墨水变化而变化。

目前墨水笔的储墨结构，理论上都是刚性的，就是指在使用过程中储墨结构的体积都不会随着墨水体积变化而变化，如中性笔、圆珠笔的笔芯就是一种钢性的塑料管状结构，使用过程中储墨结构的体积不会发生改变；马克笔、油性笔、水彩笔是一种管状塑料中塞入海绵，虽然这种管状塑料在人力按压下会扁下去，但是，在使用过程中其储墨结构的体积并不会发生变化。钢笔的储墨结构较多，如纯刚性的管状结构，通过活塞抽墨来实现加墨；或乳胶管的储墨结构，充墨时，通过人工反复按压乳胶管，使其收缩的储墨结构，在松手时乳胶管在弹性恢复力下，恢复体积并将墨水抽入储墨结构中，而这种储墨结构使用时，其乳胶管的体积并不会随着墨水的消耗而变化，而是通过钢笔内部的毛细的作用使空气进入，平衡管内压强。本发明的储墨材料选择一种柔性的材料，是一种会随着内部墨水体积变化而变化的材料，如塑料薄膜材料，柔性乳胶材料等等。只要可以满足本发明特性的柔性材料均可。

实现第二种特性的方式方法有很多，如储墨材料是一种柔性且具有一定收缩性的材料，其收缩性会给墨囊内墨水压力，将墨水压至节流墨阀并流出笔尖，这样随着墨水的消耗其体积也会减小，在加墨时，只要加墨的墨水压力大于墨囊内部的压力，就可以将墨水加入墨囊，墨囊随着墨水的加入而膨胀；再如，在重力作用下，由于墨囊是柔性的，节流墨阀处的压强大于大气压强，墨水流出，柔性墨囊体积减小，达到平衡大气压的作用，墨水靠重力流出。

本发明的是一种适配性极强的储墨结构，除了可以满足现有墨水笔的笔尖的放墨需要。也可以根据该储墨器设计新型的笔尖，该储墨结构使墨囊内的压强一直处于稳定且略大于的大气压的状态，所以对笔尖的要求很低。

本发明使用的结构是一种柔性的储墨结构，储墨结构的体积会随其内墨水的体积变化而变化。只要达到这种设计效果，储墨结构的形状可以根据使用、设计需求等去改变，所以储墨结构的形状不是固定的，可以根据需要去改变，只要能满足上述设计所需的功能效果就可以。

本申请综合了各种墨水笔的储墨、书写、加墨的要求，在设计上解决了无法加墨、钢笔的使用过程容易漏墨，墨水干涩堵塞加墨孔，以及油性笔出墨量太小等问题。

现有的所有墨水笔的储墨部分都是理论刚性的，就是在书写过程中，储墨结构的容积不会随着墨水的消耗而变化，而此设计的这种柔性的，在书写过程中储墨容积会随着放墨而变化的这种结构有着绝对的结构和原理的创新性。

本申请实施例只是用于说明本申请所公开的技术特征，本领域技术人员通过简单的替换所进行的改变，仍然属于本申请所保护的范围。

Claims (6)

1.一种具有反复充墨功能的墨水笔，其特征在于：包括笔本体和安装在笔本体内的储墨结构，所述储墨结构的体积随储墨结构内墨水体积的变化而变化。

2.根据权利要求1所述的具有反复充墨功能的墨水笔，其特征在于：所述储墨结构包括柔性墨囊、连通器、进墨口、密封塞、节流墨阀，所述柔性墨囊的体积随墨囊内墨水体积的变化而变化，柔性墨囊上端套在连通器下端，两者开口相互连通，且连接处保持密封；所述连通器的上部设置进墨口，在进墨口上设置密封塞，在柔性墨囊下端靠近笔尖处设置节流墨阀。

3.根据权利要求2所述的具有反复充墨功能的墨水笔，其特征在于：所述连通器上端连接进墨装置，墨水由进墨装置通过进墨口进入连通器，由连通器进入柔性墨囊中，进墨装置为加墨时打开，加墨完成后关闭的装置。

4.根据权利要求3所述的具有反复充墨功能的墨水笔，其特征在于：所述密封塞为钉状结构，密封塞的杆部套有弹簧，密封塞杆部下端塞插在连通器的上端开孔中，并可在连通器的开孔中滑动；密封塞上部的密封圈顶在进墨口中，与进墨口相配合，在书写时，弹簧将密封塞顶在进墨口中，保证笔内的墨水密封在笔内；在充墨时，密封塞在外力作用下下移，不再顶住进墨口，墨水通过进墨口注入储墨装置，随着墨水的进入，柔性墨囊的体积逐渐膨胀，完成充墨后，外力撤出，密封塞在弹簧作用下复位，进墨口密封。

5.根据权利要求2所述的具有反复充墨功能的墨水笔，其特征在于：所述节流墨阀的下端连接着笔尖，节流墨阀通过控制柔性墨囊放墨时的收缩性，来限制出流速度。

6.根据权利要求1所述的具有反复充墨功能的墨水笔，其特征在于：所述笔本体为根据需要更换笔尖和墨水的结构，包括钢笔、中性笔、马克笔，水彩笔、油性笔、记号笔、毛笔。