CN1185112C - 集流型书写用具 - Google Patents

Abstract

一种集流型书写用具，其包括一个分隔部分和一个通气管，分隔部分将一个墨腔大致分成两个部分，通气管具有一个管状的通气部件，该通气部件使得分隔部分前后两侧的空间能相互流通；至少在分隔部分的一个部位处设置一个墨水导引部件，其尺寸小于通气部件的尺寸，其中，在集流器和通气管之间设置了一个允许墨水和气泡通过的空间部分。从分隔部分到集流器后端之间的各个部件被布置成：使得墨水除能扩散到墨腔内壁面上之外，还可扩散到其它所有部件的表面上。通气管上管状通气部分的端部被进行切割以有效地增大开口面积，该书写用具被设计成满足两个关系式：Ts＞Is和Tt＞It，式中Ts为通气部件的总最小横截面，Tt是通气部件的总长度，Is为墨水导引部件30的总最小横截面，It为墨水导引部件的总长度。

Description

集流型书写用具

技术领域

本发明涉及对所谓集流型书写用具的改进方案，这种书写用具例如为圆珠笔、毡尖笔、标记笔、自来水笔、微管书写用具等，它们在前端具有一个书写笔尖，以及一个用于直接存储墨水的墨腔，以及一个用于吸收内部压力波动的集流器或开槽调节器。尤其是，本发明涉及一种改进的机构，用于解决涌墨问题，当集流型书写用具用在有剧烈压力波动的环境中—例如在飞机上，就会出现涌墨问题。

背景技术

现有技术中这样的书写用具是公知的(见图27)，其具有一个集流器，其作为一个内部压力调节器设置在一个普通的笔尖组件1和一个墨腔3之间，用于保留自由态的墨水2并调节墨腔的内压，以防止墨水从笔尖组件的尖梢泄漏出，并防止墨水从一个气孔10中涌出。对于集流型书写用具，通过将从墨腔3中流出的、粘度相对较低的墨水2保持在制于集流器6中的保持槽13内，并将墨水返回到墨腔3中，可调节内部压力平衡，这就意味着这种书写用具具有保护书写笔尖不受压力变化影响的功能。集流型书写用具具有优异的性能，例如：具有大的墨水储存量、直至到最后一滴墨水也能保持墨水流量的稳定、并使得笔中的墨水2余量可从外面看到。

但是，由于集流型书写用具是直接储存墨水2，且允许墨水流到集流器6中以及从集流器中流出，因而很严重的一个缺陷在于：当书写用具暴露于某种环境中时，集流器6中的墨水量超出了其最大容墨能力，则由于再无任何空间止留墨水，所以墨水2会经书写用具上的气孔10涌流到外部，而弄脏手指或衣服，其中的最大容墨能力即为内部压力调节能力的上限。作为在一定程度上解决这一问题的措施或增大保险系数的对策，可以加大集流器6的容量或减小墨腔3的储存容量。在市场上已经有这样的书写用具出售：其采用了能防止墨水在通常环境中发生涌流的集流器，其中的通常环境是指有中等程度温度变化等条件的环境。

考虑到安全系数的情况，目前的情形是这样：集流型书写用具倾向于采用更粗的笔管，但采用比目前更粗的笔管会使得书写用具难于夹持并丧失时尚性。当墨腔3被减小时，墨水储量的变小会使书写用具的寿命变短。当将普通的集流器6加长时，由于作用在笔尖组件1上的墨水压头H是与气/液交换器18到书写组件的尖梢9的高度成比例的，所以墨水压头H就会增大，因而由于重力的作用，墨水2易于从笔尖9中泄出。

在另一方面，当书写用具在地面一标准大气压的条件下戴上笔帽，然后在飞机内摘下笔帽时，由于飞机中的气压一般降低到0.8标准气压，则笔内部一标准气压的压力会立即减压平衡到约为0.8标准气压的外界压力，从而内部的墨水2就会冲涌到集流器6中气体流道周围的空间中，这样，墨水2就会从气孔10涌出，而不能被保持槽的整个部件适当地止留住。为了解决在压力变化条件下的涌墨问题，在日本实开平3-031580、日本实开平3-031581、日本特开平9-104194以及其它文献中公开了一些装置和发明方案。但是，这些公开的方案只具有阻挡墨水直接冲流向气孔的功能，而这并不是足够的，因而，一直希望能有解决问题的更为有效的改进技术或其它方式。

如日本特开平4-227886和其它文献所公开的那样，存在这样的发明：采用了一个供气管。但是，这样的普通发明存在的问题是：书写用具不能连续地书写，除非是将书写元件不时地上下翻转以供应墨水，还存在的一个问题是：墨水的容量在开始时就要是半满。因而，由于开始时墨水量就是不足的，必须要对顾客作使用指导或原因解释。由于考虑到书写用具可能会用在这样的环境中：气压频繁地急剧升高、减低—例如书写用具被从一架飞机带到另一架飞机上；或者是从低温的室外带到加热器的前面，所以希望能有一种优异的自由态墨水集流器型书写用具，其应当不需要象上述那样对顾客作任何的使用说明，并采用了能对抗反复环境变化的有效措施，且通过采用低粘度的墨水而具有良好的书写舒适性(书写性能)。

另外，由于集流型书写用具存在当墨水用光时书写寿命迅速结束的问题，所以在书写用具的墨水余量较少时，必须要带上一支备用笔。因而希望能有一种集流型书写用具：直到接近于书写结束时，其一直具有大的墨水量—这是集流型书写用具的主要特征，且具有布条型(fabricsliver)书写用具的书写性能，这种书写用具能在一段较短的时间内，逐渐减小墨水的供应量，从而在最后一滴墨水被用光后，该笔还能用来写一些字。现有技术中还存在其它的一些问题，包括：当笔被头朝上放置较长时间后，墨水就从笔尖处回流了，从而就很难进行书写、以及产生墨水前向泄漏的问题，这是因为由于集流型书写用具固有的功能缺陷，当笔处于笔尖向上状态时，墨水会回落，气/液交换器会变干，即使当笔返回到笔头朝下状态时，如果有一部分物体阻挡住了墨水的回流路径，则气/液交换器仍然不能被重新润湿。即使充有相同量的墨水，集流型书写用具所输送的墨水量也大于通常的布条型书写用具的墨水量，从而寿命较短。因而，希望能尽可能地避免采用减小墨腔容积的方案。人们希望能解决这些问题。

在书写过程中墨水2会被逐渐消耗掉，所以集流型书写用具要被设计成能通过气/液交换器18将外界空气吸入到墨腔3中，从而避免内部压力降低(参见图27)。因而，通常必须要在集流器6的后方留有一个空间，用于使气泡能自由移动。如日本实开昭59-184682以及其它文献中公开的现有技术，通常采用这样的结构：在墨腔中设置一个诸如吸墨器等的固态物体，其与集流器的后侧接触。在这样的结构中，如果在气/液交换器处产生的气泡在无阻力条件下不能穿过被墨水浸湿的吸墨器，则吸墨器本身就成为了一个第二气/液交换器，由此书写用具中的内部压力就减低，造成墨水供应不足以及其它的书写不良。

为解决上述问题，必须要设计一种结构，其将不封闭集墨器的后方，而采用任何其它的对策。但是，集流器中的气/液交换器通常是被设计在一个位置点处的，意图在于使得气/液交换器的位置能被很好地调节，以使得在组装完成后气泡能穿过吸墨器。另外，由于笔被掉地或受到其它的冲击时，吸墨器和其它部件可能会向前移动，从而使得用于允许气泡运动的空间移位，或者使得用来在压力急剧变化时从墨水中排出空气的气道变窄。因而，也希望能有解决这些问题的方案。

因而，本发明的主要目的是提供一种改进的集流型书写用具。详细来讲，本发明的目的是提供一种书写用具，其无须采用那些对使用造成限制的特殊结构，通过吸收墨腔3内部由于温度或气压变化而出现的压力变化，就能避免由于墨水2从笔尖组件1的尖梢9前向泄漏、或者是由于压力变化超过了集流器6调压能力的限度而使墨水2从气孔10中涌出而弄脏用户衣服或手指等的意外事件。

现有技术中一直希望能解决集流型书写用具的缺点：即易于出现涌流，尤其是当它们在飞机上使用时，或者是在温度有剧烈变化的环境中，因而，本发明的一个目的是设计一种并不昂贵的集流型书写用具，其消除了上述的缺陷，同时可保持原来的外观和书写长度(寿命)不变。

发明内容

一般来讲，集流型书写用具包括圆珠笔、自来水笔、微管书写用具，它们具有一个供墨芯(中央芯8和/或集流器芯7)，用作低粘度(100mPa·s或更低)墨水2从墨腔3流向位于笔尖组件1尖梢部的书写尖9的流路；或者是具有一个供墨部分，其由集流器6中的一条缝隙构成(在有一条垂直槽14延伸向笔尖的情况中)，集流型书写用具还包括毡尖笔、标记笔等其它笔型，在这些书写用具中，中央芯8或集流器芯本身就作为书写笔尖1。下文中，供墨芯(中央芯8、集流器芯7等)也将包括那些自身就作为笔尖的笔芯。

集流器6设置在墨腔3和一个笔尖组件之间，其中的墨腔3为杯形形状，其底部上一体地制有或组装了一个单独的部件，例如为尾塞或类似部件，其中的集流器可由多个保持槽13(通常是由多个翼片限定成的多个间隙)、一个气槽15、以及一个狭窄的纵向槽14构成，气槽通向外界大气，狭槽14形成了各个保持槽13之间的连接通道，集流器也可以采用由纤维束制成的保墨机构，从而利用毛细作用保持着墨水2。为集流器6设置了一个尺寸足够小的气/液交换器，其适于被墨水2润湿，从而使得墨腔3能与外界大气隔绝，空气除了经气/液交换器18之外，再无其它途径进入到墨腔3中。

在本发明中，作为本发明的一个有效措施，一个集流型书写用具上首先设置了一个通气管25，该通气管具有管状的通气部分27，该部分是一个整体件或者是用多个部件装配而成的，用于将在墨腔3后部发生膨胀的空气释放到集流器6a一侧，以防止气压作用在墨水2上。这种结构作为一个有效的装置，能防止在笔尖组件朝下放置状态下、当墨水2已经被用去一些/或者当空气占据了墨腔3中一部分内部空间时发生墨水涌流。所说通气管25与一个分段部分26制成一体，或者是作为一个单独的部件，分段部分26用于将墨腔3实际分隔开，从而空气能通过通气管25的通气部分27容易地进行换气。可是在分段部分26上、或者是在墨腔内壁上、或者是兼在二者上形成一个墨水导管30，该导管是由一个槽、孔或类似结构形成的。

作为本发明的另一个有效措施，墨腔3中设置了一个吸墨器31，其与用于将墨水2从墨腔3引流向笔尖组件1的中央芯8、集流器芯7或纵向槽14相连接，吸墨器是用布条、海绵、纤维束、发泡材料等能吸收墨水的材料制成的。吸墨器31被设计成这样：其长度至少能到达比墨腔3的大致中间位置更靠后的位置，且其径向尺寸被设计成这样：环绕其形成了一个空间，以允许自由态的墨水自由流动。另外，该吸墨器被设计成能从前侧吸收墨水2和从后侧吸收墨水，此处的前、后侧是由上述通气管25的分段部分26分隔开的。可用纤维束、布条、连续发泡的海绵或其它物品作为吸墨器31，其中的纤维束是通过粘接或加热的方法将普通的纤维结合在一起而形成的，布条是利用一种包层封裹软纤维而制成的。为了能使墨水的使用效率提高，可合适地采用一些必要的方法，例如将吸墨器中毛细作用的强度减弱成弱于中央芯8和集流器芯7的毛细作用的方法。

为了避免减小墨腔3的容量，最好是使通气管25的体积尽可能地小。在本发明中，在实行上述措施的前提下，如果通过将非必要的壁和型材减薄、从而使各个部件尽可能地成为细条，就可避免要低效率地加大笔管尺寸的情况。从这一点考虑，通气部分27和分段部分26被设计成可通过吸墨器31和墨腔内壁34的配合就能而布置好，由此可去掉多余的部件，从而增大墨腔3的容量。

作为本发明的另一个有效措施，为了使气泡能从上述的吸墨器31和通气管25等部件处不受到明显摩擦作用地移动到后部空间中，而在集流器6a和通气管25之间设置了一个空隙部分42，其中的气泡是在书写过程中，当空气从外部经集流器6的气/液交换器18进入到墨腔3时产生的。当书写用具前端朝下地掉地时，书写用具的内部部件就会向前移动。由于吸墨器是由纤维束等物品制成的，且由于其吸附了墨水而重量增加，所以很难对其进行固定，所以最好能设置某些形式的运动防止装置。

考虑到上述的内容，在本发明中，设置了一个衬垫部分43，其具有一个突起44或气泡通道45，其形状被设计成可限定所说空隙部分42的尺寸。该空隙部分42的目的是为了确保能有一个空间让在气/液交换器18处产生的气泡平稳地进入到墨腔3中。尤其是，设置这样的结构是为了能限制内装件由于掉地而产生运动，并保护书写性能不会变劣一即使是在内装件已发生运动的情况下。

另外，墨腔3包括一个可储存墨水的吸墨器31，其将墨水传送到一个中央芯和8或一个集流器芯7，再由它们将墨水3引向笔尖组件1，该吸墨器31被设计成这样：其长度至少能到达比墨腔3的大致中间位置更靠后的位置，且其径向尺寸被设计成这样：在墨腔3中形成了一个环绕其自身的空间，以允许自由态的墨水2能流入到该空间中或从该空间流出。该吸墨器31被设计成至少能通过其前方开孔和后方开孔来吸收墨水2，且衬垫部分43上制有一个气泡通道45以及一个用于限制吸墨器31向前移动的抵接部47，其中的气泡通道至少不会阻塞吸墨器31前端部周围的部分。由于衬垫部分43上的气泡通道45至少不会阻塞吸墨器31的前端部分，所以气泡能平稳地进入到墨腔3中。由于所设置的抵接部47限制了吸墨器31的前向运动，所以在此情况中，确保能有一个空间让气泡能平稳地通过。

该衬垫部分43可被制成一个单独的部件，但也可以同集流器6、6a的后端制成一个整体，由此来减少零部件的数目。

所说空隙部分42还具有这样的功能：当书写用具所处大气环境中的气压较低时，其可作为空气流道，使得墨腔3中较高压力的空气可被排出。

作为本发明的一个有效措施，从分段部分26到集流器6a后端之间的各个部件，除了墨腔3之外，都与墨腔3、分段部分26以及集流器三者中至少之一整体地模制出，或者是以足够小的间隙靠近墨腔3、分段部分26以及集流器三者中至少之一地固定着，或者是与这三者中至少之一接触地固定着，而从分段部分到集流器后端之间的各个部件中，除了墨腔3之外，都被布置成这样：使得墨腔2除可扩散润湿墨腔3内壁面34之外，还可扩散到其它所有部件上而将它们润湿。

总而言之，在正常的书写过程中，当该书写用具处于头朝下状态时，气/液交换器18能被墨水2润湿，墨水2是从墨腔3经集流器6a流向交换器的。因而，通过利用小直径的弯液面机构在墨腔中形成一个减压状态，就可以肯定地实行所谓集流型书写用具的功能。

作为本发明的第二措施，墨腔3中设置了一个吸墨器31，其与用于将墨水2从墨腔3引流向笔尖组件1的中央芯8、集流器芯7或纵向槽14相连接，吸墨器31是用布条、海绵、纤维束、发泡材料等能吸收墨水的材料制成的。吸墨器31被设计成这样：其长度至少能到达比墨腔3的大致中间位置更靠后的位置，从而至少可从吸墨器31的前侧部分和后侧部分来吸收墨水。可用纤维束、布条、批量成型的发泡海绵或其它物品作为吸墨器31，其中的纤维束是通过用粘接或加热的方法将普通的纤维结合在一起而形成的，布条是用一非吸附性的包层封裹软纤维而制成的。为了能使墨水的使用效率提高，可合适地采用一些必要的方法，例如将吸墨器中毛细作用强度减弱成比中央芯8和集流器芯7中毛细作用弱的方法。

当该书写用具被组装时，或者是当该书写用具以向下姿态夹持时，最好使上述的吸墨器31和通气管25不易于活动，以阻止内装件在内部来回冲撞，或者使其能稳定地保持着所吸附的墨水2。

在本发明中，通气管25上制有一个握持部分46，其能与吸墨器25产生摩擦作用，从而以一定的强度支持着吸墨器，该强度至少要大于当书写用具静止不动时阻止吸墨器受重力作用掉落所需的强度。

握持部分46被设计成这样：其能与吸墨器31作用而产生一个摩擦力(最好该摩擦力要大于等于吸墨器与墨水的重量和，并等于小于100N，100N以下的摩擦力可保证安装容易，摩擦力的范围在3N到30N之间是最为理想的)，该摩擦力大于等于吸墨器31的重量，从而当书写用具处于静止状态时，吸墨器31不会移动。具体来讲，在通气管25中一体地制出一些凹切或一个小径部分一或者也可以作为一个单独部件，从而可对吸墨器31进行压装。

如果该书写用具以前端朝下姿态(笔尖组件1朝下)掉地了，经常会发生书写用具中的内部件向前移动而造成缺陷的情况。但是，由于吸墨器31是由纤维束等类似物体构成的，且由于其吸收了墨水，因而重量加大，所以很难对吸墨器31进行固定，但最好能设置某些形式的防止活动装置。另外，考虑到组装过程中的运输，吸墨器31和通气管25必须要至少不能由于重力作用而移动。很理想且很重要的一点是：即使在掉地的情况下，它们也不会移动。作为本发明的第三个有效措施，墨腔3中设置了一个能储存墨水的吸墨器31，从而将墨水引向中央芯8、集流器芯7或纵向槽14，由它们将墨水2从墨腔3引流向笔尖组件1。吸墨器31被设计成这样：其长度至少能到达比墨腔3的大致中间位置更靠后的位置，从而可从前开口28和后开口29吸收墨水，且通气管25上具有一个抵接部47，其用于至少阻止吸墨器31向前移动(朝向笔尖组件移动)。

作为本发明的第四个有效措施，通气管25的通气部分27具有一个前开口28和后开口29，且前开口28的开口部位在墨水导管30周围，或者是比墨水导管30更前或更靠近笔尖组件1，而后开口的开口部位在轴向方向上比墨水导管30更靠后，结构设置满足这样的关系：

Ts＞Is，且Tt＞It，

式中“Ts”为通气部分27的总最小横截面，“Tt”是通气部分的总长度，“Is”为墨水导管30的总最小横截面，“It”为墨水导管的总长度。所说的总最小截面是指在假如有多个导管或通气管的条件下，所有最小横截面的总和。总长度是指在假定有多个导管或通气管的类似条件下，所有长度或类似尺寸的和(包括Z字形或弯曲段的总展开长度)。

总之，通气部分27被设计成这样：其对墨水2流或气流的流动阻力要小于墨水导管30的阻力，从而当笔尖组件1朝下放置时，墨水2可容易而自然地从墨腔3流到集流器6a一侧。通气管25可由诸如透明ABS、AS、PS、PP、PE、PET、PC、透明PA等树脂材料制成。且这些树脂中揉和了表面活性剂等添加剂，也可以用各种合金制成。总之，通气管是用含有透明树脂的材料注塑成型制成的，这些材料对墨水具有抗蚀性。

作为本发明的第五个有效措施，墨腔3中设置了一个吸墨器31，其与中央芯8、集流器芯7或纵向槽14相连接，以将墨水2从墨腔3引流向笔尖组件1，吸墨器31是用布条、海绵、纤维束、发泡材料等能吸收墨水的材料制成的。吸墨器31被设计成这样：其长度的范围至少是从比墨腔3的大致中间位置更靠前的位置到比墨腔3的大致中间位置更靠后的位置，其中在墨腔3的大致中间位置处，自由态的墨水储存在墨腔3中，该吸墨器31可从其前侧部分和后侧部分吸收墨水2。可用纤维束芯、布条制成吸墨器31，其中的纤维束是通过用粘接或加热的方法将普通的纤维结合在一起而形成的，布条是用一非吸附性的包层封裹软纤维或连续发泡的海绵而制成的。为了能使墨水2的使用效率提高，可适当地采用一些必要的方法，例如将吸墨器中毛细作用的强度减弱成弱于中央芯8和集流器芯7中毛细作用强度的方法。

作为本发明的第六有效措施，由透明的墨腔3、集流器6a以及吸墨器31形成了一个环绕吸墨器31的空间，该空间能允许墨水2流动，并允许剩余墨水量能从外面看到，而通气管25的后开口29被设计成开口在墨腔3中存储自由态墨水部分的大致中央部位(最好是位于墨水存储部分的重心处)，且通气管25前开口28的开口部位在集流器6后端附近。

此处，设计满足关系式3和4：

关系式3：K＞Ts·Tt＞0.01·Y＞Is·It，以及

关系式4：Is＞2·B·B(即Is大于B平方的两倍)

式中，“Ts”为通气部分的总最小横截面，“Tt”是通气部分的总长度，“Is”为墨水导管的总最小横截面，“It”为墨水导管的总长度，“Y”为墨腔的最大墨水容量，“K”为集流器的最大容留墨水能力，且“B”为气/液交换器的最小宽度。此处，总最小横截面和总长度的定义与上文相同。

现有技术中已知的是：如果集流器的最大容留能力被设定为典型墨腔容积的10％到30％，则集流器的工作将是良好的。通气管25的通气部分的容积被设计成小于集流器的体积，但大于气泡移动所需的容积。墨水导管30的尺寸被设计成这样：使得气泡不大可能通过，而墨水2则不会受到阻力作用，能比穿过集流器6a的气/液交换器18更为容易地穿过导管。换言之，墨水导管的尺寸被设计成：能获得促进墨水流通的毛细作用。当墨水导管30的横截面被设计成大于气/液交换器18的弯液面尺寸(宽度B的平方)时，通过使墨水导管30中象集流器中气/液交换器18那样形成弯液面，就可以消除墨水2不能从后墨腔38移动到前墨腔37的缺陷。

作为本发明的第八有效措施，通气管上通气部分的端部上制有斜切部分，设置这样的斜切部分能使得气泡容易脱离后开口。由此，可解决气泡密集在通气部分上的问题，这一问题会对书写性能造成不良影响。

对附图的简要说明

图1是一个部分剖开的俯视图，表示了根据本发明第一实施方式的书写用具；

图2是一个轴测视图，表示了根据本发明第一实施方式的辅助保持槽17的一第一示例；

图3是一个俯视剖面图，表示了根据本发明第一实施方式设计的第一示例书写用具的整个结构；

图4是一个放大的俯视剖面图，表示了根据本发明第一实施方式的第一示例性书写用具上一部分的；

图5是沿图4中的A-A线所作的截面图；

图6是一个放大的俯视剖面图，表示了根据本发明第一实施方式的书写用具的一部分；

图7是沿图6中的B-B线所作的剖面图；

图8是一个放大的俯视剖面图，表示了根据本发明第一实施方式的书写用具的一部分；

图9是沿图8中的C-C线所作的剖面图；

图10是说明性的视图，表示了根据本发明第一实施方式的另一种墨水导管；

图11是一个放大的俯视剖面图，表示了根据本发明第一实施方式的书写用具的第二示例上的一部分；

图12是沿图11中的D-D线所作的剖面图；

图13是一个说明性视图，表示了根据本发明第一实施方式的第三示例中的一个通气管；

图14是一个放大的俯视剖面图，表示了根据本发明第一实施方式的书写用具的第四示例中的一部分；

图15是一个放大的俯视剖面图，表示了根据本发明第一实施方式的书写用具的第四示例中的一部分；

图16是一个俯视剖面图，表示了根据本发明第二实施方式的书写用具的第一示例的整个结构；

图17是一个轴测视图，表示了在根据本发明第一示例的书写用具中的集流器上的辅助保持槽17；

图18是一个放大剖面俯视图，表示了根据本发明第二实施方式的第一示例的书写用具上的一部分；

图19是一个前视图，表示了根据本发明第二实施方式的第一示例的集流器；

图20是一个放大俯视剖面图，表示了根据本发明第二实施例的第二示例的书写用具的一部分；

图21是一个轴测视图，表示了在根据本发明第二示例的书写用具中的集流器上的辅助保持槽17；

图22是一个轴测视图，表示了在根据本发明另一示例的书写用具中的集流器上的辅助保持槽17；

图23是一个俯视剖面图，表示了根据本发明第三实施方式的书写用具的第一示例的整个结构；

图24是一个放大剖面俯视图，表示了根据本发明第三实施方式的第一示例的书写用具上的一部分；

图25是一个放大剖面俯视图，表示了根据本发明第三实施方式的第二示例的书写用具上的一部分；

图26是一个从图24中的E-E方向所作的剖面视图；以及

图27是一个说明性视图，表示了普通书写用具的一部分。

实施本发明的最佳方式

下面将对图中所示的示例作详细描述。图1到图10表示的是本发明的第一实施方式，在图1到图10中表示了本发明的第一示例，第二示例表示在图11和图12中，图13表示的是第三示例，第四示例表示在图14和图15中。

与上文中相同的部件将不作描述地用相同的附图标记指代，该附图标记通用于下文的所有实施例。下面将对本发明进行描述。

如图1所示，本发明第一实施例的书写用具是一个圆珠笔，其由一个笔尖组件1和一个供墨部分组成，其中的笔尖组件1在前尖梢部具有一个用作书写笔尖9的球体，墨水供应部分是由一个中央芯8和一个集流器芯7构成的，它们作为一个墨水供应芯，可建立起从墨腔3到书写笔尖9的墨水2的流路。本文中，墨水供应芯(中央芯8、集流器芯7以及类似部件)可包括自身作为笔尖的那种笔芯。

对于笔尖组件1，如上文所提到的那样，书写用具可采用多种类型的笔头。在底部一体成型的杯形墨腔3和笔尖组件1之间设置了一个集流器6a，它是由多个翼片12组成的，翼片12之间形成了多个保持槽13和一个狭窄的纵向槽14，纵向槽14构成了在一个与外界相连接的气槽15(见图3)与各个保持槽13之间的墨水流通关系，这样就形成了所谓的集流器型书写用具。该集流器6a可以是现有技术中常用的、上文已提到的那种集流器，其具有横向布置的保持翼片12，也可以是采用布条等结构的集流器类型。无论怎样，集流器都是一个在毛细管平衡作用的协助下、通过临时存储墨水而具有调节压力变动功能的部件，且该部件具有使墨腔3中压力相对降低的功能，这是通过在气/液交换器18上采用小直径的弯液面机构来实现的，这样就可以避免作用在笔尖组件1内部的墨水压头过高。

在该集流型书写用具中，自由态的墨水2储存在墨腔3中，而设置在集流器6a中、且足够小的气/液交换器18则被墨水2浸湿，从而墨腔3就与外界空气隔绝，空气除了经气/液交换器18进入之外，是没有其它途径进入墨腔3中的。

通常，集流器6a要经过等离子体处理或用硫酸与铬酸的混合物进行化学处理，也可以添加和揉合成型树脂，还可以用具有良好浸润性的脂皂质成分来镀覆其表面，从而使得集流器易于被墨水2润湿。本发明并不对塑料接口圈5、接头4、笔帽(图中未示出)、墨水2等其它部件作具体限定，它们可适当地选择使用现有的部件。类似地，可选择采用任何墨水作为墨水2，只要其能用于集流型书写用具即可。具体举例包括：水基墨水、酒精基墨水、二甲苯基墨水、各种乙二醇溶剂基的墨水、各种醚溶剂基墨水和以其它溶剂为基的墨水，墨水中含有作为着色剂的颜料、染料，且墨水具有一定的粘度或伪塑性。

集流型书写用具通过保持压力变化的平衡，而具有防止自由态墨水从内部泄漏出的功能。

当墨腔3中的内部压力变化时，墨水2就会通过气/液交换器18进入到集流器6a的保持槽13中，或者是空气经气/液交换器18进入到墨腔3中，这样就可以保持内部压力的平衡，由此，使得作用在笔尖组件1内部的压力几乎不可能偏离墨水压头值H，而气/液交换器18处的弯液面的作用实际上是保持墨腔3一侧的压力低于外界压力，以防止墨水从笔尖组件1前向泄漏。

尽管通过减小气/液交换器18的直径可以降低内部压力，从而容易地防止了墨水泄漏，但与此同时，也阻碍了用于进行书写的墨水流动。因而，气/液交换器18宽度的典型设定值约在0.05毫米到0.2毫米。气/液交换器18是由多个部件相互配合形成的一个槽、孔眼或空隙构成的。如果中央芯和集流器芯是由布条制成的，则就象纤维束芯一样，纤维之间的间隙就起到了该气/液交换器18的作用。

当墨腔3中的墨水2的量由于书写消耗而降低到略大于集流器最大保液量的水平时，墨腔3中空气的膨胀收缩程度变为最大。为了应付这一问题，现有的集流型书写用具被设计成这样：当墨腔3内空气由于外界压力的增大或减小、或者是温度的变化而发生膨胀或收缩时，通过用墨水2注满集流器，来不使墨水2从气孔10涌出。一般来讲，在墨腔3容积与集流器最大保液量i之间的相互关系是公知的。书写用具通常被设计成这样：最大保液量i约为墨腔容积的10％到30％。

如果加大最大保液量i对墨腔3尺寸的比例，则还可以提高对涌流的安全系数。但是，如果集流器被制得太长，作用在笔尖组件1上的墨水压头H就会过高，从而就会造成墨水从笔尖组件前向泄漏的问题。如果集流器的直径被制得太粗，则笔管的尺寸也要变粗，造成夹持困难，并影响其外观和时尚性。如果墨腔3被制得小一些，墨水储量就会变小，导致书写长度变短。因为这些原因，如图1所示那样，除了主保持槽16之外，还制出了另外一些辅助保持槽17，从而在不增加墨水压头H的前提下增大集流器的保液量。

图2是一个轴测视图，表示了辅助保持槽17(即隔板部分19)。

隔板部分19被设计成：其最前端的隔板部分19c上制有气/液交换器18，最后端的隔板部分19d面对着墨腔3，且中间延伸的隔板部分19a用于连接在最前端隔板部分19c和最后端隔板部分19d之间。图2(图17、21和图22中也类似)中用剖面线表示的部分是被墨水2浸湿的，因而与外界空气阻断。墨腔3的换气是通过气/液交换器18进行的。

在辅助保持槽17的长度范围内，以设定的间距在外周表面上制出了多个象翅片的、直立突出的肋片状翼片12a，并利用它们之间的间隙构成了保持槽13a。在该实施例中，以恒定的间隔设置了六个翼片12a，它们组成了辅助保持槽17。

隔板部分19和气/液交换器18(槽或眼)是可被墨水2浸湿的，从而使得墨腔3的内部基本上隔绝于外界空气。为了能在书写过程中进行换气，由气/液交换器18单个作为换气机构。

隔板部分19可用一个部件构成，或由几个部件组合而成，这些部件上未特意设置槽或孔。作为备选方案，隔板部分可用制有细槽或小孔的一个部件、或几个部件制成，只要其中的细槽或小孔的尺寸远小于气/液交换器18的尺寸即可，从而一旦部件被墨水2浸湿后，就不会允许空气从其经过而发生流动，或者也可以说是基本上实行了封闭。

在由中间延伸隔板部分19a、最后侧隔板部分19d和最前侧隔板部分19c围成的空间中形成了一个封闭部分19b，该部分构成了一条渠道，该渠道能允许由于空气流动而进入到笔中的气泡从气/液交换器18运动到墨腔3这一侧。

封闭部分19b被制成了一个相对较宽的槽、切口或孔，用于允许空气流动产生的气泡能移动到墨腔3一侧，且该封闭部分的构造最好是这样：当书写用具以笔尖朝下状态放置时，该部分中通常被墨水2灌满。本实施例中的封闭部分19b被设计成这样一个空间：在从气/液交换器18一侧到墨腔3一侧，其在集流器6a径向方向上的深度逐渐加大。相比于封闭部分19b开口区保持恒定的设计，这种将设置成开口区从气/液交换器18一侧向墨腔3一侧逐渐增大的设计使得在气/液交换器18处产生的气泡能平稳地移动到墨腔3一侧。

另外，封闭部分19b中制有几个横向槽22和一个狭槽21，狭槽21将墨水2引流向气/液交换器18。

由于狭槽21几乎具有与主保持槽16上的窄纵向槽14相同的功能：即引流和连通墨水2，所以其尺寸和结构可类似于纵向槽14的尺寸和结构进行设计，但是也可以用一个切口或孔构成，只要它们能具有将墨水2引流到横向槽22的功能即可，其中的孔是由几个部件相互配合而围成的。

此外，为了将墨水2从横向槽22中引流到保持槽13a中，在延伸隔板部分19a的外周面上制出了隔板部分槽23，这些槽的宽度与保持槽13a的宽度相同。

为了能将墨水2从狭槽21引流向隔板部分槽23，在封闭部分19b中制出了横向槽22，用于连通狭槽21和隔板部分槽23。

横向槽22可由槽、切口、孔、多个部件围成的空隙来构成，只要在实质上能将墨水2引流向辅助保持槽17，其也可以用任何其它结构和形状的部件来构成，它们具有将经狭槽21从墨腔3引流出的墨水2连通向辅助保持槽17的功能。

另外，在本实施例中，为了使墨水能平稳地从封闭部分19b一侧流向辅助保持槽17一侧，延伸隔板部分19a的边缘被进行了切边，从而形成了斜切倒角24(还可参见图26)。

倒角24被制成这样：随着其从封闭部分19b一侧向辅助保持槽17一侧延展，开口的尺寸越来越小。

在本实施例中，墨水压头H是从气/液交换器18到笔尖组件1的书写头9之间的高度差。也就是说，墨水压头与普通的集流型书写用具中的情况相同，因而不会产生前向泄漏、或墨水从书写笔尖9中漏出的问题。但相比于普通形式的构造，由于辅助保持槽的最大保湿量ie增大了集流器6a的最大保湿量i，所以对墨腔3中气体空间膨胀或收缩的调节能力提高了。因而，这样形成的集流型书写用具在应对压力波动和温度变化时的能力得到了提高。

如果发生了急剧的压力变化，在墨水流入到集流器6a的主保持槽16中的同时，墨水引流和排出设计还使得墨腔3中墨水2能流入到辅助保持槽17中，该设计目的在于连通本发明的辅助保持槽17与墨腔3中的墨水2，该连通路径是由狭槽21、横向槽22、隔板部分槽23等构成的。总而言之，与仅用气/液交换器18阻挡全部墨水2涌流或冲流的现有的结构不同，本发明中，墨水还会流到辅助保持槽17中，这样就可以消除涌流问题。

另外，设置了辅助保持槽17、横向槽22、隔板部分槽23、以及狭槽21可确保当发生上述的外界气压急剧下降时，墨水2能流入到辅助保持槽17中，这样就可以减少流入到主保持槽16中墨水量，同时还减弱了涌流的能量。

此外，当外界气压急剧升高时，由于辅助保持槽17、横向槽22、隔板部分槽23以及狭槽21的设置关系，在辅助保持槽17中保存的墨水2会容易地回流到墨腔3中，该流动要比经气/液交换器18的回流更为容易。因而，即使再次重复压力升高/降低过程，集流器6a可保存墨水2的保湿容积也能容易地得到恢复，从而可提高了抗涌流的容许余量。

由于隔板部分19是一个相当不规则的结构，所以当装置进行组装或集流器处于头朝上姿态太长时间后，就会出现集流器端面变干的情况。在这样的情况下，会发生该部件很难被墨水2立即润湿的情形。为了能可靠地由墨水2润湿该部件，并在实际上将墨腔3与外界空间隔绝，设置了用于引流墨水的狭槽21以及与该狭缝相连接的横向槽22和隔板部分槽23，横向槽22和隔板部分槽23能使墨水到达辅助保持槽17中，这样，一旦狭槽21被墨水2浸湿之后，整个隔板部分19就马上能被墨水2浸湿。

如图3和图4所示，作为在本发明第一实施例中的有效设计，设置了一个通气管25，目的在于释放顶部空间中的空气，从而当笔尖组件1头朝下时，如果顶部空间(在墨腔3的后部)中的空气膨胀时，能抑制墨水2尽可能少地从墨腔3中流出。

通气管25由一个分段部分26和一个通气部分27组成，分段部分用于分隔开墨腔3，通气部分27中形成了一管状的空气通路，从而可建立起集流器6后端部一侧的前开口28与后开口29之间的空气通路，后开口设置在墨腔3的大致中央位置处，或如图4所示那样，设置在比墨腔3中间位置更靠后的位置处。

当通气管25的后开口29被设置在墨腔6中自由态墨水2储存部分的大致中间位置处时(如果采用了对称墨腔，则就是位于墨水储存部位的重心处)，当工具被设置成头朝下，如果使对涌流的防止能力与书写过程中产生的气泡的活动性之间达到了平衡，就构成了最佳的结构。

分段部分26是被压装到墨腔3的内壁中的，从而实际上将墨腔3分成了前墨腔37和后墨腔38。分段部分26上制有单个墨水导管30，该导管30是由一个槽或孔形成的，槽或孔的尺寸相比于通气部分27要足够小(见图3和图4)。

采用上述的结构设置，当其中墨水量减少的装置被设置成笔尖组件1朝下时，墨腔3中的墨水2就能经墨水导管30从被分段部分26划分开的后墨腔38一侧流到前墨腔37一侧。也就是说，墨腔3被分隔部分26分隔开了，但由于设置了墨水导管30，所以两段之间实际上并不是隔绝开的。因而，这样的设计能实行书写的连续，同时也允许墨水2流到集流器6a那一侧。产品原型试验已经证明在书写过程中，墨水2可流到前墨腔37中。因而，通气管25的设置使得集流器6a在温度、压力中等变化的条件下表现出足够的保墨能力。本发明中带有通气管25所产生功效的集流器的实现方式应当不被具体限定。如果该通气管被应用于图27所示的现有集流器6，则也能实行相同的功效。

如果书写装置用在飞机上，或当装置被来回带到低温环境和高温环境中时，笔要被笔帽所密封，以防止内部的墨水2蒸发。以在飞机上应用的情况来举例，笔在地面上时所处的气压越为1标准气压，在此条件下戴上笔帽后，墨腔3中的压力就被稳定在与1标准气压相对应的数值上，从而使内压保持在该水平上。在使用者登上飞机后，使用者首先摘掉笔帽，并在一个约为0.8标准气压的减压环境中使用书写用具。此时，书写用具中仍然被稳定在约1标准气压的内部压力就会突然暴露在0.8标准气压中。因而，由于墨腔3中的内压相对高于飞机中的气压，对于普通的集流型书写用具，墨水2就会经气/液交换器18涌入到集流器中。

对于本发明的设计，墨腔3中内压相对较高的空气能通过通气部分27有利地释放到集流器6a一侧。在前墨腔3周围的墨水2在同时也会发生流动，但该流量非常小，从而不可能造成涌流。由于在通常的使用过程中，经气/液交换器18以气泡形式进入到墨腔3一侧中的空气量要与从墨腔3流出的墨水2量相同，且由于当戴帽后的书写用具以笔尖朝上或横躺的姿态放到包袋中时，前墨腔37在大多数情况下为没有墨水的空态。因而，该书写用具被设计成这样：使得当压力急剧升高或降低时，几乎没有墨水2流入到集流器6a一侧，或墨水不易于发生涌流。

如果发生了书写用具中的墨水2或空气剧烈运动的情况，墨水2会被分隔部分26挡住，从而墨水不能直接到达集流器6a中。当通气部分27和墨水导管30的流动阻力具有足够大的差别时，所发生的墨水2或空气流动越剧烈，在易于流动的方向上的流量越大，其中墨水导管30的尺寸要小于通气部分27。考虑墨水或空气流过相同尺寸流道的情况，空气能更为平稳地流过该通道。也就是说，当发生急剧变化时，空气能流过通向所说空间的通气部分27。在此情况下，当书写用具头朝下、因而墨水导管被墨水浸湿时，相比于流过墨水导管30的墨水2所受到的流动阻力，空气流过该通道时受到的阻力要小。结果就是，当压力急剧升高或降低时，几乎是只有空气能流到集流器6a一侧。

作为本实施例的第二个特征，与上述的套管25一道设置了一个能吸纳墨水的吸墨器31。在墨腔3中设置吸墨器31具有这样的功效：可减小所说空间的体积，而不会减小墨水2的储存量(下文将称为“容积减小效果”)，其中，伴随着墨水2的消耗，墨腔3中的所说空间会增大。

如上所述，减小空间自身的膨胀量可减弱涌流的能量，由此可减小流入到集流器6a一侧的墨水量。

作为一种实用的设计，用布条等制成的吸墨器31被设置成不会阻塞套管25的通气部分27。为了保证吸墨器31的容积减小效果更为有效，吸墨器的长度最好达到墨腔3的大致中间部位，或者进一步向后延伸。

当吸墨器31被安装到墨水2中时，吸墨器占据了后部空间，但并不会减小墨腔3中的墨水排量，由此就可以在发生压力升高或降低时基本上减小空气的膨胀。

另外，为了能利用自由态墨水型书写用具的一个优点：即墨腔3中的墨水余量可从外面看到，在吸墨器31周围要形成至少一个区段，墨水3必须能自由地出入该区段。

将上述的各个特征以及本发明第一特征的要素结合起来，就形成了一个增强了组合效果，该效果要大于各单个效果之和。

作为第一实施例的第三个特征，吸墨器31上设置有一个无吸附性的包层35，从而使得只有前后两端—即前后吸墨部分能吸收墨水2，如图5所示，通气部分27是由一个非对称的通气管25与吸墨器31相配合而构成的。尽管该通气管25自身不能形成一个具有理想形状的通气部分27，但当它的与其它部件(在当前情况中为吸墨器31)配合时能形成带来必要功能的型件。结果是，可取消那些非必要壁板等结构。

在本发明中，相比于现有结构，必须要另外增加通气管25、吸墨器31等其它部件，这会减小墨腔3的容积。由于这些另加部件所带来的增加的体积必然会减小墨水2的量，或者是必然需要加大墨腔3，所以这些部件的体积应当尽可能地小。在本发明的第一示例中，为了抑制这些元件增加的体积，书写用具被设计成具有图5所示的截面构造。在该实施例中，由于增量约为0.2立方毫米，所以可通过增加墨腔3内径、或增大其长度的方法来补偿该体积增大量，同时还可保持书写用具的外径不变。

分段部分26可与通气管25制成一体，并如上文提到那样，用压装的方法将该整体结构安装到墨腔的内壁34中，分段部分26也可以通过在墨腔的内壁34上设置一突出壁来形成，并在该突出壁中压装入一个圆筒形的通气管25。作为备选方案，分段部分26也可制成与通气管25和墨腔内壁34独立的一个单独元件。

另外，导管30也可以通过通气管25、分段部分26以及墨腔内壁34来组合形成。例如，如图6和图7所示，可制出从墨腔内壁34上突起的一个截面为梯形的凸肋34a，而在分隔部分26上则制出一个切口，其位置与凸肋34a的位置相对应，从而就由凸肋34a形成了一条导管。为了便于阅图，该导管30在图10中有放大的表示。

如图8和图9所示，还可以在墨腔内壁34这一侧形成导管30。另外，导管30的数目也并不限定。可在墨腔内壁34那一侧的多个位置处形成多个导管30(见图10)，也可以在分隔部分26一侧形成多个导管。作为备选方案，也可以通过上述各种结构的组合来形成导管。导管30的横截面形状也不应当有具体限定。

通气管25可被制成进一步去掉所有不必要部件的形式，只要通气管25能满足本发明的结构要求即可。墨腔3一般是用可防止墨水2蒸发的材料制成的，例如，当墨水是水基墨水时，可用透明的聚丙烯(PP)材料等来制造。本发明中的通气管可用透明或不透明的材料制成，这些材料对墨水具有抗蚀性，例如为PP、ABS、PET等材料，这可以根据其用途而适当地进行选择。

图11和图12表示了第一实施方式中的第二示例。

与第一示例的区别在于通气管25的结构。首先，是设置了三个通气部分27，由此，当书写用具处于笔尖组件朝下的姿态时，只要其处于某一角度范围内，而没有必要是精确地头朝下时，空气就能更容易地在任何方向上流通。另外，在分隔部分26的五个位置处形成了墨水导管30。此外，制出了从分隔部分26的中央部分向各个墨水导管30的连接槽36，这样就使得墨水2更容易流向前墨腔37那一侧，而不易留在后墨腔38中。

图13表示了第一实施例的第三示例。

其与第二示例的区别在于通气部分27并没有制成与吸墨器31为组合体，而是被设计成与分隔部分26成一个整体(或者也可以是单独部件)的管件形式。本示例中的该种设置：即通气装置为单独构件，而没有与吸墨器31等其它部件制成组合体也能实行本发明的效果。如果墨腔3体积加大是允许的，则可以采用这样的设计。

图14和图15表示了第一实施方式的第四示例。

其与上述各个示例的区别在于：在通气管25的后开口上制出了斜切部分C1或C2。设置斜切部分C1和C2使得气泡更容易脱离后开口。这样的设计能防止气泡堆集在通气部分27处，而对书写性能造成不利影响，或产生其它问题。

图14中所示的斜切部分C1是这样形成的：在距离后开口29设定长度P1的范围内，向内朝墨腔3的中央对通气管25的端部进行斜切，从而形成一个平面后开口29a，该开口的开口面积大于后开口29的面积。

图15中所示的斜切部分C2是在长度P2范围内进行斜切来形成的，长度P2短于图14所示斜切部分C1的长度，但斜度相同，从而带角的后开口29b，其开口面积也要大于后开口29的开口面积。

通气管25上斜切部分的形状应当不限于上述的结构。

(第一实施例的工作原理)

下面将对第一到第四示例的功能进行描述。

本发明的设计不仅具有现有集流型书写用具所具有的功能：即当内压随温度的变化有相对较为温和的变化时，能防止墨水发生涌流，同时，考虑到要用在飞机上，其还具有功能：当发生压力急剧变化时，能防止墨水急速地从墨腔一侧进入到集流器中，这是通过将空气从墨腔中释放掉来实行的。另外，如果墨腔发生了外流，则由于空气被释放掉了，墨腔涌流的能量就被减弱了。本发明还可解决由于用在压力重复升高和降低的环境中、而使墨水聚集在集流器中的问题。因而，该结构能完全避免集流型书写用具出现意外情况：包括涌流和前向泄漏。

吸墨器的设置使本发明的组合功能得以增强，从而可尽可能多地将膨胀空气释放到书写用具的外部，并增强了吸墨器的容积减小效果，由此就形成了一种书写用具，其完全避免了涌流问题。

另外，由于设置了吸墨器，就可以解决当书写笔尖为朝上姿态时墨水向下滴落的问题。由于存在吸墨器31，书写用具的供墨问题能得到保证，尽管此时的供应量是减小的，但能写至少100米的书写长度，此长度类似于布条型笔的情况。因而，就可以解决自由态墨水型书写用具所遇到的书写寿命终结问题，或避免了书写用具突然不能书写的缺陷。

如上文所例示，除了通过设置辅助保持槽提高了集流器对内部压力的调节能力而缓和了压力变化之外，本发明的结构能对内压的急剧变化作出调节，并具有消除在书写用具任何可能的使用条件下发生涌流和前向泄漏的功能。

随着书写过程中墨水的消耗，气泡就会经通气部分27向上，并从后开口进入到墨腔3中。在这一点上，由于设置了斜切部分C1或C2，气泡能容易地脱离后开口。这就可以防止气泡堆集在通气部分27中而对书写性能造成不利影响。

根据上述的第一实施方式，设计一种修长而时尚、并具有优秀性价比的书写用具变为了可能。还可以抑制泵吸现象的发生，因而可保证安全而稳定的书写性能，其中的泵吸现象是由于在温度、压力变化的环境中戴笔帽而产生的，压力变化的环境例如是在飞机上。尤其是，就可以设计出这样一种书写用具：其能避免出现涌流和前向泄漏的问题，而否则的话这样的问题在压力反复升高降低的条件下是肯定会出现的—例如在飞机上，航空旅行并多次转乘航班的商务人员都曾遇到上述的问题。

另外，通过结合吸墨器的设置，不仅能提高安全系数，同时还可以解决墨水滴落以及书写寿命终结的问题。因而，相比于现有结构，本发明的结构具有上述的功效，从而就形成了一种安全的书写用具，其外形时尚，成本低，因而易于制造，并具有很长的保质期。

(第二实施方式)

下面将结合附图对第二实施方式进行详细描述。

图16到图22表示了该实施例的构造。图16到图19表示了该实施例的第一示例，图20到图21表示了该实施例的第二示例，图22表示的是另一个示例。

本发明的区别特征在于设置了一个衬垫部分43。具体来讲，在该实施例中，通气管25、吸墨器31和其它部件被设置在墨腔3中。如果通常采用的海绵和其它部件只是被简单地布置在集流器6a的顶部，在气/液交换器处产生的气泡就不能渗透过，因而会出现书写不稳定的情况。作为这一问题的解决措施，设置了衬垫部分43。

在本实施例中，衬垫部分43是一体地制在集流器6a的后端上的，从而从气/液交换器18处来的气泡能平稳地穿过通气管25的通气部分27到达墨腔3的后部。

衬垫部分43被制在集流器6a后端上的几个有限位置处(见图17和19)，且形成了一个气泡通道45(见图17到图19)，从而确保形成一个空隙部分42(见图17到图19)，该空隙部分能允许气泡通过。

另外，衬垫部分43上具有一个抵接部47(见图18)，吸墨器31的前面抵接在该部分上，由此可防止吸墨器31向前移动。

衬垫部分43的尺寸应当大到足以允许气泡通过，但如果其尺寸太大，则吸墨器31的长度就要缩短，在书写过程中墨水2就不容易流入到前墨腔37中，并带来其它的问题。但如果其尺寸太小，气泡就不能从此经过。典型的集流型书写用具中的气/液交换器18所具有的垂直缝隙状槽的宽度约在0.05毫米到0.25毫米之间，此处产生的气泡的尺寸大于气/液交换器18的尺寸，但其直径至多为1.5毫米，通常约为1毫米。因而，空隙部分42的尺寸最好设定为1毫米到3毫米。

另外，在集流器6a最后面的隔板部分19d上整体制出一个突出的引流部分39，两角状突起41形成了一个引流渠40，该引流渠40与狭槽21联系，突起41插入到吸墨器31的前端部(见图17和图18)。

当墨腔3中的自由态墨水2用光，或当墨水2被100％地存储在吸墨器31中时，突起41的设置使得吸墨器31中墨水2能流入到集流器6a的气/液交换器18中，即使在笔尖组件1被设置成向下姿态的情况中。结果就是，在气/液交换器18处可形成一个弯液面，由此，由于作用在笔尖组件1上的墨水压头等于墨腔中有自由态墨水存储时的压头H，所以可防止发生前向泄漏。

图20和图21表示了根据第二实施例的第二示例。

其与第一示例的区别在于其中的衬垫部分43被制成了一个单独的部件，且其突起的形状和应用也不同。

其与第一示例在基本功能上没有显著的差别，但由于衬垫部分43被设计成一个单独的部件，所以可通过将其制成透明部件或墨水颜色的部件，而使外观有所变化。

一般来讲，集流器6a要用等离子处理或化学处理进行改性，使得其表面易于被浸湿，但是由于衬垫部分43是一个与集流器6a分开的部件，所以其可以用不容易被墨水2浸湿的氟塑料、聚丙烯以及其它材料制成，或者其可用特氟隆等涂层进行表面处理。也就是说，当出于功能原因考虑或在使用普通集流器部件的情况中，需要集流器6a是单独的时，这样的结构就具有优越性。

衬垫部分43可单独制出，也可以与通气管25的前端、或集流器6a的后端制成一个整体。在后一种情况下，就可以减少部件数目，因而简化组装工作以及其它工作。

在本发明中，吸墨器31和通气管25这两个部件是安装在墨腔3中。这两个内装件必然伴有在掉落时被移动的高风险。在墨腔3中设置肋条等机构能阻止它们向后移动，但对前向移动则是无效的。将部件紧固安装可防止它们前向移动，从而避免这样的问题。但是，在通常情况下，部件是通过对聚丙烯、聚乙烯、ABS等塑料材料进行成型来制出的，为便于装配，它们的强度和抗热性相当低。为此原因，在本发明的实施例中，最好是在衬垫部分43上制造一个用于支撑着吸墨器31和通气管25的抵接部47，从而使它们不会向前移动。

另外，设置了一个引流部分39a，从而就不与吸墨器31直接接触了，且在它们之间设置了一个集流器芯7，这样就可将墨水2从集流器芯7中引流出来(见图20)。

集流器芯7与吸墨器31连接，其插入到吸墨器31中，从而可将书写所需的墨水引流向笔尖组件1，集流器芯还与引流部分39a相连接，从而可向其输送墨水2。

在此情况中的引流部分39a是这样设计的：通过设置突起41a，而形成了一个引流渠40，其是一个足够小的间隙，从而该引流部分可通过接触与集流器芯7相连接，也可以利用毛细作用保持的墨水来实现连接。这种带有突起41a的结构使得与集流器芯7的连接更为可靠。

应当指出的是，引流渠40并不是必须要利用外突结构形成或用突起41a来限定成。如图22所示，还可以通过对集流器6a的后端部19e(例如为集流器的后端面)进行切割来形成一个用于将墨水2引流向气/液交换器18的渠40a。在图22中，渠40a是通过狭槽21与气/液交换器18相连接的。

(第二实施例的工作原理和效果)

第二实施例的设计不仅具有第一实施例的功能，还使恒定地形成一个空隙部分成为了可能，该空隙部分能允许从气/液交换器18来的气泡平稳地通过。在能保持集流型书写用具优秀的书写性能的同时，也能保证上述的空隙部分，甚至在书写用具被掉落地上的情况下一这会造成内装件移动，也不会出现任何问题。也就是说，该设计能对内部压力的急剧变化作出调整，从而具有了书写用具在任何使用条件下都能消除涌流和前向泄漏发生的功能，这样就获得了具有优秀书写性能的书写用具。

对于上述根据第二实施例的书写用具的设计和功能，可以抑制由于被掉落或其它原因而造成书写不规则的发生，因而可保证安全而稳定的书写性能。尤其是，可设计出一种书写用具，其不会出现意外的涌流和前向泄漏，而否则的话这样的问题在压力反复升高降低的条件下是肯定会出现的—例如在飞机上，那些航空旅行并多次转乘航班的商务人员在书写时都曾遇到上述的问题。此处略去对由类似于第一实施例的结构带来的功能和效果的描述。

(第三实施例)

下面将结合附图对第三实施方式进行详细描述。

图23到图25表示了该实施例的构造。图23和图24表示了该实施例的第一示例，图25表示的是第二示例。此处，要参见图19所示的相同结构。

本实施例的特征在于从分段部分26到集流器6a之间的各个部件中除了墨腔3之外都是与墨腔3、分段部分26、集流器6a三者中的至少之一制成一体的，或者是以很小的间隙靠近这三者中至少之一的方式固定着，或者是与这三者中的至少之一接触地固定着，而除墨腔3之外的其它部件被布置在从分段部分26到集流器6a后端部之间，这样使得墨水2除了能浸湿墨腔3的内壁面34之外，还能蔓延浸湿各个部件的表面。

总而言之，由于书写用具通常在被戴上笔帽后要被笔尖组件1朝上地放置很长时间，所以很有可能在空隙部分42中几乎没有墨水(见图24)。当将笔反转而要书写时，则就如上文提到的那样，可能需要很长的时间墨水2才能流出，并润湿到各个部件一直到达气/液交换器18处。但是，会出现这样的情况：由于存在分段部分26，墨水2不能容易地流到集流器6a一侧(最长需要几分钟)。在此情况中，由于气/液交换器18未被墨水2浸湿，集流型书写用具会出现不能具有适当功能的问题，其中的功能也就是指通过使墨腔3相对于外界空气为减压状态、并通过当气/液交换器18被墨水2浸湿时产生的弯液面能防止前向泄漏的功能。为了解决这样条件下产生的前向泄漏问题，本发明的该实施例被设计成这样：使得当书写用具被反转向下时，可确保墨水2能从墨腔3一侧流到气/液交换器18。

作为一个具体的结构，在图23、24和图20所示的第一示例中，通气管25与一体地制在集流器6a后端部的衬垫部分43被设计成相互接触，或者被布置成在它们之间留有一个间隙(最好约为0.2毫米或更小)。

如果希望墨水2能流动平稳，作为更为有效的措施，从墨水导管30到引流渠之间的各个部件的表面要被制得能使墨水2更容易流动，或者集流器6a的表面可用通常采用的等离子方法或化学方法进行处理，使得部件的表面更容易被浸湿。

借助于上述的设计，就可以避免这样的情况：用了最长达几分钟的时间还没有使气/液交换器18被墨水2浸湿。也就是说，在最长几十秒时间内就用墨水2浸湿气/液交换器18成为了可能(速度变快的原因在于各部件的部分表面在平时已被浸湿)。由于该时间没有长到使墨水2在会出问题的条件下在笔尖处泄漏的程度，所以不会出现前向泄漏的问题。

作为第二个结构特征，在通气管25中设置了一个握持部分46，其以一定的强度支持着吸墨器31，其中的强度至少要大于阻止其在重力作用下掉落所需的强度。

握持部分46的结构可被设计成任何形式，只要其具有必须的支持效果即可。例如，可采用部分突起、凹切、台阶部分来作为握持部分，吸墨器31可压装到其中的台阶部分中，或者可对整个通气管25部件进行压装。

在书写过程中或在储存过程中，一旦墨腔3中的各个部件移动了，当发生压力急剧变化时、或在书写过程中，用于气泡通道的空隙部分42的尺寸就会发生变化，在严重的情况下，就可能出现通气问题。另外，如果在这些部件之间出现了间隙，使墨水2在部件表面上流动的功能恶化。但通过上述的结构，所有这些问题都可以得到消除。

下面，介绍图25所示的第三实施例的第二示例。

在该示例中，在通气管25上一体地制有一个突起44，使得该突起可与集流器6a相接触，这样就可以确保墨水沿部件表面的流动。另外，在通气管25上还一体地制有一个抵接部47，突起44和抵接部47也可以被制成单独的部件。但是，象在本示例中那样整体地制造这两个部件可减少部件的数目，因而降低制造成本。其它的零件及功能以及它们的效果都与第一示例中相同。

在本发明中，吸墨器31和通气管25这两个部件是安装在墨腔3中。这两个内装件必然伴有在掉落时被移动的高风险。利用墨腔3的内壁或在墨腔3中设置肋条等机构能阻止它们向后移动，但对前向移动则是无效的。将部件紧固安装可防止它们前向移动，从而避免这样的问题。对于集流器6a，由于其在多个部位处与墨腔3接触，所以其可进行压装、或座压在一个底帽上而防止移动。但是，由于想将通气管25制成一个壁非常薄的结构、以不减小墨水的储存量，所以其能难进行固定。另外，由于吸墨器31是由纤维束或海绵制成的，这也很难进行固定。如果这些内部件被固定安装就不会向前移动，从而避免这些问题。但是，在通常情况下，这些部件是通过对聚丙烯、聚乙烯、ABS等塑料材料进行成型来制出的，为便于装配，它们的强度和抗热性相当低。为此原因，在该实施例中，最好是设置一个用于支撑吸墨器31和通气管25的抵接部47，从而使它们不会向前移动。

(第三实施例的工作过程)

由于第三实施例中设计使得这样的事实变为了可能：始终能确保空隙部分存在，该空隙部分能允许从气/液交换器18来的气泡平稳地流动，所以这就使得气/液交换器18能始终被墨水2浸湿，而不会丧失集流型书写用具优异的书写性能，这样就可以始终完全达到集流型书写用具的各种功能。

另外，由于即使在被掉落地上的情况下，也能保证上述的空隙部分42存在，且保持墨水2流动所沿的部件表面不发生变化，所以不会出现任何问题，其中的掉地情况会造成内装件移动。也就是说，该设计能对内部压力的急剧变化作出调整，从而具有了使书写用具在任何使用条件下都能消除涌流和前向泄漏的功能，这样就获得了具有优秀书写性能的书写用具。

对于上述第三实施例的书写用具的结构和功能，类似于上文的各个实施例，该实施例也能提供一种书写用具：其外形修长时尚，并具有优秀的书写性能。其还可以抑制由于在某些原因而出现的书写异常以及从笔尖发生泄漏，从而就确保安全而稳定的书写性能，其中的原因包括在飞机上的变压环境中使用、在温度变化环境中使用、由于戴笔帽而产生的泵吸现象、被掉地或其它原因。尤其是，可以获得一种不会出现涌流和前向涌流问题的书写用具，而否则的话这样的问题在压力反复升高降低的条件下是肯定会出现的—例如在飞机上，那些航空旅行并多次转乘航班的商务人员在书写时都曾遇到上述的问题。此处略去对由类似于第一实施例的结构带来的功能和效果的描述。

另外，通过结合吸墨器的设置，不仅能提高安全系数，同时还可以解决墨水滴落以及书写寿命终结的问题。因而，相比于现有结构，本发明的结构具有上述的功效，从而就形成了一种安全的书写用具，其外形时尚，成本低，因而易于制造，并具有很长的保质期，各个部件在满足飞机上的使用条件方面也不存在任何缺陷。

(第四实施例)

下面将参照附图2、4、5、24和26对第四实施例作详细描述。此处，为了便于描述，是结合图2、4和5进行描述的，但该实施方式同样也适用于上文的其他实施例。

在该实施例中，通气管25具有一个前开口28和一个后开口29。后开口29在轴向方向上被设置在比墨水导管30更靠后的位置，墨水导管30是在通气管25的前端附近形成的。

当在墨腔3中余有大量墨水2时，墨水从后开口29流向集流器6a一侧，且这些墨水2可被用来书写，或被临时储存在集流器6a中。在此阶段，墨腔3中的气体空间是很小的，因而相比于集流器6a的最大保湿量K，内部空间由于压力变化或温度变化而产生的膨胀或收缩量是较小的，因而，不会出现涌流的问题。

当墨水2由于消耗而余量很小时，气体空间增大，因而膨胀量也增大。但是，膨胀后的空气可从通气管25的后开口29经集流器6a排出，这样，即使在压力发生急剧变化的情况下，也不会发生涌流问题。尤其是：后开口29在轴向方向上位于比墨水导管30更靠后位置这一特征是非常重要的，该特征能肯定地将空气通过通气部分27从墨腔3中排出去。

本发明的结构特征在于满足如下的关系式1和2：

关系式1：Ts＞Is

关系式2：Tt＞It

式中，Ts(见图5)为通气部分27的总最小截面，Tt(见图4)是通气部分27的总长度，Is(见图5)为墨水导管30的总最小截面，It(见图4)为墨水导管30的总长度，Y为墨腔3的最大墨水容量，且B(见图2和图26)为气/液交换器18的最小宽度。该气/液交换器18宽度是指在气/液交换器的横截面上，沿圆周方向的间隔长度。

作为进一步的有效设计，满足如下的关系式3和4：

关系式3：K＞Ts·Tt＞0.01·Y＞Is·It，以及

关系式4：Is＞2·B·B(B平方的两倍)

在该实施例中，用市场上销售的UB一150型部件(Mitsubishi铅笔公司的产品)对各个示例的性能进行了测试，下文将参照对比示例对结果进行描述。

作为评估项目，对书写性能(气泡渗透性)、在压力变化时的涌流行为、笔头朝下时墨水的下拉性能(即墨水是否从后墨腔38流到集流器一侧)进行了评价。

评估结果用如下的符号代表：

○(优秀)：没有任何问题；△(良好)：有轻微影响，但实际应用不会产生任何问题；×(失败)：出现问题。书写用具所要求的其它项目都是有效的，因而略去对它们的描述。

[示例1]

集流器最大保湿量K＝300立方毫米；

通气部分的总最小截面Ts＝1.54mm²，此数值对应于口径φ＝1.4毫米；

通气部分的总长度Tt＝30毫米；Ts·Tt＝46.2mm³，墨水导管总最小截面Is＝0.13mm²；此数值对应于口径φ＝0.4毫米；

墨水导管的总长度It＝2mm；Is·It＝0.26mm³；

墨腔的墨水容量Y＝2000mm³，即两毫升；

气/液交换器的最小宽度B＝0.15毫米(截面积2·B·B＝0.045mm²)

评估结果：

书写性能：○没有任何问题；

涌流行为：○对涌流具有足够大的安全系数

墨水下拉性能：○到△尽管墨水在流下过程中有轻微困难，但实际应用不会产生任何问题。

[示例2]

集流器最大保湿量K＝300立方毫米；

通气部分的总最小截面Ts＝1.0mm²，此数值对应于口径φ＝0.8毫米的两个开口；

通气部分的总长度Tt＝25毫米；Ts·Tt＝25mm³；

墨水导管总最小截面Is＝0.65mm²；此数值对应于五个口径φ＝0.4毫米的孔洞；

墨水导管的总长度It＝5mm；Is·It＝3.25mm³；

墨腔的墨水容量Y＝2000mm³，即两毫升；

气/液交换器的最小宽度B＝0.2毫米(截面积2·B·B＝0.08mm²)

评估结果：

书写性能：△实际应用没有任何问题，尽管气泡的移动性有略微影响，造成很轻程度的缺墨；

涌流行为：○没有涌流；

墨水下拉性能：○没有任何问题。

[示例3]

集流器最大保湿量K＝300立方毫米；

通气部分的总最小截面Ts＝7mm²，此数值对应于口径φ＝3毫米的开口；

通气部分的总长度Tt＝40毫米；Ts·Tt＝280mm³；

墨水导管总最小截面Is＝1.9mm²；此数值对应于三个口径φ＝0.9毫米的孔洞；

墨水导管的总长度It＝10mm；Is·It＝19mm³；

墨腔的墨水容量Y＝2000mm³，即两毫升；

气/液交换器的最小宽度B＝0.2毫米(截面积2·B·B＝0.08mm²)

评估结果：

书写性能：○没有任何问题；

涌流行为：△没有墨水涌流，但墨水几乎就达到了集流器容量的最大允许上限；

墨水下拉性能：○没有任何问题。

[示例4]

集流器最大保湿量K＝300立方毫米；

通气部分的总最小截面Ts＝7mm²，此数值对应于口径φ＝3毫米的开口；

通气部分的总长度Tt＝40毫米；Ts·Tt＝280mm³；

墨水导管总最小截面Is＝0.13mm²；此数值对应于一个口径φ＝0.4毫米的孔洞；

墨水导管的总长度It＝1mm；Is·It＝0.13mm³；

墨腔的墨水容量Y＝3000mm³，即三毫升；

气/液交换器的最小宽度B＝0.2毫米(截面积2·B·B＝0.08mm²)

评估结果：

书写性能：○没有任何问题；

涌流行为：△没有墨水涌流，但墨水几乎就达到了集流器容量的最大允许上限；

墨水下拉性能：○尽管墨水的流下有略微的困难，但实际适用没有问题。

[传统示例]

集流器最大保湿量K＝300立方毫米；

墨腔的墨水容量Y＝2000mm³，即两毫升；

没有通气管，也没有吸墨器

评估结果：

书写性能：○没有任何问题；

涌流行为：×当墨水为半满或更少时，在压力突降时墨水涌出；

(墨水下拉性能：○没有任何问题，这是因为没有任何内部部件)。

[对比示例1]

集流器最大保湿量K＝300立方毫米；

通气部分的总最小截面Ts＝14.1mm²，此数值对应于两个口径φ＝3毫米的开口；

通气部分的总长度Tt＝40毫米；Ts·Tt＝564mm³；

墨水导管总最小截面Is＝0.03mm²；此数值对应于一个口径φ＝0.2毫米的开口；

墨水导管的总长度It＝1mm；Is·It＝0.13mm³；

墨腔的墨水容量Y＝2000mm³，即两毫升；

气/液交换器的最小宽度B＝0.2毫米(截面积2·B·B＝0.08mm²)

评估结果：

书写性能：○没有任何问题；

涌流行为：×墨水发生涌流；

墨水下拉性能：○到△墨水经常不能流下。

[对比示例2]

集流器最大保湿量K＝300立方毫米；

通气部分的总最小截面Ts＝0.79mm²，此数值对应于一个口径φ＝1毫米的开口；

通气部分的总长度Tt＝30毫米；Ts·Tt＝23.7mm³；

墨水导管总最小截面Is＝7mm²；此数值对应于一个口径φ＝3毫米的开口；

墨水导管的总长度It＝10mm；Is·It＝70mm³；

墨腔的墨水容量Y＝2000mm³，即两毫升；

气/液交换器的最小宽度B＝0.2毫米(截面积2·B·B＝0.08mm²)

评估结果：

书写性能：×在书写过程中，没有气泡能够移动，可观察到出现缺墨，产生不利效果。

涌流行为：△到×墨水经墨水导管流出，导致大量墨水涌出；

墨水下拉性能：○没有任何问题。

(第四实施例的工作情况)

第四实施例的设计能进一步提高将膨胀后空气有效地排到外界的功能。尤其是，对通气管各个部件尺寸的优化、对墨腔容量和集流器容量的优化实现了两个功能：防止当书写用具用在飞机上时发生墨水涌流，其中在飞机上使用被认为是最为苛刻的条件；以及，以相互兼容的方式，防止了对书写性能、余墨量可观性(外观方面)、以及墨水容量等指标带来不利影响。由于该设计具有上述的多个功能，所以就可以获得一种时尚而具有优秀书写性能的书写用具，并能对内压的急剧变化作出调整，从而在书写用具任何可能的使用条件下，都可消除涌流和前向泄漏问题的发生。

如上文所描述的第四实施例的书写用具的设计和功能那样，该实施例能提供一种书写用具：其外形修长时尚，并具有优秀的书写性能。其还可以抑制由于在某些原因而出现的书写异常以及从笔尖发生泄漏，从而就确保安全而稳定的书写性能，其中的原因包括在飞机上的变压环境中使用、在温度变化环境中使用、由于戴笔帽而产生的泵吸现象、被掉地或其它原因。尤其是，可以获得一种不会出现涌流和前向涌流问题的书写用具，而否则的话这样的问题在压力反复升高降低的条件下是肯定会出现的一例如在飞机上，那些航空旅行并多次转乘航班的商务人员在书写时都曾遇到上述的问题。此处略去对由类似于第一实施例的结构带来的功能和效果的描述。

另外，通过结合吸墨器的设置，并对各个内部件的尺寸和其它指标进行限定，不仅能提高安全系数，同时还可以解决墨水滴落以及书写寿命终结的问题。因而，相比于现有结构，本发明的结构具有上述的功效，从而就形成了一种优秀的、安全的集流型书写用具，其易于制造，并具有很长的保质期，且具有当书写寿命接近末了时余墨仍可视的优点，各个部件在满足飞机上的使用条件方面也不存在任何缺陷，该书写用具是时尚而便宜的，且无需对用户作任何特殊的说明。

尽管为了便于描述，上文对该实施例的描述是针对各个特征单独进行的，但每个示例或每个实施方式都可以适当地相互组合起来，从而形成一个具有所需性能的书写用具。

对于集流器，介绍了带有更为理想的辅助保持槽17的集流器6a结构，但是，用不带有辅助保持槽17的普通集流器6也能这些功能和效果。

工业实用性

本发明可应用于在飞机上的变压环境、或温度变化环境中使用的集流型书写用具上。尤其是，本发明可应用到这样的书写用具上：其用在压力反复升高降低的条件下，例如在飞机上，那些航空旅行并多次转乘航班的商务人员在书写时都曾遇到这样的情况。

Claims (13)

1.一种集流型书写用具，其包括：一个笔尖组件，其尖梢部位具有一个书写笔尖；一个墨腔，用于以自由态储存低粘度墨水；一个从墨腔延伸到笔尖组件的供墨部分；以及一个作为调节元件而设置在墨腔和笔尖组件之间的集流器，其用于在对内部压力进行调整时将墨水储存在多个槽中，其特征在于：

墨腔中制有一个分段部分和一个通气管，分段部分基本上用于对墨腔进行分隔，通气管中具有一个管状的通气部分，通气部分用于在由分段部分隔开的前后两个空间之间建立起空气流通路径；

一个墨水导管，其或者是设置在分段部分中，或者是设置在墨腔内侧，或者是二者兼之，其尺寸远小于通气部分的尺寸；该墨水导管可使在由分段部分隔开的前后两个空间之间的墨水流动，

通气管的通气部分具有前后两个开口；

后开口在轴向方向上的设置位置比墨水导管更靠后；以及

结构设置满足如下的关系式1和2：

关系式1：Ts＞Is，

关系式2：Tt＞It，

式中“Ts”为通气部分的总最小横截面，“Tt”是通气部分的总长度，“Is”为墨水导管的总最小横截面，“It”为墨水导管的总长度。

2.如权利要求1所述的集流型书写用具，其特征在于，还包括：

一个吸墨器，其布置在墨腔内，并能储存墨水，其与一个中央芯或集流器芯相连接，中央芯或集流器芯将墨水从墨腔引流到笔尖组件；该吸墨器被设计成这样：其长度至少能到达比墨腔的大致中间位置更靠后的位置，且其径向尺寸被设计成在墨腔中、在其周围可形成一个空间，用于允许自由态的墨水流进此空间或从此流出，且该吸墨器被设计成至少能在其两端处吸收墨水，其两端分别位于比通气管的分段部分更前的位置和比通气管的后通气口更后的位置。

3.如权利要求2所述的集流型书写用具，其特征在于：所说吸墨器的外周面一侧具有一个非吸附性的包层，且只在前端和后端具有能允许墨水被吸入的开口。

4.根据权利要求1所述的集流型书写用具，其特征在于，分段部分和通气管形成整体件或作为单独的部件。

5.根据权利要求4所述的集流型书写用具，其特征在于，还包括：

一个吸墨器，其布置在墨腔内，并能储存墨水，其与一个中央芯或集流器芯相连接，中央芯或集流器芯将墨水从墨腔引流到笔尖组件；其中，该吸墨器被设计成这样：其可通过某个部分吸收墨水，该部分至少是从比墨腔的大致中间位置更靠前的位置延伸到比墨腔大致中间位置更靠后的位置，其至少是通过前部和后部来吸收墨水；由墨腔、集流器以及吸墨器形成了一个环绕吸墨器的空间，该空间能允许墨水流动，并允许剩余墨水量能从外面看到，通气管的后开口被设计成开口在墨腔中存储自由态墨水部分的大致中间位置附近，且通气管的前开口的开口部位接近集流器的后端。

6.根据权利要求4或5所述的集流型书写用具，其特征在于：满足关系式3和关系式4：

关系式3：K＞Ts·Tt＞0.01·Y＞Is·It

关系式4：Is＞2·B²

式中，“Ts”为通气部分的总最小横截面，“Tt”是通气部分的总长度，“Is”为墨水导管的总最小横截面，“It”为墨水导管的总长度，“Y”为墨腔的最大墨水容量，“K”为集流器的最大容留墨水能力，且“B”为气/液交换器的最小宽度。

7.一种集流型书写用具，其包括：一个笔尖组件，其尖梢部位具有一个书写笔尖；一个墨腔，用于以自由态储存低粘度墨水；一个从墨腔延伸到笔尖组件的供墨部分；以及一个作为调节元件而设置在墨腔和笔尖组件之间的集流器，其用于在对内部压力进行调整时将墨水储存在多个槽中，其特征在于：

墨腔中制有一个分段部分和一个通气管，分段部分基本上用于对墨腔进行分隔，通气管具有一个通气部分，该通气部分用于在由分段部分隔开的前后两个空间之间建立起空气流通路径；

在集流器和通气管之间设置一个空隙部分，其允许墨水和气泡在集流器和通气管之间流动，该空隙部分的尺寸是通过形成一个衬垫部分来确定的；

通气管的通气部分具有前后两个开口；

后开口在轴向方向上的设置位置比墨水导管更靠后；以及

结构设置满足如下的关系式1和2：

关系式1：Ts＞Is，

关系式2：Tt＞It，

式中“Ts”为通气部分的总最小横截面，“Tt”是通气部分的总长度，“Is”为墨水导管的总最小横截面，“It”为墨水导管的总长度。

8.如权利要求7所述的集流型书写用具，其特征在于，还包括：

一个吸墨器，其布置在墨腔内，并能储存墨水，其与一个中央芯或集流器芯相连接，中央芯或集流器芯将墨水从墨腔引流到笔尖组件；该吸墨器被设计成这样：其长度至少能到达比墨腔的大致中间位置更靠后的位置，且其径向尺寸被设计成在墨腔中、在其周围可形成一个空间，用于允许自由态的墨水流进此空间或从此流出，且该吸墨器被设计成至少能通过其前开口和后开口吸收墨水，且衬垫部分中制有一个气泡通道和一个抵接部，气泡通道至少不会阻塞吸墨器前端周围的部分，抵接部用于限制吸墨器的前向移动。

9.如权利要求7或8所述的集流型书写用具，其特征在于：所说衬垫部分被一体地制在集流器的后端上。

10.一种集流型书写用具，其包括：一个笔尖组件，其尖梢部位具有一个书写笔尖；一个墨腔，用于以自由态储存低粘度墨水；一个从墨腔延伸到笔尖组件的供墨部分；以及一个作为调节元件而设置在墨腔和笔尖组件之间的集流器，其用于在对内部压力进行调整时将墨水储存在多个槽中，其特征在于：

墨腔中制有一个分段部分和一个通气管，分段部分基本上用于对墨腔进行分隔，通气管具有一个通气部分，该通气部分用于在由分段部分隔开的前后两个空间之间建立起空气流通路径；

在集流器和分段部分之间设置一个空隙部分，其允许墨水和气泡在集流器和分段部分之间流动；

从分段部分到集流器后端之间的各个部件除了墨腔之外，都与墨腔、分段部分以及集流器三者中至少之一整体地模制出，或者是以足够小的间隙接近墨腔、分段部分以及集流器三者中至少之一地固定着，或者是与这三者中至少之一接触地固定着，而从分段部分到集流器后端之间的各个部件中，除了墨腔之外，都被布置成这样：使得墨水除可扩散润湿墨腔内壁面之外，还可扩散到其它所有部件上而将它们润湿；

通气管的通气部分具有前后两个开口；

后开口在轴向方向上的设置位置比墨水导管更靠后；以及

结构设置满足如下的关系式1和2：

关系式1：Ts＞Is，

关系式2：Tt＞It，

式中“Ts”为通气部分的总最小横截面，“Tt”是通气部分的总长度，“Is”为墨水导管的总最小横截面，“It”为墨水导管的总长度。

11.如权利要求10所述的集流型书写用具，其特征在于，还包括：

一个吸墨器，其布置在墨腔内，并能储存墨水，其与一个中央芯或集流器芯相连接，中央芯或集流器芯将墨水从墨腔引流到笔尖组件；其中，该吸墨器被设计成这样：其长度至少能到达比墨腔的大致中间位置更靠后的位置，从而能从前开口和后开口吸收墨水；通气管上设置有一个保持部分，其与吸墨器相作用产生摩擦力，从而以一定的强度保持着吸墨器，该强度大于当书写用具静止放置时、要阻挡吸墨器由于重力作用的下落所需的强度。

12.根据权利要求10所述的集流型书写用具，其特征在于，还包括：

一个吸墨器，其布置在墨腔内，并能储存墨水，其与一个中央芯或集流器芯相连接，中央芯或集流器芯将墨水从墨腔引流到笔尖组件；其中，该吸墨器被设计成这样：其长度至少能到达比墨腔的大致中间位置更靠后的位置，从而能从前开口和后开口吸收墨水；通气管上具有一个用台阶部分构成的抵接部，用于至少防止吸墨器在朝向笔尖组件方向上移动。

13.根据上述权利要求1、4、7或10中之一所述的集流型书写用具，其特征在于：通气管通气部分的端部制有一个斜切部分。

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