CN1251888C - 书写工具 - Google Patents

Abstract

一种书写用具，包括：一个墨水容器，一个能保持墨水的墨水保持件，一个笔尖，一个用来将墨水从墨水容器引导到笔尖的墨水引导部分，和一个能给墨水引导部分提供墨水而且具有一个外壳的墨水吸收体。这种书写用具的特征在于，在墨水吸收体外壳中设置有一个通孔。

Description

书写工具

技术领域

本发明涉及书写工具例如圆珠笔和毡头墨水笔。

背景技术

正如日本专利申请公开348487/1999所示，迄今为止，已知有这样一种书写工具，其中液体墨水和具有外壳的墨水吸留体(长条)都装于墨水容器中。具有这种结构的书写工具不会差到迄今为止已有的自由态墨水型书写工具的书写性能的程度，而且这种书写工具具有这样的效果，即可以防止墨水泄漏到书写工具外部，甚至当墨水容器内的空气由于温度和压力的变化而膨胀时。但是，虽然日本专利申请公开348487/1999中所示的书写工具具有防止墨水泄漏的效果，但是该书写工具还是具有下面的问题，该问题的产生是因为该书写工具中安装有一个具有外壳的墨水吸留体(长条)。

下面结合附图9和10来说明常规问题。将墨水吸留体(长条)和墨水装入墨水容器中的方法有很多。例如，该方法包括，将墨水装入一个墨水容器到一定程度，然后将充满墨水的墨水吸留体装入墨水容器的一种方法，将墨水装入墨水容器，然后将没有充满墨水的墨水吸留体装入墨水容器的一种方法，以及，如图9所示，将墨水吸留体3装入墨水容器1中，然后在将墨水输入墨水容器1的同时，给墨水吸留体3充满墨水6的一种方法。在这些方法中，墨水吸留体3必须从其底部充满墨水6，以便于空气不会保留在墨水吸留体3内。

将规定量的墨水装入墨水容器中，然后从墨水容器开口将墨水保持件7压入墨水容器1中，完成书写工具。在形成书写工具后，将书写工具倒转过来，使笔尖部分9转到向下的位置，以便于墨水6可以穿过外壳2和墨水容器1内壁之间，流向笔尖部分9。当墨水吸留体3完全充满墨水时，不会发生任何问题，但是，如果没有完全充满墨水时，墨水吸留体就会还从其底部(笔尖部分9一侧)开始装入墨水，由此在墨水吸留体3中形成一个空隙部分(void part)13。如果在这种状态下继续书写的话，就会引起这样的问题，即空隙部分13使高于空隙部分13的上部(与笔尖部分9相对的一侧)的墨水不会有效地得以使用，而且空隙部分会使书写质量变差。这些问题很容易产生，即使使用上述任何注墨水的方法。

进一步说，当墨水吸留体只是安装在墨水容器中时，在某些情况下会发生这样的情形即气液交换部分不会被弄湿，而施加到笔尖的墨水头增加。结果，引起墨水从笔尖部分泄漏的问题。

本发明的一个目标是要解决当具有外壳的墨水吸留体安装在墨水容器内时引起的这些问题，就是说，本发明的一个目标是要提供一种书写工具，这种书写工具可以防止墨水吸留体中形成空隙部分，而且可以使墨水有效地得以使用，并且不会引起书写质量变差。

进一步说，本发明的一个目标就是要解决这个问题，这个问题就是当墨水吸留体安装在墨水容器内时，施加到笔尖的墨水头会增加，结果，墨水从笔尖部分泄漏。

发明内容

为了实现上述目标，本发明提供了一种书写工具，该书写工具包括一个用来将液体墨水储存在其内部的墨水容器，一个可以将墨水保持在墨水容器中的墨水保持件，一个笔尖，一个用来将墨水容器中的墨水引导到笔尖的墨水引导部分，和一个可以将墨水输送给墨水引导部分的具有外壳的墨水吸留体，其中在墨水吸留体外壳中设置有通孔部分。

各种墨水都可以用作本发明书写工具中使用的墨水，这些墨水包括，例如，在室温(大概23℃)时具有2-100mPa·s的粘度的低(或中等)粘度的墨水。进一步说，允许使用的墨水是可以通过稍微降低假塑性墨水(被称作凝胶墨水)的粘度而获得的一种墨水，这种假塑性墨水的粘度有点高，可以保持停滞状态，从而防止墨水从笔尖部分泄漏的直通流量，当由于书写而引起移动或剪切时，这种假塑性墨水的粘度被降低，从而可以平稳地进行书写。溶剂是墨水的基体，能够用作溶剂的不只是通常的水，还可以是低浓度的酒精、高浓度的酒精和有机溶剂例如二甲苯、乙二醇例如乙烯乙二醇及其酯。此外，也适合使用各种已知墨水。

物品只要在一定程度上具有容纳墨水的性能，就能够用来制作墨水吸留体，这种物品可以是，通过将短纤维或长纤维的纱线轻柔地固定在外壳中而获得的用来制作常规的长条型书写工具的物品，可以是借助粘合剂或热熔合法将长纤维的纱线结合在一起的一种纤维束，可以是通过用挤压法使塑料模制成具有雪花晶体状横截面的一种物品，可以是使用加热法或粘合剂将金属、陶瓷或塑料小颗粒固定，同时保留细孔并烧结这些颗粒而获得的一种物品，还可以是海绵。通过纤维的数量可以适当地控制内部的毛细管力。

外壳包括聚丙烯(PP)、聚氯乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。本发明的外壳不必只是指由不同于墨水吸留体的部件和材料形成的外壳，而且还包括一种基本上可以防止墨水穿过的物质，例如，通过给墨水吸留体表面浸滞粘合剂以固定表面而形成的物质。

墨水引导部分是用来将墨水从墨水容器引导到笔尖部分的一部分，它可以由与墨水吸留体相同的材料来制备。因为需要将墨水从墨水容器引导到笔尖部分的性能，所以墨水引导部分通常制备成具有比墨水吸留体更强的毛细管力作用。

笔尖部分包括圆珠笔笔尖，其中，圆珠保持在保持件的尖端，笔尖部分还包括由纤维和树脂形成的笔尖，这种笔尖可以用来制作毡头墨水笔(felt-tip pen)。墨水引导部分和笔尖部分不是必须要分开的部分也可以成一个整体。既然这样，那么，与待书写物质例如纸面进行接触的部分的外围与笔尖部分一致。

理想的是，墨水容器的颜色是透明的，因为在其内部剩余的墨水量要能看得见。可以使用各种材料来制作墨水容器，通常使用聚丙烯(PP)。

墨水保持件具有控制墨水容器内侧的内部压力的功能，其中，当墨水容器内侧的内部压力增加时，墨水容器中的墨水得以保持，相反，当内部压力减少时，墨水保持件中的墨水返回墨水容器，或者空气可以从气液交换部分流到墨水容器中，因此，使内部压力得以控制。墨水保持件包括下面两种，在一种墨水保持件中，沿轴向连续设置多个扁平薄片，由此在薄片之间形成保持槽，而另一种墨水保持件将墨水吸收在海绵状物质一起。

墨水吸留体的外壳中的通孔部分可以使墨水吸留体内侧与其外侧相通，而且其形状包括通孔和狭缝，但不局限于通孔和狭缝。通孔部分的存在可以提供这样的效果，即可以从各个方向使墨水吸留体充满墨水。

上述的通孔部分可以设置在外壳整个长度上的很宽的范围内。既然这样，那么在制造墨水吸留体的过程中，即使墨水吸留体在某个方向受到切割，这些通孔部分也很容易设置在容易形成空隙部分的部分，而且具有这样的效果，即可以不对切割位置进行严格控制。进一步说，通孔部分可以以规则间隔设置在外壳的整个圆周上，这些间隔在外壳整个长度延伸。既然这样，那么在制造墨水吸留体的过程中，即使墨水吸留体在某个方向受到切割，通孔部分也很容易位于容易形成空隙部分的位置，而且还提供了这样的效果，即可以不对切割位置进行严格控制，而且在将墨水吸留体安装到墨水容器中的过程中，也不必对安装的方向进行严格控制。

通孔包括各种形状的通孔，例如椭圆形，正方形和多边形，还有圆形。此外，正如附图8所示，在墨水吸留体的端部23，通孔的形状不必一定封闭，也可以开口。狭缝的形状也不进行具体限定。可以适当设置宽度和长度。在附图8中，作为通孔部分的通孔15设置在笔尖部分9一侧，而不是设置在墨水吸留体中间。

通孔和狭缝的位置也没有进行具体限定。通孔和狭缝设置成可以在墨水吸留体整个长度上延伸，或者在墨水吸留体部分长度上延伸。更加优选的是，通孔和狭缝设置在笔尖部分一侧而不是设置在中间，既然这样，那么就可以有效地防止在墨水吸留体中形成空隙部分。

上述通孔部分的特征是沿轴向排成一列。既然这样，那么“沿轴向排成一列”不是必须限制到排成一条直线。即使通孔部分排列的线条彼此偏离，也包含在本发明范围中。这样就可以使墨水吸留体充满墨水，墨水可以填充在沿轴向的很宽的范围内，而且提供这样的效果，即可以有效地防止形成空隙部分。

本发明书写工具是这样一种书写工具，其中，墨水引导部分被插入墨水吸留体中，而且其特征在于，上述的通孔部分设置在笔尖部分一侧而不是设置在墨水吸留体的中间。既然这样，那么可以减少设置通孔部分的点，因此通过减少制造工序而减低成本。在笔尖一侧容易产生空隙部分，因此，即使以上述方式限制设置通孔部分的点，也可以有效地防止形成空隙部分。

更加优选的实施例是在将墨水引导部分插入墨水吸留体中的部分的外围设置通孔部分。如果在将墨水引导部分安装到墨水吸留体中的部分的外围存在空隙部分，那么很可能导致书写质量变差，而且这也提供了如此的效果，即可以减少设置通孔部分的点。

此外，另一个优选实施例的特征在于，假定墨水吸留体的外直径为d，通孔部分的节距为P，P不大于2d。通孔部分之间的大间距增加了形成空隙部分的可能性。根据这个关系，可以控制通孔部分之间的间距，来有效地防止形成空隙部分。

进一步说，本发明提供了一种墨水吸留体，该墨水吸留体具有外壳，在外壳中设置了通孔部分，而且本发明的特征在于，具有其中设置通孔部分的外壳的墨水吸留体模压而成，然后再被切割到可以插入墨水容器的尺寸。也就是说，在这种方法中，形成通孔部分不在以后设置在墨水吸留体中，而该吸留体具有可以将墨水吸留体插入墨水容器中的尺寸的外壳，相反，在模压具有其中设置通孔部分的外壳的墨水吸留体之后，将墨水吸留体切割到可以将墨水吸留体插入墨水容器中的尺寸。

具有外壳的墨水吸留体可以用各种方法模制而成，这些方法包括，例如挤压模制法。在同时挤压墨水吸留体和外壳的时候，使它们进行热熔合。用来形成通孔部分的方法包括，如上所述，在挤压成型之后使用冲孔的方法在侧部形成通孔的方法，以及在使用吹口进行挤压的同时，在外壳上形成狭缝的方法，在挤压成型过程中，吹口具有C字母形状。在本发明中，如上所述，在外壳上设置作为通孔部分的通孔或狭缝，然后，将墨水吸留体切割到可以将其插入墨水容器中的尺寸。

上述制造方法具有这样的效果，即简化了用来形成通孔部分的制造步骤。使用这种方法时，形成通孔部分不在以后设置在具有外壳的单个墨水吸留体上，该吸留体被切割到可以将墨水吸留体插入墨水容器中的尺寸，在使用这种方法的情况下，墨水吸留体的外壳用切割方法变短了，具有这种外壳的墨水吸留体要进行处理。墨水吸留体通常很轻而且很软，而且与处理金属部分和树脂成型物体相比，处理这种轻而软的墨水吸留体很难。特别的是，在自动装配机器中，为了形成通孔部分，需要用来输送和固定轻而软的墨水吸留体的步骤，而且困难更大。在本发明方法中，在切割阶段就已经形成了通孔部分，因此具有这样的效果，即可以解决在上述处理过程中遇到的问题。

更加优选的实施例是在外壳整个长度的很宽的范围上形成通孔。其原因在于，即使在某个位置对墨水吸留体进行切割，通孔部分也容易位于容易形成空隙部分的位置，而且可以不对切割位置进行严格控制。进一步优选的实施例是要在外壳的整个长度和整个外围，以规则的间隔设置通孔。这样做的原因也在于，即使在某个位置对墨水吸留体进行切割，通孔部分也容易位于容易形成空隙部分的位置，而且可以不对切割位置进行严格控制，也不必对将墨水吸留体安装到墨水容器中的方向进行控制。

上述墨水保持件的特征在于，该墨水保持件具有气液交换部分，和用来将墨水引导到上述气液交换部分的墨水引导路径。

下面将结合附图1来解释其中安装有墨水吸留体的书写工具是怎样消耗墨水的。当继续书写时，墨水被消耗，而且外壳2和墨水容器1内壁之间的墨水首先被用完。之后，墨水吸留体3中的墨水被消耗。在外壳2和墨水容器1内壁之间还保留有墨水的时候，墨水将气液交换部分11弄湿，而且借助弯月面的作用，墨水容器1内侧处于负压，墨水不会从笔尖部分9泄漏。在这种情况下，墨水H1头部被施加到笔尖部分9。

但是，当到达要消耗墨水吸留体3中的墨水的阶段时，发生了气液交换部分11不湿润的情况，而且墨水头部从H1改变到H2。常规书写工具根据墨水头部在H1的假设来进行设计，因此当施加超过墨水头部H1的墨水头部H2时，墨水就从笔尖部分9泄漏出来。

在本发明中，这个问题可以通过设置一个墨水引导路径20来解决。正如附图2和附图6所示，设置连接到气液交换部分11的墨水引导路径20，使一直润湿气液交换部分11，并且允许墨水头部停留在H1成为可能。结果可能防止墨水从笔尖部分9泄漏。

详细说来，在笔尖部分9倒转向下的时候，墨水吸留体中的墨水由于静负载作用而向下移动，因此可以润湿墨水保持件中的凹入部分7c的附近区域。墨水引导路径20由一个非常窄的狭缝组成，因此具有毛细管力作用。因此，墨水引导路径具有将墨水汲取到墨水保持件凹入部分7c中的作用。结果，与墨水引导路径20相通的气液交换部分11可以被润湿，同时也保持墨水头H1，以便于可以防止墨水从笔尖部分9泄漏出来。墨水引导路径20除了形成上述的狭缝形式以外，还可以形成为海绵形式或者纤维形式。

附图说明

附图1是显示本发明第一实施例的横截面图；

附图2是显示第一实施例的部分放大图；

附图3是沿附图2中A-A线的横截面图；

附图4是沿附图2中B-B线的横截面图；

附图5是第一实施例中墨水吸留体的放大图；

附图6是第一实施例中墨水保持件的俯视图；

附图7是第二实施例中墨水吸留体的放大图；

附图8是第三实施例中墨水吸留体的放大图；

附图9是将墨水注入墨水容器的示意图；

附图10是将墨水注入墨水容器的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图在实施例基础上对本发明进行描述。

例1

首先，结合附图1、附图2和附图3对本发明第一实施例进行描述。具有一个外壳2的墨水吸留体3和一个导向件14安装在一个墨水容器1中，而且还有一个墨水保持件7被压在墨水容器中，并且被固定于其中。在墨水容器1的外表面上设置有一个螺纹部17，而且安装有一个图中未示的外部套管。一个连接部10、一个口部分8和一个笔尖部分9安装到墨水保持件7的前端(笔尖部分9一侧)，而且形成一个外部引导空气的孔12。圆珠笔笔尖安装在笔尖部分9。

引导件14的功能是固定和保持墨水吸留体3，而且当墨水容器1中的空气膨胀时，该引导件经过一个通气部分16将膨胀空气排出到书写工具外部。这些膨胀的空气在经过通气部分16后，经过一个气液交换部分11，一个垂直槽21，和外部空气输入孔12被排出。墨水容器1中的墨水在经过气液交换部分11后，进入垂直槽21。在墨水保持件齿状部7a之间形成一个很窄的墨水保持件槽部7b，这个槽部具有毛细管力，因此，该槽部可以容纳垂直槽21的墨水。

在本发明实施例中，输送件4和笔输送件5用作墨水引导部分。在本发明这个实施例中，输送件与笔输送件不同，但是它们可以成一个整体。在墨水吸留体3侧表面成一行地在轴向上钻出通孔15，墨水经过这些通孔15进入墨水吸留体3，可以防止产生空隙部分(voidpart)。作为墨水引导部分的输送件4被插入墨水吸留体3，而且与墨水吸留体连接起来，以将墨水吸留体3中的墨水引导到笔尖部分9。

附图4是附图2中线B-B的横截面。在引导件14上设置有槽口22。引导件14被挤压到墨水容器1中，因此，墨水在从引导挤压部分14a流到笔尖部分9时，会受到限制。因此，如果没有设置这个槽口22，就存在这样一个问题，即墨水保留在引导件14和墨水容器1内壁之间，不能有效地得以使用。因此，通过设置槽口22，墨水可以被移动，所以墨水可以有效地得以使用。

附图5是第一实施例中的墨水吸留体的放大图。该墨水吸留体3由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或者聚丙烯(PP)制成，而且该墨水吸留体3的周围覆盖有一个聚丙烯(PP)外壳2。在该实施例中，附图5中的墨水吸留体3的外直径d为3.5mm；显示了作为通孔部分的通孔15之间间隔的节距P是3.5mm；而且通孔15的直径为0.5mm。通孔15设置在成一行的五个部分处，该五个部分分别在外壳两侧表面上沿着轴向设置。

附图6是第一实施例中的墨水夹持件7的俯视图。在与墨水保持件7的笔尖部分9相对的一侧设置有墨水保持件凹入部分7c。在凹入部分7c还设置有墨水导向路径20，该墨水导向路径被连接到气液交换部分11，墨水导向路径20的毛细管力会汲取墨水，从而最终将气液交换部分11弄湿。

例2

附图7是第二实施例中的墨水吸留体的放大图。在外壳2中设置有一个狭缝19，而且墨水可以经过狭缝19进入墨水吸留体3。在本例的实施例中，狭缝19设置在吸留体的整个长度上，但是不必一定要设置在整个长度上，也可以设置在部分长度上。更加优选的是，设置在中间的笔尖部分9一侧。

例3

附图8是本发明第三实施例中的墨水吸留体的放大图。在外壳2中设置有通孔15，该通孔从吸留体的笔尖侧的端部(23)延伸。

工业实用性

本发明涉及一种墨水吸留体，该墨水吸留体具有一个外壳，该外壳安装在墨水容器内侧，而且在该外壳中设置有一个通孔部分，本发明墨水吸留体适合用于圆珠笔和毡头墨水笔。本发明可以防止墨水吸留体中形成空隙部分，可以使墨水有效地得以使用，并可以防止书写质量变差。

Claims (10)

1.一种书写工具，包括：

一墨水容器，其内部用来盛液体墨水，

一墨水保持件，可以将墨水保持在墨水容器中，

一笔尖，

一墨水输入部分，用来将墨水容器中的墨水输入到笔尖，和

一墨水吸留体，可以将墨水输送给墨水输入部分，而且该墨水吸留体具有一个外壳，

其中，在墨水吸留体的外壳中设置有多个贯穿部分。

2.根据权利要求1所述的书写工具，其特征在于，贯穿部分是通孔或者狭缝。

3.根据权利要求1所述的书写工具，其特征在于，通孔部分在轴向上排成一行。

4.根据权利要求1-3中任一所述的书写工具，其特征在于，墨水输入部分插入在墨水吸留体中，上述贯穿部分设置在墨水吸留体中间的笔尖部分侧。

5.根据权利要求3所述的书写工具，其特征在于，假设墨水吸留体的外直径为d，贯穿部分的节距为P，那么P不大于2d。

6.根据权利要求4所述的书写工具，其特征在于，假设墨水吸留体的外直径为d，贯穿部分的节距为P，那么P不大于2d。

7.根据权利要求1-3中任一所述的书写工具，其特征在于，墨水保持件具有气液交换部分，和用来将墨水输入到上述气液交换部分中的墨水引导槽。

8.根据权利要求4所述的书写工具，其特征在于，墨水保持件具有气液交换部分，和用来将墨水输入到上述气液交换部分中的墨水引导槽。

9.根据权利要求5所述的书写工具，其特征在于，墨水保持件具有气液交换部分，和用来将墨水输入到上述气液交换部分中的墨水引导槽。

10.根据权利要求6所述的书写工具，其特征在于，墨水保持件具有气液交换部分，和用来将墨水输入到上述气液交换部分中的墨水引导槽。

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