CN200954727Y - 直液式笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种直液式笔，包括笔管、笔管内的墨仓、导墨器、储墨芯以及笔管前端的笔嘴、笔尖，其特点是：所述的导墨器装配在墨仓前端，导墨器设有贯通的毛细导墨槽，毛细导墨槽一端与墨仓连通，毛细导墨槽通过笔管或储墨芯的间隙与外界大气相连通；所述的储墨芯为一通过纤维粘接或多孔材料烧结而成的多孔或多缝隙的部件，储墨芯装配在导墨器的前端，储墨芯与导墨器端面靠紧，储墨芯或引水芯的端面或侧面与导墨器的导墨槽端面或侧面相接触，笔尖后端通过引水芯插到储墨芯中。其结构合理，可有效地控制均匀出墨，提高出墨的稳定性，并易于进行质量控制。通过结构的简化和功能整合，增加出墨结构对不同墨水书写系统的适应性。

Description

直液式笔

技术领域

本实用新型涉及书写工具领域，特别是水性或溶剂性墨水书写工具领域，具体说是一种直液式笔。

背景技术

目前的常见的水性或溶剂性墨水书写工具主要分成两类：一类是采用卷包芯的笔，通过卷包芯中的纤维丝的间隙储墨，通过引水芯或纤维笔尖插入卷包芯中引墨和出墨，此类笔的优点是结构简单，成本低廉，对不同墨水适应性良好。缺点是由于卷包芯的容墨空隙有限，且较多的纤维丝体积存在一定的不均匀性，因此一般储墨量较小，书写长度短，容易出现色淡出墨不均的问题。

另一类是环槽储墨器式直液式笔，直接采用墨仓储墨，通过引水芯引墨和出墨，当因为各种条件因素变化而导致引水芯导墨过多时，在毛细作用下，通过装配的多层环槽式储水器将墨水引回到墨仓中，确保均匀出墨。此类直液式笔的优点是出墨较均匀，由于直接采用墨仓储墨，灌装量较大，书写长度也可以比较长。缺点是多段多层的环槽式储水器结构复杂，尺寸精度要求高，而且由于不同性质和不同表面张力的墨水产生的毛细引力作用不同，一种储水器无法保证对多种墨水都能够顺畅的调节，具有应用上的局限性。由于有着过多的细微环槽结构，而且每层的结构的表面亲水性很难达到一致，这增加了墨水在其中的受到的气压和毛细引力的复杂性和不稳定性，质量不容易得到控制。

为了能够解决以上问题，中国专利公开了一种直液式笔具的专利(专利申请号：200510099289.8)，该直液式笔具包括：笔尖；墨水吸附体，连接在上述笔尖的后端；墨水管，配置在上述吸附体的后方、直接贮存墨水；以及连通管，连接上述墨水管和上述墨水吸附体之间；其特征在于，具有多个上述连通管，上述各连通管的前端被开口，上述墨水吸附体具有高密度部以及连接在该高密度部的靠后的位置上的低密度部，上述各连通管的前端和上述笔尖的后端与上述高密度部连接。该专利结构可以在简化直液式储水器的结构。但高密度部和低密度部材料的选择和工艺的实现存在一定的难度。

中国专利还公开了另一种直液式笔具专利(专利号：CN98213812.1)，系由：外轴筒，收容墨水的墨水收容部，笔尖，设于上述墨水收容部与笔尖间沿轴向延伸的墨水诱导芯，墨水诱导芯外周侧的墨水控制筒所构成；其特征在于：墨水控制筒的墨水诱导孔有扩孔部及细孔部，各孔部横断面为多角形；而墨水诱导芯系塑胶成形，且有扩径部及第二细径部，在扩径部与扩孔部之间及第二细径部与细孔部之间形成可产生毛细作用的间隙。该专利改变了直液式笔具常用的纤维引水芯，改用经过设计的塑料墨水诱导芯，有效地改善了引水芯的出墨稳定性，但没有改善直液式笔复杂的环槽调节储水器的结构，该墨水诱导芯的制作工艺具有一定的难度。

综上所述，上述两种直液式笔的主要的功能结构各有一定的不足之处，有待改进和提高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种直液式笔，其结构合理，保证有较大容量的墨仓，并有效地控制均匀出墨，提高出墨的稳定性，并易于进行质量控制。本实用新型进一步的目的，是通过结构的简化和功能整合，增加出墨结构对不同墨水书写系统的适应性。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种直液式笔，包括笔管、笔管内的墨水仓、导墨器、储墨芯、引水芯以及笔管前端的笔嘴、笔尖，其特征在于所述的导墨器装配在墨仓前端，导墨器设有贯通的毛细导墨槽，毛细导墨槽的一端与墨仓连通，另一端与储墨芯或引水芯的一端相接触；毛细导墨槽通过笔管和储墨芯的间隙与外界大气相连通。

所述的导墨器周面上设置与轴向垂直的环状槽。

所述的导墨器侧面上开有轴向贯通的毛细导墨槽，毛细导墨槽与环状槽相贯通。

所述的储墨芯为一通过纤维粘接或多孔材料烧结而成的多孔或多缝隙的部件，所述的笔尖后段通过引水芯插到储墨芯中。

所述的毛细导墨槽轴向贯通于导墨器的中央位置，且毛细导墨槽直接与引水芯尾端接触，引水芯与笔尖尾部连为一体，形成导墨通道，引水芯尾端和导墨器之间形成环形间隙，环形间隙与在笔嘴上的通气孔及在笔管上的通气槽，形成导墨槽的空气通道。

所述笔管内的墨仓为一可以替换的墨囊，墨囊前端口插接到前段笔管后端的环状槽内，并与前段笔管形成的墨仓连通。

所述的笔管通过隔板将墨仓至少分为两部分，隔板的中央有通孔，导墨器的尾部通过通孔连通墨仓的各个部分，隔板和导墨器尾部之间为环向间隙配合，形成可以封住墨仓的墨膜。

所述的笔尖与引水芯为一体式结构。

本实用新型与现有的技术相比有许多优点和积极效果：

1、本实用新型直液式笔通过采用具有毛细作用导墨槽结构的导墨器和具有微孔或纤维间隙材质的储墨芯进行组合分阶段的引导出墨。保证有较大容量的墨仓，并有效地控制均匀出墨，提高出墨的稳定性，并易于进行质量控制。

2、本实用新型直液式笔储墨芯在出墨的过程中起到了缓冲和收集导墨器中墨水的作用，同时，储墨芯在制造时较为容易调整气孔率和尺寸，因此，可以根据不同的墨水表面张力灵活地进行调整，并通过组合分阶段的引导出墨的方式增加对各种墨水和书写元件的适应性，可适用于各种水性或溶剂性墨水的书写工具。

3、本实用新型直液式笔结构简单，制作方便，成本较低。

附图说明

图1为本实用新型一种直液式笔实施例1的剖面图；

图2为本实用新型一种导墨器主视图；

图3为本实用新型一种导墨器左视图；

图4为本实用新型一种导墨器右视图；

图5为本实用新型一种直液式笔实施例2的剖面图；

图6为本实用新型一种直液式笔实施例3的剖面图；

图7为本实用新型一种直液式笔实施例4的剖面图；

图8为与图7剖面相互垂直的剖面图；

图9为图7的A-A向剖面放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

参见图1，本实用新型一种直液式笔的实施例1，主要由以下零部件组成：

1、笔管(墨仓)；2、导墨器；3、储墨芯；4、笔嘴；5、引水芯；6、笔尖。

该直液式笔笔管1内形成一个墨仓，该墨仓内可以容纳一定量的水性墨水。在墨仓前段装配导墨器2，该部件起着封墨和导墨的作用。在导墨器2边缘上开有1道或数道纵向贯穿的毛细导墨槽2a(附图2)，用于导墨，导墨槽2a与大气相通。横向根据产品要求可以设置多道环状槽，用于导墨时如有过多的墨水进行暂时存储。在导墨器2的前段装配纤维储墨芯3，该部件用于导墨和储墨，这两个部件的端面靠紧，将毛细导墨槽2a的墨水导入到纤维储墨芯3。在储墨芯3的前段，引水芯5插入其中，将墨水引导到笔尖6实现出墨。储墨芯3的前端装配笔嘴4。笔嘴4后端用于固定纤维储墨芯3，前端固定笔尖6和引水芯5。

在笔嘴4上开有通气孔4a(附图1)用于通气，在笔管1上开有通气槽1a，形成外界环境和导墨槽2a的空气通道。

直液式笔的工作原理：

在不书写的状态下，塑料导墨器2(附图1)的导墨槽2a中墨水形成墨膜，将墨仓中的墨水封住，在毛细作用的阻力下下保证了墨水不至于泄出，形成墨水量的平衡。

当书写过程中，墨水不断的从墨仓经储墨芯3、引水芯5引入到笔尖6，这个过程中墨仓内的空气体积不断增加，墨仓内空气压力有变小的趋势，此时由于墨水的引导破坏了不书写状态中产生的墨膜，形成间隙，少量的空气会通过空气通道，从导墨槽2a的间隙中进入墨仓，从而抵消了墨仓内空气压力变小的趋势，保证了书写过程中的气压平衡和墨水的均匀补充。

当外界环境因素出现温度升高或气压降低到一定程度时，由于内外压差的作用，墨水会破坏毛细作用的阻力从墨仓中流出，由于导墨器2的表面和墨水有着良好的浸润作用，且各环向槽的间距较小，同样具有毛细吸引作用，墨水进入到导墨器2的环槽中储存，直至形成新的平衡，如果仍然不能够满足多余墨水的储存，墨水会被导入到纤维储墨芯3，直至吸收饱和。可以灵活的选用不同尺寸和气孔率的纤维储墨芯3，以应用于不同环境条件变化的墨水吸收。

参见图2-图4，本实用新型中关键的部件是导墨器2。该部件采用注塑或机械加工而成，表面经过亲水或亲溶剂处理，具有良好的浸润性和较好的尺寸精密度。从功能上和传统的直液环槽储墨器相比有着截然不同的作用，传统的直液环槽储墨器中央有通孔，用于装配引水芯，出墨依靠引水芯直接引导，导墨槽的主要起的是把多余的墨水引回墨仓的作用。本实用新型中的导墨器2中央无通孔，且导墨槽2a的作用主要是把墨仓的墨水引导出墨仓，起的是出墨的作用。导墨器2横截面方向可以根据需要设置环向槽，环向槽的空隙间距应保证对墨水有毛细引力作用。导墨槽2a和环向槽的宽度、深度、长度、位置数量可以根据已知的气压平衡公式推导，但最终需要考虑搭配墨水的类型和灌装量还有产品应用的环境条件因素，通过模拟实验确定。某些状况下可以不需要环向槽。

本实用新型另一个关键的部件是储墨芯3，该部件的材料可以是聚酯纤维或类似的纤维材料，表面根据需求进行硬化处理，也可以是微孔材料烧结而成，内部有规则方向的多束纤维丝或较多的空隙；该部件在出墨的过程中起到了缓冲和收集导墨器2中墨水的作用。同时由于该部件在制造时较为容易调整气孔率和尺寸，因此，可以根据不同的墨水表面张力灵活地进行调整。

导墨器2为尺寸精度高的墨水引导塑料部件，可以将墨水完全封在墨仓中，同时又能够通过导墨槽2a供给纤维储墨芯3稳定的墨水，通过此结构实现墨水的引导；而储墨芯3既能够储存和缓冲导墨槽2a提供的墨水，又能够把导墨器2提供的稳定数量的墨水提供给书写元件。在以上两个关键部件的搭配共同作用下，通过分段控制的方式有效控制出墨，取消了复杂的多段环槽储水器，提高了对不同墨水的可靠适应性，易于制造。同时可以适应各种采用引水芯导墨的笔尖比如滚珠笔尖、纤维笔尖、塑料笔尖、钢笔尖等等。

本实用新型的实施例2参照图5说明如下：

图5为一种利用本实用新型技术方案设计的荧光笔。由笔管(墨仓)7、导墨器8、储墨芯9、笔嘴10、纤维笔尖11、隔板12组成。

在笔管内组装隔板12，将墨仓分为两个部分，灌注墨水后，将导墨器2组装到笔管7中，导墨器8的尾部插入到隔板12中，二者之间有一定的环向间隙，同时导墨器8和笔管7内孔配合处于过盈状态，将墨水密封在墨仓内，只通过导墨槽8a与外界交换空气和导出墨水，墨水在毛细作用的引力下，在导墨槽8a中流动，一直引到导墨槽8a末端的端面上，到达纤维储墨芯9。导墨槽8a宽度的经验值一般不要超过0.2mm，以保证实现良好的毛细作用的引力。根据不同的表面张力和出墨量的要求，可以选择1条或数条导墨槽8a。本实例选择了间隙距离为0.25mm的环向槽用于缓冲储墨。

本实施例在导墨器8端面贴靠有引墨的纤维储墨芯9，储墨芯9由于采用聚酯纤维制成，可以根据需求较为容易改变形状、气孔率、尺寸等参数，因此，可以通过调整纤维储墨芯9技术参数的方式进行二者的搭配实验，通过实际的模拟实验确保这两个部件实现的两段导墨和调节处于最佳的状态。

根据荧光笔笔尖宽，墨水消耗量比较大的特点，本实施例采用了隔板12分为两个墨仓依次进行供墨。当第一墨仓墨水使用完后，第二墨仓的墨水会继续进行供墨。本实施例需要注意隔板12和导墨器8尾部之间的环向间隙，该间隙需要保证在不书写时墨水封在墨仓中，同时又能保证在书写时向墨仓内补充空气。

根据荧光笔的特点，本实施例采用一体的笔尖和引水芯。

本实用新型的实施例3参照图6说明如下：

图6是一种利用本实用新型的结构原理设计的可替墨囊式滚珠笔。由后笔管13、墨囊14、前笔管15、导墨器16、储墨芯17、引水芯18、笔嘴19和笔尖20组成。

该实施例墨仓采用可以替换的墨囊14供墨，具有主体可重复利用的特点，其原理基本同实施例1。

本实用新型的实施例4参照图7-图9说明如下：

参见图7-图9，一种利用本实用新型技术方案设计的永久性记号笔。由笔管21、导墨器22、储墨芯23、笔嘴24和纤维笔尖25组成。

由于永久性记号笔墨水表面张力小，只有16-25N.M左右，导墨性能受到了一定影响。为了保证足够的出墨量，导墨器22没有采用环向槽，导墨槽22a贯通于导墨器22的中央位置，且导墨槽22a的端面直接和纤维笔尖的尾端接触。本实施例中的储墨芯23无引导出墨作用，只有缓冲储墨作用

纤维笔尖25的尾部和导墨器22之间应通过截面形状和尺寸的变化形成间隙，以保证外界空气能够到达导墨槽22a，具体参照图9的A-A剖面图。

笔嘴24上的缺口24a、笔管21上的通气槽21a、导墨器22的通气槽22b以及导墨器22与纤维笔尖25尾部环向间隙22c组成了导墨槽22a的空气通道。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于对本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1、一种直液式笔，包括笔管、笔管内的墨仓、导墨器、储墨芯、引水芯以及笔管前端的笔嘴、笔尖，其特征在于所述的导墨器装配在墨仓前端，导墨器设有贯通的毛细导墨槽，毛细导墨槽的一端与墨仓连通，另一端与储墨芯或引水芯的一端相接触；毛细导墨槽通过笔管和储墨芯的间隙与外界大气相连通。

2、按照权利要求1所述的直液式笔，其特征在于所述的导墨器周面上设置与轴向垂直的环状槽。

3、按照权利要求1或2所述的直液式笔，其特征在于所述的导墨器侧面上开有轴向贯通的毛细导墨槽，毛细导墨槽与环状槽相贯通。

4、按照权利要求1或2所述的直液式笔，其特征在于所述的储墨芯为一通过纤维粘接或多孔材料烧结而成的多孔或多缝隙的部件，所述的笔尖后段通过引水芯插到储墨芯中。

5、按照权利要求1所述的直液式笔，其特征在于所述的毛细导墨槽轴向贯通于导墨器的中央位置，且毛细导墨槽直接与引水芯尾端接触，引水芯与笔尖尾部连为一体，形成导墨通道，引水芯尾端和导墨器之间形成环形间隙，环形间隙与在笔嘴上的通气孔及在笔管上的通气槽，形成导墨槽的空气通道。

6、按照权利要求1或2所述的直液式笔，其特征在于所述笔管内的墨仓为一可以替换的墨囊，墨囊前端口插接到前段笔管后端的环状槽内，并与前段笔管形成的墨仓连通。

7、按照权利要求1或2所述的直液式笔，其特征在于所述的笔管通过隔板将墨仓至少分为两部分，隔板的中央有通孔，导墨器的尾部通过通孔连通墨仓的各个部分，隔板和导墨器尾部之间为环向间隙配合，形成可以封住墨仓的墨膜。

8、按照权利要求5所述的直液式笔，其特征在于所述的笔管通过隔板将墨仓至少分为两部分，隔板的中央有通孔，导墨器的尾部通过通孔连通墨仓的各个部分，隔板和导墨器尾部之间为环向间隙配合，形成可以封住墨仓的墨膜。

9、按照权利要求1或2所述的直液式笔，其特征在于所述的笔尖与引水芯为一体式结构。

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