DE102012018847A1

DE102012018847A1 - Applikator

Info

Publication number: DE102012018847A1
Application number: DE201210018847
Authority: DE
Inventors: Takahiro Nishikawa; Tomohiro Kageyama
Original assignee: Shachihata Inc
Current assignee: Shachihata Inc
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2013-04-04
Also published as: JP5866747B2; CN103072402B; CN103072402A; JP2013082193A

Abstract

Die vorliegende Erfindung ist ein Applikator, welcher umfasst: einen an seinem hinteren Ende verschlossenen Außenschaft; einen in dem Außenschaft angeordneten Innenschaft, in dem ein Tintenabsorptionskörper untergebracht ist, dessen vorderes Ende mit Außenluft in Verbindung steht und dessen hinteres Ende verschlossen ist; einen applizierenden Körper, der von einem den applizierenden Körper haltenden Abschnitt gehalten wird, der an dem vorderendseitigen Umfangsabschnitt des Innenschafts vorgesehen ist und an seinem vorderen Ende mit dem Tintenabsorptionskörper verbunden ist; ein Spitzenelement, das den Spitzenöffnungsabschnitt eines Tintenbehälters, der aus der Innenwand des Außenschafts und der Außenwand des Innenschafts gebildet ist, abdichtet; wobei der Tintenbehälter mit Tinte gefüllt ist; Tintenverbindungslöcher, die die Seitenfläche des applizierenden Körpers und den Tintenbehälter verbinden, auf dem den applizierenden Körper haltenden Abschnitt so angeordnet sind, dass sie den Tintenabsorptionskörper nicht kontaktieren; und ein Luftstromweg für die Verbindung zwischen dem vorderen Ende des Innenschafts und dem hinteren Ende des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts zwischen dem den applizierenden Körper haltenden Abschnitt und dem applizierenden Abschnitt getrennt von den Tintenverbindungslöchern vorgesehen ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Applikator, der mit einem Tintenbehälter zum Aufnehmen eines Fluids wie etwa einer wasserbasierten oder ölbasierten Tinte für Schreibgeräte, kosmetische Fluide, Farbe oder medizinische Wirkstoffe (nachstehend ”Tinte”) und mit einem Mechanismus zum automatischen Steuern dieser Tinte bei Schreiben oder Auftragen ausgestattet ist.
In der vorliegenden Erfindung bezeichnet ”Vorderseite” und ”vorderes Ende” die Seite des applizierenden Körpers; ”Hinterseite” und ”hinteres Ende” bezeichnet die Seite des Tintenbehälters; ”unter hohem Druck” bezeichnet den Zustand, in dem bei offener Kappe der Druck der Luft in dem Tintenbehälter höher als Atmosphärendruck ist; ”normal” bezeichnet den Zustand, in dem bei offener Kappe der Druck der Luft in dem Tintenbehälter gleich dem Atmosphärendruck ist; und ”Atmosphärendruck” bezeichnet den Druck der Atmosphäre zu diesem Zeitpunkt und an diesem Ort.
Technischer Hintergrund
Es sind bereits Schreibgeräte bekannt, bei denen Tinte automatisch aus einem Tintenbehälter auf einen applizierenden Körper freigesetzt wird (siehe zum Beispiel Patentschrift 1).
Das in Patentschrift 1 dargelegte Schreibgerät ist mit einem Stiftkern (applizierenden Körper), einem Tintenabsorptionskörper, einer festen Röhre, einem Tintenbehälter und einem Luftspaltabschnitt (ausgeschnittenen Kanal 6c) ausgestattet, wobei der Luftspaltabschnitt eine Verbindung sowohl der Stiftkern-Seitenfläche als auch des vorderen Endes des Tintenabsorptionskörpers mit dem Tintenbehälter ermöglicht. Diese Schrift enthält eine dahingehende Beschreibung, dass Tinte, wenn sie unter hohem Druck steht, am Tropfen von der Stiftkernspitze gehindert werden kann, da der Tintenabsorptionskörper Tinte schnell absorbiert, selbst wenn Tinte aufgrund eines Ausdehnens von Luft in dem Tintenbehälter überströmt.
Der Applikator der Patentschrift 2 ist mit einem applizierenden Körper, einem Tintenabsorptionskörper, einem Tintenverbindungsabschnitt, einem Tintenbehälter und einem Anschlussabschnitt ausgestattet; der Anschlussabschnitt lässt den Tintenverbindungsabschnitt und den Tintenbehälter in Verbindung treten. Es findet sich auch eine dahingehende Beschreibung, dass, selbst wenn sich Luft in dem Tintenbehälter ausdehnt und Tinte gezwungen wird, aus dem Tintenbehälter überzuströmen, unter hohem Druck die übergeströmte Tinte von dem Tintenabsorptionsbehälter absorbiert wird statt zur Spitze des applizierenden Körpers zu gehen, daher kann ein Tropfen von Tinte von dem applizierenden Körper verhindert werden.
Zitierter Stand der Technik
Zitierte Patente

Patentschrift 1: Veröffentlichte geprüfte Patentanmeldung H07-45271
Patentschrift 2: Veröffentlichte ungeprüfte Anmeldung 2003-226091

Zusammenfassung der Erfindung
Probleme, die die Erfindung zu lösen sucht
Das Schreibgerät der Patentschrift 1 kann, wenn sich Luft in dem Tintenbehälter unter hohem Druck ausdehnt, ein Tropfen von Tinte von der Stiftkernspitze zuverlässig verhindern. Aufgrund der inhärenten Kapillarwirkung des Tintenabsorptionskörpers, der in direktem Kontakt mit dem Luftspaltabschnitt steht, der mit dem Tintenbehälter in Verbindung steht, wird aber Tinte natürlich leicht absorbiert, daher strömt Tinte unter normalen Bedingungen von dem Tintenbehälter zu dem Tintenabsorptionskörper. Da nicht die gesamte ausströmende Tinte zu dem Tintenbehälter oder dem Stiftkern zurückgeführt werden kann, ergibt sich das Problem, dass die Tintennutzungsrate durch die in dem Tintenabsorptionsbehälter verbleibende Tintenmenge reduziert ist.
Der Applikator der Patentschrift 2 kann, wenn sich Luft in dem Tintenbehälter unter hohem Druck ausdehnt, ein Tropfen von Tinte von der Spitze des applizierenden Körpers zuverlässig verhindern. Da aber der Tintenverbindungsabschnitt, der mit dem Tintenbehälter in Verbindung steht, nicht die gesamte aufgenommene Tinte zu dem applizierenden Körper bewegen kann, hat sich das Problem ergeben, dass die Tintennutzung um die in dem Tintenverbindungsabschnitt verbleibende Tintenmenge reduziert ist.
Mittel zum Lösen des Problems
Die erste Erfindung, die vorgenommen wurde, um die vorstehend erwähnten Probleme zu lösen, ist ein Applikator, welcher umfasst: einen an seinem hinteren Ende verschlossenen Außenschaft; einen in dem Außenschaft angeordneten Innenschaft, in dem ein Tintenabsorptionskörper untergebracht ist, dessen vorderes Ende mit Außenluft in Verbindung steht und dessen hinteres Ende verschlossen ist; einen applizierenden Körper, der von einem den applizierenden Körper haltenden Abschnitt gehalten wird, der an dem vorderendseitigen Umfangsabschnitt des Innenschafts vorgesehen ist und an seinem vorderen Ende mit dem Tintenabsorptionskörper verbunden ist; ein Spitzenelement, das den Spitzenöffnungsabschnitt eines Tintenbehälters, der aus der Innenwand des Außenschafts und der Außenwand des Innenschafts gebildet ist, abdichtet; wobei der Tintenbehälter mit Tinte gefüllt ist; Tintenverbindungslöcher, die die Seitenfläche des applizierenden Körpers und den Tintenbehälter verbinden, auf dem den applizierenden Körper haltenden Abschnitt so angeordnet sind, dass sie den Tintenabsorptionskörper nicht kontaktieren; und ein Luftstromweg für die Verbindung zwischen dem vorderen Ende des Innenschafts und dem hinteren Ende des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts zwischen dem den applizierenden Körper haltenden Abschnitt und dem applizierenden Abschnitt getrennt von den Tintenverbindungslöchern vorgesehen ist.
Die zweite Erfindung ist der Applikator nach Anspruch 1, wobei ein zusätzlicher Luftstromweg zum Verbinden zwischen mindestens einem von vorderem Ende des Innenschafts oder hinterem Ende des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts und dem Tintenverbindungsloch separat von dem Luftstromweg vorgesehen ist und so angeordnet ist, dass er den Tintenabsorptionskörper nicht kontaktiert.
Wirkung der Erfindung
In der vorliegenden Erfindung steht nur der applizierende Körper mit dem Tintenbehälter in Verbindung, daher kommt es unter normalen Bedingungen nicht vor, dass sich fast die gesamte Tinte zu dem Tintenabsorptionskörper bewegt. Dadurch kann eine Verschwendung von verbleibender Tinte, wie es in der Vergangenheit vorkam, reduziert werden und der Wirkungsgrad der Tintennutzung kann verbessert werden.
Da der Tintenabsorptionskörper mit dem hinteren Ende des applizierenden Körpers verbunden ist, kann der Tintenabsorptionskörper Tinte schnell absorbieren, selbst wenn sie aufgrund des Ausdehnens von Luft in dem Tintenbehälter überströmt, und ein Tropfen der Tinte von der Spitze des applizierenden Körpers kann verhindert werden.
Es kann vorkommen, dass Tinte, die die Tintenverbindungslöcher erreicht, bevor die Tinte dem gesamten applizierenden Körper zugeführt wird, die Tintenverbindungslöcher blockiert, so dass die Zufuhr von Tinte zu dem applizierenden Körper unterbunden wird, doch erleichtert das Vorsehen eines zusätzlichen Luftstromwegs das Einströmen von Luft von dem Tintenverbindungsloch in den Tintenbehälter, so dass die Tinte dem gesamten applizierenden Körper zugeführt werden kann.
Luft kann ebenfalls nicht nur von dem applizierenden Körper, sondern auch von dem zusätzlichen Luftstromweg in das Tintenverbindungsloch strömen, wenn Tinte an dem applizierenden Körper ständig verbraucht wird, daher kommt es zu keiner Verzögerung bei der Zufuhr von Tinte zu dem applizierenden Körper. Da die Menge des Lufteinströmens zu dem Tintenverbindungsloch durch die Größe des zusätzlichen Luftstromwegs eingestellt werden kann, kann durch Vergrößern der Größe des zusätzlichen Luftstromwegs auch Tinte relativ hoher Viskosität dem applizierenden Körper ausreichend zugeführt werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
1: ein Querschnitt des Applikators der ersten Ausführungsform.
2: ein vertikaler Schnitt des Applikators der ersten Ausführungsform.
3: eine explodierte Perspektive des Applikators der ersten Ausführungsform.
4: ein vergrößerter vertikaler Teilschnitt des Applikators der zweiten Ausführungsform.
5: ein Querschnitt durch die Linie A-A von 4.
6: ein Querschnitt durch die Linie B-B von 4.
7: ein Querschnitt durch die Linie C-C von 5.
Optimale Ausführungsformen der Erfindung
(Ausführungsform 1)
Nachstehend erläutern wir Applikatorausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf 1 bis 3.
Ein Außenschaft 1 ist ein an dem hinteren Ende verschlossener Zylinder. Das hintere Ende kann durch einstückiges Formgeben vorab geschlossen und geformt werden oder kann unter Verwenden eines separaten Stücks wie etwa eines Stopfens verschlossen werden. 1 und 2 zeigen Beispiele, bei denen das Verschließen durch einstückiges Formgeben erfolgt. Der Außenschaft kann auch einen aus transparentem oder halbtransparentem Kunstharz gebildeten Kunststoff nutzen, so dass der Status des Verbrauchs der internen Tinte geprüft werden kann.
In dem Außenschaft 1 ist ein einen Tintenabsorptionskörper 3 aufnehmender Innenschaft 2 vorgesehen.
Der Innenschaft 2 ist integral so geformt, dass er in dem Außenschaft 1 konzentrisch ist, und der Innenschaft 2 und der Außenschaft 1 weisen eine Doppelzylinderstruktur auf. Der Innenschaft 2 kann somit integral mit dem Außenschaft 1 ausgebildet werden oder kann nach dem Formen des Innenschafts 2 und des Außenschafts 1 als separate Teile kombiniert verwendet werden.
Das vordere Ende des Innenschafts 2 steht mit der Atmosphäre in Verbindung, während das hintere Ende verschlossen ist. Als Möglichkeit zum Verschließen des hinteren Endes des Innenschafts 2 kann dieser durch einstückiges Formgeben vorab geschlossen werden oder kann unter Verwenden eines separaten Stücks wie etwa eines Stopfens 7 verschlossen werden. Der Stopfen 7 kann die Fläche des hinteren Endes des Innenschafts 2 direkt verschließen oder es kann, wie in 1 und 2 gezeigt, ein zylinderförmiger Stopfen 7 mit einem Innenraum hermetisch auf die Außenwandfläche des Außenschafts 1 gesetzt werden, um das hintere Ende des Innenschafts 2 im Wesentlichen zu verschließen.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, kann bei Verwenden eines zylinderförmigen Stopfens 7 mit einem Innenraum ein Tintenabsorptionskörper 3 mit einer Länge, die in der Richtung von vorne nach hinten länger als der Außenschaft 1 ist, verwendet werden.
Ein den applizierenden Körper haltender Abschnitt 21 ist an dem vorderendseitigen Umfangsabschnitt des Innenschafts 2 vorgesehen; der den applizierenden Körper haltende Abschnitt 21 hält den applizierenden Körper 4.
Für den applizierenden Körper 4 können zum Beispiel Acrylfaser, Polyesterfaser, Nylonfaser oder Vinylonfaser als Rohmaterialien verwendet werden, und es können fasrige Beschichtungskörper, in denen das Rohmaterial mit Harz gehärtet ist, oder poröse Beschichtungskörper wie etwa Kunstharz-Polyschaum verwendet werden.
Der Innendurchmesser des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts 21 kann der gleiche wie der Innendurchmesser des Innenschafts 2 sein, oder der den applizierenden Körper haltende Abschnitt 21 kann, wie in 1 und 2 gezeigt, von kleinerem Durchmesser als der Innenschaft sein. Bei Verwenden verschiedener Durchmessergrößen können der applizierende Körper 4 und der Tintenabsorptionskörper 3 praktischerweise auf unterschiedliche Weise kombiniert werden.
Der applizierende Körper 4 wird in den Innenraum des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts 21 gepresst, eingepasst und durch diesen gehalten. Auf dem den applizierenden Körper haltenden Abschnitt 21 werden ein Tintenverbindungsloch 22 und ein Luftstromweg 23 vorgesehen.
Das Tintenverbindungsloch 22 ist ein Durchgangsloch, das das Tintenverbindungsloch 22 durchsetzt, und ist separat von dem Luftstromweg 23 angeordnet. Wenn der applizierende Körper 4 an der Innenwandfläche des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts 21 gehalten ist, steht das Tintenverbindungsloch 22 nur mit der Seitenfläche des applizierenden Körpers 4 in Verbindung. Zu diesem Zeitpunkt kontaktiert das Tintenverbindungsloch 22 den Tintenabsorptionskörper 3 nicht.
Die Querschnittform des Tintenverbindungslochs 22 kann nach Bedarf kreisförmig, elliptisch oder eine Vieleckform sein, wie etwa ein Dreieck oder ein Quadrat.
Bezüglich der Größe des Tintenverbindungslochs 22 gibt es keine Einschränkung, solange ein zwischen dem vorderseitigen Innenraum des Innenschafts und dem hinterseitigen Innenraum des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts ein Luftstromweg 23 erhalten wird, wenn aber eine wasserbasierte Tinte verwendet wird, ist ein Bereich von 0,7 mm² bis 28 mm² bevorzugt; wenn eine ölbasierte Tinte verwendet wird, ist ein Bereich von 0,7 mm² bis 15 mm² bevorzugt. Wenn das Tintenverbindungsloch 22 eine Kreisform aufweist, erfordert das Erhalten dieses bevorzugten Bereichs einen Durchmesser von 1,0 mm bis 6,0 mm bei Verwenden von wasserbasierter Tinte und einen Durchmesser von 1,0 bis 4,5 mm bei Verwenden von ölbasierter Tinte. Bleibt man in diesem bevorzugten Bereich, kann eine übermäßige Zufuhr von Tinte zu dem applizierenden Körper 4 effektiv verhindert werden.
Als bevorzugterer Bereich bei Verwenden von wasserbasierter Tinte mit einer Viskosität von 3 bis 20 mPa/s und einer Oberflächenspannung von 30–40 mN/m Tinte ist ein Flächeninhalt des Tintenverbindungslochs 22 von 5 mm² bis 15 mm² bevorzugt; wenn der Querschnitt des Tintenverbindungslochs 22 eine runde Form aufweist, liegt der Durchmesser zum Erhalten dieses bevorzugten Bereichs bei 2,7 bis 4,5 mm. Innerhalb dieses bevorzugteren Bereichs kann eine übermäßige Zufuhr von Tinte zu dem applizierenden Körper 4 effektiver verhindert werden.
Bezüglich der Anzahl an Tintenverbindungslöchern 22 können nach Bedarf ein bis mehrere Löcher verwendet werden, es ist aber bevorzugt, die Anzahl der Löcher so festzulegen, dass die Summe des Flächeninhalts der Tintenverbindungslöcher 22 in einem Bereich von 0,7 mm² bis 140 mm² liegt, und bevorzugter ist es, die Anzahl an Löchern so festzulegen, dass ein Bereich von 5 mm² bis 75 mm² erreicht wird.
Innerhalb dieses bevorzugten Bereichs kann eine übermäßige Zufuhr von Tinte zu dem applizierenden Körper 4 effektiver verhindert werden.
Die Position, bei der die Tintenverbindungslöcher angeordnet sind, kann an beliebiger Stelle an der Wandfläche des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts 21 sein, solange diese Positionen den Tintenabsorptionskörper 3 nicht kontaktieren. Wenn mehrere Tintenverbindungslöcher 22 vorliegen, können sie willkürlich oder in regelmäßiger gegenüberliegender Reihenfolge angeordnet sein. Bei Anordnung in regelmäßiger Reihenfolge können die Tintenverbindungslöcher 22 zum Beispiel bei gleichen Abständen auf der Wandfläche des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts 21 angeordnet sein.
Es ist bevorzugt, diese Tintenverbindungslöcher 22 so anzuordnen, dass Paare von zwei wie in 2 gezeigt einander gegenüberliegend zugewandt sind. Durch dieses gegenüberliegende Platzieren wird von einem Tintenverbindungsloch 22 Tinte auf den applizierenden Körper 4 freigegeben und Luft strömt von dem gegenüberliegenden anderen Tintenverbindungsloch 22 ein, was ein gleichmäßiges und ungestörtes Ersetzen von Tinte und Luft ermöglicht.
Zwischen dem den applizierenden Körper haltenden Abschnitt 21 und dem applizierenden Körper 4 ist ein Luftstromweg 23 ausgebildet, um über die gesamte Länge von dem vorderen Ende des Innenschafts 2 zu dem hinteren Ende des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts zwischen dem vorderen Ende des Innenschafts 2 und dem hinterseitigen Innenraum des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts zu verbinden. Bezüglich der Größe oder Anzahl der Luftstromwege 23 gibt es keine besondere Einschränkung.
In der vorliegenden Erfindung bedeutet ”Trennen” Teilen und Trennen durch einen Abstand; in der vorliegenden Erfindung bedeutet dies das Platzieren der Tintenverbindungslöcher 22 und der Luftstromwege 23 bei einem Abstand voneinander, so dass sie sich nicht kontaktieren oder mischen; ”Verbinden” bezeichnet die Fähigkeit der Tinte, frei zwischen dem applizierenden Körper 4 und dem Tintenbehälter 6 zu strömen.
Es reicht aus, dass der in dem Innenschaft 2 aufgenommene Tintenabsorptionskörper 3 mit einem Kapillarspalt ausgestattet ist, wobei Beispiele für diesen einen aus Faserbündelharz gebildeten Körper, einen durch Faserbündel-Thermobonding gebildeten Körper, einen durch eine Filznadelstanze gebildeten Körper, ein poröses Material wie etwa ein poriger Kunstharzschaumkörper oder ein durch Extrusion geformter Kunstharzkörper oder dergleichen mit einem Tintenführungsweg in der axialen Richtung umfassen können. Als Material dafür können Acrylfaser, Polyesterfaser oder ein anderes Kunstfaserharz verwendet werden. Der Tintenabsorptionskörper 3 kann an seiner Außenumfangsfläche auch mit einer Außenschicht aus Kunstharzfilm oder dergleichen ausgestattet sein.
Der Tintenabsorptionskörper 3 ist mit dem hinteren Ende des applizierenden Körpers 4 verbunden. Die Dichte des applizierenden Körpers 4 ist hier so festgelegt, dass sie höher als die Dichte des Tintenabsorptionskörpers 3 ist, und die Kapillarkraft des applizierenden Körpers 1 ist so festgelegt, dass sie höher als die Kapillarkraft des Tintenabsorptionskörpers 3 ist.
Zum Beispiel ist eine Kombination möglich, bei der eine Polyesterfaser mit einer Porosität von in etwa 60% als applizierender Körper 4 verwendet wird und eine Polyesterfaser mit einer Porosität von in etwa 85% als Tintenabsorptionskörper 3 verwendet wird.
Das Spitzenelement 5 ist ein zylinderförmiger Körper, in dem sowohl das vordere als auch das hintere Ende offen sind, mit einem schrumpfenden Durchmesser hin zur Vorderseite, wobei die vordere Innenumfangsfläche desselben hermetisch auf die vorderendseitige Außenumfangsfläche des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts 21 passt. Der den applizierenden Körper haltende Abschnitt 21 kann bis zum vorderen Ende der vorderen Innenumfangsfläche reichen, oder der den applizierenden Körper haltende Abschnitt 21 kann bis zu einem mittleren Punkt der vorderen Innenumfangsfläche reichen. Wenn, wie in 1 und 2 gezeigt ist, die vordere Innenumfangsfläche bis zu einem mittleren Punkt reicht, ist es erforderlich, auch einen Luftstromweg, der mit den Tintenverbindungslöchern 22 in Verbindung steht, in der vorderen Innenumfangsfläche des Spitzenelements 5 zu platzieren, so dass eine Verbindung des Luftstromwegs 23 nicht beeinträchtigt wird.
Das hintere Ende des Spitzenelements 5 tritt mit dem Spitzenöffnungsabschnitt des Außenschafts 7 hermetisch in Eingriff. Dadurch wird durch die Innenwand des Außenschafts 1, die Außenwand des Innenschafts 2 und das Spitzenelement 5 ein Tintenbehälter 6 ausgebildet.
”Hermetischer Eingriff” bedeutet in der vorliegenden Erfindung Abdichten, um das Strömen von Gasen zu unterbrechen, und Einpassen, um Änderungen des Atmosphärendrucks zu blockieren.
In dem Tintenbehälter 6 ist Tinte aufgenommen. Nach Bedarf können wasserbasierte, ölbasierte, Farb- und Pigmenttinten für Schreibgeräte und Flüssigkeiten wie etwa kosmetische Flüssigkeiten, Farben und medizinische Wirkstoffe verwendet werden.
Die einzige Stelle, von der Tinte aus dem Tintenbehälter 6 ausströmen kann, ist das Tintenverbindungsloch 22, das an dem den applizierenden Körper haltenden Abschnitt 21 angeordnet ist. Da das Tintenverbindungsloch 22 so aufgebaut ist, dass es nur mit der Seitenfläche des applizierenden Körpers 4 in Verbindung stehen, steht Tinte von dem Tintenbehälter 6 nur mit der Seitenfläche des applizierenden Körpers in Verbindung.
Hier kann ein Kunstharzkunststoff als Material für den Außenschaft 1, den Innenschaft 2 und das Spitzenelement 5 verwendet werden.
Um unter normalen Bedingungen ein Trocknen von Tinte auf dem applizierenden Körper 4 zu verhindern, ist es vorteilhaft, wie in 3 gezeigt eine Kappe auf die Spitze des Spitzenelements 5 zu setzen.
Die vorliegende Ausführungsform ist wie vorstehend beschrieben aufgebaut; als Nächstes beschreiben wir Einzelheiten ihrer Arbeitsweise.
Bei dem Applikator der vorliegenden Ausführungsform strömt bei Einbau aus dem applizierenden Körper 4 Tinte von Tintenverbindungslöchern 22, die an dem den applizierenden Körper haltendem Abschnitt 21 angeordnet sind. In dem Tintenbehälter 6 strömt eine Luftmenge, die gleich der durch dieses Ausströmen von Tinte verursachten Abnahme der Tinte ist, gleichzeitig von dem applizierenden Körper 4 ein, und zwischen dem Tintenbehälter 6 und dem applizierenden Körper 4 werden Tinte und Luft ausgetauscht. Wenn das Einströmen von Luft zu dem Tintenbehälter 6 und das Ausströmen von Tinte zu dem applizierenden Körper 4 ein Gleichgewicht erreichen, wird das Ausströmen von Tinte zu dem applizierenden Körper 4 durch die Tintenverbindungslöcher 22 gestoppt.
Wenn Tinte, die aus dem applizierenden Körper 4 ausgeströmt ist, durch Schreiben oder Auftragen aufgebraucht wurde, strömt Außenluft von den Tintenverbindungslöchern 22 durch den applizierenden Körper 4 und in den Tintenbehälter 6; an diesem Punkt wird diese Luft durch Tinte ersetzt, die durch die Tintenverbindungslöcher 22 zu dem applizierenden Körper 4 strömt. Wenn die Tinte sich in einem Zustand befindet, in dem sie die Tintenverbindungslöcher 22 blockiert, kann keine Luft mehr durch die Tintenverbindungslöcher 22 treten, und dadurch wird ein Ausströmen von Tinte zu dem applizierenden Körper 4 gestoppt. Somit haben die Tintenverbindungslöcher 22 bezüglich der Verbindung von Tinte und Luft die Funktion eines Ventils, das eine übermäßige Zufuhr von Tinte zu dem applizierenden Körper 4 verhindert und jederzeit eine feste Tintenmenge zu dem applizierenden Körper 4 liefert. D. h. es strömt nur eine Tintenmenge, die gleich dem Einströmen an Luft ist, zu dem applizierenden Körper 4.
In extremer Form ausgedrückt: wenn nur der ”normale” Zustand berücksichtigt wird, bei dem der Luftdruck in dem Tintenbehälter bei offener Kappe gleich dem Atmosphärendruck ist, sind der Tintenabsorptionskörper 3 und der Luftstromweg 2 unnötig.
In einem Zustand ”hohen Drucks” dagegen, bei dem der Druck der Luft in dem Luftbehälter 6 höher als der Atmosphärendruck ist, wird aus den Tintenverbindungslöcher 22 überströmende Tinte schnell von dem Tintenabsorptionskörper 3 absorbiert. Der Grund hierfür ist, dass der Tintenabsorptionskörper 3 jederzeit Raum zum Absorbieren von Tinte sicherstellen kann, da unter normalen Bedingungen praktisch keine Absorption von Tinte in den Tintenabsorptionsbehälter 3 vorkommt. Selbst wenn sich daher Luft in dem Tintenbehälter 6 ausdehnt und Tinte gezwungen wird, aus den Tintenverbindungslöchern 22 überzuströmen, wird die übergeströmte Tinte von dem Tintenabsorptionskörper 3 durch den applizierenden Körper 4 absorbiert und ein Tropfen von Tinte von dem applizierenden Körper 4 kann verhindert werden. An diesem Punkt wird Luft in dem Innenschaft 2, die von der in den Tintenabsorptionskörper 3 absorbierten Tinte ausgeschoben wird, durch den Tintenabsorptionskörper 3 an die Außenluft abgelassen und ein Tropfen von Tinte von dem applizierenden Körper 4 kann verhindern werden.
Wenn der Luftdruck in dem Tintenbehälter 6 fällt, wird in den Tintenabsorptionsbehälter 3 strömende Tinte durch den verringerten Druck in dem Tintenbehälter zurückgesaugt, so dass der Tintenabsorptionskörper 3 erneut seine Fähigkeit erlangt, Tinte zu absorbieren, und selbst wenn ein Ausdehnen und Zusammenziehen von Luft in dem Tintenbehälter wiederholt wird, kommt es zu keinem Austreten von Tinte.
(Ausführungsform 2)
Nachstehend erläutern wir den Applikator dieses Beispiels zusammen mit 4 bis 7. Wir erläutern hier nur die Punkte, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden.
Ein zusätzlicher Luftstromweg 41 zur Verbindung mindestens eines von vorderendseitigem Innenraum des Innenschafts oder hinterem Ende des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts mit den Tintenverbindungslöcher 22 ist getrennt von dem Luftstromweg 23 angeordnet und ist so angeordnet, dass er den Tintenabsorptionskörper 3 nicht kontaktiert. ”Verbindung von mindestens einem von vorderendseitigem Innenraum des Innenschafts oder hinterem Ende des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts mit den Tintenverbindungslöchern 22” bedeutet hier eine Verbindung des vorderendseitigen Innenraums des Innenschafts mit den Tintenverbindungslöchern 22, eine Verbindung des hinteren Endes des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts mit den Tintenverbindungslöchern 22 und eine Verbindung sowohl des vorderseitigen Innenraums des Innenschafts und des hinteren Endes des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts mit den Tintenverbindungslöchern 22.
Die Form des zusätzlichen Luftstromwegs 41 kann nach Bedarf kreisförmig, elliptisch oder eine Vieleckform wie etwa ein Dreieck oder ein Quadrat sein.
Die Größe des zusätzlichen Luftstromwegs 41 kann nach Bedarf beruhend auf dem Material des applizierenden Körpers 4, der Größe der Tintenverbindungslöcher 22 und der Viskosität der Tinte gewählt werden, es ist aber ein Zustand bevorzugt, in dem mindestens ein Teil der Tintenverbindungslöcher 22 mit der Seitenfläche des applizierenden Körpers 4 in Kontakt gebracht wird. Wenn die Gesamtheit der Tintenverbindungslöcher 22 mit dem zusätzlichen Luftstromweg 41 in Verbindung steht, besteht eine Möglichkeit, dass Tinte zu dem applizierenden Körper 4 ausströmt.
Der zusätzliche Luftstromweg 41 kann entweder an der Innenumfangsfläche des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts 21 oder an der Außenumfangsfläche des applizierenden Körpers 4 oder an beiden angeordnet werden.
Bei Platzieren des zusätzlichen Luftstromwegs 41 an der Außenumfangsfläche des applizierenden Körpers 4 ist es möglich, diesen bei Herstellen des applizierenden Körpers 4 vorab zu bilden, bei Einführen des applizierenden Körpers 4 von der Vorderseite des Spitzenelements 5 ist es aber möglich, dass der zusätzliche Luftstromweg 41 so ausgebildet wird, dass die Außenumfangsfläche des applizierenden Körpers 4 durch die Lasche 51 verkratzt wird, die an der vorderen Innenumfangsfläche des Spitzenelements 5 angeordnet ist.
Wenn in solchen Fällen ein applizierender Körper aus Polyesterfaser von 4 mm Durchmesser, ein Tintenverbindungsloch von 2,0 mm Durchmesser und eine wasserbasierte Tinte mit einer Viskosität von 4,0 mPa·s bis 10,0 mPa·s verwendet werden, ist die Größe der Lasche 51 bevorzugt 0,5 mm bis 1,5 mm breit und 0,5 mm bis 0,7 mm hoch.
Wenn ein zusätzlicher Luftstromweg 41 an der Innenumfangsfläche eines den applizierenden Körper haltenden Abschnitts 21 angeordnet wird, kann an der Innenumfangsfläche des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts 21 ein Kanal angeordnet werden, wenn der (nicht gezeigte) Innenschaft 2 gebildet wird.
Die vorliegende Ausführungsform ist wie vorstehend beschrieben aufgebaut; als Nächstes beschreiben wir Einzelheiten ihrer Arbeitsweise.
Durch das Ersetzen von Tinte und Luft zwischen dem Tintenbehälter 6 und dem applizierenden Körper 4 wird dem applizierenden Körper 4 Tinte zugeführt, doch kann es vorkommen, dass Tinte, die die Tintenverbindungslöcher 22 erreicht, bevor die Tinte dem gesamten applizierenden Körper zugeführt wird, die Tintenverbindungslöcher blockiert, so dass die Zufuhr von Tinte zu dem applizierenden Körper stoppt. Dies ist auf das Einströmen von Luft, die nur über den applizierenden Körper 4 strömt, in den Tintenbehälter 6 zurückzuführen, doch lässt in solchen Fällen das Ausbilden eines zusätzlichen Luftstromwegs 41 der vorliegenden Ausführungsform die Luft einfacher in den Tintenbehälter 6 strömen, so dass dem gesamten applizierenden Körper 4 Tinte zugeführt werden kann.
Wenn an dem applizierenden Körper 4 Tinte ständig verbraucht wird, wie bei ständigem Schreiben, können geschriebene Zeilen oder dergleichen verschwommen werden, wenn das Ersetzen von Tinte und Luft verzögert wird. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass das Ersetzen von Tinte und Luft nicht gleichmäßig ausgeführt wird, doch in solchen Fällen lässt das Bilden eines zusätzlichen Luftstromwegs 41 der vorliegenden Ausführungsform Luft in dem Tintenbehälter 6 einfacher einströmen, so dass ein Verschwommenwerden von geschriebenen Zeilen oder dergleichen nicht mehr auftritt.
Da der zusätzliche Luftstromweg 41 bei einem Abstand von dem Luftstromweg 23 angeordnet ist, wird Luft in dem Innenschaft 2, die von der in dem Tintenabsorptionskörper 3 absorbierten Tinte ausgeschoben wird, durch den Luftstromweg 23 abgelassen, und ein Tropfen von Tinte, das durch das Ausschieben von Tinte in dem zusätzlichen Luftstromweg 41 hervorgerufen wird, tritt nicht auf.
Wenn bei Verbindung nur zwischen dem hinterendseitigen Innenraum des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts und den Tintenverbindungslöchern 22 ein zusätzlicher Luftstromweg 41 vorgesehen ist, besteht keine Möglichkeit, dass Tinte durch den zusätzlichen Luftstromweg 41 herausströmt, daher kann ein Tropfen von Tinte zuverlässig verhindert werden.
Da der zusätzliche Luftstromweg 41 so angeordnet ist, dass er den Tintenabsorptionskörper 3 nicht kontaktiert, steht nur der applizierende Körper 4 mit dem Tintenbehälter 6 in Verbindung und Tinte wandert nicht durch den zusätzlichen Luftstromweg 41 zu dem Tintenabsorptionskörper 3.
Wir haben derzeit für am praktischsten und bevorzugtesten gehaltene Ausführungsformen erläutert, doch ist diese Erfindung nicht auf die in der vorliegenden Schrift offenbarten Ausführungsformen beschränkt, und innerhalb des Schutzumfangs dessen, was mit dem Kern oder der Idee der Erfindung in Einklang steht, die sich den Ansprüchen und der Patentschrift als Ganzes entnehmen lassen, sind geeignete Änderungen möglich; Applikatoren, die auf solche Weise geändert werden, sind ebenfalls in dem technischen Schutzumfang derselben liegend zu verstehen.
Bezugszeichenliste

1: Außenschaft
2: Innenschaft
21: den applizierenden Körper haltender Abschnitt
22: Tintenverbindungsloch
23: Luftstromweg
3: Tintenabsorptionskörper
4: applizierender Körper
41: zusätzlicher Luftstromweg
5: Spitzenelement
51: Lasche
6: Tintenbehälter
7: Stopfen

Claims

Applikator, welcher umfasst: einen an seinem hinteren Ende verschlossenen Außenschaft; einen in dem Außenschaft angeordneten Innenschaft, in dem ein Tintenabsorptionskörper untergebracht ist, dessen vorderes Ende mit Außenluft in Verbindung steht und dessen hinteres Ende verschlossen ist; einen applizierenden Körper, der von einem den applizierenden Körper haltenden Abschnitt gehalten wird, der an dem vorderendseitigen Umfangsabschnitt des Innenschafts vorgesehen ist und an seinem vorderen Ende mit dem Tintenabsorptionskörper verbunden ist; ein Spitzenelement, das den Spitzenöffnungsabschnitt eines Tintenbehälters, der aus der Innenwand des Außenschafts und der Außenwand des Innenschafts gebildet ist, abdichtet; wobei der Tintenbehälter mit Tinte gefüllt ist; Tintenverbindungslöcher, die die Seitenfläche des applizierenden Körpers und den Tintenbehälter verbinden, auf dem den applizierenden Körper haltenden Abschnitt so angeordnet sind, dass sie den Tintenabsorptionskörper nicht kontaktieren; und ein Luftstromweg für die Verbindung zwischen dem vorderendseitigen Innenraum des Innenschafts und dem hinterendseitigen Innenraum des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts zwischen dem den applizierenden Körper haltenden Abschnitt und dem applizierenden Abschnitt getrennt von den Tintenverbindungslöchern vorgesehen ist.
Applikator von Anspruch 1, wobei ein zusätzlicher Luftstromweg zum Verbinden zwischen mindestens einem von vorderem Ende des Innenschafts oder hinterem Ende des den applizierenden Körper haltenden Abschnitts mit dem Tintenverbindungsloch separat von dem Luftstromweg vorgesehen ist und so angeordnet ist, dass er den Tintenabsorptionskörper nicht kontaktiert.