KR100284394B1

KR100284394B1 - 잉크 필기구

Info

Publication number: KR100284394B1
Application number: KR1019980704495A
Authority: KR
Inventors: 바스티안센 베른트; 마우러 페트라
Original assignee: 로트링 인터내쇼날 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1997-04-01
Publication date: 2001-03-02
Also published as: KR19990072155A; EP0891263A1; DE59701041D1; GR3032438T3; DE19614784C1; WO1997037860A1; JP2000502626A; ATE188920T1; US6062758A; EP0891263B1; TW365228U; PT891263E

Abstract

본 발명은 전단부에 있는 필기용 촉(1)과, 모세관 치수의 환형 압력 보상 챔버(13)를 구비하는 압력 보상 장치와, 상기 압력 보상 챔버(13)에 연통하는 모세관 잉크 공급로(11) 및 주위 대기와 연통하는 공기 공급로(16)를 구비하는 잉크 필기구에 관한 것이다. 잉크 필기구는 피성형 요소(3)를 또한 구비하며, 상기 피성형 요소중 원반 형상의 벽(12; 12')과 잉크 공급로는 금형에서 사출 성형법에 의하여 제조되며, 상기 금형은 끼워진 금속 플레이트 적층체를 가지는 두 개의 반쪽 금형으로 구성되어 환형 압력 보상 챔버를 형성한다. 피성형 요소(3)는 피성형 요소를 따라 종방향으로 연장하는 편평한 영역(10; 10')을 가지며, 상기 편평한 영역은 잉크 공급로(11)를 형성하며, 금형 분리 평면은 상기 편평한 영역을 통과한다.

Description

잉크 필기구{INK WRITING IMPLEMENT}

이러한 잉크 필기구는 일반적으로 공지되어 있다(예컨대, DE-A-1 461 628호, DD-A-0 151 561호). 모세관 크기(capillary dimensions)의 환형 압력 보상 챔버가 마련되어 있는 이러한 필기구의 피성형 요소(moulded element)는 금형에서 사출 성형법을 이용하여 제조되며, 상기 금형은 두 개의 반쪽 금형과, 예컨대 두께가 0.10㎜ 내지 1.0㎜로서 벽이 얇은 판금 라미네이트로 구성되며 각 금형에 고정되는 판금 플레이트의 적층체를 구비한다. 또한, 일방의 반쪽 금형의 판금 플레이트 적층체에는, 원주 영역에 설치되고 축방향으로 연장하는 종방향의 판금 플레이트가 마련되며, 상기 종방향의 판금 플레이트에 의하여 예컨대 편평한 영역(flat area, DE-A-3 429 031)의 형태로 축방향으로 연장하는 모세관 잉크 공급로가 제조 대상인 피성형 요소에 형성되며, 잉크 필기구의 내부에 과도한 압력이 발생하는 경우, 잉크는 종방향 판금 플레이트로부터 나와서 작용 중에 환형 압력 보상 챔버로 들어간다.

본 발명은 청구항 1항의 전제부에 따른 잉크 필기구에 관한 것이다.

도 1은 필기구의 단면도.

도 2는 도 1의 필기구의 피성형 요소의 측면도.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따라서 취한 단면도.

도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ를 따라서 취한 단면도.

도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ를 따라서 취한 단면도.

도 6은 도 2의 Ⅵ-Ⅵ을 따라서 취한 단면도.

도 7은 도 6과 일치하는 다른 실시예를 나타낸 단면도.

과량의 잉크를 보유할 만큼 큰 용적이 유지되도록 전체 둘레에 걸쳐 연속되는 폭이 거의 일정한 압력 보상 챔버를 금형으로 성형하기 위해서는, 주형의 폐쇄시 두 개의 반쪽 금형에 있는 판금 적층체의 각 판금 플레이트가 다른 판금 플레이트의 상부에 일치하게 서로 축방향으로 옵셋되지 않는 것이 필요하다. 일치되게 정렬될 때만이, 환형 압력 보상 챔버가 피성형 요소의 외주 둘레의 잉크 공급로의 일측부로부터 잉크 공급로의 타측부까지 거의 일정한 치수의 연속된 연결부를 형성하는 상태로 된다. 그러나, 이처럼 일치하게 정렬하는 것은 판금 플레이트 적층체의 벽이 극히 얇은 수많은 판금 플레이트 때문에 많은 노력이 있어야만 달성될 수 있다. 일반적으로, 어떤 축방향 옵셋이 항상 발생하며, 이에 따라 두 개의 반쪽 금형의 개별적으로 연관된 판금 플레이트는 금형이 그 금형 분리 평면에서 폐쇄될 때 서로에 대하여 축방향으로 옵셋된다. 그 결과, 피성형 요소의 분리 평면 영역에서 환형 압력 보상 챔버의 수축 또는 심지어 막힘과 이에 따른 피성형 요소의 챔버 용적의 감소가 발생하며, 어쨌든 기능이 영향을 받는다.

두 개의 별도로 제작된 유닛으로 잉크 필기구를 구성하는 것은 이미 공지되어 있는데(WO 95/08798), 그 두 유닛의 분리 평면은, 절반부는 상기 유닛(subelement)중 하나에 의하여 형성되며, 다른 절반부는 다른 유닛에 의하여 형성되는 잉크 공급로를 통해서 뻗는다.

본 발명의 목적은 많은 생산비를 들이지 않고 피성형 요소의 환형 압력 보상 챔버가 실질적으로 전체 둘레에 걸쳐 폭이 일정한 상태로 되도록 청구항 1항의 전제부에 따른 필기구를 개량하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1항의 전제부에 따른 필기구는 본 발명에 따라서, 피성형 요소가 잉크 공급로를 형성하도록 축방향으로 연장하는 편평한 영역을 가지고 금형 분리 평면이 상기 편평한 영역을 통과하게 하는 방식으로 설계된다.

필기구의 피성형 요소의 공지된 설계에서 벗어나는 본 발명에 따른 필기구의 금형 분리 평면은 잉크 공급로의 중심을 통과하여 반경에 대하여 90°만큼 옵셋되기보다는 이러한 반경의 평면(plane of radii)에 있으며, 잉크 공급로는 피성형 요소의 편평한 영역에 의하여 형성된다. 편평한 영역에 의하여 잉크 공급로를 형성함으로써, 반쪽 금형의 반경 내측으로 돌출하는 영역을 형성하는 것이 가능하며, 이 영역은 금형과 일치하며, 금형의 폐쇄시에 서로 지지하지 않으며, 금형이 개방되는 것을 방지하지 않아서 사출 성형법을 행한 후에 제조된 피성형 요소는 불량 처리된다. 환형 압력 보상 챔버는 반쪽 금형의 판금 적층체의 판금 플레이트에 의하여 형성되며, 상기 플레이트는 각각의 경우에 편평한 영역의 일측부로부터 편평한 영역에 직경 방향으로 대향하게 놓여있는 피성형 요소의 타측부로 연장하여, 두 개의 반쪽 금형의 판금 플레이트는 거의 상기 측부에서 대향하게 놓여있다. 이 과정에서, 판금 플레이트 사이에 특정한 축방향 옵셋이 발생하면, 편평한 영역에 대향하게 놓여진 측부에서 서로 전혀 연결되지 않을지라도 이것은 환형 압력 보상 챔버의 유지 용량(holding capacity)을 감소시키지 않는다. 각 일방의 금형은 이러한 압력 보상 챔버의 반쪽을 형성하고 이러한 각 반쪽은 잉크 공급로를 형성하는 편평한 영역에 연결되므로, 용적의 감소를 야기하는 잉크 공급로에 대향하게 놓여있는 측부에서 챔버의 압력을 균일하게 하는 과정 중에 생길 수 있는 막힘 없이 전체 압력 보상 챔버와 잉크 공급로가 연통된다.

편평한 영역은 분리벽의 영역에 놓여있을 수 있으며, 상기 분리벽은 피성형 요소내 형성되며, 둘레 방향의 환형 공간을 막으며, 상기 편평한 영역은 반경 외측 영역에서 분리벽의 두께와 적어도 동일한 두께를 가지며, 이에 따라 잉크 공급로와 환형 압력 보상 챔버 사이가 충분히 연통될 수 있다. 바람직하게는, 금형 분리 평면은 여기서 각 분리벽과 편평한 영역의 중심을 통과하여 연장한다.

편평한 영역에 대향하게 놓여있는 피성형 요소의 원반형 벽 영역은 공기 공급로를 형성하도록 편평해질 수 있다. 동시에, 공기 공급로의 전단부는 환형 공간에서 끝나며, 상기 환형 공간은 주위 공기에 연통된다.

특히 바람직한 실시예에 있어서, 필기용 촉(writing tip)은 심지 요소(wick element) 또는 유체 공급 요소에 의하여 형성되며, 상기 유체 공급 요소는 피성형 요소의 축방향 관통홀에 삽입된다.

실시예를 도시하는 도면을 참조로 본 발명을 이하에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도시된 필기구는 돌출하는 필기용 촉(1)을 구비하며, 상기 필기용 촉(1)은 심지 요소 또는 유체 공급 요소(2)의 전단부에 형성되며, 상기 유체 공급 요소(2)는 이하에서 설명되는 피성형 요소(3)의 축방향 관통홀(4)에 삽입되며, 이 피성형 요소의 후단부에서 돌출한다. 전단부에서, 심지 요소 또는 유체 공급 요소(2)는 클램핑 방식으로 피성형 요소(3)의 전방부(5)에서 유지된다. 피성형 요소(3)는 유지 샤프트(20)내에 마련되며, 이 샤프트 후방의 폐쇄 단부는 자유로이 흐르는 필기 유체(free writing fluid), 바람직하게는 잉크로 채워지며, 심지 요소 또는 유체 공급 요소(2)의 돌출 단부는 그 안으로 돌출하며, 상기 잉크는 바람직하게는 미세한 착색제 입자를 또한 함유한다. 유체 공급 요소(2)를 사용하는 경우, 이러한 필기 유체는 일상적인 방법으로 후단부로부터 상기 유체 공급 요소(2)의 몸체에 형성된 모세관 구조물을 통과하여 필기용 촉(1)으로 흐르며, 구멍이 없는 유체 공급 요소(2)를 사용하는 경우에, 상기 필기 유체는 상기 유체 공급 요소(2)의 표면에 형성된 모세관로(capillary channels)를 통하여 필기용 촉(1)으로 공급된다.

피성형 요소(3)는 원형의 링 형상의 압력 보상 챔버(13)를 구비하며, 상기 챔버(13)는 일반적으로 원주 방향으로 연장하며, 모세관 크기를 가지며, 측방향의 원반형 벽(12)에 의하여 경계가 정해지며, 공지된 바와 같이 후방에서 전방으로 갈수록 폭이 증가한다.

환형 압력 보상 챔버(13)의 영역에서, 심지 요소 또는 유체 공급 요소(2)를 유지하도록 축방향 관통홀(4)을 둘러싸는 피성형 요소(3)의 벽은 반경 방향 외측을 향하여 연장하여, 원반형 벽(12)에 형성된 편평한 영역(10)만큼 멀리 축방향으로 연장하는 분리벽(9)을 형성하며, 이러한 경우에, 특히 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 분리벽(9)과 편평한 영역(10)은 평면(25)을 중심으로 놓여있으며, 편평한 영역(10)은 분리벽(9)보다 폭이 넓다. 둘레의 유지 샤프트(20)와 함께 편평한 영역(10)은 모세관 형상의 잉크 공급로(11)를 형성하며(도 1참조), 상기 잉크 공급로(11)는 피성형 요소의 후방 플랜지(8)로부터 축방향으로 원반형 벽(14)까지 연장하며, 상기 원반형 벽(14)은 환형 압력 보상 챔버(13)의 전방에 놓여있으며, 전방의 압력 보상 챔버의 전방 경계벽일 수도 있다. 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 편평한 영역(10) 및/또는 이 영역과 유지 샤프트(20)에 의하여 형성된 잉크 공급로(11)는 특히 분리벽(9)의 양측부에서, 원주 방향으로 연장하는 모든 환형 보상 챔버와 연통된다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 플랜지(8)는 편평한 영역(10)의 폭의 절반 이상에 걸쳐서 편평한 영역과 대응하는 깊이로 그리고 원주 방향으로 막힌다. 그러므로, 피성형 요소(3)가 유지 샤프트(20)에 삽입될 때, 플랜지(8)는 원주의 대부분을 밀봉하는 방식으로 유지 샤프트(20)의 내측면을 지지하지만, 플랜지의 막힌 영역에서 필기 유체통(21)과 환형의 압력 보상 챔버(13) 사이에 협소한, 모세관 연결을 형성한다.

편평한 영역(10)의 반대쪽에 있는 피성형 요소(3)의 측부에서, 원반형 벽(12)에는 편평한 영역(15)이 있으며, 피성형 요소(3)가 유지 샤프트(20)에 삽입될 때 상기 편평한 영역(15)에 의하여 공기 공급로(16)가 형성되며, 상기 공기 공급로(16)는, 유지 샤프트(20)내의 피성형 요소(3)의 전방 클램핑을 발생시키는 피성형 요소(3)의 부분(6)에서, 원반형 벽(14, 18) 사이에 형성된 환형 공간(17)을 경유하여 주위 공기에 연통되며, 원반형 분리벽(9)에 의하여 막힌 다른 환형 공간을 경유하여 축방향 홈(7)과 연통된다.

종래의 압력 보상 시스템은 피성형 요소(3)의 후방 플랜지(8)에서의 막힘부와, 잉크 공급로(11)에 연결되는 환형의 모세관 압력 보상 챔버(13)를 구비하는 모세관 잉크 공급로(11)와, 공기 공급로(16)에 의하여 형성되며, 상기 공기 공급로(16)는 주위 공기에 연통된다. 필기구의 내부, 특히 필기 유체통(21)의 압력이 증가하면, 필기 유체는 후방 플랜지(8)의 폭이 좁은 막힘부를 통과하여 후방에 있는 환형의 압력 보상 챔버의 영역으로 급송되어, 상기 챔버 영역으로부터 잉크 공급로(11)를 통과하여 지나가며, 그 안에서 필기 유체는 전방으로 이동하여, 다시 평형을 이룰때까지 과정 중에 다른 환형의 압력 보상 챔버(13)를 채운다. 필기 유체가 이동되면, 압력 보상 챔버(13)에 위치하는 유체가 먼저 ″필기에 사용된다(written with)″.

필기 유체통(21) 내의 필기 유체가 소비될 때 연속적인 압력 보상을 확실하게 하도록 공기 공급로(16)와 주위 공기가 연통되며, 그 결과 필기 유체통(21) 안에 진공이 형성될 때, 공기는 축방향 홈(7), 환형 공간(17), 공기 공급로(16) 및 플랜지(8) 둘레에서의 막힘부를 통과하여 필기 유체통(21)으로 흡입된다.

도시하고 설명한 바와 같이, 피성형 요소(3)는 잉크 공급로(11)를 형성하는 역할을 하는 편평한 영역(10)을 구비하며, 상기 피성형 요소는 분리벽(9)의 양측부상에서 환형의 압력 보상 챔버(13)와 연통된다. 이러한 피성형 요소를 제조하기 위하여, 금형이 이용되며, 상기 금형은 두 개의 반쪽 금형을 구비하며, 폐쇄된 상태로 평면(25)의 분리 평면을 구비한 채 놓여있다. 그 결과, 각각의 반쪽의 금형은 판금 적층체를 구비하여 환형의 압력 보상 챔버를 형성하며, 상기 압력 보상 챔버(13)는 분리 평면(25)에 인접하며 측부상에서 분리벽(9)에 직경 방향으로 대향하게 놓여있다. 과정 중에, 판금 플레이트의 각 반쪽의 인접 영역에서 축방향 옵셋이 발생할지라도, 피성형 요소(3)가 사출 성형될 때, 도 6과 관련하여, 분리 평면(25)의 위, 아래에 형성된 환형 압력 보상 챔버(13)의 완전한 반쪽이 형성되며, 반면에 판금 플레이트의 축방향 치우침의 결과로서 환형 압력 보상 챔버(13)는 분리벽(9)에 직경 방향으로 대향하는 영역에서 압축되거나 또는 막힐 수 있다. 그러나, 다시 도 6에 있어서, 이것은 편평한 영역(10)의 상부와 편평한 영역(10)의 하부를 경유하여 잉크 공급로(11)에 방해받지 않게 연통되므로 이것은 환형 압력 보상 챔버(13)의 용량에 불리하게 영향을 끼치지 않는다, 말하자면 필기 유체는 둘레의 양방향으로 상기 잉크 공급로(11)로부터 방해받지 않고 들어갈 수 있다.

도 7에 따른 실시예에 있어서, 서로 상응하거나 일치하는 부분은 동일한 참조 부호에 '가 부기되어 있다.

도 1 내지 도 6에 있어서, 원반형 벽(12)은 원형 영역에서 플랜지(8)와 벽(18, 19)의 원형 영역과 같은 직경을 가지며, 이에 따라 상기 원반형 벽은 유지 샤프트(20)의 내부면과 접촉하는 반면에, 도 7에 따른 실시예에 있어서 원반형 벽(12')의 원형 영역의 직경은 약간 작아서, 유지 샤프트(20)에 삽입된 상태로, 원반형 벽(12')은 유지 샤프트의 내측면으로부터 짧은 거리에 위치되어 있다, 말하자면 인접한 압력 보상 챔버는 반경 외측 영역에서 서로 연통된다.

Claims

전단부에 형성되어 있으며 후방의 잉크통(21)으로부터 잉크가 공급되는 필기용 촉(1)과;

원형 링 형상 등의 환형으로 이루어져 원반형 벽(12; 12')에 의해 상호 분리되어 있는 다수의 모세관 치수의 압력 보상 챔버(13)와, 잉크통(21)을 압력 보상 챔버(13)에 연결시키는 모세관 잉크 공급로(11)와, 잉크통(21)과 주위 공기에 연통되는 공기 공급로(16)를 구비하며 주위 공기와 연통되는 압력 보상 시스템; 그리고

압력 보상 챔버(13)와 모세관 잉크 공급로(11)를 둘러싸며, 내측면으로 반경 방향 외측으로 향하는 모세관 잉크 공급로(11)를 덮는 관형 하우징 구성 요소(20)를 구비하며,

원반형 벽(12; 12')과 잉크 공급로(11)는 피성형 요소(3)의 일부분으로서, 상기 피성형 요소(3)는 금형에서 사출 성형법을 이용하여 제조되며, 환형 압력 보상 챔버(13)를 형성할 상기 금형은 판금 적층체가 끼워져 있는 두 개의 반쪽 금형을 구비하여 상기 피성형 요소에서 금형 분리 평면(25; 25')을 볼 수 있으며,

상기 피성형 요소(3)는 잉크 공급로(11)를 형성하도록 압력 보상 챔버(13) 사이의 원반형 벽(12)의 외주에서 축방향으로 연장하는 편평한 영역(10; 10')을 구비하며, 금형 분리 평면은 상기 편평한 영역(10; 10')을 통과하는 것을 특징으로 하는 잉크 필기구.
제1항에 있어서, 편평한 영역(10; 10')은 압력 보상 챔버(13)를 가로막는 분리벽(9; 9')의 영역에 놓여 있으며, 편평한 영역의 폭은 분리벽(9, 9')의 반경 방향 외측 영역의 폭과 적어도 같은 것을 특징으로 하는 잉크 필기구.
제2항에 있어서, 금형 분리 평면(25; 25')은 분리벽(9; 9')의 중심과 편평한 영역의 중심(10; 10')을 통과하여 연장하는 것을 특징으로 하는 잉크 필기구.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 편평한 영역(10; 10')의 반대쪽에 놓여 있는 피성형 요소(3)의 원반형 벽(12; 12')의 영역(15; 15')은 공기 공급로(16)를 형성하도록 편평한 것을 특징으로 하는 잉크 필기구.
제4항에 있어서, 공기 공급로(16)의 전단부는 주위 공기에 연통되는 환형 공간(17)에서 끝나는 것을 특징으로 하는 잉크 필기구.