KR200201564Y1 - 펜 - Google Patents

Abstract

본 고안은 펜에 관한 것으로, 본 고안은 잉크 수용통(12) 내의 잉크가 레귤레이터(20)의 상단부(22)와 각 박편(24)에 형성된 공기/잉크 교환홈(26)을 통하여 수납관(28)에 설치된 잉크 유도심(30)으로 공급되도록 된 펜에 있어서, 상기 각 박편(24)이 형성된 수납관(28)의 상부 외주면 일측에 상기 공기/잉크 교환홈(26)과 연통되도록 외측이 개방된 모세관홈(27)이 길이방향으로 형성되고, 상기 모세관홈(27)의 내측에는 상기 수납관(28)의 내부와 직각으로 연통되는 연결공(29)이 형성되는 것으로, 이러한 본 고안에 의하면, 상기 잉크 수용통(12) 내부의 압력이 외부의 온도 상승 또는 충격, 기압변화 등에 의하여 상승하더라도 상기 수납관(28)에 영향을 거의 미치지 않게 됨으로써, 필선이 안정적이고, 팁에 잉크가 맺히는 현상이 방지될 수 있는 효과가 제공된다.

Description

펜{A PEN}

본 고안은 펜에 관한 것으로, 특히 잉크 수용통 내에서 압력 또는 온도가 급상승하거나, 펜 자체에 충격이 가해지더라도 압력이 잉크 유도심에 직접 가해지지 않아 필선이 안정적이고, 잉크가 과도하게 공급되지 않도록 구성된 직액식 펜에 관한 것이다.

일반적으로 펜은 도 1a, 1b에 도시된 바와 같이 다수개의 박편(1)에 잉크/공기 교환되는 교환홈(2)이 형성되어 잉크 수용통(6)에 결합된 레귤레이터(3)와, 상기 레귤레이터(3)의 중앙부를 관통하여 설치된 잉크 유도심(4)과, 상기 레귤레이터(3)의 선단부에 설치된 팁(5)으로 구성된 것이다.

이러한 펜중에서 도 1a에 도시된 바와 같은 펜은 잉크 수용통(6)의 잉크가 상기 잉크 유도심(4)으로 흡수되어 상기 팁(5)으로 공급되도록 구성되어 있으나, 상기 잉크 수용통(6) 내부의 압력이 외부의 온도, 충격 등에 의해 상승하게 될 경우에, 상기 잉크 유도심(4)에 압력이 직접 작용하게 되어 팁(5)으로 잉크가 과도하게 공급되는 문제점이 있었고, 이로 인하여 필선이 안정적이지 못하였고, 팁(5)에 잉크 방울이 맺히는 누출현상이 발생하였던 것이다.

한편, 도 1b에 도시된 바와 같은 펜은 잉크 유도심(4)이 상기 레귤레이터(3)의 하부에 결합되고, 상기 잉크/공기가 교환되는 교환홈(2)의 하단부가 상기 잉크 유도심(4)이 설치된 수납관(8) 내부와 직각으로 연통된 구조를 갖는 것이다.

즉, 상기 교환홈(2)의 하단부와 수납관(8)이 '┗'자 형상으로 연통되어 잉크 수용통(6)의 잉크가 교환홈(2)을 통하여 상기 잉크 유도심(4)으로 공급되도록 구성된 것이다.

그러나, 이러한 구조의 펜은 상기 잉크 수용통(6)과 연통된 교환홈(2)이 하부가 폐쇄된 상태로 상기 수납관(8)과 직각으로 연통되어 있었기 때문에, 상기 잉크 수용통(6) 내부에서 압력이 상승할 경우에, 상승된 압력은 상기 교환홈(2)을 통하여 상기 수납관(8)에 직접 전달되고 있었고, 이로 인하여 전술한 바와 같이 상기 잉크 수용통(6) 내의 잉크가 과도하게 팁(5)에 공급되어 필선이 안정적이지 못한 문제점이 있었던 것이다.

즉, 상기 잉크 수용통(6) 내의 압력이 정상일 경우에는 잉크는 안정적으로 잉크 유도심(4)으로 공급되나, 온도가 상승하여 잉크 수용통(6)의 내압이 상승하게 되면, 온도의 상승으로 잉크의 점도가 저하되고 'P'부분에서의 표면장력도 하강하며, 교환홈(2)의 하부가 폐쇄되어 있음으로, 내압은 상기 잉크 유도심(4)으로 작용하게 되어, 상기 팁(5)으로 잉크가 과도하게 공급되거나 압력이 가해져 필선이 불규칙하게 되고, 심할 경우에는 공기 유입홈(7)으로 잉크가 누출되는 문제점도 발생하게 되는 것이다.

또한, 도 1c에 도시된 바와 같이 상기 교환홈(2)과 잉크 유도심(4)이 관통공(P3)에 의해 연통된 구조의 펜은 상기 관통공(P3)의 높이(H1)가 상기 교환홈(2)의 간격보다 크게 형성되기 때문에, 잉크 수용통(6)에서 내압이 발생할 경우에, 상기 교환홈(2)과 관통공(P3)이 만나는 지점에서 난류가 형성되는 문제점이 있었고, 상기 잉크 수용통(6) 내의 압력상승분이 화살표(P2) 방향으로 작용하게 됨으로써 상승분의 압력이 상기 팁(5)에 영향을 미치는 문제점이 있었던 것이다.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 고안한 것으로, 본 고안의 기술적 과제는 잉크 수용통내의 압력이 상승하거나 펜에 충격이 가해지더라도 상승분의 압력이 잉크 유도심에 직접적으로 가해지지 않도록 된 펜을 제공하는데 있다.

도 1은 종래기술에 의한 펜을 도시한 일부확대 단면도로. 1a는 종래기술의 제 1실시예에 의한 펜을 도시한 일부확대 단면도이고, 1b는 종래기술의 제 2실시예에 의한 펜을 도시한 일부확대 단면도이며, 1c는 종래기술의 제 3실시예를 도시한 일부확대도.

도 2는 본 고안의 제 1실시예에 의한 펜을 도시한 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 펜의 단면도로, 3a는 도 2의 A-A선 단면도이고, 3b는 B-B선 단면도.

도 4a,4b는 도 2에 도시된 펜의 모세관홈 간격과 연결공의 높이를 설명하기 위한 일부확대 단면도.

도 5a,5b는 도 2에 도시된 펜의 연결공과 모세관홈의 폭을 설명하기 위한 일부확대 단면도.

도 6은 본 고안의 제 2실시예에 의한 펜을 도시한 단면도.

도 7은 도 6에 도시된 펜의 단면도로. 7a는 도 6의 C-C선 단면도이고, 7b는 도 6의 D-D선 단면도.

도 8은 본 고안의 제 3실시예에 의한 펜을 도시한 단면도.

도 9는 본 고안의 제 4실시예에 의한 펜을 도시한 단면도.

도 10a,10b,10c,10d는 본 고안에 의한 공기/잉크 교환홈과 모세관홈 및 연결공의 다른 실시예를 도시한 평단면도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 펜 12 : 잉크 수용통

20 : 레귤레이터 22 : 상단부

24 : 박편 25 : 돌출단

26 : 공기/잉크 교환홈 27 : 모세관홈

28 : 수납관 29 : 연결공

30 : 잉크 유도심 P : 교차지점

상기와 같은 기술적 과제를 해소하기 위한 본 고안은 잉크 수용통 내의 잉크가 레귤레이터의 상단부와 각 박편에 형성된 공기/잉크 교환홈을 통하여 수납관에 설치된 잉크 유도심으로 공급되도록 된 펜에 있어서, 상기 각 박편이 형성된 수납관의 상부 외주면 일측에 상기 공기/잉크 교환홈과 연통되도록 외측이 개방된 모세관홈이 길이방향으로 형성되고, 상기 모세관홈의 내측 상부에는 상기 수납관의 내부와 직각으로 연통되고, 교차지점 하부가 개방되는 연결공이 형성되는 것을 특징으로 하는 펜을 제공한다.

이때, 상기 연결공의 높이는 0.2-0.5mm로 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 고안의 제 2실시예에 의한 펜의 수납관의 상부 외주면 일측에는 상기 모세관홈이 형성되도록 돌출단이 길이방향으로 형성되는 것을 특징으로 하고, 제 3실시예에 의한 펜의 연결공은 길이방향으로 간격을 유지하여 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 제 3실시예에 의한 펜의 연결공은 상기 수납관의 상부 양측에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 연결공의 폭은 상기 모세관홈의 폭보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 고안에 의한 펜은 잉크 유도심이 설치되는 수납관의 상부측과 잉크 수용통과 연통된 공기/잉크 교환홈이 모세관홈과 연결공에 의해 직각으로 연통된 구조를 갖는 것이다.

즉, 상기 수납관의 상부 외주면에 외측이 개방되어 상기 공기/잉크 교환홈과 연통되는 모세관홈이 길이방향으로 길게 형성되고, 이 모세관홈의 내측에는 연결공이 형성되어 상기 수납관의 내부와 모세관홈이 직각으로 연통되는 구조를 갖는 것이다. 이때, 상기 연결공과 모세관홈은 서로 직교되어, '┣'형상을 갖게 되는 것이다.

따라서, 연결공과 모세관홈의 교차지점(P)은 3방향이 모두 개방되는 구조, 특히 하방이 개방되는 구조를 갖게 되어 상기 잉크 수용통에서 발생한 상승분의 압력은 모세관홈의 상부에서 하부로만 작용하게 되고, 평상시에는 모세관홈에서 모세관력에 의해서만 상기 연결공으로 잉크가 공급될 수 있게 되는 것이다.

이러한 작용은 상기 모세관홈과 연결공이 직교된 상태에서 3방향(교차지점(P)의 하방)이 모두 개방되어 있기 때문에 가능하게 되며, 이로 인하여 상기 잉크 수용통에서 압력이 외부요인에 의해 상승하더라도 그 상승분은 상기 잉크 유도심에 직접 작용하지 않게 되어 압력의 상승으로 인한 필선의 불안정이나 잉크방울이 팁에 맺히는 현상이 방지될 수 있게 되는 것이다.

이러한 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 토대로 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면중에서 도 2는 본 고안의 제 1실시예에 의한 펜을 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 펜의 단면도로, 3a는 도 2의 A-A선 단면도이고, 3b는 B-B선 단면도이다.

본 고안에 의한 펜(10)의 제 1실시예는 도 2 내지 도 3a, 3b에 도시된 바와 같이, 잉크 유도심(30)이 설치되는 수납관(28)의 상부측과 잉크 수용통(12)과 연통된 공기/잉크 교환홈(26)이 모세관홈(27)과 다수개의 연결공(29)에 의해 직각으로 연통된 구조를 갖는 것이다.

즉, 상기 수납관(28)의 상부 외주면에, 외측이 개방되어 상기 공기/잉크 교환홈(26)과 연통되는 모세관홈(27)이 길이방향으로 길게 형성되고, 이 모세관홈(27)의 내측에는 다수개의 연결공(29)이 길이방향으로 간격을 유지하여 형성되어 상기 수납관(28)의 내부와 모세관홈(27)이 다수개의 연결공(29)에 의해 직각으로 각각 연통되는 구조를 갖는 것이다. 이때, 상기 각 연결공(29)과 모세관홈(27)은 서로 직교되어, 각각 '┣'형상을 갖게 되는 것이고, 교차지점(P)의 하방 뿐만 아니라 모든 방향이 개방된 구조를 갖게 되는 것이다.

이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 모세관홈(27)은 수납관(28)의 상부 외주면 일측에 길이방향으로 길게 형성되어 상기 박편(24)에 형성된 공기/잉크 교환홈(26)과 외측이 연통된 구조를 갖는 것이고, 상기 각 연결공(29)은 상기 모세관홈(27)의 내측에서 수납관(28) 측으로 각각 상,하 간격을 유지하여 관통 형성되어 상기 수납관(28) 내부와 상기 모세관홈(27)을 여러곳에서 직각으로 연통시킨 구조를 갖는 것이다.

이때, 도 4a,4b에 도시된 바와 같이, 상기 연결공(29)의 높이(H)는 0.2-0.5mm정도로 형성된다. 즉, 상기 연결공(29)의 높이(H)는 상기 박편(24)의 두께 또는 각 박편(24) 간의 간격과 같거나 크게 형성되는 것이 바람직한 것이다. 이러한 상기 연결공(29)의 높이(H)가 0.5mm이상의 큰 치수로 형성될 경우에는 상기 모세관홈(27)과의 교차지점(P)에서 난류가 형성될 수 있고, 상승분의 압력이 상기 연결공(29)으로 작용할 수도 있는 것이다. 따라서, 상기 연결공(29)의 높이(H)는 0.2-0.5mm로 형성하는 것이 가장 바람직한 것이다.

즉, 종래기술에서 설명한 바와 같이 상기 연결공(29)의 높이(H)가 상기 모세관홈(27)의 간격(T)보다 크게 형성될 경우에, 상승분의 압력이 상기 모세관홈(27)과 연결공(29)이 만나는 교차지점(P)에서 난류가 형성되는 것을 방지하기 위하여 상기 연결공(29)의 높이(H)를 제한하는 것이다.

또한, 상기 모세관홈(27)의 간격(T)은 0.1-0.2mm정도로 형성된다.

한편, 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 각 연결공(29)의 폭(W1)은 상기 모세관홈(27)의 폭(W2)과 동일하게 형성할 수도 있고, 5b에 도시된 바와 같이 모세관홈(27)의 폭(W2)보다 큰 폭(W3)으로 형성할 수도 있는 것이다. 이는 압력이 좁은공간에서 넓은 공간으로 진행하게 될 때, 단위면적당 압력이 적어지도록 하기 위한 것이다. 즉, 상기 모ㅔ관홈(27)에 비하여 넓게 형성된 연결공(29)으로 압력이 작용하는 압력은 갑자기 확개된 연결공(29)에서 단위면적당 압력이 적어지게 되어 상기 연결공(29)에 미세하게 작용하는 상승분의 압력이 완화될 수 있는 것이다.

또한, 상기 연결공(29)은 수납관(28)의 상부 또는 중간부에 형성된다. 따라서, 상기 연결공(29)과 모세관홈(27)이 만나는 교차지점(P)이 '┣'형상을 갖게 되는 것이고, 이로 인하여 연결공(29)과 모세관홈(27)이 만나는 교차지점(P)의 하부는 개방된 구조를 갖는 것이다.

이는 상기 잉크 수용통(12)의 내부에서 상승된 압력이 상기 수납관(28) 내부에 설치된 잉크 유도심(30)에 직접 영향을 주지 않도록 하기 위한 구조인 것이다.

상기와 같은 구조를 갖는 제 1실시예에 의한 펜(10)의 작용을 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면중에서 도 2 내지 도 3a,3b에 도시된 바와 같이, 상기 레귤레이터(20)의 수납관(28)에 잉크 유도심(30)이 삽입되어 결합되고, 상기 레귤레이터(20)가 잉크 수용통(12)에 결합되면, 상기 각 박편(24) 사이의 공기는 상기 공기/잉크 교환홈(26)을 통하여 상기 잉크 수용통(12) 내부로 유입되고, 상기 잉크 수용통(12) 내부의 잉크는 모세관력에 의해 상기 모세관홈(27)으로 유입된다.

즉, 상기 공기/잉크 교환홈(26)에서는 잉크 수용통(12) 내의 압력이 상온의 대기압보다 클 경우에 잉크가 유출되고, 대기압이 잉크 수용통(12) 내의 압력보다 클경우에 상기 잉크 수용통(12) 내로 공기가 유입되는 것이다.

이와 같이 상기 모세관홈(27)으로 유입된 잉크는 모세관력과 상기 공기/잉크 교환홈(26)과 모세관홈(27)의 경계부분에서 모세관홈(27) 측으로 작용하는 표면장력에 의해 모세관홈(27) 하부로 점차 유입되면서 도 2에 실선으로 도시된 화살표 방향으로 이동하여 상기 각 연결공(29)을 통하여 상기 수납관(28) 내부의 잉크 유도심(30)에 공급되고, 이어서 잉크 유도심(30)을 통하여 레귤레이터(20)의 선단부에 설치된 팁(40)으로 공급되는 것이다. 이러한 작용은 정상적인 작용으로, 상기 팁(40)의 필선도 안정적이고, 팁(40)에 잉크 방울이 맺히는 현상도 발생하지 않게 된다.

이러한 상태에서, 외부의 온도 상승 또는 충격으로 인하여 상기 잉크 수용통(12) 내부의 압력이 상승하게 되면, 잉크 수용통(12) 내의 잉크와 공기의 체적이 커져 내압이 발생하고, 잉크의 점도가 저하하며 표면장력도 하강하게 된다. 따라서, 상승분의 압력(또는 잉크)은 상기 모세관홈(27)의 상부에서 하방으로 작용하게 된다.

즉, 상승분의 압력은 도 2에 일점쇄선으로 도시된 화살표 방향으로 작용하게 되고, 상기 모세관홈(27)과 각각 직각으로 연통된 각 연결공(29)에는 미세하게 작용하거나, 거의 작용하지 않게 된다.

다시 설명하면, 상기 모세관홈(27)과 수납관(28)는 각각의 연결공(29)에 의해 직각으로 연통되고, 각 연결공(29)과 모세관홈(27)이 만나는 교차지점(P)의 하부가 개방되어 있기 때문에, 상기 잉크 수용통(12)에서 발생한 압력은 도 2에 일점쇄선으로 도시된 화살표(A1) 방향으로 작용하게 되는 것이고, 따라서 상승되는 압력에 의하여 공급되는 잉크는 상승되는 압력에 비례하여 잉크 유도심(30)으로 공급되는 일이 없게 된다. 이는 압력의 변화에 의하여 필선이 불안정하게 되는 것이 방지됨을 의미한다.

따라서, 잉크 수용통(12) 내에서 상승된 압력은 상기 모세관홈(27)의 하부와 잉크 체류부(23)에 작용하게 되나, 상기 연결공(29)에 의해 모세관홈(27)과 연통된 수납관(28)에는 미세한 영향만이 미치게 되어, 상승되는 압력에 의해 잉크 수용통(12)으로부터 과도하게 공급된 잉크중의 일부만이 상기 수납관(28)의 잉크 유도심(30)에 공급되는 것이다.

이와 같이, 잉크 수용통(12) 내의 압력이 상승하더라도 상승된 압력은 상기 잉크 유도심(30)에 작용하지 않거나 미세하게만 작용하게 되는 것은, 상기 모세관홈(27)의 상부 또는 중간부와 수납관(28)의 상부가 다수개의 연결공(29)에 의해 직각으로 연통되어 있기 때문이다.

또한, 펜(10)이 바닥에 떨어질 때의 충격 또는 자동차 내부에서의 진동, 기압의 변화와 같은 외력이 작용하더라도, 상기 잉크 수용통(12) 내의 잉크는 전술한 바와 같이 수납관(28)에 직접 영향을 미치지 않게 되는 것이다.

한편, 본 고안의 제 2실시예에 의한 펜(10)은 도 6 내지 도 7a,7b에 도시된 바와 같다.

즉, 도시된 바와 같은 제 2실시예에 의한 펜(10)은 상기 모세관홈(27)이 형성되는 수납관(28)의 단면 일측이 돌출된 구조를 갖는 것이다.

다시 설명하면, 상기 수납관(28)의 일측이 돌출되어 돌출단(25)이 형성되고, 이 돌출단(25)에 상기 모세관홈(27)이 형성된 구조를 갖는 것이다.

이와 같이, 상기 모세관홈(27)이 형성되는 부위의 수납관(28) 외주면에 돌출단(25)이 길게 형성됨으로서, 상기 모세관홈(27)의 단면 길이(L)를 보다 길게 형성할 수 있고, 상기 모세관홈(27)을 용이하게 형성할 수 있으며, 상기 수납관(28)의 외경을 작게 형성할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 고안의 제 3실시예에 의한 펜(10)은 도 8에 도시된 바와 같다.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 연결공(29)이 상기 수납관(28)의 상부 양측에 각각 형성되는 것이다.

이와 같이, 상기 각 연결공(29)이 수납관(28)의 양측에 형성됨으로써, 상기 모세관홈(27)으로 유입된 잉크는 양측의 각 연결공(29)을 통하여 상기 잉크 유도심(30)으로 공급될 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 고안의 제 4실시예에 의한 펜(10)은 도 9에 도시된 바와 같이, 모세관홈(27)과 연결공(29)이 레귤레이터(20)의 상부 양측에 각각 형성된 것이다.

이와 같이, 제 3실시예 및 제 4실시예에 의한 펜(10)은 잉크를 다량으로 소모하는 펜일 경우에 적합하다.

한편, 상기 공기/잉크 교환홈(26)과 모세관홈(27)은 도 10에 도시된 바와 같이 각각 여러 형태로 구성할 수 있다. 즉, 10a에는 공기/잉크 교환홈(26)은 외측이 폐쇄된 구조를 갖고 있고, 10b,10c에는 공기/잉크 교환홈(26)과 모세관함(27)이 레귤레이터(20)의 상단부 양측에 각각 형성되어 있고, 일측의 공기/잉크 교환홈(26)의 외측부는 확개된 구조를 갖고 있다. 또한, 10d에는 양측의 공기/잉크 교환홈(26) 외측이 폐쇄된 구조를 갖고 있는 것이다.

이상에서와 같이, 잉크 수용통(12)과 연통된 모세관홈(27)의 상부 또는 중간부와 잉크 유도심(30)이 설치되는 수납관(28)의 상부가 다수개의 연결공(29)에 의해 직교되게 연통시키게 되면, 상기 잉크 수용통(12) 내부의 압력이 상승하더라도 상기 수납관(28)에 영향을 거의 미치지 않게 되는 것이다.

본 고안에 의한 펜은 잉크 수용통과 연통된 모세관홈의 상부 또는 중간부와 잉크 유도심이 설치되는 수납관의 상부가 다수개의 연결공에 의해 직각으로 연통된 것으로, 본 고안에 의하면, 상기 잉크 수용통 내부의 압력이 외부의 온도 상승 또는 충격, 기압변화 등에 의하여 상승하더라도 상승분의 압력이 상기 수납관에 영향을 거의 미치지 않게 됨으로써, 필선이 안정적이고, 팁에 잉크가 맺히는 현상이 방지될 수 있는 효과가 제공된다.

Claims (6)

1. 잉크 수용통(12) 내의 잉크가 레귤레이터(20)의 상단부와 각 박편(24)에 형성된 공기/잉크 교환홈(26)을 통하여 수납관(28)에 설치된 잉크 유도심(30)으로 공급되도록 된 펜에 있어서,

   상기 각 박편(24)이 형성된 수납관(28)의 상부 외주면 일측에 상기 공기/잉크 교환홈(26)과 연통되도록 외측이 개방된 모세관홈(27)이 길이방향으로 형성되고,

   상기 모세관홈(27)의 내측 상부에는 상기 수납관(28)의 내부와 직각으로 연통되고, 교차지점(P) 하부가 개방되는 연결공(29)이 형성되는 것을 특징으로 하는 펜.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연결공(29)의 높이(H)는 0.2-0.5mm인 것을 특징으로 하는 펜
3. 제 1항에 있어서, 상기 연결공(29)은 길이방향으로 간격을 유지하여 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 펜.
4. 제 1항에 있어서, 상기 연결공(29)은 상기 수납관(28)의 상부 양측에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 펜.
5. 제 1항에 있어서, 상기 모세관홈(27)과 연결공(29)은 상기 레귤레이터(20)의 상부 양측에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 펜.
6. 제 1항에 있어서, 상기 수납관(28)의 상부 외주면 일측에는 상기 모세관홈(27)이 형성되도록 돌출단(25)이 길이방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 펜.