專利名稱：集流型書寫用具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)所謂集流型書寫用具的改進(jìn)方案，這種書寫用具例如為圓珠筆、氈尖筆、標(biāo)記筆、自來水筆、微管書寫用具等，它們?cè)谇岸司哂幸粋€(gè)書寫筆尖，以及一個(gè)用于直接存儲(chǔ)墨水的墨腔，以及一個(gè)用于吸收內(nèi)部壓力波動(dòng)的集流器或開槽調(diào)節(jié)器。尤其是，本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的機(jī)構(gòu)，用于解決涌墨問題，當(dāng)集流型書寫用具用在有劇烈壓力波動(dòng)的環(huán)境中—例如在飛機(jī)上，就會(huì)出現(xiàn)涌墨問題。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中這樣的書寫用具是公知的(見圖27)，其具有一個(gè)集流器，其作為一個(gè)內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)器設(shè)置在一個(gè)普通的筆尖組件1和一個(gè)墨腔3之間，用于保留自由態(tài)的墨水2并調(diào)節(jié)墨腔的內(nèi)壓，以防止墨水從筆尖組件的尖梢泄漏出，并防止墨水從一個(gè)氣孔10中涌出。對(duì)于集流型書寫用具，通過將從墨腔3中流出的、粘度相對(duì)較低的墨水2保持在制于集流器6中的保持槽13內(nèi)，并將墨水返回到墨腔3中，可調(diào)節(jié)內(nèi)部壓力平衡，這就意味著這種書寫用具具有保護(hù)書寫筆尖不受壓力變化影響的功能。集流型書寫用具具有優(yōu)異的性能，例如具有大的墨水儲(chǔ)存量、直至到最后一滴墨水也能保持墨水流量的穩(wěn)定、并使得筆中的墨水2余量可從外面看到。
但是，由于集流型書寫用具是直接儲(chǔ)存墨水2，且允許墨水流到集流器6中以及從集流器中流出，因而很嚴(yán)重的一個(gè)缺陷在于當(dāng)書寫用具暴露于某種環(huán)境中時(shí)，集流器6中的墨水量超出了其最大容墨能力，則由于再無任何空間止留墨水，所以墨水2會(huì)經(jīng)書寫用具上的氣孔10涌流到外部，而弄臟手指或衣服，其中的最大容墨能力即為內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)能力的上限。作為在一定程度上解決這一問題的措施或增大保險(xiǎn)系數(shù)的對(duì)策，可以加大集流器6的容量或減小墨腔3的儲(chǔ)存容量。在市場(chǎng)上已經(jīng)有這樣的書寫用具出售其采用了能防止墨水在通常環(huán)境中發(fā)生涌流的集流器，其中的通常環(huán)境是指有中等程度溫度變化等條件的環(huán)境。
考慮到安全系數(shù)的情況，目前的情形是這樣集流型書寫用具傾向于采用更粗的筆管，但采用比目前更粗的筆管會(huì)使得書寫用具難于夾持并喪失時(shí)尚性。當(dāng)墨腔3被減小時(shí)，墨水儲(chǔ)量的變小會(huì)使書寫用具的壽命變短。當(dāng)將普通的集流器6加長(zhǎng)時(shí)，由于作用在筆尖組件1上的墨水壓頭H是與氣/液交換器18到書寫組件的尖梢9的高度成比例的，所以墨水壓頭H就會(huì)增大，因而由于重力的作用，墨水2易于從筆尖9中泄出。
在另一方面，當(dāng)書寫用具在地面一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的條件下戴上筆帽，然后在飛機(jī)內(nèi)摘下筆帽時(shí)，由于飛機(jī)中的氣壓一般降低到0.8標(biāo)準(zhǔn)氣壓，則筆內(nèi)部一標(biāo)準(zhǔn)氣壓的壓力會(huì)立即減壓平衡到約為0.8標(biāo)準(zhǔn)氣壓的外界壓力，從而內(nèi)部的墨水2就會(huì)沖涌到集流器6中氣體流道周圍的空間中，這樣，墨水2就會(huì)從氣孔10涌出，而不能被保持槽的整個(gè)部件適當(dāng)?shù)刂沽糇?。為了解決在壓力變化條件下的涌墨問題，在日本實(shí)開平3-031580、日本實(shí)開平3-031581、日本特開平9-104194以及其它文獻(xiàn)中公開了一些裝置和發(fā)明方案。但是，這些公開的方案只具有阻擋墨水直接沖流向氣孔的功能，而這并不是足夠的，因而，一直希望能有解決問題的更為有效的改進(jìn)技術(shù)或其它方式。
如日本特開平4-227886和其它文獻(xiàn)所公開的那樣，存在這樣的發(fā)明采用了一個(gè)供氣管。但是，這樣的普通發(fā)明存在的問題是書寫用具不能連續(xù)地書寫，除非是將書寫元件不時(shí)地上下翻轉(zhuǎn)以供應(yīng)墨水，還存在的一個(gè)問題是墨水的容量在開始時(shí)就要是半滿。因而，由于開始時(shí)墨水量就是不足的，必須要對(duì)顧客作使用指導(dǎo)或原因解釋。由于考慮到書寫用具可能會(huì)用在這樣的環(huán)境中氣壓頻繁地急劇升高、減低—例如書寫用具被從一架飛機(jī)帶到另一架飛機(jī)上；或者是從低溫的室外帶到加熱器的前面，所以希望能有一種優(yōu)異的自由態(tài)墨水集流器型書寫用具，其應(yīng)當(dāng)不需要象上述那樣對(duì)顧客作任何的使用說明，并采用了能對(duì)抗反復(fù)環(huán)境變化的有效措施，且通過采用低粘度的墨水而具有良好的書寫舒適性(書寫性能)。
另外，由于集流型書寫用具存在當(dāng)墨水用光時(shí)書寫壽命迅速結(jié)束的問題，所以在書寫用具的墨水余量較少時(shí)，必須要帶上一支備用筆。因而希望能有一種集流型書寫用具直到接近于書寫結(jié)束時(shí)，其一直具有大的墨水量—這是集流型書寫用具的主要特征，且具有布條型(fabricsliver)書寫用具的書寫性能，這種書寫用具能在一段較短的時(shí)間內(nèi)，逐漸減小墨水的供應(yīng)量，從而在最后一滴墨水被用光后，該筆還能用來寫一些字?，F(xiàn)有技術(shù)中還存在其它的一些問題，包括當(dāng)筆被頭朝上放置較長(zhǎng)時(shí)間后，墨水就從筆尖處回流了，從而就很難進(jìn)行書寫、以及產(chǎn)生墨水前向泄漏的問題，這是因?yàn)橛捎诩餍蜁鴮懹镁吖逃械墓δ苋毕荩?dāng)筆處于筆尖向上狀態(tài)時(shí)，墨水會(huì)回落，氣/液交換器會(huì)變干，即使當(dāng)筆返回到筆頭朝下狀態(tài)時(shí)，如果有一部分物體阻擋住了墨水的回流路徑，則氣/液交換器仍然不能被重新潤(rùn)濕。即使充有相同量的墨水，集流型書寫用具所輸送的墨水量也大于通常的布條型書寫用具的墨水量，從而壽命較短。因而，希望能盡可能地避免采用減小墨腔容積的方案。人們希望能解決這些問題。
在書寫過程中墨水2會(huì)被逐漸消耗掉，所以集流型書寫用具要被設(shè)計(jì)成能通過氣/液交換器18將外界空氣吸入到墨腔3中，從而避免內(nèi)部壓力降低(參見圖27)。因而，通常必須要在集流器6的后方留有一個(gè)空間，用于使氣泡能自由移動(dòng)。如日本實(shí)開昭59-184682以及其它文獻(xiàn)中公開的現(xiàn)有技術(shù)，通常采用這樣的結(jié)構(gòu)在墨腔中設(shè)置一個(gè)諸如吸墨器等的固態(tài)物體，其與集流器的后側(cè)接觸。在這樣的結(jié)構(gòu)中，如果在氣/液交換器處產(chǎn)生的氣泡在無阻力條件下不能穿過被墨水浸濕的吸墨器，則吸墨器本身就成為了一個(gè)第二氣/液交換器，由此書寫用具中的內(nèi)部壓力就減低，造成墨水供應(yīng)不足以及其它的書寫不良。
為解決上述問題，必須要設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)，其將不封閉集墨器的后方，而采用任何其它的對(duì)策。但是，集流器中的氣/液交換器通常是被設(shè)計(jì)在一個(gè)位置點(diǎn)處的，意圖在于使得氣/液交換器的位置能被很好地調(diào)節(jié)，以使得在組裝完成后氣泡能穿過吸墨器。另外，由于筆被掉地或受到其它的沖擊時(shí)，吸墨器和其它部件可能會(huì)向前移動(dòng)，從而使得用于允許氣泡運(yùn)動(dòng)的空間移位，或者使得用來在壓力急劇變化時(shí)從墨水中排出空氣的氣道變窄。因而，也希望能有解決這些問題的方案。
因而，本發(fā)明的主要目的是提供一種改進(jìn)的集流型書寫用具。詳細(xì)來講，本發(fā)明的目的是提供一種書寫用具，其無須采用那些對(duì)使用造成限制的特殊結(jié)構(gòu)，通過吸收墨腔3內(nèi)部由于溫度或氣壓變化而出現(xiàn)的壓力變化，就能避免由于墨水2從筆尖組件1的尖梢9前向泄漏、或者是由于壓力變化超過了集流器6調(diào)壓能力的限度而使墨水2從氣孔10中涌出而弄臟用戶衣服或手指等的意外事件。
現(xiàn)有技術(shù)中一直希望能解決集流型書寫用具的缺點(diǎn)即易于出現(xiàn)涌流，尤其是當(dāng)它們?cè)陲w機(jī)上使用時(shí)，或者是在溫度有劇烈變化的環(huán)境中，因而，本發(fā)明的一個(gè)目的是設(shè)計(jì)一種并不昂貴的集流型書寫用具，其消除了上述的缺陷，同時(shí)可保持原來的外觀和書寫長(zhǎng)度(壽命)不變。

發(fā)明內(nèi)容
一般來講，集流型書寫用具包括圓珠筆、自來水筆、微管書寫用具，它們具有一個(gè)供墨芯(中央芯8和/或集流器芯7)，用作低粘度(100mPa·s或更低)墨水2從墨腔3流向位于筆尖組件1尖梢部的書寫尖9的流路；或者是具有一個(gè)供墨部分，其由集流器6中的一條縫隙構(gòu)成(在有一條垂直槽14延伸向筆尖的情況中)，集流型書寫用具還包括氈尖筆、標(biāo)記筆等其它筆型，在這些書寫用具中，中央芯8或集流器芯本身就作為書寫筆尖1。下文中，供墨芯(中央芯8、集流器芯7等)也將包括那些自身就作為筆尖的筆芯。
集流器6設(shè)置在墨腔3和一個(gè)筆尖組件之間，其中的墨腔3為杯形形狀，其底部上一體地制有或組裝了一個(gè)單獨(dú)的部件，例如為尾塞或類似部件，其中的集流器可由多個(gè)保持槽13(通常是由多個(gè)翼片限定成的多個(gè)間隙)、一個(gè)氣槽15、以及一個(gè)狹窄的縱向槽14構(gòu)成，氣槽通向外界大氣，狹槽14形成了各個(gè)保持槽13之間的連接通道，集流器也可以采用由纖維束制成的保墨機(jī)構(gòu)，從而利用毛細(xì)作用保持著墨水2。為集流器6設(shè)置了一個(gè)尺寸足夠小的氣/液交換器，其適于被墨水2潤(rùn)濕，從而使得墨腔3能與外界大氣隔絕，空氣除了經(jīng)氣/液交換器18之外，再無其它途徑進(jìn)入到墨腔3中。
在本發(fā)明中，作為本發(fā)明的一個(gè)有效措施，一個(gè)集流型書寫用具上首先設(shè)置了一個(gè)通氣管25，該通氣管具有管狀的通氣部分27，該部分是一個(gè)整體件或者是用多個(gè)部件裝配而成的，用于將在墨腔3后部發(fā)生膨脹的空氣釋放到集流器6、6a一側(cè)，以防止氣壓作用在墨水2上。這種結(jié)構(gòu)作為一個(gè)有效的裝置，能防止在筆尖組件朝下放置狀態(tài)下、當(dāng)墨水2已經(jīng)被用去一些/或者當(dāng)空氣占據(jù)了墨腔3中一部分內(nèi)部空間時(shí)發(fā)生墨水涌流。所說通氣管25與一個(gè)分段部分26制成一體，或者是作為一個(gè)單獨(dú)的部件，分段部分26用于將墨腔3實(shí)際分隔開，從而空氣能通過通氣管25的通氣部分27容易地進(jìn)行換氣?？墒窃诜侄尾糠?6上、或者是在墨腔內(nèi)壁上、或者是兼在二者上形成一個(gè)墨水導(dǎo)管30，該導(dǎo)管是由一個(gè)槽、孔或類似結(jié)構(gòu)形成的。
作為本發(fā)明的另一個(gè)有效措施，墨腔3中設(shè)置了一個(gè)吸墨器31，其與用于將墨水2從墨腔3引流向筆尖組件1的中央芯8、集流器芯7或縱向槽14相連接，吸墨器是用布條、海綿、纖維束、發(fā)泡材料等能吸收墨水的材料制成的。吸墨器31被設(shè)計(jì)成這樣其長(zhǎng)度至少能到達(dá)比墨腔3的大致中間位置更靠后的位置，且其徑向尺寸被設(shè)計(jì)成這樣環(huán)繞其形成了一個(gè)空間，以允許自由態(tài)的墨水自由流動(dòng)。另外，該吸墨器被設(shè)計(jì)成能從前側(cè)吸收墨水2和從后側(cè)吸收墨水，此處的前、后側(cè)是由上述通氣管25的分段部分26分隔開的?？捎美w維束、布條、連續(xù)發(fā)泡的海綿或其它物品作為吸墨器31，其中的纖維束是通過粘接或加熱的方法將普通的纖維結(jié)合在一起而形成的，布條是利用一種包層封裹軟纖維而制成的。為了能使墨水的使用效率提高，可合適地采用一些必要的方法，例如將吸墨器中毛細(xì)作用的強(qiáng)度減弱成弱于中央芯8和集流器芯7的毛細(xì)作用的方法。
為了避免減小墨腔3的容量，最好是使通氣管25的體積盡可能地小。在本發(fā)明中，在實(shí)行上述措施的前提下，如果通過將非必要的壁和型材減薄、從而使各個(gè)部件盡可能地成為細(xì)條，就可避免要低效率地加大筆管尺寸的情況。從這一點(diǎn)考慮，通氣部分27和分段部分26被設(shè)計(jì)成可通過吸墨器31和墨腔內(nèi)壁34的配合就能而布置好，由此可去掉多余的部件，從而增大墨腔3的容量。
作為本發(fā)明的另一個(gè)有效措施，為了使氣泡能從上述的吸墨器31和通氣管25等部件處不受到明顯摩擦作用地移動(dòng)到后部空間中，而在集流器6、6a和通氣管25之間設(shè)置了一個(gè)空隙部分42，其中的氣泡是在書寫過程中，當(dāng)空氣從外部經(jīng)集流器6的氣/液交換器18進(jìn)入到墨腔3時(shí)產(chǎn)生的。當(dāng)書寫用具前端朝下地掉地時(shí)，書寫用具的內(nèi)部部件就會(huì)向前移動(dòng)。由于吸墨器是由纖維束等物品制成的，且由于其吸附了墨水而重量增加，所以很難對(duì)其進(jìn)行固定，所以最好能設(shè)置某些形式的運(yùn)動(dòng)防止裝置。
考慮到上述的內(nèi)容，在本發(fā)明中，設(shè)置了一個(gè)襯墊部分43，其具有一個(gè)突起44或氣泡通道45，其形狀被設(shè)計(jì)成可限定所說空隙部分42的尺寸。該空隙部分42的目的是為了確保能有一個(gè)空間讓在氣/液交換器18處產(chǎn)生的氣泡平穩(wěn)地進(jìn)入到墨腔3中。尤其是，設(shè)置這樣的結(jié)構(gòu)是為了能限制內(nèi)裝件由于掉地而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，并保護(hù)書寫性能不會(huì)變劣—即使是在內(nèi)裝件已發(fā)生運(yùn)動(dòng)的情況下。
另外，墨腔3包括一個(gè)可儲(chǔ)存墨水的吸墨器31，其將墨水傳送到一個(gè)中央芯和8或一個(gè)集流器芯7，再由它們將墨水3引向筆尖組件1，該吸墨器31被設(shè)計(jì)成這樣其長(zhǎng)度至少能到達(dá)比墨腔3的大致中間位置更靠后的位置，且其徑向尺寸被設(shè)計(jì)成這樣在墨腔3中形成了一個(gè)環(huán)繞其自身的空間，以允許自由態(tài)的墨水2能流入到該空間中或從該空間流出。該吸墨器31被設(shè)計(jì)成至少能通過其前方開孔和后方開孔來吸收墨水2，且襯墊部分43上制有一個(gè)氣泡通道45以及一個(gè)用于限制吸墨器31向前移動(dòng)的抵接部47，其中的氣泡通道至少不會(huì)阻塞吸墨器31前端部周圍的部分。由于襯墊部分43上的氣泡通道45至少不會(huì)阻塞吸墨器31的前端部分，所以氣泡能平穩(wěn)地進(jìn)入到墨腔3中。由于所設(shè)置的抵接部47限制了吸墨器31的前向運(yùn)動(dòng)，所以在此情況中，確保能有一個(gè)空間讓氣泡能平穩(wěn)地通過。
該襯墊部分43可被制成一個(gè)單獨(dú)的部件，但也可以同集流器6、6a的后端制成一個(gè)整體，由此來減少零部件的數(shù)目。
所說空隙部分42還具有這樣的功能當(dāng)書寫用具所處大氣環(huán)境中的氣壓較低時(shí)，其可作為空氣流道，使得墨腔3中較高壓力的空氣可被排出。
作為本發(fā)明的一個(gè)有效措施，從分段部分26到集流器6、6a后端之間的各個(gè)部件，除了墨腔3之外，都與墨腔3、分段部分26以及集流器三者中至少之一整體地模制出，或者是以足夠小的間隙靠近墨腔3、分段部分26以及集流器三者中至少之一地固定著，或者是與這三者中至少之一接觸地固定著，而從分段部分到集流器后端之間的各個(gè)部件中，除了墨腔3之外，都被布置成這樣使得墨腔2除可擴(kuò)散潤(rùn)濕墨腔3內(nèi)壁面34之外，還可擴(kuò)散到其它所有部件上而將它們潤(rùn)濕。
總而言之，在正常的書寫過程中，當(dāng)該書寫用具處于頭朝下狀態(tài)時(shí)，氣/液交換器18能被墨水2潤(rùn)濕，墨水2是從墨腔3經(jīng)集流器6、6a流向交換器的。因而，通過利用小直徑的彎液面機(jī)構(gòu)在墨腔6、6a中形成一個(gè)減壓狀態(tài)，就可以肯定地實(shí)行所謂集流型書寫用具的功能。
作為本發(fā)明的第二措施，墨腔3中設(shè)置了一個(gè)吸墨器31，其與用于將墨水2從墨腔3引流向筆尖組件1的中央芯8、集流器芯7或縱向槽14相連接，吸墨器31是用布條、海綿、纖維束、發(fā)泡材料等能吸收墨水的材料制成的。吸墨器31被設(shè)計(jì)成這樣其長(zhǎng)度至少能到達(dá)比墨腔3的大致中間位置更靠后的位置，從而至少可從吸墨器31的前側(cè)部分和后側(cè)部分來吸收墨水?？捎美w維束、布條、批量成型的發(fā)泡海綿或其它物品作為吸墨器31，其中的纖維束是通過用粘接或加熱的方法將普通的纖維結(jié)合在一起而形成的，布條是用一非吸附性的包層封裹軟纖維而制成的。為了能使墨水的使用效率提高，可合適地采用一些必要的方法，例如將吸墨器中毛細(xì)作用強(qiáng)度減弱成比中央芯8和集流器芯7中毛細(xì)作用弱的方法。
當(dāng)該書寫用具被組裝時(shí)，或者是當(dāng)該書寫用具以向下姿態(tài)夾持時(shí)，最好使上述的吸墨器31和通氣管25不易于活動(dòng)，以阻止內(nèi)裝件在內(nèi)部來回沖撞，或者使其能穩(wěn)定地保持著所吸附的墨水2。
在本發(fā)明中，通氣管25上制有一個(gè)握持部分46，其能與吸墨器25產(chǎn)生摩擦作用，從而以一定的強(qiáng)度支持著吸墨器，該強(qiáng)度至少要大于當(dāng)書寫用具靜止不動(dòng)時(shí)阻止吸墨器受重力作用掉落所需的強(qiáng)度。
握持部分46被設(shè)計(jì)成這樣其能與吸墨器31作用而產(chǎn)生一個(gè)摩擦力(最好該摩擦力要大于等于吸墨器與墨水的重量和，并等于小于100N，100N以下的摩擦力可保證安裝容易，摩擦力的范圍在3N到30N之間是最為理想的)，該摩擦力大于等于吸墨器31的重量，從而當(dāng)書寫用具處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，吸墨器31不會(huì)移動(dòng)。具體來講，在通氣管25中一體地制出一些凹切或一個(gè)小徑部分—或者也可以作為一個(gè)單獨(dú)部件，從而可對(duì)吸墨器31進(jìn)行壓裝。
如果該書寫用具以前端朝下姿態(tài)(筆尖組件1朝下)掉地了，經(jīng)常會(huì)發(fā)生書寫用具中的內(nèi)部件向前移動(dòng)而造成缺陷的情況。但是，由于吸墨器31是由纖維束等類似物體構(gòu)成的，且由于其吸收了墨水，因而重量加大，所以很難對(duì)吸墨器31進(jìn)行固定，但最好能設(shè)置某些形式的防止活動(dòng)裝置。另外，考慮到組裝過程中的運(yùn)輸，吸墨器31和通氣管25必須要至少不能由于重力作用而移動(dòng)。很理想且很重要的一點(diǎn)是即使在掉地的情況下，它們也不會(huì)移動(dòng)。作為本發(fā)明的第三個(gè)有效措施，墨腔3中設(shè)置了一個(gè)能儲(chǔ)存墨水的吸墨器31，從而將墨水引向中央芯8、集流器芯7或縱向槽14，由它們將墨水2從墨腔3引流向筆尖組件1。吸墨器31被設(shè)計(jì)成這樣其長(zhǎng)度至少能到達(dá)比墨腔3的大致中間位置更靠后的位置，從而可從前開口28和后開口29吸收墨水，且通氣管25上具有一個(gè)抵接部47，其用于至少阻止吸墨器31向前移動(dòng)(朝向筆尖組件移動(dòng))。
作為本發(fā)明的第四個(gè)有效措施，通氣管25的通氣部分27具有一個(gè)前開口28和后開口29，且前開口28的開口部位在墨水導(dǎo)管30周圍，或者是比墨水導(dǎo)管30更前或更靠近筆尖組件1，而后開口的開口部位在軸向方向上比墨水導(dǎo)管30更靠后，結(jié)構(gòu)設(shè)置滿足這樣的關(guān)系Ts＞Is，且Tt＞It，
式中“Ts”為通氣部分27的總最小橫截面，“Tt”是通氣部分的總長(zhǎng)度，“Is”為墨水導(dǎo)管30的總最小橫截面，“It”為墨水導(dǎo)管的總長(zhǎng)度。所說的總最小截面是指在假如有多個(gè)導(dǎo)管或通氣管的條件下，所有最小橫截面的總和。總長(zhǎng)度是指在假定有多個(gè)導(dǎo)管或通氣管的類似條件下，所有長(zhǎng)度或類似尺寸的和(包括Z字形或彎曲段的總展開長(zhǎng)度)。
總之，通氣部分27被設(shè)計(jì)成這樣其對(duì)墨水2流或氣流的流動(dòng)阻力要小于墨水導(dǎo)管30的阻力，從而當(dāng)筆尖組件1朝下放置時(shí)，墨水2可容易而自然地從墨腔3流到集流器6、6a一側(cè)。通氣管25可由諸如透明ABS、AS、PS、PP、PE、PET、PC、透明PA等樹脂材料制成。且這些樹脂中揉和了表面活性劑等添加劑，也可以用各種合金制成。總之，通氣管是用含有透明樹脂的材料注塑成型制成的，這些材料對(duì)墨水具有抗蝕性。
作為本發(fā)明的第五個(gè)有效措施，墨腔3中設(shè)置了一個(gè)吸墨器31，其與中央芯8、集流器芯7或縱向槽14相連接，以將墨水2從墨腔3引流向筆尖組件1，吸墨器31是用布條、海綿、纖維束、發(fā)泡材料等能吸收墨水的材料制成的。吸墨器31被設(shè)計(jì)成這樣其長(zhǎng)度的范圍至少是從比墨腔3的大致中間位置更靠前的位置到比墨腔3的大致中間位置更靠后的位置，其中在墨腔3的大致中間位置處，自由態(tài)的墨水儲(chǔ)存在墨腔3中，該吸墨器31可從其前側(cè)部分和后側(cè)部分吸收墨水2。可用纖維束芯、布條制成吸墨器31，其中的纖維束是通過用粘接或加熱的方法將普通的纖維結(jié)合在一起而形成的，布條是用一非吸附性的包層封裹軟纖維或連續(xù)發(fā)泡的海綿而制成的。為了能使墨水2的使用效率提高，可適當(dāng)?shù)夭捎靡恍┍匾姆椒?，例如將吸墨器中毛?xì)作用的強(qiáng)度減弱成弱于中央芯8和集流器芯7中毛細(xì)作用強(qiáng)度的方法。
作為本發(fā)明的第六有效措施，由透明的墨腔3、集流器6、6a以及吸墨器31形成了一個(gè)環(huán)繞吸墨器31的空間，該空間能允許墨水2流動(dòng)，并允許剩余墨水量能從外面看到，而通氣管25的后開口29被設(shè)計(jì)成開口在墨腔3中存儲(chǔ)自由態(tài)墨水部分的大致中央部位(最好是位于墨水存儲(chǔ)部分的重心處)，且通氣管25前開口28的開口部位在集流器6后端附近。
此處，設(shè)計(jì)滿足關(guān)系式3和4關(guān)系式3K＞Ts·Tt＞0.01·Y＞Is·It，以及關(guān)系式4Is＞2·B·B(即Is大于B平方的兩倍)式中，“Ts”為通氣部分的總最小橫截面，“Tt”是通氣部分的總長(zhǎng)度，“Is”為墨水導(dǎo)管的總最小橫截面，“It”為墨水導(dǎo)管的總長(zhǎng)度，“Y”為墨腔的最大墨水容量，“K”為集流器的最大容留墨水能力，且“B”為氣/液交換器的最小寬度。此處，總最小橫截面和總長(zhǎng)度的定義與上文相同。
現(xiàn)有技術(shù)中已知的是如果集流器的最大容留能力被設(shè)定為典型墨腔容積的10％到30％，則集流器的工作將是良好的。通氣管25的通氣部分的容積被設(shè)計(jì)成小于集流器的體積，但大于氣泡移動(dòng)所需的容積。墨水導(dǎo)管30的尺寸被設(shè)計(jì)成這樣使得氣泡不大可能通過，而墨水2則不會(huì)受到阻力作用，能比穿過集流器6、6a的氣/液交換器18更為容易地穿過導(dǎo)管。換言之，墨水導(dǎo)管的尺寸被設(shè)計(jì)成能獲得促進(jìn)墨水流通的毛細(xì)作用。當(dāng)墨水導(dǎo)管30的橫截面被設(shè)計(jì)成大于氣/液交換器18的彎液面尺寸(寬度B的平方)時(shí)，通過使墨水導(dǎo)管30中象集流器中氣/液交換器18那樣形成彎液面，就可以消除墨水2不能從后墨腔38移動(dòng)到前墨腔37的缺陷。
作為本發(fā)明的第八有效措施，通氣管上通氣部分的端部上制有斜切部分，設(shè)置這樣的斜切部分能使得氣泡容易脫離后開口。由此，可解決氣泡密集在通氣部分上的問題，這一問題會(huì)對(duì)書寫性能造成不良影響。
對(duì)附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是一個(gè)部分剖開的俯視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的書寫用具；圖2是一個(gè)軸測(cè)視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的輔助保持槽17的一第一示例；圖3是一個(gè)俯視剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式設(shè)計(jì)的第一示例書寫用具的整個(gè)結(jié)構(gòu)；
圖4是一個(gè)放大的俯視剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的第一示例性書寫用具上一部分的；圖5是沿圖4中的A-A線所作的截面圖；圖6是一個(gè)放大的俯視剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的書寫用具的一部分；圖7是沿圖6中的B-B線所作的剖面圖；圖8是一個(gè)放大的俯視剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的書寫用具的一部分；圖9是沿圖8中的C-C線所作的剖面圖；圖10是說明性的視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的另一種墨水導(dǎo)管；圖11是一個(gè)放大的俯視剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的書寫用具的第二示例上的一部分；圖12是沿圖11中的D-D線所作的剖面圖；圖13是一個(gè)說明性視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的第三示例中的一個(gè)通氣管；圖14是一個(gè)放大的俯視剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的書寫用具的第四示例中的一部分；圖15是一個(gè)放大的俯視剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的書寫用具的第四示例中的一部分；圖16是一個(gè)俯視剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的書寫用具的第一示例的整個(gè)結(jié)構(gòu)；圖17是一個(gè)軸測(cè)視圖，表示了在根據(jù)本發(fā)明第一示例的書寫用具中的集流器上的輔助保持槽17；圖18是一個(gè)放大剖面俯視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的第一示例的書寫用具上的一部分；圖19是一個(gè)前視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的第一示例的集流器；圖20是一個(gè)放大俯視剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的第二示例的書寫用具的一部分；圖21是一個(gè)軸測(cè)視圖，表示了在根據(jù)本發(fā)明第二示例的書寫用具中的集流器上的輔助保持槽17；圖22是一個(gè)軸測(cè)視圖，表示了在根據(jù)本發(fā)明另一示例的書寫用具中的集流器上的輔助保持槽17；圖23是一個(gè)俯視剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的書寫用具的第一示例的整個(gè)結(jié)構(gòu)；圖24是一個(gè)放大剖面俯視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的第一示例的書寫用具上的一部分；圖25是一個(gè)放大剖面俯視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的第二示例的書寫用具上的一部分；圖26是一個(gè)從圖24中的E-E方向所作的剖面視圖；以及圖27是一個(gè)說明性視圖，表示了普通書寫用具的一部分。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式下面將對(duì)圖中所示的示例作詳細(xì)描述。圖1到圖10表示的是本發(fā)明的第一實(shí)施方式，在圖1到圖10中表示了本發(fā)明的第一示例，第二示例表示在圖11和圖12中，圖13表示的是第三示例，第四示例表示在圖14和圖15中。
與上文中相同的部件將不作描述地用相同的附圖標(biāo)記指代，該附圖標(biāo)記通用于下文的所有實(shí)施例。下面將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。
如圖1所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的書寫用具是一個(gè)圓珠筆，其由一個(gè)筆尖組件1和一個(gè)供墨部分組成，其中的筆尖組件1在前尖梢部具有一個(gè)用作書寫筆尖9的球體，墨水供應(yīng)部分是由一個(gè)中央芯8和一個(gè)集流器芯7構(gòu)成的，它們作為一個(gè)墨水供應(yīng)芯，可建立起從墨腔3到書寫筆尖9的墨水流路2。本文中，墨水供應(yīng)芯(中央芯8、集流器芯7以及類似部件)可包括自身作為筆尖的那種筆芯。
對(duì)于筆尖組件1，如上文所提到的那樣，書寫用具可采用多種類型的筆頭。在底部一體成型的杯形墨腔3和筆尖組件1之間設(shè)置了一個(gè)集流器6a，它是由多個(gè)翼片12組成的，翼片12之間形成了多個(gè)保持槽13和一個(gè)狹窄的縱向槽14，縱向槽14構(gòu)成了在一個(gè)與外界相連接的氣槽15(見圖3)與各個(gè)保持槽13之間的墨水流通關(guān)系，這樣就形成了所謂的集流器型書寫用具。該集流器6a可以是現(xiàn)有技術(shù)中常用的、上文已提到的那種集流器，其具有橫向布置的保持翼片12，也可以是采用布條等結(jié)構(gòu)的集流器類型。無論怎樣，集流器都是一個(gè)在毛細(xì)管平衡作用的協(xié)助下、通過臨時(shí)存儲(chǔ)墨水而具有調(diào)節(jié)壓力變動(dòng)功能的部件，且該部件具有使墨腔3中壓力相對(duì)降低的功能，這是通過在氣/液交換器18上采用小直徑的彎液面機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，這樣就可以避免作用在筆尖組件1內(nèi)部的墨水壓頭過高。
在該集流型書寫用具中，自由態(tài)的墨水2儲(chǔ)存在墨腔3中，而設(shè)置在集流器6a中、且足夠小的氣/液交換器18則被墨水2浸濕，從而墨腔3就與外界空氣隔絕，空氣除了經(jīng)氣/液交換器18進(jìn)入之外，是沒有其它途徑進(jìn)入墨腔3中的。
通常，集流器6a要經(jīng)過等離子體處理或用硫酸與鉻酸的混合物進(jìn)行化學(xué)處理，也可以添加和揉合成型樹脂，還可以用具有良好浸潤(rùn)性的脂皂質(zhì)成分來鍍覆其表面，從而使得集流器易于被墨水2潤(rùn)濕。本發(fā)明并不對(duì)塑料接口圈5、接頭4、筆帽(圖中未示出)、墨水2等其它部件作具體限定，它們可適當(dāng)?shù)剡x擇使用現(xiàn)有的部件。類似地，可選擇采用任何墨水作為墨水2，只要其能用于集流型書寫用具即可。具體舉例包括水基墨水、酒精基墨水、二甲苯基墨水、各種乙二醇溶劑基的墨水、各種醚溶劑基墨水和以其它溶劑為基的墨水，墨水中含有作為著色劑的顏料、染料，且墨水具有一定的粘度或偽塑性。
集流型書寫用具通過保持壓力變化的平衡，而具有防止自由態(tài)墨水從內(nèi)部泄漏出的功能。
當(dāng)墨腔3中的內(nèi)部壓力變化時(shí)，墨水2就會(huì)通過氣/液交換器18進(jìn)入到集流器6a的保持槽13中，或者是空氣經(jīng)氣/液交換器18進(jìn)入到墨腔3中，這樣就可以保持內(nèi)部壓力的平衡，由此，使得作用在筆尖組件1內(nèi)部的壓力幾乎不可能偏離墨水壓頭值H，而氣/液交換器18處的彎液面的作用實(shí)際上是保持墨腔3一側(cè)的壓力低于外界壓力，以防止墨水從筆尖組件1前向泄漏。
盡管通過減小氣/液交換器18的直徑可以降低內(nèi)部壓力，從而容易地防止了墨水泄漏，但與此同時(shí)，也阻礙了用于進(jìn)行書寫的墨水流動(dòng)。因而，氣/液交換器18寬度的典型設(shè)定值約在0.05毫米到0.2毫米。氣/液交換器18是由多個(gè)部件相互配合形成的一個(gè)槽、孔眼或空隙構(gòu)成的。如果中央芯和集流器芯是由布條制成的，則就象纖維束芯一樣，纖維之間的間隙就起到了該氣/液交換器18的作用。
當(dāng)墨腔3中的墨水2的量由于書寫消耗而降低到略大于集流器最大保液量的水平時(shí)，墨腔3中空氣的膨脹收縮程度變?yōu)樽畲?。為了?yīng)付這一問題，現(xiàn)有的集流型書寫用具被設(shè)計(jì)成這樣當(dāng)墨腔3內(nèi)空氣由于外界壓力的增大或減小、或者是溫度的變化而發(fā)生膨脹或收縮時(shí)，通過用墨水2注滿集流器，來不使墨水2從氣孔10涌出。一般來講，在墨腔3容積與集流器最大保液量i之間的相互關(guān)系是公知的。書寫用具通常被設(shè)計(jì)成這樣最大保液量i約為墨腔容積的10％到30％。
如果加大最大保液量i對(duì)墨腔3尺寸的比例，則還可以提高對(duì)涌流的安全系數(shù)。但是，如果集流器被制得太長(zhǎng)，作用在筆尖組件1上的墨水壓頭H就會(huì)過高，從而就會(huì)造成墨水從筆尖組件前向泄漏的問題。如果集流器的直徑被制得太粗，則筆管的尺寸也要變粗，造成夾持困難，并影響其外觀和時(shí)尚性。如果墨腔3被制得小一些，墨水儲(chǔ)量就會(huì)變小，導(dǎo)致書寫長(zhǎng)度變短。因?yàn)檫@些原因，如圖1所示那樣，除了主保持槽16之外，還制出了另外一些輔助保持槽17，從而在不增加墨水壓頭H的前提下增大集流器的保液量。
圖2是一個(gè)軸測(cè)視圖，表示了輔助保持槽17(即隔板部分19)。
隔板部分19被設(shè)計(jì)成其最前端的隔板部分19c上制有氣/液交換器18，最后端的隔板部分19d面對(duì)著墨腔3，且中間延伸的隔板部分19a用于連接在最前端隔板部分19c和最后端隔板部分19d之間。圖2(圖17、21和圖22中也類似)中用剖面線表示的部分是被墨水2浸濕的，因而與外界空氣阻斷。墨腔3的換氣是通過氣/液交換器18進(jìn)行的。
在輔助保持槽17的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，以設(shè)定的間距在外周表面上制出了多個(gè)象翅片的、直立突出的肋片狀翼片12a，并利用它們之間的間隙構(gòu)成了保持槽13a。在該實(shí)施例中，以恒定的間隔設(shè)置了六個(gè)翼片12a，它們組成了輔助保持槽17。
隔板部分19和氣/液交換器18(槽或眼)是可被墨水2浸濕的，從而使得墨腔3的內(nèi)部基本上隔絕于外界空氣。為了能在書寫過程中進(jìn)行換氣，由氣/液交換器18單個(gè)作為換氣機(jī)構(gòu)。
隔板部分19可用一個(gè)部件構(gòu)成，或由幾個(gè)部件組合而成，這些部件上未特意設(shè)置槽或孔。作為備選方案，隔板部分可用制有細(xì)槽或小孔的一個(gè)部件、或幾個(gè)部件制成，只要其中的細(xì)槽或小孔的尺寸遠(yuǎn)小于氣/液交換器18的尺寸即可，從而一旦部件被墨水2浸濕后，就不會(huì)允許空氣從其經(jīng)過而發(fā)生流動(dòng)，或者也可以說是基本上實(shí)行了封閉。
在由中間延伸隔板部分19a、最后側(cè)隔板部分19d和最前側(cè)隔板部分19c圍成的空間中形成了一個(gè)封閉部分19b，該部分構(gòu)成了一條渠道，該渠道能允許由于空氣流動(dòng)而進(jìn)入到筆中的氣泡從氣/液交換器18運(yùn)動(dòng)到墨腔3這一側(cè)。
封閉部分19b被制成了一個(gè)相對(duì)較寬的槽、切口或孔，用于允許空氣流動(dòng)產(chǎn)生的氣泡能移動(dòng)到墨腔3一側(cè)，且該封閉部分的構(gòu)造最好是這樣當(dāng)書寫用具以筆尖朝下狀態(tài)放置時(shí)，該部分中通常被墨水2灌滿。本實(shí)施例中的封閉部分19b被設(shè)計(jì)成這樣一個(gè)空間在從氣/液交換器18一側(cè)到墨腔3一側(cè)，其在集流器6a徑向方向上的深度逐漸加大。相比于封閉部分19b開口區(qū)保持恒定的設(shè)計(jì)，這種將設(shè)置成開口區(qū)從氣/液交換器18一側(cè)向墨腔3一側(cè)逐漸增大的設(shè)計(jì)使得在氣/液交換器18處產(chǎn)生的氣泡能平穩(wěn)地移動(dòng)到墨腔3一側(cè)。
另外，封閉部分19b中制有幾個(gè)橫向槽22和一個(gè)狹槽21，狹槽21將墨水2引流向氣/液交換器18。
由于狹槽21幾乎具有與主保持槽16上的窄縱向槽14相同的功能即引流和連通墨水2，所以其尺寸和結(jié)構(gòu)可類似于縱向槽14的尺寸和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是也可以用一個(gè)切口或孔構(gòu)成，只要它們能具有將墨水2引流到橫向槽22的功能即可，其中的孔是由幾個(gè)部件相互配合而圍成的。
此外，為了將墨水2從橫向槽22中引流到保持槽13a中，在延伸隔板部分19a的外周面上制出了隔板部分槽23，這些槽的寬度與保持槽13a的寬度相同。
為了能將墨水2從狹槽21引流向隔板部分槽23，在封閉部分19b中制出了橫向槽22，用于連通狹槽21和隔板部分槽23。
橫向槽22可由槽、切口、孔、多個(gè)部件圍成的空隙來構(gòu)成，只要在實(shí)質(zhì)上能將墨水2引流向輔助保持槽17，其也可以用任何其它結(jié)構(gòu)和形狀的部件來構(gòu)成，它們具有將經(jīng)狹槽21從墨腔3引流出的墨水2連通向輔助保持槽17的功能。
另外，在本實(shí)施例中，為了使墨水能平穩(wěn)地從封閉部分19b一側(cè)流向輔助保持槽17一側(cè)，延伸隔板部分19a的邊緣被進(jìn)行了切邊，從而形成了斜切倒角24(還可參見圖26)。
倒角24被制成這樣隨著其從封閉部分19b一側(cè)向輔助保持槽17一側(cè)延展，開口的尺寸越來越小。
在本實(shí)施例中，墨水壓頭H是從氣/液交換器18到筆尖組件1的書寫頭9之間的高度差。也就是說，墨水壓頭與普通的集流型書寫用具中的情況相同，因而不會(huì)產(chǎn)生前向泄漏、或墨水從書寫筆尖9中漏出的問題。但相比于普通形式的構(gòu)造，由于輔助保持槽的最大保濕量ie增大了集流器6a的最大保濕量i，所以對(duì)墨腔3中氣體空間膨脹或收縮的調(diào)節(jié)能力提高了。因而，這樣形成的集流型書寫用具在應(yīng)對(duì)壓力波動(dòng)和溫度變化時(shí)的能力得到了提高。
如果發(fā)生了急劇的壓力變化，在墨水流入到集流器6a的主保持槽16中的同時(shí)，墨水引流和排出設(shè)計(jì)還使得墨腔3中墨水2能流入到輔助保持槽17中，該設(shè)計(jì)目的在于連通本發(fā)明的輔助保持槽17與墨腔3中的墨水2，該連通路徑是由狹槽21、橫向槽22、隔板部分槽23等構(gòu)成的。總而言之，與僅用氣/液交換器18阻擋全部墨水2涌流或沖流的現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)不同，本發(fā)明中，墨水還會(huì)流到輔助保持槽17中，這樣就可以消除涌流問題。
另外，設(shè)置了輔助保持槽17、橫向槽22、隔板部分槽23、以及狹槽21可確保當(dāng)發(fā)生上述的外界氣壓急劇下降時(shí)，墨水2能流入到輔助保持槽17中，這樣就可以減少流入到主保持槽16中墨水量，同時(shí)還減弱了涌流的能量。
此外，當(dāng)外界氣壓急劇升高時(shí)，由于輔助保持槽17、橫向槽22、隔板部分槽23以及狹槽21的設(shè)置關(guān)系，在輔助保持槽17中保存的墨水2會(huì)容易地回流到墨腔3中，該流動(dòng)要比經(jīng)氣/液交換器18的回流更為容易。因而，即使再次重復(fù)壓力升高/降低過程，集流器6a可保存墨水2的保濕容積也能容易地得到恢復(fù)，從而可提高了抗涌流的容許余量。
由于隔板部分19是一個(gè)相當(dāng)不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)裝置進(jìn)行組裝或集流器處于頭朝上姿態(tài)太長(zhǎng)時(shí)間后，就會(huì)出現(xiàn)集流器端面變干的情況。在這樣的情況下，會(huì)發(fā)生該部件很難被墨水2立即潤(rùn)濕的情形。為了能可靠地由墨水2潤(rùn)濕該部件，并在實(shí)際上將墨腔3與外界空間隔絕，設(shè)置了用于引流墨水的狹槽21以及與該狹縫相連接的橫向槽22和隔板部分槽23，橫向槽22和隔板部分槽23能使墨水到達(dá)輔助保持槽17中，這樣，一旦狹槽21被墨水2浸濕之后，整個(gè)隔板部分19就馬上能被墨水2浸濕。
如圖3和圖4所示，作為在本發(fā)明第一實(shí)施例中的有效設(shè)計(jì)，設(shè)置了一個(gè)通氣管25，目的在于釋放頂部空間中的空氣，從而當(dāng)筆尖組件1頭朝下時(shí)，如果頂部空間(在墨腔3的后部)中的空氣膨脹時(shí)，能抑制墨水2盡可能少地從墨腔3中流出。
通氣管25由一個(gè)分段部分26和一個(gè)通氣部分27組成，分段部分用于分隔開墨腔3，通氣部分27中形成了一管狀的空氣通路，從而可建立起集流器6后端部一側(cè)的前開口28與后開口29之間的空氣通路，后開口設(shè)置在墨腔3的大致中央位置處，或如圖4所示那樣，設(shè)置在比墨腔3中間位置更靠后的位置處。
當(dāng)通氣管25的后開口29被設(shè)置在墨腔6中自由態(tài)墨水2儲(chǔ)存部分的大致中間位置處時(shí)(如果采用了對(duì)稱墨腔，則就是位于墨水儲(chǔ)存部位的重心處)，當(dāng)工具被設(shè)置成頭朝下，如果使對(duì)涌流的防止能力與書寫過程中產(chǎn)生的氣泡的活動(dòng)性之間達(dá)到了平衡，就構(gòu)成了最佳的結(jié)構(gòu)。
分段部分26是被壓裝到墨腔3的內(nèi)壁中的，從而實(shí)際上將墨腔3分成了前墨腔37和后墨腔38。分段部分26上制有單個(gè)墨水導(dǎo)管30，該導(dǎo)管30是由一個(gè)槽或孔形成的，槽或孔的尺寸相比于通氣部分27要足夠小(見圖3和圖4)。
采用上述的結(jié)構(gòu)設(shè)置，當(dāng)其中墨水量減少的裝置被設(shè)置成筆尖組件1朝下時(shí)，墨腔3中的墨水2就能經(jīng)墨水導(dǎo)管30從被分段部分26劃分開的后墨腔38一側(cè)流到前墨腔37一側(cè)。也就是說，墨腔3被分隔部分26分隔開了，但由于設(shè)置了墨水導(dǎo)管30，所以兩段之間實(shí)際上并不是隔絕開的。因而，這樣的設(shè)計(jì)能實(shí)行書寫的連續(xù)，同時(shí)也允許墨水2流到集流器6a那一側(cè)。產(chǎn)品原型試驗(yàn)已經(jīng)證明在書寫過程中，墨水2可流到前墨腔37中。因而，通氣管25的設(shè)置使得集流器6a在溫度、壓力中等變化的條件下表現(xiàn)出足夠的保墨能力。本發(fā)明中帶有通氣管25所產(chǎn)生功效的集流器的實(shí)現(xiàn)方式應(yīng)當(dāng)不被具體限定。如果該通氣管被應(yīng)用于圖27所示的現(xiàn)有集流器6，則也能實(shí)行相同的功效。
如果書寫裝置用在飛機(jī)上，或當(dāng)裝置被來回帶到低溫環(huán)境和高溫環(huán)境中時(shí)，筆要被筆帽所密封，以防止內(nèi)部的墨水2蒸發(fā)。以在飛機(jī)上應(yīng)用的情況來舉例，筆在地面上時(shí)所處的氣壓越為1標(biāo)準(zhǔn)氣壓，在此條件下戴上筆帽后，墨腔3中的壓力就被穩(wěn)定在與1標(biāo)準(zhǔn)氣壓相對(duì)應(yīng)的數(shù)值上，從而使內(nèi)壓保持在該水平上。在使用者登上飛機(jī)后，使用者首先摘掉筆帽，并在一個(gè)約為0.8標(biāo)準(zhǔn)氣壓的減壓環(huán)境中使用書寫用具。此時(shí)，書寫用具中仍然被穩(wěn)定在約1標(biāo)準(zhǔn)氣壓的內(nèi)部壓力就會(huì)突然暴露在0.8標(biāo)準(zhǔn)氣壓中。因而，由于墨腔3中的內(nèi)壓相對(duì)高于飛機(jī)中的氣壓，對(duì)于普通的集流型書寫用具，墨水2就會(huì)經(jīng)氣/液交換器18涌入到集流器中。
對(duì)于本發(fā)明的設(shè)計(jì)，墨腔3中內(nèi)壓相對(duì)較高的空氣能通過通氣部分27有利地釋放到集流器6或6a一側(cè)。在前墨腔3周圍的墨水2在同時(shí)也會(huì)發(fā)生流動(dòng)，但該流量非常小，從而不可能造成涌流。由于在通常的使用過程中，經(jīng)氣/液交換器18以氣泡形式進(jìn)入到墨腔3一側(cè)中的空氣量要與從墨腔3流出的墨水2量相同，且由于當(dāng)戴帽后的書寫用具以筆尖朝上或橫躺的姿態(tài)放到包袋中時(shí)，前墨腔37在大多數(shù)情況下為沒有墨水的空態(tài)。因而，該書寫用具被設(shè)計(jì)成這樣使得當(dāng)壓力急劇升高或降低時(shí)，幾乎沒有墨水2流入到集流器6一側(cè)，或墨水不易于發(fā)生涌流。
如果發(fā)生了書寫用具中的墨水2或空氣劇烈運(yùn)動(dòng)的情況，墨水2會(huì)被分隔部分26擋住，從而墨水不能直接到達(dá)集流器6a中。當(dāng)通氣部分27和墨水導(dǎo)管30的流動(dòng)阻力具有足夠大的差別時(shí)，所發(fā)生的墨水2或空氣流動(dòng)越劇烈，在易于流動(dòng)的方向上的流量越大，其中墨水導(dǎo)管30的尺寸要小于通氣部分27。考慮墨水或空氣流過相同尺寸流道的情況，空氣能更為平穩(wěn)地流過該通道。也就是說，當(dāng)發(fā)生急劇變化時(shí)，空氣能流過開口向所說空間的通氣部分27。在此情況下，當(dāng)書寫用具頭朝下、因而墨水導(dǎo)管被墨水浸濕時(shí)，相比于流過墨水導(dǎo)管30的墨水2所受到的流動(dòng)阻力，空氣流過該通道時(shí)受到的阻力要小。結(jié)果就是，當(dāng)壓力急劇升高或降低時(shí)，幾乎是只有空氣能流到集流器6一側(cè)。
作為本實(shí)施例的第二個(gè)特征，與上述的套管25一道設(shè)置了一個(gè)能吸納墨水的吸墨器31。在墨腔3中設(shè)置吸墨器31具有這樣的功效可減小所說空間的體積，而不會(huì)減小墨水2的儲(chǔ)存量(下文將稱為“容積減小效果”)，其中，伴隨著墨水2的消耗，墨腔3中的所說空間會(huì)增大。
如上所述，減小空間自身的膨脹量可減弱涌流的能量，由此可減小流入到集流器6a一側(cè)的墨水量。
作為一種實(shí)用的設(shè)計(jì)，用布條等制成的吸墨器31被設(shè)置成不會(huì)阻塞套管25的通氣部分27。為了保證吸墨器31的容積減小效果更為有效，吸墨器的長(zhǎng)度最好達(dá)到墨腔3的大致中間部位，或者進(jìn)一步向后延伸。
當(dāng)吸墨器31被安裝到墨水2中時(shí)，吸墨器占據(jù)了后部空間，但并不會(huì)減小墨腔3中的墨水排量，由此就可以在發(fā)生壓力升高或降低時(shí)基本上減小空氣的膨脹。
另外，為了能利用自由態(tài)墨水型書寫用具的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)即墨腔3中的墨水余量可從外面看到，在吸墨器31周圍要形成至少一個(gè)區(qū)段，墨水3必須能自由地出入該區(qū)段。
將上述的各個(gè)特征以及本發(fā)明第一特征的要素結(jié)合起來，就形成了一個(gè)增強(qiáng)了組合效果，該效果要大于各單個(gè)效果之和。
作為第一實(shí)施例的第三個(gè)特征，吸墨器31上設(shè)置有一個(gè)無吸附性的包層35，從而使得只有前后兩端一即前后吸墨部分能吸收墨水2，如圖5所示，通氣部分27是由一個(gè)非對(duì)稱的通氣管25與吸墨器31相配合而構(gòu)成的。盡管該通氣管25自身不能形成一個(gè)具有理想形狀的通氣部分27，但當(dāng)它的與其它部件(在當(dāng)前情況中為吸墨器31)配合時(shí)能形成帶來必要功能的型件。結(jié)果是，可取消那些非必要壁板等結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明中，相比于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，必須要另外增加通氣管25、吸墨器31等其它部件，這會(huì)減小墨腔3的容積。由于這些另加部件所帶來的增加的體積必然會(huì)減小墨水2的量，或者是必然需要加大墨腔3，所以這些部件的體積應(yīng)當(dāng)盡可能地小。在本發(fā)明的第一示例中，為了抑制這些元件增加的體積，書寫用具被設(shè)計(jì)成具有圖5所示的截面構(gòu)造。在該實(shí)施例中，由于增量約為0.2立方毫米，所以可通過增加墨腔3內(nèi)徑、或增大其長(zhǎng)度的方法來補(bǔ)償該體積增大量，同時(shí)還可保持書寫用具的外徑不變。
分段部分26可與通氣管25制成一體，并如上文提到那樣，用壓裝的方法將該整體結(jié)構(gòu)安裝到墨腔的內(nèi)壁34中，分段部分26也可以通過在墨腔的內(nèi)壁34上設(shè)置一突出壁來形成，并在該突出壁中壓裝入一個(gè)圓筒形的通氣管25。作為備選方案，分段部分26也可制成與通氣管25和墨腔內(nèi)壁34獨(dú)立的一個(gè)單獨(dú)元件。
另外，導(dǎo)管30也可以通過通氣管25、分段部分26以及墨腔內(nèi)壁34來組合形成。例如，如圖6和圖7所示，可制出從墨腔內(nèi)壁34上突起的一個(gè)截面為梯形的凸肋34a，而在分隔部分26上則制出一個(gè)切口，其位置與凸肋34a的位置相對(duì)應(yīng)，從而就由凸肋34a形成了一條導(dǎo)管。為了便于閱圖，該導(dǎo)管30在圖10中有放大的表示。
如圖8和圖9所示，還可以在墨腔內(nèi)壁34這一側(cè)形成導(dǎo)管30。另外，導(dǎo)管30的數(shù)目也并不限定?？稍谀粌?nèi)壁34那一側(cè)的多個(gè)位置處形成多個(gè)導(dǎo)管30(見圖10)，也可以在分隔部分26一側(cè)形成多個(gè)導(dǎo)管。作為備選方案，也可以通過上述各種結(jié)構(gòu)的組合來形成導(dǎo)管。導(dǎo)管30的橫截面形狀也不應(yīng)當(dāng)有具體限定。
通氣管25可被制成進(jìn)一步去掉所有不必要部件的形式，只要通氣管25能滿足本發(fā)明的結(jié)構(gòu)要求即可。墨腔3一般是用可防止墨水2蒸發(fā)的材料制成的，例如，當(dāng)墨水是水基墨水時(shí)，可用透明的聚丙烯(PP)材料等來制造。本發(fā)明中的通氣管可用透明或不透明的材料制成，這些材料對(duì)墨水具有抗蝕性，例如為PP、ABS、PET等材料，這可以根據(jù)其用途而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。
圖11和圖12表示了第一實(shí)施方式中的第二示例。
與第一示例的區(qū)別在于通氣管25的結(jié)構(gòu)。首先，是設(shè)置了三個(gè)通氣部分27，由此，當(dāng)書寫用具處于筆尖組件朝下的姿態(tài)時(shí)，只要其處于某一角度范圍內(nèi)，而沒有必要是精確地頭朝下時(shí)，空氣就能更容易地在任何方向上流通。另外，在分隔部分26的五個(gè)位置處形成了墨水導(dǎo)管30。此外，制出了從分隔部分26的中央部分向各個(gè)墨水導(dǎo)管30的連接槽36，這樣就使得墨水2更容易流向前墨腔37那一側(cè)，而不易留在后墨腔38中。
圖13表示了第一實(shí)施例的第三示例。
其與第二示例的區(qū)別在于通氣部分27并沒有制成與吸墨器31為組合體，而是被設(shè)計(jì)成與分隔部分26成一個(gè)整體(或者也可以是單獨(dú)部件)的管件形式。本示例中的該種設(shè)置即通氣裝置為單獨(dú)構(gòu)件，而沒有與吸墨器31等其它部件制成組合體也能實(shí)行本發(fā)明的效果。如果墨腔3體積加大是允許的，則可以采用這樣的設(shè)計(jì)。
圖14和圖15表示了第一實(shí)施方式的第四示例。
其與上述各個(gè)示例的區(qū)別在于在通氣管25的后開口上制出了斜切部分C1或C2。設(shè)置斜切部分C1和C2使得氣泡更容易脫離后開口。這樣的設(shè)計(jì)能防止氣泡堆集在通氣部分27處，而對(duì)書寫性能造成不利影響，或產(chǎn)生其它問題。
圖14中所示的斜切部分C1是這樣形成的在距離后開口29設(shè)定長(zhǎng)度P1的范圍內(nèi)，向內(nèi)朝墨腔3的中央對(duì)通氣管25的端部進(jìn)行斜切，從而形成一個(gè)平面后開口29a，該開口的開口面積大于后開口29的面積。
圖15中所示的斜切部分C2是在長(zhǎng)度P2范圍內(nèi)進(jìn)行斜切來形成的，長(zhǎng)度P2短于圖14所示斜切部分C1的長(zhǎng)度，但斜度相同，從而帶角的后開口29b，其開口面積也要大于后開口29的開口面積。
通氣管25上斜切部分的形狀應(yīng)當(dāng)不限于上述的結(jié)構(gòu)。
(第一實(shí)施例的工作原理)下面將對(duì)第一到第四示例的功能進(jìn)行描述。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)不僅具有現(xiàn)有集流型書寫用具所具有的功能即當(dāng)內(nèi)壓隨溫度的變化有相對(duì)較為溫和的變化時(shí)，能防止墨水發(fā)生涌流，同時(shí)，考慮到要用在飛機(jī)上，其還具有功能當(dāng)發(fā)生壓力急劇變化時(shí)，能防止墨水急速地從墨腔一側(cè)進(jìn)入到集流器中，這是通過將空氣從墨腔中釋放掉來實(shí)行的。另外，如果墨腔發(fā)生了外流，則由于空氣被釋放掉了，墨腔涌流的能量就被減弱了。本發(fā)明還可解決由于用在壓力重復(fù)升高和降低的環(huán)境中、而使墨水聚集在集流器中的問題。因而，該結(jié)構(gòu)能完全避免集流型書寫用具出現(xiàn)意外情況包括涌流和前向泄漏。
吸墨器的設(shè)置使本發(fā)明的組合功能得以增強(qiáng)，從而可盡可能多地將膨脹空氣釋放到書寫用具的外部，并增強(qiáng)了吸墨器的容積減小效果，由此就形成了一種書寫用具，其完全避免了涌流問題。
另外，由于設(shè)置了吸墨器，就可以解決當(dāng)書寫筆尖為朝上姿態(tài)時(shí)墨水向下滴落的問題。由于存在吸墨器31，書寫用具的供墨問題能得到保證，盡管此時(shí)的供應(yīng)量是減小的，但能寫至少100米的書寫長(zhǎng)度，此長(zhǎng)度類似于布條型筆的情況。因而，就可以解決自由態(tài)墨水型書寫用具所遇到的書寫壽命終結(jié)問題，或避免了書寫用具突然不能書寫的缺陷。
如上文所例示，除了通過設(shè)置輔助保持槽提高了集流器對(duì)內(nèi)部壓力的調(diào)節(jié)能力而緩和了壓力變化之外，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)能對(duì)內(nèi)壓的急劇變化作出調(diào)節(jié)，并具有消除在書寫用具任何可能的使用條件下發(fā)生涌流和前向泄漏的功能。
隨著書寫過程中墨水的消耗，氣泡就會(huì)經(jīng)通氣部分27向上，并從后開口進(jìn)入到墨腔3中。在這一點(diǎn)上，由于設(shè)置了斜切部分C1或C2，氣泡能容易地脫離后開口。這就可以防止氣泡堆集在通氣部分27中而對(duì)書寫性能造成不利影響。
根據(jù)上述的第一實(shí)施方式，設(shè)計(jì)一種修長(zhǎng)而時(shí)尚、并具有優(yōu)秀性價(jià)比的書寫用具變?yōu)榱丝赡?。還可以抑制泵吸現(xiàn)象的發(fā)生，因而可保證安全而穩(wěn)定的書寫性能，其中的泵吸現(xiàn)象是由于在溫度、壓力變化的環(huán)境中戴筆帽而產(chǎn)生的，壓力變化的環(huán)境例如是在飛機(jī)上。尤其是，就可以設(shè)計(jì)出這樣一種書寫用具其能避免出現(xiàn)涌流和前向泄漏的問題，而否則的話這樣的問題在壓力反復(fù)升高降低的條件下是肯定會(huì)出現(xiàn)的—例如在飛機(jī)上，航空旅行并多次轉(zhuǎn)乘航班的商務(wù)人員都曾遇到上述的問題。
另外，通過結(jié)合吸墨器的設(shè)置，不僅能提高安全系數(shù)，同時(shí)還可以解決墨水滴落以及書寫壽命終結(jié)的問題。因而，相比于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)具有上述的功效，從而就形成了一種安全的書寫用具，其外形時(shí)尚，成本低，因而易于制造，并具有很長(zhǎng)的保質(zhì)期。
(第二實(shí)施方式)下面將結(jié)合附圖對(duì)第二實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖16到圖22表示了該實(shí)施例的構(gòu)造。圖16到圖19表示了該實(shí)施例的第一示例，圖20到圖21表示了該實(shí)施例的第二示例，圖22表示的是另一個(gè)示例。
本發(fā)明的區(qū)別特征在于設(shè)置了一個(gè)襯墊部分43。具體來講，在該實(shí)施例中，通氣管25、吸墨器31和其它部件被設(shè)置在墨腔3中。如果通常采用的海綿和其它部件只是被簡(jiǎn)單地布置在集流器6a的頂部，在氣/液交換器處產(chǎn)生的氣泡就不能滲透過，因而會(huì)出現(xiàn)書寫不穩(wěn)定的情況。作為這一問題的解決措施，設(shè)置了襯墊部分43。
在本實(shí)施例中，襯墊部分43是一體地制在集流器6a的后端上的，從而從氣/液交換器18處來的氣泡能平穩(wěn)地穿過通氣管25的通氣部分27到達(dá)墨腔3的后部。
襯墊部分43被制在集流器6a后端上的幾個(gè)有限位置處(見圖17和19)，且形成了一個(gè)氣泡通道45(見圖17到圖19)，從而確保形成一個(gè)空隙部分42(見圖17到圖19)，該空隙部分能允許氣泡通過。
另外，襯墊部分43上具有一個(gè)抵接部47(見圖18)，吸墨器31的前面抵接在該部分上，由此可防止吸墨器31向前移動(dòng)。
襯墊部分43的尺寸應(yīng)當(dāng)大到足以允許氣泡通過，但如果其尺寸太大，則吸墨器31的長(zhǎng)度就要縮短，在書寫過程中墨水2就不容易流入到前墨腔37中，并帶來其它的問題。但如果其尺寸太小，氣泡就不能從此經(jīng)過。典型的集流型書寫用具中的氣/液交換器18所具有的垂直縫隙狀槽的寬度約在0.05毫米到0.25毫米之間，此處產(chǎn)生的氣泡的尺寸大于氣/液交換器18的尺寸，但其直徑至多為1.5毫米，通常約為1毫米。因而，空隙部分42的尺寸最好設(shè)定為1毫米到3毫米。
另外，在集流器6a最后面的隔板部分19d上整體制出一個(gè)突出的引流部分39，兩角狀突起41形成了一個(gè)引流渠40，該引流渠40與狹槽21聯(lián)系，突起41插入到吸墨器31的前端部(見圖17和圖18)。
當(dāng)墨腔3中的自由態(tài)墨水2用光，或當(dāng)墨水2被100％地存儲(chǔ)在吸墨器31中時(shí)，突起41的設(shè)置使得吸墨器31中墨水2能流入到集流器6a的氣/液交換器18中，即使在筆尖組件1被設(shè)置成向下姿態(tài)的情況中。結(jié)果就是，在氣/液交換器18處可形成一個(gè)彎液面，由此，由于作用在筆尖組件1上的墨水壓頭等于墨腔中有自由態(tài)墨水存儲(chǔ)時(shí)的壓頭H，所以可防止發(fā)生前向泄漏。
圖20和圖21表示了根據(jù)第二實(shí)施例的第二示例。
其與第一示例的區(qū)別在于其中的襯墊部分43被制成了一個(gè)單獨(dú)的部件，且其突起的形狀和應(yīng)用也不同。
其與第一示例在基本功能上沒有顯著的差別，但由于襯墊部分43被設(shè)計(jì)成一個(gè)單獨(dú)的部件，所以可通過將其制成透明部件或墨水顏色的部件，而使外觀有所變化。
一般來講，集流器6a要用等離子處理或化學(xué)處理進(jìn)行改性，使得其表面易于被浸濕，但是由于襯墊部分43是一個(gè)與集流器6a分開的部件，所以其可以用不容易被墨水2浸濕的氟塑料、聚丙烯以及其它材料制成，或者其可用特氟隆等涂層進(jìn)行表面處理。也就是說，當(dāng)出于功能原因考慮或在使用普通集流器部件的情況中，需要集流器6a是單獨(dú)的時(shí)，這樣的結(jié)構(gòu)就具有優(yōu)越性。
襯墊部分43可單獨(dú)制出，也可以與通氣管25的前端、或集流器6a的后端制成一個(gè)整體。在后一種情況下，就可以減少部件數(shù)目，因而簡(jiǎn)化組裝工作以及其它工作。
在本發(fā)明中，吸墨器31和通氣管25這兩個(gè)部件是安裝在墨腔3中。這兩個(gè)內(nèi)裝件必然伴有在掉落時(shí)被移動(dòng)的高風(fēng)險(xiǎn)。在墨腔3中設(shè)置肋條等機(jī)構(gòu)能阻止它們向后移動(dòng)，但對(duì)前向移動(dòng)則是無效的。將部件緊固安裝可防止它們前向移動(dòng)，從而避免這樣的問題。但是，在通常情況下，部件是通過對(duì)聚丙烯、聚乙烯、ABS等塑料材料進(jìn)行成型來制出的，為便于裝配，它們的強(qiáng)度和抗熱性相當(dāng)?shù)汀榇嗽?，在本發(fā)明的實(shí)施例中，最好是在襯墊部分43上制造一個(gè)用于支撐著吸墨器31和通氣管25的抵接部47，從而使它們不會(huì)向前移動(dòng)。
另外，設(shè)置了一個(gè)引流部分39a，從而就不與吸墨器31直接接觸了，且在它們之間設(shè)置了一個(gè)集流器芯7，這樣就可將墨水2從集流器芯7中引流出來(見圖20)。
集流器芯7與吸墨器31連接，其插入到吸墨器31中，從而可將書寫所需的墨水引流向筆尖組件1，集流器芯還與引流部分39a相連接，從而可向其輸送墨水2。
在此情況中的引流部分39a是這樣設(shè)計(jì)的通過設(shè)置突起41a，而形成了一個(gè)引流渠40，其是一個(gè)足夠小的間隙，從而該引流部分可通過接觸與集流器芯7相連接，也可以利用毛細(xì)作用保持的墨水來實(shí)現(xiàn)連接。這種帶有突起41a的結(jié)構(gòu)使得與集流器芯7的連接更為可靠。
應(yīng)當(dāng)指出的是，引流渠40并不是必須要利用外突結(jié)構(gòu)形成或用突起41a來限定成。如圖22所示，還可以通過對(duì)集流器6a的后端部19e(例如為集流器的后端面)進(jìn)行切割來形成一個(gè)用于將墨水2引流向氣/液交換器18的渠40a。在圖22中，渠40a是通過狹槽21與氣/液交換器18相連接的。
(第二實(shí)施例的工作原理和效果)
第二實(shí)施例的設(shè)計(jì)不僅具有第一實(shí)施例的功能，還使恒定地形成一個(gè)空隙部分成為了可能，該空隙部分能允許從氣/液交換器18來的氣泡平穩(wěn)地通過。在能保持集流型書寫用具優(yōu)秀的書寫性能的同時(shí)，也能保證上述的空隙部分，甚至在書寫用具被掉落地上的情況下—這會(huì)造成內(nèi)裝件移動(dòng)，也不會(huì)出現(xiàn)任何問題。也就是說，該設(shè)計(jì)能對(duì)內(nèi)部壓力的急劇變化作出調(diào)整，從而具有了書寫用具在任何使用條件下都能消除涌流和前向泄漏發(fā)生的功能，這樣就獲得了具有優(yōu)秀書寫性能的書寫用具。
對(duì)于上述根據(jù)第二實(shí)施例的書寫用具的設(shè)計(jì)和功能，可以抑制由于被掉落或其它原因而造成書寫不規(guī)則的發(fā)生，因而可保證安全而穩(wěn)定的書寫性能。尤其是，可設(shè)計(jì)出一種書寫用具，其不會(huì)出現(xiàn)意外的涌流和前向泄漏，而否則的話這樣的問題在壓力反復(fù)升高降低的條件下是肯定會(huì)出現(xiàn)的—例如在飛機(jī)上，那些航空旅行并多次轉(zhuǎn)乘航班的商務(wù)人員在書寫時(shí)都曾遇到上述的問題。此處略去對(duì)由類似于第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)帶來的功能和效果的描述。
(第三實(shí)施例)下面將結(jié)合附圖對(duì)第三實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖23到圖25表示了該實(shí)施例的構(gòu)造。圖23和圖24表示了該實(shí)施例的第一示例，圖25表示的是第二示例。此處，要參見圖19所示的相同結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例的特征在于從分段部分26到集流器6a之間的各個(gè)部件中除了墨腔3之外都是與墨腔3、分段部分26、集流器6a三者中的至少之一制成一體的，或者是以很小的間隙靠近這三者中至少之一的方式固定著，或者是與這三者中的至少之一接觸地固定著，而除墨腔3之外的其它部件被布置在從分段部分26到集流器6a后端部之間，這樣使得墨水2除了能浸濕墨腔3的內(nèi)壁面34之外，還能蔓延浸濕各個(gè)部件的表面。
總而言之，由于書寫用具通常在被戴上筆帽后要被筆尖組件1朝上地放置很長(zhǎng)時(shí)間，所以很有可能在空隙部分42中幾乎沒有墨水(見圖24)。當(dāng)將筆反轉(zhuǎn)而要書寫時(shí)，則就如上文提到的那樣，可能需要很長(zhǎng)的時(shí)間墨水2才能流出，并潤(rùn)濕到各個(gè)部件一直到達(dá)氣/液交換器18處。但是，會(huì)出現(xiàn)這樣的情況由于存在分段部分26，墨水2不能容易地流到集流器6a一側(cè)(最長(zhǎng)需要幾分鐘)。在此情況中，由于氣/液交換器18未被墨水2浸濕，集流型書寫用具會(huì)出現(xiàn)不能具有適當(dāng)功能的問題，其中的功能也就是指通過使墨腔6a相對(duì)于外界空氣為減壓狀態(tài)、并通過當(dāng)氣/液交換器18被墨水2浸濕時(shí)產(chǎn)生的彎液面能防止前向泄漏的功能。為了解決這樣條件下產(chǎn)生的前向泄漏問題，本發(fā)明的該實(shí)施例被設(shè)計(jì)成這樣使得當(dāng)書寫用具被反轉(zhuǎn)向下時(shí)，可確保墨水2能從墨腔3一側(cè)流到氣/液交換器18。
作為一個(gè)具體的結(jié)構(gòu)，在圖23、24和圖20所示的第一示例中，通氣管25與一體地制在集流器6a后端部的襯墊部分43被設(shè)計(jì)成相互接觸，或者被布置成在它們之間留有一個(gè)間隙(最好約為0.2毫米或更小)。
如果希望墨水2能流動(dòng)平穩(wěn)，作為更為有效的措施，從墨水導(dǎo)管30到引流渠之間的各個(gè)部件的表面要被制得能使墨水2更容易流動(dòng)，或者集流器6a的表面可用通常采用的等離子方法或化學(xué)方法進(jìn)行處理，使得部件的表面更容易被浸濕。
借助于上述的設(shè)計(jì)，就可以避免這樣的情況用了最長(zhǎng)達(dá)幾分鐘的時(shí)間還沒有使氣/液交換器18被墨水2浸濕。也就是說，在最長(zhǎng)幾十秒時(shí)間內(nèi)就用墨水2浸濕氣/液交換器18成為了可能(速度變快的原因在于各部件的部分表面在平時(shí)已被浸濕)。由于該時(shí)間沒有長(zhǎng)到使墨水2在會(huì)出問題的條件下在筆尖處泄漏的程度，所以不會(huì)出現(xiàn)前向泄漏的問題。
作為第二個(gè)結(jié)構(gòu)特征，在通氣管25中設(shè)置了一個(gè)握持部分46，其以一定的強(qiáng)度支持著吸墨器31，其中的強(qiáng)度至少要大于阻止其在重力作用下掉落所需的強(qiáng)度。
握持部分46的結(jié)構(gòu)可被設(shè)計(jì)成任何形式，只要其具有必須的支持效果即可。例如，可采用部分突起、凹切、臺(tái)階部分來作為握持部分，吸墨器31可壓裝到其中的臺(tái)階部分中，或者可對(duì)整個(gè)通氣管25部件進(jìn)行壓裝。
在書寫過程中或在儲(chǔ)存過程中，一旦墨腔3中的各個(gè)部件移動(dòng)了，當(dāng)發(fā)生壓力急劇變化時(shí)、或在書寫過程中，用于氣泡通道的空隙部分42的尺寸就會(huì)發(fā)生變化，在嚴(yán)重的情況下，就可能出現(xiàn)通氣問題。另外，如果在這些部件之間出現(xiàn)了間隙，使墨水2在部件表面上流動(dòng)的功能惡化。但通過上述的結(jié)構(gòu)，所有這些問題都可以得到消除。
下面，介紹圖25所示的第二實(shí)施例的第二示例。
在該示例中，在通氣管25上一體地制有一個(gè)突起44，使得該突起可與集流器6a相接觸，這樣就可以確保墨水沿部件表面的流動(dòng)。另外，在通氣管25上還一體地制有一個(gè)抵接部47，突起44和抵接部47也可以被制成單獨(dú)的部件。但是，象在本示例中那樣整體地制造這兩個(gè)部件可減少部件的數(shù)目，因而降低制造成本。其它的零件及功能以及它們的效果都與第一示例中相同。
在本發(fā)明中，吸墨器31和通氣管25這兩個(gè)部件是安裝在墨腔3中。這兩個(gè)內(nèi)裝件必然伴有在掉落時(shí)被移動(dòng)的高風(fēng)險(xiǎn)。利用墨腔3的內(nèi)壁或在墨腔3中設(shè)置肋條等機(jī)構(gòu)能阻止它們向后移動(dòng)，但對(duì)前向移動(dòng)則是無效的。將部件緊固安裝可防止它們前向移動(dòng)，從而避免這樣的問題。對(duì)于集流器6a，由于其在多個(gè)部位處與墨腔3接觸，所以其可進(jìn)行壓裝、或座壓在一個(gè)底帽上而防止移動(dòng)。但是，由于想將通氣管25制成一個(gè)壁非常薄的結(jié)構(gòu)、以不減小墨水的儲(chǔ)存量，所以其能難進(jìn)行固定。另外，由于吸墨器31是由纖維束或海綿制成的，這也很難進(jìn)行固定。如果這些內(nèi)部件被固定安裝就不會(huì)向前移動(dòng)，從而避免這些問題。但是，在通常情況下，這些部件是通過對(duì)聚丙烯、聚乙烯、ABS等塑料材料進(jìn)行成型來制出的，為便于裝配，它們的強(qiáng)度和抗熱性相當(dāng)?shù)汀榇嗽?，在該?shí)施例中，最好是設(shè)置一個(gè)用于支撐吸墨器31和通氣管25的抵接部47，從而使它們不會(huì)向前移動(dòng)。
(第三實(shí)施例的工作過程)由于第三實(shí)施例中設(shè)計(jì)使得這樣的事實(shí)變?yōu)榱丝赡苁冀K能確?？障恫糠执嬖?，該空隙部分能允許從氣/液交換器18來的氣泡平穩(wěn)地流動(dòng)，所以這就使得氣/液交換器18能始終被墨水2浸濕，而不會(huì)喪失集流型書寫用具優(yōu)異的書寫性能，這樣就可以始終完全達(dá)到集流型書寫用具的各種功能。
另外，由于即使在被掉落地上的情況下，也能保證上述的空隙部分42存在，且保持墨水2流動(dòng)所沿的部件表面不發(fā)生變化，所以不會(huì)出現(xiàn)任何問題，其中的掉地情況會(huì)造成內(nèi)裝件移動(dòng)。也就是說，該設(shè)計(jì)能對(duì)內(nèi)部壓力的急劇變化作出調(diào)整，從而具有了使書寫用具在任何使用條件下都能消除涌流和前向泄漏的功能，這樣就獲得了具有優(yōu)秀書寫性能的書寫用具。
對(duì)于上述第三實(shí)施例的書寫用具的結(jié)構(gòu)和功能，類似于上文的各個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例也能提供一種書寫用具其外形修長(zhǎng)時(shí)尚，并具有優(yōu)秀的書寫性能。其還可以抑制由于在某些原因而出現(xiàn)的書寫異常以及從筆尖發(fā)生泄漏，從而就確保安全而穩(wěn)定的書寫性能，其中的原因包括在飛機(jī)上的變壓環(huán)境中使用、在溫度變化環(huán)境中使用、由于戴筆帽而產(chǎn)生的泵吸現(xiàn)象、被掉地或其它原因。尤其是，可以獲得一種不會(huì)出現(xiàn)涌流和前向涌流問題的書寫用具，而否則的話這樣的問題在壓力反復(fù)升高降低的條件下是肯定會(huì)出現(xiàn)的—例如在飛機(jī)上，那些航空旅行并多次轉(zhuǎn)乘航班的商務(wù)人員在書寫時(shí)都曾遇到上述的問題。此處略去對(duì)由類似于第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)帶來的功能和效果的描述。
另外，通過結(jié)合吸墨器的設(shè)置，不僅能提高安全系數(shù)，同時(shí)還可以解決墨水滴落以及書寫壽命終結(jié)的問題。因而，相比于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)具有上述的功效，從而就形成了一種安全的書寫用具，其外形時(shí)尚，成本低，因而易于制造，并具有很長(zhǎng)的保質(zhì)期，各個(gè)部件在滿足飛機(jī)上的使用條件方面也不存在任何缺陷。
(第四實(shí)施例)下面將參照附圖2、4、5、24和26對(duì)第四實(shí)施例作詳細(xì)描述。此處，為了便于描述，是結(jié)合圖2、4和5進(jìn)行描述的，但該實(shí)施方式同樣也適用于上文的其他實(shí)施例。
在該實(shí)施例中，通氣管25具有一個(gè)前開口28和一個(gè)后開口29。后開口29在軸向方向上被設(shè)置在比墨水導(dǎo)管30更靠后的位置，墨水導(dǎo)管30是在通氣管25的前端附近形成的。
當(dāng)在墨腔3中余有大量墨水2時(shí)，墨水從后開口29流向集流器6a一側(cè)，且這些墨水2可被用來書寫，或被臨時(shí)儲(chǔ)存在集流器6a中。在此階段，墨腔3中的氣體空間時(shí)很小的，因而相比于集流器6a的最大保濕量K，內(nèi)部空間由于壓力變化或溫度變化而產(chǎn)生的膨脹或收縮量是較小的，因而，不會(huì)出現(xiàn)涌流的問題。
當(dāng)墨水2由于消耗而余量很小時(shí)，氣體空間增大，因而膨脹量也增大。但是，膨脹后的空氣可從通氣管25的后開口29經(jīng)集流器6a排出，這樣，即使在壓力發(fā)生急劇變化的情況下，也不會(huì)發(fā)生涌流問題。尤其是后開口29在軸向方向上位于比墨水導(dǎo)管30更靠后位置這一特征是非常重要的，該特征能肯定地將空氣通過通氣部分27從墨腔3中排出去。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征在于滿足如下的關(guān)系式1和2關(guān)系式1Ts＞Is關(guān)系式2Tt＞It式中，Ts(見圖5)為通氣部分27的總最小截面，Tt(見圖4)是通氣部分27的總長(zhǎng)度，Is(見圖5)為墨水導(dǎo)管30的總最小截面，It(見圖4)為墨水導(dǎo)管30的總長(zhǎng)度，Y為墨腔3的最大墨水容量，且B(見圖2和圖26)為氣/液交換器18的最小寬度。該氣/液交換器18寬度是指在氣/液交換器的橫截面上，沿圓周方向的間隔長(zhǎng)度。
作為進(jìn)一步的有效設(shè)計(jì)，滿足如下的關(guān)系式3和4關(guān)系式3K＞Ts·Tt＞0.01·Y＞Is·It，以及關(guān)系式4Is＞2·B·B(B平方的兩倍)在該實(shí)施例中，用市場(chǎng)上銷售的UB-150型部件(Mitsubishi鉛筆公司的產(chǎn)品)對(duì)各個(gè)示例的性能進(jìn)行了測(cè)試，下文將參照對(duì)比示例對(duì)結(jié)果進(jìn)行描述。
作為評(píng)估項(xiàng)目，對(duì)書寫性能(氣泡滲透性)、在壓力變化時(shí)的涌流行為、筆頭朝下時(shí)墨水的下拉性能(即墨水是否從后墨腔38流到集流器一側(cè))進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
評(píng)估結(jié)果用如下的符號(hào)代表○(優(yōu)秀)沒有任何問題；Δ(良好)有輕微影響，但實(shí)際應(yīng)用不會(huì)產(chǎn)生任何問題；×(失敗)出現(xiàn)問題。書寫用具所要求的其它項(xiàng)目都是有效的，因而略去對(duì)它們的描述。
集流器最大保濕量K＝300立方毫米；通氣部分的總最小截面Ts＝1.54mm2，此數(shù)值對(duì)應(yīng)于口徑φ＝1.4毫米；通氣部分的總長(zhǎng)度Tt＝30毫米；Ts·Tt＝46.2mm3，墨水導(dǎo)管總最小截面Is＝0.13mm2；此數(shù)值對(duì)應(yīng)于口徑φ＝0.4毫米；墨水導(dǎo)管的總長(zhǎng)度It＝2mm；Is·It-0.26mm3；墨腔的墨水容量Y＝2000mm3，即兩毫升；氣/液交換器的最小寬度B＝0.15毫米(截面積2·B·B＝0.045mm2)評(píng)估結(jié)果書寫性能○沒有任何問題；涌流行為○對(duì)涌流具有足夠大的安全系數(shù)墨水下拉性能○到Δ盡管墨水在流下過程中有輕微困難，但實(shí)際應(yīng)用不會(huì)產(chǎn)生任何問題。
集流器最大保濕量K＝300立方毫米；通氣部分的總最小截面Ts＝1.0mm2，此數(shù)值對(duì)應(yīng)于口徑φ＝0.8毫米的兩個(gè)開口；通氣部分的總長(zhǎng)度Tt＝25毫米；Ts·Tt＝25mm3；墨水導(dǎo)管總最小截面Is＝0.65mm2；此數(shù)值對(duì)應(yīng)于五個(gè)口徑φ＝0.4毫米的孔洞；墨水導(dǎo)管的總長(zhǎng)度It＝5mm；Is·It＝3.25mm3；墨腔的墨水容量Y＝2000mm3，即兩毫升；氣/液交換器的最小寬度B＝0.2毫米(截面積2·B·B＝0.08mm2)評(píng)估結(jié)果
書寫性能Δ實(shí)際應(yīng)用沒有任何問題，盡管氣泡的移動(dòng)性有略微影響，造成很輕程度的缺墨；涌流行為○沒有涌流；墨水下拉性能○沒有任何問題。
集流器最大保濕量K＝300立方毫米；通氣部分的總最小截面Ts＝7mm2，此數(shù)值對(duì)應(yīng)于口徑φ＝3毫米的開口；通氣部分的總長(zhǎng)度Tt＝40毫米；Ts·Tt＝280mm3；墨水導(dǎo)管總最小截面Is＝1.9mm2；此數(shù)值對(duì)應(yīng)于三個(gè)口徑φ＝0.9毫米的孔洞；墨水導(dǎo)管的總長(zhǎng)度It＝10mm；Is·It＝19mm3；墨腔的墨水容量Y＝2000mm3，即兩毫升；氣/液交換器的最小寬度B＝0.2毫米(截面積2·B·B＝0.08mm2)評(píng)估結(jié)果書寫性能○沒有任何問題；涌流行為Δ沒有墨水涌流，但墨水幾乎就達(dá)到了集流器容量的最大允許上限；墨水下拉性能○沒有任何問題。
集流器最大保濕量K＝300立方毫米；通氣部分的總最小截面Ts＝7mm2，此數(shù)值對(duì)應(yīng)于口徑φ＝3毫米的開口；通氣部分的總長(zhǎng)度Tt＝40毫米；Ts·Tt＝280mm3；墨水導(dǎo)管總最小截面Is＝0.13mm2；此數(shù)值對(duì)應(yīng)于一個(gè)口徑φ＝0.4毫米的孔洞；墨水導(dǎo)管的總長(zhǎng)度It＝1mm；Is·It＝0.13mm3；墨腔的墨水容量Y＝3000mm3，即三毫升；氣/液交換器的最小寬度B＝0.2毫米(截面積2·B·B＝0.08mm2)評(píng)估結(jié)果書寫性能○沒有任何問題；涌流行為Δ沒有墨水涌流，但墨水幾乎就達(dá)到了集流器容量的最大允許上限；墨水下拉性能○盡管墨水的流下有略微的困難，但實(shí)際適用沒有問題。
集流器最大保濕量K＝300立方毫米；墨腔的墨水容量Y＝2000mm3，即兩毫升；沒有通氣管，也沒有吸墨器評(píng)估結(jié)果書寫性能○沒有任何問題；涌流行為×當(dāng)墨水為半滿或更少時(shí)，在壓力突降時(shí)墨水涌出；(墨水下拉性能○沒有任何問題，這是因?yàn)闆]有任何內(nèi)部部件)。
集流器最大保濕量K＝300立方毫米；通氣部分的總最小截面Ts＝14.1mm2，此數(shù)值對(duì)應(yīng)于兩個(gè)口徑φ＝3毫米的開口；通氣部分的總長(zhǎng)度Tt＝40毫米；Ts·Tt＝564mm3；墨水導(dǎo)管總最小截面Is＝0.03mm2；此數(shù)值對(duì)應(yīng)于一個(gè)口徑φ＝0.2毫米的開口；墨水導(dǎo)管的總長(zhǎng)度It＝1mm；Is·It＝0.13mm3；墨腔的墨水容量Y＝2000mm3，即兩毫升；氣/液交換器的最小寬度B＝0.2毫米(截面積2·B·B＝0.08mm2)評(píng)估結(jié)果書寫性能○沒有任何問題；涌流行為X墨水發(fā)生涌流；墨水下拉性能○到Δ墨水經(jīng)常不能流下。

集流器最大保濕量K＝300立方毫米；通氣部分的總最小截面Ts＝0.79mm2，此數(shù)值對(duì)應(yīng)于一個(gè)口徑φ＝1毫米的開口；通氣部分的總長(zhǎng)度Tt＝30毫米；Ts·Tt＝23.7mm3；墨水導(dǎo)管總最小截面Is＝7mm2；此數(shù)值對(duì)應(yīng)于一個(gè)口徑φ＝3毫米的開口；墨水導(dǎo)管的總長(zhǎng)度It＝10mm；Is·It＝70mm3；墨腔的墨水容量Y＝2000mm3，即兩毫升；氣/液交換器的最小寬度B＝0.2毫米(截面積2·B·B＝0.08mm2)評(píng)估結(jié)果書寫性能×在書寫過程中，沒有氣泡能夠移動(dòng)，可觀察到出現(xiàn)缺墨，產(chǎn)生不利效果。
涌流行為Δ到×墨水經(jīng)墨水導(dǎo)管流出，導(dǎo)致大量墨水涌出；墨水下拉性能○沒有任何問題。
(第四實(shí)施例的工作情況)第四實(shí)施例的設(shè)計(jì)能進(jìn)一步提高將膨脹后空氣有效地排到外界的功能。尤其是，對(duì)通氣管各個(gè)部件尺寸的優(yōu)化、對(duì)墨腔容量和集流器容量的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)功能防止當(dāng)書寫用具用在飛機(jī)上時(shí)發(fā)生墨水涌流，其中在飛機(jī)上使用被認(rèn)為是最為苛刻的條件；以及，以相互兼容的方式，防止了對(duì)書寫性能、余墨量可觀性(外觀方面)、以及墨水容量等指標(biāo)帶來不利影響。由于該設(shè)計(jì)具有上述的多個(gè)功能，所以就可以獲得一種時(shí)尚而具有優(yōu)秀書寫性能的書寫用具，并能對(duì)內(nèi)壓的急劇變化作出調(diào)整，從而在書寫用具任何可能的使用條件下，都可消除涌流和前向泄漏問題的發(fā)生。
如上文所描述的第四實(shí)施例的書寫用具的設(shè)計(jì)和功能那樣，該實(shí)施例能提供一種書寫用具其外形修長(zhǎng)時(shí)尚，并具有優(yōu)秀的書寫性能。其還可以抑制由于在某些原因而出現(xiàn)的書寫異常以及從筆尖發(fā)生泄漏，從而就確保安全而穩(wěn)定的書寫性能，其中的原因包括在飛機(jī)上的變壓環(huán)境中使用、在溫度變化環(huán)境中使用、由于戴筆帽而產(chǎn)生的泵吸現(xiàn)象、被掉地或其它原因。尤其是，可以獲得一種不會(huì)出現(xiàn)涌流和前向涌流問題的書寫用具，而否則的話這樣的問題在壓力反復(fù)升高降低的條件下是肯定會(huì)出現(xiàn)的—例如在飛機(jī)上，那些航空旅行并多次轉(zhuǎn)乘航班的商務(wù)人員在書寫時(shí)都曾遇到上述的問題。此處略去對(duì)由類似于第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)帶來的功能和效果的描述。
另外，通過結(jié)合吸墨器的設(shè)置，并對(duì)各個(gè)內(nèi)部件的尺寸和其它指標(biāo)進(jìn)行限定，不僅能提高安全系數(shù)，同時(shí)還可以解決墨水滴落以及書寫壽命終結(jié)的問題。因而，相比于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)具有上述的功效，從而就形成了一種優(yōu)秀的、安全的集流型書寫用具，其易于制造，并具有很長(zhǎng)的保質(zhì)期，且具有當(dāng)書寫壽命接近末了時(shí)余墨仍可視的優(yōu)點(diǎn)，各個(gè)部件在滿足飛機(jī)上的使用條件方面也不存在任何缺陷，該書寫用具是時(shí)尚而便宜的，且無需對(duì)用戶作任何特殊的說明。
盡管為了便于描述，上文對(duì)該實(shí)施例的描述是針對(duì)各個(gè)特征單獨(dú)進(jìn)行的，但每個(gè)示例或每個(gè)實(shí)施方式都可以適當(dāng)?shù)叵嗷ソM合起來，從而形成一個(gè)具有所需性能的書寫用具。
對(duì)于集流器，介紹了帶有更為理想的輔助保持槽17的集流器6a結(jié)構(gòu)，但是，用不帶有輔助保持槽17的普通集流器6也能這些功能和效果。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明可應(yīng)用于在飛機(jī)上的變壓環(huán)境、或溫度變化環(huán)境中使用的集流型書寫用具上。尤其是，本發(fā)明可應(yīng)用到這樣的書寫用具上其用在壓力反復(fù)升高降低的條件下，例如在飛機(jī)上，那些航空旅行并多次轉(zhuǎn)乘航班的商務(wù)人員在書寫時(shí)都曾遇到這樣的情況。
權(quán)利要求
1.一種集流型書寫用具，其包括一個(gè)筆尖組件，其尖梢部位具有一個(gè)書寫筆尖；一個(gè)墨腔，用于儲(chǔ)存自由態(tài)的低粘度墨水；一個(gè)從墨腔延伸到筆尖組件的供墨部分；以及一個(gè)作為調(diào)節(jié)元件而設(shè)置在墨腔和筆尖組件之間的集流器，其用于在對(duì)內(nèi)部壓力進(jìn)行調(diào)整時(shí)將墨水儲(chǔ)存在多個(gè)槽中，其特征在于墨腔中制有一個(gè)分段部分和一個(gè)通氣管，分段部分基本上用于對(duì)墨腔進(jìn)行分隔，通氣管具有一個(gè)管狀的通氣部分，該通氣部分用于在由分段部分隔開的前后兩個(gè)空間之間建立起空氣流通路徑；以及一個(gè)墨水導(dǎo)管，或者是設(shè)置在分段部分中，或者是設(shè)置在墨腔內(nèi)側(cè)，或者是二者兼之，其尺寸遠(yuǎn)小于通氣部分的尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集流型書寫用具，其特征在于，還包括一個(gè)吸墨器，其布置在墨腔內(nèi)，并能儲(chǔ)存墨水，其與一個(gè)中央芯或集流器芯相連接，中央芯或集流器芯將墨水從墨腔引流到筆尖組件；其中，該吸墨器被設(shè)計(jì)成這樣其長(zhǎng)度至少能到達(dá)比墨腔的大致中間位置更靠后的位置，且其徑向尺寸被設(shè)計(jì)成在墨腔中、在其周圍可形成一個(gè)空間，用于允許自由態(tài)的墨水流進(jìn)此空間或從此流出，且該吸墨器被設(shè)計(jì)成至少能在其兩端處吸收墨水，其兩端分別位于比通氣管的分段部分更前的位置和比通氣管的后通氣口更后的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集流型書寫用具，其特征在于所說吸墨器的外周面一側(cè)具有一個(gè)非吸附性的包層，且只在前端和后端具有開口，用于允許墨水被吸入，同時(shí)，通氣管與吸墨器或墨腔內(nèi)壁相配合而形成了通氣部分和分段部分。
4.一種集流型書寫用具，其包括一個(gè)筆尖組件，其尖梢部位具有一個(gè)書寫筆尖；一個(gè)墨腔，用于儲(chǔ)存自由態(tài)的低粘度墨水；一個(gè)從墨腔延伸到筆尖組件的供墨部分；以及一個(gè)作為調(diào)節(jié)元件而設(shè)置在墨腔和筆尖組件之間的集流器，其用于在對(duì)內(nèi)部壓力進(jìn)行調(diào)整時(shí)將墨水儲(chǔ)存在多個(gè)槽中，其特征在于墨腔中制有一個(gè)分段部分和一個(gè)通氣管，分段部分基本上用于對(duì)墨腔進(jìn)行分隔，通氣管具有一個(gè)通氣部分，該通氣部分用于在由分段部分隔開的前后兩個(gè)空間之間建立起空氣流通路徑；以及在集流器和通氣管之間設(shè)置一個(gè)空隙部分，其允許墨水和氣泡從其中移過，該空隙部分的尺寸是通過形成一個(gè)襯墊部分來確定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集流型書寫用具，其特征在于，還包括一個(gè)吸墨器，其布置在墨腔內(nèi)，并能儲(chǔ)存墨水，其與一個(gè)中央芯或集流器芯相連接，中央芯或集流器芯將墨水從墨腔引流到筆尖組件；其中，該吸墨器被設(shè)計(jì)成這樣其長(zhǎng)度至少能到達(dá)比墨腔的大致中間位置更靠后的位置，且其徑向尺寸被設(shè)計(jì)成在墨腔中、在其周圍可形成一個(gè)空間，用于允許自由態(tài)的墨水流進(jìn)此空間或從此流出，且該吸墨器被設(shè)計(jì)成至少能通過其前開口和后開口吸收墨水，且襯墊部分中制有一個(gè)氣泡通道和一個(gè)抵接部，氣泡通道至少不會(huì)阻塞吸墨器前端周圍的部分，抵接部用于限制吸墨器的前向移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的集流型書寫用具，其特征在于所說襯墊部分被一體地制在集流器的后端上。
7.一種集流型書寫用具，其包括一個(gè)筆尖組件，其尖梢部位具有一個(gè)書寫筆尖；一個(gè)墨腔，用于儲(chǔ)存自由態(tài)的低粘度墨水；一個(gè)從墨腔延伸到筆尖組件的供墨部分；以及一個(gè)作為調(diào)節(jié)元件而設(shè)置在墨腔和筆尖組件之間的集流器，其用于在對(duì)內(nèi)部壓力進(jìn)行調(diào)整時(shí)將墨水儲(chǔ)存在多個(gè)槽中，其特征在于墨腔中制有一個(gè)分段部分和一個(gè)通氣管，分段部分基本上用于對(duì)墨腔進(jìn)行分隔，通氣管具有一個(gè)通氣部分，該通氣部分用于在由分段部分隔開的前后兩個(gè)空間之間建立起空氣流通路徑；在集流器和通氣管之間設(shè)置一個(gè)空隙部分，其允許墨水和氣泡從其中移過；從分段部分到集流器后端之間的各個(gè)部件除了墨腔之外，都與墨腔、分段部分以及集流器三者中至少之一整體地模制出，或者是以足夠小的間隙接近墨腔、分段部分以及集流器三者中至少之一地固定著，或者是與這三者中至少之一接觸地固定著，而從分段部分到集流器后端之間的各個(gè)部件中，除了墨腔之外，都被布置成這樣使得墨水可擴(kuò)散，從而除可潤(rùn)濕墨腔內(nèi)壁面之外，還可潤(rùn)濕其它所有部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集流型書寫用具，其特征在于，還包括一個(gè)吸墨器，其布置在墨腔內(nèi)，并能儲(chǔ)存墨水，其與一個(gè)中央芯或集流器芯相連接，中央芯或集流器芯將墨水從墨腔引流到筆尖組件；其中，該吸墨器被設(shè)計(jì)成這樣其長(zhǎng)度至少能到達(dá)比墨腔的大致中間位置更靠后的位置，從而能從前開口和后開口吸收墨水；通氣管上設(shè)置有一個(gè)保持部分，其與吸墨器產(chǎn)生摩擦力，從而以一定的強(qiáng)度保持著吸墨器，該強(qiáng)度大于當(dāng)書寫用具靜止放置時(shí)、要阻擋吸墨器由于重力作用的下落所需的強(qiáng)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集流型書寫用具，其特征在于，還包括一個(gè)吸墨器，其布置在墨腔內(nèi)，并能儲(chǔ)存墨水，其與一個(gè)中央芯或集流器芯相連接，中央芯或集流器芯將墨水從墨腔引流到筆尖組件；其中，該吸墨器被設(shè)計(jì)成這樣其長(zhǎng)度至少能到達(dá)比墨腔的大致中間位置更靠后的位置，從而能從前開口和后開口吸收墨水；通氣管上具有一個(gè)用臺(tái)階部分構(gòu)成的抵接部，用于至少防止吸墨器在朝向筆尖組件方向上移動(dòng)。
10.一種集流型書寫用具，其包括一個(gè)筆尖組件，其尖梢部位具有一個(gè)書寫筆尖；一個(gè)墨腔，用于儲(chǔ)存自由態(tài)的低粘度墨水；一個(gè)從墨腔延伸到筆尖組件的供墨部分；以及一個(gè)作為調(diào)節(jié)元件而設(shè)置在墨腔和筆尖組件之間的集流器，其用于在對(duì)內(nèi)部壓力進(jìn)行調(diào)整時(shí)將墨水儲(chǔ)存在多個(gè)槽中，其特征在于墨腔中制有一個(gè)通氣管，其作為整體件上的一部分或作為一個(gè)單獨(dú)的部件，包括一個(gè)分段部分，該分段部分基本上用于對(duì)墨腔進(jìn)行分隔，通氣管具有一個(gè)通氣部分，該通氣部分用于在由分段部分隔開的前后兩個(gè)空間之間建立起空氣流通路徑，以及一個(gè)墨水導(dǎo)管，用于在分開的前墨腔和后墨腔之間建立起墨水流通路徑；通氣管的通氣部分具有前后兩個(gè)開口；后開口在軸向方向上的設(shè)置位置比墨水導(dǎo)管更靠后；以及設(shè)置滿足這樣的關(guān)系式關(guān)系式1Ts＞Is，關(guān)系式2Tt＞It，式中“Ts”為通氣部分的總最小橫截面，“Tt”是通氣部分的總長(zhǎng)度，“Is”為墨水導(dǎo)管的總最小橫截面，“It”為墨水導(dǎo)管的總長(zhǎng)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的集流型書寫用具，其特征在于，還包括一個(gè)吸墨器，其布置在墨腔內(nèi)，并能儲(chǔ)存墨水，其與一個(gè)中央芯或集流器芯相連接，中央芯或集流器芯將墨水從墨腔引流到筆尖組件；其中，該吸墨器被設(shè)計(jì)成這樣其可通過某個(gè)部分吸收墨水，該部分至少是從比墨腔的大致中間位置更靠前的位置延伸到比墨腔大致中間位置更靠后的位置，其至少是通過前部和后部來吸收墨水；由墨腔、集流器以及吸墨器形成了一個(gè)環(huán)繞吸墨器的空間，該空間能允許墨水流動(dòng)，并允許剩余墨水量能從外面看到，通氣管的后開口被設(shè)計(jì)成開口在墨腔中存儲(chǔ)自由態(tài)墨水部分的大致中間位置附近，且通氣管的前開口的開口部位接近集流器的后端。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的集流型書寫用具，其特征在于滿足關(guān)系式3和關(guān)系式4關(guān)系式3K＞Ts·Tt＞0.01·Y＞Is·It關(guān)系式4Is＞2·B2式中，“Ts”為通氣部分的總最小橫截面，“Tt”是通氣部分的總長(zhǎng)度，“Is”為墨水導(dǎo)管的總最小橫截面，“It”為墨水導(dǎo)管的總長(zhǎng)度，“Y”為墨腔的最大墨水容量，“K”為集流器的最大容留墨水能力，且“B”為氣/液交換器的最小寬度。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求1、4、7或10中之一所述的集流型書寫用具，其特征在于通氣管通氣部分的端部制有一個(gè)斜切部分。
全文摘要
一種集流型書寫用具，其包括一個(gè)分隔部分和一個(gè)通氣管，分隔部分將一個(gè)墨腔大致分成兩個(gè)部分，通氣管具有一個(gè)管狀的通氣部件，該通氣部件使得分隔部分前后兩側(cè)的空間能相互流通；至少在分隔部分的一個(gè)部位處設(shè)置一個(gè)墨水導(dǎo)引部件，其尺寸小于通氣部件的尺寸，其中，在集流器和通氣管之間設(shè)置了一個(gè)允許墨水和氣泡通過的空間部分。從分隔部分到集流器后端之間的各個(gè)部件被布置成使得墨水除能擴(kuò)散到墨腔內(nèi)壁面上之外，還可擴(kuò)散到其它所有部件的表面上。通氣管上管狀通氣部分的端部被進(jìn)行切割以有效地增大開口面積，該書寫用具被設(shè)計(jì)成滿足兩個(gè)關(guān)系式Ts＞Is和Tt＞It，式中Ts為通氣部件的總最小橫截面，Tt是通氣部件的總長(zhǎng)度，Is為墨水導(dǎo)引部件30的總最小橫截面，It為墨水導(dǎo)引部件的總長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)B43K7/00GK1409669SQ00817147
公開日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2000年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月16日
發(fā)明者古川和彥, 佐野陽二郎 申請(qǐng)人:三菱鉛筆株式會(huì)社