專利名稱：集墨器型書寫裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及對所謂集墨器型書寫裝置，如圓珠筆、毛氈尖筆、簽字筆、自來水筆、細管型書寫裝置等的改進，這些書寫裝置設有一個在其前端的筆尖，一個用于直接存儲墨水的儲墨器以及一個用于吸收內部壓力變化的集墨器或槽狀調節器。本發明特別涉及對用于解決溢出問題以及解決在使端頭向下時出現的正向泄漏的機構的改進，其中，所述溢出問題是當在如飛機上出現急劇壓力變化的條件下使用集墨器型書寫裝置時出現的。
背景技術：
已知的書寫裝置(參見圖8)具有一個作為內部壓力調節器的集墨器6，其被設置在一個目前傳統的筆尖組件1和儲墨器3之間，用于保持自由狀態的墨水2并調節儲墨器3內的壓力以防止墨水從筆尖組件1的端頭9產生正向泄露以及墨水2從氣孔10溢出或泄露。
一種集墨器型書寫裝置通過使來自儲墨器3的、在形成為利用毛細作用的保持部分的保持槽13或纖維內的具有較低粘性的墨水2存儲在集墨器6中并將墨水返回到儲墨器3中，能夠調節內部壓力的平衡，其意味著這種集墨器型書寫裝置能夠確保筆尖組件1免受壓力變化的影響。
一種集墨器型書寫裝置具有以下優良的性能，如能夠提供足量的墨水2，確保適量的墨水向下流至最終的落點處，并能夠從外部查看到墨水2的量。
但是，由于集墨器型書寫裝置直接存儲了墨水2并允許墨水2移動進出集墨器6，因此存在這樣一個嚴重的缺陷，即如果書寫裝置受到集墨器6內的墨水超過最大保存容積的環境的影響，其中，所述最大保存容積受內部壓力調節能力的限制，那么墨水2將經過不存在阻止墨水2的空間的書寫裝置的氣孔10流至外部，從而會弄臟手指或衣服。作為解決這一問題或將安全性提高至一定程度的對策，可以增大集墨器6的容積或減小儲墨器3。在市場上已出售的書寫裝置使用了能夠在常見環境(指平緩的壓力變化等)下防止墨水溢出的集墨器3。
當前的情況是考慮到安全系數，集墨器型書寫裝置使用了相當粗的吸水管，因此，與目前的情況相比，更粗吸水管的使用導致書寫裝置難以握持并會降低其式樣新穎性。
當儲墨器3較小時，所存儲墨水的減少會導致壽命縮短。在集墨器6較長時，墨水位差H較高，同時由于作用于筆尖組件1上的墨水位差H與從空氣/液體交換器18至筆尖組件1的端頭9的高度成正比，因此，導致常用的集墨器6也較長，從而造成墨水2由端頭9產生正向泄露。
另一方面，當在大氣壓力通常降低至大約0.8個大氣壓的飛機內取下在地面上大約1個大氣壓下已蓋上筆帽的書寫裝置的筆帽時，在1個大氣壓下已實現平衡的筆的內部會瞬間受到大約0.8個大氣壓的影響，因此內部的墨水2會急速流動并溢出集墨器6中空氣通道15周圍的空間，因此墨水2會從氣孔10溢出，從而不能由保持槽13的整個部分適當地保留。
為了解決在大氣壓力變化的條件下出現溢出的問題，在日本實用新型專利公開文獻平3No.31580，日本實用新型專利公開文獻平3No.31581以及日本專利申請公開文獻平9No.104194以及其它文獻中已披露了一些裝置和發明。
但是，這些文獻公開的內容僅提供了阻止流體直接達到氣孔的功能，該功能并不是十分有效的，因此，要求作出更有效的改進或以其它方式來解決這一問題。
另外，由于集墨器型書寫裝置具有在墨水2用完時，書寫壽命突然結束的問題，因此，如果一個書寫裝置具有少量的墨水，那么則必須攜帶一個備用品。對于集墨器型書寫裝置而言，要求其能夠在書寫快結束之前仍能提供足量的墨水，這是集墨器型書寫裝置的主要特點，并且還能夠提供織物碎片型裝置的性能，即在短時間內逐漸供給減小量的墨水，以便在用完最后一滴墨水2之后，仍能夠進行一些紀錄。還存在另一個問題，即在使筆長時間倒置時，從筆尖落下的墨水難以進行書寫。另外，即使在裝入等量的墨水時，與傳統的織物碎片型書寫裝置相比，集墨器型書寫裝置會輸出更大量的墨水，因此，其壽命較短。所以，要求盡可能避免儲墨器容積的縮減。
作為上述墨水滴落等問題的解決方案，在日本實用新型專利申請昭和59No.184682，日本實用新型專利申請公開文獻平5No.2990以及日本實用新型專利公開文獻平7No.8234和其它文獻中已披露了一些關于書寫裝置的裝置和發明，它們在其中設有織物碎片或海綿體。
這些文獻的主要目的在于用于解決墨水落下問題的措施。當在自由狀態的墨水2用盡同時足量墨水2保存在海綿體或類似物中的條件下使用筆進行書寫時，空氣會通過空氣/液體交換器18進入儲墨器3內。在這種情況下，當利用筆進行的書寫已停止且仍使端頭向下(在書寫時停止的狀態下)時，盡管實際情況是沒有自由狀態的墨水滯留在空氣/液體交換器18內且由于新月形結構的作用而不會出現內部壓力的降低，但仍會出現墨水2保持從海綿和類似物向筆尖組件1供給的情況。
在這種狀態下，由于從端頭9至海綿上端的墨水2的位差HS會作用于筆尖組件1的端頭9上，因此，容易從端頭9產生墨水2的正向泄露。這種情況幾乎與由墨水填充傳統碎片型書寫裝置的織物碎片的容積達到100％的情況等效。對于現實中的傳統碎片型書寫裝置而言，起初僅使所填充的墨水量達到大約80％，以避免這一情況的產生。
當將如海綿、織物碎片或類似物這樣的一個墨水吸收體31插入一自由墨水集墨器型書寫裝置時，上述情況，即100％的墨水填充狀態在消耗墨水2的過程中將不可避免地出現。因此，如果采用將由細小的織物碎片等構成的墨水吸收體31用作克服壓力急劇變化的對策，這是本發明的主要目的，同樣會找到解決這一問題的方案。
因此，本發明的目的在于提供對具有流行結構的集墨器型書寫裝置的改進。詳細地說，本發明的主要目的在于提供一種不帶有限制使用的特定結構的書寫裝置，其通過減輕由溫度或大氣壓力改變所產生的儲墨器3內的壓力變化，能夠避免由于墨水2從筆尖組件1的端頭9產生的正向泄漏或由于超過集墨器6壓力調節能力、墨水2從氣孔10溢出所造成的緊急性意外事故，如弄臟使用者的衣服和手。
目前要求解決集墨器型書寫裝置所存在的缺陷，即，特別是在飛機上使用或在溫度急劇變化的環境中使用時引發的不穩定性。因此，如果能夠提供消除了以上問題的便宜的集墨器型書寫裝置同時如以前那樣保持外觀以及書寫時間(壽命)，如果解決在未保存自由狀態的墨水的同時在墨水吸收體31內保存足量墨水2的情況下產生的正向泄漏的問題，且如果能夠解決書寫壽命結束時所產生的問題以及墨水掉落的問題，則能夠獲得進一步改進的書寫裝置。
本發明的說明通常，集墨器型書寫裝置包括圓珠筆、自來水筆或細管型書寫裝置等，這些書寫裝置具有一根供墨芯體(中央芯體、集墨器芯體或類似元件)，以便確保具有低粘性(100mPa·s或更低)的墨水2的流動路徑從儲墨器3延伸至設置于筆尖組件1端頭的筆尖9，或在集墨器6中具有一個由一狹縫(在豎直槽14延伸至端頭的情況下)構成的墨水供給部分等，且集墨器型書寫裝置還包括毛氈尖筆、簽字筆等，在這類筆中墨水供給芯體(7，8)本身起到了一個筆尖1的作用。在后文中，墨水供給芯體(中央芯體8、集墨器芯體7等)也包括那些本身就能起到筆尖作用的筆尖。
集墨器6設置在杯狀儲墨器3和一個筆尖組件之間，其中，所述儲墨器具有一個底部，該底部與一獨立部分(如尾塞或類似件)一體形成或裝配在一起，所述集墨器可由多個保持槽13(通常為由多個翼片12限定的間隙)、一個與外界空氣相連的空氣槽15以及一個在保持槽13之間形成連通的狹窄的縱向槽14形成，或者，所述集墨器可由表面經處理的纖維制成，以便利用毛細作用保存墨水2。對集墨器6設置一個具有足夠小尺寸的空氣/液體交換器18，且空氣/液體交換器18適于由墨水2潤濕，以便能夠使儲墨器3與外界空氣隔離，從而空氣將不會從外部而是經空氣/液體交換器18進入儲墨器3內。
在本發明中，提供了集墨器型書寫裝置的上述典型結構，作為本發明的一種有效的措施，將一個由織物碎片、海綿、纖維束、泡沫材料或能夠保存墨水的類似物制成的墨水吸收體31裝在儲墨器3內，且使所述墨水吸收體與中央芯體8、集墨器芯體7或縱向槽14相連，以便從儲墨器3的內部將墨水2導引至筆尖組件1的筆尖9。
由于在自由狀態的墨水2保留在儲墨器3中的同時，墨水2可以從中央芯體8、集墨器芯體7以及墨水吸收體31的前后端流入，因此，能夠實現與傳統集墨器型書寫裝置相同的書寫性能。
在自由狀態的墨水2使用完時，其書寫性能與傳統的碎片型結構近似。為了避免破壞自由墨水式集墨器型書寫裝置所具有的優良的書寫舒適性，最好采用適當的對策，如減少墨水吸收體31的尺寸，將墨水吸收體31的毛細作用能力設定為低于中央芯體8和集墨器芯體7的毛細作用能力，或采用其它方法。
墨水吸收體31應具有這樣的結構，即其長度至少應達到位于儲墨器3大致中央處之后的位置處，并且其直徑應能在其周圍形成一個允許自由狀態的墨水2自由流動的空間，同時，其能夠至少從前端和后端吸收墨水2。
作為墨水吸收體31，可以采用利用粘結劑或加熱進行膠合或成形常用纖維而形成的纖維束芯體、由通過一個覆層覆蓋的軟纖維制成的纖維碎片、異形海綿橡皮體以及其它材料件。
為了有效地使用墨水2并避免破壞自由墨水型集墨器型書寫裝置的優良的書寫舒適性，可適當地采用需要的方法，如使毛細作用能力低于中央芯體8和集墨器芯體7的毛細作用能力。
作為本發明的有效結構，為集墨器6提供一個墨水導引部分39，在自由狀態的墨水2用完時，該部分允許吸收在墨水吸收體31中的墨水2能夠流至空氣/液體交換器18。特別是，導引部分39應具有這樣的結構，即能夠通過一個墨水導引通道40和其它部件的結合提供毛細作用能力，且使導引部分39連接墨水吸收體31和空氣/液體交換器18。
可以將導引部分39插入墨水吸收體31的前端部，或代替與墨水供應體31直接相連，導引部分的結構應通過使其與起到從墨水吸收體31至筆尖9的墨水供給部分作用的集墨器7、中央芯體8或類似件接觸，以間接方式導引墨水。
附圖的簡要說明
圖1為顯示本發明第一實施例的整個書寫裝置的縱向剖面圖；圖2為透視圖，其顯示了本發明第一實施例的書寫裝置中集墨器的輔助保持槽17部分；圖3為垂直放大剖面圖，其顯示了本發明第一實施例的書寫裝置的中央部分；圖4為平面圖，其顯示了本發明第一實施例中集墨器的外觀；圖5為透視圖，其顯示了本發明第二實施例的書寫裝置中集墨器的輔助保持槽17部分；圖6為縱向放大剖面圖，其顯示了本發明第二實施例的書寫裝置的中央部分；圖7為透視圖，其顯示了本發明另一實施例中書寫裝置的集墨器中的輔助保持槽17部分；圖8為顯示一種傳統書寫裝置主體的縱向剖面圖。
用于實現本發明的最佳方式下面，將詳細說明本發明的實施例。此處，不言而喻，與上述相同的部件采用了相同的參考標號。
如圖所示，本發明第一實施例的書寫裝置為一種圓珠筆，其由筆尖組件1和一個供墨部分構成，其中，所述筆尖組件在頂部具有一個作為筆尖9的圓珠，所述供墨部分由一個中央芯體8和一個起到供墨芯體的集墨芯體7組成，以便從儲墨器3至筆尖9形成墨水2的流動通道。此處，供墨芯體(中央芯體8，集墨芯體7等)的例子可包括一種本身就能起到筆尖作用的例子。
作為筆尖組件1，如已提到的那樣，可以采用各種書寫裝置的筆尖。
在整體形成有一個底部的杯狀儲墨器3和筆尖組件1之間設有一個集墨器6，其中，該集墨器由在之間限定有保持槽13的翼片12和一個狹窄的縱向槽14構成，以便在與外部相連的一個空氣槽15和每一個保持槽13之間建立墨水連通，從而形成了一種所謂的集墨器型書寫裝置。
如圖8所示，在傳統的集墨器型書寫裝置中，將呈自由狀態的墨水2存儲在儲墨器3內，同時通過墨水2使設置在集墨器6中且非常小的空氣/液體交換器18濕潤，以便使儲墨器3與外界空氣隔離，并且空氣除從空氣/液體交換器18以外，將不會從外部進入儲墨器3。本發明不應特別限制其它的部件，如塑料套管5，接頭4，筆帽(未示出)，墨水2等，可適當地選用傳統的部件。同樣，對于墨水2而言，可以適當地選用各種墨水，只要能夠將這些墨水用于集墨器型書寫裝置即可。這些例子包括以可被用于書寫裝置的溶劑(如水、酒精、二甲苯、各種乙醇溶劑、各種乙二醇醚溶劑和其它溶劑)為基礎的墨水，含有顏料、有機顏料和作為著色劑的染料的墨水以及具有一定粘性和假塑性的墨水。
在集墨器型書寫裝置中，當儲墨器3內的內部壓力變化時，墨水2可通過空氣/液體交換器18進入集墨器6的保持槽13中，或空氣可通過空氣/液體交換器18進入儲墨器3中，以便保持內部壓力的平衡，從而除墨水位差H以外，幾乎沒有壓力會作用于筆尖組件1的內部，而在空氣/液體交換器18處的新月形結構所起的作用是實際上能夠保持儲墨器3側的壓力低于外界壓力以防止從筆尖組件1產生正向泄露。
當設置了多個保持槽13時，通過狹窄的縱向槽14可以連接這些槽，或可以通過已經過防水處理制成的纖維或類似物形成集墨器6。
當由于書寫所造成的墨水消耗使儲墨器3中墨水2的量減少至微大于集墨器的最大保存量時，儲墨器3中內部壓力的變化達到最大。因此，應采用這樣的結構，在因外部氣體壓力增大或減小或溫度變化而導致儲墨器3內的氣體膨脹或壓縮的情況下，也不會產生由墨水2填充集墨器所造成的墨水2從氣孔10的溢出。
通常，儲墨器3的容積和集墨器6的最大墨水保存量i之間的相互關系是已知的。一般來說，習慣上將書寫裝置設計成最大的墨水保存量為儲墨器容積的大約10-30％。
如果增大最大墨水保存量i相對于儲墨器3的尺寸的比例，則能夠提高涉及溢出的安全系數。但是，如果使集墨器6過長，那么作用在筆尖組件1上的墨水位差H則也會很高，從而造成筆尖組件產生正向泄露的問題。
如果使集墨器6的直徑過大，那么圓柱體的尺寸則會較粗，從而難以握持并會影響其外觀或式樣。
如果將儲墨器3制造的較小，那么墨水量則會減小，從而會縮短書寫時間。
由于這些原因，如圖1所示，除了主保持槽16以外，還設有額外的輔助保持槽17，以便在不增大墨水位差H的情況下，增加集墨器的保存容積。
圖2為顯示輔助保存槽17部分(分隔部分19)的透視圖。
在分隔部分19A中形成了輔助保持槽17，以便增大墨水的保存量。
分隔部分19A由一個形成有空氣/液體交換器18的最前端分隔部分19C，一個面對儲墨器3的最后端分隔部分19d以及用于連接最前端分隔部分19C和最后端分隔部分19d的延伸分隔部分19a構成。帶有圖2(圖5)中所示剖面線的部分由墨水2濕潤，從而與外部空氣切斷。通過空氣/液體交換器18形成空氣與儲墨器的交換。
以有規則的間隔、在輔助保持槽17范圍內的外周面上形成多個豎直凸出的類似凸緣的鰭狀葉片12a，并且這些葉片通過它們之間的間隙限定了保持槽13a。在本實施例中，以有規則的間隔設有六個葉片12a，從而構成了輔助保持槽17。
通過墨水2使分隔部分19A和空氣/液體交換器18(槽或孔)濕潤，以便使儲墨器3的內部與外部空氣基本切斷。為了在書寫期間進行氣體交換，空氣/液體交換器18僅起到氣體交換的作用。
可以通過一個不具有預定槽或孔的部分或這些部件的組合形成分隔部分19A。作為可選擇的方案，可以通過具有細小槽或孔的一個或多個部分形成所述分隔部分，只要與空氣/液體交換器18的尺寸相比，這些槽或孔的尺寸足夠小即可，以便一旦墨水2使這些部件濕潤，便不再允許通過該處進行氣體交換，或者能夠確保形成牢固的密封。
在由延伸的分隔部分19a，最后端的分隔部分19d以及最前端的分隔部分19c封閉的區域中形成有一個封閉部分19b，該部分構成了一條通道，該通道允許通過氣體交換進入的氣泡從空氣/液體交換器18移動至儲墨器3側。
封閉部分19b是由一個較寬的槽或切口或孔形成的，以便允許由氣體交換產生的氣泡能夠移動至儲墨器3側，且封閉部分19b最好具有當使書寫裝置的筆尖向下時始終充滿墨水2的結構。本實施例的封閉部分19b應形成一個空間，在該空間中，當從空氣/液體交換器18側接近儲墨器3側時，該空間的深度沿集墨器6a的徑向逐漸增大。與開孔面積均勻的結構相比，開孔面積從空氣/液體交換器18側向儲墨器3側逐漸增大所形成的封閉部分19b的這種結構，能夠使在空氣/液體交換器18處產生的氣泡更平穩地移動至儲墨器3側。
另外，封閉部分19b形成有多條橫向槽22和一條向空氣/液體交換器18導引墨水2的狹槽21。
由于狹槽21能夠提供與連接至主保持槽段16的狹窄的縱向槽14幾乎相同的功能，即，墨水2的導引和連通，因此，其可以采用與縱向槽14相似的尺寸和結構，但也可以由通過多個部分的結合限定的一個切口或孔形成，只要所述切口或孔能夠提供將墨水2導引至橫向槽22的功能即可。
另外，為了將墨水2從橫向槽22導入保持槽13a內，應在延伸的分隔部分19a外周面上形成具有寬度幾乎與保持槽13a相等的分隔部分的槽23。
為了將墨水2從狹槽21導引至分隔部分的槽23，在封閉部分19b中形成有用于狹槽21和分隔部分的槽23之間連接的橫向槽22。
橫向槽22可以由一個通過多個部分限定的槽、切口、孔、縫隙形成，或也可采用其它的結構和形狀，其所能夠提供的作用是建立了經狹槽21、從儲墨器3側導引的墨水2與輔助保持槽17之間的連通，只要實際上其能夠將墨水2導引至輔助保持槽部分17即可。
另外，在本實施例中，為了使墨水平穩地從封閉部分19b側流至輔助保持槽段17側，應切除延伸的分隔部分19a的邊緣，以形成倒棱24。
應這樣形成倒棱24，即由于開孔是從封閉部分19b側到達輔助保持槽17側的，因此開孔的尺寸應較小。
在本實施例中，墨水位差H的高度與空氣/液體交換器18至筆尖組件1的筆尖9的高度有所不同。即，墨水位差與傳統的集墨器型書寫裝置相同，因此，將不會產生正向泄漏或由筆尖9引起的墨水泄漏。
與傳統的集墨器6相比，通過輔助保持槽的最大墨水保存量ie能夠提高儲墨器3內氣體空間膨脹或收縮時的容量調節能力，即集墨器6a的最大墨水保存量i。因此，所得到的集墨器型書寫裝置在處理壓力變化和溫度變化的能力上有所改善。
目的在于使本發明的輔助保持槽17與集墨器3內的墨水2連通的墨水的導引和排放結構，由狹槽21、橫向槽22、分隔部分的槽23等構成，如果出現了壓力的急劇變化，該結構能夠使集墨器3內的墨水2同時流至集墨器6a的輔助保持槽17和主保持槽16內。總之，與所有的墨水2僅通過氣體交換器18突然流入并流出的傳統結構不同，墨水可以流入輔助保持槽17內，從而減緩急速流動。
另外，輔助保持槽17、橫向槽22、分隔部分的槽23以及狹槽21的布置確保了在如上面所述那樣出現外部氣體壓力急劇降低時，墨水2仍能流入輔助保持槽17內，從而能夠減少墨水流入主保持槽16內的量，同時減弱急速流動的動能。
另外，當外部大氣壓力急劇增大時，由于輔助保持槽段17、橫向槽22、分隔部分的槽23以及狹槽21的布置，因此，容納在輔助保持槽17內的墨水2能夠以比墨水經空氣/液體交換器18返回更容易的方式返回儲墨器3。因此，即使壓力的增大和減小還會反復進行，也能夠容易地恢復集墨器6a保存墨水2的墨水保存容積，以便能夠提高阻止墨水溢出的允許范圍。
由于分隔部分19A具有非常不規則的結構，因此，存在當組裝所述裝置或長時間使其筆尖豎立時，集墨器端面可能干枯的情況。在這種情況下，則會產生這部分難以立即被墨水潤濕的情況。為了能夠提高墨水2使這部分可靠地潤濕且有效地使儲墨器3與外部空氣隔斷，應設置用于導引墨水的狹槽21、橫向槽22以及與所述狹槽相連以能夠使墨水到達輔助保持槽17的分隔部分的槽23，從而一旦墨水2使狹槽21濕潤，整個分隔部分19A便能夠由墨水2潤濕。
按常規，如果乘飛機在大約1個大氣壓的地面上行駛時，以及在假定大氣壓力為約0.8個大氣壓的情況下飛行的飛機中重復使用集墨器型書寫裝置，墨水則會突然進入集墨器6內且可能會溢出，因此墨水不能被適當地保持，或者如果外界大氣壓力突然增大，只有空氣可能會進入儲墨器3內，同時在集墨器6中的墨水2將不會返回儲墨器3。
特別是，在這種循環重復進行之后，墨水2會逐漸聚集并填充集墨器6的保持槽13，最后，由于如身體溫度這樣略微的溫度升高，墨水便可能溢出。因此，需要一種解決這一缺陷的方法。
本發明人已經完成了這樣一個發明，該發明通過在儲墨器3中設置一個墨水吸收體31，在無需減小墨水2保存量的情況下，其能夠在氣體空間因墨水2消耗而增加時，產生減小氣體空間體積的效果(以下稱為‘體積減小效應’)，并且本發明提供了一種能夠減弱墨水滿溢的結構。本發明的第一種措施為進一步增強該在前發明的效果。
作為所述結構，由織物碎片等制成的墨水吸收體31的長度必須達到儲墨器3的大致中央或其更后部，以便產生體積減小效應。
另外，為了利用自由墨水型書寫裝置的一個優點，即，能夠從外邊看到保存在儲墨器3中的墨水量的特點，必須使墨水2能夠自由進出形成在墨水吸收體31周圍的至少一個區域。因此，應使墨水吸收體31的形狀遠小于儲墨器3的內徑。
本發明的一個有效特點在于對于集墨器6a而言，設有一個導引部分39，以便墨水2能夠持久保持墨水吸收體31至空氣/液體交換器18的區域潤濕。
導引部分39可以一體設有集墨器6a或也可由獨立部分的組合形成。可以使用一個纖維束或通過多個部分組合形成的間隙提供毛細作用，只要其能夠具有使空氣/液體交換器18潤濕的功能即可。即，不必對其作特別的限制，只要能夠導引墨水即可。
在本發明的第一實施例中，導引部分39與集墨器6a一體形成，同時還設有一個具有一導引通道40的角狀凸起部分41，以便能夠將其插入墨水吸收體31的前端部內。
凸起部分41的設置在儲墨器3內的自由狀態的墨水2用盡時且當墨水吸收體31中存儲的墨水2實際上完全達到100％時，能夠在使筆尖組件1向下的情況下，使墨水吸收體31中的墨水2流入集墨器6a的空氣/液體交換器18內。結果，能夠在空氣/液體交換器18中形成彎月形結構，由于能夠將作用在筆尖組件1上的墨水位差調整至等于存儲自由狀態的墨水2時作用的墨水位差H，因此避免了正向泄露。
當存儲的墨水2的量超過了墨水吸收體31的保存能力時，由于使本發明的導引部分39處于接觸狀態，因此，在導引通道40中產生的毛細作用能力會起作用。另外，由于在使筆尖組件1向下時產生的重力作用，因此，墨水2將必然從導引部分39流至空氣/液體交換器18。
在進一步消耗墨水2時，由于在墨水吸收體31中填充的墨水2量減少，因此，墨水吸收體31將不會使墨水2流至導引部分39，但是在這種狀態下，墨水吸收體31具有足夠大的保存墨水的能力，或墨水吸收體能夠避免在與目前傳統的碎片型相同的機構中產生墨水2的正向泄露。因此，能夠防止從筆尖組件1的端頭9產生墨水2的正向泄露。
儲墨器3通常可使用能夠抑制墨水2揮發的材料，例如，當墨水為一種水溶性墨水時，可采用透明的聚丙烯(PP)等。本發明的導引部分39可與由塑料制成的集墨器6一體模制而成，或者可以將其制成一個獨立的部件并將其連接至集墨器6。
當將導引部分39作為集墨器6的一個獨立部分時，根據其目的，可以將任意的抗墨性材料，如PP、ABS、PET、PE和金屬等用于導引部分39。當將導引部分作為一個獨立部分時，為了提高其吸濕性，通常且最好通過一種常規的、已知的等離子處理對導引部分進行改進，或使其經受利用酸或堿進行的表面處理，改進吸濕性的涂層處理或類似處理。
在本發明的最佳實施例中，設有一根具有一個換氣部分27的通氣管25，以便從壓力增大的儲墨器3中釋放空氣，從而能夠進一步減少溢出的產生。
通氣管25由一個用于分隔墨水儲墨器3的分隔部分26和一個換氣部分27構成，其中，所述換氣部分27形成了一條氣體通道，如圖3所示，該通道在設置在集墨器6a后端42側的一個前部開孔28以及設置在儲墨器3大致中央處或其更后部的后部開孔29(圖1)之間形成了氣體連通。
當使通氣管25的后部開孔29設置于在集墨器6中(如果采用了非對稱儲存器，則在存儲了墨水的部分的形心周圍)存儲有自由狀態墨水2處的部分的大致中央處，當在使裝置向下時防止溢出的性能和在書寫期間產生氣泡的移動性之間獲得平衡時，其提供了最佳的結構。
使分隔部分26壓靠在儲墨器3的內壁上，以便實際上將儲墨器3分為前儲墨器37和后儲墨器38。分隔部分26形成了一根墨水導管30，該導管由一個尺寸遠小于換氣部分27的槽或孔構成。可以在儲墨器3的內壁側或分隔部分26側和儲墨器3的內壁側上形成墨水導管30。另外，可以在多處形成墨水導管30。
通氣管25的這種結構在具有減小墨水量的裝置的筆尖組件1向下時，能夠通過墨水導管30使儲墨器3中的墨水2從由分隔部分26劃分的后儲墨器38流至前儲墨器37側。即，雖然墨水儲墨器3是通過分隔部分26劃分的，但是，由于墨水導管30的存在，因此這些部分實際上并未彼此隔離。因此，這種結構允許進行連續書寫，同時允許墨水2流入集墨器6側。所以，在氣體壓力和溫度以適度的方式變化時，通氣管25的結構能夠使集墨器6a表現出充分的墨水保持能力。不應對具有能夠實現本發明的通氣管25效果的集墨器作特別的限制。如果將通氣管應用于傳統的集墨器6，也能夠獲得相同的效果。
為了實現集墨器型書寫裝置的書寫舒適性(特別是，足量的墨水能夠流出直至其使用壽命結束為止的特點)，形成墨水吸收體31的纖維用量大約是用于典型傳統碎片型書寫裝置的織物碎片用量的一半，以便使其毛細作用能力降至足夠低的水平，因此墨水的流量將不會象傳統的碎片型書寫裝置那樣，從書寫開始逐漸降低。通常，墨水吸收體31中的墨水2可能會從下落或其它情況開始離開墨水吸收體31。但是，與傳統的碎片型結構不同，如果自由狀態的墨水流出進入儲墨器3，也不會出現任何問題。這就是允許以上裝置的原因。
以上述的方式，可以對本發明增加另一個適用的機構或裝置，并且無需對輔助機構及設置作特別的限制。
上述第一實施例的導引部分39的結構應能使角狀凸起部分41插入墨水吸收體31的前端部內。但是，當使導引部分39的凸起部分41與墨水吸收體31的前端接觸時，或當使其以允許導引墨水的微小間隙、以有效連接方式靠近墨水吸收體31的前端設置時，能夠獲得相同的效果。
下面，說明本發明的第二個實施例。
在第二個實施例中，與集墨器6a一體形成或由獨立部分的組合提供的一個導引部分39a不直接與墨水吸收體31相連或不直接插入墨水吸收體31內，但是，其結構應能以間接方式將存儲在墨水吸收體31內的墨水2導引至空氣/液體交換器18。
特別是，在空氣/液體交換器18和墨水吸收體31之間裝有一個集墨器芯體7，以便建立用于墨水導引的連接。
作為一種特殊結構，導引部分39a是由一個凸起部分41a形成的，該凸起部分具有一個呈狹槽形式的導引通道40，且使該導引通道40與集墨器芯體7接觸，或以有效連接方式、以允許導引墨水的微小間隙使其靠近集墨器芯體7(或筆尖組件1的中央芯8或后端)。
在這種結構中，當墨水2將從筆尖組件1向前泄漏時，必須利用墨水2使集墨器芯體7等充分濕潤，以便墨水2從其表面滲出，從而也能夠將墨水2導出至與集墨器芯體相連的導引部分39a。用于防止正向泄漏的機構與以上所描述的機構完全相同。當使用了具有較小直徑的墨水吸收體31或實際上不能將凸起部分插入墨水吸收體31內的情況下，這種結構是有效的。下面參照附圖5和6，對其作詳細的說明。
本發明第二實施例與第一實施例的差異在于將導引部分39a設置成不與墨水吸收體31直接接觸，且在它們之間設有集墨器芯體7，以便能夠從集墨器芯體7導出墨水2。
使集墨器芯體7與墨水吸收體31相連并將其插入墨水吸收體31內，以便將用于書寫的墨水2導引至筆尖組件1，并且使集墨器芯體7也連接至導引部分39a，以便向該處輸送墨水2。
在這種情況下，導引部分39a是由設置具有一個導引通道40的凸起部分41a構成的，所述導引通道具有足夠小的間隙，以便能夠通過接觸或經通過毛細作用存儲的墨水將導引部分連接至集墨器芯體7。具有凸起部分41a的這種結構能夠建立與集墨器芯體7更可靠的連接。
應強調的是導引通道40不必由凸起部分41a形成。如圖7所示，通過切開集墨器的后端部(例如，集墨器的后端面)，可以形成一條用于向空氣/液體交換器18導引墨水2的通道40a。在圖7中，經狹槽21將通道40a連接至空氣/液體交換器18。
(操作)下面，將說明本發明的操作。
本發明的結構不僅提供了與傳統集墨器型書寫裝置相同的功能，即，當內部壓力以較平緩的方式變化時，能夠防止墨水溢出，還提供了以下功能，即考慮到在飛機上使用，通過在壓力突然變化時減小儲墨器3內膨脹的氣體體積，以防止墨水2從儲墨器3側突然溢出集墨器6。
就上述結構而言，當用完自由狀態的墨水2時并且當在吸收體31中實際存儲的墨水2完全達到100％時，墨水位差H會作用于筆尖組件1側上，以致易于出現正向泄漏。但是，由于墨水吸收體31的墨水2始終使空氣/液體交換器18保持濕潤，因此，也能夠解決正向泄漏的問題。
因此，這種結構能夠完全防止集墨器書寫裝置發生的包括溢出及正向泄漏的意外事故。
另外，具有較小尺寸的墨水吸收體31的使用能夠解決在筆尖組件1向上時產生的墨水下落的問題。另外，由于墨水吸收體31的設置能夠象碎片型書寫裝置一樣，在書寫壽命結束時供給有限量的墨水，因此這種結構還能夠解決書寫壽命結束時產生的問題或避免自由墨水型書寫裝置突然停止書寫。
因此，本發明提供的功能是直至用于書寫的墨水2用完之前，在書寫裝置的任意可能的使用狀態下均能夠避免產生溢出和正向泄漏。
因此，如前面描述的那樣，所提供的本發明的書寫裝置的結構和操作能夠提供一種細長的、式樣新穎且性價比優良的書寫裝置。
本發明還能夠消除在飛機中壓力變化作用下使用以及在溫度變化的環境中使用時、由蓋帽產生的泵墨現象，從而確保了安全、穩定的書寫性能。特別能夠提供這樣一種書寫裝置，這種書寫裝置不會出現溢出和正向泄漏的問題，這些問題是在壓力反復增大和減小(如在行駛時進行書寫系進行多次飛行的商人所經受的那樣)的條件下出現的，這種書寫裝置能夠盡可能地利用集墨器型書寫裝置的優點。
另外，通過與墨水吸收體的結合，不僅能夠進一步提高常見的、適度溫度變化的安全系數，而且還能夠同時解決墨水滴落的問題以及書寫壽命結束時所產生的問題。
因此，與傳統的集墨器型書寫裝置相比，本發明具有如前面所述的有效功能，從而有助于提供一種式樣新穎、低成本的安全式集墨器型書寫裝置，這種書寫裝置易于制造且具有較長的存放壽命。
在以上對作為最佳方式的實施例的說明中，設有輔助保持槽1 7的集墨器6a形成有凸起部分41、41a、導引通道40和通道40a。但是，通過在集墨器6中設置凸起部分41、41a、導引通道40和通道40a，但不帶有輔助保持槽17，也能夠提供相同的功能和效果。
工業實用性本發明適用于集墨器型書寫裝置，這種書寫裝置可以在飛機中壓力變化的條件下或在溫度變化的環境中使用。本發明特別適用于可以在如在飛機中那樣壓力反復增大和減小(如在行駛時進行書寫以及進行多次飛行的商人所經受的那樣)的條件下使用的書寫裝置。
權利要求
1.一種集墨器型書寫裝置，其包括一個在其端頭具有一個筆尖的筆尖組件；一個儲墨器，其用于存儲在自由狀態墨水條件下具有較低粘度的墨水；一個由一中央芯體、集墨器芯體或縱向槽形成的墨水供給部分，該部分用于將墨水從儲墨器導引至筆尖；以及一個設置在儲墨器和筆尖之間、作為一個調節元件的集墨器，其用于在內部壓力被調節時，通過在其利用毛細作用的保存部分中的空氣/液體交換器存儲墨水，所述書寫裝置的特征在于在儲墨器中的內側設有一個能夠在其中保存墨水的墨水吸收體，且使該吸收體與作為墨水供給部分的中央芯體、集墨器芯體或縱向槽相連，墨水吸收體具有至少達到位于儲墨器大致中心之后的某一位置處的長度，且其外徑尺寸小于儲墨器的內徑，以便在其自身周圍形成允許自由狀態的墨水自由運動的空間，且集墨器具有一個導引部分，該導引部分用于形成能夠將墨水從墨水吸收體導引至空氣/液體交換器的連接。
2.根據權利要求1所述的集墨器型書寫裝置，其特征在于集墨器的導引部分由一個凸起部分和一個形成在該凸起部分上的導引通道構成，該凸起部分被直接插入墨水吸收體內且使其與墨水吸收體相連。
3.根據權利要求1所述的集墨器型書寫裝置，其特征在于集墨器的導引部分由一個凸起部分和一個形成在該凸起部分上的導引通道構成，其結構為，代替直接插入或連接至墨水吸收體，至少在集墨器的空氣/液體交換器和墨水吸收體之間，將該凸起部分連接至與墨水吸收體相連的作為墨水供給部分的中央芯體、集墨器芯體或縱向槽。
4.根據權利要求1所述的集墨器型書寫裝置，其特征在于集墨器的導引部分是通過在集墨器后端部設置一個導引通道形成的。
全文摘要
一種具有一個集墨器的書寫裝置，其中，在作為墨水導引部分的中央芯體或豎直槽處，將一個具有墨水存儲能力(如內部棉制品)的墨水吸附體連接至儲墨器的內側，且儲墨器的長度大致從中央至后部以及儲墨器的外徑小于儲墨器的內徑，以便在墨水吸附體周圍提供一個允許墨水以直接流體的狀態運動的空間，在集墨器中設置一個導引部分，連接該導引部分以允許使墨水從墨水吸附體導引至空氣－流體交換部分，特別之處在于，集墨器包括一個為了連接而直接插入墨水吸入及存儲體內的凸起部分以及一個導引槽，該導引槽被設置在凸起部分中，或與被連接至墨水吸附體的墨水導引部分相連(如芯體或豎直槽)，同時不必為了連接而直接插入墨水吸附體內，以便提供允許將墨水導入導引部分中的墨水導引槽。
文檔編號B43K5/18GK1409670SQ00817191
公開日2003年4月9日 申請日期2000年12月15日 優先權日1999年12月16日
發明者古川和彥, 佐野陽二郎 申請人:三菱鉛筆株式會社