[发明专利]用于书写用具的集流管

说明书

本发明涉及对在其顶端具有一个作为书写部的笔尖部件的直接进给式书写用具，例如圆珠笔、毛毡笔、自来水笔等的改进，该书写用具包括一个用于直接自储墨水的墨水罐，一个作为调节元件的由多个薄板(叶片)制成的集流管，它用于借助毛细管作用调节内部压力，还包括一个用于从墨水罐向笔尖部件供应墨水的墨水进给装置。更具体地说，本发明涉及对集流管的改进，以便能够随着温度和压力的急剧变化而进行调节。

为了减少从书写笔尖向前泄漏以及向后泄漏而弄脏衣物的情况的发生以及由于在书写过程中使笔尖向上而引起墨水下降所造成的书写障碍，传统公知的油质圆珠笔采用高粘度墨水，其粘度通常在大约3,000到10,000mPa·sec(毫帕·秒)，同时具有一个细的墨水罐以便提高其毛细作用。由于传统的油质圆珠笔有高的墨水粘度以及细的墨水罐，所以它们存在着书写不流畅，造成墨迹，书写时线条不均匀以及密度低等问题。

已知有一种所谓的纤维条式笔，它具有一个由浸满粘度为几mPa·sec的低粘度墨水的纤维束构成的纤维条以及一个用于将墨水供应给它们的笔尖的给墨装置。但是，这种纤维条式笔存在着难以分辨出墨水消耗量的问题以及线条不稳定的问题，使得在书写的开始阶段有足够量的墨水流出，因而书写线条粗，而由于书写过程中墨水的消耗，使墨水量逐渐变少，因而书写出的线条变细。为解决这一问题，可将纤维条的毛细容量设定得较低，以便从纤维条中平稳地排放墨水。但是，这种设置将增大从纤维条中喷射出墨水的可能性以及由于掉落等冲击污染衣物等情况的发生。相反地，如果增加纤维条的毛细容量，将会造成墨水排放方面的问题，即在书写时墨水排放速度显著降低，并且在笔的使用寿命的后半期内，尽管还剩有充足的墨水，其书写线条也会显著变细。

为了克服上面所述的油质圆珠笔及纤维条式书写用具的缺点，已知有一种利用一个集流管的所谓直接储墨型书写用具(下面称之为集流管式书写用具)。如图1所示，这种集流管式书写用具具有一个设置在后半部分中的用于直接储存墨水2的墨水罐3，以及一个在自来水笔中已经采用的机构，该机构用于在书写时通过补充空气且利用具有由叶片(薄板)限定的多个保持槽13的集流管6来调整内部压力。集流管式书写用具的优点是，它在开始阶段以等于或高于纤维条式书写用具的流速排放墨水2，同时不会降低墨水流速，并且即使不施加任何额外的书写力，直到其使用寿命结束(用光墨水)时都能够提供粗的书写线条。但是，由于这种书写用具需要装入比油质圆珠笔更多的墨水，它具有一个可装入更多的墨水2(典型地为1至3cc)的大直径的墨水罐3。

在集流管式书写用具中，当大气压力变化时，墨水2在集流管6和墨水罐3之间运动(或者空气通过狭窄的墨水通道14进出)，从而调整内部压力，以使得墨水2不会从由标号9所表示的笔尖部件1的顶部漏出。

在这种集流管式书写用具中，一般设有一个帽17，利用其所具有的环形的凹陷造型将用标号10表示的气孔及笔尖部件1气密地密封起来，以防止墨水2挥发。但是，这种帽17具有一个称之为泵吸现象的缺点，即，当把该帽17盖上或取下时，在帽17内的内部压力会发生变化，从而造成墨水2逐渐地填满集流管6，最后墨水2将超过集流管的保持极限，从气孔10中流出。

此外，集流管式书写用具具有另外一个缺点，即，在由于温度的变化、在飞机上的压力变化以及海拔高度的不同等原因引起压力反复增加和下降时，出于上述同样的机理，会使墨水喷出。通过为帽17设置一个可动的内帽18或者通过设置一个有橡胶端面的密封面(未示出)或其它处理方式可以解决泵吸现象。另一方面，为了解决由于大气压力反复地增加和降低而引起墨水喷出的问题，必须增大集流管6的最大墨水保持能力(加大集流管的直径或长度)或者减少墨水罐3的体积。但是，加大筒管的尺寸会使其外观不够漂亮，而减少墨水罐3内的墨水储量使笔的寿命缩短，因而降低了其价格性能。采用过长的集流管6，在笔尖部件1的顶部9处的墨水头会变得太高，容易引起向前的泄漏。如果试图通过改进墨水2来解决上述问题，则应采用润湿性很差的墨水，这会损及书写的舒适性。

如果把一个在地面上于大约一个大气压下盖上帽17的集流管式书写用具带到气压通常被调整到大约0.8个大气压力的飞机上时，将会发生压力失衡。即，如果在飞机上取下帽17，则处于一个大气压下的笔的内部空间突然暴露在0.8个大气压的机舱内空气中，从而内部的墨水2通过由标号15表示的空气通道涌入集流管6内并从前端的空气孔10喷出，且墨水不能被保持在集流管6的保持槽13内。