CN1264698C - 书写工具 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于具有外观和使用感不一致的特异性,并能长期保持其外观特异性的书写工具。包括以下部分,即,筒状的轴部件(80)、固定在该轴部件(80)一端的,从尖端渗出有色油墨的笔尖部件(10)、收容在上述轴部件(80)内,构成从笔尖部件(10)的尖端渗出有色墨汁主体的油墨用液体(31)、添加到油墨用液体(31)以形成有色油墨的着色剂(20)、阻断着色剂(20)和油墨用液体(31)的阀部件(50),还有,轴部件(80)的筒侧面中,收容墨汁用液体(31)的部分,至少部分是透明的,位于油墨用液体(31)的收容部分和着色剂(20)之间的阀部件(50),对于油墨用液体(31)的收容部分,具有用于防止该收容部分内压力增减的压力调节部件(60)。
Description
技术领域
本发明是关于制造使用油墨的书写工具的领域。这种书写工具是将油墨中所含的油墨用液体和着色剂分开收容,在将油墨用液体向笔尖引导的过程中,向油墨用液体中添加着色剂,形成有色油墨,以这种有色油墨可进行书写。
技术背景
(现有技术)
将有色油墨收容在书写工具内部,使该油墨导向笔端部进行书写作为书写工具,具体有,例如钢笔、圆珠笔、毡笔、信号笔(标记笔)、或针式笔等。这些书写工具中使用的油墨,是将染料或颜料首先以大致均匀地溶解或分散在展色剂(溶剂、介质)中而形成的,将其保存在书写工具内时,在向书写面上书写时,调整呈现大致同一种色彩。
作为本申请发明的相关技术,本申请人找到了昭和15年第7603号实用新型文献。
该文献中公开了一种固体油墨的钢笔,并在该文献的图1中记载了一种部件(19)等的部件以转动抑制水进退的机构。但是,该图并不完全,推测不可能进行进退。如果,即使可进行进退,在使箭头形状的水抑制件(21)进退中,不可能抑制水的渗透,会产生油墨泄漏等问题,缺乏实用性。该文献中的钢笔是一种收容固体油墨,与另行收容的水进行混合的笔,并不是外观具有特异性的书写工具。
(本发明的目的)
本发明的目的是提供一种外观具有特异性的书写工具。即收容在轴部件中的液体与书写描线的颜色和浓度不同,使外观和使用感不一致,这就是本发明的目的。
发明的公开
(基本的结构)
为达到本发明的目的,必需具有如下的结构。
第一点,需要将透明的油墨用液体和对该油墨用液体进行着色的着色剂,分别收容在书写工具内,同时又能目视透明的墨汁用液体的结构。
第二点,需要在书写时,透明的油墨用液体和对该油墨用液体进行着色的着色剂进行混合,而向笔尖供给的结构。
第三点,需要在不进行书写时,由着色剂着色的有色油墨,不能向透明的油墨用液体收容部分内混合的结构。
(结构1)
结构1是关于将油墨用液体31和着色剂20分隔收容的书写工具。即包括筒状的轴部件80、固定在该轴部件80一端,从尖端渗出有色油墨的笔尖部件10、装在上述轴部件80内,构成从该笔尖部件10的尖端渗出有色油墨主体的油墨用液体31、向上述油墨用液体31中添加形成有色油墨的着色剂20、阻断着色剂20和油墨用液体31的阀部件50、而且该书写工具的构造在轴部件80的筒侧面中,收容油墨用液体31的部分,至少一部分呈透明状,上述阀部件50位于油墨用液体31的收容部分与着色剂20之间,对于油墨用液体31的收容部分,具有防止收容部分内压力增减的压力调节部分60。
(结构1中的术语说明)
所谓“轴部件80”,可以是与油墨用液体31的收容容器形成一体,成为轴的部件,也可以是将油墨用液体31的收容容器形成可自由拆卸的墨水筒30,将该墨水筒装入轴部件30的内部,形成可更换的中空的筒状部件。
所谓“轴部件80的筒侧面中,收容油墨用液体31的部分,至少一部分形成透明状”,意思是收容油墨用液体31的部分,一般是指整个周面为透明的,但是,部分是透明的,也包含在本申请的权利要求中。
所谓“压力调节部件60”,是指随着油墨用液体31的消耗和温度变化,而引起空气的膨胀与收缩,能保持收容空间内压力恒定的装置。对于该压力调节部件60,例如,如下述图8所示,一般是将连通轴部件80的内部空间和外界的连通孔83设置在轴部件80的后端等部位。采用这种形式的压力调节部件时,多数情况是需要防止油墨用液体从连通孔漏出。这种情况下,多数情况是在油墨用液体中笔尖部件10相反的侧,设置油脂状、糊膏状或凝胶状的不干性物质,或者滑动栓等。
作为压力调节部件的其它形式,例如下面图11所示的阀机构伴随着压力的变化开放阀门,使轴部件80的内部空间和大气连通,导入油墨用液体和大气或排出。
作为压力调节部件的又一形式,通过利用毛细管吸力,正压时,向无害的空间释放而进行调整,负压时,流入空气的装置(例如调节器)。
压力调节部件的形式,不限于上述形式,例如,有时将上述形式进行组合。
所谓“阀部件50”,在功能上是一种逆止阀,一旦将油墨用液体31送向着色剂20一侧时,可防止产生逆流。又要想完全防止逆流,也可采用双重阀。在采用双重阀时,各阀位于何处,例如,在其他的结构中,可位于下述限制体40端部的任一位置。
所谓“油墨用液体31和着色剂20分开收容”,意思是在书写工具的内部,将油墨中所含的油墨用液体31和着色剂分别收容到不同的部位。在轴部件80的术语说明中也有记载,例如,可将油墨用液体31的收容容器采用可自由拆卸的墨水筒30。
所说的“油墨用液体31”,可以是以前油墨中的展色剂(从以前油墨汁中除去染料或颜料的部分作为主体的无色透明液体),也可以是在展色剂中添加染料或颜料的有色液体。根据本申请发明的结构,由于是在油墨用液体31导向笔尖部件10的过程中,添加着色剂20而形成,所以,前者的情况是无色透明的油墨用液体31描绘出有色墨水形成的记录描线。后者的情况是可将书写描线和油墨用液体31形成不同的色彩。
作为具体的“油墨用液体31”,例如,可原样地使用以前的油墨展色剂。由此可调整成透明或半透明的油墨用液体31。又例如,通过向以前的油墨展色剂中加入规定的成分,或者从以前的油墨展色剂中除去规定的成分,也可调制成透明或半透明的油墨用液体31。例如,通过向以前的油墨展色剂中溶解或分散染料或颜料,也可调制成有色透明或有色半透明的油墨用液体31。由此,例如,可调制与着色剂20同一色系的油墨用液体31。例如,也可以调制与着色剂20不同色彩的油墨用液体31。如何调制墨汁用液体31,要取决于想要形成的感观等等。
作为油墨用液体31的展色剂,例如,可通过适当配合水、水溶性有机溶剂、润滑剂、防腐剂、防锈剂、pH调节剂、防干燥剂、增粘剂、或乳化剂等,进行调制。
关于“着色剂20”,是上述向油墨用液体31中添加,而生成有色油墨的物质。
例如,可使用以前油墨的染料或颜料。由此可调制成固体状或高浓度液体状的着色剂20。例如,通过向以前的油墨的展色剂中,溶解或分散更多量的染料或颜料,也可调制成高浓度的液状着色剂20。又例如,通过向以前油墨展色剂中的规定成分中,溶解或分散更多量的染料或颜料,也可调制成高浓度的液状的着色剂20。如何调制着色剂20,要依赖于将着色剂20向油墨用液体31中的添加形式等。
对于作为着色剂20的染料,例如可使用直接染料、酸性染料、碱性染料、荧光染料、或食用染料等。对于作为着色剂20的颜料,例如,可使用无机系颜料、有机系颜料、无机系荧光颜料、或有机系荧光颜料等。所谓“着色剂20的主体”,其概念是包括着色剂20的全部,或着色剂20的大部分中的任何一种情况。
关于水、水溶性有机溶剂、润滑剂、防腐剂、防锈剂、pH调节剂、防干燥剂、增粘剂、乳化剂、直接染料、酸性染料、碱性染料、荧光染料、食用染料、无机系颜料、有机系颜料、无机系荧光颜料、及有机系荧光颜料,在发明的实施方案中详细讲述。
关于着色剂20的形状,为固体时,除了单独的小块状外,还可适当选择环状、藕状等形状。
所谓“笔尖部件10”,例如,书写工具为钢笔时,是指笔尖,书写工具为圆珠笔时,是指圆珠笔的端珠,书写工具为毡笔时,是指由毡形成的书写尖端,书写工具为信号笔(标记笔)时,是指由纤维束体形成的书写用尖端,书写工具为针式笔时,是指细管状的书写用尖端。由于书写工具并不限于这些,所以笔尖部件10也不仅限于这些。
在将油墨用液体31导向笔尖部件10的过程中,着色剂20添加到油墨用液体31中。具体情况如下,第一种情况,是油墨用液体31到达笔尖部件10的过程中,通过使墨汁用液体31通过收容固体状着色剂20的部分,一边溶解少许固体状着色剂20一边添加。第二种情况,是油墨用液体31到达笔尖部件10的过程中,通过使油墨用液体31通过收容液状着色剂20的部分,一边混入少量液状着色剂20,一边添加。第三种情况,是油墨用液体31到达笔尖部件10的过程中,将液状着色剂20直接添加到油墨用液体31中。
(形成结构1的作用)
由于轴部件80的筒侧面中,收容油墨用液体31的部分,至少一部分是透明的,所以,本发明书写工具的使用者,可辨认出油墨用液体31,另一方面,进行书写时,由于从笔尖部件10渗出与油墨用液体31不同颜色的有色墨水,所以能给书写工具的使用者,具有外观和使用感不一致的一种特异感觉。例如,尽管辨认出油墨用液体是无色的,但能得到由兰色墨水形成的书写描线,尽管辨认出油墨用液体是淡红色的,但能得到由黑色墨水形成的书写描线。
在书写时,通过开放阀部件50,油墨用液体31通过阀部件50,使着色剂20添加到油墨用液体31中,从笔尖部件10的尖端,渗出有色墨水,进行书写。在书写以外时,通过关闭阀部件50,隔断着色剂20向油墨用液体31的移动。据此,添加有着色剂20的,书写没有消耗掉的有色墨水,由于阀部件50的关闭,而抑制住逆向流入收容油墨用液体31的部分内。由于这种抑制,从而能在较长的时间内,保持油墨用液体31的恒定色泽和浓度。
油墨用液体31的收容部分内的压力,受外界气温和使用时的传热等原因而发生增减,压力的增减又引起油墨用液体31的泄漏等,利用压力调节部件60可防止压力的增减。
(结构2)
结构2是关于在称作所谓二头笔的书写工具中,将油墨用液体31和着色剂20分开收容的书写工具。
即,该书写工具包括以下部分,即,筒状的轴部件80、固定在该轴部件80的两端,从尖端渗出有色油墨的二个笔尖部件10,10、收容在上述轴部件80内,构成从笔尖部件10,10的尖端渗出有色油墨主体的油墨用液体31、向上述油墨用液体31中添加形成有色墨水的二个着色剂20,20、阻断二个着色剂20,20中的任何一个和油墨用液体31的二个阀部件50,50。轴部件80的筒侧面中,收容油墨用液体31的部分中至少一部分形成透明的、二个阀部件50,50位于油墨用液体31的收容部分和一方着色剂20之间,对于油墨用液体31的收容部件,为防止该收容部件内的压力增减的压力具有调节部件60。
虽然二个笔尖部件10,10分别固定在轴部件80的两端,但是油墨用液体31的收容部件,根据各个笔尖部件10可以独立使用,也可以共用。共用是最好的形式,这是因为,不共用时,只一方处于先期不描绘的状态,若共用的话,直到最后,油墨用液体31都能得到有效消费。
(形成结构2的作用)
由于轴部件80的筒侧面中收容油墨用液体31的部分,至少一部分是透明的,所以本发明书写工具的使用者,可辨认出油墨用液体31,以从笔尖部件10渗出与油墨用液体31不同色泽的有色墨水进行书写,所以给书写工具使用者具有外观和使用感不一致的一种特异感觉。
使用任何一个笔尖部件10,10进行书写时,由于阀部件50开放,所以油墨用液体31通过阀部件50,添加着色剂20到油墨用液体31中,从笔尖部件10的尖端渗出有色墨水,并进行书写。书写以外时,由于阀部件50关闭,而阻断着色剂20向油墨用液体31中移动。添加有着色剂20的,书写没有消耗完的有色墨水,由于阀部件50的关闭,所以抑制住逆向流入油墨用液体31的收容部件内。通过这种抑制,油墨用液体31在较长的时间内保持恒定的色泽和浓度。
油墨用液体31收容部分内的压力,由于外部气温和使用时的传热等原因而产生增减,这种增减会导致油墨用液体31泄漏等,通过利用压力调节部件60可防止这种压力的增减。
(结构3)
结构3是对结构1或结构2任何一种所记载的书写工具进行限定的结构,是关于阀部件50在书写时打开、不书写时关闭的,与笔尖部件10形成连动结构的书写工具。
作为具体的阀部件50,例如,笔尖部件10具有伴随着书写,而稍有进退的结构,阀部件50是与其进退进行连动的开闭的结构。
(形成结构3的作用)
由于阀部件50在书写时打开,所以油墨用液体31向着色剂20侧移动,着色剂20添加到油墨用液体31中,并不妨碍通过从笔尖部件10的尖端渗出的有色油墨进行的书写。另一方面,当不书写时,由于阀部件50关闭,所以能防止向着色剂20一侧送入油墨用液体31的逆向流入,可在较长时间内保持油墨用液体31为恒定的色泽和浓度。
(结构4)
结构4限定结构1到结构3中任一项记载的书写工具,是关于具有可操作阀部件50开闭的阀操作机构的书写工具。
所说的阀操作机构是由书写工具的使用者进行操作,使阀部件50可开闭的机构,并具有如下机构,即,在轴部件80中与笔尖部10相反一端上具有进退式顶销机构、和在轴部件80的中央附近具有的挤压式顶销机构等。更具体地是利用弹簧进行弹压,不需要转动操作,就可沿轴向进退的机构。
根据限定结构3的结构4,形成书写时打开,不书写时关闭的结构,也可采用由使用者操作能开闭的结构。
(形成结构4的作用)
要使从笔尖部件10的尖端渗出有色油墨流量多些时,书写工具的使用者,操作阀操作机构打开阀部件50。要使有色油墨流出量少些时或终止使用时,书写工具的使用者,可操作阀操作机构关闭阀部件50。
(结构5)
结构5是限定结构1到结构4任一项记载书写工具的结构,是关于在油墨用液体31的收容部分内,具有从添加有着色剂的有色油墨中吸附着色剂20的着色剂吸附物质45。
所谓“着色剂吸附物质45”,例如,具有毛细管吸力的物质(纤维束加工物、在树脂成形体内具有毛细管吸力物、在树脂成形体外侧具有毛细管吸力物,等)、活性炭、沸石、硅胶、氧化铝、高分子物质等。作为形状,可以是粉碎状、粒状、粉末状、纤维状等,没有特殊限制。
(形成结构5的作用)
添加有着色剂20的有色油墨,从笔尖部件10一侧向油墨用液体31的收容部分内浸入时,着色剂吸附物质45可吸附着色剂20。由此,油墨汁用液体31的收容部分,能在较长时间内保持恒定的色泽和浓度。
(结构6)
结构6是限定结构1到结构5任一项记载书写工具的构成,是关于在阀部件50和油墨用液体31的收容部分之间,具有阻止着色剂20向油墨用液体31方向移动的限制部件40的书写工具。
(结构6的术语说明)
所说的“限制部件40”,有以吸附剂为主剂的吸收部件、透过液体而不透过粒子的过滤结构部件的二种。也可分开设置在油墨用液体31收容部分和着色剂20收容部分之间。分开设置时,也可将不同毛细管吸力的物质组合使用。
作为吸收部件,有上述所谓活性炭的碳质材料,如木材、煤、椰壳、萨纶、聚氯乙烯等合成树脂的有活性物质、和聚丙烯腈纤维、纤维素和煤焦油沥青的具有活性的纤维状活性炭等,除此之外,还可使用骨炭、沸石、硅胶、氧化铝和高分子物质等。
作为过滤结构部件,例如,有半透膜。半透膜多数具有直径为10~1000埃的孔,构成油墨用液体的成分,大部分能通过这些孔,但构成着色剂的染料或颜料却不能通过这些孔,所以并不妨碍油墨用液体向着色剂方向移动,但能限制着色剂向油墨用液体方向移动。
作为具体的半透膜,例如可用以下物质形成,即,赛璐玢、聚乙烯醇膜、膀胱膜、胶棉膜、细胞膜、醋酸纤维素膜、中空丝膜、膜过滤器、液体色谱用柱(离子交换树脂)、或透湿性防水材料(例如,ゴアテツクス(商品名))等。
作为限制部件,也可以使用具有毛细管吸力的物质,例如,纤维束加工物质,树脂成形体的内部具有毛细管吸力的物质,树脂成形体外侧具有毛细管吸力的物质等。
(形成结构6的作用)
添加有着色剂20的有色油墨,在打开阀部件50时,作为向油墨用液体31的收容部分侧渗出,通过限制部件40能阻止着色剂20向油墨用液体31方向移动。由此,油墨用液体31的收容部分能在较长时间内保持恒定的色泽和浓度。
(结构7)
结构7是限定结构1到结构6任一项记载书写工具的结构,是关于在阀部件50和着色剂20之间设有阻碍添加有着色剂20的有色油墨的扩散的限制部件40的书写工具。
即使添加有着色剂20的有色油墨向阀部件50一侧渗出,通过限制部件40,在阀部件50打开时,也能阻制有色油墨逆向流入油墨用液体31的收容部分一侧。由此,油墨用液体31的收容部分能在较长期间内保持恒定的色泽和浓度。
(结构8)
结构8是限定结构1到结构7任一项记载的书写工具的结构,特征是在油墨用液体31的收容部分内,分散有与油墨用液体31同等比重的非溶解物32。
此处所说的“非溶解物32”,是在油墨用液体31中不溶的固体物,例如,热塑性树脂制的微小薄板,由金属制的薄膜、金属制的小物、金属粉、或玻璃制的小物等形成。另外,可带有例如商品名称、企业名称、或特征等,并优选具有这些形状的固体物。
又,对于“非溶解物32”的所谓“与油墨用液体31同等比重”,是说非溶解物32能在油墨用液体31内浮游,比重差在15%以内,最好在10%以内,更好在5%以内。
比重差大于15%时,被溶解物32会快速浮上或沉下,特色很小。而比重差小于5%时,被溶解物32会极慢地浮上或沉下,可能演绎出一种新颖的特色。
轴部件80的筒侧面部分中,收容油墨用液体31的部分,至少一部分是透明的。墨汁用液体31的收容部分内的非溶解物32,由于与油墨用液体31有同等比重,所以在书写时等,在油墨用液体31内,处于摇动中,在不书写时,也处于浮游状。因此,在采用新型设计的书写工具中,形成了一种能发挥新型广告宣传功能的书写工具。
附图说明
图1是利用结构部件表示变化的概念图。
图2是第一实施方案的总体断面图。
图3是第一实施方案中主要部件的断面图。
图4是图3中A-A断面的示图。
图5是第一实施方案中主要部件的放大断面图。
图6是第二实施方案的总体断面图。
图7是第二实施方案中主要部件的断面图。
图8是第三实施方案的总体断面图。
图9作为第四实施方案表示两头式书写工具。
图10,作为第四实施方案表示两头式书写工具。
图11是第五实施方案的总体断面图。
图12是第六实施方案的总体断面图。
图13是第七实施方案的总体断面图。
图14是第八实施方案的总体断面图。
图15是第九实施方案的总体断面图。
图16是第十实施方案的总体断面图。
图17是第十一实施方案的总体断面图。
图18是第十二实施方案的总体断面图。
图19是第十三实施方案的总体断面图。
实施发明的最佳方式
以下对本发明的书写工具,最初对主要的变化进行说明,接着对每种实施方案作详细说明。
(图1)
如前所述,结构具有三个条件。所述的第一个条件,是将油墨用液体和对该油墨用液体进行着色的着色剂,分别收容到书写工具内,同时,能目视到油墨用液体的结构。第一个条件,从“a”到“j”中,都作为共同完成的手段。即,轴部件的筒侧面中,收容油墨用液体的部分,至少一部分是透明的。
第二个条件,油墨用液体和对该油墨用液体进行着色的着色剂在书写时进行混合,是向笔尖供给的必要结构,从“a”到“e”示出了不同的完成手段。
第三个条件,是在不书写时,使由着色剂着色的有色油墨不向收容油墨用液体部分进行混合的必要结构,从“a”到“j”都采用了阀部件。形成的结构是在不书写时,由着色剂着色的有色油墨不会向油墨用液体的收容部分内混合,从“e”到“j”示出了不同的完成手段。
“a”中,使阀部件位于油墨用液体的收容部分和着色剂之间。对于油墨用液体的收容部分,具有防止因收容部分内的压力增减的压力调节部分。油墨用液体的收容部分对与笔尖部件侧相反端形成闭塞、上述压力调节部分相当于阀部件。
“b”中,阀部件位于油墨用液体的收容部分和着色剂之间,与“a”同样,压力调节部件不同。即,油墨用液体的收容部分,与笔尖部件侧相反端进行开放,以与外界连通,同时具有跟踪油墨用液体消耗的跟踪体。
“c”中,阀部件位于油墨用液体的收容部分和着色剂之间,与“a”同样,压力调节部件不同。即,该油墨用液体的收容部分对与笔尖部件侧相反端形成闭塞。同样,上述压力调节部分可使外气从笔尖部件侧流入,同时,通过油墨用液体收容部分中的空气进行膨胀,挤压出油墨用液体或者用其阻止着色的油墨溢向无害的空间,而形成调节器。
“d”中,阀部件也位于油墨用液体的收容部分和着色剂之间,与“a”同样,但其阀部件的功能不同。即,该阀部件,书写时打开,不书写时关闭,形成与笔尖部件连动的结构。
“e”中,阀部件也位于油墨用液体的收容部分和着色剂之间,与“a”同样,但该阀部件的功能不同。即,该阀部件,形成的构造具有可使其开闭操作的阀操作机构。该阀操作机构,在图示例中,位于与笔尖部件相反一端。
“f”中,形成的结构是在不进行书写时,由着色剂着色的有色油墨不能向油墨用液体收容部分混合,除了阀部件外,在油墨用液体的收容部分内,具有从进入的添加有着色剂的有色油墨中吸附着色剂的着色剂吸附物质,具体的是多孔物质。毛细管现象物质。
“g”中,形成的结构是在不进行书写时,由着色剂着色的有色油墨不能向油墨用液体收容部分混合,除了阀部件外,在阀部件和油墨用液体的收容部分之间具有阻止着色剂向油墨用液体方向移动的限制部件。
“h”中,形成的结构是在不进行书写时,由着色剂着色的有色墨汁不能向油墨用液体收容部分混合,除了阀部件外,在阀部件和着色剂之间具有阻止着色剂向油墨用液体方向移动的限制部件。
“i”中,示出了所谓的两头书写工具。即,成为由二个阀部件夹持着油墨用液体的收容部分,各着色剂位于在各阀部件中的笔尖侧的书写工具。
“j”中,示出的书写工具,特征是在油墨用液体的收容部分内,分散有与油墨用液体同等比重的非溶解物。
(第一实施方案)
图2~图5示出了第一实施方案。该实施方案相当于图1中所示的“c”。
该书写工具具有圆筒状的轴部件80、向其前方(图2中上方)具有的笔尖部件10、和保护笔尖部件10的笔帽90,在轴部件80的后方侧内部,设有收容油墨用液体31的液体收容部分81。该液体收容部分81,是以聚丙烯(PP)等合成树脂作材料,整体形成无色透明,可辨认出轴部件80的内部构造。但,并不限于形成圆筒状,例如也可形成其外周为多角的形状。
不仅仅限于形成无色透明,例如,也可形成有色透明、或半透明。进而也不仅限于整体形成透明,例如,通过在其一部分上设置透明窗,也可辨认其内部。
进而,与整体形成透明的同时,也可在形成其把持部位的外周上设置透明或不透明的弹性体握把,表面上也可给与文字、图形和式样等。
(相当于压力调节部件的调节器61)
液体收容部分81,在笔尖部件10侧,油墨用液体31可流出,而后端形成闭塞。又,对液体收容部分81,在笔尖部件10侧,具有压力调节部分60,以防止其收容部分内的压力增减。该压力调节部分60,一般称为“调节器”,正压时,调节溢向无害空间,负压时,流入空气。进一步作详细说明。
在该调节器60的外周上,设置有从液体收容部分81侧的后端向笔尖部件10侧形成的液体导向沟62,和从笔尖部件10侧的前端向液体收容部分81侧形成的空气置换沟63,和与液体导向沟62和空气置换沟63双方交叉而形成多个液体滞留沟64。上述空气置换沟63与空气孔11连通,该空气孔11确保和设在笔尖部件10处的书写工具外部连通。
利用这些来调节液体收容部分81内的压力变化。即,由于液体收容部分81的空气变暖,压力上升,而形成正压时,油墨用液体31溢入液体滞留沟64。由于书写而消耗油墨用液体31,压力形成负压时,通过空气置换沟63和空气孔11,从书写工具的外部,向液体收容部分81内进入空气。
调节器61,以ABS等合成树脂作材料,形成无色透明的整体。但是,调节器61,并不仅限于形成无色透明。例如,也可以形成有色透明、半透明或不透明。即,可以辨认出其内部,也可以不辨认出其内部。
在调节器61的中心处,设置从其后端部到笔尖端侧的前端部形成贯通的贯通孔65。该贯通孔65,并不限于形成圆筒状,例如,其内周面也可形成多角形状。例如,在贯通孔65的内周面上,也可设置从液体收容部分81侧的后端到笔尖部件10侧的前端形成连续的多条沟。
(着色剂吸附芯41)
在调节器的贯通孔65中的液体收容部分81侧,插入圆筒状的着色剂吸附芯41。在贯通孔65中的笔尖部件10侧,从液体收容部分81,通过着色剂吸附芯41,向笔尖部件10侧,插入诱导油墨用液体31的着色剂添加芯26,同时,设置着色剂吸附芯41的前端浸入或接触到着色剂添加芯26的后端。
着色剂吸附芯41,以活性炭为粉末状或纤维状的多孔质状形成圆柱棒状体,油墨用液体31从着色剂吸附芯41导向着色剂添加芯26,同时,着色剂吸附芯41吸附从着色剂添加芯26扩散的着色剂,防止着色剂20向墨汁用液体31的收容部分侧移动。
(阀部件50)
以与着色剂吸附芯41的后端相对峙的状态,阀部件50固定在贯通孔65的后端。虽然图5示出详细情况,但该阀部件50,例如,由硅橡胶似的富有弹性的圆柱形形成,垂直于轴向的断面形成辐射状。即,对于贯通孔65的内壁,以辐射状的部位形成密切接触,在没有辐射状的部位没有形成密切接触,而是形成沟部51。
在阀部件50中的着色剂吸附芯41侧端部,形成整个周面扩展成薄壁裙形阀部分52。即,该阀部分52的设置是整个周面与贯通孔65的内壁形成密切接触。由该阀部分52将贯通孔65分成前后,这之间的极小压力差可使阀部分52脱离开贯通孔65的内壁,而形成连通路,起到了阀的功能。即,书写时,向着色剂添加芯26补充油墨用液体31,只向一个方向移动。
阀部件50,根据书写工具,其材料、形状,尤其是阀部分51的形状等,并不仅限于图示例。
(着色剂20)
在上述的着色剂添加芯26中浸渍着色剂20。由此,可达到着色剂20与油墨用液体31分开收容。由油墨用液体31导向笔尖部件10的过程中,着色剂20可添加到油墨用液体31中。
上述的着色剂添加芯,由纤维束形成棒状圆柱体。为了诱导油墨用液体31,该纤维束可采用适宜气孔率。作为通常书写工具所用油墨诱导芯的纤维束体,采用气孔率在30%以上的,但最好采用气孔率在40%以上的。这是为了浸渍着色剂20。
着色剂添加芯26并不限于由纤维束体形成,例如,也可用多孔质体形成。着色剂添加芯26也可用聚缩醛、聚丙烯、或聚酯等合成树酯形成。这时,在芯的外周面上,从一端到另一端连续设置多条毛细管沟、狭缝、和凹状部分,或者,在芯的内部,从一端到另一端设置多条贯通的毛细管沟、毛细管孔、或凹状部分。
着色剂添加芯26为了将着色的油墨导向笔尖部件10与油墨诱导芯27进行接触。
(笔尖部件)
书写工具前部分的笔尖部件10,根据书写工具的种类,可采用不同的种类,在本实施方案中,采用圆珠笔尖。圆珠笔尖是在其前端处保持自由旋转地的端珠12,伴随着旋转着色油墨渗出,并能书写。该着色油墨是通过着色剂添加芯26和油墨诱导芯27的油墨用液体31所形成的,到达着色剂添加芯26的油墨用液体31,在通过阀部件50后,而导向着色剂添加芯26、油墨诱导芯27。在圆珠笔尖10的内部,插入上述油墨诱导芯27的前端部分,由此,通过着色剂添加芯26,油墨诱导芯27的油墨而导向端珠12。
笔尖部件10,也可利用由毡子制成的书写用笔尖形成,也可利用由纤维束体制成的书写用笔尖形成,还可采用针式笔中使用的细管状书写用笔尖。
在不使用书写工具书写而长期连续处于放置状态,与以前的感观书写工具没有差异,存在着着色剂向油墨用液体中扩散的危险。
因此,为了在扩散过程中,捕获·吸附住着色剂,着色剂吸附芯41,由以活性炭为主材料的粉末状或纤维状物,以多孔质状形成棒状圆柱体,从着色剂吸附芯41将油墨用液体31导向着色剂添加芯26,同时,从着色剂添加芯26扩散的着色剂被着色剂吸附芯41所吸附,从而防止了着色剂20向液体收容部分81侧移动。
在不书写时,在阀部分52前后存在的油墨用液体31和添加有着色剂40的逆流的油墨形成一种分隔状态。添加有着色剂20的油墨,其中通过着色剂吸附芯41吸附着色剂20。由此,油墨用液体31的收容部分81,由阀部件50和着色剂吸附芯41形成双重保护。所以能长期保持恒定的色泽和浓度。
(油墨用液体、着色剂)
上述的油墨用液体31,在本实施方案中,使用了以前油墨展色剂。
本实施方案的着色剂20相当于以前油墨中的染料或颜料,将从以前的油墨汁中除去展色剂部分作为主体。本实施方案书写工具的使用者可以辨认出未着色的油墨用液体31,另一方面,当书写时,由于由笔尖部件10渗出的着色油墨进行书写,所以给书写工具使用者一种外观和使用感不一致的特异感觉。
(笔帽)
为了对上述书写工具保护笔尖部件10和防止干燥,具备了有底的筒状笔帽90。这种笔帽90,具有夹持在胸袋等中的夹具91,内部具有与笔尖部件10的形状相吻合的笔尖密闭室92。该笔尖密闭室92,由密闭用弹簧93形成可在轴向上进退,从而提高了笔尖部件10的密闭性,并能防止来自设在笔尖部件10上的空气孔11和尖端珠12产生的干燥。
将着色剂20向书写工具内部收容时,并不仅限于浸渍在着色剂添加芯26内。例如,虽然图示中省略,但也可以将调制成固体状或液体状的着色剂填充到设在调节器61中心处的孔中,也可将调制成液体状的着色剂涂布在该孔的内周面上,并使其固化。进而还可以将调制成液体状的着色剂涂布在液体诱导芯27的外周面上,使其固化,或者将调制成固体状的着色剂埋入到油墨诱导芯27的内部。还可以将调制成液体状的着色剂保存在油墨收容部分81以外的部位,伴随着油墨用液体31的流动,着色剂慢慢地添加到油墨用液体31中。
在本实施方案中,虽然示出了具有调节器61的书写工具,但本发明并不仅限于具有调节器的书写工具,例如,也可以用于不具有调节器的直液式信号笔、标记笔、或圆珠笔。
(第二实施方案)
图6和图7示出了本发明书写工具的第二实施方案,相当于图1中所示的“g”型式。
该书写工具具有圆筒状轴部件80,在该轴部件80的笔尖部件10侧的内部,固定用于以防止因液体收容部分中压力变化,而导致油墨用液体31从笔尖部件10泄漏出调节器61。
与第一实施方案的不同点,是沿调节器61的贯通穴65轴方向的中央处设置阀机构,同时,分别在该阀机构的后端固定着色剂吸附芯41,前端固定着色剂添加芯26,进而,位于着色剂吸附芯41的后端,在贯通孔65的后端孔中固定调节器用芯56。在轴部件80中的液体收容部分81中,将油墨用液体收容在液体筒30内。
上述阀机构的安装是使套筒53的外周部分,沿调节器61的贯通孔65轴方向大致中央处形成密切接触。在该套筒53的轴心孔内配置销子55,在该销子55的外周部分与套筒53的轴心孔之间,例如,设置由硅橡胶似的一类富有弹性的材料形成的阀体54。该阀体54,其外周部分固定在套筒53的轴心孔后方。在阀体54的内孔和套筒53的轴心孔中的笔尖部件10侧和销子55之间。形成从阀体54的后端到套筒53的前端有开通的间隙,油墨用液体31通过该间隙。在阀体54中的笔尖部件10侧端,形成全周上薄壁缩径的阀部件54a,该阀部件54a设置在销子55的外周部分上,整个周面形成密切接触。该阀部件54a受分段的上述间隙前后形成的微弱压力差而变形,阀部件54a从销子55的外周面上脱离而形成通路。
上述调节器用芯56,由多孔质状或纤维束状的芯等形成,起到了固定着色剂吸附芯41的功能,与此同时引导油墨用液体31到着色剂吸附芯41内,而且防止没有被着色剂吸附芯41吸附的着色剂20混入到液体收容部分81的油墨用液体31和调节器61的液体滞留沟内,作为更安全装置发挥功能。
当书写消耗油墨时,渐渐地,着色剂添加芯26后端的压力稍有降低,由阀部件54a分隔的间隙前后压力差,使阀部件54a变形,阀部件54a从销子55的外周面上脱离,形成通路,从着色剂吸附芯41向着色剂添加芯26,补充相当于消耗的油墨用液体31。
通过如上结构,在不书写时,存在于阀部件54a前后的液体形成隔离状态。在书写时,为了补充油墨用液体31,而呈现只向一个方向移动,不使用着色剂吸附芯41,由于在着色剂添加芯26的后端设有具有阀体54的阀机构,所以也可以将阀体54的后方成为液体收容部分81。因此,对于第二种实施方案的结构,使用者可辨认出未着色的油墨用液体31,另一方面,书写时,由于着色的油墨从笔尖部件10渗出,所以能给书写使用者一种外观和使用感不一致的特异感觉,并能长期保持其状态。
通过在阀体54后方设置着色剂吸附芯41和调节器用芯56,对于着色剂向油墨用液体的混入,形成了双重、三重的阻断机构,所以能保持墨汁用液体31无色透明,或者,油墨用液体31被着色,也能保持其色泽状态。
(第三实施方案)
图8中示出了第三实施方案。该实施方案相当于图1所示的“d”型式。这实施方案的书写工具,其轴部件80是由透明或半透明的合成树脂的圆筒体形成,在其轴部件80的前端,固定含有圆珠笔尖的笔尖部件10,相反端固定尾栓82。尾栓82上设有将轴部件80中的油墨用透明液体31的收容部分与外界连通的连通孔83。
在轴部件80中的笔尖部件10侧固定套筒53,在该套筒53和笔尖部件10之间确保着色剂收容部分21。在该着色剂收容部分21内,收容对油墨用液体31进行着色的着色剂20。
对于着色剂收容部分21,与笔尖部件10相对一侧,确保液体收容部分81,收容油墨用液体31。在油墨用液体31的后端,设置可跟踪油墨用液体31的消耗,而能移动的油脂状(也包括凝胶状)跟踪机构32。跟踪机构32,或者着色,或者混入内部中的各种填充物中,与防止跟踪机构在内部变形的效果相一致,可浸渍具有与跟踪机构32同等比重的树脂制的跟踪棒33,以加强外观的意外性等。
以适宜大小的固体状、粒状等填充设置着色剂20。根据需要,在上述着色剂收容部分21内插入适当大小、重量的数个搅拌子,在着色剂20混入油墨用液体31中时,可促进其溶解。
套筒53,以前端具有隔壁53a的筒状体形成,在这隔壁53a的中心部位形成,前面呈锥体状或球面状的阀体座53c。
在上述液体收容部分81中的笔尖部件10侧上形成与套筒53连通的导入孔53b。该导入孔53b靠着阀体座53c,关闭该导入孔53b的球阀53d位于此处。为了使球阀53d靠着此处,在着色剂收容部分21中的笔尖部件侧10和球阀53d之间压缩安装弹簧53e。
伴随着书写,由于油墨消耗而产生减压,由球阀53d隔断导入孔53d的状态,稍有缓解,油墨用液体31补充到着色剂收容部分21内。
笔尖部件10具有端珠12,和使该端珠12向外依靠着球用弹簧13,同时,还具有端珠12与着色剂收容部分21连通的油墨孔14。
以上结构适于具有适当粘性的凝胶状油墨用液体31。即,由隔壁53a和球阀53d保持油墨用液体31和着色剂20呈分离状态,利用插入搅拌子,可使着色剂20混入油墨用液体31中,促进溶解,在着色剂收容部分21内形成着色的油墨。
经过长时间,油墨用液体31和着色剂20的界面处,着色剂会逐渐进行扩散,例如,采用一种设计,使套筒53成为不透明筒体,使该筒体后端设定在导孔53b形成的接口的适宜后方,可保持外貌的新颖性。
隔壁53a是在轴部件80内,固定套筒53而形成,但也可以使隔壁在轴筒的内面形成一体。
例如,将油墨用液体作为低粘度的水性油墨用液体(例如展色剂)时,基本上也可以采用上述圆珠笔的结构。然而,这时,书写工具不用,而长期处于放置状态,也存在着色剂向油墨用液体中扩散的危险。
因此,为了在扩散过程中,捕获吸附着色剂,例如,可在油墨用液体和导入孔53b之间设置着色剂吸附芯。所谓着色剂吸附芯,是将以活性炭为主材料的粉末状或纤维状物形成多孔质的棒状圆柱体,可从油墨用液体收容部分31导入着色剂添加芯,同时,可吸附扩散的着色剂,防止着色剂向液体收容部分一侧移动。
(第四实施方案)
以下利用图9和图10,对作为第四实施方案的两头式书写工具进行说明。该实施方案相当于图1中示出的“i”型式。
如图9所示,这种两头式书写工具由以下部分形成,即,透明的筒状轴部件80、固定在两端的笔尖部件10,10、位于轴部件80中央处的液体收容部分81、位于该液体收容部分81和两个笔尖部件10,10之间,将收容在液体收容部分81内的油墨用液体31送入各个笔尖部件10,10内,并限制着色剂20移动的限制部件40,40,和为防止收容部分内部压力增减的压力调节部件60,60。
以下将具有特征的结构为中心,参照图10进行说明。
图10所示的结构类似于图3等所示的第一实施方案,对于笔尖部件10、空气孔11、端珠12、油墨诱导芯27、油墨用孔14、着色剂添加芯26、限制部件40、调节器61、等的详细说明省略。
图3等所示的第一实施方案。与在第一实施方案中采用的阀部件50形状有很大的不同。
进行更详细的说明:第一实施方案中采用的阀部件50,是由硅橡胶一类的富有弹性的材料所形成,但是,在第四实施方案中,具有几乎不变形的套筒53、和球阀53d形成。
在套筒53的中央处,具有导入孔53b,以使液体收容部分81的油墨用液体31与笔尖部件10连通。由于该导入孔53b与球阀53d相接触,所以形成阀体座53c向笔尖部件10一侧扩开。该阀体座53c与球阀53d相接触时(不是书写状态的笔尖部件10位于上方时),会隔断空气流通。在书写时,笔尖部件10位于下方,球阀53d向笔尖部件10一侧移动,形成开阀状态,油墨用液体31向笔尖部件10一侧供入。
虽然以球阀53d进行说明,但不限于球状的,也可以是圆锥状的等。
本实施方案的两头式书写工具,在油墨用液体31中,作为非溶解物39,可加入塑料物的薄板、塑料制的小物件、或金属制的薄膜等。这种非溶解物39与油墨用液体31具有大致同等的比重,书写时,在油墨用液体31中处于摇动态。为此形成一种视觉崭新的书写工具,相当于图1所示的“j”型式。
(第五实施方案)
关于本发明在毡笔中采用第五实施方案,一边参照图11一边说明。该实施方案相当于图1中所示的“d”型式。
该实施方案具有筒状的轴部件80、和固定在该轴部件80一端的,具有从其尖端渗出有色油墨时,构成笔尖部件10的毡件。油墨用液体的收容部分省略图示,位于轴部件80内部笔尖部件10的相反侧,轴部件80的筒侧面由透明树脂形成。
在笔尖部件10中,固定吸收添加到油墨用液体中以形成有色油墨的油墨诱导芯27、和与该油墨诱导芯27中的笔尖部件10相反一侧连接的传递轴28。在传递轴28中的油墨汁诱导芯27的相反一侧,通过狭小的径段差具有将固定插入部件28a,插入下述的阀部件50的部件中。
油墨诱导芯27和传递轴28的连接部分,也由传递轴28的狭小径形成段差,使用于添加到油墨用液体中形成有色墨汁的着色剂20位于通过存在的段差所形成的空间。
本实施方案中,需要时可供入需要量的油墨用液体,在不书写时,可阻断供入,所以具有阀部件50,这种阀部件50,在插通上述传递轴28的筒状体50a内部形成。该筒状体50a位于着色剂20和油墨汁用液体的收容部分之间,在着色剂20侧安装内径比筒体50a狭小的内筒体50b。在与该内筒体50b相反侧的端部形成狭小内径的段差50c。
在筒状体50a内安装阀体54,通过插入的插入部件28a与传递轴28连接。该阀体54具有在与段差50c之间外装有圈状弹簧53e的弹簧安装部分54a、和与内筒体50b相接触的阀部分52。
在不使用时(图11中(a)),利用压缩安装的弹簧53e弹力,使阀部分52与内筒体50b相接触。
而在书写时(图11中(b)),笔尖部件10通过比弹簧53e弹力更强的力,压向纸面时,阀体52与内筒体50b之间形成油墨用孔14。这时,油墨用液体,从该油墨用孔14通过传递轴28和内筒体50b之间的间隙,到达着色剂20。在油墨用液体中添加着色剂20形成有色油墨,该有色墨汁渗入油墨诱导芯27内,并以笔尖部件10渗出。
图11中以“S”示出了阀操作机构的行程。
着色剂20添加到油墨用液体中形成有色油墨,该有色墨汁完全不使用时,书写也就终止。当失去将笔尖部件10压向纸面的力时,依靠弹簧53e弹力,使阀部件52与内筒体50b相接触,阻止了逆向流动。因此,能抑制有色油墨到达油墨用液体的收容部分内,从而能长时间内保持收容油墨用液体部分的透明性。
(第六实施方案)
图12中示出的第六实施方案类似于第五实施方案,不同之处是收容着色剂20的部位不同,安装了限制部件40。就其意义,相当于图1中的“h”或“g”型式。
首先,油墨诱导芯27的轴向长度狭小,扩大了着色剂20的安装部位。因此,大大确保了将着色剂20添加到油墨用液体中形成有色墨汁的部位。
在阀体54相反的笔尖部件10侧,安装以活性炭为主剂的限制部件40,垂直阀体54轴向的断面,从圆筒外周形成四条辐射状,该辐射部分之间是限制部件40的安装部位。由此,由阀部件50没有阻断的有色墨汁,可更完全地到达油墨用液体的收容部分。
(第七实施方案)
图13中示出的第七实施方案类似于第六实施方案,不同之处是限制部件40的形状和安装部位。该实施方案相当于图1所示的“h”型式。
保留了第六实施方案中原有的传递轴28的所处部位和形状。
另一方面,将与传递轴28和油墨诱导芯中笔尖部件10相反侧形成限制部件的本体40a,而在油墨诱导芯27中笔尖部10侧浸渍着色剂。限制部件本体40a和油墨诱导芯27的外周,由外皮40b覆盖。该外皮40b中的和笔尖部件10的相反侧,形成外皮孔40c。当阀打开时,油墨用液体31进入该外皮孔40c,添加着色剂20后形成的有色油墨,从笔尖部件10渗出。
着色剂40,其周围由外皮40b覆盖,与笔尖部件10的相反侧,存在限制部件的本体40,进而由于设有阀,所以能抑制对油墨用液体31进行扩散。
(第八实施方案)
图14中示出第八实施方案,在使用者使整个书写工具在轴向上往复动作时,阀部件50的开闭,依赖于球阀53d与阀体54的接触。相当于图1中所示“h”型式。
笔尖部件10,通过油墨诱导芯27、传递轴28与阀部件50连接,在连接轴28的阀部件50侧,有着色剂20,阀部件50具有筒状体50a、在该笔尖部件10侧内装的内筒体50b、该内筒体50b的笔尖部件10相反侧中内装的阀体54、和使该阀体54靠在笔尖部件10侧的弹簧53e。在阀体54和插入内筒体50b中的传递轴28之间,形成流入油墨用液体的空间,球阀53d和限制部件40位于此处。
使用这种书写工具的使用者,在书写时,感觉到油墨渗出不好时,使用者以笔尖部件10向下的状态,使整个书写工具在轴向上作往复动作。使球阀53d与阀体54相接触,弹簧53e弹力,被打开的瞬间,阀被打开,而流入油墨用液体。这样该油墨汁用液体中添加着色剂,形成有色油墨,可从笔尖部件10渗出。
空气置换(向轴部件80内导入外气),此功能由可通气的油墨诱导芯27承担,为了达到新功能,适当调整油墨诱导芯27的气孔率。
(第九实施方案)
图15中示出的第九实施方案类似于第八实施方案,不同点是着色剂20的位置、和有无限制体40。该实施方案相当于图1所示的“d”型式,不具有限制体40。着色剂20的位置,是围绕连接轴28,使可流入的油墨用液体与着色剂20的接触面积大于第八实施形态。
(第十实施方案)
图16中所示的第十实施方案,特征是在书写工具上安装笔帽90时,采用了功能的阀部件,该实施方案相当于图1中所示的“h”型式。
作为阀部件,采用了球阀53d,在球阀53d中的笔尖部件10侧设有球阀移动限制体53f,在与笔尖部件10相反一侧设有过滤物53g。
笔帽90,在对笔尖部件10适当安装时,具有使阀部件形成闭阀状态的结构。即,对于内装在轴部件10内的球阀53d,为了通过磁力形成闭阀状态,所以将由磁性体材料形成的球阀吸附部件94固定在笔帽90上。通过使球阀53d、球阀吸附部件94中的一方或双方形成磁铁而达到。球阀吸附部件94的位置,在安装笔帽90时,与形成闭阀状态的位置相比,稍稍靠近与笔尖部件10相反一侧。
通过以上结构,安装笔帽90时,笔尖部件10可以向下,也可以向上,球阀53d被球阀吸附部件94所吸引,保持住闭阀状态。若摘下笔帽90时,球阀53d可自由活动。例如,书写时,笔尖部件10向下,作为阀部件形成开阀状态,所以油墨用液体可供入到着色剂添加芯26中,有色油墨可从笔尖部件10渗出。
(第十一实施方案)
图17中所示的第十一实施方案,作为书写工具的使用者操作阀部件50的阀操作机构,在轴部件80中与笔尖部件10相反侧端部具有操作部分59等。该实施方案相当于图1中所示的“e”型式。
在图11等中所示的实施方案中,作为是否通过将笔尖部件10压向纸面形成进退的阀操作机构,本实施方案中采用的笔尖部件10是所谓的“画笔”(笔パン),由于不适宜将笔尖部件10压向纸面的操作,所以在轴部件80中与笔尖部件10相反侧的端部具有操作部件59等。使着色剂20位于笔尖部件10和阀部件50之间。
笔尖部件10,即使不是“画笔”,当然也可以采用阀操作机构,使与笔尖部件10相反侧的端部具有操作部件59等。
操作部件59,是依靠棒式弹簧58的弹力,通常压向外侧(图17(a)),压入抗拒该弹力的操作部分59,通过轴部件80的轴芯与阀体54连接,内装的阀棒57将阀部件50中的阀体54打开(图17(b))。为了表示阀棒57等,省略图示的油墨用液体从收容部分向着色剂20供给油墨用液体,并将有色油墨供给笔尖部件10。阀体54通过弹簧53e,通常是关闭的,所以收容部分中的油墨用液体可在相当长的期间内保持透明性。
图17中,以“S”示出了阀操作机构的行程。
伴随着油墨用液体的消耗,轴部件10内部形成负压,阀打开时,外气通过笔尖部件10、着色剂20、阀部件50供入到轴部件10内,以解除负压状态。换句话说,作为笔尖部件10,采用画笔等时,要选择可向轴部件10内供给外气的气孔率的材质。
(第十二实施方案)
图18中所示的第十二实施方案类似于第十一实施方案。不同点是阀部件50中的阀机构形成了所谓的双重阀,相当于图1中的“e”型式。
对于设在阀棒57侧的阀体54,以夹持弹簧53e的方式,在阀部件50中的笔尖部件10侧,设置第二个阀70。这第二个阀70,通过阀操作机构的操作,和阀体54同时打开(图18(b)),或关闭(图18(a))。图中以“S示出阀操作机构的行程。
通过设置与阀体54连动进行开关的第二个阀70,更确实地防止住有色油墨的逆向流动,并使收容部分中的油墨用液体能长时期保持透明性。
(第十三实施方案)
图19中所示的第十三实施方案类似于第十二实施方案。不同点是笔尖部件10形成端珠笔,相当于图1中所示的“e”型式。
图19(a)中示出了阀体54和第二阀70的关闭状态,图19(b)中示出了阀体54和第二阀70的打开状态。图中以“S”表示阀操作机构的行程。
着色剂20形成圆筒形,配置在阀部件50和笔尖部件10之间。圆筒形的着色剂20,其中中央孔起到了空气通路的功能。
油墨用液体的收容部分,伴随着温度上升等,压力也上升时操作阀操作机构,油墨用液体快速流入笔尖部件内,笔尖部件为毡笔或画笔时,笔尖部件,其物具有释放压力的功能。伴随着书写,减压,空气从外部进入。然而,像这种实施方案,笔尖部件10为端珠时,需要具有调节压力上升和伴随书写减压功能的其他部件。因此,在笔尖部件10中,设有像覆盖油墨用孔14的海绵状笔尖吸收体15、不使被该笔尖吸收体15吸收的油墨向外泄漏的吸收体罩16、和设在该吸收体罩16上的,不泄漏油墨,但能流通空气的贯通孔17。
以下对调制油用液体时使用的水、水溶性有机溶剂、润滑剂、防腐剂、防锈剂、pH调节剂、防干燥剂、增粘剂、及乳剂等作详细描述。
(水)
作为水,例如可使用精制水、蒸馏水、或离子交换水等。
(水溶性有机溶剂)
作为水溶性有机溶剂,例如有以下几种,(1)异丙醇、丁醇等的醇类;(2)丙酮、甲乙酮等的酮类;(3)四氢呋喃、二噁烷等的醚类;(4)乙基乙酸酯、碳酸丙烯酯等的酯类;(5)乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1,5-戊二醇、1,2,6-己三醇、硫二甘醇、甘油等多元醇类;(6)乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二乙醚、乙二醇单-正-丙醚、乙二醇异丙醚等多元醇类的低级烷基醚;(7)脲、吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮等的含氮化合物;(8)二甲基亚砜、四亚甲基亚砜等含硫化合物;(9)聚甘油环氧乙烷加成物等的甘油衍生物等。
这些可各自单独使用,也可以2种或以上组合使用,所用溶剂的总量没有特殊限定,优选是辅助溶剂以0.5~重量%的范围存在。
(润滑剂)
作为润滑剂,例如可使用聚氧乙烯烷基醚的磷酸酯、聚氧乙烯烷基烯丙基醚的磷酸酯、亚油酸钾、蓖麻酸钠、油酸钾、油酸钠、甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、聚乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯亚烷基醚、聚氧乙烯植物固醇、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯羊毛酯、聚氧乙烯羊毛脂醇、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯脂肪酸酰胺、聚氧乙烯烷基苯甲醛缩合物等。
这些各自可单独使用,也可2种或以上组合使用。
(防腐剂)
作为防腐剂,例如可用脱氢醋酸钠、1,2-苯并噻唑啉-3-酮、安息香酸钠、2-吡啶硫醇-1-氧化物钠盐、酚等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上混合使用。
(防锈剂)
作为防锈剂,例如可使用甲苯三唑、苯并三唑及其衍生物、磷酸辛酯、硫代磷酸二辛酯等脂肪酸磷衍生物、咪唑、苯并咪唑及其衍生物、苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、辛基氧甲烷膦酸、二环己基铵·氮化物、二异丙基铵·氮化物、炔丙醇、二烷基硫脲等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上组合使用。
(pH调节剂)
作为pH调节剂,例如可使用氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠、氨、甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、丙基胺、二丙基胺、三丙基胺、丁基胺、二丁基胺、三丁基胺、异丁基胺、二异丁基胺、2-丁烷胺、N-(1-甲基丙基)-1-丙胺、N,N-二甲基丁基胺、1,2-二甲基丙基胺、N-乙基-1,2-二甲基丙基胺、烯丙基胺、二烯丙基胺、三烯丙基胺、N,N-二甲基烯丙基胺、N-甲基二烯丙基胺、3-戊基胺、N,N-二异丙基乙基胺、2-(羟甲基氨基)乙醇、2-氨基丙醇、3-氨基丙醇、三乙醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1丙醇、N-异丁基二乙醇胺、3-甲氧丙基胺、3-丙氧丙基胺、3-异丙氧丙基胺、3-丁氧丙基胺等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上组合使用。
(防干燥剂)
作为防干燥剂,例如可使用脲、硫脲、乙烯脲、还原淀粉分解物、还原糊精、还原麦芽糊精等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上组合使用。
(增粘剂)
作为增粘剂,例如可使用阿拉伯橡胶、龙胶、刺槐豆胶、瓜耳胶、及其衍生物、海藻酸、海藻酸盐、果胶、角叉菜胶(カラギ一ナン)、明胶、酪蛋白、酪蛋白钠、黄原胶、枸橡胶(ラムザガム)、藜芦胶(クユランガム)、茱萸胶(ジュラングム)、葡聚糖、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、淀粉乙二醇酸钠、羊毛脂衍生物、脱乙酰壳多糖衍生物、乳蛋白、聚环氧乙烷、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯甲醚、聚乙烯吡咯烷酮及其衍生物、聚丙烯酸树脂、交联型聚丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂的碱金属盐等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上组合使用。
(乳剂)
作为乳剂,例如可使用聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲基酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、苯并三氨基三嗪树脂、环氧树脂、α,β-乙烯基不饱和酸(例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸等)、丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯(例如,丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯等)、乙烯芳香族化合物(例如,苯乙烯、乙烯甲苯),共聚得到的物质等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上组合使用。
(着色剂60)
上述着色剂60相当于以前油墨中的染料或颜料,是从以前的油墨中除去展色剂部分,作为主体的物质。
例如,可以将以前油墨中的染料或颜料,原样使用,调制成固体状或高浓度液体状的着色剂60。
例如,通过向以前油墨的展色剂中,溶解或分散大量的染料或颜料,也可调制成高浓度的液状着色剂60。
具体讲,这些着色剂60,例如通过原样使用以下物质调制,即,直接染料、酸性染料、碱性染料、荧光染料、或食用染料等染料、或者无机系颜料、有机系颜料、无机系荧光颜料、或有机系荧光颜料等。
以下进一步对调制着色剂60时使用的直接染料、酸性染料、碱性染料、荧光染料、食用染料、无机系颜料、有机系颜料、无机系荧光颜料、有机系荧光颜料、非离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、及水溶性高分子作详细说明。
(直接染料)
作为直接染料,例如可使用C.I.直接黑17、同19、同22、同32、同38、同51、同71、C.I.直接黄-4、同26、同44、同50、C.I.直接红-1、同4、同23、同28、同31、同37、同39、同75、同80、同81、同83、同225、同226、同227、C.I.直接兰-1、同15、同71、同86、同106、同119等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上组合使用。
(酸性染料)
作为酸性染料,例如可使用C.I.酸性黑1、同2、同24、同26、同31、同52、同107、同109、同110、同119、同154、C.I.溶剂黑5、C.I.酸性黄-7、同17、同19、同23、同25、同29、同38、同42、同49、同61、同72、同78、同110、同141、同127、同135、同142、C.I.酸性红8、同9、同14、同18、同26、同27、同35、同37、同51、同52、同57、同82、同87、同92、同94、同111、同129、同131、同138、同186、同249、同254、同265、同276、C.I.酸性紫萝兰15、同17、C.I.酸性兰-1、同7、同9、同15、同22、同23、同25、同40、同41、同43、同62、同78、同83、同90、同93、同103、同112、同113、同158、C.I.酸性绿3、同9、同16、同25、同27等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上组合使用。
(碱性染料)
作为碱性染料,例如可使用C.I.碱性黄-1、同2、同21、C.I.碱性橙2、同14、同32、C.I.碱性红1、同2、同9、同14、C.I.碱性紫萝兰1、同3、同7、C.I.碱性棕12、C.I.碱性黑2、同8、C.I.溶剂紫萝兰8、C.I.碱性绿-4、C.I.溶剂兰2、C.I.溶剂红49、C.I.碱性兰-9等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上组合使用。
(荧光染料)
作为荧光染料,例如可使用C.I.酸性黄-7、或C.I.碱性红-1等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上组合使用。
(食用染料)
食用染料,绝大部分包括在直接染料或酸性染料中,作为这些不包括的,例如可用C.I.食用黄-3。
(无机系颜料)
作为无机系颜料,例如可使用氧化钛、碳黑、铁丹、氧化铬、铁黑、钴兰、铝白、氧化铁黄、维利迪安颜料(颜料绿18)(リジアン)、硫化锌、锌钡白、镉黄、朱红、锌钡红、黄铝、钼酸橙、铬酸锌、铬酸锶、白炭黑、高岭土、滑石、群青、沉淀硫酸钡、重晶石粉、碳酸钙、铅白、绀青、锰紫罗兰、铝粉、不锈钢粉、镍粉、铜粉、锌粉、黄铜粉等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上组合使用。
(有机系颜料)
作为有机系颜料,例如可使用偶氮媒色颜料、不溶性偶氮颜料、螯合偶氮颜料、酞菁颜料、苝及苝酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、色淀染料、硝基颜料、亚硝基颜料等有机系颜料、更具体讲可使用酞菁兰(C.I.74160)、酞菁绿(C.I.74260)、汉撒黄3G(C.I.11670)、双偶氮黄GR(C.I.21100)、永久红4R(C.I.12335)、亮胭脂红6B(C.I.15850)、喹吖啶酮红(C.I.46500)等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上组合使用。
(无机系荧光颜料)
作为无机系荧光颜料,例如可使用硫化锌等重金属盐,向高纯度的碱土金属硫化物中,添加微量铜、银、锰等活化剂、高温烧成的物质。
(有机系荧光颜料)
作为有机系荧光颜料,例如可使用将荧光染料溶解在合成树脂载体中的固溶体。作为此处所说的荧光染料,有C.I.酸性黄-7和C.I.碱性红-1等,作为此处所说的合成树脂,有氯乙烯树脂、醇酸树脂、碱性树脂等。
(非离子系表面活性剂)
作为非离子系表面活性剂,例如可使用聚氧乙烯高级脂肪酸酯、多元醇的高级脂肪酸偏酯、糖的高级脂肪酸酯等,更具体讲可使用甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨聚醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、聚乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯亚烷基醚、聚氧乙烯植物醇、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯羊毛脂、聚氧乙烯羊毛脂醇、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯脂肪酸酰胺、聚氧乙烯烷基苯基甲醛缩合物等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上混合使用。
(阴离子系表面活性剂)
作为阴离子系表面活性剂,可使用高级脂肪酸酰胺的烷基化磺酸盐、和烷基烯丙基磺酸盐等,具体讲可使用烷基硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、N-酰氨基酸盐、N-酰甲基牛磺酸盐、聚氧乙烯烷基醚醋酸盐、烷基磷酸盐、聚氧乙烯烷基醚磷酸盐等。
这些可各自单独使用,也可2种或以上混合使用。
(水溶性高分子)
作为水溶性高分子,可使用聚丙烯酸、丙烯酸共聚物、马来酸树脂等,具体地可使用丙烯酸树脂、苯乙烯丙烯酸树脂、苯乙烯马来酸树脂等树脂,以盐的形式形成水溶性物。
这些可各自单独使用,或2种或以上组合使用。
(轴部件)
作为形成透明的轴部件,多数使用聚丙烯(PP)。然而,并不限于聚丙烯。例如也可将以下化合物作为材料形成,即,聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯丁缩醛(PVB)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚醋酸乙烯(PVAC)、聚乙烯甲醛(PVF)、聚二氯乙烯等乙烯系、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯·丙烯腈共聚物(AS)、ABS等聚苯乙烯系、乙烯·醋酸乙烯共聚物(EVA)等聚乙烯系、聚甲基丙烯酸甲基酯(PMMA)、改性丙烯酸等丙烯酸系、三氟化氯乙烯(PCTFE)、四氟化乙烯(PTFE)、四氟化乙烯·六氟化丙烯(FEP)、氟化亚乙烯(PVDF)等氟树脂、聚缩醛(PA)、聚碳酸酯(PC)、苯氧基·聚酯(PETP)、聚氨酯(PU)、酚·甲醛树脂(PF)、脲树脂(UF)、黑素·甲醛树脂(MF)、环氧树脂(EP)、呋喃树脂(FF)、二甲苯树脂(XF)、硅树脂、耐纶等。
以下示出实施例和比较例,更详细地说明本发明。
(实施例4)
制造下述结构的书写工具。
首先制造下述组成的油墨用液体。
精制水:58.45重量%
N-甲基-2-吡咯烷酮(水溶性有机溶剂):30重量%
甘油(水溶性有机溶剂):10重量%
聚氧乙烯月桂醚磷酸酯(表面活性剂):0.5重量%
三乙醇胺(pH调节剂):1.0重量%
苯并三咪(防锈剂):0.05重量%
制造下述组成的着色剂。
高硅耐酸铁红C-GH(染料、保土ケ谷化学工业社制):10重量%
乙基醇:90重量%
同样将上述油墨用液体填充到上述实施方案所示两头式书写工具的油墨用液体收容室内,同时将上述着色剂浸渍到两头式书写工具的着色剂添加芯中后,并进行干燥。
在着色剂添加芯和油墨用液体收容室之间,以与着色剂添加芯接合的方式,设置具有毛细管吸力的物质的捕获液体诱导芯。作为着色剂浸渍体和捕获液体诱导芯,可用如下物质。
着色剂浸渍体:聚酯纤维束芯(外皮以树脂涂覆)气孔率60%。
捕获液体诱导芯:聚酯纤维束芯(外皮以树脂涂覆)气孔率35%
(比较例4)
从上述实施例4中除去捕获液体诱导芯,着色剂浸渍体直接与油墨用液体收容室接触的书写工具,作为比较例4。
(实施例5)
制造下述结构的两头式书写工具。
首先制造下述结构的油墨用液体。
高硅耐酸铁黄C-GNH(染料、保土ケ谷化学工业社制):0.01重量%
精制水:54.04重量%
2-吡咯烷酮:30重量%
甘油:10重量%
苯乙烯丙烯酸树脂J-61J(增粘剂、ジヨンソンポリヌ一社制):5重量%
钾皂H(表面活性剂):0.3重量%
酚(防腐剂):0.1重量%
氨水(pH调节剂):0.5重量%
苯并三唑(防锈剂):0.05重量%
制造下述组成的着色剂。
高硅耐酸铁黄C-GNH(染料、保土ゲ谷化学工业社制):10重量%
乙基醇:90重量%
同样,将上述油墨用液体填充到书写工具的油墨用液体收容室内,同时将上述着色剂浸渍到两头式书写工具的着色剂添加芯中,并进行干燥。
在着色剂添加芯和油墨用液体收容室之间,以与着色剂浸渍体20接触的方式,设置具有毛细管吸力物质的捕获液体诱导芯。作为着色剂浸渍体和捕获液体诱导芯,可使用以下物质。
着色剂浸渍体:聚酯纤维束芯(外皮以树脂涂覆)气孔率60%
捕获液体诱导芯:丙烯腈丁二烯橡胶加工制品(多孔质体)气孔率50%
(比较例5)
由上述实施例5,去除捕获液体诱导芯,而使着色剂添加芯直接与油墨用液体收容室接触的书写工具。
上述实施例4、实施例5、和比较例4、比较例5中的任何一种书写工具,都是将油墨用液体和着色剂分开收容。
进而,实施例4、实施例5、和比较例4、比较例5中的任何一种书写工具都可使笔尖部件呈现规定色彩(红、黄)的油墨进行记录。
将该书写工具在常温下横行放置1个月后,比较油墨用液体的状态和书写性能,结果示于表2。
表2油墨用液体和书写性能随时间的变化
| 评价书写工具 | 组装后油墨用液体的外观 | 经过时间后的油墨周液体的外观 | 书写性能 |
| 实施例4 | 无色透明 | 无色透明 | 良好 |
| 实施例5 | 着成淡黄色 | 着成淡黄色 | 良好 |
| 比较例4 | 无色透明 | 赤色透明 | 良好 |
| 比较例5 | 着成淡黄色 | 着成淡黄色 | 良好 |
从两头式书写工具的两个笔尖渗出不同色彩油墨时,各笔尖部件都能呈现规定色彩(红、黄、或黑)的油墨汁进行书写,与表2所示结果一样。
工业利用性
本发明可应用于制造油墨用的书写工具领域。作为这种书写工具,是将油墨所含有油墨用液体和着色剂分开收容,在油墨用液体导向笔尖部件的过程中着色剂添加到油墨用液体中形成有色油墨,可以该有色墨汁进行书写。
Claims (8)
1.一种书写工具,是其中油墨用液体和着色剂分开收容的书写工具,包括以下部分:
筒状的轴部件;
固定在该轴部件的一端,从尖端渗出有色油墨的笔尖部件;
收容在上述轴部件中,构成从笔尖部件的尖端渗出有色油墨主体的油墨用液体;
向上述油墨用液体中添加以形成有色油墨的着色剂,和
将着色剂与油墨用液体分开的阀部件;
轴部件的筒侧面中,收容油墨用液体的部分,至少一部分为透明的,
上述阀部件位于油墨用液体收容部分和着色剂之间,
对于油墨用液体的收容部分,具有防止该收容部分内压力增减的压力调节部件。
2.一种书写工具,是其中将油墨用液体与二个着色剂分开收容的笔书写工具中,包括以下部分:
筒状的轴部件;
固定在该轴部件两端的,从尖端渗出有色油墨的二个笔尖部件;
收容在上述轴部件中,构成从笔尖部件的尖端渗出有色油墨主体的油墨用液体;
向上述油墨用液体中添加以形成有色油墨的二种着色剂,
用于阻断二种着色剂中的任何一种与油墨用液体的二个阀部件,
轴部件的筒侧面中,收容油墨用液体的部分,至少一部分是透明的,
二个阀部件位于油墨用液体的收容部分和一种着色剂之间,和
对于油墨用液体的收容部分,具有用于防止收容部分的内压力增减的压力调节部件。
3.根据权利要求1或2任一项记载的书写工具,其中阀部件,在书写时,打开,不书写时,关闭,形成与笔尖部件连动的结构。
4.根据权利要求3记载的书写工具,其中,具有可操作阀部件开闭的阀操作机构。
5.根据权利要求1或2记载的书写工具,其中在油墨用液体的收容部分内,具有着色剂吸附物质,以从进入添加有着色剂的有色油墨中吸附着色剂。
6.根据权利要求1或2记载的书写工具,其中,在阀部件和油墨用液体收容部分之间,具有限制部件,以阻止着色剂向油墨汁用液体方向移动。
7.根据权利要求1或2记载的书写工具,其中,在阀部件和着色剂之间具有限制部件,以阻止添加有着色剂的有色油墨进行扩散。
8.根据权利要求1或2记载的书写工具,其中,在油墨用液体的收容部分内,分散有与油墨用液体同等比重的非溶解物。
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