书写用具的制作方法

专利名称：书写用具的制作方法
技术领域：
本发明涉及直接储液墨的储墨型书写用具。若将进一步特定，本发明则涉及使向笔体供给的墨水压力保持恒定的储墨型书写用具。
一般来说，若将书写用具按其储墨形式加以区分，则可有向墨室填充棉等多孔体通过毛细管力保持墨的所谓中棉型，和直接在储墨室内储液墨的所谓储墨形的书写用具。
上述的中棉型书写用具，虽然结构简单，但墨水保持量少，而是通过毛细管力向笔体供给墨水，因此，这种向笔体供给墨水的流量有限制，并且在快迅书写时，向笔体的墨水供给量不足，笔迹具有飞白等不适宜的情况。
其次，上述的储墨型书写用具，可储大量墨水，而且向笔体供给墨水的流量从原理上来说是不受限制的，因此，即使快迅书写时，也有不产生笔迹飞白等优点。然而，这种储墨型书写用具需要设置补偿因温度变化等所导致的储墨室空气或墨水的膨胀、收缩，以及因书写用具姿势变化而导致的水头压的变化等的机构和控制向笔体供给墨水的流量的机构，从而结构变得复杂。还有一个缺点是，即使设置了这样的补偿机构，由于条件的不同，加之温度或气压、书写用具的姿势变化等，向笔体供给墨水的压力或流量也变得不稳定等。
这种储墨型书写用具结构有各种各样的。作为其代表者，例如设置有用于已有的所谓自来水笔上的蛇腹式供墨器。这种供墨器在由截面积小的蛇腹式流路所构成的供墨器内靠毛细管力保持墨水的。于是，在储墨室内的空气等膨胀时，剩余的墨水挤出并保持在供给墨器内，而在储墨室内的空气等发生收缩时，保持在该供墨器内的墨水吸入并返回储墨室内，这样，即补偿储墨室内的膨胀、收缩并使压力维持恒定。
此外，另外一种结构的书写器，有使用滑动栓的，它是将储墨室作成圆筒状，同时使其尾端侧与大气连通，使内部保持气密及液密并设置沿轴向自由滑动的滑动栓，通过该滑动栓划分储墨室内的墨水与空气。这种书写用器是，对墨水的膨胀、收缩及书写的墨水消耗对应，该滑动栓滑动，使墨水的压力维持与大气压大致相等的一定压力。还有，为了控制向笔体的墨水供给，可采用在储墨室与笔体之间设置由微小差压开阀的机构等手段。
但是，这些书写用具，无论哪一种虽然都可以补偿储墨室内的空气或墨水的膨胀或收缩，但是却不能充分地补偿因书写用具的姿势而导致的水头压的变化。即是说，书写时是将书写用具以大致垂直立着使用的，因此若储墨室内部的墨水自由表面与达到笔体轴向的深度，例如为80mm，则产生相当于这80mm的水头压。这样的水头压虽然是微小的压力，但是，由于笔体种类的不同，若这样的水头压作用，则笔迹发生变化，而且有发生从笔体挤压出墨水的所谓落滴的情况。
上述的笔体中有各种形式，但作为一般广泛使用的，有在圆珠支持具的前端部自由转动地维持有圆珠的所谓圆珠尖，和由固定了纤维等的多孔体组成的所谓毡尖。这些各种笔体虽然各有其特性，但作为共同的重要特性要素为墨水密封压力与墨水抽出压力。
也就是说，通过这些笔体，例如在圆珠尖的情况下通过圆珠与圆珠支持具间的间隙，在毡尖的情况下通过纤维之间的间隙的毛细管力保持墨水而起着密封作用，而可维持该密封作用的范围内外的差压是墨水密封压力。若笔体的内外差压超过该墨水密封压力，例如内压比墨水密封压力高，则通过这些间隙而压挤出内部的墨水，产生所谓的滴落，而若内部的压力低于墨水密封压力，则这些间隙内的墨水被吸入，并通过该间隙而空气被吸入储墨室内。
此外，这些笔体若通过书写，所述间隙内的墨水被消耗，则来自内部的新墨水在该间隙吸出，而吸出该新墨水的压力为墨水抽出压力。因此，内部压力低于该墨水抽出压力时，就不能书写。这种墨水密封压力及墨水抽出压力虽然由于笔体种类的不同而不同，但是在同种笔体的情况下，这种墨水密封压力与墨水抽出压力大致相同。
可是，上述的圆珠尖在墨水粘度高的油性墨水的情况下为100mm左右的墨水密封压力以及墨水抽出压力，但是在粘度低的水性墨水或使用了挥发性溶剂的速干性墨水的情况下只为约20mm。还有，毡尖一般具有100mm至数100mm高的墨水密封压力及墨水抽出压力。
上述的毡尖由于其墨水密封压力，即自身的毛细管力导致的墨水保持力高，所以在不吸水性的书写面例如在树脂膜等上面只以少量墨水即可书写，一般在这些书写面上只以“淡地”书写。与此相反，使用水性墨水、速干性墨水的圆珠尖自身的保持墨水力弱，因此也可在树脂膜等无吸水性的表面上“浓地”书写。尤其，在使用速干性墨水时，转印在该树脂膜上的墨水瞬时干燥了，因此，即使在过去不可能书写的聚乙烯膜等排水性材料表面上亦可书写。还有一个特征是，该圆珠尖是通过圆珠的转动使附着在表面上的墨水转印在书写面上，所以所书写线条轮廓清晰且亦可细线条地书写等，是理想的。
然而，使用这样的水性或速干性墨水的圆珠尖，如上所述，是只有20mm左右的墨水密封压力及墨水抽出的压力，因此，在使用这种圆珠尖的书写用具需要稳定地控制使向该圆珠供给墨水的压力与外部，即大气压大致相等的压力。
还有，毡尖，如前所述，墨水密封压力及墨水抽出压力大，而且一产生内外的差压，则不产生落滴或空气吸入并保持在这种毡尖内的墨水量容易发生变化。因此，即使内部压力很少但一变高，则在这种毡尖内含有的墨水量增加，成为所谓墨水富裕状态，笔迹变浓为所不理想。相反，若内部压力少而变低时，则在这种毡尖内保持的墨水量变少，成为所谓的墨水贫乏状态，笔迹变淡为不理想。因此，即使是具有该毡尖的书写用具，最好也要稳定控制供给墨水的压力，这也是理所当然的。
然而，所述的供墨器的机构基本上只能起到补偿储墨室内空气等膨胀、收缩并将储墨室内的压力维持与大气压大致相等的压力的功能，而不能补偿上述墨水的水头压。此外，这种供墨器具有蛇腹式复杂的通路，因此在其内部墨水干燥而堵塞的情况容易发生，尤其，在使用速干性墨水时，这种不良现象尤为显著。
此外，在所述的滑动栓形的书写用具中，书写时，虽然储墨室内的墨水的水头压与对应于滑动栓滑动阻抗的压力的差压对笔体作用，但与这种墨水的水头压变化相对应，墨水的压力依然变化。因此，这种滑动栓型书写用具即使附加上述的由微小差压开阀的阀机构，将作用于这种水性圆珠尖等的墨水压力准确地控制在墨水密封压力范围之内依然是困难的。
如前所述，在储墨形的书写用具中，使储墨室内的压力经常维持恒定，同时排除书写时内部墨水水头压导致的墨水压力变化，将向笔体供给墨水的压力经常地与外部的大气压相等而且控制到一定压力，是理想的。但是，这种已有的墨水压力补偿机构未必获得满意。
本发明是根据上述问题而提出的，其目的在于提供一种可将对笔体作用的墨水压力控制近似于大气压的正确压力，例如，象水性或速干性的墨水的圆珠尖那样，尽管笔体是其墨水密封压力范围窄也可稳定地书写，而且结构简单、动作可靠性高的书写器具。
为了达到上述目的，本发明的书写用具包括有主体、在该主体的前端部设置的笔体、与所述主体内形成的笔体连通的储墨室，以及与该储墨室的轴向大致平行设置、前端部与所述储墨室前端部内的笔体附近的位置连通、同时尾端部在所述主体尾端部一侧与外部连通的均压通路。
因此，储墨室内通过这种均压通路经常与外部连接，所以在由于温度变化等而使该储墨室内的空气或墨水膨胀、收缩时，在该均压通路内挤压出墨水或者通过该均压通路吸入墨水或空气异常使该储墨室内的压力维持与大气压相等的压力。于是，在书写时，在将该书写用具立着时，发生储墨室内的墨水的水头压，但是由于在这种储墨室的前端部内的笔体附近的位置连接有均压通路，所以在该均压通路的连通位置上墨水压力与大气压相等。因此，处于该墨水上方的储墨室内的空气成了与该墨水的水头压相对应的压力的负压，在这种状态下均衡而稳定。
因此，这种储墨室内的笔体附近的均压通路的连接部即使在书写时也常为大气压，对这种笔体作用的水头压是只相当于达到这种均压通路的连通部与笔体距离的水头压，对这种笔体只有少许的水头压作用。因此，如水性或速干性墨水用圆珠尖那样，即使是墨水密封压力范围小的笔体也不发生墨水的滴落等并可稳定地书写。还有，这种书写用具有墨水压力控制机构基本上完全没有可动部分和微细小孔或利用毛细管力的部分等，而动作极为稳定，可靠性高且容易制造。
还有，在理想的实施例中，所述均压通路是在沿轴向插入储墨室内、前端部在该储墨室的前端部内的笔体附近开口而尾端部与外部连通的管状均压管内形成。因此，结构极为简单，可靠性也高。此外，延长这种均压管的前端部，可极其接近于笔体，因此在书写时，可使作用于这种笔体的墨水的水头压达到数mm左右。
还有，在理想的实施例中，其特征在于，在所述的主体内设置在内部形成有储墨室的储墨筒，在该主体内周面与储墨筒外周面之间所形成的间隙作为所述的均压通路形成，该均压通路在前端部笔体附近的位置与所述储墨筒内连通，同时尾端部在所述主体尾端部一侧与外部连通。因此结构简单，同时在储墨筒与书写用具主体之间形成均压通路间隙，可防止书写者手的热传达到储墨筒内的墨水及空气，具有防止因书写者手的热而产生的墨水及空气膨胀等效果。
还有，在理想的实施例中，所述均压通路的截面形状及截面尺寸设定为浸入其内部的墨水由于其自由表面的表面张力作用而在该均压通路内维持液柱状并不产生墨水与空气位置交换的气液交换作用的截面形状及截面尺寸。因此，即使将书写用具置以任意的姿势，也不能通过该均压通路流出墨水，而且不需要防止墨水流出的特殊结构，结构简单。
还有，在理想的实施例中，所述储墨室作成约筒状，所述的均压通路的截面积设定为所述储墨室截面积的1/30至1/4。因此，在通常尺寸的书写用具中，通过将该均压通路设定在这个范围之内，即可不产生气液交换作用，而且，通过通常的温度变化，这种储墨室内的空气膨胀时，将墨水收入该均压通路内，可起到充分的补偿作用。
还有，在理想的实施例中，在所述的主体中设置有不书写时截断所述均压通路的尾端部与外部、或者该均压通路的前端部与储墨室的连通以防止墨水干燥的防止干燥的机构。本发明的书写用具，作为墨水的蒸发面只为均压通路内的墨水液柱的自由表面，而且无该均压通路内的墨水溶剂蒸气与空气的气体与气体之间的交换作用，墨水的干燥很少，但是通过设置这样的防止干燥机构，可大体上几乎完全防止墨水的干燥，而且即使在使用速干性墨水时，也可以长期地防止墨水的干燥。
还有，在理想的实施例中，所述笔体为圆珠尖，所述均压通路的前端部与该圆珠尖前端之间的距离为20mm以下。因此，即使是这样的墨水密封压力范围窄的笔体，也不会由于书写时的水头压而墨水供应变为过剩。
还有，在理想的实施例中，所述笔体为毡尖，在所述的主体中，设置有不书写时截断所述储墨室与毡尖之间的墨水的连通的截断墨水的机构。本发明的书写用具在书写时，对这种毡尖作用的墨水压力与大气压力大致相等，而且在这种毡尖中所含有的墨水量不会过剩，但在不书写时，由于储墨室内的空气膨胀、收缩补偿作用时所发生的微小差压，该毡尖中所含有的墨水量有变为过剩或过少，但在这种不书写时，由于向毡尖的墨水供给被截断，所以可防止上述的不适宜情况。
还有，在理想的实施例中，在所述均压通路的尾端部设置防止具有弯曲形状或迷路形状的墨水飞沫飞散的机构。因此，即使在对这种书写用具强冲击作用，均压通路内的墨水成为飞沫状飞散时，这种墨水的飞沫也不飞散到储墨器或外部，不污损周围。此外，这种弯曲状或迷路状的通路具有防止墨水溶剂蒸发扩散的效果。
还有，在理想的实施例中，所述防止干燥机构包括有在储墨室尾端部一侧形成并与所述储墨室内连通同时与该书写用具的外部连通的滑动室，和在该滑动室内部与该滑动室的内周面之间具有给定的间隙、沿轴向自由滑动地收容并截断上述储墨室一侧与外部一侧连通的密封滑动栓，以及在上述滑动室的内周面与上述的密封滑动栓之间的间隙由毛细管力所保持的具有给定粘性的粘性流体。
因此，在这种密封滑动栓的外周与滑动室的内周之间的间隙由所述的粘性流体密封了，所以该滑动室内被划分开，上述的储墨室与外部之间的连通经常被截断，防止了墨水溶剂的蒸气由于扩展而散失并可靠地防止储墨室内的墨水蒸发。
还有，由于温度变化而发生储墨室内的空气或蒸气膨胀、收缩时，或者外部气压发生变化时，这种气密滑动栓使滑动室内移动，补偿储墨室内膨胀、收缩或外部气压的差。在这种情况下，在这种气密滑动栓与滑动室之间的间隙充满粘性流体，通过该粘性流体使气密滑动栓与滑动室不直接接触。因此，这种气密滑动栓圆滑而无阻抗地移动，完全补偿上述压力差，在储墨室与外部之间实质上不发生压力差。
还有，在发生大幅度的温度变化或很大的气压变化，这种气密滑动栓尽量在滑动室一侧移动，在此以上的移动成为不可能时，由于压力差的作用，由这种密封滑动栓与滑动室之间的间隙排除粘性流体，通过该间隙使储墨室与外部连通，消除了该储墨室内与外部的压力差。
还有，随着上述密封滑动栓的移动，产生粘性流体的移动，但是由于温度变化或气压变化速度缓慢，所以此时的密封滑动栓的移动速度也极低，因此几乎不产生粘性流体的阻抗。与此相对，在将这种书写用具落到地上的情况下，由于其冲击而对密封滑动栓很大负载作用，而且在粘性流体的流动速度大时，发生大的流动阻抗。因此，在这种冲击负载作用时，这种密封滑动栓几乎不移动，该密封滑动栓起着与划分滑动室的固定隔壁相同的作用，完全截断储墨室与外部的连通，因此也可防止储墨室内的墨水流入滑动室内。
此外，这样的书写用具结构简单且容易制造，而且可以低成本制造，在大幅度的温度变化或气压变化时，通过排除来自所述间隙的粘性流体使压力均衡，因此该滑动室可以补偿通常范围的温度变化或气压变化所需的小容积构成，从而可小型地制成该书写用具。
以下对附图作简单说明。


图1为实施例1的书写用具纵剖视图。
图2为沿图1的2-2线的剖视图。
图3为实施例1的水平姿势状态纵剖视图。
图4为实施例1的倒立姿势状态的纵剖视图。
图5为实施例1的立着姿势状态的纵剖视图。
图6为实施例1的防止干燥机构的纵剖视图。
图7为实施例1的防止干燥机构的纵剖视图。
图8为实施例2的书写用具的纵剖视图。
图9为实施例2的水平姿势状态的纵剖视图。
图10为实施例2的倒立姿势状态的纵剖视图。
图11为实施例2的立着姿势状态的纵剖视图。
图12为实施例3的防止干燥机构的纵剖视图。
图13为实施例4的防止干燥机构的纵剖视图。
图14为实施例5的防止干燥机构的纵剖视图。
图15为实施例5的防止干燥机构的纵剖视图。
图16为实施例6的防止干燥机构的纵剖视图。
图17为实施例6的防止干燥机构的纵剖视图。
图18为实施例7的书写用具的纵剖视图。
图19为实施例7的防止干燥机构的帽装着状态的纵剖视图。
图20为实施例7的防止干燥机构的帽取下状态的剖视图。
图21为实施例8的墨水截断机构的纵剖视图。
图22为实施例8的墨水截断机构的纵剖视图。
图23为实施例9的墨水截断机构的纵剖视图。
图24为实施例9的墨水截断机构的纵剖视图。
图25为实施例10的书写用具的纵剖视图。
图26为实施例11的书写用具的纵剖视图。
图27为实施例11的书写用具一部分放大的纵剖视图。
图28为实施例11的书写用具一部分放大的分解立体图。
图29为实施例12的书写用具的纵剖视图。
图30为沿图12的13-13线的剖视图。
图31为实施例12的水平姿势状态的纵剖视图。
图32为实施例12的倒立姿势状态的纵剖视图。
图33为实施例12的立着姿势状态的纵剖视图。
图34为实施例12的防止干燥机构的纵剖视图。
图35为实施例12的防止干燥机构的纵剖视图。
图36为实施例13的书写用具的纵剖视图。
图37为实施例14的书写用具的纵剖视图。
实施本发明的最佳实施例。
以下参照附图，说明本发明的实施例。图1至图7示出了本发明的实施例1的书写用具。该书写用具是使用用醇系等溶剂的速干性墨水、用圆珠尖作笔体的一次性书写用具。
该书写用具有一约圆筒形主体1，在该主体1的前端部设有上述的圆珠尖2，而在该主体1的尾端部设有尾栓3。主体1和尾栓3等都是由合成树脂材料经过注射成型而制成的。在该图中，这个书写用具的帽省略了，可采用任意形状的帽。
于是，在该主体1内形成有大致圆筒状的储墨室4，在该储墨室4内填充有上述的墨水5。该储墨室4的前端部形成锥状，并直接与上述圆珠尖2连通。此外，该主体1的尾端部一侧由隔离构件6区分，在该隔离构件6的尾端部设置有如后所述的防止干燥机构20。
然后，在上述储墨室4的中心部，沿该储墨室4的轴向设置均压管7。该均压管7内形成均压通路8。该均压管7的尾端部通过它安装在上述隔离构件6上，并且通过在上述的防止干燥机构20及尾栓3上所形成的孔与外部连接。该均压管7的前端部延长到上述储墨室4内的前端部的圆珠尖2的附近位置，并在该位置与储墨室4内连通。
还有，在本实施例中，该均压管7的前端部，即均压通路8的前端部与圆珠尖2之间的距离被设定为约10mm。该距离的设定要比相当于该圆珠尖的墨水密封压力的水头压的深度短。还有，在本实施例中，上述储墨室4的内径设定为约8mm，上述均压管7的内径，即均压通路8的径设定为约2mm。该均压通路8的截面积约为储墨室4的截面积的1/16。
还有，在上述隔离构件6尾端部一侧形成圆筒形储墨器部9。该储墨器部9的尾端部一侧由隔离构件11划分，该内部在储墨器10形成。该储墨器10是在墨水万一由上述均压管7内的均压通路8流出时，保持该流出的墨水并防止流向外部。还有，在上述隔离壁构件11上由其中心部向其前端部突出设置防止流出管部12，并通过该防止流出管部12内，使该储墨器10与外部连通。因此，在储存有流入该储墨器10内的墨水时，即使将该书写用具水平或倒立放置时，只要该防止流出管12的前端部未浸入墨水中，则该墨水不向外部流出。
其次，说明上述的防干燥机构20的构成。该防止干燥机构20截断空气或墨水溶剂蒸气的流通，大体上可完全防止墨水的干燥，而且基本上确保上述均压通路8与外部的连通，常常使该均压通路8内维持与大气压相等的气压。上述隔离壁构件11与尾栓3之间的空间作为油室22形成，在该油室22约轴向的中央部设置有划分构件21，将该油室22划分成二室。然后，在该划分构件21的外周面形成沿轴向连续的微小截面的缝隙24，通过该缝隙24使该油室22的前端一侧与尾端部一侧连通。
还有，在该油室22内填充给定量的非挥发性油，例如具有给定粘度的硅油23。再有，其构成为，在上述的尾部3及隔离壁构件11的尾端部一侧，突出设置有与上述相同的防止流出管部25、26，通过这些管部与外部连通，同时，该书写用具成为任意的姿势，该硅油23也不会从油室22流出。于是，该硅油23经常通过表面张力而保持在上述分隔构件21的缝隙24内并将其关闭，防止速干性墨水的溶剂蒸气向外部扩散。
以下参照图3至图5说明该第一实施例书写用具墨水压力的补偿作用。图3示出该书写用具以不书写状态成为水平姿势的情况。在该种情况下，在墨水量多时，如图3所示，上述均压管7的前端部浸渍在墨水之中。然而，由于该均压管7内的均压通路8的径比较小，因此，在其内部墨水由于表面张力成为液柱5并保持，在该均压通路8内不产生墨水与空气位置交换的所谓气液交换作用。
因此，在该种状态下，例如由于温度上升等储墨室4内的空气膨胀时，在上述均压通路8内只有其膨胀部分挤压出墨水，该储墨室4室维持与大气压大致相等的压力。此外，在储墨室4内的空气收缩时，在该均压通路8内挤压入的墨水液柱5a挤压回到储墨室4内，该储墨室4内的压力维持在与大气压相等的压力。还有，在上述情况下，该均压通路8内的墨水不起气液交换作用，液柱5a的状态不变，只沿轴向使该均压通路8移动，该墨水不由均压通路8流出。
还有，图4示出该书写用具在不书写时倒立的情况。即使在这种情况下，与上述相同，与储墨室4内的空气膨胀、收缩相对应，均压通路8内的墨水液压5a移动，补偿其膨胀、收缩并维持使该储墨室4内与大气压相等的压力。
还有，图5示了该书写用具立着的情况。即使在这种情况下，也与上述相同，与储墨室4内的空气的膨胀、收缩相对应，均压通路8内的墨水液柱5a上下移动，补偿膨胀、收缩，使该储墨室4内保持与大气压相等的压力。
再有，在上述情况下，储墨室4内的空气大幅度地收缩之后，外部空气从该均压通路8向储墨室4浸入而产生收缩补偿。还有，在储墨室4内的空气大幅度地膨胀，均压通路8内的墨水液柱5a达到该均压通路8的尾端之后，该墨水流向储墨器10内，而且由于在该储墨器内突出设置有上述的防止流出管12，所以该墨水不向外部流出而保持在该储墨器10内。
还有，在该书写用具落在地上等情况下，由于冲击作用，均压通路8内的墨水变为飞沫并由该均压通路8的尾端部飞散，但是，即是在这种情况下，飞散的墨水被收容在该储墨器10内，而不向外部流出。
如上所述，该均压通路8是在不书写时作为起着补偿储墨室4内的空气或墨水的膨胀、收缩的一种供墨器作用。在这种情况下，通过适宜地设定该均压通路8与储墨室4的截面积的关系以及该均压通路8的径，如上所述，可设定为，墨水向储墨器10中挤压出，或者通过该均压通路8使外部空气侵入储墨室4内，这是很少有的。
即是说，由温度T1℃至T2℃变化时的空气膨胀或收缩率为(T2-T1)/(273+T1)。因此，在通常的温度范围内，对温度1℃变化的空气膨胀或收缩率约为0.3％。因此，例如若将温度变化的范围设定为±30℃，则该储墨室4内的空气的膨胀或收缩约为9％。于是，在本实施例中，上述的储墨室4，其截面积沿轴向作成大致一定的筒状，所以该储墨室4内的空气成为沿轴向约9％膨胀或收缩。
于是，在该储墨室4内的整体部为空气充满时，即假定为墨水接近于空的状态，则上述的均压通路8的长度大致与该储墨室4的长度相等，因此若将该均压通路8的断面积设定为该储墨室的截面积的9％，例如该均压通路8内的墨水液柱5a为(9/100)×(100/9)＝1，该墨水液柱4a虽然移动到均压通路8的尾端部，但是不在储墨器22流出。此外，在上述储墨室4内的空气收缩时，由该均压通路8向储墨室4内流入空气，可补偿空气的收缩。
再有，在使用或保管这样的书写用具时，温度变化超出±30％几乎没有。而一般说来，在储墨室4内墨水为某程度的满，空气的容积比上述设定要少。因此，一般而言，该均压通路8的截面积若设定为储墨室4的截面积的1/10，则墨水从该均压通路8流向储墨器10的可能性才能可靠地被排除。
还有，如上所述，为了在该均压通路8内使墨水成为液柱5a并保持，可将该均压通路8的径作小。为此的均压通路8的径由于墨水的粘性等性质不同而不同。但若直径为6mm以下，可将通常的墨水作液柱状保持。然而，如前所述，在将该书写用具落在地上等受到冲击作用时，为了减少该均压通路8内液柱5a成为飞沫而发生飞散的可能性，该均压通路8的内径约为3mm以下是理想的。
再有，以上说明了该均压通路8不书写时作为储墨器作用的情况，但是在书写时，该均压通路8内几乎是空的状态，是一种在其前端部只以长度短的墨水液柱5a存在的状态。也即是说，这样的书写用具在书写时的温度，即室温状态下填充墨水，在其制造时，在均压通路8内只是以一点点长度的墨水液柱5a存在的状态。于是，上述的温度变化是周期性的，温度上升或下降之后，必然恢复到原温度状态。此外，这样的书写用具的墨水，在制造时进行了充分脱气并在填充之后在储墨室4内不放出气体，而且随着书写，墨水体积减少。因此，在通常情况下，书写时该均压通路8内几乎是空的状态，只是在其前端部存在着短的墨水液柱5a的状态。
还有，上述均压通路8具有防止墨水5的干燥，特别是防止速干性墨水干燥的效果。即是说，首先，由于该均压通路8截面积小，其内部墨水液柱5a的自由表面积也小，因此自该表面的墨水溶剂蒸发量少。况且，该均压通路8径细且沿轴向长，而且其内部的气体流速极慢，该均压通路8内的气流雷诺数极小，该通路内的气体行为系属完全的层流领域。
因此，在该通路内不仅不产生上述的气液交换作用，也不发生气体交换作用。所以，也几乎不发生由该均压通路8的前端侧墨水液柱5a的自由表面蒸发的溶剂与尾端部一侧的空气位置更换的气体与气体之间的交换作用。这样，在该均压通路8内，溶剂蒸气由于其分子运动向尾端部一侧扩散，在前端部一侧的液柱5a的自由表面附近，溶剂蒸气是该温度下的饱和蒸气压，但是随着向尾端部移动，成为溶剂蒸气的蒸气压连续下降的连续的蒸气压分布。因此，该均压通路8的尾端部开口部的溶剂蒸气的蒸气压变低，由该尾端部开口散发的溶剂蒸气量也变少。
根据上述各点可看出，若使该均压通路8的截面变小而且作长，侧其内部的墨水液柱5a的自由表面也变小，而且由于上述的扩散而导致的散发也变少。然而，若将该均压通路8的截面积作小，则在储墨室4内的空气膨胀时，该均压通路8内的墨水液柱5a的自由表面达到尾端部开口部分附近，上述扩散的蒸发变多。为了有效地防止该扩散导致的溶剂蒸气散发，在该均压通路8内的墨水液柱5a的自由表面与该均压通路8的尾端部一侧的开口之间，至少需要有长度为25mm左右的防止扩散的长度。
因此，在所预料的温度变化范围内，温度上升，墨水的液柱5a使均压通路8内向尾端部一侧移动时，在该液柱5a的自由表面与该均压通路8的尾端部之间，可设定该均压通路8的截面积或内容积及长度，保留上述25mm以上的防止扩散的长度。
再有，上述的温度变化范围的±30℃是与将书写用具由寒冷的室外带进温暖的室内时，或者将书写用具放置到在炎热天下停车的汽车仪表板上时的极端环境相对应的，在发生这样的例外温度变化的情况下，若作成允许墨水由均压通路8向储墨器10流出，则将该温度变化范围设定在±10℃左右，是充分的。
若考虑上述条件，则该均压通路8，其内径为6mm以下，3mm以下更好，还有，具有储墨室4的内容积的3％以上的内容积和在扣除该内容积部分的其余部分加入25mm以上的防止扩散长度的长度，是理想的。
还有，在一般的书写用具的情况下，若将上述那样的均压通路8的截面积设定为储墨室4的截面积的1/30到1/4，则该均压通路8对温度变化起充分的补偿作用，而且在实际应用上能够充分低地控制该均压通路8内墨水溶剂蒸气的扩散。
还有，在本实施例中，在该均压通路8的尾端部一侧形成储墨器10，在该储墨器10与防止干燥机构20之间设置有长细径的防止流出管12、26，因此即使在这些防止流出管的内部也具有防止上述那样的气体与气体交换作用的作用，又由于在其内部只发生因扩散而导致的溶剂蒸气的散发，所以具有当然的防止蒸发的效果。
其次，说明本书写用具在书写时的作用。如图1及图5所示，在书写时，将这种书写用具使其圆珠尖2朝下以立着的状态进行书写，在这种状态的情况下，墨水5储存在储墨室4的下方，空气向该储墨室4的上部移动。然而，在这种情况下，通常相当于H1+H2的水头压对圆珠尖作用。然而，上述的均压管7，即均压通路8的前端部达到该H1的深度，而且该均压通路8的尾端部与外部连通。此外，如前所述，通常在书写时，在该均压通路8内只存在有极短的墨水液柱5a。因此，该均压通路8的前端部，即墨水5的H1深度部分成为与大气压相等的压力。
因此，储墨室4内的墨水5液面稍下降，该储墨室4的上部空气膨胀，只有相当于墨水5的H1的水头压部分成为低压，在这种状态下均衡而稳定，在这种情况下，只有相当于该墨水5液面的下降部分墨水浸入均压通路8内，该均压通路8内的墨水液柱5a的深度成为H3。
在这种情况下，若将例如上述的H1作为50mm，而将储墨室4内的空气部分轴向长度作为50mm，若该储墨室4内的空气成为只与该50mm部分的水头压对应的低压而膨胀，则在轴向上约为50×50/10000＝0.25mm，因此，该墨水液面的下降量也为与其相等的0.25mm。
另一方面，在本实施例中，该均压通路8的截面积为储墨室4的截面积的1/16，所以通过储墨室4内的墨水5液面下降，该均压通路8内的墨水液柱5a上升为0.25×16＝4mm。因此，实际上，该均压通路8的前端部，即H1的深度位置压力，对大气压来说，只有上述的H3的4mm的水头压部分变高了，但是这是极其微小的压力，实际上是可以忽视的。
因此，对该圆珠尖2作用的水头压为H2+4mm。于是，在本实施例中，如前所述，该H2被设定为约10mm，因此，在该圆珠尖2上只有相当于14mm的水头压作用，因此，该圆珠尖2的墨水密封压力，即使例如在约20mm低的情况下，也不挤压出墨水。
再有，在本实施例中，可使均压管7的前端部极其接近于圆珠尖2，从原理上来说，图5的H2的长度是不受限制的。例如，若将该均压管7的前端部作成细径，还有若将圆珠尖2的圆珠支持具的内径加大，并将该均压管7的前端部插入该圆珠支持具内，则也可使该均压管7的前端，即均压通路8的前端接近圆珠尖2的圆珠，如1mm。
这样，对该圆珠尖2的作用力是微小的，同时往往是约相当于该H2大致一定的压力，因此可稳定地书写。再有，若通过书写消耗墨水，则储墨室4内及均压通路8内的墨水液面下降，第一次书写时所使用的墨水量是极少的，书写中墨水的液面变化也可忽视。
还有，由于书写者手的热等而在书写中使储墨室4内的空气膨胀的情况。然而，此时的温度上升为数℃左右，例如，若温度上升为3℃，则该空气的膨胀为0.3％×3＝0.9％，若空气部的轴向长度为50mm，在轴向上只膨胀为50×0.9/100＝0.45mm，因此，储墨室4内的墨水液面下降为0.45mm，而均压通路8内的液柱5a的高度3H的上升为0.45×16＝7.2mm左右，书写时几乎没有影响。再有，为了减少这种书写中由温度上升而产生的影响，在满足其他条件的范围内，可加大设定均压通路8的截面积。
如上所述，本实施例中书写用具不书写时的压力补偿作用，以及书写时的压力调整作用，只通过各部压力均衡来稳定控制的。因此，即使没有可动部分或微细小孔等影响尺寸精度的部分，并不利用毛细管等变动的要素，也可具有高可靠性，而且结构简单且容易制造。
其次，参照图6及图7说明上述防止干燥机构20的动作。图6示出该书写用具水平姿势的情况。在通常情况下，上述油室22内所收容的硅油23在上述区分构件21的槽24内由毛细管力保持并将这些槽24堵塞。因此，在这种情况下，该油室22由该区分构件21及油室22完全截断，完全防止内部墨水溶剂蒸气散发，防止墨水干燥。
于是，在由于温度变化而储墨室4内的空气等发生膨胀或收缩的情况下，于该区分构件21的两侧发生差压。因此，由于这种差压，该油23通过这些槽24由该区分构件21的一侧向其另一侧移动，从而补偿压力变化，使上述的均压通路8及储墨室4内维持与大气压相等的压力。
还有，在储墨室4内的空气膨胀或收缩量大的情况下，油23由该区分构件21的一侧向其另一侧全部移动之后，该槽24内的油被排除，空气或溶剂如图7所示成为气泡并由区分构件21的一侧向另一侧移动，起着压力补偿作用。再有，在这种情况下，虽然溶剂蒸气多少有散失，但是这种状态只是很少有发生，而且所散失的蒸发量也很少。因此，通过这样的防止干燥机构20，即使是速干性墨水也几乎完全能够防止其干燥。
再有，上述油23有粘性，所以有其流动阻抗，而且因上述那样的温度变化所引起的储墨室4内的空气膨胀、收缩是极其缓慢的，因此，油23的流动速度也是极小的，从而其流动阻抗小，而且由这样的防止干燥机构20所产生的内外差压小到可忽视的程度。
如前所述，上述的均压通路8或储墨器10的防止流出管12、26等有防止墨水溶剂蒸气蒸发散失的效果，通过在其中附加上述那样的防止干燥机构20，几乎可完全防止墨水溶剂蒸气的蒸发散失，即使是在蒸发速度极快的速干性墨水的情况下，也能长期地防止其干燥。
还有，本发明不受上述实施例1的限制。例如，图8至图11示出本发明的实施例2。该例在该书写用具主体1内设有储墨筒30，其内部形成有储墨水5的储墨室4。于是，在该储墨筒30的前端部形成喷咀部32，该喷部32的前端开口是在笔体，在本实施例的情况下，是在毡尖2a的附近开有口。于是，在该主体1的内周面和上述储墨筒30以及喷咀部32的外周面之间形成环状的间隙31、35，而这些环状间隙31、35是作为均压通路而形成的。
于是，该均压通路31、35的前端部，如上所述与储墨筒30的喷咀部32的前端开口连通，而且，该均压通路31、35的尾端部通过与上述相同的储墨器10及防止干燥机构20与外部连通。再有，在本实施例的情况下，其构成为，上述的均压通路35的幅度较大，而均压通路31的幅度较小，在该均压通路31内，与上述实施例1相同，墨水成为液柱5a得以保持。还有，在这样的环状均压通路31内为了使墨水成为液柱状保持，也可根据墨水特性来决定，但将其幅度定为约2mm以下，是理想的。
还有，在所述的储墨筒30的外周部，形成为将其保持在主体1内周的环状突部，在这些突部分别形成槽33、34，通过这些槽使均压通路31、35相互地与外部连通。还有，本实施例2所示出的，除上述各点之外，具有与实施例1相同的结构。在图8至图11中，凡与上述实施例1相同的部分加相同的符号，故对其说明从略。
本实施例2，其动作与上述实施例1相同。即是说，图9为在不书写状态下该书写用具呈大致水平姿势的情况。在这种情况下，在该储墨筒30及喷咀部32内形成墨水5的液面，在其上部存在空气，该空气部分通过均压通路35、31与外部连通，补偿因温度变化等导致的内部空气的膨胀、收缩，并使其内部维持大气压。
还有，图10示出非书写时该书写用具倒立着的姿势情况。在这种情况下，一部分墨水储存在均压通路53内的尾端部一侧。另外，图11示出使该书写用具立着而毡尖2a朝下的姿势情况。在这种情况下，一部分墨水储存在均压通路35的前端部。还有，在上述的任一情况下，一部分墨水在所述槽33或均压通路31内成液柱状存在，通过该墨水，内外被密封，而且该液柱的自由表面由于面积小，故墨水溶剂蒸发少，而且环状狭小间隙的均压通路31等防止墨水的溶剂蒸气与空气的交换作用，所以具有防墨水溶剂蒸发散失的作用，这同上述实施例1的情况相同。
于是，在用与所述实施例2的书写用具书写的情况下，如图8及图11所示，成为使毡尖2朝下立着的状态。在这种情况下，通过上述的储墨室30内的墨水及水头压H1，该内部的空气膨胀，该储墨筒30内的墨水液面稍下降，只有与该部相对应的均压通路35内的墨水液柱5a的高度H3上升。于是，该储墨筒30的喷咀部32的前端部，即均压通路35的前端部与大气压大致相等，因此在该毡尖2a上只有H2，严格地说，只有H2+H3的水头压作用，对该毡尖有近似于大气压的一定压力作用，从而可稳定地书写，这同上述实施例的情况相同。
再有，本实施例2在主体1与储墨室即储墨筒30之间形成环状间隙即均压通路31，该均压通路31起着断热作用。因此，来自外部的热，例如书写者手的热难于传入储墨筒30，而且还有可减少书写中该储墨筒30内的空气膨胀等的优点。还有，本例如前所述，在储墨筒30的前端部形成喷咀32，可使均压通路31与35的幅度即截面积不同。因此，还具有如下优点，即该均压通路31的截面及幅度设定为将墨水可保持液柱状的尺寸，而且使均压通路35的截面积作得比它大，并在图11的书写状态下可将伴随着储墨筒30内的墨水5液面下降而该均压通路35内的墨水液柱5a的H3的上升，以及书写中储墨筒30内的空气膨胀而导致的H3的上升压低。
还有，上述的防止干燥机构，除上述之外，可采用各种各样的。例如，图12示出实施例3的防止干燥机构20a。该机构将区分2构件21作为单纯的圆板状在其周围设置多数槽24，而且将该防止干燥机构的油室22的一室作为上述的储墨器兼用。
本实施例的制品，其作用与已有的实施例产品相同，而且结构简便且容易制造。还有，硅油33与墨水不相互溶解，因此，它们即使在在该油室22内或在均压通路8内混合，也无碍于书写。
还有，图13示出实施例4的防止干燥机构20b。该机构作为所述的区分构造，设置有例如由连续发泡的发泡体或纤维集束体等多孔材料构成的多孔区分构件40。该机构硅油23在该多孔区分构件40的间隙内由毛细管力保持，起着密封作用，防止墨水溶剂蒸气的蒸发散失。还有，在由于内部空气的膨胀、收缩而产生差压时，通过该多孔区分构件40，硅油23由油室22的一侧向另一侧流动，进行差压补偿。再有，在产生该流动的硅油23的量以上的膨胀、收缩时，该多孔区分构件40内的间隙的油被排除，空气流通，这样，补偿膨胀、收缩，并维持储墨室内的压力与大气压相等的压力。
还有，图14及图15示出实施例5的防止干燥机构20。该机构是在书写用具主体1的尾端部形成与均压通路8连通的重锤室41，并将该重锤室41区分而由橡胶等弹性材料组成的阀座构件42。于是，在该阀座构件42的中央形成有阀孔43，而且在该重锤室41内约圆筒形重锤45沿径向及轴向自由移动地被收容。于是，在该重锤45的尾端部一侧形成圆锥状阀体部46与由其前端突出的轴部44，该轴部44自由游动地插通上述阀孔43内。还有，在该重锤室41的前端部一侧形成圆锥形锥面47，上述的重锤45的前端部与该锥面47相接触而构成。再有，在该锥面47上形成确保通气的放射状槽47a。
本实施例的防止干燥机构20c在不书写时，在书写用具如图14所示的以水平姿势的情况下，上述重锤45前端部沿上述锥面47，沿径向滑落，该重锤45向尾端部一侧移动。因此，通过这种方法，该重锤45的尾端部一侧的阀体部46被挤压在上述的阀孔43内，并堵塞该阀孔43。因此，不书写时，该书写用具的均压通路8与外部的通路被截断了，防止墨水溶剂的蒸发。还有，不书写时，在该书写用具为倒立着的情况下，重锤5由于其重量而向尾端部移动，与上述相同，堵塞阀孔43。
于是，在书写时，该书写用具如图15所示，笔体朝下而成为立着的姿势。在这种情况下，重锤45的前端部使锥面47向其中滑落前进。由此，该重锤45的阀体部46由阀孔4离开，并打开了该阀孔43，连通了均压通路8与外部。还有，该书写用具不使用时，均压通路8与外部是截断的，但是即使在不使用时，若该书写用具发生了移动，则重锤45亦移动，并瞬间打开阀孔43。因此，实际上通过这种作用，即使在不书写时，也起到膨胀、收缩的补偿作用。还有，在书写之前，使该书写用具移动及立着时，如上所述，重锤45也移动并打开阀孔43，而且在书写之前，该书写用具的内部成为与大气相等的压力。
还有，图16及图17示出实施例6的防止干燥机构20d。该机构与上述实施例5相同，在主体1的尾端部一侧形成与均压通路8连通的重锤室51，在其内部重锤52沿径向及轴向自由移动地被收容。在重锤52的约中央部突出设置有前端部一侧在锥面上形成的裾形阀体部53。还有，构成该重锤室51的间隔构件11的后端面是在圆锥形锥面上形成的。还有，在该锥面54的一部分上形成槽55，构成上述阀体部53接触时的通路。此外，该书写用具尾栓3的前端面作为与上述阀体部53的尾端部侧面接触的阀座面形成。
本实施例的制品，如图16所示，在不书写时，在该书写用具成为水平姿势的情况下，上述重锤52的阀体部53的锥面沿隔壁构件11的锥面54沿径向滑落，沿轴向向尾端部一侧移动，该阀体部53与尾栓3的前端面的阀座面密接，截断均压通路8与外部的连通。还有，该书写用具有倒立状态的情况下，该重锤52由于其重量而向尾端部一侧移动，同样与尾栓3的前端阀座面密接，截断均压通路8与外部的连通。于是，书写时将书写用具如图17所示使笔体朝下作成立着姿势，则重锤52的阀体部53向锥面54的中央部滑落并沿轴向向前端一侧移动，该阀体部53从尾栓3前端的阀座面离开，均压通路8与外部连通。
还有，图18至图20示出实施例7的防止干燥机构20e。该机构与帽60的装卸操作相对应，载断或连通储墨室4与均压管8，以防止干燥。
该机构在书写用具主体1的前端部自由滑动地设置笔体支持具构件61，在该支持具构件61的前端部安装有笔体例如圆珠尖2。还有，在该支持具构件61的尾端部设置密封裾部62。该密封裾部62自由滑动地与主体1的内周面密接以维持对液体密封。还有，在支持具构件61的内面前端部一侧形成有圆锥形阀座面63。于是，该支持具部件61如图19所示在后退的情况下，均压管7的前端面与该阀座面63密接，截断储墨室4内与该均压管7的前端即均压通路8的前端连通，截断通该均压通路8的外部与储墨室4的连通，防止墨水溶剂的蒸发散失。
还有，在该支持具构件61的前端部外周面，形成环状的凹槽64，而在帽60的内周面，形成在该凹槽64上弹性嵌合的环状凸条65。还有，在帽60的前端部内面形成环形的密封部66，并嵌合在上述的圆珠尖2的前端部，起着防干燥作用而构成。还有，在该帽60形成通气孔67，在嵌合该帽60时，将空气压缩，防止通过圆珠尖2压入书写用具内。
上述防止干燥机构20e如图9所示，不书写时若嵌合帽60，则该帽60的凸条65弹性地嵌合支持具构件61的凹槽64上，该帽60进一步嵌合在尾端部一侧时，该支持具部件60后退，均压管7的前端与该内面的阀座面63密接，截断储墨室4与该均压管7内即均压通路8的连通。因此，在不书写时的状态下，储墨室4内的墨水完全被密封，防止其溶剂的蒸发散失。
还有，如图20所示，书写时若取下该帽60，则上述的支持具构件61与该帽60一起前进，均压管7的前端部从该支持具构件61的阀座面63离开，均压通路8与储墨室4内连通。起到所述压力调整作用及水头压调整作用，从而可稳定地书写。还有，在这种情况下，该支持具构件61对主体1稍偏心，在该支持具构件61前端部外周所形成的肩部66锁合在主体1的前端缘，防止由于书写时的笔压而该支持具构件61后退。
再有，该书写用具的防止干燥机构除上述的各种机构之外，还可采用为达到同样目的的其它结构。
还有，如前所述，在笔体为例如毡尖的情况下，有时由于其墨水压力高，储墨时内的压力变化，该毡尖内所含有的墨水量增加或减少，笔迹不能按所希望那样变浓或变淡。因此，在不书写时，由于产生温度变化、储墨室内的空气膨胀，这时要对上述均压通路产生的压力进行补偿，由于此时微小的压力变化，毡尖中所含的墨水量过大即成为所谓墨水富化态，很容易产生笔迹按所不希望那样变浓的不良情况。于是，在图21及图22所示的实施例8的书写用具中，设置有为防止这种不良情况的截断墨水机构70a。
这种机构是在上述储墨室4的前端部内面，设置区分它的区分构件71，在该区分构件71与毡尖2a之间形成截断室73。在该区分构件71的中央部形成截面积小的小孔72，通过该小孔连通储墨室4与截断室73。于是，向该截断室73内填充空气。
该实施例8的墨水截断机构，在不书写时，例如在将该书写用具以水平姿势放置的情况下，浸入该截断室73内的少量墨水5b储存在该截断室73的下方周壁部，上述毡尖2a的尾端部一侧不与该墨水5b接触，而接触空气。因此，在该截断室73内，储墨室4内的墨水一旦为空气所截断，就不能以液体状态与毡尖2a连通。于是，在储墨室4的空气膨胀、收缩等压力补偿时，即使在产生微小差压的情况下，在上述区分构件71的小孔72内由毛细管力保持墨水，因此，不会由于这种微小差压而在该载断室73内挤压出墨水，不会使空气或墨水由该截断室73吸入储墨室4内。因此，通过该截断室73内截断这样的差压，防止由于这种差压使毡尖2a内所含有的墨水量成为所不希望地过多或过少，并使该毡尖2a内所含的墨水量维持恒定。
还有，如图22所示，在书写时，若该书写用具使毡尖2a朝下立着，则截断室73内的少量墨水5b与毡尖2a的尾端部一侧接触，将书写所消耗的墨水供给该毡尖2a。此外，若该载断室73内的墨水5b一消耗，则该截断室73内即变为低压，由于这种低压作用，通过上述的小孔，墨水向该截断室73内供给，该截断室73内的墨水5b的量维持恒定，即可稳定地供给墨水。
还有，图23及图24示出实施例9的墨水截断机构70b。该机构在主体1的前端部设有由合成橡胶等可挠性材料构成的圆板状隔膜板构件81，通过该隔膜板构件81截断储墨室4与毡尖2a的连通。于是，在该隔膜板构件81的中心部设置有贯通该板的阀孔82。还有，在主体1的前端部内，支持具构件83沿轴自由滑动地被保持，在其端部保持有毡尖2a。于是，在该支持具构件83的尾端部一侧，突出设置阀轴部85，该阀轴部85弹性密封地嵌合在上述隔膜板构件81的阀孔82内。于是，与上述的毡尖2a连通墨水通路84，该墨水通路84与上述阀轴部85周面上开口的开口部86连通。
该实施例的墨水截断机构70b，在不书写时，如图23所示，在上述的阀轴部85的外周面上，弹性密接有隔膜板构件81的阀孔82，堵塞开口部86，截断储墨室4与毡尖2a的连通。因此，在这种情况下，压力补偿作用时，即使在储墨室内产生微小压力，该差压对毡尖2a不作用，该毡尖2a内所含有墨水量不会成为所不希望地或多或少。
于是，书写时，如图24所示，该毡尖2a压到书写面时，由于其笔压，支持具构件83沿轴向后退，隔膜板构件81向尾端部一侧变形。这样，该隔膜板构件81的阀孔82发生变形并扩大，在与阀轴部85的周面之间形成间隙，开口部86开放。因此，通过该开口部86，连通储墨室4与毡尖2a，供给墨水。
再有，在上述各实施例中，已说明了一次性使用的书写用具，但本发明的书写用具不局限于此。例如，图25所示的实施例10的书写用具是对书写用具主体可交换储墨室与笔体的组合构件或者是对书写用具主体通过顶出机构自由突出或缩回的储墨室与笔体的组合构件的所谓替换笔芯形的书写用具。
该替换笔芯90是与上述实施例1大致相同的结构，具有主体1、圆珠尖2、均压管7及储墨器10。还有，在该图25中，与实施例1对应的部分加相同符号，故其说明从略。还有，在该替换笔芯型书写用具中，要作成小型的，可省略前述的防止干燥机构，但要具有用速干性墨水能充分防止干燥的功能。
即是说，这样的替换笔芯形书写用具为了在其主体内可收容，通常将其径作小。因此，储墨室4的截面积小，与此相对应，均压管7内的均压通路8的截面积也小。因此，该均压通路8对截面积来说，其长度长。因此，如前所述，防止该均压通路8内的墨水溶剂蒸发散失的作用大，发挥充分的防止干燥功能。另外，如前所述，上述储墨器10内突出的尾栓3的防止流出管25也有防止墨水溶剂蒸发散失的效果，仅以这些效果而论，可使用速干性墨水。
还有，图26至图28示出本发明实施例11。该实施例防止上述均压通路内的墨水液柱受冲击等成为飞沫而飞散，同时具有防止墨水溶剂蒸发散失的效果，并可省略防止前述的各种溶剂蒸发的机构。
本实施例11的书写用具，其基本结构与前述的实施例10相同，在主体1的尾端部一侧具有由隔离构件6区分的储墨器10，均压管7内的均压通路8与该储墨器10内连通。于是，在与该均压管7的尾端部一侧即储墨器10连通的端部，设置有防止飞散机构。
图中的101为防止飞散机构的防止飞散构件。该防止飞散构件101具有顶部102与颈部103。于是，该颈部103密封嵌合在上述均压管7的尾端部内。还有，上述顶部102的外径以比上述储墨器10的内径稍小的径形成，在该顶部102的外周面与储墨器10的内周面之间形成有环状间隙。
还有，在与该顶部102的前端侧面即隔离构件6对向的面上，例如形成放射状的连通槽104。还有，在上述的颈部103的周面也沿轴向形成连通槽105，这些连通槽104、105相互连通。此外，在本实施例的情况下，在上述颈部103的连通槽105作成以平坦状切除该颈部103的周部的形状，使颈部103嵌合在均压管7内的情况下，在与该均压管7的内周面之间形成截面为弓形的间隙，即通路。
还有，在与上述顶部102的隔离部件6相对向的面上，突出设置多个凸件106，这些凸件106与隔离构件6相接，在该隔离构件6与顶部102之间形成间隙107而构成。
上述实施例11，其均压管7内的均压通路8通过上述防止飞散构件102的连接槽104、105而与储墨器10连通，因此与前述相同，补偿该书写用具储墨室4内空气等膨胀、收缩，经常地使储墨室4维持大气压，同时在书写时使该书写用具立着，起着消除墨水水头压的作用。
于是，上述的连通槽104沿径向形成，由这些连通槽104、105所形成的连通路连接过程中呈弯曲乃至迷路形。因此，万一在该书写用具从高处落到地上时，受到强冲击作用，均压通路8内的墨水液柱5a由于受到冲击而呈飞沫状飞散时，该墨水飞沫飞散不到储墨器10内。因此，能可靠地防止该飞沫由储墨器10经过防止流出管25飞散到外部。
还有，本书写用具、均压通路8的尾端部一侧通过上述狭小通路连通槽104、105与储墨器10连通，因此，该连通槽104、105内没有空气与墨水溶剂蒸气的气体之间的交换作用，而且由于是狭小通路，所以扩散也少，可充分防止溶剂蒸气的蒸发。再有，在本实施例中，上述储墨器10的轴向长度是较长地形成的，而尾栓3上形成的防止流出管25的长度也是比较长地形成的。因此，即使在该长的防止流出管25内也具有充分地防止溶剂蒸气蒸发扩散的效果。因此，本实施例的书写用具即使不设如前所述的防止墨水蒸发机构，也可充分防止速干墨水的蒸发。
还有，本实施例的书写用具，如前所述，即使在储墨室4内的空气过度膨胀而墨水在储墨器10中流出的情况下，储墨室4内的空气再度收缩时，可有效地将该储墨器10内流出的墨水返回到储墨室4内。
即是说，在上述的防止飞散构件101的顶部102与隔离构件6之间形成间隙107，流出的墨水通过毛细管力被保持在该间隙107，以及上述的连通槽104、105内。因此，在该书写用具以水平姿势或将其笔体朝下的姿势而储墨室4内的空气膨胀再度收缩时，该储墨器10内的全部墨水通过上述间隙107及连通槽104、105内吸入均压通路8内，全部返回储墨室4。还有，这种书写用具在使笔体一侧向上倒立的状态下，于空气膨胀、收缩时，均压管7的前端部在墨水的液面上突出，因此该墨水通过均压通路8在储墨器10内不流出，因为在该储墨器10内没留有墨水。
还有，在本实施例11的情况下，在上述防止飞散的材料101上所形成的通路不局限于上述结构，只要是防止墨水飞沫飞散的弯曲或迷路状通路，采用任何形状的都可以。
还有，图29至图35示出了具有不同的防止墨水干燥机构20f的实施例12。
如前所述，上述储墨室4的尾端部一侧设置隔离构件6，在该隔离构件6与前述的尾栓3之间的主体1内设有圆筒状的滑动室110。于是，该滑动室110的前端部一侧通过上述的隔离构件6中心部上所形成的连通孔111，与上述均压管7内的均压通路8连通。
还有，在上述的尾栓3的中心部，向内侧即滑动室110内部沿轴向突出设置防止流出管112。于是，该滑动栓110的尾端部一侧通过该防止流出管112与外部连通。还有，该防止流出管112的前端部由该滑动室110的内周面离开而处于中心部，因此，该书写用具即使在任一姿势的情况下，该滑动室110内的液体不会在外部流出而构成。
于是，在该滑动室110的内部，沿轴向自由滑动地收容密封滑动栓113。该密封滑动栓113作成其前端部被堵塞的有底圆筒状，在其外周面与该滑动室110的内周面之间，形成给定的间隙。还有，在该实施例的情况下，该间隙的宽度还应与滑动室110的内径或粘性体的特性对应，但对通常的书写用具设定为0.05-0.1mm。
于是，在该滑动室110内填充少量的粘性流体。作为这种粘性流体可适用具有给定粘度的硅油。于是，该硅油115在密封滑动栓113的外周面与该滑动室110的内周面之间由毛细管力保持。因此，在该密封滑动栓113的外周面与滑动室110的内周面之间，硅油成为油膜存在于上述两者之间以使其不能直接接触。
还有，如图30所示，在该密封滑动栓13的外周面沿轴向形成槽部114。因此，在该槽部114部分，在该密封滑动栓113的外周面与滑动室110的内周面之间的间隙部分的截面积变大。因而，在该密封滑动栓113的外周面与滑动室110的内周面之间由毛细管力所保持的硅油115，在该槽部114部分由该毛细管力所产生的保持力与另外部分相比变小了。
还有，在该有底圆筒状的密封滑动栓113的前端面上，形成多数突部116，该密封滑动栓113尽量向前端部一侧移动时，这些突部116与前述的隔离构件16相接，并在该密封滑动栓113的前端面与隔离材料6之间形成间隙，从而使在该隔离构件6上所形成的连通孔111不堵塞而构成。还有，即使在前述的防止流出管112的前端作成斜切形状，该密封滑动栓113尽量向尾端部一侧移动并与该防止流出管相接的情况下，该防止流出管112的前端开口也以不堵塞的形式构成。
本实施例12的书写用具墨水压力补偿作用，与以前所述相同。即图31示出该书写用具不书写时为水平姿势的情况；图32示出该书写用具不书写时为倒立的情况；图33示出该书写用具立着的情况。这些均与以前所述相同，都起着墨水的水头压补偿作用。
其次，参照图34及图35说明前述的防止墨水干燥机构的作用。如前所述，本实施例的墨水供给机构是以均压管7内的均压通路8经常保持与外部的大气压相等压力为前提的。然而，若将该均压通路8的尾端部一侧直接向其外部开放，则通过该均压通路8，储墨室4内的墨水溶剂的蒸气向外部蒸发散失而使墨水干燥。尤其，在使用速干性墨水时，产会产该蒸发散失激烈，在消耗该书写用具墨水之前，储墨室4内的墨水干燥而不能书写等不良情况。
在本实施例中，虽然上述的均压通路8滑动室110与外部连通，但是该滑动室110内通过密封滑动栓113而被堵塞，而且在其外周面与滑动室110的内周面之间的间隙充满硅油115加以密封。因而，通过上述的均压通路8并可扩散到该滑动室110的墨水溶剂的蒸气，由该密封滑动栓113从外部截断了而不能向外部扩散。因此，储墨室4内的墨水不干燥。
其次，在发生温度变化和气压变化等情况下，发生储墨室内部空气或蒸气膨胀、收缩，或在储墨室4与外部大气压之间的差压。在这种情况下，上述密封滑动栓113向该滑动室110内移动，补偿上述膨胀、收缩，并经常地将该均压通路8及储墨室4内保持与大气相等的压力。因而，在该储墨室4内与外部压力之间不发生差压，不妨碍前述的供给墨水的调节作用，可实现墨水的稳定供给。
再有，在通常的情况下，该密封滑动栓113如图34所示，处于该滑动室110的中间位置并沿轴向滑动，起着上述压力的补偿作用。再有，如前所述，该密封滑动栓113的外周面与滑动室110的内周面不直接接触，在两者之间的间隙硅油115以油膜状存在其中。因而，在该密封滑动栓113移动时，该硅油115流动并起着润滑作用，而且该密封滑动栓113的移动以圆滑而极其小的阻力进行，因而，几乎不发生由于该密封滑动栓113的移动阻抗而产生的储墨室4的内外差压，该储墨室4内维持与外部大气压相等的压力。
再有，该硅油115的粘度比较高，其流动时，产生流动阻抗。然而，该温度变化或外部的气压变化，例如是以一日周期等的长周期产生的，其变化速度是缓慢的。由此，与此相对应，上述的密封滑动栓113的移动速度也是极慢的。这样的硅油115等的粘性流体流动时的阻抗与其流动速度成比例，因此这样的密封滑动113的缓慢移动时，该硅油115的流动阻抗极小，如上所述几乎不发生的阻抗。
与此相对，例如在不小心将该书写用具掉在地上等的情况下，对该书写用具给予很大的冲击作用，对该密封滑动113也给予很大的负载作用。然而，如上所述，该硅油115等的粘性流体流通速度大时，其阻抗也是极大的。因此，对于上述的瞬时冲击负载，该硅油115产生很大的阻抗，密封滑动栓113几乎不移动。因此，在这种冲击作用时，该密封滑动栓113与固定的隔壁起同样作用，不发生该滑动室110或均压通路8内的空气流动或压力变化，防止墨水流出或飞沫的飞散等。
还有，空气的膨胀、收缩率例如与30℃的温度变化的体积变化约为10％。因而，若将该滑动室10内的容积定为储墨室4的内容积的10％以上，则即使对30℃以上的温度，也可以补偿该储墨室4内的空气膨胀、收缩。再有，在使用书写用具的普通环境下，产生30℃以上的温度变化是少有的，因此，一般说来，将该滑动室110的内容积设定为储墨室4内容积的10％左右，是充分的。
然而，例如在寒冷地区的室内与室外的温度差或者将书写用具置于在炎热天停车的汽车仪表盘上的情况等，是属于该书写用具暴露30℃以上的温度差。在这种情况下，上述密封栓113尽量向滑动室10的一侧，例如如图35所示向滑动室110的前端部一侧移动，超此以上的移动是不可能的。
在这种情况下，在该密封滑动栓113的两侧发生某种程度的压力差。于是，通过该压力差的作用，从该密封滑动栓113的外周与滑动室110的内周面排除硅油115。因而，通过排除该硅油115的间隙，流通空气，消除储墨室4内外的差压。再有，在这种情况下，在该密封滑动栓113的前端面，形成突部116，该突部116与隔离构件6相接并在该密封滑动栓113的前端面与该隔离构件6之间形成间隙，因而，该隔离构件6的连通孔111不堵塞。
还有，在储墨室4内的空气大膨胀的情况下，该密封锁动栓113尽量向该滑动室110的尾端部一侧移动并与尾栓3的防止流出管12的前端部相接，超此以上的流动成为不可能，而且，与上述同样，排除间隙内的硅油115，连通了。再有，该防止流出管112的前端部作成斜切断形状，所以通过密封滑动栓113的相接，该防止流出管12的前端开口不堵塞了。
在上述状态下，储墨室4的墨水溶剂的蒸气流向外部，而来自在外部的空气流入该储墨室4内，随着这样的气体流通，墨水溶剂的蒸气散失。然而，产生这样的温度变化是少有的，而且在这样的过程中散失的蒸气量极少，实际上不产生墨水干燥的问题。
还有，在本实施例中，在密封滑动栓113的外周面上如图30所示形成槽部114。在该槽部114的部分，保持硅油115的毛细管力变小。因而，在发生上述差压的情况下，排除了该槽部114部分的硅油115，因此，以较小的差压便可排除硅油而实现连通。
还有，在实际的制品中，在该密封滑动栓113的外周面上滑动室110的内周面之间的环状间隙内所保持的硅油115的毛细管力由于重力等其他的影响，在各部是不均匀的。因此，即使不形成上述那样的槽部114，从毛细管力小的部分先排出硅油，并在全部硅油排除之前连通。因而未必需要形成上述那样的槽114。
其次，参照图36，说明本发明实施例13。本实施例的书写用具是具有在储墨室4内设置有间隔滑动栓120的墨水供给机构，具有另外的防止墨水干燥的机构20g。
该间隔滑动栓120在与储墨室4的内周面之间维持液密封并自由滑动地收容，从该间隔滑动栓120前端部一侧填充墨水5，而尾端部一侧作为存在空气的空气部分121形成。于是，通过书写消耗该墨水5时，上述间隔滑动栓120向前端部一侧移动。
还有，在本实施例中，在上述储墨室4与所述滑动室110之间的隔离构件126的中心部，突出设置在该滑动室110一侧突出的防止流入管127，防止该滑动室110内的硅油等流入储墨室4内。
还有，在该隔离构件120的中心部突出设置向储墨室4一侧突出的防止流出管128，万一向前述的空气部分121内流出墨水时，也可防止该墨水向滑动室110流出。
还有，这些防止流入管127及防止流出管128的前端部作成斜切断的形状，前述的密封滑动栓113相接时，以其前端开口不堵塞的方式构成。再有，在本实施例中，上述的防止流入管127及防止流出管128以相同形状形成，因而组装时，可将该隔离构件126不分表里地构成。
还有，本实施例的书写用具除上述各点之外，是与前述的本发明实施例11相同的，对与图36中本实施例12相对应的部分加同样符号，故其说明从略。
本实施例的书写用具，通过间隔滑动栓120使储墨室4内的墨水与空气隔开，因此，能有效地防止墨水流到滑动室110内。还有，这种间隔滑动栓形的墨水供给机构的优点是，结构简单且可收容大量的墨水。然而，这种形式的书写用具也有不理想之处，如在间隔滑动栓120与储墨室4的滑动面上墨水干燥并附着时，则该间隔滑动栓120的顺畅的滑动受到阻碍。然而，如前所述，本墨水的防干燥机构具有如下效果，即该机构大体上能可靠地防止墨水干燥，并能可靠地消除上述间隔滑动栓型墨水供给机构的缺点。
还有，图37示出本发明实施例14的防止干燥机构20h。该书写用具具有在储墨室4内填充棉纤维、毡等多孔体130的所谓中棉型墨水供给机构。
在上述储墨室4内收容有上述多孔体130，在多孔体130内靠毛细管力保持墨水。在本实施例中，该多孔体130内通常保持有较多量的墨水，即由该多孔体130中渗出的大量墨水。还有，在该多孔体130的前端部设置比该多孔体130大的有毛细管力的毡等中继芯131，通该中继芯131向笔体2供给墨水。
还有，该多孔体130的尾端部一侧形成空间并以空气室132形成。还有，在分隔该储墨室4与滑动室110的隔离构件136上，与前述一样，突出设置防止流入管137及防止流出管138。还有，在本实施例中，在储墨室4内突出的防止流出管138，其长度形成长。
还有，本实施例的书写用具除上述各点之外，与前述实施例13是相同的，在图37中对与实施例13的对应部分加相同符号，故其说明从略。
本实施例的书写用具，在储墨室4内的多孔体130内由毛细管力保持墨水并按给定量供给笔体2。由此具有结构简单、动作稳定的特征。然而，这种形式的墨水供给机构有一不足之处，即多孔体130内保持的墨水量少。还有，若在多孔体130内保持的墨水量过多，则一部分墨水由该多孔体30渗出，通过与外部的连通路而有发生漏出的缺点。还有，若墨水量过少，则保持的墨水量变得过少，同时发生书写笔迹飞白的缺点。因此，这种形式的书写用具在制造时需要正确地控制多孔体130内所保持的墨水量。
上述实施例的书写用具，在储墨室4内形成空气室132，在这里从间隔构件136突出设置防止流出管138。因而，即使墨水从多孔体130渗出，该墨水也会存在该空气室132内，在滑动室110不流出。因此，在该多孔体130内可保持多量的墨水，还有在制造时也不需要正确控制保持在多孔体130中的墨水量并容易制造等，可弥补该中棉型墨水供给机构的缺点。
还有，如前所述，该防止墨水干燥机构能大体上可靠地防止墨水干燥。还有，在该多孔体130中保持多量墨水时，例如在该书写用具落到地上发生冲击作用时，从该多孔体130，墨水飞沫很容易飞散。然而，该实施例书写用具密封滑动栓113介于相互对向的防止流入管37与尾端部防止流出管112之间，因此能可靠地防止该墨水飞沫通过这些防止流入管137与防止流出管112向外部飞散。
再有，本发明也不局限于上述实施例，笔体的种类、其他构成也未必只限于上述实施例的书写用具。还有，在不使用速干墨水时，未必需要设置上述防止干燥机构或储墨器等，也可以使均压通路直接与外部连通。
综上所述，根据本发明，书写时可通过均压通路将储墨器的前端部内调整为与大气压大致相等的压力，任意降低对笔体作用的水头压而且可维持一定，供给稳定的墨水以及可书写。还有，该均压通路在不书写时，补偿储墨室4内的空气的膨胀、收缩，并将该储墨室内维持与大气压大致相等的压力。尤其，本发明的书写用具没有微妙的阀机构等的可动部分，还没有利用微细小孔等的毛细管力的部分，而是只以各部的压力平衡作用的，因此其动作的可靠性极高，而且可稳定地控制墨水的压力。因而可廉价地提供结构简单、容易制造还可降低成本、且书写特性良好的书写用具。
权利要求
1.一种书写用具，其特征在于，包括有书写用具的主体、在该主体的前端部设置的笔体、与所述主体内形成的笔体连通的储墨室，以及与该储墨室的轴向大致平行设置、前端部与所述储墨室的前端内的笔体附近的位置连通、同时尾端部在所述主体尾端部一侧与外部连通的均压通路。
2.根据权利要求1所述的书写用具，其特征在于，所述均压通路是在沿轴向插入所述储墨室内、前端部在该储墨室前端部内的笔体附近开口而尾端部与外部连通的管状均压管内形成。
3.根据权利要求1所述的书写用具，其特征在于，在所述的主体内设置内部形成有储墨室的储墨筒，在该主体内周面与储墨筒外周面之间所形成的间隙作为所述的均压通路形成，该均压通路在前端部的笔体附近位置与所述储墨筒内连通，同时尾端部在所述的主体尾端部一侧与外部连通。
4.根据权利要求1所述的书写用具，其特征在于，所述的均压通路的截面形状及截面尺寸设定为浸入其内部的墨水由于其自由表面的表面张力作用而在该均压通路内维持液柱状并不产生墨水与空气位置交换的气液交换作用的截面形状及截面尺寸。
5.根据权利要求1所述的书写用具，其特征在于，所述储墨室作成大致筒状，所述均压通路的截面积设定为所述储墨室截面积的1/30-1/4。
6.根据权利要求1所述的书写用具，其特征在于，在所述的主体中设置有不书写时截断所述均压通路的尾端部与外部或者该均压通路的前端部与储墨室的连通以防止墨水干燥的防止干燥的机构。
7.根据权利要求1所述的书写用具，其特征在于，所述笔体为圆珠尖，所述的均压通路的前端部与该圆珠尖的前端之间的距离为20mm以下。
8.根据权利要求1所述的书写用具，其特征在于，所述笔体为毡尖，在所述的主体中设置有不书写时截断所述储墨室与毡尖之间墨水连通的截断墨水的机构。
9.根据权利要求1所述的书写用具，其特征在于，在所述均压通路的尾端部设置防止具有弯曲状或迷路状通路的墨水飞沫飞散的机构。
10.根据权利要求1所述的书写用具，其特征在于，所述防止干燥机构包括在所述主体内的储墨室尾端部一侧形成并与储墨室内连通同时与该书写用具外部连通的滑动室，和在该滑动室内部与该滑动室的内周面之间具有给定的间隙、沿轴向自由滑动地收容并截断所述储墨室一侧与外部一侧连通的密封栓，以及在所述滑动室的内周面与所述密封滑动栓之间的间隙由毛细管力所保持的具有给定粘性的粘性流体。
全文摘要
一种书写用具,在储墨室内插入内部形成有均压通路的均压管并使其前端与笔体附近连通,同时使其尾部与外部连通,在不书写时,将该均压通路作为供料器使用,起到对储墨室内空气等膨胀收缩的补偿,维持内部与大气压相等的压力,而在书写时,通过该均压通路则使笔体附近成为与大气相等的压力,防止墨水的水头压对笔体作用。由此,补偿书写时墨水的水头压,使与大气大致相等的一定压力对笔体作用,并且起到储墨室内空气等膨胀收缩的补偿,使内部维持与大气相等的压力。
文档编号B43K7/00GK1269753SQ98809013
公开日2000年10月11日 申请日期1998年9月9日 优先权日1997年9月10日
发明者堀二郎 申请人:有限会社堀开发设计事务所