专利名称：笔记文具及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种控制向笔体供给墨水的笔记文具，进一步特定是，本发明涉及一种在从墨水室朝向笔体的墨水供给路径中途的内部设有封入了空气等的气体的小容积隔断室的、由封入该隔断室的气体控制墨水供给的笔记文具及其制造方法。
背景技术：
一般，在将液体状的墨水存储在墨水室内的形式的笔记文具中，需要控制从该墨水室供给笔体的墨水的流量和压力。作为这样的墨水控制的最简单的形式，在墨水室和笔体之间夹设称为中继芯的构件，该中继芯是集中固接纤维的多孔质的中继芯，由其毛细管力从墨水室引出墨水，并且通过墨水流过该中继芯内时的阻力控制的墨水的供给量。
但是，笔体例如是集中固接纤维的所谓的毡式笔尖的情况下，由于其纤维间的微细的间隙的毛细管力该笔体自身也具有引出墨水的墨水引出力和保持被引出的墨水的墨水保持力。在笔体为圆珠笔尖的情况下，由于圆珠与圆珠座之间的微细的间隙的毛细管力，该笔体自身也具有引出墨水的墨水引出力和保持被引出的墨水的墨水保持力。
因此，在仅由上述那样的中继芯控制时不能使墨水的供给稳定。即，在降低上述中继芯的密度使墨水的流动阻力减小时，在非书写时，由于上述那样的笔体的墨水引出力引出墨水室内的墨水，在该笔体中含有甚至饱和状态的大量的墨水，成为所谓的富墨水的状态，因此，在书写的初期，有成为不希望的笔迹过浓的不良现象。特别是，在使用水性墨水的圆珠笔尖中，由于其墨水引出力和墨水保持力仅有数十mm～100mm左右的水头压力，例如在该笔记文具竖立着的状态、即圆珠笔尖朝下的状态下，由该从墨水室到该圆珠笔尖的墨水的水头压力，常常将微量的墨水从圆珠和圆珠座之间的间隙压出。在这样的状态下开始书写时，有笔迹线的起端部成为逗点(，)状的不良现象。
为了防止这样的不良现象，只要提高上述的中继芯的密度使其毛细管力及内部的流动阻力变大即可，但是，在这样时，流过该中继芯的内部的墨水的流动阻力过大。因此，在快速书写等时，由于墨水供给不足而成为该笔体所含有的墨水的量过少即贫墨水的状态，常常产生笔迹模糊的不良现象。
为了防止该不良现象，过去考虑了各种的墨水控制机构。其一是，在墨水室和笔体之间设置由规定的压差开阀的小型的机械式阀机构。该墨水控制机构在不书写时该阀机构闭阀，防止向笔体供给过剩的墨水。而且，在书写时，由该笔体的墨水引出力所产生的压差使该阀机构开阀，从墨水室向笔体供给墨水。
但是，上述那样的阀机构，需要以数十mm左右水头压力的微小压差进行开闭动作，并且需要形成为极小型，其制造和品质管理等非常麻烦。另外，该笔体是上述那样的使用水性墨水的圆珠笔尖时，由于其墨水引出力低，这样的阀机构的开闭压力的设定极其微妙，有其制造和品质管理困难等的问题。
另外，作为该墨水控制的其它的形式，在墨水室和笔体之间设有封入了空气的小室、所谓的空气腔式的构造。一般，在小截面积的液体通路内存在着的空气时，该空气成为气泡而堵塞通路，有隔断液体的流通的所谓的气塞现象。该空气腔式的控制形式是利用其原理构成一种阀机构的形式。
这样的空气腔式的墨水控制形式在本质上不需要阀体等的机械式的可动部分，有构造简单且制造容易的优点。但是，这样的气腔式墨水控制形式当然在书写时需要使由内部的气泡隔断的墨水流通的机构，但有难以确保其动作的稳定性的问题。
作为这样的气腔式的笔记文具的例子，有美国专利说明书No.03,397,939所公开的笔记文具。该笔记文具在从墨水室到笔体的墨水通路中途形成着在内部封入了空气的小室，在该小室的上部开设有与墨水室连通的通路，另外，在该小室的下部充填着多孔质的填料，该填料与笔体侧连通。
该美国专利的笔记文具，在非书写时，在上述多孔质的填料中以几乎饱和状态含有墨水，由封入小室内的空气阻断墨水的流通，而且，在由书写消耗含在上述填料内的墨水而该多孔质的填料成为贫墨水的状态时，上述小室内的空气被吸入该多孔质的填料内。通过这样地小室内的空气被吸入填料内，墨水从上述通路流入该小室内，该墨水被吸入填料内。而且，在该填料中吸收墨水而成为富墨水状态时，被吸入该填料内的空气放出到小室内，阻断墨水的流入。
该美国专利所公开的笔记文具没有机械式的可动部分，构造简单，而且即使笔体的墨水引出力低时也可以可靠地控制墨水的流通。但是，吸入上述多孔质的填料内空气有时会产生即使该填料内新吸入墨水其空气全量不放出的情况。而且，残留在该填料内的空气随着书写所引起的该填料内的墨水流动而流动，在该残留空气到达笔体时，该笔体的墨水引出力受到损失，产生不能书写或书写有障碍的情况。
该美国专利的笔记文具，为了防止上述的不良现象，将小室内的上部形成为圆锥形，在从与墨水室连通的通路流入墨水时，该墨水通过小室内周面流过，被充填在该小室下部的填料的周边部吸收。根据这样的构造，墨水从该填料的周边部朝向中心部浸透，将吸入在该填料内部的空气集中在中心部放出。
但是，根据本发明人等的实验，即使为上述那样的构造，也难以由于新的墨水的吸收而将暂时吸入在多孔质填料内的空气的全部放出。
发明的公开本发明是根据以上的情况而做出的，其目的是提供一种笔记文具及其制造该笔记文具的方法，该笔记文具不需要机械式的可动部分，构造简单，采用了即使是微小的压差也进行开闭动作的气腔式墨水控制机构，可以更加可靠地由封入的气体进行墨水的隔断、流通。
本发明的笔记文具，其特征在于，备有存储墨水的墨水室、设在笔记文具的前端部的笔体、设在上述墨水室和笔体之间的墨水控制机构，该墨水控制机构具备内部收容气体的隔断室；连通该隔断室和上述墨水存储室的墨水室侧通路；连通该隔断室和上述笔体的笔体侧通路；形成在上述隔断室内并用于存储保持少量的墨水、且与上述笔体侧通路连通的墨水保存部；在上述隔断室内将从上述墨水室侧通路侵入来的墨水保持在该隔断室内的规定位置的墨水保持装置；在由上述墨水保持装置保持的墨水的量成为规定量以上时将该保持着的墨水的至少一部分移送到上述墨水保存部的墨水中继装置。
因此，在非书写时，由封入上述隔断室内的气体、例如空气隔断墨水室与笔体的墨水的连通，防止不希望的墨水向该笔体的供给。
而且，在由书写消耗墨水时，消耗保存在上述墨水保存部的墨水，由此，使隔断室的空间的容积变大消墨水的体积，该隔断室内的空气成为低压。由此，墨水从墨水室侧通路侵入到该隔断室内，但是，该侵入的墨水由墨水保持装置暂时保持在规定的位置。而且，在由该墨水保持装置保持的墨水的量超过规定量时，由墨水中继装置将其墨水移送到墨水保存部。由此，在该墨水保存部中再次存储墨水，由此，隔断室的气体压力返回到最初的状态，反复进行以下这样的动作，将墨水供给于笔体。
这样的墨水控制机构是上述那样的气腔式墨水控制机构，不需要机械式可动部分，而且即使是微小的差压也可以确实地进行开闭动作。另外，该封入的空气所带来的墨水的隔断、连通由存储保持在墨水保存部中的墨水量的增减进行。因此，不需要进行多孔质构件内的空气的吸入、墨水的浸透、空气的排出等的动作，可以确实地进行动作，并且构造也简单。
另外，根据优选实施例，其特征是，上述的隔断室在内部的一端具有可将墨水保持为液柱状的内径，并且在内部封入规定的气体，具有墨水中继体，该墨水中继体在该隔断室内从其另一端部侧突出，其基端部与该墨水室侧通路连通，其前端部形成为尖锐状并与在该隔断室内保持为液柱状的墨水的自由表面接近地配置着，通过与该自由表面接触将其墨水的一部分移送到上述笔体侧通路。
因此，在非书写时，由封入该隔断室内的气体隔断墨水室侧通路的墨水和笔体侧通路的墨水，停止不希望的向笔体的墨水供给。而且，在书写消耗笔体通路的墨水时，因此，隔断室的空间容积增大上述消耗墨水的体积，封入的气体的压力降低，保持为液柱状的墨水移动，其自由表面与上述墨水中继体的前端部接触，墨水的一部分被移送到笔体侧通路。由此，隔断室内的空间部的容积减少，气体的压力上升，保持为液柱状的墨水的自由表面后退而从墨水中继体的前端离开，停止墨水的供给。因此，仅书写时可以供给规定量的墨水。
从上述墨水室侧通路侵入到该隔断室内的墨水由于上述那样地保持为液柱状，因此在其前端部形成明确的自由表面，并且，上述墨水中继体的前端部形成为尖锐状，因此，可以与上述保持为液柱状的墨水的自由表面接近地配置该前端部。因此，在微量的消耗笔体侧通路的墨水时，该自由表面与墨水中继体的前端部接触而向笔体侧输送墨水，因此，从该墨水中继体到笔体的墨水的流路内经常地维持由墨水充满的状态，不会在该流路内侵入隔断室的气体而与墨水混合。因此，确实地防止该气体与墨水一起送到笔体侧。
另外，本发明的制造方法，其特征在于，具备如下的步骤使笔体侧朝向下地将具有内部不含有墨水的干燥状态的墨水控制机构的笔记文具保持为大致铅垂直的步骤；将墨水注入该笔记文具的墨水室的步骤；通过使注入该墨水室的墨水流通到上述墨水控制机构的墨水保持装置并借助干燥状态的墨水中继装置使上述隔断室内的气体排出的步骤；通过将上述注入的墨水流通到上述墨水控制机构的墨水中继装置使通过了该墨水中继装置的气体排出停止而将剩余的规定量的气体封入在上述隔断室内的步骤。
因此，借助将干燥状态的笔记文具保持为大致铅垂直状态并将墨水注入墨水室的简单的作业，可以将所需要的规定量的气体正确地封入隔断室内，可以高效率地且确实地制造正确特性的笔记文具。
附图的简单说明图1是本发明的笔记文具的第一实施例的整体纵剖面图。
图2是本发明的笔记文具的第一实施例的墨水控制机构的局部的纵剖面图。
图3是本发明的笔记文具的第一实施例的动作的说明图。
图4是本发明的笔记文具的第一实施例的动作的说明图。
图5是本发明的笔记文具的第一实施例的动作的说明图。
图6是本发明的笔记文具的制造方法的说明图。
图7是本发明的笔记文具的制造方法的说明图。
图8是本发明的笔记文具的制造方法的说明图。
图9是本发明的笔记文具的第二实施例的墨水控制机构的局部的纵剖面图。
图10是本发明的笔记文具的第三实施例的墨水控制机构的局部的纵剖面图。
图11是本发明的笔记文具的第四实施例的墨水控制机构的局部的纵剖面图。
图12是本发明的笔记文具的第五实施例的墨水控制机构的局部的纵剖面图。
图13是表示第五实施例的节流通路的例子的图12的A—A剖面图。
图14是表示第五实施例的节流通路的另外的例子的图12的A—A剖面图。
图15是本发明的笔记文具的第六实施例的墨水控制机构的局部的纵剖面图。
图16是本发明的笔记文具的第七实施例的墨水控制机构的局部的纵剖面图。
实施本发明的最佳方式以下参照
本发明的实施例。图1～图8表示本发明的第一实施例。该实施例的笔记文具是具备使用水性墨水的圆珠笔尖的一次性使用式笔记文具。
图1是该笔记文具的杆筒，在该杆筒1内形成着存储水性墨水的墨水室2。在该墨水室2内存储着液体状的墨水并插入滑动栓3，使该墨水和空气分开。
在该滑动栓3的外周面和墨水室2的内周面之间形成着间隙，该滑动栓3保持着与墨水室2的内周面非接触的状态，在实际上滑动阻力为零。在该滑动栓3和墨水室2的内周面之间夹设着液膜而防止直接的接触，维持着密封性。
另外，该滑动栓3例如形成为中空状，其比重比墨水小，相对墨水具有浮游性。因此，即使在使该笔记文具正立的状态下，该滑动栓3也不沉降，即使在将笔记文具倒立的状态下，由于具有密封性，墨水和该滑动栓3也不下降，经常地可靠地将该墨水室2内的墨水和空气划分开。
而且，对应于墨水的膨胀、收缩等该滑动栓3进行移动来补偿其膨胀、收缩，因此，随着墨水的消耗，该滑动栓3前进。另外，该墨水室2的尾端部侧由尾栓6封塞着，通过形成在该尾栓6上的大气连通筒7而将该墨水室2的空气侧与大气连通。因此该墨水室2内的墨水的压力经常地维持为与大气压相等的压力。另外，在该墨水室2的空气侧的内部为了确实地保持密封而封入了少量的硅油等，该硅油防止由上述的大气连通筒7向外部的漏出。
另外，在该杆筒1的前端部侧安装着笔体座4，该笔体座4的前端安装着笔体，该笔体在本实施例中是水性的圆珠笔尖5。另外，在该杆筒1的前端部自由装卸地嵌合着笔帽8。而且，上述笔体例如圆珠笔尖5和墨水室2通过以下的墨水控制机构10连通着。
在图2中放大地表示着该墨水控制机构10的部分。该墨水控制机构10具有小容积的隔断室11。在该实施例中，在上述笔体座4的中心部形成着沿轴向的直线状的贯通孔，该贯通孔的中央部形成着上述隔断室11。另外，该隔断室11的上侧的贯通孔与上述墨水室2连通，构成墨水室侧通路12。另外，该隔断室11下侧的贯通孔与上述圆珠笔尖5连通着，构成为笔体侧通路13。而且，在该隔断室11内封入规定量的气体，在本实施例中，该规定量的气体为空气。
另外，在上述墨水室侧通路12内插入墨水室侧中继芯14，该墨水室侧中继芯14是将例如纤维集中固接为棒状的多孔质的中继芯，由这些纤维间的微细的间隙的毛细管力从墨水室2将墨水引出，并对流通在其内部的墨水施加规定的流动阻力。
另外，上述隔断室的上侧部分与该墨水室侧通路12之间形成为作为可以保持墨水的墨水保持装置的墨水保持通路18。该墨水保持通路18在该实施例中是与上述隔断室11连续的同直径的部分，流入其内部的墨水19在其下面形成着由表面张力形成着自由表面20，保持为液柱状。
该墨水保持通路18由于是小直径，保持为液柱状的墨水19的下端由自由表面20的自由张力保持着，该液柱状的墨水19的一部分不会与隔断室内的空气交换而流入该隔断室11内。为了达到这样的保持作用，该墨水保持通路18的内径最好设定为例如3mm以下。另外，该值是使用水性墨水情况下的值，根据使用的墨水的种类该内径不同，一般，该墨水保持通路18的内径若是6mm以下，就可以防止空气和墨水交换，可以将墨水保持为液柱状。
另外，在上述笔体侧通路13内插入用于将墨水供给圆珠笔尖5的笔体侧中继芯21，该笔体侧中继芯21也是由上述墨水室侧中继芯14相同的材料形成。而且，在该实施例中，该笔体侧中继芯21的上部突出到上述隔断室11内的下部内，形成为中继体15。该中继体15构成墨水中继装置。
该中继体15其前端部形成为尖锐的圆锥部16。而且，在该中继体15的外周面和该隔断室11的内周面之间形成着微小的间隙。另外，在该中继体15的圆锥部16的基端部外周面和隔断室11的内周面之间形成着断面为楔形的环状间隙，该间隙部分构成墨水保存部17。
另外，在该实施例中，上述墨水室侧中继芯14的密度比上述笔体侧中继芯21的密度大，因此，墨水在该墨水室侧中继芯14内流通时的流动阻力比墨水在上述笔体中继芯21内的流通时的流动阻力大。
接着，参照图3～图5说明上述第一实施例的作用，图3表示该笔记文具的非书写状态，在上述隔断室11内封入着规定量的少量空气，隔断着墨水室侧通路12内的墨水和笔体侧通路13内的墨水。另外，在该种情况下，墨水从上述墨水室侧通路13内流入墨水保持通路18内，但是如前所述，该墨水19由于表面张力在其下面上形成着自由表面20，保持为液柱状。另外，在上述笔体侧中继芯21和其上部的中继体15的部分中含有几乎饱和状态的墨水，即成为所谓的富墨水状态。另外，在该中继体15的圆锥部16的基部的墨水保存部17中由毛细管力存储保持着规定量的液状的墨水。
在这样的状态、即非书写时的状态下，上述墨水保持通路18内的墨水由隔断室11内的空气隔断，上述那样地保持在规定位置。而且，在这时，墨水室侧通路12内的墨水与笔体侧通路13内的墨水的连通被隔断，墨水室2内的墨水不会供给笔体即圆珠笔尖5。因此，防止该圆珠笔尖5含有多余的墨水。
接着，在用该笔记文具进行书写时，笔体侧中继芯21内的墨水被消耗。在这时，由于在该笔体侧中继芯21上部的中继体15基部的周围的墨水保存部17中存储保持着液状的墨水，因此，该墨水保存部17的墨水被优先消耗。
即，在饱和状态的多孔质体即这时的笔体侧中继芯21和中继体15内的墨水被消耗了时，在以饱和状态存在于它们表面的墨水从该多孔质的中继体15的表面拉入内部时，需要某种程度的负压。但是，存储保持在墨水保存部17中的墨水与该中继体15的基部外周面接触着，在该墨水的接触部分中，该中继体15的基部表面浸渍在墨水中成为饱和状。因此，在该中继体15内的墨水被消耗时由于从阻力最小的部分即墨水保存部17吸入墨水，该墨水保存部17的墨水被优先消耗。
这样，在该墨水保存部17内的墨水被消耗时，由此，使隔断室11内的空间的容积增大，因此封入该隔断室内的空气压力降低，由此，如图4所示地，为了补偿该压力降低，保持在上述墨水保持通路18内的液柱状的墨水19下降。而且，液柱状的墨水19的自由表面20与中继体15的圆锥部16的前端部接触时，该圆锥部16的表面由墨水浸湿，因此，自由表面20的表面张力的一部分被破坏，墨水的一部分通过该圆锥部16的表面而移送到上述墨水保存部17。
而且，在墨水存储在该墨水保存部17时，由此，使隔断室11内的空间部的容积减少，封入该空间部内的空气的压力上升，将上述墨水保持通路18内的液柱状的墨水19推上。由此，如图5所示，自由表面20再次从圆锥部16离开，成为图3所示的状态。
另外，在继续书写时，墨水保存部17的墨水的再次被消耗，反复进行上述的动作，墨水室2内的墨水供给圆珠笔尖5。另外，由于该隔断室11内的容积小，中继体15等的尺寸也小，因此，在上述墨水保持通路18内的墨水19的自由表面20与中继体15的圆锥部16的前端接触了时，墨水19的一部分以极短的时间输送到墨水保存部17。
上述那样的动作基本上是间歇着的动作。因此，连续书写期间，由上述那样的间歇动作间歇地向圆珠笔尖5供给墨水。但是，如上所述，由于该间歇的墨水供给动作以极短的周期反复进行，并且，笔体侧中继芯21具有某种程度的墨水存储能力，因此，可以连续稳定的进行对圆珠笔尖5的墨水供给，不会产生浓淡不均的笔迹。
另外，在该实施例中，相对上述笔体侧中继芯15，墨水室侧中继芯14的密度高，其内部的墨水的流动阻力设定的大。而且，由此，进行拉回供给圆珠笔尖5的墨水的动作。
即，在圆珠笔尖中，由于圆珠的旋转，附着在该圆珠的表面上的墨水转写到纸面等的书写面上。该墨水由于毛细管的力保持在上述那样地由圆珠和自由旋转地抱持该圆珠的圆珠座之间的微小间隙内。但是，在该圆珠座内的圆珠抱持部分也保持着液体状的墨水。因此，即使上述那样地控制了墨水的供给，在完成书写圆珠突然停止回转时，有时从该圆珠和圆珠座之间的间隙压出微量的墨水。这样，在圆珠的周围存在被压出的多余的墨水时，在下次开始书写时，如上所述地，笔迹线的起端部成为逗点(，)，产生损害笔迹的美观的问题。
在该实施例中，由书写消耗着墨水期间，由于经常地持续消耗墨水保存部17的墨水，因此，隔断室11内的压力成为负压。而且，在结束书写时，由于该隔断室11内的负压，墨水从墨水室侧通路12和笔体侧通路13内流入该隔断室11内。在这时，由于上述墨水室侧通路12内的墨水室侧中继芯14的墨水流动阻力比笔体侧中继芯21的流动阻力大，因此，在墨水从该墨水室侧通路12流入隔断室11内前，墨水从笔体侧通路13侧逆流入隔断室11内。
由于这样的墨水的逆流，圆珠笔尖5的圆珠座内的墨水被拉回，因此，不会如上所述地将多余的墨水压出到圆珠的周围，因此，可以确实地防止在笔迹线的起端部产生逗点(，)状的部分。另外，上述隔断室11内的容积小，上述那样地被拉回的墨水的量是微量，但是，由于圆珠笔尖5的圆珠座内的墨水也是微量，因此，对于进行上述那样的圆珠座内的墨水的拉回动作是足够的。
另外，在该实施例中，为了进行上述那样的墨水控制动作，需要正确地设定封入上述隔断室11内的空气量。即，在该封入的空气量过多时，保持在墨水保持通路18内的液柱状墨水19的自由表面20和中继体15的圆锥部16的前端之间的距离变长。因此，即使墨水保存部17的墨水被消耗，液柱状的墨水19下降，也会产生其自由表面20不与上述圆锥部16的前端接触的情况。在这样的状态下继续书写时，多孔质的中继体15内部的墨水被消耗下去，含在该中继体15内有的墨水量变少，成为墨水贫乏状态，在该多孔质的中继体15内有可能吸入空气。一旦在该多孔质的中继芯15内吸入空气时，即使新墨水吸入到该中继体15内空气也不会确实被排除，空气与墨水一起被送到圆珠笔尖5，对该圆珠笔尖5的书写产生障碍。
另外，在封入该隔断室11内的空气量少时，在墨水保存部17的墨水仅稍微被消耗的状态下，液柱状的墨水19的自由表面20与圆锥部16的前端接触。因此，墨水的隔断动作不能进行，墨水室2内的墨水成为经常地与圆珠笔尖5连接的状态，过剩的墨水供给于该圆珠笔尖5，对书写产生障碍。
在该实施例中，为了正确地在该隔断室11内封入规定量的空气，采用了以下这样的进行墨水的充填的制造方法。以下，参照图6～图8说明该制造方法。
首先，组装上述那样的笔记文具。在这时，上述的墨水室侧中继芯14、笔体侧中继芯21及中继体15等都为不含有墨水的干燥状态。另外，上述圆珠笔尖5、滑动栓3及尾栓6为未安装的状态。
然后，将笔记文具的圆珠笔尖5侧向下地将该笔记文具保持为大致铅垂直的姿态，在墨水室2内注入墨水。该被注入的墨水由重力及毛细管力通过上述墨水室侧中继芯14内而流入墨水保持通路18内，如图6所示地成为液柱状的墨水19，保持在该墨水保持通路18内。
在这时，上述笔体侧中继芯21和中继体15仍然是不含有墨水的干燥状态，空气可以通过其内部。因此，隔断室11内的空气通过该笔体侧中继芯21和中继体15而从笔体座4的前端部排出。而且，伴随着空气的排出，上述墨水保持通路18内的液柱状的墨水19下降。
然后，如图7所示地，在该液柱状的墨水19的自由表面20与中继体15的圆锥部16的前端部接触时，该墨水由于毛细管力被吸入该中继体15内。另外，由于该中继体15的尺寸小，墨水瞬时被该中继体15吸收。在墨水被该中继体15吸收时，空气不能通过该中继体15内，在该状态下，残留在隔断室11内的空气原样地被封入在隔断室11内。
接着，在该中继体15和笔体侧中继芯21整体中吸收墨水到饱和状态而成为富墨水的状态时，如图8所示，墨水通过该中继体15而存留在墨水保存部17处。由此，由于隔断室11空间部的容积减少，封入的空气的压力上升，上述液柱状的墨水19被压上，其自由表面20从中继体15的圆锥部16的前端离开。由此，墨水的流入停止，成为上述的图3所示的非书写状态。接着，安装上述的未安装的零件而完成该笔记文具。
这样的方法，由将该笔记文具保持铅垂直并将墨水注入墨水室这样简单的工序就可以确实地将所需要的正确量的空气封入隔断室11内。
另外，中继体15和笔体侧中继芯21由于其直径比较细，并且从上端的圆锥部16的前端部吸收墨水，因此，它们内部的空气随着墨水的浸透而被压出到笔体座4的前端侧，在它们内部，墨水和空气不会混合。
另外，在上述的方法中，对在上述隔断室11内封入空气的情况进行了说明，但是，封入的气体不限定于空气。例如，在使用与氧气反应的那样的特殊的墨水时，有时在该隔断室11内封入氮气或惰性气体。在这时，只要先于上述那样的工序将该笔记文具内置换为这样的气体即可。
另外，本发明不限定于上述那样的实施例。例如，在图9中表示本发明的第二实施例的笔记文具。
在该第二实施例中，上述中继体15的前端部形成为被斜切断的斜切断部25。而且，在该斜切断部25的基部的切断面和隔断室11的内周面之间形成着断面为楔状的墨水保存部17。另外，在墨水保持通路18内下降的液柱状的墨水19的自由表面20与该斜切断部25的前端部接触。
该第二实施例的笔记文具构造除了上述的点以外其余的与上述第一实施例相同，在图9中，在与第一实施例对应的部分上标注相同的符号，省略其说明。
该第二实施例的笔记文具的动作及制造方法等与上述第一实施例相同。由于，该第二实施例的笔记文具，仅是将构成中继体15的多孔质材料的棒状构件斜切断而形成斜切断部25，因此，制造更加容易。
另外，图10表示本发明的第三实施例。该笔记文具在笔体侧中继芯21的上端部设有作为另外构件的中继体35。该中继体35由多孔质材料以外的实芯材料形成。该中继体35形成着其前端部形成为尖锐的圆锥状的圆锥部36。而且，该中继体35安装在上述笔体侧中继芯21的上端部，插入隔断室11内。另外，在该中继体35的外周面和隔断室11的内周面之间形成着间隙，该间隙和上述圆锥部36的根部与隔断室11的内周面之间的楔状的间隙而构成墨水保存部17。
该中继体35由对墨水具有浸湿性的材料形成、或在其表面进行对墨水具有浸湿性的被覆膜或表面处理。另外，在该实施例中，为了确实地导引墨水，在该圆锥部36的周面上沿母线形成着细的中继槽37。
另外，该第三实施例的构造除了上述之点以外其余的与上述第一实施例相同，在图10中在与第一实施例对应的部分标注相同的符号，省略其说明。
该实施例的笔记文具在墨水保持通路18内的液柱状的墨水19的自由表面20与该中继体35的圆锥部36的前端接触时，由于该表面的浸湿性和上述中继槽37的毛细管力，将该墨水移送到墨水保存部17，除了该点之外，发挥与上述第一实施例相同的作用。
该实施例由于中继体35不是多孔质的材料，即使上述墨水保存部17的墨水万一被完全消耗了后液柱状的墨水19的自由表面20也不与该中继体35接触时，在该中继体35内也不会吸入空气。另外，不需要加工集中固接纤维那样的多孔质的材料，该中继体35的制造容易且可加工为正确的形状。
另外，图11表示本发明的第四实施例。该实施例的笔记文具，在笔体侧中继芯21的上端部设有作为另一部件的中继体45。该中继体45是用多孔质材料以外的实芯材料形成。该中继体45形成为其前端部被斜切的斜切断部46，形成为尖锐状。而且，该中继体45安装在上述笔体侧中继芯21的上端部，插入隔断室11内。另外，在该中继体45的外周面和隔断室11的内周面之间形成着间隙，该间隙构成中继墨水的中继间隙47。
另外，在该中继体45的基端部外周形成着多个细环状的槽48，从而形成为折皱状。该折皱部分及上述斜切断部46的根部与隔断室11的内周面之间的楔状间隙形成为墨水保存部17。而且，上述中继间隙47与该墨水保存部17连通。
该中继体45与上述第三实施例相同地由对墨水具有浸湿性的材料形成或在其表面进行对墨水具有浸湿性的被覆膜或表面处理而形成的。
另外，该第四实施例除了上述点以外，其余的具有与上述第一实施例相同的构造，在图11中与第一实施例对应的部分标注相同的符号，省略其说明。
该实施例的笔记文具，在墨水保持通路18内的液柱状的墨水19的自由表面20与该中继体45的斜切断部46的前端及中继间隙47的前端接触了时，由于该表面的浸湿性及上述中继间隙47的毛细管力，将该墨水移送到墨水保存部17，除了此点之外，发挥着与上述第三实施例相同的作用。
另外，本发明不限定于上述的实施例，可以将上述的隔断室或墨水保存部、墨水保持装置、墨水中继装置做成为别的构造。例如，图12表示本发明的第五实施例。
在该实施例中，墨水室2的底面形成为相对该笔记文具的中心轴线垂直的墨水保持面58。另外，在本墨水室2的下部嵌合着杯状的隔断室构件50，由其下侧的凹部和上述墨水保持面58包围的空间形成为隔断室51。
另外，在上述隔断室构件50的外周面上沿轴向形成着墨水室侧通路52。另外，上述隔断室构造50的下侧端面上形成节流通路54，该节流通路54的一端与墨水室侧通路52连通，另外，另一端部与上述墨水室保持面58相接并对上述隔断室51的下部内开口。
该节流通路54，例如如图13所示，由形成在该隔断室构件50的下侧端面上的格子状的许多细槽54a构成，它们与上述墨水室侧通路52连通着，并具有如前所述地与墨水保持面58相接并对隔断室51内开口的墨水供给开口54b。
另外，该节流通路54如图14所示，也可以是由形成在上述隔断室构件50的下侧端面上的圆弧状的长细槽54c构成，它们与上述墨水室侧通路52连通，并具有如前所述地与墨水保持面58相接并对隔断室51内开口的墨水供给开口54d。
另外，在上述墨水保持面58的中心部突出着笔体侧中继芯21的上端部，该突出部分构成为中继体55。而且，由该突出的中继体55的根部和上述墨水保持面58构成的拐角部构成墨水保存部57，墨水由其表面张力存储保持在该墨水保存部57中。另外，该中继体55的根部的墨水保存部57与该隔断室51下部外周的开口54b、54d之间设定为规定的距离。
另外，该第五实施例除了上述点以外是与上述第一实施例相同的构造，在图12中与第一实施例对应的部分上标注相同的符号，省略其说明。
该实施例的笔记文具如下所述地进行动作。即，在非书写时上述墨水保存部57的墨水和节流通路54的墨水由封入隔断室51内的空气拉离而被隔断。
而且，在由书写消耗墨水保存部57的墨水时，隔断室51内的空间部的容积对应于消耗的墨水的程度地增大，封入该隔断室51内的空气的压力降低。由此，墨水通过上述墨水室侧通路52和节流通路54从墨水供给开口54b、54d侵入该隔断室51内。但是，该浸入的墨水由于其表面张力如双点划线59所示地以隆起的状态保持在与上述墨水保持面58和隔断室51的内周面的角部。
而且，在该保持的墨水量变多时，该墨水朝向中心部的墨水保存部57前进，与该墨水保存部57的中继芯55的根部接触。通过该接触，该补充保持的墨水的一部分由于表面张力被移送到墨水保存部57，在该墨水保存部57中再次保持着墨水。这样，通过移送墨水的一部分，从节流通路54的开口浸入的墨水后退，从该墨水保存部57离开，墨水再次被隔断。
另外，在该实施例中，由于在墨水室侧通路52中形成着节流通路54，因此在该内部流通墨水时给予大的流通阻力。因此，如前所述，在中止书写时，由于隔断室51内的空气的负压，笔体侧通路13和笔体侧中继芯21内的墨水被拉回，将圆珠笔尖5的圆珠周围的多余的墨水拉回。
另外，在制造该实施例的笔记文具时，与上述同样，将笔体侧中继芯21和其上端的中继体55不含有墨水的干燥状态下的笔记文具保持为大致铅垂直状态，将墨水注入墨水室2。该墨水从节流通路54流入到隔断室51的下部，经墨水保持面58上到达中继体55的根部，被该多孔质的中继体55吸收。由于该墨水的吸收，空气不通过该中继体55和笔体侧中继芯21排出，在隔断室51内正确地封入规定量的空气。
另外，图15表示本发明的第六实施例。该实施例的笔记文具，将上述第五实施例中的墨水保持面形成为圆锥形的墨水保持面68，另外，与此相对应，隔断室构件50的下部端也构成为圆锥形。
另外，在该第六实施例中，除了上述点以外是与上述第五实施例大致相同的构造，在图15中与第五实施例对应的部分上标注相同的符号，省略其说明。
在该实施例中，在圆锥形的墨水保持面68的底部和从此处突出的中继体55的根部形成着墨水保存部57，由于该墨水保存部57是锲形的断面形状，因此，与上述第一实施例相同地，可在该墨水保存部57内确实地保持墨水。
另外，在上述第五和第六实施例中，使墨水侧通路与隔断室的下部连通，但该墨水室侧通路的连通部位不限定于隔断室的下部，也可以是隔断室的内周面或上面。在这时，为了仅规定量地保持侵入该隔断室的墨水，可以在朝向该隔断室的开口的周围形成环状的凹部，在该凹部内保持墨水，或相反地使开口的周围环状地突出而突出着细径的筒状的喷嘴部。在这样的细径筒状的喷嘴部的前端由于表面张力墨水被保持为圆珠状的液滴状。
另外，图16表示本发明的第七实施例，该实施例的笔记文具，作为墨水保持装置和中继装置，利用的是堤状的突条部。
即，在该实施例中，在墨水室2的底面上形成着圆锥形的嵌合突部73，在该嵌合突部73上嵌合着杯状的隔断室构件70，由该隔断室构件70的内面和上述嵌合突部73的上面围成的空间构成为隔断室71。
另外，从该嵌合突部73的中心部向隔断室71内突出着笔体侧中继芯21的上端部，该突出部分构成中继体75。另外，在上述隔断室构件70的外周面和墨水室2的内周面之间形成着间隙，该间隙构成墨水室侧通路72。另外，在上述嵌合突部73的外周面上形成着细的节流槽78，该节流槽78与上述墨水室侧通路72连通，并对隔断室71的下部的周边部开口。
而且，在形成上述隔断室71的底面的嵌合突部73的上面上围着上述突出的中继体75形成着断面为山形的环状的堤状突条部80。而且，由该突条部80的内周的斜面和中继体75的根部形成的断面楔形的间隙部构成墨水保存部77。另外，由该突条部80的外侧的斜面和隔断室71的内周面形成的环状凹槽部构成墨水保持部79，上述节流槽78与该墨水保持部79连通着。
该第七实施例，在上述点以外与上述第五实施例具有相同的构造，在图16中与第五实施例对应的部分上标注相同的符号，省略其说明。
该实施例的笔记文具，在非书写时，墨水保存部77的墨水和墨水保持部79的墨水由堤状的突条部80分离隔断着。在由书写消耗墨水保存部77的墨水时，隔断室71的空间部的容积对应于该消耗墨水的量增大，封入该隔断室71中的空气的压力降低，墨水通过墨水室侧通路72、节流槽78浸入墨水保持部79。该浸入的墨水由于其表面张力如图16的双点划线81所示地在堤状的突条部80的顶点上隆起，暂时被保持。
在该浸入的墨水的量超过规定量时，该墨水越过堤状的突条部80其一部分流到墨水保存部77，存储保持在该墨水保存部77。反复进行样的动作有控制地供给墨水。
该实施例的笔记文具，通过设定隔断室71的直径和堤状的突条部80的形状，可以任意地设定墨水保存部77和墨水保持部79的墨水保持量，设计自由度大。
另外，本发明也不限定于上述实施例。例如，本发明的笔记文具的墨水室的构造并不一定设定为上述那样的构造。另外，上述实施例的笔记文具是使用了水性墨水的圆珠笔尖形的笔记文具，但也可适用于使用油性墨水或速干性墨水的笔记文具，另外，笔体的种类也不限定于圆珠笔尖，也可以是毛毡式笔尖及其它的笔体。另外，本发明不限定于一次性使用式的笔记文具，也可以适用于可补充墨水的笔记文具或可再灌墨水式笔记文具。
产业上的可利用性如上所述的本发明的笔记文具在非书写时由封入上述隔断室内的空气等的气体隔断墨水室和笔体的墨水连通，防止不需要地对该笔体供给墨水。
在由书写消耗墨水时，侵入隔断室内的墨水被移送到墨水保存部，在该墨水保存部内再次存储墨水，通过反复地进行这样的动作将墨水供给于笔体，因此，不需要机械式的可动部分，另外，即使用微小的压差也可以确实地进行开闭动作。
另外，由该封入的空气进行的墨水的隔断、连通是由存储保持在墨水保存部中的墨水的量的增减进行，因此，不需要在多孔质的构件内进行空气的吸入、墨水的浸透、空气的排出等的动作，动作可靠且构造简单，等等，其效果大。
另外，本发明的制造方法是通过将干燥状态的笔记文具保持为大致铅垂直状并将墨水注入墨水室中的简单的作业可以将所需规定量的气体正确地封入隔断室内，可以高效率地且可靠地制造正确特性的笔记文具，等等，其效果大。
权利要求
1.笔记文具，备有存储墨水的墨水室、设在笔记文具的前端部的笔体、设在上述墨水室和笔体之间的墨水控制机构，其特征在于，上述墨水控制机构具备内部封入了气体的隔断室；连通该隔断室和上述墨水存储室的墨水室侧通路；连通该隔断室和上述笔体的笔体侧通路；形成在上述隔断室内并用于存储保持少量的墨水、且与上述笔体侧通路连通的墨水保存部；在上述隔断室内将从上述墨水室侧通路侵入来的墨水保持在该隔断室内的规定位置的墨水保持装置；在由上述墨水保持装置保持的墨水的量成为规定量以上时将该保持着的墨水的至少一部分移送到上述墨水保存部的墨水中继装置。
2.如权利要求1所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水保持装置是墨水保持通路，该墨水保持通路与上述隔断室和墨水侧通路连通，在内部由表面张力将墨水保持为液柱状，具有可防止该墨水和气体交换位置的小断面面积。
3.如权利要求1所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水保持装置具有墨水保持面和墨水供给开口；该墨水保持面形成在上述隔断室的下部，与该笔记文具的轴线方向交叉并在其一部分上形成上述墨水保存部；该墨水供给开口在与上述墨水保存部离开的位置与该墨水保持面接近地开口，与上述墨水室侧通路连通。
4.如权利要求1所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水保持装置具有堤状的突条部，它形成在墨水保存部和墨水供给开口之间，划分上述墨水保存部和上述墨水供给开口并阻止从上述墨水供给开口供给的墨水的流动且该墨水可越过它，上述墨水保存部形成在上述隔断室内并与上述笔体侧通路连通，上述墨水供给开口对该隔断室内开口且与上述墨水室侧通路连通。
5.如权利要求1所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水中继装置是中继体，该中继体具有对墨水的浸湿性，其一端部与上述墨水保持装置接近，其另一端部与上述墨水保存部连通。
6.如权利要求5所述的笔记文具，其特征在于，上述中继体由多孔质材料形成。
7.如权利要求1所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水中继装置是形成在设在上述隔断室内的中继体和隔断室的内面之间的中继间隙，该间隙的一端部与上述墨水保持装置接近，而另一端部与上述墨水保存部连通。
8.如权利要求1所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水中继装置是形成在设在上述隔断室内的中继体上的中继槽，该中继槽的一端部与上述墨水保持装置接近，而另一端部与上述墨水保存部连通。
9.如权利要求5所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水保存部是形成在上述墨水中继体的根部的拐角部，该墨水中继体突设在上述隔断室内。
10.如权利要求5所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水保存部是断面楔形间隙，该断面楔形间隙形成在墨水中继体的前端尖锐部分的基部和隔断室内周面之间；该墨水中继体的前端尖锐部分突设在上述隔断室内，其前端部形成为尖锐状。
11.如权利要求5所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水保存部，是形成在突设在上述墨水室内的墨水中继体的根部和在上述隔断室的底部围着该中继体的根部的周围形成的圆锥形的凹部之间的断面楔形间隙。
12.如权利要求1所述的笔记文具，其特征在于，上述的隔断室在其内部的一端具有可将墨水保持为液柱状的内径，并且在内部封入规定的气体；具有墨水中继体，该墨水中继体在该隔断室内从隔断室的另一端部侧突出，其基端部与该墨水室侧通路连通，其前端部形成为笔尖锐状并与在该隔断室内保持为液柱状的墨水的自由表面接近地配置着，通过与该自由表面接触将其墨水的一部分移送到上述笔体侧通路。
13.如权利要求12所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水中继体是由毛细管力将上述墨水移送到笔体侧通路的墨水中继体。
14.如权利要求12所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水中继体是由表面的浸湿性将上述墨水移送到笔体侧通路的墨水中继体。
15.如权利要求12所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水中继体的前端部形成为圆锥形。
16.如权利要求12所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水的前端部为前端部被斜切除的形状。
17.如权利要求12所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水中继体的前端部突设着细径的突部。
18.如权利要求12所述的笔记文具，其特征在于，上述墨水中继体由多孔质的材料形成。
19.如权利要求12所述的笔记文具，其特征在于，在上述墨水中继体的前端部形成着可由毛细管力将墨水从前端侧移送到基端侧的中继槽。
20.如权利要求12所述的笔记文具，其特征在于，在上述墨水中继体的前端部的外周面与上述隔断室内周面之间形成着可由毛细管力将墨水从前端侧移送到基端侧的中间间隙。
21.如权利要求16所述的笔记文具，其特征在于，在上述墨水中继体的圆锥形的前端部的基部外周面与上述隔断室的内周面之间形成着断面楔状的环状墨水保存部。
22.如权利要求17所述的笔记文具，其特征在于，在上述墨水中继体的前端部的被斜切的部分的基部与上述隔断室的内周面之间形成着断面楔状的墨水保存部。
23.如权利要求18所述的笔记文具，其特征在于，在上述墨水中继体的前端部的突部的根部形成着墨水保存部。
24.如权利要求12所述的笔记文具，其特征在于，在上述墨水室侧通路中插入着多孔质的中继芯。
25.制造权利要求1所述的笔记文具的方法，其特征在于，具备如下的步骤使笔体侧朝向下地将具有内部不含有墨水的干燥状态的墨水控制机构的笔记文具保持为大致铅垂直的步骤；将墨水注入该笔记文具的墨水室的步骤；借助干燥状态的墨水中继装置使上述墨水室和上述隔断室内的气体排出而使注入该墨水室的墨水流通到上述墨水控制机构的墨水保持装置的步骤；通过将上述注入的墨水流通到上述墨水控制机构的墨水中继装置使通过了该墨水中继装置的气体排气停止，由此将剩余的规定量的气体封入在上述隔断室内的步骤。
全文摘要
本发明是由封入在墨水通路内的空气控制墨水的供给的机构的动作可靠构造简单的笔记文具及其方法。由封入隔断室(11)内的空气隔断墨水,在该隔断室内使墨水保持通路(18)连通并插入多孔质的中继体(15),在该中继体的根部形成墨水保存部(17),在该墨水保存部的墨水被消耗时,墨水保持通路(18)内的墨水下降与中继体(15)接触而将墨水移送到墨水保存部,防止向多孔质的中继体(15)吸入空气。
文档编号B43K7/00GK1328507SQ9981374
公开日2001年12月26日 申请日期1999年11月25日 优先权日1998年11月27日
发明者堀二郎 申请人:株式会社黑库斯