TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung eines
Schreibgeräts, wie beispielsweise eines Kugelschreibers oder eines Filzstifts,
die eine Stiftspitze aufweisen, die als eine Schreibspitze dient, wobei die Verbesserung
an einem Schreibgerät vom Free-Ink-Typ vom Kollektortyp durchgeführt wird,
das einen Tintentank zum direkten Speichern einer Tinte, einen Kollektor, der ein
Regelelement vom Schiebertyp mit einer Mehrzahl von Schiebern ist, die ein Kapillar-Phänomen
benutzen, zum Regeln des Innendrucks und ein Mittel zum Führen der Tinte von
dem Tintentank zu der Stiftspitze umfasst.
STAND DER TECHNIK
Bei herkömmlichen bekannten Kugelschreibern auf Ölbasis
wird für den Zweck des Verringerns des Auftretens von Vorwärtslecken,
das eine Leckage einer Tinte von einer Stiftspitze ist, und Rückwärtslecken,
das in dem Zustand auftreten würde, dass der Kugelschreiber auf den Kopf gestellt
wird, und der Fleckenbildung von Kleidern oder des Blockierens des Schreiben, wird
eine Tinte mit einer hohen Viskosität, die von etwa 3.000 bis 10.000 mPas reicht,
im Allgemeinen verwendet, und die Kapillarkraft wird erhöht, indem der Tintentank
dünner gemacht wird, um die Tinte am Bewegen zu hindern, wodurch das Auftreten
der oben erwähnten Leckage verhindert wird, wobei jedoch mit diesen Maßnahmen
die Probleme des starken Schreibgefühls, der Klecksbildung, der Ungleichmäßigkeit
von Zeichenlinien, geringer Dichte und dergleichen entstehen.
Außerdem gibt es bei einem sogenannten Stift vom Behältertyp,
bei dem ein Behälter aus einem Faserbündel mit einer Tinte getränkt
wird, die eine niedrige Viskosität von einigen mPas aufweist, wodurch der Tinte
ermöglicht wird, zu der Stiftspitze über einen Tintenführungsleiter
geführt zu werden, wobei jedoch diese Art von Stift ebenfalls die Probleme
beinhaltet, dass der Verbrauch der Tinte nicht erkannt werden kann, und dass, obwohl
eine starke Zeichenlinie in der Anfangsstufe erhalten wird, weil die Strömungsmenge
der Tinte groß ist, nimmt die Intensität der Zeichenlinie allmählich
ab, weil die Strömungsmenge der Tinte allmählich aufgrund von wiederholtem
Schreiben abnimmt.
Das Leitung der Tinte von dem Behälter kann verbessert werden,
indem eine Einstellung durchgeführt wird, um die Kapillarkraft des Behälters
zu schwächen, wobei jedoch diese Maßnahme ebenfalls die Probleme hinsichtlich
des Ausblasens der Tinte beinhaltet, dass das Auftreten des Ausblasens, die Situation,
dass die Tinte von dem Behälter als Reaktion auf einen Stoß des Fallens
leckt, um Kleider zu beflecken, erhöht wird, und andererseits, wenn die Kapillarkraft
des Behälters erhöht wird, die Strömungsmenge der Tinte erheblich
abfällt, wenn das Schreiben wiederholt wird, sodass die Intensität der
Zeichenlinie in den späteren Stufe der Lebensdauer erheblich niedriger wird,
obwohl die Tinte ausreichend übrigbleibt.
Für die Zwecke des Lösens der oben erwähnten Probleme,
die mit dem Kugelschreiber auf Ölbasis und dem Schreibgerät vom Behältertyp
verbunden sind, ist ein sogenanntes Schreibgerät vom Kollektortyp vom Tintendirekt-Speichertyp
(hier nachstehend als ein „Schreibgerät vom Kollektortyp" bezeichnet)
bekannt, bei dem ein in einem Füllfederhalter verwendeter Mechanismus angewendet
wird, indem ein Tintentank zum direkten Speichern der Tinte in einer hinteren Position
angeordnet wird, und der Luftaustausch-Innendruck zur Zeit des Schreibens durch
einen Kollektor mit einer Mehrzahl von Nuten vom Schiebertyp geregelt wird. Das
Schreibgerät vom Kollektortyp weist einen Vorteil auf, dass die Strömungsmenge
der Tinte so groß wie oder größer als die in der Anfangsstufe des
Schreibgeräts vom Behältertyps ist, was es möglich macht, mit einer
starken Zeichenlinie bis zum letzten Schreiben ohne eine allmähliche Abnahme
in der Strömungsmenge der Tinte zu schreiben, sogar wenn kein Stiftdruck angewendet
wird, da es jedoch notwendig ist, die Tintenspeichermenge größer als die
des Kugelschreibers auf Ölbasis zu machen, wird der Durchmesser des Tintentanks
groß ausgeführt, und im Allgemeinen etwa 1 bis 3 cm3 von Tinte
gespeichert werden.
Bei dem herkömmlichen Schreibgerät vom Kollektortyp wird,
wenn der Atmosphärendruck der Außenluft geändert wird, der Innendruck
durch Bewegung der Tinte in dem Kollektor geregelt, wodurch die Tinte am Lecken
von der Spitze der Stiftspitze gehindert wird. Um die Verflüchtigung der Tinte
zu verhindern, wird allgemein eine Kappe bereitgestellt, die das Luftloch und die
Stiftspitze abdichtet, wobei gleichzeitig ein Hinterschnitt benutzt wird, wobei
jedoch diese Maßnahme ein bestimmtes Problem aufweist, dass als ein Ergebnis
der Änderung in dem Innendruck der Kappe aufgrund der Befestigung/Entfernung
der Kappe die Tinte allmählich den Kollektor füllt und schließlich
aus dem Kollektor über das Luftloch fließt, wenn eine Grenze der Haltefähigkeit
überschritten wird, wobei dieses Phänomen als ein Pumpen-Phänomen
bekannt ist.
Außerdem weist der obige Mechanismus ein Problem auf, das als
Ergebnis von wiederholten Zyklen des Erwärmens und Abkühlens oder wiederholten
Zyklen von verringertem Druck und hohem Druck in einem Flugzeug, hohem oder niedrigem
Atmosphärendruck, Unterschied in der Höhe und dergleichen, das Ausblase-Phänomen
auf ähnliche Weise auftritt. Das Pumpen-Phänomen kann
beispielsweise durch Einführen eines bewegbaren Innenzylinders in die Kappe
bewältigt werden. Inzwischen wurden, um das Problem des Ausblasens zu lösen,
das durch wiederholte Zyklen von Hinzufügung und Verringerung des Drucks im
Atmosphärendruck verursacht wird, Maßnahmen vorgeschlagen, um die maximale
Tintenhaltefähigkeit des Kollektors zu erhöhen (den Durchmesser und die
Länge zu erhöhen) oder um die Größe des Tintentanks zu verringern.
Im Fall der gegenwärtig kommerziell verfügbaren Produkte, die die obigen
Maßnahmen annehmen, entstehen jedoch die folgenden Probleme: Die Größe
eines Zylindermantels wird erhöht, um Probleme hinsichtlich der Erscheinung
zu verursachen; die Menge der Tinte wird verringert, um die Lebensdauer zu verkürzen,
was das Kosten-/Leistungsverhältnis verschlechtert; der Kollektor wird übermäßig
länger gemacht, und somit wird die Höhe des Tintenkopfes zu der Stiftspitze
hin groß, sodass es wahrscheinlich ist, dass Vorwärtsleckage auftritt;
und außerdem ist es notwendig, wenn die obigen Probleme durch die Tinte angegangen
werden, eine Tinte zu verwenden, die eine extrem niedrige Benetzbarkeit aufweist,
wobei folglich Schreibleistung geopfert werden muss.
Außerdem ist es bei dem Schreibgerät vom Kollektortyp möglich,
die starke Zeichenlinie zu behalten, bis die Tinte vollständig verbraucht ist,
sodass ein Problem entsteht, dass, wenn die Tinte während der Verwendung des
Stifts ausgeht, der Benutzer die Unannehmlichkeit antrifft, das ein derartiges Schreiben
plötzlich nicht länger möglich ist. Inzwischen wird die Anfrage zur
Verbesserung der letzten Schreibleistung ebenfalls wie folgt vorgeschlagen: Am Anfang
kann der Zustand, dass die Tinte fast von dem Tank ausgelaufen ist, visuell von
außen erkannt werden; dann nimmt von diesem Zeitpunkt die Strömungsmenge
der Tinte allmählich ab, und der Schreibzustand, bei dem Zeichenlinie sichtbar
ist, sogar wenn deren Intensität schwach ist, d.h., während fast der gesamten
Lebensdauer des Stifts, wird eine wünschenswerte Schreibleistung des Free-Ink-Zustands
gewährleistet; und von dem Zeitpunkt, wenn die Tinte in dem Tank ausgeht, kann
die Leistung, die ähnlich der der letzten Schreibstufe des Stifts vom Behältertyp
ist, gewährleistet werden (d.h., normales Buchstabenschreiben kann ohne irgendwelche
Probleme durchgeführt werden, obwohl die Zeichenlinie mehr oder weniger leicht
ist und Tintenmangel auftritt, wenn ein schnelles Schreiben durchgeführt werden
kann).
Die EP 624 483 A1 offenbart
ein Schreibgerät, das im Stande ist, übermäßige Tintenversorgung
zu der Schreibfeder des Schreibgeräts zu vermeiden, und daher zu verhindern,
dass geschriebene Buchstaben zur Anfangszeit, wenn das Schreiben ausgeführt
wird, aufgrund einer schnellen Änderung der Haltung des Schreibgeräts
unerwünscht dick werden, die plötzliche hydraulische Druckhöhenänderungen
erzeugt.
Das Schreibgerät umfasst einen Schreibgerätkörper,
eine an dem Schreibgerätkörper bereitgestellte Nase, ein in dem Schreibgerätkörper
ausgebildeten Tintenbehälter zum direkten Speichern von Tinte, einen in dem
Schreibgerätkörper ausgebildeten Tintenversorgungsdurchgang zum Liefern
von Tinte von dem Tintenbehälter zu der Schreibefeder, eine in dem Schreibgerätkörper
ausgebildete hohle Zufuhrvorrichtungskammer, einen Atmosphärenkommunizierenden
Durchgang, um die Zufuhrvorrichtungskammer zu veranlassen, mit der Atmosphäre
zu kommunizieren, und einen Kapillarflussdurchgang, der getrennt von dem Tintenversorgungsdurchgang
in dem Schreibgerät ausgebildet ist, um den Tintenbehälter zu veranlassen,
mit der Zufuhrvorrichtungskammer zu kommunizieren.
Der Kapillarflussdurchgang hält Tinte durch seine Kapillarkraft.
Wenn der Druck in dem Tintenbehälter gleich oder im Wesentlichen gleich dem
Atmosphärendruck ist, fließt die Tinte in dem Behälter in die Zufuhrvorrichtungskammer
aufgrund der Kapillarkraft zurück, die als eine Tintehaltekraft wirkt.
Bei einem Druckanstieg in dem Tintenbehälter aufgrund einer Temperaturänderung
etc., fließt Tinte von dem Tintenbehälter zu der Zufuhrvorrichtungskammer
durch den Kapillarflussdurchgang. Das Absenken des Drucks in dem Tintenbehälter
führt Tinte, die in der Zufuhrvorrichtungskammer bleibt, zu dem Tintenbehälter
durch den Kapillarflussdurchgang zurück. Wenn Tinte, die in den Tintenbehälter
von der Zufuhrvorrichtungskammer zurückgeführt wird, durch Schreiben erschöpft
wird, wird Luft in den Tintenbehälter durch den Atmosphären-kommunizierenden
Durchgang, der Zufuhrvorrichtungskammer und den Kapillarflussdurchgang eingeführt,
und ein vorbestimmter Druck wird in dem Tintenbehälter aufrechterhalten.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das vielfach
verfügbare Schreibgerät vom Kollektortyp zu verbessern, und gleichzeitig
das Problem zu lösen, dass der bedeutende Nachteil des Befleckens von Kleidern
des Konsumenten aufgrund der wiederholten Aufwärts- und Abwärtszyklen
des Drucks in dem Flugzeug, das Problem, dass es eine Anforderung zum Verwirklichen
einer schlanken Erscheinung für das Schreibgerät vom Kollektortyp gibt,
das dazu neigt, dick zu sein, und das Problem der letzten Schreibleistung, die plötzlich
das Schreiben unmöglich macht, wenn die Tinte ausgeht, während die ausgezeichnete
Schreibleistung erfüllt wird, die das Schreibgerät vom herkömmlichen
Kollektortyp innehat, indem die Anfrage nach zuverlässigem Verbessern von Unfall-verhindernden
Eigenschaften des Schreibgeräts erfüllt wird, wie beispielsweise
das Verhindern der Eigenschaft von Tinten-Leckage, die durch das Aufwärts/Abwärts-Bewegung
des Atmosphärendrucks aufgrund der Befestigung/Entfernung der Kappe während
der Verwendung verursacht wird, und die Ausblase-Verhinderungseigenschaft, während
der Speicherung von langen Zeiträumen in Geschäften.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung zum Lösen der oben erwähnten Probleme
wird wie folgt zusammengefasst.
Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
ein sogenanntes Schreibgerät von Kollektortyp mit: einer Stiftspitze mit einer
Schreibspitze an einem spitzen Ende davon; einem Tintentank zum direkten Speichern
von Tinte von relativ niedriger Viskosität mit einer Viskosität von 2
bis 100 mPa bei Raumtemperatur; einem Kollektor, der ein Regelelement vom Schiebertyp
ist, das aus einer Mehrzahl von Schiebern zusammengesetzt ist, die ein Kapillar-Phänomen
zum Regeln des Innendrucks des Innenbereichs benutzen; und einem Führungsmittel,
wie beispielsweise einer Zuführung bzw. Leiter, zum Führen der Tinte von
dem Tintentank zu der Schreibspitze, wobei ein Behälter mit einer Tintenhaltefähigkeit
in dem Tintentank untergebracht ist, der mit der Zuführung bzw. dem Leiter
verbunden ist, die/der das Tintenführungsmittel ist, wobei der Behälter
eine Größe aufweist, sodass ein maximales Tintenhaltevolumen s des Behälters
innerhalb des Bereichs von 10% bis 60% des Tintentank-Innenvolumens i fällt,
und ein Zwischenraum, durch den die Tinte eines Free-Ink-Zustands bewegbar ist,
zwischen einem Umfang des Behälters und einer Innenwand des Tintentanks bereitgestellt
wird.
Der zweite Aspekt der Erfindung ist ein Schreibgerät gemäß
dem oben erwähnten ersten Aspekt, bei dem der Zwischenraum, in dem die Tinte
in einem Free-Ink-Zustand bewegbar ist, in der Nähe der Vorderseite der Seite
des Kollektors des Tintentanks bereitgestellt wird.
Der dritte Aspekt der Erfindung ist ein Schreibgerät gemäß
dem oben erwähnten ersten oder zweiten Aspekt, bei dem ein maximales Tintenhaltevolumen
s des in dem Tintentank untergebrachten Behälters, ein maximales Haltevolumen
c des Schiebers des Kollektors und ein Tintentankvolumen i die Beziehung: (i ×
70%) > (s + c) > i × 20% erfüllen.
Der vierte Aspekt der Erfindung ist ein Schreibgerät gemäß
den oben erwähnten Aspekten, bei dem der Tintentank in eine Mehrzahl von oder
mindestens zwei Teile durch einen an dem Tintentank befestigten Ring getrennt wird,
während der Behälter mit allen Teilen des Tintentanks kommuniziert.
Als nächstes ist der fünfte Aspekt der Erfindung ein Schreibgerät
gemäß dem oben erwähnten vierten Aspekt, bei dem ein Kommunikationsmittel,
das jedem der Mehrzahl von Teilen des Tintentanks ermöglicht, mit Tinte und
mit Luft zu kommunizieren, entweder für den Ring, an der Innenwand des Tintentanks
und dem Behälter oder einer Kombination davon in der Form von Nuten, Löchern
und Vorsprüngen bereitgestellt wird.
Außerdem ist der sechste Aspekt der Erfindung ein Schreibgerät
gemäß dem oben erwähnten fünften Aspekt, bei dem bei dem in
zwei Teilen getrennten Tintentank ein Teil des Tintentanks, der an dem vorderen
Ende der Seite der Stiftspitze angeordnet ist, im Volumen größer als der
folgende Tintentankteil ist.
Das Schreibgerät der vorliegenden Erfindung mit der oben erwähnten
Konfiguration ist ein Kugelschreiber mit einem Halter, der eine Kugel hält,
die als die Schreibspitze an dem spitzen Ende davon dient, und einem Führungsloch
oder einer Mehrzahl von Kanalrinnen zum Gewährleisten eines Strömungspfads
von dem Tintentank zu der Kugel des Schreibspitze bezogen auf die Stiftspitze, die
einen Aufnahmesitz zum Aufnehmen des Schreibdrucks zur Zeit des Schreibens aufweist,
und ferner mit einer Zuführung in dem Führungsloch, das als ein Mittel
zum Füllen der Tinte basierend auf der Kapillarkraft von dem Tintentank zu
der Kugel dient; oder einen Filzstift oder Marker, bei denen der Tintenführungsleiter
selbst als die Stiftspitze dient. Zwischen dem Tintentank mit einem Boden in Tassenform
und dem Stiftspitze wird ein Kollektor bereitgestellt, und ein Luftkommunikationsteil,
eine feine Tintennut und ein Nutenteil vom Schiebertyp sind mehrzahlig angeordnet,
um der Tinte zu ermöglichen, hineinzutreten/herauszutreten, wodurch durch ein
Luftloch zum Regeln des Innendrucks des Stiftkörpers verwirklicht wird.
Als das Mittel gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein
Behälter und dergleichen mit einer Tintehaltefähigkeit in dem Tintentank
untergebracht, der mit dem Tintenführungsleiter verbunden ist. Die Tinte ist
eine Tinte mit niedriger (oder mittlerer) Viskosität mit einer Viskosität
von 2 bis 100 mPas bei Raumtemperatur (etwa 23°). Tinte, die auf einer pseudoplastischen
Tinte (auch als eine Gel-Tinte bezeichnet) basiert und modifiziert ist, um die Viskosität
zu einem gewissen Ausmaß zu verringern, kann ebenfalls verwendet werden. Im
stationärem Zustand weist die pseudoplastische Tinte eine etwas höhere
Viskosität auf und verhindert die Vorwärtsleckage oder die Leckage der
Tinte von dem spitzen Ende, wobei jedoch, wenn Scheren oder Bewegung als Reaktion
auf einen Schreibvorgang auftritt, die Viskosität abfällt, sodass
ein glattes Schreiben ermöglicht wird. Außerdem können als ein Lösungsmittel,
das eine Basis für die Tinte bildet, zusätzlich zu Wasser im Allgemeinen
verschiedene Arten von Tinten benutzt werden, die beispielsweise organische Lösungsmittel,
wie beispielsweise niedrigeren Alkohol, höheren Alkohol und Xylen, Glykole,
wie beispielsweise Ethylenglykol, und Ester davon benutzen, die herkömmlicherweise
für ein Schreibgerät vom Kollektortyp verwendet werden können, in
geeigneter Weise verwendet werden.
Was den bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Behälter betrifft,
können jene mit einer Eigenschaft, eine bestimmte Tintenmenge zu halten, wie
beispielsweise ein für das herkömmliche Schreibgerät vom Behältertyp
verwendeter Behälter, verwendet werden, und durch Ausgestalten des Behälters,
um dünn oder klein zu sein, um einen ausreichenden Platz zwischen der Innenwand
des Tintentanks und dem Behälter beim Aufnehmen in den Tintentank beizubehalten,
wird das vorteilhafte Merkmal des Free-Ink-Typs, das der Kollektortyp besitzt, nicht
gestört. Um die Expansion der Luft zu verringern, die durch das Aufwärts/Abwärts
des Drucks in dem Fall verursacht wird, in dem der Innendruck als Ergebnis des Verbrauchs
der Tinte zunimmt, wird ein Teil des Raumes des Tintentanks durch den Behälter
belegt, der die Tinte hält, und dadurch ist es durch Verringern der Gesamtmenge
der Luft, die expandieren wird, möglich, das Ausblasen sogar unter dem Aufwärts/Abwärts
des Drucks zu verhindern.
Als ein weiteres Mittel wird das Volumen des Behälters in dem
Tank 10% bis 60% (vorzugsweise 20% bis 50%) des Volumens des Tintentanks gemacht.
Als noch ein weiteres wirksames Mittel erfüllen das maximale Tintenhaltevolumen
s des in dem Tintentank aufgenommenen Behälters, der maximale Tintenhalteraum
c, der der Gesamtraum des Schiebers des Kollektors ist, und das Tintentankvolumen
i die Beziehung von: (i × 70%) > (s + c) > × 20%.
Außerdem wird als ein wirksames Mittel der vorliegenden Erfindung
der Tintentank a in eine Mehrzahl von (mindestens zwei) Teilen durch einen an dem
Tintentank befestigten Ring getrennt, und diese Teile sind verbunden, um dem Behälter
zu ermöglichen, die Tinte von jedem Teil des Tintentanks zu liefern, mit dem
Ergebnis, dass es möglich ist, durch Zentrieren des Behälters ohne weiteres
zu bauen, und im Fall des Verwendens in der Umgebung mit dem Aufwärts/Abwärts
des Drucks wird unter der Bedingung, dass der Platz als ein Ergebnis des Verbrauchs
der Tinte vergrößert wird, die Tinte einfach in der hinteren Hälfte
des Tintentanks gehalten, sodass es möglich ist, zu verhindern, dass eine große
Menge von Tinte in den Kollektor fließt.
Wenn das Kommunikationsmittel, das durch die Nuten, Löcher oder
Vorsprünge implementiert ist, um jedem der Mehrzahl von Teilen des Tanks zu
ermöglichen, Tinte und Luft miteinander zu übertragen, für entweder
den Ring oder die Innenwand des Tintentanks oder den Behälter (oder einer Kombination
davon) bereitgestellt wird, ist es möglich, die Beweglichkeit der Tinte durch
den Ring zu regeln, ohne die Schreib- und Kollektorfunktion und dergleichen nachteilig
zu beeinflussen.
Außerdem wird die obige Wirkung bedeutsamer, wenn in den Teilen
des in mehr als zwei Teile getrennten Tintentanks das Volumen des Tintentankteils
an dem vorderen Ende auf der Stiftspitzenseite größer als das Volumen
des hinteren Tintentankteils ausgeführt wird, und dieses Mittel ist außerdem
bei der Sichtbarkeit der Tinte im Free-Ink-Zustand und beim Gewährleisten der
Kollektorfunktion vorteilhaft.
Bei der vorliegenden Erfindung wird, obwohl die Sicherheit verbessert
wird, wenn das Volumen des Behälters groß ausgeführt wird, die Zeitspanne
verringert, bei der die Schreibleistung als Free-Ink-Typ aufrechterhalten wird,
und die Zeitspanne erhöht, bei der die Strömungsmenge der Tinte in Übereinstimmung
mit dem wiederholten Schreiben ziemlich allmählich abnimmt, wie in dem Fall
des gewöhnlichen Behältertyps, was zum Verringern der Differenz zwischen
ihnen führt. Außerdem benötigen jene, die ausgestaltet sind, um einen
hohen Haltewirkungsgrad des Kollektors aufzuweisen (d.h., der Kollektor ist groß),
einen kleinen Raum für den Behälter, wohingegen jene, die ausgestaltet
sind, um einen niedrigen Haltewirkungsgrad aufzuweisen (der Kollektor ist klein),
einen großen Behälter benötigen.
Durch geeignetes Auswählen und Erfüllen der obigen Bedingungen
ist es möglich, das Gleichgewicht zwischen den widersprechenden Eigenschaften
zu halten, d.h., die Verbesserung der Sicherheit hinsichtlich der Verringerung des
Luftvolumens des Tintentanks, das Erreichen der Schreibleistung, wie beispielsweise
die Strömungsmenge der Tinte, die Erscheinung und Sichtbarkeit hinsichtlich
des Ermittelns der verbleibenden Menge der Tinte und das Problem hinsichtlich der
letzten Schreibleistung, das die Schreibflussmenge allmählich in der letzten
Stufe des Schreibens abnimmt, und das letzte Schreiben plötzlich eintritt.
Der bei der vorliegenden Erfindung verwendete Behälter kann der
gleiche wie der herkömmliche Behältertyp sein, jene, bei denen Fäden
einer kurzen Faser oder langen Faser weich in einem Gehäuse fixiert sind, ein
sogenanntes Faserbündel, bei dem Fäden einer langen Faser ohne Verwenden
eines Gehäuses durch Bindemittel oder Warmaushärtung geformt sind, eine
sogenannte Kunststoffzuführung, von der ein schneekristallförmiger Abschnitt
durch Extrusion gebildet wird, eine gesinterte Zuführung, die durch Fixieren
kleiner Teilchen durch Wärme oder Bindemittel gebildet wird,
während Räume beibehalten werden, und ein Schwamm, soweit wie sie eine
gewisse Tintenhaltefähigkeit aufweisen. Die innere Kapillarkraft kann geeigneterweise
durch die Anzahl der Fasern in dem Behälter ausgewählt werden, wobei es
jedoch möglich ist, die Kapillarkraft schwächer als die des allgemeinen
Behältertyps einzustellen.
Die Zuführung und die Kunststoffzuführung können aus
den gleichen Materialien wie jene des Behälters ausgebildet sein, wobei jedoch,
da die Fähigkeit des Herausführens der Tinte von dem Tintentank zu der
Stiftspitze erforderlich ist, die Kapillarkraft stärker als die des Behälters
eingestellt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine longitudinale Schnittansicht, die die Gesamtheit
eines Schreibgerätes zeigt, das die erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
2 ist eine longitudinale Schnittansicht, die eine vordere
Endseite des Schreibgerätes zeigt, das die erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
3 ist eine longitudinale Schnittansicht, die eine hintere
Endseite des Schreibgerätes zeigt, das die erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
4 ist eine longitudinale Schnittansicht, die die Gesamtheit
eines Schreibgerätes zeigt, das die zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
5 ist eine longitudinale Schnittansicht, die die Gesamtheit
eines Schreibgerätes zeigt, das die dritte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
6 ist eine longitudinale Schnittansicht, die eine hintere
Endseite des Schreibgerätes zeigt, das die dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist; und
7 ist ein transversale Querschnittsansicht, die ein
Ringelement des Schreibgerätes zeigt, das die dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist.
BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen
ausführlich beschrieben. 1 bis 3
zeigen die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in den Zeichnungen
gezeigt ist, ist das Schreibgerät der vorliegenden Erfindung ein sogenannter
Kugelschreiber vom Kollektortyp, bei dem eine Kugel lose in einer Stiftspitze
2 eingepasst ist, um drehbar und nicht entfernbar zu sein, und eine Tinte
12 zu der Kugel zu einem Tintentank 7 durch eine Zuführung
3 geführt wird. Die Zuführung 3 kann die Zuführung
3 sein, die ein langes Element ist, das den Tintentank 7 erreicht,
oder eine Kombination eines Faserbündels und einer Kunststoffzuführung
4 sein, die ein extrudiertes Rohr mit einer Kapillarkraft darin ist und
einen Abschnitt mit Schneekristallform aufweist.
Der transparente oder durchsichtige Tintentank 7, der aus
einem synthetischen Harz hergestellt ist, der direkt die Tinte 12 darin
speichert, wobei die Tinte auf Wasserbasis 12, die eine relativ niedrige
Viskosität von 2 bis 100 mPas bei der Raumtemperatur aufweist und mehr als
40% des Tintentanks 7 belegt, ist dicht mit dem Kollektor 6 eingebaut,
um keine Leckage zu verursachen. Als Farbstoffe mit ausgezeichneter Wasserbeständigkeit
und Lichtbeständigkeit gibt es Pigmente, wie beispielsweise Direktfarbe und
Kohleschwarz, pseudoorganische Pigmente, wie beispielsweise färbendes Harzpulver
und dergleichen, wobei jedoch eine Tinte ähnlich jenen, die bei herkömmlichen
Schreibgeräten vom Kollektortyp verwendet werden, verwendet werden kann, und
eine derartige Tinte bei der vorliegenden Erfindung nicht besonders begrenzt ist,
sodass Tinte, die ein organisches Lösungsmittel, wie Alkohol oder Xylol als
ein Hauptlösungsmittel verwendet, für die vorliegende Erfindung angewendet
werden kann, soweit wie sie die Funktion als ein Schreibgerät vom Kollektortyp
erfüllt.
Insbesondere werden, wenn die Menge der Luft in dem Tintentank
7 60% bis 70% des Volumen des Tanks als Ergebnis des Verbrauchs der Tinte
zur Zeit des Schreibens belegt (wenn die Menge der verbleibenden Tinte geringfügig
größer als die ist, die durch den Kollektor gehalten werden kann), das
Innere und Äußere des Schafts über einen Kollektor 6 verbunden,
der eine feine Tintennut 10, einen Luftkommunikationsteil 9 und
eine Mehrzahl von Nuten vom Schiebertyp aufweist, um die Tinte vom Lecken von der
Stiftspitze zu hindern, wobei der Tintendurchgang zum Schreiben erreicht wird, und
um zu verhindern, dass der Mangel aufgrund des Eintretens der Luft von der Stiftspitze
auftritt, wenn es eine Änderung in dem Innendruck aufgrund einer Änderung
in dem Innendruck bezogen auf den Außendruck aufgrund des Aufwärts/Abwärts
des Atmosphärendrucks und eine Änderung in der Temperatur gibt. Der Kollektor
6 weist eine Ausgleichsfunktion zum Regeln des Volumen des Innenraums des
Stiftkörpers auf, indem der Tinte 12 ermöglicht wird, aus den
Nuten vom Schiebertyp des Kollektors 6 hinein/hinauszuströmen, wenn
eine Druckdifferenz zwischen dem Außenraum und dem Innenraum auftritt.
Ein Gesamtvolumen, das im Stande ist, den Raum der Nuten vom Schiebertyp
des Kollektors 6 mit der Tinte 12 zu füllen, wird eingestellt,
um einen Haltewirkungsgrad c von 12% oder mehr (vorzugsweise 15% bis 30%) des Volumens
des Tintentanks 7 aufzuweisen. Da der Anstieg in dem Dampfdruck des Wassers
und der Volumenausdehnung der Luft, die sich aus allgemeinen Änderungen in
dem Atmosphärendruck oder Temperaturanstiegen zu der maximalen Umgebungstemperatur
von etwa 45°C von der Raumtemperatur ergeben, etwa 12% beträgt, entsteht
kein Problem, wenn die maximale Änderung im Volumen, das an dem Kollektor
6 absorbiert wird, etwa 12% durch die Innendruckregulierung ist. Die Größe
des Kollektors 6 kann geeigneter Weise abhängig von der zu verwendenden
Tinte, dem Volumen des Tintentanks und dergleichen ausgewählt werden.
Als das Mittel der vorliegenden Erfindung wird ein ziemlich dünner
Behälter 1 an der Innenseite des Tintentanks befestigt, wobei er mit
der Kunststoffzuführung 4 verbunden ist. Behälter-aufnehmende
Oberflächen der Seite des Kollektors 6 und der Innenseite des Tintentanks
7 sind durch Rippen, Nuten und dergleichen konfiguriert, um der Tinte
12 zu ermöglichen, frei in den Behälter 1 einzutreten.
Außerdem wird die Verbindung aufrechterhalten, um eine Kommunikation der Tinte
12 zwischen der Kunststoffzuführung 4 und dem Behälter
1 sogar im Fall des Fallenlassens aufrechtzuerhalten, während dem
Behälter ermöglicht wird, sich bis zu einem gewissen Ausmaß zu bewegen.
Die Dicke des Behälters 1 wird klein ausgeführt,
um einen ausreichenden Zwischenraum (20) zwischen der Innenwand des Tintentanks
7 und dem Gehäuse des Behälters 1 übrig zu lassen,
und die Länge des Behälters 1 wird ausgeführt, um im Wesentlichen
gleich der Länge des Innenraums des Tintentanks 7 zu sein. In diesem
Fall kann ein dicker und kurzer Behälter 1, der der Größe
der Innenwand des Tintentanks 7 ähnlich ist, angebracht werden, wobei
es jedoch erwünscht ist, einen ausreichenden Platz insbesondere in der Nähe
des vorderen Endes des Tintentanks an der Kollektorseite angesichts der Tatsache
übrig zu lassen, dass das die Sichtbarkeit von außen betreffende Problem
wahrscheinlich auftritt, dass der Benutzer missversteht, dass die Tinte übrigbleibt,
obwohl die Tinte 12 aufgrund des Phänomens, dass die Tinte
12 nicht von dem hinteren Ende des Tintentanks zu der vorderen Endseite
fallen wird, wenn die Bewegung der Tinte 12 zu dem vorderen Ende und dem
hinteren Ende des Behälters 1 eingeschränkt ist, oder des Phänomens,
dass die an der peripheren Oberfläche des Behälters 1 haftende
Tinte beharrlich zurückbleibt, tatsächlich vollständig aufgebraucht
wurde.
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein
Linienmacher, dessen Stiftspitze in eine beliebige Form durch Befestigen einer Faserbündelzuführung
gebildet und geschliffen wird, wie in 4 gezeigt ist,
wobei er jedoch ebenfalls den Betrieb und die Wirkung aufweist, die die gleiche
wie die der ersten Ausführungsform ist. Der unterschiedliche Punkt zwischen
der ersten Ausführungsform besteht darin, dass der Behälter
1 dick und kurz ausgeführt und in dem hinteren Teil des Tintentanks
angeordnet ist. Genauer gesagt ist in dem hinteren Teil der Stiftspitze
2 die Kunststoffzuführung 4 mit einer mittleren Dicke angeordnet,
um eine Tintenkommunikation zu ermöglichen, und in dem hinteren Teil davon
ist ferner der dickere Behälter 1 angeordnet, um die Tintenkommunikation
zu ermöglichen. D.h., ein Zwischenraum, durch den die Tinte (12) in
dem Free-Ink-Zustand bewegbar ist, wird in der Nähe des vorderen Endes des
Behälters (1) auf der Seite der Stiftspitze bereitgestellt. Daher
wird durch Anordnen des Behälters 1 mit einem großen Volumen
auf der hinteren Seite, die durch einen undurchsichtigen Stopfen 11 verborgen
ist, ein hoher Wirkungsgrad ohne Berücksichtigen des Problems der Erscheinung
erhalten, und die Probleme hinsichtlich der Sichtbarkeit und Tintenbeweglichkeit
werden beseitigt, weil lediglich die Kunststoffzuführung 4, die viel
dünner als der Behälter 1 ist, in dem sichtbaren Bereich von
dem Benutzer gesehen wird.
Als Ergebnis der Untersuchungen und Experimente, die durch den vorliegenden
Erfinder durchgeführt wurden, wurde herausgefunden, dass es eine enge Beziehung
zwischen dem Volumen 1 des Tintentanks, dem Tintenhaltevolumen c des Kollektors
und dem Volumen s des Behälters 1 gibt. D.h., da die Größe
des Kollektors 6 nicht größer als ein bestimmtes Ausmaß
gemacht werden kann, weil die Größe in der radialen Richtung durch die
Erscheinungsgröße eingeschränkt ist, und die Größe in der
longitudinalen Richtung durch die Vorwärtsleckageeigenschaft begrenzt ist,
kann in dem Fall, in dem die Ausgestaltung ausgeführt wird, während dem
Kollektorvolumen c eine hohe Bedeutung beigemessen wird, weil das Tintentankvolumen
i groß ist, das Behältervolumen s groß ausgeführt werden. Sogar
wenn das Kollektorvolumen c ziemlich klein ist, kann jedoch die Sicherheit gewährleistet
werden, solange wie das Behältervolumen s groß ist, während im Gegensatz
dazu, wenn das Kollektorvolumen c groß ist, das Behältervolumen s kleiner
ausgeführt werden kann. Es wurde jedoch herkömmlich bekannt, dass das
Kollektorvolumen c im Verhältnis zu dem Tintentankvolumen i größer
ausgeführt werden muss, wobei jedoch durch Hinzufügen des Behälters
zwei Erkenntnisse wie folgt erhalten wurden: Einer der geeignetesten Bereiche, um
die vorliegende Erfindung wirksam zu machen, ist, dass das Tintenhaltevolumen s
des Behälters in dem Bereich von 10% bis 60%, vorzugsweise 20% bis 50% des
Tintentankvolumens i liegt.
Ein weiterer der geeignetesten Bereiche, um die vorliegende Erfindung
wirksam zu machen, ist, dass die Summe (s + c) des Behältervolumens s und des
Kollektorvolumens c innerhalb des Bereichs von 20% bis 70% des Tintentankvolumens
i liegt.
Ergebnisse von tatsächlich durchgeführten Experimenten werden
nachstehend beschrieben. Die bei diesen Experimenten verwendeten Proben sind im
Wesentlichen eine Tinte und andere Elemente eines von Mitsubishi Pencil K.K. hergestellten
Kugelschreibers US-150 auf Wasserbasis vom Kollektortyp, und verschiedene Arten
von Prototypen von Behältern, Kollektoren und Tintentanks wurden hergestellt
und verglichen. Die Experimente wurden mit einem von Mitsubishi Pencil K.K. hergestellten
Linienmarker PUS-150 durchgeführt, der eine Stiftspitze aufweist, wie in
4 gezeigt, wobei jedoch die Ergebnisse vollständig
die gleichen waren, sodass lediglich Ergebnisse für den UB-150 in diesem Zusammenhang
gezeigt werden.
Da die Probe, bei der die Länge des Kollektors erhöht wird,
um das Kollektorvolumen c zu erhöhen, Vorwärtsleckage verursachte, wird
deren Ergebnis weggelassen.
Da die Proben die gleichen grundlegenden Schreibgeräte, wie beispielsweise
Tinte, Stiftspitze und Tintenführungsleiter, wie das kommerziell verfügbare
Produkt benutzen und keine Probleme verursachen, wurden Auswertungen für drei
Auswertungspunkte wie folgt durchgeführt.
- 1. Schreibleistung: Visuelle Prüfungsergebnisse der Schreibflussmenge und
der Schreibzeile bei dem automatischen spiralartigen Maschinenschreiben gemäß
ISO.
- 2. Letzte Schreibleistung: Dargestellt durch den Abstand, bei dem Mangel allmählich
von dem normalen Zustand auftritt. Optimaler Wert liegt bei etwa 200 m.
- 3. Ausblasen aufgrund der Wiederholung vom niedrigen Druck: Auftreten des Ausblasens
durch den wiederholten Zyklus von 0,8 atm, der dem Druck in einem Flugzeug äquivalent
ist, und 1 atm.
Die Auswertungen wurden durch die folgenden drei Auswertungspunkte
mit Anmerkungen durchgeführt.
- O:
- Kein Problem.
- &Dgr;:
- Ein Problem, jedoch für praktischen Gebrauch Verwendung verfügbar.
- X:
- Benötigt Aufmerksamkeit für praktischen Gebrauch oder großes
Problem.
Herkömmliches Beispiel:
- Kommerziell verfügbarer UB-150: Kollektorvolumen c = 0,3 cm3
(i × 15%); Tintentankvolumen i = 2,0 cm3; Behältervolumen s
= 0 cm3 (nicht belegt)
Ergebnisse:
- Schreibleistung: O
- [Es gab kein Problem bei der Schreibleistung.]
- Letzte Schreibleistung: X
- [Das Schreiben endete plötzlich bei 50 m oder weniger.]
- Das Ausblasen aufgrund der Wiederholung von niedrigem Druck: X
- [Ausblasen trat beim ersten Mal auf.]
Beispiel 1:
-
C = i × 15%; i = 2,0 cm3; s = i × 10%
Ergebnisse:
- Schreibleistung: O
- [Es gab kein Problem bei der Schreibleistung.]
- Letzte Schreibleistung: O
- [Die Linienintensität nahm geringfügig in den letzten 100 m ab, um
das letzte Schreiben zu erreichen.]
- Das Ausblasen aufgrund der Wiederholung von niedrigem Druck: &Dgr;
- [Ausblasen trat bei dem vierten Mal und danach auf, obwohl drei Wiederholungen
gelöscht wurden.]
Beispiel 2:
-
C = i × 15%, i = 2,0 cm3; s = i × 50%
Ergebnisse:
- Schreibleistung: &Dgr;
- [Die Strömungsmenge neigt geringfügig dazu, allmählich abzunehmen.]
- Letzte Schreibleistung: &Dgr;
- [Die Linienintensität nahm in den letzten 300 m ab, um das letzte Schreiben
zu erreichen.]
- Das Ausblasen aufgrund der Wiederholung von niedrigem Druck: O
- [Ausblasen trat nicht beim fünften Mal und danach auf.]
Beispiel 3:
-
C = i × 8%; i = 2,0 cm3; s = i × 60%
Ergebnisse:
- Schreibleistung: &Dgr;
- [Die Strömungsmenge neigte geringfügig dazu, allmählich abzunehmen.]
- Letzte Schreibleistung: &Dgr;
- [Die Linienintensität nahm in den letzten 300 m ab, um das letzte Schreiben
zu erreichen.]
- Das Ausblasen aufgrund der Wiederholung von niedrigem Druck:
&Dgr;
- [Ausblasen trat beim dritten Mal und danach auf, obwohl zwei Wiederholungen
gelöscht wurden.]
Beispiel 4:
-
C = i × 30%; i = 1,0 cm3; s = i × 10%
Ergebnisse:
- Schreibleistung: O
- [Obwohl es kein Problem bei der Schreibleistung gab, war die Lebensdauer kurz.]
- Letzte Schreibleistung: O
- [Die Linienintensität nahm geringfügig in den letzten 100 m ab, um
das letzte Schreiben zu erreichen.]
- Das Ausblasen aufgrund der Wiederholung von niedrigem Druck: O
- [Ausblasen trat nicht beim fünften Mal und danach auf.]
Beispiel 5:
-
C = i × 15%; i = 1,0 cm3; s = i × 50%
Ergebnisse:
- Schreibleistung: &Dgr;
- [Strömungsmenge neigte geringfügig dazu, allmählich abzunehmen,
und die Lebensdauer war kurz.]
- Letzte Schreibleistung: &Dgr;
- [Die Linienintensität nahm in den letzten 300 m ab, um das letzte Schreiben
zu erreichen.]
- Das Ausblasen aufgrund der Wiederholung von niedrigem Druck: O
- [Ausblasen trat nicht auf.]
Beispiel 6:
-
C = i × 8%; i = 3,0cm3; s = i × 80%
Ergebnisse:
- Schreibleistung: &Dgr;
- [Die Strömungsmenge neigte geringfügig dazu, allmählich abzunehmen.]
- Letzte Schreibleistung: &Dgr;
- [Die Linienintensität nahm in den letzten 300 m ab, um das letzte Schreiben
zu erreichen.]
- Das Ausblasen aufgrund der Wiederholung von niedrigem Druck: &Dgr;
- [Ausblasen trat beim vierten Mal auf.]
Beispiel 7:
-
C = i × 8%; i = 3,0 cm3; s = i × 20%
Ergebnisse:
- Schreibleistung: O
- [Es gab kein Problem bei der Schreibleistung.]
- letzte Schreibleistung: O
- [Die Linienintensität nahm geringfügig in den letzten 200 m ab, um
das letzte Schreiben zu erreichen.]
- Das Ausblasen aufgrund der Wiederholung von niedrigem Druck: &Dgr;
- [Ausblasen trat beim zweiten Mal auf.]
Vergleichsbeispiel 1:
-
C = i × 15%; i = 2,0 cm3; s = i × 50%
Ergebnisse:
- Schreibleistung: O
- [Es gab kein Problem bei der Schreibleistung.]
- Letzte Schreibleistung: X
- [Die Linienintensität nahm etwas plötzlich innerhalb der letzten 100
m ab, um das letzte Schreiben zu erreichen.]
- Das Ausblasen aufgrund der Wiederholung von niedrigem Druck: &Dgr;~X
- [Ausblasen trat beim zweiten Mal auf.]
Vergleichsbeispiel 2:
-
C = i × 15%; i = 2,0 cm3; s = i × 70%
Ergebnisse:
- Schreibleistung: X
- [Bedeutende Abnahme in der Strömungsmenge wurde in der letzen Halbperiode
beobachtet.]
- Letzte Schreibleistung: X
- [Die Linienintensität nahm in den letzten 400 m sanft ab, um das letzte
Schreiben zu erreichen.]
- Das Ausblasen aufgrund der Wiederholung von niedrigem Druck: O
- [Ausblasen trat nicht auf.]
Vergleichsbeispiel 3:
-
C = i × 24%; i = 1,0 cm3; s = i × 70%
Ergebnisse:
- Schreibleistung: X
- [Genau wie bei einem Behältertyp nahm die Strömungsmenge allmählich
ab, und die Lebensdauer war kurz.]
- Letzte Schreibleistung: X
- [Die Linienintensität fuhr fort, in den letzten 800 m allmählich abzunehmen,
um das letzte Schreiben zu erreichen.]
- Das Ausblasen aufgrund der Wiederholung von niedrigem Druck: O
- [Ausblasen trat nicht auf.]
Vergleichsbeispiel 4:
-
C = i × 15%; i = 3,0 cm3; s = i × 5%
Ergebnisse:
- Schreibleistung: O
- [Es gab kein Problem bei der Schreibleistung.]
- Letzte Schreibleistung: X
- [Die Linienintensität nahm etwas plötzlich innerhalb der letzten 100
m ab, um das letzte Schreiben zu erreichen.]
- Das Ausblasen aufgrund der Wiederholung von niedrigem Druck: &Dgr; ~ X
- [Ausblasen trat beim zweiten Mal auf.]
Vergleichsbeispiel 5:
-
C = i × 5%; i = 3,0 cm3; s = i × 10%
Ergebnisse:
- Schreibleistung: O
- [Es gab kein Problem bei der Schreibleistung.]
- Letzte Schreibleistung: &Dgr;
- [Die Linienintensität nahm etwas innerhalb der letzten 100 m ab, um das
letzte Schreiben zu erreichen.]
- Das Ausblasen aufgrund der Wiederholung von niedrigem Druck: X
- [Ausblasen trat beim ersten Mal auf.]
Wie in 5 bis 7
gezeigt ist, wird bei der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zusätzlich zum Anbringen des oben erwähnten kleinen Behälters
1 durch Befestigen eines Rings 13 an der Innenwand des Tintentanks,
der Tintentank 7 in einen Stiftspitzen-Seitentank 12a und einen
Stopfenseitentank 12b getrennt, sodass der Behälter 1 mit
beiden der Tanks 12a, 12b kommuniziert. Der Ring 13 schränkt
die Bewegung der Tinte 12 (einschließlich der Innenluft) geringfügig
durch den Behälter 1 an der Innenseite des Rings 13 und durch
die Innenwand des Tintentanks 7 an der Außenseite des Rings
13 ein.
In dem Zustand, in dem der Stift in eine Tasche eingefügt ist,
wobei eine Kappe 8 befestigt ist, wird die Tinte 12 hauptsächlich
in dem hinteren Tintentank 12b gespeichert, und wenn die Stiftspitze
2 nach unten gedreht wird, bewegt sich die Tinte 12 allmählich
zu dem vorderen Tintentank 12a, während die Tinte vorübergehend
in dem hinteren Tintentank 12b bleibt.
Um die vorliegende Erfindung dazu zu bringen, wirksam zu arbeiten,
ist es wünschenswert, ein Kommunikationsmittel 14 durch Nuten, Löcher
und Vorsprünge bereitzustellen, das Tintenkommunikation und Luftkommunikation
zwischen der Mehrzahl von Tintentanks 12a, 12b für entweder
eines oder einer Kombination der folgenden zu ermöglichen: dem Ring
13, der Innenwand des Tanks 7 und dem Behälters
1. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Mehrzahl von Nuten
14 für den Ring 13 bereitgestellt.
Wenn die Nut 14 zu groß ist, wird die Wirkung des Trennens
des Tintentanks abgeschwächt, während andererseits, wenn die Nut
14 zu klein ist, die Tinte 12 in dem hinteren Tintentank
12b andauernd stoppt, sodass der Tintenkopf auf der Stiftspitze
12 aufliegt und die Tinte von dem Stiftspitze leckt, was das Problem der
Vorwärtsleckage verursacht. Daher ist es notwendig, eine geeignete Auswahl
der Art der Tinte 12, der Größe des Tintentanks 7 und
dergleichen durchzuführen.
Es ist ferner wirksam, die Nut 14 mehrfach anzuordnen, weil
die Nut 14 die Luft und die Tinte austauschen muss, und wenn sie in einer
Position angeordnet ist, wird die Nut 14 ausgeführt, eine ungewohnte
Form aufzuweisen.
Es ist ebenfalls möglich, eine geeignete Kommunikationsbeschränkung
für die Tinte 12 vorzusehen, indem Nuten und Rippen an der Innenwand
des Tintentanks 7 bereitgestellt werden oder indem Elemente zwischen dem
Behälter 1 und dem Ring 13 kombiniert werden.
Der Raum zwischen dem Ring 13 und der Innenwand des Tintentanks
7 oder der Raum zwischen dem Ring 13 und dem Behälter
1 kann einfach als ein geeigneter Zwischenraum unverändert gelassen
werden, wobei es jedoch möglich ist, indem die Nut 14 und dergleichen
bereitgestellt wird, eine zuverlässigere Wirkung zu erhalten.
Die Konfiguration, bei der in dem in mehr als zwei Teile getrennten
Tintentank 7 das Volumen des Tintentanks 12a in dem vorderen Ende
auf der Seite der Stiftspitze größer als das Volumen des hinteren Tintentanks
12b ausgeführt wird, ist außerdem vom Gesichtspunkt der Stabilität
der Luftaustauschfähigkeit zur Zeit des kontinuierlichen Schreibens und des
Verbesserns der Wirkung der Maßnahme zur Druckverringerung im Flugzeug wünschenswert.
Bei dem Schreibgerät vom herkömmlichen Kollektortyp wird
die Regulierung des Innendrucks auf etwa 12% nur durch den Kollektor durchgeführt,
wie oben beschrieben ist. Im Fall des Flugzeugs wird jedoch der Atmosphärendruck
auf etwa 0,8 atm verringert, und der Einfluss von Änderungen in der Körpertemperatur
und der Außentemperatur werden ebenfalls hinzugefügt. Das herkömmliche
Schreibgerät vom Kollektortyp berücksichtigt jedoch nicht die Druckverringerung
in dem Flugzeug, sodass der Unfall des Ausblasens auftreten wird, weil die Druckänderung
die maximale Haltefähigkeit des Kollektors überschreiten
wird.
Im Folgenden wird das Phänomen unter Berücksichtigung des
Gebrauchs im Flugzeug beschrieben. Der Benutzer bringt eine Kappe bei ungefähr
1 atm an und geht an Bord des Flugzeugs, und dann wird die Kappe 8 unter
der Bedingung entfernt, dass der Druck 0,8 atm wird. In einem derartigen Fall tritt
die Tinte plötzlich in die innere druckregelnde Nut des Kollektors
6 ein, um einen Ausgleich des höheren Innendrucks in dem Tintentank
7 und des niedrigen Außendrucks vorzunehmen, weil die Bedingung, dass
der Innendruck bei 1 atm aufgrund der Dichtigkeit der Kappe gehalten wird, gelöscht
wird. Danach beendet der Benutzer das Schreiben und bringt die Kappe erneut an,
und dann wird das Schreibgerät in einem Zustand gehalten, dass der Innendruck
bei 0,8 atm aufgrund der Dichtigkeit der Kappe 8 ausgeglichen ist.
Wenn der Benutzer die Kappe 8 in einem Zustand von 1 atm
nach Rückkehr auf den Boden entfernt, neigt die in dem Kollektor
6 gehaltene Tinte 12 dazu, sofort zu der Seite des Tintentanks
7 zurückzukehren, wobei jedoch aufgrund einer plötzlichen Änderung
im Druck etwas Luft in den Tintentank eintritt, während die Tinte
12 zu dem Tank zurückkehrt, sodass ein Phänomen entsteht, dass
die Tinte in dem Kollektor 6 gehalten wird. D.h., da der Kollektor
6 bereits mit der Tinte gefüllt wurde, gibt es keinen Spielraum, um
den Innendruck danach im Fall geringfügiger Temperaturänderungen oder
im Fall von wiederholtem Anbordgehens zu regeln, weil der Benutzer an Bord eines
Flugzeugs geht und den Stift erneut verwendet, was zu einem Ausblaseunfall führen
kann. Die plötzliche Änderung in dem Druck kann vermieden werden, indem
die Kappe 8 verwendet wird, die keine Dichtigkeit aufweist, und das obige
Problem wird verringert, wobei jedoch die Flüchtigkeit der Tinte
12 erhöht wird, und Fehlfunktionen dazu neigen, mit der Zeit aufzutreten,
weil sich die Tinte verfestigt oder die Viskosität der Tinte erhöht wird,
um Mangel zu verursachen.
Sogar bei einem aktuellen Produkt ist die Dicke des Schreibgerätes
vom Kollektortyp ziemlich groß, und wenn die Dicke weiter größer
gemacht würde, werden Nachteile hinsichtlich der Dicke des Greifabschnitts
und der Erscheinung auftreten, während, wenn der Kollektor 6 länger
als der herkömmliche gemacht wird, die Länge des Innenraums des Kollektors
6 dazu führen würde, dass der Tintenkopf auf der Stiftspitze
2 aufliegt, sodass das Problem der Vorwärtsleckage, bei dem die Tinte
von dem Stiftspitze leckt, auftreten wird. Wenn das Volumen des Tintentanks kleiner
ausgeführt wird, wird der Rückhaltewirkungsgrad erhöht, um die Sicherheit
zu verbessern, sogar wenn die Größe des Kollektors 6 nicht geändert
wird, wobei jedoch das Problem hinsichtlich der Schreiblebensdauer auftreten wird.
Insbesondere ist im Fall des Free-Ink-Schreibgeräts die Strömungsmenge
groß und stabil von der Anfangsstufe bis zu der letzten Stufe, sodass die gleiche
Lebensdauer nicht erreicht werden kann, es sei denn, dass die Anbringungsmenge der
Tinte verglichen mit dem Behältertyp-Schreibgerät erhöht wird, bei
dem die Verbrauchsmenge der Tinte allmählich abnimmt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich zu
der Wirkung, die durch das Anbringen des Behälters 1 erreicht wird,
wenn die Stiftspitze von dem Zustand, dass die Stiftspitze nach oben gerichtet ist,
in den Zustand, dass die Stiftspitze nach unten gerichtet ist, geändert wird,
die Tinte 12 vorübergehend in dem hinteren Tintentank 12b
zurückgehalten, sodass die Wirkung erreicht wird, dass im Fall einer plötzlichen
Änderung im Druck zur Zeit des Gebrauchs im Flugzeug, die Menge der Tinte,
die in die zurückhaltende Nut des Kollektors 6 eintritt, vorübergehend
verringert wird.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die Konfiguration und der Betrieb des Schreibgerätes gemäß
der vorliegenden Erfindung sind wie oben beschrieben, und durch Anbringen eines
ziemlich dünneren Behälters ist es fast unnötig, die anfängliche
Anbringungsmenge der Tinte zu verringern, und sogar wenn der Raum innerhalb des
Tanks als ein Ergebnis des Verbrauchs der Tinte erhöht wird, absorbiert und
hält der Behälter ausreichend die Tinte in dem Raum des Tanks. Da die
das Schreiben ermöglichende Tinte, die durch den Behälter sowie auch durch
den Platz in dem Tank selbst gehalten wird, verringert wird, wenn die Luftmenge
in dem Tank, die expandiert und schrumpft, verringert wird, gibt es eine Zeitspanne
bis zum letzten Schreiben, bei der lediglich die Tinte, die der Behälter absorbiert
hat, übrig bleibt und die Tinte im Free-Ink-Zustand nach einem Tintenverbrauch
über eine bestimmtes Maß hinaus nicht existiert, wobei es nichtsdestotrotz
eine bestimmte Zeitspanne geben würde, bei der das Schreiben mit ziemlich schlechter
Intensität für Notizen nahe dem letzten Schreiben möglich ist.
Bei dem Schreibgerät vom Behältertyp wird der durch Änderungen
im Druck und der Temperatur verursachte Betrag der Volumenexpansion nicht durch
die Luftkommunikation durch ein Luftloch zu der Atmosphäre beeinflusst. D.h.,
während der Zeitspanne, bei der es keine Free-Ink gibt, beeinflussen das Aufwärts/Abwärts
des Drucks und Änderungen in der Temperatur nicht genauso wie in dem Fall des
Schreibgerätes vom Behältertyp, sodass es möglich ist, die Sicherheit
verglichen mit dem herkömmlichen Schreibgerät vom Kollektortyp bedeutend
zu verbessern, der die gleiche Lebensdauer aufweist. Von dem Gesichtspunkt, dass
die Zeitspanne, bei der das Schreibgerät als der Free-Ink-Typ arbeitet, ausreichend
länger als die des herkömmlichen Behältertyps ist,
ist die Tintenmenge selbst, die durch den Behälter gehalten wird, geringfügig
und klein, und die Tinte wird nicht außerhalb des Schreibgerätes wegen
des Tintentanks und des Kollektors lecken, sogar im Fall eines Stoßes, wie
beispielsweise eines Hinunterfallens, wobei die Zeitspanne, bei der die Strömungsmenge
allmählich abnimmt, eingestellt werden kann, um kein praktisches Problem ähnlich
dem herkömmlichen Free-Ink-Typ zu verursachen, indem die Kapillarkraft des
Behälters geringfügig kleiner eingestellt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Berücksichtigung
des Gebrauchs in einem Flugzeug sowie auch der Anbringung des Behälters, wie
oben beschrieben, die Tinte vorübergehend gehalten, wenn das Schreibgerät
von dem Zustand, dass die Stiftspitze nach oben gerichtet ist, in den Zustand, dass
die Stiftspitze nach unten gerichtet ist, zum Schreiben geändert wird, wodurch
die Wirkung des Verhinderns eines Ausblaseunfalls sogar in dem Fall einer plötzlichen
Änderung im Druck erreicht wird. Da sich die in dem hinteren Tintentank gespeicherte
Tinte allmählich über die Nuten und dergleichen nach vorne bewegt, wird
die Innendruckregelfunktion und die Schreibleistung des Schreibgerätes vom
Kollektortyp nicht nachteilig beeinflusst.
Außerdem wird in dem Fall, in dem der Ring positioniert ist,
sodass der Tintentank an dem vorderen Ende im Volumen größer als der hintere
Tintentank ist, eine nachteilige Wirkung auf die Schreibleistung zur Zeit des kontinuierlichen
Schreibens und ein Problem hinsichtlich der Erscheinung nicht auftreten, und es
entsteht eine Wirkung, dass die vorübergehende Speicherung der Tinte unter
verringertem Druck effizient erreicht wird.
Außerdem ist es notwendig, die Zuführung in den Behälter
zur Zeit der Konstruktion einzuführen, wobei jedoch, indem der Ring mit einer
Fase und dergleichen ausgestattet wird, es möglich ist, den Behälter zu
zentrieren, wodurch die Struktur verwirklicht wird, die ohne weiteres gebaut werden
kann, sowie auch die oben erwähnten Wirkungen verwirklicht werden.
Da die vorliegende Erfindung nützliche Wirkungen, wie oben beschrieben,
durch Komplementieren der Nachteile der Schreibgeräte vom Behältertyp
und vom Kollektortyp aufweist, gibt es Vorteile nicht nur beim Komplementieren der
Nachteile der Schreibgeräte vom Behältertyp und Kollektortyp sondern ebenfalls
beim Durchführen der meisten der jeweiligen Vorteile.
Da das Schreibgerät gemäß der vorliegenden Erfindung
mehrere ausgezeichnete Wirkungen aufweist, wie oben beschrieben, ist es möglich,
ein Schreibgerät mit schlanker und guter Erscheinung und ausgezeichnetem Kosten-/Leistungsverhältnis
zu verwirklichen. Da es außerdem unwahrscheinlich ist, dass das Pumpen-Phänomen
unter dem Aufwärts/Abwärts des Drucks und der Temperaturänderung
in dem Flugzeug auftritt oder durch das An/Aus der Kappe verursacht wird, wird die
Notwendigkeit des komplizierten Pumpen-festen Mechanismus beseitigt, wobei es folglich
möglich ist, die sichere und stabile Schreibleistung zu gewährleisten.
Insbesondere kann ein Schreibgerät verwirklicht werden, das sogar in der Umgebung
keinen Ausblaseunfall verursacht, bei der die Verringerung des Drucks in dem Flugzeug
wiederholt wird, wie sie beispielsweise ein Geschäftsmann erfährt, der
das Schreibgerät beim Umsteigen von Flugzeugen benutzt.
Außerdem gibt es eine Wirkung, dass es möglich ist, ein
Schreibgerät vom Kollektortyp bereitzustellen, das eine einfachen Struktur,
wie oben beschrieben, einen niedrigen Preis, eine gute Erscheinung und eine ausgezeichnete
Langzeitspeicherleistung aufweist, das ohne weiteres hergestellt werden kann. Für
das Problem, dass die Tinte plötzlich bei der letzten Stufe des Schreibens
ausgeht, sodass das Schreiben eingestellt werden muss, kann mindestens ein solches
Ausmaß, wie Notizenschreiben, momentan möglich sein, weil die Strömungsmenge
der Tinte allmählich in einer geeigneten Zeitspanne abnimmt, die nicht zu lang
ist, so dass es nicht notwendig ist, ein anderes Schreibgerät in der letzten
Stufe des Schreibens bereitzuhalten.