使用水基油墨的圆珠笔制造技术

一种圆珠笔，该圆珠笔含有使用金属管的圆珠笔尖端，油墨腔，连接圆珠笔尖端和油墨腔并含有防止油墨向后泄漏机构的接头，该机构含有金属滚珠和接收座，其中用假塑性水基油墨和油墨随动剂填充圆珠笔，在３８．４秒↑［－１］的剪切速率下，油墨的粘度为２０－６００ｍＰａ.秒，和在３８４秒↑［－１］的剪切速率下，油墨的粘度为１０－１２０ｍＰａ.秒（２５℃），油墨随动剂填充在油墨腔中油墨的后端，在０．１－６５０ｒａｄ／秒角频率的整个范围内，油墨随动剂模量的ｔａｎδ值为０．２－２．０（２５℃），圆珠笔几乎不引起溅污和停顿，和即使在笔帽关闭时将笔向上静止放置，也不会引起油墨的向后泄漏。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用水基油墨的圆珠笔。更具体地，本专利技术涉及一种使用假塑性水基油墨的水基圆珠笔。然而，由于这些使用水基油墨和采用金属细管的圆珠笔使用油脂制成的防止向后泄漏剂，存在的问题是防止向后泄漏的效果并不可靠，和当笔以尖端向上放置时会逐渐引起向后泄漏，和甚至在通常书写的情况下，即其中尖端是向下的，用于防止向后泄漏的油脂粘合和随着油墨的消耗，保留在油墨腔的内壁上，因此在书写期间，最终发生用于防止油墨向后泄漏的油脂减少，引起油墨的向后泄漏。此外，当填充许多油脂以使得防止向后泄漏剂不缺乏时，极大地降低油墨的排出量，因此，在大于通常速度两倍的速度下快速书写时，会引起停顿的情况。另外，在其中不使用具有剪切稀化性能的油墨的情况下，当控制合适的粘度值使得在不书写时油墨不以液滴的形式从笔尖端滴出，在描绘的线中容易发生分裂和停顿。相反地，在油墨具有这样的粘度值的情况下，其中认为书写性能是重量的，在不书写时，油墨易于以液滴的形式滴出，因此难以保持平衡的质量。然后，本专利技术人已经建议使用在圆珠笔尖端和油墨腔之间含有止回阀机构的接头，和使用具有剪切稀化性能的油墨，以在上述使用水基油墨的圆珠笔中，完善地防止油墨的向后泄漏(日本专利申请未决公开No.8-230374)。然而，根据随后的研究，存在的问题是在采用这种防止向后泄漏阀机构的圆珠笔中，可以有效地防止油墨的普通向后泄漏，但在圆珠笔的坠落中，不能防止油墨从油墨腔后端的散射。即使在油墨腔的后端含有由油脂组成的常规油墨随动剂(follower)，以及含有具有止回阀机构的接头，也不能改变这种情况。另外，当使用由油脂组成的常规油墨随动剂时，存在这样的问题，即在快速书写中油墨的随动性(followability)较差。此外，在这种使用水基油墨的圆珠笔中，没有提供这样的圆珠笔，它们满足所有对于圆珠笔的固有要求，如书写的手感、油墨的排出量、溅污、描绘线的变细(feathering)、油墨排出的稳定性和由于轻冲击的停顿。已知使用奥氏体不锈钢SUS304作为用作常规尖端的金属细管的材质。SUS304材料的碳含量规定为0.08％或更小和典型地为0.03％或更大。然而，本专利技术人发现，问题在于当颜料用作着色剂时，随着由于书写的接收座的磨损，由碳含量为0.03％或更大的材料制成的滚珠接收座易于引起滚珠的下沉。本专利技术的目的是解决上述问题和提供使用水基油墨的圆珠笔，在轻触时该圆珠笔可以平滑地书写，和其中难以发生溅污和分裂，在以通常速度两倍或更大的速度下快速书写时，不会出现停顿的情况，油墨的稳定排出能持续到最后，和即使在笔帽关闭时将笔静止向上放置，油墨也不会向后泄漏。专利技术概述本专利技术提供如下的圆珠笔以解决上述问题。(1)一种使用水基油墨的圆珠笔，包括圆珠笔尖端，它通过如下方式制造形成滚珠室，该滚珠室通过在金属细管的顶点附近，通过向内压挤变形以形成用作滚珠接收座的向内突出物，和在其上切割工件而制成，和然后将滚珠放入滚珠室中以填塞顶点的开口边缘；油墨腔；接头，该接头连接圆珠笔尖端和油墨腔，并含有防止油墨向后泄漏的机构，该机构包括阻挡件和接收座；假塑性水基油墨，在38.4秒-1的剪切速率下，它的粘度为20-600mPa·秒，和在384秒-1的剪切速率下，它的粘度为10-20mPa·秒(25℃)；和油墨随动剂，它填充在油墨腔中油墨的后端，和其中在0.1-650rad/秒角频率的整个范围内，模量的tanδ为0.2-2.0(25℃)。(2)项目(1)的使用水基油墨的圆珠笔，其中假塑性水基油墨的表面张力为32mN/m或更小(25℃)。(3)项目(1)或(2)的使用水基油墨的圆珠笔，其中在25℃下，在200秒-1的剪切速率下，油墨随动剂的粘度为500-8,000mPa·秒。(4)项目(1)-(3)中任意一项的使用水基油墨的圆珠笔，其中圆珠笔尖端的金属细管由碳含量小于0.03％的奥氏体不锈钢组成。附图简述附图说明图1是本专利技术一个实施例的使用水基油墨的圆珠笔的主要部分的纵向剖视图和显示其中尖端向下的状态。图2是本专利技术一个实施例的使用水基油墨的圆珠笔的主要部分的纵向剖视图和显示其中尖端向上的状态。图3是本专利技术一个实施例的使用水基油墨的圆珠笔的主要部分的纵向剖视图。图4是图3沿A-A方向的横截面图。优选实施方案的描述下面将参考附图，解释根据本专利技术使用水基油墨的圆珠笔的实施方案。在本专利技术的圆珠笔中，再填充(refill)包括通过接头22使圆珠笔尖端1与填充有油墨11和油墨随动剂12的油墨腔10相连接，接头22含有安装在圆筒中的防止油墨向后泄漏的机构。(圆珠笔尖端)用于本专利技术使用水基油墨的圆珠笔的尖端通过如下方式制造形成滚珠室，该滚珠室通过在金属细管的顶点附近，通过向内压挤变形以形成用作滚珠接收座的向内突出物，和在其上切割工件而制成，和然后将滚珠放入滚珠室中以填塞顶点的开口边缘。参见图3和4，此圆珠笔尖端包括滚珠2和用于夹持滚珠2的夹具3，通过如下方式制造通过末端附近的三个点，从外圆周方向压挤变形金属细管，形成滚珠接收座4和油墨槽5，然后放入滚珠以填塞。滚珠2由硬金属、硬化钢或陶瓷等组成。使用奥氏体不锈钢，典型地SUS304，用于夹具3，但特别当颜料用作着色剂时，优选是其中碳含量规定为0.03％或更小的SUS316或SUS304L。通常情况下，将由碳含量为0.03-0.08％的奥氏体不锈钢制成的金属细管，用作构成具有这种结构的圆珠笔尖端的金属细管3。然而，本专利技术人注意到的问题是在常规金属细管中，随着滚珠接收座的磨损，滚珠易于下沉，和发现，通过使用由碳含量为0.03或更小的奥氏体不锈钢制成的金属细管，提供这样的圆珠笔尖端，其中即使使用颜料用作着色剂的油墨，滚珠也几乎不下沉。这样的圆珠笔尖端的特征在于它们构成具有如下优点的圆珠笔圆珠笔可以在低成本下制造和在轻触下平滑地书写，和易于制造用于书写小字的圆珠笔，和笔尖端可以看见和可以容易地定位到标尺上。(接头)在本专利技术中，接头的特征在于它使圆珠笔尖端和油墨腔相连接，并含有防止油墨向后泄漏机构，该机构包括油墨流动通道中的阻挡件和接收座。在如图1和2所示的实施例中，将构成接收座25的接收元件21插入到接头22中，以形成防止向后泄漏机构，该机构包括在油墨流动通道中用于防止油墨泄漏的阻挡件20和接收座25。以此方式，由于接头含有阻挡件，作为用于防止油墨泄漏的阻挡件，优选防止向后泄漏机构包括金属滚珠和接收座，即使在笔主体向上时进行书写和当笔帽关闭时将笔静止放置，也可以防止向后泄漏现象，即油墨在栓塞31的方向，从油墨腔的后端泄漏。在如图所示实施例的接头22中，以压挤的方式，在接头前端，将圆珠笔尖端1插入内部，和以压挤的方式，在其后端，将接收元件21插入内部，和以压挤的方式，在其远端侧，将油墨腔10插入外侧。这样的接头22和接收元件21的主体可以由弹性可变形合成树脂制成。此外，在接头22的中间部分提供阀室23，和将用于防止向后泄漏的阻挡件20松散地接合在阀室中。阻挡件20由比重高于油墨11的可移动阻挡件，优选金属滚珠，特别是不锈钢滚珠组成。由于在阀室23的前侧形成突出物24，当笔主体的尖端侧向下时，滚珠阻挡件20锁定到突出物24上和油墨从突出物之间流动到圆珠笔尖端1中的油墨进料通道6中，因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用水基油墨的圆珠笔，包括： 圆珠笔尖端，它通过如下方式制造：形成滚珠室，该滚珠室通过在金属细管的顶点附近，通过向内压挤变形以形成用作滚珠接收座的向内突出物，和在其上切割工件而制成，和然后将滚珠放入滚珠室中以填塞顶点的开口边缘； 油墨腔； 接头，该接头连接圆珠笔尖端和油墨腔，并含有防止油墨向后泄漏的机构，该机构包括阻挡件和接收座； 假塑性水基油墨，在３８．４秒↑［－１］的剪切速率下，它的粘度为２０－６００ｍＰａ秒，和在３８４秒↑［－１］的剪切速率下，它的粘度为１０－２０ｍＰａ秒（２５℃）；和 油墨随动剂，它填充在油墨腔中油墨的后端，和其中在０．１－６５０ｒａｄ／秒角频率的整个范围内，模量的ｔａｎδ值为０．２－２．０（２５℃）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：北尾徹，竹内容治，
申请(专利权)人：三菱铅笔株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]