DE3534367A1

DE3534367A1 - Schreibspitze fuer ein schreibgeraet

Info

Publication number: DE3534367A1
Application number: DE19853534367
Authority: DE
Inventors: Masayuki Saitama Kawasaki; Hiroyuki Tokio/Tokyo Shiga
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 1984-09-27
Filing date: 1985-09-26
Publication date: 1986-04-03
Also published as: US5096322A; GB8523669D0; FR2570650B1; FR2570650A1; GB2169562B; GB2169562A

Description

Schreibspitze für ein Schreibgerät

Die Erfindung befaßt sich mit Schreibgeräten und betrifft insbesondere eine Schreibspitze für ein Schreibgerät, die an ihrer Außenfläche eine Tintenzuführungsnut oder mehrere derartige Nuten aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Schreibspitze, deren Außenfläche zu ihrem Schreibpunkt zusammenläuft.

Eine bekannte Schreibspitze der oben beschriebenen Art besteht beispielsweise aus einem Kunstharz und wird durch Spritzgießen, Schneiden auf eine vorbestimmte Länge und Formen des abgeschnittenen Teiles hergestellt. Die Kunstharzspitze kann verschiedene Formen, wie beispielsweise eine konische Form oder eine Granatenkugelform mit einem sich verjüngenden oder zusammenlaufenden Ende zur Bildung eines Schreibpunktes haben.

Die Kunstharzspitze weist Tintenzuführungskanäle oder Durchlässe auf. Einige Harzspitzen haben Tintenkanäle oder Durchlässe im mittleren Teil in Längsrichtung, andere wiederum haben solche Kanäle nicht im mittleren Teil. Der zuletzt genannte Typ einer Schreibspitze liefert eine höhere mechanische Festigkeit, da der Schreibpunkt der Schreibspitze in der Mitte vom Harzmaterial eingenommen oder gebildet wird. Darüber· hinaus hat die Harzspitze die gewünschte Elastizität, so daß ein größerer Flächenbereich des Schreibpunktes mit dem Papier oder ähnlichem in Berührung kommt.

Bei Kunstharzspitzen besteht jedoch das außerordentlich schwierige Problem der mangelnden Abriebfestigkeit.

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Ein Beispiel einer Schreibspitze mit einer bemerkenswerten Abriebbeständigkeit ist eine keramische Schreibspitze, die seit langem bekannt und beispielsweise in der JP-PS 26-5511 aus dem Jahre 1951 beschrieben ist.

Es entspricht jedoch den heutigen Erkenntnissen, eine derartige bekannte keramische Schreibspitze zu einem wirklichen Produkt mit zuverlässiger Qualität weiter zu entwickeln, da lange Zeit die Schwierigkeit bestand, Fremdstoffe auszuschließen oder zu beseitigen, wenn diese sich einmal in den Tintenkanälen der Schreibspitze, die eine geringe Biegsamkeit hat, festgesetzt haben.

Es ist eine weiterentwickelte keramische Schreibspitze vorgeschlagen worden, die zylindrisch ausgebildet ist und eine mittlere Öffnung für einen Tintenkanal und einen Stift oder ein langgestrecktes Element aufweist, das gleitend verschiebbar in den Tintenkanal eingesetzt ist, um dadurch die Schwierigkeit der Blockierung durch Fremdstoffe zu beseitigen. Diese Art einer zylindrischen Schreibspitze ist insofern außerordentlich erfolgreich, bei ihr besteht jedoch das Problem, daß es sehr schwierig ist, eine dünne rohrförmige Schreibspitze für ein Feinstrichschreiben herzustellen.

Durch die Erfindung soll eine keramische Schreibspitze geschaffen werden, die eine gute Abriebfestigkeit und eine zuverlässige Tintenzuführungsfunktion zeigt.

Die erfindungsgemäße Schreibspitze soll insbesondere einen einfachen Aufbau haben und verhindern können, daß die Tinte im Schreibgerät eintrocknet.

Die erfindungsgemäße Schreibspitze soll sich schließlich nicht nur zum Schreiben mit dicken Strichen, sondern auch zum Feinstrichschreiben eignen.

ORIGINAL

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Dazu weist die erfindungsgemäße keramische Schreibspitze eine Außenfläche auf, die zu ihrem Schreibpunkt in Form einer sich verjüngenden Spitze zusammenläuft, und ist wenigstens ein Tintenkanal vorgesehen, der über die Länge der Schreibspitze so verläuft, daß der Tintenkanal zusammen mit der Außenfläche der keramischen Schreibspitze zusammenläuft.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die keramische Schreibspitze eine Porosität von etwa 2% bis etwa 10%. Vorzugsweise weist die Schreibspitze eine Vielzahl von längs verlaufenden Schenkeln auf, die sich radial nach außen erstrecken, um den oben erwähnten wenigstens einen Tintenkanal zu bilden. Die Schenkel haben kufenartige Verbreiterungen, die zu den benachbarten Schenkeln verlaufen, so daß der Tintenkanal am äußeren Teil durch die Verbreiterungen schmaler gemacht wird. Diese Verbreiterungen sind an einem hinteren Abschnitt ausgebildet, der dem Schreibpunkt der Schreibspitze abgewandt ist.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Tintenkanal eine winklige Aussparung längs seiner Bodenfläche auf. Der Tintenkanal kann an einem Teil im Abstand von dem spitzen Ende der Schreibspitze enden, so daß am Schreibspitzenende kein Tintenkanal ausgebildet ist.

Gemäß der Erfindung kann die Schreibspitze dadurch hergestellt werden, daß ein keramisches Produkt hauptsächlich aus einem gesinterten Pulver und einem Trägermaterial teilweise gezogen und das keramische Produkt gesintert wird.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig.1 eine Längsschnittansicht eines Aus-

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führungsbeispiels der erfindungsgemäßen keramischen Schreibspitze,

Fig.2 eine Längsschnittansicht eines weite·

ren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen keramischen Schreibspitze,

Fig.3 eine Längsschnittansicht noch eines

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schreibspitze,

Fig.4 eine Längsschnittansicht eines wei

teren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schreibspitze,

Fig.5 eine Querschnittsansicht längs der

Linie V-V in Fig.l,

Fig.6 eine Querschnittsansicht längs der

Linie Vl-VI in Fig.2,

Fig.7 eine Querschnittsansicht längs der

Linie VII-VII in Fig.3,

Fig.8 eine Querschnittsansicht längs der

Linie VIII-VIII in Fig.4,

Fig.9 eine vergrößerte Längsschnittansicht

des Schreibspitzenpunktes der Schreibspitze, die in Fig.l dargestellt ist,

Fig.10 eine Querschnittsansicht längs der

Linie X-X in Fig.9,

Fig.11 und 12 ähnlich wie in Fig.5 Querschnittsansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schreibspitze,

Fig.13 in einer Fig.10 ähnlichen Quer

schnittsansicht die in Fig.12 dargestellte Schreibspitze,

Fig.14 zum Zweck des Vergleiches eine

Querschnittsansicht einer Schreibspit· ze, die der Querschnittsansicht von Fig.13 entspricht,

Fig.15 in einer Fig.5 ähnlichen Querschnitts·

ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schreibspitze,

Fig.16 eine perspektivische Ansicht eines

Teils noch eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schreibspitze,

Fig.17 bis 20 in perspektivischen Ansichten Beispiele geformter Gegenstände, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schreibspitze benutzt werden,

Fig.21 und 22 in Querschnittsansichten weitere

Beispiele der Form der geformten Gegenstände,

Fig.23,24 und 25 in Längsschnittansichten Beispiele

des Einbaus der Schreibspitze in ein Schreibgerätgehäuse, und

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Fig.26 eine Längsschnittansicht eines

Schreibgerätes mit der an das Gera· tegehäuse angepaßten erfindungsgemäßen Schreibspitze.

Die in Fig.1 dargestellte Schreibspitze 11 für ein Schreibgerät besteht aus einem keramischen Material, das aus Oxidkeramiken, wie beispielsweise Tonerde, Zirkonerde und aus Nichtoxidkeramiken, wie beispielsweise Siliziumnitrid usw., gewählt ist. Die Schreibspitze 11 weist einen sich verjüngenden Teil 12, der wie eine Geschützgranate geformt ist, ein spitzes Ende 13 zum Bilden eines Schreibpunktes und Tintenkanäle oder Tintennuten 14 auf, die zusammen mit dem sich verjüngenden Teil 12 der Schreibspitze zusammenlaufen. Die Schreibspitze weist vorzugsweise eine Porosität von weniger als etwa 10% auf. Eine geringere Porosität liefert im allgemeinen eine geringere Bildung von Rissen und Brüchen. Die Tintenkanäle 14 sind über ihre gesamte Länge bei dem in Fig -1 dargestellten .Ausführungsbeispiel offen,, es ist jedoch nicht immer notwendig, daß die Kanäle oder Nuten in der oben beschriebenen Weise offen sind. Bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Tintenkanäle 24 nämlich in Form von durchgehenden Löchern am Anfang des sich verjüngenden Teils 22 ausgebildet und anschließend zur Bildung von Nuten 24' geöffnet, die den Nuten 14 bei dem in Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispiel entsprechen. Die Tintennuten 14 und die Tintenkanäle 24 können mit einem offenzel1 igen porösen Material gebildet sein, um die Aufnahmefähigkeit für die Tinte zu verbessern.

Bei den in den Fig.3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen haben die Schreibspitzen 31,41 Tintennuten 34 und-kanäle 44 jeweils, die aus einem porösen Material gebildet sind. Die den Schreibpunkt liefernden Teile 32,42 der Schreibspitzen haben nicht poröse Bereiche 36,46 vom Schreibpunkt 33,43

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über einen Bereich 1, der eine Länge von etwa 0,3 mm bis

3 mm hat. Dieser Aufbau hat den Vorteil, daß sich weniger Fremdstoffteilchen in den Tintennuten und-k.anälen 34,44 im Vergleich mit einem Aufbau ablagern, in dem die Tintennuten und-kanäle 34,44 vollständig aus porösem Material gebildet sind.

Die Schreibspitze aus einem geeigneten keramischen Material nach der Erfindung weist einen sich verjüngenden Teil auf, der zum Schreibpunkt zusammenläuft, und ist mit wenigstens einem Tintenkanal versehen, der die Form einer Nut oder eines durchgehenden Loches oder einer Kombination aus beiden hat. Der Tintenkanal läuft zum Schreibpunkt mit der Außenfläche des sich verjüngen den Teils der Schreibspitze zusammen. Durch das Keramikmaterial, die Form der zusammenlaufenden Außenfläche und der Tintennut und die Kombination dieser Merkmale ergibt sich eine Schreibspitze mit einer zuverlässigen Tintenzuführungsfunktion.

Die Tintennuten oder-kanäle, die auch als Tintendurchlässe bezeichnet wurden, werden im folgenden anhand der Fig.1 bis

4 und 5 bis 8 beschrieben. Obwohl nur ein Tintenkanal vorgesehen sein kann, sind vorzugsweise mehrere Tintenkanäle ausgebildet, um für einen größeren Bereich des Schreibpunktes zu sorgen, der schreiben kann. Was die in Fig.5 bis 8 dargestellte Schreibspitze mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt anbetrifft, so sind vorzugsweise drei bis zehn und insbesondere fünf bis acht Tintenkanäle ausgebildet. Bezüglich der in Fig.5 dargestellten Schreibspitze können beispielsweise zusätzlich zu dem Tintenkanal 14 weitere fünf Tintenkanäle vorgesehen sein. Die in Fig.5 dargestellte Schreibspitze hat einen derartigen Aufbau, daß die Tintenkanäle 14 am äußeren Teil durch kufenartige Verbreiterungen 17 schmaler werden, die am äußeren Ende der Schenkel ausgebildet sind,so daß das Eintrocknen der Tinte in den Tinten-

ORiQiNAL INSPECTED

kanälen eingeschränkt ist. Es ist jedoch bevorzugt, daß die Verbreiterungen 17 am vorderen Endabschnitt der Tintenkanäle enden und dort nicht ausgebildet sind, um das Eindringen von Fremdstoffen in die Tintenkanäle zu verhindern. Wie es in den Fig.9 und 10 dargestellt ist, ist eine Verbreiterung 17 am vorderen Endabschnitt der Tintenkanäle nicht ausgebildet und sind die Kanäle an ihren äußeren Teilen nicht schmaler gemacht.

Die in Fig.5 dargestellte Schreibspitze weist darüberhinaus fünf winklige Teile 18 in einem Tintenkanal auf, die eine starke Kapillarwirkung auf die Tinte in jedem Tintenkanal 14 ausüben. Vorzugsweise ist wenigstens ein winkliger Teil 18, und zwar selbst dann, wenn nur ein derartiger winkliger Teil ausgebildet ist, am Grunde oder Boden des Tintenkanals 14 vorgesehen. Fig.11 zeigt ein Beispiel, bei dem zwei Winkelteile 58 am Boden jedes Tintenkanals 53 ausgebildet sind.

Die Tintenkanäle haben analoge Querschnittsformen an den Stellen längs des sich verjüngenden oder zusammenlaufenden Teils der Schreibspitze, was im folgenden anhand der Fig.12 bis beschrieben wird. Der Tintenkanal hat Bereiche mit kleinster Krümmung, die in Richtung auf den Schreibpunkt der Schreibspitze jeweils kleiner werden. Die in Fig.12 dargestellte Schreibspitze 61 hat einen Bereich B kleinster Krümmung des Tintenkanals 63. Der Begriff der kleinsten Krümmung schließt die beiden Winkelbereiche 58 der Schreibspitze 51 in Fig.11 und den Winkelbereich 18 der Schreibspitze in Fig.5 ein und bezeichnet einen Teil des Tintenkanals, der die stärkste Kapillarwirkung innerhalb des Kanals liefert.

Die Krümmung des Teils B kleinster Krümmung wird in Richtung auf den Schreibpunkt kleiner, wie es in Fig.13 dargestellt ist.

Fig.14 zeigt zum Vergleich eine Schreibspitze 61', die in ähnlicher Weise eine analoge Form an ihrem vorderen Abschnitt relativ zum übrigen Teil zeigt und einen Teil B' mit kleinster Krümmung aufweist, der dem Teil B mit kleinster Krümmung der Schreibspitze 61 von Fig.12 entspricht. Der Teil B¹ mit kleinster Krümmung liefert jedoch keine Kapillarwirkung, die so stark ist, wie die des Teiles B der Schreibspitze 61 von Fig.13. Was beispielsweise die Schreibspitze 51 in Fig.11 anbetrifft, so ist es wünschenswert, daß der Tintenkanal 53 an seinem Boden in Richtung auf den Schreibpunkt kleiner ausgebildet wird. Um für ein gleichmäßiges Schreiben zu sorgen, kann jedoch umgekehrt der Teil mit kleinster Krümmung am vorderen Endabschnitt folglich größer als am übrigen hinteren Teil ausgebildet sein.

Die Tintenkaäle erstrecken sich nicht vollstndig bis zum Schreibpunkt, sondern enden vorzugsweise an einer Stelle in einem geringen Abstand vom Schreibpunkt der Schreibspitze. Wenn die Schreibspitze mehrere Tintenkanäle hat, ist es wünschenswert, daß jeder Tintenkanal sein eigenes vorderes Ende hat, das von den anderen Kanälen getrennt ist, statt eine Konstruktion zu verwenden, bei der die Tintenkanäle am vorderen Ende miteinander verbunden sind, da die Schreibspitze mit getrennten Enden der Tintenkanäle die gewünschte Tintenzuführung liefert und gleichfalls ein gleichmäßiges Schreiben gestattet. Wie es in Fig.9 dargestellt ist, weist die Schreibspitze eine leichte Neigung längs der Außenfläche und des Bodens der Tintenkanäle am vorderen Teil 13 auf, so daß sich das vordere Ende des Tintenkanals 14 um eine Strecke m hinter dem Schreibpunkt der Schreibspitze 11 befindet. Dieser Aufbau liefert ein gleichmäßiges Schreiben.

Im folgenden wird die Form eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schreibspitze beschrieben. Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schreibspit-

ze hatten die Form einer Geschützgranate mit einem sich verjüngenden vorderen Teil, es kann jedoch auch eine Schreibspitze mit einer regelmäßigen polygonalen Form,verwandt werden. Gegebenenfalls kann die Schreibspitze einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt haben, der zum Schreibpunkt sich verjüngt, wie es in Fig.16 dargestellt ist. Die Schreibspitze 81 in Fig.16 weist in der dargestellten Weise eine Vielzahl von Tintenkanälen 83 auf. Obwohl es nicht dargestellt ist, kann erforderlichenfalls die Schreibspitze auch irgendeine andere gewünschte Form haben. Die Schreibspitze kann beispielsweise exzentrisch oder verdreht ausgebildet sein, obwohl das nicht dargestellt ist.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemäßen Schreibspitze beschrieben.

Es wäre möglich, die erfindungsgemäße Schreibspitze lediglich durch Sintern eines Spritzgießlinges oder durch Bearbeiten und Schneiden eines gesinterten keramischen Produktes herzustellen. Diese Maßnahmen sind jedoch nicht empfehlenswert, da sie sich für eine genaue Form und konstante Abmessungen nicht eignen. Für die erfindungsgemäße Schreibspitze ist es wünschenswert, ein Ziehen oder Strecken zu verwenden, wie es im folgenden beschrieben wird.

Die zunächst vorzubereitenden Materialien sind ein gesintertes Pulver und ein Trägermaterial. Als gesintertes Pulver können verschiedene Metalloxide, wie beispielsweise Tonerden (z.B. OC -Tonerde, ß-Tonerde,^-Tonerde) Silica, Zirkonerde, Siliziumnitrid, Titancarbid, Tonmineral und Bornitrid, Nitride, Carbide, Boride, Fluoride usw. sowie andere Materialien mit dem gewünschten Streckungsverhältnis allein oder kombiniert verwandt werden. Diese Materialien haben vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von 10 um oder weniger und insbesondere von 1 pm oder weniger.

Als Trägermaterial können allein oder in einer Kombination Materialien, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polybutadien, Polyisobutylen, Polystyrol, Nylon, Polymethylmethacrylat, Polyäthylmethacrylat, Poly- Ot -methylstyrol, Polymethamethylstyrol, Polyvinylidenfluorid, Polyvinylfluorid, Polytetrafluorethylen, Acetat, Silikonlack, Silikongummi, Butylgummi, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, chloriniertes Polyäthylen, Polyvinalalkohol, Carboximethylcellulose, Methylcellulose, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyvinylketon, verwandt werden. Das Trägermaterial wird aus den verschiedenen Materialien so gewählt, daß es eine Trägerfunktion gegenüber einem geformten Produkt nicht nur vor dem Ziehen oder Strecken, sondern auch danach hat. Ein thermoplastisches Kunstharz, insbesondere ein kristallines, ist eines der bevorzugten Trägermaterialien. Falls erforderlich, können Plasti fikatoren, Weichmacher, Lösungsmittel, Stabilisatoren usw., wie beispielsweise Dimthylphthalat, Dibutylphthalat, Diheptylphthalat, Dioctylphthalat, Di-(2-äthylhexyl)-phthalat, epoxidiertes Sojabohnenöl, Dioctyladipat, Dioctylazelat, Dioctylsebacat, Dibutylsebacat, Tricresylphosphat, Trioctylphosphat, Diäthylenglykol-dibenzoat, Butylphthalylbutylglycolat, Poläthylenglykol, Palmitinsäure, Stearinsäure,usw. zugesetzt werden. Es kann auch ein Sinterunterstützungsmaterial, wie beispielsweise Magnesia, benutzt werden, das auch als Trägermaterial verwandt werden kann.

Aus dem keramischen Material mit der oben beschriebenen Zusammensetzung wird ein Produkt der gewünschten oder einer vorbestimmten Form gebildet, das anschließend nach einem Teilstreckverfahren und einem Sinterverfahren behandelt wird, um dadurch eine Schreibspitze zu erhalten, wie es im folgenden im einzelnen beschrieben wird.

Als geformtes Produkt kann ein langgestrecktes stabartiges Produkt verwandt werden, das den gewünschten Querschnitt hat,

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wie es in den Fig.5 und 6 dargestellt ist. Das stabartige Element mit Nuten oder Kanälen über seine Länge kann leicht durch Extrudieren hergestellt werden. Andere Beispiele des geformten Produktes sind in den Fig.17 bis 20 dargestellt. Der in Fig.17 dargestellte Formling 101 weist Nuten 101a über einen begrenzten Teil auf, der in Fig.18 dargestellte Formling 102 weist Kanäle 102b auf, die zur Bildung offener Nuten 102a an einem bestimmten Teil freiliegen, der in Fig.19 dargestellte Formling 103 weist Kanäle 103b auf, die mit einer Aussparung 103c verbunden sind, die ein anderes Element, beispielsweise ein Tintenzuführungselement, aufnimmt, und der in Fig.20 dargestellte Formling 104 ist ähnlich dem in Fig.

19 dargestellten Fomling, jedoch mit zwei Elementen ausgebildet, von denen einer Kanäle 104b aufweist, während der andere mit einer Aussparung versehen ist. Die Kanäle 103b, 104b in Form von durchgehenden Löchern können durch Nuten ersetzt werden. Diese Formlinge können durch Spritzgießen erhalten werden. Der aus zwei Teilen bestehende Formling 104 in Fig.

20 kann in einem Stück nach einem Sinterverfahren ausgebildet werden.

Ein keramisches Material, das ein gesintertes Pulver mit einer relativ hohen Teilchengröße oder ein gesintertes Pulver mit einer kleineren Mengenrate oder Dichte enthält, kann in die Nuten und Kanäle des Formlings gefül It werden, so daß eine ähnliche Schreibspitze, wie sie in den Fig.3 und 4 dargestellt ist, leicht erhalten werden kann. Die Tintenkanäle 33, 43 der Ausführungsbeispiele von Schreibspitzen, die in Fig. 3 und 4 dargestellt sind, können nämlich nicht nur über eine sekundäre Behandlung oder Nachbehandlung ausgebildet werden, um sie porös zu machen, sondern können auch durch das oben beschriebene Verfahren gebildet werden. Die planare Schreibspitze 81 in Fig.16 kann dadurch gebildet werden, daß ein planares Produkt hergestellt wird, oder daß zunächst ein Produkt mit einem kreisförmigen Querschnitt gebildet wird,wie

es in Fig.21 dargestellt ist, und daß dieses dann zu einem planaren Produkt 105' gepreßt wird, das in Fig.22 dargestellt ist. In Fig.21 sind die Kanäle 105b mit einem geeigneten Depolymerisierungsharz gefüllt, das vermeiden soll, daß die Kanäle 105b während eines Preßvorganges zusammenbrechen. Das in Fig.21 dargestellte Produkt 105 kann ohne Verpressen benutzt werden, wenn eine Schreibspitze mit kreisförmigem Querschnitt herzustellen ist.

Im folgenden wird das Streckverfahren des Formlings beschrieben. Es können verschiedene Streckverfahren je nach den gewählten Materialien für die Schreibspitze, den Zusammensetzungsverhältnissen der Materialien, der Form der herzustellenden Schreibspitze usw., verwandt werden. Es ist am einfachsten, das Strecken ohne Anwendung von Wärme durchzuführen. Wenn eine übermäßige Kraft zum Strecken benötigt wird, kann ein plastisches Material oder ein Weichmittel zugegeben werden. Wenn ein thermoplastisches Kunstharz als Trägermaterial verwandt wird, kann das Strecken erfolgen, während das Material auf eine relativ niedrige Temperatur erwärmt ist. Wenn der Formling ein in Wärme aushärtendes Material oder ein unter Licht aushärtendes Material enthält, wird der Teil oder· werden die Teile des Produktes, die nicht gestreckt werden, erwärmt oder dem Licht ausgesetzt, so daß die nicht gestreckten Teile relativ zu den zu verstreckenden Teilen gehärtet werden können. Durch eine Steuerung des erwärmten Bereiches kann die gewünschte Form der Schreibspitze erhalten werden. Wenn die erwärmte Fläche klein ist, kann eine Schreibspitze mit stark abfallender oder schräg verlaufender Fläche erhalten werden, während andererseits dann, wenn die erwärmte Fläche groß ist, eine Schreibspitze mit leichter Neigung erzielt werden kann.

Im folgenden wird das Sintern beschrieben. Der Formling, der einer Streckbehandlung unterworfen wurde, bis er beispiels-

weise in zwei Teile geteilt ist, wird auf die vorbestimtmen Abmessungen geschnitten, getrocknet, entfettet und anschlies· send gesintert. Das gesinterte Produkt wird dann poliert, um eine Schreibspitze mit einer glatten Schreibfläche zu erhalten.

Im folgenden werden Beispiele der Herstellung der Schreibspitze beschrieben.

Beispiel 1:

ei. - Tonerde

(mittlere Teilchengröße :0,5 um, maximale Teilchengröße:3 pm)

Magnesia

(mittlere Teilchengröße: 1,3 um, maximale Teilchengröße: 5 \im)

Polyvinylchlorid

Dioctylphthalat

Stearinsäure

100 Gew; -Anteile

0,3 Gew .-Anteile

15 Gew.-Anteile 9 Gew.-Anteile 2 Gew.-Anteile

Das oben beschriebene Gemisch wurde vollständig mit einem Kneter bei 125⁰C durchgeknetet und in Tablettenform gebracht und anschließend über eine Extrudiermaschine geformt, um ein stabartiges Element mit der in Fig.5 dargestellten Querschnittsform zu erhalten. Der Außendurchmesser des stabartigen Elementes betrug 3,2 mm. Dieses stabartige Element wurde gestreckt, wie es im folgenden beschrieben wird.

Ein auf dem Markt erhältlicher Haartrockner wurde dazu benutzt, erwärmte Luft auf das oben beschriebene stabartige Element mit einer Länge von 10 mm 7 Sekunden lang zu blasen,

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während dieses Element einmal pro Sekunde gedreht wurde. Anschließend wurde das stabartige Element aus der erwärmten Luft genommen und auf einem Grundelement aus Polyester angeordnet, das eine Längsnut aufwies. Das stabartige Element wurde in die entgegengesetzten Richtungen mit einer Geschwindigkeit von etwa 5 cm/s mit der Längsnut als Führung gestreckt. Während der Erwärmung durch den Haartrockner lag die Temperatur an der Stelle, an der das stabartige Element angeordnet war, bei etwa 130⁰C.

Das Strecken erfolgte so, daß das stabartige Element mit einer Länge von 10 mm auf eine Länge von 20 mm gestreckt wurde. Anschließend wurde das Element bei 1100⁰C 20 Std. lang entfettet und danach bei 1600⁰C 1 Std.lang gesintert. Nach der natürlichen Abkühlung ergab sich, daß das stabartige Element eine Länge von 16,5 mm und einen Außendurchmesser von 2,6 mm hatte.

Das stabartige Element wurde dann an seiner Spitze oder an seinem vorderen Ende mit Sandpapier behandelt und dann poliert. Das Element wurde dann am vorderen Ende geschliffen und mit einem Schleifer am hinteren Ende behandelt, bis es eine Länge von 10 mm hatte. In dieser Weise wurde eine Schreibspitze für ein Schreibgerät fertiggestellt. Die in dieser Weise gebildete Schreibspitze wurde an verschiedenen bekannten Schreibgeräten, beispielsweise dem in Fig.26 dargestellten Schreibgerät, angebracht. Die Schreibspitze liefert die gewünschte Tintenzuführung und die gleichmäßige Schreibweise, ohne die Tintenkanäle durch Fremstoffteilchen zu blockieren.

Beispiel 2:

Ähnlich wie bei dem Verfahren des Beispiels 1 wurde mit der Ausnahme eine Schreibspitze hergestellt, daß das stabartige

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Element die in Fig.6 dargestellte Querschnittsform hatte. Durch Polieren wurde der Tintenkanl 24 in Form eines durchgehenden Loches zu einer Nut über eine Länge von etwa 1,5 mm vom Ende des durchgehenden Loches am vorderen Teil der Schreibspitze geformt.

Beispiel 3:

Ähnlich wie bei dem Verfahren des Beispiels 1 wurde eine Schreibspitze mit der Ausnahme hergestellt, daß das stabartige Element während des Streckverfahrens verdreht wurde, so daß schraubenförmige Tintenkanäle gebildet wurden.

Beispiel 4:

Durah Extrudieren wurde ein stabartiges Element mit einem kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von 3,2 mm hergestellt. Dieses stabartige Element wurde mit sechs Nuten 101a (Fig.17) über seine Länge versehen, wobei jede Nut eine Länge von 20 mm, eine Breite von 1,3 mm und eine Tiefe von 0,8 mm hatte. Das Verfahren ist im übrigen ähnlich dem des Beispiels 1.

Beispiel 5:

Eine Schreibspitze wurde ähnlich wie beim Verfahren des Beispiels 4 mit der Ausnahme hergestellt, daß das Produkt auf eine Länge von etwa 50 mm gestreckt wurde, und daß das gesinterte Produkt nicht mit einem Schleifer am hinteren Ende behandelt wurde. Die Schreibspitze wurde für einen Schreibstift verwandt, der keinen Tintenvorrat enthält, sondern durch Eintauchen der Schreibspitze in ein getrenntes Tintenfaß benutzt wird, wobei die Schreibspitze die gewünschte Schreibfunktion erfüllte.

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Beispiel 6:

Es wurde eine Schreibspitze ähnlich wie bei dem Verfahrens des Beispiels 1, jedoch mit der Ausnahme hergestellt, daß die Menge an Dioctylphthalat auf 9 Gew.-Anteile erhöht und ein stabartiges Element 102 (Fig.18) durch Spritzgießen gebildet und ohne Erwärmung ein Strecken durchgeführt wurde.

Beispiel 7:

Ein Produkt, wie es in Fig.19 dargestellt ist, wurde durch Spritzgießen ähnlich wie bei dem Verfahren des Beispiels 6 hergestellt. Das Produkt hatte einen dicken Teil mit einem Durchmesser von 3,2 mm und einen dünnen Teil mit einem Durchmesser von 1,6 mm und eine Länge von etwa 15 mm. Das Produkt wurde gestreckt, nachdem der Bereich zwischen dem dicken und dem dünnen Teil erwärmt wurde. Nach dem Strecken wurde der dicke Teil gesintert, jedoch nicht mit einem Schleifer an seinem hinteren Ende behandelt. Das Verfahren war im übrigen ähnlich dem des Beispiels 6.

Beispiel 8:

Ein stabartiges Element 104 (Fig.20) wurde durch Spritzgiessen so hergestellt, daß es aus zwei Teilen, nämlich einem dünnen und einem dicken Teil bestand. Nachdem die beiden Teile miteinander verbunden waren, wurde eine geringe Menge an Methylethylketon auf den Verbindungsteil getropft,woraufhin das verbundene Produkt durch Strecken behandelt wurde. Das Verfahren war im übrigen ähnlich dem dem des Beispiels 7.

Beispiel 9:

Ein stabartiges Element 105, das in Fig.21 dargestellt ist, wurde mit Tintenkanälen hergestellt, die mit einem Füllstoff aus Polyvinylchlorid gefüllt waren, und anschließend gepreßt,

INSPECTED

um eine rechteckige Querschnittsform zu erzielen, wie es in Fig.22 dargestellt ist. Das in dieser Weise gebildete planare Element 105' wurde gestreckt, um die erfindungsgemäße Schreibspitze zu bilden.

Die bei den Beispielen 1 bis 9 hergestellten Schreibspitzen zeigen eine gleichmäßige Schreib- und zuverlässige Tintenzuführungsfunktion .

Im folgenden wird anhand der Fig.23 bis 25 der Einbau der erfindungsgemäßen Schreibspitze beschrieben.

In Fig.23 wird die in Fig.1 dargestellte Schreibspitze 11 verwandt. Die Schreibspitze 11 verjüngt sich an ihrem hinteren Ende und ist mit einem Tintenzuführungskern 19 verbunden, der beispielsweise aus einem Faserbündel besteht. Der Tintenzuführungskern 19 ist mit einem weiteren Element, beispielsweise einem Tintenfül1 element oder einem Tintenzuführungselement, verbunden, das nicht dargestellt ist und umlaufende Ringnuten aufweist. Ein Halter 122 dient zur Befestigung einer die Schreibspitze haltenden Spitze, die insbesondere anhand vonFig.26 beschrieben wird. Bei dem in Fig. 23 dargestellten Aufbau ist ein längs verlaufender Ringluftzwischenraum 130 zwischen dem Halter 122 und der Schreibspitze 11 vorgesehen. Der Luftzwischenraum 130 verbindet die Tintennuten H miteinander, so daß eine stabile Tintenzuführung sichergestellt ist.

Fig.24 zeigt eine abgewandelte Konstruktion, bei der ein Luftzwischenraum 130' an einem Teil der Innenfläche des Halters 122' gebildet ist. Der Luftzwischenraum 130' kann auch an der Oberfläche der Schreibspitze 11 gebildet sein, was jedoch nicht dargestellt ist.

Fig.25 zeigt eine weitere Abwandlungsform, bei der der Spit-ORJGINAL

zenhalter 122 einen vorderen Halteteil 122a und einen hinteren Halteteil 122b aufweist. Der hintere Halteteil 122b nimmt den Tintenzuführungskern 19 auf und steht mit dem hinteren flachen Ende der Schreibspitze 11 in Berührung, so daß der Tintenkanal 14 der Schreibspitze mit dem Tintenzuführungskern 19 über öffnungen 131 im hinteren Halteteil 122b verbunden ist.

Fig.26 zeigt ein Beispiel eines Schreibgerätes, bei dem ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schreibspitze vorgesehen ist. Der Einfachheit halber ist die in Fig.1 dargestellte Schreibspitze 11 vorgesehen, obwohl irgendein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schreibspitze verwandt werden kann. Das in Fig.26 dargestellte Schreibgerät weist ein vorderes Gehäuse 123 und ein hinteres Gehäuse 128 auf, das über ein Verbindungsteil 127 mit dem vorderen Gehäuse 123 verbunden ist, um das rohrförmige Gehäuse des Schrei.bgerätes zu bilden. Das vordere Gehäuse ist mit einem spitzen Halter 122 verbunden, der eine Spitze 120 hält. Wie es in Fig.26 dargestellt ist, ist in der Spitze 120 die Schreibspitze 11 gemäß der Erfindung so befestigt, daß die Schreibspitze 11 mit einem längs verlaufenden Zuführungskern 124 verbunden ist, der sich durch eine Tintenzuführung 125 mit einer Vielzahl von Ringnuten erstreckt. Es sind weiterhin eine Belüftungsöffnung 121 und ein O-Ring 126 vorgesehen. Das hintere Gehäuse 128 weist einen Tintenvorrat 129 auf, der an seinem vorderen Ende das hintere Ende der Tintenzuführung 124 aufnimmt. In Fig.26 ist lediglich ein Beispiel eines Schreibgerätes dargestellt, gegebenenfalls können andere Arten von Schreibgeräten verwandt werden.

INSPECTBD

Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann _ Λ , „ r— Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun. ^ '- ~ ~' C PAT E N TA N WA LT E ZUGELASSENE VERTRETE R BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT HEPRESEI-JTATIVES BEFORETHE EUROPEAN PATENT OFFICE 3/Li 384-SF PENTEL KABUSHIKI KAISHA, Tokyo, Japan Schreibspitze für ein Schreibgerät PATENTANSPRÜCHE

1. Schreibspitze für ein Schreibgerät, gekennzeichnet durch

einen keramischen Schreibspitzenkörper,dessen Außenfläche an dem vorderen Spitzenende zur Bildung einer sich verjüngenden Spitze zusammenläuft, und wenigstens einen Tintenkanal, der sich über die Länge des Schreibspitzenkörpers erstreckt, wobei der Tintenkanal zusammen mit der Außenfläche der sich verjüngenden Spitze des Schreibspitzenkörpers zusammenläuft.

2. Schreibspitze nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch

eine Porosität von weniger als etwa 10%.

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3. Schreibspitze nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch

eine Vielzahl von längs verlaufenden Schenkeln, die sich radial nach außen erstrecken, um den wenigstens einen Tintenkanal zu'bilden, wobei die Schenkel an ihren Enden kufenartige Verbreiterungen haben, die sich zu benachbarten Schenkeln erstrecken, so daß der Tintenkanal an dem in Längsrichtung verlaufenden äußeren Teil der Verbreiterungen schmaler gemacht ist, wobei die Verbreiterungen am hinteren Teil ausgebildet sind, der der sich verjüngenden Spitze der Schreibspitze abgewandt ist.

4. Schreibspitze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Tintenkanal eine winklige Aussparung entlang seiner Bodenfläche aufweist.

5. Schreibspitze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Tintenkanal einen Abschnitt kleinster Krümmung aufweist, der in Richtung auf die sich verjüngende Spitze der Schreibspitze kleiner wird.

6. Schreibspitze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Tintenkanal an einer Stelle im Abstand von der sich verjüngenden Spitze der Schreibspitze endet, so daß kein Tintenkanal an dem sich verjüngenden Spitzenende ausgebildet ist.

7. Schreibspitze naah Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß sie an der sich verjüngenden Spitze eine im wesent-

ORSQ1NAL

lichen kreisförmige Querschnittsform hat.

8. Schreibspitze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß sie an der sich verjüngenden Spitze eine im wesentlichen regelmäßige polygonale Querschnittsform hat.

9. Schreibspitze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die an der sich verjüngenden Spitze eine Querschnittsform mit zwei längeren, parallel zueinander verlaufenden Seiten hat.

10. Schreibspitze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß sie dadurch hergestellt wird, daß teilweise ein keramisches Produkt gestreckt wird, das hauptsächlich aus e.inetn gesinterten Pulver und einem Trägermaterial besteht, und daß das gestreckte keramische Produkt gesintert wird.