中性笔常用通气结构分析和设计要点

吴瑛戟

上海制笔技术服务有限公司 上海 201615

引言

圆珠笔的书写原理是利用球珠滚动带出书写墨水而形成线迹。中性墨水圆珠笔[1](以下简称中性笔)是圆珠笔的一种，其书写介质为凝胶状水性墨水，墨水的特点是书写时由于球珠滚动剪切使墨水黏度变低，利于出墨形成线迹；当停止书写时球珠静止，墨水黏度变高，不易造成漏墨。中性笔常见笔芯如图1 所示。

图1 常见插套式中性笔笔芯

同通常的油墨圆珠笔比较，油墨圆珠笔笔芯的油管内径较小，使用的是油墨，其23℃时动力黏度大于1000mPa.s，书写时油墨无明显的黏度变化，其百米出墨量在10mg 左右。而中性笔百米出墨量较大，以0.5mm 的笔头来说，一般在100mg 以上，其出墨量为油墨圆珠笔的10 倍左右，同样的书写长度，笔芯内灌注的墨水量较多。书写时墨水从球珠和球座的间隙处流出，同时需要有同样体积的空气填充进笔芯内，如图1。由于中性笔的出墨量比油墨圆珠笔的出墨量大得多，所以中性笔头球珠和球座的间隙较大，于是会给中性笔带来了两大问题：一是书写时出墨量大，随时补充的空气量就大，要求中性笔结构设计中具有足够的通气通道；二是笔头球珠和球座的间隙大，笔头易于出墨的同时，笔头端也容易进入空气，造成书写断线和墨水倒流等问题的产生，这也同样需要结构设计时要防止空气从笔头端进入。

中性笔常见的结构为插套式和揿动式[2]。以插套式为例，中性笔一般可以分为笔芯、笔杆组件和笔套组件[2]。……