DE60225528T2

DE60225528T2 - Schreibgerät für flüssige tinte mit einem aus formgedächtnismaterial bestehendem ventil

Info

Publication number: DE60225528T2
Application number: DE60225528T
Authority: DE
Inventors: Jose Appt D/O DUEZ; Vincent Bedhome; Didier Lange
Original assignee: Conte SA
Current assignee: Conte SA
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2008-09-25
Anticipated expiration: 2022-01-26
Also published as: CA2435881C; JP2004520198A; EP1353808B1; EP1353808A1; FR2820080A1; CN1489527A; US7048459B2; BR0206543A; US20040170466A1; FR2820080B1; JP4090884B2; ES2304239T3; CA2435881A1; WO2002058943A1; CN1210169C; AU2002235979B2; DE60225528D1; MXPA03006661A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schreibgerät, dessen Tinte im flüssigen Zustand in einer einen Behälter bildenden Kammer enthalten ist, wobei dieses Schreibgerät einen Schreibkopf umfaßt, der mit einem Kapillarelement verbunden ist, das die vom Behälter kommende Tinte zum Schreibkopf weiterleitet. Dieser Schreibkopf kann überdies im Ende des Kapillarelements zur Weiterleitung bestehen.
Ein solches Schreibgerät ist in dem Dokument EP 0 240 994 beschrieben, das den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet.
Es gibt zwei Kategorien solcher Geräten. Bei den Geräten der ersten Kategorie ist der Behälter, der die Tinte enthält, von der Raumluft getrennt und enthält keine Luft; ein biegsamer Kolben verschiebt sich im Behälter im Zuge des Verbrauchs an Tinte und dichtet ab.
Bei den Schreibgeräten der zweiten Kategorie ist der Behälter, der die Tinte enthält, nicht von der Raumluft getrennt; insbesondere das Kapillarelement dringt in den Tintenbehälter ein, so daß die Versorgung mit Tinte bis zum Schreibkopf kontinuierlich erfolgt. Bei der Verwendung des Schreibgeräts wird die Tinte, die auf dem Träger aufgebracht ist, Zug um Zug durch die Tinte ersetzt, die bis zum Schreibkopf in das Kapillarelement diffundiert und vom Tintenbehälter kommt, und die Tinte, die aus dem Behälter austritt, wird durch Luft ersetzt, die durch das poröse Kapillarelement fließt. In diesem Fall zeigt sich eine Änderung der Verwendungsbedingungen, insbesondere eine Erhöhung des Drucks der im Behälter enthaltenen Luft auf Grund einer Erwärmung der Luft, in einem abnormalen Zustrom von Tinte in das Kapillarelement zur Weiterleitung und kann zu Flecken oder Auslaufen von Tinte führen, wenn die Kappe des Schreibgeräts abgenommen ist. Um das zu vermeiden, wird diese Art von Schreibgerät mit einem allgemein Pufferspeicher genannten Element versehen, das den Tintenüberschuß, der vom Behälter kommt, absorbieren soll, bevor er den Schreibkopf erreicht, und, wenn die normalen Bedingungen hergestellt sind, die Tinte, die er enthält, wieder an das Kapillarelement zurückgeben soll. Ein solches Schreibgerät ist aus dem Dokument EP 0 516 538 bekannt.
Bei den Schreibgeräten der ersten Kategorie ist die Weiterleitung der Tinte vom Tintenbehälter zum Schreibkopf nicht kontinuierlich. Diese Weiterleitung erfolgt im Zuge des Verbrauchs an Tinte vom Schreibkopf bei der Verwendung des Schreibgeräts dank des Druckunterschieds, den dieser Verbrauch an Tinte im Körper des Schreibgeräts hervorruft. Eine solche Lösung ist insbesondere aus dem Dokument EP 0 240 994 bekannt, das einen Ventilmechanismus einsetzt, der zwischen dem Haupttintenbehälter und einem Nebentintenbehälter angeordnet ist, in den das Kapillarelement eindringt. Der Ventilmechanismus kann insbesondere eine Membran aus einem elastischen Material, wie Silikonkautschuk, umfassen, wobei diese Membran mit einem Schlitz versehen ist, so daß, wenn ein vorbestimmter Druckunterschied auf die Membran einwirkt, sich der Schlitz öffnet und die Tinte vom Hauptbehälter zum Nebenbehälter zugeführt wird. In Funktion während der Verwendung des Schreibgeräts ruft der Verbrauch an Tinte im Kapillarelement eine Druckminderung im Nebenbehälter hervor, was zur Öffnung des Ventils, zum Fließen der Tinte in den Nebenbehälter und Neuzufuhr von Tinte in das Kapillarelement führt. Um eine solche Funktion sicherzustellen, ist verständlich, daß der Druckunterschied, der die Öffnung des Ventils ermöglicht, relativ gering ist. In dem Dokument EP 0 240 994 , das ein solches Schreibgerät beschreibt, geht es um einen Druckunterschied von ungefähr 125 mm Wasserhöhe. Es ist zu betonen, daß bei diesem Gerätetyp das Problem der Lufterwärmung im Hauptbehälter nicht vorhanden ist, da dieser Hauptbehälter, der die Tinte enthält, von der Raumluft getrennt ist und keine Luft enthält, wobei er mit einem biegsamen Kolben versehen ist, der sich im Behälter im Zuge des Verbrauchs an Tinte verschließt. Das Vorhandensein eines solchen Kolbens macht die Herstellung des Geräts komplexer.
Ziel der Anmelderin ist es, ein Schreibgerät für flüssige Tinte vorzuschlagen, das den biegsamen Kolben des Dokuments EP 0 240 994 nicht umfaßt und nicht unbedingt mit einem Pufferspeicher, wie jenes aus dem Dokument EP 0 516 538 , versehen ist.
Dieses Ziel wird perfekt durch das erfindungsgemäße Schreibgerät erreicht, das auf bekannte Weise ein Schreibgerät für flüssige Tinte ist, dessen Körper von hinten nach vorne einen Behälter für die Tinte und eine vordere Kammer umfaßt, in der sich ein Kapillarelement für die Weiterleitung der vom Behälter kommenden Tinte und ein Schreibkopf befinden, der mit Tinte von dem Kapillarelement versorgt wird und aus dem vorderen Teil des Körpers mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter von der vorderen Kammer durch eine biegsame Wand mit Formgedächtnis getrennt ist, die mit Schlitzen versehen ist, die als Ventil dienen, das sich öffnen kann, sobald das Verhältnis (A) des Drucks (P₁) im Inneren des Behälters zum Druck (P₂) im Inneren des Volumens der vorderen Kammer gegenüber dem Ventil größer als ein erster Wert (A₁) ist, und das sich sofort wieder schließen kann, sobald das Verhältnis (A) kleiner oder gleich einem zweiten Wert (A₂) ist, wobei die Tinte in Form eines zur Rückseite des Kapillarelements gerichteten Strahls freigesetzt wird, und daß es Mittel umfaßt, um den Behälter unter Druck zu setzen, und daß die vordere Kammer mit der Raumluft in Verbindung steht.
So kommt es zu keiner automatischen Funktion des Ventils nur auf Grund des Verbrauchs an Tinte durch die Verwendung des Schreibgeräts, wie in dem Dokument EP 0 240 994 . Es ist notwendig, die Druckausübungsmittel zu betätigen, um eine Erneuerung der Tinte in dem Kapillarelement zu erzielen. Diese Druckausübung hat durch den Benutzer zu erfolgen, wenn er feststellt, daß die auf dem Träger vorhandene Tinte bei Verwendung des Schreibgeräts weniger wird.
Es ist anzumerken, daß der erste und zweite Wert (A₁ und A₂) von der Struktur des Ventils abhängen, insbesondere vom verwendeten Material und der Abmessung der Schlitze.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der erste Wert (A₁) des Verhältnisses (A) ungefähr 1,07 und der zweite Wert (A₂) des Verhältnisses (A) ungefähr 1,05.
Es ist auch anzumerken, daß mindestens der erste Wert (A₁) für ein selbes Ventil nicht bestimmt sein, sondern auch vom Luftvolumen im Behälter abhängen kann. Je weniger Tinte in dem Behälter ist, desto höher kann der erste Wert (A₁) sein.
Vorzugswiese sind die Druckausübungsmittel von einer elastisch verformbaren Zone des Körpers des Schreibgeräts im Bereich des Behälters für die Tinte gebildet. Diese Zone kann von einer Membran aus Elastomer gebildet sein, die über einen festen Abschnitt des Körpers des Schreibgeräts gespannt ist. Vorzugsweise handelt es sich um eine seitliche Zone.
Die Verformungsfähigkeit und die Oberfläche der Zone sind derart bestimmt, daß bei einer Einzelbetätigung durch den Benutzer eine Freisetzung einer gegebenen Tintenmenge durch das Ventil zwischen vorzugsweise 0,1 und 1 cm³ erzielt wird.
Diese bevorzugte Ausführungsart mit einer Membran aus Elastomer ermöglicht es, ein Schreibgerät mit einer sehr einfachen Struktur herzustellen. Dennoch könnte vorgesehen werden, weitere Typen von Druckausübungsmitteln einzusetzen, wie beispielsweise einen Kolben, der am hinteren Ende des Körpers des Schreibgeräts angeordnet ist.
Es kann vorteilhaft sein, daß der Körper des Schreibgeräts aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Material ist, das es dem Benutzer ermöglicht zu sehen, wie viel Tinte in dem Behälter verblieben ist, und auch durch die Stärke der Farbe des Kapillarelements anzuzeigen, ob noch viel Tinte in diesem Element ist und ob es zweckmäßig ist oder nicht, die Druckausübungsmittel einzusetzen. Die Projektion der Tinte in Form eines Strahls kann zu Verschmutzungen der Innenwand der vorderen Kammer führen, die eine gute Anzeige verhindern. So hat nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das Kapillarelement eine Rückseite zur Aufnahme der Tinte, die die beim Öffnen des Ventils freigesetzte Tintenmenge absorbieren kann. Bei dieser besonderen Anordnung dient die Rückseite des Kapillarelements als Kollektor für den vom Ventil projizierten Tintenstrahl. Diese Seite hat vorzugsweise eine konkave Form, die es im Vergleich mit einer ebenen Fläche ermöglicht, die Kontaktfläche mit der Tinte zu vergrößern. In diesem Fall ist der Umfangsrand der konkaven Fläche in unmittelbarer Nähe des Umfangsrandes des Ventils, so daß möglichst wenig Tinte austreten kann, unabhängig von der vertikalen, horizontalen oder schrägen Position des Schreibgeräts bei der Druckausübung.
Es ist auch möglich, in der vorderen Kammer ein transparentes Hohlrohr anzuordnen, dessen stromaufwärtiges Ende in der Verlängerung der biegsamen Wand mit Formgedächtnis ist, das als Ventil dient und dessen stromabwärtiges Ende in das Kapillarelement mündet. Der Tintenstrahl, der von dem Ventil kommt und in das Rohr geleitet wird, ist vom Benutzer gut zu sehen; ferner verbleibt die so eingespritzte Menge an flüssiger Tinte in dem Rohr bis zu seiner vollständigen Absorption durch das Kapillarelement. Die Absorptionsgeschwindigkeit verlangsamt sich im Zuge der Sättigung des Kapillarelements mit Tinte. So hat der Benutzer eine visuelle Anzeige durch das mehr oder weniger lange Vorhandensein von flüssiger Tinte im Rohr, was die Notwendigkeit der Fortsetzung oder des Anhaltens der Betätigung der Druckausübungsmittel betrifft.
Das Kapillarelement kann den hinteren Teil des Schreibkopfes darstellen. Bei einer Ausführungsvariante ist der hintere Teil des Kapillarelements in das stromabwärtige Ende des Rohrs eingesteckt; in diesem Fall kann das Rohr als Halteelement für den Schreibkopf dienen.
Die Verbindung der vorderen Kammer mit der Raumluft kann erfordern, daß das Rohr mit einem Verbindungsloch durchbohrt ist, vorzugsweise zum stromaufwärtigen Ende hin, in der Nähe der biegsamen Wand, die als Ventil dient.
Die Tatsache, daß es der Benutzer ist, der die Tintenversorgung des Kapillarelements und somit des Schreibkopfes durchführt, kann eine Schwierigkeit darstellen, insbesondere wenn das Schreibgerät Kindern überlassen wird. Wenn nämlich eine häufige Betätigung der Druckausübungsmittel erfolgt, während das Kapillarelement nicht völlig oder zum Teil frei von Tinte ist, kommt es zu einer Sättigung des Kapillarelements und einem Übergang der Tinte in die vordere Kammer, der zu Auslaufen von Tinte durch den Schreibkopf führen kann, wobei die Tinte nicht mehr vom Kapillarelement absorbiert wird. Um diesen Nachteil zu begrenzen, sind gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung Mittel vorgesehen, um im Falle einer Tintensättigung des dem Ventil gegenüber liegenden Abschnitts des Kapillarelements diesen hinteren Teil der vorderen Kammer hermetisch dicht zu verschließen, sowie Mittel, um das Volumen des hinteren Teils zu verringern. Jede neue Betätigung der Druckausübungsmittel erzeugt in diesem hinteren Teil der vorderen Kammer einen Überdruck, so daß es für den Benutzer schwieriger ist, die Druckausübungsmittel zu betätigen, um die Öffnung des Ventils und die Ausgabe einer neuen Tintenmenge zu erzielen.
Die vorliegende Erfindung wird durch die Studie der Beschreibung, die sich auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Schreibgeräts für flüssige Tinte und mit einem Ventil mit Formgedächtnis bezieht, besser verständlich, die durch die beiliegende Zeichnung dargestellt ist, in welchen:
1 eine Längsschnittansicht eines Schreibgeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist,
2 eine schematische perspektivische Ansicht der verschiedenen Bestandteile des Schreibgeräts der 1 ist,
3 eine perspektivische Ansicht des Ventils mit Formgedächtnis, das in diesem Schreibgerät eingesetzt wird, ist, und
4 eine Längsschnittansicht des Schreibgeräts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist.
Das Schreibgerät, das beschrieben wird, ist Teil der Schreibgeräte, bei denen sich die Tinte im flüssigen Zustand in einem Behälter, der Luft enthält, befindet.
Genauer handelt es sich in dem ersten Ausführungsbeispiel, das in den 1 bis 3 dargestellt ist, um ein Schreibgerät 1, dessen Körper 2 von im Allgemeinen global zylindrischer Form von hinten nach vorne eine erste innere Kammer, die als Behälter 3 für die Tinte dient, wobei diese Kammer nach hinten durch einen Verschlußdeckel 4 und nach vorne durch einen Ventilmechanismus 5 versehen ist, begrenzt ist. In dem Körper 2 des Schreibgeräts 1 befindet sich über dem Behälter 3 eine vordere Kammer 6, in der sich nacheinander ein Kapillarelement 7 und ein Schreibkopf 8 befinden, wobei der Schreibkopf 8 außen durch eine mittige Öffnung 9 mündet. Dieses Kapillarelement 7 hat die Funktion, die flüssige Tinte, die vom Behälter 3 kommt, zum Schreibkopf 8 zu leiten.
Die vordere Kammer 6 steht mit der Raumluft durch eine Öffnung 11 in Verbindung, die in dem dargestellten Beispiel in dem Teil 10 vorgesehen ist, der das vordere Ende des Körpers 2 verlängert oder darstellt und der als Schreibkopfträger dient.
Der Körper 2 des Schreibgeräts ist in dem dargestellten Beispiel ein starres Stück aus für die Lösungsmittel inertem Kunststoff, der zur Gänze oder zum Teil durchsichtig oder durchscheinend ist und es dem Benutzer ermöglicht, den Tintenstand, der sich in dem Behälter 3 befindet und auch die Färbung des Kapillarbehälters 7 anzuzeigen, der die vorübergehende Speicherung der Tinte in der vorderen Kammer 6 durchführt.
Auf charakteristische Weise umfaßt das Schreibgerät 1 Mittel zur Ausübung eines Drucks auf die Luft, die sich in dem Behälter 3 befindet, Druckausübungsmittel, die in dem dargestellten Beispiel von einer Membran 12 aus Elastomer gebildet sind, die lokal eine starren Abschnitt des Körpers 2 im hinteren Bereich desselben in der Verlängerung des Behälters 3 ersetzt. Diese Elastomermembran 12 ist natürlich elastisch verformbar und kann manuell vom Benutzer betätigt werden. Genauer gesagt verformt er diese, wenn er einen Druck auf die Membran 12 ausübt, wobei er sie zum Inneren des Behälters 3 schiebt, was korrelativ mit der Verringerung des Volumens desselben den Druck der Luft, die er enthält, erhöht und zur Öffnung des Ventils 13 des Ventilmechanismus 5 führt, sofern diese Druckerhöhung ausreichend ist.
Der Ventilmechanismus 5 umfaßt nämlich ein Ventil 13 mit Formgedächtnis, das derart gewählt wird, daß es sich sofort öffnet, wenn der stromaufwärtige Druck, d. h. der in dem Behälter 3 herrschende, größer als ein gewisses Verhältnis zum stromabwärtigen Druck ist, d. h. des in dem hinteren Teil 6a der vorderen Kammer 6 herrschenden, dem hinteren Teil, der sich zwischen dem Kapillarelement 7 und dem Ventil 13 befindet. Ferner ist dieses Ventil 13 dazu vorgesehen, sich sofort zu schließen, wenn der stromaufwärtige Druck kleiner oder gleich einem anderen Verhältnis des stromabwärtigen Drucks ist. So ist eine geringfügige und ungewollte Verformung der Membran 12 nicht dazu angetan, das Öffnen des Ventils 13 zu bewirken. Es ist unbedingt erforderlich, daß eine absichtliche Betätigung durch den Benutzer erfolgt, um den für dieses Öffnen erforderlichen Druck zu erzielen.
Es ist anzumerken, das der Tintenverbrauch durch den Schreibkopf 8 bei der Verwendung des Schreibgeräts zu keiner Verringerung des Drucks in der vorderen Kammer 6 führt, da diese mit der Raumluft über die Verbindungsöffnung 11 in Verbindung steht. So ist in der einfachsten Variante der Druck P₂, der in dem hinteren Teil 6a der vorderen Kammer 6 herrscht, selbst gleich dem Luftdruck.
Das Kapillarelement 7 stellt einen Zwischentintenbehälter dar, der alleine eine kontinuierliche Verwendung des Schreibgeräts über eine vorbestimmte Länge von beispielsweise 10 bis 15 Metern ermöglichen soll. Es kann sich um einen Behälter faserigen Typs handeln, der überdies bekannt ist. Es kann sich auch um einen mikroporösen Behälter handeln, der durch Sintern von Mikrokugeln mit hydrophilem Charakter erhalten wird.
In dem dargestellten Beispiel hat die Rückseite 7a des Kapillarelements 7 eine konkave Form in der Zone, die gegenüber dem Ventil 13 ist, wobei der Umfangsrand 7b des konkaven Abschnitts 7a in unmittelbarer Nähe des Umfangsrandes 5b des Ventilmechanismus 5 ist. Der Gegenstand dieser strukturellen Anforderungen besteht darin, in dem Kapillarelement 7 eine Art Behälter für die Tinte zu bilden, die beim Öffnen des Ventils 13 projiziert wird, ohne daß diese Projektion zu Verschmutzungen der Innenwand des Körpers 2 im Bereich der vorderen Kammer 6 führt.
Es gibt normalerweise eine Luftzirkulation in der Gesamtheit der Innenkammer 6, einschließlich zwischen dem hinteren Teil 6a dieser Kammer und der Verbindungsöffnung 11. Diese Zirkulation kann entweder dank eines Raums zwischen dem Kapillarelement 7 und der Innenwand des Körpers 2 des Schreibgeräts oder eventuell dank der Porosität des Kapillarelements erzielt werden, wenn dieses dazu vorgesehen ist, mit der Innenwand des Körpers 2 in Kontakt zu sein. Dank dieser Luftzirkulation kann die Tinte, die aus dem Behälter 3 projiziert wird, in diesem durch die Luft ersetzt werden, die von der vorderen Kammer kommt, wenn das Ventil 13 geöffnet wird.
Eine Ausführungsart des erfindungsgemäßen Schreibgeräts ermöglicht es, die Gefahren des Auslaufens von Tinte durch den Schreibkopf 8 im Falle einer zu häufigen Betätigung des Druckausübungsmittels durch den Benutzer zu begrenzen. Der Nachteil des Schreibgeräts 1, wie soeben beschrieben, besteht nämlich darin, daß, falls das Kapillarelement 7 gesättigt ist und keine flüssige Tinte mehr aufnehmen kann, die bei der Betätigung der Membran 12 projiziert wird, der Überschuß an flüssiger Tinte frei in die vordere Kammer 6 abfließt und zum Auslaufen im Bereich des Schreibkopfes 8 führt. Die Lösung für dieses Problem besteht in der Tatsache, daß im Falle einer Sättigung des Kapillarelements 7 mindestens in seinem hinteren Teil eine vorübergehende Erhöhung des Drucks stattfindet, der in dem hinteren Teil 6a der vorderen Kammer 6 herrscht. Diese Erhöhung des Drucks P₂ erfordert korrelativ für das Öffnen des Ventils 13 einen noch größeren Druck P₁ im Absolutwert. So spürt der Benutzer einen Widerstand bei der Betätigung der Membran, der das Zeichen ist, daß diese für das Öffnen des Ventils 13 nicht mehr betätigt zu werden braucht.
Um diese vorübergehende Druckerhöhung P₂ in dem hinteren Teil 6a der vorderen Kammer 6 zu erzielen, ist es erforderlich und reicht es aus, diesen hinteren Teil in Bezug zur übrigen Kammer 6 im Wesentlichen hermetisch abzudichten, um die Luftzirkulation in dem hinteren Teil zu verhindern und ferner das Innenvolumen der Kammer 6a zu verringern, wobei beispielsweise entweder als Bestandteil des Kapillarelements oder als Beigabe zum Innenvolumen der Kammer ein Material eingesetzt wird, das auf Grund einer starken Absorption von Flüssigkeit aufgehen kann.
In dem dargestellten Beispiel ist der Schreibkopf 8 ein unabhängiger Teil des Kapillarelements 7. Allerdings ist dies bei der Erfindung nicht ausschließlich. Der Schreibkopf könnte von dem vorderen Teil des Kapillarelements gebildet sein, dessen Ausführung und Größe folglich in Abhängigkeit vom Anwendungstyp des Schreibgeräts angepaßt werden.
Wenn es sich um einen Ventilmechanismus 5 handelt, wird das eigentliche Ventil 13, das aus einem biegsamen Material mit Formgedächtnis ist, im Inneren des Körpers 2 des Schreibgeräts 1 dank zweier Teile 14, 15 an Ort und Stelle gehalten. Das erste zylindrische Teil 14 weist einen Absatz 14a auf, der nach innen gewandt ist und als Sitz für den Umfangsrand 13a des Ventils 13 dient. Das zweite Teil 15, das ebenfalls zylindrisch ist, weist einen Absatz auf, der nach außen 15a gewandt und derart dimensioniert ist, daß es im Inneren des ersten Teils 14 gleitet und abgestützt wird, um den Umfangsrand 13a des Ventils 13 festzustellen, wobei der Umfangsrand 13a nun zwischen den beiden Absätzen 14a und 15a eingeklemmt ist. In dem in 3 dargestellten Beispiel ist das Ventil 13 in Bezug zum Umfangsrand 13a in Form einer Art Kuppel erhöht, deren konvexe Spitze 13b, die zum Inneren des Behälters 3 gewandt ist, zwei zueinander senkrechte Schlitze 16 umfaßt. Auf Grund des Materials mit Formgedächtnis, das für dieses Ventil 13 verwendet wird, und auf Grund der Krümmung der Spitze 13b des Ventils bleiben die beiden Schlitze 16 in normaler Position geschlossen und führen den dichten Verschluß des Behälters 3 durch. Wenn hingegen der Behälter 3 durch Betätigung der Membran 12 unter Druck gesetzt wird, schiebt dieser Überdruck die vier Zungen 17 zurück, die durch die beiden senkrechten Schlitze 16 begrenzt sind, was zum Öffnen des Ventils 13 führt, wenn das Verhältnis (A) des Drucks P₁ im Inneren des Behälters 3 zum Druck P₂ im Inneren des Volumens der vorderen Kammer 6 gegenüber dem Ventil 13 größer als ein erster Wert A₁ ist. Dieses Öffnen erfolgt momentan und setzt Tinte in Form eines Strahls frei. Ebenso ist das Schließen momentan, wenn das Verhältnis (A) der Druckwerte (P₁/P₂) kleiner oder gleich einem zweiten Wert A₂ ist, der kleiner oder gleich A₁ ist. Gleichzeitig mit dem Auswerfen von Tinte kommt es zu einem Ersatz dieser Tinte durch Aufsteigen einer selben Luftmenge in den Behälter 3. Ein solches Ventil ist bereits bei anderen Anwendungen als für ein Schreibgerät bekannt. In einem genauen Ausführungsbeispiel war der erste Wert A₁ des Druckverhältnisses (P₁/P₂) ungefähr 1,07 und der zweite Wert A₂ ungefähr 1,05. Da genauer die vordere Kammer 6 unter Luftdruck war, erfolgte das Öffnen des Ventils bei einem Druck P₁ von 7·10³ Pa (0,07 bar) und das Schließen des Ventils bei einem Druck P₁ von 5·10³ (0,05 bar).
In dem zweiten Ausführungsbeispiel, das in 4 dargestellt ist, werden dieselben Bezugszeichen zur Bezeichnung derselben Teile wie in dem ersten Beispiel verwendet. Das Schreibgerät 20 dieses zweiten Beispiels unterscheidet sich strukturell durch zwei wesentliche Unterschiede. Gemäß dem ersten Unterschied ist der Schreibkopf vom vorderen Teil 21a des Kapillarelements 21 gebildet, dessen Ausführung und Größe in Abhängigkeit vom Anwendungstyp des Schreibgeräts angepaßt sind. In dem in 4 dargestellten Beispiel handelt es sich um einen Marker für berufliche Zwecke, dessen Schreibkopf eine Breite L hat, die ungefähr 30 mm betragen kann.
Gemäß dem zweiten Unterschied ist die vordere Kammer 22 in einem Stück 23 ausgebildet, dessen vorderer Teil 23a als Lagerung dient und den Halt des Kapillarelements 21 in Position sichert, und dessen hinterer Teil 23b von einem transparenten Rohr gebildet ist, dessen Ende 23c auf dem Teil des Körpers 24 des Schreibgeräts 20 montiert ist, der als Behälter 3 für die flüssige Tinte dient. Wie deutlich aus dem Studium der 4 hervorgeht, kann der Benutzer durch das transparente Rohr 23b den Tintenstrahl sichtbar machen, der aus dem Ventil 13 bei der Betätigung der Druckausübungsmittel des Behälters 3, insbesondere der Membran 12 aus Elastomer, austritt. Die vordere Kammer 22 ist somit genau auf der Rückseite durch das Ventil 13, auf der Vorderseite durch das Kapillarelement 21 und seitlich durch das transparente Rohr 23b begrenzt. Wenn der Benutzer die Druckmittel betätigt, wird eine bestimmte Tintendosis durch das Ventil 13 in die vordere Kammer 22 projiziert. Diese Dosis, die vorzugsweise zwischen 0,1 und 1 cm³ beträgt, verbleibt in der Kammer 22, bis sie vom Kapillarelement 21 absorbiert wird. In dem Maße, als die Projektion der Tinte durch das Ventil 13 momentan erfolgt, erfolgt die Absorption dieser Tinte durch das Kapillarelement auf progressive Weise. Die notwendige Zeit, damit das Kapillarelement 21 zur Gänze die eingeleitete Dosis absorbiert, hängt für ein gegebenes Kapillarelement von der Tintenmenge ab, die von diesem Kapillarelement absorbiert wurde. Die eingeleitete Tinte diffundiert nämlich durch Kapillarität in das gesamte Volumen des Kapillarelements vom hinteren Teil 21b desselben, der sich in unmittelbarer Nähe der vorderen Kammer 22 befindet. So enthält dieser hintere Teil 21b noch eine große Menge an Tinte, wobei die neu eingeleitete Dosis viele Schwierigkeiten hat, in das Kapillarelement 21 zu diffundieren, und die Dosis verbleibt in Form von flüssiger Tinte in der vorderen Kammer 22. Wenn der Benutzer feststellen kann, wie die Absorptionsgeschwindigkeit der eingeleiteten Dosis ist, und somit den mehr oder weniger großen Sättigungszustand des Kapillarelements 21 feststellen kann, führt dies zur Fortsetzung oder Einstellung der Betätigung des Kapillarelements 21, was dieses dazu bringt, die Betätigung der Druckausübungsmittel des Behälters 3 fortzusetzen oder einzustellen.
Die Verbindung der vorderen Kammer 22 mit der Raumluft erfolgt, falls erforderlich, dank eines Loches 25, das in dem transparenten Loch 23b vorzugsweise in der Nähe des Ventils 13 vorgesehen ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben als nicht erschöpfende Beispiele beschriebenen Ausführungsvarianten beschränkt. Die elastisch verformbare Membran 12 für die Druckausübung auf den Behälter 3, kann eventuell auf der Rückseite des Schreibgeräts 1, 20 beispielsweise im Bereich des Bodens des Verschlußdeckels 4 angeordnet sein. Ferner können weitere Typen von Druckausübungsmitteln verwendet werden, beispielsweise Mittel vom Typ Kolben, die nicht wie in dem Dokument 0 240 994 frei gleitend sind, sondern einen begrenzten Hub in Abhängigkeit von der einzelnen Tintenqualität, die bei jeder Handhabung projiziert werden soll, haben.

Claims

Schreibgerät für flüssige Tinte, dessen Körper innen von hinten nach vorne einen Behälter für die Tinte und eine vordere Kammer umfaßt, in der sich ein Kapillarelement für die Weiterleitung der vom Behälter kommenden Tinte und ein Schreibkopf befinden, der mit Tinte von dem Kapillarelement versorgt wird und aus dem vorderen Teil des Körpers mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3) von der vorderen Kammer (6) durch eine biegsame Wand mit Formgedächtnis getrennt ist, die mit Schlitzen (16) versehen ist, die als Ventil (13) dienen, das sich öffnen kann, sobald das Verhältnis (A) des Drucks (P₁) im Inneren des Behälters (3) zum Druck (P₂) im Inneren des Volumens der vorderen Kammer (6) gegenüber dem Ventil (13) größer als ein erster Wert (A₁) ist, und das sich sofort wieder schließen kann, sobald das Verhältnis (A) kleiner oder gleich einem zweiten Wert (A₂) ist, wobei die Tinte in Form eines zur Rückseite (7a) des Kapillarelements (7) gerichteten Strahls freigesetzt wird, und daß es Mittel umfaßt, um den Behälter unter Druck zu setzen, und daß die vordere Kammer mit der Raumluft in Verbindung steht.
Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das der erste Wert (A₁) des Verhältnisses (A) der Druckwerte (P₁/P₂) ungefähr 1,07 und der zweite Wert (A₂) des Verhältnisses (A) ungefähr 1,05 beträgt.
Schreibgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Druckaufbau von einer elastisch verformbaren Zone des Körpers des Schreibgeräts im Bereich des Behälters für die Tinte gebildet sind.
Schreibgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer Membran (2) aus Elastomer gebildete verformbare Zone auf einem starren Abschnitt des Körpers (2) des Schreibgeräts (1), vorzugsweise seitlich, gespannt ist.
Schreibgerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungskapazität und die Oberfläche der Zone (12) derart bestimmt sind, daß bei einer einzigen Betätigung durch den Benutzer eine Freisetzung einer gegebenen Tintenmenge von vorzugsweise zwischen 0,1 und 1 cm³ durch das Ventil (13) erzielt wird.
Schreibgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Druckaufbau von einem Kolben gebildet sind, der am hinteren Ende des Körpers des Schreibgeräts angeordnet ist.
Schreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillarelement (7) eine eine konkave Form aufweisende Rückseite (7a) für die Aufnahme der Tinte besitzt und ein Behältnis für die Tinte bildet.
Schreibgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsrand der konkaven Fläche in unmittelbarer Nähe des Umfangsrandes des Ventils ist.
Schreibgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es Verschlußmittel umfaßt, die den hinteren Teil (6a) der vorderen Kammer (6) im Falle einer Sättigung des Kapillarelements (7) und der Mittel zur Verringerung des Innenvolumens des hinteren Teils (6a) dicht verschließen können.
Schreibgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verschluß und zur Verringerung des Volumens aus einem sich unter der Wirkung der Sättigung mit Tinte aufblähenden Material gebildet sind.
Schreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es ein transparentes Rohr (23h) umfaßt, dessen stromaufwärtiges Ende in der Verlängerung des Ventils (13) ist, und dessen stromabwärtiges Ende in das Kapillarelement (21) mündet.
Schreibgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibkopf (21a) vom vorderen Teil des Kapillarelements gebildet ist und daß das transparente Rohr (23h) den hinteren Teil eines Stützelements des Kapillarelements bildet.