笔尖 本发明涉及一种用在钢笔和其他笔上的笔尖，尤其是那种能相对于纸面向任何方向书写的、即使以笔轴为中心旋转、从任何位置、任何角度都能书写，而且在使其与纸面接触时是柔软的、具有因笔压的强弱就能书写出粗线或细线的各种式样文字的毛笔机能的笔尖。
近几年，在钢笔和其他笔的领域里，为解决以前的用一枚笔尖只能沿一个角度方向书写的问题，使用了与这种笔尖类似形状的采用3枚笔尖片的多角形笔尖。它是把3枚笔尖片的背部相互配合地组装在一起的结构，具有从轴心向外周3个方向成凸状地突出的3个叶片、在各叶片间大致呈“＜”字型凹入的凹面，在其前端设有半球形的笔端部，能由前端的半球形的笔端部相对于纸面任何方向书写，还能以笔轴为中心转到任何位置，以任何角度进行书写。
另外，笔尖是由树脂制成的，对笔尖的笔端部进行削尖、整圆或切削加工，采用了通过聚缩醛树脂地挤出加工形成连续性诱导孔的棒状芯子的所谓普拉(プラ)笔，在板状的笔体中心部有多孔性诱导孔的所谓红鹤笔以及将其他树脂聚酯纤维加固成棒状以保持多孔性的所谓标记笔等。这些笔都是利用了树脂材料具有的柔软性、自润滑性，具有结构简单、生产性好等优点。
在笔的领域中，人们都在努力使笔具有这样的机能，即，能使之相对于纸面向任何方向书写，即使以笔轴为中心转动后也能从任何位置、向任何方向书写，但由于上述前者那样的以往多角形的笔尖结构，即使将笔压加在笔尖上，各个笔尖片的前端相互间也不能移动(即不能相对地移动)，前端的半球体几乎不变化，因而在使用时，有使用者会感受到如用圆珠笔等硬质的坚硬笔那样感触的问题。
而上述后者那样的以往的树脂成品的笔尖中，由于树脂材料具有柔软性，因而有不能充分承受长期的书写，容易因书写压力而变形，磨损较大的问题，而且，即使树脂材料有柔软性，笔尖还是不能较大挠曲，无论按毛笔那样的书写压力使笔端部变形，线的宽度仍没变化，有只能用一定宽度的线进行书写的问题。
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而作出的，其目的是提供这样一种笔尖，即，它能够相对于纸面向任何方向书写，即使以笔轴为中心转动、也能从任何位置、以任何角度进行书写，而且有柔软的触感，能根据书写压的强弱，自由地改变粗线、细线等线的宽度而书写出各种式样的文字，又能充分承受长期的书写，还能减轻初始形状变化、磨损。
为了达到上述目的而作出的本发明的笔尖设有笔尖本体和收敛构件，笔尖本体由筒状的基部和多个梳齿状片构成，这些梳齿状片是与基部的一端连接而且成圆弧状断面地突出，在轴心的圆周上等间隔、相互间设置狭缝状的沟而形成的，在各个梳齿状片的前端设有作为整体而构成半球形的半球分割部；收敛构件形成能嵌合在笔尖本体外周上的筒形，将多个梳齿状片压向轴心方向从而加以收敛的，通过将收敛构件嵌入在笔尖本体上，使笔尖本体的多个梳齿状片收敛成朝其前端方向逐渐缩径的圆锥形，在其前端构成半球形的笔端部，而且在各个梳齿状片之间构成墨水导出路。
具有这种结构的本发明的笔尖设有形成能嵌合在笔尖本体外周上的筒形、将多个梳齿状片压向轴心方向地加以收敛的收敛构件，而且通过将该收敛构件嵌入到笔尖本体上，使笔尖本体的多个梳齿状片朝其前端方向逐渐缩径收敛成圆锥形，在其前端构成半球形的笔端部，而且在各个梳齿状片相互间形成墨水导出路。因此通过使各梳齿状片相互弹性地接触，当把这些梳齿状片的前端上形成的半球形笔端部分相对于轴心倾斜地压在纸面上时，使构成各梳齿状片的前端半球形的各部相互一起移动地弹性变形，进行使前端半球部的外径扩大的动作，当去除对纸面的按压动作时，具有前端部因弹性而恢复成圆的半球形的作用。
这样，由于本发明通过用基部和多个梳齿状片构成笔尖本体，只要把收敛构件嵌入在基部和梳齿状片之间周围的简单组装，可由该收敛构件的平均压力，将多个梳齿状片不歪斜地形成圆锥形，在其前端构成不偏移的半球形的笔端部，而且在各个梳齿状片之间构成一定的墨水导出路，在将半球形的笔端部相对轴心倾斜地按压在纸面上时，使各个梳齿状片前端的半球分割部分相互一起地移动而弹性变形，进行使前端半球部的外径扩大的动作，在把按压纸面的动作去除时，前端部因弹性而恢复成原来的半球形，因而能相对于纸面向任何方向书写，即使以笔轴为中心旋转后也能从任何位置、以任何角度进行书写，有柔软的触感，能根据书写压的强弱自由地改变粗线、细线的幅度地书写出各种式样的文字，又能充分承受长期的书写，能减轻初始形状的变化和磨损。
下面，参照着附图、详细地说明本发明的实施例。
图1是表示本发明的一个实施例的笔尖的整体斜视图，
图2是表示上述实施例的笔尖的分解斜视图，
图3是表示上述实施例的笔尖制造工序中所用的金属模具及其成品的断面图，
图4是表示上述实施例的笔尖的笔端部的放大斜视图，
图5是表示上述实施例的笔尖的笔端部的放大断面图，
图6是表示利用上述实施例的笔尖的笔的侧视断面图，
图7是表示上述实施例的笔尖在动作上、将笔端部与纸面相接触状态的部分斜视图，
图8是表示作为上述实施例的笔尖的变形例的一种，由多根不同梳齿状片构成的笔端部的前端面图，
图9是表示上述实施例笔尖的笔端部动作的前端视图，
图10是表示上述实施例的笔尖中、由不同根数的梳齿状片构成的笔端部的动作的前端视图。
图1表示本发明的一个实施例的笔尖的整体结构。图1中、1是笔尖，由具有一定壁厚的树脂制成品的笔尖本体2和收敛构件3构成。
笔尖本体2是用合成树脂材料、通过注射模塑成形工艺整体成形，如图2所示、具有形成圆筒状的基部21、和从其一端突出的多个梳齿状片22，这些梳齿状片22沿轴心的圆周、相互等间隔地配置，相互间设置狭缝状的沟23而形成。在本实施例中具有5-8根梳齿状片。
基部21在外形上是由大直径部211和小直径部212构成，在两者的界面处有台阶部213。每根梳齿状片22都做成这样的形状，即、它们都是和基部21的小直径部212侧的一端连接、而且断面成圆弧状地连接，分别从基部21向前端渐渐地形成宽度较窄的尖细状，它的基部侧半部22A沿基部小直径部212的外周、大致成直线地延伸；它的前端侧半部22B向前端并渐渐地接近轴心的方向倾斜，从而形成鸟嘴状。这样，由于各根梳齿状片22具有折弯的形状，而且与基部21连接，因而由该形态构成与三角形的外伸板、换句话说、与一端固定的悬臂梁相同的结构，上述外伸板是把与基部21的交界部分作为固定端的；上述梳齿状片的弯折形状是指它到达圆筒形的基部21为止的途中的断面形状被分割成圆锥形。通过从外周方向朝轴心压这些梳齿状片22的基部侧半部22A，使全部梳齿状片都向内变窄，它的基部侧半部22A大致呈圆柱形，而它的前端侧半部22B则分别集合成圆锥形，各根梳齿状片22作成它的一个分割片。而且，各根梳齿状片22的前端在整体上具有构成半球形的半对分割部24，在各个外面角部都加工成圆角。
下面，用图3、对笔尖本体2的制造方法进行简单的说明。图3(a)表示金属模和把注射模塑成形的笔尖本体2从该金属模卸出后的状态。图3(b)表示金属模的阴模中所用的阴模块的内腔及其成品的断面形状。
图3(a)中，41是作为阴模的阴模块，42是设置在阴模块4l内的作为阳模的型芯，由这些阴模块41和型芯42构成金属模。阴模块41设有从金属模的外部流入已被热熔融了的合成树脂用的树脂供给口411和引导合成树脂注入的凹处412。在凹处412上形成与被制作的笔尖本体2的外形相一致的内腔，按照从端部的开口部413向底部414的顺序、设有基部形成部415和梳齿状片形成部417，上述基部形成部4l5形成具有和笔尖本体2的基部21外形相对应的台阶结构的圆柱形空间；上述梳齿状片形成部417是与基部形成部415连接的、形成与笔尖本体2的各个梳齿状片22的基部侧半部22A外形和前端侧半部22B外形上对应的圆柱形和圆锥形的连续空间，而且在其内周面的全周上、有等间隔地向轴心突出的多个翅片状突起416。另一方面、型芯42与被制作的笔尖本体2的内部形状相一致，具有与笔尖本体2的基部21和各梳齿状片22的基端侧半部22A相对应的圆柱形部421、以及与各梳齿状片22的前端侧半部22B相对应的圆锥形部422、和在其前端突出的半球部423。
用这种结构的金属模进行注射模塑成形，卸出具有上述结构的笔尖本体2。如图3(b)所示，由凹处412内腔的多条翅片状突起416，在成品上切入多条狭缝状的沟23，在该沟23的两侧形成各梳齿状片22。
在该笔尖本体2中，由于在结构上、沿多个梳齿状片22直到接近圆锥形为止还不变窄，使前端侧成比较张开的形状，因而各个梳齿状片22的间隔不变窄，这在制造笔尖本体2时，就容易制作模子。它还借助沟23来保持各梳齿状片22前端的半球分割部24间的间隔，这样，在注射模塑成形和模子的制作方面、尤其是凹处412的翅片状突起416的厚度、幅度等尺寸就可取成很充分，能确保承受注射压力、模子强度的尺寸。
紧接在注射模塑成形之后，利用各梳齿状片22前端半球分割部24间的张开，用喷砂、滚光筒、抛光等措施进行研磨，使各个顶部25形成光滑。由此就消除了被收敛成半球状的各个半球分割部24的角，防止作为笔尖的顶部接触到纸时对纸的勾挂，提高了滑溜性。
另一方面，在图2中、将收敛构件3形成能与笔尖本体2的中间部分相嵌合的圆筒形，具有将多个梳齿状片22向轴心方向推压、收敛成朝前端方向逐渐缩径的圆锥形的内周结构。图1、图2所示的收敛构件3由金属管构成，具有能与笔尖本体2的基部大直径部211嵌合的基本相同直径的大直径部31，以及能收束的内径的小直径部32，该小径部从笔尖本体2的基部小直径部212过渡到多个梳齿状片22的基部侧半部22A地嵌合、对各梳齿状片22加压。在这两个部分的交界处有台阶33。还可如图6所示、把该收敛构件3直接形成能将笔尖1装到笔轴体部51上的口罩。这个收敛构件3、即口罩3是由合成树脂形成整体的、它具有在其内周上、与笔尖本体2的基部大直径部211的直径大致相同内径的大直径部301；以及与笔尖体2的基部小直径部212的直径大致相同内径的中径部302；对笔尖本体2的各梳齿状片22的前端侧半部22B加压、设定能收敛成圆锥形的内径的小直径部303，在大直径部30l和中径部302之间有台阶304。
笔尖l具有作为构件的如上所述的笔尖本体2和收敛构件3，将收敛构件3从笔尖本体2的前端通过后，嵌装在笔尖本体2的周围，直到使收敛构件3的大直径部31或301与小直径部32或中径部302之间的台阶33或304和笔尖本体2的基部台阶213相碰地接合而组装在一起。这样，收敛构件3的大直径部3l或301压接在笔尖本体2的基部大直径部2ll上而被固定，它的小直径部32或303从外侧向轴心地推压多个梳齿状片22，由平均压力将基端侧部22A收敛成不歪斜的圆柱形，而且将前端侧半部22B束成逐渐缩颈的不歪斜的圆锥形。由此，相互邻接的梳齿状片22就彼此间弹性地接触，如图4、图5所示地、使它前端的半球分割部24集合，构成没有凹凸的圆滑的半球形的笔端部26。它的顶部25由梳齿状片22的前端汇集成多个圆形而形成花瓣状，它的外周部形成书写时压接在纸面上、书写文字用的书写部分。而梳齿状片22的两侧配合部，即相邻接的梳齿状片22之间的毛细管的间隙，构成墨水导出通路231。
图6表示装着上述笔尖1的笔5的结构。其中，如上所述、把收敛构件3构成口罩，使笔尖l能方便地装到笔轴上。图6中，51是笔轴体部，内部装填着絮棉52。53是墨水诱导用的墨水诱导芯。54是保持墨水诱导芯用的笔挡，整个是由能保持墨水诱导芯53的管体构成，在外形上、从前端开始、依次有小径部541、中径部542、大径部543。从笔尖本体2的中空内部，到它的前端为止，插入配置有墨水诱导芯53，由笔挡54将其固定保持住。即、笔挡54是在将墨水诱导芯53插通地保持的状态下，将它的中径部542压入笔尖本体2的基部21内，而且它的大径部543被压入在口罩3的基端侧开口内，由笔尖本体2和口罩3的内侧固定。结果，笔尖本体2、口罩3、墨水诱导芯53、笔挡54被组装成一体。这样，笔尖本体2由口罩3将它的圆锥形保持住，同时被压入笔轴体管51口部内表面上向装配起来，墨水诱导芯53插入到絮棉52内；由此，墨水从絮棉52通过墨水诱导芯53而供给，直到笔尖本体2的内表面，使它与做成毛细管状间隙的墨水导出通路231相连，把它送到半球状笔端面26的外面。
下面，参照图7-图10来说明利用上述笔尖1的笔5进行的书写动作。在该笔尖l中，各个梳齿状片22是构成圆锥形的分割片，各自的前端形成独立的形状。即，多个梳齿状片22中的一片具有在前端具有将半球状的形状分割成多个而形成的其中一个的成形形状，而且作为梳齿的、直到与圆筒形的基部21相连接的中途的断面形状是一边具有将圆锥形分割的折弯的形状、一边与基部21连接，把与基部21的交界部分作为固定端的三角状的悬挂板，换句话说，形成与一端固定的悬臂梁相同的结构。因此，在用笔5进行书写的场合下，若通过将笔压加到笔尖1上，在梳齿状片22的前端加上了抬起力(挠曲力)，则梳齿状片22就以收敛构件3固定的部位为支点而挠曲变形，而该抬起力如果消失，则梳齿状片就恢复成原来的形状。
将这种梳齿状片22集合成圆锥形状，当立体地观看把前端部汇集而构成半球状的笔端部26的笔尖1顶部25时，这个顶部25如图7和图8、或者图9(a)和图l0(a)那样。其中，图7是表示由6个梳齿状片22构成圆锥形部分的笔尖1的顶部25与纸面相接触状态的部分斜视图，图8是从前端侧观看用7个梳齿状片22构成圆锥形部分的笔尖1的顶部25的示意图。这个笔尖1的顶部25做成如同把“桔子”的皮剥去、并从“下方”看到的形状，一瓣一瓣表示梳齿状片22的前端形状。为了进行由该笔5作出的书写，如图7所示，当让笔尖1相对于纸、以通常的45°-60°左右的实用范围接触时，到达与纸面的相接触面侧相对应的笔尖1顶部25的接合间隙、即直到墨水导出部231的前端部分内侧的墨水、由纸面和顶部25的接触面上所产生的毛细管现象吸出，将墨水传到纸面上，就能写出线条。由这时的书写压力形成的半球形的笔端部26的弹性变形作用如图9和图10所示。
图9是表示由6瓣梳齿状片22构成圆锥形部分的笔尖1的笔端部26、随着书写动作而变形的端视图，图10表示由5瓣梳齿状片22构成圆锥形部分的笔尖1的笔端部26、随着书写动作而变形的端面图。图9中、(a)表示在笔尖l的前端，梳齿状片22中的1个进入到正下方地朝向纸面的状态下，笔尖1的顶部25还没接触上纸面，或者轻轻地接触、压力没加上时的该顶部25的状态。这时，由于梳齿状片22中的任何一个都没加上挠曲力，因而各个梳齿状片22相互弹性地接触着。接着，当书写者为了书写文字等而加上力时，由于进行该书写时的压力；顶部25以固定在笔尖本体2的基部21上口罩3上的部位为支点、作为梳齿状片22的前端而挠曲、向上侧移动，但由于梳齿状片22的材料刚性产生阻力，在进行通常书写时的压力下，前端部限于规定尺寸的移动、即限制了其位移。该位移例如是0.1-0.5毫米。这时，若从正面观看半球状顶部25，则如图9(b)所示，构成该顶部25的多个梳齿状片22中的位于笔下侧的1个梳齿状片22的前端被压上，随着该梳齿状片22压上，在对着的位置上的两侧的梳齿状片22被左右推开，由此使半球形变形，而整个笔端部26则移动。
由此，从总体看来、半球部分的外径和与纸面接触的面积变大，图9(b)中，用斜线表示的笔尖与纸面接触的区域90扩大了，扩大的程度随着将笔尖压到纸面上的压力、即随着笔压增大而增大。另一方面、由于书写时的线的粗细是取决于顶部25的外径，根据它的半球形状扩大程度而扩大，因而可由笔压的大小，作出线的幅度粗的或细的书写。而且，随着书写压的强弱，整个梳齿状片22挠曲，即使笔压大，整个梳齿状片22还产生了吸收该力的缓冲作用。
图9(c)表示和图9(a)、图9(c)的情况不同，它表示在笔尖l的前端、2个梳齿状片22的交界部位的1个墨水导出部23l进到正下方那样地笔朝着纸面的状态下、压力加到笔尖l的顶部25上时的该顶部25的变形状态。这种场合下，若从正观观看半球状的笔端部26，则是由进行书写时的压力，把构成顶部25的多个梳齿状片22中的位于笔下侧的2个梳齿状片22的前端压上，通过将另一个梳齿状片22压开，使半球形的顶部25弹性变形。其他作用和举动都和图9(a)、(b)的场合相同。图9(a)和(b)或者图9(c)以外的书写状态，即以笔轴为中心、即使取任何的回转角度位置，在笔尖1的顶部25相对于纸面成倾斜地相接的场合下，笔端部26由弹性变形而微微扩大，进行与上述场合同样的作用或举动。
即使在图l0中，也产生与上述的参照图9而进行说明的书写动作时相同的变形。即，在图10中，(a)表示是在笔尖1的前端的梳齿状片22中的1个进到正下方、笔朝着纸面的状态下，笔尖l的顶部25还没接触纸面，或者即使接触、但压力没加上时的该顶部25的状态。由于在这场合下，梳齿状片22中的任何一个上都没加上挠曲力，因而各个梳齿状片22相互弹性地接触着。接着，当书写者为了写字而加上力时，由于进行该书写时的压力，使作为固定在笔尖本体2的基部2l上的梳齿状片22前端的顶部25挠曲，移动到上侧。这种场合下，由进行通常书写时的压力使前端部与上述参照图9所说的一样、位移例如0.1-0.5毫米。这时若从正面观看半球状的笔端部26，由于这种场合下、笔尖1的圆锥形部分由5个梳齿状片22构成，因而如图l0(b)所示，借助构成该顶部25的多个梳齿状片22中的位于笔的下侧的1个梳齿状片22的前端被压上，使位于两侧位置的另外的梳齿状片22向左右压开，使半球形变形。
而图l0(c)是表示与图10(a)和(b)所示场合不同，它表示笔尖1的前端中、在2个梳齿状片22的交界处部位的1个墨水导出部231进入到正下方、朝着纸面的状态下，压力加到笔尖1的顶部25上时的笔端部26的变形状态。在这种场合下，若从正面观看半球状的顶部25，则是由进行书写时的压力，把构成顶部25的多个梳齿状片22中的位于笔下侧的2个梳齿状片22的前端压上，并与这2个梳齿状片22协同地、把位于相对位置上的1个梳齿状片22压上，而且通过使位于两侧的梳齿状片22向左右压开，使半球形变形。其他的作用或举动全与上述的相同。图10中，虽然没表示图9中用斜线表示的笔尖与纸面相接触的区域90，但在图10场合下也有与图9所示场合相同的书写时的接触区域90。
这样，上述的实施例是用有一定厚度的树脂成品的基部21和5根乃至8根梳齿状片22构成笔尖本体2，只要通过把由金属制的管子或树脂制的口罩构成的收敛构件3嵌装到基部21和梳齿状片22之间周围的简便的组装，就能用该收敛构件3的平均压力把5根乃至8根梳齿状片22形成不歪斜的圆锥形，在其前端构成不偏移的半球形的笔端部26，而且在各梳齿状片22间构成一定的墨水导出路231。
形成这种结构后，在把半球形的笔端部26相对轴心倾斜地压接在纸面上时，各梳齿状片22前端的半球分割部24相互一起弹性变形、进行使前端半球部的外径扩大的动作；在消除压到纸面上的动作时，前端部由于弹性作用而回复到原来半球形，能相对纸面向任何方向进行书写，而且在以笔轴为中心旋转后、从任何位置、从任何角度书写时，通过加上强弱变化的笔压就能改变线的宽度粗细，能写出如毛笔那样的改变线宽度的种种式样的文字。这时，梳齿状片22根据笔压的强弱而挠曲，由此吸收笔压，由这缓冲性能使书写者的手指感到笔接触的柔软感，有即使进行长时间书写也不会感到疲劳的优点。而且在笔压大的情况下，该缓冲性减轻笔前端的变形、磨损，能提高书写部分的耐久性。而且，即使把笔放置较长时间，即水分从笔前端表面蒸发，墨水干涸而使笔尖1的前端细缝隙堵塞，由于在再次进行书写动作时，笔端部26动作，使它的半球形状发生变化，从而使细缝发生移动、干涸的墨水膜或者疙疸破裂，就能容易地导出墨水。
由于上述实施例用注射模塑成形工艺把笔尖本体2形成一体，因而在制造工序中不会发生尺寸精度和位置精度偏差，能进行成品率高的批量加工；在其加工过程中，不必进行切削、磨削等切削加工和为了取掉它的切削不平整而采用庞大的研磨加工，只要进行使拔模的角度倒圆、使表面平滑精致的喷砂加工或滚光筒加工等精度研磨就可以，因此能提供大量便宜的制品。
在这个实施例中，把笔尖的圆锥形部分替换成5至8根梳齿状片，例如在用4根以下的梳齿状片22构成、在前端关球状的笔端部26的分割数较少的场合下，由于构成墨水导出沟23的各个梳齿状片22的配合部分各个间隙与前端的外径相比，变得较大，在使笔尖1接触纸面时，发生由它的角度使纸面和沟间的间隔加大，因而使墨水经毛细管而导出的部分从纸面离开，墨水就不能滑溜地流出。这种场合下，必需将笔尖相对于纸面的角度进行某种程度的限制。虽然本申请的笔尖的一个目的是对轴芯上任意方向或与纸面的角度尽可能不限定，使其具有能在较宽的书写角度范围，例如从90度到45度等范围内进行滑溜自由的书写感。但如果作成稍加限制的笔尖，即使把圆锥形的分割数设定成4根以下、3根以下或2根以下，在限定采取同样的结构，使前端半球部一起移动，由笔压大小使半球部微微扩开，仍能取得同样的效果。
虽然这个实施例例举了用树脂材料的注射模塑工艺形成笔尖本体2，但用金属材料、借助压力加工，经冲裁、成型、整圆等工序能形成同样结构的笔尖。此外，还可用金属粉体烧结或陶瓷粉体的成型、烧制形成相同结构的笔尖。在这些场合中的任意一个场合下，由于笔尖本体2的结构被做成梳齿状片22的前端侧开口，并使各梳齿状片22相互间隔开，因而能用抛光、滚光、喷吵等方法高效地研磨，能容易地制作非常滑溜的笔端部26。又由于用收敛构件3、用平均的压力将各个梳齿状片22收敛成圆锥状，因而即使用金属材料、陶瓷材料也能简便地形成不偏斜的圆锥形笔尖。