JP2020179630A - Ball point pen refill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内部に熱変色性インキが収容されたボールペンレフィルに関する。 The present invention relates to a ballpoint pen refill in which a thermochromic ink is contained.
従来、例えば、特許文献1には、加熱により変色する熱変色性インキを収容し、ボールペンチップ先端部に樹脂被膜を設けたボールペンレフィルの製造方法に関し、加熱溶融により樹脂被膜を付着させる際のボーペンチップ内のインキが変色することを解消するために、樹脂被膜を固着させた後、冷却する製造方法が記載されている。
Conventionally, for example,
前記特許文献1のボールペンレフィルは、製造工程が増加し、製造コストが上昇する。また、前記特許文献1のボールペンレフィルは、樹脂被膜を確実に取り外すことができず、樹脂被膜の一部をボールペンチップに残すおそれがある。
The ballpoint pen refill of
本発明は、前記従来の本題点を解決するものであって、ボールペンチップ内の熱変色性インキを変色させることがない上に、ペン先保護部材を確実に取り外すことができ、且つ、製造コストを抑えることができるボールペンレフィルを提供しようとするものである。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, does not discolor the heat-discoloring ink in the ballpoint pen tip, can reliably remove the pen tip protection member, and has a manufacturing cost. It is intended to provide a ballpoint pen refill that can suppress.
尚、本発明で、「前」とは、ボールペンチップ側を指し、「後」とは、その反対側を指す。 In the present invention, "front" refers to the ballpoint pen tip side, and "rear" refers to the opposite side.
本願の第1の発明は、前端にボール3が回転可能に抱持されたボールペンチップ2と、該ボールペンチップ2が前端部に設けられ且つ内部に熱変色性インキが収容されたインキ収容管5と、を備えたボールペンレフィルであって、長手方向にわたって同一の横断面形状を有し且つ長手方向に貫通された内孔61を備える合成樹脂製のパイプよりなるペン先保護部材6を備え、前記ボールペンチップ2が直円筒状の外面44を備え、前記ボールペンチップ2の直円筒状の外面44に前記ペン先保護部材6の内孔61の内面が嵌合され、前記ボールペンチップ2のボール3が前記ペン先保護部材6の内孔61の内部に露出されてなることを要件とする。
The first invention of the present application is a
前記第1の発明のボールペンレフィル1は、長手方向にわたって同一の横断面形状を有し且つ長手方向に貫通された内孔61を備える合成樹脂製のパイプよりなるペン先保護部材6を備え、前記ボールペンチップ2が直円筒状の外面44を備え、前記ボールペンチップ2の直円筒状の外面44に前記ペン先保護部材6の内孔61の内面が嵌合され、前記ボールペンチップ2のボール3が前記ペン先保護部材6の内孔61の内部に露出されてなることにより(すなわち、ペン先保護用としてボールを被覆する被覆樹脂を用いず、前記合成樹脂製のストレート状のパイプを用いたことにより)、ボールペンチップ2内の熱変色性インキを変色させることがない上に、ペン先保護部材6を確実に取り外すことができ、且つ、製造コストを抑えることができる。尚、前記ボールペンチップ2がインキ収容管5の前端部に設けられる構成は、例えば、前記ボールペンチップ2がインキ収容管5に直接固着される構成、または前記ボールペンチップ2が接続部材等を介してインキ収容管5に固着される構成が挙げられる。
The
本願の第2の発明は、前記第1の発明のボールペンレフィルにおいて、前記ボールペンチップ2の直円筒状の外面44に前記ペン先保護部材6が嵌合された状態において、前記ボールペンチップ2の直円筒状の外面44より前方に位置するペン先保護部材6の長手方向の長さAが10mm以上であることを要件とする。
A second invention of the present application is the straight line of the
前記第2の発明のボールペンレフィル1は、前記ボールペンチップ2の直円筒状の外面44に前記ペン先保護部材6が嵌合された状態において、前記ボールペンチップ2の直円筒状の外面44より前方に位置するペン先保護部材6の長手方向の長さAが10mm以上(好ましくは12mm以上)であることにより、ペン先保護部材6をボールペンレフィル本体から取り外す際に、ボールペンチップ2より前方のペン先保護部材6のみを指で確実に挟持でき、ペン先保護部材6とともにボールペンチップ2を誤ってボールペンレフィル本体から取り外すおそれがない。
The
もし、ボールペンチップ2の直円筒状の外面44より前方に位置するペン先保護部材6の長手方向の長さが10mmより小さいと、ペン先保護部材6をボールペンレフィル本体から取り外す際に、ペン先保護部材6を介してボールペンチップ2を指で挟持して、ペン先保護部材6とともにボールペンチップ2をボールペンレフィル本体から誤って取り外すおそれがある。
If the length of the pen
本願の第3の発明は、前記第1または第2の発明のボールペンレフィルにおいて、前記ボールペンチップ2の外面から前記ペン先保護部材6を抜き取る際の引き抜き荷重が、0.3kgf未満であることを要件とする。
According to the third invention of the present application, in the ballpoint pen refill of the first or second invention, the pull-out load when the pen
前記第3の発明のボールペンレフィル1は、前記ボールペンチップ2の外面からペン先保護部材6を抜き取る際の引き抜き荷重が、0.3kgf未満(好ましくは0.2kgf未満)であることにより、ペン先保護部材6をボールペンレフィル本体から取り外す際に、ペン先保護部材6とともにボールペンチップ2をボールペンレフィル本体から誤って取り外すおそれがない。
The
本願の第4の発明は、前記第1乃至第3の発明の何れかのボールペンレフィルにおいて、前記ペン先保護部材6が嵌合されるボールペンチップ2の前記直円筒状の外面44の長手方向の長さが、7mmより小さいことを要件とする。
A fourth invention of the present application is in the ballpoint pen refill according to any one of the first to third inventions, in the longitudinal direction of the linear cylindrical
前記第4の発明のボールペンレフィル1は、前記ペン先保護部材6が嵌合されるボールペンチップ2の前記直円筒状の外面44の長手方向の長さが、7mmより小さいこと(好ましくは6mmより小さいこと)により、ペン先保護部材6をボールペンレフィル本体から取り外す際に、ペン先保護部材6を介してボールペンチップ2を挟持し該ボールペンチップ2をボールペンレフィル本体から誤って取り外すおそれがない。
In the
本願の第5の発明は、前記第1乃至第4の発明において、前記ボールペンチップ2が前記インキ収容管5に接続部材7を介して取り付けられ、前記接続部材7が不透明の合成樹脂により構成され、前記ペン先保護部材6が透明または半透明の合成樹脂により構成されることを要件とする。
In the fifth aspect of the present application, in the first to fourth inventions, the
前記第5の発明のボールペンレフィル1は、前記ボールペンチップ2が前記インキ収容管5に接続部材7を介して取り付けられ、前記接続部材7が不透明の合成樹脂により構成され、前記ペン先保護部材6が透明または半透明の合成樹脂により構成されることにより、目視により接続部材7とペン先保護部材6とを容易に識別できるため、ペン先保護部材6をボールペンレフィル本体から取り外す際に、誤って接続部材7を指で挟んで該接続部材7をインキ収容管5から抜き去るおそれがない。
In the
本願の第6の発明は、前記第1乃至第5の発明において、前記ボールペンチップ2の直円筒状の外面44に前記ペン先保護部材6の内孔61の内面が嵌合された状態のボールペンレフィル1が合成樹脂製フィルムよりなる包装体9に収容され、前記ボールペンレフィル1の長手方向の長さCが、前記包装体9内部の長手方向の長さDの80%〜95%に設定されることを要件とする。
A sixth aspect of the present application is the ballpoint pen in the first to fifth aspects, in which the inner surface of the
前記第6の発明のボールペンレフィル1は、ボールペンチップ2の直円筒状の外面44に前記ペン先保護部材6の内孔61の内面が嵌合された状態のボールペンレフィル1の長手方向の長さCが、前記包装体9内部の長手方向の長さDの80%〜95%に設定されることにより、包装体9の内部において、ペン先保護部材6がボールペンチップ2から外れることを防止できる。
The
本願の第7の発明は、前記第1乃至第6の発明において、前記ペン先保護部材6が、前記熱変色性インキの筆跡を摩擦しその際に生じる摩擦熱で該筆跡を熱変色可能な摩擦部材となることを要件とする。
In the seventh invention of the present application, in the first to sixth inventions, the pen
前記第7の発明のボールペンレフィル1は、前記ペン先保護部材6が、前記熱変色性インキの筆跡を摩擦しその際に生じる摩擦熱で該筆跡を熱変色可能な摩擦部材となることにより、使用開始後、ユーザーがペン先保護部材6を廃棄することを抑え、廃棄物の削減に寄与する。
In the
本発明のボールペンレフィルは、ボールペンチップ内の熱変色性インキを変色させることがない上に、ペン先保護部材を確実に取り外すことができ、且つ、製造コストを抑えることができる。 The ballpoint pen refill of the present invention does not discolor the heat-discoloring ink in the ballpoint pen tip, the pen tip protection member can be reliably removed, and the manufacturing cost can be suppressed.
本発明の実施の形態のボールペンレフィル1を図1乃至図5に示す。本実施の形態のボールペンレフィル1は、ボールペンチップ2と、該ボールペンチップ2の後部42が固着された接続部材7と、該接続部材7の後部が固着されたインキ収容管5と、前記ボールペンチップ2の外面に嵌合されるペン先保護部材6とを備える。
The
・ボールペンチップ
ボールペンチップ2は、チップ本体4と、該チップ本体4の前端部に回転可能に抱持されるボール3とを備える。ボール3は、内向きの前端縁部45と、その後方形成されたボール受け座46との間で回転可能に抱持される。チップ本体4の内部には、後方から熱変色性インキを前端のボール3に供給するためのインキ流通孔47が形成されている。
-Ballpoint pen tip The
チップ本体4は、前部41と、後部42と、前部41と後部42との間に形成される段部43とを備える。チップ本体4の前部41は、前端部にボール3が抱持されるとともに前方に向かうに従い縮径する外面を備えた先細部と、その先細部より後方に一体に連設され、前後方向に一定の外径を有する直円筒状の外面44と、備える。
The
チップ本体4の後部42は、前部41より小さい外径を有する直円筒状の外面44を有する。チップ本体4の後部42は、後述する接続部材7の取付孔74に圧入固着される。チップ本体4の段部43は、チップ本体4が接続部材7に固着された際、接続部材7の前端面に当接される。
The
チップ本体4は金属材料(例えばステンレス鋼)から形成される。ボール3は、超硬合金(例えばタングステンカーバイドの焼結体)から得られる。
The
・スプリング
チップ本体4の内部には、ボール3を常時前方に付勢するスプリング8が収容される。スプリング8は、前端がボール3後面に当接するロッド部81と、該ロッド部81の後端より後方に一体に連設されるコイル部82とを備え、金属線材により形成される。スプリング8の後端は、取付孔74後方の係止壁部に係止される。スプリング8により、非使用時にボール3が前端縁部45の内面に圧接され、熱変色性インキの蒸発と外部からの空気の侵入を抑える
A
・接続部材
接続部材7は、合成樹脂(例えばポリプロピレン)の成形体からなる。接続部材7は、円筒状の前側筒部71と、円筒状の後側筒部72と、前側筒部71と後側筒部72との間に形成される鍔部73とを備える。接続部材7の前側筒部71は、円筒状の外面を備える。接続部材7の後側筒部72は、インキ収容管5の前端開口部に圧入固着される。接続部材7の鍔部73は、インキ収容管5の前端に当接される。
-Connecting member The connecting
接続部材7の内部には、前端より開口する取付孔74と、取付孔74より後方に連設され、後端より開口するインキ供給孔75が形成される。取付孔74にチップ本体4の後部42が圧入固着される。
Inside the connecting
接続部材7は、不透明(例えば、黒、青、赤、白等)に着色される。
The connecting
・インキ収容管
インキ収容管5は、合成樹脂(例えばポリプロピレン)の円筒体であり、押出成形により得られる。インキ収容管5の内部には、熱変色性インキと、該熱変色性インキの後端に配置され且つ該熱変色性インキの消費に伴い前進する追従体(例えば高粘度流体)とが充填される。
-Ink storage tube The
・熱変色性インキ
熱変色性インキは、可逆熱変色性インキが好ましい。可逆熱変色性インキは、発色状態から加熱により消色する加熱消色し、発色状態または消色状態を互変的に特定温度域で記憶保持する色彩記憶保持する構成が採用される。
-Heat-changing ink As the heat-changing ink, a reversible heat-changing ink is preferable. The reversible thermochromic ink adopts a structure in which color memory retention is adopted, in which the color is decolorized by heating from the color development state, and the color development state or the decolorization state is alternately stored in a specific temperature range.
また、前記可逆熱変色性インキに含有される色材は、従来より公知の(イ)電子供与性呈色性有機化合物、(ロ)電子受容性化合物、及び(ハ)前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体、の必須三成分を少なくとも含む可逆熱変色性組成物をマイクロカプセル中に内包させた可逆熱変色性顔料が好適に用いられる。 Further, the coloring material contained in the reversible thermochromic ink is a conventionally known (a) electron-donating color-developing organic compound, (b) electron-accepting compound, and (c) the color reaction of both. A reversible thermochromic pigment in which a reversible thermochromic composition containing at least three essential components of a reaction medium for determining the occurrence temperature of the above is encapsulated in a microcapsule is preferably used.
本実施の形態では、図6に示すように、温度変化による着色濃度の変化をプロットした曲線の形状が、温度を変色温度域より低温側から上昇させていく場合と逆に変色温度域より高温側から下降させていく場合とで異なる経路を辿って変色し、完全発色温度(t1)以下の低温域での発色状態、または完全消色温度(t4)以上の高温域での消色状態が、特定温度域〔t2〜t3の間の温度域(実質的二相保持温度域)〕で記憶保持できる色彩記憶保持型熱変色性インキが適用されることが好ましい。図6において、ΔHは、ヒステリシスの程度を示す温度幅(即ちヒステリシス幅)を示す。ΔHの値が小さいと、変色前後の両状態のうち一方の状態しか存在しえない。ΔHの値が大きいと、変色前後の各状態の保持が容易となる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the shape of the curve plotting the change in coloring density due to the temperature change is higher than the discoloration temperature range, contrary to the case where the temperature is raised from the lower temperature side than the discoloration temperature range. The color changes by following a different path from the case of descending from the side, and the color development state in the low temperature range below the complete color development temperature (t1) or the decolorization state in the high temperature range above the complete decolorization temperature (t4) , It is preferable to apply a color memory retention type thermochromic ink capable of memory retention in a specific temperature range [temperature range between t2 to t3 (substantial two-phase retention temperature range)]. In FIG. 6, ΔH indicates a temperature width (that is, a hysteresis width) indicating the degree of hysteresis. If the value of ΔH is small, only one of the two states before and after discoloration can exist. When the value of ΔH is large, it becomes easy to maintain each state before and after discoloration.
本実施の形態では、前記熱変色性インキの変色温度は、25℃〜95℃(好ましくは36℃〜95℃)に設定される。即ち、本実施の形態では、前記高温側変色点〔完全消色温度(t4)〕を、25℃〜95℃(好ましくは、36℃〜90℃)の範囲に設定し、前記低温側変色点〔完全発色温度(t1)〕を、−30℃〜+20℃(好ましくは、−30℃〜+10℃)の範囲に設定することが有効である。それにより、常態(日常の生活温度域)で呈する色彩の保持を有効に機能させることができる。 In the present embodiment, the discoloration temperature of the heat-discolorable ink is set to 25 ° C. to 95 ° C. (preferably 36 ° C. to 95 ° C.). That is, in the present embodiment, the high temperature side discoloration point [complete decolorization temperature (t4)] is set in the range of 25 ° C. to 95 ° C. (preferably 36 ° C. to 90 ° C.), and the low temperature side discoloration point. It is effective to set the [complete color development temperature (t1)] in the range of −30 ° C. to + 20 ° C. (preferably −30 ° C. to + 10 ° C.). As a result, it is possible to effectively maintain the color exhibited in the normal state (daily life temperature range).
・ペン先保護部材
ペン先保護部材6は、長手方向にわたって同一の横断面形状を有し且つ長手方向に貫通された内孔61を備え、合成樹脂(例えばポリプロピレン)の押出成形により得られる。ペン先保護部材6の内孔61の内面に、長手方向に延びる突条や溝を設けることができる。ペン先保護部材6の外面に、長手方向に延びる突条や溝を設けることができる。ペン先保護部材6の側壁に長手方向及び径方向に貫通するスリットを設けることができる。ペン先保護部材6は、透明または半透明の合成樹脂により形成される。
-Pen tip protection member The pen
本実施の形態では、ペン先保護部材6の長手方向の長さ(全長)は、14mm以上に設定され、具体的には20mmに設定される。ボールペンチップ2の直円筒状の外面44にペン先保護部材6が嵌合された状態において、ボールペンチップ2の直円筒状の外面44より前方に位置するペン先保護部材6の長手方向の長さAは、10mm以上に設定され、具体的には14.6mmに設定される。ペン先保護部材6が嵌合されるボールペンチップ2の直円筒状の外面44の長手方向の長さは、7mmより小さく設定され、具体的には5.4mmに設定される。
In the present embodiment, the length (overall length) of the pen
本実施の形態では、ボールペンチップ2の外面からペン先保護部材6を抜き取る際の引き抜き荷重は、ユーザーが使用開始する際にボールペンチップ2の外面からペン先保護部材6を抜き取るために必要な荷重であり、0.3kgf未満に設定される。
In the present embodiment, the pull-out load when the pen
また、ペン先保護部材6を、インキ収容管5に収容された熱変色性インキの筆跡を摩擦しその際に生じる摩擦熱で該筆跡を熱変色可能な摩擦部材とすることができる。その際、ペン先保護部材6は、弾性を有する合成樹脂(ゴム、エラストマー)により形成されることが好ましい。前記弾性を有する合成樹脂は、例えば、シリコーン樹脂、SBS樹脂(スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体)、SEBS樹脂(スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体)、フッ素系樹脂、クロロプレン樹脂、ニトリル樹脂、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)等が挙げられる。前記弾性を有する合成樹脂は、高摩耗性の弾性材料(例えば、消しゴム等)ではなく、摩擦時に摩耗屑が生じない低摩耗性の弾性材料からなる。
Further, the pen
また、ペン先保護部材6の長手方向の長さ(全長)は14mm以上(好ましくは18mm以上)にすることが好ましい。それにより、ペン先保護部材6の十分な長手方向の長さを有し、ボールペンチップ2から取り外したペン先保護部材6の一端部を指で確実に把持できると同時にペン先保護部材6の他端部を確実に露出させて摩擦部分とすることができ、ペン先保護部材6を単独の摩擦部材として十分に使用することができる。
Further, the length (total length) of the pen
ボールペンレフィル1は、1本または複数本が、包装体9の内部に収容されて販売される。
包装体9は、合成樹脂製の2枚のフィルム(正面フィルムと背面フィルム)を重ね合わせ、その周囲を接着または熱融着により封鎖し、内部に袋状の収容空間が形成される。合成樹脂製フィルムの材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等が挙げられる。包装体9のヘッダー部には、吊り下げ孔91が形成される。
One or more ballpoint pen refills 1 are housed inside the
The
ペン先保護部材6がボールペンレフィル本体に装着された状態のボールペンレフィル1の長手方向の長さCは、包装体9の内部の収容空間の長手方向の長さDの80%〜95%(好ましくは、85%〜95%)に設定される。それにより、包装体9の内部でボールペンレフィル本体からペン先保護部材6が外れることを回避できるとともに、包装体9の内部へのボールペンレフィルの円滑な収容作業が維持される。
The longitudinal length C of the
尚、本発明のボールペンレフィル1は、本体内に収容され且つ本体の前端よりボールペンチップ2が突出され、本体のボールペンチップ側にキャップが着脱自在に装着されるキャップ式ボールペン、本体内部に前後方向に移動可能に収容され、ボールペンチップが前端より出没可能な出没式ボールペンに用いられる。
The
本実施の形態のボールペンレフィル1は、長手方向にわたって同一の横断面形状を有し且つ長手方向に貫通された内孔61を備える合成樹脂製のパイプよりなるペン先保護部材6を備え、ボールペンチップ2が直円筒状の外面44を備え、ボールペンチップ2の直円筒状の外面44にペン先保護部材6の内孔61の内面が嵌合され、ボールペンチップ2のボール3がペン先保護部材6の内孔61の内部に露出されてなることにより(すなわち、ペン先保護用としてボール被覆樹脂を用いず、前記合成樹脂製のストレート状のパイプを用いたことにより)、ボールペンチップ2内の熱変色性インキを変色させることがない上に、ペン先保護部材6を確実に取り外すことができ、且つ、製造コストを抑えることができる。
The
本実施の形態のボールペンレフィル1は、ボールペンチップ2の直円筒状の外面44にペン先保護部材6が嵌合された状態において、ボールペンチップ2の直円筒状の外面44より前方に位置するペン先保護部材6の長手方向の長さAが10mm以上(好ましくは12mm以上)であることにより、ペン先保護部材6をボールペンレフィル本体から取り外す際に、ボールペンチップ2より前方のペン先保護部材6のみを指で確実に挟持でき、ペン先保護部材6とともにボールペンチップ2を誤ってボールペンレフィル本体から取り外すおそれがない。
The
本実施の形態のボールペンレフィル1は、ボールペンチップ2の外面からペン先保護部材6を抜き取る際の引き抜き荷重が、0.3kgf未満であることにより、ペン先保護部材6をボールペンレフィル本体から取り外す際に、ペン先保護部材6とともにボールペンチップ2をボールペンレフィル本体から誤って取り外すおそれがない。
In the
本実施の形態のボールペンレフィル1は、ペン先保護部材6が嵌合されるボールペンチップ2の直円筒状の外面44の長手方向の長さが7mmより小さいことにより、ペン先保護部材6をボールペンレフィル本体から取り外す際に、ペン先保護部材6を介してボールペンチップ2を挟持し該ボールペンチップ2をボールペンレフィル本体から誤って取り外すおそれがない。
In the
本実施の形態のボールペンレフィル1は、ボールペンチップ2がインキ収容管5に接続部材7を介して取り付けられ、接続部材7が不透明の合成樹脂により構成され、ペン先保護部材6が透明または半透明の合成樹脂により構成されることにより、目視により接続部材7とペン先保護部材6とを容易に識別できるため、ペン先保護部材6をボールペンレフィル本体から取り外す際に、誤って接続部材7を指で挟んで該接続部材7をインキ収容管5から抜き去るおそれがない。
In the
本実施の形態のボールペンレフィル1は、ボールペンチップ2の直円筒状の外面44にペン先保護部材6の内孔61の内面が嵌合された状態のボールペンレフィル1の長手方向の長さCが、包装体9の内部の長手方向の長さDの80%〜95%に設定されることにより、包装体9の内部において、ペン先保護部材6がボールペンチップ2から外れることを防止できる。
The
本実施の形態のボールペンレフィル1は、ペン先保護部材6が、熱変色性インキの筆跡を摩擦しその際に生じる摩擦熱で該筆跡を熱変色可能な摩擦部材となることにより、使用開始後、ユーザーがペン先保護部材6を廃棄することを抑え、廃棄物の削減に寄与する。
In the
1 ボールペンレフィル
2 ボールペンチップ
3 ボール
4 チップ本体
41 前部
42 後部
43 段部
44 直円筒状の外面
45 前端縁部
46 ボール受け座
47 インキ流通孔
5 インキ収容管
6 ペン先保護部材
61 内孔
7 接続部材
71 前側筒部
72 後側筒部
73 鍔部
74 取付孔
75 インキ供給孔
8 スプリング
81 ロッド部
82 コイル部
9 包装体
91 吊り下げ孔
A ボールペンチップの直円筒状の外面より前方に位置するペン先保護部材の長手方向の長さ
B ボールペンチップの直円筒状の外面の長手方向の長さ
C ボールペンレフィルの長手方向の長さ
D 包装体内部の長手方向の長さ
1
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