JP4584641B2 - 芯繰り出し装置 - Google Patents
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Description
前記した従来のシャープペンシルにあっては、筆記に伴い芯が消耗するので時々ノック操作をして芯を繰り出す。このノック操作を忘れると、芯が先端パイプ132の前端まで摩滅し、筆記が擦れたり、ついには硬い先端パイプの前端で紙を破いてしまうことさえある。一方、必要以上にノック操作をして芯を繰り出し、突出した芯が長すぎる場合があり、芯折れの問題が頻発している。また、筆記中に無意識にノックして芯を出しすぎてしまうこともある。
この筆記芯ホルダーについて、図9乃至図12に基づいて説明する。
図に示すように、軸筒151の先端部は、芯を把持するチャック153が嵌合するテーパ孔152が形成されている。また軸筒151の内部には、芯155を収納する管状の芯ケース154が設けられている。
また、前記チャック153の略中間位置に環状突起156が形成されている。そして、前記環状突起156と芯ケース154の間にコイルスプリング157を介装すると共に、前記芯ケース154の下部に設けられた孔154a内に、前記チャック153の上端が摺動可能に取付けられている。また、前記環状突起156と軸筒151(テーパ孔152)の上面との間にコイルスプリング158が介装されている。前記コイルスプリング158は、コイルスプリング157より反発力が強いばねが用いられている。
また、芯ケース154の下部周面に支持腕159が固着されている。この支持腕159の先端部には、チャック153の先端部に嵌合するストッパー160が形成されている。 このように構成された筆記芯ホルダーの動作について説明すると、まず、キャップ161を外して、芯ケース154及びチャック153内に筆記芯155を投入し、前記キャップ161を被せる(図9参照)。
その後、キャップ161をノックすると、芯ケース154がコイルスプリング157を圧縮しつつ、下方に移動する。この移動に伴い、支持腕159も下方に移動し、ストッパー160はチャック153の先端部から離れる(図10参照)。なお、このとき、チャック153の上端部は芯ケース154の孔154a内を摺動する。そして、更にキャップ161をノックすると、芯ケース154がコイルスプリング158を圧縮しつつ、下方に移動する。この移動に伴い、チャック153の先端部(把持部)は拡開し、芯155は自重によりストッパー160まで落下する(図11参照)。
その後、キャップ161のノックを解除(解放)すると、コイルスプリング157,158の反発力で、チャック153及び支持腕159が初期状態に復帰する。このとき、チャック153はテーパ孔152に嵌合によって閉じられ、芯155を把持する。また、芯155がチャック153に保持されているため、ストッパー160から芯155が所定の長さで突出する(図12参照)。
そして、再び、キャップ161をノックすると、芯155はチャック153に保持されているため、支持腕のみが下方に移動し、図11に示す状態となり、ノックを解放すると図12に示す状態となる。
しかしながら、ストッパー160を後方に附勢しているコイルスプリング157とチャック153を後方に附勢しているコイルスプリング158とが、チャック153の環状突起156を挟んで直列に配置された構成となっているので、芯155の突出長さが安定しない不具合がある。例えば、ストッパー160を附勢しているコイルスプリング157の圧縮が進んで附勢力が増し、コレットチャック153を附勢しているコイルスプリング158の初期附勢力と等しくなった時点で、チャック153の移動が始まり、チャック153の拡開が始まる。即ち、各部材間での摺動抵抗その他の要因によってチャック153の拡開時期が遅れ、芯の突出量が安定しない虞がある。
また、この作動におけるコイルスプリングの附勢力の関係は、ストッパー160を後方に附勢しているコイルスプリング157の初期附勢力をx1、チャック153が拡開を開始する時点の附勢力をx2、またチャック153を後方に附勢しているコイルスプリング158の初期附勢力をy1とすると、x1<y1、x2=y1の関係が成り立つ。
チャック153を後方に附勢するコイルスプリング158は、ストッパー160を後方に附勢するコイルスプリング157の附勢力に対して前述の通りの規制(より強い附勢力のコイルスプリング158である必要がある)を受けることとなり、その結果、例えば、シャープペンシル等に於いて芯が細い場合、チャックによって芯が破損、損傷を受け、いわゆる食いちぎられ(破損する)、表面の荒れる(損傷する)懸念がある。
また他の作動として、ストッパー160を附勢しているコイルスプリング157が全圧縮した時点でコレットチャック153の拡開が始まる場合は、コイルスプリング157の全圧縮時の全長は、線材径のばらつきや、巻き数のばらつき、コイルの密着時の径方向のズレなどにより容易に変化する事が考えられる。
また、この作動におけるスプリングの附勢力の関係は、ストッパー160を後方に附勢しているコイルスプリング157の初期附勢力をX1、全圧縮した時の附勢力をX2、またチャック153を後方に附勢しているコイルスプリング158の初期附勢力をY1とすると、X1<Y1かつX2<Y1の関係が成り立つ。
この作動においてもチャック153を後方に附勢するコイルスプリング158は、ストッパー160を後方に附勢するコイルスプリング157の附勢力に対して前述の通りの規制(より強い附勢力のコイルスプリング158である必要がある)を受けることとなり、前記したように、芯が細い場合は、チャック153によって芯155が食いちぎられ、また荒れが生じる懸念がある。
また、この筆記芯ホルダーでは、加工が非常に困難と思われる部材を用いていることも、この考案を実現するには不具合となっている。
例えば、軸筒151について述べると、先端にテーパ孔152を設ける他、ストッパー160の支持腕159を挿通するための通孔151a(図10参照)を2箇所設ける必要があり、非常に加工が難しい形状であり、生産性が悪く、非常に高価な部品になることが予想される。
また、支持腕159は芯ケース154の先端までの長い距離を必要とし、さらに軸筒151内を挿通するので、厚み、幅ともに十分には確保できないことが予想される。
また、ストッパー160は、支持腕159に一体に設けられているが、このような支持腕は、非常に加工が難しい形状であり、生産性が悪く、非常に高価な部品になることが予想される。また、この筆記芯ホルダーは組立も困難であるという不具合がある。例えばチャック153を後方に附勢しているコイルスプリング158は、チャック158の中央部に設けられた環状突起156と軸筒151の先端内面間に敷設されているが、推察する限りでは組み付け不可能である。
また上記不具合の他、この考案は筆記芯ホルダーと有るように太い芯を突出させるイメージのものであると推察され、細い芯を使用するシャープペンシルの構造に対しては不具合な構造である。例えば、シャープペンシルにあっては、芯が細く、芯折れ防止するため芯を突出する先端部とチャックの間は剛性を配して心ズレが生じないように配慮される必要がある。また、芯折れ防止するため芯の突出長さは短く設定されており、筆記時に先端が容易に視認されるように筆記具の先端はテーパ状に細く形成する必要がある。
また、簡単で使い勝手の良い操作で一定寸の芯を突出可能とし、筆記しやすい芯の突出量、折れにくい芯の突出量が常に維持される状態を提供可能とする。
請求項1に記載の発明に係る芯繰り出し装置は、軸筒内に前後動可能に重りが配設され、軸筒を振ったときの重りの前進側慣性力でスライダーが所定距離前進して停止し、芯の前端がストッパーの当接部から離れる状態となるまで芯把持機構が芯を把持し、かつ固定された状態を維持すると共に、連続した慣性力下で芯ケースと連動してチャックが前進して芯把持機構が芯の把持を解放し、芯の自重落下により芯がストッパーの当接部に当接し、この状態から後退側に慣性力が転じると、芯ケースとチャックが後退して芯把持機構が芯を把持し固定された後、スライダーが初期位置まで後退して芯がストッパーの当接部を挿通し、スライダーの前端から芯が一定の長さで突出可能となる。
また、軸筒内に設けられた重りの慣性力を利用して、軸筒を振ることによって一定寸の芯が突出した状態になるので、使い勝手が良く、筆記しやすい芯の突出量、折れにくい芯の突出量が常に維持された状態を提供することが可能となる。
この実施形態である芯繰出し装置は、図1に示すように、軸筒1、口先部2、スライダー3、芯把持機構6、芯ケース14、重り23、ノックカバー18等の部品あるいは部品ユニットから構成されている。
前記締めリング8は筆記具の全体を細くするなどの設計都合によって薄肉の金属製の筒体で形成されるが、本発明の構成としては必ずしも必要ではなく、先筒部10bの内孔締め部として一体に形成することもできる。
チャック7は、通常のシャープペンシルに使用されるチャックと同じであり、把持部7aの外周には二つ割または三つ割のスリットが形成され、拡縮可能に形成されている。
把持機構6は次のように形成されている。
チャック7を固定筒10に固定した締めリング8に挿通し、把持部7aの外周を締めリング内周に係合させると共に、固定筒10の後方からチャック7の後方軸部外周にチャックスプリング11を装着し、固定筒10の前方に形成された内段部にチャックスプリング11の前端を当接させ、チャックスプリング11の後端をチャック継手12の軸部12aの前端に当接させた状態で、チャック7の後端部をチャック継手12の軸部12aに設けられた係止孔に係止や圧入等の手段によって固着させて、固定筒10に対しチャック継手12が前後動するように形成されている。
スライダー3は、図に示すように後部材5、先部材4、ガイドパイプ4b、ストッパー4aから構成されている。
このスライダー3は、細径の先部材4の内孔の略前端に弾性体よりなるストッパー4aが装着されている。そして、このストッパー4aの後端を押さえるようにガイドパイプ4bの前方部が先部材4の内孔に固定されている。また、ストッパー4a内孔の前端に当接部4cが形成されている。
一方、後部材5は、前端に細径の軸部5b、段部5cを介してその後方に大径の筒部が形成されると共に筒部の側面には後端に開口した窓部が2箇所以上で設けられ、窓部で囲まれた部分が脚部5aとして形成されている。(詳細は図示せず)
この後部材5の軸部5bに形成された孔部に先部材4の後方軸部外周が挿入固定されてスライダー3が形成されている。
尚、スライダー3は、ガイドパイプ4bの内孔とストッパー4a内孔を通じて芯が挿通するが、所定の押圧力以下では芯の先端がストッパー4aの当接部4cに当接して、芯が挿通しないように構成されている。このストッパー4aは、基本的には弾性変位可能なゴムや軟質の合成樹脂等の材質で形成されている。(手段はこれに限定されない)
軸筒1の前端部外周には螺子部が形成され、前端部内周にはリブ状のガイド部が形成されている。(図示せず)
先ず、軸筒1の前端に固定筒10の鍔部10aの後端を当接させた状態で上述した芯把持機構6が軸筒1の前方から挿入され、鍔部10a後方のリブ状のガイド部(図示せず)が軸筒1のリブ状のガイド部に係合して、軸筒1に対して固定筒10は回転止めされる。 続いて上述したスライダー3が軸筒1の前方から挿入される。このとき、後部材5の窓部に固定筒10の鍔部10aの矩形状両側面が嵌入した状態で挿入される。
また、後部材5の段部5cに後端を当接させた状態でスプリング9が装着され、軸筒1前端の螺子部に螺合して口先部2が固定される。その際、先部材4の前方部が口先部2の前端孔から適宜長さで突出すると共に、スプリング9の前端が口先部2の内孔前方に設けられた段部に当接し、固定筒10の鍔部10aが軸筒1の前端と口先部の後方に設けられた段部との間に狭窄されて軸筒1に対して固定筒10の固定状態が完了する。
また、この状態でスライダー3はスプリング9によって後方側に附勢されると共に、スプリング9の附勢力に抗して前方側に可動可能となされている。
尚、リング継手13後端の軸部25dが芯ケースの14の前端孔に固着される際に、芯ケース14の外周に筒状の重り23が遊嵌される。
この状態で、芯ケース14は軸筒1の後方から挿入され、前記リング継手13の前端が後部材5の後端に当接状態となり、前記芯ケース継手25の矩形状突部をなした係止部25aが後部材5の窓部に嵌入した状態となる。また、芯ケース1は、後端外周と軸筒1の内周との間にリブや溝を設けて係合させるなどの手段で、軸筒1に対して芯ケース14が前後動自在で回転止めされるようになされ、また、芯ケース14の後端が後述する回転筒体17の前端に当接して芯ケース14が後方に離脱しないなどの手段が設けられている。 また芯ケースは、前記芯ケース14と芯ケース継手25を一体に形成して、前方外周に弾性変位可能な係止部や段部を形成して、リング継手13、リターンスプリング15、重り23を弾性変位を利用して取付けるようになすことも可能である。
芯ケース14の後端に回転筒体17の前端が当接された状態から、筒状の消しゴム受け体16が回転筒体17の後端から挿入され、その前方の軸部16bが芯ケース14の後端孔に相互間が回転止めされた状態で固定される。
ところで、回転筒体17の内孔周面にはリブ17aが形成され、また消しゴム受け体16の軸側面にリブ16aが形成されており、回転筒体17をほぼ一回転回動したときに、相互のリブが当接して回動が阻止されるように回動が規制されている。このほぼ一回転の回動で前後動する回転筒体17に連動して芯ケース14は前後動することになる。
尚、回転筒体を回動規制する手段は上述した実施形態に限らず設けることが可能であり、回動範囲も一回転に限るものではない。また基本的には、芯ケース14を適宜範囲で前後動させる調節機構は様々な手段で設けることが可能である。
また、消しゴム受け体16後端の軸部16cの孔部に消しゴム19が着脱可能に止着され、軸部16cの外周にノックカバー18が着脱可能に止着されている。
また、図6は先部材の構造を拡大して示している。
まず、図2はスライダーの先部材4の前端に芯21の前端がやや突出した初期状態を示している。
この状態から、軸筒1を振って重り23が前進し、その前端が止めリング22に当接する慣性力で芯ケース継手25すなわち芯ケース14を前進させ、スプリング9を圧縮して、スライダー3を前進させる。(スプリング9の附勢力に対して、止めリング22の前端とリング継手13の後端との間に設けられたリターンスプリング15の附勢力が十分強く設定されている。)
図3に示すように、前進によってスライダーの後部材5に設けられた段部5cが口先部2の内段部2aに当接する。この状態までリターンスプリング15は敷設された状態を維持している。
また、芯把持機構6は静止した状態を維持し、芯21を把持しているので、芯21の前端は先部材4の前端から没入し、ストッパー4aの当接部4cの後端に位置した状態となる。
また図4に示すように、芯ケース継手22の係止部25a前端がチャック継手12の後端に当接した状態から芯ケース14がさらに前進すると、チャックスプリング11を圧縮してチャック継手12と伴にチャック7が前進し、把持部7aの外周が締めリング8の締め付けから開放されて芯21の把持が解除される。
そして、芯21の把持が開放されると、芯21は自重で落下して、芯21の前端がストッパー4aの当接部4cに当接した状態となる。当接部4cにかかる所定の押圧力は、最小で当接部4cへの芯の自重による当接力である。
以上の動作から解るように、先部材4の前端から突出する芯21の長さ(突出量)は、基本的には後部材5の段部5cが口先部2の内段部2aに当接する間隔(以下A寸法と呼ぶ)から先部材4の前端とストッパー4aの当接部4cとの間隔(以下B寸法と呼ぶ)を差し引いた長さである。
しかしながら、上記A寸法やB寸法は部品の精度誤差等によってバラツキがあり、従って芯の突出量は個々の芯繰出し装置によってバラツキがある。
芯の突出量を一定とするための手段は何通りかあるが、A寸法を調節するのがもっとも容易であると思われる。その具体的な手段として、上述したように回転筒体17の摘み部17aを回動することによって芯ケース14を前後動し、それと連動してA寸法を調節することができ、芯の突出量を一定とすることが可能となる。
また芯の突出量は、芯の種類(芯径、硬度、色など)や芯繰出し装置を使用する人の好みによって異なるのでそのような調節機構が必要である場合と、芯の突出量が適正な状態で固定化されるのが望ましい場合とあり、それぞれニーズに合わせて提供可能である。
このものは、チャック30の把持部外周に凹部が設けられ、そこに小径のボールが回動自在に配設されて、チャック30がチャックスプリング34によって後方に附勢され、ボール部が締めリング31の緩やかなテーパー孔に締め込まれる構造となされており、チャックスプリング34は極めて弱い附勢力で芯を把持することが可能であり、従って、把持部で芯を食いちぎるなどの虞がない。しかしながら、重りの慣性力を利用して芯を繰り出す場合には、軸筒を振ったときにチャック機構部自身の慣性でチャックが作動しないようにチャックスプリングの強さが設定される。
尚、上述した実施形態は、軸筒を振ったときの重りの慣性力で芯ケースを前後動させているが、ノック操作部(この場合は、芯ケースの後端に設けられたノックカバー)を前後動することで行うことも可能である。また、重りは、芯ケースの外周に前後動可能に遊嵌して設けられているが、芯ケースに一体に設ける構成も可能である。
また、重りの当接部への衝撃を緩和するために緩衝材を設けたり、慣性力を前方側に効果的に作用させ、後方側には適宜後退した位置にストッパーを設けたり、慣性力を減衰するようにクッションを設けたりすることができる。
また、芯繰り出し装置を形態したときに、重りあるいは芯ケースが前後動しないようにロック装置設けたりすることができる。
2 口先部
2a 内段部
3 スライダー
4 先部材
4a ストッパー
4b ガイドパイプ
4c 当接部
5 後部材
5a 脚部
5b 軸部
5c 段部
6 芯把持機構
7 チャック
7a 把持部
8 締めリング
9 スプリング
10 固定筒
10a 鍔部
10b 先筒部
11 チャックスプリング
12 チャック継手
12a 軸部
13 リング継手
14 芯ケース
15 リターンスプリング
16 消しゴム受け体
16a リブ
16b 軸部
16c 軸部
17 回転筒体
17a 摘み部
17b リブ
18 ノックカバー
19 消しゴム
20 Oリング
21 芯
22 止めリング
23 重り
24 グリップ
25 芯ケース継手
25a 係止部
25b 軸部
25c 段部
25d 軸部
30 チャック
30a ボール
31 締めリング
32 固定筒
33 チャック継手
34 チャックスプリング
123 軸筒
124 軸継手
125 チャック
126 締め具
127 芯ケース
128 チャックスプリング
129 芯
130 口先部
130a 段部
131 スライダー
131a 軸部
132 先端パイプ
133 保持チャック
151 軸筒
151a 通孔
152 テーパー孔
153 チャック
154 芯ケース
154a 孔
155 芯
156 環状突起
157 コイルスプリング
158 コイルスプリング
159 支持腕
160 ストッパー
161 キャップ
Claims (1)
- 軸筒内に前後動可能に重りが配設され、軸筒を振ったときの重りの前進側慣性力で口先部内に配設されたスライダーが所定距離前進して停止し、芯の前端がスライダーの内孔の略前端に装着されたストッパーの当接部から離れる状態となるまで芯把持機構が芯を把持し、かつ固定された状態を維持すると共に、連続した慣性力下で芯ケースと連動してチャックが前進して芯把持機構が芯の把持を解放し、芯の自重落下により芯がストッパーの当接部に当接し、この状態から後退側に慣性力が転じると、芯ケースとチャックが後退して芯把持機構が芯を把持し固定された後、スライダーに当接し口先部内に配設されたスプリングの附勢力によりスライダーが初期位置まで後退して芯がストッパーの当接部を挿通し、スライダーの前端から芯が一定の長さで突出可能となるように構成されたことを特徴とする芯繰り出し装置。
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