JP7365167B2 - シャープペンシル - Google Patents
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Description
前述したシャープペンシルは、筆記により使用中の筆記芯が磨耗して短くなると、芯収容部から予備芯がチャック内に供給されるよう構成されているものが多く、予備芯があれば筆記を継続的に行えることから利便性が高く、広く使用されているものである。
この課題を解決する手段として特許文献1には、軸筒及び芯が収容されている芯タンクを透明な素材で形成することで、外部より内部の芯の状態を視認可能に構成されたシャープペンシルが開示されている。
更に、この際、特許文献2のように表示体を芯の後方側に自重により前後動自在に形成してしまうと、ペンシルを傾けることや横置きした時に表示体が後方へ移動してしまい、その状態で筆記芯と補充芯が縦列状態で並んだものが表示体とチャックとの間で挟まる可能性がある。そして、ノックストローク分の隙間がない状態でノック動作をしてしまうことで、表示体が予備芯を介して筆記芯を押してしまい、通常の設定よりも大きく芯出してしまう虞があった。
「1.筆記芯が突出する先端開口部ならびに当該筆記芯を補充するための後端開口部を有する軸筒と、前記軸筒内に内蔵され内部に複数本の予備芯を収容可能な芯収容部を有する芯収容部材と、前記芯収容部材の前方に位置し前記筆記芯を狭持する狭持部を有するチャックと、前記チャックおよび前記芯収容部材を後方に付勢するチャック付勢部材と、前記芯収容部材の後方に位置し前記軸筒の後端開口部から後方へ突出した操作部と、を備え、前記操作部を操作することにより当該操作部と連動した前記チャックを前進させて前記芯を繰り出すシャープペンシルであって、
前記芯収容部材の後方に、前記芯収容部内の予備芯の有無を検知する予備芯検知ユニットが配設され、
前記予備芯検知ユニットは、検知ユニット本体と当該検知ユニット本体に対して前後動自在に係止された表示体とを備え、
前記表示体には前記芯収容部内の予備芯と当接する当接部が形成され、
前記表示体は、前記芯収容部に収納された最後の前記予備芯が前記芯収容部から前記チャック側へ前進したときに当該予備芯に追従して前進することで、前記軸筒の外方から認識される状態が変化するよう構成され、
前記表示体と前記検知ユニット本体との間に弾発部材が配設され、前記表示体は、前記芯収容部内に複数の前記予備芯が収納され当該予備芯の後端と前記当接部とが当接した状態の位置から当該表示体が前記検知ユニット本体に対して相対的に後方へ移動した時のみ前記弾発部材により前方へ弾発されるよう構成したことを特徴とするシャープペンシル。
2.前記弾発部材は、前記表示体の後部または前記検知ユニット本体の内孔部のどちらか一方に係着されたことを特徴とする請求項1に記載のシャープペンシル。
3.前記弾発部材が前記表示体の後部に係着された場合、前記検知ユニット本体の内孔部に、前記表示体が後退した際に前記弾発部材の後部が当接する弾発部材当接部が形成され、前記弾発部材が前記検知ユニット本体の内孔部に係着された場合、前記表示体の後部に、前記表示体が後退した際に前記弾発部材の前部が当接する弾発部材当接部が形成され、
前記表示体が後退していない状態では、前記弾発部材と前記弾発部材当接部との間に隙間が形成されていることを特徴とする前記2項に記載のシャープペンシル。
4.前記チャックの前方に前記芯を保持する芯保持部材が配設され、前記弾発部材の最大弾発力をY2、前記保持部材により前記筆記芯を保持した際の保持力をXとしたとき、X≧Y2の関係式を満たすようにしたことを特徴とする前記1項ないし3項の何れか1項に記載のシャープペンシル。
5.前記チャックの最大前進長さをCLとし、前記弾発部材の最大収縮長さをDLとしたとき、CL<DLとしたことを特徴とする前記1項ないし4項の何れか1項に記載のシャープペンシル。
6.前記検知ユニット本体に付属具が装着されると共に、前記付属具が前記弾発部材として機能するよう構成したことを特徴とする前記1項ないし5項の何れか1項に記載のシャープペンシル。」である。
更に、表示体と検知ユニット本体との間に配設された弾発部材を表示体が芯収容部内に複数の予備芯がある状態の位置から後方へ移動したときのみ前方へ弾発されるよう構成することで、弾発部材により検知ユニットに対して表示体が後方へ相対移動する長さを制限しつつ、弾発部材の弾発力以上の力で表示体が後方へ押圧、または、検知ユニット本体が前方へ押圧された場合は弾発部材が変形することで表示体の後部と検知ユニット本体とを近づけることが可能となる。これにより、シャープペンシルを傾けることや、横向きに置いた場合でも表示体が後退する長さを制限することができるため、表示体が後退しノックストロークがなくなった状態で筆記芯と予備芯とが芯収容部内で縦列に並ぶことを防止でき、これにより、芯繰り出し時の芯出量が安定する効果を奏する。
尚、本発明における弾発部材としては、コイルスプリング、合成ゴム、エラストマー、板バネまたはスポンジ等を採用することができるが、コンパクトに形成できると共に収縮時の弾発力を安定して形成することができるコイルスプリングを使用することが好ましい。
更に、表示体の後部に弾発部材の前部を固定する場合は、検知ユニット本体の内孔部に、弾発部材の後部が当接する弾発部材当接部を形成してもよく、この場合、筆記具を傾けることで重力により表示体に後方への力が掛かっても表示体が後退する長さを制限することができることから、芯収容部が軸方向に広がることを防止できる。
更にまた、検知ユニット本体の内孔部に弾発部材の後部を固定する場合は、表示体の後部に弾発部材の前部が当接する弾発部材当接部を形成してもよく、この場合においても、筆記具を傾けることで重力により表示体に後方への力が掛かっても表示体が後退する長さを制限することができることから、芯収容部が軸方向に広がることを防止できる。
このため、弾発部材を固定する位置は、表示体の後部または検知ユニット本体の内孔部のどちらかに使用者が任意に選んで固定してよい。
そして、表示体の状態を軸筒の外部から認識することで芯収容部材内の予備芯の有無を確認する手段としては、特に限定されることはないが、例えば、芯収容部材内の芯収容部に最後の芯を含む複数の予備芯が収容され、予備芯の後端に表示体が当接している状態においては外部から見える表示部を白色とし、芯収容部材内の予備芯が最後の芯となり、最後の芯が前方に移動することにより、最後の芯の後端に当接した表示体が芯に追従して前方に移動した状態においては、外部から見える表示部を赤色になるよう構成してもよく、この場合、軸筒の外部から視認される表示部の色が白色から赤色へ変化することで、芯収容部材内の予備芯の有無を外部から容易に認識することができるため好適である。尚、表示部の色の構成は状態が変化したことを認識できればどのような組み合わせでもよい。また、表示体の表示部に文字を印刷したり、記号を刻印したりすることにより、外部から認識できる表示部の文字が表す意味が変化したり、記号の変化により芯収容部材内の予備芯の有無を外部から容易に認識できるよう構成してもよい。更に、表示部が外部から視認できるか否かの変化や外部から視認される表示体の幅の変化で状態が変化したことを認識するよう構成してもよい。
また、前記付属具を前記弾発部材として機能するよう構成してもよく、この場合、例えば検知ユニット本体の後部に係止孔部を設け、係止孔部に付属具を装着可能に構成することで弾発部材となる当該付属具が検知ユニット本体に容易に装着できると共に付属具を別のものに交換することで弾発力を調整可能となることから好適な形態である。尚、付属具を弾発部材とする場合、当該付属具を合成ゴムやエラストマー等で一体的に形成してもよく、付属具の一部が弾性部となるよう別体で形成した合成ゴム、エラストマー、コイルスプリングなどを接着、嵌合、螺着、圧入等により固着してもよい。
図1は、本発明における第一の実施形態(実施例1)のシャープペンシルの外観図であり、芯収容部材内に複数の芯(予備芯と筆記芯とを含む)がある状態を示している。図2は、図1の縦断面図であり、図3は図2のA-A線断面図であり、図4は図2のB-B線断面図であり、図5は予備芯検知ユニットの分解図である。
尚、図面の説明において、軸筒の軸方向(長手方向)において先口の前端開口部がある側を前方と表現し、その反対側を後方と表現する。また、軸筒の軸心に近い側を内方と表現し、その反対側を外方と表現する。
そして、図1に示すように、前軸22の外周面には転写シートを転写した転写部25を形成してあり、転写部25の一部に長方形の透明な透明部25aを形成する事で、透明部25aを通して前軸22の内部が透視可能な窓部20aを形成している。
また、先口21の内孔部21bの前部には、筆記芯LEを軽い力で保持する芯保持部材26を固定している。
また、筒状本体23bの外側部には前述したクリップ部23aが前方へ向って延びるように形成してあり、内周部には後端開口部23dから軸方向に沿って前方へ延びるように溝部23eを形成している。尚、溝部23eは軸心を挟んで対向した位置に2箇所形成している。
尚、検知ユニット本体41は、透明なABS樹脂を用いて射出成形で形成してあり、成形後に内部が透視可能に構成している。
尚、弾発部材43の後端43aは固定されておらず、表示体42が検知ユニット本体41の内孔41aに沿って後方へ移動した際に、内孔41aの有底部が弾発部材43の後端43aと当接する弾発部材当接部41gとなるよう構成している。
尚、予備芯検知ユニット40において、表示体42は検知ユニット本体41が前述したように透明材料で形成されていることから予備芯検知ユニット40の外部から視認可能に構成され、更に、軸筒20の外方から窓部20aを通して表示体42を視認可能に構成している。
芯保持部材26が筆記芯LEを保持した際の芯保持力をX、コイルスプリングとして形成されている弾発部材43の最大弾発力をY2としたとき、X≧Y2を満たし、さらに、コイルスプリングとして形成されている弾発部材43が収縮し始める最小弾発力をY1とし、表示体42の自重により重力方向に掛かる荷重をZとしたとき、Y1≧Zを満たすように各々の部品を形成している。
尚、本実施の形態においては、芯保持部材26の芯保持力Xは0.1N、弾発部材43の最大弾発力Y1は0.08N、弾発部材Y1の最小弾発力Y2は0.01N、表示体42の自重Zは、0.004Nとしているため、上記計算式を満たしている。
図2の状態では、筆記芯とLEと予備芯SLEを含め複数の芯が、芯収容部34cに収納されている。このとき、予備芯SLEの前端はチャック31の後端に当接しており、予備芯SLEの後端は表示体42(前棒部材421)の前端421aに当接している。この状態で、シャープペンシル10を外方から見ると、図1に示すように、前軸20の窓部20aからは、表示体42の前棒部材421が見えると共に後板部材422は見えないよう窓部20aの位置と枠の大きさを調整してある。換言すると、このとき使用者は透明な前軸20の外側面と同じく透明な検知ユニット本体41とを通して表示体42の前部表示部42a(前棒部材421)が見えており、前棒部材421は白色のPOM樹脂で形成してあるため、使用者には 窓部20a(透明部25a)から白色の前部表示部42aのみが見えている状態になっている。このため、使用者は後部表示部42b(後板部材422)が見えないことで芯収容部34cにはまだ予備芯SLEを含めて複数の芯があることを認識することができる。
そして、図2の状態から、筆記等により筆記芯LE及び予備芯SLEが磨耗して減り、芯収容部34c内に存在する芯が予備芯SLEの1本になり、その予備芯SLEが消耗した筆記芯LEに追従してチャック31内に入ると、最後の予備芯SLEが前進するのに合わせて、表示体42も自重により予備芯SLEに追従して前進し、図6の状態となる。この際、窓部20aからは図7に示すように、赤色のPOMで形成した表示体42の後部表示部42b(後板部材422)が見えるよう構成してあるため、使用者の認識は窓部20a(透明部25a)から見える色が白色から赤色に変化する。このため、使用者は色の変化により芯収容部34c内の芯が予備芯SLEを含めて最後の1本になったことを認識することができると共に、芯収容部34cへ予備芯を補充するタイミングを知ることができる。
尚、芯収容部34c内の予備芯SLEの有無を認識する手段として、本実施例では芯窓部20aから視認される表示体42の表示部の色が赤から白に変化することにより認識できるようにしているが、前述したように、色の組み合わせは特に限定されるものではなく、任意に設定してもよい。また、文字や記号、絵柄などが変化することにより認識できるようにしてもよい。
図8は、図2の状態から筆記等で筆記芯LEが短くなった際、筆記芯LEと予備芯SLEとが縦列に並んだ状態を示している。この状態で、図9の位置まで筆記芯LEを前方へ繰り出すノック動作を行った場合、操作部となる予備芯検知ユニット40が前進し、予備芯検知ユニット40に押されて芯収容部材34とチャック31と締具32が筆記芯LEを保持したまま前進する。この際、筆記芯LEの後端に当接している予備芯SLEと、予備芯SLEの後端に当接している表示体42は、その自重により筆記芯LEに追従して前進する。そして、締具32の前端が先口21の内段21dに当接すると、締具32がチャック31の頭部31aから外れ、チャック31の頭部31aが締具32から解放されることで頭部31aは互いから離間して筆記芯LEの狭持状態が解除される。これにより、筆記芯LEの前進が止まる。この状態から更にチャック31は前進するが、筆記芯LEは芯保持部材26にはまだ保持されていることから、筆記芯LEの前進は停止する。すると、予備芯SLEと表示体42の前進も止まるが、予備芯検知ユニット40の検知ユニット本体41は前進を続けているため、検知ユニット本体41の前孔41aの弾発部材当接部41gが表示体42に固定されたコイルスプリングである弾発部材43の後端に接近する。そして弾発部材43の後端と弾発部材当接部41gとが当接すると、弾発部材43が圧縮されて表示体42と予備芯SLEと筆記芯LEとを前方へ弾発するが、前述したように弾発部材43の最大弾発力Y2と芯保持部材26が筆記芯LEを保持する力Xの関係は、X≧Y2であるため、チャック31が筆記芯LEを離した後も筆記芯LEは前進することなく、弾発部材43が収縮を続ける。この際、前述したように、チャック31の最大前進長さCLと、弾発部材43の最大収縮長さDLとの関係は、CL<DLを満たすことから、チャック31がノック操作によりノックストローク分最前進しても、弾発部材43はまだ収縮が可能であるため、筆記芯LEは締具32がチャック31から離れた後に前進することはないよう構成される。そして、操作部である予備芯検知ユニット40の押圧を解除するとチャック31がチャック付勢部材33の弾発力で後方へ戻り、筆記芯LEの繰り出し操作が終了するため、筆記芯LEと予備芯SLEとが縦列に並んでも、互いの芯に負荷が掛かり芯の破損が発生することや、予備芯SLEに筆記芯LEが押されることで当該筆記芯LEが大きく前方へ繰り出されることを防止することができるものとなった。
軸筒20に対して、予備芯検知ユニット40のキャップ部材45を把持して後方に引っ張ると、キャップ部材45は雌螺子部45aにより検知ユニット本体41の後部雄螺子部41fに螺合されているために軸心方向への力が加わっても螺合状態が解除されることはなく、キャップ部材45と共に予備芯検知ユニット40が一体的に後方に引っ張られる。この時、芯収容部材34はチャック31に固着されて後方への移動を制限されているため、検知ユニット本体41の係止部41dと芯収容部材34の拡径部34aの内方突起34bとの嵌合状態が外れて、予備芯検知ユニット40が軸筒20から抜き取られる。そして、図10のように、芯収容部材34の後端と軸筒20(後部筒状体23)の後端開口部が開口状態となる
尚、図10の状態で補充する芯を軸筒20の後端開口部から軸筒20内に挿入する際、芯収容部材34の後部には拡径部34aが形成されているため、補充する予備芯を軸筒20の後端開口部から芯収容部材34の芯収容部34c内にスムーズに収容させることができる。
軸筒20を把持し、キャップ部材45を後方からみて反時計回りに回転させると、キャップ部材45が螺合した検知ユニット本体41にも同方向の力が加わるが、検知ユニット本体41の突起部41eは後部筒状体23の溝部23eに挿入してあるため、軸周方向への力が掛かっても軸筒20に対して検知ユニット本体41は回転することがない。このため、キャップ部材45のみが検知ユニット本体41に対して回転し、検知ユニット本体41との螺合が解けてキャップ部材45が外され、検知ユニット本体41に挿嵌された付属具44が露出して使用可能な状態となる。
図12から図15を用いて、本発明における第二の実施形態のシャープペンシル110についての説明を行う。尚、本発明の第一の実施形態(実施例1)と同様の部分に関しては説明を省略するものとする。
図12はシャープペンシル110の縦断面図であり、芯収容部内に複数の芯(筆記芯LEと予備芯SLEを含む)がある状態を示しており、図13は第二の実施形態における予備芯検知ユニット140の分解図であり、図14は図12において、筆記芯LEが筆記等により消耗して短くなった際に、筆記芯LEと予備芯SLEとが縦列に並んだ状態を示す縦断面図であり、図14は図13の状態からチャック31を前進させた状態を示す縦断面図である。
尚、検知ユニット本体141は、透明なABS樹脂を用いて射出成形で形成してあり、成形後に内部が透視可能に構成している。
前駒1441は前部に細径で形成された弾性部1441aと後端から前方へ延びる後部孔1441bとが形成してある。例として前駒1441は、合成ゴムであるシリコーンゴムで形成してもよい。
消しゴム1422の前部には前段部1442aを形成してあり、前段部1442aを前駒1441の後部孔1442bに圧入固着することで前駒1441と消しゴム1422と
を一体化してある。
図14は、図12の状態から筆記等で筆記芯LEが短くなった際、筆記芯LEと予備芯SLEとが縦列に並んだ状態を示している。この状態で、図15の位置まで筆記芯LEを前方へ繰り出すノック動作を行った場合、操作部となる予備芯検知ユニット140が前進し、予備芯検知ユニット140に押されて芯収容部材34とチャック31と締具32が筆記芯LEを保持したまま前進する。この際、筆記芯LEの後端に当接している予備芯SLEと、予備芯SLEの後端に当接している表示体142は、その自重により筆記芯LEに追従して前進する。そして、締具32の前端が先口21の内段21dに当接すると、締具32がチャック31の頭部31aから外れ、チャック31の頭部31aが締具32から解放されることで頭部31aは互いから離間して筆記芯LEの狭持状態が解除される。これにより、筆記芯LEの前進が止まる。この状態から更にチャック31は前進するが、筆記芯LEは芯保持部材26にはまだ保持されていることから、筆記芯LEの前進は停止する。すると、予備芯SLEと表示体142の前進も止まるが、予備芯検知ユニット140の検知ユニット本体141は前進を続けているため、付属具144(弾発部材)の弾性部1442aの前端が表示体142の弾発部材当接部1422bに接近する。そし付属具144(弾発部材)の前端と弾発部材当接部1422bとが当接すると、付属具144(弾発部材)の弾性部1442aが圧縮(弾性変形)して表示体142と予備芯SLEと筆記芯LEとを前方へ弾発するが、弾性部1422bが収縮することで、チャック31が筆記芯LEを話した後も筆記芯LEは前進することなはない。この際、チャック31がノック操作によりノックストローク分最前進しても、弾性部1422bはまだ収縮が可能であるよう構成しているため、筆記芯LEは締具32がチャック31から離れた後に前進することはないよう構成される。そして、操作部である予備芯検知ユニット40の押圧を解除するとチャック31がチャック付勢部材33の弾発力で後方へ戻り、筆記芯LEの繰り出し操作が終了するため、筆記芯LEと予備芯SLEとが縦列に並んでも、互いの芯に負荷が掛かり芯の破損が発生することや、予備芯SLEに筆記芯LEが押されることで当該筆記芯LEが大きく前方へ繰り出されることを防止することができるものとなった。
20…軸筒、20a…窓部、
21…先口、21a…前端開口部、21b…内孔部、21c…雌螺子部、
21d…内段
22…前軸、22a…前部内周部、22b…係止突起、
23…後部筒状体、23a…クリップ部、23b…筒状本体、23c…係止孔部、
23d…後端開口部、23e…溝部、
24…連結体、24a…外周部、24b…雄螺子部、
25…転写部、25a…透明部、
26…芯保持部材、
30…芯狭持ユニット、
31…チャック、31a…頭部、
32…締具、
33…チャック付勢部材、
34…芯収容部材、34a…拡径部、34b…内方突起、34c…芯収容部、
40…予備芯検知ユニット、
41…検知ユニット本体、41a…前孔、41b…後孔、41c…スリット部、
41d…係止部、41e…突起部、41f…後部雄螺子部、
41g…弾発部材当接部、
42…表示体、42a…前部表示部、42b…後部表示部、
421…前棒部材、421a…前端(当接部)、421b…後部係着部、
422…後板部材、422a…内孔部、422b…係止孔部、
43…弾発部材、
44…付属具、
45…キャップ部材、45a…雌螺子部、
110…シャープペンシル、
141…検知ユニット本体、141a…前孔、141b…後孔、141c…スリット部、
141d…係止部、141e…突起部、141f…後部雄螺子部、
142…表示体、142a…前部表示部、142b…後部表示部、
1421…前棒部材、1421a…前端(当接部)、1421b…後部係着部、
1422…後板部材、1422a…孔部、1422b…弾発部材当接部、
144…付属具、
1441…前駒、1441a…弾性部、1441b…後部孔、
1442…消しゴム、1442a…前段部、
LE…筆記芯、
SLE…予備芯。
Claims (6)
- 筆記芯が突出する先端開口部ならびに当該筆記芯を補充するための後端開口部を有する軸筒と、前記軸筒内に内蔵され内部に複数本の予備芯を収容可能な芯収容部を有する芯収容部材と、前記芯収容部材の前方に位置し前記筆記芯を狭持する狭持部を有するチャックと、前記チャックおよび前記芯収容部材を後方に付勢するチャック付勢部材と、前記芯収容部材の後方に位置し前記軸筒の後端開口部から後方へ突出した操作部と、を備え、前記操作部を操作することにより当該操作部と連動した前記チャックを前進させて前記芯を繰り出すシャープペンシルであって、
前記芯収容部材の後方に、前記芯収容部内の予備芯の有無を検知する予備芯検知ユニットが配設され、
前記予備芯検知ユニットは、検知ユニット本体と当該検知ユニット本体に対して前後動自在に係止された表示体とを備え、
前記表示体には前記芯収容部内の予備芯と当接する当接部が形成され、
前記表示体は、前記芯収容部に収納された最後の前記予備芯が前記芯収容部から前記チャック側へ前進したときに当該予備芯に追従して前進することで、前記軸筒の外方から認識される状態が変化するよう構成され、
前記表示体と前記検知ユニット本体との間に弾発部材が配設され、前記表示体は、前記芯収容部内に複数の前記予備芯が収納され当該予備芯の後端と前記当接部とが当接した状態の位置から当該表示体が前記検知ユニット本体に対して相対的に後方へ移動した時のみ前記弾発部材により前方へ弾発されるよう構成したことを特徴とするシャープペンシル。 - 前記弾発部材は、前記表示体の後部または前記検知ユニット本体の内孔部のどちらか一方に係着されたことを特徴とする請求項1に記載のシャープペンシル。
- 前記弾発部材が前記表示体の後部に係着された場合、前記検知ユニット本体の内孔部に、前記表示体が後退した際に前記弾発部材の後部が当接する弾発部材当接部が形成され、前記弾発部材が前記検知ユニット本体の内孔部に係着された場合、前記表示体の後部に、前記表示体が後退した際に前記弾発部材の前部が当接する弾発部材当接部が形成され、
前記表示体が後退していない状態では、前記弾発部材と前記弾発部材当接部との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項2に記載のシャープペンシル。 - 前記チャックの前方に前記筆記芯を保持する芯保持部材が配設され、前記弾発部材の最大弾発力をY2、前記保持部材により前記芯を保持した際の保持力をXとしたとき、X≧Y2の関係式を満たすようにしたことを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項に記載のシャープペンシル。
- 前記チャックの最大前進長さをCLとし、前記弾発部材の最大収縮長さをDLとしたとき、CL<DLとしたことを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項に記載のシャープペンシル。
- 前記検知ユニット本体に付属具が装着されると共に、前記付属具が前記弾発部材として機能するよう構成したことを特徴とする請求項1ないし5の何れか1項に記載のシャープペンシル。
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