KR102071449B1 - 살균기능을 갖는 다용도 필기구 - Google Patents

살균기능을 갖는 다용도 필기구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 살균기능을 갖는 다용도 필기구에 관한 것으로, 일측에 펜입출구가 구비된 케이싱 내부에 필기용펜, 터치펜 및 살균펜이 구비되고, 상기 필기용펜의 일단, 상기 터치펜의 일단 및 상기 살균펜의 일단의 초기 위치는 상기 펜입출구를 지나면서 상기 케이싱에 평행한 중심축으로부터 이격되되, 상기 필기용펜, 상기 터치펜 및 상기 살균펜 중 선택된 펜의 일단이 상기 펜입출구로 돌출가능하게 구비되는 다용도 필기구에 있어서, 상기 살균펜은, 자외선을 방사하는 발광모듈; 상기 발광모듈이 일단에 구비되는 서포트; 상기 발광모듈에 일단이 결합되는 방열모듈; 및 상기 방열모듈의 타단에 접촉되는 방열부;를 포함하되, 상기 방열부는 상기 케이싱의 타측 구비되어, 터치펜, 필기펜 기능과 더불어 살균기능이 구현되면서도 사용자의 손에 과도한 열이 제공되지 않고, 사용수명이 길어질 수 있는 살균기능이 구현될 수 있다.

Description

살균기능을 갖는 다용도 필기구{A MULTIPURPOSE WRITING INSTRUMENT WITH THE FUNCTION OF A STERILIZATION}
본 발명은 살균기능을 갖는 다용도 필기구에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 복수의 펜심을 구비하는 다용도 필기구에 있어서, 정전식 터치 기능을 수행하는 펜심 및 자외선 살균 기능을 수행하는 펜심을 포함하는 다용도 필기구에 관한 것이다.
스마트폰, 태블릿 PC 등 터치입력기능이 구비된 다양한 모바일 기기들이 널리 보급되어 일상생활 곳곳에 활발히 활용되고 있다. 한편, 이러한 모바일 기기들은 사용자의 손, 얼굴 등에 빈번히 접촉되는 바, 사용자의 분비물이나 각종 오염물질 들이 모바일 기기에 묻게 된다. 그런데, 이러한 모바일 기기를 여러 사람이 접촉하게 될 경우 병균 등이 모바일 기기에 의하여 전파될 수 있는 바, 모바일 기기를 쉽고 간편하게 살균할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.
다른 한편으로, 모바일 기기들의 터치입력기능 활용도를 높이기 위하여 각종 터치펜들이 출시되고 있는데, 본 발명의 발명자에 의해 발명된 터치펜 기능을 갖는 다용도 필기구(특허문헌1)와 같이, 필기용 펜과 터치용 펜이 케이싱 내에 함께 구비되는 제품도 제안된 바 있다.
KR 10-1665730
본 발명의 일 목적은 살균기능을 갖는 다용도 필기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적은, 터치펜 기능, 필기 기능 및 자외선 방식의 살균기능을 가지면서도 사용자의 손에 과도한 열이 제공되지 않게 하는 다용도 필기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 살균기능을 갖는 다용도 필기구는, 일측에 펜입출구가 구비된 케이싱 내부에 필기용펜, 터치펜 및 살균펜이 구비되고, 상기 필기용펜의 일단, 상기 터치펜의 일단 및 상기 살균펜의 일단의 초기 위치는 상기 펜입출구를 지나면서 상기 케이싱에 평행한 중심축으로부터 이격되되, 상기 필기용펜, 상기 터치펜 및 상기 살균펜 중 선택된 펜의 일단이 상기 펜입출구로 돌출가능하게 구비되는 다용도 필기구에 있어서, 상기 살균펜은, 자외선을 방사하는 발광모듈; 상기 발광모듈이 일단에 구비되는 서포트; 상기 발광모듈에 일단이 결합되는 방열모듈; 및 상기 방열모듈의 타단에 접촉되는 방열부;를 포함하되, 상기 방열부는 상기 케이싱의 타측에 구비될 수 있다.
이때, 상기 방열모듈은 히트파이프를 포함하고, 상기 방열모듈의 일단은 상기 발광모듈에 회동가능하게 결합되며, 상기 방열모듈의 타단은 상기 방열부에 회동가능하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 방열모듈은 회동 가능하게 상호 결합되는 복수의 히트파이프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방열부는 상기 방열모듈의 타단에 결합되는 제1 방열부 및 상기 제1 방열부에 접촉되는 제2 방열부를 포함하되, 상기 제1 방열부는 상기 방열모듈과 함께 이동될 때 상기 제2 방열부와의 접촉을 유지한 상태로 슬라이딩될 수 있다.
본 발명에 의하면, 터치펜, 필기펜 기능과 더불어 살균기능이 구현되면서도 사용자의 손에 과도한 열이 제공되지 않고, 사용수명이 길어질 수 있는 살균기능을 갖는 다용도 필기구가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다용도 필기구를 개략적으로 예시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다용도 필기구를 설명하기 위한 수직단면도로써, 도 2(a)는 살균펜이 초기 위치에 있는 상태, 도 2(b)는 살균펜이 돌출된 상태를 각각 개략적으로 예시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다용도 필기구를 설명하기 위한 수평단면도로써, 도 3(a)는 살균펜이 초기 위치에 있는 상태, 도 3(b)는 살균펜이 돌출된 상태를 각각 개략적으로 예시한 도면이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다용도 필기구를 설명하기 위한 수평단면도이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다용도 필기구를 설명하기 위한 개략적인 사시도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다용도 필기구를 설명하기 위한 개략적인 사시단면도이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다용도 필기구를 설명하기 위한 개략적인 분해사시도이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다용도 필기구를 설명하기 위한 개략적인 도면이고,
도 9는 종래기술에 따른 다용도 볼펜을 개략적으로 예시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 단계는 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 각 구성들의 세부 크기, 형태, 두께, 곡률 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장되거나 도식화된 것으로서, 허용 오차 등에 의해 그 형태가 변형될 수 있다.
도 9에는 종래의 다용도 볼펜이 개략적으로 예시되어 있다. 도 9를 참조하면, 필기구의 케이싱(casing; 21)에는 복수의 심(22a, 22b)이 수납되어 있는데, 각 심(22a,22b)은 케이싱(21)에 고정된 지지블록(26)을 관통하여 연장되며, 그 후단에 각각 누름편(23a, 23b)이 결합되어 지지링과의 사이에 설치된 스프링(24)에 의해 도면의 상측으로 탄성 바이어스(bias)되고 있다.
각 심(22a, 22b)의 누름편(23a, 23b)의 내측에는 서로 대향되도록 각각 제1 및 제2 돌기(25a, 25b)가 형성되어 있는데, 예를들어 도면 우측의 누름편(23b)을 누르면 이 누름편(23b)에 결합된 우측 심(22b)이 필기 가능하도록 케이싱(21)의 선단으로 돌출하고 우측 누름편(23b)의 제1 돌기(25a)가 눌리지 않은 좌측 누름편(23a)의 제2 돌기(25b) 하측에 걸려 이 상태를 유지하게 된다. 이와같이 하여 우측 심(22b)에 의한 필기를 수행하다가 도면의 좌측심(22a)을 사용하고자 하는 경우에는 좌측의 누름편(23a)을 눌러주면 좌측 누름편(23a)의 제2 돌기(25b)가 우측 누름편(23b)의 제1 돌기(25a)의 걸림상태를 해제하며 하강하고, 우측 누름편(23b)은 스프링(24)의 탄성력에 의해 상승하여 좌우측심(22a, 22b)이 서로 교체된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다용도 필기구를 개략적으로 예시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다용도 필기구를 설명하기 위한 수직단면도로써, 도 2(a)는 살균펜이 초기위치에 있는 상태, 도 2(b)는 살균펜이 돌출된 상태를 각각 개략적으로 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다용도 필기구를 설명하기 위한 수평단면도로써, 도 3(a)는 살균펜이 초기위치에 있는 상태, 도 3(b)는 살균펜이 돌출된 상태를 각각 개략적으로 예시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다용도 필기구를 설명하기 위한 수평단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 다용도 필기구(1000)는 필기용펜(120)과 살균펜(200)이 케이싱(110) 내부에 구비될 수 있다. 일실시예에서, 케이싱(110) 내부에는 터치펜(130)이 더 구비될 수 있다. 일실시예에서, 필기용펜(120)과 살균펜(200) 중 선택된 하나가 케이싱(110)의 펜입출구(111) 방향으로 이동되어 본연의 기능이 수행되도록 할 수 있다. 예컨대, 도 1에서 조작레버(140)를 좌측 방향으로 이동시키면 터치펜(130)의 단부가 펜입출구(111) 방향으로 이동되면서 케이싱(110) 외부로 돌출될 수 있다. 이에 따라, 외부로 도출된 터치펜(130)을 활용하여 스마트폰 등에 터치 입력을 수행할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 필기용펜(120) 및 살균펜(200)에도 조작레버가 구비되어 터치펜(130)의 경우와 유사한 방식으로 조작될 수 있다.
일실시예에서, 필기용펜(120)의 일단, 터치펜(130)의 일단 및 살균펜(200)의 일단의 초기 위치는 펜입출구(111)를 지나면서 케이싱(110)에 평행한 중심축(L1)으로부터 이격되어 위치될 수 있다. 그리고, 필기용펜(120), 터치펜(130) 및 상기 살균펜(200) 중 선택된 펜의 일단이 상기 펜입출구(111)로 돌출가능하게 구비될 수 있다.
일실시예에서, 살균펜(200)은, 발광모듈(210), 서포트(220), 방열모듈 및 방열부(240)를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 서포트는 발광모듈(210)을 지지하는 기능을 수행하고, 발광모듈(210)은 자외선을 방사하는 기능을 수행할 수 있다. 일실시예에서, 발광모듈(210)은 LED 등으로 이루어져 자외선을 방사하는 발광소자(211)를 포함할 수 있다. 이때, 발광모듈(210)이 방사하는 자외선은 살균력이 좋은 190 내지 290 nm의 파장을 가지는 자외선인 것이 바람직하다. 한편, 발광소자(211)가 자외선을 발생시키는 과정에서 열이 발생될 수 있으며, 이러한 열을 이 신속하게 방열되지 않을 경우 발광소자(211)의 수명이 급격히 저하되는 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 발광모듈(210)이 발광소자(211)를 포함할 경우 충분한 방열성능을 확보할 수 있는 수단이 필요한 것이며, 이를 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 다용도 필기구(1000)는 방열모듈을 포함한다.
일실시예에서, 필기 중이거나, 터치입력 중이거나, 살균중인 경우에 사용자가 다용도 필기구(1000)를 파지하는 부분을 제외한 영역에 방열부(240)가 구비되고, 방열모듈은 발광모듈(210)의 열을 방열부(240)로 신속하게 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
일실시예에서, 케이싱(110)의 일측에는 펜입출구(111)가 구비되고, 케이싱(110)의 타측에 방열부가 구비될 수 있다. 일반적으로, 발광모듈(210)은 초기 위치 및 사용중 위치가 펜입출구(111) 부근에 형성된다. 그리고, 통상적인 필기과정에서는 펜입출구(111)에 가까운 곳에 사용자의 엄지, 검지 및 중지가 접촉되며, 케이싱(110)에서 펜입출구(111)의 반대편, 즉 케이싱(110)의 타측은 사용자의 접촉 빈도가 가장 낮은 영역이 될 수 있다. 따라서, 케이싱(110)의 타측에 방열부(240)를 구현함에 따라, 방열과정에서 뜨거워지는 영역에 사용자의 피부가 접촉될 위험성이 감소될 수 있다.
일실시예에서, 방열모듈은 열전도도가 높은 금속재료를 포함할 수 있다. 일실시예에서, 방열모듈은 히트파이프(Heat Pipe)(231)를 포함할 수 있다.
케이싱(110) 내부의 좁은 영역에 필기용펜(120), 터치펜(130), 살균펜(200)이 모두 구비되어야 하므로, 살균펜(200)을 이루는 서포트(220)의 면적 내지 직경을 증가시키는 데에는 한계가 있다. 따라서, 방열모듈은 제한된 직경 내지 면적을 가지면서도 상대적으로 먼 거리(예를 들면 케이싱(110)의 일측부터 타측까지의 거리)로 발광모듈의 열을 신속하게 전달할 수 있어야 한다.
한편, 히트파이프는 밀폐된 관 내부에 소정의 진공도를 형성한 상태에서 소정의 유체가 주입되어 구현되며, 좁은 직경에도 불구하고 매우 먼 거리까지 신속하게 열을 전달할 수 있는 특성을 가진다. 다만, 진공도의 유지, 유체 이동의 공간 확보 등이 필요하므로 유연성이 큰 재질로 히트파이프를 구현하기는 어렵다. 그런데, 필기용펜(120), 터치펜(130), 살균펜(200)은 동일한 펜입출구(111)를 공유하는 바, 전술한 중심축(L1)을 기준으로 발광모듈의 초기 위치와 사용중 위치는 달라질 수밖에 없고, 이 과정에서 서포트(220)가 휘어지거나 서포트(220)가 접철될 수밖에 없다. 따라서, 서포트(220)가 휘어지거나 접철되더라도 히트파이프(231)가 휘어지지지 않도록 히트파이프(231)와 발광모듈(210)의 결합부위는 회동 가능하게 이루어지는 것이 바람직하다.
다른 한편으로, 히트파이프(231)의 타단 역시 방열부(240)와 회동가능하게 결합될 수 있다. 도 2a 내지 도 3b를 참조하면, 발광소자(211)에 연결되는 제1 링커(212)에 히트파이프(231)의 일단이 회동가능하게 결합되고, 히트파이프(231)의 타단은 제2 링커(243)에 회동가능하게 결합되며, 제2 링커(243)는 제1 방열부(241)에 연결되고, 제1 방열부(241)의 표면 중 적어도 일부는 제2 방열부(242)에 접촉되도록 할 수 있다. 즉, 도 2a에 예시된 바와 같이 살균펜(200)이 초기 위치에 머무르다가, 살균동작을 위하여 발광소자(211)가 펜입출구(111) 방향으로 이동되는 과정에서 제1 방열부(241)가 이동되지만, 그럼에도 불구하고 제1 방열부(241)와 제2 방열부(242)의 접촉이 유지될 수 있다. 또한, 도 3a, 도 3b에서 보이는 바와 같이, 발광소자(211)가 중심축(L1)에 위치됨에 따라 서포트(220)는 휘어지지만 히트파이프(231)는 휘어지지 않으면서도 발광모듈(210)과 방열부(240) 사이에서 열을 이동시키는 기능이 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 다용도 필기구(1000)의 방열모듈은 서로 회동가능하게 구비되는 복수의 히트파이프를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 제1 히트파이프(231-1)의 타측이 제2 히트파이프(232)의 일측에 회동가능하게 결합됨으로써 회동연결부(233)가 구현될 수 있다.
일실시예에서, 도 1 내지 도 4 등에 도시되지는 않았지만, 펜들을 초기 위치로 탄성 바이어스하는 스프링 등의 탄성수단과, 이 탄성수단을 지지하는 각종 걸림턱이나 지지구 등이 더 구비될 수 있다.
일실시예에서, 발광모듈(210)에 전원을 공급하는 전원모듈이 구비될 수 있다. 이 전원모듈은 배터리(150)를 포함할 수 있으며, 배터리(150)는 교체 가능한 코인형 배터리 등으로 구현되거나, 충방전이 가능한 2차전지 등으로 구현될 수 있다. 이때, 배터리(150)가 2차전지로 구현되는 경우, 배터리(150)에 전원을 공급할 수 있는 충전단자(미도시됨) 및 선로(미도시됨)가 구비될 수 있다. 또한, 발광모듈(210)의 자외선 방사여부를 선택할 수 있는 스위치(미도시됨)가 더 구비될 수 있다. 일실시예에서, 살균펜(200)이 펜입출구(111) 방향으로 이동하면서 케이싱(110)에 가압되면 발광소자(211)에 전원이 인가되도록 하여 스위칭 기능이 구현되도록 할 수도 있다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다용도 필기구(2000)를 설명하기 위한 도면이다. 도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에서는 하부 케이싱(115)과 상부 케이싱(117)이 포함되되, 상부 케이싱(117)의 회전에 의하여 필기용펜(120), 터치펜(130), 살균펜(200) 중 어느 하나가 초기 위치에서 벗어나 사용준비상태가 될 수 있다. 도 1 내지 도 4를 참조하여 전술한 실시예는 조작레버(140)의 직선운동에 의하여 펜이 선택되고 이동된 반면, 본 실시예에서는 상부 케이싱(117)의 회전에 의해서 펜이 선택되고 이동될 수 있다는 점이 이해될 수 있을 것이다.
일실시예에서, 도 5 내지 도 8에 도시되지는 않았지만, 발광소자(211-1)에 전원을 제공하는 배터리가 소정의 위치에 구비될 수 있다. 또한, 상부 케이싱(117)의 회전에 의하여 살균펜(200)이 전진하면서 발광소자(211-1)가 펜입출구(111)로 돌출되면 발광소자(211-1)가 빛을 발생시키도록 할 수 있다. 다른 실시예에서, 발광소자(211-1)가 빛을 발생시키도록 하는 별도의 스위치(미도시됨)가 구비될 수도 있다.
한편, 도 5 내지 도 8에 예시된 실시예에서, 발광소자(211-1)에 상대적으로 긴 전도부(234)가 구비되고, 이 전도부(234)의 타단에 히트파이프(231-2)가 회동 가능하게 결합될 수 있다. 일실시예에서, 본 실시예에서는 살균펜(200)의 이동과정에서 히트파이프(231-2)의 각도 변화가 발생되지 않을 수 있다. 그리고, 히트파이프(231-2)의 일단부터 발광소자(211-1) 사이를 연결하는 서포트(220-1)가 휘어지면서 발광소자(211-1)가 펜입출구(111) 로 이동될 수 있는데, 이 과정에서 전도부(234)가 히트파이프(231-2)에 회동 가능하게 결합되므로 히트파이프(231-2)가 휘어지지 않으면서도 작동 가능하다. 일실시예에서, 히트파이프(231-2)가 구비된 영역에 별도의 서포트가 구비되지 않고 히트파이프(231-2)가 지지 기능도 수행하도록 할 수도 있다. 도시되지는 않았지만, 일실시예에서, 히트파이프(231-2)의 타단은 제3 방열부(242-1)에 직접 또는 간접적으로 연결되어 방열소자의 열을 제3 방열부(242-1)로 전달할 수 있다.
1000, 2000 : 다용도 필기구
110 : 케이싱
111 : 펜입출구
115 : 하부 케이싱
117 : 상부 케이싱
120 : 필기용펜
130 : 터치펜
140 : 조작레버
150 : 배터리
200 : 살균펜
210 : 발광모듈
211 : 발광소자
212 : 제1 링커
220 : 서포트
231 : 히트파이프
233 : 회동 연결부
234 : 전도부
240 : 방열부
241 : 제1 방열부
242 : 제2 방열부
243 : 제2 링커

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 일측에 펜입출구가 구비된 케이싱 내부에 필기용펜, 터치펜 및 살균펜이 구비되고, 상기 필기용펜의 일단, 상기 터치펜의 일단 및 상기 살균펜의 일단의 초기 위치는 상기 펜입출구를 지나면서 상기 케이싱에 평행한 중심축으로부터 이격되되, 상기 필기용펜, 상기 터치펜 및 상기 살균펜 중 선택된 펜의 일단이 상기 펜입출구로 돌출가능하게 구비되는 다용도 필기구에 있어서,
    상기 살균펜은,
    자외선을 방사하는 발광모듈;
    상기 발광모듈이 일단에 구비되는 서포트;
    상기 발광모듈에 일단이 결합되는 방열모듈; 및
    상기 방열모듈의 타단에 접촉되고 상기 케이싱의 타측에 구비되는 방열부;
    를 포함하되,
    상기 방열모듈은 히트파이프를 포함하고, 상기 방열모듈의 일단은 상기 발광모듈에 회동가능하게 결합되며, 상기 방열모듈의 타단은 상기 방열부에 회동가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 다용도 필기구.
  3. 일측에 펜입출구가 구비된 케이싱 내부에 필기용펜, 터치펜 및 살균펜이 구비되고, 상기 필기용펜의 일단, 상기 터치펜의 일단 및 상기 살균펜의 일단의 초기 위치는 상기 펜입출구를 지나면서 상기 케이싱에 평행한 중심축으로부터 이격되되, 상기 필기용펜, 상기 터치펜 및 상기 살균펜 중 선택된 펜의 일단이 상기 펜입출구로 돌출가능하게 구비되는 다용도 필기구에 있어서,
    상기 살균펜은,
    자외선을 방사하는 발광모듈;
    상기 발광모듈이 일단에 구비되는 서포트;
    상기 발광모듈에 일단이 결합되는 방열모듈; 및
    상기 방열모듈의 타단에 접촉되고 상기 케이싱의 타측에 구비되는 방열부;
    를 포함하되,
    상기 방열모듈은 회동 가능하게 상호 결합되는 복수의 히트파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 다용도 필기구.

  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 방열부는 상기 방열모듈의 타단에 결합되는 제1 방열부 및 상기 제1 방열부에 접촉되는 제2 방열부를 포함하되, 상기 제1 방열부는 상기 방열모듈과 함께 이동될 때 상기 제2 방열부와의 접촉을 유지한 상태로 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 다용도 필기구.

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