JP2022009681A - 筆記具取付部品 - Google Patents
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Abstract
Description
下記特許文献1には、ゴム状弾性を有する弾性部を、軸筒の後部にネジ嵌合により着脱自在な頭冠に取り付けた多芯筆記具が開示されている。
また、下記特許文献2には、軸筒の後端に孔を設けて、そこにイヤフォンジャックアクセサリーを取り付け可能とした多芯筆記具が開示されている。
前記筆記具50の後端に接する先端面21と、
前記先端面21から前記筆記具50の先端方向へ突設されるとともに、前記複数のスライド窓53の各々に対応する複数の係合爪30と、を備え、
前記各係合爪30は、前記先端方向へ延伸する延伸片31と、該延伸片31の先端において筆記具50の中心軸方向へ折れ曲がった係止片32とを備えるとともに、該係止片32は前記スライド窓53の後端に係止するものであることを特徴とする。
「スライド窓53」とは、筆記具50内に収容されている軸筒51のノック動作のためのスライドボタン55等が前後にスライドする空間として設けられた開口部である。本発明に係る筆記具取付部品10は、筆記具50後端に取り付けられる際、このスライド窓53の後端に係止することとなっている。具体的には、筆記具取付部品10の先端面21から突設される係合爪30のうち延伸片31が、筆記具50後端縁から筆記具50先端方向へ延伸する。そしてその延伸片31の先端は中心軸方向に折れ曲がり係止片32となっており、これがスライド窓53の後端に係止する。この係止片32による係止は、各スライド窓53の少なくとも一部について行われる。
以上により、筆記具50のスライド窓53に対応する複数の係合爪30を備えることで、筆記具取付部品10は若干の弾性変形をもって容易に筆記具50に取り付けることができる。
また、本発明に係る筆記具取付部品10を後端に取り付けた筆記具50そのものを製品とすることもできる。そして、筆記具取付部品10は、摩耗や破損等の必要に応じ、また、使用者の所望により、交換することが可能である。
(1)第1の実施の形態
(1-1)筆記具50
図1は、第1の実施の形態に係る筆記具取付部品10を装着した筆記具50を示したものである。筆記具50は、軸筒51内に3本の筆記体56としてのボールペンリフィル60を収容したいわゆる多機能筆記具である。各筆記体56の後端にはノック棒54が接続されている。このノック棒54の一部が外方に突出した突起として形成され、これをスライドボタン55と称する。一方、軸筒51には、各筆記体56に対応したスライド窓53が長手方向に沿って設けられている。各スライドボタン55は対応するスライド窓53から外方へ突出し、該スライド窓53に沿って前後方向へ摺動する。図1(A)では全てのスライドボタン55が各スライド窓53の後端に位置している。この状態では、軸筒51の先端からはいずれの筆記体56も突出せずに、軸筒51の内部へ収納されている。この状態から、いずれかのスライドボタン55を先端方向へ摺動させ、該スライドボタン55が対応するスライド窓53の先端に達すると、図1(B)に示すように対応する筆記体56が軸筒51の先端から突出する。なお、筆記具50の後端には筆記具取付部品10が装着されているが、この装着方法については後述する。
筆記具取付部品10は、図2~4に示すような構造を有する。すなわち、略円柱状の基部20の後端側に、略円筒状の被覆部40が装着されている(図2(A)、(C)、(D)、図3(A)及び図4参照)。また、基部20の先端面21は、筆記具50の後端面に合わせた凹曲面に形成されており(図4)、そこからステンレス製で断面L字状の係合爪30が先端方向へ突設されている(図3(A)及び図4参照)。係合爪30は、長手方向に沿って延伸している延伸片31と、この延伸片31の先端から中心軸方向へ直角に折れ曲がっている係止片32とから成る(図2(C)、(D)、図3(A)及び図4参照)。係合爪30は、図1に示すスライド窓53に対応する位置に設けられている。さらに、基部20には略円柱状の機能部15が装着されている。被覆部40はこの機能部15をも被覆している(図4参照)。本実施の形態ではこの機能部15は消しゴムである。
被覆部40を基部20へ装着する際には、縮径部22の後端側から被覆部40を被せ、内方係止突条43が外方係止突条23を弾性変形により乗り越えるようにして先端方向へ押圧すると、図4に示すような装着状態となる。内部の機能部15を使用する際には、被覆部40を把持して後方へ引っ張ると、内方係止突条43が再び弾性変形により外方係止突条23を乗り越え、被覆部40が基部20から離れることとなる。
(2-1)筆記具50
図11は、第2の実施の形態に係る筆記具取付部品10を装着した筆記具50を示したものである。本実施の形態も前記第1の実施の形態と同様、いわゆる多機能筆記具であるが、前記第1の実施の形態とは、軸筒51内には3本の筆記体56及び2本の消去体57の計5本のリフィル(図11(C)及び図12参照)が収容される点が異なっている。また、軸筒51後端の筆記具取付部品10の係合爪30の固定手段の構造も異なっている。これらについては後述する。
図11(C)の断面図に示すように、後軸51Aの内部には、5本のリフィルがそれぞれ貫通するガイド部材58が装着されている。このガイド部材58は、5本のリフィルがそれぞれ長手方向に貫通する5つのガイド孔58A(図中では1つのみ視認される)を備えている。
ボールペンリフィル60は、先端に筆記ボール60Aを抱持するホルダー60Bと、インクを収容するインク収容管60Cと、これらホルダー60B及びインク収容管60Cを連結する継手60Dとを有する。
本実施の形態において、インク収容管60Cに収容されるインクは、いわゆる非熱変色性インクであり、色材と溶剤と水と増粘剤と0.01重量%以上0.5重量%以下の結晶セルロースとを配合するとともに、前記結晶セルロースの積算体積50%の粒子径が0.3μm以上7μm以下であり、最大粒子径が60μm以下である。
「結晶セルロース」とは、一般的に食品添加物等として使用されるものであり、繊維性植物からパルプとして得たα-セルロースを、鉱酸で部分的に解重合し、セルロース結晶領域を取り出して精製したものをいう。なお、セルロース結晶領域とは、セルロース分子領域が緻密かつ規則的に存在する部分を示す。
この結晶セルロースの配合比としては、上述の通り、0.01重量%以上0.5重量%以下が最適である。ここで、この配合比が0.01重量%未満であれば、結晶セルロースに期待される直流現象の防止効果は得られない。一方、この配合比が0.5重量%を上回ると直流現象の防止効果は得られるものの、描線のカスレが見られるとともに経時安定性も悪化するようになりインクとしては好ましくない。
増粘剤は、インク中での結晶セルロースの沈降を防止してインクの性能を悪化させないために必須なものである。この増粘剤としては様々なものが使用できるが、特に、アルカリ膨潤型エマルションや、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体といった、比較的弱い剪断減粘性を付与するものであれば、結晶セルロースの沈降を防ぎ、かつ凝集しづらいため、長期的に安定に存在させることができる。
本実施の形態では、このアルカリ膨潤型エマルションの中でも、アルカリ膨潤会合型エマルションがさらに望ましい。ここでこの「アルカリ膨潤会合型エマルション」とは、ポリマーが膨潤した際に、分子中の疎水性の部分が他分子のその部分と会合し、分子間が緩やかな結合を形成することで、増粘性を発揮させるものをいう。
本発明のアルカリ膨潤会合型エマルションは、カルボキシル基及び疎水基を有するポリマーからなる。疎水基としては、たとえば鎖状又は環状の炭化水素基、芳香族炭化水素基、ハロゲン化アルキル基、オルガノシリコン基(-SiR3)、フッ化炭素基(-CnF2n+1)等を挙げることができる。具体的なポリマーとしては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸共重合体、ポリメタクリル酸共重合体などが挙げられる。
さらに、本実施の形態においては、結晶セルロースの積算体積50%の粒子径が0.3μm以上7μm以下であり、最大粒子径が60μm以下である。
本実施の形態でいう「積算体積50%の粒子径」とは、粒子全体の体積に対して積算体積が50%になるときの粒子の球形換算直径のことをいう。この粒子径が0.3μm未満だと、直流防止性能が劣ることになる。一方、この粒子径が7μmを上回ると、筆記性に悪影響が出てくる。また、ここでいう「最大粒子径」とは積算体積99%になるときの粒子の球形換算直径のことをいう。最大粒子径が60μmを超えるとやはり筆記性に悪影響が出る。
また、その他の添加剤として、顔料の分散剤、pH調整剤、防腐剤、防錆剤及び潤滑剤のいずれか若しくはいくつか又は全部を本発明に係るインク組成物に添加してもよい。
顔料の分散剤としては、たとえば、スチレンマレイン酸のアンモニウム塩及びスチレンアクリル酸のアンモニウム塩などの水溶性高分子等が挙げられる。
pH調整剤としては、たとえば、アンモニア、尿素、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、トリポリリン酸ナトリウム及び炭酸ナトリウム等のアルカリ金属塩並びに水酸化ナトリウム等のアルカリ金属の水酸化物等が挙げられる。
潤滑剤としては、たとえば、リン酸エステル類、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリアルキレングリコール誘導体、脂肪酸アルカリ塩、ノニオン系界面活性剤及びジメチレンポリシロキサンのポリエチレングリコール付加物等のポリエーテル変性シリコーン等が挙げられる。
本実施の形態において、ボールペンリフィル60にて筆記された描線を上から被覆して消去するための被覆消去材65は、機能部15として筆記具取付部品10に装着されている(図11(C)参照)。この被覆消去材65は、ワックスと、体質材と、隠蔽性顔料とを含むとともに、さらに、C:12~30の二塩基酸又はその誘導体と、粘着性付与剤と、基材としての融点60~90℃であるエチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸共重合体及びエチレンアクリル酸エチル共重合体のいずれか/又はこれらのうちの2以上の混合物20~80重量%とを含む。
本実施の形態における「ワックス」とは、被覆消去材65の構成成分のうち一般的にワックスとして分類されるものをいう。被覆消去材65の成分としてのワックスは、非使用時には形状保持に寄与するが、力が加えられると速やかに崩壊して筆記時の潤滑性を付与するものである。また、後述の粘着性付与材と相溶して筆記面への定着性を付与する。このワックスとしては、融点45~100℃程度で溶融温度が低いものが望ましい。具体的には、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ウルシロウ、ミツロウ、モクロウ、モンタンワックス、硬化ヒマシ油、パーム硬化油等が本発明におけるワックスとして使用可能である。また、その配合量は全体の50重量%以下が望ましい。
本実施の形態における「隠蔽性顔料」とは、この被覆消去材65により得られた塗膜が、下地を隠蔽することに寄与する成分である。具体的には、隠蔽性白色顔料あるいは隠蔽性黒色顔料が使用可能である。隠蔽性白色顔料としては、無機顔料である二酸化チタンが本発明として最も好適である。また、その配合量は全体の10~50重量%が望ましい。この他の隠蔽性白色顔料としては、酸化亜鉛、白色樹脂粒子等が挙げられるが、隠蔽力等の観点から、二酸化チタンが最も好ましい。隠蔽性黒色顔料としては、具体的には、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒が使用可能である。
本発明における「エチレン酢酸ビニル共重合体」、「エチレンアクリル酸共重合体」、「エチレンアクリル酸エチル共重合体」とは、本実施の形態の被覆消去材65の基材をなすものである。非使用時には基材として被覆消去材65に柔軟性を与え形状保持に寄与する。また、筆記時には筆記面との摩擦熱により塗膜状に摩耗し筆記面に固着することにより、隠蔽性に寄与することとなる。また、この成分は、被膜をこの被覆消去材65自身で擦過することで細かく破砕されて除去されてしまう、いわゆる「自己消去性」の発揮にも寄与するものである。これらの性質を発揮すべく、このエチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体の融点は60~90℃のものが使用される。
なお、前記エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体のJIS K7210:1999で定めるメルトフローレートは、400~800g/10minであることが望ましい。
さらに、前記粘着性付与剤は、テルペン樹脂、テルペン樹脂変性物、マレイン酸樹脂誘導体、クマロン・インデン樹脂、クマロン・インデン樹脂誘導体、スチレン系樹脂、イソプレン系樹脂、松脂、ロジンエステル及び石油樹脂から成る群から選ばれる1つ又は2以上の混合物であることが望ましい。
なお、その他の成分として、たとえば潤滑性付与を目的として融点45℃以下のオイルも少量、具体的には5重量%未満であれば使用可能である。このようなオイルとしては、ホホバ油、流動パラフィン、スクワラン、スクワレン、流動パラフィン等が挙げられる。
シャープペンシルリフィル61は、シャープペンシル芯61Cを収容する芯収容管61Aと、その先端に装着されシャープペンシル芯61Cの繰り出しに関与する機構部61Bとを備える(図11(C)参照)。
本実施の形態において、シャープペンシル芯61Cは、黒鉛粒子のa-b面の面積が8μm2を超え、500μm2未満であって、該黒鉛粒子のa-b面に、下記A群から選ばれる黒色粒子を含むカーボンナノ粒子が接着している黒色粒子を含有する。
A群:カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノダイヤ、黒鉛化カーボンブラック
図13は、本実施の形態のシャープペンシル芯61Cに用いる黒色粒子を示す概略図面であり、(A)は概略側面図、(B)は概略平面図であり、図示符号Aが黒色粒子、Bが黒鉛粒子、Cがカーボンナノ粒子である。なお、図中では、明確化の点から区別化しているが、接着焼成後は実際上区別化は困難となるものである。
用いる黒鉛粒子としては、たとえば、燐片状黒鉛、鱗状(塊状)黒鉛、土状黒鉛、球状化黒鉛、薄片化黒鉛、人造黒鉛、キッシュ黒鉛、膨張黒鉛、膨張化黒鉛などの黒鉛粒子を挙げることができる。
これらの黒鉛粒子のa-b面の面積が8μm2以下であると、シャープペンシル芯61Cの強度、滑らかさが低下する結果となり、一方、500μm2以上であると、やはりシャープペンシル芯61Cの強度が低下し、摩耗も増えすぎる結果となり、好ましくない。
また、黒鉛粒子のアスペクト比は、書き味と強度をさらに向上させる点、成形性の点から、好ましくは、2以上、220以下であるもの、さらに好ましくは、5以上100以下であるものが望ましい。
用いる上記A群から選ばれる黒色粒子を含むカーボンナノ粒子は、更なる強度及び濃度の向上の点、黒鉛粒子の接着の点から、好ましくは、その平均一次粒子径が5nm以上、200nm以下である黒色粒子を含むもの、さらに好ましくは、5nm以上、50nm以下である黒色粒子を含むものが望ましい。
本発明において、「平均一次粒子径」は、走査電子顕微鏡(SEM)画像を株式会社マウンテック製ソフトMac-View ver.4で測定した値を意味するものであり、以下において、たとえば、平均一次粒子径が5nmの場合、D50=5nmとして表示する。
用いるカーボンナノファイバーとしては、チューブ径の外径で示されることが多く、ナノファイバーであれば50~200nmとなるものが挙げられ、カーボンナノチューブとしては、5nm~50nmとなるものが挙げられ、フラーレンとしては、C60,C70などを用いることができ、この場合一次粒径は0.7~10nm程度と非常に小さく、凝集力が大きいため通常30~70μmとなるものが挙げられ、ナノダイヤとしては、クラスターダイヤ、多結晶ダイヤ、単結晶ダイヤのいずれも用いることが可能で、粒径は10nm~200nmとなるものが挙げられる。
また、黒鉛化カーボンブラックとしては、東海カーボン社製トーカブラック、誘導場燃焼黒鉛化カーボンブラックなどが挙げられ、又はネス法等によって得られるカーボンブラックを黒鉛粒子のa-b面に接着した後、黒色粒子の製造(焼成)の際や、シャープペンシル芯61Cの製造(焼成)の際に、当該カーボンブラックを黒鉛化(黒鉛化カーボンブラック)としてもよいものである。なお、カーボンナノ粒子が黒鉛化していないと、強度が出ないわりに摩耗せず、カーボンナノ粒子が大きすぎると黒鉛の配向を阻害し、強度が下がるわりに、黒鉛との密着性が低下し、濃度が上がらないものとなる。黒鉛化せしめる温度として、1,400~3,000℃程度で黒鉛化せしめることができる。
好ましくは、カーボンナノ粒子と黒鉛粒子の配合比は、強度及び書き味をさらに向上させる点から、1:1~1:100の範囲内、さらに好ましくは、1:1~1:50の範囲内であることが望ましい。
製法1:黒鉛表面にフェノール樹脂、フラン樹脂などの熱硬化性樹脂を上記手段により塗って、上記A群のカーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノダイヤ、黒鉛化カーボンブラックなどのカーボンナノ粒子を黒鉛表面に接着させ、窒素ガス雰囲気中などで焼成する。
製法2:黒鉛表面に塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニルポリ塩化ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂を上記手段により塗って、上記A群のカーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノダイヤ、黒鉛化カーボンブラックなどのカーボンナノ粒子を黒鉛表面に接着させ、窒素ガス雰囲気中などで焼成する。
製法4:黒鉛表面にフェノール樹脂、フラン樹脂などの熱硬化性樹脂を上記手段により塗って、カーボンブラックを黒鉛表面に接着させ、窒素ガス雰囲気中などで焼成する。
なお、焼成雰囲気下としては、上記窒素ガス雰囲気下の他、アルゴン(Ar)やヘリウム(He)、及び真空などの非酸化性雰囲気下で行うことができる。また、焼成温度・時間は、用いる接着手段等により変動するが、800~1,700℃であり、30~720分間が好ましい。
この黒鉛粒子の含有量が1質量%未満であると、効果が小さく、50質量%を超えると、強度、書き味が著しく劣る。
B群:ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルポリ塩化ビニル共重合体、ピッチ、ビニルアルコール系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂
C群:フラン系樹脂、フェノール系樹脂、セルロース系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、イミド系樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ユリア・メラニン樹脂、エポキシ樹脂
また、焼成温度が1,000℃未満であると、強度が弱く、材料としても安定しない。一方、2,200℃を越える温度であると、黒鉛化が急激に進行し、強度がやはり弱くなり、好ましくない。
消しゴムリフィル63の形状は、図14に示すように、筒部63B、接続部63C、ストッパ63D及び消しゴム63Aが組み合わされてなるものである。より具体的には、正面(図14(B))及び背面(図14(E))にそれぞれ複数個かつ同数のストッパ孔63Eを備えた細長円筒形状の筒部63Bの後端に、外径がほぼ同じ接続部63Cが装着されている。接続部63Cの後端には、ノック棒54の先端が挿入されて接続される接続孔63Iが設けられている(図14(D)、(G))。また、筒部63Bの内部には、円筒形状の消しゴム63Aが挿入され(図14(D))、その先端が筒部63Bの先端から突出している(図14(A)~(E))。また、筒部63Bの外側面から、各ストッパ孔63Eのいずれかに一部が挿入された状態で(図14(D))、ストッパ63Dが装着されている(図14(A)~(G))。
アクリル系熱可塑性樹脂として、利用可能なモノマーとしては、たとえば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メタ)アクリレート、tーブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート等のアルキルアルコールの(メタ)アクリレート類、あるいはシクロヘキシル(メタ)アクリレート等の環式アルキルアルコールの(メタ)アクリレート類を主成分(50モル%以上含有)とする共重合体が挙げられる。
さらに、用いるアクリル系樹脂粉末は、好ましくは、ゾルの安定性の点、焼結の均一性の点から、コアシェル構造やグラディエント構造に代表されるような粒子中心部から周辺部に向けて同心円状に2段階以上又は無段階的に構成モノマー単位が分布した構造などが挙げられ、特にコアシェル構造によってコア部(芯部)とシェル部(外殻部)でガラス転移温度が異なる組成を配したアクリル系樹脂粉末の使用が好ましい。
コアとシェルの組成は特に限定しないが、ガラス転移温度(Tg)が比較的高いシェルと、該シェルよりガラス転移温度(Tg)が比較的低いコアで構成されるものが好ましく、たとえば、シェルのガラス転移温度(Tg)が75~115℃であれば、コアのガラス転移温度(Tg)が50~95℃となるものが挙げられ、コアをメチルメタクリレートと炭素数2~8(C2~C8)のアルキルアクリレートの共重合体や各種エステル、シェルをメチルメタクリレート単独、メチルメタクリレートとアクリル酸の共重合体又はメチルメタクリレートとC2~C8アルキルアクリレートとアクリル酸の共重合体などから構成することができる。
用いることができるアクリル系樹脂粉末としては、たとえば、三菱レイヨン社製のプラスチゾル用アクリル系樹脂粉末である、ダイヤナールLP-3106(コアシェル構造、コアTg75℃、シェルTg85℃、一次粒径70μm)、ダイヤナールLP-3202(コアシェル構造、コアTg85℃、シェルTg95℃、一次粒径60μm)などを挙げることができる。
この含有量が0.5重量%未満であると、ほとんど含有効果が得られなくなり、一方、50重量%を超えると、消去性が著しく低下する結果となり、好ましくない。
これらの可塑剤の含有量は、消しゴム63Aの全量に対して、好ましくは、10~70重量%含有されていることが望ましい。さらに好ましくは、30~60重量%含有されていることが望ましい。
この含有量が10重量%未満であると、消去性が著しく低くなり、一方、70重量%を超えると、強度が実用強度以下となり、好ましくない。
用いる無機粉体としては、特に吸液性多孔体構造となるものが好ましく、比表面積が大きく、吸液率が高い吸液性を有する多孔体から構成される無機粉体が望ましい。特に、比表面積100~500m2/g、吸液率100~1,000ml/100gの粒子からなる無機粉体が挙げられる。なお、上記比表面積はBET法での比表面積であり、吸液率は粉体100gの山に亜麻仁油を滴下して行って、砂団子状態からトロー(流動状態)となる最低の亜麻仁油量をいう。上記吸液率100ml/100g未満の無機粉体では、後述の吸着力が不足し消去性が十分でない。なお、吸液率1,000ml/100gを超える無機粉体は、現在販売されておらず、おそらく製造も困難であると考えられるため、これを用いた消しゴム63Aの製造は事実上不可能である。
具体的に用いることができる無機粉体としては、塩基性炭酸マグネシウム多孔体、リン酸カルシウムの花弁状多孔質構造体、多孔質シリカ粒子、塩基性硫酸マグネシウム無機繊維、炭酸カルシウムの二次凝集体、炭酸カルシウムの花弁状多孔質体などの無機粉体を挙げることができ、特に、上記比表面積、吸液率の各範囲内を充足する各吸液性多孔体からなる無機粉体、塩基性炭酸マグネシウム多孔体の使用が望ましい。
なお、上記塩基性炭酸マグネシウムは、化学式mMgCO3・Mg(OH)2・nH2Oで表されるものであり、m及びnの値については特に限定はなく、通常の塩基性炭酸マグネシウムとして知られているmの値が3~5、nの値が3~8のものなどである。また、この塩基性炭酸マグネシウムの管状粒子は、単純な撹拌、温度やpHなどの環境の変化によって、薄片状微細結晶が容易に分散してしまうような凝集ではなく、塩基性炭酸マグネシウムの薄片状微細結晶が集合し物理的に固定されたものである。
この塩基性炭酸マグネシウム多孔体は、市販のマグチューブ(日鉄鉱業社製)の各グレードのもの、さらには粒子表面をアルミナ処理、各種脂肪酸等で処理したグレードを用いることができる。
この含有量が10重量%未満であると、紙面から鉛筆粉などを掻き取る効果が小さくなり消去性が低下し、一方、50重量%を超えると、摩耗が多く消しカスが多くなりすぎるため、好ましくない。
用いることができる他の基材成分としては、特に限定されず、たとえば、各種の熱可塑性樹脂、合成ゴムなどの少なくとも1種を使用することができ、好ましくは、熱可塑性樹脂が望ましい。
熱可塑性樹脂としては、たとえば、塩化ビニル樹脂(PVC)、その共重合体(たとえば、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体)などの塩化ビニル系樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸共重合体、ポリオレフィン、塩素化ポリオレフィンなどが挙げられる。合成ゴムとしては、たとえば、ブチルゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、ニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムなどが挙げられる。特に好ましくは、塩化ビニル樹脂(PVC)、又は、その共重合体(塩化ビニル酢酸ビニル共重合体)など塩化ビニル系樹脂である。
これらの熱可塑性樹脂などの他の基材成分の含有量は、硬さ、弾力、消去性、消しカス量の点から、消し具全量に対して、好ましくは、10~50重量%、さらに好ましくは、15~30重量%含有されていることが望ましい。
さらに、基材成分としてゴムや、エラストマーを用いた場合には、たとえば、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤、充填剤、老化防止剤、着色剤などを適宜量配合することができる。
消しゴム63Aの形状としては、前述の通り円柱状である。
すなわち、本実施の形態の消しゴム63Aでは、上記アクリル系熱可塑性樹脂粉末、可塑剤及び無機粉体を少なくとも含有し、たとえば、上記アクリル系熱可塑性樹脂粉末として、コアシェル構造のアクリル系熱可塑性樹脂粉末、無機粉体として、塩基性炭酸カルシウム多孔体等、可塑剤とを少なくとも含有することにより、筆記描線に擦り付けると消しゴム63Aの内部の吸液性多孔体に黒鉛が吸着し、紙面から黒鉛が消去され、吸着された黒鉛は吸液性多孔体の吸着能力により拡散され、上記アクリル系熱可塑性樹脂粉末の含有により、吸着力が増強され、消しカスや消しゴム63Aの表面のバリの発生もほとんど生じることなく、しかも、一旦吸着した黒鉛は再度紙面に移ることがないので紙面を汚すことがなく、確実に消去することができるものとなる。したがって、本実施の形態の消しゴム63Aは、消しカスをほとんど生じることなく、筆記描線の消去性に優れ、しかも、消しゴム63Aの表面のバリの発生もないものとなる。なお、本実施の形態の消しゴム63Aは、消去の度に吸着した黒鉛等を消し具内に拡散、蓄積していくものであり、たとえば、消しゴム63Aの色を白色とした場合には、消去の度ごとに消しゴム63Aの色は黒色度が増加していくものとなる。
固形芯リフィル62の形状は、図17に示すように、筒部62B、接続部62C、ストッパ62D及び固形芯62Aが組み合わされてなるものである。より具体的には、正面(図17(C))及び背面(図17(D)及び(E))にそれぞれ複数個かつ同数のストッパ孔62Eを備えた細長円筒形状の筒部62Bの後端に、外径がほぼ同じ接続部62Cが装着されている。接続部62Cの後端には、ノック棒54の先端が挿入されて接続される接続孔62Iが設けられている(図14(E))。また、筒部62Bの内部には、先端が円錐形状に削られた円筒形状の固形芯62Aが挿入され(図17(E))、その先端が筒部62Bの先端から突出している(図17(A)~(E))。また、筒部62Bの内部に、各ストッパ孔62Eのうち正面及び背面に対向するいずれかの一対から一部が突出した状態で(図17(E))、ストッパ62Dが挿入されている(図17(A)~(E))。
これらは、化成品、天然物を区別することなく、単独、又は2種以上混合して用いることも可能であり、目的とする固形芯62Aの着色性、硬さによって適宜選択される。
この樹脂成分の含有率は0.5重量%以上20重量%以下の範囲にあることとなっている。この含有率が0.5重量%を下回ると、平滑面での定着性が劣り着色が不十分であり、また強度的に弱く、実用的でない。一方、20重量%を上回ると硬く、やはり平滑面での定着性が劣り着色が不十分となる。
上記ワックス成分の含有率は8重量%以上50重量%以下の範囲にあることとなっている。この含有率が8重量%を下回ると固形芯62Aは硬く、平滑面での定着性が劣り着色が不十分となる。一方、50重量%を上回ると固形芯62Aは強度的に弱くなり、実用的でない。
さらに、黄色ないし赤色の発色を発現させるピリジン系化合物、キナゾリン系化合物、ビスキナゾリン系化合物等も用いることができる。
これらのロイコ染料は、ラクトン骨格、ピリジン骨格、キナゾリン骨格、ビスキナゾリン骨格等を有するものであり、これらの骨格(環)が開環することで発色を発現するものである。
具体的に用いることができる顕色剤としては、発色特性に優れるインクを得る点から、たとえば、o-クレゾール、tert-ブチルカテコール、ノニルフェノール、n-オクチルフェノール、n-ドデシルフェノール、n-ステアリルフェノール、p-クロロフェノール、p-ブロモフェノール、o-フェニルフェノール、ヘキサフルオロビスフェノール、p-ヒドロキシ安息香酸n-ブチル、p-ヒドロキシ安息香酸n-オクチル、レゾルシン、没食子酸ドデシル、2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4-ジヒドロキシジフェニルスルホン、1,1-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4’-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、1-フェニル-1,1-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)エタン、1,1-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)-3-メチルブタン、1,1-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)-2-メチルプロパン、1,1-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)n-ヘキサン、1,1-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)n-ヘプタン、1,1-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)n-オクタン、1,1-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)n-ノナン、1,1-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)n-デカン、1,1-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)n-ドデカン、2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)エチルプロピオネート、2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)-4-メチルペンタン、2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)n-ヘプタン、2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)n-ノナンなどが挙げられ、これらは、少なくとも1種用いることができる。
マイクロカプセル化法としては、たとえば、界面重合法、界面重縮合法、in situ重合法、液中硬化被覆法、水溶液からの相分離法、有機溶媒からの相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁被覆法、スプレードライニング法などを挙げることができ、用途に応じて適宜選択することができる。
たとえば、水溶液からの相分離法では、ロイコ染料、顕色剤、変色温度調整剤を加熱溶融後、乳化剤溶液に投入し、加熱撹拌して油滴状に分散させ、次いで、カプセル膜剤として、たとえば、壁膜がアミノ樹脂で形成できる樹脂原料などを使用、アミノ樹脂溶液、具体的には、メチロールメラミン水溶液、尿素溶液、ベンゾグアナミン溶液などの各液を徐々に投入し、引き続き反応させて調製後、この分散液を濾過することにより目的の熱変色性のマイクロカプセル顔料を製造することができる。
本実施の形態の固形芯62Aのマイクロカプセル顔料では、上記ロイコ染料、顕色剤及び変色温度調整剤の種類、量などを好適に組み合わせることにより、各顔料の色、任意の発色温度、消色温度とすることができる。
この平均粒子径が0.1μm未満であると、十分な描線濃度が得られず、一方、20μmを越えると、筆記性の劣化、マイクロカプセル顔料の分散安定性の低下、摩擦による筆記面からの脱離が発生し、好ましくない。
なお、上記範囲(0.1~20μm)となる平均粒子径のマイクロカプセル顔料は、マイクロカプセル化法により変動するが、水溶液からの相分離法などでは、マイクロカプセル顔料を製造する際の攪拌条件を好適に組み合わせることにより調製することができる。
この熱変色色材(顕色粒子)の含有量が5重量%未満であると、着色力、発色性が不十分となり、一方、30重量%を超えると、カスレが生じやすくなり、好ましくない。
ここで、「二酸化チタン」としてはルチル、アタナーゼを問わず従来公知の二酸化チタンをすべて用いることができる。しかし、透明プラスチック、ガラス等透明な板面に濃く明確に描画することを目的とするには、触媒用二酸化チタンは粒子径が細かく、薄い描画面となり、好ましくないが、下記の通り、下地を透かして見るアンダーラインマーカーとする場合には逆に好都合である。
また、たとえば、二酸化チタンを添加せずに、これらの白色の体質材のみを添加して変色性の固形芯62Aを組成すると、半透明の描線が引けて下地が透けて見えるアンダーラインマーカーとして利用できるほか、この描線の上から半透明のシートをさらに被せてコピーをとると、複写物においては描線を引いた箇所が消去されて、即席の穴埋め問題集となる。
摩擦用ラバーリフィル64の形状は、図20に示すように、筒部64B、接続部64C、ストッパ64D及び摩擦用ラバー64Aが組み合わされてなるものであり、前記消しゴム63Aが摩擦用ラバー64Aに置換された以外の各部材の構成は、前記消しゴムリフィル63の各部材の構成とそれぞれ共通するものである。
本実施の形態において、摩擦用ラバーリフィル64に装着される摩擦用ラバー64Aとしては、シリコーン樹脂、スチレンを含む樹脂、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、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)等の軟質樹脂(ゴム、エラストマー)や、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ABS樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリエステル樹脂等の硬質樹脂を用いることができる。特に、上記の硬質樹脂のうち、JIS K 6253におけるデュロメータタイプAの硬度が60以上の硬質樹脂が好ましい。この硬度が60未満であると軟らかすぎるため筆跡を摩擦して変色させる際の摩擦熱の発生が難しくなる。好ましくは65以上100以下、より好ましくは70以上90以下とすれば、問題なく摩擦熱によって筆跡を変色させることができる。
介在部64Hは、前筒64Eの後端から摺動可能に挿入される円柱形状の摺動部64Jと、この摺動部64Jの前方に位置するとともに外径がやや小径で中筒64Gの後端に圧入又はポンチ止め等で固定される部分である円柱形状の前方挿入部64Iと、後筒64Fの前端から圧入又はポンチ止め等で固定される円柱形状の後方挿入部64Lと、摺動部64J及び後方挿入部64Lより小径でこれらを連結する円柱形状の縮径部64Kと、縮径部64K及び後方挿入部64Lの境界に位置し後筒64Fの前端に当接するフランジ64Mとで構成される。ここで、中筒64Gの後端は、摺動部64Jと前方挿入部64Iとの間の前方段部64Nと当接している(図21(C))。また、縮径部64Kの外周にはスプリング64Qが外挿される(図21(A)及び(B))。スプリング64Qの前端は、前筒64Eの後端縁に形成されている後方段部64Oに当接している。また、スプリング64Qの後端は、介在部64Hのフランジ64Mに当接している。すなわち、スプリング64Qは、前筒64Eと後筒64Fとの間に介装されることとなっている。
なお、後筒64Fの開放している後端(図21(A)及び(B))には、固形芯リフィル62の接続部62C及び消しゴムリフィル63の接続部63Cと同様の図示しない接続部が接続され、これを介して対応するノック棒54にこの摩擦用ラバーリフィル64が接続される。
この状態から、対応するノック棒54が操作されると、摩擦用ラバーリフィル64は前方へ移動する。このとき、図21(B)に示すように、前筒64Eの先端は、先軸51Bの先端開口の近傍に当接してそこで前方への移動が阻止される。一方、ノック棒54から後筒64F及び介在部64Hに加えられた押圧力は、スプリング64Qを圧縮しつつ、先端に連結されている中筒64Gをさらに前進させ、その先端を先軸51Bの先端開口から突出させる。この状態で摩擦用ラバー64Aが先軸51Bの先端から露出することで、摩擦用ラバーによる描線の消去が可能となっている。
図21(B)に示す状態からノック棒54を元の位置へ後退させると、圧縮されていたスプリング64Qの復元力で介在部64Hが後方へ移動し、それにより中筒64Gも後退することで、図21(A)に示すように、摩擦用ラバー64Aが中筒64Gに完全に覆われた状態に復帰することとなる。
筆記具取付部品10は、図22~24に示すような構造を有する。すなわち、略円柱状の基部20の後端側に、略円筒状の被覆部40が装着されている(図22(A)、(C)、(D)、図23(A)及び図24(A)参照)。また、基部20の先端面21は、筆記具50の後端面に合わせた凹曲面に形成されており(図24(A))、そこからステンレス製の係合爪30が先端方向へ突設されている(図23(A)及び図24(A)参照)。係合爪30は、図22(C)、(D)及び図23(A)で視認されるような外部から視認される部分として、長手方向に沿って延伸している延伸片31及びこの延伸片31の先端から中心軸方向へ直角に折れ曲がっている係止片32と、外部からは視認されない部分として、この延伸片31の後端から中心軸方向へ直角に折れ曲がっている取付片33(図24(A)及び図28参照)とから成る。係合爪30は、図11に示すスライド窓53の5つのうち3つに対応する位置に設けられている。なお、係合爪30は、基部20の先端面21に形成されている2個の取付孔25及び長短2本の取付溝26を利用して基部20に装着されるが、これについてはさらに後述する。さらに、基部20の底部には円盤状の係止板35が嵌入されていて、この係止板35を挟むようにして略円柱状の機能部15が収容部24内に装着されている(図24(A)参照)。この係止板35の先端面から突出する2個の嵌合突起36がそれぞれ取付孔25に嵌合しているが(図23(B)参照)、この点についても後述する。被覆部40はこの機能部15をも被覆している(図24(A)参照)。本実施の形態ではこの機能部15は前述の通り被覆消去材65である。基部20における軸方向と垂直な断面である図24(B)に示すように、2個の円弧状の取付溝26のうち、長い方には2個の係止片32が嵌合しており、一方、短い方には1個の係止片32が嵌合している。また、より幅広の円弧状を呈する2個の取付孔25にはそれぞれ嵌合突起36が嵌合している。
被覆部40を基部20へ装着する際には、縮径部22の後端側から被覆部40を被せ、内方係止突条43が外方係止突条23を弾性変形により乗り越えるようにして先端方向へ押圧すると、図24(A)に示すような装着状態となる。内部の機能部15を使用する際には、被覆部40を把持して後方へ引っ張ると、内方係止突条43が再び弾性変形により外方係止突条23を乗り越え、被覆部40が基部20から離れることとなる。
20 基部 21 先端面 22 縮径部
23 外方係止突条 24 収容部 25 取付孔
26 取付溝
30 係合爪 31 延伸片 32 係止片
33 取付片
35 係止板 36 嵌合突起
40 被覆部 41 後端面 42 通気孔
43 内方係止突条
50 筆記具
51 軸筒
51A 後軸 51B 先軸
52 クリップ 53 スライド窓 54 ノック棒
55 スライドボタン 56 筆記体 57 消去体
58 ガイド部材
58A ガイド孔
59 スプリング
60 ボールペンリフィル
60A 筆記ボール 60B ホルダー 60C インク収容管
60D 継手
61 シャープペンシルリフィル
61A 芯収容管 61B 機構部 61C シャープペンシル芯
62 固形芯リフィル
62A 固形芯 62B 筒部 62C 接続部
62D ストッパ 62E ストッパ孔 62F 連絡部
62G 長スリット 62H 短スリット 62I 接続孔
62J 弾性部 62K 連結部 62L 挿入部
63 消しゴムリフィル
63A 消しゴム 63B 筒部 63C 接続部
63D ストッパ 63E ストッパ孔 63G 長スリット
63H 短スリット 63I 接続孔 63J 半筒部
63L 挿入部
64 摩擦用ラバーリフィル
64A 摩擦用ラバー 64B 筒部 64C 接続部
64D ストッパ 64E 前筒 64F 後筒
64G 中筒 64H 介在部 64I 前方挿入部
64J 摺動部 64K 縮径部 64L 後方挿入部
64M フランジ 64N 前方段部 64O 後方段部
64P スリット 64Q スプリング
65 被覆消去材
A 黒色粒子 B 黒鉛粒子 C カーボンナノ粒子
Claims (3)
- 軸筒内に複数の筆記体を収容するとともに、該軸筒の後端付近から先端方向に長手方向に沿って形成される複数のスライド窓を有する筆記具の後端に取り付ける着脱可能な筆記具取付部品であって、
前記筆記具の後端に接する先端面と、
前記先端面から前記筆記具の先端方向へ突設されるとともに、前記複数のスライド窓の各々に対応する複数の係合爪と、を備え、
前記各係合爪は、前記先端方向へ延伸する延伸片と、該延伸片の先端において筆記具の中心軸方向へ折れ曲がった係止片とを備えるとともに、該係止片は前記スライド窓の後端に係止するものであることを特徴とする筆記具取付部品。 - 前記先端面を有する基部と、該基部の後端側に装着される機能部と、前記機能部を覆う被覆部とを備えることを特徴とする請求項1記載の筆記具取付部品。
- 請求項2記載の筆記具取付部品が後端に取り付けられている筆記具であって、
前記複数の筆記体のうち少なくとも1つ及び前記機能部はそれぞれ、いずれかの筆記体の描線を消去するための消去具として形成されていることを特徴とする筆記具。
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