JP2504175Y2 - 熱ペン - Google Patents
熱ペンInfo
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- JP2504175Y2 JP2504175Y2 JP40317190U JP40317190U JP2504175Y2 JP 2504175 Y2 JP2504175 Y2 JP 2504175Y2 JP 40317190 U JP40317190 U JP 40317190U JP 40317190 U JP40317190 U JP 40317190U JP 2504175 Y2 JP2504175 Y2 JP 2504175Y2
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- Japan
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- thermochromic
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は熱ペンに関する。さらに
詳細には、筆記先端部に自動的に発生させた摩擦熱を熱
源とする熱ペンに関し、熱変色層をもつ対象物に筆記又
は当接して熱変色像を現出させる、軽便な熱ペンを提供
しようとするものである。
詳細には、筆記先端部に自動的に発生させた摩擦熱を熱
源とする熱ペンに関し、熱変色層をもつ対象物に筆記又
は当接して熱変色像を現出させる、軽便な熱ペンを提供
しようとするものである。
【0002】
【従来の技術】熱変色性筆記面に筆記し、筆記個所を熱
変色させる筆記体は、実開平2−86781号公報に開
示されている。前記筆記体は、軸胴内に配備したモータ
ーの出力軸に芯ピースを取付け、モーターの回転と連動
する前記芯ピースを熱変色性筆記面に当接、筆記し、筆
記面との摺接摩擦熱により熱変色させようとするもので
ある。
変色させる筆記体は、実開平2−86781号公報に開
示されている。前記筆記体は、軸胴内に配備したモータ
ーの出力軸に芯ピースを取付け、モーターの回転と連動
する前記芯ピースを熱変色性筆記面に当接、筆記し、筆
記面との摺接摩擦熱により熱変色させようとするもので
ある。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】前記の如き回転状態の
芯ピースを対象筆記面に当接させ、筆記面との摺接摩擦
熱によって熱変色させる系にあっては、筆記面の著しい
損傷は免れない上、芯ピースが回転状態のため筆記し難
いし、文字や記号等の鮮鋭な像を形成させることが困難
であった。又、芯ピース表面の汚染トラブルを発生させ
がちであった。更に、紙質や軟弱な基材に熱変色層が形
成された対象物にあっては、筆記時の芯ピースの回転応
力により筆記面を破損或いは変形させることになり実用
性を満足させていなかった。本考案は、前記した従来の
筆記面との摺接摩擦熱による熱変色手段の不具合を解消
し、熱変色層をもつ多様な対象物に筆記または当接して
所望の熱変色像を軽便に得る、摩擦熱を熱源とする新規
な熱ペンを提供しようとするものである。
芯ピースを対象筆記面に当接させ、筆記面との摺接摩擦
熱によって熱変色させる系にあっては、筆記面の著しい
損傷は免れない上、芯ピースが回転状態のため筆記し難
いし、文字や記号等の鮮鋭な像を形成させることが困難
であった。又、芯ピース表面の汚染トラブルを発生させ
がちであった。更に、紙質や軟弱な基材に熱変色層が形
成された対象物にあっては、筆記時の芯ピースの回転応
力により筆記面を破損或いは変形させることになり実用
性を満足させていなかった。本考案は、前記した従来の
筆記面との摺接摩擦熱による熱変色手段の不具合を解消
し、熱変色層をもつ多様な対象物に筆記または当接して
所望の熱変色像を軽便に得る、摩擦熱を熱源とする新規
な熱ペンを提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本考案の熱ペンを図面に
ついて説明する。(図1乃至図8参照)本考案熱ペン1
は、筆記先端部に自動的に発生させた摩擦熱を熱源とす
る熱ペンであって、軸胴2内に低電圧の印加により駆動
する小型モーター3が収容されており、軸胴2前部には
前記モーター3の出力軸31に取付けたヘッド部材41
と該ヘッド部材41の少なくとも一部を覆うカバー部材
42を備えた筆記先端部4が装備されてなり、前記カバ
ー部材42は少なくとも筆記状態でヘッド部材41と当
接するよう構成される。前記において、小型モーター3
は出力0.1W〜6W、600rpm〜4000rpm
(好ましくは、6000rpm〜15000rpm)の
機能を有し、0.8V〜40V(通常1.2V〜6V)
の電圧印加により駆動する直流モーターである。電源電
池10は、モーター3の後部位置の軸胴2内に一体的に
収容された系に限らず、系外に配してリード線等を介し
て通電可能に接続させて実用に供することができる。ヘ
ッド部材41は、モーター3の駆動と連動して回転可能
に出力軸31に取付けられ、回転状態でカバー部材42
の内面と当接して摺接摩擦熱を発生させ、カバー部材4
2は前記摩擦熱を伝熱して加熱された筆記先端として機
能する。尚、ヘッド部材41は、前記出力軸31に直接
的に固着できるが、保持部材311、更には挟持部材3
12を介して取り換え自在に装着させることができる。
ヘッド部材41は、フェルト、繊維の熱溶着又は樹脂加
工体、プラスチック、ゴム、セラミック、金属等の材料
により、球状、砲弾状、円柱状等、適宜の摺動可能な形
状に造形して実用に供される。カバー部材42は、少な
くともヘッド部材41の前端を覆い、筆記状態で筆記先
端として機能する構成であればよく、薄肉状の膨大片に
支持片を延設した形状のもの、円錐状中空体、砲弾状中
空体、有底筒体で底部外面に印像を設けたもの等の形態
が有効であり、銅及びその合金、アルミニウム及びその
合金、鉄及びその合金等の熱伝導性に優れた金属材が特
に有効であるが、プラスチック、セラミック材、ガラ
ス、ゴム等の材料による薄肉成形体が適宜、適用され
る。前記カバー部材42の内面とヘッド部材41の外面
は、常時、当接状態に保持させた構造は勿論、筆記時に
当接状態となり摺接される構成が有効である。具体的に
は、筆記時の筆圧でカバー部材42が変位してヘッド部
材41と当接し、非筆記状態で復位して当接状態が解除
される構造、例えば、バネ性金属片等の取付けや、バネ
体5、切り換え手段等を介して変位、復位可能に構成す
ることができる。尚、前記カバー部材42の表面には、
摺接摩擦により発生する温度を視覚させる、可逆熱変色
層をもつインジケーター422を配して適正温度表示、
或いは過熱防止表示として役立てることができる。本考
案熱ペン1の筆記先端部4におけるヘッド部材41とカ
バー部材42による摺接摩擦熱は、金属材等の持久性材
料同士の組み合わせにより摺接時間を延長化すれば高温
を得ることができるが、耐久性、安全性、実用性等を勘
案して、短時間で所望温度(30〜70℃)に昇温して
実用に供することができるよう設定され,変色点が30
〜70℃(好ましくは35〜60℃)の熱変色性対象物
と組み合わせて有効に適用される。前記熱変色性対象物
は、例えば、電子供与性有機化合物と前記化合物の顕色
剤の組み合わせによる電子の授受反応による記録材、電
子供与性有機化合物、前記化合物の顕色剤及び前記両者
の呈色反応を可逆的に生起させる媒体となる有機化合物
を含む熱変色性材料又は前記成分を内包する微小カプセ
ル又は樹脂固溶体の微粒子の形態の可逆熱変色性を示す
従来より公知の熱変色性材料(例えば、本出願人が先に
提案した、特公昭51−35414、特公昭51−44
706、特公昭52−7764、特公昭52−776
4、特公昭51−35216、特公平1−29398、
特開昭60−264285号公報等に開示されている)
で彩色された各種の対象物、コレステリック液晶等によ
り彩色された熱変色物等を挙げることができる。前記熱
変色性材料のうち、特開昭60−264285号公報に
開示の組成物からなる色彩記憶性感温色素は、低温側か
ら高温側へと変化させる場合と高温側から低温側へ変化
させる場合との間に大きなヒステリシス幅をもって変色
する特性を有し、前記色素を含む色材で彩色された系で
は、表面の彩色が温度変化により変化するだけでなく、
変色に要した熱又は冷熱の適用をなくしても、常温域で
変色状態を記憶保持できるので、此の種の色材で彩色し
た対象物と組み合わせて、本考案の熱ペンを適用すれ
ば、熱変色効果を更に効果的に発現させることができ
る。本考案の熱ペン1が適用される対象物の具体例とし
て、感熱紙等の記録材、学習、教習、占い、ゲーム要素
等の熱変色性シート、感温変色性絵本、熱変色玩具、色
彩記憶性感温色素を含む色材により熱変色層を形成した
筆記シート等が挙げられる。
ついて説明する。(図1乃至図8参照)本考案熱ペン1
は、筆記先端部に自動的に発生させた摩擦熱を熱源とす
る熱ペンであって、軸胴2内に低電圧の印加により駆動
する小型モーター3が収容されており、軸胴2前部には
前記モーター3の出力軸31に取付けたヘッド部材41
と該ヘッド部材41の少なくとも一部を覆うカバー部材
42を備えた筆記先端部4が装備されてなり、前記カバ
ー部材42は少なくとも筆記状態でヘッド部材41と当
接するよう構成される。前記において、小型モーター3
は出力0.1W〜6W、600rpm〜4000rpm
(好ましくは、6000rpm〜15000rpm)の
機能を有し、0.8V〜40V(通常1.2V〜6V)
の電圧印加により駆動する直流モーターである。電源電
池10は、モーター3の後部位置の軸胴2内に一体的に
収容された系に限らず、系外に配してリード線等を介し
て通電可能に接続させて実用に供することができる。ヘ
ッド部材41は、モーター3の駆動と連動して回転可能
に出力軸31に取付けられ、回転状態でカバー部材42
の内面と当接して摺接摩擦熱を発生させ、カバー部材4
2は前記摩擦熱を伝熱して加熱された筆記先端として機
能する。尚、ヘッド部材41は、前記出力軸31に直接
的に固着できるが、保持部材311、更には挟持部材3
12を介して取り換え自在に装着させることができる。
ヘッド部材41は、フェルト、繊維の熱溶着又は樹脂加
工体、プラスチック、ゴム、セラミック、金属等の材料
により、球状、砲弾状、円柱状等、適宜の摺動可能な形
状に造形して実用に供される。カバー部材42は、少な
くともヘッド部材41の前端を覆い、筆記状態で筆記先
端として機能する構成であればよく、薄肉状の膨大片に
支持片を延設した形状のもの、円錐状中空体、砲弾状中
空体、有底筒体で底部外面に印像を設けたもの等の形態
が有効であり、銅及びその合金、アルミニウム及びその
合金、鉄及びその合金等の熱伝導性に優れた金属材が特
に有効であるが、プラスチック、セラミック材、ガラ
ス、ゴム等の材料による薄肉成形体が適宜、適用され
る。前記カバー部材42の内面とヘッド部材41の外面
は、常時、当接状態に保持させた構造は勿論、筆記時に
当接状態となり摺接される構成が有効である。具体的に
は、筆記時の筆圧でカバー部材42が変位してヘッド部
材41と当接し、非筆記状態で復位して当接状態が解除
される構造、例えば、バネ性金属片等の取付けや、バネ
体5、切り換え手段等を介して変位、復位可能に構成す
ることができる。尚、前記カバー部材42の表面には、
摺接摩擦により発生する温度を視覚させる、可逆熱変色
層をもつインジケーター422を配して適正温度表示、
或いは過熱防止表示として役立てることができる。本考
案熱ペン1の筆記先端部4におけるヘッド部材41とカ
バー部材42による摺接摩擦熱は、金属材等の持久性材
料同士の組み合わせにより摺接時間を延長化すれば高温
を得ることができるが、耐久性、安全性、実用性等を勘
案して、短時間で所望温度(30〜70℃)に昇温して
実用に供することができるよう設定され,変色点が30
〜70℃(好ましくは35〜60℃)の熱変色性対象物
と組み合わせて有効に適用される。前記熱変色性対象物
は、例えば、電子供与性有機化合物と前記化合物の顕色
剤の組み合わせによる電子の授受反応による記録材、電
子供与性有機化合物、前記化合物の顕色剤及び前記両者
の呈色反応を可逆的に生起させる媒体となる有機化合物
を含む熱変色性材料又は前記成分を内包する微小カプセ
ル又は樹脂固溶体の微粒子の形態の可逆熱変色性を示す
従来より公知の熱変色性材料(例えば、本出願人が先に
提案した、特公昭51−35414、特公昭51−44
706、特公昭52−7764、特公昭52−776
4、特公昭51−35216、特公平1−29398、
特開昭60−264285号公報等に開示されている)
で彩色された各種の対象物、コレステリック液晶等によ
り彩色された熱変色物等を挙げることができる。前記熱
変色性材料のうち、特開昭60−264285号公報に
開示の組成物からなる色彩記憶性感温色素は、低温側か
ら高温側へと変化させる場合と高温側から低温側へ変化
させる場合との間に大きなヒステリシス幅をもって変色
する特性を有し、前記色素を含む色材で彩色された系で
は、表面の彩色が温度変化により変化するだけでなく、
変色に要した熱又は冷熱の適用をなくしても、常温域で
変色状態を記憶保持できるので、此の種の色材で彩色し
た対象物と組み合わせて、本考案の熱ペンを適用すれ
ば、熱変色効果を更に効果的に発現させることができ
る。本考案の熱ペン1が適用される対象物の具体例とし
て、感熱紙等の記録材、学習、教習、占い、ゲーム要素
等の熱変色性シート、感温変色性絵本、熱変色玩具、色
彩記憶性感温色素を含む色材により熱変色層を形成した
筆記シート等が挙げられる。
【0005】
【作用】小型モーター3への電圧印加により該モーター
の出力軸31に取付けたヘッド部材41を回転させ、前
記ヘッド部材41の外面と当接状態のカバー部材42を
摺接摩擦して該カバー部材42の表面に伝熱する。かく
して、筆記先端部4に自動的に発生される摩擦熱を熱源
とする熱ペンとして機能する。前記筆記先端部4を対象
物の熱変色層12に当接させて筆記することにより熱変
色性筆跡像13を視覚させ、筆記先端部に印像を形成し
た系では、該印像部を対象物の熱変色層12に当接させ
ることにより熱変色性印像を視覚させる。又、非変色性
印刷像を熱変色層12で隠蔽した系では、隠蔽個所をな
ぞることにより熱変色層12を変色させて非変色性印刷
像を現出させることができる。前記熱変色層12が色彩
記憶性感温色素で彩色された系では、熱ペン1により形
成された熱変色像13は、常温域でその様相を記憶保持
させて視覚できる(冷却すれば、変色前の様相に復帰す
る)。尚、筆記先端部4の表面温度は、カバー部材42
の表面に設けた熱変色性インジケーター422により視
覚され、過熱による危険も回避され、適正温度での適用
を可能とする。
の出力軸31に取付けたヘッド部材41を回転させ、前
記ヘッド部材41の外面と当接状態のカバー部材42を
摺接摩擦して該カバー部材42の表面に伝熱する。かく
して、筆記先端部4に自動的に発生される摩擦熱を熱源
とする熱ペンとして機能する。前記筆記先端部4を対象
物の熱変色層12に当接させて筆記することにより熱変
色性筆跡像13を視覚させ、筆記先端部に印像を形成し
た系では、該印像部を対象物の熱変色層12に当接させ
ることにより熱変色性印像を視覚させる。又、非変色性
印刷像を熱変色層12で隠蔽した系では、隠蔽個所をな
ぞることにより熱変色層12を変色させて非変色性印刷
像を現出させることができる。前記熱変色層12が色彩
記憶性感温色素で彩色された系では、熱ペン1により形
成された熱変色像13は、常温域でその様相を記憶保持
させて視覚できる(冷却すれば、変色前の様相に復帰す
る)。尚、筆記先端部4の表面温度は、カバー部材42
の表面に設けた熱変色性インジケーター422により視
覚され、過熱による危険も回避され、適正温度での適用
を可能とする。
【0006】
【実施例1】(図1〜図2参照)プラスチック製軸胴2
内に小型モーター3を配備し、該モーターの後部に1.
5Vの乾電池2個を直列配置し、導線7を介して接点部
材8に接続され、接点部材8とスイッチ端子9は押しボ
タンスイッチ11により通電可能に構成される。前記モ
ーター3の出力軸31にプラスチック成形体からなる保
持部材311が取付けられ、該保持部材311には円柱
状硬質フェルトからなるヘッド部材41が挟持部材31
2を介して着脱自在に挿着される。軸胴2前部には、真
鍮板(厚み0.3mm)からなるスプーン形状のカバー
部材42が、膨大面をヘッド部材41の前端に位置さ
せ、筆記状態で当接するよう軸胴2の前部に取付けられ
る。
内に小型モーター3を配備し、該モーターの後部に1.
5Vの乾電池2個を直列配置し、導線7を介して接点部
材8に接続され、接点部材8とスイッチ端子9は押しボ
タンスイッチ11により通電可能に構成される。前記モ
ーター3の出力軸31にプラスチック成形体からなる保
持部材311が取付けられ、該保持部材311には円柱
状硬質フェルトからなるヘッド部材41が挟持部材31
2を介して着脱自在に挿着される。軸胴2前部には、真
鍮板(厚み0.3mm)からなるスプーン形状のカバー
部材42が、膨大面をヘッド部材41の前端に位置さ
せ、筆記状態で当接するよう軸胴2の前部に取付けられ
る。
【0007】
【実施例2】(図3〜図6参照)外周に4個の係止突起
421をもつ、先端が丸味の中空円錐状の金属製カバー
部材42(厚み0.3mm)が、前記係止突起421を
軸胴2前部内壁に配設の係止凹溝21に挿入させ、基端
鍔部412にバネ体5を当接させて前進後退自在に弾発
配置されている。前記金属製カバー部材42の先端近傍
の周面には、40℃で緑色に変色し、60℃以上で赤色
に変色する熱変色性インジケーター422が配設され
る。他の構成は、実施例1に準じて熱ペン1を得た。
421をもつ、先端が丸味の中空円錐状の金属製カバー
部材42(厚み0.3mm)が、前記係止突起421を
軸胴2前部内壁に配設の係止凹溝21に挿入させ、基端
鍔部412にバネ体5を当接させて前進後退自在に弾発
配置されている。前記金属製カバー部材42の先端近傍
の周面には、40℃で緑色に変色し、60℃以上で赤色
に変色する熱変色性インジケーター422が配設され
る。他の構成は、実施例1に準じて熱ペン1を得た。
【0008】
【実施例3】(図7〜図8参照)ポリアセタール樹脂の
棒状成形体をヘッド部材41として用い、導線7と導通
可能に金属製バネ座6を配備し、金属バネ体5を介して
カバー部材42の基端鍔部412と導通させ、前記カバ
ー部材42の後退変位によりヘッド部材41と当接し、
且つ前記鍔部412をスイッチ端子9と当接させてモー
ター3への電圧印加が可能にセットされ、他の構成は実
施例2に準じて熱ペン1を得た。
棒状成形体をヘッド部材41として用い、導線7と導通
可能に金属製バネ座6を配備し、金属バネ体5を介して
カバー部材42の基端鍔部412と導通させ、前記カバ
ー部材42の後退変位によりヘッド部材41と当接し、
且つ前記鍔部412をスイッチ端子9と当接させてモー
ター3への電圧印加が可能にセットされ、他の構成は実
施例2に準じて熱ペン1を得た。
【0009】
【適用例1】非変色性インキにより印刷された回答要素
を、40℃に変色点をもち、45℃未満で黒色であり、
40℃を越える温度で無色に変化する可逆熱変色性イン
キにより隠蔽印刷したワークブックが用意され、前記実
施例1〜3の熱ペン1を適用した。前記熱ペン1の筆記
先端部4を前記熱変色性隠蔽層に当接させて筆記したと
ころ、黒色の隠蔽層は消色し回答が視覚され、間もなく
元の隠蔽状態に復した。
を、40℃に変色点をもち、45℃未満で黒色であり、
40℃を越える温度で無色に変化する可逆熱変色性イン
キにより隠蔽印刷したワークブックが用意され、前記実
施例1〜3の熱ペン1を適用した。前記熱ペン1の筆記
先端部4を前記熱変色性隠蔽層に当接させて筆記したと
ころ、黒色の隠蔽層は消色し回答が視覚され、間もなく
元の隠蔽状態に復した。
【0010】
【適用例2】白色のシート表面に色彩記憶性感温色素を
含む色材により熱変色層12〔常温域(9〜34℃)で
黒色を呈し、35℃以上で無色に変化して、常温域で無
色状態が記憶保持れ、8℃以下に冷やすと黒色に変化
し、常温域で黒色状態が記憶保持される〕を設けた筆記
シートが用意され、前記実施例1〜3の熱ペン1を用い
て筆記したところ、白色の筆跡13を得た(図2参
照)。
含む色材により熱変色層12〔常温域(9〜34℃)で
黒色を呈し、35℃以上で無色に変化して、常温域で無
色状態が記憶保持れ、8℃以下に冷やすと黒色に変化
し、常温域で黒色状態が記憶保持される〕を設けた筆記
シートが用意され、前記実施例1〜3の熱ペン1を用い
て筆記したところ、白色の筆跡13を得た(図2参
照)。
【0011】
【考案の効果】熱源が電熱によらず、筆記先端部に自動
的に発生させた摩擦熱によるものであるから、漏電や過
熱による危険もなく安心して使用できる。又、従来の自
動回転状態の筆記先端部と熱変色性筆記面との摺接摩擦
熱により摺接個所を熱変色させる系に対し、対象の筆記
面とは無関係に筆記先端部自体に摩擦熱を自動的に生起
させ、これを熱源として実用に供するので、筆記し易い
上、筆記面の損傷や筆記先端の汚染もない。又、筆記先
端面に印像を配設した構成とすれば、熱変色層に熱変色
性スタンプ像を現出させることもできる。斯くして、熱
変色層を有する玩具、絵本、学習、教習材、感温変色性
シート等、多様な分野に適用可能な軽便且つ安全性に富
む熱ペンを提供できる。
的に発生させた摩擦熱によるものであるから、漏電や過
熱による危険もなく安心して使用できる。又、従来の自
動回転状態の筆記先端部と熱変色性筆記面との摺接摩擦
熱により摺接個所を熱変色させる系に対し、対象の筆記
面とは無関係に筆記先端部自体に摩擦熱を自動的に生起
させ、これを熱源として実用に供するので、筆記し易い
上、筆記面の損傷や筆記先端の汚染もない。又、筆記先
端面に印像を配設した構成とすれば、熱変色層に熱変色
性スタンプ像を現出させることもできる。斯くして、熱
変色層を有する玩具、絵本、学習、教習材、感温変色性
シート等、多様な分野に適用可能な軽便且つ安全性に富
む熱ペンを提供できる。
【図1】本考案熱ペンの第1実施例の縦断面図である。
【図2】図1の熱ペンの使用状態を示す斜視図である。
【図3】本考案熱ペンの第2実施例の縦断面図である。
【図4】図3の熱ペンのA−A線拡大断面図である。
【図5】図3の熱ペンのカバー部材の拡大斜視図であ
る。
る。
【図6】図3の熱ペンの使用状態を示す説明図である。
【図7】本考案熱ペンの第3実施例の縦断面図である。
【図8】図8の熱ペンの使用状態を示す説明図である。
1 熱ペン 2 軸胴 21 係止凹溝 3 小型モーター 31 出力軸 311 保持部材 312 挟持部材 4 筆記先端部 41 ヘッド部材 42 カバー部材 421 係止突起 422 インジケーター 5 バネ体 6 バネ座 7 導線 8 接点部材 9 スイッチ端子 10 電源電池 11 押しボタンスイッチ 12 熱変色層 13 熱変色像
Claims (1)
- 【請求項1】筆記先端部に自動的に発生させた摩擦熱を
熱源とする熱ペンであって、軸胴内に低電圧の印加によ
り駆動する小型モーターが収容されており、軸胴前部に
は前記モーターの出力軸に取付けたヘッド部材と該ヘッ
ド部材の少なくとも一部を覆うカバー部材を備えた筆記
先端部が装備されてなり、前記カバー部材は少なくとも
筆記状態でヘッド部材と当接するよう構成されてなる熱
ペン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40317190U JP2504175Y2 (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 熱ペン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40317190U JP2504175Y2 (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 熱ペン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0487277U JPH0487277U (ja) | 1992-07-29 |
JP2504175Y2 true JP2504175Y2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
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