JP3560718B2 - 粉体塗型剤の塗布方法および塗布装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳型に対して粉体塗型剤を塗布するための塗布方法および塗布装置に関するものである。
【0002】
例えば低圧鋳造装置においては、上型と下型とからなる鋳型によって形成されるキャビティ内に、下型側から鋳造湯が供給されるのが一般的である。鋳型内表面への鋳造湯の回りを良好にするため、あるいは鋳造品の離型を良好にするため、鋳型内表面に粉体塗型剤を塗布することが行われている。とりわけ、鋳造湯の温度が低下された上型表面(下型に対する合わせ面)への鋳造湯の回りを良好にするために、上型表面に粉体塗型剤を塗布することが強く要求されることになる。
【0003】
鋳型内表面に対する粉体塗型剤の塗布は、通常、スプレ−ノズルから粉体塗型剤を鋳型内表面に吹きつけることにより行われる。この場合、粉体塗型剤の鋳型内表面に対する付着性が悪く、この付着効率を上げることが強く望まれている。すなわち、スプレ−ノズルから鋳型内表面に向けて吹きつけられた粉体塗型剤の多くは、鋳型内表面に付着しないまま落下してしまうことになる。特開昭61−42462号公報には、静電吸着を利用して付着効率を向上させるものが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報記載のものでは、鋳型内表面から離間してしまった、つまり落下してしまった粉体塗型剤までを鋳型内表面に付着させることができず、この点において何等かの対策が望まれることになる。
【0005】
したがって、本発明の目的は、鋳型内表面に付着しないで落下してしまった粉体塗型剤を、再度鋳型内表面に付着させることのできるようにした粉体塗型剤の塗布方法および塗布装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明による粉体塗型剤の塗布方法にあっては、次のような構成としてある。すなわち、
鋳型の上型内表面に粉体塗型剤を塗布する方法であって、
上型内表面に粉体塗型剤を静電吸着させるべく、電圧発生器によって上型と電圧差を生じるように粉体塗型剤を印加し、
上型内表面を密閉空間となるように覆い部材で覆った状態で、スプレ−ノズルを上型に沿って移動させつつ上型内表面に対して該スプレ−ノズルから上向きに粉体塗型剤を吹きつけると共に、上型内表面に付着しないで落下した粉体塗型剤をブロ−ノズルから下向きに吹き出すブロ−エアによって該密閉空間内で飛散させて上型内表面に付着させる、
ような構成としてある。
【0007】
前記目的を達成するため、本発明による粉体塗型剤の塗布装置にあっては、次のような構成としてある。すなわち、
鋳型の上型内表面に粉体塗型剤を塗布する装置であって、
上型内表面に粉体塗型剤を静電吸着させるべく、上型と電圧差を生じるように粉体塗型剤を印加する電圧発生器と、
上型内表面を密閉空間となるように覆うための覆い部材と、
前記密閉空間内において、上型に沿って移動しつつ上型内表面に対して粉体塗型剤を上向きに吹きつけるためのスプレ−ノズルと、
前記密閉空間内において、ブロ−エアを下向きに吹き出して上型内表面に付着しないで落下した粉体塗型剤を飛散させて上型内表面に付着させるためのブロ−ノズルと、
を備えた構成としてある。
【0008】
【発明の効果】
本発明方法によれば、鋳型内表面に付着しないで落下された粉体塗型剤は、ブロ−エアによって飛散されて鋳型内表面に付着する機会が増大され、静電吸着による吸着と合わせて、粉体塗型剤の付着効率向上の上で好ましいものとなる。また、密閉空間内において行うので、落下された粉体塗型剤を効果的に飛散させて鋳型内表面に付着させることができ、しかも粉体塗型剤が周囲に漏れ出てしまう事態を防止して環境悪化を防止する上でも好ましいものとなる。
以上に加えて、鋳型内表面の凹凸部分に対しても効果的に粉体塗型剤を付着させて、付着効率をより向上させる上で好ましいものとなる。
さらに、良くおこなわれている上型表面に対して粉体塗型剤を塗布するときの付着効率を向上させることができる。また、重力により落下する粉体塗型剤のブロ−エアによる飛散を効果的に行うことができる。
【0009】
本発明装置によれば、本発明方法に対応した効果を得るための装置を提供することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1、図2は、本発明が適用された低圧鋳造機を示し、実施例では、自動車用エンジンのシリンダヘッドをアルミニウム合金で鋳造するためのものとなっている。この図1、図2において、1は下プラテン、2は上下駆動される上プラテンであり、下プラテン1に下型3が固定され、上プラテン2に上型4が固定されている。
【0011】
5は中子台車、6は製品取り出し台車であり(図2では図示略)、それぞれ共通のレ−ル7上を走行可能とされている。すなわち、各台車5は、上型4が上昇して下型3との間に型開き空間Kが形成されたとき、この型開き空間K内に進退出可能とされる。そして、中子台車5は、型開き空間K外で中子を保持して、型開き空間K内に進出し、保持した中子を加工させて下型3にセットする。また、中子台車5は、後述するように、粉体塗型剤を上型4の鋳型内表面に塗布するための後述する塗布ボックスTを搭載していて、型開き空間K内において塗布ボックスTを上昇させて、後述のようにして上型内表面(下型3に対する合わせ面で、下向きの面となる)に対して粉体塗型剤が塗布される。
【0012】
上型4を下降させて下型3に型合わせし、その後、鋳型3と4により形成されるキャビティ内に鋳造湯を供給することにより、鋳造品が形成される。そして、形成された鋳造品は、上型4が上昇して型開き空間Kが構成された状態で、製品取り出し台車6によって、中子台車5とは反対側端部へ取り出される。なお、鋳造湯は下型3から供給されるようになっており、図2において、鋳造湯の保持炉が符号8で、保持炉8から下型への鋳造湯供給用のスト−クが符号9で示される。
【0013】
中子台車5について、図3〜図5をも参照しつつより詳細に説明する。まず、中子台車5は、中子セット装置11を搭載している。この中子セット装置11は、ガイドロッド12によってガイドされつつ上下動されるベ−スプレ−ト13を有し、このベ−スプレ−ト13は、中子セット装置11の上下駆動手段となるシリンダ装置14によって上下駆動される。ベ−スプレ−ト13には、その下方部分において、図3紙面直角方向に開閉される複数の保持爪15が保持されると共に、当該保持爪15を開閉するためのアクチュエ−タを含む開閉機構16が構成されている。
【0014】
中子セット装置11は、保持爪15と並列に、上下方向に伸びる位置決めピン17aを有し、この位置決めピン17aは、実質的にシリンダ装置17のピストンロッドによって構成されている。中子台車5が型開き空間Kの所定位置にきて、位置決めピン17aが下降して下型3の位置決め孔に挿入されることにより、中子台車5の型開き空間K内での位置決めが行われる。この位置決めされた状態において、前述した下型3への中子セット、および上型内表面への粉体塗型剤の塗布が行われる。
【0015】
前記塗布ボックスTは、その外殻が実質的に覆い部材21によって構成され、その内部には、図5〜図7に示すように、粉体塗型剤吹きつけ用のスプレ−ノズル22およびブロ−エア吹出用のブロ−ノズル23が保持されている。覆い部材21は、上方のみが開口された箱形形状とされて、底壁部と左右前後の側壁部とを有し、型開き空間K内に位置されたときに、その上方開口が上型内表面に臨むようになっている。
【0016】
覆い部材21は、中子セット装置11(ベ−スプレ−ト13)よりも高い位置、より具体的には中子台車5の上フレ−ムより高い位置において、上下駆動可能として中子台車5に保持されている。すなわち、覆い部材21の外壁にプレ−ト24が設けられ、このプレ−ト24と中子台車5との間に、上下駆動手段としてのシリンダ装置25が架設されている。そして、プレ−ト24を、中子台車5から上方へ伸びるガイドロッド26が摺動自在に貫通していて、シリンダ装置25の伸縮に応じて、覆い部材21が滑らかに上下動されるようになっている。
【0017】
覆い部材21、スプレ−ノズル22、ブロ−ノズル23等について、図6〜図9を参照しつつ詳細に説明する。まず、覆い部材21の上端縁全長に渡ってフランジ部21aが形成され、このフランジ部21aの全長に渡ってゴム等の弾性部材からなるパッキン31が固定されている。これにより、覆い部材21が型開き空間Kにおいて上昇されたとき、図6に示すように、パッキン31が上型4の下面に当接されて、この覆い部材21と上型4とが共働して、覆い部材21内に密閉空間Mが形成されることになる。
【0018】
覆い部材21の前後側壁の下部には、互いに平行に長く伸びるスリット32が形成され、このスリット32は、覆い部材21の左右方向ほぼ全長に渡って伸びている。覆い部材21内には、細長棒状の保持部材33が配設され、この保持部材33の各端部がそれぞれ、前記スリット32を摺動自在に貫通している。保持部材33の一端部33aには、覆い部材21の外部において走行輪としてのローラ34が回転自在に取付けられ、このローラ34は、覆い部材21の側壁外部に固定されたガイドレ−ル35上を走行可能とされている。
【0019】
前記保持部材33の他端部33bには、覆い部材21の外部においてナット部材36が固定され、このナット部材36が、スリット32に沿って長く伸びるねじ棒37の外周に螺合されている。ねじ棒37は、覆い部材21に回転可能に保持されているもので、その一端部が駆動手段としての回転式のアクチュエ−タ(実施例ではモータ)38に連結されている。これにより、アクチュエ−タ38を例えば正転させることによって、ナット部材36つまり保持部材33が図7下方へ駆動され、アクチュエ−タ38を逆転させることによって、保持部材33が図7上方へ駆動される。
【0020】
前記保持部材33に対して、前記スプレ−ノズル22およびブロ−ノズル23が固定されている。スプレ−ノズル22は、両端が閉じられた細長い筒状本体22aを有し、筒状本体22aは、内部の細長い共通空間22bと、該共通空間22bにそれぞれ連通する複数の連通孔22cとを有する。各連通孔22cは、筒状本体22aの長手方向に間隔を開けて直列に形成され、各連通孔22cにはそれぞれ、ノズル部材22dが取付けられている。
【0021】
上述のようなスプレ−ノズル22は一対有して、それぞれ、保持部材33の長手方向に沿うように、かつ互いに間隔をあけて保持部材33に固定されている。図8には、保持部材33に対する固定用のねじ孔が、符号39で示されている。スプレ−ノズル22の保持部材33に対する取付けは、ノズル部材22dが上向きとなるようして行われる。
【0022】
ブロ−ノズル23も、実質的にスプレ−ノズル22と同じような構造として形成されているが、ノズル部材22dに相当する部材は有しないで、連通孔22cに対応する開口がそのままブロ−エア吹出口23c(図6参照)とされている。そして、このブロ−エア吹出口23cが下向きつまり覆い部材21の底壁に向くようにして、ブロ−ノズル23が保持部材33に対して固定されている。このブロ−ノズル23も、スプレ−ノズル22と同様に一対設けられている。
【0023】
スプレ−ノズル22に対する粉体塗型剤の供給は、覆い部材21の底壁に取付けた接続部材41から、覆い部材21内に配設した長いフレキシブルホ−ス41を介して行われる。なお、ホ−ス42は、スプレ−ノズル22の長手方向略中間部において、その内部の共通空間22bに連通するように接続される(図8、図9参照)。ブロ−ノズル23に対するブロ−エアの供給は、前記スリット32を通る細長いフレキシブルホ−ス43を介して行われる。
【0024】
覆い部材21の底壁には、その略中央部分において、2つの吸引口44が形成されている。この吸引口44は、ホ−ス45を介して、吸引装置46(図10参照)に接続されている。
【0025】
前記スプレ−ノズル22、ブロ−ノズル23、吸引口44に対する接続系路が図10に示される。この図10において、供給された元エアが、レギュレ−タ51、フィルタ52、ドライヤ53を経て、所定圧力に調整された清浄な乾燥エアとされる。ドライヤ53の後は、互いに並列な5系統の分岐系路に分岐されている。分岐系路61は、粉体塗型剤の供給系路となるもので、電磁式開閉弁62、エゼクタ63、高電圧印加部64を経て、スプレ−ノズル22に至る。
【0026】
前記エゼクタ63は、空気式開閉弁65を介して粉体塗型剤の貯溜タンク66に接続され、開閉弁65が開いている状態で系路61から供給されるエアによってタンク66から粉体塗型剤を吸い上げて、粉体塗型剤をスプレ−ノズル22へ圧送する。上記空気式の開閉弁65には分岐系路67が接続され、この系路67には電磁式の開閉弁68が接続されている。これにより、電磁式の開閉弁68の開閉に応じて、空気式の開閉弁65が開閉される。なお、高電圧印加部64は、高電圧発生器64Aによって上型4と所定の高電圧差が生じるように粉体塗型剤を印加するもので、いわゆる静電吸着をも利用した粉体塗型剤の付着を行うようになっている。
【0027】
前記タンク66には、分岐系路69が接続され、分岐系路69には電磁式の開閉弁70が接続されている。開閉弁70を開くと、タンク66内の粉体塗型剤が撹拌されて、エゼクタ63へ向けての粉体塗型剤の移送が補助される。
【0028】
前記エゼクタ63の先端部には、分岐系路71が接続され、この分岐系路71には、電磁式の開閉弁72が接続されている。これにより、開閉弁72を開くと、パ−ジエアが、エゼクタ23を経てスプレ−ノズル22へ供給される。
【0029】
ブロ−ノズル23が、分岐系路73に接続され、この分岐系路73に電磁式の開閉弁74が接続されている。開閉弁74を開くことにより、ブロ−ノズルからブロ−エアが吹き出される。
【0030】
図11には、スプレ−ノズル22の移動と、スプレ−ノズル22からの粉体塗型剤の吹きつけと、ブロ−ノズル23からのブロ−エア吹出と、吸引口44からの吸引と、パ−ジエアの供給との関係を示すタイムチャ−トが示される。この図11に示す例では、スプレ−ノズル22は、覆い部材21の一端となる原位置から前進端へと移動された後、再び原位置へ向けて戻るよう動きを行い、この1往復の動きで粉体塗型剤の上型内表面への塗布完了となる。なお、スプレ−ノズル22の移動速度は定速とされている。
【0031】
スプレ−ノズル22からの粉体塗型剤の塗布は、スプレ−ノズル22が原位置から若干進んだ位置から開始され、前進端の若干前位置から若干後位置にかけて一端休止された後、再び粉体塗型剤の吹きつけが再開され、原位置へ戻る若干手前で粉体塗型剤の吹きつけが終了される。ブロ−エアの吹出態様は、粉体塗型剤の吹きつけと同様に行われる。
【0032】
吸引口44からの吸引は、その開始が粉体塗型剤の吹きつけ開始時期と同じである。たたし、吸引の終了時期は、覆い部材21により形成される密閉空間M内に残留した粉体塗型剤を吸引、回収する関係上、粉体塗型剤の吹きつけ終了よりも大分遅い時期とされる(スプレ−ノズル22が原位置へ復帰した後もしばらくの間吸引実行)。
【0033】
パ−ジエア供給は、粉体塗型剤の吹きつけ終了する時期よりもやや前の時期から開始される。パ−ジエアの供給は、スプレ−ノズル22が原位置へ復帰した後もしばらくの間継続して行われるが、吸引終了よりも早い時期に供給停止とされる。
【0034】
ここで、図12を参照しつつ、中子台車5の動きに着目しつつ、中子セットと粉体塗型剤の塗布とについて説明する。ます、上型4が上昇されて型開きされると、型開き空間Kに向けて中子台車5が移動される(S1)。次いで。型開き空間K内において、位置決めピン17aを利用して中子台車5の位置決めが行われる(S2)。この後、中子のセットと、粉体塗型剤の塗布とが並行して行われ、中子セットが図12のS3〜S5の処理とされ、粉体塗型剤の塗布がS8〜S10の処理とされる。
【0035】
下型3への中子セットに際しては、まずシリンダ装置14によって、ベ−スプレ−ト13つまり中子が下降される(S3)。この後、保持爪15が開かれて、中子が下型3にセットされる(S4)。そして、シリンダ装置14によりベ−スプレ−ト13が上昇される。
【0036】
粉体塗型剤の塗布に際しては、まず、シリンダ装置25によって、塗布ボックスTつまり覆い部材21が上昇される(S8)。次いで、前述したようにして、上型内表面に対して粉体塗型剤の塗布が行われる(S9)、そして、シリンダ装置25によって塗布ボックスTが下降される。
【0037】
S5、S10がそれぞれ終了すると、位置決めピン17aが上昇されて、中子台車5と下型3との位置決め関係が解除される(S6)。その後、中子台車5が後退、つまり型開き空間Kの外側へ移動される(S7)。
【0038】
以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば次のような場合をも含むものである。すなわち、自動車用エンジン以外の適宜の鋳造品を鋳造する場合に適用することができる。
【0039】
塗布ボックスTつまり覆い部材21は、中子台車5とは別途独立させて構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された鋳造装置の一例を示す図。
【図2】図2の側面図。
【図3】中子台車部分の詳細を示す図。
【図4】塗布ボックスの上下駆動部分の詳細を示す図。
【図5】中子台車に搭載された覆い部材を上方から見たときの図。
【図6】鋳型と覆い部材とスプレ−ノズルとブロ−ノズルとの関係を示す側面断面図。
【図7】覆い部材内に配置されたスプレ−ノズルとブロ−ノズルとスプレ−ノズル駆動部分を示す断面上面図。
【図8】スプレ−ノズルを上方から見た図。
【図9】図8の側面断面図。
【図10】スプレ−ノズル、ブロ−ノズル、吸引口の系統図。
【図11】スプレ−ノズルの動きと粉体塗型剤の吹きつけとブロ−エアの吹出と吸引とパ−ジエア供給との関係を示すタイムチャ−ト。
【図12】中子セットと粉体塗型剤塗布とを中子台車の作動に関連して示すフロ−チャ−ト。
【符号の説明】
3:下型
4:上型
5:中子台車
11:中子セット装置
14:シリンダ装置(中子下降用)
21:覆い部材
22:スプレ−ノズル
23:ブロ−ノズル
25:シリンダ装置(覆い部材上昇用)
38:アクチュエ−タ(スプレ−ノズル移動用)
44:吸引口
46:吸引装置
K:型開き空間
T:塗布ボックス
M:密閉空間
Claims (2)
- 鋳型の上型内表面に粉体塗型剤を塗布する方法であって、
上型内表面に粉体塗型剤を静電吸着させるべく、電圧発生器によって上型と電圧差を生じるように粉体塗型剤を印加し、
上型内表面を密閉空間となるように覆い部材で覆った状態で、スプレ−ノズルを上型に沿って移動させつつ上型内表面に対して該スプレ−ノズルから上向きに粉体塗型剤を吹きつけると共に、上型内表面に付着しないで落下した粉体塗型剤をブロ−ノズルから下向きに吹き出すブロ−エアによって該密閉空間内で飛散させて上型内表面に付着させる、
ことを特徴とする粉体塗型剤の塗布方法。 - 鋳型の上型内表面に粉体塗型剤を塗布する装置であって、
上型内表面に粉体塗型剤を静電吸着させるべく、上型と電圧差を生じるように粉体塗型剤を印加する電圧発生器と、
上型内表面を密閉空間となるように覆うための覆い部材と、
前記密閉空間内において、上型に沿って移動しつつ上型内表面に対して粉体塗型剤を上向きに吹きつけるためのスプレ−ノズルと、
前記密閉空間内において、ブロ−エアを下向きに吹き出して上型内表面に付着しないで落下した粉体塗型剤を飛散させて上型内表面に付着させるためのブロ−ノズルと、
を備えていることを特徴とする粉体塗型剤の塗布装置。
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