JP2002072773A - 画像形成装置及び装着判別方法 - Google Patents
画像形成装置及び装着判別方法Info
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Abstract
簡易な構成で判別すること。 【解決手段】 着脱可能なユニット内の回転体46を駆
動するためのモータ40と、モータ40を制御するモー
タ制御部14に加え、モータ40の負荷トルクを検知
し、その検知結果に基づいて着脱可能なユニットの装着
または未装着を判別する手段を備えた。
Description
方法に関し、たとえば電子写真方式の画像形成装置およ
び着脱可能なユニットの装着判別方法に関するものであ
る。
ゼンタM、シアンC、ブラックKの画像形成手段を備え
たカラー画像形成装置を示すもので、同図において、1
は静電潜像を形成する感光ドラム(a、b、c、dは各
々Y、M、C、K用を示す)で、6は各感光ドラムを駆
動するモータである。
ム1上に静電潜像を形成するレーザスキャナー、3は用
紙を各色の画像形成部に順次搬送する、無端状の搬送ベ
ルト、4はモータとギア等でなる駆動手段と接続されて
搬送ベルト3を駆動する駆動ローラ、6eは駆動ローラ
4を駆動するモータ、5は用紙に転写されたトナーを溶
融、固着する定着器である。
に送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像形成が
終了しプリンタ可能状態となると、用紙カセットから用
紙が供給され搬送ベルト3に到達し、搬送ベルト3によ
り用紙が各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベル
ト3による用紙搬送とタイミングを合せて、各色の画像
信号が各レーザスキャナー2に送られ、感光ドラム3上
に静電潜像が形成され、図示しない現像器により、静電
潜像がトナーで現像され、図示しない転写部で用紙上に
転写される。同図においては、Y、M、C、Kの順に順
次画像形成される。その後用紙は搬送ベルトから分離さ
れ、定着器で熱によってトナー像が用紙上に定着され、
外部へ排出される。
る。DCブラシレスモータの構成例を図13に示す。DC
ブラシレスモータ50はU、V、Wの3相スター結線さ
れたコイル51とロータ52をもつ。さらにロータの位
置検出手段としてロータの磁極を検知する3個のホール
素子53を備え、その出力はアンプ54で増幅される。
また、ロータの外周上に設けられた磁気的パターン55
と磁気センサ56からなる回転速度検知手段を持ち、そ
の出力はアンプ57で増幅され、速度制御部60に入力
される。
ライバであり、ハイ側トランジスタ71とロー側トラン
ジスタ72を各3個備え、それぞれコイル51のU、
V、Wに接続されている。58は通電を制御する通電ロ
ジック回路である。80は電流リミッタ部である。
ロータ位置信号HU〜Wにより、ロータの位置を特定
し、相切り替え信号を生成する。相切り替え信号UU〜
W、LU〜Wは、ドライバの各トランジスタをオンオフ
制御し励磁する相を順次切り替えロータを回転させる。
タ回転数に比例した電圧を生成したのち、比較器62で
基準電圧と比較し、その差動出力を得る。また、PLL部
63によりモータ回転周波数信号と基準周波数信号を位
相比較し、位相のずれに応じた出力を得る。さらに、こ
の2つの出力を混合器64で混合し、PWM信号生成器6
5でPWM信号を生成する。PWM信号は通電ロジック
回路に入力されモータの回転速度を制御する。
電流を電圧に変換し、比較器82で基準電圧と比較す
る。比較した結果、基準電圧より大きかった場合、駆動
を停止するように通電ロジック回路に信号を出力する。
来例では、以下のような欠点があった。
ユニット、ベルトユニット、定着ユニットなどの検知セ
ンサが必要となる。したがって、例えば、4色分の現像
ユニットを持つカラープリンタでは、センサとして、現
像ユニット用に4個、ベルトユニット、定着ユニットに
それぞれ、1個ずつ必要となる。さらにその出力から、
各ユニットの有無を判断するために、CPU等に入力する
必要がある。このため、CPU等の入力ポートが6個必要
であり、一般的に多数のポートが必要なカラープリンタ
では、ポート数が不足となり、CPUのスペックを上げな
ければならないことがある。結果、装置のコストアッ
プ、消費電力の増大を招いていた。
障のため、ユニットが装着されているにも関わらず、ユ
ニット無しと判別され、プリント動作しないこともあり
得る。このようなプリンタにとって致命的な故障で無い
にも関わらず、プリント動作しないため、ユーザビリテ
ィの悪化をまねくおそれがあった。
駆動電流から負荷トルクを検知し、ユニットの着脱検知
を行うという方法も提案されている。しかし、駆動電流
による負荷トルクの検知では、ユニットの有無によるト
ルクの差が大きくないと、ユニットの着脱検知が困難で
あった。
する。
は、着脱可能なユニット内の回転体を駆動するためのモ
ータと、前記モータを制御する制御手段と、前記モータ
の負荷トルクを検知する検知手段と、前記検知手段の検
知結果に基づいて前記着脱可能なユニットの装着または
未装着を判別する判別手段を有することを特徴とする。
ットの装着判別方法であって、前記ユニット内の回転体
を駆動するためのモータを制御する制御ステップと、前
記モータの負荷トルクを検知する検知ステップと、前記
検知ステップの検知結果に基づいて前記着脱可能なユニ
ットの装着または未装着を判別する判別ステップを有す
ることを特徴とする。
いて詳細に説明する。
像形成装置の構成は図9と同様である。
て、本発明によりトルク検知を行い、カートリッジの有
無判別を行う。
説明を省略する。
示す。
る。11はプリンタ内の各装置を制御するプリンタ制御
部である。12はプリンタ内の各装置へ電力を供給する
電源である。13はプリンタ内の各部の状況を検知する
センサ類である。14はプリンタ制御部の指示によりモ
ータ類を制御するモータ制御部である。15はプリンタ
内の各装置の動力源であるモータ類である。16はプリ
ンタの動作状況をユーザに報知する表示部である。17
はプリンタとホストコンピュータとの通信を行う通信コ
ントローラである。18はプリンタに印刷するデータを
転送するホストコンピュータである。
す。
タ、30はモータへの電力を制御するドライバ、46は
モータにより駆動される感光ドラム等の回転体である。
DSPはDCブラシレスモータからのロータ位置信号に
より相切り替え制御、プリンタ制御部からの制御信号に
よるモータの始動、停止制御、およびプリンタ制御部か
らの速度信号と速度検知手段の出力とを比較し、ドライ
バを介して速度制御をおこなう。
プログラムコントローラ、22aは加減算や論理演算を
行うALU、22bは積和演算をおこなうMAC、23
はデータ用メモリ、24はプログラム用メモリ、25は
データメモリバス、26はプログラムメモリバス、27
はシリアルポート、28はタイマ、29はI/Oポート
である。このように、メモリをデータ用とプログラム用
に独立させ、バスもデータバスとプログラムバスに分離
し、乗算と加算を1マシンサイクルで実行するMACを
持つことで高速な演算を可能としている。
3相スター結線されたコイル43とロータ44をもつ。
さらにロータの位置検出手段としてロータの磁極を検知
する3個のホール素子42を備え、その出力はDSPに
接続されている。また、ロータの外周上に設けられた磁
気的パターン45と磁気センサ41からなる回転速度検
知手段を持ち、その出力はDSPに接続されている。
ライバであり、ハイ側トランジスタ31とロー側トラン
ジスタ32を各3個備え、それぞれコイル43のU、
V、Wに接続されている。
電圧に変換する。発生した電圧はDSPのD/Aポート
に取り込まれる。
信号HU〜Wにより、ロータの位置を特定し、相切り替
え信号を生成する。相切り替え信号UU〜W、LU〜W
は、ドライバの各トランジスタをオンオフ制御し励磁す
る相を順次切り替えロータを回転させる。
情報を比較し、PWM信号を生成、出力する。PWM信
号は0でduty0、255でduty100となる。PWM信
号は相切り替え信号UU〜Wとナンドゲート33により
論理積否定され駆動電流のチョッピングを行いモータの
回転速度を制御する。なお、ナンドゲートを使わずにD
SPですべて処理してもよい。
上記構成と同様なので説明を省略する。
動作を図1に基づいて説明する。開ループ制御により、
一定の投入電力でモータを駆動し、そのときのモータ回
転数によりモータの負荷トルクの大きさを検知する。
実行を指示されると(図1ステップ1)、モータ制御部
は、一定の投入電力でモータの駆動するように、PWM
値を設定する(図1ステップ2)。例えば、PWM値=
100に固定する。
(図1ステップ3)。このカウント値は、モータ回転数
が平衡状態に達するのに十分な時間としておく。
を開始し(図1ステップ4)、カウンタを一定周期ごと
に減算する(図1ステップ5)。
ップ6)、モータ回転数を測定する(図1ステップ
7)。
となる回転数を比較し(図1ステップ8)、カートリッ
ジの有無を判別する。検知した回転数が、基準回転数よ
り大きければ、負荷トルク小となり、カートリッジ無し
と判断する(図1ステップ9)。検知した回転数が、基
準回転数より小さければ、負荷トルク大となり、カート
リッジ有りと判断する(図1ステップ10)。
ンスを終了する。
態を説明する。
の概略構成は第一実施例と同様なので説明を省略する。
で駆動したときの、投入電力の大きさにより負荷トルク
を検知する。投入電力はPWM値により検知する。
実行を指示されると(図6ステップ1)、モータ制御部
は、最終目標回転数をセットする。(図6ステップ2)
始後(図6ステップ3)、モータ回転数を検出し(図6
ステップ4)、最終目標回転数でモータが回転するよう
に制御する。
と(図6ステップ5)、カウント値の設定と、PWM値
加算用変数αのクリアを行う(図1ステップ6)。次
に、PWM値を記憶、加算し(図1ステップ7)、カウ
ント値を減算する(図1ステップ8)。この動作をカウ
ント値が0になるまで繰り返す(図1ステップ9)。
基準となるPWM値を比較し(図6ステップ10)、カ
ートリッジの有無を判別する。記憶したPWM値が、基
準PWM値より大きければ、負荷トルク大となり、カー
トリッジ有りと判断する(図6ステップ11)。記憶し
たPWM値が、基準PWM値より小さければ、負荷トル
ク小となり、カートリッジ無しと判断する(図6ステッ
プ12)。
ジ有無検知シーケンスを終了する。
態を説明する。
の概略構成は第一実施例と同様なので説明を省略する。
で駆動したときの、投入電力の大きさにより負荷トルク
を検知する。投入電力は駆動電流により検知する。
実行を指示されると(図7ステップ1)、モータ制御部
は、最終目標回転数をセットする。(図7ステップ2)
始後(図7ステップ3)、モータ回転数を検知し(図7
ステップ4)、最終目標回転数でモータが回転するよう
に制御する。
(図7ステップ5)、カウント値の設定と、電流値加算
用変数αのクリアを行う(図7ステップ6)、次に、駆
動電流を測定、加算し(図7ステップ7、8)、カウン
ト値を減算する(図7ステップ9)。この動作をカウン
ト値=0まで継続する(図7ステップ10)。
準となる電流値を比較し(図7ステップ11)、カート
リッジの有無を判別する。測定した電流値が、基準電流
値より大きければ、負荷トルク大となり、カートリッジ
有りと判断する(図7ステップ12)。測定した電流値
が、基準電流値より小さければ、負荷トルク小となり、
カートリッジ無しと判断する(図7ステップ13)。
態を説明する。
の概略構成は第一実施例と同様なので説明を省略する。
たときの投入電力の大きさから、負荷トルクを検知しカ
ートリッジの有無を判別する。投入電力はPWM値から
求める。
る。
実行を指示されると(図8ステップ1)、モータ制御部
は、最終目標回転数の設定と、PWM値加算用変数αの
クリアを行う(図8ステップ2)。
3)、回転数=0rpmから最終目標回転数までモータ
を加速する。
し、PWM値を加算していく(図8ステップ4)。
(図8ステップ5,6)、モータ駆動とPWM値の検知
および加算処理を停止し、演算したPWM値の総和と基
準値を比較し(図8ステップ7)、カートリッジの有無
を判別する。演算したPWM値の総和が、基準値より大
きければ、負荷トルク大となり、カートリッジ有りと判
断する(図8ステップ8)。演算したPWM値の総和
が、基準値より小さければ、負荷トルク小となり、カー
トリッジ無しと判断する(図8ステップ9)。
ジ有無検知シーケンスを終了する。
態を説明する。
の概略構成は第一実施例と同様なので説明を省略する。
たときの投入電力の大きさから、負荷トルクを検知しカ
ートリッジの有無を判別する。投入電力は駆動電流から
求める。
る。
実行を指示されると(図9ステップ1)、モータ制御部
は、最終目標回転数の設定と電流値加算用変数αのクリ
アを行う。(図9ステップ2)
3)、回転数=0rpmから最終目標回転数までモータ
を加速する。
知し(図9ステップ4)、駆動電流値を加算していく
(図9ステップ5)。
(図9ステップ7)、演算した駆動電流値の総和と基準
値を比較し(図9ステップ8)、カートリッジの有無を
判別する。演算した駆動電流値の総和が、基準値より大
きければ、負荷トルク大となり、カートリッジ有りと判
断する(図9ステップ9)。演算した駆動電流値の総和
が、基準値より小さければ、負荷トルク小となり、カー
トリッジ無しと判断する(図9ステップ10)。
ジ有無検知シーケンスを終了する。
態を説明する。
の概略構成は第一実施例と同様なので説明を省略する。
化させた場合に、モータの回転数が0rpmからある値
になるまでの所要時間から、負荷トルクを検知しカート
リッジの有無を判別する。
る。
実行を指示されると(図10ステップ1)、モータ制御
部は、PWM値、モータの基準回転数、およびカウンタ
の設定する(図10ステップ2)。
を開始し(図10ステップ3)、カウンタを一定周期ご
とに加算するとともに(図10ステップ4)、モータ速
度を検知する(図10ステップ5)。
(図10ステップ6)、時間計測用カウンタの値を記憶
する(図10ステップ7)。記憶終了後、記憶したカウ
ンタ値と基準値を比較し(図10ステップ8)、カート
リッジの有無を判別する。記憶したカウンタ値が、基準
値より小さければ、負荷トルク小となり、カートリッジ
無しと判断する(図10ステップ9)。記憶したカウン
タ値が、基準値より大きければ、負荷トルク大となり、
カートリッジ有りと判断する(図10ステップ10)。
ンスを終了する。
態を説明する。
の概略構成は第一実施例と同様なので説明を省略する。
入電力を0へ変化させた場合に、モータの回転数がある
値以下になるまでの所要時間から、負荷トルクを検知し
カートリッジの有無を判別する。
る。
実行を指示されると(図11ステップ1)、モータ制御
部は、モータ回転数を設定し(図11ステップ2)、閉
ループ制御により、モータを一定の回転数まで加速する
(図11ステップ3,4)。
5)後、時間計測用カウンタを0にセットする(図11
ステップ6)。
プ7)、モータの駆動を切り、カウンタを一定周期ごと
に加算するとともに(図11ステップ8)、モータ速度
を検知する(図11ステップ9)。
(図11ステップ10)、カウンタ値と基準値を比較し
(図11ステップ11)、カートリッジの有無を判別す
る。記憶したカウンタ値が、基準値より大きければ、負
荷トルク小となり、カートリッジ無しと判断する(図1
1ステップ12)。記憶したカウンタ値が、基準値より
小さければ、負荷トルク大となり、カートリッジ有りと
判断する(図11ステップ13)。
ンスを終了する。
によれば、フォトインタラプタなどのユニット着脱検出
センサを設けることなく、着脱可能なユニットの装着又
は未装着を判別することが可能となる。
テムの概略構成を説明する図
Claims (18)
- 【請求項1】 着脱可能なユニット内の回転体を駆動す
るためのモータと、 前記モータを制御する制御手段と、 前記モータの負荷トルクを検知する検知手段と、 前記検知手段の検知結果に基づいて前記着脱可能なユニ
ットの装着または未装着を判別する判別手段を有するこ
とを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記検知手段は、前記モータを所定回転
数で制御したときの駆動電力量に基づいて、前記負荷ト
ルクを検知することを特徴とする請求項1記載の画像形
成装置。 - 【請求項3】 前記検知手段は、前記モータを所定の電
力で駆動したときのモータの回転数に基づいて、前記負
荷トルクを検知することを特徴とする請求項1記載の画
像形成装置。 - 【請求項4】 前記検知手段は、前記モータの回転数を
変化させるために必要な駆動電力量に基づいて、前記負
荷トルクを検知することを特徴とする請求項1記載の画
像形成装置。 - 【請求項5】 前記検知手段は、前記モータへの駆動電
力を変化させたときの前記モータの回転数の応答時間に
基づいて、前記負荷トルクを検知することを特徴とする
請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記モータはDCモータであることを特
徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装
置。 - 【請求項7】 前記制御手段は、ソフトウェアサーボに
より前記モータを制御することを特徴とする請求項1〜
5記載の画像形成装置。 - 【請求項8】 前記制御手段は、デジタル信号処理によ
り前記モータの駆動制御を行うことを特徴とする請求項
7に記載の画像形成装置。 - 【請求項9】 前記検知手段は、デジタル信号処理によ
り前記モータの負荷トルクを検知することを特徴とする
請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。 - 【請求項10】 前記デジタル信号処理にDSPまたは
マイコンを用いることを特徴とする請求項9に記載の画
像形成装置。 - 【請求項11】 前記着脱可能なユニットは、静電潜像
の現像を行う現像ユニットであることを特徴とする請求
項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。 - 【請求項12】 前記着脱可能なユニットは、ベルトユ
ニットであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか
に記載の画像形成装置。 - 【請求項13】 前記着脱可能なユニットは、現像され
た画像を定着する定着ユニットであることを特徴とする
請求項1〜11のいずれかに記載の画像形成装置。 - 【請求項14】 着脱可能なユニットの装着判別方法で
あって、 前記ユニット内の回転体を駆動するためのモータを制御
する制御ステップと、 前記モータの負荷トルクを検知する検知ステップと、 前記検知ステップの検知結果に基づいて前記着脱可能な
ユニットの装着または未装着を判別する判別ステップを
有することを特徴とする装着判別方法。 - 【請求項15】 前記検知ステップは、前記モータを所
定回転数で制御したときの駆動電力量に基づいて、前記
負荷トルクを検知することを特徴とする請求項14記載
の装着判別方法。 - 【請求項16】 前記検知ステップは、前記モータを所
定の電力で駆動したときのモータの回転数に基づいて、
前記負荷トルクを検知することを特徴とする請求項14
記載の装着判別方法。 - 【請求項17】 前記検知ステップは、前記モータの回
転数を変化させるために必要な駆動電力量に基づい
て、、前記負荷トルクを検知することを特徴とする請求
項14記載の装着判別方法。 - 【請求項18】 前記検知ステップは、前記モータへの
駆動電力を変化させたときの前記モータの回転数の応答
時間に基づいて、前記負荷トルクを検知することを特徴
とする請求項14記載の装着判別方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000262931A JP3976996B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 画像形成装置及び装着判別方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2002072773A true JP2002072773A (ja) | 2002-03-12 |
JP3976996B2 JP3976996B2 (ja) | 2007-09-19 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7880422B2 (en) | 2007-03-22 | 2011-02-01 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus appropriately setting current value for driving motor |
US10284123B2 (en) | 2015-08-18 | 2019-05-07 | Nidec Servo Corporation | Motor unit |
-
2000
- 2000-08-31 JP JP2000262931A patent/JP3976996B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7880422B2 (en) | 2007-03-22 | 2011-02-01 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus appropriately setting current value for driving motor |
US10284123B2 (en) | 2015-08-18 | 2019-05-07 | Nidec Servo Corporation | Motor unit |
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