JP2829385B2 - 軸流型ガスレーザ装置 - Google Patents
軸流型ガスレーザ装置Info
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- JP2829385B2 JP2829385B2 JP8178655A JP17865596A JP2829385B2 JP 2829385 B2 JP2829385 B2 JP 2829385B2 JP 8178655 A JP8178655 A JP 8178655A JP 17865596 A JP17865596 A JP 17865596A JP 2829385 B2 JP2829385 B2 JP 2829385B2
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- discharge
- anode
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- laser device
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は軸流型ガスレーザ装
置に関する。さらに詳しくは、所要数の管状部を有する
放電手段を光学的に直列接続してなる軸流型ガスレーザ
装置における異常放電防止に関する。
置に関する。さらに詳しくは、所要数の管状部を有する
放電手段を光学的に直列接続してなる軸流型ガスレーザ
装置における異常放電防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、図６に示すように、一方の端
部にカソード１が設けられ、中央部の突出している個所
にアノード２が設けられている変形Ｔ字状の放電管１０
を所要数光学的に直列接続して高出力のガスレーザを発
生させる軸流型ガスレーザ装置（以下、特に誤解が生じ
ない場合には単にガスレーザ装置という）Ｌ´が知られ
ている。このガスレーザ装置Ｌ´は、限られたスペース
内に所要数の放電管１０，１０，１０，…を配置しなけ
ればならないところから、図７および図８に示すよう
に、中央部に両端にカソード１，１が装着された中間ブ
ロック１２を配置し、この中間ブロック１２の各カソー
ド１に放電管１０を装着し、さらにこの放電管１０の他
端にミラー３が取付けられた反射ブロック１４を装着
し、この反射ブロック１４を利用して所要数の放電管１
０，１０，１０，…を並列状に配置し、放電管１０の一
方の端部にレーザ光を折り返しさせて次の放電管１０に
導入することがなされ、そしてこのようにしてエネルギ
ーが高められたレーザ光は、最終段の放電管１０の出力
端に装着された出力ブロック１６により放射されるよう
にされている。
部にカソード１が設けられ、中央部の突出している個所
にアノード２が設けられている変形Ｔ字状の放電管１０
を所要数光学的に直列接続して高出力のガスレーザを発
生させる軸流型ガスレーザ装置（以下、特に誤解が生じ
ない場合には単にガスレーザ装置という）Ｌ´が知られ
ている。このガスレーザ装置Ｌ´は、限られたスペース
内に所要数の放電管１０，１０，１０，…を配置しなけ
ればならないところから、図７および図８に示すよう
に、中央部に両端にカソード１，１が装着された中間ブ
ロック１２を配置し、この中間ブロック１２の各カソー
ド１に放電管１０を装着し、さらにこの放電管１０の他
端にミラー３が取付けられた反射ブロック１４を装着
し、この反射ブロック１４を利用して所要数の放電管１
０，１０，１０，…を並列状に配置し、放電管１０の一
方の端部にレーザ光を折り返しさせて次の放電管１０に
導入することがなされ、そしてこのようにしてエネルギ
ーが高められたレーザ光は、最終段の放電管１０の出力
端に装着された出力ブロック１６により放射されるよう
にされている。
【０００３】 しかしながら、このガスレーザ装置Ｌ´
においては、並列状に配設された放電管１０，１０，１
０，…、反射ブロック１４，１４，１４，…および出力
ブロック１６を所定の位置関係で保持しなければならな
いため、反射ブロック１４，１４相互および反射ブロッ
ク１４と出力ブロック１６とは、保持金具１８により保
持されている。そして、この保持金具１８およびミラー
３による感電事故を防止するため、この保持金具１８お
よびミラー３は接地されている。そのため、アノード２
からカソード１への放電が起こらず、保持金具１８がカ
ソード的に作用し、カソード１とは反対側の方のミラー
３あるいは保持金具１８に向けてアノード１から放電が
なされることがある。いわゆる、異常放電がなされるこ
とがある。そのため、この従来のガスレーザ装置Ｌ´に
おいては、放電が不安定であるため加工機の性能低下や
部品を損傷するという問題があるとともに、エネルギ効
率を損なっているという問題もある。
においては、並列状に配設された放電管１０，１０，１
０，…、反射ブロック１４，１４，１４，…および出力
ブロック１６を所定の位置関係で保持しなければならな
いため、反射ブロック１４，１４相互および反射ブロッ
ク１４と出力ブロック１６とは、保持金具１８により保
持されている。そして、この保持金具１８およびミラー
３による感電事故を防止するため、この保持金具１８お
よびミラー３は接地されている。そのため、アノード２
からカソード１への放電が起こらず、保持金具１８がカ
ソード的に作用し、カソード１とは反対側の方のミラー
３あるいは保持金具１８に向けてアノード１から放電が
なされることがある。いわゆる、異常放電がなされるこ
とがある。そのため、この従来のガスレーザ装置Ｌ´に
おいては、放電が不安定であるため加工機の性能低下や
部品を損傷するという問題があるとともに、エネルギ効
率を損なっているという問題もある。
【０００４】 なお、特開平１ー１０３８８９号公報に
は、図９に示すように、放電管５１内にレーザガスを供
給し、放電管５１内に少なくとも一対の主電極５２，５
３を配置し、主電極間５２，５３を直流回路５４に接続
し、主電極間５２，５３に直流回路５４の電圧を印加
し、主電極間５２，５３にグロー放電を発生させ、グロ
ー放電によりレーザガスを励起し、レーザ光を発生する
装置において、前記一方の主電極側５２、具体的にはア
ノード側の放電管５１外側に補助電極５５を設け、補助
電極５５を他方側主電極５３、具体的にはカソードと同
電位に接続することを特徴とするガスレーザ発生装置５
０が提案されている。
は、図９に示すように、放電管５１内にレーザガスを供
給し、放電管５１内に少なくとも一対の主電極５２，５
３を配置し、主電極間５２，５３を直流回路５４に接続
し、主電極間５２，５３に直流回路５４の電圧を印加
し、主電極間５２，５３にグロー放電を発生させ、グロ
ー放電によりレーザガスを励起し、レーザ光を発生する
装置において、前記一方の主電極側５２、具体的にはア
ノード側の放電管５１外側に補助電極５５を設け、補助
電極５５を他方側主電極５３、具体的にはカソードと同
電位に接続することを特徴とするガスレーザ発生装置５
０が提案されている。
【０００５】 しかしながら、特開平１ー１０３８８９
号公報にかかるガスレーザ発生装置５０においては、補
助電極５５がカソード５３と同電位とされているため、
前述したアノード５２からカソード５３とは反対方向の
放電、いわゆる異常放電は防止されない。
号公報にかかるガスレーザ発生装置５０においては、補
助電極５５がカソード５３と同電位とされているため、
前述したアノード５２からカソード５３とは反対方向の
放電、いわゆる異常放電は防止されない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、所要数の管状部
を有する放電手段を接地されている保持金具により保持
しているガスレーザ装置における異常放電が解消されて
なるガスレーザ装置を提供することを目的としている。
術の課題に鑑みなされたものであって、所要数の管状部
を有する放電手段を接地されている保持金具により保持
しているガスレーザ装置における異常放電が解消されて
なるガスレーザ装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のガスレーザ装置
は、管状部を有する一方にカソードが設けられ、他方に
ミラーが設けられている放電手段を所要数光学的に直列
接続してなる軸流型ガスレーザ装置において、前記各放
電手段が、アノードとミラーとの間に設けられた金属製
保持部材により保持され、前記各放電手段の管状部外側
のカソード近傍に直流電源の陽極に接続されている補助
電極を周回状に、かつ、補助電極とカソードとの距離
が、前記金属製保持部材とアノードとの距離よりも短く
なるようにして設けてなることを特徴とする。
は、管状部を有する一方にカソードが設けられ、他方に
ミラーが設けられている放電手段を所要数光学的に直列
接続してなる軸流型ガスレーザ装置において、前記各放
電手段が、アノードとミラーとの間に設けられた金属製
保持部材により保持され、前記各放電手段の管状部外側
のカソード近傍に直流電源の陽極に接続されている補助
電極を周回状に、かつ、補助電極とカソードとの距離
が、前記金属製保持部材とアノードとの距離よりも短く
なるようにして設けてなることを特徴とする。
【０００８】 また、本発明のガスレーザ装置において
は、前記補助電極の電源がアノードの電源とは独立に設
けられていてもよい。
は、前記補助電極の電源がアノードの電源とは独立に設
けられていてもよい。
【０００９】
【作用】本発明の軸流型ガスレーザ装置は前記のごとく
構成されているので、放電は当初補助電極とカソードと
の間でなされる。そして、その放電によりアノードとカ
ソードと間のガスインピーダンスが低下するため、アノ
ードとカソードとの間の放電が円滑になされる。
構成されているので、放電は当初補助電極とカソードと
の間でなされる。そして、その放電によりアノードとカ
ソードと間のガスインピーダンスが低下するため、アノ
ードとカソードとの間の放電が円滑になされる。
【００１０】 また、補助電極への電源を独立に設けて
いるものにあっては、放電開始直後の短時間だけ補助電
極の電源をオンすることにより、補助電極を設けたこと
による放電への悪影響が排除される。
いるものにあっては、放電開始直後の短時間だけ補助電
極の電源をオンすることにより、補助電極を設けたこと
による放電への悪影響が排除される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。
【００１２】 実施の形態１ 本発明の実施の形態１に係る軸流型ガスレーザ装置Ｌの
概略図を図１に、同簡略回路図を図２に示し、このガス
レーザ装置Ｌは、図６〜図８に示すガスレーザ装置Ｌ´
を改変したものであって、Ｔ字型の放電管１０のカソー
ド１側外周に周回状に補助電極４を配設し、その補助電
極４を直流電源Ｓのプラス側と接続してアノード２と同
電位としてなるものである。この場合、補助電極４とカ
ソード１との距離Ｌ1は、カソード１とは反対側の反射
ブロック１４の保持金具１８とアノード２との距離Ｌ2
より短くされている。例えば、アノード２とカソード１
との距離が３００ｍｍ、反射ブロック１４の保持金具１
８とアノード２との距離Ｌ2が１４０ｍｍとされていれ
ば、補助電極４とカソード１との距離Ｌ1は、例えば１
３５ｍｍとされる。なお、図１および図２において、図
６と同一または類似の要素は同一の符号が付されてい
る。また、この実施の形態１においては、Ｔ字型の放電
管１０、中間ブロック１２、反射ブロック１４および出
力ブロック１６により放電手段が形成されている。
概略図を図１に、同簡略回路図を図２に示し、このガス
レーザ装置Ｌは、図６〜図８に示すガスレーザ装置Ｌ´
を改変したものであって、Ｔ字型の放電管１０のカソー
ド１側外周に周回状に補助電極４を配設し、その補助電
極４を直流電源Ｓのプラス側と接続してアノード２と同
電位としてなるものである。この場合、補助電極４とカ
ソード１との距離Ｌ1は、カソード１とは反対側の反射
ブロック１４の保持金具１８とアノード２との距離Ｌ2
より短くされている。例えば、アノード２とカソード１
との距離が３００ｍｍ、反射ブロック１４の保持金具１
８とアノード２との距離Ｌ2が１４０ｍｍとされていれ
ば、補助電極４とカソード１との距離Ｌ1は、例えば１
３５ｍｍとされる。なお、図１および図２において、図
６と同一または類似の要素は同一の符号が付されてい
る。また、この実施の形態１においては、Ｔ字型の放電
管１０、中間ブロック１２、反射ブロック１４および出
力ブロック１６により放電手段が形成されている。
【００１３】 そして、補助電極４をかかる位置とする
ことにより、放電開始時において見掛け上アノード２か
らカソード１への放電抵抗（ガスインピーダンス）をア
ノード２からミラー３側の反射ブロック１４の保持金具
１８へのガスインピーダンスより小さくすることができ
るため、アノード２からカソード１へ確実に放電がなさ
れ、異常放電が防止される。
ことにより、放電開始時において見掛け上アノード２か
らカソード１への放電抵抗（ガスインピーダンス）をア
ノード２からミラー３側の反射ブロック１４の保持金具
１８へのガスインピーダンスより小さくすることができ
るため、アノード２からカソード１へ確実に放電がなさ
れ、異常放電が防止される。
【００１４】 また、この補助電極４の放電管１０への
取付けは、図１に示すように、ガラス製放電管１０の外
側にリボン状の薄い銅板４ａを巻付け、それをバンド状
の固定部材４ｂにより固定することによりなされる。こ
のため、補助電極４とカソード１との間に一種のコンデ
ンサが形成される。
取付けは、図１に示すように、ガラス製放電管１０の外
側にリボン状の薄い銅板４ａを巻付け、それをバンド状
の固定部材４ｂにより固定することによりなされる。こ
のため、補助電極４とカソード１との間に一種のコンデ
ンサが形成される。
【００１５】 次に、図２および図３を参照しながら、
かかる構成とされているガスレーザ装置の動作について
説明する。
かかる構成とされているガスレーザ装置の動作について
説明する。
【００１６】（１）スイッチ５がオンされると、その瞬
間は補助電極４からカソード１に電流ｉ1が流れる。前
述したように、補助電極４とカソード１とは一種のコン
デンサを形成しているため、図３（ｃ）に示すように、
補助電極４からカソード１への電流ｉ1は、急激に増大
するが、最大値に到達した後急速に減少して消滅する。
間は補助電極４からカソード１に電流ｉ1が流れる。前
述したように、補助電極４とカソード１とは一種のコン
デンサを形成しているため、図３（ｃ）に示すように、
補助電極４からカソード１への電流ｉ1は、急激に増大
するが、最大値に到達した後急速に減少して消滅する。
【００１７】（２）補助電極４からカソード１への電流
ｉ1が最大値に到達する時点においては、放電管１０内
のアノード２・カソード１間の抵抗値が減少していると
ころから、この電流ｉ1に誘導されるようにして、アノ
ード２からカソード１への電流ｉ2が流れ始める（図３
（ｂ），（ｃ）参照）。
ｉ1が最大値に到達する時点においては、放電管１０内
のアノード２・カソード１間の抵抗値が減少していると
ころから、この電流ｉ1に誘導されるようにして、アノ
ード２からカソード１への電流ｉ2が流れ始める（図３
（ｂ），（ｃ）参照）。
【００１８】（３）アノード２からカソード１への電流
ｉ2は、印加電圧Ｖの過渡状態に対応した過渡状態を経
て定常状態に至る（図３（ａ），（ｂ）参照）。
ｉ2は、印加電圧Ｖの過渡状態に対応した過渡状態を経
て定常状態に至る（図３（ａ），（ｂ）参照）。
【００１９】 このように、この実施の形態１によれ
ば、放電管１０外周に補助電極４を周回状に設け、スタ
ート時はこの補助電極４とカソード１間で放電させ、つ
いでこの補助電極４とカソード１との放電に誘導される
ようにして、アノード２とカソード１間に放電させるよ
うにしているので、アノード２からカソード１と反対側
の保持金具１８やミラー３への放電、いわゆる異常放電
が防止される。そのため、異常放電に起因する加工機の
性能低下や部品の損傷が防止される。また、異常放電が
解消されるため、エネルギーロスも解消される。
ば、放電管１０外周に補助電極４を周回状に設け、スタ
ート時はこの補助電極４とカソード１間で放電させ、つ
いでこの補助電極４とカソード１との放電に誘導される
ようにして、アノード２とカソード１間に放電させるよ
うにしているので、アノード２からカソード１と反対側
の保持金具１８やミラー３への放電、いわゆる異常放電
が防止される。そのため、異常放電に起因する加工機の
性能低下や部品の損傷が防止される。また、異常放電が
解消されるため、エネルギーロスも解消される。
【００２０】 実施の形態２ 本発明の実施の形態２に係る軸流型ガスレーザ装置Ｌ１
の概略図を図４に示し、この軸流型ガスレーザ装置Ｌ１
は実施の形態１の軸流型ガスレーザ装置Ｌを改変し、ア
ノード２・カソード１間の主電源Ｓ1とは別に、補助電
極４に対して独立に電源（補助電極用電源）Ｓ2を設け
てなるものである。この補助電極用電源Ｓ2は、図６に
示すように、主電源Ｓ1と同時にオンされ、そしてアノ
ード２・カソード１間の放電が安定するとオフされるよ
うに制御されている。すなわち、放電開始直後の短時間
だけオンされるように制御されている。なお、図５中、
実線はアノード電圧を示し、点線は補助電極電圧を示
す。
の概略図を図４に示し、この軸流型ガスレーザ装置Ｌ１
は実施の形態１の軸流型ガスレーザ装置Ｌを改変し、ア
ノード２・カソード１間の主電源Ｓ1とは別に、補助電
極４に対して独立に電源（補助電極用電源）Ｓ2を設け
てなるものである。この補助電極用電源Ｓ2は、図６に
示すように、主電源Ｓ1と同時にオンされ、そしてアノ
ード２・カソード１間の放電が安定するとオフされるよ
うに制御されている。すなわち、放電開始直後の短時間
だけオンされるように制御されている。なお、図５中、
実線はアノード電圧を示し、点線は補助電極電圧を示
す。
【００２１】 このように、この実施の形態２において
は補助電極用電源Ｓ2により、放電開始直後の短時間だ
け補助電極４・カソード１間に通電するようにしている
ので、実施の形態１と同様に安定した放電が達成され、
しかも放電開始後における補助電極４の放電への影響を
排除できるという実施の形態１にはない効果も得られ
る。
は補助電極用電源Ｓ2により、放電開始直後の短時間だ
け補助電極４・カソード１間に通電するようにしている
ので、実施の形態１と同様に安定した放電が達成され、
しかも放電開始後における補助電極４の放電への影響を
排除できるという実施の形態１にはない効果も得られ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明において
は、一方にカソードが設けられ、他方にミラーが設けら
れている管状部を有する放電手段を所要数光学的に直列
接続してなる軸流型ガスレーザ装置において、管状部外
周にカソードと一種のコンデンサを形成するように補助
電極が周回状に設けられているので、放電開始は補助電
極とカソードとの間でなされ、それに誘導されてアノー
ドとカソードの放電がなされるところから、アノードか
らカソードと反対側にある保持部材やミラーに向けた放
電、つまり異常放電が防止されるという優れた効果が得
られる。その結果、レーザ加工機における加工性能が向
上されるという効果も得られる。
は、一方にカソードが設けられ、他方にミラーが設けら
れている管状部を有する放電手段を所要数光学的に直列
接続してなる軸流型ガスレーザ装置において、管状部外
周にカソードと一種のコンデンサを形成するように補助
電極が周回状に設けられているので、放電開始は補助電
極とカソードとの間でなされ、それに誘導されてアノー
ドとカソードの放電がなされるところから、アノードか
らカソードと反対側にある保持部材やミラーに向けた放
電、つまり異常放電が防止されるという優れた効果が得
られる。その結果、レーザ加工機における加工性能が向
上されるという効果も得られる。
【図１】 本発明の実施の形態１の軸流型ガスレーザ装
置の放電管の概略図である。
置の放電管の概略図である。
【図２】 同放電管の簡略回路図である。
【図３】 同放電管の特性を示すグラフであって、同
（ａ）は電圧波形を示し、同（ｂ）はアノード・カソー
ド間電流を示し、同（ｃ）は補助電極・カソード間電流
を示す。
（ａ）は電圧波形を示し、同（ｂ）はアノード・カソー
ド間電流を示し、同（ｃ）は補助電極・カソード間電流
を示す。
【図４】 本発明の実施の形態２の軸流型ガスレーザ装
置の概略図である。
置の概略図である。
【図５】 同装置における放電管への印加電圧波形のグ
ラフである。
ラフである。
【図６】 従来の軸流型ガスレーザ装置の概略図であ
る。
る。
【図７】 同装置の反射ブロック部近傍の断面図であ
る。
る。
【図８】 同装置の中間ブロック部近傍の断面図であ
る。
る。
【図９】 特開平１ー１０３８８９号公報の提案に係る
ガスレーザ装置の概略図である。
ガスレーザ装置の概略図である。
１ カソード ２ アノード ３ ミラー ４ 補助電極 ４ａ 銅板 ４ｂ 固定部材 ５ スイッチ １０ 放電管 １２ 中間ブロック １４ 反射ブロック １６ 出力ブロック １８ 保持金具 Ｌ ガスレーザ装置 Ｓ 電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−161687（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−4957（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−103889（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−202578（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−71564（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−192466（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/03 - 3/038
Claims (2)
- 【請求項１】 管状部を有する一方にカソードが設けら
れ、他方にミラーが設けられている放電手段を所要数光
学的に直列接続してなる軸流型ガスレーザ装置におい
て、前記各放電手段が、アノードとミラーとの間に設けられ
た金属製保持部材により保持され、 前記 各放電手段の管状部外側のカソード近傍に直流電源
の陽極に接続されている補助電極を周回状に、かつ、補
助電極とカソードとの距離が、前記金属製保持部材とア
ノードとの距離よりも短くなるようにして設けてなるこ
とを特徴とする軸流型ガスレーザ装置。 - 【請求項２】 前記補助電極の電源がアノードの電源と
は独立に設けられてなることを特徴とする請求項１記載
の軸流型ガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8178655A JP2829385B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 軸流型ガスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8178655A JP2829385B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 軸流型ガスレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012948A JPH1012948A (ja) | 1998-01-16 |
| JP2829385B2 true JP2829385B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=16052264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8178655A Expired - Lifetime JP2829385B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 軸流型ガスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2829385B2 (ja) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5811110B2 (ja) * | 1978-06-28 | 1983-03-01 | 株式会社日立製作所 | ガスレ−ザ発生装置 |
| JPH06105812B2 (ja) * | 1984-02-01 | 1994-12-21 | 株式会社ダイヘン | 高速軸流形レーザ発振器 |
| JPS61192466U (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-29 | ||
| JPS62202578A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-07 | Hitachi Ltd | ガスレ−ザ発生装置 |
| JPS6371564U (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-13 | ||
| JPH01103889A (ja) * | 1987-06-05 | 1989-04-20 | Hitachi Ltd | ガスレ−ザ発生装置 |
-
1996
- 1996-06-18 JP JP8178655A patent/JP2829385B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1012948A (ja) | 1998-01-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980818 |