JP3646524B2 - 紙葉類供給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば郵便物の書状を宛先に従い区分する書状区分機などの紙葉類区分装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
紙葉類供給装置において、供給前に書状の姿勢を整えるものとして、特開昭62−126042号公報に記載された装置がある。ここでは載置面に置かれた書状に対して、整位部材を上下動させることにより、書状を振動させて書状の姿勢を整える供給装置が示されている。
【0003】
しかしながら、整位部材の位置について考慮されておらず、整位部材の位置や送り手段の構成によっては、特に幅方向のある封書のような書状の姿勢を乱し底板から飛び出して分離できなくなってしまうことがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の紙葉類供給装置では、書状に振動を与える振動体を設ける適切な位置を示す、或いは送り手段の適切な構成を示すことにより、立位に載置された紙葉類の姿勢を少なくとも安定させ飛び出しを防ぎ、好ましくは姿勢を整え確実に分離手段へ搬送するために好適な構成を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、紙葉類の底面を支持する第一の載置面と紙葉類の横面を支持する第二の載置面を有し紙葉類を立位に保持するホッパと、このホッパに保持された紙葉類を分離する分離手段と、ホッパ上の紙葉類を加振するために第一の載置面より上面へ振動体が突出する加振手段とからなる紙葉類供給装置であって、第二の載置面から振動体までの距離は、第二の載置面からこの第二の載置面から離れた側の紙葉類の端部までの距離の半分よりも小さくする。
【0006】
そして好ましくは、第二の載置面から振動体までの距離は、第二の載置面から紙葉類の中心を通って鉛直方向に下ろした線と第一の載置面との交点までの距離よりも小さくする。
【0007】
或いは上記目的を達成するために、第一の載置面上であって振動体よりも第二の載置面から離れた位置にのみ送り手段を設けるか、振動体の両側に送り手段を設け、第二の載置面から近い側の送り手段の摩擦係数を第二の載置面から離れた側の送り手段の摩擦係数よりも小さくする。
【0008】
また或いは、振動体が収納状態から突出の最高点に達するまでの時間taが、突出の最高点から収納されるまでの時間tbより長く、且つ紙葉類が振動体から突出の最高点近傍で離れてから自重で第一の載置面まで落下するのにかかる時間tgと、振動体が突出の最高点から収納されて再度突出し始めるまでの時間tcとの関係がtb<tg<tcとなるようにする。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の紙葉類供給装置を適用する一例である書状区分機の概略図である。この実施形態の装置で取り扱う紙葉類の一例は、はがきや封筒などの定形の郵便書状である。
【0010】
図1に示す書状区分機50は、書状1に記された宛名やバーコードなどの区分情報を読みとり、この区分情報によって書状の処理を行うものである。
【0011】
まず、書状区分機50の構成要素を説明する。ホッパ2は、書状1を立位で厚み方向に重ねたブロックの状態のまま運搬する。このホッパ2の詳細な構成は後で説明する。分離手段3は、書状1を1通ずつ順次分離する。具体的には、書状1を負圧により分離ベルト301(図2参照)に吸着し、その分離ベルト301を移動することにより、書状1を1枚ずつに分離して、送り出す。分離手段3についても、その詳細な構成を後に述べる。
【0012】
搬送手段4は、書状1を搬送する。対向して移動するベルトからなり、書状1を挟持して搬送する。異物判別手段5は、硬さや形状などについて書状区分機50で取り扱うことが不適当な書状を判別する。硬い書状は、搬送手段4の屈曲部において、ベルトを大きく変形させるので、このベルトの変形量を測定し、変形が大きいとき硬い書状と判別する。そして、異物判別手段5で異常と判断された書状1は、第1の振り分け手段6によって搬送方向を切り換えることにより、第1のリジェクト集積手段7へ導かれる。これによって、機械処理に不適切な書状1は区分しない。
【0013】
第1の整位手段8は、搬送方向に対して斜めにベルトを設ける構成となっており、書状1の一辺を基準となる面に当接して、その姿勢を修正する。また、読み取り手段9はCCDカメラ等を用いて、宛名情報の記載された書状面の画像を取り込み、文字やバーコードなどによる宛名情報を分析する。第1の整位手段8は、読み取り手段9より上流側にあって、書状1の姿勢を整えることにより、読み取り精度を向上する。
【0014】
重送検知手段10は、対向するベルトの搬送速度を異なる速度とし、重なった書状をずらして、その長さの変化を測定することにより重送を判断する。この重送検知手段10で異常と判断された書状1は、第2の振り分け手段11によって搬送方向を切り換えることにより、第2のリジェクト集積手段12へ導かれる。
【0015】
書状1が正常と判断された場合、読み取り手段9により、書状1の宛名を読みとる。第2の整位手段13で書状1の姿勢を整えた後、書状1にバーコードが印刷されていないときはバーコード印刷手段14で書状1にバーコードを印刷する。そしてバーコード確認手段15により、バーコードが正常に印刷されたことを確認する。以後、この書状が本書状区分機50で区分されるときには、バーコードを読みとって区分する。文字認識することに比べてバーコードを認識する方が、より早く確実に区分情報を読みとることができるため、処理性能を向上することができる。
【0016】
その後、第3の振り分け手段16により書状1を各段に振り分け、集積する集積手段17に集積する。
【0017】
これらの動作状態は書状区分機50の指示手段18によって作業者に知らせることができる。指示手段18は、LEDディスプレーや三色信号灯、発音装置などである。
【0018】
ここで、上記の説明では、書状1を1枚だけ区分する例で説明したが、実際には書状区分機50の性能を上げるため、多数の書状を並列して処理する。それにより、単位時間当たりの処理枚数を増やすことができる。
【0019】
以上のような書状区分機50において、書状1を正しく区分するためには、まず分離手段3で書状1を1枚ずつ分離することが必要である。特に、2枚の書状を重ねて供給した場合、重送検知手段10で検知されると、それらの書状を第2のリジェクト集積手段12へ投入し、区分しない。そのため、単位時間当たりの区分枚数が少なくなる。また、重送検知手段10で検知できなかった場合は、片方の宛名情報で区分される。そのため、他方の書状が誤った集積手段17に区分されることがある。このように、処理能力の向上と、誤区分の低減のため、書状の重送を減らすことが求められる。
【0020】
また、書状1が搬送方向に対して斜行して分離されると、宛名の文字列が斜めになるため、読み取り手段9での文字読みとりが難しくなる。そのため、区分情報が得られないことが多くなり、区分率が低下する。
【0021】
そこで、図2や図3に示すように、ホッパ2に加振手段20を設ける。それにより、書状1に振動を与え、書状の姿勢を整える。以下に、ホッパ2と分離手段3の構成を説明する。
【0022】
まず、ホッパ2の構成要素として、互いに略垂直な底板201とベース面202とがある。底板201には、送り手段203と加振手段20とが設けられている。送り手段203はゴムベルトであり、ホッパ2に載置した書状1の下端を支持して、分離手段3へ近づけるように矢印イの方向へ運搬する。加振手段20は、詳細な構成は後に述べるが、送り手段203の上側へ間欠的に突出することにより、書状1に振動を与える。
【0023】
また、ベース面202にはスリット205が設けられており、このスリット205を通してロッド204が突出している。ロッド204は、立位に載置された書状1が倒れないように支持しながら矢印イの方向へ運搬する。
【0024】
これらにより書状1は分離手段3へと運搬される。分離手段3の近傍には、書状検知手段206が設けられており、書状1が分離手段3の近傍にあるときは、ホッパ2の運搬を遅くまたは停止することにより、書状1が分離手段3へ過度に押し付けられることを防止する。
【0025】
分離手段3は、吸引穴302を設けた分離ベルト301と、図示しないブロアによって、内部が負圧になるチャンバ303とからなる。吸引穴302を介して、チャンバ303がエアを吸引することにより、分離手段3近傍の書状1を分離ベルト301に吸着する。図2においては、分離ベルト301を矢印ロの方向に移動することにより、隙間Gを通して書状1を下方へ供給する。また、図3においては分離ベルト301を矢印ハの方向に移動することにより、書状1を上方へ供給する。
【0026】
重送が発生する原因として、書状の一端が揃っていないことによるものがある。例えば、図4の書状1aのように、書状の下端が揃っていない状態で分離手段3へ運搬されることがある。そのとき分離手段3の近傍の書状1bとその次の書状1cが、両者とも分離ベルト301に接して、2枚が同時に供給されることがある。
【0027】
また、図5は書状1を分離手段3側から見た例であるが、書状1bで示すようにその供給方向ロやハに対して斜めになっている、またベース面202から離れているため、同様な乱れた姿勢で供給される。その姿勢が第1の整位手段8で完全に修正できないとき、読み取り率が低下する。
【0028】
したがって、供給手段3へ運搬される書状1は、書状1のうち2辺が底面201とベース面202とに近接しかつ平行になることが望ましい。そのために、加振手段20で書状1に振動を与える。
【0029】
加振手段20の構成の一例を図6に示し、図7から図9により書状1の姿勢が修正されるメカニズムを説明する。
【0030】
まず、その上面が送り手段203より間欠的に突出する位置に振動体207が配置されている。振動体207はモータ208により駆動される。モータ208を矢印ニの方向に回転すると、偏心カム209によって、リンク210が支点211を中心として矢印ホのように揺動する。振動体207はリンク210に取り付けられており、振動体207が矢印ヘのように揺動する構成となっている。
【0031】
また、モータ208を停止したときに、振動体207が送り手段203より上側へ突出していると、送り手段203が書状1を運搬する障害となる。そこで、送り手段203または底板201より下側へ収納されるように、バネ212で下方への力を与える。さらに、バネ212が振動により破断することがあるため、収納センサ213を設けて、収納できたことを確認することが望ましい。
【0032】
なお、底面201は書状1が奥側に安定して載置できるように、作業者側が奥側より上がる向きに角度α傾いている。
【0033】
上記の構成において、書状の姿勢を整えるために効果のあるパラメータとして、ベース面202から振動体207の最高突出位置までの距離Pがある。なお、最高突出位置とは、振動体207が底面201から垂直に最も突出する場所のことであり、幅を有する場合は幅の範囲の最も作業者側を指すものとする。
【0034】
このような距離Pの違いによる、書状1の姿勢の整うメカニズムの違いについて説明する。
【0035】
まず、図7はベース面202から書状1dの中心Gまでの距離Vより、距離Pが大きい場合を示している。このとき、振動体207は書状1dの作業者側を加振することになる。
【0036】
振動体207が突出すると、書状1dの奥側の上の角Eaがベース面202に当たるため、下の角Ebが矢印トのように作業者側へ移動する。
【0037】
その後、振動体207が収納されると角Ebを支点に回転し、書状1eのように作業者側へ出張ってくる。また、書状1に働く力は矢印チのような作業者側への力となるため、書状が落下するときに、さらに出張りが大きくなる。そのため、書状の姿勢を乱してしまう。従って、振動体207の距離Pが書状1dの中心Gまでの距離Vより大きくなることは好ましくない。
【0038】
また、送り手段203は書状1の下端を運搬できるように、底面201に比べて摩擦係数が高い。そのため角Ebが支点になり、書状1dが作業者側へ移動しやすくなる。そこで、少なくとも作業者側の送り手段203aに比べて、奥側の送り手段203bの摩擦係数を低くする。または、送り手段203は振動体207より作業者側のみとする。それによって、角Ebが支点とならず、作業者側への書状1dの移動を少なくすることができる。
【0039】
次に、図8は距離Pが距離Vより小さい場合、すなわちP<Vの場合を示している。郵便書状においては、書状1の奥行き方向の長さDは90mm〜120mmなので、距離Vは長さDの半分の45mm〜60mmである。したがって望ましくはDが120mmの場合にはP<60mm、Dが90mmの場合にはP<45mmである。ただし、Dが90mmでPが60mmであっても、書状の中心部が振動体207よりもベース面202側に寄ったときには上記のように作業者側に移動するが、今度は中心部が振動体207より作業者側にくるために、再びベース面202側に移動する。このように振動体207を中心に移動をしても、そもそもDが小さいので、Dが120mmの書状の作業者側と同程度までしか移動せず、底面から飛び出すような問題は生じずに分離することができる。
【0040】
このとき、振動体207は書状1dをベース面202に沿って加振するので、書状1dに働く力チはベース面202とほぼ平行になる。そのため、書状1dが送り手段203または底面201に落下するときの衝撃や重力の働きによって、書状1eのように下端を揃えることができる。
【0041】
一方、書状1dを奥側へ揃える力は、底面201の傾きα分しか発生しないので、角度αが小さいと奥側へ揃える力も小さい。
【0042】
そこで、さらに図9のように、書状1dの中心Gから鉛直方向に下ろした線と、底面201または送り手段203との交点から、ベース面202までの距離Wより、距離Pが小さい構成とする。すなわち、書状1の上下方向の長さをLとすると、W=(D−L×tanα)/2であり、P<Wである。郵便書状においては長さLは140mm〜235mmであり、底面201の傾きαを10゜とするとP<47mm、望ましくはP<24mmである。
【0043】
このとき、振動体207は書状1dの中心より奥側にあるため、振動体207が突出すると書状1dの奥側が持ち上がる。そして、振動体207を収納すると、書状1には矢印チの向きの、奥側への力が発生するため、書状1をベース面202側にも揃えることができる。
【0044】
また、図7から図9までの振動体207の動作において、書状1を揃える力は、書状1が落下するとき発生する。よって、振動体207が突出するときは、収納するときに比べて、その速度が緩やかであることが望ましい。また、書状1を揃える効果は、書状1が底面201や送り手段203に衝突するときに発生するので、振動体207が書状1が自重で落下するより先に収納するように動作する。さらに、書状が落下してから、振動体207が再び突出するように動作することが望ましい。
【0045】
その動作パターンの一例を図10に示す。振動体207の突出高さHが0から最高点に達するまでの時間taと、最高点から0になるまでの時間tbとを比較して、ta>tbとなるようにし、更に、最高点から次回の振動が始まるまでの時間をtc、書状1が自重で落下するまでにかかる時間をtgとしたとき、tb<tg<tcとなるようにする。
【0046】
以上に示した構成および動作により、立位で厚み方向に重ねた書状を揃えることができる。
【0047】
また、前述の説明において、ベース面202から振動体207の最高突出点までの距離Pは、書状1の中心Gより奥側にあることがよいとした。しかし、書状1が作業者側に大きく出ている場合、そのような書状1は振動体207に触れずに、姿勢を整えられないことがある。
【0048】
そこで、図11に示すように、振動体207の突出面を2つの面で構成する。まず、ベース面202から距離Pまでの間は、底面201に略平行とした面207aとする。そこから距離Qまでの間を、水平に対してβの角度となる傾斜面207bとする。なお、βの範囲は、作業者側が上がりかつ底面201より水平に近い角度とし、0<β<αとする。
【0049】
それにより、ほぼベース面202に揃っている書状1dに対しては、面207aで加振することになり、書状1dの中心Gより奥側で加振できる。
【0050】
一方、作業者側へ大きく出た書状1fに対しては、面207bで書状1fの奥側を加振することができ、図9を用いて説明したように、奥側への力を働かせることができる。
【0051】
以上のように、図11に示す2つの面で構成した振動体207により、作業者側へ大きく出た書状についても揃えることができる。
【0052】
また、図6で示したように、支点211を作業者側に設けると、振動体207の奥側の方が作業者側に比べて、振幅が大きくなる。そのため、作業者側の突出高さが小さく、奥側は突出高さが大きい構成を容易に実現できる。これによって、図11における傾斜面207bと同様な効果を得ることができる。したがって、支点211は振動体207より作業者側に設けることが望ましい。
【0053】
また、以上の説明の中で、ベース面202に設けたスリット205の説明を省いていたが、図12に示すように、書状を揃えるときに書状1gの奥側の下の角がスリット205に引っかかることがある。そこで、スリット205の下側には、上から下になるにしたがい、奥側から作業者側へ傾斜した面205aを設けることが望ましい。
【0054】
【発明の効果】
本発明の紙葉類供給装置においては、ホッパに載置した書状を適切な位置で加振することによって、底面やベース面に揃うように、姿勢を整えることができる。それによって、紙葉類区分装置の処理速度や区分率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明を適用する書状区分機の概略的構成図である。
【図2】紙葉類供給装置の概略構成図である。
【図3】紙葉類供給装置の概略構成図である。
【図4】紙葉類供給装置に載置された紙葉類の一例を示す模式図である。
【図5】紙葉類供給装置に載置された紙葉類の一例を示す模式図である。
【図6】加振手段の概略を示す構成図である。
【図7】加振した書状の挙動を示す模式図である。
【図8】加振した書状の挙動を示す模式図である。
【図9】加振した書状の挙動を示す模式図である。
【図10】加振手段の動作パターンを示す模式図である。
【図11】振動体の形状を示す構成図である。
【図12】スリットの形状を示す構成図である。
【符号の説明】
1…書状、2…ホッパ、3…分離手段、4…搬送手段、5…異物判別手段、6…第1の振り分け手段、7…第1のリジェクト集積手段、8…第1の整位手段、9…読み取り手段、10…重送検知手段、11…第2の振り分け手段、12…第2のリジェクト集積手段、13…第2の整位手段、14…バーコード印刷手段、15…バーコード確認手段、16…第3の振り分け手段、17…集積手段、18…指示手段、20…加振手段、50…書状区分機、201…底板、202…ベース面、203…送り手段、204…ロッド、205…スリット、206…書状検知手段、207…振動体、208…モータ、209…偏心カム、210…リンク、211…支点、212…バネ、213…収納センサ、301…分離ベルト、302…吸引穴、303…チャンバ。
Claims (5)
- 紙葉類の底面を支持する第一の載置面と紙葉類の横面を支持する第二の載置面を有し紙葉類を立位に保持するホッパと、このホッパに保持された紙葉類を分離する分離手段と、ホッパ上の紙葉類を加振するために前記第一の載置面より上面へ振動体が突出する加振手段とからなる紙葉類供給装置において
前記第二の載置面から前記振動体までの距離は、前記第二の載置面からこの第二の載置面から離れた側の前記紙葉類の端部までの距離の半分よりも小さい紙葉類供給装置。 - 紙葉類の底面を支持する第一の載置面と紙葉類の横面を支持する第二の載置面を有し紙葉類を立位に保持するホッパと、このホッパに保持された紙葉類を分離する分離手段と、ホッパ上の紙葉類を加振するために前記第一の載置面より上面へ振動体が突出する加振手段とからなる紙葉類供給装置において
前記第二の載置面から前記振動体までの距離は、前記第二の載置面から前記紙葉類の中心を通って前記第二の載置面と平行な線と第一の載置面との交点までの距離よりも小さい紙葉類供給装置。 - 前記第二の載置面から前記振動体までの距離は、前記第二の載置面から前記紙葉類の中心を通って鉛直方向に下ろした線と前記第一の載置面との交点までの距離よりも小さい請求項1又は2に記載の紙葉類供給装置。
- 紙葉類の底面を支持する第一の載置面と紙葉類の横面を支持する第二の載置面を有し紙葉類を立位に保持するホッパと、このホッパに保持された紙葉類を分離する分離手段と、ホッパ上の紙葉類を加振するために前記第一の載置面より上面へ振動体が突出する加振手段とからなる紙葉類供給装置において
前記振動体の両側に送り手段を設け、前記第二の載置面から近い側の送り手段の摩擦係数を前記第二の載置面から離れた側の送り手段の摩擦係数よりも小さくした紙葉類供給装置。 - 紙葉類の底面を支持する第一の載置面と紙葉類の横面を支持する第二の載置面を有し紙葉類を立位に保持するホッパと、このホッパに保持された紙葉類を分離する分離手段と、ホッパ上の紙葉類を加振するために前記第一の載置面より上面へ振動体が突出する加振手段とからなる紙葉類供給装置において 前記振動体が収納状態から突出の最高点に達するまでの時間taが、突出の最高点から収納されるまでの時間tbより長く、且つ前記紙葉類が前記振動体から突出の最高点近傍で離れてから自重で前記第一の載置面まで落下するのにかかる時間tgと、前記振動体が突出の最高点から収納されて再度突出し始めるまでの時間tcとの関係がtb<tg<tcである紙葉類供給装置。
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