JP3698009B2 - 燃焼機器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は屋内設置型給湯器などの燃焼機器の一酸化炭素ガスに対する安全を図る燃焼機器に関し、より詳細にはCOセンサの有無の違いにより別制御を行う燃焼機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、COセンサが接続される場合と前記COセンサが接続されない場合とのいずれかを選択して制御する燃焼機器においては、前記COセンサが接続される場合の制御と前記COセンサが接続されない場合の制御とのいずれかを選択する手段として通常、図3に示すように燃焼機器aの制御部bにおけるマイクロコンピュータcに対するディップスイッチdからの入力によるものがある。
【0003】
ディップスイッチdのオン/オフに対応する入力信号がマイクロコンピュータcの入力端子eに入力され、その入力信号の状態によりマイクロコンピュータcでは、あらかじめ設定したプログラムを元にCOセンサ接続有りの場合の制御を行うか、またはCOセンサ接続無しの場合の制御を行うかの判断を通常、電源投入時に行う。図3においては、ディップスイッチdがオン(具体的にはディップスイッチdの接点部短絡)の場合、入力端子eに「Lo」(0V)が印加される一方、ディップスイッチdがオフ(具体的にはディップスイッチdの接点部開放)の場合、入力端子eに「Hi」(5V)が印加されるように設定されている。
【0004】
ここで、COセンサ接続有りの場合の制御とは、COセンサ接続無しの場合に行う燃焼機器の制御に加え、COセンサから前記燃焼機器の制御部へ出力された「燃焼機器周辺の一酸化炭素ガス濃度」のデータがあらかじめ設定した基準値を超えた場合に、前記燃焼機器の前記制御部が前記燃焼機器のリモートコントローラ表示部などへ異常表示などを行うとともに前記燃焼機器を安全動作させるものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこのようなCOセンサが接続される場合と前記COセンサが接続されない場合とのいずれかを選択して制御する燃焼機器においては、市場で「COセンサ付き燃焼機器」として設置された場合であっても、前記燃焼機器の故障時などに施工者が修理を行う際、手違いでディップスイッチの設定を「COセンサ接続無し」にしてしまうことが有る。この場合、COセンサが接続されれば、前記燃焼機器の制御部はCOセンサからの信号を受け取り、COセンサが接続されたことを確認可能なので、異常設定であると判断し安全動作させていた。しかし、COセンサの接続忘れ、COセンサの断線、COセンサの接続不良などが有ると、前記燃焼機器の前記制御部はディップスイッチの設定が「COセンサ接続無し」でかつ、COセンサからの信号入力が無いため、「COセンサ接続無し」に対応する制御で燃焼運転を行ってしまっていた。
【0006】
通常、COセンサ付きの燃焼機器において、COセンサは燃焼機器の内部に搭載されるため、前記燃焼機器の外見からはCOセンサが接続されているか否かは見分けられない。そのため修理完了後は、ディップスイッチの設定間違いとCOセンサ接続忘れのような施工ミスを犯したことに気付き難い。そのため前記のような施工ミスが有った場合は施工者や使用者はCOセンサ付き燃焼機器であると認識しているにも拘らず実際は「COセンサ付き燃焼機器」としての制御を行わないため、安全装置としての役割が果たせず、最悪の場合は一酸化炭素中毒に至る虞があるという問題が有った。
【0007】
そこで、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであって、COセンサが接続されない場合の燃焼機器においては、ディップスイッチから制御部のマイクロコンピュータへの入力が「COセンサ接続無し」の設定であること、かつ前記COセンサが接続される場合に前記COセンサを燃焼機器の制御部へ接続するための接続部(以後、COセンサ接続用コネクタと記す)へ「COセンサ非接続用部品」を接続することの両条件を満足しなければ燃焼運転を行わない制御とすることにより、施工ミスを抑制し、ひいては安全性を向上させ得る燃焼機器の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための請求項1記載の発明は、COセンサを接続するためのCOセンサ接続用コネクタを備え、このCOセンサ接続用コネクタが制御部のマイクロコンピュータの通信手段と接続された燃焼機器であって、前記COセンサが接続される場合の制御とCOセンサが接続されない場合の制御のいずれかを選択するための選択手段が設けられるとともに、前記マイクロコンピュータに、前記選択手段の設定がCOセンサの接続有り又は接続無しのいずれに設定されているかを識別する識別手段と、前記COセンサに通信用のクロック信号を送信する手段および前記COセンサから前記クロック信号に同期して出力されるデータ信号を受信する手段からなる通信手段と、前記燃焼機器各部の制御を行う制御手段とが設けられた燃焼機器において、前記COセンサ接続用コネクタにCOセンサを接続しない場合に、該COセンサ接続用コネクタに接続するCOセンサ非接続用部品を設け、前記制御手段は、前記識別手段がCOセンサ接続無しと識別しているときに、前記COセンサ非接続用部品が前記COセンサ接続用コネクタに接続されていなければ燃焼運転を行わないように構成されたことを特徴とする。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の燃焼機器において、前記COセンサ非接続用部品は、前記通信手段が前記クロック信号を送信するための信号線と前記通信手段が前記データ信号を受信するための信号線を短絡させる構成とされ、前記制御手段は、前記通信手段がクロック信号を受信した場合には、前記COセンサ非接続用部品が接続されていると判定し、クロック信号を受信しない場合には、前記COセンサ非接続用部品は接続されていないと判定することを特徴とする。
【0010】
請求項1、2に記載の前記燃焼機器によれば、前記COセンサが接続されない場合において前記選択手段から前記制御部の前記マイクロコンピュータへの入力が「COセンサ接続無し」の設定であった場合、前記COセンサ接続用コネクタへ前記「COセンサ非接続用部品」を接続しない限り、前記燃焼機器の前記制御部の前記マイクロコンピュータが前記COセンサに対し出力した信号が前記接続部を介して前記制御部へ入力されないため前記マイクロコンピュータは設定異常と判断し前記燃焼機器の燃焼運転を行わない。
【0011】
これにより、COセンサ付き燃焼機器として設置した燃焼機器に対し、施工者のミスにより前記選択手段の設定間違いが有り、かつCOセンサの接続忘れなどが有った場合でも、施工者のミスを見逃したまま燃焼運転を行うことを防止できる。その結果、施工者や使用者がCOセンサ付き燃焼機器であると認識しているにも拘らず実際はCOセンサ付き燃焼機器としての制御を行わないことによって引き起こされる一酸化炭素中毒事故を防止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態について図1乃至図2に基づいて説明する。
【0013】
図1(a)は、本発明に係る燃焼機器におけるCOセンサ搭載の場合の制御部と前記COセンサとの接続回路である。
【0014】
なお、本発明においては、後述するように、前記COセンサが接続される場合と前記COセンサが接続されない場合とのいずれかを選択して制御する燃焼機器における制御部の制御選択方法に特徴を有するため、これら以外の前記燃焼機器が通常備える構成と制御方法については説明を省略する。
【0015】
COセンサ6が接続される場合の制御とCOセンサ6が接続されない場合の制御とのいずれかを選択する選択手段として燃焼機器1の制御基板2に設けたディップスイッチ4について説明する。ディップスイッチ4がオンの場合、マイクロコンピュータ3の入力端子5に「Lo」(0V)が印加される一方、ディップスイッチ4がオフの場合、入力端子5に「Hi」(5V)が印加されるように設定されている。
【0016】
これに対し、マイクロコンピュータ3はディップスイッチ4およびCOセンサ接続用コネクタ7などとともに燃焼機器の制御基板上に実装されており、燃焼機器1各部の制御を行う制御手段と、COセンサ6との接続によりCOセンサ6との間で通信を行うための通信手段(図示しない)を有する。マイクロコンピュータ3の内部では入力端子5に「Lo」が印加された場合に「COセンサ接続有り」に、入力端子5に「Hi」が印加された場合に「COセンサ接続無し」にそれぞれ設定されたことを識別する識別手段(図示しない)を有する。
【0017】
本提案におけるCOセンサ6は、燃焼機器1の制御基板2上に設けられたCOセンサ接続用コネクタ7を介して燃焼機器1の制御基板2上のマイクロコンピュータ3と電気的に接続される。COセンサ6は、内部にCOセンサのマイクロコンピュータ60を備えており、燃焼機器1から2本の電源線8、9を通して、電源の供給を受ける。COセンサ6とマイクロコンピュータ3とを接続する接続線は4本で、前記電源線8,9の他、マイクロコンピュータ3からCOセンサのマイクロコンピュータ60に対して出力される通信用クロック(クロック信号)の信号線10、および前記クロックに同期した信号(データ信号)をCOセンサのマイクロコンピュータ60がマイクロコンピュータ3に対しシリアル送信するための信号線11を有する。
【0018】
図1(b)にCOセンサ6接続時におけるマイクロコンピュータ3−COセンサのマイクロコンピュータ60間の通信データ例を示す。COセンサのマイクロコンピュータ60は「前記燃焼機器周辺の一酸化炭素ガス濃度の検出データ」などをマイクロコンピュータ3が出力した前記通信用クロックに同期させて出力する。より詳細には、前記通信用クロックの1パルスの周期(パルスの立ち上がりエッジから次のパルスの立ち上がりエッジまでの期間)に対して1ビットの信号を出力する。
【0019】
COセンサ接続用コネクタ7は、燃焼機器1の制御基板2上に実装される。そして、燃焼機器1が「COセンサ接続有り」の機種、つまり、COセンサ6を接続する場合には、このCOセンサ接続用コネクタ7にCOセンサ6が接続される。一方、燃焼機器1が「COセンサ接続無し」の機種、つまり、COセンサ接続用コネクタ7にCOセンサ6を接続しない場合には、COセンサ接続用コネクタ7には後述するCOセンサ非接続用部品61が接続される。
【0020】
COセンサ非接続用部品61は、「COセンサ接続無し」の機種の場合にCOセンサ接続用コネクタ7に接続されるもので、燃焼機器1が製品として工場から出荷される時点からCOセンサ接続用コネクタ7に接続されている。一方、COセンサ非接続用部品61は、「COセンサ接続有り」の機種には出荷される時点から無い。
【0021】
COセンサ非接続用部品61は、図2(a)に示すとおりCOセンサ6が接続される場合にマイクロコンピュータ3からCOセンサのマイクロコンピュータ60へ前記通信用クロックを送信するための信号線10とCOセンサのマイクロコンピュータ60からマイクロコンピュータ3へ信号を送信するための信号線11を短絡する短絡部62を有することを特徴として構成される。
【0022】
これによりCOセンサ非接続用部品61がCOセンサ接続用コネクタ7に接続される場合はマイクロコンピュータ3が出力した前記通信用クロックがCOセンサ非接続用部品61の前記短絡部62を介してマイクロコンピュータ3のCOセンサ出力受信端子12へ入力されるように構成される。この場合、マイクロコンピュータ3が出力した前記通信用クロックとCOセンサ出力受信端子12へ入力される信号は同じ波形になる。(図2(b)参照)
【0023】
COセンサ6が接続される場合とCOセンサ6が接続されない場合とのいずれかを選択して制御する燃焼機器1において、ディップスイッチ4の設定状態とCOセンサ接続用コネクタ7への接続状態との組み合わせによる前記燃焼機器1の動作一覧を表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】
以下、表1について説明する。
【0026】
ディップスイッチ4がCOセンサ接続有りの設定の場合において、COセンサ6をCOセンサ接続用コネクタ7に接続すれば、マイクロコンピュータ3からCOセンサのマイクロコンピュータ60へ送信した前記通信用クロックに同期した信号がCOセンサのマイクロコンピュータ60からマイクロコンピュータ3へ送信されるため、マイクロコンピュータ3はCOセンサ接続有りであると認識し、COセンサ接続有りの場合の制御を行う。
【0027】
ディップスイッチ4がCOセンサ接続有りの設定の場合であって、COセンサ非接続用部品61をCOセンサ接続用コネクタ7に接続すれば、マイクロコンピュータ3から送信した前記通信用クロックがCOセンサ非接続用部品61の短絡部62を介してマイクロコンピュータ3のCOセンサ出力受信端子12へ入力されるのでマイクロコンピュータ3は通信不良と判断し燃焼機器1を安全動作させる(燃焼運転を行わない)。より詳細には、前述したようにCOセンサ6はマイクロコンピュータ3から送信された前記通信用クロックの立ち上がりエッジに同期して1ビットずつ送信しており、前記通信用クロックそのものはCOセンサ6の出力信号と比較して1/2ビットの周期で電圧が変化しているためCOセンサ6の出力信号としての体裁を成していない。その結果、マイクロコンピュータ3はディップスイッチ4がCOセンサ接続有りの設定であるにも拘らず、COセンサ6からの通信データが入力されていないと判断し、燃焼機器1を安全動作させる。
【0028】
またディップスイッチ4がCOセンサ接続有りの設定の場合であって、COセンサ接続用コネクタ7に何も接続しなければ、マイクロコンピュータ3のCOセンサ出力受信端子12へは信号が入力されない(具体的には入力電圧Hi固定)ため、マイクロコンピュータ3は通信不良と判断し、燃焼機器1を安全動作させる(燃焼運転を行わない)。
【0029】
ディップスイッチ4がCOセンサ接続無しの設定の場合において、COセンサ6をCOセンサ接続用コネクタ7に接続してしまうと、マイクロコンピュータ3からCOセンサのマイクロコンピュータ60へ送信した前記通信用クロックに同期した信号がCOセンサのマイクロコンピュータ60からマイクロコンピュータ3へ送信されるためマイクロコンピュータ3は、COセンサ6が接続されていると認識し、設定間違いと判断し、燃焼機器1を安全動作させる(燃焼運転を行わない)。より詳細には、前述したようにCOセンサ6はマイクロコンピュータ3から送信された前記通信用クロックの立ち上がりエッジに同期して1ビットずつ送信しているため、前記通信用クロックに対し少なくとも2倍の周期で電圧を変化させており、マイクロコンピュータ3はCOセンサのマイクロコンピュータ60の出力信号が前記通信用クロックとは異なることを判断することが可能である。その結果、マイクロコンピュータ3はディップスイッチ4がCOセンサ接続無しの設定であるにも拘らず、前記クロックが入力されていないと判断し、燃焼機器1を安全動作させる。
【0030】
ディップスイッチ4がCOセンサ接続無しの設定の場合であって、COセンサ非接続用部品61をCOセンサ接続用コネクタ7に接続すれば、マイクロコンピュータ3から送信した前記通信用クロックがCOセンサ非接続用部品61の短絡部62を介してマイクロコンピュータ3のCOセンサ出力受信端子12へ入力されるのでマイクロコンピュータ3はCOセンサ非接続用部品61が接続されているものと認識し、COセンサ接続無しの場合の制御を行う。
【0031】
またディップスイッチ4がCOセンサ接続無しの設定の場合であって、COセンサ接続用コネクタ7に何も接続しなければ、マイクロコンピュータ3のCOセンサ出力受信端子12へは前記通信用クロックが入力されない(具体的には入力電圧Hi固定)ため、マイクロコンピュータ3は設定間違いと判断し、燃焼機器1を安全動作させる(燃焼運転を行わない)。
【0032】
COセンサ6接続有りの設定の燃焼機器1を修理する場合などにおいて、施工者が誤ってディップスイッチ4の設定を「COセンサ接続無し」にした場合でかつCOセンサ6を接続し忘れたなどの場合であっても、燃焼機器1は出荷時からCOセンサ非接続用部品61を有しておらずCOセンサ接続用コネクタ7へCOセンサ非接続用部品61を接続出来ないため燃焼機器1の制御基板2のマイクロコンピュータ3がCOセンサ6に対し出力した前記クロック信号がマイクロコンピュータ3のCOセンサ出力受信端子12へ入力されないことからマイクロコンピュータ3は設定異常と判断し燃焼運転を行わない。
【0033】
COセンサが接続される場合と前記COセンサが接続されない場合とのいずれかを選択する選択手段として本実施例ではディップスイッチを取り上げたがショートコネクタなどに置き換えても良い。
【0034】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る請求項1、2に記載の燃焼機器によれば、COセンサが接続されない場合において選択手段から制御部のマイクロコンピュータへの入力が「COセンサ接続無し」の設定であった場合、COセンサ接続用コネクタへ「COセンサ非接続用部品」を接続しない限り、前記燃焼機器の前記制御部の前記マイクロコンピュータが前記COセンサに対し出力した信号が前記「COセンサ非接続用部品」を介して前記制御部へ入力されないため前記マイクロコンピュータは設定異常と判断し前記燃焼機器の燃焼運転を行わないように構成されていることから、COセンサ付き燃焼機器として設置した燃焼機器に対し、施工者のミスにより選択手段の設定間違いとCOセンサの接続忘れなどが有った場合でも、施工者のミスを見逃したまま燃焼運転を行うことを防止することが可能となる。
【0035】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は本発明に係るCOセンサ搭載燃焼機器の制御部とCOセンサとの接続回路の説明図である。図1(b)は図1(a)の回路構成における信号電圧波形のタイムチャートである。
【図2】図2(a)は本発明に係るCOセンサ非搭載燃焼機器の制御部とCOセンサ非接続用部品との接続回路の説明図である。 図2(b)は図2(a)の回路構成における信号電圧波形のタイムチャートである。
【図3】従来のCOセンサが接続される場合と前記COセンサが接続されない場合とのいずれかを選択して制御する燃焼機器における、前記COセンサが接続される場合と前記COセンサが接続されない場合とのいずれかの制御を選択するための制御部のディップスイッチ入力回路である。
【符号の説明】
1 燃焼機器
2 制御基板
3 マイクロコンピュータ
4 ディップスイッチ(選択手段)
5 入力端子
6 COセンサ
7 COセンサ接続用コネクタ
7a COセンサ接続用コネクタ(COセンサ側)
8 電源線(5V)
9 電源線(グランド)
10 クロック用信号線
11 COセンサ出力用信号線
12 COセンサ出力受信端子
13 クロック出力端子
14 抵抗
60 COセンサのマイクロコンピュータ
61 COセンサ非接続用部品
62 短絡部
63 クロック受信端子
64 COセンサデータ出力端子
Claims (2)
- COセンサを接続するためのCOセンサ接続用コネクタを備え、このCOセンサ接続用コネクタが制御部のマイクロコンピュータの通信手段と接続された燃焼機器であって、
前記COセンサが接続される場合の制御とCOセンサが接続されない場合の制御のいずれかを選択するための選択手段が設けられるとともに、前記マイクロコンピュータに、前記選択手段の設定がCOセンサの接続有り又は接続無しのいずれに設定されているかを識別する識別手段と、前記COセンサに通信用のクロック信号を送信する手段および前記COセンサから前記クロック信号に同期して出力されるデータ信号を受信する手段からなる通信手段と、前記燃焼機器各部の制御を行う制御手段とが設けられた燃焼機器において、
前記COセンサ接続用コネクタにCOセンサを接続しない場合に、該COセンサ接続用コネクタに接続するCOセンサ非接続用部品を設け、
前記制御手段は、前記識別手段がCOセンサ接続無しと識別しているときに、前記COセンサ非接続用部品が前記COセンサ接続用コネクタに接続されていなければ燃焼運転を行わないように構成された
ことを特徴とする燃焼機器。 - 前記COセンサ非接続用部品は、前記通信手段が前記クロック信号を送信するための信号線と前記通信手段が前記データ信号を受信するための信号線を短絡させる構成とされ、
前記制御手段は、前記通信手段がクロック信号を受信した場合には、前記COセンサ非接続用部品が接続されていると判定し、クロック信号を受信しない場合には、前記COセンサ非接続用部品は接続されていないと判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の燃焼機器。
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