JP3821607B2 - 管球用口金および管球 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、管球のトップワイヤをアイレット金具に溶接するのに好適な管球用口金およびこれを備えた管球に関する。
【0002】
【従来の技術】
近時、管球用口金のアイレット金具にトップワイヤを接合するに際して、環境有害物である鉛を含む半田付けに代わる接合手段として、溶接が採用される傾向にある。
【0003】
溶接は、アイレット金具とトップワイヤとを直接溶融して接合するので、半田などの蝋材を必要としない接合手段である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、半田付けを行ってトップワイヤをアイレット金具に接合するのに用いていた従来の管球用口金をそのまま用いて溶接を行うと、以下に示す問題がある。
【0005】
すなわち、アイレット金具のトップワイヤを挿通する孔がトップワイヤに比較して大きいため、フィラーワイヤ、フィラースリーブなどの孔埋めのためのフィラー材を用いる必要がある。フィラー材を使用すると、溶接部の熱容量が大きくなるため、投入熱量が大きくなってアイレット金具に大きな穴が明いて溶接不良が生じやすい。
【0006】
また、フィラー材を用いることによりコストアップになる。
【0007】
さらに、投入熱量が大きくなると、アイレット金具とアイレットガラスとの熱膨張率の相違により、アイレット金具がアイレットガラスから剥離したり、アイレットガラスにクラックが生じやすくなる。アイレット金具が剥離すると、溶接時にアイレット金具に大きな穴が明いて溶接不良や結線不良を生じやすくなる。また、アイレットガラスにクラックを生じると、アイレットガラスが割れて口金シェルから脱落しやすくなり、アイレットガラスが脱落してアイレット金具と口金シェルとが短絡することもある。
【0008】
本発明は、フィラー材を用いることなく、アイレット金具とトップワイヤとを良好に溶接しやすい管球用口金およびこれを用いた管球を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を達成するための手段】
請求項1の発明の管球用口金は、筒状の口金シェルと;口金シェルの先端に固着したアイレット金具支持絶縁体と;端面部、端面部の中央周辺に形成された凹陥周溝、および凹陥周溝の内周縁から起立して端面部から外方へ突出し先端に径大のフランジを形成した筒体部を備え、口金シェルと絶縁関係を形成しながらアイレット金具支持絶縁体に固着したアイレット金具と;を具備していることを特徴としている。
【0010】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【0011】
<口金シェルについて>
口金シェルは、たとえば黄銅や銅などの導電性金属を筒状に成形してなり、管球本体に口金を装着する際に、管球本体に口金セメントや機械的加締めなどにより支持される部分を構成する。
【0012】
また、口金シェルは、管球用ソケットに装着される部分を構成している。管球用ソケットに装着するには、ねじ込み式および差し込み式のいずれであってもよい。ねじ込み式の場合には、口金シェルの周面にねじ込み溝が形成される。差し込み式の場合には、口金シェルの先端近傍において、周囲に適数たとえば2個の係止突起が配設される。
【0013】
さらに、口金シェルは、管球本体から導出されたサイドワイヤに圧接、溶接または蝋接などにより接続して、導電接触片の一方を構成する。
【0014】
<アイレット金具支持絶縁体について>
アイレット金具支持絶縁体は、後述するアイレット金具を口金シェルに絶縁関係を保持しながら機械的に一体化させるために機能する部分である。
【0015】
また、アイレット金具支持絶縁体は、ガラスやセラミックスなどにより形成することができる。アイレット金具支持絶縁体がガラスからなる場合には、ガラスを加熱溶融下で成形しながら口金シェルおよびアイレット金具に溶着させることができる。セラミックスからなる場合には、予め焼結によりアイレット金具支持絶縁体を成形してから、アイレット金具を加締めて固着し、さらに口金シェルの先端に口金シェルを加締めることによって口金を組み立てることができる。
【0016】
<アイレット金具について>
アイレット金具は、たとえば黄銅や銅などの導電性金属板を浅皿状や板状に成形してなり、管球本体から導出されたトップワイヤを接続して電気接触片の他方を構成する。
【0017】
また、アイレット金具は、端板部、凹陥周溝および筒体部を備えている。
【0018】
端板部は、管球用口金の先端に位置し、電気接触片の他方としてなるべく広い接触面積を提供する。
【0019】
凹陥周溝は、端板部の中央周辺にプレス成形などによって形成されていて、口金の外方から見て凹陥した溝がリング状に形成されることによって構成されている。
【0020】
また、凹陥周溝は、アイレット金具の裏面から見ると、反対に突出周陵を形成している。
【0021】
筒体部は、端板部の中央部において、凹陥周溝の内周縁から起立して、端板部から管軸方向の外方へ突出して形成されているとともに、その先端には径大のフランジが形成されている。
【0022】
フランジは、筒体部の筒部より径大で、上記筒部に対して直角をなしていてもよいし、直角以下の角度で傾斜していてもよい。また、フランジが傾斜ないし直角をなしている場合において、筒部から連続的に円弧を描いて徐々に傾斜していくような態様であってもよい。
【0023】
また、筒体部は、その内部に形成される孔がアイレット金具の裏面まで貫通している。そして、この孔にトップワイヤが挿通される。
【0024】
<本発明の作用について>
本発明においては、アイレット金具の筒体部にその裏面側から管球本体から導出されたトップワイヤを挿通し、トップワイヤを中心にして筒体部にその外側からたとえば複数のポンチを同時に押し当てることによって筒体部を加締めてから、アーク溶接などによりトップワイヤと筒体部とを加熱溶融させて溶接するように構成され、さらにアイレット金具の筒体部は、その先端に径大のフランジを形成しているので、以下に列挙する作用がある。
【0025】
1 アイレット金具は、一般的に薄い導電性金属板を用いて構成されるとともに、筒体部の径が小さいので、口金製造時、管球製造時などの取扱い時や輸送時に筒体部が変形して口金が不良品になったり、またはその不良に気づかないで管球本体に装着する際にトップワイヤの溶接不良が発生したりする虞があるが、本発明においては、上述のように溶接に先立って筒状部を加締めるために筒体部をアイレット金具の端面部の外方へ突出させているが、筒状部の先端に径大のフランジを形成しているので、筒体部の強度が大きくなり、上記のような不都合が発生するのを効果的に防止する。
【0026】
2 溶接時にトップワイヤと筒体部とを、予め加締めにより接触状態にしておくことができるから、フィラーワイヤやフィラースリーブなどのフィラー材が不要である。
【0027】
3 最小熱量の投入で溶接できるので、アイレット金具に大きな穴が明くようなことを回避できる。
【0028】
4 凹陥周溝は、筒体部の加締め時に変形が端面部に波及しないようにクッション作用を奏するので、端面部がアイレット金具支持絶縁体から剥離したり、アイレット金具支持絶縁体にクラックを生じたりするのを防止する。
【0029】
5 凹陥周溝の内周縁から筒体部が起立していることにより、溶接部がアイレット金具の端板部から突出しなくなるか、突出したとしてもその突出高さを管球用ソケットと適度の接触が得られる範囲に規制することができる。
【0030】
請求項2の発明の管球用口金は、請求項1記載の管球用口金において、アイレット金具は、端面部から内方へ切り起された複数の突起部を備え、突起部がアイレット金具支持絶縁体中に埋設されて口金シェルと絶縁関係を形成しながらアイレット金具支持絶縁体に固着されていることを特徴としている。
【0031】
本発明は、請求項1の発明の構成に加えて、アイレット金具の端面部に複数の突起部を備えているとともに、アイレット金具支持絶縁体が口金シェルに溶着したガラスからなり、突起部がアイレット金具支持絶縁体中に埋設されている点が特徴的構成である。
【0032】
突起部は、ガラス内に埋設されることにより、アイレット金具の脱落を防止するものであるので、脱落防止作用があればどのような構造でもよく、たとえば鳩目状、切り起こし状などであることを許容する。
【0033】
そうして、本発明においては、請求項1の発明の作用に加えて、突起部がアイレット金具支持絶縁体のガラス中に埋設されているので、アイレット金具とアイレット金具支持絶縁体との固着強度が向上して、アイレット金具がアイレット金具支持絶縁体から剥離しにくくなるとともに、不用意にアイレット金具が回転しなくなる。また、アイレット金具支持絶縁体にクラックが生じにくくなる。
【0034】
さらに、アイレット金具は、アイレット金具支持絶縁体からの脱落を防止するために周囲にフランジ部を備えた浅皿状に成形したものを一般に用いているが、本発明によれば、突起部を備えていることにより、アイレット金具が脱落しにくくなるから、要すればフランジ部を備えていなくてもよい。
【0035】
請求項3の発明の管球用口金は、請求項1または2記載の管球用口金において、アイレット金具支持絶縁体は、アイレット金具の凹陥周溝の裏面側において中心部側へ乗り越えていないことを特徴としている。
【0036】
本発明は、アイレット金具に凹陥周溝を形成していることにより、アイレット金具の裏面側には、反対に突出周陵が形成されるので、アイレット金具支持絶縁体がガラスからなる場合に、ガラス溶着時にガラスが筒体部側へ乗り越えるのを容易に阻止できる。
【0037】
このため、溶接部とアイレット金具支持絶縁体との間をなるべく離間させることにより、溶接時の熱がアイレット金具支持絶縁体に波及しにくくなって、アイレット金具の剥離やアイレット金具支持絶縁体のクラックが生じにくくなる。
【0038】
請求項4の発明の管球は、管球本体と;管球本体に装着されるとともに管球本体から口金シェル内を通過して延在するトップワイヤを凹陥周溝の中心部でアイレットに溶接している請求項1ないし3のいずれか一記載の口金と;を具備していることを特徴としている。
【0039】
本発明において、「管球」とは、機能部分にバルブを備えているとともに、受電手段として口金を備えている物品を意味し、たとえば光源ランプ、センサー管、整流管および受信管などを包括する概念である。なお、「機能部分にバルブを備えている」とは、機能部分の少なくとも一部がバルブによって構成されていることを意味する。また、バルブは1重管構造または多重管構造であることを許容する。また、光源ランプにおいては、白熱電球、電球形蛍光ランプ、HIDランプなどを含む。さらに、電球形蛍光ランプの場合、内部に蛍光体層を備えるとともに、水銀および希ガスなどのイオン化媒体を封入し、両端に一対の電極を封装してなる蛍光放電管は必須であるが、蛍光放電管が屈曲されるとともに、蛍光放電管を内包する外管バルブは備えていてもよいし、備えていなくてもよい。
【0040】
また、「管球本体」とは、管球から口金を除いた残余の部分をいう。したがって、管球本体は受電手段以外の全ての機能部分を備えている。
【0041】
そうして、本発明の管球は、請求項1ないし3のいずれか一記載の口金を用いているの で、管球本体のトップワイヤがアイレット金具に良好に溶接されている。
【0047】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0048】
図1は、本発明の管球用口金の一実施形態を示す正面図である。
【0049】
図2は、同じく要部拡大断面図である。
【0050】
図3は、同じくアイレット金具を示す拡大平面図である。
【0051】
各図において、1は口金シェル、2はアイレット金具支持絶縁体、3はアイレット金具である。
【0052】
口金シェル1は、表面にニッケル鍍金を施した黄銅からなり、筒状で、かつ周囲にねじ溝1aを備え、下端が開放し、上端が絞られて中央にアイレット金具支持絶縁体装着用開口が形成されている。
【0053】
アイレット金具支持絶縁体2は、ガラスからなり、下端部が口金シェル1の上端部内面に溶着して、中間部が口金シェル1の上端のアイレット金具支持絶縁体用開口から外部へ球面状に突出し、上端部が後述するアイレット金具3の内部に溶着していることによって、アイレット金具3を口金シェル1に絶縁関係を形成しながら固着している。
【0054】
アイレット金具3は、表面にニッケル鍍金を施した黄銅からなり、端面部3a、凹陥周溝3b、筒体部3c、突起部3dおよびフランジ部3eを備えている。
【0055】
端面部3aは、アイレット金具支持絶縁体2の先端に固着され、円形をなしている。
【0056】
凹陥周溝3bは、端面部3aの中央周辺にリング状に形成され、端面部の表面から凹み陥没している。
【0057】
筒体部3cは、その基端が凹陥周溝3bの内周縁から連続して起立して端面部3aより外方へ突出しており、その先端は円弧を描いて拡径されることによって径大のフランジ3c1が一体に形成されている。
【0058】
突起部3dは、鳩目状をなしていて、端面部3aから裏面側へ突出して形成されており、アイレット金具支持絶縁体2内に埋設されている。
【0059】
フランジ部3eは、端面部3aの外周縁に一体に形成され、その先端が内側へ傾斜しているとともに、アイレット金具支持絶縁体2の先端部を包囲している。この構成は、アイレット金具支持絶縁体2のガラスが加熱溶融によりアイレット金具3に溶着することによってなされている。
【0060】
図4は、本発明の管球の一実施形態としての電球形蛍光ランプを示す正面図である。
【0061】
図において、11は管球用口金、12は管球本体である。
【0062】
管球用口金11は、図1ないし図3に示すものと同一構造である。したがって、図1ないし図3と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【0063】
管球本体12は、蛍光ランプ12a、外囲器12b、トップワイヤ12c、サイドワイヤ12dおよび図示しない点灯装置を備えている。
【0064】
蛍光ランプ12aは、U字状をなす3本のバルブ12a1を同心円上に等配し、かつ細い連結管12a2によって接続することにより、1本の屈曲した放電路を形成している。
そして、放電路の両端には一対の図示しない電極が封装されている。そして、蛍光ランプ12bは、その内面側に蛍光体層が形成され、内部に水銀およびアルゴンなどの希ガスが封入されている。
【0065】
外囲器12bは、透光性グローブ12b1および遮光性基体12b2からなる。
【0066】
透光性グローブ12b1は、内面に光拡散性被膜を形成したガラス製で白熱電球のガラスバルブの形状に類似した有底筒状をなしている。
【0067】
遮光性基体12b2は、白色系の合成樹脂を成形してカップ状に形成し、基部に管球用口金11を装着し、開放端に透光性グローブ12b1を固着している。
【0068】
また、遮光性基体12b2の開放端には、仕切体(図示しない。)が透光性グローブ12b1と一緒にシリコーン接着剤によって固着されている。
【0069】
そうして、外囲器12は、この仕切体によって透光性グローブ12b1側の発光室Aと遮光性基体12B2側の回路収納室Bとに区分されている。
【0070】
蛍光ランプ12aは、その基端部が仕切体にシリコーン接着剤によって支持されている。
【0071】
トップワイヤ12cは、管球本体12の点灯装置から導出され、かつ口金シェル1内を通過して、その先端がアイレット金具3の筒体部に挿通してからアイレット金具3に溶接されており、その結果アイレット金具3にはアイレット金具3の端面部3aからわずかに外方へ突出した溶接部11aが形成されている。溶接工程については後述する。
【0072】
サイドワイヤ12dは、管球本体12の点灯装置から導出されて遮光性基体12b2の基部から露出し、かつ遮光性基体12b2の基部で折り返されて口金シェル1と遮光性基体12b2との間に導かれ、その先端が遮光性基体12b2の基部と口金シェル1の開放端との間に圧接されることにより、口金シェル1に接続されている。なお、口金シェル1は、その開放端近傍の周囲を複数箇所ポンチによって遮光性基体12b2に加締める(図示しない。)ことによって遮光性基体12b2に固着されている。
【0073】
点灯装置は、高周波インバータを主体として構成されており、遮光性基体12b2の内部に配設されている。そして、点灯装置の入力端は、トップワイヤ12cおよびサイドワイヤ12dに接続している。また、点灯装置の出力端は蛍光ランプ12aの各電極に接続されている。
【0074】
図5は、本発明の管球の一実施形態における口金溶接工程を要部拡大断面によって示す工程図である。
【0075】
図6は、同じく筒体部の加締め状態を示すアイレット金具およびトップワイヤの拡大平面図である。
【0076】
図5において、(a)はトップワイヤをアイレット金具の筒体部に挿通させた状態を示し、(b)は筒体部をトップワイヤの周囲に加締めた状態を示し、(c)はアイレット金具とトップワイヤとの溶接が完了した状態を示す。
【0077】
すなわち、最初に、図の(a)においてトップワイヤ12cをアイレット金具3の筒体部3cの孔に挿通した段階ではトップワイヤ12cと筒体部3cとの間に大きな隙間が存在する。
【0078】
次に、図の(b)において、図示しない4個のポンチをトップワイヤ12cを中心として90゜間隔に配置して、筒体部3cを側方から加締める。これにより、筒体部3cの上部が変形してトップワイヤ12cに圧接する。このときの変形を図6の平面図に示す。
【0079】
最後に、トップワイヤ12cおよび筒体部3cの変形部を一方の電極とし、これから離間した他方の溶接電極(図示しない。)との間に電源を接続すると、両電極間にアーク放電が発生して、トップワイヤ12cおよび筒体部3cがアークにより加熱され、溶融して溶接が行われて、図の(c)のようにトップワイヤ12cがアイレット金具3に確実に接続して溶接工程が完了する。
【0080】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、口金シェルの先端に固着したアイレット金具支持絶縁体を介して口金シェルに絶縁関係を形成しながら固着したアイレット金具の端面部の中央周辺に凹陥周溝を形成し、凹陥周溝の内周縁から起立して端面部から外部へ突出するとともに先端に径大のフランジを形成した筒体部を備えていることにより、口金製造時、管球製造時などの取扱い時や輸送時に筒体部が変形しにくくなり、口金不良や溶接不良が低減するとともに、最小熱量でアイレット金具とトップワイヤとの適切な溶接を行える管球用口金を提供することができる。
【0081】
請求項2の発明によれば、加えてアイレット金具がアイレット金具支持絶縁体から剥離しにくくなるとともに、不用意にアイレット金具が回転しにくくなり、さらにアイレット金具支持絶縁体にクラックが生じにくくて、アイレット金具とトップワイヤとを良好に溶接する管球用口金を提供することができる。
【0082】
請求項3の発明によれば、加えてアイレット金具の凹陥周溝の裏面側において、アイレット金具支持絶縁体が中心部側へ乗り越えていないことにより、アイレット金具支持絶縁体とトップワイヤとの距離をなるべく離して、溶接時にアイレット金具の剥離やアイレット金具支持絶縁体のクラックが生じにくい管球用口金を提供することができる。
【0083】
請求項4の発明によれば、請求項1ないし3の効果を有する管球を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の管球用口金の一実施形態を示す正面図
【図2】同じく要部拡大断面図
【図3】 同じくアイレット金具を示す拡大平面図
【図4】 本発明の管球の一実施形態としての電球形蛍光ランプを示す正面図
【図5】 本発明の管球の一実施形態における口金溶接工程を要部拡大断面によって示す工程図
【図6】 同じく筒体部の加締め状態を示すアイレット金具およびトップワイヤの拡大平面図
【符号の説明】
1…口金シェル
1a…ねじ溝
2…アイレット金具支持絶縁体
3…アイレット金具
3a…端面部
3b…凹陥周溝
3c…筒体部
3c1…フランジ
3d…突起部
3e…フランジ部
Claims (4)
- 筒状の口金シェルと;
口金シェルの先端に固着したアイレット金具支持絶縁体と;
端面部、端面部の中央周辺に形成された凹陥周溝、および凹陥周溝の内周縁から起立して端面部から外方へ突出し先端に径大のフランジを形成した筒体部を備え、口金シェルと絶縁関係を形成しながらアイレット金具支持絶縁体に固着したアイレット金具と;
を具備していることを特徴とする管球用口金。 - アイレット金具は、端面部から内方へ切り起された複数の突起部を備え、突起部がアイレット金具支持絶縁体中に埋設されて口金シェルと絶縁関係を形成しながらアイレット金具支持絶縁体に固着されていることを特徴とする請求項1記載の管球用口金。
- アイレット金具支持絶縁体は、アイレット金具の凹陥周溝の裏面側において中心部側へ乗り越えていないことを特徴とする請求項1または2記載の管球用口金。
- 管球本体と;
管球本体に装着されるとともに管球本体から口金シェル内を通過して延在するトップワイヤを凹陥周溝の中心部でアイレット金具に溶接している請求項1ないし3のいずれか一記載の口金と;
を具備していることを特徴とする管球。
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