JP3986004B2 - 容器排除装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンベヤ上で搬送される容器の排除装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液体が充填された容器を、搬送コンベヤから隣接の排出コンベヤに、プッシャで排除する容器排除装置がある。容器として、ペットボトル、ガラス壜、缶がある。プッシャはエヤシリンダにより短いストロークで容器を加速して搬送コンベヤから押し出す。短いストロークにするのはプッシャが一往復するときに、次の容器に当たらないようにするためである。プッシャの前面はゴムや樹脂の平板が使用される。また、液体が充填されていない容器でも、ガラス壜のように比較的重量のある容器については同種の容器排除装置が用いられる。
【0003】
コンベヤは樹脂のチェーンに樹脂の天板を一体成形したものが使用される。搬送コンベヤと排出コンベヤとは同一速度である。排出コンベヤには押し出された容器がとび出さないようにガードレールが斜めに設置されている。プッシャで押し出された容器は、慣性とコンベヤの摩擦とにより斜め方向に同一姿勢で前進し、ガードレールに斜めに当たり方向転換してから排出される。
【0004】
上述したように、容器としてはペットボトルがあるが、ペットボトルには胴部が円形のものと角形のものとがある。ペットボトルの底面は中高になっており、底面とコンベヤとの接触部は図6に示すようになっている。即ち、図6は種々の形状のペットボトルの底面を示す図であり、ペットボトルとコンベヤとの接触部は斜線で示される。図6(a)は円形のペットボトル1で、リング状の接触部1aになっている。図6(b)は円形のペットボトル1で、ペタロイドと呼ばれる断続した五辺の接触部1bになっている。図6(c)は角形のペットボトル1で、四角形の接触部1cになっている。角形のペットボトル1は側面が搬送コンベヤの進行方向と平行または直角な姿勢で搬送されてくる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の容器排除装置においては、待機位置にあるプッシャの前面と到着する容器の間隔をできるだけ小さくして容器にかかる衝撃を小さくしているが、容器は急激に加速されるので発進時にふらつくことがある。このため、発進時のふらつきを無くすることが要望されている。
【0006】
また、ペットボトルにおいては、近年、ペットボトルに500mlのものが使用され充填ラインも高速になってきた。従来の装置でも充填ラインが低速のときは問題ないが、充填ラインが高速になるとプッシャも高速になりペットボトルは前進途中にふらついてガードレールに当たって転倒することが多い。転倒は角形のものに特に多く、ペタロイドも多い。ペタロイドではない円形のものはふらつくことがあるが、転倒することは少ない。このため、高速の充填ラインでもペットボトルを転倒なしで排除できることが要望されている。
【0007】
本発明は、前述の状況に鑑み、プッシャで容器を押し出す際に発進時における容器のふらつきのないプッシャ方式の容器排除装置を提供することを目的とする。
また本発明は、ペットボトル等の容器を高速の搬送コンベヤから転倒なしで排除できるよう改良した容器排除装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明は、容器を、互いに速度が異なる搬送コンベヤから隣接の排出コンベヤに、プッシャで排除する容器排除装置において、前記プッシャは、前記容器を押し出すための押し出し部材と、前記容器のふらつきを防止するためのサポート部材とを備え、前記押し出し部材及び前記サポート部材は可撓性のチューブからなり、前記プッシャが前記容器を押し出す際に、前記押し出し部材が前記容器に接触した後に、前記サポート部材が前記容器に接触するように前記押し出し部材を前記サポート部材より前方に配置し、前記押し出し部材との接触により前記容器が回転する方向は、前記容器が前記搬送コンベヤから前記排出コンベヤに乗り移るときに、前記搬送コンベヤと前記排出コンベヤとの速度差によって容器が回転する方向であることを特徴とするものである。
【0009】
本発明によれば、プッシャの前面のチューブは、可撓性の材質からなる中空材であるため撓みやすく反撥力が小さいので、容器に当たったとき衝撃を吸収する。このため、容器が発進する際の加速がスムーズ(滑らか)になり、容器の発進時のふらつきを軽減させることができる。また、押し出し部材に当たって容器がふらついた場合でも、サポート部材に保持されて容器のふらつきが止められるので、容器の転倒を防止することが可能となる。なお、チューブを形成する可撓性の材質としては樹脂材などが好適である。
【0010】
また、本発明の好ましい態様は、前記押し出し部材が前記容器に接触するとき、前記押し出し部材と前記容器とは偏心位置にあることを特徴とする。本発明によれば、プッシャにより押し出されたペットボトルは回転しながら前進し、搬送コンベヤから排出コンベヤにスムーズに乗り移る。ペットボトルに回転があると、前進途中でのペットボトル底面とコンベヤとの滑りがよくなり、ふらつきが少なくなる。
【0011】
また、本発明によれば、容器が搬送コンベヤから排出コンベヤに乗り移る際に、両コンベヤ間の速度差によって容器に回転が与えられるため、プッシャによって与えられた回転を良好に維持させることができ、搬送コンベヤから排出コンベヤへの容器の乗り移りをスムーズにすることが可能となる。
【0012】
本発明の好ましい態様は、前記容器が液体を充填してなることを特徴とする。
また、本発明の好ましい態様は、前記容器が液体の充填していないガラス壜であることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る容器排除装置の実施形態を図1乃至図5を参照して説明する。図1乃至図5は、液体を充填したペットボトルの場合の実施形態のみを示すものであるが、これにより本願発明に係る容器排除装置の、他の容器(例えば空ガラス壜)への適用が制限されるものではない。
図1は、本実施形態である容器排除装置の基本構成を示す平面図であり、図1(a)はペットボトルが円形の場合であり、図1(b)はペットボトルが角形の場合である。図1(a)および図1(b)において、符号1は液体が充填されたペットボトルを示し、複数のペットボトル1は搬送コンベヤ2によって直立した状態で搬送されている。搬送コンベヤ2に隣接して排出コンベヤ3が配設されている。搬送コンベヤ2の搬送速度は排出コンベヤ3の搬送速度より速く、その速度差は2:1に設定されている。
【0014】
搬送コンベヤ2の直近には、ペットボトル1を搬送コンベヤ2から隣接の排出コンベヤ3に排除するプッシャ4が配置されている。プッシャ4はエヤシリンダ10により短いストロークで往復動可能になっている。また排出コンベヤ3上には、ガードレール20が配設されている。
【0015】
図2は図1(a)のII−II線矢視図である。図2ではペットボトル1として、500mlペットボトルが図示されている。図2に示すように、プッシャ4の支持部5の先端部にはシリコンチューブ6が固定されている。シリコンチューブ6は縦方向に配列されている。プッシャ4のエヤシリンダ10(図1参照)の中心AC は、ペットボトル1の重心Gよりやや下方に設定されている。また、ガードレール20は支持部21上に所定厚(10mm)の独立発泡スポンジ22を固定し、このスポンジ22上にフッ素樹脂シート23を貼付して形成されている。なお、独立発泡スポンジの代りに衝撃吸収ゴムを用いてもよい。
【0016】
図3(a)はプッシャの先端部を示す平面図であり、図3(b)は図3(a)のIII矢視図を示す図である。
プッシャ4は2本のシリコンチューブ6a,6bを備え、それぞれのシリコンチューブ6a,6bは、ペットボトル1を押し出すための押し出し用チューブ6aと、ペットボトル1のふらつきを防止するためのサポート用チューブ6bを構成している。押し出し用チューブ6aはプッシャ4の最先端部に位置するように配置され、サポート用チューブ6bは押し出し用チューブ6aよりプッシャ4の往復動方向においてδだけ後方に配置されている。これら2本のシリコンチューブ6a,6bは接着剤(図示せず)により支持部5に固着され、支持部5は、対をなす互いに着脱可能なテープ状ファスナ8A,8Bによってエヤシリンダ10に保持されている。
【0017】
シリコンチューブ6a,6bは、ガラス編組シリコンゴムのチューブからなり、内径が8mm、長さが100mm程度のものが使用されている。そして、隣接するシリコンチューブ6a,6b間には、所定の間隙が形成されており、個々のシリコンチューブ6a,6bの変形が妨げられないようになっている。また接着剤も軟らかいものが使用されており、シリコンチューブ6a,6bの変形を妨げないように工夫されている。
【0018】
図4(a)は押し出し用チューブがペットボトルに接触した瞬間を示す図であり、図4(b)は押し出し用チューブが変形してサポート用チューブがペットボトルに接触した瞬間を示す図である。
図4(a)に示すように、プッシャ4が前進して先端がペットボトル1に接触するとき、ペットボトル1の中心PCと押し出し用チューブの中心ACとはdだけ偏心位置にある。即ち、押し出し用チューブ6aがペットボトル1に接触する位置は、ペットボトル1の中心PCからペットボトル1の進行方向Bに対してdだけ前方の位置である。このように、ペットボトル1は押し出し用チューブ6aにより偏心位置において押し出され、ペットボトル1には矢印Aに示すように時計方向の回転が与えられる。また、ペットボトル1は押し出し用チューブ6aによって中心PCより進行方向Bに対して前方の位置で押し出されるので、コンベヤが停止していると仮定すれば、ペットボトル1は上流側の方向に押し出されることになる。
【0019】
図4(b)に示すように、押し出し用チューブ6aはペットボトル1に接触すると扁平形状に変形する。この状態でプッシャ4はさらに押し出されるので、後方に設置されているサポート用チューブ6bがペットボトル1に接触する。押し出し用チューブ6aは、図2に示すように、ペットボトル1の重心位置よりもやや下側に接してペットボトル1を押し出すので、ペットボトル1を転倒させる方向の力も同時に作用してペットボトル1の移動を不安定にさせるが、上述したように、サポート用チューブ6bがふらついたペットボトル1に接触してふらつきを止めるので、安定してペットボトル1を移動させることが可能となる。
【0020】
なお、サポート用チューブ6bがペットボトル1に接触するとペットボトル1の回転に対してブレーキ作用が働くことになるが、ペットボトル1はすぐに押し出し用チューブ6aおよびサポート用チューブ6bから離れるので回転が停止するには至らず、ペットボトル1は回転した状態で排出コンベヤ3に乗り移る。
【0021】
図5は、プッシャ4とペットボトル1とを偏心して接触させるための偏心量調整機構を示す模式図である。図5に示すように、プッシャ4のエヤシリンダ10は、一方が空気圧P1を有した圧力源に接続され、他方が電磁弁11を介して空気圧P2を有した圧力源に接続されており、この場合、P2>P1に設定されている。
【0022】
プッシャ4の上流側には、投受光器12と、投受光器12に対向して反射板13とが配設されている。投受光器12の検知信号は、タイマ14に入力され、タイマ14からの信号によって電磁弁11が作動されるようになっている。即ち、ペットボトル1が到着して投受光器12が遮光されると、投受光器12より検知信号がタイマ14に送られる。そして、タイマ14で設定された遅延時間が経過すると、電磁弁11が駆動され、プッシャ4が作動してペットボトル1を搬送コンベヤ2から押し出す。タイマ14の遅延時間は、ペットボトル1とプッシャ4とが望ましい偏心位置となるように設定される。なお、プッシャ4はまわり止め15によって回転しないようになっている。
【0023】
このように、プッシャ4が前進して先端がペットボトル1に接触するとき、プッシャ4とペットボトル1とは偏心位置にあるように設定されている。偏心により押し出されたペットボトル1は、図1(a)および図1(b)に示すように、時計回りに回転しながら前進しガードレール20に当たり方向転換する。
【0024】
ペットボトル1が搬送コンベヤ2から排出コンベヤ3に乗り移る際、搬送コンベヤ2の速度は排出コンベヤ3の速度より速いため、両コンベヤ間の速度差によってペットボトル1に時計周り方向の回転が与えられる。この回転方向はプッシャ4によって与えられる回転の方向と一致しているため、ペットボトル1の回転を良好に維持させることになり、搬送コンベヤ2から排出コンベヤ3へのスムーズな移動を可能としている。
【0025】
回転方向は角形、円形のペットボトルともに時計方向または反時計方向のどちらでもよい。本実施形態では、ペットボトル1の回転が時計方向になるように設定されているが、搬送コンベヤ2の速度が排出コンベヤ3の速度より遅い場合は、ファスナ8A,8Bによってプッシャ4を反転して取り付け、プッシャ4が与えるペットボトル1の回転方向を変えればよい。
【0026】
回転量は、角形のときは1/4回転程度がよく、ペタロイドのときは1/2回転程度がよい。ペタロイドのとき回転量が1回転くらいになると、ガードレール20に当たる前に転倒し、1/4回転程度だと従来の回転なしのときのようにガードレール20に当たって転倒する。
【0027】
ペットボトル1の回転量は、図5に示す機構を用いてプッシャ4とペットボトル1との偏心位置で調整する。偏心位置は、上述したようにペットボトル到着検知から電磁弁11の駆動までの設定時間で調整する。ペタロイドではない円形のときも、現場での調整をなくするため、偏心位置はペタロイドと同じにする。図1(a)に示すように、ペットボトル1が搬送コンベヤ2から排出されるときの角度βは、コンベヤスピード、プッシャスピードにより変化するが、ガードレール20の角度αは、角度βに基づいて最適となるように調整する。
【0028】
従来の技術の項で述べたように、ペットボトルが高速で回転がないと、角形の転倒が特に多く、ペタロイドの転倒も多く、ペタロイドではない円形の転倒は少ない。しかるに、ペットボトルが高速で回転があると、角形の転倒は激減し、ペタロイドの転倒も少なくなり、ペタロイドではない円形のものはふらつきが少なくなる。
【0029】
前述のことから、回転があると前進途中でのペットボトル底面とコンベヤとの滑りがよくなり、ふらつきが少なくなるものと推定する。また、回転があると、角形のペットボトルでは、図1(b)に示すように底面の四辺1cがコンベヤの進行方向に対して傾斜した状態となり、即ち、ペタロイドではない円形のものに近い状態となるので、転倒が激減するものと推定する。ペタロイドのときも、底面は断続した五辺のため、角形のような作用があるものと推定する。
【0030】
ペットボトルの回転方向が時計方向または反時計方向のどちらでもよいのは、単に回転があればよいことによる。角形のときの回転量が1/4回転程度がよいのは、四角形のため1/4回転で元の姿勢になることによる。実験結果でも1/4回転程度がよい。ペタロイドの回転量が1/2回転程度がよいのは、実験結果によって確かめられたものである。
【0031】
図1乃至図5に示す本発明の実施形態は、500ml程度の小型ペットボトルに好適なものである。即ち、500mlのような小型ペットボトルでは、プッシャの先端がペットボトルに接触するとき、プッシャとペットボトルとは偏心位置にあるようにした。偏心位置にしたのは、ペットボトルが前進するとき回転させてペットボトル底面とコンベヤとの滑りをよくして、前進途中でのふらつきを少なくするためであった。
【0032】
本件発明者は、小型ペットボトル以外に大型ペットボトル、ガラス壜、缶等の各種容器についても実験した結果、プッシャと容器との偏心位置が必要なのは小型ペットボトルだけであることが判明した。大型ペットボトルは、コンベヤとの滑りはよくないが、ラインスピードが遅い。ガラス壜や缶は、ラインスピードは速いが、コンベヤとの滑りがよい。このため、これらの容器では、前進途中でのふらつきは少ないので、容器を回転させる必要がないことが判明した。
【0033】
前述のように、ガラス壜や缶、および大型ペットボトル等の容器は前進途中でのふらつきは少ないが、発進時でのふらつきが課題となった。本件発明者は容器の発進時のふらつきを最小にするために、プッシャの構造について研究および実験を重ねた結果、図3および図4に示すような前面にチューブを用いた構造のプッシャは、容器の発進時のふらつきを抑えるためにも極めて有効であることが判明した。
【0034】
また容器によっては、小型のペットボトルのように胴部に横方向に凹部のあるものがあるが、本実施形態ではシリコンチューブは縦方向に配列してあるので、チューブ全体が押し出し時に荷重を受けることになり、容器に当たったときの衝撃を吸収しやすい。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プッシャの前面のチューブは、撓みやすく反撥力が小さいので、容器に当たったとき衝撃を吸収する。このため、加速がスムーズになり発進時でのふらつきがない。また、仮に容器がふらついた場合でもサポート部材によってふらつきが抑えられるので、安定した容器の移送が可能となる。
【0036】
また本発明によれば、ペットボトルは、前進するときに回転するのでペットボトル底面とコンベヤとの滑りがよくなり、前進途中でのふらつきが少なくなる。また、ペットボトルがガードレールに当たったとき、衝撃がスポンジで緩和され、樹脂シートによる滑りの良さで方向転換がスムーズになる。さらに、本発明に係るプッシャによれば、円形のペットボトルに限らず、例えば角形のペットボトルの場合にも同様の作用効果を奏することができるため、ペットボトルの形状によってプッシャを取り替える必要がなく、同一のプッシャで種々の形状のペットボトルに対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る容器排除装置の基本構成を示す平面図であり、図1(a)はペットボトルが円形の場合であり、図1(b)はペットボトルが角形の場合を示す。
【図2】図1(a)のII−II線矢視図である。
【図3】図3(a)はプッシャの先端部を示す平面図であり、図3(b)は図3(a)のIII矢視図である。
【図4】図4(a)は押し出し用チューブがペットボトルに接触した瞬間を示す図であり、図4(b)は押し出し用チューブが変形してサポート用チューブがペットボトルに接触した瞬間を示す図である。
【図5】プッシャとペットボトルの偏心量調整機構を示す概略図である。
【図6】ペットボトルの底面を示す底面図である。
【符号の説明】
1 ペットボトル
2 搬送コンベヤ
3 排出コンベヤ
4 プッシャ
5 支持部
6a,6b シリコンチューブ
7 接着剤
8A,8B テープ状ファスナ
10 エヤシリンダ
11 電磁弁
12 投受光器
13 反射板
14 タイマ
20 ガードレール
22 独立発泡スポンジ
23 フッ素樹脂シート
Claims (5)
- 容器を、互いに速度が異なる搬送コンベヤから隣接の排出コンベヤに、プッシャで排除する容器排除装置において、
前記プッシャは、前記容器を押し出すための押し出し部材と、前記容器のふらつきを防止するためのサポート部材とを備え、前記押し出し部材及び前記サポート部材は可撓性のチューブからなり、前記プッシャが前記容器を押し出す際に、前記押し出し部材が前記容器に接触した後に、前記サポート部材が前記容器に接触するように前記押し出し部材を前記サポート部材より前方に配置し、
前記押し出し部材との接触により前記容器が回転する方向は、前記容器が前記搬送コンベヤから前記排出コンベヤに乗り移るときに、前記搬送コンベヤと前記排出コンベヤとの速度差によって容器が回転する方向であることを特徴とする容器排除装置。 - 前記搬送コンベアの速度が前記排出コンベヤの速度よりも速い場合において、前記搬送コンベヤおよび前記排出コンベヤが停止していると仮定すれば、前記プッシャによって前記容器は上流側の方向に押し出されることを特徴とする請求項1に記載の容器排除装置。
- 前記押し出し部材と前記サポート部材は、それぞれ1つずつ設けられていることを特徴とする請求項1に記載の容器排除装置。
- 前記押し出し部材が前記容器に接触するとき、前記押し出し部材と前記容器とは偏心位置にあることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の容器排除装置。
- 前記容器が液体の充填していないガラス壜であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の容器排除装置。
Priority Applications (1)
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Publications (2)
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JP3986004B2 true JP3986004B2 (ja) | 2007-10-03 |
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ID=26617322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002178938A Expired - Lifetime JP3986004B2 (ja) | 2001-06-21 | 2002-06-19 | 容器排除装置 |
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2002
- 2002-06-19 JP JP2002178938A patent/JP3986004B2/ja not_active Expired - Lifetime
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