JP4430790B2 - スクリーン印刷機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板の表面にクリーム半田等を印刷するためのスクリーン印刷機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来のこの種のスクリーン印刷機の一例を示す要部正面図である。このスクリーン印刷機は、X軸ベース101と、このX軸ベース101の上方に配されたZ軸ベース102と、このZ軸ベース102上に設けられた軸受け103と、Z軸ベース102の上方に配されたθ軸ベース104と、Z軸ベース102とX軸ベース101を連結する3本の回転軸105(2本のみ図示)と、各回転軸105の下端に取り付けられたプーリ106と、これらのプーリ106を回転させるモータ107と、θ軸ベース104上に設けられた基板支持機構108と、Z軸ベース102上に設けられた複数個のθ軸ベース支持機構109とを備えている。
【0003】
X軸ベース101は、一対のガイド部材110を介してハウジングHに支持されており、水平方向に延びるX軸の方向(紙面に直交する方向)に移動可能となっていて、図示しない駆動機構により同方向に往復移動する。
【0004】
θ軸ベース104は、Z軸ベース102上に設けられた軸受け103を介して水平面内で回転可能に軸支されている。また、Z軸ベース102上には、3個のボールナット111(2個のみ図示)が設けられており、これらはそれぞれ回転軸105の外周部に設けられたボールネジに螺合している。
【0005】
各回転軸105は、X軸ベース101に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられており、X軸ベース101及びその下方に配されたプレート112を貫通している。なお、各回転軸105は、プレート112に対しても、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないようになっている。
【0006】
モータ107は、プレート112の上面に取り付けられ、図示しないベルトを介して各プーリ106に連結されており、モータ107を駆動すると、Z軸ベース102がX軸ベース101に対して上下動する。
【0007】
基板支持機構108は、θ軸ベース104の上方に配されたバックアップベース113と、このバックアップベース113とθ軸ベース104を連結する複数本の回転軸114と、バックアップベース113上に載置されるバックアップ機構115と、その両側に配置された基板クランプ機構116とから成っている。
【0008】
バックアップベース113上には、複数個のボールナット117が設けられており、これらはそれぞれ回転軸114の外周部に設けられたボールネジに螺合している。
【0009】
各回転軸114は、θ軸ベース104に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられていて、θ軸ベース104を貫通しており、下端にプーリ118が固着されている。これらのプーリ118は、θ軸ベース104の下面に取り付けられたモータ119に図示しないベルトを介して連結されており、このモータ119を駆動すると、バックアップベース113がθ軸ベース104に対して上下動する。
【0010】
バックアップ機構115は、厚さ方向に貫通する多数の孔が穿設されたプレート120と、これらの孔のいずれかに挿入装着される複数本のピン121とから成っており、これらのピン121の上端で回路基板Pの下面を支持する。
【0011】
基板クランプ機構116は、一対のコンベヤ122によって紙面に直交する方向から基板クランプ位置に搬送されてくる回路基板Pを図の左右方向に挟み込んで回路基板Pをクランプするもので、回路基板Pの搬送方向の一方の側に設定されたクランプ基準位置に固定された固定部123と、回路基板Pの搬送方向の他方の側において固定部123に対向するように配置された可動部124とから成っている。
【0012】
可動部124は、駆動機構(不図示)により固定部123に対して接近及び離間する方向に移動するようになっており、基板クランプ位置に回路基板Pが搬送されてくると、固定部123に接近する方向に移動して固定部123との間に回路基板Pを挟み込んでクランプする。
【0013】
Z軸ベース102上に設けられた各θ軸ベース支持機構109は、θ軸ベース104の縁部の下面に対向するように配置され、θ軸ベース104の下面を摺動自在に受け止め支持している。
【0014】
なお、このスクリーン印刷機は、上述した以外に、印刷スクリーンSを支持するスクリーン支持枠125、このスクリーン支持枠125を水平方向に延びるY軸方向に移動させる駆動機構、回路基板PとスクリーンSに付された位置合わせ用マークを撮影するカメラ(不図示)、マイクロコンピュータから成る制御装置等を備えている。
【0015】
このスクリーン印刷機によって回路基板Pに印刷を行うには、まず、コンベヤ122によって基板クランプ位置に搬送されてきた回路基板Pを基板クランプ機構116でクランプする。次いで、前記カメラが印刷スクリーンS及び回路基板Pに付された位置合わせ用マークを撮影する。
【0016】
次いで、制御装置が、これらのマークの位置情報に基づいて、回路基板Pと印刷スクリーンSの位置ずれ量を算出し、X軸ベース1、印刷スクリーンS、θ軸ベース104をそれぞれX軸方向、Y軸方向、θ方向に駆動して回路基板Pと印刷スクリーンSの位置ずれを補正する。
【0017】
そして、モータ107が駆動されてZ軸ベース102がX軸ベース101に対して上昇し、さらにモータ119が駆動されてバックアップベース113がθ軸ベース104に対して上昇し、回路基板Pの上面が印刷スクリーンSの下面に押し付けられる。そして、印刷スクリーンS上にクリーム半田が供給され、スキージ(不図示)が印刷スクリーンSの上面を摺動して回路基板P上にパターンを印刷する。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
上述したスクリーン印刷機においては、回路基板Pが、搬送方向の一方の側に固定された固定部123を基準としてクランプされるようになっているが、スクリーン印刷機が設置される場所や製造ラインの形態によっては、回路基板Pを搬送方向の他方の側を基準としてクランプしなければならない場合が有る。
【0019】
従来、このような場合においては、Z軸ベース102よりも上の部分をスクリーン印刷機本体から取り外して水平方向に180゜回転させた後、再びスクリーン印刷機本体に取り付けることにより、回路基板Pのクランプ基準位置を反転させていた。しかしながら、この作業は、Z軸ベース102よりも上の部分の重量及び面積が大きいため、クレーン等を用いて慎重に吊り上げ、スクリーン印刷機本体から離れた場所に移送して方向転換させた後、再度スクリーン印刷機本体の所まで移送して装着しなければならず、非常に手間がかかるとともに、神経を使う、やりにくい作業であった。
【0020】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、回路基板のクランプ基準位置を容易に変更できるようにしたスクリーン印刷機を提供することにある。
【0021】
【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に、本発明は、基板クランプ位置に搬送されてくる回路基板を搬送方向に直交する方向にクランプした後、回路基板に印刷処理を施すようにしたスクリーン印刷機であって、回路基板をクランプする基板クランプ機構が、回路基板の搬送方向の一方の側に設定されたクランプ基準位置に固定され前記回路基板を搬送する一方のコンベヤを備えた固定部と、回路基板の搬送方向の他方の側に配置されるとともに前記一方のコンベヤと対を成し前記回路基板を搬送する他方のコンベヤを備え、前記回路基板の搬送経路を挟んで前記固定部と互いに向き合うように配置され、前記固定部との間で回路基板をクランプする可動部とから成るスクリーン印刷機において、回路基板の搬送方向の他方の側にも前記固定部が固定されるクランプ基準位置を設定するとともに前記固定部を水平方向に180°回転させた状態で各クランプ基準位置に対してそれぞれ着脱自在とし、前記可動部の駆動機構は、前記回路基板の搬送経路の一方の側と他方の側との間を移動可能で前記可動部を水平方向に180°回転させて状態で着脱自在に固定する移動台を備え、前記固定部がいずれのクランプ基準位置に固定された場合であっても前記一方のコンベヤと前記他方のコンベヤとにより回路基板を搬送し、前記可動部が前記固定部との間で回路基板をクランプすることができるように成したことを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態であるスクリーン印刷機の要部正面図、図2は図1のスクリーン印刷機の基板クランプ機構の固定部の構造の説明図、図3は図2のA−A線矢視図、図4は基板クランプ機構の可動部の構造の説明図、図5は図1のB−B線矢視図である。
【0023】
本実施形態のスクリーン印刷機は、X軸ベース1と、このX軸ベース1の上方に配されたθ軸ベース2と、X軸ベース1上に設けられた軸受け3と、θ軸ベース2の上方に配されたZ軸ベース4と、Z軸ベース4とθ軸ベース2を連結する3本の回転軸5(2本のみ図示)と、各回転軸5の上端に取り付けられたプーリ6と、これらのプーリ6に連結されたモータ(不図示)と、Z軸ベース4上に設けられた基板支持機構7と、X軸ベース1上に設けられた複数個のθ軸ベース支持機構8とを備えている。
【0024】
X軸ベース1は、一対のガイド部材9を介してハウジングHに支持されており、略水平方向に延びるX軸の方向(紙面に直交する方向)に移動可能となっていて、図示しない駆動機構により同方向に往復移動する。
【0025】
θ軸ベース2は略水平に配置され、その中心部から垂下した中心軸が軸受け3により軸支されている。軸受け3は、自動調芯玉軸受けにより構成されており、これによって、θ軸ベース2が、略水平な平面内で回転可能且つ傾動可能に軸支されている。
【0026】
θ軸ベース2上には、3個のボールナット10(2個のみ図示)が設けられており、これらはそれぞれ回転軸5の外周部に設けられたボールネジに螺合している。各回転軸5は、Z軸ベース4に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられており、X軸ベース1を貫通して下方に延びている。
【0027】
各プーリ6は、図示しないベルトを介して前記モータに連結されており、このモータを駆動すると、各回転軸5が回転し、Z軸ベース4及びその上方の部分がθ軸ベース2に対して上下動する。プーリ6は、回転軸5におけるZ軸ベース4の上方に突出した上端部にネジ止めされている。
【0028】
基板支持機構7は、Z軸ベース4の上方に配されたバックアップベース13と、このバックアップベース13とZ軸ベース4を連結する複数本の回転軸14と、バックアップベース13上に載置されるバックアップ機構15と、その両側に配置された基板クランプ機構16とから成っている。
【0029】
バックアップベース13上には、複数個のボールナット17が設けられており、これらはそれぞれ回転軸14の外周部に設けられたボールネジに螺合している。
【0030】
各回転軸14は、Z軸ベース4に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられていて、Z軸ベース4を貫通しており、下端にプーリ18が固着されている。これらのプーリ18は、Z軸ベース4の下面に取り付けられたモータ19に図示しないベルトを介して連結されており、モータ19を駆動すると、各回転軸14が回転し、バックアップベース13がZ軸ベース4に対して上下動する。
【0031】
バックアップ機構15は、厚さ方向に貫通する多数の孔が穿設されたプレート20と、これらの孔のいずれかに挿入装着される複数本のピン21とから成っており、これらのピン21の上端で回路基板Pの下面を支持する。
【0032】
基板クランプ機構16は、一対のコンベヤ22によって紙面に直交する方向から基板クランプ位置に搬送されてくる回路基板Pを図の左右方向に挟み込んで回路基板Pをクランプするもので、回路基板Pの搬送方向の一方の側に固定された固定部23と、回路基板Pの搬送方向の他方の側において固定部23に対向するように配置された可動部24とから成っている。
【0033】
図2、3に示すように、固定部23は、脚体23aと、その上部に設けられたチャック部23bとから成っており、チャック部23bの上部で回路基板Pを可動部24との間に挟み込んでクランプする。固定部23は、回路基板Pの搬送経路の一方の側に設定された第1のクランプ基準位置CP1に着脱自在に固定されている。
【0034】
即ち、Z軸ベース4上に、固定部23の脚体23aに当接して脚体23aを第1のクランプ基準位置CP1に位置決めする位置決めピン(不図示)と、脚体23aに形成された貫通孔(不図示)を貫通したネジ(不図示)が螺合するネジ孔(不図示)とが設けられており、これらによって固定部23が第1のクランプ基準位置CP1に着脱自在に固定される。
【0035】
また、回路基板Pの搬送経路の他方の側には、搬送経路を挟んで第1のクランプ基準位置CP1と対称的に位置するように、第2のクランプ基準位置CP2が設定されている。この第2のクランプ基準位置CP2には、図2に仮想線で示すように、固定部23が、水平方向に180゜回転させた状態(チャック部23bを基板クランプ位置に向けた状態)で着脱自在に固定されるようになっている。
【0036】
即ち、Z軸ベース4上に、固定部23の脚体23aに当接して脚体23aを第2のクランプ基準位置CP2に位置決めする位置決めピン(不図示)と、脚体23aに形成された貫通孔(不図示)を貫通したネジ(不図示)が螺合するネジ孔(不図示)とが設けられており、これらによって固定部23が第2のクランプ基準位置CP2に着脱自在に固定される。
【0037】
図4、5に示すように、可動部24は、脚体24aと、その上部に設けられたチャック部24bとから成っており、可動部24を駆動する機構の移動台28(後述)上にネジ(不図示)により着脱自在に固定されており、仮想線で示すように、水平方向に180°回転させた状態で移動台28上に取り付けることも可能となっている。
【0038】
可動部24の駆動機構は、回路基板Pの搬送経路に直交する方向に延びるようにZ軸ベース4上に敷設された一対のレール25と、各レール25の上方においてレール25と平行に配置され、外周部にネジが設けられた回転軸26と、回転軸26の両端を回転自在に支持する前後二対の軸受け27と、各レール25上に摺動自在に支持されるとともに回転軸26に螺着され、可動部24を支持する移動台28と、回転軸26を両方向に回転させるモータ29とを備えており、このモータ29を駆動すると、移動台28が実線の位置と仮想線の間の位置の間を移動する。
【0039】
なお、このスクリーン印刷機は、上述した以外に、印刷スクリーンSを支持するスクリーン支持枠30、このスクリーン支持枠30を略水平方向に延びるY軸方向に移動させる駆動機構、回路基板PとスクリーンSに付された位置合わせ用マークを撮影するカメラ(不図示)、マイクロコンピュータから成る制御装置等を備えている。
【0040】
次に、このスクリーン印刷機の動作を説明する。まず、印刷に先立って、回路基板Pのクランプ基準の設定を行う。即ち、回路基板Pを、搬送経路の一方の側を基準としてクランプする場合には、図2に実線で示すように、固定部23を第1のクランプ基準位置CP1に固定しておく。また、図4に実線で示すように、可動部24を搬送経路の他方の側に配置しておく。
【0041】
印刷スタートボタン(不図示)を押すと、コンベヤ22が駆動され、回路基板Pが基板クランプ位置に搬送されてくると、回路基板Pが基板ストッパ(不図示)に当接して停止する。そして、モータ29が駆動され、可動部24が固定部23に接近する方向に移動し、チャック部24bが回路基板Pを固定部23のチャック部23bに押し付けて回路基板Pをクランプする。
【0042】
次いで、前記カメラが印刷スクリーンS及び回路基板Pに付された位置合わせ用マークを撮影する。そして、制御装置が、これらのマークの位置情報に基づいて、回路基板Pと印刷スクリーンSの位置ずれ量を算出し、X軸ベース1をX軸方向、印刷スクリーンSをY軸方向、θ軸ベース2をθ方向にそれぞれ駆動して回路基板Pと印刷スクリーンSの位置ずれを補正する。
【0043】
そして、Z軸ベース4がθ軸ベース2に対して上昇し、さらにバックアップベース13がZ軸ベース4に対して上昇し、回路基板Pの上面が印刷スクリーンSの下面に押し付けられる。そして、印刷スクリーンS上にクリーム半田が供給され、スキージ(不図示)が印刷スクリーンSの上面を摺動して回路基板P上にパターンを印刷する。
【0044】
印刷が終了すると、バックアップベース13及びZ軸ベース4が下降し、可動部24が固定部23から離間する方向に移動して回路基板Pのクランプを解除し、コンベヤ22が駆動されて回路基板Pが基板クランプ位置から排出される。
【0045】
そして、上述した動作が繰り返されて、多数枚の回路基板Pに順次印刷処理が施されてゆく。
【0046】
回路基板Pのクランプ基準の変更は以下のような手順で行う。まず、固定部23を第1のクランプ基準位置CP1から取り外し、次いで、移動台28から可動部24を取り外す。クランプ基準変更ボタン(不図示)を押すと、モータ29が駆動されて移動台28が搬送経路の他方の側に移動する。
【0047】
そして、図4に仮想線で示すように、可動部24を、チャック部24bが基板クランプ位置側に向くように移動台28上に固定し、図2に仮想線で示すように、固定部23を、チャック部23bが基板クランプ位置側に向くように第2のクランプ基準位置CP2に固定する。
【0048】
このように、本実施形態では、固定部23と可動部24の位置を変更するだけでクランプ基準位置の変更を行うことができるので、作業性が極めて良好である。
【0049】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上述した実施形態に種々の変形を施すことができる。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回路基板の搬送方向の他方の側にも前記固定部が固定されるクランプ基準位置を設定するとともに前記固定部を水平方向に180°回転させた状態で各クランプ基準位置に対してそれぞれ着脱自在とし、可動部の駆動機構は、回路基板の搬送経路の一方の側と他方の側との間を移動可能で前記可動部を水平方向に180°回転させた状態で着脱自在に固定する移動台を備え、固定部がいずれのクランプ基準位置に固定された場合であっても一方のコンベヤと前記他方のコンベヤとにより回路基板を搬送し、前記可動部が固定部との間で回路基板をクランプすることができるように成したことにより、固定部と可動部の位置を変更し回転させるだけで回路基板のクランプ基準位置を容易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態であるスクリーン印刷機の要部正面図。
【図2】 図1のスクリーン印刷機の基板クランプ機構の固定部の構造の説明図。
【図3】 図2のA−A線矢視図。
【図4】 基板クランプ機構の可動部の構造の説明図。
【図5】 図4のB−B線矢視図。
【図6】 従来のスクリーン印刷機の要部正面図。
【符号の説明】
16 基板クランプ機構
23 固定部
24 可動部
CP1 第1のクランプ基準位置
CP2 第2のクランプ基準位置
P 回路基板
Claims (1)
- 基板クランプ位置に搬送されてくる回路基板を搬送方向に直交する方向にクランプした後、回路基板に印刷処理を施すようにしたスクリーン印刷機であって、回路基板をクランプする基板クランプ機構が、回路基板の搬送方向の一方の側に設定されたクランプ基準位置に固定され前記回路基板を搬送する一方のコンベヤを備えた固定部と、回路基板の搬送方向の他方の側に配置されるとともに前記一方のコンベヤと対を成し前記回路基板を搬送する他方のコンベヤを備え、前記回路基板の搬送経路を挟んで前記固定部と互いに向き合うように配置され、前記固定部との間で回路基板をクランプする可動部とから成るスクリーン印刷機において、回路基板の搬送方向の他方の側にも前記固定部が固定されるクランプ基準位置を設定するとともに前記固定部を水平方向に180°回転させた状態で各クランプ基準位置に対してそれぞれ着脱自在とし、前記可動部の駆動機構は、前記回路基板の搬送経路の一方の側と他方の側との間を移動可能で前記可動部を水平方向に180°回転させて状態で着脱自在に固定する移動台を備え、前記固定部がいずれのクランプ基準位置に固定された場合であっても前記一方のコンベヤと前記他方のコンベヤとにより回路基板を搬送し、前記可動部が前記固定部との間で回路基板をクランプすることができるように成したことを特徴とするスクリーン印刷機。
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