JP2004279689A - 多色画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkと、露光器41M,41C,41Y,41Bkと、交換カートリッジを兼ねる現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkとが、各色毎に鉛直方向に並設され、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkに対して、露光器41M,41C,41Y,41Bkが、転写ローラ61M,61C,61Y,61BKの反対側に配置されたカラーレーザプリンタ1において、露光器41M,41C,41Y,41Bkを、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkの配置間隔と異なる間隔で配置することにより、露光器41M,41C,41Y,41Bkが配置された側から現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkを着脱可能な交換経路を形成した。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体と、露光器と、現像ユニットとが各色毎に並設されたタンデム方式の多色画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、記録紙等の被記録媒体に4色カラー等の多色画像を形成する多色画像形成装置としては、感光体,その感光体を露光して表面に静電潜像を形成する露光器,及び上記静電潜像が形成された感光体の表面に帯電した現像剤を付着させてその静電潜像を現像する現像ユニットを、それぞれ色数分(例えばマゼンタ,シアン,イエロー,ブラックの4色)だけ併置したいわゆるタンデム方式の装置が知られている。
【0003】
ところで、多色画像形成装置では、消耗品である感光体及び現像ユニットを随時交換する必要がある。そして、タンデム方式の多色画像形成装置では、これら各部と露光器とがそれぞれ色数分設けられているので、感光体及び現像ユニットの交換時にそれらが露光器と干渉しないようにする必要がある。
【0004】
そこで、感光体及び現像ユニットを作像ユニットとして一体化しておき、その交換時には、露光器を干渉しない位置に退避させることが考えられている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−166555号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、作像ユニットの交換時に露光器を退避させると、交換を行う毎に各色の露光器の位置が微妙に変化し、これが色ずれの原因となる可能性がある。
一方、従来のように露光器を退避させることなく作像ユニットを交換するために、多色画像形成装置(カラーレーザープリンタ110)を次の様に構成することが考えられる。
【0007】
それは、図6に示すように、4色分の露光器41M,41C,41Y,41Bkと、作像ユニット50M,50C,50Y,50Bkとが横に並んで縦に配置されて、作像ユニット50M,50C,50Y,50Bkで形成した可視像を被記録媒体である用紙Pに転写するための用紙搬送ベルト5及び転写ローラ61M,61C,61Y,61Bkが、作像ユニット50M,50C,50Y,50Bkに対して、露光器41M,41C,41Y,41Bkの反対側に配置されるカラーレーザープリンタ110において、用紙搬送ベルト5及び転写ローラ61M,61C,61Y,61Bkを側面のパネル28ごと倒れるように構成して、パネル28を倒すことにより、用紙搬送ベルト5が配置される側から作像ユニット50M,50C,50Y,50Bkを着脱できるようにするのである。
【0008】
そして、多色画像形成装置をこのように構成すると、露光器41M,41C,41Y,41Bkを退避させることなく作像ユニット50M,50C,50Y,50Bkを交換できる。
しかし、この装置では、用紙搬送ベルト5及び転写ローラ61M,61C,61Y,61Bkを倒すための機構が大掛かりなものとなってしまう。また、用紙搬送ベルト5の上方において作像ユニット50M,50C,50Y,50Bkを着脱するため、誤って作像ユニット50M,50C,50Y,50Bkを落としたりすると、用紙搬送ベルト5を傷つけてしまうという問題が考えられる。
【0009】
本発明は、こうした問題点に鑑みなされたものであり、タンデム方式の多色画像形成装置において、露光器を退避させることなく感光体や現像ユニットを交換ができることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項1記載の発明は、感光体と、前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体に隣接して、前記静電潜像が形成された感光体の表面に、所定の色の現像剤を付着させて可視像を形成する現像手段と、前記感光体、及び、前記現像手段の少なくとも一方を交換可能に保持する交換カートリッジとが各色毎に並設され、前記各感光体の表面に形成された可視像の現像剤を被記録媒体に転写する転写手段を備え、前記各感光体に対して、前記各露光手段が、前記転写手段の反対側に配置された多色画像形成装置において、前記各露光手段を、前記各感光体の配置間隔と異なる間隔で配置することにより、前記露光手段が配置された側から前記各交換カートリッジを着脱可能な交換経路を形成したことを特徴とする。
【0011】
つまり、本発明の多色画像形成装置では、露光手段の配置間隔を感光体の配置間隔と異なる間隔にすることによって、交換カートリッジが通過可能な空間(交換経路)を形成することにより、露光手段が配置された側から露光手段を退避させることなく各交換カートリッジを着脱して交換することができるようにしている。
【0012】
この結果、本発明の多色画像形成装置によれば、露光手段の退避により、露光手段の位置が微妙に変化して、転写手段で転写された可視像に色ずれが生じることや、交換カートリッジの交換のために、用紙搬送ベルトなどを倒すための大掛かりな機構及び広い空間が必要となることを防ぐことができる。
【0013】
また、交換カートリッジの交換時に、露光手段や、転写手段の退避の手順が不要となるため、多色画像形成装置の構成を簡易にでき、交換作業も容易にすることができる。
一方、請求項2に記載の発明は、感光体と、前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体に隣接して、前記静電潜像が形成された感光体の表面に、所定の色の現像剤を付着させて可視像を形成する現像手段と、前記感光体、及び、前記現像手段の少なくとも一方を交換可能に保持する交換カートリッジとが各色毎に並設され、前記各感光体の表面に形成された可視像の現像剤を被記録媒体に転写する転写手段を備え、前記各感光体に対して、前記各露光手段が、前記転写手段の反対側に配置された多色画像形成装置において、着脱のために前記交換カートリッジを移動する空間を、2つ以上の前記交換カートリッジで共用することにより、前記露光手段が配置された側から前記各交換カートリッジを着脱可能な交換経路を形成したことを特徴とする。
【0014】
つまり、本発明の多色画像形成装置では、着脱のために交換カートリッジが移動する空間を、2つ以上の交換カートリッジで共用することによって、交換カートリッジが通過可能な空間(交換経路)を形成することにより、露光手段が配置された側から、露光手段を退避させることなく各交換カートリッジを着脱して交換することができるようにしている。
【0015】
この結果、本発明(請求項2)の多色画像形成装置によれば、請求項1と同様の効果を得ることができる。
また、請求項2に記載の多色画像形成装置において、当該装置をより小型化するには請求項3に記載のように、2つ以上の交換カートリッジで共用することにより形成した交換経路の露光手段が配置された領域における、交換カートリッジの着脱方向と直交する方向の大きさは、交換経路を共用する交換カートリッジ個々の着脱方向と直交する方向の厚みより大きく、且つ、交換経路を共用する交換カートリッジ各々の着脱方向と直交する方向の厚みを合計したものより小さくすると良い。
【0016】
つまり、このようにした多色画像形成装置によれば、当該装置の交換カートリッジ全数を着脱するために必要な着脱方向と直交する方向の大きさが、交換カートリッジを移動するための空間を個々に設けた場合より小さいため、当該装置を小型化できる。
【0017】
また、各色毎の交換カートリッジはそれぞれ装着される箇所が決まっており、間違えた位置に装着されてしまうと、形成される画像の色がおかしくなるなどの問題が考えられる。このため、交換カートリッジが誤装着されないようにすると良い。
【0018】
そのためには、請求項1〜請求項3に記載の多色画像形成装置において、請求項4のように、交換経路に、各色毎の交換カートリッジが移動可能な経路を一定に決めるガイドを備えると良い。
つまり、このようにすれば、交換カートリッジを交換の際の移動経路がガイドにより決まるため、交換カートリッジを間違えて違う色の位置に装着してしまうことを防ぐことができる。また、誤装着の心配をする必要がなくなるため交換作業を容易にできる。
【0019】
一方、交換経路の途中にある露光手段を小さくすることも、交換経路を形成するための空間を確保するのに効果的である。
このため、請求項1〜請求項4に記載の本発明の多色画像形成装置は、請求項5に記載のように、各色毎の露光手段のうち少なくとも2つを一体化することにより交換経路が形成されるように構成すると良い。
【0020】
つまり、このようにした多色画像形成装置によれば、一体化により露光手段全体の構成要素が少なくなり、露光手段全体が専有する空間がより少なくなる。このため、交換経路を形成し易くできる。
また、露光手段を構成する要素の一つである光学系は、露光手段同士での共用化が容易であることから、請求項5に記載の多色画像形成装置において、露光手段の2つ以上を一体化するには、請求項6のように構成すると良い。
【0021】
即ち、請求項6に記載の多色画像形成装置においては、各露光手段が、光源と、光源と感光体との間に配置される光学系とからなり、一体化された露光手段は、光学系の少なくとも一部を共用化して構成される。
また、露光手段の配置間隔を変える場合に気を付けなければいけないのが、各色毎の露光手段から感光体までの光路長である。この光路長が各色毎に変わると、各色毎に専用の光学設計が必要になり、ポリゴンミラーの面数、レンズ形状等が異なったものとなってしまい、部品の共用が不可となり、コストアップにつながってしまう。また、光学特性的にも完全にそろえることが困難となる。
【0022】
このため、請求項1〜請求項6に記載の多色画像形成装置においては、請求項7に記載のように、各露光手段を、対応する感光体への光路長がいずれも同じにすると良い。
また、露光手段としては、従来より、ポリゴンミラーなどの回転鏡を回転させ、これにより光源から入射する光を、感光体へ走査する手段などが知られている。この種の走査手段では、回転鏡の回転がふらつくと、感光体へ走査される光もふらつくため、回転鏡を安定して回転することが重要である。このため、請求項1〜請求項7に記載の多色画像形成装置の露光手段にて、この種の走査手段が用いられる際には請求項8のようにすると良い。
【0023】
即ち、請求項8に記載の多色画像形成装置においては、各露光手段が、光源と、光源からの光を走査するように、回転鏡及び回転鏡を回転する駆動源からなる光走査手段とを有し、回転鏡の回転軸方向が、鉛直方向となるように交換カートリッジが装着される。
【0024】
この結果、本発明(請求項8)の多色画像形成装置によれば、回転鏡の回転面が水平となり、回転軸に加わる重力による荷重が回転軸方向となる。このため、回転鏡の回転軸が水平方向を向くように配置した場合に比べて、回転軸を横に曲げる力が発生しにくく、回転鏡を安定して回転することができる。
【0025】
尚、回転鏡の回転軸方向が鉛直方向になる交換カートリッジの装着状態としては、例えば、交換カートリッジが略鉛直方向に並んで装着される場合がある。この場合、感光体に対する露光手段の配置が、交換カートリッジと干渉しないように、略水平方向に並んだ位置関係になるため、露光手段による光の走査を水平方向として、回転鏡の回転軸方向が鉛直方向となるようにできる。
【0026】
また、請求項8に記載の多色画像形成装置と同様に、露光手段の回転鏡の回転軸が鉛直方向となるようにするためには、請求項1〜請求項8に記載の多色画像形成装置において、請求項9のようにしてもよい。
即ち、請求項9に記載の多色画像形成装置においては、感光体が、各色毎に略鉛直方向に並べて配置される。
【0027】
この結果、本発明の多色画像形成装置によれば、高さ方向の大きさを抑えるために、露光手段が、感光体に対して略水平方向に配置されるようになるため、露光手段による光の走査を水平方向として、回転鏡の回転軸方向が鉛直方向となるようにできる。
【0028】
更に、交換カートリッジも感光体に対して略水平方向に配置されるようになるため、交換カートリッジを、当該装置の側面から水平方向に出し入れするようにできる。これに対して、感光体が略水平方向に並べて配置され、交換カートリッジを当該装置の上面からの略鉛直方向に出し入れするようになる構成が考えられるが、これと比較すると、本発明の多色画像形成装置のように、交換カートリッジの出し入れを当該装置の側面からする方が、上面に比べて操作用の機器など他の機器との配置の競合が少なく交換カートリッジの取り出し口の形成が容易で、交換時に交換カートリッジを持ち上げる必要が無く、交換作業も容易にできる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。図1は、本発明が適用された多色画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ1の内部構成を表す概略側断面図である。図1に例示するカラーレーザプリンタ1は、可視像形成部4と、用紙搬送ベルト5と、定着部8と、給紙部9と、排紙トレイ10aとを備え、被記録媒体としての用紙Pに、外部から入力される画像データに応じた4色のカラー画像を形成する。
【0030】
そして、可視像形成部4は、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、及びブラック(Bk)のそれぞれのトナーによる可視像工程毎に、感光体としての感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkと、帯電手段としての帯電器71M,71C,71Y,71Bkと、露光手段としての露光器41M,41C,41Y,41Bkと、現像手段としての現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkとを備えている。
【0031】
以下、これらの各構成要素について詳しく説明する。
先ず、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkは、略円筒形状の部材で構成され、ほぼ等間隔に鉛直方向に並んで、回動可能に配置されている。尚、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkは、例えば、アルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものが用いられる。そして、上記アルミニウム製の基材は、カラーレーザプリンタ1のグランドラインに接地されている。
【0032】
また、帯電器71M,71C,71Y,71Bkは、スコロトロン型の帯電器であり、上記感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkの上方から上記感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkの表面に非接触で対向配置されている。
次に、露光器41M,41C,41Y,41Bkについては、代表して露光器41Mを用いて説明する。
【0033】
露光器41Mは、図2(a)に示すように、光源42Mと、ポリゴンミラー43Mと、ポリゴンモーター44Mと、レンズ45Mと、第1折り返し鏡46Mと、第2折り返し鏡47Mとで構成されている。尚、ポリゴンミラー43Mと、ポリゴンモーター44Mと、レンズ45Mと、第1折り返し鏡46Mと、第2折り返し鏡47Mとが、本発明の光学系に相当する。
【0034】
光源42Mは、レーザーダイオードなどからなり、ポリゴンミラー43に対して感光体ドラム3M側に配置されて、外部より入力される画像データの1色分(マゼンダ色の成分)に応じたレーザ光線をポリゴンミラー43Mへ出射する。
また、ポリゴンミラー43Mは、鏡面を6角柱等の側面に形成した部材で構成され、この鏡面に向かって光源42Mから入射されるレーザー光線の光軸が感光体ドラム3Mの回転軸線と略並行状になるように配置されて、ポリゴンモーター44Mにより略水平方向に回転される。
【0035】
また、レンズ45Mは、ポリゴンミラー43Mの鏡面にて反射されたレーザー光線を、感光体ドラム3Mの側面表面で結像するように通し、第1折り返し鏡46M及び第2折り返し鏡47Mは、このレーザー光線を、感光体ドラム3Mの回転軸線方向に向けて反射する。
【0036】
このように、露光器41Mは、光源42Mから出射され、ポリゴンミラー43Mの回転により時間と共に角度を変えて反射されるレーザー光線を、感光体ドラム3Mの側面表面に結像して、当該感光ドラム3Mの軸線方向に沿って走査する。そして、露光器41C,41Y,41Bkについても同様の構成で、各色毎に同様の動作を行う。
【0037】
尚、露光器41M,41C,41Y,41Bkにより、画像データに応じたレーザ光線が感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkの表面上に照射されると、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkの表面上には、各色ごとの静電潜像が形成される。
【0038】
次に、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkは、トナーを収納する現像ユニットケース55M,55C,55Y,55Bkに、現像ローラ52M,52C,52Y,52Bkを備えた構成となっている。そして、トナーを正に帯電し、均一な薄層として現像ローラ52M,52C,52Y,52Bkへ供給して、現像ローラ52M,52C,52Y,52Bkと感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkとの接触部において、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bk上に形成されたプラス極性(正帯電)の静電潜像に対して、正に帯電したトナーを反転現像方式で現像して画像を形成する。
【0039】
尚、現像ローラ52M,52C,52Y,52Bkは、導電性シリコーンゴムなどを基材として円柱状に構成され、表面にフッ素を含有した樹脂またはゴム材のコート層が形成されている。
また、現像ユニットケース55M,55C,55Y,55Bkに収納されるトナーは、正帯電性の非磁性1成分現像剤であり、各現像ユニットケース55M,55C,55Y,55Bk毎に、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナーが収容されている。
【0040】
また、給紙部9は、装置の最下部に設けられており、用紙Pを収容する収容トレイ91と、用紙Pを送り出すピックアップローラ92とから構成されている。そして、ピックアップローラ92が給紙部9から送りだされた用紙Pを、搬送ローラ99と用紙搬送ベルト5との間へ送る。
【0041】
また、用紙搬送ベルト5は、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkの幅より広く、用紙Pが滑らないように用紙Pを電気的に吸引する方向のバイアスが印加される。そして、図1に示すように、2つの駆動ローラ60、62に架け渡されており、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkとの対向位置近傍には、転写ローラ61M,61C,61Y,61Bkが設けられている。また、用紙搬送ベルト5は、駆動ローラ60,62の回動により、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkと対向する側の表面が、図1に示すように、鉛直方向下方向から上方向へ移動して、ピックアップローラ92ら送られて来る用紙Pを、搬送ローラ99と協働して感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkとの間へ順番に搬送して定着部8へ送る。
【0042】
また、転写ローラ61M,61C,61Y,61Bkは、所定の電圧が印加されて、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bk上に形成されたトナー像を用紙搬送ベルト5により搬送される用紙Pに転写するように構成されている。
また、定着部8は、第1加熱ローラ81と、第2加熱ローラ82とから構成され、4色のトナー像を坦持した用紙Pを、第1加熱ローラ81及び第2加熱ローラ82によって狭持搬送しながら加熱及び加圧することにより、上記トナー像を用紙Pに定着させる。
【0043】
また、装置の最上部には上面カバー10が設けられ、その一部が排紙トレイ10aを構成している。排紙トレイ10aは、上記定着部8の排紙側に設けられており、上記定着部8から排出される用紙Pを収容するように構成されている。
以上のような構成の本実施の形態におけるカラーレーザプリンタ1での、用紙Pへの画像形成の動作は次のようになる。
【0044】
まず、給紙部9からピックアップローラ92により用紙Pが1枚供給され、搬送ローラ99と、用紙搬送ベルト5との間へ送られる。
次に、帯電器71M,71C,71Y,71Bkにより一様に帯電された感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkの感光層がそれぞれ、露光器41M,41C,41Y,41Bkにより、マゼンタ色、シアン色、イエロー色、及びブラック色の外部から入力された画像データに対応して露光されて静電潜像を形成され、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkによって、マゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、及びブラックトナーを付着させられて現像が行われる。そして、このようにして形成されたトナー像は、用紙搬送ベルト5により搬送される用紙Pの表面上に、転写ローラ61M,61C,61Y,61Bkにより転写される。
【0045】
尚、各色のトナー像は、用紙搬送ベルト5の移動速度及び各感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkの位置に合わせて、若干の時間差を持って形成されるように構成されており、それぞれの色のトナー像が用紙搬送ベルト5により搬送される用紙Pで重ね合わされるように転写される。
【0046】
次に、用紙P上に形成された4色のトナー像は、定着部8において用紙P上に定着され、排紙トレイ10a上に排出される。
一方、本実施の形態では、当該カラーレーザープリンタ1の前面に、図1に示すように、前面開口部20a,20b,20cが設けられ、軸22a,22b,22cを中心に図1の矢印方向に回転する前面カバー21a,21b,21cにより開閉するよう構成されている。
【0047】
そして、前面開口部20aから現像ユニット51Bkの装着箇所まで通じる空間と、前面開口部20bから、現像ユニット51M及び現像ユニット51Cの装着箇所まで通じる空間と、前面開口部20cから、現像ユニット51Mの装着箇所まで通じる空間とが、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkを通過できるように形成されている。
【0048】
尚、前面開口部20a,20b,20cから現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkが通過できるだけの空間を形成するためには、露光器41M,41C,41Y,41Bkの配置が、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkなどと同じ間隔の配置では、現像ユニット51C,51Yが露光器41M,41C,41Y,41Bkと干渉して着脱できないため、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkなどの間隔とは変えて配置されている。
【0049】
つまり、露光器41Mは、感光体ドラム3Mに対し上側に配置して、露光器41Mの下方に現像ユニット51Mが通る空間を確保している。また、露光器41Cは、感光体ドラム3Cに対し下側に配置し、感光体41Yは、感光体ドラム3Yに対して上側に配置し、露光器41Cと露光器41Yとの間隔を広げ、現像ユニット51C及び現像ユニット51Yが個々に通る空間を確保している。また、露光器41Bkは、感光体ドラム3Bkに対し下側に配置して露光器41Bkに現像ユニット51Bkが通る空間を確保している。
【0050】
尚、具体的な配置として、露光器41Cについては、光源42C、ポリゴンミラー43C、ポリゴンモータ44C,レンズ45C、及び、第1折り返し鏡46Cが、感光体ドラム3Mの回転中心と感光体ドラム3Cの回転中心との間における中間の高さの水平面の上側に配置され、第2折り返し鏡47Cが、現像ユニット51C及び現像ユニット51Mが個々に、露光器41Yとの間を通過可能となる高さ方向の空間を、露光器41Y側と均等になるように割り振って確保できる高さ位置に配置され、第1折り返し鏡46Cで反射されたレーザー光線が、帯電器71Cよりも、感光体ドラム3Cの回転方向下流側において感光体ドラム3Cの表面を露光するように、感光体ドラム3Cの回転軸中心に向かう光路となるように第2折り返し鏡47Cで反射される位置及び角度になっている。尚、本実施の形態では、第1折り返し鏡46C及び第2折り返し鏡47Cは、45度で対向し、レーザー光線を90度づつ反射して、感光体ドラム3Cに対して、感光体ドラム3Cの回転軸中心に向け、且つ、水平面に沿ってレーザー光線が入射されるようになっている。
【0051】
そして、露光器41Mは、露光器41Cと光路長が同じになるように、感光体ドラム3Mの回転軸中心と感光体ドラム3Cの回転軸中心との間における中間の高さの水平面で対称となるように配置されている。また、露光器41Yと、露光器41Bkとは、露光器41Mと露光器41Cと同様の関係で、感光体ドラム3Yと感光体ドラム3Bkとの中間の高さ位置に配置されている。
【0052】
また、前面開口部20a,20b,20cから現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkの装着位置までの空間内部の両側面には、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkを保持して、それぞれの装着位置まで導くための一対のガイド溝31M,31C,31Y,31Bkが設けられている。
【0053】
尚、ガイド溝31Mは、前面開口部20aから現像ユニット51Mの装着位置まで設けられ、ガイド溝31Cは、前面開口部20bから現像ユニット51Cの装着位置まで設けられ、ガイド溝31Yは、前面開口部20bから現像ユニット51Mの装着位置まで設けられ、ガイド溝31Bkは、前面開口部20cから現像ユニット51Bkの装着位置まで設けられている。
【0054】
また、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkには、交換カートリッジを兼ねてカラーレーザプリンタ1に着脱できるようにするために、ガイド溝31M,31C,31Y,31Bkに嵌る一対の円柱状の突起であるガイド軸55aM,55aC,55aY,55aBkが現像ユニットケース55M,55C,55Y,55Bkの現像ローラ52M,52C,52Y,52Bkの軸方向の側面に設けられている。
【0055】
また、この側面のガイド軸55aM,55aC,55aY,55aBkが設けられた側面より後方(装着時に挿入される方向に対して)には、ガイド軸55aM,55aC,55aY,55aBkより小さい円柱状の突起が、レーザープリンタ1へ装着時に位置決めするための位置決めピン55bM,55bC,55bY,55bBkとして設けられている。
【0056】
そして、ガイド溝31M,31C,31Y,31Bkには、その装着方向の端部で、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkをガイド軸55aM,55aC,55aY,55aBkを中心に下方向に回転させた時の位置決めピン55bM,55bC,55bY,55bBkの軌跡に沿って位置決め溝32M,32C,32Y,32Bkが設けてある。
【0057】
これにより、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkの装着位置で、位置決めピン55bM,55bC,55bY,55bBkが位置決め溝32M,32C,32Y,32Bkにはめ込まれることにより、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkの位置が固定される。
【0058】
ところで、前面開口部20a,20b,20cでのガイド溝31M,31C,31Y,31Bkの入り口には、図2(b)に示すように、色毎に位置が違う溝であるキー溝33M,33C,33Y,33Bk(図2(b)ではキー溝33Mのみ示す)が形成されている。また、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkのガイド軸55aM,55aC,55aY,55aBkには、キー溝33M,33C,33Y,33Bkの位置及び形状に合致する突起のキー部55cM,55cC,55cY,55cBk(図2(b)ではキー部55cMのみ示す)が設けられている。そして、現像ユニット51Mのガイド軸55aMには、現像ユニットケース55Mの側端面から所定距離「a」離れた位置にキー部55cMが設けられ、ガイド溝31Mには、前面開口部20cの内面から所定距離「a」より少し短い所定距離「a’」離れた位置にキー溝33Mが形成されている。このため、キー部55Mは、キー溝33Mに嵌りガイド溝31Mを通すことができる。そして、現像ユニット51C,51Y,51Bkは、キー部55cC,55cY,55cBkの位置が違うため、キー溝33Mに嵌らず、ガイド溝31Mに装入することができない。
【0059】
このようにして、ガイド溝31M,31C,31Y,31Bkに装入できる現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkが限定されるようになっている。また、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkの交換は次のようにして行う。
【0060】
まず、現像ユニット51Mを交換する場合は、前面カバー21cを開く。そして、前面開口部20cから手を入れて、現像ユニット51Mの手前を少し持ち上げて、位置決めピン55bMを位置決め溝32Mから外してガイド溝31Mの高さにして、現像ユニット51Mを手前に引き出すことによって取り外す。
【0061】
次に、新品の現像ユニット51Mを装着する場合は、前面カバー21cを開いたまま、前面開口部20cから、現像ユニット51Mのガイド軸51aMを、キー溝33Mに対してキー部55cMを合わせてガイド溝31Mに装入する。そして、現像ユニット51Mの位置決めピン55bMの位置をガイド溝51aMを通るように、ガイド軸51aMと同じような高さにして、現像ユニット51Mを押し込んで、ガイド溝31Mの端部に突き当るまで入れる。それから、位置決めピン55bMを位置決め溝32Mに嵌めるように現像ユニット51Mを下方に押し込んで固定して、前面カバー21cを閉じて交換が完了する。
【0062】
また、現像ユニット51C,51Y,51Bkを交換する手順は、それぞれに通じた前面開口部20a,20bからそれぞれ交換すること以外は、現像ユニット51Mと同様の手順で行う。
このように、本実施の形態では、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkに対して、用紙搬送ベルト5及び転写ローラ61M,61C,61Y,61Bkが配置された側と反対側から、露光器41M,41C,41Y,41Bkを移動させることなく、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkを着脱して交換することができる。
【0063】
これにより、露光器41M,41C,41Y,41Bkの退避動作による従来の色ずれの発生を防止することができる。
また、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkの着脱時に、露光器41M,41C,41Y,41Bkなどを移動経路から退避する必要が無いため、カラーレーザープリンタ1の構成を簡易にでき、上記着脱も極めて容易である。
【0064】
また、露光器41M,41C,41Y,41Bkから感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkまでのレーザー光線の光路長が全て同じ距離のため、各色で露光するためのレーザー光の輝度を同じにしやすく、各色毎の発色のばらつきが出にくくできる。
【0065】
また、本実施の形態のように、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkが鉛直方向に並設されたカラーレーザープリンタ1では、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkと、露光器41M,41C,41Y,41Bkとの配置が横並びとなるため、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkを交換するための経路が横方向となり、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkを交換し易くできる。
【0066】
更に、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkを露光するための露光器41M,41C,41Y,41Bkの配置を、ポリゴンミラー43M,43C,43Y,43Bkが水平方向に回転するようにでき、回転軸が鉛直方向に回転するようになるため、回転軸に重力による曲げ力が加わることは無い。このため、ポリゴンミラー43M,43C,43Y,43Bkの回転が安定し、露光器41M,41C,41Y,41Bkによるレーザー光線の走査を安定にすることができる。
【0067】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されず、このほかにも様々な形態で実施することができる。
例えば、本実施の形態では、可視像形成部4にて色毎の露光器41M,41C,41Y,41Bkを単独で構成しているが、図3に示すように、露光器41M及び露光器41C、並びに、露光器41Y及び露光器41Bkをそれぞれ一体化したスキャナユニット40MC,40YBkを用いるようにしても良い。つまり、スキャナユニット40MCでは、光源42M,42Cがそれぞれ上下に配置され、ポリゴンミラー43MC、ポリゴンモータ44MC、レンズ45MCが共用されて、走査される2段のレーザー光線が、第1折り返し鏡46MCでそれぞれ反射されて、第2折り返し鏡47M,47Cにて、感光体ドラム3M,3Cへ向けて照射される。また、スキャナユニット40YBkの構成も同様である。
【0068】
このように構成されると、ポリゴンミラー43MC、ポリゴンモータ44MC、レンズ45MCが従来の露光器41Mの一つ分となり、部品点数を減らすことができる。また、露光器41M,41C,41Y,41Bkを独立に構成した場合より、高さを抑えることができる。これにより、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkの間隔をつめて、カラーレーザープリンタ1の小型化する、又は、大型の現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkを用いるようにすることができる。
【0069】
また、本実施の形態では、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkだけを交換するようになっているが、図4に示すように現像ユニット51M,51C,51Y,51Bk、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bk、及び、帯電器71M,71C,71Y,71Bkを、交換可能にユニット化された作像ユニット50M,50C,50Y,50Bkとして構成することによって、これら各部を一度に交換できるようにしても良い。尚、この場合、前面開口部20a,20b,20cまでの経路を、作像ユニット50M,50C,50Y,50Bkが通過できるような広さになるようにスキャナユニット40MC,40YBkの配置を見直す必要がある。
【0070】
また、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkや帯電器71M,71C,71Y,71Bkを現像ユニット現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkの交換経路を使って交換できるようにするためには、必ずしも一体化する必要はなく、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bk及び帯電器71M,71C,71Y,71Bkを個々に交換可能に構成することによって、交換できるように構成されるものでも良い。
【0071】
また、本実施の形態では、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkなどの各構成品の配置を略鉛直方向に並設した縦型としているが、この形態の配置に限らず、図5に示すように感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkなどを横方向に並設された、横型として構成されるものであっても良い。この場合、現像ユニット51M,51C,51Y,51Bkは、装置の上面から交換するように構成される。そして、露光器41M,41C,41Y,41Bkのポリゴンミラー43M,43C,43Y,43Bkの回転軸が横になるため、回転軸にポリゴンミラー43M,43C,43Y,43Bkの重量による曲げ力が加わることによる、回転軸の振れを考慮する必要がある。
【0072】
また、本実施の形態のカラーレーザプリンタ1では、用紙搬送ベルト5により搬送される用紙Pに、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkから直接トナー像が転写することによって画像を形成するように構成されているが、感光体ドラム3M,3C,3Y,3Bkに形成されたトナー像を、一旦、中間転写ベルトに4色分転写し、用紙Pが通過する2次転写ローラと中間転写ベルトとの圧接位置において、中間転写ベルトに転写されたトナー像を用紙Pに転写するように構成されたものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例のカラーレーザプリンタ1の全体構成を表す概略側断面図である。
【図2】第1実施例の露光器41Mの構成を表す概略上面図、及び、前面開口部20cへ現像ユニット51Mへの挿入状態を説明する図である。
【図3】第1実施例の露光手段を変形した全体構成を表す概略側面図である。
【図4】第1実施例の交換カートリッジを変形した全体構成を表す概略側面図である。
【図5】第1実施例の配置を変形した全体構成を表す概略側面図である。
【図6】従来の多色画像形成装置を表す図である。
【符号の説明】
1…カラーレーザプリンタ、3M,3C,3Y,3Bk…感光体ドラム、5…用紙搬送ベルト、8…定着部、9…給紙部、10…上面カバー、20a,20b,20c…前面開口部、31M,31C,31Y,31Bk…ガイド溝、32M,32C,32Y,32Bk…位置決め溝、33M,33C,33Y,33Bk…キー溝、41M,41C,41Y,41Bk…露光器42M,42C,42Y,42Bk…光源、43M,43C,43Y,43Bk…ポリゴンミラー、44M,44C,44Y,44Bk…ポリゴンモータ、45M,45C,45Y,45Bk…レンズ46M,46C,46Y,46Bk…第1折り返し鏡、47M,47C,47Y,47Bk…第2折り返し鏡、51M,51C,51Y,51Bk…現像ユニット、52M,52C,52Y,52Bk…現像ローラ、55M,55C,55Y,55Bk…現像ユニットケース、55aM,55aC,55aY,55aBk…ガイド軸、55bM,55bC,55bY,55bB…位置決め軸、55cM,55cC,55cY,55cBk…キー部、61M,61C,61Y,61BK…転写ローラ、71M,71C,71Y,71BK…帯電器、P…用紙。
Claims (9)
- 感光体と、
前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記感光体に隣接して、前記静電潜像が形成された感光体の表面に、所定の色の現像剤を付着させて可視像を形成する現像手段と、
前記感光体、及び、前記現像手段の少なくとも一方を交換可能に保持する交換カートリッジと、
が各色毎に並設され、
前記各感光体の表面に形成された可視像の現像剤を被記録媒体に転写する転写手段を備え、
前記各感光体に対して、前記各露光手段が、前記転写手段の反対側に配置された多色画像形成装置において、
前記各露光手段を、前記各感光体の配置間隔と異なる間隔で配置することにより、前記露光手段が配置された側から前記各交換カートリッジを着脱可能な交換経路を形成したことを特徴とする多色画像形成装置。 - 感光体と、
前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記感光体に隣接して、前記静電潜像が形成された感光体の表面に、所定の色の現像剤を付着させて可視像を形成する現像手段と、
前記感光体、及び、前記現像手段の少なくとも一方を交換可能に保持する交換カートリッジと、
が各色毎に並設され、
前記各感光体の表面に形成された可視像の現像剤を被記録媒体に転写する転写手段を備え、
前記各感光体に対して、前記各露光手段が、前記転写手段の反対側に配置された多色画像形成装置において、
着脱のために前記交換カートリッジを移動する空間を、2つ以上の前記交換カートリッジで共用することにより、前記露光手段が配置された側から前記各交換カートリッジを着脱可能な交換経路を形成したことを特徴とする多色画像形成装置。 - 2つ以上の前記交換カートリッジで共用することにより形成した前記交換経路の前記露光手段が配置された領域における、前記交換カートリッジの着脱方向と直交する方向の大きさは、
前記交換経路を共用する前記交換カートリッジ個々の着脱方向と直交する方向の厚みより大きく、
且つ、前記交換経路を共用する前記交換カートリッジ各々の着脱方向と直交する方向の厚みを合計したものより小さい、
ことを特徴とする請求項2に記載の多色画像形成装置。 - 前記交換経路に、前記各色毎の交換カートリッジが移動可能な経路を一定に決めるガイドを備えることを特徴とする請求項1〜請求項3にいずれか記載の多色画像形成装置。
- 前記交換経路は、
前記各色毎の露光手段のうち少なくとも2つを一体化することにより形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項4にいずれか記載の多色画像形成装置。 - 前記各露光手段は、光源と、光源と感光体との間に配置される光学系とからなり、
前記一体化された露光手段は、前記光学系の少なくとも一部を共用化して構成されることを特徴とする請求項5に記載の多色画像形成装置。 - 前記各露光手段は、
対応する感光体への光路長がいずれも同じであることを特徴とする請求項1〜請求項6にいずれか記載の多色画像形成装置。 - 前記各露光手段は、
光源と、光源からの光を走査するように、回転鏡及び回転鏡を回転する駆動源からなる光走査手段とを有し、
前記回転鏡の回転軸方向が、鉛直方向となるように前記交換カートリッジが装着されることを特徴とする請求項1〜請求項7にいずれか記載の多色画像形成装置。 - 前記感光体は、
各色毎に略鉛直方向に並べて配置されることを特徴とする請求項1〜請求項8にいずれか記載の多色画像形成装置。
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