JP2006231551A - Inkjet recording apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、記録紙などの記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus that forms an image by ejecting ink onto a recording medium such as recording paper.
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置は、記録情報に基づいて記録用紙やプラスチック薄板等の記録媒体に画像(文字や記号等を含む)を記録していくように構成されている。前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができる。 Recording devices having functions such as printers, copiers, facsimiles, etc., or recording devices used as output devices such as composite electronic devices including computers and word processors and workstations, recording paper, plastic thin plates, etc. An image (including characters and symbols) is recorded on the recording medium. The recording apparatus can be classified into an ink jet type, a wire dot type, a thermal type, a laser beam type, and the like according to a recording method.
記録媒体の搬送方向(紙送り方向、副走査方向)と交叉する方向に主走査しながら記録するシリアルタイプの記録装置においては、記録媒体に沿って移動する記録手段(記録ヘッド)によって画像を記録(主走査)し、1行分の記録を終了した後に所定量の紙送り(副走査としてのピッチ搬送)を行い、その後に再び停止した記録媒体に対して次の行の画像を記録(主走査)するという動作を繰り返すことにより、記録媒体の所望範囲に記録が行われる。一方、記録媒体の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置においては、記録媒体を所定の記録位置にセットし、一括して1行分の記録を連続的に行ないながら所定量の紙送り(ピッチ送り)を行ない、記録媒体の所望範囲に画像が記録される。 In a serial type recording apparatus that records while performing main scanning in a direction crossing the conveyance direction (paper feeding direction, sub-scanning direction) of the recording medium, an image is recorded by a recording means (recording head) that moves along the recording medium. (Main scanning), after recording for one line is completed, a predetermined amount of paper is fed (pitch conveyance as sub-scanning), and then the image of the next line is recorded on the recording medium stopped again (main scanning). By repeating the operation of scanning, recording is performed in a desired range of the recording medium. On the other hand, in a line type recording apparatus that records only by sub-scanning in the conveyance direction of the recording medium, the recording medium is set at a predetermined recording position, and a predetermined amount of recording is performed while continuously recording one line at a time. Paper feeding (pitch feeding) is performed, and an image is recorded in a desired range of the recording medium.
そのうち、インクジェット式の記録装置(インクジェット記録装置)は、記録手段(記録ヘッド)から記録媒体へインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多種類のインク(例えばカラーインク)を使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。 Among them, an ink jet recording apparatus (ink jet recording apparatus) performs recording by ejecting ink from a recording means (recording head) to a recording medium, and the recording means can be easily made compact and a high-definition image can be obtained. Can be recorded at high speed, without requiring special processing on plain paper, low running costs, low noise due to the non-impact method, and many types of ink (for example, color) Ink) is advantageous in that it is easy to record a color image.
特に、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット式の記録手段(印字ヘッド)は、エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路配置(吐出口配置)を有するものを容易に製造することができ、一層のコンパクト化を図ることができる。また、IC技術やマイクロ加工技術の長所を活用することにより記録手段の長尺化や面状化(2次元化)が容易であり、記録手段のフルマルチ化及び高密度実装化も容易である。 In particular, an ink jet recording means (print head) that discharges ink using thermal energy is subjected to a semiconductor manufacturing process such as etching, vapor deposition, sputtering, etc., and an electrothermal transducer, electrode, By forming the liquid channel wall, the top plate, etc., it is possible to easily manufacture a device having a high density liquid channel arrangement (discharge port arrangement), and to achieve further compactness. Further, by utilizing the advantages of the IC technology and the micro processing technology, it is easy to make the recording means long and planar (two-dimensional), and it is easy to make the recording means full-multiple and high-density mounting. .
また、記録媒体の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の記録媒体である紙(薄紙や加工紙を含む)や樹脂薄板(OHP等)などの他に、布、皮革、不織布、さらには金属等を記録媒体として用いる記録装置も使用されるようになっている。このようなインクジェット記録装置においてインクタンクと記録ヘッドとの間をインクチューブで接続した物がある(例えば、特許文献1参照。)。 In addition, there are various requirements for the material of the recording medium. In recent years, development for these requirements has progressed, such as paper (including thin paper and processed paper) and resin thin plates (OHP, etc.) that are normal recording media. In addition, a recording apparatus using cloth, leather, nonwoven fabric, metal, or the like as a recording medium is also used. In such an ink jet recording apparatus, there is an object in which an ink tank and a recording head are connected by an ink tube (for example, see Patent Document 1).
以下、図6ないし図8により従来のインクジェット記録装置について説明する。図6はインクジェット記録装置の外観斜視図であり、図7はインクジェット記録装置のアッパーカバー121を取り外した状態を示す斜視図である。
Hereinafter, a conventional ink jet recording apparatus will be described with reference to FIGS. 6 is an external perspective view of the ink jet recording apparatus, and FIG. 7 is a perspective view showing a state where the
図7において、インクジェット記録装置の前面に、前面へ開閉可能なロールホルダーユニット122が設けられており、記録紙等の記録媒体はロールホルダーユニット122から記録部へ供給される。インクジェット装置は、2個の脚部180に支持された装置本体190、排紙された記録紙等の記録媒体を積載するスタッカ123、内部が透視可能な透明で開閉可能なアッパーカバー121を備えている。装置本体100の図示右側には、回復ユニット300、メインタンク130を保持する供給ユニット320が配設されている。
In FIG. 7, a
図7において、インクジェット記録装置は、さらに、記録紙等の記録媒体を矢印A方向(副走査方向)に搬送するための搬送ローラ対110と、記録媒体の幅方向(矢印B方向、主走査方向)に往復移動可能に案内支持されたキャリッジ200と、キャリッジ200を矢印A方向に往復移動させるためのキャリッジモータ(不図示)及びベルト伝動手段270と、キャリッジ200に装着された記録手段としての印字ヘッド201と、印字ヘッド201のノズル口(不図示)のメニスカスを保持するために適正な負圧力(印字ヘッド201と供給ユニット320の液面の水頭差による負圧力)を与えかつ、インクタンク130を保持する供給ユニット320を備え、印字ヘッド201の吐出口の目詰まりなどによるインク吐出不良を解消させるための吸引式のヘッドクリーニングを行う回復ユニット300とを備えている。
In FIG. 7, the ink jet recording apparatus further includes a pair of
図示のインクジェット記録装置の場合、キャリッジ200には、記録媒体にカラー記録を行うための複数の印字ヘッド201が装着されている。この複数の印字ヘッド201は、例えば、それぞれ異なった色のインクに対応した6つの印字ヘッド201(例えば、Y(イエロー)用ヘッド、M(マゼンタ)用ヘッド、C(シアン)用ヘッド、Bk(ブラック)用ヘッド、淡C(淡色シアン)用ヘッド、淡M(淡色マゼンタ)用ヘッド、)で構成されている。そして、前記印字ヘッド201は、供給チューブ335(各色別々)により供給ユニット320と接続されており、インクが印字ヘッド201に送られると印字可能となる。また、前記供給チューブ335はキャリッジ200の往復移動の際に暴れることのないように、キャタピラ260によってそれらの全てが束ねられている。
In the illustrated inkjet recording apparatus, the
以上の構成で記録紙等の記録媒体に記録を行う場合、搬送ローラ対110によって記録媒体を所定の記録開始位置まで搬送した後、ここから印字ヘッド201による主走査及び搬送ローラ110による副走査を繰り返すことにより、記録媒体全体に対する記録が行われる。
When recording on a recording medium such as recording paper with the above configuration, after the recording medium is conveyed to a predetermined recording start position by the
すなわち、キャリッジベルト270およびキャリッジモータ(不図示)によってキャリッジ200が図7中の矢印B方向に移動することにより、記録媒体に記録が行われる。キャリッジ200が主走査される前の位置に戻されると、搬送ローラ対110によって記録媒体が副走査方向(図7中の矢印A方向)に搬送され、その後再び図7中の矢印B方向にキャリッジ200の主走査が行なわれることにより、記録媒体に対する画像や文字等の記録が行なわれる。上記の動作を繰り返し、記録媒体の1枚分の記録が終了すると、該記録媒体はスタッカ123内に排紙され、1枚分の記録が完了する。なお、以下の説明における「記録紙」は、プラスチック薄板や布等を含む記録媒体の一例を指すものである。
That is, the
図8でインク流路について説明する。説明を簡単にするため、1色分の流路についてのみ示している。201は印字ヘッド201であり、供給チューブ335の先端に設けられたヘッド接続部が、挿入口201aに接続される。その挿入口201aは、後述する液室201fに接続されている。上記した液室201fは複数のノズル201gを有するノズル部につながっておりノズル201gにインクに直接供給している。それゆえ、挿入口201aからのインクはノズル201gに供給される。また、挿入口201aからノズル201gまでの間は大気に対して気密な状態に保たれていることは言うまでもない。ノズル201gは、インクを吐出する先端(吐出口)を下向きにして配列されており、インクは吐出口にてメニスカスを形成した状態でノズル201g内を満たしている。そのため、印字ヘッド201の内部、特に液室201f内は大気圧に対して負圧の状態に保たれている。ただし、負圧が小さすぎると、ノズル201gの先端に異物やインクが付着した場合、インクの吐出口におけるメニスカスが破れてインクがノズル201gから漏れ出てしまうことがある。またこの逆に負圧が大きすぎると、吐出時にインクに与えられるエネルギーよりもノズル201g内(液室201f内)にインクを引き戻す力が強くなってしまい、吐出不良となってしまう。よって、液室201f内における負圧は、大気圧よりも若干低い一定の範囲に保たれる。この負圧の範囲は、ノズル201gの数、断面積、発熱抵抗素子の性能等により異なるが、一般的に−20mmAq〜−200mmAqの範囲が好ましいとされる。印字ヘッド201内を上記した負圧にする方法としては、印字ヘッド201を供給ユニット320よりも高い位置に配置するとともに両者を供給チューブ335で接続し、その水頭差により負圧を発生させている。
The ink flow path will be described with reference to FIG. In order to simplify the description, only one color channel is shown.
次に、上記供給ユニット320およびメインタンク130について説明する。メインタンク130は、供給ユニット320に対して着脱可能な構成であり、その底部に、ゴム栓130bで密封されたインク供給口と、ゴム栓130cで密封された空気導入口とを有する。
Next, the
一方、供給ユニット320は、メインタンク130からインクを取り出すためのインク供給針321と、メインタンク130内へ空気を導入させるための空気導入針322とを有する。インク供給針321および空気導入針322はともに中空の針であり、メインタンク130のインク供給口および空気導入口の位置に対応させて針先を上方に向けて配置されており、メインタンク130が供給ユニット320に装着されることで、インク供給針321および空気導入針322がそれぞれゴム栓130b,130cを貫通し、メインタンク130の内部に侵入する構成となっている。インク供給針321は、液路323、供給弁325、および液路327という経路を経て、供給チューブ335と接続される。空気導入針322は、液路328、バッファ室330、大気連通口329を経て大気と連通する。供給弁325は、ゴム材からなるダイアフラム325aを有し、このダイアフラム325aを変位させることにより2つの液路327,323間の遮蔽、開放を行う。ダイアフラム325aの上面には、押圧ばね325cを保持するばねホルダ325bが取り付けられており、この押圧ばね325cによりダイアフラム325aを押し潰すことにより、液路327,323間が遮蔽される。その供給弁325の作動は、モータ325eの駆動力を不図示のギヤトレインを介して、カム325fに伝達(回転)することで行う。そのカム325fの回転によりレバー325dを動作させて、押圧ばね325cのばね力に抗してばねホルダ325bを持ち上げることで、液路327,323間が連通する。供給弁325は、印字ヘッド201がインクを吐出している状態では開放され、待機中および休止中は遮蔽される。また、上述した供給ユニット320の構成は、インクの色ごとに設けられている。
On the other hand, the
以上の構成により、印字ヘッド201内のインクが消費されると、その負圧により、インクが随時メインタンク130から供給ユニット320および供給チューブ335を介して印字ヘッド201へ供給される。その際、メインタンク130から供給されたインクと同量の空気が、大気連通口、バッファ室から空気導入針322を経て、メインタンク130内に導入される。
With the above configuration, when the ink in the
それから、印字ヘッド201はその吐出性能を安定的に保持するため、回復ユニット300により定期的に吸引回復動作が行われ、その際に排出される廃インクは廃インクタンク400に蓄積させる。大型のインクジェット記録装置の場合、本体寿命までの廃インクを蓄積するには、相当の容量の廃インクタンク400が必要となり、それがため、本体の小型化の妨げとたっていた。その解決策として、廃インクタンク400を交換式の廃インクカートリッジにしたタイプのインクジェット記録装置が提案されている。
上記したインクジェット記録装置においては、装置が故障した場合、装置を輸送出来るように手動にて供給チューブ335内のインク抜きが出来るように構成されている。インク抜きが出来なければ、輸送時にインク漏れが起こる危険があるからである。特に、大型のインクジェット記録装置の場合は、供給チューブが長くなるため、その分インク量が多くなり、インク漏れ発生時の被害は大きくなる。
The ink jet recording apparatus described above is configured so that ink in the
その手動インク抜きの構成は、図8に示すように、印字ヘッド201よりも重力方向下に位置しているチューブジョイント450を切り離すとともに、印字ヘッド201を外し、供給チューブ335内インクを自重によりチューブジョイント450の方へ流し、インクを抜くというもので、この際に抜かれるインク(廃インク)は、サービスマンが専用容器460に回収する。
As shown in FIG. 8, the manual ink removal configuration is such that the tube joint 450 located below the
しかしながら、このような手動インク抜きの構成では、サービスツールとして廃インク回収用の専用容器460が必要であり、煩わしさがつきまとう。
However, such a manual ink removal configuration requires a
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたもので、本発明では、印字ヘッドと前記印字ヘッドにインクを供給する供給ユニットと交換式の廃インクカートリッジを備え、前記印字ヘッドと前記供給ユニットとは供給チューブにより接続されたインクジェット記録装置において、前記印字ヘッドと前記供給ユニットとの途中でかつ印字ヘッドよりも重力方向下の位置に、インク供給路の接続/切離しが可能なチューブジョイントと、前記(交換式)廃インクカートリッジの第二の設置位置を前記チューブジョイントの重力方向下に設け、手動インク抜き時での廃インクは、前記(交換式)廃インクカートリッジを前記第二の設置位置に設置することにより、回収するよう構成したものである。 The present invention has been made in view of such a technical problem. In the present invention, a print head, a supply unit for supplying ink to the print head, and a replaceable waste ink cartridge are provided, and the print head and the supply are provided. In the inkjet recording apparatus connected by a supply tube, a tube joint capable of connecting / disconnecting an ink supply path in the middle of the print head and the supply unit and below the print head in the direction of gravity The second installation position of the (replaceable) waste ink cartridge is provided below the tube joint in the gravity direction, and the waste ink at the time of manual ink removal is installed in the second position of the (replaceable) waste ink cartridge. It is configured to be collected by being installed at a position.
本発明では、手動インク抜きの際、廃インク回収用の専用容器を必要とするという煩わしさを解消できる。 In the present invention, it is possible to eliminate the annoyance of requiring a dedicated container for collecting waste ink when performing manual ink removal.
図面を参照して、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を説明する。 An embodiment of an ink jet recording apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、インクジェット記録装置を示す斜視図である。図1において、インクジェット記録装置1は、内部に種々の部品や部材が収納されている。インクジェット記録装置1は、互いに向き合って配置された2つの架台180,180それぞれの上端部に跨がるように固定されている。内部には、所定間隔離れて向き合う2枚の支持板(不図示)が固定されている。それぞれの支持板同士の間には、記録媒体が搬送される搬送方向(矢印A方向であり副走査方向)に直交する主走査方向(矢印B方向)に延びる円柱状のキャリッジレール16を備える上筐体(不図示)が配置されている。その上筐体の長手方向両端部はそれぞれ支持板に固定されている。
FIG. 1 is a perspective view showing an ink jet recording apparatus. In FIG. 1, an ink jet recording apparatus 1 houses various components and members. The ink jet recording apparatus 1 is fixed so as to straddle the upper ends of the two
キャリッジ200には、略C型の摺動溝(不図示)を有しており、その摺動溝は、図1の矢印B方向に往復動可能なようキャリッジレール16を嵌め込んでいる。
The
また、その往復動の駆動として、インクジェット記録装置1には駆動モータ(不図示)と、キャリッジレール16の長手方向両端部にはそれぞれプーリ(不図示)が配置されており、これら2つのプーリには無端ベルト270が掛け渡されている。この無端ベルト270の一部分にキャリッジ200が固定されている。
As the reciprocating drive, the inkjet recording apparatus 1 is provided with a drive motor (not shown) and pulleys (not shown) at both ends in the longitudinal direction of the carriage rail 16, respectively. Is covered with an
駆動モータは、キャリッジ搬送駆動制御部(不図示)から送信されてきた駆動制御パルス信号に基づいて制御される。従って、駆動モータが所定のタイミングで駆動してプーリが回転すると無端ベルト270と共にキャリッジ200が図1の矢印B方向に往復動する。この往復動の際、キャリッジ200は、キャリッジレール16によって案内される。
The drive motor is controlled based on a drive control pulse signal transmitted from a carriage conveyance drive control unit (not shown). Accordingly, when the drive motor is driven at a predetermined timing and the pulley rotates, the
それから、キャリッジ200には、イエロー,マゼンタ,シアン,ブラック、淡シアン、淡マゼンタなどの各色ごとの印字ヘッド201が搭載されている。印字ヘッド201は各色毎に供給チューブ335により供給ユニット320と接続されており、インクが印字ヘッド201に送られると印字可能となる。また、前記供給チューブ335はキャリッジ200の往復移動の際に暴れることのないように、キャタピラ260によってそれらの全てが束ねられている。
The
印字ヘッド201には、印字ヘッド201を制御する印字ヘッド制御部(不図示)から駆動パルス信号が送られてくる。この駆動パルス信号は画像データに基づいて形成されたものであり、印字ヘッド201は、この駆動パルス信号に基づいて所定のタイミングでインクを吐出するように制御される。
A drive pulse signal is sent to the
次に、本発明のインク供給系について説明する。 Next, the ink supply system of the present invention will be described.
図2は、本発明のインク流路図を示し、図3は供給ユニット320及び廃インクカートリッジの模式図、図4は廃インクカートリッジの模式図、図5は廃インクカートリッジを第二の設置位置に設置した状態の模式図を示している。また、図2は従来例と同様に1色分だけ模式的に示している。図2〜5において、60は交換式の廃インクカートリッジを表し、内部に吸収体65を有し箱形状をしており、回復ユニット300からの廃インクが上面の孔より流れ込み、吸収体65に吸収され保持されるよう構成されている。この廃インクカートリッジ60は、通常、第一の設置位置(回復ユニット300の下)に設置されている。その設置は、内部に空洞を持つインクトレイ90に廃インクカートリッジ60を挿入することで、行われ、設置位置ではインクトレイ90の樹脂バネ部91により、廃インクカートリッジ60の側面部がラッチされることで位置決めされるとともに、後述するメモリー部66がインクトレイ90の有する接点と接触し、電気的につながるようになっている。また、廃インクカートリッジ60には、不揮発性記録媒体からなるメモリー部66を有しており、廃インクカートリッジ60に流れ込んだ廃インク量を記憶しており、廃インクカートリッジ60の収納容量に近くなると交換を促したり、また満タンになれば装置動作の禁止を行うよう制御されている。それから、廃インクカートリッジ60側面には、第二設置位置95での設置用の引っ掛け部62を有しており(図4)、この引っ掛け部62を後述する供給台80のリブ85に引っ掛けることで第二設置位置95での設置を行う。
2 is a schematic diagram of the ink flow path of the present invention, FIG. 3 is a schematic diagram of the
70は、チューブジョイントを示し、3部品構造になっており、プラスチック・ジョイント70a、70cに圧入された供給チューブ335の間にゴム・ジョイント70bが圧入されている構成である。手動インク抜き時には、このプラスチック・ジョイント70aとゴム・ジョイント70bを切り離すことで行われる。80は、供給ユニット320を支える供給台を示し、廃インクカートリッジ設置(第二の設置位置)用のリブ85を有している。
このような構成において、手動でのインク抜き動作について説明する。 In such a configuration, a manual ink discharging operation will be described.
まず、廃インクカートリッジ60を図3矢印A方向に引きインクトレイ90から外し、供給台80横の第二設置位置95へ設置する。その設置は、供給台80リブ85に廃インクカートリッジ60引っ掛け部62を挿入することで行う(図5の状態)。
First, the
そして、印字ヘッド201を外すとともに、チューブジョイント70のプラスチック・ジョイント70aとゴム・ジョイント70bを外すことで、供給チューブ335を切り離し、そのプラスチック・ジョイント70aを廃インクカートリッジ60の上面孔部へ移動させる(図5の状態)。
Then, the
この第二設置位置95に廃インクカートリッジ60を設置した状態では、印字ヘッド201はもとより、チューブジョイント70よりも廃インクカートリッジ60が重力方向に低い位置となるため、インク自体の自重により、供給チューブ335内インクがチューブジョイント70方向へ流れ落ちる。また、このチューブジョイント70切り離しの作業性を向上させるために、供給チューブ335はチューブジョイント70付近で、予めたるみを持たせて組み込まれている。
In a state where the
そして、全てのインクが抜かれると、今度は反対にチューブジョイント70のプラスチック・ジョイント70aとゴム・ジョイント70bを接続することで、供給チューブ335をつなげる。
When all the ink has been removed, the
ゴム・ジョイント70bは弾性部材であるゴムで形成されているため、ゴムの弾性力により、チューブジョイント70の接続は維持できる。 Since the rubber joint 70b is formed of rubber which is an elastic member, the connection of the tube joint 70 can be maintained by the elastic force of the rubber.
そして、廃インクカートリッジ60を第二設置位置95から取り外し、インクトレイ90内(第一の設置位置)に戻して、作業は終了である。
Then, the
このように、手動インク抜き時には、(交換式の)廃インクカートリッジ60を第二の設置位置に設置し、廃インクを廃インクカートリッジ60に流すようにしたため、サービスマンは、廃インク回収用の専用容器を用意しなければならないという煩わしさが解消できる。
As described above, when manual ink is drained, the (replaceable)
1 インクジェット記録装置
60 廃インクカートリッジ
62 引っ掛け部
70 チューブジョイント
80 供給台
85 リブ
95 廃インクカートリッジ第二設置位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記印字ヘッドと前記供給ユニットとの途中でかつ前記印字ヘッドよりも重力方向下の位置に、前記供給チューブの接続/切離しが可能なチューブジョイントと、
前記廃インクカートリッジの設置位置として、回復ユニットからの廃インクを受ける第一設置位置と、前記チューブジョイント付近でかつ、重力方向下に位置するの第二設置位置を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。 In an inkjet recording apparatus comprising a print head, a supply unit for supplying ink to the print head, and a replaceable waste ink cartridge, wherein the print head and the supply unit are connected by a supply tube.
A tube joint capable of connecting / disconnecting the supply tube in the middle of the print head and the supply unit and at a position below the print head in the direction of gravity;
An ink jet comprising: a first installation position that receives waste ink from a recovery unit; and a second installation position that is located near the tube joint and below the gravitational direction as the installation position of the waste ink cartridge. Recording device.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080513 |