JP2014193767A - 画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知方法 - Google Patents

画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知方法 Download PDF

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Abstract

【課題】給紙ローラの磨耗の形態を的確に捉えることで、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知することが可能な複合機100を提供する。
【解決手段】実測搬送時間が基準搬送時間を超過したか否かを判定する第一の判定手段404と、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、当該実測搬送時間の長さを段階的にランク付けたランク分けテーブルを用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間のランクの数をカウントするカウント手段406と、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する第二の判定手段407と、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラ117に磨耗が生じたと検知する検知手段409とを備えることを特徴とする複合機100。
【選択図】図4

Description

本発明は、画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知装置に関し、詳しくは、給紙ローラの磨耗の形態を的確に捉えることで、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知することが可能な画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知方法に関する。
従来より、給紙カセットから画像形成部へ用紙を搬送する給紙ローラが磨耗すると、当該給紙ローラの搬送能力が低下したり、用紙の搬送経路で紙詰まり(JAM)が発生したりする。これらの不都合を防止するために、画像形成装置では、前記給紙ローラの磨耗を検知する検知処理が行われている。
前記検知処理としては、例えば、給紙ローラによる用紙の給紙開始時点から、用紙の搬送経路に予め設けられたセンサーによる用紙の検知時点までの搬送時間を測定することで、前記給紙ローラの磨耗を検知している。具体的には、基準となる基準搬送時間を計算又は実測により予め算出しておき、用紙の搬送毎に、当該用紙の実測搬送時間を実際に測定し、基準搬送時間と実測搬送時間とを比較することで、前記給紙ローラの磨耗を検知する。
例えば、特開平5−58482号公報(特許文献1)には、用紙収容装置に収容された用紙の上部に一定の圧力で押圧され、用紙を用紙収容装置から送り出すナジャーローラと、該ナジャーローラの下流部に設けられる用紙さばき機構とを設け、該用紙さばき機構の下流部に用紙センサーを配置し、用紙収容装置から送り出される用紙が、用紙さばき機構にニップされた後で、ナジャーローラによる押圧を解除するように構成してなる画像形成装置の給紙装置が開示されている。当該給紙装置は、用紙さばき機構の下流部に用紙センサーを配置し、前記用紙センサーにより、給紙装置から送り出された用紙が、前記センサーに検知される時間を測定する手段を制御装置に設け、前記用紙の送り出される時間のデータを用いて、ナジャーローラを用紙に押圧して送り出す時間を設定することを特徴とする。これにより、用紙さばき機構の給紙ローラやナジャーローラによる送り性能が低下した場合でも、用紙が用紙センサーにより検知される時間のデータを用いて、ナジャーローラによる送り出しの時間を自動的に延長することができ、用紙収容装置からの送り出しの作用を確実に行わせることが出来るとしている。
又、特開平6−80277号公報(特許文献2)には、用紙貯留部から用紙を給紙する給紙ローラと、用紙搬送路上に設けられた給紙センサと、前記給紙ローラをオンしたのち前記給紙センサがオンするまでの時間が一定時間以上になったとき給紙不良として装置をダウンさせる手段とを備えた複写機の給紙異常警告装置が開示されている。前記給紙異常警告装置では、前記一定時間よりも微小時間短い特定時間を計時する計時手段と、前記給紙ローラをオンしたのち前記給紙センサがオンするまでの時間が前記特定時間以上になったとき前記給紙ローラの交換を促す警告を発する警告手段とを設けたことを特徴とする。これにより、給紙ローラを交換すべき旨を複写動作が不可能になる前に通知することができるため、実質的なダウンを無くすことができ、装置の信頼性を向上することができるとしている。
又、特開2003−95460号公報(特許文献3)には、像担持体上に形成された画像とのタイミングを取って用紙を送り出すためのレジストローラと用紙搬送路中で用紙の有無を検知する用紙センサとを具備し、用紙給送時の給紙スタート信号から前記用紙センサが用紙先端を検出するまでの時間を測定し、該測定した時間に基づいて用紙搬送に関わるモータの回転数を補正可能な画像形成装置が開示されている。前記画像形成装置は、前記レジストローラより上流側で用紙搬送に関わる第1モータと、前記レジストローラ以降で用紙搬送に関わる第2モータとを有し、前記第1モータは前記第2モータとは独立して回転数の制御が可能に設けられ、nを1以上の整数として、n枚目の用紙搬送時における前記第1モータの回転数をR(n)、n枚目の用紙搬送時における給紙開始信号から前記用紙センサが用紙先端を検出するまでの時間をT(n)、あらかじめ設定した所定値をT0とするとき、n+1枚目の用紙を搬送する前記第1モータの回転数R(n+1)がR(n+1)=R(n)×T(n)÷T0となるように制御することを特徴とする。これにより、負荷の大きな時のローラスリップの増大、経時でのローラのμの低下によるスリップの増大、ローラの磨耗による用紙線速の低下、用紙の搬送負荷による生産性の低下を防止することができる。また、用紙線速の遅れを補正できることから、用紙搬送部の部品寿命を延ばすことができ、コスト低下及び環境への影響低減を実現することができるとしている。
特開平5−58482号公報 特開平6−80277号公報 特開2003−95460号公報
しかしながら、給紙時において、用紙の光沢、埃や給紙ローラの初期の滑りにより単発的に用紙の搬送が遅れる場合があるが、特許文献1−3に記載の技術では、そのような単発的な用紙の搬送遅れについても、給紙ローラの磨耗として検知するおそれがあり、未だに、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知することが出来ないという問題がある。
又、給紙ローラの磨耗は、用紙の搬送を行う程進行し、当該給紙ローラの外径が徐々に小さくなり、それに伴って、用紙の搬送能力も徐々に低下していく。そのため、このような給紙ローラの磨耗の特徴を的確に捉えれば、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知出来る可能性がある。
そこで、本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、給紙ローラの磨耗の形態を的確に捉えることで、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知することが可能な画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、用紙が給紙ローラにより搬送された際に、所定区間における当該用紙の搬送に要する実測搬送時間を測定することで、前記給紙ローラの磨耗を検知する画像形成装置を前提とし、以下の構成を採用する。
即ち、前記画像形成装置は、前記実測搬送時間が、未磨耗の給紙ローラを用いて算出される基準搬送時間を超過したか否かを判定する第一の判定手段と、前記判定の結果、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、当該実測搬送時間の長さを段階的にランク付けたランク分けテーブルを用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間のランクの数をカウントするカウント手段と、前記ランクの数の結果に基づいて、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する第二の判定手段と、前記判定の結果、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラに磨耗が生じたと検知する検知手段とを備えることを特徴とする。
又、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、前記ランク分けテーブルを作成する作成手段と、前記ランクの数が継続的に増加していないと判定した場合に、前記ランク分けテーブルを消去する消去手段とを更に備える。
又、前記第一の判定手段は、前記実測搬送時間から前記基準搬送時間を減算して、当該減算値を用紙搬送時間差として算出し、当該用紙搬送時間差が、予め設定された閾値を超過したか否かを判定することで、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過したか否かを判定する。
又、前記ランク分けテーブルが、前記閾値を段階的に増加させた差範囲と、当該差範囲の大小を示すランクとを関連付けたランク分けテーブルである。
又、前記第二の判定手段は、前記ランク分けテーブルのランクのうち、最も小さい差範囲にランク付けされたランクAの数が所定回数を超過しないか否かを判定することで、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する。
又、本発明は、用紙が給紙ローラにより搬送された際に、所定区間における当該用紙の搬送に要する実測搬送時間を測定することで、前記給紙ローラの磨耗を検知する給紙ローラ磨耗検知方法として提供することが出来る。
即ち、前記給紙ローラ磨耗検知方法は、前記実測搬送時間が、未磨耗の給紙ローラを用いて算出される基準搬送時間を超過したか否かを判定する第一の判定ステップと、前記判定の結果、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、当該実測搬送時間の長さを段階的にランク付けたランク分けテーブルを用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間のランクの数をカウントするカウントステップと、前記ランクの数の結果に基づいて、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する第二の判定ステップと、前記判定の結果、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラに磨耗が生じたと検知する検知ステップとを備えることを特徴とする。
又、本発明は、電気通信回線などを介して個別に流通する、コンピュータに実行させるためのプログラムとして提供することができる。この場合、中央演算処理装置(CPU)が、本発明のプログラムに従ってCPU以外の各回路と協働して制御動作を実現する。又、前記プログラム及びCPUを用いて実現される各手段は、専用のハードウェアを用いて構成することもできる。又、当該プログラムは、CD−ROMなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された状態で流通させることも可能である。
本発明の画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知方法によれば、給紙ローラの磨耗の形態を的確に捉えることで、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知することが可能となる。
本発明に係る複合機の内部の全体構成を示す概念図である。 本発明に係る操作部の全体構成を示す概念図である。 本発明に係る複合機の制御系ハードウェアの構成を示す図である。 本発明の実施形態における複合機の機能ブロック図である。 本発明の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。 本発明の実施形態のランク分けテーブルの一例を示す図(図6(A))と、単発的な用紙の搬送の遅延の一例を示す図(図6(B))である。 単発的な用紙の搬送の遅延に対応するランク分けテーブルの一例を示す図(図7(A))と、連続的な用紙の搬送の遅延の一例を示す図(図7(B))である。 連続的な用紙の搬送の遅延に対応するランク分けテーブルの一例を示す図(図8(A))と、本発明の実施形態のタッチパネル上に表示された交換画面の一例を示す図(図8(B))である。
以下に、添付図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。又、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベットSはステップを意味する。
<画像形成装置>
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略模式図である。但し、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。
尚、本発明に係る画像形成装置は、例えば、プリンタ、あるいはプリンタ、コピー、スキャナ、ファックス等を備えた複合機等が該当し、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能、プリンタ機能等を備えた画像形成装置として機能する。
以下に、例えば、コピー機能を利用する場合の複合機100(MFP:Multi Function Peripheral)の動作を簡単に説明する。
先ず、ユーザが複合機100を利用する場合、原稿を筐体部の上面に備えられている原稿台101に載置する。続いて、ユーザは、前記原稿台101近傍に備えられている操作部102(操作パネル)を使用して、画像形成に関する設定条件の入力を当該操作部102の操作画面から入力する。そして、ユーザが、前記操作部102に設けられたスタートキーを押下すると、複合機100が画像形成(印刷処理)を開始する。
次に、画像読取部103において、光源104から照射された光が、前記原稿台101に置かれた原稿に反射される。反射された光は、ミラー105、106、107によって撮像素子108に導かれる。導かれた光は前記撮像素子108により光電変換されて、前記原稿に対応する画像データが生成される。
さて、前記画像データに基づいてトナー像を形成する部分が画像形成部109である。前記画像形成部109には感光体ドラム110が備えられている。上記感光体ドラム110は、一定速度で所定の方向に回転し、その周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器111、露光ユニット112、現像器113、転写器114、クリーニングユニット115などが配置されている。
前記帯電器111は、前記感光体ドラム110表面を一様に帯電させる。前記露光ユニット112は、帯電された感光体ドラム110の表面に、前記画像データに基づいてレーザーを照射し、静電潜像を形成する。前記現像器114は、形成された静電潜像に、トナーを付着させてトナー像を形成する。形成されたトナー像は、前記転写器114により、記録媒体(例えば、用紙、シート)に転写される。前記クリーニングユニット115は、前記感光体ドラム110の表面に残された余分なトナーを取り除く。これらの一連のプロセスは、前記感光体ドラム110が回転することにより実行される。
前記用紙は、複合機100に備えられた複数の給紙カセット116から搬送される。搬送される時は、前記用紙は、給紙ローラ(ピックアップローラ)117により何れか1つの給紙カセット116から搬送路へ引き出される。各給紙カセット116には、それぞれ異なる紙種の用紙が収容されており、画像形成に関する設定条件に基づいて用紙が給紙(搬送)される。
搬送路に引き出された用紙は、搬送ローラ118やレジストローラ119により感光体ドラム110と転写器114の間に送り込まれる。送り込まれると、前記用紙は前記転写器114により前記トナー像が転写され、定着装置120に搬送される。
前記トナー像が転写された用紙が、前記定着装置120に備えられた加熱ローラと加圧ローラの間を通過すると、前記トナー像に熱と圧力が印加されて、可視像が用紙に定着される。前記加熱ローラの熱量は、紙種に応じて最適に設定され、前記定着が適切に行われる。前記可視像が用紙に定着されて画像形成が終了し、当該用紙は搬送ローラ118により、経路切替部121へ導かれる。
前記経路切替部121では、前記複合機100による切り替え指示により、前記用紙を、前記筐体部の側面に設けられた排紙トレイ122へ案内したり、排紙口123を介して、前記筐体部の胴内に設けられた胴内トレイ124へ案内したりする。前記用紙は、前記排紙トレイ122か胴内トレイ124に積載され、収容される。上記手順により、複合機100の筐体部125は画像形成機能をユーザに提供する。
ここで、各給紙カセット116から給紙ローラ117を介して搬送される用紙が共通して通過する搬送ローラ118の近傍には、当該用紙の搬送(通過)を検知する用紙検知センサ126が予め設けられており、複合機100は、各給紙ローラ117が回転を開始した時点から前記用紙検知センサ126が用紙を検知した時点までの時間を測定可能に構成されている。
図2は、本発明の実施形態に係る操作部の全体構成を示す概念図である。ユーザは、前記操作部102を用いて、上述のような画像形成についての設定条件を入力したり、入力された設定条件を確認したりする。前記設定条件が入力される場合、前記操作部102に備えられたタッチパネル201(操作パネル)、タッチペン202、操作キー203が用いられる。
前記タッチパネル201には、設定条件を入力する機能と当該設定条件を表示する機能が兼ね備えられている。即ち、タッチパネル201上に表示された画面内のキーを押下することによって、当該押下されたキーに対応する設定条件が入力される。
前記タッチパネル201の背面には、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示部(図示せず)が設けられており、当該表示部が、例えば、前記初期画面等の操作画面を表示する。前記タッチパネル201の近傍には、タッチペン202が備えられており、ユーザがそのタッチペン202の先をタッチパネル201に接触させると、タッチパネル201下に設けられたセンサが接触先を検知する。
更に、タッチパネル201近傍には、所定数の操作キー203が設けられ、例えば、テンキー204、スタートキー205、クリアキー206、ストップキー207、リセットキー208、電源キー209が備えられている。
次に、図3を用いて、複合機100の制御系ハードウェアの構成を説明する。図3は、本発明に係る複合機100の制御系ハードウェアの構成を示す図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。
複合機100の制御回路は、CPU(Central Processing Unit)301、ROM(Read Only Memory)302、RAM(Random Access Memory)303、HDD(Hard Disk Drive)304、各駆動部に対応するドライバ305、操作部306(102)、給紙ローラ307(117)、用紙検知センサ308(126)を内部バス309によって接続している。
前記CPU301は、例えば、RAM303を作業領域として利用し、前記ROM302、HDD304等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて前記ドライバ305と前記操作部306からのデータや指示、キーに対応する信号、命令等を授受し、図1に示した各駆動部の動作を制御する。
又、前記CPU301は、前記給紙ローラ307の回転の開始時点と、前記用紙検知センサ308の用紙の検知時点とを取得して、所定区間における用紙の搬送に要する実測搬送時間を測定する。又、前記駆動部以外の後述する各手段(図4に示す)についても、前記CPU301が、プログラムを実行することで当該各手段を実現する。前記ROM302、HDD304等には、以下に説明する各手段を実現するプログラムやデータが記憶されている。
<本発明の実施形態>
次に、図4、図5を参照しながら、本発明の実施形態に係る構成及び実行手順について説明する。図4は、本発明の複合機の機能ブロック図である。図5は、本発明の実行手順を示すためのフローチャートである。
まず、ユーザが、原稿台101に所定の原稿を載置し、複合機100の電源を投入すると、当該複合機100の操作部102の表示受付手段401が、所定の操作画面(初期画面)をタッチパネル201上に表示する。
ユーザは、前記操作画面を見ながら、所望の設定条件(例えば、用紙のサイズ「A4」、印刷部数100枚等)を入力し、スタートキー205を押下すると、前記表示受付手段401は、当該設定条件と当該スタートキー205の押下とを受け付けて、その旨を画像形成手段402に通知する。当該通知を受けた画像形成手段402は、前記設定条件と前記原稿とに基づいて画像形成の実行を開始する(図5:S101)。
ここで、前記画像形成手段402が画像形成の実行を開始すると、その旨を測定手段403に通知する。当該通知を受けた測定手段403は、前記画像形成の実行のための用紙が給紙ローラ117により搬送された際に、所定区間における当該用紙の搬送に要する実測搬送時間Tr(sec)を測定する(図5:S102)。
前記測定手段403が前記実測搬送時間Trを測定する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、先ず、前記測定手段403が、どのような用紙のサイズであっても共通して通過する箇所に予め設けられた用紙検知センサ126の監視を開始する。次に、前記画像形成手段402が、画像形成対象の用紙のサイズ「A4」に対応する給紙ローラ117の回転を開始すると、前記測定手段403が、当該給紙ローラ117の回転の開始を検知し、当該給紙ローラ117の回転開始時点からの経過時間を所定のタイマーを用いて計測する。一方、前記給紙ローラ117の回転により搬送(給紙)された用紙が前記用紙検知センサ126に検知されると、前記測定手段403が、前記用紙検知センサ126を介して用紙の通過を検知し、前記タイマーを停止して、前記経過時間を取得する。これにより、前記給紙ローラ117の回転開始時点から前記用紙検知センサ126の用紙検知時点までの経過時間を、所定区間における用紙の搬送に要する実測搬送時間Trとして測定することが可能となる。
前記測定手段403が、一の実測搬送時間Trの測定を完了すると、その旨を第一の判定手段404に通知し、当該通知を受けた第一の判定手段404は、前記実測搬送時間Trが、未磨耗の給紙ローラ117を用いて算出される基準搬送時間Ts(sec)を超過したか否かを判定する。
ここで、前記基準搬送時間Tsとは、未磨耗の(新品の)給紙ローラ117を用いて用紙を搬送させた場合に、当該給紙ローラ117の回転開始時点から前記用紙検知センサ126の用紙検知時点までの経過時間を測定又は理論的に算出した時間を意味する。従って、前記実測搬送時間Trが前記基準搬送時間Tsを超過した(長い)場合は、前記給紙ローラ117に磨耗が生じている可能性が高いことを意味する。
尚、前記基準搬送時間Tsは、用紙のサイズに対応する各給紙ローラ117毎に設けられるため、前記第一の判定手段404は、前記用紙の搬送に利用される所定の給紙ローラ117における実測搬送時間Trと、当該給紙ローラ117に対応する基準搬送時間Tsとにより、上述した判定を行うことになる。
さて、前記第一の判定手段404が、前記実測搬送時間Trが前記基準搬送時間Tsを超過したか否かを判定する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、前記第一の判定手段404は、先ず、前記実測搬送時間Trから、当該実測搬送時間Trにおける給紙ローラ117に対応する基準搬送時間Tsを減算して、当該減算値Te(sec)を用紙搬送時間差として算出する(図5:S103)。
ここで、前記用紙搬送時間差Teを算出する理由は、用紙の搬送に要する時間は、変動量が小さいため、差分を取って判定することにより、前記実測搬送時間Trが前記基準搬送時間Tsよりも長くなったか否かを精度高く判定することが出来るためである。
次に、前記第一の判定手段404は、後述するランク分けテーブルが存在するか否か判定する(図5:S104)。
ここで、未だ、ランク分けテーブルは存在しないため、前記第一の判定手段404は、前記ランク分けテーブルが存在しないと判定し(図5:S104NO)、前記第一の判定手段404は、前記用紙搬送時間差Teが、予め設定された閾値Ta(sec)を超過したか否かを判定する(図5:S105)。尚、前記ランク分けテーブルが存在する場合は(図5:S104NO)、後述する。
ここで、前記閾値Taは、管理者等のユーザが設定する設定値であり、例えば、給紙ローラ117の磨耗が開始され始める程度の実測搬送時間Trと対応する基準搬送時間Tsとに基づいて算出される値であると、効率よく給紙ローラ117の磨耗を検知出来るので、好ましい。
さて、前記判定の結果、前記用紙搬送時間差Teが前記閾値Taを超過しない場合に(図5:S105NO)、前記第一の判定手段404は、前記実測搬送時間Trが前記基準搬送時間Tsを超過していないと判定し、処理を終了する。この場合は、前記給紙ローラ117が全く磨耗していない(新品同様である)ため、当該給紙ローラ117の磨耗の検知自体をしなくてもよいことになる。
一方、前記判定の結果、前記用紙搬送時間差Teが前記閾値Taを超過した場合に(図5:S105YES)、前記第一の判定手段404は、前記実測搬送時間Trが前記基準搬送時間Tsを超過したと判定し、その旨を作成手段405に通知する。当該通知を受けた作成手段405は、当該実測搬送時間Trの長さを段階的にランク付けたランク分けテーブルを作成する(図5:S106)。
ここで、前記作成手段405が、前記ランク分けテーブルを作成する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、前記作成手段405が、前記閾値Taを用いて、図6(A)に示すように、当該閾値Taを段階的に増加させた差範囲601と、当該差範囲601の大小を示すランク602とを関連付けたランク分けテーブル600を作成する。具体的には、前記作成手段405が、前記閾値Taよりも段階的に大きい閾値Tb、Tcを作成し、TeがTa以下の範囲である第一の差範囲と、TeがTaを超過し、且つ、Tb以下の範囲である第二の差範囲と、TeがTbを超過し、且つ、Tc以下の範囲である第三の差範囲と、TeがTcを超過した範囲である第四の差範囲とを差範囲601として作成する。ここで、Tbは、例えば、2*Taと、Tcは、3*Taとして設定される。次に、前記作成手段405が、前記作成した差範囲601のうち、最も小さい第一の差範囲にランクAを関連付け、次に小さい第二の差範囲にランクBを関連付け、三番目に小さい第三の差範囲にランクCを関連付け、最も大きい第四の差範囲にランクDを関連付ける。これにより、前記ランク分けテーブル600が完成する。尚、前記差範囲601の数、ランク602の記号等は、任意に設定すればよい。又、前記ランク分けテーブル600は、作成されると、所定のメモリに記憶されることになる。
前記作成手段405が前記ランク分けテーブル600の作成を完了すると、その旨をカウント手段406に通知し、当該通知を受けたカウント手段406は、前記ランク分けテーブル600を用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間Trのランクの数をカウントする(図5:S107)。
具体的には、前記カウント手段406が、先ず、先ほど算出された用紙搬送時間差Teを、前記ランク分けテーブル600の差範囲601のいずれかに対応付け、当該対応付けられた差範囲601に関連付けられたランク602の数に1を加算してカウントする。
例えば、図6(B)に示すように、例えば、前記給紙ローラ117による用紙の給紙が、当該用紙の光沢、埃や当該給紙ローラ117の初期の滑りにより単発的に遅れて、当該用紙の給紙に対応する用紙搬送時間差Teが著しく大きくなった場合、前記カウント手段406は、図7(A)に示すように、当該用紙搬送時間差Teを、前記ランク分けテーブル600に基づいてランクDとランク付けて、ランクDの数に1を加算してカウントする。尚、前記カウントされたランクの数は、前記ランク分けテーブル600に関連付けられる。これにより、各ランク毎の数、発生頻度から、前記給紙ローラ117の状況を把握し易くなる。
前記カウント手段406が前記カウントを完了すると、当該カウントしたランクの数が第一の所定回数(例えば、5回)を超過したか否かを判定する(図5:S108)。ここで、前記カウントしたランクの数は、前記カウント手段406がカウントした各ランクの数を合算した合計数でも良いし、各ランク毎の数でも構わない。本発明の実施形態では、各ランクの数を合算した合計数として、以下、説明する。
前記判定の結果、前記カウントしたランクの数が第一の所定回数を超過していない場合に(図5:S108NO)、前記カウント手段406は、処理を終了する。この場合は、前記給紙ローラ117に磨耗が生じているのか、単発的に用紙の搬送が遅れたのか検知することが出来ないため、前記カウント手段406が、各用紙の搬送毎に継続して算出される用紙搬送時間差Teをランク分けして、そのランクの数をカウントすることになる。
ところで、前記画像形成手段402は、継続して画像形成を実行しているため(図5:S101)、前記ランク分けテーブル600が作成された後は、上述と同様に、前記測定手段403が前記実測搬送時間Trを測定し(図5:S102)、前記第一の判定手段404が当該実測搬送時間Trを用いて用紙搬送時間差Teを算出する(図5:S103)。
ここで、前記ランク分けテーブル600が存在するため、前記第一の判定手段404が、その旨を前記カウント手段406に通知し、当該通知を受けたカウント手段406は、上述と同様に、前記ランク分けテーブル600に基づいて、前記用紙搬送時間差Teをランク付けて、当該ランク付けたランクの数に1を加算してカウントする。
上述の画像形成が繰り返された結果、前記カウントしたランクの数が増加し、S108において、前記判定の結果、前記カウントしたランクの数が第一の所定回数を超過した場合に(図5:S108YES)、前記カウント手段406は、その旨を第二の判定手段407に通知する。当該通知を受けた第二の判定手段407は、各用紙の搬送毎の実測搬送時間Trの長さが連続的に長くなるか否かを判定する(図5:S109)。
前記第二の判定手段407が、各用紙の搬送毎の実測搬送時間Trの長さが連続的に長くなるか否かを判定する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、前記ランク分けテーブル600のランク602のうち、最も小さい差範囲601にランク付けされたランクAの数が第二の所定回数(例えば、4回)を超過しないか否かを判定する。
ここで、図6(A)に示すように、単発的な用紙の搬送の遅れにより、前記ランク分けテーブル600が作成された場合、後続の用紙の搬送毎の実測搬送時間Trは、ほぼ基準搬送時間Tsと同等となり、それに対応する用紙搬送時間差Teのランクは、最も小さい差範囲601に付されたランクAが大部分を占めることになる。即ち、図7(A)に示すように、最初の用紙搬送時間差Teに付されたランクDの数が1となり、後続の用紙の搬送毎の用紙搬送時間差Teに付されたランクAの数が5となる。この場合は、前記第二の判定手段407は、最も小さい差範囲601にランク付けされたランクAの数が第二の所定回数を超過したと判定し(図5:S109NO)、前記ランクの数が継続的に増加していないと判定する。この場合は、上述した単発的な用紙の搬送の遅れが発生しており、前記給紙ローラ117の磨耗が原因で用紙の搬送が遅れた訳では無いため、前記第二の判定手段407は、その旨を消去手段408に通知し、当該消去手段408は、前記カウントされた数を含むランク分けテーブル600を消去する(図5:S112)。
これにより、前記ランク分けテーブル600を永久的に所定のメモリに記憶させ続ける必要が無くなり、前記給紙ローラ117に磨耗が発生したと思われる場合にのみ、前記ランク分けテーブル600を所定のメモリに記憶させておけば良くなるため、メモリの有効利用を図ることが可能となる。
一方、図7(B)に示すように、前記給紙ローラ117の外径が徐々に小さくなり、それに伴って、用紙の搬送が連続的に少しずつ遅れて、当該用紙の搬送に対応する用紙搬送時間差Teが連続的に大きくなった場合、当該用紙搬送時間差Teに付けられるランクは、後続の用紙の搬送の回数が増加する程、段々と差範囲601の大きいランクが付けられる。そのため、前記カウント手段406は、最も小さい差範囲601にランク付けされたランクAの数を増加せず、後続の用紙の搬送の回数が増加する程、次に小さい差範囲601にランク付けされたランクBの数や三番目に小さい差範囲601にランク付けされたランクCの数を増加することになる。即ち、図8(A)に示すように、最初の所定数の用紙搬送時間差Teに付されたランクBの数が3となり、後続の所定数の用紙搬送時間差Teに付されたランクCの数が3となる。この場合は、前記第二の判定手段407は、最も小さい差範囲601にランク付けされたランクAの数が第二の所定回数を超過しないと判定し(図5:S109YES)、前記ランクの数が継続的に増加したと判定する。この場合は、上述した給紙ローラの磨耗が原因となる連続的な用紙の搬送の遅れであるため、前記第二の判定手段407は、その旨を検知手段409に通知し、当該通知を受けた検知手段409は、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラ117に磨耗が生じたと検知する。
尚、図8(A)では、後続の用紙の搬送の回数が増加する程、段々と差範囲601の大きいランクが付けられた場合を想定したが、例えば、前記差範囲601が細かいために、ランクB、C、B、C、B、CとランクBとCが交互に出現した場合やランクC、C、C、B、B、BとランクCが先に出現して後からランクBが出現した場合も想定される。この場合、前記第二の判定手段407が、最も小さい差範囲601にランク付けされたランクAの数が第二の所定回数を超過しないか否かを判定しても、本当に給紙ローラ117の磨耗により前記ランクの数が継続的に増加したと判定することが出来ない可能性がある。この場合は、例えば、データ量が多くなるものの、前記第二の判定手段407が、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間Trのランクの数をカウントするとともに、当該カウントを開始した順番とランクとを関連付けておき、順番が多くなる程、高いランクが関連付けられているか否かを判定し、順番が多くなる程、高いランクが関連付けられていれば、前記第二の判定手段407が、前記給紙ローラ117の磨耗によって前記ランクの数が継続的に増加したと判定しても良い。この場合、前記第二の判定手段407が、最も小さい差範囲601にランク付けされたランクAの数が第二の所定回数を超過しないか否かを判定する第一の判定処理と、順番が多くなる程、高いランクが関連付けられているか否かを判定する第二の判定処理のいずれかを実行しても、両方を実行しても構わない。
ここで、前記検知手段409が、前記給紙ローラ117に磨耗が生じたと検知した後に、どのような処理を実行しても構わない。例えば、前記給紙ローラ117の磨耗が生じた場合の処理として、前記給紙ローラ117が用紙を押し付ける押下力を強める処理や当該給紙ローラ117の回転速度を増加させる処理、当該給紙ローラ117の磨耗に伴い生じる実測搬送時間Trに対応して、前記画像形成手段402が制御する画像形成の速度(印刷プロセス)を遅く処理、前記給紙ローラ117の磨耗を知らせる処理(画面表示、警告音発生等)等が挙げられる。
以下では、前記給紙ローラ117の磨耗を知らせる画面表示を例として説明する。即ち、前記検知手段409は、前記表示受付手段401を介して、当該給紙ローラ117を交換するための交換画面をタッチパネル201上に表示する(図5:S110)。
前記交換画面800には、図8(B)に示すように、給紙ローラ117の磨耗が生じている旨のメッセージ801と、給紙ローラ117の交換を促す旨のメッセージ802と、サービスマンへの連絡先803とが表示される。
これにより、ユーザは、前記給紙ローラ117の磨耗を確実に把握することが可能となり、当該給紙ローラ117の交換を円滑に進めることが可能となる。尚、前記給紙ローラ117は、用紙のサイズに応じて複数存在するため、前記交換画面800には、前記給紙ローラ117の識別番号や用紙のサイズ等を合わせて表示しても良い。
さて、ユーザが、磨耗した給紙ローラ117を新品の給紙ローラ117と交換して、当該交換を完了すると(図5:S111)。前記検知手段409は、それを検知し、その旨を消去手段408に通知する。当該通知を受けた消去手段408は、上述と同様に、前記カウントされた数を含むランク分けテーブル600を消去する(図5:S111)。
これにより、前記給紙ローラ117の交換の後は、前記用紙搬送時間差Teが段階的に長くなることは無いため、前記ランク分けテーブル600を所定のメモリに記憶させ続ける必要が無くなり、当該ランク分けテーブル600を消去することで、メモリの有効利用を図ることが可能となる。
このように、本発明では、前記実測搬送時間Trが、未磨耗の給紙ローラ117を用いて算出される基準搬送時間Tsを超過したか否かを判定する第一の判定手段404と、前記判定の結果、前記実測搬送時間Trが前記基準搬送時間Tsを超過した場合に、当該実測搬送時間Trの長さを段階的にランク付けたランク分けテーブル600を用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間Trのランクの数をカウントするカウント手段406と、前記ランクの数の結果に基づいて、各用紙の搬送毎の実測搬送時間Trの長さが連続的に長くなるか否かを判定する第二の判定手段407と、前記判定の結果、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラ117に磨耗が生じたと検知する検知手段409とを備えることを特徴とする。
これにより、用紙の搬送の遅れを単発的か連続的か区分けして判定し、給紙ローラ117の磨耗の形態を的確に捉えることで、当該給紙ローラ117の磨耗を精度高く検知することが可能となる。
尚、本発明の実施形態では、前記作成手段405を設けたが、前記ランク分けテーブル600を記憶させるためのメモリに余裕がある場合であれば、当該作成手段405を省略して、予め設定されたランク分けテーブル600を所定のメモリに記憶させ、前記カウント手段406が、前記実測搬送時間Trが前記基準搬送時間Tsを超過した場合に、当該ランク分けテーブル600を用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間Trのランクの数をカウントするよう構成しても構わない。
又、本発明の実施形態では、前記第二の判定手段407が、最も小さい差範囲601にランク付けされたランクAの数が第二の所定回数を超過しないか否かを判定したが、他の構成でも構わない。例えば、前記第二の判定手段407が、前記ランクAの割合を算出し、当該算出したランクAの割合が第三の所定の割合(例えば、50%)を超過しないか否かを判定しても良い。又、各ランク毎に予め所定の重み係数(例えば、ランクAは、1.0、ランクBは、1.5、ランクCは、1.5、ランクDは、1.0)を用意し、前記第二の判定手段407が、各ランク毎の数に、対応する各ランク毎の重み係数を乗算した各ランク毎の乗算数を算出し、前記ランクAの乗算数が第四の所定値(例えば、3)を超過しないか否かを判定しても良い。
一方、他の観点から、前記第二の判定手段407が、次に小さい差範囲601にランク付けされたランクBの数が第二の所定回数を超過するか否か、又は、三番目に小さい差範囲601にランク付けされたランクCの数が第二の所定回数を超過するか否かを判定するよう構成しても構わない。尚、前記ランクB、Cの数を、上述した割合、乗算数に変更してもよい。
又、本発明の実施形態では、前記消去手段408が、前記ランク分けテーブル600を消去するよう構成したが、他の構成でも構わない。例えば、当該ランク分けテーブル600に関連付けられるランクの数を一部だけ残して、前記カウント手段406がカウントを再開するよう構成しても良い。ここで、前記残されたランク分けテーブル600の一部は、例えば、当該ランク分けテーブル600のランクの数が最も多いランク(例えば、ランクB)の次のランク(例えば、ランクC)の数のみ関連付けたランク分けテーブル600、又は、当該ランク分けテーブル600のランクの割合のデータのみ等である。このような残されたランク分けテーブル600の一部は、管理者等のユーザが、前記給紙ローラ117の磨耗を解析する場合に非常に有用な情報となり得る。
又、本発明の実施形態では、複合機100が各手段を備えるよう構成したが、当該各手段を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、上記プログラムを複合機100に読み出させ、その複合機100が上記各手段を実現する。その場合、上記記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各手段が実行するステップをハードディスクに記憶させる方法として提供することも可能である。
以上のように、本発明に係る画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知方法は、複合機はもちろん、複写機、プリンタ等に有用であり、給紙ローラの磨耗の形態を的確に捉えることで、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知することが可能な画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知方法として有効である。
100 複合機
401 表示受付手段
402 画像形成手段
403 測定手段
404 第一の判定手段
405 作成手段
406 カウント手段
407 第二の判定手段
408 消去手段
409 検知手段

Claims (8)

  1. 用紙が給紙ローラにより搬送された際に、所定区間における当該用紙の搬送に要する実測搬送時間を測定することで、前記給紙ローラの磨耗を検知する画像形成装置において、
    前記実測搬送時間が、未磨耗の給紙ローラを用いて算出される基準搬送時間を超過したか否かを判定する第一の判定手段と、
    前記判定の結果、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、当該実測搬送時間の長さを段階的にランク付けたランク分けテーブルを用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間のランクの数をカウントするカウント手段と、
    前記ランクの数の結果に基づいて、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する第二の判定手段と、
    前記判定の結果、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラに磨耗が生じたと検知する検知手段と
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、前記ランク分けテーブルを作成する作成手段と、
    前記ランクの数が継続的に増加していないと判定した場合に、前記ランク分けテーブルを消去する消去手段と
    を更に備える
    請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第一の判定手段は、前記実測搬送時間から前記基準搬送時間を減算して、当該減算値を用紙搬送時間差として算出し、当該用紙搬送時間差が、予め設定された閾値を超過したか否かを判定することで、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過したか否かを判定する
    請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記ランク分けテーブルが、前記閾値を段階的に増加させた差範囲と、当該差範囲の大小を示すランクとを関連付けたランク分けテーブルである
    請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記第二の判定手段は、前記ランク分けテーブルのランクのうち、最も小さい差範囲にランク付けされたランクAの数が所定回数を超過しないか否かを判定することで、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する
    請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 用紙が給紙ローラにより搬送された際に、所定区間における当該用紙の搬送に要する実測搬送時間を測定することで、前記給紙ローラの磨耗を検知する給紙ローラ磨耗検知方法において、
    前記実測搬送時間が、未磨耗の給紙ローラを用いて算出される基準搬送時間を超過したか否かを判定する第一の判定ステップと、
    前記判定の結果、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、当該実測搬送時間の長さを段階的にランク付けたランク分けテーブルを用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間のランクの数をカウントするカウントステップと、
    前記ランクの数の結果に基づいて、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する第二の判定ステップと、
    前記判定の結果、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラに磨耗が生じたと検知する検知ステップと
    を備えることを特徴とする給紙ローラ磨耗検知方法。
  7. 請求項6に記載の給紙ローラ磨耗検知方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  8. 請求項7に記載のプログラムを記憶したコンピュータに読み取り可能な記憶媒体。
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