JP2019015835A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】潜像担持体の電位の調整制御を行う調整制御手段41を備えた画像形成装置において、調整制御手段は、ベタ画像用の目標露光電位から現像部材205の現像条件を決定し、中間調用の目標露光電位から露光部材203の露光条件を決定し、前記露光条件で露光部材からベタ画像用に露光された潜像担持体上の露光電位を電位検出部材210で検出し、電位検出部材での検出電位とベタ画像用の目標露光電位との差異が所定範囲内のときは、印刷指示に備え、電位検出部材での検出電位とベタ画像用の目標露光電位との差異が所定範囲外のときは、ベタ画像用の目標露光電位を補正し印刷指示に備え、差異が所定範囲内外にかかわらず、次回の調整制御には検出電位に基づいて修正したベタ画像用の目標露光電位を使用できるように制御する。
【選択図】図3
Description
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
本プリンタ100は、図1に示すように、複数の張架ローラに張架された中間転写ベルト101に沿って画像形成部102Y(イエロー),102M(マゼンタ),102C(シアン),102K(黒)が設けられている。また、各画像形成部102Y,102M,102C,102Kにより形成されたトナー像は、一次転写装置106Y,106M,106C,106Kにより中間転写ベルト101上へ転写される。また、中間転写ベルト101上に転写されたトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検知手段としての画像検出装置110が中間転写ベルト101に対向して設けられている。中間転写ベルト101上のトナー像は、二次転写装置111により記録材としての転写紙112へ転写される。
潜像担持体である感光体202の周りには、感光体表面を帯電させる帯電部材としての帯電装置201、書き込み光Lにより感光体表面に静電潜像を書き込む潜像形成手段としての露光部材である書込装置203、静電潜像をトナーによって現像する現像部材としての現像装置205、一次転写装置106Y,106M,106C,106K、感光体上の転写残トナーなどをクリーニングするクリーニング手段としての感光体クリーナ209、及び、感光体表面を除電する除電手段としてのイレーズ(除電装置)207、電位検出部材としての電位センサ210が設けられている。この電位センサ210は、感光体回転方向において、書込装置203と現像装置205との間に配置され、書込装置203を通過した後であって現像装置205に至る前の感光体上の電位を検知する。
本実施形態の調整制御では、まず、中間転写ベルト101にトナーパターン(トナー像)である濃度パッチ113を形成し、この濃度パッチ113のトナー付着量を光学式反射濃度センサである後述するK用光学センサ301、Y用光学センサ302Y、M用光学センサ302M、C用光学センサ302Cで構成される画像検出装置110で検出する。調整制御手段としての制御部41は、画像検出装置110の検出結果に基づき、帯電装置201のグリッド電圧(帯電バイアス)Vc、現像装置205の現像バイアスVb及び書込装置203の露光強度LDPを調整する。
図7は、同調整制御において、10階調の濃度パッチを作成するときの帯電バイアスVc及び現像バイアスVbの設定方法を示す説明図である。
図8は、同調整制御において、10階調の濃度パッチを作成するときの露光強度LDPの設定方法を示す説明図である。
図9は、同調整制御において、10階調の濃度パッチを作成するときの露光後の感光体電位を示す説明図である。
Vb(N) = MaxPot×N/10+Vr ・・・(1)
Vd(N) = Vb(N)+100 ・・・(2)
VL*=0.262×MaxPot*+74+Vr+I_VL* ・・・(3)
Vb = MaxPot* + VL*
= 1.262×MaxPot*+74+Vr+I_VL* ・・・(4)
Vd* = Vb + 100
= 1.262×MaxPot*+174+Vr+I_VL* ・・・(5)
VpL* = 0.565×MaxPot*+55+VL*
= 0.827×MaxPot*+129+Vr+I_VL* ・・・(6)
I_VL* = I_VL*’+0.3×4.64×(VL−VL*) ・・・(5)
VL*’ = VL*+4.64×(VL−VL*) ・・・(6)
図14(a)及び(b)は、補正値I_VL*を用いない比較例の調整制御の実施結果を示すグラフである。
図15(a)及び(b)は、補正値I_VL*を用いた本実施形態の調整制御の実施結果を示すグラフである。
なお、図14(a)及び図15(a)は、各回の調整制御時における誤差|VL−VL*|を示すものであり、図14(b)及び図15(b)は、各回の調整制御後における画像濃度を示すものである。
(態様A)
感光体202等の潜像担持体上を帯電する帯電装置201等の帯電部材と、前記潜像担持体上に潜像を露光する書込装置203等の露光部材と、前記潜像担持体にトナーを担持させる現像装置205等の現像部材と、前記潜像担持体の電位を検出する電位センサ210等の電位検出部材と、前記潜像担持体の電位の調整制御を行う制御部41等の調整制御手段とを備えた画像形成装置において、前記調整制御手段は、ベタ画像用の目標露光電位(ベタ露光部電位の目標値VL*)から前記現像部材の現像条件(現像バイアスVb、線速等)を決定し、中間調用の目標露光電位(中間調露光部電位の目標値VpL*)から前記露光部材の露光条件(露光強度LDP、露光スポット径等)を決定し、前記露光条件で前記露光部材からベタ画像用に露光された前記潜像担持体上の露光電位(ベタ露光部電位VL)を前記電位検出部材で検出し、前記電位検出部材での検出電位VLと前記ベタ画像用の目標露光電位VpL*との差異|VL−VL*|が所定範囲内(VL調整閾値以下)のときは、印刷指示に備え、前記電位検出部材での検出電位と前記ベタ画像用の目標露光電位との差異|VL−VL*|が所定範囲外(VL調整閾値を超える)のときは、前記ベタ画像用の目標露光電位VL*を補正し印刷指示に備え、前記差異が所定範囲内外にかかわらず、次回の調整制御には前記検出電位に基づいて修正した前記ベタ画像用の目標露光電位を使用できるように制御することを特徴とする。
本態様によれば、次回の調整制御には前記検出電位に基づいて修正した前記ベタ画像用の目標露光電位を使用する。これにより、次回の調整制御では、電位検出部材での検出電位VLと前記ベタ画像用の目標露光電位VL*との差異|VL−VL*|が小さくなり、当該差異|VL−VL*|が所定範囲外になる頻度が小さくなる。その結果、調整制御のために頻繁にトナーが消費されてしまう事態を抑制できる。また、当該差異|VL−VL*|が所定範囲内になったり所定範囲外になったりするような事態がなくなるので、調整制御の前後で安定した画像濃度が得られる。
感光体202等の潜像担持体上を帯電する帯電装置201等の帯電部材と、前記潜像担持体上に潜像を露光する書込装置203等の露光部材と、前記潜像担持体にトナーを担持させる現像装置205等の現像部材と、前記潜像担持体の電位を検出する電位センサ210等の電位検出部材と、前記潜像担持体の電位の調整制御を行う制御部41等の調整制御手段とを備えた画像形成装置において、前記調整制御手段は、ベタ画像用の目標露光電位(ベタ露光部電位の目標値VL*)から前記現像部材の現像バイアスVbを決定し、中間調用の目標露光電位(中間調露光部電位の目標値VpL*)から前記露光部材の露光強度LDPを決定し、前記露光強度で前記露光部材からベタ画像用に露光された前記潜像担持体上の電位(ベタ露光部電位VL)を前記電位検出部材で検出し、前記電位検出部材で検出電位VLと前記ベタ画像用の目標露光電位VL*との差異|VL−VL*|が所定範囲内(VL調整閾値以下)のときは、印刷指示に備え、前記電位検出部材での検出電位と前記ベタ画像用の目標露光電位との差異|VL−VL*|が所定範囲外(VL調整閾値を超える)のときは、前記ベタ画像用の目標露光電位VL*を補正し印刷指示に備え、前記差異が所定範囲内外にかかわらず、次回の調整制御には前記検出電位に基づいて修正した前記ベタ画像用の目標露光電位を使用できるように制御することを特徴とする。
本態様によれば、次回の調整制御には前記検出電位に基づいて修正した前記ベタ画像用の目標露光電位を使用する。これにより、次回の調整制御では、電位検出部材での検出電位VLと前記ベタ画像用の目標露光電位VL*との差異|VL−VL*|が小さくなり、当該差異|VL−VL*|が所定範囲外になる頻度が小さくなる。その結果、調整制御のために頻繁にトナーが消費されてしまう事態を抑制できる。また、当該差異|VL−VL*|が所定範囲内になったり所定範囲外になったりするような事態がなくなるので、調整制御の前後で安定した画像濃度が得られる。
前記態様A又はBにおいて、前記露光部材は、面積階調制御によって潜像を露光するものであることを特徴とする。
これによれば、画像濃度ごとに露光強度LDPを変える必要がなく、画像濃度の安定した制御が容易である。
前記態様A〜Cのいずれかの態様において、前記調整制御手段は、前記潜像担持体の残留電位(残留露光部電位Vr)を前記電位検出部材で検出し、前記電位検出部材で検出した残留電位Vrと前記ベタ画像用の目標露光電位VL*とが予め定めた設定値になるように(前記式(3))、前記ベタ画像用の目標露光電位VL*を設定することを特徴とする。
これによれば、温湿度環境や感光体の経時劣化(磨耗等)などによって残留電位Vrが変動する場合でも、低画像濃度から高画像濃度までの広い範囲にわたって狙いの画像濃度を達成しやすい。
前記態様A〜Dのいずれかの態様において、前記中間調用の目標露光電位VpL*と現像バイアスVbとの差分が、前記ベタ画像用の現像ポテンシャルMaxPot*の一次式(前記式(3))になるように、前記中間調用の目標露光電位VpL*を設定することを特徴とする。
これによれば、現像ポテンシャルが変動する場合でも、低画像濃度から高画像濃度までの広い範囲にわたって狙いの画像濃度を達成しやすい。
前記態様A〜Eのいずれかの態様において、前記所定範囲は、前記ベタ画像用の現像ポテンシャルMaxPot*に応じて設定されることを特徴とする。
これによれば、現像ポテンシャルが変動する場合でも、これに連動して所定範囲を適切に変化させることができる。
所定の調整規則に従った帯電バイアスVc、現像バイアスVb、露光強度LDP等の複数の作像条件の調整制御を行う制御部41等の調整制御手段を備えた画像形成装置において、前記複数の作像条件は、互いに画像濃度が異なるベタ画像濃度等の第一基準画像濃度と中間調画像濃度等の第二基準画像濃度の作像時に共通の設定値が用いられ、かつ、両画像濃度間で最適な設定値が異なる露光強度LDP等の共通作像条件を含み、前記調整制御手段は、前記調整制御にあたり、前記両基準画像濃度のうちの一方の基準画像濃度(中間調画像濃度)について調整された前記共通作像条件の設定値での他方の基準画像濃度(ベタ画像濃度)における所定の評価値VLと、該他方の基準画像濃度での前記最適な設定値に対応した最適評価値VL*とのズレ量|VL−VL*|を把握し、次回の調整制御では、前記調整規則として、前記ズレ量を用いて修正した調整規則(前記式(3)、式(5))を用いることを特徴とする。
前記実施形態では、前記調整制御手段が行う調整制御は、現像ポテンシャル決定工程、作像条件仮決定工程、作像条件修正工程、作像条件確認工程、作像条件確認工程を含む。
前記現像ポテンシャル決定工程では、前記感光体の表面に形成した10階調濃度パッチ等のトナーパターンのトナー付着量を検知した結果(現像γ、現像開始電圧Vk)を用いて、ベタ画像濃度等の第一基準画像濃度を得るための第一現像ポテンシャル(ベタ現像ポテンシャルMaxPot*)と中間調画像濃度等の第二基準画像濃度を得るための第二現像ポテンシャル(中間調現像ポテンシャルHtPot*)とを決定する(S1〜S7)。
前記作像条件仮決定工程では、決定した前記第一現像ポテンシャルに基づいて作像条件を仮決定する(S8〜S10,S12)。本実施形態の調整制御で調整する作像条件は、帯電バイアスVc、現像バイアスVb、露光強度LDPの3つである。本実施形態の作像条件仮決定工程に対応する処理工程では、第一基準画像濃度(ベタ画像濃度)が得られるように、第一現像ポテンシャルを実現する作像条件を仮決定する。本実施形態では、帯電バイアスVcを決定するための地肌部電位の目標値Vd*と、現像バイアスVbと、露光強度LDPを決定するためのベタ露光部電位の目標値VL*とを決定する。
前記作像条件修正工程では、仮決定した作像条件を前記第二現像ポテンシャルに基づいて修正する(S11,S13)。本実施形態における作像条件修正工程に対応する処理工程では、露光強度LDPを修正する例であるが、印刷時に第一基準画像濃度でも第二基準画像濃度でも共通の設定値が使われる共通作像条件であれば、露光強度LDPに限らず、帯電バイアスVcや現像バイアスVb等を修正してもよい。
前記作像条件確認工程では、修正した作像条件により前記第一基準画像濃度の画像を作像するときのトナー付着量と前記第一基準画像濃度に対応する第一目標トナー付着量とのズレ量が所定の許容範囲内(VL調整閾値以下)であるか否かの確認を行う(S17)。本実施形態の作像条件修正工程では、修正対象である作像条件である露光強度LDP以外の作像条件は修正されない。したがって、本実施形態における作像条件確認工程に対応する処理工程では、修正した作像条件により前記第一基準画像濃度の画像を作像するときのトナー付着量として、これを直接検知するのではなく、これと相関があるベタ露光部電位VLを代用することができ、これに応じて、前記第一目標トナー付着量としてベタ露光部電位の目標値VL*を代用し、前記ズレ量として|VL−VL*|を用いることができる。
前記補正値算出工程では、以後の調整制御時の作像条件確認工程で用いられる前記ズレ量を小さくするための補正値I_VL*を算出する(S16)。そして、前記作像条件仮決定工程では、前記補正値I_VL*を用いた作像条件を仮決定する。本実施形態では、前記ズレ量を小さくするための補正値として、前記ズレ量の算出に用いられるベタ露光部電位の目標値VL*(作像条件を決定するために用いられるパラメータ)を補正する補正値I_VL*を用いているが、作像条件の決定に用いられるパラメータであって前記ズレ量を変動させるパラメータであれば、残留電位Vr等の他のパラメータであってもよい。
以上のように、本実施形態では、調整制御にあたり、両基準画像濃度(ベタ画像濃度と中間調画像濃度)のうちの一方の基準画像濃度(中間調画像濃度)について調整された前記共通作像条件(露光強度LDP)の設定値での他方の基準画像濃度(ベタ画像濃度)における所定の評価値(ベタ露光部電位VL)と、該他方の基準画像濃度(ベタ画像濃度)での前記最適な設定値に対応した最適評価値(ベタ露光部電位の目標値VL*)とのズレ量|VL−VL*|を把握し、次回の調整制御では、その調整規則として、このズレ量|VL−VL*|を用いて修正した調整規則(前記式(3)、式(5))を用いる。
画像形成装置の設置環境等により、第一基準画像濃度の画像を作像するときのトナー付着量が、前記許容範囲の閾値付近で推移するような場合がある。この場合、前記ズレ量|VL−VL*|が所定の許容範囲の境界付近となる状況となる。この状況において、このズレ量|VL−VL*|を用いて次回の調整制御の調整規則を修正しない従来の調整制御(補正値を用いない従来の調整制御)では、調整制御ごとのばらつき(検出誤差や僅かな環境変化等)によって、前記ズレ量が所定の許容範囲内になったり所定の許容範囲外になったりする。所定の許容範囲外になったときには、当該ズレ量がゼロに近づくように作像条件が再設定されるが、所定の許容範囲内であるときには作像条件が再設定されず、当該ズレ量が残ったままとなる。そのため、ズレ量が所定の許容範囲内になったときと所定の許容範囲外になったときとで、実際の画像濃度が異なるものとなってしまう。その結果、上述のように当該ズレ量が所定の許容範囲内になったり所定の許容範囲外になったりする状況では、画像濃度の変化が頻繁にかつ不規則に起こり、安定した画像濃度が得られない。
本態様によれば、前記ズレ量が所定の許容範囲の境界付近となる状況になっても、このズレ量を用いて次回の調整制御の調整規則を修正することで、その後の調整制御における当該ズレ量を小さくすることができる。これにより、当該ズレ量が所定の許容範囲内になったり所定の許容範囲外になったりするような事態がなくなり、安定した画像濃度が得られる。
100 プリンタ
101 中間転写ベルト
102 画像形成部
110 画像検出装置
201 帯電装置
202 感光体
203 書込装置
205 現像装置
209 感光体クリーナ
207 イレーズ
210 電位センサ
301,302 光学センサ
Claims (7)
- 潜像担持体上を帯電する帯電部材と、前記潜像担持体上に潜像を露光する露光部材と、前記潜像担持体にトナーを担持させる現像部材と、前記潜像担持体の電位を検出する電位検出部材と、前記潜像担持体の電位の調整制御を行う調整制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記調整制御手段は、
ベタ画像用の目標露光電位から前記現像部材の現像条件を決定し、
中間調用の目標露光電位から前記露光部材の露光条件を決定し、
前記露光条件で前記露光部材からベタ画像用に露光された前記潜像担持体上の露光電位を前記電位検出部材で検出し、
前記電位検出部材での検出電位と前記ベタ画像用の目標露光電位との差異が所定範囲内のときは、印刷指示に備え、
前記電位検出部材での検出電位と前記ベタ画像用の目標露光電位との差異が所定範囲外のときは、前記ベタ画像用の目標露光電位を補正し印刷指示に備え、
前記差異が所定範囲内外にかかわらず、次回の調整制御には前記検出電位に基づいて修正した前記ベタ画像用の目標露光電位を使用できるように制御することを特徴とする画像形成装置。 - 潜像担持体上を帯電する帯電部材と、前記潜像担持体上に潜像を露光する露光部材と、前記潜像担持体にトナーを担持させる現像部材と、前記潜像担持体の電位を検出する電位検出部材と、前記潜像担持体の電位の調整制御を行う調整制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記調整制御手段は、
ベタ画像用の目標露光電位から前記現像部材の現像バイアスを決定し、
中間調用の目標露光電位から前記露光部材の露光強度を決定し、
前記露光強度で前記露光部材からベタ画像用に露光された前記潜像担持体上の電位を前記電位検出部材で検出し、
前記電位検出部材で検出電位と前記ベタ画像用の目標露光電位との差異が所定範囲内のときは、印刷指示に備え、
前記電位検出部材で検出電位と前記ベタ画像用の目標露光電位との差異が所定範囲外のときは、前記ベタ画像用の目標露光電位を補正し印刷指示に備え、
前記差異が所定範囲内外にかかわらず、次回の調整制御には前記検出電位に基づいて修正した前記ベタ画像用の目標露光電位を使用できるように制御することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2に記載の画像形成装置において、
前記露光部材は、面積階調制御によって潜像を露光するものであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記調整制御手段は、前記潜像担持体の残留電位を前記電位検出部材で検出し、前記電位検出部材で検出した残留電位と前記ベタ画像用の目標露光電位とが予め定めた設定値になるように、前記ベタ画像用の目標露光電位を設定することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記中間調用の目標露光電位と現像バイアスとの差分が、前記ベタ画像用の現像ポテンシャルの一次式になるように、前記中間調用の目標露光電位を設定することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記所定範囲は、前記ベタ画像用の現像ポテンシャルに応じて設定されることを特徴とする画像形成装置。 - 所定の調整規則に従った複数の作像条件の調整制御を行う調整制御手段を備えた画像形成装置において、
前記複数の作像条件は、互いに画像濃度が異なる第一基準画像濃度と第二基準画像濃度の作像時に共通の設定値が用いられ、かつ、両基準画像濃度間で最適な設定値が異なる共通作像条件を含み、
前記調整制御手段は、前記調整制御にあたり、前記両基準画像濃度のうちの一方の基準画像濃度について調整された前記共通作像条件の設定値での他方の基準画像濃度における所定の評価値と、該他方の基準画像濃度での前記最適な設定値に対応した最適評価値とのズレ量を把握し、次回の調整制御では、前記調整規則として、前記ズレ量を用いて修正した調整規則を用いることを特徴とする画像形成装置。
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