JP2979489B2 - 現像装置及び記録装置 - Google Patents
現像装置及び記録装置Info
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- JP2979489B2 JP2979489B2 JP3149865A JP14986591A JP2979489B2 JP 2979489 B2 JP2979489 B2 JP 2979489B2 JP 3149865 A JP3149865 A JP 3149865A JP 14986591 A JP14986591 A JP 14986591A JP 2979489 B2 JP2979489 B2 JP 2979489B2
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- Japan
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- developer
- toner
- latent image
- vibrating
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、ファ
クシミリ、プリンター等の静電記録装置に係り、詳しく
は、潜像担持体表面に現像剤やトナーを搬送する、現像
装置の現像剤搬送手段に関するものである。
クシミリ、プリンター等の静電記録装置に係り、詳しく
は、潜像担持体表面に現像剤やトナーを搬送する、現像
装置の現像剤搬送手段に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の現像装置においては、現像剤担持
部材である現像ローラを回転し、現像ローラ表面に担持
した現像剤もしくはトナー(以下、現像剤等という)を
潜像担持体である感光体との対向部(以下、現像部とい
う)に搬送して感光体上の静電潜像の現像に供し、感光
体に転写しなかった現像剤等をそのまま現像ローラで現
像装置内に回収し、新たに現像剤等を現像ローラに担持
して現像部に搬送していた。又、現像装置においては一
度現像部を通過した現像剤等を現像ローラに担持してそ
のまま再び現像部に搬送して現像に供すると、黒ベタ追
従性の低下、画像濃度の低下、現像画像の履歴発生等の
不具合が生じるのでので、一度現像部を通過した現像剤
等を現像ローラ上から離脱させた後に現像装置内の現像
剤等を新たに現像ローラ上に供給して担持させる必要が
ある。この為従来は現像終了後の現像ローラ上現像剤等
を離脱させるためにブレードや回転弾性ローラ等の掻き
落とし手段を現像ローラに当接配置していた。
部材である現像ローラを回転し、現像ローラ表面に担持
した現像剤もしくはトナー(以下、現像剤等という)を
潜像担持体である感光体との対向部(以下、現像部とい
う)に搬送して感光体上の静電潜像の現像に供し、感光
体に転写しなかった現像剤等をそのまま現像ローラで現
像装置内に回収し、新たに現像剤等を現像ローラに担持
して現像部に搬送していた。又、現像装置においては一
度現像部を通過した現像剤等を現像ローラに担持してそ
のまま再び現像部に搬送して現像に供すると、黒ベタ追
従性の低下、画像濃度の低下、現像画像の履歴発生等の
不具合が生じるのでので、一度現像部を通過した現像剤
等を現像ローラ上から離脱させた後に現像装置内の現像
剤等を新たに現像ローラ上に供給して担持させる必要が
ある。この為従来は現像終了後の現像ローラ上現像剤等
を離脱させるためにブレードや回転弾性ローラ等の掻き
落とし手段を現像ローラに当接配置していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成に
よれば現像ローラが回転することにより、現像ローラと
これを支持する現像装置側板間にトナーが進入し、トナ
ーが擦れてトナー固着等が起こり、画像に悪影響を及ぼ
していた。又、現像ローラを磁石ローラを内蔵した現像
スリーブで構成したものにおいては、該磁石ローラの磁
界を現像スリーブが横切ることによって渦電流が発生
し、これにより現像ローラのトルクの増大や現像ローラ
が熱を帯びてトナーが現像装置内で溶けてしまうことも
あった。又、現像部通過後の現像ローラ上から現像剤等
を離脱させるのに現像ローラに掻き落とし手段を当接さ
せているので、両者の当接部でトナーが摩擦されてトナ
ー固着等が起こり、これが画像に悪影響を及ぼすことが
あった。特に、掻き落とし手段として回転弾性ローラを
用いる場合にはこのトナー固着により回転トルクの増
大、コストアップにもなっていた。本発明は以上の問題
点に鑑みなされたものであり、その目的は現像ローラ等
の現像剤担持部材を回転させずに現像剤等を現像部に搬
送することが出来、しかも、ブレード等の現像剤担持部
材に当接する現像剤掻き取り手段を用いずに現像部通過
後の現像剤担持部材上の現像剤等を離脱させることが出
来る現像装置及びこれを用いた記録装置を提供すること
である。
よれば現像ローラが回転することにより、現像ローラと
これを支持する現像装置側板間にトナーが進入し、トナ
ーが擦れてトナー固着等が起こり、画像に悪影響を及ぼ
していた。又、現像ローラを磁石ローラを内蔵した現像
スリーブで構成したものにおいては、該磁石ローラの磁
界を現像スリーブが横切ることによって渦電流が発生
し、これにより現像ローラのトルクの増大や現像ローラ
が熱を帯びてトナーが現像装置内で溶けてしまうことも
あった。又、現像部通過後の現像ローラ上から現像剤等
を離脱させるのに現像ローラに掻き落とし手段を当接さ
せているので、両者の当接部でトナーが摩擦されてトナ
ー固着等が起こり、これが画像に悪影響を及ぼすことが
あった。特に、掻き落とし手段として回転弾性ローラを
用いる場合にはこのトナー固着により回転トルクの増
大、コストアップにもなっていた。本発明は以上の問題
点に鑑みなされたものであり、その目的は現像ローラ等
の現像剤担持部材を回転させずに現像剤等を現像部に搬
送することが出来、しかも、ブレード等の現像剤担持部
材に当接する現像剤掻き取り手段を用いずに現像部通過
後の現像剤担持部材上の現像剤等を離脱させることが出
来る現像装置及びこれを用いた記録装置を提供すること
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、現像剤もしくはトナーを現像剤
担持部材上に担持して潜像担持体上に搬送し、該潜像担
持体上の潜像の現像に供した後に該潜像に付着しなかっ
た現像剤もしくはトナーを装置内に回収搬送する、超音
波搬送手段からなる現像剤搬送手段を備えた現像装置に
おいて、上記現像剤搬送手段を、電極と圧電部材と弾性
部材とからなる超音波振動部材と、該振動部材の周方向
における所定向きの搬送力を生じる超音波振動を該振動
部材に行なわせる電圧を該電極に印加する電源とで構成
し、上記回収搬送によって装置内に回収された該振動部
材上の現像剤もしくはトナーを該振動部材上から離脱さ
せるべく、現像剤もしくはトナーを離脱させるべき箇所
にある該振動部材部分の該弾性部材の層の厚さを、該振
動部材部分における超音波搬送速度が該振動部材の他の
部分における超音波搬送速度よりも小さくなる厚さに設
定して、該振動部材部分を剤離脱手段としたことを特徴
とするものである。請求項2の発明は、現像剤もしくは
トナーを現像剤担持部材上に担持して潜像担持体上に搬
送し、該潜像担持体上の潜像の現像に供した後に該潜像
に付着しなかった現像剤もしくはトナーを装置内に回収
搬送する、超音波搬送手段からなる現像剤搬送手段を備
えた現像装置において、上記現像剤搬送手段を、電極と
圧電部材と弾性部材とからなる超音波振動部材と、該振
動部材の周方向における所定向きの搬送力を生じる超音
波振動を該振動部材に行なわせる電圧を該電極に印加す
る電源とで構成し、上記回収搬送によって装置内に回収
された該振動部材上の現像剤もしくはトナーを該振動部
材上から離脱させるべく、現像剤もしくはトナーを離脱
させるべき箇所の該振動部材部分の該弾性部材の層を、
頂部が鋭角になるように該振動部材の外側に突出した突
出形状に形成して、該振動部材部分を剤離脱手段とした
ことを特徴とするものである。請求項3の発明は、現像
剤もしくはトナーを現像剤担持部材上に担持して潜像担
持体上に搬送し、該潜像担持体上の潜像の現像に供した
後に該潜像に付着しなかった現像剤もしくはトナーを装
置内に回収搬送する、超音波搬送手段からなる現像剤搬
送手段を備えた現像装置において、上記現像剤搬送手段
を、電極と圧電部材と弾性部材とからなる超音波振動部
材と、該振動部材の周方向における所定向きの搬送力を
生じる超音波振動を該振動部材に行なわせる電圧を該電
極に印加する電源とで構成し、上記回収搬送によって装
置内に回収された該振動部材上の現像剤もしくはトナー
を該振動部材上から離脱させるべく、現像剤もしくはト
ナーを離脱させるべき箇所の該振動部材部分の該圧電部
材層を、該振動部材の他の部分の材料よりもヤング率が
小さい材料で形成して、該振動部材部分を剤離脱手段と
したことを特徴とするものである。請求項4の発明は、
現像剤もしくはトナーを現像剤担持部材上に担持して潜
像担持体上に搬送し、該潜像担持体上の潜像の現像に供
した後に該潜像に付着しなかった現像剤もしくはトナー
を装置内に回収搬送する、超音波搬送手段からなる現像
剤搬送手段を備えた現像装置において、上記現像剤搬送
手段を、電極と圧電部材と弾性部材とからなる超音波振
動部材と、該振動部材の周方向における所定向きの搬送
力を生じる超音波振動を該振動部材に行なわせる電圧を
該電極に印加する電源とで構成し、上記回収搬送によっ
て装置内に回収された該振動部材上の現像剤もしくはト
ナーを該振動部材上から離脱させるべく、現像剤もしく
はトナーを離脱させるべき箇所の該振動部材部分の該圧
電部材の層を、該振動部材の他の部分の該圧電部材層の
材料よりも密度が大きい材料で形成して、該振動部材部
分を剤離脱手段としたことを特徴とするものである。請
求項5の発明は、現像剤もしくはトナーを現像剤担持部
材上に担持して潜像担持体上に搬送し、該潜像担持体上
の潜像の現像に供した後に該潜像に付着しなかった現像
剤もしくはトナーを装置内に回収搬送する、超音波搬送
手段からなる現像剤搬送手段を備えた現像装置におい
て、上記現像剤搬送手段を、電極と圧電部材と弾性部材
とからなる超音波振動部材と、所定の現像剤搬送力を生
じる超音波振動を該振動部材に行なわせる電圧を該電極
に印加する電源とで構成し、上記回収搬送によって装置
内に回収された該振動部材上の現像剤もしくはトナーを
該振動部材上から離脱させるべく、現像剤もしくはトナ
ーを離脱させるべき箇所の該振動部材部分を、該電極と
該圧電部材の層の少なくとも何れか一方を設けずに形成
して、該振動部材部分を剤離脱手段としたことを特徴と
するものである。請求項6の発明は、現像剤もしくはト
ナーを現像剤担持部材上に担持して潜像 担持体上に搬送
し、該潜像担持体上の潜像の現像に供した後に該潜像に
付着しなかった現像剤もしくはトナーを装置内に回収搬
送する、超音波搬送手段からなる現像剤搬送手段を備え
た現像装置において、上記現像剤搬送手段を、電極と圧
電部材と弾性部材とからなる超音波振動部材と、所定の
現像剤搬送力を生じる超音波振動を該振動部材に行なわ
せる電圧を該電極に印加する電源とで構成し、上記回収
搬送によって装置内に回収された該振動部材上の現像剤
もしくはトナーを該振動部材上から離脱させるべく、現
像剤もしくはトナーを離脱させるべき箇所の該振動部材
部分を、該振動部材部分に隣接した該振動部材の他の部
分よりも突出した凸部又は該他の部分よりもへこんだ凹
部になるように形成して、該振動部材部分を剤離脱手段
としたことを特徴とするものである。請求項7の発明
は、潜像担持体上の潜像を現像装置で現像する記録装置
において、該現像装置として、請求項1、2、3、4、
5又は6の現像装置を用いることを特徴とするものであ
る。
に、請求項1の発明は、現像剤もしくはトナーを現像剤
担持部材上に担持して潜像担持体上に搬送し、該潜像担
持体上の潜像の現像に供した後に該潜像に付着しなかっ
た現像剤もしくはトナーを装置内に回収搬送する、超音
波搬送手段からなる現像剤搬送手段を備えた現像装置に
おいて、上記現像剤搬送手段を、電極と圧電部材と弾性
部材とからなる超音波振動部材と、該振動部材の周方向
における所定向きの搬送力を生じる超音波振動を該振動
部材に行なわせる電圧を該電極に印加する電源とで構成
し、上記回収搬送によって装置内に回収された該振動部
材上の現像剤もしくはトナーを該振動部材上から離脱さ
せるべく、現像剤もしくはトナーを離脱させるべき箇所
にある該振動部材部分の該弾性部材の層の厚さを、該振
動部材部分における超音波搬送速度が該振動部材の他の
部分における超音波搬送速度よりも小さくなる厚さに設
定して、該振動部材部分を剤離脱手段としたことを特徴
とするものである。請求項2の発明は、現像剤もしくは
トナーを現像剤担持部材上に担持して潜像担持体上に搬
送し、該潜像担持体上の潜像の現像に供した後に該潜像
に付着しなかった現像剤もしくはトナーを装置内に回収
搬送する、超音波搬送手段からなる現像剤搬送手段を備
えた現像装置において、上記現像剤搬送手段を、電極と
圧電部材と弾性部材とからなる超音波振動部材と、該振
動部材の周方向における所定向きの搬送力を生じる超音
波振動を該振動部材に行なわせる電圧を該電極に印加す
る電源とで構成し、上記回収搬送によって装置内に回収
された該振動部材上の現像剤もしくはトナーを該振動部
材上から離脱させるべく、現像剤もしくはトナーを離脱
させるべき箇所の該振動部材部分の該弾性部材の層を、
頂部が鋭角になるように該振動部材の外側に突出した突
出形状に形成して、該振動部材部分を剤離脱手段とした
ことを特徴とするものである。請求項3の発明は、現像
剤もしくはトナーを現像剤担持部材上に担持して潜像担
持体上に搬送し、該潜像担持体上の潜像の現像に供した
後に該潜像に付着しなかった現像剤もしくはトナーを装
置内に回収搬送する、超音波搬送手段からなる現像剤搬
送手段を備えた現像装置において、上記現像剤搬送手段
を、電極と圧電部材と弾性部材とからなる超音波振動部
材と、該振動部材の周方向における所定向きの搬送力を
生じる超音波振動を該振動部材に行なわせる電圧を該電
極に印加する電源とで構成し、上記回収搬送によって装
置内に回収された該振動部材上の現像剤もしくはトナー
を該振動部材上から離脱させるべく、現像剤もしくはト
ナーを離脱させるべき箇所の該振動部材部分の該圧電部
材層を、該振動部材の他の部分の材料よりもヤング率が
小さい材料で形成して、該振動部材部分を剤離脱手段と
したことを特徴とするものである。請求項4の発明は、
現像剤もしくはトナーを現像剤担持部材上に担持して潜
像担持体上に搬送し、該潜像担持体上の潜像の現像に供
した後に該潜像に付着しなかった現像剤もしくはトナー
を装置内に回収搬送する、超音波搬送手段からなる現像
剤搬送手段を備えた現像装置において、上記現像剤搬送
手段を、電極と圧電部材と弾性部材とからなる超音波振
動部材と、該振動部材の周方向における所定向きの搬送
力を生じる超音波振動を該振動部材に行なわせる電圧を
該電極に印加する電源とで構成し、上記回収搬送によっ
て装置内に回収された該振動部材上の現像剤もしくはト
ナーを該振動部材上から離脱させるべく、現像剤もしく
はトナーを離脱させるべき箇所の該振動部材部分の該圧
電部材の層を、該振動部材の他の部分の該圧電部材層の
材料よりも密度が大きい材料で形成して、該振動部材部
分を剤離脱手段としたことを特徴とするものである。請
求項5の発明は、現像剤もしくはトナーを現像剤担持部
材上に担持して潜像担持体上に搬送し、該潜像担持体上
の潜像の現像に供した後に該潜像に付着しなかった現像
剤もしくはトナーを装置内に回収搬送する、超音波搬送
手段からなる現像剤搬送手段を備えた現像装置におい
て、上記現像剤搬送手段を、電極と圧電部材と弾性部材
とからなる超音波振動部材と、所定の現像剤搬送力を生
じる超音波振動を該振動部材に行なわせる電圧を該電極
に印加する電源とで構成し、上記回収搬送によって装置
内に回収された該振動部材上の現像剤もしくはトナーを
該振動部材上から離脱させるべく、現像剤もしくはトナ
ーを離脱させるべき箇所の該振動部材部分を、該電極と
該圧電部材の層の少なくとも何れか一方を設けずに形成
して、該振動部材部分を剤離脱手段としたことを特徴と
するものである。請求項6の発明は、現像剤もしくはト
ナーを現像剤担持部材上に担持して潜像 担持体上に搬送
し、該潜像担持体上の潜像の現像に供した後に該潜像に
付着しなかった現像剤もしくはトナーを装置内に回収搬
送する、超音波搬送手段からなる現像剤搬送手段を備え
た現像装置において、上記現像剤搬送手段を、電極と圧
電部材と弾性部材とからなる超音波振動部材と、所定の
現像剤搬送力を生じる超音波振動を該振動部材に行なわ
せる電圧を該電極に印加する電源とで構成し、上記回収
搬送によって装置内に回収された該振動部材上の現像剤
もしくはトナーを該振動部材上から離脱させるべく、現
像剤もしくはトナーを離脱させるべき箇所の該振動部材
部分を、該振動部材部分に隣接した該振動部材の他の部
分よりも突出した凸部又は該他の部分よりもへこんだ凹
部になるように形成して、該振動部材部分を剤離脱手段
としたことを特徴とするものである。請求項7の発明
は、潜像担持体上の潜像を現像装置で現像する記録装置
において、該現像装置として、請求項1、2、3、4、
5又は6の現像装置を用いることを特徴とするものであ
る。
【0005】
【作用】本発明は、現像剤搬送手段として超音波搬送手
段を用い、これにより、現像剤担持部材を回転させるこ
となく現像剤等の現像部への搬送及び潜像に付着しなか
った現像剤等の装置内への回収搬送を行ない、剤離脱手
段で装置内に回収された現像剤等を該現像剤担持部材上
から離脱させる。 そして、現像剤等を離脱させるべき箇
所にある超音波振動部材部分での現像剤等の搬送速度を
該他の部分に比して遅くし、及び/又は、超音波振動が
該部分に伝わりにくいようにし、これにより、該部分に
現像剤等を滞留させて現像剤等の自重で該現像剤担持部
材から離脱させる。
段を用い、これにより、現像剤担持部材を回転させるこ
となく現像剤等の現像部への搬送及び潜像に付着しなか
った現像剤等の装置内への回収搬送を行ない、剤離脱手
段で装置内に回収された現像剤等を該現像剤担持部材上
から離脱させる。 そして、現像剤等を離脱させるべき箇
所にある超音波振動部材部分での現像剤等の搬送速度を
該他の部分に比して遅くし、及び/又は、超音波振動が
該部分に伝わりにくいようにし、これにより、該部分に
現像剤等を滞留させて現像剤等の自重で該現像剤担持部
材から離脱させる。
【0006】
【実施例】図1は本発明の現像装置を適用できる複写機
の一例を示したものである。図1において、潜像担持体
である感光体ドラム1(例えば有機感光体;OPC)は
時計方向に回転駆動される。コンタクトガラス2上に原
稿を載置し、図示しないプリントスイッチを押すと、原
稿照明光源3とミラー4よりなる走査光学系5と、ミラ
ー6、7よりなる走査光学系8とが移動し、原稿の読み
取り走査が行なわれる。そして、レンズ9の後方に設け
た画像読み取り素子10に、走査された画像が画像信号
として読み込まれる。読み込まれた画像信号はデジタル
化されて画像処理される。画像処理された信号に基づき
図示しないレーザーダイオード(LD)を駆動し、該L
Dからのレーザー光をポリゴンミラー13で反射した
後、ミラー14を介して感光体ドラム1上に照射する。
これにより、レーザー光による光書き込みが感光体ドラ
ム1上に行なわれて、既に帯電チャージャー15により
一様に帯電された感光体ドラム表面に静電潜像が形成さ
れる。この静電潜像は、現像装置16によって可視像化
され、この可視像は、給紙部17から送られた転写紙に
転写チャージャー18のコロナ放電により転写される。
この転写後、転写紙は分離チャージャー19により感光
体ドラムの表面より分離される。この分離後、転写紙は
搬送ベルト21で搬送され、定着ローラ対22の接触部
を通って、転写紙上の転写像が定着された後に機外へ排
出される。一方、転写後において感光体表面に残留して
いるトナーはクリーニング装置23により除去される。
の一例を示したものである。図1において、潜像担持体
である感光体ドラム1(例えば有機感光体;OPC)は
時計方向に回転駆動される。コンタクトガラス2上に原
稿を載置し、図示しないプリントスイッチを押すと、原
稿照明光源3とミラー4よりなる走査光学系5と、ミラ
ー6、7よりなる走査光学系8とが移動し、原稿の読み
取り走査が行なわれる。そして、レンズ9の後方に設け
た画像読み取り素子10に、走査された画像が画像信号
として読み込まれる。読み込まれた画像信号はデジタル
化されて画像処理される。画像処理された信号に基づき
図示しないレーザーダイオード(LD)を駆動し、該L
Dからのレーザー光をポリゴンミラー13で反射した
後、ミラー14を介して感光体ドラム1上に照射する。
これにより、レーザー光による光書き込みが感光体ドラ
ム1上に行なわれて、既に帯電チャージャー15により
一様に帯電された感光体ドラム表面に静電潜像が形成さ
れる。この静電潜像は、現像装置16によって可視像化
され、この可視像は、給紙部17から送られた転写紙に
転写チャージャー18のコロナ放電により転写される。
この転写後、転写紙は分離チャージャー19により感光
体ドラムの表面より分離される。この分離後、転写紙は
搬送ベルト21で搬送され、定着ローラ対22の接触部
を通って、転写紙上の転写像が定着された後に機外へ排
出される。一方、転写後において感光体表面に残留して
いるトナーはクリーニング装置23により除去される。
【0007】次に、図2を用いて本発明の一実施例にか
かる現像装置16について説明する。図2において、現
像装置16は現像ローラ161とトナーを薄層化する現
像ブレード162とトナーを撹拌、搬送するためのアジ
テータ163とを備えている。このアジテータ163は
回転トルクが図示しない検出器で検出され、このトルク
が所定以下に低減したときに現像装置16のケーシング
で形成しているトナーホッパー部内のトナーが無くなっ
たことを検知するトナーエンド検知にも用いられてい
る。尚、この例は現像ローラ表面と感光体表面とがトナ
ー層の厚みよりも大きな間隔をおいて対向し、非接触現
像を行なうものであるが、現像ローラ表面上のトナー層
を感光体表面に接触させながら現像を行なう接触現像に
しても良い。 現像ローラ161は現像ローラ軸160
上に超音波搬送部材を設けて構成されている。この超音
波搬送部材は、現像ローラ軸160上の複数の電極16
4と、その外側の圧電部材165(例えば、圧電セラミ
ックス)、更にその外側の弾性部材166(例えば、銅
やその他の合金)からなっている。この複数の電極16
4は図示しない電源装置に接続されており、この電源装
置から後述する動作原理に基づいて複数の定在波が印加
される。そして、この例においては、上記電極部材16
4を欠如した部分180を形成しており、この欠如部分
180上の圧電部材165が超音波振動を起こさないよ
うにしてある。
かる現像装置16について説明する。図2において、現
像装置16は現像ローラ161とトナーを薄層化する現
像ブレード162とトナーを撹拌、搬送するためのアジ
テータ163とを備えている。このアジテータ163は
回転トルクが図示しない検出器で検出され、このトルク
が所定以下に低減したときに現像装置16のケーシング
で形成しているトナーホッパー部内のトナーが無くなっ
たことを検知するトナーエンド検知にも用いられてい
る。尚、この例は現像ローラ表面と感光体表面とがトナ
ー層の厚みよりも大きな間隔をおいて対向し、非接触現
像を行なうものであるが、現像ローラ表面上のトナー層
を感光体表面に接触させながら現像を行なう接触現像に
しても良い。 現像ローラ161は現像ローラ軸160
上に超音波搬送部材を設けて構成されている。この超音
波搬送部材は、現像ローラ軸160上の複数の電極16
4と、その外側の圧電部材165(例えば、圧電セラミ
ックス)、更にその外側の弾性部材166(例えば、銅
やその他の合金)からなっている。この複数の電極16
4は図示しない電源装置に接続されており、この電源装
置から後述する動作原理に基づいて複数の定在波が印加
される。そして、この例においては、上記電極部材16
4を欠如した部分180を形成しており、この欠如部分
180上の圧電部材165が超音波振動を起こさないよ
うにしてある。
【0008】ここで、本実施例の超音波搬送部材で用い
ている超音波振動を駆動源とする搬送動作の原理につい
て説明する。超音波とは、人が聞くことが可能な周波数
50Hz〜20KHzを越える周波数の空気の弾性振動
であり、広義には空気の可聴音を除く気体、液体、固体
の弾性振動全般を意味する。この場合は固体の弾性振動
に相当する。一般的な動作原理としては、厚さT、幅
W、長さL、密度ρ、ヤング率Yの矩形板は、両端(X
=0,Y=L)に於ける変位が等しい場合、 T《L , W《L …(1) として、厚さT方向の変位ξ1は、 ξ1=ξ0Sin(nX)・Sin(ω0t) …(2) である。 n4=12ω0 2ρ/(YT2) …(3) nL=2πS S=1,2,3 …(4) l=L/S ω0=(2π/l)2×T(Y/12ρ)1/2 …(5) lは波長である。同様に、位置的に且つ時間的にπ/2
の位相を変えると、 ξ2=ξ0cos(nX)×cos(ω0t) …(6) この2つの振動が加え合わされると、撓み振動の進行波
が得られる。 ξ=ξ1+ξ2=ξ0cos(nX−ω0t) …(7) 位相速度vは、 v=ω0/n=(2π/l)T(Y/12ρ)1/2 …(8) と求まる。この振動は中性面に対するものであり、厚さ
Tの表面においては(中性面からT/2離れた位置で
は)、 ζ=ξ0n(T/2)×sin(nX−ω0t) =πξ0(T/l)×sin(nX−ω0t) …(9) で示される横方向(長さL方向)の変位が生じる。
(7)式と(9)式は表面上の質点が、縦方向と横方向
の比を1:πT/lとする楕円運動をしていることを示
す。縦方向変位ξが最大の場合(nX=ω0t)、横方向
変位ζは最小である。横方向変位ζの速度Uも最大とな
り、次式となる。 U=dζ/dt=−πω0ξ0(T/l)×cos(nX−ω0t) Umax=−πω0ξ0T/l …(10) 進行波であるから縦方向変位ξの最大点は位相速度vで
移行するが、その頂点に接触する物体は上式の速度で一
定方向に移動する。
ている超音波振動を駆動源とする搬送動作の原理につい
て説明する。超音波とは、人が聞くことが可能な周波数
50Hz〜20KHzを越える周波数の空気の弾性振動
であり、広義には空気の可聴音を除く気体、液体、固体
の弾性振動全般を意味する。この場合は固体の弾性振動
に相当する。一般的な動作原理としては、厚さT、幅
W、長さL、密度ρ、ヤング率Yの矩形板は、両端(X
=0,Y=L)に於ける変位が等しい場合、 T《L , W《L …(1) として、厚さT方向の変位ξ1は、 ξ1=ξ0Sin(nX)・Sin(ω0t) …(2) である。 n4=12ω0 2ρ/(YT2) …(3) nL=2πS S=1,2,3 …(4) l=L/S ω0=(2π/l)2×T(Y/12ρ)1/2 …(5) lは波長である。同様に、位置的に且つ時間的にπ/2
の位相を変えると、 ξ2=ξ0cos(nX)×cos(ω0t) …(6) この2つの振動が加え合わされると、撓み振動の進行波
が得られる。 ξ=ξ1+ξ2=ξ0cos(nX−ω0t) …(7) 位相速度vは、 v=ω0/n=(2π/l)T(Y/12ρ)1/2 …(8) と求まる。この振動は中性面に対するものであり、厚さ
Tの表面においては(中性面からT/2離れた位置で
は)、 ζ=ξ0n(T/2)×sin(nX−ω0t) =πξ0(T/l)×sin(nX−ω0t) …(9) で示される横方向(長さL方向)の変位が生じる。
(7)式と(9)式は表面上の質点が、縦方向と横方向
の比を1:πT/lとする楕円運動をしていることを示
す。縦方向変位ξが最大の場合(nX=ω0t)、横方向
変位ζは最小である。横方向変位ζの速度Uも最大とな
り、次式となる。 U=dζ/dt=−πω0ξ0(T/l)×cos(nX−ω0t) Umax=−πω0ξ0T/l …(10) 進行波であるから縦方向変位ξの最大点は位相速度vで
移行するが、その頂点に接触する物体は上式の速度で一
定方向に移動する。
【0009】以上の構成において、現像装置動作時には
上記電源装置から超音波搬送部材の電源167に所定の
電圧が印加され、これにより、電極167が設けられた
圧電部材165が超音波振動を起こして波打つ状態にな
り、これと共に波打つ弾性部材166の表面、即ち現像
ローラ161表面には反時計向きに進行する波打ち状態
となり、現像ローラ161表面上で反時計向きにトナー
を超音波搬送することが出来るようになる。このような
状態にある現像ローラ161に向けてアジテータ163
がトナーホッパー内のトナーを搬送する。搬送されたト
ナーは現像ローラ161表面上に達し、薄層化ブレード
162によって所定極性に摩擦帯電され現像ローラ16
1上で薄層化される。薄層化されたトナーは超音波搬送
されて感光体ドラム1との対向部である現像部に至り、
感光体ドラム1上の静電潜像に付着してトナー像化され
る。感光体表面に付着しなかったトナーはそのまま超音
波搬送されつづけて再び現像装置内に戻る。そして、ト
ナーホッパ部に入った直後に超音波搬送部材の電極部材
を欠如した部分180上の現像ローラ表面に達し、ここ
では上述のように圧電部材165が超音波振動をおこし
ていないので、それ以上搬送されずに滞留し、現像部側
から順次搬送されてくるトナーに押されて現像ローラ表
面から掻き落とされ、これにより、現像ローラ表面が初
期化される。現像ローラ表面から掻き落とされたトナー
はアジテータ163により撹拌される。
上記電源装置から超音波搬送部材の電源167に所定の
電圧が印加され、これにより、電極167が設けられた
圧電部材165が超音波振動を起こして波打つ状態にな
り、これと共に波打つ弾性部材166の表面、即ち現像
ローラ161表面には反時計向きに進行する波打ち状態
となり、現像ローラ161表面上で反時計向きにトナー
を超音波搬送することが出来るようになる。このような
状態にある現像ローラ161に向けてアジテータ163
がトナーホッパー内のトナーを搬送する。搬送されたト
ナーは現像ローラ161表面上に達し、薄層化ブレード
162によって所定極性に摩擦帯電され現像ローラ16
1上で薄層化される。薄層化されたトナーは超音波搬送
されて感光体ドラム1との対向部である現像部に至り、
感光体ドラム1上の静電潜像に付着してトナー像化され
る。感光体表面に付着しなかったトナーはそのまま超音
波搬送されつづけて再び現像装置内に戻る。そして、ト
ナーホッパ部に入った直後に超音波搬送部材の電極部材
を欠如した部分180上の現像ローラ表面に達し、ここ
では上述のように圧電部材165が超音波振動をおこし
ていないので、それ以上搬送されずに滞留し、現像部側
から順次搬送されてくるトナーに押されて現像ローラ表
面から掻き落とされ、これにより、現像ローラ表面が初
期化される。現像ローラ表面から掻き落とされたトナー
はアジテータ163により撹拌される。
【0010】以上、本実施例によれば、超音波搬送の原
理を用いてトナーを現像ローラ161を廻す事なく搬送
し、これにより、現像ローラ161の回転によって擦れ
る部分がなくなり、このような部分に進入したトナーに
ストレスが掛かってトナー固着を起こすことが無くな
る。又、現像ローラ161が回転しないので渦電流の発
生によるトルクの増大や熱の発生が抑えられ、現像装置
内のトナーが溶解することがない。又、現像部から現像
装置内に超音波搬送されて回収されたトナーは電極欠如
部分180上の現像ローラ表面部分で滞留して後から順
次この部分に搬送されてくるトナーによって現像ローラ
表面から掻き落とされ、これにより、何ら現像ローラ表
面に体する当接部材を用いること無く、現像ローラ表面
の初期化を行なうことが出来る。尚、この例において
は、電極部材欠如部分180を設けて現像ローラ表面に
超音波振動が発生しない部分を形成しているが、これに
代え、電極180自体は全周を取り巻いて設けておいて
圧電部材165を欠如された部分を設けても良い。
理を用いてトナーを現像ローラ161を廻す事なく搬送
し、これにより、現像ローラ161の回転によって擦れ
る部分がなくなり、このような部分に進入したトナーに
ストレスが掛かってトナー固着を起こすことが無くな
る。又、現像ローラ161が回転しないので渦電流の発
生によるトルクの増大や熱の発生が抑えられ、現像装置
内のトナーが溶解することがない。又、現像部から現像
装置内に超音波搬送されて回収されたトナーは電極欠如
部分180上の現像ローラ表面部分で滞留して後から順
次この部分に搬送されてくるトナーによって現像ローラ
表面から掻き落とされ、これにより、何ら現像ローラ表
面に体する当接部材を用いること無く、現像ローラ表面
の初期化を行なうことが出来る。尚、この例において
は、電極部材欠如部分180を設けて現像ローラ表面に
超音波振動が発生しない部分を形成しているが、これに
代え、電極180自体は全周を取り巻いて設けておいて
圧電部材165を欠如された部分を設けても良い。
【0011】又、図3、図4に示すように、現像部を通
過した残留トナーを現像ローラ表面から除去すべき箇所
の現像ローラ表面に凸部181(図3参照)又は、凹部
182(図4参照)を形成して、該部でトナー搬送力を
生じないようにし、上記実施例と同様に後から順次搬送
されてくるトナーに押されて掻き落とされるようにして
も良い。
過した残留トナーを現像ローラ表面から除去すべき箇所
の現像ローラ表面に凸部181(図3参照)又は、凹部
182(図4参照)を形成して、該部でトナー搬送力を
生じないようにし、上記実施例と同様に後から順次搬送
されてくるトナーに押されて掻き落とされるようにして
も良い。
【0012】更に、図5に示すように、現像部を通過し
た残留トナーを現像ローラ表面から除去すべき箇所の現
像ローラ表面を構成する弾性部材166に頂部が鋭角に
なるように突出した突出部183を形成しても良い。
尚、この例の現像装置は、上記実施例おける現像装置と
異なり、該突出部183と現像ブレード162の間で現
像ローラ161表面に当接する回転弾性ローラを設けて
いる。この回転弾性ローラ167は現像ローラ表面と所
定量の接触ニップ幅を形成するように当接しており、ア
ジテータ163で搬送されたトナーを更に搬送して現像
ローラ表面に供給し、該ニップでトナーを摩擦帯電させ
て現像ローラ表面に付着させる働きもしている。そし
て、残留トナーを現像ローラ表面から離脱させた後に新
たにトナーホッパ内のトナーを供給しているので、現像
部に搬送するトナーの帯電安定化を図って安定な画像を
得ることが出来る。
た残留トナーを現像ローラ表面から除去すべき箇所の現
像ローラ表面を構成する弾性部材166に頂部が鋭角に
なるように突出した突出部183を形成しても良い。
尚、この例の現像装置は、上記実施例おける現像装置と
異なり、該突出部183と現像ブレード162の間で現
像ローラ161表面に当接する回転弾性ローラを設けて
いる。この回転弾性ローラ167は現像ローラ表面と所
定量の接触ニップ幅を形成するように当接しており、ア
ジテータ163で搬送されたトナーを更に搬送して現像
ローラ表面に供給し、該ニップでトナーを摩擦帯電させ
て現像ローラ表面に付着させる働きもしている。そし
て、残留トナーを現像ローラ表面から離脱させた後に新
たにトナーホッパ内のトナーを供給しているので、現像
部に搬送するトナーの帯電安定化を図って安定な画像を
得ることが出来る。
【0013】又、上式(8)から判るように超音波搬送
部材の圧電部材165の厚さ(T)を小さくしたり、ヤ
ング率(Y)を小さくしたり、更には密度(ρ)を大き
くしても移送速度(v)、即ち搬送速度を遅く出来るの
で、現像部を通過した残留トナーを現像ローラ表面から
除去すべき箇所の現像ローラ表面下の圧電部材165を
他の部分に比して、厚さ(T)を小さくしたり、ヤング
率(Y)の小さい材料や密度(ρ)の大きい材料で形成
するようにしても良い。更に、以上の各実施例において
は、一成分現像装置を例に取って説明したが、二成分現
像装置についても適用することが出来る。
部材の圧電部材165の厚さ(T)を小さくしたり、ヤ
ング率(Y)を小さくしたり、更には密度(ρ)を大き
くしても移送速度(v)、即ち搬送速度を遅く出来るの
で、現像部を通過した残留トナーを現像ローラ表面から
除去すべき箇所の現像ローラ表面下の圧電部材165を
他の部分に比して、厚さ(T)を小さくしたり、ヤング
率(Y)の小さい材料や密度(ρ)の大きい材料で形成
するようにしても良い。更に、以上の各実施例において
は、一成分現像装置を例に取って説明したが、二成分現
像装置についても適用することが出来る。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、現像剤搬
送手段として超音波搬送手段を用い、これにより、現像
剤担持部材を回転させることなく現像剤等の現像部への
搬送及び潜像に付着しなかった現像剤等の装置内への回
収搬送を行なうので、現像装置側板と現像剤担持部材端
部との間にトナーが進入してもトナー固着を起こすこと
がなく、このようなトナー固着に起因する画像の異常を
防止することが出来、又、磁石ローラ等内蔵した現像剤
担持部材を用いても、うず電流の発生によるトルクの増
大や熱の発生等を防止することが出来る。更に、剤離脱
手段で装置内に回収された現像剤等を該現像剤担持部材
上から離脱させるので、残留トナーの現像剤担持部材上
に付着しつづけることによる黒部ベタ追従性の低下等を
防止することが出来る。又、現像剤等を離脱させるべき
箇所にある超音波振動部材部分での現像剤等の搬送速度
を該他の部分に比して遅くし、及び/又は、超音波振動
が該部分に伝わりにくいようにし、これにより、該部分
に現像剤等を滞留させて現像剤等の自重で該現像剤担持
部材から離脱させるので、現像剤担持部材に掻き落とし
手段を当接させる場合に発生する掻き落とし手段と現像
剤担持部材の当接部でのトナー固着等による不具合を防
止することが出来る。
送手段として超音波搬送手段を用い、これにより、現像
剤担持部材を回転させることなく現像剤等の現像部への
搬送及び潜像に付着しなかった現像剤等の装置内への回
収搬送を行なうので、現像装置側板と現像剤担持部材端
部との間にトナーが進入してもトナー固着を起こすこと
がなく、このようなトナー固着に起因する画像の異常を
防止することが出来、又、磁石ローラ等内蔵した現像剤
担持部材を用いても、うず電流の発生によるトルクの増
大や熱の発生等を防止することが出来る。更に、剤離脱
手段で装置内に回収された現像剤等を該現像剤担持部材
上から離脱させるので、残留トナーの現像剤担持部材上
に付着しつづけることによる黒部ベタ追従性の低下等を
防止することが出来る。又、現像剤等を離脱させるべき
箇所にある超音波振動部材部分での現像剤等の搬送速度
を該他の部分に比して遅くし、及び/又は、超音波振動
が該部分に伝わりにくいようにし、これにより、該部分
に現像剤等を滞留させて現像剤等の自重で該現像剤担持
部材から離脱させるので、現像剤担持部材に掻き落とし
手段を当接させる場合に発生する掻き落とし手段と現像
剤担持部材の当接部でのトナー固着等による不具合を防
止することが出来る。
【図1】本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略構
成図。
成図。
【図2】図1の画像形成装置の現像装置の概略構成図。
【図3】上記現像装置の変形例の概略構成図。
【図4】上記現像装置の他の変形例の概略構成図。
【図5】上記現像装置の更に他の変形例の概略構成図。
1 感光体ドラム , 16 現
像装置 160 ローラ軸 , 161 現
像ローラ 162 現像ブレード , 163 ア
ジテータ 164 電極 , 165 圧
電部材 166 弾性部材 , 167 回
転弾性ローラ 180 電極欠如部分 , 181 凸
部 182 凹部 , 183 突
出部
像装置 160 ローラ軸 , 161 現
像ローラ 162 現像ブレード , 163 ア
ジテータ 164 電極 , 165 圧
電部材 166 弾性部材 , 167 回
転弾性ローラ 180 電極欠如部分 , 181 凸
部 182 凹部 , 183 突
出部
Claims (7)
- 【請求項1】現像剤もしくはトナーを現像剤担持部材上
に担持して潜像担持体上に搬送し、該潜像担持体上の潜
像の現像に供した後に該潜像に付着しなかった現像剤も
しくはトナーを装置内に回収搬送する、超音波搬送手段
からなる現像剤搬送手段を備えた現像装置において、 上記現像剤搬送手段を、電極と圧電部材と弾性部材とか
らなる超音波振動部材と、該振動部材の周方向における
所定向きの搬送力を生じる超音波振動を該振動部材に行
なわせる電圧を該電極に印加する電源とで構成し、上記回収搬送によって装置内に回収された該振動部材上
の現像剤もしくはトナーを該振動部材上から離脱させる
べく、 現像剤もしくはトナーを離脱させるべき箇所にあ
る該振動部材部分の該弾性部材の層の厚さを、該振動部
材部分における超音波搬送速度が該振動部材の他の部分
における超音波搬送速度よりも小さくなる厚さに設定し
て、該振動部材部分を剤離脱手段としたことを特徴とす
る現像装置。 - 【請求項2】現像剤もしくはトナーを現像剤担持部材上
に担持して潜像担持体上に搬送し、該潜像担持体上の潜
像の現像に供した後に該潜像に付着しなかった現像剤も
しくはトナーを装置内に回収搬送する、超音波搬送手段
からなる現像剤搬送手段を備えた現像装置において、 上記現像剤搬送手段を、電極と圧電部材と弾性部材とか
らなる超音波振動部材と、該振動部材の周方向における
所定向きの搬送力を生じる超音波振動を該振動部材に行
なわせる電圧を該電極に印加する電源とで構成し、上記回収搬送によって装置内に回収された該振動部材上
の現像剤もしくはトナーを該振動部材上から離脱させる
べく、 現像剤もしくはトナーを離脱させるべき箇所の該
振動部材部分の該弾性部材の層を、頂部が鋭角になるよ
うに該振動部材の外側に突出した突出形状に形成して、
該振動部材部分を剤離脱手段としたことを特徴とする現
像装置。 - 【請求項3】現像剤もしくはトナーを現像剤担持部材上
に担持して潜像担持体上に搬送し、該潜像担持体上の潜
像の現像に供した後に該潜像に付着しなかった現像剤も
しくはトナーを装置内に回収搬送する、超音波搬送手段
からなる現像剤搬送手段を備えた現像装置において、 上記現像剤搬送手段を、電極と圧電部材と弾性部材とか
らなる超音波振動部材と、該振動部材の周方向における
所定向きの搬送力を生じる超音波振動を該振動部材に行
なわせる電圧を該電極に印加する電源とで構成し、上記回収搬送によって装置内に回収された該振動部材上
の現像剤もしくはトナーを該振動部材上から離脱させる
べく、 現像剤もしくはトナーを離脱させるべき箇所の該
振動部材部分の該圧電部材層を、該振動部材の他の部分
の材料よりもヤング率が小さい材料で形成して、該振動
部材部分を剤離脱手段としたことを特徴とする現像装
置。 - 【請求項4】現像剤もしくはトナーを現像剤担持部材上
に担持して潜像担持体上に搬送し、該潜像担持体上の潜
像の現像に供した後に該潜像に付着しなかった現像剤も
しくはトナーを装置内に回収搬送する、超音波搬送手段
からなる現像剤搬送手段を備えた現像装置において、 上記現像剤搬送手段を、電極と圧電部材と弾性部材とか
らなる超音波振動部材と、該振動部材の周方向における
所定向きの搬送力を生じる超音波振動を該振動部材に行
なわせる電圧を該電極に印加する電源とで構成し、上記回収搬送によって装置内に回収された該振動部材上
の現像剤もしくはトナーを該振動部材上から離脱させる
べく、 現像剤もしくはトナーを離脱させるべき箇所の該
振動部材部分の該圧電部材の層を、該振動部材の他の部
分の該圧電部材層の材料よりも密度が大きい材料で形成
して、該振動部材部分を剤離脱手段としたことを特徴と
する現像装置。 - 【請求項5】現像剤もしくはトナーを現像剤担持部材上
に担持して潜像担持体上に搬送し、該潜像担持体上の潜
像の現像に供した後に該潜像に付着しなかった現像剤も
しくはトナーを装置内に回収搬送する、超音波搬送手段
からなる現像剤搬送手段を備 えた現像装置において、 上記現像剤搬送手段を、電極と圧電部材と弾性部材とか
らなる超音波振動部材と、所定の現像剤搬送力を生じる
超音波振動を該振動部材に行なわせる電圧を該電極に印
加する電源とで構成し、上記回収搬送によって装置内に回収された該振動部材上
の現像剤もしくはトナーを該振動部材上から離脱させる
べく、 現像剤もしくはトナーを離脱させるべき箇所の該
振動部材部分を、該電極と該圧電部材の層の少なくとも
何れか一方を設けずに形成して、該振動部材部分を剤離
脱手段としたことを特徴とする現像装置。 - 【請求項6】現像剤もしくはトナーを現像剤担持部材上
に担持して潜像担持体上に搬送し、該潜像担持体上の潜
像の現像に供した後に該潜像に付着しなかった現像剤も
しくはトナーを装置内に回収搬送する、超音波搬送手段
からなる現像剤搬送手段を備えた現像装置において、 上記現像剤搬送手段を、電極と圧電部材と弾性部材とか
らなる超音波振動部材と、所定の現像剤搬送力を生じる
超音波振動を該振動部材に行なわせる電圧を該電極に印
加する電源とで構成し、上記回収搬送によって装置内に回収された該振動部材上
の現像剤もしくはトナーを該振動部材上から離脱させる
べく、 現像剤もしくはトナーを離脱させるべき箇所の該
振動部材部分を、該振動部材部分に隣接した該振動部材
の他の部分よりも突出した凸部又は該他の部分よりもへ
こんだ凹部になるように形成して、該振動部材部分を剤
離脱手段としたことを特徴とする現像装置。 - 【請求項7】潜像担持体上の潜像を現像装置で現像する
記録装置において、 該現像装置として、請求項1、2、3、4、5又は6の
現像装置を用いることを特徴とする記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3149865A JP2979489B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 現像装置及び記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3149865A JP2979489B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 現像装置及び記録装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04346373A JPH04346373A (ja) | 1992-12-02 |
JP2979489B2 true JP2979489B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=15484347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3149865A Expired - Fee Related JP2979489B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 現像装置及び記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2979489B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5523827A (en) * | 1994-12-14 | 1996-06-04 | Xerox Corporation | Piezo active donor roll (PAR) for store development |
US5809385A (en) * | 1997-06-30 | 1998-09-15 | Xerox Corporation | Reproduction machine including and acoustic scavengeless assist development apparatus |
-
1991
- 1991-05-23 JP JP3149865A patent/JP2979489B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04346373A (ja) | 1992-12-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990820 |
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