JP3527098B2 - トナー供給装置及びそれを有する画像形成装置 - Google Patents
トナー供給装置及びそれを有する画像形成装置Info
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Description
びそれを有する画像形成装置に関し、特に、電子写真方
式における画像担持体上の潜像を顕像化してトナー画像
を形成するトナーを現像位置から離れた位置より供給す
るトナー供給装置、及びそれを有する電子写真方式にお
ける画像担持体上の潜像を顕像化してトナー像を形成す
るトナーを現像位置から離れた位置より供給されて画像
を形成する複写機、ファクシミリ装置、プリンターある
いはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
られたトナーサーバに設けた複数本のトナーカートリッ
ジを回動して複数回自動的に変換されるようして、操作
者によるトナーカートリッジの交換頻度を減少するよう
になしたトナー補給機構は公知である(特開平2−27
7083号公報を参照)。また、現像装置と別体に設け
られたトナー貯留手段からモーノポンプを使用してトナ
ーを空気との混合気として供給するようにした小型でメ
ンテナンス時の操作性を向上させる現像装置も公知であ
る(特開平7−219329号公報を参照)。また、複
数個のトナーカートリッジの容器をそれぞれ個別に装着
できるトナーカートリッジ収容部を備え、一方又は他方
のトナーカートリッジの容器からの複数本の分岐管と本
管を有するトナー移送管を経由して現像装置にトナーを
補給するトナー補給装置において、トナー移送管を通過
するトナー量を測定するセンサーの近傍を通過トナーが
無いことがセンサーによって検知されると、他方のトナ
ーカートリッジの容器内のアジテータを回転させて、他
方のトナーカートリッジの容器内のトナーが搬出され始
めるようにすることも公知である(特開平4―8077
9号、特開平8―137227号等の公報を参照)。更
に、現像位置から離れた複数本のトナー容器を備えたト
ナー供給装置から、現像装置にトナーを搬送して画像を
形成することも本出願人により提案されている。然し、
従来の複数のトナーカートリッジのトナー容器を有する
トナーサーバやトナー供給装置においては、トナー容器
の着脱操作性や交換性が悪いという問題や、複数のトナ
ー容器の各開口から吐出されたトナーを中継して気体流
移送手段へ搬送する中継搬送経路にトナーの架橋が形成
されるため、トナーの供給不足やトナーの供給中断、あ
るいは、形成されたトナーの架橋を壊す為に外部より叩
くことにより騒音が発生すると云った不具合があった。
また、このようなトナー供給装置を有する画像形成装置
においては、画像形成の動作が中断したり、画像濃度の
低下により画像品質が低下すると云う不具合が生じてい
た。
トナー供給装置及びそれを有する画像形成装置は、複数
のトナーカートリッジのトナー容器を有するトナーサー
バやトナー供給装置においては、トナー容器の着脱操作
性や交換性が悪く、複数のトナー容器の各開口から吐出
されたトナーを中継して気体流移送手段へ搬送する中継
搬送経路にトナーの架橋が形成されて、トナーの供給不
足やトナーの供給中断、又は、形成されたトナーの架橋
を壊す為に外部より叩くことにより騒音が発生すると云
う問題が発生し、このようなトナー供給装置を有する画
像形成装置においては、画像形成の動作が中断したり、
画像濃度の低下により画像品質が低下すると云う問題も
生じていた。そこで本発明の課題は、このような問題点
を解決するものである。即ち、トナー容器の着脱操作性
や交換性が良く、複数のトナー容器の各開口から吐出さ
れたトナーを中継して気体流移送手段へ搬送する中継搬
送経路内でのトナーの架橋の発生を防止して、トナー供
給不足やトナーの供給中断、又は、騒音の無いトナー供
給が行われて、高品質の画像形成が行われるトナー供給
装置及びそれを有して画像を形成する画像形成装置を提
供することを目的とする。
に、請求項1の本発明は、電子写真方式における画像担
持体上の潜像を顕像化してトナー像を形成するトナーを
現像位置から離れた位置より供給するトナー供給装置に
おいて、トナーを内部に貯蔵して吐出する少なくとも2
個以上のトナー容器を挿入するトナー容器挿入部と、上
記トナー容器挿入部の有する少なくとも2個以上の挿入
口から挿入された上記トナー容器を着脱可能に保持する
トナー容器保持手段と、上記トナー容器保持手段に保持
されて上記トナー容器の開口から吐出されたトナーを流
動化する気体との混合気として移送する気体流移送手段
と、上記気体流移送手段へ複数の上記トナー容器の複数
の上記開口から吐出されたトナーを中継して搬送する中
継搬送経路と、この中継搬送経路の内壁面に沿い上記ト
ナー容器の開口の正面と左右両側面に配置された板形状
の部材で、上記トナー容器の開口から吐出されたトナー
を上記気体流移送手段に搬送するトナー搬送部材の回転
駆動力にて加振されるトナーの架橋防止手段とからなる
トナー供給装置であることを最も主要な特徴とする。ま
た、請求項2の本発明は、請求項1記載のトナー供給装
置において、トナーの架橋防止手段は、トナーに対する
非接着部材からなるトナー供給装置であることを主要な
特徴とする。また、請求項3の本発明は、請求項1又は
2記載のトナー供給装置において、トナーの架橋防止手
段は、中継搬送経路断面の内壁面の少なくとも半分以上
をしめる大きさであるトナー供給装置であることを主要
な特徴とする。また、請求項4の本発明は、電子写真方
式における画像担持体上の潜像を顕像化してトナー像を
形成するトナーを現像位置から離れた位置より供給され
て画像を形成する画像形成装置において、上記請求項1
乃至3記載のいずれか1項に記載のトナー供給装置と、
上記トナー供給装置から供給するトナーと気体との混合
気を搬送する弾性体の管からなる混合気搬送経路と、上
記混合気搬送経路によってトナーが搬送されて供給され
る現像手段と、上記現像手段により静電潜像を顕像化し
たトナー像を担持する画像担持体と、上記画像担持体上
に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と
からなる画像形成装置であることを最も主要な特徴とす
る。
装置においては、トナーを内部に貯蔵する少なくとも2
個以上のトナー容器を、トナー容器挿入部に挿入してト
ナー容器保持手段で着脱可能に保持して、複数の開口か
ら吐出されたトナーを流動化する気体との混合気として
移送する気体流移送手段へ、複数のトナー容器の各開口
から吐出されたトナーを中継して搬送する中継搬送経路
内にトナーの架橋防止手段を配置して現像位置から離れ
た位置よりトナーを供給するようにしたので、トナー容
器の着脱操作性や交換性が良く、しかも複数のトナー容
器の各開口から吐出されたトナーを中継して気体流移送
手段へ搬送する中継搬送経路内の内壁面でのトナーの架
橋の発生を確実に防止して、トナー供給不足やトナーの
供給中断、又は、騒音の無いトナー供給が行われ、且つ
トナーの架橋防止手段をトナー搬送部材の回転駆動力に
より加振するようにしたので、別途加振手段を設けるこ
となく安定にトナー供給が行われる。また、請求項2記
載のトナー供給装置においては、トナーを内部に貯蔵す
る少なくとも2個以上のトナー容器を、トナー容器挿入
部に挿入してトナー容器保持手段で着脱可能に保持し
て、複数の開口から吐出されたトナーを流動化する気体
との混合気として移送する気体流移送手段へ、複数のト
ナー容器の各開口から吐出されたトナーを中継して搬送
する中継搬送経路内にトナーに対する非接着部材からな
るトナーの架橋防止手段を配置して現像位置から離れた
位置よりトナーを供給するようにしたので、トナー容器
の着脱操作性や交換性が良く、しかも複数のトナー容器
の各開口から吐出されたトナーを中継して気体流移送手
段へ搬送する中継搬送経路内でのトナーの架橋の発生を
確実に防止して、トナー供給不足やトナーの供給中断の
無いトナー供給が行われる。また、請求項3記載のトナ
ー供給装置においては、トナーを内部に貯蔵する少なく
とも2個以上のトナー容器を、トナー容器挿入部に挿入
してトナー容器保持手段で着脱可能に保持して、複数の
開口から吐出されたトナーを流動化する気体との混合気
として移送する気体流移送手段へ、複数のトナー容器の
各開口から吐出されたトナーを中継して搬送する中継搬
送経路内に中継搬送経路断面の内壁面の少なくとも半分
以上をしめる大きさであるトナーの架橋防止手段を配置
して現像位置から離れた位置よりトナーを供給するよう
にしたので、トナー容器の着脱操作性や交換性が良く、
複数のトナー容器の各開口から吐出されたトナーを中継
して気体流移送手段へ搬送する中継搬送経路内でのトナ
ーの架橋の発生を確実に防止して、トナー供給不足やト
ナーの供給中断の無いトナー供給が行われる。また、請
求項4においては、請求項1乃至3記載のいずれか1項
に記載のトナー供給装置から供給するトナーを、気体と
の混合気として混合気搬送経路によって供給された現像
手段により、静電潜像を顕像化したトナー像を担持する
画像担持体上に形成されたトナー像を、転写手段で被転
写体に転写するようにしたので、トナー容器の着脱操作
性や交換性が良く、しかも複数のトナー容器の各開口か
ら吐出されたトナーを中継して気体流移送手段へ搬送す
る中継搬送経路内でのトナーの架橋の発生を確実に防止
して、トナー供給不足やトナーの供給中断、又は、騒音
の無いトナー供給が行われる格安なトナー供給装置を有
して、高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供
することができる。
を参照して詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態
の一例を示すトナー供給装置の部分破断斜視図、図3は
図1に示すトナー供給装置を備える画像形成装置の全体
斜視図である。図1に示すように、トナー供給装置0は
内部に筒形状のトナー容器1を2本上下に配置して収容
し、図3に示すように画像形成装置100の図示しない
現像手段の現像位置から離れた位置である本体下部の側
部(この例では右側部)に装着されている。すなわち、
トナー供給装置0は画像形成装置100と独立に構成さ
れたユニットであり、画像形成装置100本体の下部側
部に形成されたトナー供給装置装着部に装着固定されて
いる。トナー容器1は、電子写真方式における潜像を顕
像化してトナー画像を形成するトナー(T)を筒形状の
内部に貯蔵して、トナー供給装置0のトナー容器挿入部
2の挿入口2aの、挿入口2a1 、挿入口2a2 に着脱
可能に図示の矢印A方向の本体正面0aから挿入してト
ナー容器保持手段3に保持されるようになっている。気
体流移送手段4は、上記トナー容器保持手段3に保持さ
れて上記トナー容器1の開口1aから中継搬送経路5に
吐出されて、トナー搬送部材7が底部に配置されたトナ
ー堆積収容部8に自然落下して堆積したトナー(T)
を、駆動モータ9で回転駆動される上記トナー搬送部材
7の搬送スクリュで搬送されて、流動化する気体との混
合気として、弾性体の管からなる混合気搬送経路101
を介して、図示しない上記画像形成装置100の上記現
像手段102に移送する通称モーノポンプとも呼ばれる
粉体ポンプユニットである。トナーの架橋防止手段6
は、上記中継搬送経路5内に配置されて、上記中継搬送
経路5断面の内壁面5aの少なくとも半分以上を占め、
上記トナー容器1の上記開口1aに対向する正面とその
左右の両側面の3面に沿った板形状の部材であって、上
記トナー搬送部材7の搬送スクリュの軸7aに一体に設
けられた係合部材7bの回転により、上記係合部材7b
の回転周期により、上記トナーの架橋防止手段6に一体
的に設けられた係合部6bと接触させることにより、上
記中継搬送経路5内で図示の矢印Bの上下方向に振動す
るよう加振されて、及び又は左右及び前後方向にも振動
するように加振されることにより、上記中継搬送経路5
内におけるトナー(T)の架橋の発生を防止するように
なっている。上記トナーの架橋防止手段6の材質とし
て、通常は、亜鉛処理鋼板又はPETシートのマイラー
が使用されるが、トナーに対する非接着部材6a、例え
ば、表面をフッソ加工処理を施すことにより、更に、ト
ナー(T)の架橋の発生を防止することができる。
ものであり、トナーの架橋防止手段60は、円筒形状の
中継搬送経路50内に配置された場合には、上記円筒形
状の中継搬送経路50断面の内壁面50aの少なくとも
半円以上を占め、上記トナー容器1の上記開口1aに対
向する正面とその左右の両側面に沿った円筒形状であっ
て、上記トナー搬送部材7の搬送スクリュの上記軸7a
に一体に設けられた上記係合部材7bの回転により、上
記係合部材7bの回転周期により、上記トナーの架橋防
止手段60に一体的に設けられた係合部60bと接触さ
せることにより、図示の矢印Bの上下方向に振動するよ
うに加振されて、及び又は、左右若しくは前後方向にも
振動するように加振されて、上記中継搬送経路50内に
おけるトナー(T)の架橋の発生を防止するようになっ
ている。図3と図4において、上記トナー供給装置0か
ら、上記画像形成装置100の上記現像手段102に、
上記中継搬送経路5内でのトナー(T)の架橋の発生を
防止して、トナー供給不足やトナーの供給中断、又は、
騒音が発生することなくトナーの供給が行われるように
なっている。上記トナー堆積収容部8へのトナ一(T)
の供給は、上記トナー堆積収容部8の下部位置に設けら
れた高さセンサ10と制御部11により行われる。即
ち、上記高さセンサー10の圧電素子により検知された
トナー(T)の量がある定められた高さ以下であると、
上記トナー容器1の軸方向一端に設けた上記開口1aか
ら吐出してトナー(T)の供給が開始される。そして、
上記高さセンサ10にてトナ(T)の有無を検知して、
上記トナー堆積収容部8内に堆積して収容されたトナー
(T)の量がある定められた高さ以上になるとトナー供
給を停止する。
記トナー容器挿入部2の上記各挿入口2aの上記挿入口
2a1 、上記挿入口2a2 に挿入されて上記トナー容器
保持手段3に保持されて、上記トナー堆積収容部8内に
は常に所定量のトナー(T)が収納され、安定した現像
工程が保証される。又、トナー(T)を吐出している上
記トナー容器1は、上記高さセンサ10にてトナー
(T)の量がある定められた高さ以下であると検知し、
これがあらかじめ定められた回数、時間等を越えると、
上記制御部11により、他のトナー容器1の上記回転駆
動手段3aの駆動中止を解除して内部に貯蔵するトナー
(T)を上記中継搬送経路5に吐出して上記トナー堆積
収容部8に堆積して収容するようになっている。栓12
は、上記トナー容器1内のトナー(T)が「空」になる
直前のトナーニアエンドを認識してから、上記トナー容
器1内部に貯めたトナー(T)が無くなるのに充分な所
定時間が経過した後に、内部のトナー(T)を吐出した
上記トナー容器1の上記開口1aを閉じるようになって
いる。従って、上記トナー供給装置0は、上記トナー容
器1の着脱操作性が良く、上記トナー容器1内のトナー
(T)が「空」になる直前から、次の上記他のトナー容
器1内のトナー(T)が上記トナー堆積収容部8に自然
落下して堆積し、騒音を発することも無く上記中継搬送
経路5内でのトナー(T)の架橋の発生も防止されるか
ら、トナー(T)の供給が中断することなく、画像形成
の動作が継続して行われる。上記トナー供給装置0を有
する上記画像形成装置100は、複写機の例であり、上
記トナー供給装置0と、自動原稿送り部(ADF)11
0と、従来公知の電子写真方式による画像形成を行うた
めの、露光部120、画像形成部130、給紙部140
等から溝成されている。
(ADF)110あるいは手差しにてコンタクトガラス
111上に載置された原稿(O)に光を照射するための
光源121と、原稿(O)からの反射光像を上記画像形
成部130の画像担持体103の感光体ドラム上に露光
するためのミラー群122及びレンズ123からなる露
光光学系によって構成されている。上記画像形成部13
0は、上記画像担持体103の感光体ドラムとその周囲
に配設された帯電手段105、上記現像手段102、レ
ジストローラ106、転写手段104、クリーニング手
段107と、定着手段108等によって構成されてい
る。また、上記給紙部140には各種サイズの転写紙
(P)が収納された複数の給紙カセットが設置されてい
る。尚、上記露光部120はアナログ式の露光光学系の
例であるが、上記露光部120としてレーザ光源と偏向
器を用いたレーザ走査光学系を用いて画像信号に応じ
て、上記画像担持体103の感光体ドラム上に光書き込
みを行う方式にすれば、レーザプリンタとして機能させ
ることができ、更に、上記自動原稿送り部(ADF)1
10と上記露光部120の間に原稿読取装置を設置すれ
ばデジタル複写機やファクシミリ装置の構成となる。画
像形成動作が開始されると、上記画像担持体103の感
光体ドラムが上記帯電手段105により帯電され、上記
露光部120からの原稿像が露光されて静電潜像が形成
される。この静電潜像は上記現像手段102の2成分現
像剤又は1成分現像剤によって現像して顕像化され、上
記画像担持体103の感光体ドラム上にトナー像が形成
される。上記画像担持体103の感光体ドラム上に形成
されたトナー像は、上記給紙部140から給紙され、上
記レジストローラ106を介して上記画像担持体103
の感光体ドラムと上記転写手段104の転写ベルト10
4aとのニッブ部に給紙された転写紙(P)に上記転写
手段104により転写され、トナー像が転写された転写
紙(P)は上記転写手段104の上記転写ベルト104
aで上記定着手段108に搬送され、上記定着手段10
8でトナー像が転写紙(P)に定着される。定着後の転
写紙(P)は図示しないトレイに排紙されて排紙トレイ
等に収納されるようになっている。
上記画像担持体103の感光体ドラム上は上記クリーニ
ング手段107により清掃され、残留トナーや紙粉筆の
異物が除去、回収されて、次工程に備えられる。又、転
写紙(P)を搬送後の上記転写手段104の上記転写ベ
ルト104aもクリーニング手段104bにより清掃さ
れ、残留トナーや紙粉等の異物が除去、回収されるよう
になっている。上記現像手段102としては、以下の説
明ではトナー(T)とキャリアを用いた2成分磁気ブラ
シ現像方式を用いた例を示す。上記画像形成装置100
の上記現像手段102の現像位置から離れている位置に
配置された上記トナー供給装置0は、上記混合気搬送経
路101のフレキシブルな管部材からなるトナー(T)
と気体の混合気供給パイプで上記現像手段102と連結
されており、上記画像形成装置100の本体正面100
aでもある上記トナー供給装置0の上記本体正面0aに
装着された上記トナー容器1内に貯蔵されているトナー
(T)が、上記気体流移送手段4の通称モーノポンプと
も呼ばれる粉体ポンプユニットによって、上記混合気搬
送経路101のフレキシブルな管部材からなるトナーと
気体の混合気供給パイプを介して上記現手段102に、
気体の空気との混合気として搬送して供給されるように
なっている。 上記混合気搬送経路101のトナー
(T)と気体との混合気供給パイプは、フレキシブル
で、且つ、耐トナー性に優れた管材料で、例えば、ナイ
ロン、テフロン等を用いることが非常に有効である。従
って、上記トナー供給装置0と上記現像手段102との
接続がフレキシブルであるので各々の設置の制約がなく
なり、上記トナー容器1の着脱操作や交換性が良く、レ
イアウトの有効活用が図れるようになった。
体ポンプユニットは、従来公知の通称モーノポンプと呼
ばれ、ロータ4a、ステータ4b、ホルダ4c等より構
成されて、上記トナー容器1の上記開口1aから上記中
継搬送経路5内の上記トナーの架橋防止手段6に吐出さ
れて、上記トナー堆積収容部8に堆積して収容されたト
ナー(T)を、気体の空気との混合状態で移送するよう
になっている。上記ロータ4aは、図示しない駆動源と
トナー搬送部材7の横搬送スクリユを介して連結されて
回転駆動される。上記ステータ4bは、ゴム材料等の弾
性体で作られていて上記ロータ4aを包囲している。上
記ホルダ4cは、上記ステータ4bを保持している。上
記ステー夕4bの側面と上記ホルダ4cの内部側面の間
には1mm程度の隙間4dがあり、トナー通路4eに連
通している。上記隙間4dから上記トナー通路4eに吹
き込むように、気体供給口4fが設けられている。上記
気体供給口4fは、上記トナー通路4eに連通してお
り、気体供給手段4gのエアポンプに設けられた気体吐
出口4hと気体供給管4iを介して連通している。上記
気体供給手段4gのエアーポンプは、作動すると上記気
体供給口4fを介してトナー(T)に、0.5〜1.0
リットル/分程度の送風量で気体の空気を吹き込むよう
になっている。これにより、上記気体流移送手段4の粉
体ポンプユニットの上記トナー通路4eから出るトナー
(T)は、流動化が促進され、気体の空気との混合状態
で上記混合気搬送経路101のフレキシブルな管部材か
らなるトナーと気体との混合気供給パイプを介して上記
現手段102に、気体の空気との混合気として搬送して
供給されるようになっているから、上記気体流移送手段
4の粉体ポンプユニットの移送がより確実なものとな
る。
記気体流移送手段4の粉体ポンプユニットから移送され
て上記混合気搬送経路101で搬送されて上記現像手段
102へのトナ一(T)の供給は、上記現像手段102
のトナー補給部102aに設けられた高さセンサ102
cと上記制御部11により行われる。図示しないメイン
モータの電源をONして、上記トナー容器1が上記トナ
ー容器保持手段3に保持されながら回転駆動されて、上
記トナー容器1の筒形状の内部に貯蔵されたトナー
(T)は、上記トナー容器1の軸方向一端に設けた上記
開口1aから上記トナーの架橋防止手段6が上記内壁面
5aに沿って配置された上記中継搬送経路5内に吐出し
て上記トナー堆積収容部8に堆積して収容され、上記ト
ナー堆積収容部8に堆積して収容されたトナー(T)
は、上記気体流移送手段4により上記現像手段102の
上記トナー補給部102aへトナー(T)の供給が開始
される。上記現像手段102へのトナー(T)の供給
は、上記トナー補給部102aの下部位置に設けられた
上記高さセンサ102cと上記制御部11により行われ
る。即ち、上記高さセンサ102cにより検知されたト
ナー(T)の量がある定められた高さ以下であると、上
記気体流移送手段4の粉体ポンプニニットを駆動して上
記現像手段102の上記トナー補給部102aへトナー
(T)の供給が開始される。そして、上記トナー補給部
102a内に堆積して収容されたトナー(T)の量があ
る定められた高さ以上になると上記高さセンサ102c
にて検知してトナー供給を停止する。これらの制御によ
り、上記トナー補給部102a内には常に所定量のトナ
ー(T)が収納され、安定した現像工程が保証される。
上記現像手段102の上記トナー補給部102aには、
上記トナー補給部102aに設けられている攪拌部材1
02a1 の軸方向一端側にトナー補給用開口102a2
が形成されており、上記トナー補給用開口102a2 に
は、トナー回収手段102dが脱着可能に設置されるよ
うになっている。
dは、上記トナー補給部102aとは別体で構成された
ユニット構造であり、トナー(T)供給源である上記ト
ナー供給装置0から上記混合気搬送経路101のフレキ
シブルな管部材からなるトナーと気体との混合気供給パ
イプを介して気体の空気との混合状態で搬送されてきた
トナー(T)は、空気と分離して回収し、上記現像手段
102の上記トナー補給部102a内に収容されている
トナー(T)が減少した際に補給するために用いられ
る。上記トナー回収手段102dは、縦方向に長手方向
に設定された漏斗形状のトナー分離部102d1 を有す
る。上記トナー分離部102d1 は、トナー供給源であ
る上記トナー供給装置0から混合気として搬送されるト
ナー(T)と気体の空気とを分離し、トナー(T)のみ
を重力により落下させて上記現像手段102の上記トナ
ー補給部102aに導入することができるホツパによっ
て構成されている。このため、上記トナー分離部102
d1 の上部位置には、トナー搬送手段の一つをなす上記
混合気搬送経路101のフレキシブルな管部材からなる
トナーと気体との混合気供給パイプの一端が連結され、
下部位置には、上記現像手段102の上記トナー補給部
102aに連結可能な開口102d2 が形成されてい
る。これにより、上記混合気搬送経路101のフレキシ
ブルな管部材からなるトナー(T)と気体の空気との混
合気の供給パイプから送られてくる気体の空気とトナー
(T)の混合気は、上記トナー分離部102d1 の内周
壁に衝突すると、上記トナー分離部102d1 の形状及
び上記混合気搬送経路101のフレキシブルな管部材か
らなるトナーと気体との混合気の供給パイプからの吐出
位置とにより、螺旋運動をしながら下降し、比重の軽い
気体の空気が上昇する一方、比重の大きいトナー(T)
のみが落下することになるので、気体の空気とトナー
(T)とが分離される。上記トナー分離部102d1 の
上面には、気体の空気のみを吐き出させるためのフイル
タ102d3 が設けられており、また、下面には、上記
開口102d2を開閉するための開閉部材102d4 が
設けられている。
記トナー補給部102aと現像容器部102bとで構成
されており、上記現像容器部102bは、図示の矢印C
方向に回動可能に保持された上記画像担持体103であ
る感光体ドラムの近傍に配置され、そして、上記トナー
補給部102aは上記現像容器部102bに搭載されて
いる。上記現像容器部102bの内部には、攪拌ローラ
102e及びパドルホイール102fが設けられてお
り、上記攪拌ローラ102eにより攪拌混合されて互い
に逆極性に摩擦帯電させられた磁性あるいは非磁性のト
ナー(T)と磁性キャリアとからなる2成分系現像剤が
上記パドルホイール102fにより汲み上げられるよう
になっている。上記トナー補給部102aは、上記画像
担持体103の感光体ドラムに供給されるトナー(T)
の濃度が低下した場合に、トナー補給ローラ102a3
の回転によりトナー(T)を上記攪拌ローラ102eに
向け繰り出すようになっている。上記パドルホイール1
02fによって現像剤が汲み上げられる位置には、上記
画像担持体103の感光体ドラムに近接させて複数の現
像ローラ102g、現像ローラ102h が設けられて
いる。上記現像ローラ102gと上記現像ローラ102
hは、上記画像担持体103の感光体ドラムの回動方向
に沿って上流側に位置するものが第1の上記現像ローラ
102gとされ、下流側に位置するものが第2の上記現
像ローラ102hとされている。これら第1の上記現像
ローラ102gと第2の上記現像ローラ102hは、図
示しない駆動部により図中、反時計方向に回転可能なス
リーブとこのスリーブの内部に固定されているマグロー
ラとを主要部として備えている。
ステンレスの非磁性体で構成され、マグローラは、フェ
ライト磁石あるいはゴム磁石さらにはナイロン粉末とフ
ェライト粉末とを混練して成形したプラスチック磁石等
からなり、磁極が周方向に沿って複数配置された構成を
有している。上記現像容器部102b内においては、上
記バドルホイール102fの回転時に発生する遠心力に
よって現像剤が汲み上げられ、第1の上記現綾ローラ1
02gに向け放出される。放出された現像剤の一部は、
直接、第1の上記現像ローラ102gに供給されて第1
の上記現像ローラ102gの表面に担持される。放出さ
れる現像剤の残りの一部は、第2の上記現像ローラ10
2hに突き当たることにより跳ね返ると第1の上記現像
ローラ102g側の磁力により第1の上記現像ローラ1
02gの表面に支持される。第1の上記現像ローラ10
2gへの現像剤の供給を第2の上記ローラ102h側か
らも行うようにするためには、第2の上記現像ローラ1
02hからの跳ね返り量を多くする目的で上記パドルホ
イール102fの回転速度を比較的高速化し、遠心力を
増大させておく必要がある。第1の上記現像ローラ10
2gに担持された現像剤は、現像スリーブの回転に伴っ
てローラ表面を移動し、ドクタブレード102iによっ
て層厚を規制された上で、第1の上記現像ローラ102
gと上記画像担持体103の感光体ドラムとが対向する
第1の現像領域(DI)に達する。現像領域(DI)に
達した現像剤は、第1の上記現像ローラ102g側の磁
力の作用が弱まる位置に移動すると、第2の上記現像ロ
ーラ102h側の回転及びマグローラからの磁力によっ
て、図示の波線で示すように第2の上記現像ローラ10
2hと上記画像担持体103の感光体ドラムとの第2の
現像領域(D2)に向け移送される。そして、第2の上
記現像ローラ102hの磁力が作用しなくなる位置で上
記現像容器部102bの底部に落下し、再度、上記パド
ルホイール102fにより攪拌される。
取られた現像剤は、セパレータ102jによってその延
長方向他端に位置する搬送スクリュ102kに向け案内
され、上記搬送スクリュ102kにより上記攪拌ローラ
102e上に降り落とされるようになっている。このた
め、上記セパレータ102jにおける延長方向他端に
は、現像剤を落下させるためのスリットが上記攪拌ロー
ラ102eと対向する位置に形成されている。第1の上
記現像ローラ102gと第2の上記現像ローラ102h
に設けられているマグローラは、第1の上記現像ローラ
102gと第2の上記現像ローラ102h同士の最も接
近している位置の間に同極同士による反発磁界が形成で
きる磁極の配置が設定され、現像剤の移送方向が第2の
上記現像ローラ102hに向かう方向に強制的に設定さ
れるようになっている。これにより、現像剤は、上記第
2の現像ローラ102h側の磁極の磁力によって第2の
上記現像ローラ102hに受け渡される。上記現像容器
部102b内の上記攪拌ローラ102eの近傍には、ト
ナー(T)とキャリアとの混合比を検出するためのトナ
ー濃度検出手段102lをなすトナー濃度センサが配置
されている。上記トナー濃度検出手段102lのトナー
濃度センサは現像剤中に位置するコイルのインダクタン
ス変化を利用して、現像剤中のトナー(T)の含有量か
らトナー濃度を検出する方式が一例として用いられてい
る。
ー(T)を内部に貯蔵する筒形状のトナー容器本体1b
の軸方向一端に、貯蔵されたトナー(T)を吐出する開
閉可能な上記トナー容器本体1bの径よりも小さな径の
上記開口1aを形成している。また、上記トナー容器1
は、上記開口1aが形成されている端面の肩部内面の一
部を肩部内面部分から上記開口1aの縁まで追り出させ
て、トナー(T)の持ち上げ用の迫り出し部1cを形成
する。上記トナー容器1の分図(a)乃至(d)は、上
記迫り出し部1c及び開口迫り出し部1dによるトナー
(T)の案内の仕方を示したものでありそれぞれの分図
において、各分図(a1)、(b1)、(c1)、(d
1)は正面図で、それらに対応した各分図(a2 )、
(b2 )、(c2 )、(d2 )は右側面図であ
る。上記トナー容器1が分図(a)の状態から90度ず
つ図示の矢印Eの回転の方向に回転した状態が順に分図
(b)、分図(c)、分図(d)である。
が鉛直下方に位置し、案内溝1eにより上記トナー容器
1の頭部の最大径部分の周壁下部にトナー(T)が案内
されてきている。分図(b)の状態は、分図(a)の状
態から図示の矢印Eの方向に90度だけ回転された状態
で、肩部の最大径部分と上記迫り出し部1cとの境界部
分が鉛直下方に位置し、上記案内溝1eにより案内され
てきたトナー(T)の一部が上記迫り出し部1cに載っ
ている。分図(c)の状態は、分図(b)の状態から更
に図示の矢印Eの方向に90度だけ回転された状態で、
分図(c)の状態になるまでの90度の回転中に、上記
迫り出し部1cがスプーンのようにして、上記開ロ1a
の縁までトナー(T)を持ち上げる。分図(d)の状態
は、分図(c)の状態から更に図示の矢印Eの方向に9
0度だけ回転された状態で、回転され分図(d)の状態
になる前後では、上記迫り出し部1c上のトナー(T)
が、部分的に上記開口迫り出し部1dに移り、上記開口
迫り出し部1dの傾斜によって、上記開口1aから吐出
させられるようになっている。ここで、図示の例では分
図(c)に良く現れているように上記迫り出し部1c自
体もスプーンの掬い部のような凹形状をしている。従っ
て、このような上記開ロ1a近傍を容器形状にすれば、
上記トナー容器1内のトナー(T)を上記開口1aから
トナー(T)粉が一魂りとなって排出落下して図示しな
いホツパ内で粉塵を起こすようなことはなく、トナー
(T)粉が除々に排出される。また上記トナー容器1内
の収納トナー(T)を最後までほとんど残すことなく使
いきるようにすることができる。更に、上記トナー容器
1の回転時に、余分なトナー(T)が除かれ、いわばス
プーン1杯分のトナーのみを掬い上げて上記開ロ1aへ
持ち上げるので、上記開口1aからのトナー排出が一定
に行われる。
記トナー供給装置0の上記本体正面0aから図示の矢印
A方向から挿入されて、上記トナー供給装置0と一体的
な上記トナー容器保持手段3のホルダ部3bに着脱可能
にセットされている。上記ホルダ部3bは、ホルダ3b
1 の中に回転自在に支持された内ホルダ3b2が備えら
れており、上記内ホルダ3b2 は図示しない回転駆動手
段により歯車3b3 を介して回転できるようになってい
る。上記トナー容器1は、上記内ホルダ3b2 と同期し
て回転できるように各々に図示してない凹凸が設けてあ
る。上記内ホルダ3b2 は、トナー(T)の吐出時に、
上記トナー容器1と上記内ホルダ3b2 の受け部との間
からトナーが飛散しないように、シール3cが設けてあ
る。上記ホルダ3b1 内には、スライダ3d及びチャッ
ク3eが各々摺動自在に支持されている。上記スライダ
ー3dは、常に上記栓12をトナー(T)を押しつける
方向にスプリング3fにより押されている。この状態か
ら上記チャック3eを図示の矢印F方向へ移動させる
と、上記栓12のつまみ部12aを上記チャック3eの
爪3e1 がつかみ、上記栓12が上記トナー容器1より
引き抜かれるようになっている。
容器1より引き抜かれて、上記歯車3b3 を上記回転駆
動手段3aの歯車により回転させると上記内ホルダ3b
2 が回転し、上記トナー容器1が上記内ホルダ3b2 と
同期して回転すると、上記トナー容器1内のトナー
(T)が上記開口1aより吐出される。上記トナー容器
1内のトナー(T)が少なくなり「空」になる直前にな
ると、図示しない上記制御部11によりトナーニアエン
ドを認識してから、内部に貯蔵されたトナー(T)が無
くなるのに充分な所定時間が経過した後に、移動手段3
gにより、上記チャック3eを図示の矢印G方向に移動
させて、上記開口1aを上記栓12が閉めるようになっ
ている。図12において、上記移動手段3gは、駆動モ
ータ3g1 、ウオームギヤ3g2 、ウオームホイール
(又はハスバギヤ)3g3 、ピニオン3g4 、ラック3
g5 よりなり、上記駆動モータ3g1 が時計及び反時計
方向に回転することで、上記チャック3eを図示の矢印
Hの方向の左右方向へ移動できるようになっている。
ルダ3b1 に、上記トナー容器1の係止部1fに係止す
るように段ねじ3i及びスプリング3jによって支持さ
れており、上記栓12を閉める力では、図示の矢印I方
向に回動して2点鎖線に示す位置まで持ち上がらないよ
うに、上記スプリング3jで押しつけられている。従っ
て、上記トナー容器1の上記開口1aを上記栓12で閉
める時、上記トナー容器1が逃げるようなことは生じな
い。然し、上記トナー容器1の交換時には、より強く上
記トナー容器1を引き抜くか又は上記ストッバ3hを手
動あるいは、図示しないレバー等を追加して図示の2点
鉄線の位置まで上記ストッパ3hを退避させることによ
り、簡単に交換できるようになっている。
ているので、請求項1の発明によれば、トナーを内部に
貯蔵する少なくとも2個以上のトナー容器を、トナー容
器挿入部に挿入してトナー容器保持手段で着脱可能に保
持して、複数の開口から吐出されたトナーを流動化する
気体との混合気として移送する気体流移送手段へ、複数
のトナー容器の各開口から吐出されたトナーを中継して
搬送する中継搬送経路内にトナーの架橋防止手段を配置
して現像位置から離れた位置よりトナーを供給するよう
にしたので、トナー容器の着脱操作性や交換性が良く、
しかも複数のトナー容器の各開口から吐出されたトナー
を中継して気体流移送手段へ搬送する中継搬送経路内の
内壁面でのトナーの架橋の発生を確実に防止して、トナ
ー供給不足やトナーの供給中断、又は、騒音の無いトナ
ー供給が行われ、且つトナーの架橋防止手段をトナー搬
送部材の回転駆動力により加振するようにしたので、別
途加振手段を設けることなく安定にトナー供給が行われ
る。請求項2の発明によれば、トナーを内部に貯蔵する
少なくとも2個以上のトナー容器を、トナー容器挿入部
に挿入してトナー容器保持手段で着脱可能に保持して、
複数の開口から吐出されたトナーを流動化する気体との
混合気として移送する気体流移送手段へ、複数のトナー
容器の各開口から吐出されたトナーを中継して搬送する
中継搬送経路内にトナーに対する非接着部材からなるト
ナーの架橋防止手段を配置して現像位置から離れた位置
よりトナーを供給するようにしたので、トナー容器の着
脱操作性や交換性が良く、複数のトナー容器の各開口か
ら吐出されたトナーを中継して気体流移送手段へ搬送す
る中継搬送経路内でのトナーの架橋の発生を確実に防止
して、トナー供給不足やトナーの供給中断の無いトナー
供給が行われるトナー供給装置を提供することができる
ようになった。
貯蔵する少なくとも2個以上のトナー容器を、トナー容
器挿入部に挿入してトナー容器保持手段で着脱可能に保
持して、複数の開口から吐出されたトナーを流動化する
気体との混合気として移送する気体流移送手段へ、複数
のトナー容器の各開口から吐出されたトナーを中継して
搬送する中継搬送経路内に中継搬送経路断面の内壁面の
少なくとも半分以上をしめる大きさであるトナーの架橋
防止手段を配置して現像位置から離れた位置よりトナー
を供給するようにしたので、トナー容器の着脱操作性や
交換性が良く、複数のトナー容器の各開口から吐出され
たトナーを中継して気体流移送手段へ搬送する中継搬送
経路内でのトナーの架橋の発生を確実に防止して、トナ
ー供給不足やトナーの供給中断の無いトナー供給が行わ
れるトナー供給装置を提供することができるようになっ
た。請求項4の発明によれば、請求項1乃至3記載のい
ずれか1項に記載のトナー供給装置から供給するトナー
を、気体との混合気として混合気搬送経路によって供給
された現像手段により、静電潜像を顕像化したトナー像
を担持する画像担持体上に形成されたトナー像を、転写
手段で被転写体に転写するようにしたので、トナー容器
の着脱操作性や交換性が良く、複数のトナー容器の各開
口から吐出されたトナーを中継して気体流移送手段へ搬
送する中継搬送経路内でのトナーの架橋の発生を確実に
防止して、トナー供給不足やトナーの供給中断、又は、
騒音の無いトナー供給が行われる格安なトナー供給装置
を有して、高品質の画像形成が行われる画像形成装置を
提供することができるようになった。
置を説明する斜視図である。
置の主要部を説明する斜視図である。
置及びそれを有する画像形成装置の概略を説明する斜視
図である。
置及びそれを有する画像形成装置を説明する説明図であ
る。
の主要部を説明する説明図である。
置及びそれを有する画像形成装置の主要部を説明する説
明図である。
びそれを有する画像形成装置の他の主要部を説明する説
明図である。
びそれを有する画像形成装置の他の主要部を説明する拡
大断面図である。
の実施の形態例のトナー容器の主要部の状態を説明する
説明図である。
の他の主要部の他の状態を説明する拡大断面図である。
の他の主要部の他の状態を説明する拡大断面図である。
の他の主要部を説明する説明図である。
の他の主要部の他の状態を説明する拡大断面図である。
器、1a 開口、1bトナー容器本体、1c 迫り出し
部、1d 開口迫り出し部、1e 案内溝、1f 係止
部、2 トナー容器挿入部、2a 挿入口、2a1
挿入口、2a2挿入口、3 トナー容器保持手段、3
a 回転駆動手段、3b ホルダ部、3b1 ホルダ、
3b2 内ホルダ、3b3 歯車、3c シール、3d
スライダ、3e チャック、3e1 爪 3f スプ
リング、3g 移動手段、3g1駆動モータ、3g2
ウオームギヤ、3g3 ウオームホイール(又はハスバ
ギヤ)、3g4 ピニオン、3g5 ラック、3h ス
トッパ、3i 段ねじ、3j スプリング、4 気体
流移送手段、4a ロータ、4b ステータ、4c ホ
ルダ、4d 隙間、4e トナー通路、4f 気体供給
口、4g 気体供給手段、4h 気体吐出口、4i 気
体供給管、5 中継搬送経路、5a 内壁面、6 トナ
ーの架橋防止手段、6a トナーに対する非接着部材、
6b 係合部、7 トナー搬送部材、7a 軸、7b
係合部材、8 トナー堆積収容部、9 駆動モー
タ、10 高さセンサ、11 制御部、12 栓、1
2aつまみ部、50 円筒形状の中継搬送経路、50a
内壁面、60 トナーの架橋防止手段、60b 係合
部、100 画像形成装置、100a 本体正面、1
01 混合気搬送経路、102 現像手段、102a
トナー補給部、102a1 攪拌部材、102a2 ト
ナー補給用開口、102a3 トナー補給ローラ、10
2b 現像容器部、102c 高さセンサ、102d
トナー回収手段、102d1 トナー分離部、102d
2 開口、102d3 フイルタ、102d4 開閉手
段、102e 攪拌ローラ、102f パドルホイー
ル、102g 現像ローラ、102h 現像ローラ、1
02i ドクタブレード、102jセパレータ、102
k 搬送スクリュ、102l トナー濃度検出手段、1
03 画像担持体、104 転写手段、104a
転写ベルト、104bクリーニング手段、105 帯電
手段、106 レジストローラ、107 クリーニング
手段、108 定着手段、110 自動原稿送り部(A
DF)、111コンタクトガラス、120 露光部、
121 光源、122 ミラー群、123 レン
ズ、130 画像形成部、140 給紙部。
Claims (4)
- 【請求項1】 電子写真方式における画像担持体上の潜
像を顕像化してトナー像を形成するトナーを現像位置か
ら離れた位置より供給するトナー供給装置において、ト
ナーを内部に貯蔵して吐出する少なくとも2個以上のト
ナー容器を挿入するトナー容器挿入部と、上記トナー容
器挿入部の有する少なくとも2個以上の挿入口から挿入
された上記トナー容器を着脱可能に保持するトナー容器
保持手段と、上記トナー容器保持手段に保持されて上記
トナー容器の開口から吐出されたトナーを流動化する気
体との混合気として移送する気体流移送手段と、上記気
体流移送手段へ複数の上記トナー容器の各上記開口から
吐出されたトナーを中継して搬送する中継搬送経路と、
この中継搬送経路の内壁面に沿い上記トナー容器の開口
の正面と左右両側面に配置された板形状の部材で、上記
トナー容器の開口から吐出されたトナーを上記気体流移
送手段に搬送するトナー搬送部材の回転駆動力にて加振
されるトナーの架橋防止手段とからなることを特徴とす
るトナー供給装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のトナー供給装置におい
て、トナーの架橋防止手段は、トナーに対する非接着部
材からなることを特徴とするトナー供給装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載のトナー供給装置に
おいて、トナーの架橋防止手段は、中継搬送経路断面の
内壁面の少なくとも半分以上をしめる大きさであること
を特徴とするトナー供給装置。 - 【請求項4】 電子写真方式における画像担持体上の潜
像を顕像化してトナー像を形成するトナーを現像位置か
ら離れた位置より供給されて画像を形成する画像形成装
置において、上記請求項1乃至3記載のいずれか1項に
記載のトナー供給装置と、上記トナー供給装置から供給
するトナーと気体との混合気を搬送する弾性体の管から
なる混合気搬送経路と、上記混合気搬送経路によってト
ナーが搬送されて供給される現像手段と、上記現像手段
により静電潜像を顕像化したトナー像を担持する画像担
持体と、上記画像担持体上に形成されたトナー像を被転
写体に転写する転写手段とからなることを特徴とする画
像形成装置。
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JP12964098A JP3527098B2 (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | トナー供給装置及びそれを有する画像形成装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12964098A JP3527098B2 (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | トナー供給装置及びそれを有する画像形成装置 |
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JPH11305537A JPH11305537A (ja) | 1999-11-05 |
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- 1998-04-22 JP JP12964098A patent/JP3527098B2/ja not_active Expired - Lifetime
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