JP3596724B2 - シリアル型記録装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はシリアル型記録装置に関し、特にキャリッジの案内機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
シリアル型記録装置は、記録媒体上に複数のドットを形成する複数のドット形成手段を有する記録ヘッド、例えば複数のインク滴噴射用のノズルを形成したインクジェットヘッド、複数の発熱素子を設けたサーマルヘッドなどからなる記録ヘッドを搭載したキャリッジを備え、このキャリッジを主走査方向に移動させ、記録媒体を副走査方向に搬送して、記録媒体上に画像を記録するものである。特に、インクジェットヘッドを用いたインクジェット記録装置は、プリンタ、ファクシミリ、複写装置等に用いられるようになっている。
【0003】
このようなシリアル型記録装置においては、キャリッジ移動用モータの回転をキャリッジの直線移動に伝達変換するために、キャリッジを案内する案内機構と、ステッピングモータと、このステッピングモータに取付けた駆動プーリと、アイドラプーリと、これらの駆動プーリとアイドラプーリとの間に架けたベルト又はワイヤとからなる主走査機構を備えるのが一般的である。
【0004】
従来のシリアル型記録装置における案内機構としては、キャリッジの前方側を摺動自在に支持するガイドロッドと後方側を摺動自在に支持するガイドレールを用いるものが一般的である。この場合、キャリッジは円筒形の軸受部材を介してガイドロッドに支持するが、軸受部材やガイドロッドは比較的正確に寸法を出すことができるので、数十μmという高精度のクリアランスで摺動自在に支持することが可能であり、モノクロ記録を行う記録装置には十分であった。
【0005】
ところが、複数の色のインクを用いてカラー画像を記録するカラー記録装置では、数十μmというクリアランスでも色ずれに影響を与えるので、種々の対策が講じられている。例えば、▲1▼特開平6−79944号公報に記載されているように、軸受の形状をU字型にして、軸受の開放された方向に軸受部材を搭載した板ばねを設け、この板ばねの付勢力でガイドロットを支持するようにした案内機構がある。
【0006】
また、特開平7−179000号公報に記載されているように従支持機構にガイドレールを用いて、キャリッジには軸受部材をスプリングで付勢する機構を設け、主支持のガイドロッドのガタを片方向に押し付けることによって取り除くようにした案内機構もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記▲1▼の案内機構を用いても、例えばA3サイズの用紙に印写可能な記録装置のようにキャリッジの摺動距離が長く、必然的にガイドロッドの長さが長くなる記録装置の場合には、ガイドロッド自体の撓みやキャリッジの摺動に伴う振動の影響を受けて画像品質が劣化する。また、上記▲2▼の案内機構は、構成が複雑でコストが高くなるとともに、スプリングを用いているために振動を即時に減衰させるダンパー効果を期待することができない。
【0008】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、良好な画像品質が得られるシリアル記録装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1のシリアル型記録装置は、キャリッジは平行に配設した主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドに摺動及び揺動可能に支持すると共に、前記キャリッジと前記従支持ガイドロッドとの間に、前記主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドの軸芯を結ぶ方向でのキャリッジの動きを弾性的に規制する弾性部材を備えている構成とした。
【0010】
請求項2のシリアル型記録装置は、上記請求項1のシリアル型記録装置において、前記従支持ガイドロッドに摺動部材を摺動自在に嵌装し、この摺動部材と前記キャリッジとの間に前記弾性部材を介装した構成とした。
【0011】
請求項3のシリアル型記録装置は、上記請求項2のシリアル型記録装置において、前記摺動部材は断面半円筒形状に形成した構成とした。
【0012】
請求項4のシリアル型記録装置は、上記請求項2又は3のシリアル型記録装置において、前記摺動部材は含油系以外の材質からなる構成とした。
【0013】
請求項5のシリアル型記録装置は、キャリッジは平行に配設した主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドに摺動及び揺動可能に支持すると共に、前記キャリッジと前記従支持ガイドロッドとの間に、前記主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドの軸芯を結ぶ方向でのキャリッジの動きを弾性的に規制する弾性部材を備えている構成とした。
【0014】
請求項6のシリアル型記録装置は、請求項1乃至5のいずれかのシリアル型記録装置において、前記弾性部材がゴム系部材からなる構成とした。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図1は本発明を適用したシリアル型インクジェット記録装置の機構部の要部概略正面図、図2は同記録装置の要部概略斜視図、図3は同記録装置のキャリッジの従支持部の分解斜視図、図4は同キャリッジの従支持部の側断面図である。
【0016】
このインクジェット記録装置の機構部の概要を図1を参照して説明すると、両側の側板1,2間に主支持ガイドロッド3及び従支持ガイドロッド4を略水平な位置関係で横架し、これらの主支持ガイドロッド3及び従支持ガイドロッド4でキャリッジ5を主走査方向に摺動自在に支持している。キャリッジ5の下面側には、それぞれイエロー(Y)インク、マゼンタ(M)インク、シアン(C)インク、ブラック(Bk)インクをそれぞれ吐出する4個のヘッド6を、その吐出面(ノズル面)6aを下方に向けて搭載し、またキャリッジ5の上面側には4個のヘッド6に各々インクを供給するための各色のインク供給体である4個のインクカートリッジ7を交換可能に搭載している。
【0017】
そして、キャリッジ5は主走査モータ8で回転される駆動プーリ(駆動タイミングプーリ)9と従動プーリ(アイドラプーリ)10との間に張装したタイミングベルト11に連結して、主走査モータ8を駆動制御することによってキャリッジ5、即ち4個のヘッド6を主走査方向に移動するようにしている。
【0018】
また、側板1,2をつなぐ底板12上にサブフレーム13,14を立設し、このサブフレーム13,14間に用紙16を主走査方向と直交する副走査方向に送るための搬送ローラ15を回転自在に保持している。そして、サブフレーム14側方に副走査モータ17を配設し、この副走査モータ17の回転を搬送ローラ15に伝達するために、副走査モータ17の回転軸に固定したギヤ18と搬送ローラ15の軸に固定したギヤ19とを備えている。
【0019】
さらに、側板1とサブフレーム12との間には、ヘッド6の信頼性維持回復機構(以下、「サブシステム」という。)21を配置している。サブシステム21は、各ヘッド6の吐出面をキャッピングする4個のキャップ手段22をホルダ23で保持し、このホルダ23をリンク部材24で揺動可能に保持して、キャリッジ5の主走査方向の移動でホルダ23に設けた係合部25にキャリッジ5が当接することで、キャリッジ5の移動に従ってホルダ23がリフトアップしてキャップ手段22でインクジェットヘッド6の吐出面6aをキャッピングし、キャリッジ5が印写領域側へ移動することで、キャリッジ5の移動に従ってホルダ23がリフトダウンしてキャップ手段22がインクジェットヘッド6の吐出面6aから離れるようにしている。
【0020】
なお、キャップ手段22は、それぞれ吸引チューブ26を介して吸引ポンプ27に接続すると共に、大気開放口を形成して、大気開放チューブ及び大気開放バルブを介して大気に連通している。また、吸引ポンプ27は吸引した廃液をドレインチューブ等を介して図示しない廃液貯留槽に排出する。
【0021】
さらに、ホルダ23の側方には、インクジェットヘッド6の吐出面6aをワイピングする繊維部材、発泡部材或いはゴム等の弾性部材からなるワイピング手段であるワイパブレード28をブレードアーム29に取付け、このブレードアーム29は揺動可能に軸支し、図示しない駆動手段で回動されるカムの回転によって揺動させるようにしている。
【0022】
次に、このインクジェット記録装置におけるキャリッジの案内機構について図2乃至図4を参照して説明する。
キャリッジ5は平行に配設した主支持ガイドロッド3と従支持ガイドロッド4に摺動及び揺動可能に支持しているが、ここで、キャリッジ5と主支持ガイドロッド3との間には円筒形の軸受部材31を介装して精密な位置決めを行っている。
【0023】
一方、従支持ガイドロッド4はキャリッジ5に対して重力が働く方向ではその動きを規制し、主支持ガイドロッド3と従支持ガイドロッド4の軸芯を結ぶ方向ではキャリッジ5の動きを弾性的に規制する従支持部32を介して支持している。すなわち、従支持部32は、高摺動部材33及び弾性部材であるゴム部材34をホールド部材35でキャリッジ5の後部に一体形成した従支持ブラケット部36に保持してなる。
【0024】
高摺動部材33は高い摺動性を有する材料で断面半円筒形状に形成したものであり、開口側を下向きにして従支持ガイドロッド4に載置された状態で保持している。この高摺動部材33としては、ゴム部材34を使用していることから焼結含油等の油を含んだもの以外の材料を用いることで、ゴム部材34の性能劣化を防止することができる。なお、ゴム部材34に耐油性ゴム部材を用いることもできるが、コストアップにつながる。
【0025】
ゴム部材34は略半円筒形成状に形成すると共に、軸芯方向両側部に切欠き部34aを形成することで、軸芯方向に2つの弾性部34bを形成して中央部分を連結部34cとして2つの弾性部34bを連結した形状にしている。なお、切欠き部34aは高摺動部材33とキャリッジ5の従支持ブラケット部36とを直接接触させるための逃げ部となる。また、ゴム部材34の硬度や形状は主支持部の振動の吸収、寸法積み上げ公差による逃げ分を考慮して最適なものに設定する。
【0026】
ホールド部材35は、これらの高摺動部材33及びゴム部材34をキャリッジ5の従支持ブラケット部36に保持するために、高摺動部材33及びゴム部材34の下面を保持する保持部35aと、従支持ブラケット部36に係止するための係止片部35bとを有する。
【0027】
キャリッジ5の従支持ブラケット部36は、ゴム部材34の連結部34bがはまり込む凹部36aと、ゴム部材34の切欠き部34aにはまり込んで高摺動部材33に直接接触する当接部36bと、ホールド部材35の係止片部35bを嵌め込むための係止孔部36cとを有している。
【0028】
以上のように構成したこのインクジェット記録装置における案内機構の作用について説明する。
先ず、キャリッジ5の前方側(用紙搬送方向上流側)は主支持ガイドロッド3にて軸受部材31を介して高精度に位置決めされているので、主支持ガイドロッド3の半径方向の動きがすべて形成されている。一方、キャリッジ5の後方側(用紙搬送方向下流側)は、従支持ブラケット部36の当接部36Bが高摺動部材33に直接接触し、この高摺動部材33は従支持ガイドロッド4に摺動自在に保持しているので、キャリッジ5は従支持ガイドロッド4にて上下方向(主支持ガイドロッド3と従支持ガイドロッド4とを結ぶ方向と直交する方向でしかも重力方向)の位置が規制されて高精度に位置決めされる。
【0029】
それとともに、従支持ガイドロッド4と主支持ガイドロッド5とを結ぶ方向では、高摺動部材33とキャリッジ5の従支持ブラケット部36との間に弾性部材であるゴム部材34の弾性部34bが介在するので、主支持ガイドロッド3と従支持ガイドロッド4の軸芯を結ぶ方向でのキャリッジ5の動きが弾性的に規制され、ゴム部材34の弾性分だけキャリッジ5は主支持ガイドロッド3方向に逃げることができ、しかも、主支持ガイドロッドの振動に対して反力をかけることができる。
【0030】
この場合、従支持ガイドロッド4と主支持ガイドロッド5とはある程度距離が離れているので、わずかの力でも主支持部周りに対して大きなモーメントをかけることができ、キャリッジ5の振動を効果的に低減することができる。
【0031】
このように、キャリッジは平行に配設した主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドに摺動及び揺動可能に支持すると共に、キャリッジと従支持ガイドロッドとの間に、主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドの軸芯を結ぶ方向でのキャリッジの動きを弾性的に規制する弾性部材を備えることで、主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドの軸芯を結ぶ方向でのキャリッジの逃げが可能になり、且つ、キャリッジ移動に伴う主支持ガイドロッドの振動を吸収することができ、キャリッジを高精度に案内移動させることができて良好な画像品質を得ることができる。この場合、キャリッジと従支持ガイドロッドの重力方向では弾性部材を介在させないことで上下方向位置を高精度に規制することができる。
【0032】
また、従支持ガイドロッドに摺動部材を摺動自在に嵌装し、この摺動部材とキャリッジとの間に弾性部材を介装することで、キャリッジの高摺動性を確保することができると共に、組立及び構成が容易になる。この摺動部材を断面半円筒形状に形成することで、摺動部材に係る負荷が1点に集中せず、寿命を長くすることができる。
【0033】
なお、摺動部材の形状は断面半円筒形状に限るものではない。例えば、図5に示すように断面コ字状の高摺動部材41を用いることもできる。この例では、キャリッジ5の従支持ブラケット部36に形成した凹部36dに断面コ字状の高摺動部材41をはめ込んで従支持ガイドロッド4に嵌装し、この高摺動部材42は上面を従支持ブラケット部36の直接当接させ、高摺動部材42の両側面と従支持ブラケット部36との間に弾性部材であるゴム部材42を介在させたものである。
【0034】
また、図6に示すように複数の平板状の高摺動部材43を用いることもできる。この例では、キャリッジ5の従支持ブラケット部36に形成した凹部36dの内上面は高摺動部材43を介して従支持ガイドロッド4に保持し、また凹部36dの側壁面と従支持ガイドロッド4との間は弾性部材44及び高摺動部材43を介在させたものである。
【0035】
これらの例において、図5に示す構造では高摺動部材の体積が増えるためのコストが増加するおそれがあり、図6に示す構造では高摺動部材の体積増加を抑えることができるものの組付性にやや難点が生じる。また、これらはいずれも高摺動部材が線接触で従支持ガイドロッドに接触するために摩耗が早く進むおそれがある。したがって、高摺動部材としては半円筒形状若しくは円筒形状が好ましく、体積増加を抑えるためには半円筒形状が好ましい。
【0036】
また、上記実施例ではキャリッジと従支持ガイドロッドとの間に弾性部材を介装しているが、従支持ガイドロッド自体を弾性部材を介して保持するようにすることもできる。すなわち、図7に示すように従支持ガイドロッド4の両端部を弾性部材であるゴム部材46,46を介してそれぞれ筐体45に保持する。
【0037】
このようにしてもキャリッジと従支持ガイドロッドとの間に弾性部材を介装した実施例と同様の効果を得ることができるものの、従支持ガイドロッドの両端に弾性部材が必要になって部品点数が増加し、また組付性にもやや難点が生じ、更に従支持ガイドロッドが固定されなくなるので筐体系としての従支持ガイドロッドに剛性を持たせることができなくなる。
【0038】
なお、上記実施例においては、記録ヘッドが4個の場合について説明したが、例えばブラックのインクを使用しないでカラー印字を行う場合のように3個の記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置にも本発明を適用することができる。また、インクジェット記録装置に限らずその他の熱転写記録装置などのシリアル型記録装置にも適用することができる。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1のシリアル型記録装置によれば、キャリッジは平行に配設した主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドに摺動及び揺動可能に支持すると共に、キャリッジと従支持ガイドロッドとの間に、主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドの軸芯を結ぶ方向でのキャリッジの動きを弾性的に規制する弾性部材を備えたので、主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドの軸芯を結ぶ方向でのキャリッジの逃げが可能になり、且つ、主支持ガイドロッドの振動によるキャリッジの振動が低減し、キャリッジを高精度に案内移動させることができて良好な画像品質を得ることができる。
【0040】
請求項2のシリアル型記録装置によれば、上記請求項1のシリアル型記録装置において、従支持ガイドロッドに摺動部材を摺動自在に嵌装し、この摺動部材とキャリッジとの間に弾性部材を介装したので、キャリッジの高い摺動性を確保することが可能になるとともに、構成及び組立が容易になる。
【0041】
請求項3のシリアル型記録装置によれば、上記請求項2のシリアル型記録装置において、摺動部材は断面半円筒形状に形成したので、従支持ガイドロッドとの面接触で摺接することができて摩耗を低減することができる。
【0042】
請求項4のシリアル型記録装置によれば、上記請求項2又は3のシリアル型記録装置において、摺動部材は含油系以外の材質からなるので、弾性部材にゴム部材を使用したときの特性劣化を防止できる。
【0043】
請求項5のシリアル型記録装置によれば、キャリッジは平行に配設した主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドに摺動及び揺動可能に支持すると共に、キャリッジと従支持ガイドロッドとの間に、主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドの軸芯を結ぶ方向でのキャリッジの動きを弾性的に規制する弾性部材を備えたので、主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドの軸芯を結ぶ方向でのキャリッジの逃げが可能になり、且つ、主支持ガイドロッドの振動によるキャリッジの振動が低減し、キャリッジを高精度に案内移動させることができて良好な画像品質を得ることができる。
【0044】
請求項6のシリアル型記録装置によれば、請求項1乃至5のいずれかのシリアル型記録装置において、弾性部材がゴム系部材からなる構成としたので、組立及び構成が簡単になるとともに、主支持ガイドロッドの振動減衰を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したシリアル型インクジェット記録装置の機構部の要部概略正面図
【図2】同記録装置の要部概略斜視図
【図3】同記録装置のキャリッジの従支持部の分解斜視図
【図4】同キャリッジの従支持部の側断面図
【図5】キャリッジの従支持部の他の例を示す側断面図
【図6】キャリッジの従支持部の更に他の例を示す側断面図
【図7】本発明の他の実施例を示す斜視説明図
【符号の説明】
1,2…側板、3…主支持ガイドロッド、4…従支持ガイドロッド、5…キャリッジ、6…記録ヘッド、31…軸受部材、32…従支持部、33…高摺動部材、34…ゴム部材、35…ホルダ部材、36…従支持ブラケット部。
Claims (6)
- 記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に移動させながら記録媒体を副走査方向に搬送して記録を行なうシリアル型記録装置において、前記キャリッジは平行に配設した主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドに摺動及び揺動可能に支持すると共に、前記キャリッジと前記従支持ガイドロッドとの間に、前記主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドの軸芯を結ぶ方向でのキャリッジの動きを弾性的に規制する弾性部材を備えたことを特徴とするシリアル型記録装置。
- 請求項1に記載のシリアル型記録装置において、前記従支持ガイドロッドに摺動部材を摺動自在に嵌装し、この摺動部材と前記キャリッジとの間に前記弾性部材を介装したことを特徴とするシリアル型記録装置。
- 請求項2に記載のシリアル型記録装置において、前記摺動部材は断面半円筒形状に形成したことを特徴とするシリアル型記録装置。
- 請求項2又は3に記載のシリアル型記録装置において、前記摺動部材は含油系以外の材質からなることを特徴とするシリアル型記録装置。
- 記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に移動させながら記録媒体を副走査方向に搬送して記録を行なうシリアル型記録装置において、前記キャリッジは平行に配設した主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドに摺動及び揺動可能に支持すると共に、前記キャリッジと前記従支持ガイドロッドとの間に、前記主支持ガイドロッドと従支持ガイドロッドの軸芯を結ぶ方向でのキャリッジの動きを弾性的に規制する弾性部材を備えたことを特徴とするシリアル型記録装置。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載のシリアル型記録装置において、前記弾性部材がゴム系部材からなることを特徴とするシリアル型記録装置。
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