JP3632527B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機やFAX(ファクシミリ装置)、プリンタ等の電子写真方式を使用した画像形成装置に関し、特に、現像剤収容容器を有するカートリッジが装着されるカーリッジ装着用空間を有する画像形成装置本体と、画像形成装置本体の上方から前記カートリッジ装着用空間に着脱可能に装着されるカートリッジと、前記カートリッジ装着用空間にカートリッジが装着されたときにカートリッジの現像剤収容容器の外壁が圧接する位置に支持された現像剤残量センサと、を備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
前記種類の画像形成装置では、現像剤収容容器内の現像剤残量を検出する現像剤残量センサを使用し、現像剤残量が少なくなると、ユーザインタフェースの表示器に、現像剤残量が少なくなったことを表示している。前記表示に応じて、ユーザはカートリッジの交換作業を行っている。
【0003】
前記現像剤残量センサは、現像剤収容容器を有するカートリッジが画像形成装置本体のカートリッジ装着用空間に装着されたときに、その現像剤収容容器の外壁が、現像剤残量センサの現像剤残量検出面に圧接する位置に配置されている。前記現像剤収容容器の外壁と現像剤残量検出面とが密着せずにそれらの間に隙間が形成されると現像剤残量センサの検出感度が低下し、検出ミスが発生する。
前記現像剤収容容器の外壁が現像剤残量センサの現像剤残量検出面を圧接したときに、現像剤残量検出面を現像剤収容容器の外壁に密着させるためには、現像剤残量検出面が自由に傾斜できるように現像剤残量センサを支持する必要がある。特に磁気センサを使用した現像剤残量センサの場合には、現像剤収容容器の外壁と現像剤残量検出面との距離の微小な変動により出力が変動するので、密着性が要求される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記現像剤残量検出面が傾斜できるように支持した現像剤残量センサに関する次の技術(J01)が従来公知である。
(J01)特開平10−198154号公報記載の技術
この公報記載の技術は現像剤残量センサの現像剤残量検出面が設けられたカートリッジ対向面とは反対側の被支持面をピンの先端で傾斜可能に支持している。この技術は現像剤残量検出面が大きい程、現像剤残量検出面が現像剤収容容器の外壁に倣って傾斜する力が大きくなるので、現像剤残量検出面が現像剤収容容器の外壁に密着し易くなる。しかしながら、現像剤残量検出面が小さくなるにつれて、現像剤残量検出面が現像剤収容容器の外壁に倣って傾斜する力が小さくなるため、現像剤残量センサの姿勢が不安定となり、誤検知が発生し易くなる。
【0005】
本発明は、前記問題点に鑑み、カートリッジ装着用空間を有する画像形成装置本体と、画像形成装置本体の上方から前記カートリッジ装着用空間に着脱可能に装着される現像剤収容容器を有するカートリッジと、前記カートリッジ装着用空間にカートリッジが装着されたときにカートリッジの現像剤収容容器の外壁が圧接する位置に支持された現像剤残量センサと、を備えた画像形成装置において、次の記載内容(O01)を技術的課題とする。
(O01)現像剤残量センサの現像剤残量検出面と現像剤収容容器の外壁とを密着させた状態で、現像剤残量センサの姿勢を安定させること。
【0006】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の説明において本発明の構成要素の後に付記したカッコ内の符号は、本発明の構成要素に対応する後述の実施例の構成要素の符号である。なお、本発明を後述の実施例の構成要素の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【0007】
(本発明)
前記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、次の要件(A01)〜(A04)を備えたことを特徴とする、
(A01)現像剤を収容した現像剤収容容器(11)を有するカートリッジ(U2)が着脱可能に装着されるカートリッジ装着用空間(V)を有する画像形成装置本体(U1)、
(A02)前記カートリッジ装着用空間(V)にカートリッジ(U2)が装着されたときに前記現像剤収容容器(11)の外壁に対向するカートリッジ対向面(32a)と前記カートリッジ対向面(32a)の反対側に形成された被支持面と、前記カートリッジ対向面(32a)から突出し且つ先端面により形成される現像剤残量検出面(33a)が前記現像剤収容容器(11)の外壁に圧接されるセンサヘッド(33)と、前記センサヘッド(33)から離れた位置で前記カートリッジ対向面(32a)から突出し且つ前記現像剤収容容器(11)の外壁に当接可能な傾斜規制用突出部材(34)と、カートリッジ対向面(32a)の反対側に形成された被支持面とを有し、現像剤残量検出面(33a)が前記現像剤収容容器(11)の外壁に当接した状態で前記現像剤収容容器(11)内の現像剤量を検出する現像剤残量センサ(SN)、
(A03)前記現像剤残量センサ(SN)の被支持面を支持するセンサ支持面(42b)と、前記現像剤残量センサ(SN)を前記センサ支持面(42b)上に保持するセンサ保持部(42)とを有するセンサホルダ(H)、
(A04)前記センサ支持面(42b)および前記現像剤残量センサ(SN)の被支持面のいずれか一方の面から他方の面に向かって突出する支点部材(42c)であって、前記支点部材(42c)の先端部が前記他方の面に当接した状態では前記他方の面を前記支点部材(42c)の先端部を支点として回動可能とする前記支点部材(42c)。
【0008】
(第1発明の作用)
前記構成を備えた第1発明の画像形成装置では、カートリッジ(U2)がカートリッジ装着用空間(V)に挿入され、装着される。このとき、画像形成装置本体(U1)に支持されたセンサホルダ(H)に保持された現像剤残量センサ(SN)の現像剤残量検出面(33a)および傾斜規制用突出部材(34)の先端は現像剤収容容器(11)の外壁に圧接する。
センサホルダ(H)のセンサ保持部(42)上の現像剤残量センサ(SN)は、その上方からカートリッジ(U2)が圧接したとき、現像剤収容容器(11)の外壁が平行な場合、現像剤残量センサ(SN)は傾斜することなく、センサヘッド(33)および傾斜規制用突出部材(34)の先端が現像剤収容容器(11)の外壁に当接する。
現像剤収容容器(11)の外壁が傾斜している場合、現像剤残量センサ(SN)は傾斜した状態で、センサヘッド(33)の先端の現像剤残量検出面(33a)および傾斜規制用突出部材(34)の先端が現像剤収容容器(11)の外壁に当接する。
前述のように、現像剤収容容器(11)の外壁には、センサヘッド(33)の先端の現像剤残量検出面(33a)だけでなく、傾斜規制用突出部材(34)の先端が当接することにより、現像剤残量検出面(33a)のみが当接する場合に比べて、現像剤残量センサ(SN)の姿勢が安定する。特に、現像剤残量検出面(33a)の面積が小さくなったときには、現像剤残量検出面(33a)のみが現像剤収容容器(11)の外壁に当接する場合は現像剤残量センサ(SN)の姿勢が不安定となり易いが、離れた位置に配置された現像剤残量検出面(33a)および傾斜規制用突出部材(34)の先端を共に現像剤収容容器(11)の外壁に当接させることにより、現像剤残量センサ(SN)の姿勢を安定させることができる。
【0009】
【実施の形態】
(実施の形態1)
本発明の画像形成装置の実施の形態1は、前記第1発明において下記の要件(A05)を備えたことを特徴とする、
(A05)前記現像剤残量検出面(33a)が圧接する現像剤収容容器(11)の外壁に平行且つ前記現像剤残量検出面(33a)および前記傾斜規制用突出部材(34)を結ぶ直線に平行な軸(Ha)回りに回動可能に支持された前記センサホルダ(H)。
【0010】
(実施の形態1の作用)
前記構成を備えた本発明の画像形成装置の実施の形態1では、画像形成装置本体(U1)に回動可能に支持されたセンサホルダ(H)に保持された現像剤残量センサ(SN)の現像剤残量検出面(33a)および傾斜規制用突出部材(34)の先端は現像剤収容容器(11)の外壁に圧接することにより、現像剤残量センサ(SN)はセンサヘッド(33)および傾斜規制用突出部材(34)を結ぶ方向であるセンサ傾斜方向に平行な方向に回動する。
したがって、現像剤残量センサ(SN)は現像剤収容容器(11)の外壁に当接され、現像剤残量センサ(SN)の姿勢を安定させることができる。
【0011】
(実施の形態2)
本発明の画像形成装置の実施の形態2は、前記第1発明において下記の要件(A06)を備えたことを特徴とする、
(A06)支点ピンにより構成された前記支点部材(42c)。
【0012】
(実施の形態2の作用)
前記構成を備えた本発明の画像形成装置の実施の形態1では、支点部材は支点ピン(42c)により構成され、カートリッジ(U2)により現像剤残量センサ(SN)は支点ピン(42c)により位置決めされた状態で回動することができる。したがって、現像剤残量センサ(SN)の位置が移動せず安定する。
【0013】
(実施の形態3)
本発明の画像形成装置の実施の形態3は、前記第1発明または2において下記の要件(A07)を備えたことを特徴とする、
(A07)前記現像剤残量センサ(SN)の被支持面を圧縮変形が容易な弾性部材(47)を介して支持する前記センサ支持面(42b)と、前記現像剤残量センサ(SN)のカートリッジ対向面(32a)に当接して現像剤残量センサ(SN)を前記弾性部材(47)に押圧した状態で保持する前記センサ保持部(42)とを有する前記センサホルダ(H)。
【0014】
(実施の形態3の作用)
前記構成を備えた本発明の画像形成装置の実施の形態3では、現像剤残量センサ(SN)は、弾性部材(47)を介して前記センサ支持面(42b)に支持されるので現像剤残量センサ(SN)上面にカートリッジ(U2)の現像剤収容容器(11)外壁が圧接したとき、外壁の表面に倣って容易に傾斜する。
このため、前記外壁に現像剤残量検出面(33a)密着させることができる。
【0015】
(実施の形態4)
本発明の画像形成装置の実施の形態4は、前記第1発明または実施の形態1ないし3のいずれかにおいて下記の要件(A08)を備えたことを特徴とする、
(A08)前記センサ支持面(42b)または前記現像剤残量センサ(SN)の被支持面のうちの前記支点ピン(42c)の先端に対向する面に凹部(31a)または貫通孔が形成された前記センサ支持面(42b)または前記現像剤残量センサ(SN)の被支持面。
【0016】
(実施の形態4の作用)
前記構成を備えた本発明の画像形成装置の実施の形態3では、カートリッジ(U2)により現像剤残量センサ(SN)が下方に押圧されたとき、支点ピン(42c)の先端が凹部(31a)に係合するため現像剤残量センサ(SN)の位置が移動せず安定する。
【0017】
(実施の形態5)
本発明の画像形成装置の実施の形態5は、前記実施の形態1において下記の要件(A09)を備えたことを特徴とする、
(A09)前記センサホルダの回動軸に垂直な方向に延びる線状突出部材により構成された前記支点部材。
【0018】
(実施の形態5の作用)
前記構成を備えた本発明の画像形成装置の実施の形態5では、カートリッジにより現像剤残量センサが下方に押圧されたとき、現像剤残量センサは支点部材により位置決めされた状態で回動することができる。したがって、現像剤残量センサの位置が移動せず安定する。
【0019】
(実施例)
次に図面を参照しながら、本発明の画像形成装置の実施の形態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、右左方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【0020】
(実施例1)
図1は本発明の電子写真方式を採用した画像形成装置としてのプリンタの実施例1の全体説明図である。図2は同実施例1のプリンタ本体を示す図である。図3は同実施例1のプリンタ本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジの説明図である。図4は前記図3の矢印IVから見た図である。
図1において、本発明の実施例1のプリンタ(画像形成装置)Uは、プリンタ本体(画像形成装置本体)U1とこのプリンタ本体U1に着脱自在に装着されるカートリッジU2とを有している。
【0021】
(プリンタ本体U1)
プリンタ本体U1は、外部のコンピュータAから送信された画像データを受信して一時的に記憶するローカルメモリを有し且つ記憶した受信画像データに応じたレーザ駆動データを出力する画像処理部Bと、前記画像処理部Bの出力するレーザ駆動データが入力されるレーザ駆動回路Dと、前記画像処理部Bおよびレーザ駆動回路Dの作動を制御するコントローラCとを有している。
レーザ駆動回路Dは、入力されたレーザ駆動データに応じたレーザ駆動信号をROS(潜像形成装置)に出力する。
前記ROSは、後述するカートリッジU2の感光体PR表面に静電潜像を書き込む装置であり、前記レーザ駆動信号により変調されたレーザビーム(光ビーム)Lを出射するレーザダイオードLDと、回転多面鏡(ポリゴンミラー)PMを有する走査光学系を備えている。
【0022】
プリンタ本体U1は、下部に給紙トレイTRを有している。給紙トレイTRの右側(−Y側)上方には給紙トレイTRから記録シートを取り出すためのピックアップローラRpが配置されている。ピックアップローラRpの右方には一対のローラを有するさばきローラRsが設けられている。さばきローラRsは、ピックアップローラRpから取り出された記録シートを1枚ずつ分離してシート搬送路SH1に搬送する機能を有している。
シート搬送路SH1には搬送ローラRa、レジローラRrが配置されている。前記シート搬送路SH1には前記搬送ローラRaの上流側に手差し給紙路SH2が接続されている。
【0023】
前記レジローラRrの左方には転写前シートガイドSG1が配置され、その左方に転写ユニットTが配置されている。転写ユニットTは後述のカートリッジU2の感光体PR上のトナー像を記録シートに転写するための部材で、転写後シートガイドSG2を有する転写ユニット本体T1、前記転写ユニット本体T1に支持された転写ロール装着部材T2、前記転写ロール装着部材T2に装着された転写ロール、および転写ロール装着部材T2に支持された除電器DTC等を有している。
前記転写ロール装着部材T2が着脱可能に装着される転写ロールTaと前記感光体PRとの接触領域により転写領域Qtが形成される。
前記転写ユニットTの左方に配置された定着装置Fは加熱ロールFhおよび加圧ロールFpを有し、両ロールFhおよびFpの接触領域には定着領域Qfが形成されている。加熱ロールFhにはハロゲンヒータが内蔵されており、定着領域Qfを通過する記録シート上の未定着トナー像は加熱定着される。
【0024】
定着装置Fの左方には記録シート排出路SH4および記録シート反転路SH5が設けられている。前記記録シート排出路SH4には搬送ローラRaおよび排出ローラRbが設けられている。また、記録シート反転路SH5には搬送ローラRaが設けられている。前記記録シート排出路SH4および記録シート反転路SH5の接続部には記録シートの搬送方向を切り替える切替ゲートGTが設けられている。
切替ゲートGTは通常は、定着装置Fから排出される記録シートを前記記録シート排出路SH4に搬送する位置(実線位置)に保持されている。そして、片面記録(片面プリント)を行う場合には、片面に記録が行われた記録シートは、前記記録シート排出路SH4の排出ローラRbから排出トレイTHに排出される。
【0025】
記録シートに両面記録を行う場合には、前記切替ゲートGTは、片面記録された記録シートが一旦前記記録シート排出路SH4側に搬送された後、スイッチバックして前記記録シート反転路SH5に搬送されるように2点鎖線位置に切り替えられる。
スイッチバックして記録シート反転路SH5に搬送された記録シートは前記給紙トレイTRに反転した状態で収容されるようになっている。この反転した記録シートを給紙トレイTRから取り出して転写領域Qt(感光体PRおよび転写ロールTaの接触領域)に搬送すると、最初に記録した面と反対側の面にトナー像が転写される。このようにして、両面に画像記録が行われた記録シートは前記排出ローラRbから排出トレイTHに排出される。
【0026】
前記転写ユニットT、レジロールRr等の上方にはカートリッジ装着用空間Vが形成されている。また、前記カートリッジ装着用空間Vの右側には、カートリッジ装着用空間Vを開閉するための開閉ドアKが軸Ka周りに回動可能に支持されている。前記カートリッジU2は、プリンタ本体U1の右上方から挿入、取出が行われるようになっている。
前記レジロールRrの上側には現像剤残量センサSNおよび前記現像剤残量センサSNを保持するセンサホルダHが配置されている。センサホルダHおよび現像剤残量センサSNについては後述する。
【0027】
(カートリッジU2)
図3、図4において、前記カートリッジU2は、前記感光体ユニットU21および現像ユニットU22を有している。
前記感光体ユニットU21は、外壁を構成するケース1と、前記ケース1に支持された感光体PRと、帯電領域Qcにおいて感光体PR表面を一様に帯電させる帯電ロール2と、感光体PR表面に付着したトナーを回収するクリーナ3とを有している。
感光体PRはアルミ製円筒基材の表面にOPC(有機感光体)の表面層を形成して構成されている。OPCはマイナス帯電なので、帯電ロール2には交流電圧に直流バイアス電圧を重畳した電圧が印加されるように構成されている。前記帯電ロール2に印加される電圧は、カートリッジU2をプリンタ本体U1に装着したときに、プリンタ本体U1の電源回路(図示せず)から供給されるように構成されている。なお、プリンタ本体U1からカートリッジU2への給電を行う構成としては、従来公知の種々の構成を採用することができる。また、感光体PRのアルミ製円筒基材はアースされる。
【0028】
また、本実施例1はイメージ露光を行うように構成されており、レーザビームLは潜像形成位置Qsにおいて感光体PR上の画像部分(記録シート上でトナーが載る部分)を露光する。
クリーナ3は前記ケース1により形成さたトナー回収容器4およびクリーニングブレード5を有し、クリーニングブレード5先端は前記感光体PRに当接している。前記クリーニングブレード5は本実施例1では、高硬度のウレタンブレードが使用されている。そして、前記感光体PR上の残留トナーは前記クリーニングブレード5により擦り取られて前記トナー回収容器4内に貯蔵されるように構成されている。
【0029】
図3において、前記トナー回収容器4の下部にはヒンジ軸7回りに板バネ8の一端が回転自在に支持されている。板バネ8の他端にはヒンジ軸9を介して保護カバー10が連結されている。
前記保護カバー10は前記板バネ8が前記ヒンジ軸7回りに回転したとき図3の二点鎖線に示す閉塞位置と実線で示す開放位置との間で移動可能である。そして、前記保護カバー10は、前記カートリッジU2が前記プリンタ本体U1に装着される以前は図3の二点鎖線で示す閉塞位置に保持されて前記感光体PR下方を被覆し、装着する時に実線で示す開放位置に移動させるように構成されている。
前記符号1〜10で示された要素により感光体ユニットU21が構成されている。
【0030】
前記現像ユニットU22は、一成分磁性トナーを収容する現像剤収容容器11、この現像剤収容容器11内部に回転可能に支持されたアジテータ(トナー攪拌部材)12を有している。前記現像剤収容容器11の外側面に一体的に構成された現像ロール収容部13には、現像ロールR0が支持されている。
現像ロールR0は回転可能なアルミパイプにより構成されたスリーブ(すなわち、現像剤担持体)R0aおよびその内部において固定支持された磁石ロールR0bから構成されている。スリーブR0a内部の磁石ロールR0bは、前記感光体PRに対向した位置にある現像極Nと、前記スリーブR0a上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材14に隣接する上流側部分に存在する層形成極Nと、それらの間にトナーを確実にスリーブR0a上に吸引保持するための2つの搬送磁極S,Sを有している。
【0031】
前記カートリッジU2が前記プリンタ本体U1に装着された際には、電源回路(図示せず)から前記現像ロールR0のスリーブR0aに、交流電圧にマイナス直流バイアス電圧を重畳した電圧が印加されるように構成されている。前述したように、感光体PRのアルミ製円筒基材がアースされるので、感光体PRとスリーブR0aとが対向する現像領域Qgには、交流電圧にマイナス直流バイアス電圧を重畳した電圧が印加される。前記印加電圧により、スリーブR0a上のマイナスに帯電したトナーは感光体PR上の静電潜像側に移動して、静電潜像はトナー像に現像される。
【0032】
前記現像剤収容容器11の底面において前記現像ロール収容部13との間に設けられた仕切壁16の上方には開口17が形成されている。そして、前記仕切壁16の上端面の位置は、現像剤収容容器11から前記開口17を通って現像ロールR0側へのトナーの移動が容易に行われるように適当な高さ(スリーブR0aおよび層厚規制部材14の当接部の高さより低い高さ)に設定されている。
前記符号11〜17,R0で示された要素から現像ユニットU22が構成されている。
【0033】
図3、図4において、前記感光体ユニットU21および現像ユニットU22は、前後方向両端(X軸方向両端)において軸20回りに相対的に回転可能に連結されている。前記相対的に回転可能な感光体ユニットU21および現像ユニットU22は、圧縮バネ21により前記軸20(図3、図4参照)の回りに開く方向の力を受けている。そしてその力により現像ロールR0は感光体PRに押圧されている。なお、現像ロールR0のスリーブR0aおよび感光体PRは、それらの軸方向の外端部分、すなわち、現像領域の軸方向(X軸方向)外側部分が当接しており、スリーブR0aおよび感光体PR間の現像領域Qgは適当な間隙に保持されている。
前記感光体PR表面に沿って前記現像領域Qgの下流側には、感光体PRと転写ロールTaとが接触する転写領域Qtが形成される。
前記感光体ユニットU21および現像ユニットU22の間には、感光体PRへの潜像書込用のレーザビームLが入射するためのビーム入射用開口22が形成されている。
前記符号20〜22で示された要素、感光体ユニットU21および現像ユニットU22により前記カートリッジU2が構成されている。
【0034】
(現像剤残量センサ)
図5は現像剤残量センサの説明図で、図5Aは上面図、図5Bは前記図5Aの矢印VBから見た図、図5Cは前記図5Aの矢印VCから見た図である。
図5において、前記センサホルダHに保持される現像剤残量センサSNは、外形が直方体状のケース本体31およびケース本体31の上端開口を閉塞する上蓋32を有している。長方形の上蓋32上面(カートリッジ対向面)32aには長手方向に離れた位置に、外方に突出するセンサヘッド33および当接ピン(傾斜規制用突出部材)34が配置されている。また、ケース本体31の一端面にはコネクタ35(図5C参照)が設けられている。
前記ケース本体31の内部および前記センサヘッド33の内部は連通しており、ケース本体31内部にはセンサ基板(図示せず)が収容され、センサヘッド33内部には図示しない磁気センサ(現像剤収容容器11内の磁性現像剤の有無を検出するセンサ)が収容されている。この磁気センサは、前記センサヘッド33先端面により形成された現像剤残量検出面33aが現像剤収容容器11外壁に密着した状態で使用することにより、検出精度が向上する。このため、現像剤残量センサSNはその現像剤残量検出面33aを現像剤収容容器11外壁に密着した状態で使用される。
【0035】
図6は現像剤残量センサSNおよびそれを保持するセンサホルダの説明図で、図6Aは上面図、図6Bは前記図6AのVIB−VIB線断面図、図6Cは前記図6Aの矢印VICから見た図、図6Dは前記図6BのVID−VID線断面図、図6Eは前記図6Cの現像剤残量センサSNを除いた図、図6Fは前記図6Dの現像剤残量センサSNを除いた図である。
図6Aにおいて、前記現像剤残量センサSNを保持するセンサホルダHは、ホルダ本体41を有している。ホルダ本体41は前記現像剤残量センサSNを保持するセンサ保持部42と、一対の側壁43,44と、前記センサ保持部42および一対の側壁43,44の上端部を接続する上壁部45とを有している。
前記センサ保持部42は直方体状のセンサ収容空間を有しており、その上端には3個の弾性係止爪42aが設けられている。センサ保持部42の底壁中央部の上面(センサ支持面)42bには支点ピン(支点部材)42cが突出しており、下面にはバネ係止ピン42d(図6F参照)が突出している。
【0036】
図6Bにおいて前記センサ保持部42の底壁には、容易に弾性圧縮変形するスポンジ製の弾性部材47が載置されている。弾性部材47は前記支点ピン42cが貫通する貫通孔を有している。前記現像剤残量センサSNは前記3個の弾性係止爪42aを弾性変形させて前記センサ保持部42内部に移動させ、前記弾性部材47上面に載置される。前記弾性部材47上に載置された現像剤残量センサSNは、前記弾性部材47の弾性力により前記3個の弾性係止爪42aの下面に当接した状態で、センサ保持部42に保持される。この状態では、支点ピン42cの先端(上端)と前記現像剤残量センサSNの下面との間には所定の間隔が形成されている。
前記弾性部材47上に載置された現像剤残量センサSNは現像剤収容容器11の外壁が上方から圧接したとき、最初は現像剤残量センサSNは弾性部材47を圧縮しながら下方に移動する。このとき、現像剤収容容器11の外壁が傾斜していると、現像剤残量センサSNは、前記センサヘッド33および当接ピン34を結ぶ方向(直方体状の現像剤残量センサSNの長手方向)であるセンサ傾斜方向に沿って傾斜する。
【0037】
図6、図3において、前記センサホルダHの一対の側壁43,44の内側面にはヒンジピン43a,44aが設けられており、前記ヒンジピン43a,44aを結ぶ直線方向にヒンジ軸Haが形成される。ヒンジピン43a,44aはプリンタ本体フレームFRの図示しないピン支持孔によりヒンジ軸Ha回りに回動可能に支持される。前記ヒンジ軸Haの向きは前記センサ傾斜方向(前記センサヘッド33および当接ピン34を結ぶ方向)に平行に設定されている。
前記センサホルダHとプリンタ本体U1の本体フレームFRとの間にはリターンバネ48が配置されている。
【0038】
(実施例1の作用)
図7は本発明の実施例1の画像形成装置の作用説明図で、図7Aはセンサホルダに対して現像剤収容容器11外壁が平行な状態を示す図、図7Bはセンサホルダに対して現像剤収容容器11外壁が傾斜した状態を示す図、図7Cはセンサホルダに対して現像剤収容容器11外壁が前記図7Bとは逆方向に傾斜した状態を示す図であり、図7Dは前記図7A〜図7Cに示す現像剤残量センサの変形例の説明図、図7Eは前記図7Dの要部拡大図である。
図2のようにカートリッジ装着用空間Vが空の状態で、図1のようにカートリッジU2がカートリッジ装着用空間Vに挿入され、装着される。このとき、図3から分かるように、プリンタ本体(画像形成装置本体)U1に回転可能に支持されたセンサホルダHに保持された現像剤残量センサSNの現像剤残量検出面33aおよび当接ピン34の先端は現像剤収容容器11の外壁に圧接する。この圧接により、現像剤残量センサSNはヒンジピン43a,44a回りに回転する。すなわち、現像剤残量センサSNはヒンジピン43a,44aを結ぶ軸線方向(前記センサヘッド33および当接ピン34を結ぶ方向である前記センサ傾斜方向)に垂直な方向に回転する。
【0039】
図7Aにおいて、センサホルダHのセンサ保持部42に載置された弾性部材47上の現像剤残量センサSNは、その上方からカートリッジU2が圧接したとき、現像剤収容容器11の外壁がセンサ傾斜方向(センサヘッド33および当接ピン34を結ぶ方向)に平行な場合、現像剤残量センサSNは傾斜することなく、センサヘッド33および当接ピン34の先端が現像剤収容容器11の外壁に当接する。
図7B、図7Cにおいて、現像剤収容容器11の外壁がセンサ傾斜方向(センサヘッド33および当接ピン34を結ぶ方向)に傾斜している場合、現像剤残量センサSNは傾斜した状態で、センサヘッド33の先端の現像剤残量検出面33aおよび当接ピン34の先端が現像剤収容容器11の外壁に当接する。
【0040】
前述のように、現像剤収容容器11の外壁には、センサヘッド33の先端の現像剤残量検出面33aだけでなく、当接ピン34の先端が当接することにより、現像剤残量検出面33aのみが当接する場合に比べて、現像剤残量センサSNの姿勢が安定する。特に、現像剤残量検出面33aの面積が小さくなったときには、現像剤残量検出面33aのみが現像剤収容容器11の外壁に当接する場合は現像剤残量センサSNの姿勢が不安定となり易いが、本実施例1のように、離れた位置に配置された現像剤残量検出面33aおよび当接ピン34の先端を共に現像剤収容容器11の外壁に当接させることにより、現像剤残量センサSNの姿勢を安定させることができる。
【0041】
(実施例1の変形例)
前記実施例1の変形例を示す図7D、図7Eにおいて、現像剤残量センサSNのケース本体31下面には、前記支点ピン42c先端に対向する部分に、凹部31aが形成されている。前記凹部31aおよび支点ピン42c先端部分は共に半球状に形成されている。
この実施例1の変形例では、カートリッジU2により現像剤残量センサSNが下方に押圧されたとき、前記凹部31aに支点ピン42c先端が係合する。この状態では、現像剤残量センサSNは、前記支点ピン42により位置決めされた状態で回動することができる。
したがって、現像剤残量センサSNの位置が移動せず、安定する。
【0042】
(実施例2)
図8は本発明の実施例2の画像形成装置の説明図で、図8Aはセンサホルダに対して現像剤収容容器11外壁が平行な状態を示す図、図8Bはセンサホルダに対して現像剤収容容器11外壁が傾斜した状態を示す図、図8Cはセンサホルダに対して現像剤収容容器11外壁が前記図8Bとは逆方向に傾斜した状態を示す図であり、図8Dは前記図8A〜図8Cに示す現像剤残量センサの変形例の説明図、図8Eは前記図8Dの要部拡大図である。
なお、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図8において、前記図7A〜図7Cに示すセンサホルダHに設けた支点ピン42cが省略され、その代わりに現像剤残量センサSNのケース本体31下面から下方に突出する支点ピン31bが設けられている。
【0043】
図8Aにおいて、センサホルダHのセンサ保持部42に載置された弾性部材47上の現像剤残量センサSNは、その上方からカートリッジU2が圧接したとき、前記図7Aの場合と同様に、現像剤収容容器11の外壁がセンサ傾斜方向(センサヘッド33および当接ピン34を結ぶ方向)に平行な場合、現像剤残量センサSNは傾斜することなく、センサヘッド33および当接ピン34の先端が現像剤収容容器11の外壁に当接する。
図8B、図8Cにおいて、現像剤収容容器11の外壁がセンサ傾斜方向(センサヘッド33および当接ピン34を結ぶ方向)に傾斜している場合、現像剤残量センサSNは、前記図7B、図7Cの場合と同様に傾斜した状態で、センサヘッド33の先端の現像剤残量検出面33aおよび当接ピン34の先端が現像剤収容容器11の外壁に当接する。
【0044】
したがって、この実施例2も前記実施例1と同様に、現像剤収容容器11の外壁には、センサヘッド33の先端の現像剤残量検出面33aだけでなく、当接ピン34の先端が当接することにより、現像剤残量検出面33aのみが当接する場合に比べて、現像剤残量センサSNの姿勢が安定する。特に、現像剤残量検出面33aの面積が小さくなったときには、現像剤残量検出面33aのみが現像剤収容容器11の外壁に当接する場合は現像剤残量センサSNの姿勢が不安定となり易いが、本実施例1のように、離れた位置に配置された現像剤残量検出面33aおよび当接ピン34の先端を共に現像剤収容容器11の外壁に当接させることにより、現像剤残量センサSNの姿勢を安定させることができる。
【0045】
(実施例2の変形例)
前記実施例2の変形例を示す図8D、図8Eにおいて、現像剤残量センサSNのケース本体31下面には、前記支点ピン31b先端に対向する部分に、凹部42dが形成されている。前記凹部42dは半球状に形成され、支点ピン31b先端部分は尖っている。
この実施例2の変形例では、カートリッジU2により現像剤残量センサSNが下方に押圧されたとき、前記凹部42dに支点ピン31b先端(下端)が係合する。この状態では、現像剤残量センサSNは、前記支点ピン31bが凹部42dにより位置決めされた状態で回動することができる。
したがって、現像剤残量センサSNの位置が移動せず、安定する。
【0046】
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
(H01)前記実施例1において支点部材は、センサ支持面(42b)に設けた支点ピン(42c)により構成する代わりに前記センサホルダの回動軸(Ha)に垂直な方向に延び且つセンサ支持面(42b)上に設けた線状突出部材により構成することが可能である。
【0047】
【発明の効果】
前述の本発明の画像形成装置は、次の効果(E01)を奏する。
(E01)カートリッジ対向面から突出し且つ先端面により形成される現像剤残量検出面が前記現像剤収容容器の外壁に圧接されるセンサヘッドと、前記センサヘッドから離れた位置で前記カートリッジ対向面から突出し且つ前記現像剤収容容器の外壁に当接可能な傾斜規制用突出部材とを設けたので、現像剤残量センサの現像剤残量検出面と現像剤収容容器の外壁とを密着させた状態で、現像剤残量センサの姿勢を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の電子写真方式を採用した画像形成装置としてのプリンタの実施例1の全体説明図である。
【図2】図2は同実施例1のプリンタ本体を示す図である。
【図3】図3は同実施例1のプリンタ本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジの説明図である。
【図4】図4は前記図3の矢印IVから見た図である。
【図5】図5は現像剤残量センサの説明図で、図5Aは上面図、図5Bは前記図5Aの矢印VBから見た図、図5Cは前記図5Aの矢印VCから見た図である。
【図6】図6は現像剤残量センサSNおよびそれを保持するホルダの説明図で、図6Aは上面図、図6Bは前記図6AのVIB−VIB線断面図、図6Cは前記図6Aの矢印VICから見た図、図6Dは前記図6BのVID−VID線断面図、図6Eは前記図6Cの現像剤残量センサSNを除いた図、図6Fは前記図6Dの現像剤残量センサSNを除いた図である。
【図7】図7は本発明の実施例1の画像形成装置の作用説明図で、図7Aはセンサホルダに対して現像剤収容容器11外壁が平行な状態を示す図、図7Bはセンサホルダに対して現像剤収容容器11外壁が傾斜した状態を示す図、図7Cはセンサホルダに対して現像剤収容容器11外壁が前記図7Bとは逆方向に傾斜した状態を示す図であり、図7Dは前記図7A〜図7Cに示す現像剤残量センサの変形例の説明図、図7Eは前記図7Dの要部拡大図である。
【図8】図8は本発明の実施例2の画像形成装置の説明図で、図8Aはセンサホルダに対して現像剤収容容器11外壁が平行な状態を示す図、図8Bはセンサホルダに対して現像剤収容容器11外壁が傾斜した状態を示す図、図8Cはセンサホルダに対して現像剤収容容器11外壁が前記図8Bとは逆方向に傾斜した状態を示す図であり、図8Dは前記図8A〜図8Cに示す現像剤残量センサの変形例の説明図、図8Eは前記図8Dの要部拡大図である。
【符号の説明】
H…センサホルダ、SN…現像剤残量センサ、U1…画像形成装置本体、U2…カートリッジ、V…カートリッジ装着用空間、11…現像剤収容容器、31a…凹部、32a…カートリッジ対向面(上蓋上面)、33…センサヘッド、
33a…現像剤残量検出面、34…傾斜規制用突出部材(当接ピン)、42…センサ保持部、42c…支点部材(支点ピン)。
Claims (6)
- 次の要件(A01)〜(A04)を備えたことを特徴とする画像形成装置、
(A01)現像剤を収容した現像剤収容容器を有するカートリッジが着脱可能に装着されるカートリッジ装着用空間を有する画像形成装置本体、
(A02)前記カートリッジ装着用空間にカートリッジが装着されたときに前記現像剤収容容器の外壁に対向するカートリッジ対向面と前記カートリッジ対向面の反対側に形成された被支持面と、前記カートリッジ対向面から突出し且つ先端面により形成される現像剤残量検出面が前記現像剤収容容器の外壁に圧接されるセンサヘッドと、前記センサヘッドから離れた位置で前記カートリッジ対向面から突出し且つ前記現像剤収容容器の外壁に当接可能な傾斜規制用突出部材と、カートリッジ対向面の反対側に形成された被支持面とを有し、現像剤残量検出面が前記現像剤収容容器の外壁に当接した状態で前記現像剤収容容器内の現像剤量を検出する現像剤残量センサ、
(A03)前記現像剤残量センサの被支持面を支持するセンサ支持面と、前記現像剤残量センサを前記センサ支持面上に保持するセンサ保持部とを有するセンサホルダ、
(A04)前記センサ支持面および前記現像剤残量センサの被支持面のいずれか一方の面から他方の面に向かって突出する支点部材であって、前記支点部材の先端部が前記他方の面に当接した状態では前記他方の面を前記支点部材の先端部を支点として回動可能とする前記支点部材。 - 次の要件(A05)を備えたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置、
(A05)前記現像剤残量検出面が圧接する現像剤収容容器の外壁に平行且つ前記現像剤残量検出面および前記傾斜規制用突出部材を結ぶ直線に垂直な軸回りに回動可能に支持された前記センサホルダ。 - 次の要件(A06)を備えたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置、
(A06)支点ピンにより構成された前記支点部材。 - 次の要件(A07)を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置、
(A07)前記現像剤残量センサの被支持面を圧縮変形が容易な弾性部材を介して支持する前記センサ支持面と、前記現像剤残量センサのカートリッジ対向面に当接して現像剤残量センサを前記弾性部材に押圧した状態で保持する前記センサ保持部とを有する前記センサホルダ。 - 次の要件(A08)を備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載の画像形成装置、
(A08)前記センサ支持面または前記現像剤残量センサの被支持面のうちの前記支点ピンの先端に対向する面に凹部または貫通孔が形成された前記センサ支持面または前記現像剤残量センサの被支持面。 - 次の要件(A09)を備えたことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置、
(A09)前記センサホルダの回動軸に垂直な方向に延びる線状突出部材により構成された前記支点部材。
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