JP5397743B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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回復装置によるインク吐出機能の回復を図るときは、上記開口端面をノズル面に密着させて上記領域を密閉した状態で、ノズル面とキャップ部材の凹部空間とにより形成される内部空間の空気を吸引ポンプで吸引する。これにより、吐出口からインクともに、吐出口に付着したゴミなどが強制的に吸引排出され、インク吐出機能の回復が図られる。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記キャップ部材が前記吐出面をキャッピングしたときのキャップ部材内の圧力を検知する圧力検知手段を有し、前記接離手段は、前記吸引手段による前記吐出口からのインク吸引後、前記圧力検知手段の検知した圧力値が設定値となったとき、前記回動機構による前記保持部材の回動を開始するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記キャップ部材に大気と連通可能な開閉弁を有し、前記接離手段は、前記吸引手段による前記吐出口からのインク吸引後、前記開閉弁が閉じた状態から開いた状態に切り替わった後に、前記回動機構による前記保持部材の回動を開始するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記吸引手段による前記吐出口からのインク吸引後の経過時間をカウントするカウント手段を備え、前記接離手段は、前記カウント手段によるカウントが設定時間を経過したら、前記回動機構による前記保持部材の回動を開始するよう構成したことを特徴とするものである。
そして、移動機構によるキャップ部材の離間動作が終了したら、吸引手段を駆動して、キャップ部材に付着したインク滴を吸引排出する。これにより、キャップ部材の長手方向一端側の開口端面に集められたインク滴が吸引孔から吸引され、キャップ部材の長手方向一端側の開口端面のインク滴が除去される。しかも、本発明によれば、吸引孔がキャップ部材の長手方向一端側に設けられており、長手方向一端側の開口端面と吸引孔との距離が近い。よって、長手方向一端側の開口端面に、インク滴を吸い込むのに十分な吸引力が働き、長手方向一端側の開口端面に集められたインク滴を確実に吸引することができる。このように、キャップ部材の長手方向一端側の開口端面のインク滴を除去するので、次の液吐出ヘッドの吐出面にキャップ部材を当接させるとき、キャップ部材の長手方向一端側の開口端面にインク滴が存在しない。よって、前回のインク滴が吐出口へ流れ込むことがない。その結果、前回のインク滴が吐出口へ流れ込まないように、長手方向一端側の吐出面とキャップ部材との密着部を吐出口から遠ざける必要がなくなり、長手方向一端側の吐出面とキャップ部材との密着部を吐出口に近づけることが可能となる。よって、特許文献1に記載のものに比べてキャップ部材を長手方向に短くすることが可能となる。
また、キャップ部材の長手方向一端側の吐出面からの離間は、回動機構と移動機構とで行うので、回動機構によるキャップ部材の回動は、キャップ部材が、キャップ部材の長手方向他端側にわずかに傾く程度でよい。よって、特許文献1に記載の画像形成装置のように、キャップ部材を回動させてキャップ部材を吐出面から完全に離間させるものに比べて、離間時のキャップ部材の傾きが小さくて済む。その結果、吐出面が水平面に対して平行なインク吐出手段であっても、キャップ部材の長手方向一端側の開口端面に集まったインクが、キャップ部材の長手方向他端側のへ流れて、キャップ部材からたれ落ちるのを抑制することができる。
図1は、本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す正面図であり、図2は、画像形成部を上方から見た図である。
このプリンタは、図示しない駆動手段により用紙の搬送方向に対して横切る方向(以下、主走査線方向)に移動可能に保持されたキャリッジ33と、記録媒体たる用紙を積載するための給紙トレイ2と、画像が形成された用紙をストックするための排紙トレイ3とを備えている。
この維持回復機構81には、液吐出ヘッド34Y,34M,34C,34Kの各ノズル面をキャピングするためのキャップ部材(以下「キャップ」という。)82Y,82M,82C,82K(区別しないときは「キャップ82」という。)と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード83と、増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け84などを備えている。また、印字領域側に配置されたキャップ82Kには、不図示の吸引ポンプが接続されており、キャップ82Kで記録ヘッド34をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズル孔からインクを吸引し、増粘したインクや気泡を排出する回復動作が行われるようになっている。すなわち、キャップ82Kは、液吐出ヘッド34Kの保湿を行う保湿キャップの機能のほかに、記録ヘッド34(液吐出ヘッド34Y,34M,34C,34K)からインク吸引を行うための吸引キャップとしての機能も有している。他のキャップ82C〜82Yは、液吐出ヘッド34C〜34Yの保湿を行う保湿キャップの機能しか有していない。以下、キャップ82Kを他のキャップ82C〜82Yと区別したいときは、吸引キャップ82Kという。この維持回復機構81による回復動作で生じる廃液(吸引されたインク、ワイパーブレード83に付着して不図示のワイパークリーナで除去されたインク、第1空吐出受け84に空吐出されたインク)は図示しない廃液タンクに排出されて収容される。
クリーニングモードが実行されると、液吐出ヘッド34Kが吸引キャップ82K上に位置するようにキャリッジ33を移動させる。次に、吸引キャップ82Kを上昇させて、液吐出ヘッド34Kと当接させ、不図示の吸引手段たる吸引ポンプで気泡や吐出口に付着したゴミなどをインクとともに吸い出す。吸引動作が終了すると、吸引キャップ82Kを下降させると同時に、ワイパーブレード44を上昇させる。ワイパーブレード83が上昇したら、キャリッジ33を移動させて、液敵吐出ヘッド34Kをワイパーブレード83と摺擦させる。このキャリッジ33の移動により、ワイパーブレード83は、K色の液吐出ヘッド34Kと摺擦し付着したインク滴を除去する。液吐出ヘッド34Kのインク滴を除去したら、ワイパーブレード83を下降させる。ワイパーブレード83が下降したら、キャリッジ33を移動させて、液吐出ヘッド34Kを第1空吐出受け83上に位置させる。液吐出ヘッド34Kが第1空吐出受け83上に位置したら、第1の空吐出受け83に空吐出を行う。このような一連の動作が他の色の液吐出ヘッド34C,34M,34Yにも同様に行われることで、各色の液吐出ヘッド34Y,M,C,Kの吐出不良と各色の液吐出ヘッドに付着したインク滴をクリーニングすることができる。
回復装置は、吸引キャップ82K、吸引キャップ82Kを上下方向(ノズル面に対して直交する方向)に移動させる後述する移動機構、吸引キャップ82Kを回動させる後述する回動機構、吸引手段たる不図示の吸引ポンプなどを備えている。
吸引キャップ82Kの移動機構は、吸引キャップ保持機構であるキャップホルダ112Aを備えている。キャップホルダ112Aは、吸引キャップ82Kを昇降可能に保持する保持部材たるホルダ151と、ホルダ151の底面と吸引キャップ82Kの底部との間に介装されて吸引キャップ82Kの副走査方向(記録ヘッド34のノズルの並び方向)両端部付近を上方に付勢する付勢手段たる2個のスプリング152とを有している。また、ホルダ151を保持し、フレーム111に上下方向に移動可能に支持されたスライダ153とを有している。吸引キャップ82Kは両端部に設けたガイドピン150aを有しており、これらガイドピン150aは、ホルダ151の図示しないガイド溝に上下動可能に挿通されている。また、吸引キャップ82Kの底面中央部には、ガイド軸150bが設けられており、ホルダ151に上下動可能に挿通している。これにより、吸引キャップ82Kは、ホルダ151に対して上下動可能に装着される。スライダ153は、副走査方向両端(図中左右端)にそれぞれ2個のガイドピン154、155が設けられたおり、これらガイドピン154、155は、フレーム111に形成した不図示の上下方向に延在するガイド溝に摺動可能に嵌合している。スライダ153の下面の略中央部には、カムピン157が設けられており、このカムピン157は、図4に示すように、キャップカム122Aのカム溝122aに嵌合している。キャップカム122Aは、不図示の移動モータが接続されたカム軸に固定されている。図示しないモータが回転しカム軸121が回転すると、キャップカム122Aが回転しその回転によってスライダ153が上下動する。スライダ153が上下動することで、スライダ153に保持されているホルダ151およびホルダ151に保持されている吸引キャップ82Kが、ノズル面34aに対して直交する方向である上下方向に移動する。
図5に示すように、ホルダ151の長手方向の一端側(図中左側)に軸部151cが、短手方向に延びており、スライダ153に回転自在に支持されている。また、ホルダ151の長手方向の一端側(図中左側)に第1支持部151aが設けられており、ホルダ151の長手方向他端側(図中右側)に第2支持部151bが設けられている。第1支持部151aは、スライダ153の第1貫通孔153aに貫通しており、第2支持部151bは、スライダの第2貫通孔153bに貫通している。スライダ153の第2貫通孔153bは、第1貫通孔153aよりも径が大きくなっており、第1貫通孔153aの下端部よりも第2貫通孔153bの下端部の方が、下方に位置している。ホルダ151の底面の長手方向他端側には、下方へ延びる当て部151dが設けられており、図5に示すように、記録ヘッド34をキャッピングしているときは、当て部151dの先端が、支持台158に乗っている。
ホルダ151は、長手方向一端側が、軸部151cを介してスライダ153に支持されており、長手方向他端側が、当て部151dを介して支持台158に支持されている。支持台158は、不図示のアクチュエータによって図中矢印方向(副走査方向)に移動可能となっている。支持台を図中右側へ移動させると、当て部151dと支持台158とが離間して、吸引キャップ82Kの長手方向他端側が、当て部151dを介して支持台158に支持されなくなる。すると、ホルダ151が図中時計回りに回動して、第2支持部151bがスライダ153の第2貫通孔153bの下端に当接する。ホルダ151が、回動することでホルダ151に保持されている吸引キャップ82Kが回動する。
同図において制御手段たる制御部200は、演算手段たるCPU(Central Processing Unit)、不揮発性メモリたるRAM(Random Access Memory)、一時記憶手段たるROM(Read Only Memory)等を有している。制御部200は、装置全体の制御を司るものであり、様々な機器やセンサが接続されているが、同図では、本プリンタ100の特徴点に関連する機器やセンサだけを示している。制御部200は、RAM内に記憶している制御プログラムに基づいて、各手段の機能を実現している。具体的には、制御部200は、吸引ポンプ201、キャップ82Kを上下動させるための移動モータ202、支持台158を移動させるためのアクチュエータ203などを制御している。
図6に示すように、従来の回復装置は、吸引キャップ82Kの長手方向中央部に吸引孔82aが設けられ、移動機構のみを備えており、回動機構は、備えていなかった。このため、従来の回復装置においては、図6(a)に示すように、吸引キャップ82Kのニップ部82n先端(以下、開口端面82bという)を記録ヘッド34のノズル面34aに密着させて、吸引動作を行った後、図6(b)に示すように開口端面82bがノズル面34aと水平を維持した状態で吸引キャップ82Kを下方へ移動させて、吸引キャップ82Kをノズル面34aから離間させていた。
そこで、本発明においては、回動機構を設けて、回動機構で吸引キャップ82Kを回動させてから、吸引キャップ82Kを下方へ移動させて吸引キャップ82Kをノズル面34aから離間させるようにし、インク滴の残存箇所をコントロールにしている。以下に、具体的に説明する。
吸引キャップ82Kが離間位置にあるときは、図7(c)に示すように、ホルダ151の長手方向他端側(図中右側)は、第2支持部151bを介してスライダ153の第2貫通孔153bに支持されている。また、ホルダ151が、長手方向他端側(図中右側)に傾いており、ホルダ151に保持された吸引キャップ82Kが同様に長手方向他端側(図中右側)に傾いている。回復動作を行うべく、記録ヘッド34が吸引キャップ82Kと対向する位置まで移動すると、制御部200は、移動モータ202の駆動を開始して、移動機構によりスライダ153とホルダ151と吸引キャップ82Kとを上方へ移動させる。そして、吸引キャップ開口端面82bの長手方向一端側(図中左側)がノズル面34aに当接すると、制御部200は、移動モータ202の駆動を停止する。このときの様子は、図7(b)に示すような状態となっており、吸引キャップ開口端面82bの長手方向一端側(図中左側)が少なくともノズル面34aに当接し、吸引キャップ開口端面82bの長手方向他端側(図中右側)がノズル面34aから離間している。図7(b)に示すような状態となったら、制御部200は、アクチュエータ203を駆動させて、支持台158を図中左側へ移動させる。すると、支持台158の先端の傾斜面158aに当て部151dの先端が当接する。さらに支持台158を図中左側へ移動させていくと、当て部151dが傾斜面158aに案内されて、上方へ移動する。その結果、ホルダ151が軸部151cを回転の中心として図中反時計回りに回転し、ホルダ151に保持された吸引キャップ82Kも同様に図中反時計回りに回転する。そして、当て部151dの先端が支持台158に乗ると、図7(a)に示すように、吸引キャップ開口端面82bの長手方向他端側(図中右側)がノズル面34aに密着する。
図8は、変形例1の回復装置の概略構成図である。
吸引ポンプ201による吸引動作直後は、吸引キャップ内は負圧となっている。吸引キャップ内部が負圧な状態で吸引キャップ82Kを回動させて、吸引キャップ82Kの長手方向他端側(図中右側)をノズル面34aから離間させると、圧力変化が吸引キャップ82Kの長手方向他端側(図中右側)に集中し、吸引キャップ82Kの開口端面82b付近に付着したインクが飛び散り吸引キャップ周囲の部品を汚してしまう。
この変形例1の回復装置は、吸引キャップ内に圧力検知手段たる圧力センサ204を設け、ノズル孔からインクを吸引する吸引動作終了後の吸引キャップ内部の圧力を圧力センサ204で検知し、キャップ内の圧力が大気圧に近い圧力になってから、吸引キャップ82Kの離間動作を開始する。吸引動作終了後の吸引キャップ内部の圧力が負圧のときは、ノズルからインクが徐々に排出され、吸引キャップ内部の負圧が除々に大気圧に近づいていく。そして、演算手段たる制御部200が、圧力センサ204が検知した圧力値と予め実験などによって設定された設定値(大気圧に近い値)とを比較して、圧力値が設定された値となったら、離間動作を開始する。なお、設定値は、実験などによって調べた、離間動作を開始したときに、吸引キャップ82Kの開口端面付近に付着したインクが飛び散らないときの圧力値である。
図9は、変形例2の回復装置の概略構成図である。
この変形例2の回復装置においては、吸引キャップ82Kに大気と連通する連通口205が設けられており、この連通口205に開閉弁305が設けられている。この開閉弁305には、開閉弁305を駆動する不図示の駆動手段を有している。不図示の駆動手段は、開閉手段たる制御部200によって制御され、開閉弁305の開閉が制御される。
この変形例2の構成は、吸引ポンプ201によるノズル孔のインク吸引動作後、制御部200が不図示の駆動手段を制御して、開閉弁305を閉状態から開状態に切り替える。その結果、吸引キャップ内の圧力が大気圧となる。開閉弁305を閉状態から開状態に切り替わったら、制御部200は、吸引キャップ82Kの離間動作を開始する。この変形例2の回復装置においても、吸引キャップ内の圧力がほぼ大気圧となった状態で、離間動作が行われるので、吸引キャップ82Kの開口端面82bに付着したインクの飛び散りを抑制することができ、吸引キャップ周囲の部品の汚染を抑制することができる。
34a:ノズル面
81:維持回復機構
82K:吸引キャップ
82a:吸引孔
82b:開口端面
111:フレーム
112A:キャップホルダ
119:チューブ
121:カム軸
122A:キャップカム
150a:ガイドピン
150b:ガイド軸
151:ホルダ
151a:第1支持部
151b:第2支持部
151c:軸部
151d:当て部
152:スプリング
153:スライダ
153a:第1貫通孔
153b:第2貫通孔
154:ガイドピン
157:カムピン
158:支持台
158a:傾斜面
200:制御部
201:吸引ポンプ
202:移動モータ
203:アクチュエータ
204:圧力センサ
205:連通口
305:開閉弁
Claims (4)
- インクを吐出するための吐出口を有し、記録媒体に向けて前記吐出口からインクを吐出して前記記録媒体に画像を形成するインク吐出手段と、
前記液吐出手段の性能を回復するための回復手段とを備えた画像形成装置において、
前記回復手段は、
前記インク吐出手段の前記吐出口が形成された吐出面をキャッピングするキャップ部材と
前記キャップ部材に設けられた吸引孔に接続され、前記吐出口からインクを吸引する吸引手段と、
前記キャップ部材を保持する保持部材と、
前記保持部材に保持されたキャップ部材を吐出面側に付勢する付勢手段と、
前記キャップ部材の長手方向他端側が前記吐出面から離間する方向にキャップ部材を回動させるために、前記保持部材を回動させる回動機構と、
前記キャップ部材を前記吐出面に対して直交する方向に移動させる移動機構と、
前記回動機構を駆動させて、キャップ部材を回動させた後、前記移動機構を駆動して前記キャップ部材を前記吐出面から離間させる接離手段と、
前記キャップ部材が前記吐出面から離間した後、前記吸引手段を駆動して、キャップ部材に付着したインクを吸引排出するよう制御する制御手段とを備え、
前記吸引孔は、前記キャップ部材の長手方向一端側に設けられており、
前記保持部材は、長手方向一端側が軸部を介して回転可能に支持されており、
前記回動機構は、前記保持部材の長手方向他端側に固定され、下方に延びる当て部と、
前記当て部を介して前記保持部材の他端側を支持し、かつ、水平方向に移動可能な支持台とを有し、前記支持台を水平方向に移動させることで、前記当て部を介して前記保持部材の他端側の支持を解除することで、前記保持部材を回動させるものであって、
前記支持台の先端を、前記保持部材の他端側の支持を解除するときの前記支持台の移動方向上流から下流側に向かうにつれて徐々に高さが高くなる傾斜面としたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記キャップ部材が前記吐出面をキャッピングしたときのキャップ部材内の圧力を検知する圧力検知手段を有し、
前記接離手段は、前記吸引手段による前記吐出口からのインク吸引後、前記圧力検知手段の検知した圧力値が設定値となったとき、前記回動機構による前記保持部材の回動を開始するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記キャップ部材に大気と連通可能な開閉弁を有し、
前記接離手段は、前記吸引手段による前記吐出口からのインク吸引後、前記開閉弁が閉じた状態から開いた状態に切り替わった後に、前記回動機構による前記保持部材の回動を開始するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記吸引手段による前記吐出口からのインク吸引後の経過時間をカウントするカウント手段を備え、
前記接離手段は、前記カウント手段によるカウントが設定時間を経過したら、前記回動機構による前記保持部材の回動を開始するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
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