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技術 カッタ駆動装置

出願人 ブラザー工業株式会社
発明者 北沢康憲
出願日 1991年8月2日 (29年3ヶ月経過) 出願番号 1991-217861
公開日 1994年1月18日 (26年10ヶ月経過) 公開番号 1994-008194
状態 未査定
技術分野 用紙の取扱い 切断の制御
主要キーワード 逆転駆動信号 揺動レバ 高トルクモータ ギヤ連結機構 引きばね 回転伝達力 駆動キー 文字入力信号
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年1月18日)のものです。
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図面 (12)

目的

被切断材の種類に応じた適切な切断力をもって被切断材の切断を可能とするカッタ駆動装置を提供すること。

構成

CPU70にはテープカセット30の種類及びテープ幅を検出するフォトインタラプタ14が接続され、このCPU70に接続されたROM71には、テープカセットの種類及びテープ幅とDCモータ61の駆動電圧との関係及びテープカセットの種類及びテープ幅とDCモータ61の駆動時間との関係をテーブル化したルックアップテーブルが記憶されている。そして、テープT切断時に前記テーブルから決定された駆動電圧及び駆動時間にてDCモータ61が駆動される。

概要

背景

従来、モータによりカッタ機構を駆動するカッタ駆動装置が種々提案されている。かかるカッタ駆動装置はモータを介してカッタ機構を駆動するものであるが、カッタ機構により切断すべき被切断材の種類が変化する場合においても、同じ制御方法によってカッタ機構を駆動しており、かかる変動要因補償して安定したカッタ機構の駆動を行うような制御は特に行われていなかった。

また、カッタ機構により切断されるべきあらゆる被切断材を想定し、いずれの被切断材であっても切断できるように常に大きな切断力を備えるべく、高トルクモータを使用したり高電圧でカッタ機構のモータを駆動させるカッタ駆動装置も存在する。

概要

被切断材の種類に応じた適切な切断力をもって被切断材の切断を可能とするカッタ駆動装置を提供すること。

CPU70にはテープカセット30の種類及びテープ幅を検出するフォトインタラプタ14が接続され、このCPU70に接続されたROM71には、テープカセットの種類及びテープ幅とDCモータ61の駆動電圧との関係及びテープカセットの種類及びテープ幅とDCモータ61の駆動時間との関係をテーブル化したルックアップテーブルが記憶されている。そして、テープT切断時に前記テーブルから決定された駆動電圧及び駆動時間にてDCモータ61が駆動される。

目的

本発明は前記従来技術の問題点を解消するためになされたものであり、カッタ機構により切断される被切断材が変化した場合でも、その被切断材の種類に応じた適切な切断力をもって被切断材の切断を可能とし、もって低コストで安定した切断動作を可能とするカッタ駆動装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
5件

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請求項1

電源により駆動されるモータと、そのモータを介して駆動されることにより複数種類被切断材を切断するカッタ機構とを有するカッタ駆動装置において、前記被切断材の種類を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された被切断材の種類に応じて前記電源から前記モータに印加される駆動電圧を制御する駆動電圧制御手段とを備え、前記カッタ機構が被切断材の種類に応じた駆動力をもって駆動されるようにしたことを特徴とするカッタ駆動装置。

技術分野

0001

本発明はモータを介して駆動されるカッタ機構を有するカッタ駆動装置に関し、特に、カッタ機構により切断される被切断材の種類が種々変化した場合でもその被切断材の種類に応じた適切な切断力をもって切断可能なカッタ駆動装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、モータによりカッタ機構を駆動するカッタ駆動装置が種々提案されている。かかるカッタ駆動装置はモータを介してカッタ機構を駆動するものであるが、カッタ機構により切断すべき被切断材の種類が変化する場合においても、同じ制御方法によってカッタ機構を駆動しており、かかる変動要因補償して安定したカッタ機構の駆動を行うような制御は特に行われていなかった。

0003

また、カッタ機構により切断されるべきあらゆる被切断材を想定し、いずれの被切断材であっても切断できるように常に大きな切断力を備えるべく、高トルクモータを使用したり高電圧でカッタ機構のモータを駆動させるカッタ駆動装置も存在する。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、前記従来のカッタ駆動装置のうち前者の装置は、被切断材が変化するとこれに伴いカッタ機構にかかる切断負荷が変化するので、カッタ機構を常に安定して駆動することができず場合によっては被切断材を切断できないという問題があった。

0005

また、後者のカッタ駆動装置では、高トルクモータを使用したり高電圧電源を使用しているので被切断材を切断できないことはないが、被切断材によってはあまり切断力を必要としない場合でも不必要にモータにより切断エネルギ消費してしまい、高トルクモータや高電源電圧を必要とすることによるコストアップに加えて装置のランニングコストをもアップしてしまうという問題があった。

0006

本発明は前記従来技術の問題点を解消するためになされたものであり、カッタ機構により切断される被切断材が変化した場合でも、その被切断材の種類に応じた適切な切断力をもって被切断材の切断を可能とし、もって低コストで安定した切断動作を可能とするカッタ駆動装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明はこの目的を達成するためになされたものであり、電源により駆動されるモータと、そのモータを介して駆動されることにより複数種類の被切断材を切断するカッタ機構とを有するカッタ駆動装置において、前記被切断材の種類を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された被切断材の種類に応じて前記電源から前記モータに印加される駆動電圧を制御する駆動電圧制御手段とを備え、前記カッタ機構が被切断材の種類に応じた駆動力をもって駆動されるようにした構成とされる。

0008

前記構成を有する本発明では、検出手段により被切断材の種類を検出し、その検出された被切断材の種類に対応する検出出力に基づいて電源からモータに印加される駆動電圧をセットする。そして、そのセットされた駆動電圧をもってモータを駆動し、カッタ機構に被切断材の種類に対応した切断力を付与することにより被切断材を切断する。

0009

以下、本発明をテープ印字装置に具体化した実施例に基づいて詳細に説明する。図1テープカセット収納部の収納カバーを開けて示すテープ印字装置の平面図である。図1において、テープ印字装置1には文字等を入力するための文字入力キー2、及び印字キー3、カッタ駆動キー4、テープ送りキー5等の各種のファンクションキーが設けられたキーボード6、キーボード6から入力された文字等を表示する液晶ディスプレイ7及び後述するテープカセット30を収納するカセット収納部8が配設されている。

0010

また、カセット収納部8には、後述するパルスモータ75により回転駆動され、テープカセット30のリボン巻スプール38を回動してサーマルインクリボン34を巻取るリボン巻取軸9が立設されており、又、その斜め前方(キーボード6側)には、パルスモータ75から適宜の伝達機構を介して回転駆動され、後述するテープ送りローラ43を回動するためのテープ送りローラ軸10が立設されている。更に、カセット収納部8の前方には、サーマルインクリボン34を介して後述するフィルムテープ32上に印字を行うサーマルヘッド11が固設されている。

0011

更に、カセット収納部8の後方には、それぞれ異なる種類及び個数テープが内蔵されたテープカセット30の種類を検出するカセットセンサ部13が設けられている。かかるカセットセンサ部13は図2に模式的に示すように、4個のフォトインタラプタ14を整列させてなり、テープカセット30をカセット収納部8に収納したとき、テープカセット30の裏面に取着されたカセット判別部材15に形成されている足部16がこれらのフォトインタラプタ14に挿嵌され、フォトインタラプタ14を選択的に遮断する。

0012

ここに、カセット収納部8に収納されたテープカセット30の種類は、カセット判別部材15の足部16の選択的組合せに基づいて、各フォトインタラプタ14が選択的に遮断されることから発せられる「H」信号と「L」信号との組合せにより決定される。

0013

尚、かかるカセット収納部8は、テープ印字装置1の後方に回動可能に枢支された収納カバー12により開閉され、開状態でテープカセット30の交換等が行われる。

0014

次に、テープカセット30の構成について図3を参照して説明する。図3はカセット収納部8にテープカセット30を収納した状態を示す平面図(テープカセット30は上ケースを除いて示す)である。

0015

この図において、下ケース31内には透明なフィルムテープ32が巻回されたテープスプール33、サーマルインクリボン34が巻回されたリボンスプール35、剥離紙付き両面粘着テープ36が剥離紙側を外側にして巻回された粘着テープスプール37が配設されており、これら各スプール33、35、37は図示しない上ケースの下面に設けられた支持部との協働により回転可能に支持されている。

0016

また、各スプール33、35、37の間にリボン巻取スプール38が同様に回転可能に支持されており、かかるリボン巻取スプール38は上記したリボン巻取軸9に噛合されリボン巻取軸9の駆動により印字で使用されたサーマルインクリボン34を巻取る。

0017

更に、前記したサーマルヘッド11は下ケース31に設けられた凹部39に配置され、このサーマルヘッド11には後述するローラホルダHに回転可能に支持されたプラテンローラ40が圧接状態対向配置されている。かかるサーマルヘッド11は多数の発熱素子を有しており、サーマルインクリボン34を介してフィルムテープ32に文字等の印字を行うものである。

0018

また、下ケース31のテープ排出部41(図3中左下側)の近傍にテープ圧接ローラ42が回転可能に支持され、このテープ圧接ローラ42には後述するローラホルダHに回転可能に支持されたテープ送りローラ43が圧接状態で対向配置されている。

0019

カセット収納部8において、テープカセット30の前方(図3中下側)には、ローラホルダHが支持軸44により回動可能に枢支され、このローラホルダHは図示しない手動の切換機構により印字位置とリリース位置とに切換可能とされている(図3は印字位置に切り換えられた状態を示す)。

0020

かかるローラホルダHには、図3に示すように前記したプラテンローラ40及びテープ送りローラ43がそれぞれ回転可能、且つ、サーマルヘッド11及び圧接ローラ42に対し圧接されるように配設されている。

0021

即ち、プラテンローラ40は、ホルダ部材45上に立設された回転軸46を中心として回転可能に支持され、また、ホルダ部材45はこれとローラホルダHの後壁Rとの間に介挿された弾性ばね47によりサーマルヘッド11に圧接されている。

0022

また、テープ送りローラ43は、ホルダ部材48上に立設された回転軸49を中心として回転可能に支持され、また、ホルダ部材48はこれとローラホルダHの後壁Rとの間に介挿された弾性ばね50により圧接ローラ42に対し圧接されるように配設されている。尚、テープ送りローラ43は前記したテープ送りローラ軸10により回転駆動され、同時に、圧接ローラ42は図示しないギヤ機構でテープ送りローラ43と連動して回転駆動される。

0023

更に、プラテンローラ40及びテープ送りローラ43の双方に接触するように中間ローラ51がホルダ部材52に回転軸53を介して回転可能に支持されており、また、かかるホルダ部材52は前記回転軸46を中心としてホルダ部材45と同軸的に回動可能とされ、常には、ホルダ部材52の後端部とローラホルダHとの間に介挿された引きばね54の作用により図3中反時計方向付勢されている。これにより、中間ローラ51はプラテンローラ40及びテープ送りローラ43の双方に接触されている。

0024

尚、かかる中間ローラ51はテープ送りローラ43の回転をプラテンローラ40に伝達する作用を有し、後述するように作成されたテープTの順方向の送りに対しては、テープ送りローラ43の回転力が引きばね54の付勢力に抗して中間ローラ51をプラテンローラ43から離間させるように働くので、若干の回転伝達力を発揮するに過ぎないが、テープTの逆方向の送りに対してはテープ送りローラ43の回転力が引きばね54の付勢力の方向に中間ローラ51を回転させるので、中間ローラ51はテープ送りローラ43及びプラテンローラ40の双方の間に食い込みプラテンローラ40に十分な回転力を伝達することができる。

0025

尚、圧接ローラ42及びテープ送りローラ43は、これらが協働してサーマルヘッド11によりサーマリルインクリボン34を介して文字等が印字されたフィルムテープ32に対し両面粘着テープ36の粘着剤面圧着し、最終的にテープTを作成するものである。

0026

また、フィルムテープ32の送り方向に沿ってサーマルヘッド11の下流側であるテープ排出部41の近傍にはカッタ機構が55が配設されている。かかるカッタ機構55は公知のハサミと同様の構成をしており、収納部8の側壁に固定された固定刃56と同じく収納部8の側壁に回動軸Pにより回動可能に支持された可動刃57とからなる。ここで、カッタ機構55の詳細な構成について図4を参照しつつ説明する。図4図3における矢印A方向から見たカッタ機構の側面図を示す。

0027

図4において、図3の下ケース31の後方左端の下にはDCモータ61が配設され、このDCモータ61の駆動軸61Aにピニオン62が固着されている。かかるピニオン62には、アイドルギヤ17が噛合され、また、アイドルギヤ17に揺動ギヤ18が噛合されている。これらピニオン62、アイドルギヤ17及び揺動ギヤ18はギヤ連結機構60を構成し、アイドルギヤ17と揺動ギヤ18とは共に収納部8の側壁に回転可能に支持されている。

0028

また、揺動ギヤ18には、その回転中心の近傍に揺動ピン58が固設されるとともに、そのギヤ歯部の近傍にセンサ板19が設けられている。かかるセンサ板19は、揺動ギヤ18のギヤ歯部の外方に配置されたカッタセンサ20によって検出されることにより揺動ギヤ18の回転位置を検出し、これより可動刃57の駆動開始位置を制御するものである。

0029

更に、揺動ピン58は、回動軸Pを支点として回動する可動刃57に固着された揺動レバー59の凹部59Aに挿嵌されており、これよりDCモータ61の正逆回転に伴いピニオン62、アイドルギヤ17、揺動ギヤ18が正逆回転され、この結果、揺動ピン58を介して揺動レバー59が揺動されるので可動刃57が開閉される。よって可動刃57はその開閉動作に伴い固定刃56と協働してテープTを切断するものである。

0030

ここに、フォトインタラプタ14により検出されるテープカセットの種類としては、図3に示すテープカセット30の他に図5及び図6に示すテープカセットが予め用意されている。図5に示すテープカセット80は剥離紙を有する片面粘着テープ81のテープ面にサーマルインクリボン34を介してサーマルヘッド11により印字を行ってテープTを作成するものであり、図3のテープカセット30とは異なりフィルムテープ32は存在しない。

0031

また、図6に示すテープカセット82は表面に特殊な加工処理を行ったレタリングテープ83のテープ表面にサーマルインクリボン34を介してサーマルヘッド11により印字を行ってテープTを作成するものであり、図3図5に示したテープカセット30、80とは異なり粘着テープ36、81は存在しない。かかるレタリング用のテープTは文字等の印字された面を媒体に重ね、印字面とは逆の面を擦ることにより媒体上に文字等を転写するものである。

0032

次に、テープ印字装置の制御系について図7に基づき説明する。図7はテープ印字装置のブロック図であり、制御装置(以下、CPUと称する)70を核として構成されている。図5において、キーボード6がCPU70に接続されており、CPU70はキーボード6の文字入力キー2から入力される文字入力信号や印字キー3、カッタ駆動キー4、テープ送りキー5等のファンクションキーから入力される各種ファンクション入力信号判別する。

0033

また、CPU70にはR0M71が接続されている。このROM71には、サーマルヘッド11により印字される文字等を発生するための印字用キャラクタジェネレータ、液晶ディスプレイ7に表示される文字等を発生するための表示用キャラクタジェネレータ、後述するようにカッタ駆動制御制御プログラム、このカッタ制御プログラムを実行するために必要な図8に示すテープカセット30、80、82の種類(フォトインタラプタ14により検出される)及びテープ幅とDCモータ61に印加される駆動電圧との関係、及び、図9に示すテープカセットの種類及びテープ幅とDCモータ61の駆動時間との関係をテーブル化したルックアップテーブル、その他テープ印字装置の制御上必要な各種のプログラムが記憶されている。

0034

また、CPU70に接続されたRAM72は各種データを一時的に記憶させておくものであり、前記2つのキャラクタジェネレータから読み出された文字等のデータが印字データ又は表示データに展開されて記憶される印字バッファ表示バッファ、その他外字パターンデータを登録しておくための外字パターンバッファ等のメモリを備えている。

0035

更に、CPU70には液晶ディスプレイ駆動回路73を介して液晶ディスプレイ7が接続され、CPU70はRAM72の表示バッファに記憶された表示データに基づいて液晶ディスプレイ駆動回路73を駆動し、液晶ディスプレイ7に入力された文字等を表示させる。また、CPU70はROM71に記憶されたプログラムに基づいてパルスモータ駆動回路74を駆動してパルスモータ75の制御を行い、これによりテープT等の送り制御を行う。同様に、CPU70はROM71に記憶されたプログラムに基づいてDCモータ駆動回路76を駆動することによりDCモータ61の制御を行う。

0036

更に、CPU70にはサーマルヘッド駆動回路77を介してサーマルヘッド11が接続されており、CPU70はRAM72の印字バッファに記憶された印字データに基づいてサーマルヘッド駆動回路77を駆動し、サーマルヘッド11によりフィルムテープ32上に文字等の印字を行う。

0037

更に、CPU70には、カッタセンサ20が接続され、CPU70はかかるカッタセンサ20からの検出信号に基づきDCモータ駆動回路77を介してDCモータ61を常に一定の駆動開始位置から駆動するものである。

0038

また、CPU70には、フォトインタラプタ14が接続されており、CPU70はかかるフォトインタラプタ14からの検出信号に基づいてカセット収納部8に収納されているテープカセット30、80、82の種類を判別し、DCモータ駆動回路76を介してDCモータ61を駆動するとともにサーマルヘッド11に対する印字エネルギを制御する。

0039

続いて、図10に基づいて本実施例のテープ印字装置におけるカッタ駆動制御について説明する。図10はこのカッタ駆動制御プログラムフローチャートを示すものであり、先ずS1でフォトインタラプタ14から検出信号が出力されたかどうかが判断される。かかるフォトインタラプタ14は前記したように、テープカセット30、80、82に設けられたカセット判別部材15の足部16による選択的遮断状態に基づき「H」、「L」信号を組み合わせた信号を出力するものであり、CPU70はかかる信号をフォトインタラプタ14から受け取った場合にS2以降の制御を行うものである。

0040

更に、フォトインタラプタ14は前記カセットの種類(テープTの種類)とともに各テープTのテープ幅の種類をも、前記した信号の組合せにより検出することができる。即ち、図8及び図9に示すテーブルから理解されるように、前記3種類の各テープTはそれぞれ3種類のテープ幅(9mm、12mm、24mm)を有している。これらカセット及び作成されるテープTの種類が各フォトインタラプタ14からの信号の組合せよりなる信号に基づいてCPU70により判別されるものである。

0041

図11のフローチャートに戻って説明を続けると、S1でCPU70がフォトインタラプタ14から検出信号を受け取った場合、この検出信号に基づいてS2においてルックアップテーブルから図8のテーブルを読み出しDCモータ61に印加されるべき駆動電圧(ボルト:V)をセットする。

0042

ここに、図8のテーブルにおいて、テープTの厚さが小さくなる程、又、テープTの幅が小さくなる程切断抵抗は小さくなるので(例えば、6mm幅のレタリングテープが最も切断抵抗が小さい)切断力を小さくでき、これよりテープTの厚さ及び幅が小さくなるに従ってDCモータ61に印加する駆動電圧を小さくすることができる。これに対し、テープTの厚さ又は幅が大きくなる程切断抵抗が大きくなるので(例えば、24mm幅の両面テープが最も切断抵抗が大きい)切断力を大きくする必要があり、これよりテープTの厚さ及び幅が増大するに従ってDCモータ61に印加される駆動電圧を大きく設定している。

0043

S2の終了後、S3ではS2で設定された駆動電圧に基づきDCモータ61を正転させる時間T1をセットする。ここに、図9のテーブルでは、テープTの厚さが大きくなる程、また、テープ幅が大きくなる程切断抵抗が大きくなるので、DCモータ61の慣性力が小さくなることよりDCモータ61の正転時間T1を長く設定している。一方、これとは逆にテープTの厚さやテープ幅が小さくなると切断抵抗は小さくなり、DCモータ61の慣性力は大きくなるのでDCモータ61の正転時間T1を短く設定している。

0044

次に、S4においてS3でセットされた正転時間T1の間DCモータ61にH、L信号を出力し、DCモータ61を正転駆動する。正転時間T1の経過後、S5にてDCモータ61への駆動信号をH、Hに切換える。この時点でDCモータ61はフリー回転しており、従って、揺動ギヤ18は慣性力によって回転している。この状態はS6でカッタセンサ20がONするまで続けられる。即ち、S6では揺動ギヤ18に設けられたセンサ板19がカッタセンサ20により検出されたかどうかが判断され、CPU70はカッタセンサ20がセンサ板19を検出してONされるまでカッタセンサ20をスキャンする。

0045

S6において、カッタセンサ20がONしたと判断されると、S7で一定の時間T2の間DCモータ61に逆転駆動信号L、Hが出力される。これにより前記慣性力は打ち消され、この結果カッタ駆動機構55は常に一定の駆動開始位置で停止される。

0046

このように、テープカセットの種類(作成されるテープTの種類)及びテープTのテープ幅を検出し、検出されたテープTの種類とテープ幅に従ってDCモータ61の正転時間を制御しているので、前記した慣性力はテープTの種類やテープ幅が相違してもほぼ一定となりS12におけるDCモータ61の逆転時間T2を一定にすることができる。

0047

以上詳細に説明した通り本実施例のテープ印字装置では、カッタ機構55により切断されるテープTの種類が変わった場合でも、そのテープTの種類に応じてDCモータ61の駆動電圧を変えて制御するようにしているので、テープTの種類によって切断できなくなることを確実に回避しつつテープTの種類に対応して適切な切断力をもってテープTを切断することができる。これにより、従来のカッタ駆動装置のように、高トルクモータや高電源電圧は不要とすることができ、装置自体コストや装置のランニングコストを低く抑えることができる。

0048

また、テープTの種類に応じてセットされた駆動電圧に基づいてDCモータ61の正転駆動時間T1を制御しているので、DCモータ61に発生する慣性力を常に一定に制御することができる。これにより、DCモータ61に一定の逆転時間T2の間逆転させることにより、カッタ機構55を常に一定の駆動開始位置から駆動することができる。従って、安定した切断作業を行い得るテープ印字装置のカッタ駆動装置を提供することができる。

0049

尚、本実施例では、カッタ駆動装置をテープ印字装置に適用した場合について説明したが、かかるカッタ駆動装置はその他ファクシミリ装置プリンタ装置複写装置等のいずれのカッタ駆動装置にも適用できることは勿論である。

発明の効果

0050

以上説明した通り本発明は、カッタ機構により切断される被切断材が変化した場合でも、その被切断材の種類に応じた切断力をもって被切断材の切断を可能とし、もって低コストで安定した切断動作を可能とするカッタ駆動装置を提供することができ、その産業上奏する効果は大である。

図面の簡単な説明

0051

図1テープカセット収納部の収納カバーを開けて示すテープ印字装置の平面図である。
図2フォトインタラプタとカセット判別部材との関係を模式的に示す説明図である。
図3カセット収納部にテープカセットを収納した状態を示す平面図である。
図4図3における矢印A方向から見たカッタ機構の側面図である。
図5片面粘着テープとサーマルインクリボンとを収蔵してなるテープカセットをテープ印字装置の仮設と収納部に収納した状態を示す平面図である。
図6レタリングテープとサーマルインクリボンとを収蔵してなるテープカセットをテープ印字装置のカセット収納部に収納した状態を示す平面図である。
図7テープ印字装置の制御系を示すブロック図である。
図8テープカセットの種類とDCモータの駆動電圧との関係を示すテーブルである。
図9テープカセットの種類とDCモータの正転時間との関係を示すテーブルである。
図10カッタ駆動制御プログラムのフローチャートである。

--

0052

1テープ印字装置
4カッタ駆動キー
6キーボード
8テープ収納部
11サーマルヘッド
13カセットセンサ部
14フォトインタラプタ
15カセット判別部材
16足部
19センサ板
20カッタセンサ
30、80、82テープカセット
55カッタ機構
56固定刃
57可動刃
61DCモータ
70 CPU
71 ROM
72 RAM
76 DCモータ駆動回路
T テープ

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