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技術 クリーニング装置、画像形成装置

出願人 株式会社リコー
発明者 古市祐介福畑好博池田保藤井智彦高橋良春井上大輔
出願日 2015年2月9日 (5年10ヶ月経過) 出願番号 2015-023091
公開日 2016年8月12日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 2016-145929
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における現像剤 電子写真におけるクリーニング・その他 電子写真における定着
主要キーワード 付勢具 押圧負荷 負荷付与部材 中心円 負荷部材 回転部材表面 周回走行 圧解除レバー
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(2016年8月12日)のものです。
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図面 (12)

課題

本発明では、より安価な構成により回転部材清掃を行うことのできるクリーニング装置を提供することを課題としている。

解決手段

クリーニングローラ27の回転軸27aには、付勢手段としてのトーションバネ28の一端28aが当接する。トーションバネ28の一端28aは回転軸27aに矢印F1の方向の付勢力を加え、クリーニングローラ27は、矢印F1の方向へ付勢されて加圧ローラ23に押し当てされる。また、トーションバネ28は、軸受け31をクリーニングローラ27に押し当てることにより、クリーニングローラ27の回転に負荷を与える。

概要

背景

複写機プリンタファクシミリ、またはそれらの複合機における画像形成装置においては、定着ローラ等の回転部材の表面のトナー紙粉等の付着物を取り除くためのクリーニング部材を有するクリーニング装置が設けられる。

このようなクリーニング装置においては、クリーニング部材が、回転する回転部材に当接することで、その表面の付着物を取り除く構成のものが存在する。

そして、このような構成のクリーニング装置においては、クリーニング部材と回転部材の間に十分な摩擦力を発生させる事で、クリーニング部材の回転部材表面に対する十分なクリーニング性能を確保する事が一つの課題となる。

例えば、特許文献1(特開平01−206382号公報)では、図11に示す様に、回転体100と、回転体100に当接する清掃用回転体101と、清掃用回転体101を回転体100の側へ付勢する付勢具102と、板状のバネ部材である負荷付与部材103と、清掃用回転体101と同軸上の異径回転体104とを有する定着装置清掃機構が開示されている。

上記の定着装置の清掃機構では、付勢具102による付勢力で清掃用回転体101が回転体100に当接し、清掃用回転体101が回転体100に従動回転する事で、回転体100の表面を清掃する。この際、負荷付与部材103からの押圧負荷が、異径回転体104を介して清掃用回転体101に付与され、清掃用回転体101を回転させるための負荷が大きくなる。これにより、清掃用回転体101と回転体100との間での摩擦力が大きくなり、清掃用回転体101が回転体100に対しスリップ気味に従動回転することで清掃用回転体101が回転体100表面のトナー等を拭い去る作用が得られ、トナーを適切に取り除く事ができる。

概要

本発明では、より安価な構成により回転部材の清掃を行うことのできるクリーニング装置を提供することを課題としている。クリーニングローラ27の回転軸27aには、付勢手段としてのトーションバネ28の一端28aが当接する。トーションバネ28の一端28aは回転軸27aに矢印F1の方向の付勢力を加え、クリーニングローラ27は、矢印F1の方向へ付勢されて加圧ローラ23に押し当てされる。また、トーションバネ28は、軸受け31をクリーニングローラ27に押し当てることにより、クリーニングローラ27の回転に負荷を与える。

目的

本発明では、より安価な構成により回転部材の清掃を行うことのできるクリーニング装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

回転部材に当接して前記回転部材に従動回転し、その表面を清掃するクリーニング部材と、前記クリーニング部材の回転軸を保持する保持部材とを有するクリーニング装置において、前記保持部材が前記クリーニング部材に押し当てられる事を特徴とするクリーニング装置。

請求項2

前記クリーニング部材を前記回転部材の側へ付勢する付勢手段を有し、前記付勢手段が、前記保持部材に対して、前記クリーニング部材に押し当てる方向の力を加える請求項1記載のクリーニング装置。

請求項3

回転部材に当接して前記回転部材に従動回転し、その表面を清掃するクリーニング部材と、クリーニング部材の回転軸を保持する保持部材とを有するクリーニング装置において、前記保持部材は前記回転軸を保持するための保持部を有し、前記保持部は前記回転軸よりも小さい径を有し、前記保持部はその径を大きくする方向へ弾性変形可能であることを特徴とするクリーニング装置。

請求項4

請求項1から3いずれか1項に記載のクリーニング装置を少なくとも備えた画像形成装置

請求項5

記録媒体に画像を形成するための画像形成手段と、前記記録媒体に形成された画像を前記記録媒体の表面に定着させるための定着部材および定着部材を加圧する加圧部材とを有する定着装置と、前記定着部材あるいは前記加圧部材の表面を清掃するための請求項1から3いずれか1項に記載のクリーニング装置を少なくとも備えた画像形成装置。

請求項6

オイル含有シリカを用いたトナーにより画像形成を行う請求項4または5いずれか1項に記載の画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、クリーニング装置およびクリーニング装置を備えた複写機プリンタファクシミリ、またはそれらの複合機における画像形成装置に関する。

背景技術

0002

複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機における画像形成装置においては、定着ローラ等の回転部材の表面のトナー紙粉等の付着物を取り除くためのクリーニング部材を有するクリーニング装置が設けられる。

0003

このようなクリーニング装置においては、クリーニング部材が、回転する回転部材に当接することで、その表面の付着物を取り除く構成のものが存在する。

0004

そして、このような構成のクリーニング装置においては、クリーニング部材と回転部材の間に十分な摩擦力を発生させる事で、クリーニング部材の回転部材表面に対する十分なクリーニング性能を確保する事が一つの課題となる。

0005

例えば、特許文献1(特開平01−206382号公報)では、図11に示す様に、回転体100と、回転体100に当接する清掃用回転体101と、清掃用回転体101を回転体100の側へ付勢する付勢具102と、板状のバネ部材である負荷付与部材103と、清掃用回転体101と同軸上の異径回転体104とを有する定着装置清掃機構が開示されている。

0006

上記の定着装置の清掃機構では、付勢具102による付勢力で清掃用回転体101が回転体100に当接し、清掃用回転体101が回転体100に従動回転する事で、回転体100の表面を清掃する。この際、負荷付与部材103からの押圧負荷が、異径回転体104を介して清掃用回転体101に付与され、清掃用回転体101を回転させるための負荷が大きくなる。これにより、清掃用回転体101と回転体100との間での摩擦力が大きくなり、清掃用回転体101が回転体100に対しスリップ気味に従動回転することで清掃用回転体101が回転体100表面のトナー等を拭い去る作用が得られ、トナーを適切に取り除く事ができる。

発明が解決しようとする課題

0007

特許文献1の発明では、上記の様に、別部材である負荷付与部材103と異径回転体104を設けることにより、回転体100と清掃用回転体101との摩擦力を大きくして回転体100表面のトナーを取り除く効果を得ており、装置全体コストアップにつながるという課題がある。

0008

この様な事情から、本発明では、より安価な構成により回転部材の清掃を行うことのできるクリーニング装置を提供することを課題としている。

課題を解決するための手段

0009

上記の課題を解決するため、本発明は、回転部材に当接して前記回転部材に従動回転し、その表面を清掃するクリーニング部材と、前記クリーニング部材の回転軸を保持する保持部材とを有するクリーニング装置において、前記保持部材が前記クリーニング部材に押し当てられるクリーニング装置を特徴とするものである。

発明の効果

0010

本発明のクリーニング装置においては、クリーニング部材を保持する保持部材が、クリーニング部材の回転に負荷を与える機能を兼ねている。これにより部品数を減らし、クリーニング装置全体のコストダウンを図る事ができる。

図面の簡単な説明

0011

画像形成装置の概略構成図である。
本発明の第一実施形態に係るクリーニング装置の断面図である。
軸受けへの各部材の組み付けの様子を示す斜視図である。
トーションバネを組み付けた状態の軸受け周辺の断面図である。
組み付け前のトーションバネの形状を示す平面図である。
トーションバネが受ける力の向きを示す概略図である。
軸受けの傾きを示す概略図である。
本発明の第二実施形態に係るクリーニング装置の断面図である。
本発明の第二実施形態に係るクリーニング装置の斜視図である。
本発明の第二実施形態に係るクリーニング装置の斜視図である。
従来の画像形成装置の概略構成図である。

実施例

0012

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

0013

図1に示すカラー画像形成装置1の中央には、4つのプロセスユニット9Y,9M,9C,9Bkが着脱可能に設けられた画像形成部2が配置されている。各プロセスユニット9Y,9M,9C,9Bkは、カラー画像色分解成分に対応するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。

0014

具体的な各プロセスユニット9としては、表面上に現像剤としてのトナーを担持可能なドラム状の回転体である、回転部材としての感光体ドラム10と、感光体ドラム10の表面を一様に帯電させる帯電ローラ11と、感光体ドラム10の表面にトナーを供給する現像ローラ13を有する現像装置12等を備えている。

0015

画像形成に使用される上記トナーは、外添剤としてオイルを含有したシリカを用いることもできる。外添剤としてオイル含有シリカを用いる効果は、プロセスカートリッジ長寿命化クリーニング性の向上や転写効率の向上が挙げられる。

0016

プロセスユニット9の上方には、露光部3が配置されている。露光部3は、画像データに基づいて、レーザ光を発するように構成されている。

0017

画像形成部2の直下には転写部4が配置されている。転写部4は、駆動ローラ14及び従動ローラ15に周回走行可能に張架されている無端状の、回転部材としての中間転写ベルト16、各プロセスユニット9の感光体ドラム10に対して中間転写ベルト16を挟んだ対向位置に配置されている一次転写ローラ17等で構成されている。各一次転写ローラ17はそれぞれの位置で中間転写ベルト16の内周面押圧しており、中間転写ベルト16の押圧された部分と各感光体ドラム10とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。

0018

また、中間転写ベルト16の駆動ローラ14と、中間転写ベルト16を挟んで駆動ローラ14に対向した位置には二次転写ローラ18が配設されている。二次転写ローラ18は中間転写ベルト16の外周面を押圧しており、二次転写ローラ18と中間転写ベルト16とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。

0019

給紙部5は、画像形成装置1の下部に位置しており、記録媒体としての用紙Pを収容した給紙カセット19や、給紙カセット19から用紙Pを搬出する給紙ローラ20等からなっている。

0020

搬送路6は、給紙部5から搬出された用紙Pを搬送する搬送経路であり、一対のレジストローラ21の他、後述する排紙部8に至るまで、搬送ローラ対が搬送路6の途中に適宜配置されている。

0021

定着装置7は、加熱源26によって加熱されるローラ形状の、回転部材としての(あるいは定着部材としての)定着ローラ22、その定着ローラ22を加圧可能なローラ形状の、回転部材としての(あるいは加圧部材としての)加圧ローラ23等を有している。

0022

排紙部8は、画像形成装置1の搬送路6の最下流に設けられる。この排紙部8には、用紙Pを外部へ排出するための一対の排紙ローラ24と、排出された用紙Pをストックするための排紙トレイ25とが配設されている。

0023

画像形成部2、露光部3、転写部4等は、用紙Pに画像を形成するための画像形成手段である。

0024

以下、図1を参照して上記画像形成装置1の基本的動作について説明する。

0025

画像形成装置1において、画像形成動作が開始されると、各プロセスユニット9Y,9C,9M,9Bkの感光体ドラム10の表面に静電潜像が形成される。各感光体ドラム10に露光部3によって露光される画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。各感光体ドラム10上には静電潜像が形成され、各現像装置12に蓄えられたトナーが、ドラム状の現像ローラ13によって感光体ドラム10に供給されることにより、静電潜像は顕像であるトナー画像現像剤像)として可視像化される。

0026

転写部4では、駆動ローラ14の回転駆動により中間転写ベルト16が図の矢印Aの方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ17には、トナーの帯電極性逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、一次転写ニップにおいて転写電界が形成され、各感光体ドラム10に形成されたトナー画像は一次転写ニップにて中間転写ベルト16上に順次重ね合わせて転写される。

0027

一方、画像形成動作が開始されると、画像形成装置1の下部では、給紙部5の給紙ローラ20が回転駆動することによって、給紙カセット19に収容された用紙Pが搬送路6に送り出される。搬送路6に送り出された用紙Pは、レジストローラ21によってタイミングを計られて、二次転写ローラ18と駆動ローラ14との間の二次転写ニップに送られる。このとき、中間転写ベルト16上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、二次転写ニップに転写電界が形成されている。二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト16上のトナー画像が用紙P上に一括して転写される。

0028

トナー画像が転写された用紙Pは、定着装置7へと搬送され、定着ローラ22と加圧ローラ23とによって用紙Pが加熱及び加圧されてトナー画像が用紙Pに定着される。そして、トナー画像が定着された用紙Pは、定着ローラ22から分離され、搬送ローラ対によって搬送され、排紙部8において排紙ローラ24によって排紙トレイ25へと排出される。

0029

以上の説明は、用紙P上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、4つのプロセスユニット9Y,9C,9M,9Bkのいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2つ又は3つのプロセスユニット9を使用して、2色又は3色の画像を形成したりすることも可能である。

0030

次に、本発明の第一実施形態のクリーニング装置について説明する。本実施形態のクリーニング装置は、定着装置7の加圧ローラ23を清掃するためのクリーニング装置である。

0031

図2に示す様に、加圧ローラ23には、クリーニング部材としてのクリーニングローラ27が、加圧ローラ23の軸方向にわたって当接して設けられる。クリーニングローラ27の回転軸27aには、付勢手段としてのトーションバネ28の一端28aが当接する。トーションバネ28は、他端28bが定着装置7の筐体29に係止され、中心円部28cにシャフト30が挿入されている。

0032

クリーニングローラ27は、後述する軸受けに組み付けされ、トーションバネ28の一端28aが自身に当接した状態で、シャフト30を中心に矢印Dの方向に移動可能に設けられている。トーションバネ28の一端28aは、回転軸27aに矢印F1の方向の付勢力を与える。これにより、クリーニングローラ27は矢印F1の方向へ付勢され、加圧ローラ23に押し当てされる。

0033

加圧ローラ23に押し当てられたクリーニングローラ27は、加圧ローラ23の回転により従動回転する。この時、クリーニングローラ27が加圧ローラ23に押し当てられながら回転する事で、クリーニングローラ27の表面と加圧ローラ23の表面との間に摩擦が発生し、クリーニングローラ27は、加圧ローラ23の表面からトナーや紙粉等の付着物を取り除く(加圧ローラ23の表面を清掃する)。

0034

シャフト30の先端には圧解除レバーが設けられる。圧解除レバーを操作する事により、定着ローラ22と加圧ローラ23の当接を解除することができ、ジャム処理を容易に行うことが出来る様になる。シャフト30は、定着装置7の筐体等によって保持されている。

0035

図3は、トーションバネ28、クリーニングローラ27およびシャフト30が組み付けられ、回転軸27aを保持する保持部材としての軸受け31を示した図である。

0036

まず、軸受け31のバネ受け部31aにトーションバネ28の一端28aが挿入され、トーションバネ28が軸受け31に組み付けされる。トーションバネ28が軸受け31に組み付けされた状態で、トーションバネ28の中心円部28cが、軸受け31の第二保持孔31cと一直線上になる。また、他端28bは、後述する筐体29のボスに係止される。

0037

そして、軸受け31の第一保持孔31bにクリーニングローラ27が挿入され、第二保持孔31cにシャフト30が挿入される。

0038

図4は、図3の矢印Cの方向から見た図で、軸受け31にトーションバネ28、クリーニングローラ27およびシャフト30が組み付けされた状態を示している。

0039

クリーニングローラ27およびシャフト30が、それぞれ軸受け31に挿入される事により、トーションバネ28の一端28aが回転軸27aに当接し、シャフト30がトーションバネ28の中心円部28cに挿入される。トーションバネ28は、一端28aがバネ受け部31aに組み付けられ、他端28bが筐体29のボス29aに係止される。

0040

ここで、組み付け前の状態のトーションバネ28の形状について説明する。組み付け前のトーションバネ28は、図5に示す様に、他端28bと中心円部28c、そして中心円部28cと一端28aがそれぞれ直線部によって連結されて直線上に並んだ構成をしている。

0041

ここで、ボス29aは軸受け31に対して図4の右上に配置されており、上記の形状のトーションバネ28が組み付けされる際には、他端28bと中心円部28cの間に曲げ部28dを設ける事により、一端28aがバネ受け部31aに組み付けられ、他端28bが筐体29のボス29aに係止される。この時、トーションバネ28は、図5で示した組み付け前の形状に戻ろうとして、曲げ部28dを支点として矢印F2の方向の力が働き(図6)、一端28aの側に矢印F2の方向へ戻ろうとする力が働く。この際、図4に示す様に、トーションバネ28の一端28aがバネ受け部31aに組み付けされていることから、一端28aはバネ受け部31aの壁31dを矢印F4の方向へ押圧する。

0042

ここで、図7(a)に示す様に、軸受け31の第一保持孔31bの径は、クリーニングローラ27の回転軸27aの径に対して一回り大きく設定されている。また、第二保持孔31cの径は、シャフト30の径よりも一回り大きく設定されている。この様に、回転軸27aおよびシャフト30は、軸受け31の孔部に対してガタを設けた状態で、軸受け31に挿入されている。

0043

上記の構成のため、壁31dが矢印F4の方向へ押圧する力を受けると、軸受け31が時計回りの方向へ傾く。そして、図7(b)に示す様に、第一保持孔31bの壁面と回転軸27aが、それぞれ当接点B1およびB2で当接して、軸受け31がこの姿勢で保持される。

0044

当該姿勢において、軸受け31は矢印F4の方向の力を受け続けており、軸受け31が、当接点B1およびB2において、回転軸27aに押し当てられ続ける。これにより、クリーニングローラ27の回転に対して継続して負荷をかける事ができ、クリーニングローラ27と、クリーニングローラ27を従動回転させる加圧ローラ23との間での摩擦力が大きくなる。このため、クリーニングローラ27が加圧ローラ23の表面の付着物を適切に取り除く事ができる。

0045

以上の様に、本実施形態の軸受け31は、クリーニングローラ27の回転軸27aを保持する保持部材としての役割をすると同時に、クリーニングローラ27に押し当てされる事でクリーニングローラ27の回転に負荷を与える機能を兼ねている。これにより、クリーニングローラ27の回転に対して負荷を与える負荷部材別途設ける構成と比べ、クリーニング装置の部品数を減らす事ができ、装置全体のコストダウンを図る事ができる。

0046

さらに、本実施形態のトーションバネ28は、クリーニングローラ27を矢印F1の方向へ付勢して、クリーニングローラ27を加圧ローラ23に当接させる役割をすると同時に、当該付勢力とは別に、軸受け31を矢印F4の方向へ傾け、軸受け31をクリーニングローラ27に押し当てる機能を兼ねている。

0047

本発明の第二実施形態に係るクリーニング装置は、図8に示す様に、定着ローラ22に当接して設けられ、定着ローラ22表面のトナー等の付着物を除去する。

0048

図9に示す様に、本実施形態のクリーニングローラ27には、回転軸27aに、保持部材としての軸受け32を設ける。軸受け32は、回転軸27aを保持するための保持部32aを有し、保持部32aが回転軸27aを挟み込む形で、軸受け32が回転軸27aを保持する。

0049

回転軸27aの径6.0mmに対して、保持部32aの径は5.8mmに設定され、保持部32aの径の方が小さく設定されている。また保持部32aは、その径を大きくする方向へ弾性変形可能に構成されている。保持部32aが弾性変形してその径を大きくすることで、回転軸27aを挟み込み、軸受け32が回転軸27aを保持することができる。この時、弾性変形した保持部32aは、元の径に戻ろうとする(径を小さくする)方向の力が働き、保持部32aから回転軸27aに対して、回転軸27aを締め付ける方向の(回転軸27aの全周に対して、その中心部へ向かう方向の)力が働く。

0050

図10に示す様に、クリーニングローラ27は、定着ローラ22に対向して設けられ、回転軸27aが軸受け32によって保持される。軸受け32には、保持部32aと反対側の端部に付勢バネ33が設けられており、付勢バネ33によって定着ローラ22の側へ付勢されている。

0051

軸受け32によって回転軸27aが保持される事により、クリーニングローラ27は、軸受け32が付勢バネ33から受ける方向の付勢力を受け、定着ローラ22に押し当てられる。そして、クリーニングローラ27が定着ローラ22の側へ押し当てられ、定着ローラ22の回転に伴って従動回転する事により、クリーニングローラ27が、定着ローラ22の表面のトナー等の付着物を取り除く事ができる。

0052

この時、図9で示した様に、回転軸27aが、保持部32aから締め付ける方向の力を受ける事によって、クリーニングローラ27が回転する際に、回転軸27aと保持部32aの間で、回転軸27aを単に保持するだけの一般的な軸受けの構成よりも大きな摩擦力が働く。これにより軸受け32が、クリーニングローラ27の回転に対して、上記の一般的な軸受けの構成よりも大きな負荷を、継続してクリーニングローラ27に与える事ができる。このため、クリーニングローラ27と定着ローラ22との間の摩擦力が大きくなり、クリーニングローラ27が定着ローラ22表面のトナー等の付着物を確実に取り除く事ができる。

0053

以上の様に、本実施形態のクリーニング装置においては、クリーニングローラ27の回転軸27aを保持する軸受け32が、クリーニングローラ27の回転に対して負荷を与える機能を兼ねている。これにより、クリーニングローラ27を保持する保持部材(本実施形態の軸受け32)とは別に、クリーニングローラ27の回転に対して負荷を与える負荷部材を設ける構成と比べ、クリーニング装置の部品数を減らす事ができ、装置全体のコストダウンを図る事ができる。

0054

第二実施形態のクリーニング装置を、定着ローラ22の表面の付着物を取り除く装置としたが、同様の構成で加圧ローラ23の表面の付着物を取り除く構成としてもよい。第二実施形態の構成では、クリーニングローラ27の回転に負荷を与え、クリーニングローラ27と定着ローラ22との摩擦力が大きくなる事により、定着ローラ22の表面が通常よりも摩耗しやすくなる可能性があり、これにより、異常画像の形成の原因となるおそれがある。しかし、加圧ローラ23にクリーニング装置を設ける事により、上記の異常画像の形成を防止できる。

0055

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
本発明に係る画像形成装置は、図1に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。

0056

各実施形態の説明では、定着装置7に設けられる定着部材を、ローラ形状の定着ローラ22としたが、パッド型や無端状のベルト型の定着部材であってもよい。

0057

また、各実施形態のクリーニング装置を、感光体ドラム10や中間転写ベルト16などの回転部材の表面を清掃するクリーニング装置としてもよい。

0058

1画像形成装置
7定着装置
22定着ローラ(回転部材あるいは定着部材)
23加圧ローラ(回転部材あるいは加圧部材)
27クリーニングローラ(クリーニング部材)
27a回転軸
28トーションバネ(付勢手段)
31軸受け(保持部材)
32 軸受け(保持部材)
P 用紙(記録媒体)

先行技術

0059

特開平01−206382号公報

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