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技術 画像形成装置及び冷却装置

出願人 富士ゼロックス株式会社
発明者 佐々木俊徳千葉敬仁宮田敏行
出願日 2015年2月26日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2015-036739
公開日 2016年9月1日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2016-157091
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における定着
主要キーワード 放散板 押付ロール 押付部材 台部材 駆動ローラ部材 従動回転体 駆動回転体 抑制装置
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

搬送部材内周面に付着する異物を減少させることができる画像形成装置及び冷却装置を提供する。

解決手段

画像形成装置10は、トナー像を形成する像形成部100と、帯状であり無端状であって、像形成部100により形成されたトナー像が定着された用紙を外周面で搬送するベルト部材410と、ベルト部材410の内周面410bに接触し、ベルト部材410を冷却する放熱装置460とを有し、放熱装置460は、ベルト部材410の内周面410bと接する位置である底面466に、ベルト部材410が用紙を搬送するために移動する方向である矢印c方向と交わる方向に溝470が形成されている。

概要

背景

特許文献1には、第1駆動ローラ部材と、当該第1駆動ローラ部材によって回動される第1ベルト部材と、第2駆動ローラ部材と、前記第1ベルト部材に当接されて用紙を搬送する第2ベルト部材と、前記第1ベルト部材に当接され、当該第1ベルト部材を冷却する冷却機構と、前記第2ベルト部材を介して前記第1ベルト部材を前記冷却機構に押圧する押圧部材と、前記押圧部材の前記冷却機構への押圧力を変更する押圧力可変部とを備えることを特徴とする用紙冷却装置が記載されている。

概要

搬送部材内周面に付着する異物を減少させることができる画像形成装置及び冷却装置を提供する。画像形成装置10は、トナー像を形成する像形成部100と、帯状であり無端状であって、像形成部100により形成されたトナー像が定着された用紙を外周面で搬送するベルト部材410と、ベルト部材410の内周面410bに接触し、ベルト部材410を冷却する放熱装置460とを有し、放熱装置460は、ベルト部材410の内周面410bと接する位置である底面466に、ベルト部材410が用紙を搬送するために移動する方向である矢印c方向と交わる方向に溝470が形成されている。

目的

本発明は、搬送部材の内周面に付着する異物を減少させることができる画像形成装置及び冷却装置を提供する

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

トナー像を形成するトナー像形成部と、帯状であり無端状であって、前記トナー像形成部により形成されたトナー像が定着された記録媒体外周面で搬送する搬送部材と、前記搬送部材の内周面に接触し、前記搬送部材を冷却する冷却機構と、を有し、前記冷却機構は、前記内周面と接触する位置に、前記搬送部材が記録媒体を搬送するために移動する方向と交わる方向に溝が形成されている画像形成装置

請求項2

前記内周面に接触し、前記搬送部材の記録媒体を搬送する方向への移動に従動して回転する従動回転体と、記録媒体を搬送するために移動する方向と交わる方向における前記搬送部材の移動を抑制するように、前記従動回転体の傾きを調整する調整機構と、をさらに有する請求項1記載の画像形成装置。

請求項3

前記外周面は、記録媒体のトナー像が定着された側の面に接触する請求項1又は2記載の画像形成装置。

請求項4

帯状であり無端状であって、前記外周面に接触し、前記搬送部材との間に記録媒体が挟み込まれる挟込領域を形成する挟込領域形成部材をさらに有し、前記冷却機構は、前記内周面における前記搬送部材を挟んで前記挟込領域形成部材と対向する位置に接触している請求項1乃至3いずれか記載の画像形成装置。

請求項5

回転するように駆動する駆動回転体であって、前記内周面に接触し、回転することにより前記搬送部材を移動させる前記駆動回転体をさらに有し、前記駆動回転体は、前記搬送部材が記録媒体を搬送するために移動する方向において前記冷却機構の下流側に配置されている請求項1乃至4いずれか記載の画像形成装置。

請求項6

前記内周面を清掃する清掃装置をさらに有する請求項1乃至5いずれか記載の画像形成装置。

請求項7

帯状であり無端状であって、トナー像が定着された記録媒体を外周面で搬送する搬送部材と、前記搬送部材の内周面に接触し、前記搬送部材を冷却する冷却機構と、を有し、前記冷却機構は、前記内周面と接触する位置に、前記搬送部材が記録媒体を搬送するために移動する方向と交わる方向に溝が形成されている冷却装置

技術分野

0001

本発明は、画像形成装置及び冷却装置に関する。

背景技術

0002

特許文献1には、第1駆動ローラ部材と、当該第1駆動ローラ部材によって回動される第1ベルト部材と、第2駆動ローラ部材と、前記第1ベルト部材に当接されて用紙を搬送する第2ベルト部材と、前記第1ベルト部材に当接され、当該第1ベルト部材を冷却する冷却機構と、前記第2ベルト部材を介して前記第1ベルト部材を前記冷却機構に押圧する押圧部材と、前記押圧部材の前記冷却機構への押圧力を変更する押圧力可変部とを備えることを特徴とする用紙冷却装置が記載されている。

先行技術

0003

特開2013−109028号公報

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は、搬送部材内周面に付着する異物を減少させることができる画像形成装置及び冷却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

0005

請求項1に係る本発明は、トナー像を形成するトナー像形成部と、帯状であり無端状であって、前記トナー像形成部により形成されたトナー像が定着された記録媒体外周面で搬送する搬送部材と、前記搬送部材の内周面に接触し、前記搬送部材を冷却する冷却機構と、を有し、前記冷却機構は、前記内周面と接触する位置に、前記搬送部材が記録媒体を搬送するために移動する方向と交わる方向に溝が形成されている画像形成装置である。

0006

請求項2に係る本発明は、前記内周面に接触し、前記搬送部材の記録媒体を搬送する方向への移動に従動して回転する従動回転体と、記録媒体を搬送するために移動する方向と交わる方向における前記搬送部材の移動を抑制するように、前記従動回転体の傾きを調整する調整機構と、をさらに有する請求項1記載の画像形成装置である。

0007

請求項3に係る本発明は、前記外周面は、記録媒体のトナー像が定着された側の面に接触する請求項1又は2記載の画像形成装置である。

0008

請求項4に係る本発明は、帯状であり無端状であって、前記外周面に接触し、前記搬送部材との間に記録媒体が挟み込まれる挟込領域を形成する挟込領域形成部材をさらに有し、前記冷却機構は、前記内周面における前記搬送部材を挟んで前記挟込領域形成部材と対向する位置に接触している請求項1乃至3いずれか記載の画像形成装置である。

0009

請求項5に係る本発明は、回転するように駆動する駆動回転体であって、前記内周面に接触し、回転することにより前記搬送部材を移動させる前記駆動回転体をさらに有し、前記駆動回転体は、前記搬送部材が記録媒体を搬送するために移動する方向において前記冷却機構の下流側に配置されている請求項1乃至4いずれか記載の画像形成装置である。

0010

請求項6に係る本発明は、前記内周面を清掃する清掃装置をさらに有する請求項1乃至5いずれか記載の画像形成装置である。

0011

請求項7に係る本発明は、帯状であり無端状であって、トナー像が定着された記録媒体を外周面で搬送する搬送部材と、前記搬送部材の内周面に接触し、前記搬送部材を冷却する冷却機構と、を有し、前記冷却機構は、前記内周面と接触する位置に、前記搬送部材が記録媒体を搬送するために移動する方向と交わる方向に溝が形成されている冷却装置である。

発明の効果

0012

請求項1に係る本発明によれば、搬送部材の内周面に付着する異物を減少させることができる画像形成装置を提供することができる。

0013

請求項2に係る本発明によれば、搬送部材の記録媒体を搬送するために移動する方向と交わる方向の移動を抑制することができる。

0014

請求項3に係る本発明によれば、用紙のトナー像が定着された側の面と逆側の面に搬送部材の外周面が接触するものと比較して、記録媒体を効率よく冷却することができる。

0015

請求項4に係る本発明によれば、搬送部材の内周面における搬送部材を挟んで挟込領域形成部材と対向する位置以外の位置に冷却機構が接触しているものと比較して、記録媒体と搬送部材とを良好に接触させることができ、記録媒体を効率よく冷却することができる。

0016

請求項5に係る本発明によれば、駆動回転体が、搬送部材が記録媒体を搬送するために移動する方向において冷却機構の上流側に配置されているものと比較して、駆動回転体に異物を付着しにくくすることができる。

0017

請求項6に係る本発明によれば、清掃装置を有しないものと比較して、搬送部材の内周面に付着する異物を減少させることができる。

0018

請求項7に係る本発明によれば、搬送部材の内周面に付着する異物を減少させることができる冷却装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0019

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
図1に示す画像形成装置が有するトナー像形成部の構成を示す図である。
図1に示す画像形成装置が有する定着装置の構成を示す図である。
図1に示す画像形成装置が有する冷却装置の構成を示す図である。
図4に示す冷却装置が有する冷却機構の底面を示す図である。
図4に示す冷却装置が有し、記録媒体を搬送するために移動する方向と交わる方向における搬送部材の移動を抑制する抑制装置の構成を示す図である。

実施例

0020

次に、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。図1には、本発明の実施形態に係る画像形成装置10が示されている。図1に示すように、画像形成装置10は画像形成装置本体12を有し、画像形成装置本体12には、記録媒体として用いられている用紙を排出する排出口14が形成されている。

0021

画像形成装置本体12内には、用紙を搬送するための搬送路700が形成されている。また、画像形成装置本体12内には、搬送路700に沿って用紙搬送方向における上流側から順に、例えば2つの給紙装置600と、給紙装置600から供給された用紙に転写され、定着されるトナー像を形成するための像形成部100と、像形成部100によって形成され、用紙に対して転写されたトナー像を用紙に定着するための定着装置200と、定着装置200によってトナー像が定着された用紙の湾曲を低減させる湾曲低減装置300と、湾曲低減装置300から搬送されてきた用紙を冷却する冷却装置400とが配置されている。

0022

給紙装置600は、それぞれが用紙収納部602と、用紙収納部602に収納された最上位に位置する用紙を搬送路700へと送り出す送出装置604とを有する。

0023

像形成部100は、像保持体として用いられている感光体ドラム112Y、112M、112C、112Kをそれぞれに有し、感光体ドラム112Y、112M、112C、112Kの表面にイエロートナー像マゼンタトナー像シアントナー像、黒トナー像をそれぞれに形成するイエロートナー像形成ユニット110Y、マゼンタトナー像形成ユニット110M、シアントナー像形成ユニット110C、黒トナー像形成ユニット110Kを有する。イエロートナー像形成ユニット110Y、マゼンタトナー像形成ユニット110M、シアントナー像形成ユニット110C及び黒トナー像形成ユニット110Kの詳細は後述する。

0024

また、像形成部100は、転写装置130を有し、転写装置130は中間転写ベルト132を有する。中間転写ベルト132は、トナー像が転写される転写体として用いられていて、図1に示す矢印a方向に回転する。また、中間転写ベルト132には、感光体ドラム112Y、112M、112C、112Kにそれぞれ形成されたトナー像が重ねられるように転写され、重ねるように転写されたトナー像が用紙収納部602から搬送路700を用いて搬送されてきた用紙へとさらに転写される。

0025

定着装置200は、用紙に転写されたトナー像を、少なくとも熱を用いて用紙に定着させる装置である。定着装置200の詳細は後述する。

0026

湾曲低減装置300は、例えは定着装置200から熱が加えられた等の理由により湾曲した用紙の湾曲を低減させる。

0027

冷却装置400は、定着装置200によって熱が加えられることにより高温となった用紙を冷却するための装置である。冷却装置400によって用紙が冷却されることで、用紙に定着されたトナー像も冷却される。このため用紙に定着されたトナー像の熱による溶融状態が解消され、トナー像が形成された後の複数の用紙を重ねても、溶融したトナーにより互いに隣り合う用紙同士が付着するとの弊害を生じにくくすることができる。

0028

搬送路700は、給紙装置600から像形成部100へと向けて用紙を搬送するために用いられ、像形成部100から定着装置200へと用紙を搬送するために用いられ、定着装置200から湾曲低減装置300へと用紙を搬送するために用いられ、湾曲低減装置300から冷却装置400へと用紙を搬送するために用いられ、冷却装置400で冷却された用紙を画像形成装置本体12の外へと排出するために用いられている。

0029

図2には、トナー像形成ユニット110Y、110M、110C、110Kが示されている。トナー像形成ユニット110Y、110M、110C及び110Kは、用いるトナーの色と形成する画像の色とが互いに異なるものの構成が互いに同一であるため、以下、トナー像形成ユニット110と総称して説明する。図2に示すように、トナー像形成ユニット110は、感光体ドラム112の表面を帯電させる帯電装置114と、帯電装置114により帯電された感光体ドラム112の表面に光を照射して潜像を形成させる潜像形成装置116と、潜像形成装置116によって感光体ドラム112の表面に形成された潜像をトナーを用いて現像する現像装置118と、中間転写ベルト132に対してトナー像が転写された後の感光体ドラム112の表面を清掃する清掃装置122とを有する。

0030

図3には定着装置200が示されている。図3に示されているように、定着装置200は、像形成部100(図1を参照)によってトナー像が形成された用紙の面に接触し、用紙を加熱する加熱部材210を有する。加熱部材210は、帯状であり無端状であって、支持ロール212、支持ロール214及び支持部材216によって回転することができるように支持されている。支持ロール212、支持ロール214及び支持部材216は、それぞれが内部に例えばハロゲンランプ等の発熱部222、発熱部224、発熱部226を有している。また、定着装置200は、加熱部材210に用紙を押し付け押付部材として用いられている押付ロール230を有する。

0031

定着装置200においては、加熱部材210が図3に示す矢印b1方向に回転し、押付ロール230が図3に示す矢印b2方向に回転し、加熱部材210と押付ロール230との接触部を通過する用紙を加熱し加圧することで用紙に対してトナー像を定着させる。

0032

図4には、冷却装置400が示されている。図4に示されているように、冷却装置400はベルト部材410を有する。ベルト部材410は、帯状であり無端状であって、外周面410aに接触する用紙Pを搬送し、トナー像が定着された用紙Pを搬送する搬送部材として用いられている。また、ベルト部材410は、駆動ロール414と、従動ロール416と、従動ロール418と、従動ロール422と、従動ロール424とに図4に示す矢印c方向に回転することができるように掛け渡されている。ここで、矢印cで示す方向は、ベルト部材410が用紙を搬送するために移動をする方向となっている。

0033

ベルト部材410の材質としては、例えば可撓性を有する樹脂を用いることができ、この実施形態においてはベルト部材410の材質としてポリイミドが用いられている。また、ベルト部材410の外周面410aは、用紙Pのトナー像Iが定着されている側の面に接触する。

0034

駆動ロール414は、回転するように駆動する駆動回転であって、ベルト部材410の内周面410bに接触し、回転することによってベルト部材410を移動させる駆動回転体として用いられている。すなわち、駆動ロール414には、駆動源として用いられているモータ426が例えばギア列等からなる駆動伝達機構428を介して連結されていて、モータ426からの駆動伝達を受けて駆動ロール414が図4に示す矢印d方向に回転し、矢印d方向に回転することでベルト部材410を矢印c方向に回転させる。

0035

また、駆動ロール414は、ベルト部材410が移動する方向である矢印cの方向において、後述する放熱装置460の下流側に配置されている。また、駆動ロール414は、径が変化することによる周速の変化を抑制するために、例えば金属等の径が変化しにくい材質からなるものであることが望ましい。また、駆動ロール414は、ベルト部材410への駆動伝達を良好に行うことにできるように、ベルト部材410に接触する部分である表面部分摩擦係数を上げるための処理を施すことが望ましい。駆動ロール414の表面の摩擦係数を上げるには、例えば、金属よりも摩擦係数が大きい材質である例えばウレタン等で駆動ロール414の表面を覆えばよい。

0036

従動ロール418は、ベルト部材410の内周面410bに接触し、ベルト部材410の用紙を搬送する方向への移動に従動して回転する従動回転体として用いられている。すなわち、従動ロール418は、ベルト部材410の矢印c方向への移動に従動して、図4に示す矢印e方向に回転する。

0037

また、従動ロール418には、従動ロール418の傾きを調整するための調整機構480が、例えば軸部420に対して取り付けられている。調整機構480は、ベルト部材410の矢印c方向の移動と交わる方向におけるベルト部材410の移動を抑制するように従動ロール418の傾きを調整する。すなわち、調整機構480は、ベルト部材410に生じる虞がある所謂蛇行を抑制するように従動ロール418に傾きを調整する。調整機構480の詳細は後述する。

0038

また、冷却装置400は、ベルト部材410の内周面410bを清掃する清掃装置476を有する。清掃装置476は、内周面に付着した異物を取り除く装置であり、異物としては、例えば後述する放熱装置460が摩耗することにより生じた摩耗粉を挙げることができる。清掃装置476は、例えばブラシ部材478を有し、ブラシ部材478がベルト部材410がと周速差をもって、例えば図4に示す矢印f方向に回転することで内周面410bに付着した異物を掻き落とすようにして除去する。

0039

また、冷却装置400は、ベルト部材510を有する。ベルト部材510は、帯状であり無端状であって、ベルト部材410の外周面410aに接触し、ベルト部材410との間に用紙Pが挟み込まれる挟込領域であるニップ部Nを形成する挟込領域形成部材として用いられている。また、ベルト部材510は、従動ロール514と、従動ロール516と、従動ロール518と、従動ロール522と、従動ロール524とによって図4に示す矢印g方向に回転することができるように掛け渡されている。そして、ベルト部材510は、ベルト部材410が矢印c方向に移動することに従動して、矢印g方向に回転するように移動する。

0040

従動ロール518には、従動ロール518の傾きを調整するための調整機構580が、例えば軸部520に対して取り付けられている。調整機構580は、調整機構480と同等のものである。

0041

また、冷却装置400は、放熱装置460を有する。放熱装置460は、所謂ヒートシンクであって、ベルト部材410を冷却する冷却機構として用いられている。そして、放熱装置460は、ベルト部材410を冷却することで、ベルト部材410に接触した状態で搬送される用紙と、用紙に定着されたトナー像とを冷却する。放熱装置460は、熱を放散するための放散部として用いられている複数の放散板462と、複数の放散板462が互いに接触しないように支持する支持部464とを有する。放熱装置460は、支持部464の放散板462が取り付けられた側の面と逆側の面である底面466が、ベルト部材410の内周面410bに接触している。

0042

また、放熱装置460は、ベルト部材410の内周面410bにおけるベルト部材410を挟んでニップ部Nと対向する位置に接触している。

0043

放熱装置460は、底面466の部分も含めて全体の材質がアルミニウムである。そして、ベルト部材410の材質は先述のようにポリイミドである。ここで、アルミニウムの耐摩耗性はポリイミドよりも低い。このため、ベルト部材410が矢印c方向に移動することでベルト部材410と底面466とが互いに擦り合わされると、支持部464の底面466の部分が摩耗してアルミニウムの摩耗粉が発生する。そして、発生した摩耗粉がベルト部材410の内周面410bに付着する虞があり、ベルト部材410の内周面410bに堆積する虞がある。

0044

ベルト部材410の内周面410bに摩耗粉が付着すると、駆動ロール414と内周面410bとの間で滑りが生じやすくなり、駆動ロール414からベルト部材410への駆動伝達が良好になされなくなる虞がある。また、ベルト部材410の内周面410bに摩耗粉が付着すると、従動ロール418と内周面410bとの間が滑りやすくなり、調整機構480で従動ロール418の傾きを調整しても、ベルト部材410の蛇行を良好に抑制することができなくなる虞がある。

0045

図5には、放熱装置460が底面466側から示されている。図5に示すように、底面466には、ベルト部材410が用紙を搬送するために移動する方向である矢印cに示す方向と交わる方向に例えば複数の溝470が形成されている。溝470は、底面466の矢印c方向における下流側に形成されていて、その幅wは、例えば1mmであり、互いに隣り合う2つの溝470が形成される間隔iは、例えば5mmである。複数の溝470を形成することに替えて溝470の数を1つとしてもよい。

0046

溝470を形成することにより、放熱装置460が摩耗することにより生じたアルミニウムの摩耗粉等の異物が、溝470に入り込むようにして溝470によって回収されるようになり、ベルト部材410の内周面410bへの摩耗粉等の異物の付着と堆積とが抑制される。そして、内周面410bへの摩耗粉等の異物の付着と堆積とが抑制されることで、駆動ロール414と内周面410bとの間の滑りが生じにくくなり、従動ロール418と内周面410bとの間の滑りが生じにくくなる。

0047

図6には、ベルト部材410と、従動ロール418と、調整機構480とが示されている。ベルト部材410には、少なくとも従動ロール418が回転している時点において、図6に矢印hで示すように、前側(図6における左側)から後側(図6における右側)に対して移動するように力が加えられるようになっている。ベルト部材410に対して矢印h方向の力を加えるには、例えば、従動ロール418の径を前側よりも後側で大きくすればよい。

0048

従動ロール418には、軸部420の後側の部分に板状部材438が固定されている。板状部材438は、ベルト部材410が矢印h方向に移動すると、従動ロール418と一体として矢印h方向に移動するように、ベルト部材410の縁部によって押させる。そして、板状部材438がベルト部材410の縁部によって矢印h方向に押されることで、板状部材438は、従動ロール418と一体として矢印h方向に移動しようとする。

0049

また、従動ロール418は、軸部420の前側の部分に軸受440Fが装着されていて、軸部420の後側の部分に軸受440Rが装着されていて、軸受440Fと軸受440Rとによって回転することができるように支持されている。

0050

軸受440Fは、画像形成装置本体12の一部をなす側板16に対して図6に示す点pを中心として回転することができ、傾くことができるように支持されている。このため、軸受440Fと、従動ロール418と、板状部材438と、軸受440Rとは、点pを中心として回転するようにして、図6に矢印jで示すように側板16に対して傾くことができるようになっている。

0051

軸受440Rは、調整機構480が有する弾性体484によって、下方から上方へと押し上げられ、下方から支えられるように支持されている。すなわち、図6に示すように、調整機構480は、軸受440Rが嵌め込まれるように装着された装着部材482を有し、装着部材482の外側の面に付勢手段として用いられている例えばコイルスプリング等の弾性体484の一端部が連結されている。そして、弾性体484の他端部は、台部材486に固定されている。台部材486は、画像形成装置本体12の一部をなす側板18に固定されている。このため、台部材486は、画像形成装置本体12に対して移動しない。

0052

また、調整機構480は、揺動部材488を有する。揺動部材は、軸490を中心として図6に示す矢印k1方向と矢印k2方向とに回転することができ、揺動することができるように台部材486に対して取り付けられている。また、揺動部材488には、軸部420後側の部分が貫通するように、軸部420の径よりも径が大きい貫通孔492が形成されている。

0053

以上のように構成された調整機構480においては、板状部材438がベルト部材410によって押されることにより板状部材438が後側に移動すると、後側に移動する板状部材438に押されることにより揺動部材488が軸490を中心として矢印k1方向に回転する。そして、揺動部材488が矢印k1方向に回転すると、貫通孔492の上端部によって、図6に矢印lで示すように軸部420の後側の部分が下側に向けて押し下げられる。そして、軸部420の後側の部分が押し下げられることで、従動ロール418は、点pを中心として回転し、後側が下がるように移動する。そして、この点pを中心とした従動ロール418の回転は、従動ロール418を押し下げようとする力と、弾性体484が従動ロール418を押し上げようとする力とが等しくなった状態で停止する。

0054

以上のように、調整機構480は、ベルト部材410の用紙を搬送するために移動する方向である矢印c(図4を参照)方向と交わる方向であるベルト部材410の矢印h方向の移動を抑制するように、従動ロール418の傾きを調整している。

0055

以上で説明をしたように、本発明は、複写機ファクシミリ装置プリンタ等の画像形成装置と、例えばこれらの画像形成装置で用いられる冷却装置とに適用することができる。

0056

10・・・画像形成装置
100・・・像形成部
400・・・冷却装置
410・・・ベルト部材
414・・・駆動ロール
418・・・従動ロール
460・・・放熱装置
470・・・溝
476・・・清掃装置
480・・・調整機構
510・・・ベルト部材
N・・・ニップ部

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