JP2005059359A - インクリボン繰出し機構および印刷装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明に係るインクリボン繰り出し機構は、インクリボンに付与する張力をインクリボンの巻径に応じて切替える。
【解決手段】 供給軸20に巻回されたインクリボン10の巻径をリボン径検知レバー180およびリボン径検知センサ170とを用いて検知し、巻径が所定の巻径以上である場合、トルクリミッタ260Aおよびトルクリミッタ260Bで供給軸を制動し、供給軸20に巻回されたインクリボン10の巻径が所定の巻径未満である場合、トルクリミッタ260Aのみで供給軸20を制動する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、インクリボンを用いて印刷を行う印刷装置に関する。
熱転写式の印刷装置は、印字濃度を細かく変化させることが可能であり、他の方式では困難な、写真のような連続階調の表現が可能であることから、例えば、デジタルカメラで撮影した画像を印刷する印刷装置や、具備しているカメラで撮影した画像からシールプリントを作成する印刷装置などの業務用に広く用いられている。
これらの業務用の印刷装置においては、利用者を待たせることなく、印刷した画像を提供できるようにするために、印刷を高速で行う技術が求められている。
例えば、フィルム状のインクリボンへ高熱を与え、インクを短時間で印刷用紙へ転写することにより高速で印刷を行うことが可能となるが、インクリボンはその厚さが非常に薄いため、高熱を与えると加熱された部分が膨張して皺が生じてしまう。インクリボンに皺が生じると、この皺の部分においてはインクの転写が行われなくなり、印刷不良が発生してしまうという問題が生じていた。
そこで、このような問題を解決する機構として例えば特許文献1に記載されている機構が提案されている。特許文献1には、フィルム状の部材を供給する供給ローラの回転軸に、供給ローラの回転を制動するトルクリミッタを接続し、供給ローラから送り出されるフィルム状の部材に張力を与える機構が記載されている。この機構によれば、供給ローラからフィルム状の部材が供給される際、供給ローラはトルクリミッタにより制動されるので、フィルム状の部材は張力が働いている状態で連続的に送り出されていく。この機構を熱転写型の印刷装置に応用すれば、インクリボンに張力が付与されるので、サーマルヘッドにおいてインクリボンが膨張しても膨張した部分が引っ張られ、皺が発生することを防ぐことが可能となる。
特開平5−72700号公報
ところで、業務用の熱転写式印刷装置においては、印刷用紙やインクリボン等の消耗品は、補充頻度が少なくて済むように、大容量のロール紙とインクリボンとが用いられている。このような大容量のインクリボンを用いた場合、インクリボンの新品時と使用が進行した状態とでは、インクリボンを供給する供給ローラの直径差が大となる。上述した機構を応用した印刷装置においては、トルクリミッタはインクリボンを供給する供給ローラを一定のトルクで制動するため、新品のインクリボンを装填した時に適度な張力がインクリボンに付与されるようにトルクリミッタを調整していると、供給ローラの巻径が小となった時にインクリボンに過度の張力が付与されることとなる。インクリボンに過度の張力が付与されると、インクリボンの搬送精度が低下してしまうため、色ズレやスキューなどの印刷不良が生じていた。
本発明は、上述した背景の下になされたものであり、インクリボンに付与する張力をインクリボンの巻径に応じて切替える技術を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために本発明は、インクリボンが巻回され、繰り出し方向に回転することにより前記巻回されたインクリボンを繰り出す供給軸と、前記巻回されたインクリボンの巻径を検知する検知手段と、前記検知手段により所定の巻径以上の巻径が検知されている場合には前記供給軸に前記繰り出し方向と逆向きの第1のトルクを与える一方、前記所定の巻径未満の巻径が検知されている場合には前記供給軸に前記第1のトルクと同じ向きであり、前記第1のトルクより小さな第2のトルクを与える、制動手段とを有するインクリボン繰出し機構を提供する。このインクリボン繰出し機構によれば、インクリボンの巻径が所定の巻径以上である場合、供給軸が第1のトルクにより制動され、インクリボンに張力が付与される。インクリボンの巻径が所定の巻径未満である場合、供給軸を制動するトルクが、第1のトルクより小さな第2のトルクに切り替えられるので、インクリボンに付与される張力が切り替わる。
また、本発明は、本発明に係わるインクリボン繰出し機構を搭載した印刷装置を提供する。本発明によれば、インクリボンの巻径が所定の巻径以上である場合、供給軸が第1のトルクで制動され、インクリボンに張力が付与される。インクリボンの巻径が所定の巻径未満である場合、供給軸を制動するトルクが、第1のトルクより小さな第2のトルクに切り替えられるので、インクリボンに付与される張力が切り替わる。
本発明によれば、インクリボンに付与する張力をインクリボンの巻径に応じて切替えることが可能となり、印刷品質を向上させることが可能となる。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係わる印刷装置について説明する。
[A.構成]
図1は、この印刷装置の構成を示す図である。インクリボン10は、耐熱性を有するフィルム状の基材上に、熱溶融性のインク層が形成されたものである。未使用のインクリボン10は、供給軸20に巻かれている。巻取り軸30は、使用済みのインクリボン10を巻取るものであり、モータ(図示略)により回転させられる。ガイドローラ40Aおよびガイドローラ40Bは、回転可能なピン状の部材であり、インクリボン10の搬送方向を変えるものである。サーマルヘッド50は、発熱体(図示略)を有しており、この印刷装置が具備する制御装置(図示略)によって、その発熱が制御される。フィードローラ60は、印刷用紙80を矢印Rの方向に搬送するものであり、モータ(図示略)により回転させられる。
巻取り軸30が回転すると、巻回されているインクリボン10が巻取り軸30に巻取られ、インクリボン10が図1中の矢印Qの方向に搬送される。インクリボン10が矢印Qの方向に搬送されると、供給軸20が回転し、未使用のインクリボン10が供給軸から引き出される。供給軸20から引き出されたインクリボン10は、ガイドローラ40Aによって搬送方向が変えられ、印刷用紙と共に、サーマルヘッド50とプラテンローラ70との間へ搬送される。制御装置がサーマルヘッド50の発熱体を制御し、プラテンローラ70により圧接されたインクリボン10に熱を印加すると、熱を印加された部分のインクが印刷用紙80に溶着する。本実施形態に係わる印刷装置は、このようにして印刷を行う。
次に、本実施形態に係わる印刷装置が具備しているインクリボン繰出し機構について説明する。図2は、上述した印刷装置が具備するインクリボン繰出し機構の要部構成を示す斜視図であり、図3は、図2中の矢印A方向からこのインクリボン繰出し機構を見た図である。
リボンギヤ100Aおよびリボンギヤ100Bは、供給軸20の端部に装着されている。ギヤレバー110Aは、第1ギヤ120Aと、第1アイドルギヤ130Aとを有している。第1ギヤ120Aは、第1アイドルギヤ130Aに係合し、第1アイドルギヤ130Aは、リボンギヤ100Aと係合する位置に設けられている。ギヤレバー110Aは、一端がバネ140Aに係合されており、このバネ140Aにより、ピン150Aを中心にして第2アイドルギヤ160A側へ回動するように付勢されている。ギヤレバー110Bの構成は、ギヤレバー110Aの構成と同一であるため、その説明を省略する。
リボン径検知センサ170は、インクリボン10の巻径を検知するためのものであり、例えば、光を発する発光素子と、光を受け取り電気信号を発する受光素子とが向かい合った構造を有する透過型フォトセンサを具備している。この透過型フォトセンサは、発光素子が発した光が受光素子に入光している場合には、受光素子に光りが入光していることを示すオン信号を出力し、発光素子が発した光が受光素子に入光していない場合には、受光素子に光りが入光してないことを示すオフ信号を出力する。
リボン径検知レバー180は、供給軸20に巻かれているインクリボン10の巻径を検知するためのレバーである。リボン径検知レバーは、図4および図5に示したように、インクリボン10の巻径に応じて回動し、リボン径検知レバー180の遮光部180aが、この透過型フォトセンサの発光素子と受光素子との間を通過するように配置されている。図4に示したようにインクリボン10の巻径が大の場合、リボン径検知レバー180は、図4に示したように位置する。これにより、発光素子が発する光は、リボン径検知レバー180の遮光部180aにより遮られる。図5に示したようにインクリボン10の巻径が小の場合、リボン径検知レバー180は、図5に示したように位置する。これにより、発光素子が発する光は、リボン径検知レバー180の遮光部180aにより遮られることなく、受光素子へ入光する。
リボン径検知センサ170が出力した信号は、図示を省略した制御装置に入力される。この制御装置は、リボン径検知センサ170が出力した信号を受け取ると、この信号に応じて、モータ190を制御する。カム駆動軸220の端部に装着されている第3ギヤ210は第2ギヤ200に係合しており、第2ギヤ200は、モータ190のシャフトに装着されているウォームギヤに係合している。モータ190のシャフトが回転すると、この回転がウォームギヤ、第2ギヤ200および第3ギヤ210を介してカム駆動軸220に伝えられる。
カム駆動軸220は、図6に例示した形状の第1ストッパレバー駆動カム230と、図7に例示した形状の第2ストッパレバー駆動カム240とを具備している。第1ストッパレバー駆動カム230と第2ストッパレバー駆動カム240の取り付け角度は、図8に例示したように異ならせてある。
第1ストッパレバー駆動カム230はストッパレバー250Aに接する位置に設けられており、カム駆動軸220の回転に応じて、ストッパレバー250Aを回動させる。
ストッパレバー250Aは、トルクリミッタ260Aが接続された第2アイドルギヤ160Aを具備しており、ピン270Aを中心にして、回動するように構成されている。図9(a)に示したように、第1ストッパレバー駆動カム230が矢印Bの方向に回動すると、ストッパレバー250Aは矢印Dの方向に回動する。ストッパレバー250Aが矢印Dの方向に回動すると、ギヤレバー110Aが矢印Fの方向に回動し、第2アイドルギヤ160Aと係合している第1ギヤ120Aが離間する。また、第1ストッパレバー駆動カム230が矢印Cの方向に回動すると、ストッパレバー250Aは矢印Eの方向に回動する。ストッパレバー250Aが矢印Eの方向に回動すると、ギヤレバー110Aが矢印Gの方向に回動し、第2アイドルギヤ160Aと第1ギヤ120Aとが係合する。第2アイドルギヤ160Aと第1ギヤ120Aとが係合すると、第2アイドルギヤ160Aに接続されているトルクリミッタ260Aにより、第1ギヤ120Aの回転が制動される。
第2ストッパレバー駆動カム240はストッパレバー250Bに接する位置に設けられており、カム駆動軸220の回転に応じて、ストッパレバー250Bを回動させる。
ストッパレバー250Bは、トルクリミッタ260Bが接続された第2アイドルギヤ160Bを具備しており、ピン270Bを中心にして、回動するように構成されている。図9(b)に示したように、第2ストッパレバー駆動カム240が矢印Hの方向に回動すると、ストッパレバー250Bは矢印Kの方向に回動する。ストッパレバー250Bが矢印Kの方向に回動すると、ギヤレバー110Bが矢印Mの方向に回動し、第2アイドルギヤ160Bと係合している第1ギヤ120Bが離間する。また、第2ストッパレバー駆動カム240が矢印Jの方向に回動すると、ストッパレバー250Bは矢印Lの方向に回動する。ストッパレバー250Bが矢印Lの方向に回動すると、ギヤレバー110Bが矢印Nの方向に回動し、第2アイドルギヤ160Bと第1ギヤ120Bとが係合する。第2アイドルギヤ160Bと第1ギヤ120Bとが係合すると、第2アイドルギヤ160Bに接続されているトルクリミッタ260Bにより、第1ギヤ120Bの回転が制動される。
図8に例示したように、第1ストッパレバー駆動カム230と、第2ストッパレバー駆動カム240とは、カム駆動軸220への取り付け角度が異ならせてある。このため、第1ストッパレバー駆動カム230と第2ストッパレバー駆動カム240とが、図9において実線で示している位置にある状態から、矢印Bの方向に回動させられると、まず、第1ストッパレバー駆動カム230に接しているストッパレバー250Aが図9中の矢印Dの方向に回動させられる。これにより、第1ギヤ120Aが第2アイドルギヤ160Aから離間させられる。さらに第1ストッパレバー駆動カム230と第2ストッパレバー駆動カム240とが回動させられると、次に第2ストッパレバー駆動カム240に接しているストッパレバー250Bが図9中の矢印Kの方向に回動させられ、第1ギヤ120Bが第2アイドルギヤ160Bから離間させられる。
[B.動作]
次に、本実施形態の動作について説明する。
以下の説明では、まず、新品のインクリボンが巻回された供給軸20を装填した時の動作について説明し、次に、インクリボン10の使用が進み、インクリボン10の巻径が小さくなった時の動作について説明する。
[1.新品のインクリボンが巻回された供給軸20を装填した時の動作]
新品のインクリボン10が装填されると、リボン径検知レバー180は、図4に示したように回動し、遮光部180aがリボン径検知センサ170の発光素子が発する光を遮る。遮光部180aが光を遮るとリボン径検知センサ170はオフ信号を出力する。図示を省略した制御装置がこの信号を受け取ると、制御装置は第1ストッパレバー駆動カム230と、第2ストッパレバー駆動カム240とが、図9に示した状態になるように、モータ190を制御してカム駆動軸220を回転させる。
カム駆動軸220が回転させられると、ストッパレバー250Aとストッパレバー250Bとが図10に示した位置へ回動し、ギヤレバー110Aとギヤレバー110Bとが、各々のギヤレバーに係合されているバネにより回動させられる。ギヤレバー110Aおよびギヤレバー110Bとが回動すると、図10に示したように、ギヤレバー110Aが有している第1ギヤ120Aが第2アイドルギヤ160Aに係合され、ギヤレバー110Bが有している第1ギヤ120Bが第2アイドルギヤ160Bに係合される。
次に、当該印刷装置が利用者により操作され、印刷を行う旨の指示が入力されると、制御装置は図示を省略したモータを制御して巻取り軸30を回転させる。インクリボン10が巻取り軸30に巻取られると、インクリボン10が矢印Qの方向に搬送される。インクリボン10が矢印Qの方向に搬送されると、供給軸20が回転し、未使用のインクリボン10が供給軸20から引き出される。この際、上述したカム駆動軸220の動作により、ストッパレバー250Aが第2アイドルギヤ160Aと第1ギヤ120Aとを係合させるように回動し、ストッパレバー250Bが第2アイドルギヤ160Bと第1ギヤ120Bとを係合させるように回動しているため、リボンギヤ100Aの回転は第1アイドルギヤ130Aおよび第1ギヤ120Aとを介して第2アイドルギヤ160Aに伝わり、リボンギヤ100Bの回転は第1アイドルギヤ130Bおよび第1ギヤ120Bとを介して第2アイドルギヤ160Bに伝わる。
第2アイドルギヤ160Aにはトルクリミッタ260Aが、第2アイドルギヤ160Bにはトルクリミッタ260Bが接続されているため、リボンギヤ100Aおよびリボンギヤ100Bの回転は、第1ギヤおよびアイドルギヤを介してトルクリミッタにより制動される。これにより、供給軸20に装着されているリボンギヤ100Aおよびリボンギヤ100Bが所定のトルクで制動されるため、供給軸20から送りだされるインクリボン10に張力が付与される。
インクリボン10の巻径と、当該インクリボン繰出し機構においてインクリボン10に付与される張力の関係を図11に示す。新品のインクリボン10を装填した時、即ちインクリボンの巻径の半径が最大のYである時、図11のG01で示されているように、インクリボン10には張力F1が付与される。インクリボン10の巻径の半径が所定の半径Xになるまでは、供給軸20は、トルクリミッタ260Aおよびトルクリミッタ260Bにより制動され、巻径の変化に伴い図中のG01のように張力が変化する。
[2.インクリボン10の使用が進んだ時の動作]
次にインクリボン10の使用が進んだ時の動作について説明する。
インクリボン10の使用が進み、インクリボン10の巻径の半径が、図5に示したように所定の半径Xになると、リボン径検知レバー180が図5に示したように回動し、遮光部180aがリボン径検知センサ170の発光素子が発する光を遮らなくなる。これにより、発光素子が発する光が受光素子に達すると、リボン径検知センサ170はオン信号を出力する。図示を省略した制御装置が、この信号を受け取ると、制御装置は、第1ストッパレバー駆動カム230と、第2ストッパレバー駆動カム240とが、図12に示した状態になるように、モータ190を制御してカム駆動軸220を回転させる。
カム駆動軸220が図12に示したように回転させられると、ストッパレバー250Aは、図13(a)に示したように回動させられ、ストッパレバー250Aにより第1ギヤ120Aが第2アイドルギヤ160Aから離間させられる。また、ストッパレバー250Bは、図13(b)に示したように回動させられ、ギヤレバー110Bがバネ140Bにより回動させられる。ギヤレバー110Bが回動すると、ギヤレバー110Bが具備している第1ギヤ120Bが第2アイドルギヤ160Bに係合される。
ここで、当該印刷装置の利用者が印刷装置を操作したことにより、印刷を行う旨の指示が制御装置に入力されると、制御装置は図示を省略したモータを制御して巻取り軸30を回転させる。インクリボン10が巻取り軸30に巻取られると、インクリボン10が矢印Qの方向に搬送される。インクリボン10が矢印Qの方向に搬送されると、供給軸20が回転し、未使用のインクリボン10が供給軸から引き出される。この際、上述したカム駆動軸220の動作により、ストッパレバー250Bが、第2アイドルギヤ160Bと第1ギヤ120Bとを係合させるように回動しているため、リボンギヤ100Bの回転は第1アイドルギヤ130Bおよび第1ギヤ120Bとを介して第2アイドルギヤ160Bに伝わる。
第2アイドルギヤ160Bにはトルクリミッタ260Bが接続されているため、リボンギヤ100Bの回転は、第1アイドルギヤ130Bおよび第1ギヤ120Bとを介して、このトルクリミッタ260Bにより制動される。一方、ストッパレバー250Aは、第2アイドルギヤ160Aと第1ギヤ120Aとが離間するように回動しているため、リボンギヤ100Aの回転は第2アイドルギヤ160Aに伝わらない。これにより、供給軸20はトルクリミッタ260Bのみにより所定のトルクで制動される。インクリボン10の巻径の半径が所定の半径Xになるまでは、供給軸20は、トルクリミッタ260Aおよびトルクリミッタ260Bにより制動され、巻径の変化に伴い図中のG01のように張力が変化するが、インクリボン10の巻径が所定の半径Xになると、上述したように供給軸20はトルクリミッタ260Bのみにより制動されるので、図11に示したようにインクリボン10に付与される張力は減少し、張力F1が付与される。
以上説明したように、本実施形態によれば、供給軸20を制動するトルクを、インクリボン10の巻径に応じて切替えるようにしたので、インクリボン10の巻径が変化しても適切な張力をインクリボン10に付与することができ、印刷不良を発生させないようにすることが可能となる。また、本実施形態によれば、トルクリミッタ、カムおよびギヤという簡単且つ安価な機構だけで、インクリボン10に付与する張力を選択的に切替えることが可能となる。
[C.変形例]
本発明は、係る実施形態に限定されるものではない。以下、上述した実施形態の変形例について述べる。
キーまたはボタン有する操作部を印刷装置に設け、このキーまたはボタンが押下された時に、供給軸20を制動しないように指示する旨の信号が制御装置へ出力されるようにし、制御装置は、供給軸20を制動しないように指示する旨の信号が入力された場合、第1ストッパレバー駆動カム230と第2ストッパレバー駆動カム240とが図14に例示した状態になるようにモータ190を制御するようにしてもよい。第1ストッパレバー駆動カム230と第2ストッパレバー駆動カム240とが図14に例示した状態の場合、ストッパレバー250Aは第1ギヤ120Aを第2アイドルギヤ160Aから離間させ、ストッパレバー250Bは第1ギヤ120Bを第2アイドルギヤ160Bから離間させる。これにより、リボンギヤ100Aおよびリボンギヤ100Bには、トルクリミッタ260Aおよびトルクリミッタ260Bの制動力が働かなくなるので、インクリボン10の補充者は、インクリボン10を容易に引き出し装填することが可能となる。
なお、供給軸20を制動しないように指示する旨の信号を出力する方法は、上述した態様に限定されるものではない。例えば、新品のインクリボンの先端部に特定のマークを付し、印刷装置にこのマークを読み取るセンサを設け、このセンサがインクリボン先端部のマークを読み取った時に、供給軸20を制動しないように指示する旨の信号をセンサから制御装置へ出力させるようにしてもよい。
インクリボン10の巻径を検知する方法は、上述した実施形態に記載の方法に限定されるものではない。例えば、リボン径検知レバー180の回転の角度を検知するセンサを設け、制御装置は、この回転の角度により、インクリボン10の巻径を判断するようにしてもよい。
本発明の一実施形態に係る印刷装置の構成を示す斜視図である。 同実施形態に係わるインクリボン繰出し機構の構成を示す図である。 インクリボン繰出し機構を図2中の矢印A方向から見た図である。 インクリボンの巻径が大の場合のリボン径検知レバーの状態を示す図である。 インクリボンの巻径が小の場合のリボン径検知レバーの状態を示す図である。 第1ストッパレバー駆動カムの形状を例示する図である。 第2ストッパレバー駆動カムの形状を例示する図である。 第1ストッパレバー駆動カムと第2ストッパレバー駆動カムの取り付け角度を説明するための図である。 第1ギヤが移動する位置を示す図である。 実施形態の動作例を説明するための図である。 インクリボンの巻径とインクリボンに付与される張力の関係を示す図である。 実施形態の動作例を説明するための図である。 実施形態の動作例を説明するための図である。 実施形態の変形例を説明するための図である。
符号の説明
10・・・インクリボン、20・・・供給軸、30・・・巻取り軸、40A,40B・・・ガイドローラ、50・・・サーマルヘッド、60・・・フィードローラ、70・・・プラテンローラ、80・・・印刷用紙、100A,100B・・・リボンギヤ、110A,110B・・・ギヤレバー、120A,120B・・・第1ギヤ、130A,130B・・・第1アイドルギヤ、140A、140B・・・バネ、150A、150A・・・ピン、160A,160B・・・第2アイドルギヤ、170・・・リボン径検知センサ、180・・・リボン径検知レバー、190・・・モータ、200・・・第2ギヤ、210・・・第3ギヤ、220・・・カム駆動軸、230・・・第1ストッパレバー駆動カム、240・・・第2ストッパレバー駆動カム、250A,250B・・・ストッパレバー、260A,260B・・・トルクリミッタ、270A,270B・・・ピン。

Claims (2)

  1. インクリボンが巻回され、繰り出し方向に回転することにより前記巻回されたインクリボンを繰り出す供給軸と、
    前記巻回されたインクリボンの巻径を検知する検知手段と、
    前記検知手段により所定の巻径以上の巻径が検知されている場合には前記供給軸に前記繰り出し方向と逆向きの第1のトルクを与える一方、前記所定の巻径未満の巻径が検知されている場合には前記供給軸に前記第1のトルクと同じ向きであり、前記第1のトルクより小さな第2のトルクを与える、制動手段と
    を有するインクリボン繰出し機構。
  2. 請求項1に記載のインクリボン繰出し機構を具備する印刷装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008137224A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Citizen Holdings Co Ltd プリンタ
US8029202B2 (en) 2008-03-14 2011-10-04 Citizen Holdings Co., Ltd. Printer with recording paper leading edge storage unit

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