JP2007091366A - 印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】印刷装置1に装着される用紙カセット90を、用紙10が積層状態で収納される第1カセット91と、第1カセット91が回動可能に収納される第2カセット92で構成する。第1カセット91には、用紙10に生じている反りを矯正可能な押圧力で用紙10の幅方向端部を第1カセット91底面に押圧する用紙押圧部材94を配設し、第2カセット92には、第1カセット91を上方回動することで、第1カセット91内部の用紙10を給紙ローラ55に押圧するカセット押上部材95を配設する。
【選択図】 図9
Description
そして、被記録媒体と媒体供給ローラとの当接面積が小さすぎると、媒体供給ローラが回転駆動したにも関わらず、被記録媒体が搬送されない状態(以下、空送状態と称す)となり、供給ミスが発生してしまうので、被記録媒体と媒体供給ローラとの当接面は、一定の面積を確保する必要がある。
更に、特許文献1には、収納カセットに積層状態で収納されている被記録媒体に対して、媒体供給ローラを下方に付勢するバネ等の付勢部材が配設されている。この点、被記録媒体と媒体供給ローラの当接面を大きくすることができるので、被記録媒体の空送を防止することができる。
この点について具体的に説明すると、特許文献1に記載された印刷装置において、反りが生じた普通紙を使用した場合には、スプリングや付勢部材の付勢力により、用紙の反りを矯正しつつ、媒体供給ローラへ押圧することができる。つまり、コシの弱い普通紙であるので、反りを矯正する為に要する付勢力は小さく、媒体供給ローラへ押圧する為に当該付勢力を充分に用いることができる。従って、普通紙を用いた場合は、当該普通紙と媒体供給ローラの当接面積を確保することができ、空送を防止することができる。
一方、特許文献1に記載された印刷装置に対して、反りが生じたコシの強い用紙を用いた場合には、コシの強い用紙であるが故に、バネや付勢部材の付勢力はその大半が用紙の反りを矯正するために用いられてしまう。この結果、用紙を媒体給紙ローラに充分に当接させることができず、用紙と媒体供給ローラとを充分に密着させることができないため、用紙の空送が生じてしまう。
特に、用紙としてフォトペーパーを用いた場合、フォトペーパーの製造工程上(例えば、ロールの状態から切り出す点や一面に印刷面を形成する点)、フォトペーパーには反りが生じてしまう。この場合、フォトペーパーを積層状態で多く用紙カセットに収納すればするほど、反りを矯正する為に大きな力が必要となるので、上記特許文献1に記載された印刷装置においては、フォトペーパーの空送が生じる頻度が激増し、快適な印刷を行うことができないという問題点を有する。
ここで、収納カセットは、被記録媒体が収納される第1カセットと、当該第1カセットを収納される第2カセットで構成されており、第1カセットには、積層状態で収納された被記録媒体の幅方向端部を第1カセット底面に押圧する第1弾性部材が配設されている。これにより、被記録媒体に反りが生じている場合であっても、当該被記録媒体を第1カセット底面に押圧することにより、被記録媒体の反りを矯正することができる。
そして、収納カセットには、前記第1カセットを上方に付勢する第2弾性部材が配設されているので、第1カセット内部の反りが矯正された被記録媒体を媒体供給ローラへ押圧することができる。この結果、被記録媒体に反りが生じている場合であっても、媒体供給ローラへの押圧力が被記録媒体の反りを矯正するために用いられることで弱まることはなく、第2弾性部材から生じる媒体供給ローラに被記録媒体を押圧する力を有効に作用させることができる。従って、媒体供給ローラと被記録媒体が当接する面積を確保することができるので、被記録媒体の空送を防止することができ、快適に印刷することができる印刷装置を提供することができる。また、第2弾性部材の押圧力は、被記録媒体を媒体供給ローラに当接させるのに必要な荷重だけでよいので、被記録媒体が無くなった状態での媒体供給機構の過負担を防止することができる。
本実施例に係る印刷装置1は、左右両側に配設される側壁3及び4を持つフレーム5等から構成される本体筐体2と、前記本体筐体2が内蔵される本体ケース7と、前記側壁3に貫通される横長のリボンカセット孔6に側面側から嵌め込むことによって該フレーム5内に着脱自在に取り付けられるリボンカセット8と、被記録媒体としての用紙10が複数枚積層状態で収納されて本体筐体2の前面側下部に前側から嵌め込んで装着される用紙カセット90とから構成されている(図4参照)。
図4に示すように、本体筐体2は、略直方体形状に形成された本体ケース7の内部に配設される。そして、本体ケース7には、本体筐体2におけるリボンカセット8、用紙カセット90が取り付けられる位置に対応して、当該リボンカセット8及び用紙カセット90が嵌挿される開口部が形成されている(図示せず)。また、本体ケース7には、印刷装置1前面の用紙カセット90の上部に、サーマルヘッド15によって印刷され、排出方向(図4中、左側方向)に搬送された用紙10が通過する排出開口部が形成されており(図示せず)、フルカラー印刷がなされた用紙10は、当該排出開口部を介して印刷装置1外部に排出される。
図に示すように、本体筐体2には、リボンカセット8に対向する上側にヘッドユニット16が配設されている。このヘッドユニット16には、前側下端縁部に、複数の発熱素子が列設された長尺状のサーマルヘッド15が配設されている。
そして、ヘッドユニット16の下側には、リボンカセット8の有・無を検出するリボンカセット検出センサ38が配設されている。即ち、リボンカセット検出センサ38は、リボンカセット8が装着されていない場合には、OFF信号を出力し、リボンカセット8が装着された場合には、ON信号を出力するように構成されている。
そして、該ヘッドユニット16の後端部は、フレーム5の各側壁3、4に各端縁部が軸支される回転軸17を中心にして回動可能に取り付けられている。この回転軸17にはトーションバネ18が装着されており、このトーションバネ18の一端は側壁4に係止され、他端はヘッドユニット16の側壁後端に引っ掛けられている。従って、ヘッドユニット16は、この回転軸17に装着されたトーションバネ18によって、回転軸17を中心に図4における時計方向回りに付勢されている。
また、このヘッドユニット16の長手方向中央部の前側側面部には、赤外発光ダイオードとフォトトランジスタとが内蔵される反射型フォトセンサ36が設けられている。
ここで、一方のカム部材21の外側側面部には、後側の側端縁部から前側方向に略1/4円弧状のカムギヤ21Aが形成されている。このカムギヤ21Aは、側壁4の後端縁部外側に配設されるステッピングモータ等によって構成されるヘッドモータ24及びこの側壁4の内側面に配設される第1ギヤ列25を介して正逆回転駆動される。従って、ヘッドモータ24の回転駆動に基づいて、ヘッドユニット16の姿勢制御が行われる。
具体的に説明すると、リボンカセット8の着脱時においては、ヘッドモータ24を逆回転駆動して各カム部材21、22を動かすことで、ヘッドユニット16はリボンカセット8よりも上側に位置するように上方に回動される。一方、用紙10に印刷する場合には、ヘッドモータ24を正回転駆動することにより、ヘッドユニット16は、用紙10の搬送状態に合わせて下方に回動される。
従って、本実施例に係る印刷装置1においては、用紙10に印刷を行う際には、先ず、給紙ローラ55により用紙カセット90に収納された用紙10のうち、最上面に位置する一枚の用紙10を用紙送りローラ56、ピンチローラ57へと搬送する。そして、給紙ローラ55により搬送された用紙10の先端部を先端検出スイッチ58で検出されると、先端検出スイッチ58の検出信号に基づいて、用紙送りローラ56の回転駆動が開始される。
これにより、給紙ローラ55により用紙送りローラ56、ピンチローラ57方向へ搬送された用紙10は、用紙送りローラ56、ピンチローラ57の回転に基づいて、プラテンローラ37、サーマルヘッド15等の印刷機構側へと搬送される。
ここで、当該ガイド部材54には、用紙送りローラ56等の回転に基づいて搬送される用紙10の端部を検出するベルト駆動用センサ39が配設されている。このベルト駆動用センサ39は、ヘッドユニット16の回転軸17の下方、即ち、本体筐体2の背面側(図4中、右側方向)、当該用紙10の搬送径路の下側に配設されている。従って、用紙10を印刷開始位置へ搬送する場合や用紙10に対する印刷を行いつつ、排出方向(図4中、左側方向)に搬送する場合において、用紙送りローラ56により搬送される用紙10の端部を検出することができる。
ガイドベルト101は、表面の摩擦が高いゴムシートで形成されており、前記用紙10の幅より幅の広い帯状のゴムシートをループ状にして構成されている。そして、当該ガイドベルト101は、ベルト駆動ローラ103とガイドローラ104により、側面視略半円状の搬送経路を形成している。
ベルト駆動ローラ103は、ループ状に形成されたガイドベルト101の内側面と当接すると共に、ベルト駆動用モータ102の駆動に基づいて回転可能に配設されている。従って、ベルト駆動用モータ102の駆動に基づいて、ベルト駆動ローラ103が回転すると、それに伴って、ガイドベルト101が駆動する。
又、ガイドローラ104は、ガイドベルト101を押圧しつつ回転可能に配設されている。従って、ガイドローラ104は、用紙10が側面視略半円状の用紙ガイド機構100における搬送径路上を移動する場合において、用紙10のガイドベルト101に沿った搬送を補助する役割を担っている。
図1乃至図6に示すように、用紙カセット90は、積層された用紙10を収納する第1カセット91と、前記第1カセット91が内蔵される第2カセット92で構成されている。
第1カセット91は、複数枚の用紙10を積層状態で収納可能な直方体形状の箱体として形成されており、本実施例に係る第1カセット91においては、最大で30枚の用紙10を積層状態で収納することができる。
そして、図5に示すように、前記第1カセット91上面は第1カセット91底面より所定寸法短く形成され、第1カセット91内部に収納されている用紙10が露出し、給紙ローラ55と当接可能な当接開口部93を有している。
又、第1カセット91上面の当接開口部93側開口縁には、用紙10の幅方向端部を夫々押圧する用紙押圧部材94が2箇所に配設されている(図6参照)。この用紙押圧部材94は、夫々第1カセット91内部に積層されている最上面に位置する用紙10に当接するローラ部材94Aと、第1カセット91上面の内側に一端が固定され、他端側にローラ部材94Aが配設されたスプリングである弾性部材94Bで構成されている。
ここで、2箇所に配設されている弾性部材94Bが用紙10に及ぼす適正荷重は、用紙10の反りを矯正する為に要する荷重と、各用紙10の反り具合等の条件に基づく誤差を考慮して決定される。
上述したように、本実施例に係る印刷装置においては、第1カセット91内部に30枚の用紙10を積層状態で収納することが可能であり、この場合に、30枚の用紙10に生じている反りを矯正する為には、2箇所の弾性部材94Bにより、100gの荷重を必要とする。そして、第1カセット91に収納されている30枚の用紙10夫々の反り具合に基づく誤差を許容するための荷重を50gと算定している。即ち、第1カセット91に収納されている用紙10に対しては、2箇所の弾性部材94Bにより、150gの荷重が加えられることになる。従って、用紙10の幅方向に反りが生じている場合であっても、図6に示すように、第1カセット91に収納されている30枚の用紙10の幅方向端部を第1カセット91底面に押圧するので、用紙10の反りを矯正することができる。
第2カセット92底面は、給紙方向(図4、図5中、右側方向)上流側底面を軸として第1カセット91を回動可能に軸支する一方、第1カセット91の給紙方向下流側底面を上方に付勢するカセット押上部材95が配設されている。
このカセット押上部材95は、スプリングで構成されており、第1カセット91の給紙方向(図4、5中、右方向)下流側の底面と、第2カセット92底面との間において、2箇所に配設されている(図6参照)。
ここで、当該カセット押上部材95が第1カセット91を押し上げる付勢力は、用紙10が30枚収納された第1カセット91の重量と、第1カセット91内部に収納されている用紙10を給紙ローラ55に押圧し、充分に密着させるために必要な押圧力とに基づいて定められる。この点、本実施例においては、2箇所に配設されたカセット押上部材95の付勢力は200g程度である。
そして、図5に示すように、第2カセット92上面は、第2カセット92底面より所定寸法短く形成されており、カセット押上部材95の付勢力に基づいて、第1カセット91が回動した場合に当該第1カセット91が移動可能なカセット移動部96を構成している。
図7に示すように、リボンカセット8は、略円筒状のリボン収納部41と、このリボン収納部41に対向して設けられる略円筒状の巻取収納部42と、リボン収納部41、巻取収納部42を連結する左右一対の連結部43、44によって一体化された略矩形状に構成されている。リボンカセット8の中央部には、サーマルヘッド15とほぼ同じ幅のインクリボン45の走行路が形成されると共に、長尺状のサーマルヘッド15及び横長のリボンガイド部材28が上方から挿入される開口部46が形成されている。
このリボン収納部41には、図4に示すように、インクリボン45の印刷面が外側になるように巻回されるリボンスプール48が回転可能に収納されており、開口部46側下端縁部に開設されたインクリボン送出口41Aから、インクリボン45を走行路及び巻取収納部42方向へ引き出すことができる。
一方、巻取収納部42には、リボン収納部41から走行路を経由したインクリボン45が印刷時に引き込まれるインクリボン引込口42Aが開口部46側下端縁部に開設されている。そして、巻取収納部42には、インクリボン45が巻き取られるリボン巻取スプール49が回転可能に収納されており、リボン巻取スプール49の外周面にインクリボン引込口42Aから引き込まれたインクリボン45の先端部が固着されている。従って、巻取収納部42においては、インクリボン引込口42Aから引き込まれたインクリボン45がリボン巻取スプール49に巻回されて収納される(図4参照)。
そして、側壁4には、ステッピングモータ等によって構成されるリボン送りモータ65が配設されており、リボン送りモータ65は、第3ギヤ列53を介してリボンスプール48及びリボン巻取スプール49に動力を作用させることができる。即ち、リボン送りモータ65を正逆回転駆動することによって、第3ギヤ列53を介してリボンスプール48及びリボン巻取スプール49の回転駆動が可能となり、インクリボン45の搬送が可能となる(図4参照)。
図8に示すように、インクリボン45は、長尺状の透明なベースフィルム71上に、1枚の用紙10に対するカラー印刷に用いるインクが印刷時の搬送方向に基づいて、所定の順番で繰り返し配置されている。
具体的に説明すると、ベースフィルム71には、先ず、フルカラーで画像等を印刷する際に用いる3色のカラー原色インクが配置されている。即ち、印刷時に搬送される順に、「イエロー」を呈色するカラー原色インクY、「マゼンタ」を呈色するカラー原色インクM、「シアン」を呈色するカラー原色インクCがカラー原色インクY、カラー原色インクM、カラー原色インクCの順で配置されている。
そして、カラー原色インクY、M、Cの後には、無色透明を呈し、カラー原色インクY、M、Cにより印刷された画像等の印刷面を保護するオーバーコートインクOPが配置されている。このオーバーコートインクOPには、所定量の紫外線吸収剤が含有されており、カラー原色インクY、M、Cによる印刷面をオーバーコートインクOPで覆うことで、紫外線吸収剤により自然光に含まれる紫外線を吸収することができる。この結果、自然光に含まれる紫外線により生じる画像の劣化等(例えば、色彩の変色、退色)を防止することができる。
また、ヘッドユニット16が所定位置にある状態で、印刷終了位置検出用マーク81がアルミテープ42Dの前側を通過した場合には、反射型フォトセンサ36によってその通過を検出することができる。これにより、1枚の用紙10に対するインクリボン45、即ち、図6に示すカラー原色インクY、カラー原色インクM、カラー原色インクC、オーバーコートインクOPから構成される1セットのインクが消費されたことを検出することができる。
図9に示すように、印刷装置1の制御系は制御回路部110を核として構成されている。この制御回路部110はCPU111、ROM112、CGROM113、RAM114、及び、入出力回路(I/O)115から構成され、これらはバス線116を介して相互に接続されている。
そして、CPU111は係るROM112に記憶されている各種のプログラムに基づいて各種の演算を行なうものである。
また、RAM114はCPU111により演算された各種の演算結果等を一時的に記憶させておくためのものであり、テキストメモリ、イメージバッファ、印刷バッファ等の各種のメモリエリアが設けられている。
また、入出力回路(I/0)115には、給紙ローラ55によって給紙される用紙10の先端部を検出する先端検出スイッチ58、インクリボン45の各位置決め用マーク72や印刷終了位置検出用マーク81を検出する反射型フォトセンサ36、リボンカセット8の装着の有・無を検出するリボンカセット検出センサ38、用紙ガイド機構100におけるベルト駆動用モータ102を制御する際に用いられ、用紙10の先端を検出するベルト駆動用センサ39等が接続されている。
印刷装置1で印刷する際には、先ず、用紙カセット90から用紙10を給紙する給紙動作が行われるので、給紙動作について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
上述したように、印刷装置1に装着されている用紙カセット90は、第1カセット91、第2カセット92から構成されている。この時、第1カセット91内部に積層状態で収納されている用紙10は、用紙押圧部材94によって、その幅方向両端部が第1カセット91底面に対して押圧されており、その第1カセット91底面方向に押圧する荷重は、30枚の用紙10に反りが生じている場合であっても当該反りを矯正可能な荷重であるので、用紙10の反りは矯正された状態になる。
上述したように、第1カセット91内部の用紙10は、既に用紙押圧部材94により反りが矯正されているので、用紙10を給紙ローラ55に押圧するカセット押上部材95の付勢力が反りの矯正に用いられることはなく、適切な押圧力で用紙10を給紙ローラ55に押圧することができる。
この結果、最上面の用紙10と給紙ローラ55とが密着し、充分な当接面積を確保することができるので、ホストPC117から印刷指令を受信したCPU111が、用紙送りモータ51を駆動して、用紙カセット90から用紙10を給紙する場合において、用紙10に反りが発生している場合であっても、用紙10の空送が発生することはなく、確実に給紙を行うことができる。
尚、本実施例においては、上述した用紙10の第1端部と対向する給紙方向上流側の端部を第2端部と呼ぶ。
この時、ベルト駆動用センサ39で用紙10の第1端部を検出すると、本体筐体2の背面側に配設された用紙ガイド機構100を機能させるべく、ベルト駆動用モータ102の駆動が開始される。これにより、用紙10の第1端部はガイドベルト101に沿って、フレーム5の上部へと案内される。この時、用紙10は、ガイドローラ104によりガイドベルト101側に押圧されつつ、ガイドベルト101に沿って移動するので、確実にフレーム5の上面へと案内される。
この点、本実施例においては、ベルト駆動用モータ102の駆動開始から、用紙送りモータ51及びベルト駆動用モータ102を所定時間(所定ステップ数)駆動させることで、用紙送りローラ56、ピンチローラ57により用紙10の第2端部が挟持される印刷開始位置に搬送する。
その後、用紙送りモータ51、ベルト駆動用モータ102を逆回転駆動し、用紙10を排出方向(図4中、左側方向)へ搬送すると同時に、サーマルヘッド15下面に列設された複数の発熱素子を個別に発熱制御を行うことで、用紙10にカラー原色インクYを熱転写する。
ここで、用紙10は印刷動作に伴い排出方向に搬送されていくが、用紙カセット90に戻る方向へ搬送されず、ガイド片59により、排出ローラ61、ピンチローラ62方向へ向かう。そして、排出方向へ搬送された用紙10の第1端部がベルト駆動用センサ39で検出された時点で、ベルト駆動用モータ102の駆動を停止する。
この点、用紙10の第1端部をベルト駆動用センサ39で検出可能な状態においては、用紙ガイド機構100内に用紙10は存在しない状態であり、用紙10の搬送にベルト駆動用モータ102の駆動は関与しない。従って、この時点でベルト駆動用モータ102の駆動を停止することで無駄な電力消費を防止することができる。
尚、この時点においては、用紙10に対してカラー原色インクYでの印刷が終了したのみであり、他のインク(カラー原色インクM、C、オーバーコートインクOP)による印刷が終了していないので、再度、上記印刷終了位置から印刷開始位置まで用紙10を搬送する。この点、上述の場合と同様の動作であるので、詳細な説明は省略する。
続いて、印刷開始位置にある用紙10に対しては、カラー原色インクMでの印刷が行われる。この場合も上述した印刷動作と同様に、用紙10への印刷を行いつつ、印刷終了位置まで搬送されるので、詳細な説明は省略する。
このように、印刷開始位置と印刷終了位置との間で往復移動を繰り返すことで、その他のカラー原色インクC、オーバーコートインクOPに対する印刷も行われる。ここで、オーバーコートインクOPに係る印刷が行われた後は、印刷終了位置で停止せずに、本体ケース7に開口された排出開口部から用紙10を排出する。
更に、反りが矯正された用紙10が収納されている第1カセット91は、第2カセット92底面に配設されているカセット押上部材95により、給紙ローラ55方向へ押し上げられる。ここで、カセット押上部材95は、用紙10を給紙ローラ55に対して適切に押圧するように構成されており、上述したように、用紙押圧部材94により既に用紙10の反りは矯正されていることから、当該カセット押上部材95による押圧力が、用紙10の反りの矯正に用いられることはない。
従って、カセット押上部材95の押圧力をロスなく、第1カセット91に収納された用紙10の給紙ローラ55に対する押圧に用いることができるので、最上面に位置する用紙10と給紙ローラ55とが当接する面積を確保することができ、用紙10と給紙ローラ55が充分に密着することになる。これにより、給紙ローラ55が回転駆動することで、第1カセット91内部において積層状態で収納されている用紙10の内、最上面に位置する用紙10を確実に給紙することが可能となる。
又、給紙ローラ55を押圧する力は、用紙10と給紙ローラ55とが適度に密着する押圧力で良く、用紙10の反りの矯正を見込んで、より強い押圧力とする必要はない。即ち、常に適度な押圧力で給紙ローラ55を押圧することとなるので、印刷装置1の機構部に悪影響を及ぼすことはなく、故障の原因となることもない。
第1カセット91内部に収納されている用紙10の枚数が増減した場合に、用紙10の反りを矯正する押圧力が変化しても、給紙ローラ55の回転に伴い用紙10が移動すると、ローラ部材94Aもそれに伴って回転するので、用紙10の給紙を妨げることはない。
これにより、第1カセット91に収納されている用紙10の枚数に関わらず、用紙10の反りを矯正することができ、確実且つ円滑な給紙を行うことが可能となる。
例えば、本実施例においては、弾性部材94B及びカセット押上部材95をスプリングにより構成していたが、この態様に限定するものではない。弾性部材94B及びカセット押上部材95は弾性力により、用紙10若しくは第1カセット91を押圧可能なものであれば良く、板バネ等種々の部材を適用することができる。
例えば、本実施例に係る印刷装置1と同様に、第1カセット91には、用紙10の幅方向の両端部に対応する位置に弾性部材94Bを配設し、当該弾性部材94Bの他端側には、用紙10を幅方向に横断する回動自在なローラ部材を配設する構成としてもよい。この場合には、様々な反りが生じた用紙10に対しても、反りの矯正を行うことができるので、多様な状態にある用紙10の空送を防止しつつ、確実且つ円滑な給紙を行うことが可能となる。
8 リボンカセット
10 用紙
15 サーマルヘッド
37 プラテンローラ
45 インクリボン
51 用紙送りモータ
55 給紙ローラ
56 用紙送りローラ
57、62 ピンチローラ
90 用紙カセット
91 第1カセット
92 第2カセット
94 用紙押圧部材
94A ローラ部材
94B 弾性部材
95 カセット押上部材
100 用紙ガイド機構
101 ガイドベルト
102 ベルト駆動用モータ
110 制御回路部
111 CPU
112 ROM
114 RAM
Claims (2)
- 被記録媒体を収納する収納カセットと、
前記被記録媒体を搬送する媒体搬送手段と、
前記収納カセット内に収納された被記録媒体と当接し、回転駆動により媒体搬送手段へ供給する媒体供給ローラと、
前記媒体搬送手段により搬送された被記録媒体に所望の印刷を施す印刷手段と、を備える印刷装置において、
前記収納カセットは、
被記録媒体を積層状態で収納する第1カセットと、
前記第1カセットが収納される第2カセットと、
前記第1カセットに配設され、積層状態に収納された被記録媒体の幅方向端部を第1カセット底面に押圧する第1弾性部材と、
前記第1カセットを上方に付勢し、第1カセット内部の被記録媒体を媒体供給ローラへ押圧する第2弾性部材と、を有することを特徴とする印刷装置。 - 前記請求項1に記載の印刷装置において、
前記第1弾性部材の被記録媒体と当接する端部には、回転自在なローラ部材が配設されていることを特徴とする印刷装置。
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