JP2019022961A

JP2019022961A - プリンタ

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Publication number: JP2019022961A
Application number: JP2017142918A
Authority: JP
Inventors: 清剛二橋; Seigo Futahashi
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2017-07-24
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2019-02-14
Anticipated expiration: 2037-07-24
Also published as: US10821756B2; CN208585838U; JP6894790B2; US20190023037A1

Abstract

【課題】投げ込み式によるセット方式の場合であっても、保持部材の紛失が起こり得ない構成とすることができるプリンタを提供する。【解決手段】プリンタは、用紙をロール状に巻回したロール紙を収納する収納部と、前記用紙の幅方向の長さを少なくとも有する円柱形状の保持部材と、前記収納部に設けられ、前記ロール紙の巻き中心の軸芯に挿入された前記保持部材を回動可能に支持する第１の支持構造と、前記収納部に設けられ、前記用紙に当接する位置に、前記保持部材を回動可能に支持する第２の支持構造と、前記収納部に収納された前記ロール紙から前記用紙を引き出して印字を行う印字部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、プリンタに関する。

従来、ロール状に巻回されたレシート用紙やラベル用紙やその他のロール状の用紙（以降総称して「ロール紙」という）をプリンタにセットする方式として、２種類の方式が存在する。

第１の方式は、プリンタに設けられた保持部材にロール紙の軸芯をはめ込んで軸芯を支えるように用紙収納部にセットする軸芯方式である。第２の方式は、ロール紙をプリンタの用紙収納部に上から投げ込んで、用紙収納部の内周面でロール紙の外周面を支えるようにセットする投げ込み方式である。

このようにロール紙をプリンタにセットする方式として２種類の方式が存在するのは、ロール紙の種類によって軸芯の径が異なるためである。例えば、サーマル用紙のロールの軸芯の径は、極めて小さなものになっている。一方、ラベル用紙は、サーマル用紙に比べてロールの軸芯の径が大きくなっている。

このような２種類の方式を選択し、簡単な構造でロール紙をセットすることができるようにしたプリンタが開示されている。

従来の技術によれば、投げ込み方式によりロール紙をセットする場合、軸芯方式に用いるロール紙の保持部材が必要なくなる場合がある。このような場合、軸芯方式に用いるロール紙の保持部材の保管状況によっては、保持部材を紛失してしまうことがあった。

本発明が解決しようとする課題は、投げ込み式によるセット方式の場合であっても、保持部材の紛失が起こり得ない構成とすることができるプリンタを提供することである。

実施形態のプリンタは、用紙をロール状に巻回したロール紙を収納する収納部と、前記用紙の幅方向の長さを少なくとも有する円柱形状の保持部材と、前記収納部に設けられ、前記ロール紙の巻き中心の軸芯に挿入された前記保持部材を回動可能に支持する第１の支持構造と、前記収納部に設けられ、前記用紙に当接する位置に、前記保持部材を回動可能に支持する第２の支持構造と、前記収納部に収納された前記ロール紙から前記用紙を引き出して印字を行う印字部と、を備える。

図１は、実施形態に係るプリンタの外観を示す斜視図である。図２は、プリンタの上部ケースを開放した状態を示す斜視図である。図３は、用紙収納部を示す斜視図である。図４は、保持部材の構成を示す斜視図である。図５は、プリンタの電装制御系の構成を示すブロック図である。図６は、投げ込み式によるセット方式を示す側面図である。図７は、軸保持式によるセット方式を示す斜視図である。図８は、プリンタの機能構成を示すブロック図である。図９は、切替手段によるモード切替処理の流れを示すフローチャートである。図１０は、変形例１を示す図である。図１１は、変形例２を示す図である。図１２は、変形例３を示す図である。図１３は、変形例４を示す図である。図１４は、変形例５を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本実施形態に係るプリンタを詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態により、この発明が限定されるものではない。

図１は実施形態に係るプリンタ１の外観を示す斜視図、図２はプリンタ１の上部ケース４を開放した状態を示す斜視図である。

プリンタ１は、プリンタ本体２、下部ケース３、上部ケース４、および前部カバー５を備えている。プリンタ１は、さらに、用紙収納部６を下部ケース３に対して着脱自在に備えている。下部ケース３、上部ケース４、および前部カバー５は、プリンタ本体２および用紙収納部６を覆う。

用紙収納部６は、収納部の一例であり、帯状の用紙がロール状に巻かれたロール紙Ｘを、収納し保持する上面開口の容器である。ロール紙Ｘとしては、例えば、レシートロールやラベルロールがある。レシートロールは、レシートになる帯状の用紙が巻かれたものである。ラベルロールは、帯状の台紙にラベルが貼付された台紙付きラベル（ラベル用紙）が巻かれたものである。

下部ケース３は、上面と前面が開放されている直方体状のケースである。下部ケース３は、ケース上面を上部ケース４により閉じられ、ケース前面を前部カバー５により閉じられる。

上部ケース４は、ケース背面側の辺を、下部ケース３に回動自在に取り付けられている。上部ケース４は、回動に伴って、下部ケース３のケース上面の開口を開放・閉塞する。また、上部ケース４は、上面にタッチパネルディスプレイ４１を備える。タッチパネルディスプレイ４１は、各種操作の入力を受けるとともに、各種情報を表示する。

前部カバー５の上端部と、上部ケース４の前端下部との間には、用紙を排出する排紙口５０が設けられている。

前部カバー５は、排紙ガイド５３および台紙排出口５４を備えている。排紙ガイド５３は、排出される用紙を案内する。台紙排出口５４は、用紙が台紙付きラベルで且つ剥離発行の場合に、ラベルが剥離された後の台紙を排出する。また、前部カバー５は、プリンタ本体２の前面を開放・閉塞可能に覆っている。

プリンタ本体２は、用紙収納部６に収納されたロール紙Ｘから用紙を引き出して印字を行う印字部２４を備える。印字部２４は、サーマルヘッド２２およびプラテンローラ２３を備える。サーマルヘッド２２は、上部ケース４の内側面に固定されていて、上部ケース４が下部ケース３の上面の開口を閉じた状態で、プラテンローラ２３に密着する。

サーマルヘッド２２は複数個が並列して設けられた発熱体を備え、発熱体の熱により、プラテンローラ２３との間に挟んだ用紙に印字する。

プラテンローラ２３は、ステッピングモータ８７（図５参照）の駆動力が伝達されることにより回転して、サーマルヘッド２２との間に挟んだ用紙を搬送する。

次に、用紙収納部６について詳述する。

図３は、用紙収納部６を示す斜視図である。図３に示すように、用紙収納部６は、上方に開口部６１を有する容器状をなしている。用紙収納部６内のロール紙Ｘを収納するスペースである内部スペース６２は、前壁６３と、底壁６４と、後壁６５と、側壁６６，６７とにより囲まれている。

また、図３に示すように、用紙収納部６は、側壁６６，６７の上部に、保持部材７０を載置して回動自在に支持する第１の支持構造である溝６８，６９をそれぞれ有する。溝６８，６９は、ロール紙Ｘがラベルロールである場合、ロール紙Ｘに挿入した保持部材７０の両端を引っ掛けてロール紙Ｘを回動自在に支持する。

溝６８，６９は、ロール紙Ｘに挿入した保持部材７０の軸７０ａの外径とほぼ同じ径で同じ曲率に形成する。ただし、保持部材７０が載置された状態で回動自在となるよう、溝６８，６９の径は、保持部材７０の軸７０ａの外径より若干大きく形成する。なお、溝６８，６９は、保持部材７０を回動自在に支持することが可能であればＵ字形状に限らず他の形状でも良い。

さらに、図３に示すように、用紙収納部６は、前壁６３の近傍であって側壁６６，６７の下部に、溝６８，６９から取り外した保持部材７０を載置して回動自在に支持する第２の支持構造である溝７１，７２を有している。溝７１，７２は、ロール紙Ｘがレシートロールである場合、保持部材７０の両端を引っ掛けて保持部材７０を回動自在に支持する。

溝７１，７２は、保持部材７０の軸７０ａの外径とほぼ同じ径で同じ曲率に形成する。ただし、保持部材７０が載置された状態で回動自在となるよう、溝７１，７２の径は、保持部材７０の軸７０ａの径より若干大きく形成する。なお、溝７１，７２は、保持部材７０を回動自在に支持することが可能であれば他の形状でも良い。

用紙収納部６の溝７１，７２の近傍には、溝７１，７２に対する保持部材７０の載置を検知する検知部であるマイクロスイッチ９０（図５参照）が備えられている。

また、側壁６７は、側壁６６に対して近接離反する方向に移動可能である。ロール紙Ｘの幅に応じて移動した側壁６７は、側壁６６とともにロール紙Ｘを両側端から挟むことにより、ロール紙Ｘが幅方向に移動しないように抑える。

なお、側壁６７も、側壁６６と同様に固定としても良い。この場合、幅の狭いロール紙Ｘを用いる場合には、側壁６６と側壁６７との間に補助的な側壁を追加するようにすれば良い。

次に、保持部材７０について説明する。

図４は、保持部材７０の構成を示す斜視図である。図４に示すように、保持部材７０は、円柱形状の芯部７０ｂの両端部に軸７０ａを備えている。保持部材７０は、軸７０ａを介して芯部７０ｂを回動可能である。また、芯部７０ｂは、断面形状が十字形状の軸部材である縦リブ材７０ｃと、縦リブ材７０ｃに対して垂直に立てられた円板形状の周回リブ材７０ｄとを備えて、格子状に形成されている。このように芯部７０ｂを格子状とすることにより、保持部材７０は、軽量化され、回転されやすくなる。また、周回リブ材７０ｄの直径は、縦リブ材７０ｃの幅に比べて長く設定されている。

また、図４に示すように、保持部材７０は、一対の押え部７０ｅ，７０ｆを備えている。押え部７０ｆは、縦リブ材７０ｃに沿って、押え部７０ｅに対して近接離反する方向に移動可能である。ロール紙Ｘの幅に応じて移動した押え部７０ｆは、押え部７０ｅとともにロール紙Ｘを両側端から挟むことにより、ロール紙Ｘが幅方向に移動しないように押える。図４（ａ）は、幅が広いロール紙Ｘの搭載時における保持部材７０を示し、図４（ｂ）は、幅が狭いロール紙Ｘの搭載時における保持部材７０を示す。

次に、プリンタ１の電装制御系について説明する。

ここで、図５はプリンタ１の電装制御系の構成を示すブロック図である。図５に示すように、プリンタ１は、各部の動作制御等を受け持つＣＰＵ（Central Processing Unit）８１を備えている。ＣＰＵ８１は、バスライン８２を介して、プログラム等を格納したＲＯＭ（Read Only Memory）８３や各種データを格納するＲＡＭ（Random Access Memory）８４を接続する。この他、ＣＰＵ８１には、バスライン８２を介して、タッチパネルディスプレイ４１用のディスプレイドライバ８５や、サーマルヘッド２２用のサーマルヘッドドライバ８６や、プラテンローラ２３等を回転駆動させるステッピングモータ８７用のモータドライバ８８や、マイクロスイッチ９０等のスイッチ情報を取り込むためのスイッチ回路８９などが接続されている。また、後述するモード認識機能は、ＲＯＭ８３に格納されているプログラムに基づくＣＰＵ８１の制御の下に実行されるように構成されている。

次に、用紙収納部６へのロール紙Ｘのセット方式について説明する。

用紙収納部６へのロール紙Ｘのセット方式は、巻き中心である軸芯を保持部材７０により回動自在に保持する軸保持式と、保持部材７０により保持しないいわゆる投げ込み（ドロップイン）式とがある。

ラベルロールは、巻き中心である軸芯を横にして放置すると変形しやすいので、投げ込み式で用いると変形して引き出せない状態や引き出しにくい状態になることがある。このため、ロール紙Ｘがラベルロールである場合は、軸保持式が用いられる。

レシートロールは、ラベルロールに比べて、密に巻いてあるので、巻き中心である軸芯を横にして置いても変形しづらい。また、レシートロールは、補充頻度が高い。これらの理由から、ロール紙Ｘがレシートロールである場合は、投げ込み式が用いられる。

まず、ロール紙Ｘがレシートロールである場合における投げ込み式によるセット方式について説明する。図６は、投げ込み式によるセット方式を示す側面図である。図６（ａ）は、下方より用紙を引き出す場合を示し、図６（ｂ）は、上方より用紙を引き出す場合を示す。

図６に示すように、ユーザは、ロール紙Ｘがレシートロールである場合、ロール紙Ｘの幅に合わせて押え部７０ｆを移動させた保持部材７０の軸７０ａを溝７１，７２にそれぞれ載置する。また、ユーザは、ロール紙Ｘがレシートロールである場合、ロール紙Ｘの幅に応じて側壁６７を移動させる。このような状態において、ロール紙Ｘは、開口部６１を通じて内部スペース６２に投げ込み式で落とし込まれることで、用紙収納部６に収納される。なお、ロール紙Ｘを内部スペース６２に落とし込んだ後、ロール紙Ｘの幅に合わせて押え部７０ｆおよび側壁６７を移動させるようにしても良い。

溝７１，７２に載置された保持部材７０は、用紙収納部６内にロール紙Ｘが収納されている状態において、ロール紙Ｘに当接するローラであり、ロール紙Ｘの引き出しに伴う回転に従動して回転する。つまり、保持部材７０は、ロール紙Ｘの外周面と用紙収納部６の内側面との間の摩擦を防ぎ、ロール紙Ｘを回転しやすくし、用紙をスムーズに送り出す。

この場合、保持部材７０の周回リブ材７０ｄの直径は縦リブ材７０ｃの幅に比べて長く設定されているので、ロール紙Ｘは、縦リブ材７０ｃには接触せず、周回リブ材７０ｄにのみ接触する。これにより、保持部材７０が、ロール紙Ｘの表面を傷つけにくくなっている。

ロール紙Ｘは、投げ込み式で用いられた場合、用紙の消費に伴って径が小さくなってくると、用紙が引き出される際に用紙収納部６の底から持ちあがることがある。しかしながら、用紙収納部６は、押え部７０ｆおよび側壁６７を移動させてロール紙Ｘを幅方向で挟むようにしたことにより、小径になったロール紙Ｘは、給紙方向への移動を規制される。さらに、前壁６３の高さを低くするとともに、この低い前壁６３の近傍に保持部材７０を設けることにより、内部スペース６２の前方が広く開放された状態となり、ロール紙Ｘの出し入れが容易となっている。

また、従来、プリンタにおいて、各種ニーズに応えるために様々な構造が提案されているが、当該構造に取り外し可能な部品が用いられている場合がある。この場合、取り外して保管した部品を紛失して、機能を用いることができなくなる不都合が起こり得る。この不都合を排除するため、本実施形態のプリンタ１は、投げ込み式によるセット方式の場合、保持部材７０を用紙収納部６から取り外さずに溝７１，７２に移動させる構成になっている。つまり、プリンタ１は、保持部材７０の紛失が起こり得ない構成とされている。

特に、本実施形態においては、保持部材７０は、ロール紙Ｘの用紙の引き出し搬送をスムーズに行う上で必要な位置に配置されている。すなわち、保持部材７０を溝７１，７２に載置しない場合には、ロール紙Ｘの用紙の引き出し搬送がスムーズに行えなくなるので、ユーザも保持部材７０を溝７１，７２に載置していないことに気が付くことになる。

次に、ロール紙Ｘがラベルロールである場合における軸保持式によるセット方式について説明する。図７は、軸保持式によるセット方式を示す斜視図である。図７（ａ）はロール紙Ｘの軸芯に保持部材７０を挿入した状態を示し、図７（ｂ）は保持部材７０の軸７０ａを溝６８，６９に載置した状態を示す。

図７に示すように、ユーザは、ロール紙Ｘの軸芯に保持部材７０を挿入するとともに、押え部７０ｆをロール紙Ｘの端面に接するように位置決めし、押え部７０ｅとともにロール紙Ｘを両側端から挟む。次いで、ユーザは、ロール紙Ｘを両側端から挟んだ状態の保持部材７０の軸７０ａを溝６８，６９に載置する。これにより、ラベルロールであるロール紙Ｘを引出容易に保持することができる。

なお、ユーザは、ロール紙Ｘの幅に応じて側壁６７を移動させるようにしても良い。

次いで、プリンタ１が実行する機能の内、特徴的な機能であるモード認識機能について説明する。

図８は、プリンタ１の機能構成を示すブロック図である。図８に示すように、プリンタ１のＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８３に記憶されたプログラムを実行することにより、切替手段８１１としての機能を備える。

切替手段８１１は、第２の支持構造に保持部材７０が支持されていることをマイクロスイッチ９０が検知した場合、印字部２４を高速印字に切り替える。

ここで、図９は切替手段８１１によるモード切替処理の流れを示すフローチャートである。図９に示すように、ＣＰＵ８１（切替手段８１１）は、マイクロスイッチ９０がＯＮに切り替わったことを検知した場合（ステップＳ１のＹｅｓ）、ロール紙Ｘがレシートロールであって保持部材７０が溝７１，７２に設置されたとして、レシートモードに切り替える（ステップＳ３）。

一方、ＣＰＵ８１（切替手段８１１）は、マイクロスイッチ９０がＯＦＦに切り替わったことを検知した場合（ステップＳ１のＮｏ、ステップＳ２のＹｅｓ）、ロール紙Ｘがラベルロールであって保持部材７０が溝７１，７２から外されて溝６８，６９に設置されたとして、ラベルモードに切り替える（ステップＳ４）。このようにすることで自動的にラベルモードからレシートモード、またはレシートモードからラベルモードに切り替えることが可能になる。一般に、レシートモードは、ラベルモードに比べて高速印字である。

このように、本実施形態によれば、投げ込み式によるセット方式の場合であっても、保持部材７０の紛失が起こり得ない構成とすることができる。

（変形例１）
図１０は、変形例１を示す図である。図１０（ａ）は、下方より用紙を引き出す場合を示し、図１０（ｂ）は、上方より用紙を引き出す場合を示す。本実施形態のプリンタ１は、用紙収納部６の前壁６３の近傍であって側壁６６，６７の下部に、溝７１，７２を設けたが、これに限るものではない。例えば、図１０に示すように、溝７１，７２は、用紙収納部６の後壁６５の近傍であって側壁６６，６７の下部に設けられるようにしても良い。この場合、マイクロスイッチ９０の位置も変更される。このような構成によれば、溝７１，７２に載置された保持部材７０は、用紙収納部６内にロール紙Ｘが収納されている状態において、ロール紙Ｘに当接するローラであり、ロール紙Ｘの引き出しに伴う回転に従動して回転する。つまり、保持部材７０は、ロール紙Ｘの外周面と用紙収納部６の内側面との間の摩擦を防ぎ、ロール紙Ｘを回転しやすくし、用紙をスムーズに送り出す。

（変形例２）
図１１は、変形例２を示す図である。さらに、図１１に示すように、溝７１，７２は、用紙収納部６の前壁６３の近傍であって側壁６６，６７の上部に設けられるようにしても良い。この場合、マイクロスイッチ９０の位置も変更される。このような構成によれば、溝７１，７２に載置された保持部材７０は、ロール紙Ｘの引き出しに伴う回転に従動して回転することで、用紙をスムーズに送り出す。

（変形例３）
図１２は、変形例３を示す図である。さらに、図１２に示すように、溝７１，７２は、用紙収納部６の前壁６３の近傍であって側壁６６，６７の上部に設けられるとともに、溝７１，７２に載置された保持部材７０は、バネ機構７５により上方に押圧されるようにしても良い。このような構成によれば、溝７１，７２に載置されて上方に押圧された保持部材７０は、ロール紙Ｘの引き出しに伴う回転に従動して回転するとともに方向ａに移動するダンパーとしても機能して一定の張力をロール紙Ｘに付与することで、用紙をスムーズに送り出す。

（変形例４）
図１３は、変形例４を示す図である。さらに、図１３に示すように、溝７１，７２に代えて、上部ケース４に保持部材７０の保持部７６が設けられるとともに、上部ケース４の保持部７６に保持された保持部材７０は、バネ機構７７により下方に押圧されるようにしても良い。このような構成によれば、上部ケース４の保持部７６に保持されて下方に押圧された保持部材７０は、ロール紙Ｘの引き出しに伴う回転に従動して回転するとともに方向ｂに移動するダンパーとしても機能して一定の張力をロール紙Ｘに付与することで、用紙をスムーズに送り出す。

（変形例５）
図１４は、変形例５を示す図である。図１４（ａ）は、下方より用紙を引き出す場合を示し、図１４（ｂ）は、上方より用紙を引き出す場合を示す。図１４に示すように、プリンタ１を縦置きして使用する場合、溝７１，７２は、用紙収納部６の後壁６５の近傍であって側壁６６，６７の上部に設けられるようにしても良い。この場合、マイクロスイッチ９０の位置も変更される。このような構成によれば、溝７１，７２に載置された保持部材７０は、用紙収納部６内にロール紙Ｘが収納されている状態において、ロール紙Ｘに当接するローラであり、ロール紙Ｘの引き出しに伴う回転に従動して回転する。つまり、保持部材７０は、ロール紙Ｘの外周面と用紙収納部６の内側面との間の摩擦を防ぎ、ロール紙Ｘを回転しやすくし、用紙をスムーズに送り出す。

本実施形態のプリンタ１で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、本実施形態のプリンタ１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態のプリンタ１で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１プリンタ
６収納部
２４印字部
６８，６９第１の支持構造
７１，７２第２の支持構造
７０保持部材
７０ａ軸
７０ｂ芯部
７０ｃ軸部材
７０ｄ周回リブ材
７０ｅ，７０ｆ一対の押え部
９０検知部
８１１切替手段

特開２０１１−２４５８７０号公報

Claims

用紙をロール状に巻回したロール紙を収納する収納部と、
前記用紙の幅方向の長さを少なくとも有する円柱形状の保持部材と、
前記収納部に設けられ、前記ロール紙の巻き中心の軸芯に挿入された前記保持部材を回動可能に支持する第１の支持構造と、
前記収納部に設けられ、前記用紙に当接する位置に、前記保持部材を回動可能に支持する第２の支持構造と、
前記収納部に収納された前記ロール紙から前記用紙を引き出して印字を行う印字部と、
を備えることを特徴とするプリンタ。
前記第２の支持構造は、前記収納部に収納された前記ロール紙の外周部の前記用紙に当接して当該ロール紙の回転に連れ回りされる位置に、前記保持部材を回動可能に支持する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
前記保持部材は、円柱形状の芯部と、当該芯部の両端部に前記第１の支持構造または前記第２の支持構造において回動可能に支持される軸を備え、
前記芯部は、軸部材と、前記軸部材に対して垂直に立てられた円板形状の周回リブ材とを備え、前記周回リブ材の直径は、前記軸部材の断面の長さに比べて長く設定されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のプリンタ。
前記保持部材は、前記ロール紙を両側端から挟む一対の押え部を備えており、
一方の押え部は、前記軸部材に沿って、他方の押え部に対して前記ロール紙の幅に応じて近接離反する方向に移動可能である、
ことを特徴とする請求項３に記載のプリンタ。
前記第２の支持構造に前記保持部材が支持されていることを検知する検知部と、
前記検知部により前記第２の支持構造に前記保持部材が支持されていることを検知した場合、前記印字部を高速印字に切り替える切替手段と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載のプリンタ。