JP2023004340A - 記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】記録装置の落下に起因した記録装置の破損の懸念を低減すること。【解決手段】記録装置は、搬送部、記録部および切断部が固定されたフレームを有するユニットと、ユニットの天面側を覆う天面カバーと、ユニットの底面側を覆う底面カバーと、把手部と、を有している。天面カバーと底面カバーは相互に固定されており、ユニットは、天面カバーと底面カバーとの両方に固定されている。【選択図】図14

Description

本発明は、記録装置に関し、とりわけ、チューブ状の記録媒体に記録を行う記録装置に関する。
特許文献1、2が示すように、電線やホース、パイプなど、可撓性を有するチューブ状の記録媒体(以下、チューブと称する。)に画像を形成できる記録装置が存在する。記録装置は、ローラでチューブを搬送し、サーマルヘッドでチューブに画像を記録し、切断機でチューブを切断する。ところで、このような記録装置の外装は天面側外装と底面側外装とに二分割されており、天面側外装はチューブセット部、搬送部、切断部、表示部およびキーボードを備えている。
特開2018-108681号公報 特開2005-313410号公報
一般に、この種の記録装置は、作業現場においてユーザが片手で把持して輸送可能であることが要求される。従来は、記録装置の小型化や軽量化が求められてきたが、近年は、チューブ媒体の大型化と高速記録化とが要求されるようになってきている。そのため、搬送部、搬送経路およびモータの大型化など、記録装置の重量が増す傾向にある。記録装置が大型化してその重量が増加すると、ユーザが手を滑らせて記録装置を落下させたときに記録装置が破損する懸念が大きくなる。そこで、本発明は、記録装置の落下に起因した記録装置の破損を低減することを目的とする。
本発明は、たとえば、
記録媒体を搬送する搬送部と、
前記記録媒体に画像を記録する記録部と、
前記記録媒体を切断する切断部と、
前記搬送部、前記記録部および前記切断部が固定されたフレームを有するユニットと、
前記ユニットの天面側を覆う天面カバーと、
前記ユニットの底面側を覆う底面カバーと、
把手部と、を有し、
前記天面カバーと前記底面カバーとが相互に固定されており、
前記ユニットは、前記天面カバーと前記底面カバーとの両方に固定されていることを特徴とする記録装置を提供する。
本発明によれば、記録装置の落下に起因した記録装置の破損が低減される。
記録装置の外観を示す斜視図 開閉カバーを取り除いた記録装置の外観を示す斜視図 表示部の表示内容を説明する図 搬送部および記録部の構成を示す図 コントローラを示すブロック図 記録方法を示すフローチャート 本体上ユニットと本体下ユニットとを示す斜視図 本体上ユニットの構成を示す斜視図 本体下ユニットの構成を示す斜視図 内部ユニットの斜視図 裸落下した記録装置にかかる負荷を説明する図 本体上ユニットを説明する図 本体下ユニットを説明する図 本体上ユニットと本体下ユニットが接続された状態の断面を示す断面図 裸落下した記録装置にかかる負荷を説明する図
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
図1が示すように、記録装置1はチューブ状の記録媒体に画像を形成する熱転写方式のプリンタである。図1において、記録装置1は机上などの水平面に置かれている。x方向とy方向は水平面と平行であり、z方向は鉛直方向と平行である。開閉カバー2は、記録装置1の本体に対して開閉可能であり、後述するインクリボンカセット30や給紙部400を着脱したり、あるいは給紙部400にチューブTをセットしたりする際に開閉される。把手部3は、ユーザが記録装置1を片手で運ぶ際に握られる。
図2は、説明の便宜上、開閉カバー2が取り外された記録装置1を示している。操作部10は、ユーザによって操作され、印刷指示および印刷文字などを入力するキーボードなどを含む。表示部20は、LCD(液晶表示装置)および表示制御部を備える。給紙部400は、ユーザによって挿入されたチューブを保持し、搬送部100に対して給紙する。搬送部100は、給紙部400にセットされているチューブを記録部200に供給する供給ローラ、およびチューブを記録部200から切断部300へ搬送する搬送ローラなどを備える。記録部200は、チューブに対して文字などの画像を記録(印刷)する記録ヘッド(サーマルヘッド)およびインクリボンカセット30などを備える。切断部300は、記録部200で画像を記録されたチューブを切断する。
[操作部]
操作部10は、ファンクションキー、文字・数字・記号キー、スペースキー、変換キー、十字方向キー、および、リターンキー等を備える。ユーザは、これらのキーを操作することで、記録媒体の種類、サイズおよび記録条件等を入力して、記録装置1の記録内容を設定する。
[表示部]
図3が示すように、表示部20は、表示エリア21、22、23を有する。表示エリア21は入力モード等を表示する。表示エリア22は、操作部10から入力された文字、数字および記号(以下、文字と略称する。)を表示する。表示エリア23は、文字サイズ等の記録パラメータを表示する。
[給紙部]
図2が示すように、給紙部400は、記録媒体の搬送方向において記録部200よりも上流側に配置されている。給紙部400は着脱可能かつ交換可能である。チューブを加熱するチューブ加熱ユニットを備えた給紙部400や、ラベルに画像を記録するためのラベルカセット型の給紙部400などがある。
[搬送部・記録部]
図4は搬送部100と記録部200の構成を示す図である。供給ローラ101a、101bは、チューブTを記録ヘッド201へ搬送する供給ローラ対を構成している。チューブTの搬送方向において、供給ローラ対の下流側には記録ヘッド201とプラテンローラ102が設けられている。記録ヘッド201およびプラテンローラ102の下流側には搬送ローラ103が配置されている。記録ヘッド201は、チューブTを介してプラテンローラ102と対向するよう設けられている。搬送ローラ103は、プラテンローラ102の周方向において、記録ヘッド201とは別の位置でプラテンローラ102と対向するよう設けられる。記録ヘッド201は、チューブTの搬送方向に対して直交する方向に配列された所定数の発熱素子を有している。発熱素子を選択的に発熱させることで、インクリボンカセット30に格納されたインクリボンR上のインクがチューブTに転写される。
インクリボンカセット30は、リボン供給リール31にロール状に巻かれたインクリボンRを格納している。インクリボンRは、リボン供給リール31から記録ヘッド201に供給され、リボン巻取リール32に巻き取られる。
記録ヘッド201は、退避位置から記録位置に移動することでインクリボンRをチューブTに対して押圧して画像を記録する。チューブTの材質の一例としては、PVC(ポリ塩化ビニル)が挙げられる。PVC製のチューブTは、記録部200において記録ヘッド201とプラテンローラ102を通過する際につぶされるが、記録部200を通過した後に元の管状に復元する。
[切断部]
図2が示すように、搬送方向において記録部200の下流側には、記録媒体(例:チューブやラベル)を切断する切断部300が配置されている。切断部300は、カッター刃とカッター受け部材を有し、チューブTを半切りまたは全切りする。切断されたチューブTは、搬送部100により記録装置1の外部へ排出される。
[コントローラ]
図5は記録装置1のコントローラを示している。電源部40は、記録装置1に設けられた、操作部10、表示部20、記録ヘッド201、メインモータ104、サブモータ202、外気温センサ50、センサ群60およびCPU70等の動作に必要な電力を供給する電源回路である。CPU70は、記録部200による記録動作の制御、表示部20における表示の制御等を実行する。外気温センサ50は、記録装置1が設置されている環境の温度を検出するセンサである。外気温センサ50は、記録装置1の内部のヒータからの熱の影響を受けにくい位置に配置される。センサ群60は、チューブTなどの記録媒体を検知する複数の媒体センサを含む。
メインモータ104は、搬送ローラ103、プラテンローラ102、供給ローラ101a、101b、およびリボン巻取リール32を駆動する共通の駆動源である。メインモータ104は、たとえば、ステッピングモータである。チューブTのフォワードフィード/バックフィードの切り替えは、ステッピングモータの正回転/逆回転により実行される。記録装置1の搬送速度は高速から低速まで3段階で変更可能である。CPU70はメインモータ104の駆動制御により搬送速度を変更する。メインモータ104の駆動力はインクリボンカセット30の巻取りスプールに供給され、チューブTへの記録が終了したインクリボンRを回収する。
サブモータ202は、記録ヘッド201を記録位置と退避位置との間で移動させる。記録位置は、プラテンローラ102と協働してチューブTを挟持して画像を記録する位置である。退避位置は、記録位置よりもプラテンローラ102との距離が遠い位置であり、画像を記録しない位置である。さらに、サブモータ202は、チューブTを切断する切断部300を駆動する。サブモータ202も、ステッピングモータにより実現されてもよい。チューブTの切断動作は、サブモータ202の正転および逆転により実行される。CPU70は、サブモータ202を駆動する際のパルス数を調整することで、切断部300のカット深さを調整する。
CPU70は、外気温センサ50の検出温度に基づいて、記録ヘッド201の発熱素子を駆動する駆動パルスを設定する。外気温センサ50で検出された温度が低い場合、チューブTの温度が適切温度よりも低くなっている。そのため、インクリボンRに加える熱が増やされる。たとえば、記録ヘッド201の発熱素子の駆動パルス(通電時間)を長くすることで、低温環境下でも適正な記録が実現される。
[フローチャート]
図6はチューブTに画像を記録する記録方法を示すフローチャートである。ステップS601でCPU70は、操作部10から入力される記録内容等を受け付ける。記録内容等とは、チューブTに記録される内容、記録ページ数、および、文字サイズ等である。ユーザは、入力が完了すると、給紙部400にチューブTを挿入し、給紙部400に設けられた媒体センサにチューブTを検知させる。媒体センサはセンサ群60に含まれる一つのセンサである。
S602でCPU70は、媒体センサがチューブTを検知したかどうかに基づき、チューブTが給紙部400にセットされたかどうかを判定する。チューブTが給紙部400にセットされるまで待って、CPU70はS603に進む。
S603でCPU70は、メインモータ104を起動して供給ローラ101a、101bを回転させ、チューブTの搬送を開始する。
S604でCPU70は、供給ローラ101a、101bの下流側に設けられている別の媒体センサによって、チューブTの先端が検知されたかどうかを判定する。搬送を開始してから所定時間内に先端が検知されなければ、CPU70はS610に進み、表示部20にエラーメッセージを表示する。この場合、ユーザはエラーメッセージにしたがってチューブTを給紙部400に再度セットすることになる。一方、搬送を開始してから所定時間内に先端が検知されれば、CPU70はS605に進む。
S605でCPU70は、メインモータ104を逆転させてチューブTのバックフィードを実行する。これにより、チューブTの先端が記録ヘッド201による記録開始位置に対して正確に位置決めされる。
S606でCPU70は、サブモータ202を駆動して記録ヘッド201を退避位置から記録位置に移動する。これにより、プラテンローラ102と記録ヘッド201により、チューブTおよびインクリボンRが挟持される。
S607でCPU70は、ユーザにより入力された記録内容にしたがって記録ヘッド201の複数の発熱素子に通電してチューブTに対する記録内容の記録を実行する。なお、一度の記録処理によりすべての記録が完了できない場合、チューブTの搬送と記録ヘッド201による記録が繰り返される。なお、ハーフカットが必要な場合、CPU70は切断部300を駆動してハーフカットを実行する。
S608でCPU70は、チューブTに対する記録内容の記録が終了したかどうかを判定する。記録が終了すると、記録ヘッド201を退避位置に移動し、CPU70はS609に進む。
S609でCPU70は、メインモータ104によりチューブTを切断部300へ搬送し、サブモータ202を起動して切断部300を駆動することでチューブTのフルカットを実行する。
[落下による破損の抑制構造]
図7が示すように、記録装置1は、大別して本体上ユニット500と本体下ユニット600とに分けられる。図8は本体上ユニット500の構成を示す斜視図である。図8が示すように、ベース部材である天面カバー501に、操作部10、表示部20、コントロール基板502、搬送部100、記録部200および切断部300が固定されている。そのうち、搬送部100、記録部200および切断部300はユニット503を形成している。つまり、ユニット503は天面カバー501に固定されている。コントロール基板502にはCPU70などが実装されている。固定部504a~504dは、天面カバー501と後述する底面カバー601とを固定するために設けられており、底面カバー601側から挿し込まれたビスが螺合する。
図9は本体下ユニット600を示す斜視図である。ベース部材である底面カバー601には、電源部40の一部である乾電池を収納する電池ボックス602が固定されている。電池ボックス602は電気ケーブル(図示せず)を介してコントロール基板502に電気的に接続されている。固定部603a~603dはそれぞれ固定部504a~504dに対して対向する位置に設けられており、底面カバー601の裏面側からビスを挿し通す貫通孔を有している。
記録装置1は、本体上ユニット500と本体下ユニット600が相互に固定され、さらに開閉カバー2を本体上ユニット500に開閉自在に結合することによって、構成される。
図7から図9を見ると明らかなように、本体上ユニット500には、記録装置1を構成する大半のパーツが固定されている。よって、記録装置1の重量のうち、大半の重量は本体上ユニット500が占めている。
図10はユニット503の構成を示す斜視図である。ユニット503は、メインモータ104、駆動伝達部105、供給ローラ101a、101b、プラテンローラ102、搬送ローラ103、記録ヘッド201、および、記録ヘッド保持部203を有する。さらに、ユニット503は、サブモータ202、駆動伝達部204、205、301およびカッター302を有する。これらはベース部材である金属製のフレーム1000に取り付けられている。また、フレーム1000には、モータ等の電気部品に用いられる電気ケーブルを束ねて収納するためのブラケットが取り付けられている。このブラケットはフレーム1000にビスによって固定されている。このようにユニット503は、供給ローラ101や搬送ローラ103を含む搬送部100、記録ヘッド201や記録ヘッド保持部203を含む記録部200、カッター302含む切断部300、さらに、メインモータ104、サブモータ202、これらモータの駆動力を伝達する駆動伝達部105、204、205、301、電気ケーブル用のブラケットなど、様々なパーツがフレーム1000に固定され一体化されたものである。ユニット503は、天面カバー501にビスによって取り付けられている。駆動伝達部105は、メインモータ104により発生した駆動力(回転力)を供給ローラ101a、101b、プラテンローラ102、搬送ローラ103などに伝達する複数のギアなどを含む。駆動伝達部205は、メインモータ104により発生した駆動力(回転力)をリボン巻取リール32に伝達する複数のギアなどを含む。駆動伝達部204は、サブモータ202により発生した駆動力(回転力)を記録ヘッド保持部203に伝達することで記録ヘッド201を移動させる、ギアやカムなどを含む。駆動伝達部301は、サブモータ202により発生した駆動力(回転力)で切断部300のカッター302を移動させるギアやカムなどを含む。このように、搬送、記録および切断の全てに係わる駆動部品はユニット503に集約されており、ユニット503が固定された本体上ユニット500は必然的に重くなる。
記録装置1は、ユーザが片手で持ち運べるほど小型なものであるが、持ち運ぶ際にユーザが手を滑らせると、落下して破損する懸念がある。
図11は比較例の記録装置1を裸落下させたときに発生する負荷を説明する図である。記録装置1を-Z方向(鉛直下向き)に裸落下させると、記録装置1の底面が先に接触するケースがある。この時、本体下ユニット600が地面に接触するが、本体上ユニット500には、記録装置1の重量に起因した慣性力WがZ方向に働く。これにより、本体上ユニット500と本体下ユニット600の固定部504a~504d、603a~603dには、大きな負荷が加わり、固定部504a~504d、603a~603dが破損する場合がある。
チューブ径が大きいチューブを搬送させる場合、搬送部の大型化およびモータの大型化が必要となり、記録装置1の重量が増加する。これにより、慣性力Wが大きくなり、記録装置1が破損する可能性が増大する。これを抑制する手法として、たとえば、固定部を強化したり、外装の肉厚を増加させたりすることが考えられる。しかし、これでは、記録装置1のさらなる大型化と重量増を招いてしまう。そこで、本実施形態の記録装置1では、記録装置1の大型化と重量増をできる限り回避しつつ、落下による記録装置1の破損を低減させる。
図12は、本体上ユニット500に設けられた落下時の破損を低減するための受け部506a、506b、506c、506dを示している。受け部506a、506b、506c、506dは、後述する本体下ユニット600に設けられた受け部605a、605b、605c、605dとそれぞれ係合または嵌合するように設けられている。本実施形態においては、受け部506a、506b、506c、506dは、フレーム1000に固定された電気ケーブルを収納するためのブラケットに設けられているが、フレーム1000に直接設けてもよい。
図13は本体下ユニット600に設けられた、落下時の破損を低減するための受け部605a、605b、605c、605dを示している。受け部605a、605b、605c、605dはそれぞれ、本体上ユニット500の受け部506a、506b、506c、506dに対向する位置に配置されている。とりわけ、受け部605b、605c、605dは、電池ボックス602の裏面側に設けられている。受け部605a、605bはz方向に突出した突出部であり、そのxy断面形状は十字状である。受け部605aの突出部は受け部506aの凹部に係合または嵌合し、受け部605bの突出部は受け部506bの凹部に係合または嵌合する。また、受け部605c、605dはそれぞれz方向に突出した二つの突出部を有している。受け部605cの二つの突出部の間に受け部506cの突出部が係合または嵌合し、受け部605dの二つの突出部の間に受け部506dの突出部が係合または嵌合する。このように、受け部605a、605b、605c、605dと受け部506a、506b、506c、506dとを係合または嵌合させることで、慣性力Wを受けることが可能となる。なお、受け部605a、605b、605c、605dと受け部506a、506b、506c、506dはビス等を介して固定されるわけではない。
図12および図13に示すように、ユニット503と本体下ユニット600には、それぞれ固定部505、604が設けられている。本実施形態では、固定部505は、フレーム1000に固定された電気ケーブルを収納するためのブラケットに設けられているが、フレーム1000に直接設けられてもよい。固定部604は、ユニット503の固定部505に対向する位置に設けられており、ビスが挿し通される貫通孔を有している。固定部604に対してz方向に挿し通されたビスは、固定部505に螺合する。これにより、天面カバー501に固定されたユニット503は、底面カバー601に固定される。つまり、ユニット503は、天面カバー501と底面カバー601との両方に固定される。これにより、記録装置1を落下させた際に固定部504a~504d、603a~603dに加わる慣性力Wが分散される。
図14は、図12のA-A線に沿って記録装置1を切断したときの断面図であり、本体上ユニット500と本体下ユニット600が接続された状態の断面を示している。固定部505と固定部604がビス610により固定されている。受け部506aの凹部に対して受け部605aの凸部が嵌合している。受け部506bの凹部に対して受け部605bの凸部が係合または嵌合している。受け部506dの凸部に対して受け部605dの二つの突出部の間に形成された凹部が嵌合している。図14には示されていないが、受け部506cの凸部に対して受け部605cの二つの突出部の間に形成された凹部が係合または嵌合している。これにより、慣性力Wが分散される。
図15は記録装置1の裸落下させたときにかかる負荷を表している。記録装置1を-Z方向に裸落下させると、記録装置1の底面が先に地面に接触することが多い。本体下ユニット600が地面に接触すると、本体上ユニット500には、-Z方向に向かって慣性力Wが働く。重量の大きなユニット503は、固定部505および固定部604の固定と、受け部506a、506b、506c、506dおよび受け部605a、605b、605c、606dの係合または嵌合とによって、慣性力Wを分散しながら受けることができる。よって、天面カバー501、底面カバー601にかかる負荷が分散され、記録装置1が破損する懸念が低減される。このように、本実施形態によれば、記録装置1の大型化と重量増を抑えつつ、落下による記録装置1の破損の懸念が低減される。
<実施形態から導き出される技術思想>
[観点1]
記録装置1は、記録媒体(例:チューブT)を搬送する搬送部(例:供給ローラ101a、101b、搬送ローラ103)を有しており、記録媒体に画像を記録する記録部(例:記録ヘッド201、駆動伝達部204)を有している。また、記録装置1は、記録媒体を切断する切断部(例:カッター302)を有しており、搬送部、記録部および切断部が固定されたフレームを有するユニット(例:ユニット503)と、ユニット503の天面側を覆う天面カバーと、ユニット503の底面側を覆う底面カバーと、把手部と、を有している。天面カバーと底面カバーとは相互に固定され、ユニット503は、天面カバーと底面カバーとの両方に固定されている。これにより、記録装置1の落下に起因した天面カバーと底面カバーの固定部(504a~504d、603a~603d)の破損が低減される。
[観点2]
図12が示すように、天面カバーは、天面カバーから底面カバーに向かって延在する第一支持部(例:受け部506a~506d)を有している。図13が示すように、底面カバーは、底面カバーから天面カバーに向かって延在する第二支持部であって、第一支持部に対して係合または嵌合するように配置された第二支持部(例:受け部605a~605d)を有している。図14が示すように、第一支持部と第二支持部とが係合または嵌合している。これにより、記録装置1を落下させた際に固定部504a~504d、603a~603dに加わる慣性力Wが分散される。
[観点3、4]
図13が示すように、底面カバーは乾電池を収納する電池ボックスを備えている。この場合、第二支持部(例:受け部605b~605d)は、電池ボックスに設けられている。第二支持部は、電池ボックスの裏面から天面カバーに向かって延在している。これにより、受け部605b~605dの強度が上げられる。
[観点5]
図14が示すように、天面カバーに対して底面カバーを固定するためのビス610の挿し込み方向である第一方向(例:z方向)において、第一支持部と第二支持部とが係合している。さらに、第一方向に対して直交する第二方向(例:x方向)および第三方向(例:y方向)においても、第一支持部と第二支持部とが係合している。これにより、落下による慣性力Wが効率よく分散される。
[観点6]
図14が示すように、ビスは底面カバーから挿し込まれて天面カバーに対して螺合する。ただし、第一支持部(例:受け部506a~506d)と第二支持部(例:受け部605a~605d)とはビスによって固定される必要はない。
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。
100:搬送部、200:記録部、300:切断部、503:ユニット、501:天面カバー、601:底面カバー

Claims (6)

  1. 記録媒体を搬送する搬送部と、
    前記記録媒体に画像を記録する記録部と、
    前記記録媒体を切断する切断部と、
    前記搬送部、前記記録部および前記切断部が固定されたフレームを有するユニットと、
    前記ユニットの天面側を覆う天面カバーと、
    前記ユニットの底面側を覆う底面カバーと、
    把手部と、を有し、
    前記天面カバーと前記底面カバーとが相互に固定されており、
    前記ユニットは、前記天面カバーと前記底面カバーとの両方に固定されていることを特徴とする記録装置。
  2. 前記天面カバーは、前記天面カバーから前記底面カバーに向かって延在する第一支持部を有し、
    前記底面カバーは、前記底面カバーから前記天面カバーに向かって延在する第二支持部であって、前記第一支持部に対して係合または嵌合するように配置された第二支持部を有し、
    前記第一支持部と前記第二支持部とが係合または嵌合することを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
  3. 前記底面カバーは乾電池を収納する電池ボックスを備え、
    前記第二支持部は、前記電池ボックスに設けられていることを特徴とする請求項2に記載の記録装置。
  4. 前記第二支持部は、前記電池ボックスの裏面から前記天面カバーに向かって延在していることを特徴とする請求項3に記載の記録装置。
  5. 前記天面カバーに対して前記底面カバーを固定するためのビスの挿し込み方向である第一方向において、前記第一支持部と前記第二支持部とが係合しているとともに、前記第一方向に対して直交する第二方向および第三方向においても、前記第一支持部と前記第二支持部とが係合していることを特徴とする請求項2ないし4のいずれか一項に記載の記録装置。
  6. 前記ビスは前記底面カバーから挿し込まれて前記天面カバーに対して螺合し、
    前記第一支持部と前記第二支持部とはビスによって固定されないことを特徴とする請求項5に記載の記録装置。
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