JP3656671B2 - 小型プリンタ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はPOSシステム等に用いられる小型プリンタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来この種のプリンタは、ロール紙ホルダ部とプリンタが別部品で構成されるのが一般的である。この代表例を図8乃至図10に示して説明する。
図8は、ロール紙ホルダ部53とプリンタ機構8が別に構成された従来例を示す斜視図である。図8に基づいて、構成を簡単に説明する。プリンタ機構8は下ケース51に固定ネジ52で固定されている。下ケース51の後部にロール紙ホルダー部53が一体に形成されている。図9は、図8の従来例を上から見たロール紙側面ガイド55とプリンタ機構8内に設けられている紙をガイドする紙案内側面ガイド56との関係を示す簡略図である。
【0003】
L1はロール紙Sの紙幅を示し、L2はロール紙側面ガイド55の幅を示している。L3は紙案内側面ガイド56の幅を示している。一般に、ロール紙Sが紙ホルダー部53の中で斜めになるのを極力防ぐために、L2はL1の最大幅より0.1mmから0.3mm程度しか大きくしていない。また、紙案内側面ガイド56の幅L3も同様に、L1の最大幅より0.1mmから0.3mm程度しか大きくしていない。
【0004】
図8、図9に示す従来例において、プリンタ機構8の紙案内側面ガイド56の紙ガイド面の延長上に紙ホルダー部53のロール紙側面ガイド55のガイド面が位置していないと、ロール紙Sから巻き出された紙の端面は、紙案内側面ガイド56に接する箇所で痛んだり折れたりするトラブルが起こってしまう。その為、図8に示す従来例では、プリンタ機構8と紙ホルダー部53との位置合わせに多大な時間を要していた。
【0005】
それでも、ロール紙Sの紙幅L1は公差上バラツキがレンジで1.0mm程度有り、L2の小さいロール紙を使用するとロール紙側面ガイド56とロール紙S端面は平行にならず、結果として紙は、図9に示すような状態になり、ロール紙Sから巻き出された紙の端面は痛んだり折れたりするトラブルを防ぐことが出来ずにいた。
【0006】
図9において、紙部57は紙が折れたり、痛んだりしている箇所を示している。特に、サーマルプリンタの場合、印字前の紙の端面が折れたり痛んでいたりすると、印字時にサーマルヘッドと紙が正しい押し圧で接触せず、印字不良となり、致命的な問題となっていた。
【0007】
以上述べた問題点を克服するために、最近では、図10に見られるように、プラテンを上ケースに取り付けた構造とし、ロール紙ホルダや印字部紙ガイドを機能を含めたフレーム全体を、プラスチックで一体に構成するプリンタも一般的になってきた。
【0008】
図10に示す従来例は、本体フレーム61の部品に、プリンター部の側面ガイドとプリンタ機構内の紙案内側面ガイド機能を持たせ、且つ本体フレームを兼用させた構造の例である。図10に示す従来例では、紙送りモータ23は本体フレーム61に直接取り付けてある。
【0009】
また、本体フレーム61の材料は、紙の側面ガイドの面の精度が必要な為、当然プラスチックとなる。図10に示す従来例でも、図8の従来例で説明したとおり、紙を側面ガイドする幅L5の寸法は、ロール紙Sの紙幅L1の最大幅より0.1mmから0.3mm程度しか大きくできず、寸法バラツキは、最大0.2mm程度しか許容されない。このため、上記L5の寸法精度を出すため、本体フレーム61の側面に各種のリブ62が必要となり、本体フレーム61は大変複雑になり、大変高価な部品とならざるを得なかった。そして、プリンタの幅も、リブ62が必要なため、大きくなってしまっていた。
【0010】
また、高温や低温の長期の保存では、本体フレーム61の紙の側面ガイドの幅の寸法が狂いやすく、保存性に弱い、安定性に欠けたプリンタにならざるを得なかった。その上、その構造より、落下や衝撃に対し弱いプリンタとならざるを得なっかた。又、図10の従来例では、紙送りモータ23はプラスチックに取り付けられており、且つ、プラスチック部品に囲まれているため、紙送りモータを動かしたときに発生する熱の放熱能力が悪くなっていた。このため、図10に示す従来例で使用するモータは、図8に示す従来例に比べ、能力の高いモータを選定する必要があり、コストアップの要因となっていた。併せて、モータサイズも大きくなり、コンパクトさにかける製品になってしまっていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の図8に示す、ロール紙ホルダ部とプリンタが別部品で構成されているプリンタにおいては、プリンタに対しロール紙を所望する位置に設定するのが困難で、紙送り不良の原因となることが多かった。その上、ラインサーマルプリンタが多く使われてだしたが、サーマル紙は従来の紙に比べ紙の腰が非常に弱くてその端が折り重なり易いため、ラインサーマルプリンタにおいては、紙の側面をガイドするガイド面の精度の管理を厳しくする必要があった。
【0012】
又、ラインサーマルプリンタは、ゴムプラテンにラインサーマルヘッドで紙を圧接して紙送りをするため、紙が斜めになったとしても修正されないので紙の斜行を生じやすい。この対策として、紙の側面ガイドのガイド面精度の向上、ガイド幅寸法の精度を高くする必要があった。ガイド面の面精度や寸法精度が低いと、プリンタは紙の斜行や、紙の端面の痛みを起こし、そしてそれが原因で紙ジャムを起こしてしまうことが頻繁にあった。
【0013】
また、上記のような対策を実施しても、ロール紙ホルダー部の紙の側面ガイドとプリンタ機構部の紙の側面ガイドとの間に間隙があると、ロール紙の幅とロール紙のガイド幅には寸法差があるためロール紙は斜めになり、紙はプリンタ機構内の紙案内側面ガイドに当たり、端面が折れたり、端面痛みを起こすことがあった。(図9参照)サーマルプリンタの場合、紙の端面が折れたり、端面痛みを起こすと、たとえ紙ジャムが起こらなくても、印字時のサーマルヘッドと紙の圧接状態が悪くなり印字不良となり、致命的な問題であった。
【0014】
今日、前述の紙の端面折れや端面痛みに対する課題を解決するために、ロール紙ホルダや印字部紙ガイドを機能を含めたフレーム全体を、本体フレーム61としてプラスチックで構成するプリンタも出現してきた。(図10参照)しかし、印字紙の側面ガイド幅寸法精度を高く保つ為に、各所に補強のリブが必要になり、本体フレーム61は、大変複雑な形状になっていた。そして、結果として、高価で且つ、落下や衝撃に対して破損しやすいプリンタであった。
【0015】
また、高温や低温の長期の保存では、本体フレーム61の紙の側面ガイドの幅の寸法が狂いやすく、保存性に弱い、安定性に欠けた信頼性の低いプリンタにならざるを得なかった。その上、図9に見る従来のプリンタにおいては、駆動用のモータは、本体フレーム61に取り付けられるのが一般的で、モータで発生した熱が逃げにくい欠点があった。この為、モータの選定は、より能力のあるモータを選定する必要があり、結果として、よりサイズの大きいモータが必要になり、プリンタのサイズが大きくなったり、コストアップの原因になっていた。
【0016】
本発明はこのような欠点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、特にサーマルプリンタにおいて、紙端面折れや端面痛みを起こさず、その原因による紙ジャムや印字不良の無い、且つ、落下や衝撃、そして高温や低温の保存に強い、信頼性の高い、コンパクトなプリンタを安価に供給するところにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の小型プリンタは、記録紙がロール状に巻装されたロール紙を収納するロ−ル紙ホルダ部を有する小型プリンタにおいて、ロ−ル紙ホルダ部のロ−ル紙の幅方向を規制し、且つ、プリンタの印字部近傍までロ−ル紙から繰り出された記録紙の幅方向を規制する樹脂製の紙ガイドと、紙ガイドと係合し紙ガイドが紙幅方向に変位することを規制する係合部を備えた金属製の紙ガイドフレームを有することを特徴とする。
【0018】
また、紙ガイドは、ロ−ル紙ホルダ部ではその下部が連結され、その上部はロ−ル紙が取り出し可能な開口部及び紙ガイドフレームの係合部と係合する係止部が形成されていることを特徴とする。
【0019】
更に、紙ガイドの係止部は、長孔であることを特徴とし、また更には、紙ガイドの係止部は、下方が開口された溝であることを特徴とする。
【0020】
また更に、紙ガイドフレームには、小型プリンタの駆動源であるモータが取り付けられていることを特徴とする。
【0021】
かかる構成を有する請求項1記載の発明の場合、樹脂製の紙ガイドは、ロ−ル紙ホルダ部からプリンタの印字部近傍まで記録紙を案内するので、紙の経路の精度が格段に向上し、紙の端面折れや端面痛みを起こさない。従って、紙の端面折れや端面痛みが原因による紙ジャムや、印字不良の無いプリンタを提供することが可能になった。また、樹脂製の紙ガイドは、剛性の高い金属製の紙ガイドフレームと係合するので変形しにくくなり、高温、低温環境や長期の保存で紙ガイドの変形を防ぐ、高温や低温環境及び長期保存性にも強い、更に、落下や衝撃にも強い、等信頼性の高いプリンタを提供することが可能になった。
【0022】
また、請求項2記載の発明のように、紙ガイドは、開口部である上部に紙ガイドフレームの係合部と係合するので、紙ガイドの変形に対し、効率よい係合となり、その形状精度は高い信頼性を保持する。
【0023】
さらに、請求項3、4記載の発明のように、請求項2記載の発明において、紙ガイドの係止部は、長孔や下方が開口された溝であれば、幅の狭いコンパクトで、且つ、安価紙ガイド及び紙ガイドフレームのどちらも製造し易いことから安価なプリンタとして提供することが可能になった。
【0024】
また更に、発熱し、しかもイナーシャが大きいモータが、金属製の紙ガイドフレームに取り付けられているので、衝撃や変形にも強く、モータから発生する熱を、紙ガイドフレームに伝え放熱させるのでモータの効率を上昇させるとともに、衝撃や変形にも強いプリンタとして提供することが可能になった。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプリンタの好ましい一実施の形態を図1から図5を参照して詳細に説明する。
【0026】
図3は、本発明に係るプリンタの実施の形態の外観構成を示す斜視図である。
【0027】
本実施の形態のプリンタ1は、例えば、POSシステム等に用いられるレシートプリンタ等に適用されるものである。
【0028】
本実施の形態のプリンタ1は、例えばロール状の記録紙(以下ロール紙と記載する)Sに対して感熱方式の記録ヘッドにより印字等の記録を行うもので、概ね前方には記録部、紙カット部、後方にはロール紙Sを収納保持するためのロール紙収納部とから構成される。
【0029】
そして、内部のプリンタ機構8(図1及び図2に記載)は、樹脂からなる下ケース4に固定され、側面部及び後方部は上ケース3に覆われており、前方は、パネル2により覆われている。また、パネル2の内部には印字部が配置されており、パネル2の上部は紙カット部が配置されている。紙カット部は、カッタカバー6で覆われており、カッタカバー6は矢印A方向にスライドさせて引き出すことができる。
【0030】
なお、上ケース3の一方の側には、ロール紙Sを取り出す際に内部のカバーオープンレバー9を駆動して内部のカバーフレーム10(図1及び図2に記載)を回動させるためのオープンボタン7が設けられる。カバーフレーム10は、上部カバー5と結合されている。よって、矢印B方向にオープンボタン7を押すと、上部カバー5は矢印C方向に回動し、ロール紙収納部が露出する。
【0031】
図1及び図2は、本実施の形態のプリンタ1の内部のプリンタ機構8を示す斜視図であり、図1は、プリンタ機構8の左側面を見ておりカバーフレーム10が開いた状態を示している。図2はプリンタ機構8の右側面を見た外観図であって、カバーフレーム10を閉じた状態を示している。プリンタ機構8の大まかな構造は、金属からなる箱形の本体フレーム13の上に開閉自在のカバーフレーム10と、可動刃32及びその駆動手段を収納するオートカッタユニット11が設けられている。カバーフレーム10には、可動刃32と作用しロール紙Sを切断する固定刃33と、固定刃33を覆い隠すブレードシャッタ34が設けられている。印字時即ちロール紙Sを切断しない時は、可動刃32はオートカッタユニット11の内部に収納されており、可動刃32の刃部は露出しない構造となっている。
【0032】
カバーフレーム10は本体フレーム13の両側の上端部に設けられた支軸14を中心として揺動即ち開閉自在に取り付けられている。
【0033】
また、本体フレーム13の右側面には、カバーフレーム10が閉じられている状態を検出するカバー検出器44が設けられている。カバー検出器44は透過型の光学式検出器であり、カバーフレーム10の一部が検出器の光軸を遮断するか否かによって、カバーフレーム10が正しく閉じられているかどうかを検出する。
【0034】
検出器としては、カバー検出器44の他に、後述する紙検出器30やニヤエンド検出器25が設けられている。これら各種検出器やオートカッタユニット11、そして、後述する紙送りモータ23のリード線群12が本体フレーム13の右側面に固定された中継基板16に接続されている。中継基板16と本プリンタを制御する主回路基板(図示せず)はFFC等によって接続される。
【0035】
箱形の本体フレーム13の内部には、プラスチック製の紙ガイド17が配置されフレーム本体を構成している。紙ガイド17は、印字部まで一体で出来ており、側面ガイド17−1を構成し、ロール紙Sの側面をガイドすると共に、印字部まで同一平面で紙の側面をガイドする部品で、本発明の特徴である。(図4参照)紙ガイド17には印字部の直前に、紙の有無を検出する紙検出器30が設けられている。紙検出器30は反射型の光学式検出器であり、紙検出器30より上流側には、記録紙Sに付着した異物や紙粉を掻き落とす穴31が設けられており、紙粉等の影響で、検出器が誤動作しないようになっている。また、紙ガイド17には本体フレーム13の左右の側面の突起部13−1と係合して取り付けられており、本発明の特徴である。紙ガイド17と本体フレーム13との係合の関係は、後に詳細説明する。
【0036】
円筒形のゴムローラからなるプラテン18はプラテン軸受20を介してカバーフレーム10に回転可能に支持されている。プラテン18の一方にはプラテン歯車19が圧入されている。本体フレーム13には、溝部21が設けられており、カバーフレーム10を閉じると、プラテン軸受20が溝部21と当接し、プラテン18の位置決めがなされる。カバーフレーム10を閉じると、印字ヘッドによるプラテンへの加圧力で、カバーフレーム10には下向きの力が作用し、プラテン18の位置は固定される。また、カバーフレーム10を閉じると、プラテン歯車19と、紙送り伝達歯車22が噛み合い、紙送りモータ23からの動力がプラテン18へ伝達される。
【0037】
図4は、本発明に係わる一実施の形態の、内部構成を示す側断面図である。本体フレーム13の左右側面には印字ヘッド39及びヘッド押圧板41を支持するための支持溝部50(図1に指示)が設けられている。記録紙Sはプラテン18と、印字ヘッド39に挟持されプラテン18が回転するとその摩擦力で紙送りされる。印字ヘッド39の両側面にはヘッド支軸40が設けられ、ヘッド支軸40は本体フレーム13に設けられた支持溝部50の一部に支持されている。印字ヘッド39の背面はバネ42により、プラテン18方向に付勢されている。バネ42はヘッド押圧板41に固定されており、ヘッド押圧板42は本体フレーム13に設けられた支持溝部50の一部に支持されている。
【0038】
また、印字ヘッド39の発熱体位置43の上部には傾斜部45が設けられており、カバーフレーム10をしめると、プラテン18は前述の傾斜部を案内に印字ヘッド 39と圧接する。印字ヘッド39にはコネクタ46が具備されており、本プリンタを制御する主回路基板(図示せず)とFFC等によって接続される。
【0039】
以上、本実施の形態のプリンタ全体の基本構成について概略を説明した。次に、本発明の特徴と効果について、更に詳細に説明する。
【0040】
図1、図4、それに図5と図7に基づき説明する。図5は、本実施の形態の紙ガイド17と本体フレーム13との関係を簡易的に示した平面図(図5(a))とその正面方向からの断面図(図5(b))を示している。図4において紙ガイド17は、ロール紙ホルダー部から印字部まで一体で出来ており、紙の側面ガイド17ー1をも構成している。側面ガイド17−1も、同一平面でロール紙の側面ガイドから印字部まで、紙の側面をガイドしている。
【0041】
図7は、紙ガイド17を簡略化した単体状態での平面図(図7(a))とその正面方向からの断面図(図7(b))を示している。紙ガイド17はプラスチックで出来ており、ロール紙Sが入る部分が大きいため、紙ガイド単体では、図7に示すように、紙の側面ガイド17−1が反ってしまう。結果として、幅方向に大きなリブを付けることなく、必要な寸法を得ることは大変困難であり、単体状態では紙ガイド17の側面ガイドの幅L5は必要な寸法精度は得られていない。
【0042】
紙ガイド17はその上部の左右両端にツバ17−2を有し、そのツバ17−2には長孔17−3があいている。本体フレーム13は箱形の形状をしており、その上部に突起部13−1を有している。本体フレーム13は、その中に紙ガイド17を配置する時に、紙ガイド17の長孔17−3と本体フレーム13の突起部13−1を係合させて組み合わせ、フレーム本体を構成させる。又、本体フレーム13は金属で出来ており、充分な強度を持っている。
【0043】
本体フレーム13の幅寸法L6は管理された寸法で制作することは、従来のプレス加工技術で困難なことではなく、管理された寸法で出来ている。その為、本発明の特徴である、本体フレーム突起部13−1と紙ガイド17のツバ17−2に開けられた長孔17−3を係合させフレーム本体を構成することにより、紙ガイド17の側面ガイド17−1の幅L5は、リブ等工夫することなく容易に、必要な寸法及びバラツキ精度を設定することが出来る。
【0044】
また、紙の側面ガイド17−1が、ロール紙ホルダー部から印字部まで同一平面で、且つプラスチック成形により滑らかな面で制作でき、図8に示した従来例で発生した、紙ジャムや紙の端面痛み、そして紙ジャムが原因の印字不良を無くすことが出来た。
【0045】
以上のことより、本発明を実施することによって、図10に示すフレーム全体をプラスチックで構成した従来例と比較し、プリンタの幅を大幅に小さくすることが出来た。又、ロール紙ホルダー部53(図1及び図4記載)の紙ガイドの幅L5は、本体フレーム13の幅L6で決定されるため(図5参照)、高温や低温な長期保存に対しても、寸法が狂ったりしない、長期に高性能で使用できる信頼性の高いプリンタとする事が出来た。本体フレームは箱形で外周部を覆っており、紙ガイド17をはじめ内部の部品を保護している。この為、落下や衝撃にも大変強いプリンタとなっている。又紙送りモータ23(図1)は、本体フレーム13に取り付けているため、紙送りモータ23で発生した熱は、本体フレーム13を通して放熱され、その放熱効果は大変大きい結果となった。この成果として、紙送りモータ23は、従来より多くの電力を投入することが出来るようになり、より小さく安価なモータを選択することが出来るようになった。
【0046】
図6は、本発明の他の実施の形態の一つで、紙ガイドと本体フレームも簡易的に示した平面図と断面図である。紙ガイド17のツバ部17−2の裏側に溝17−4が作られており、前述の溝17−4に、本体フレーム13の、上部突起部13−1が係合する構造とした実施の形態である。効果は、図5に示した実施の形態と同様である。
【0047】
以上、本発明の実施の形態をサーマルプリンタを例に挙げて述べたが、本発明はサーマルプリンタに限るものではない。
【0048】
【発明の効果】
以上述べたように請求項1記載の発明によれば、樹脂製の紙ガイドは、ロ−ル紙ホルダ部からプリンタの印字部近傍まで記録紙を案内するので、紙の経路の精度が格段に向上し、紙の端面折れや端面痛みを起こさない。従って、紙の端面折れや端面痛みが原因による紙ジャムや、印字不良の無いプリンタを提供することが可能になった。また、樹脂製の紙ガイドは、剛性の高い金属製の紙ガイドフレームと係合するので変形しにくくなり、高温、低温環境や長期の保存で紙ガイドの変形を防ぐ、高温や低温環境及び長期保存性にも強い、更に、落下や衝撃にも強い、等信頼性の高いプリンタを提供することが可能になった。
【0049】
また、請求項2記載の発明のように、紙ガイドは、開口部である上部に紙ガイドフレームの係合部と係合するので、紙ガイドの変形に対し、効率よい係合となり、その形状精度は高い信頼性を保持する。
【0050】
さらに、請求項3、4記載の発明のように、請求項2記載の発明において、紙ガイドの係止部は、長孔や下方が開口された溝であれば、幅の狭いコンパクトで、且つ、安価紙ガイド及び紙ガイドフレームのどちらも製造し易いことから安価なプリンタとして提供することが可能になった。
【0051】
また更に、発熱し、しかもイナーシャが大きいモータが、金属製の紙ガイドフレームに取り付けられているので、衝撃や変形にも強く、モータから発生する熱を、紙ガイドフレームに伝え放熱させるのでモータの効率を上昇させるとともに、衝撃や変形にも強いプリンタとして提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプリンタの一実施の形態の内部構成を示す、カバーフレームを開けた状態を示す斜視図。
【図2】同実施の形態の内部構成を示す、カバーフレームを閉じた状態を示す斜視図。
【図3】同実施の形態の外観構成を示す斜視図。
【図4】同実施の形態の内部構成を示す側断面図。
【図5】同実施の形態の、紙ガイド部品と紙ガイドフレームを簡略化して示した平面図と断面図。
【図6】本発明に係わるその他の実施の形態の、紙ガイド部品と紙ガイドフレームを簡略化して示した平面図と断面図。
【図7】図5に示す紙ガイド17を簡略化しての、単体状態で示した平面図と断面図。
【図8】従来技術の第1例を示す斜視図。
【図9】図8に示す従来技術の、紙の状態を示す平面図。
【図10】従来技術の第2例を示すもので、ロール紙ホルダと印字部紙ガイド機能を含めたフレーム全体をプラスチックで構成したプリンタ斜視図。
【符号の説明】
1 プリンタ
8 プリンタ機構
13 本体フレーム
13−1 突起部
17 紙ガイド
17−1 側面ガイド
17−3 長孔
17−4 溝
23 紙送りモータ
53 ロール紙ホルダー部

Claims (5)

  1. 記録紙がロール状に巻装されたロール紙を収納するロ−ル紙ホルダ部を有する小型プリンタにおいて、
    前記ロ−ル紙ホルダ部の前記ロ−ル紙の幅方向を規制し、且つ、前記プリンタの印字部近傍まで前記ロ−ル紙から繰り出された記録紙の幅方向を規制する樹脂製の紙ガイドと、
    前記紙ガイドと係合し前記紙ガイドが紙幅方向に変位することを規制する係合部を備えた金属製の紙ガイドフレームを有することを特徴とする小型プリンタ。
  2. 前記紙ガイドは、前記ロ−ル紙ホルダ部ではその下部が連結され、その上部は前記ロ−ル紙が取り出し可能な開口部及び前記紙ガイドフレームの前記係合部と係合する係止部が形成されていることを特徴とする請求項1記載の小型プリンタ。
  3. 前記紙ガイドの前記係止部は、長孔であることを特徴とする請求項2記載のプリンタ。
  4. 前記紙ガイドの前記係止部は、下方が開口された溝であることを特徴とする請求項2記載のプリンタ。
  5. 前記紙ガイドフレームには、前記小型プリンタの駆動源であるモータが取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の小型プリンタ。
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