JP5387964B2 - プリンタ - Google Patents

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  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
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Description

本発明は、特に昇華型のプリンタにおいて、印刷用紙をセットする場合に有用なプリンタに関する。
上記昇華型のプリンタでは、例えば印刷用紙を補充するべく、新たなロールに交換する場合や印刷用紙の詰まりなどにより再度ロールをセットし直す場合がある。このロールをセットした後の作業を容易迅速に行えるように、ロールをプリンタ内にセットする又はセットし直すだけで、印刷用紙の先端が自動的に印刷部側へ送られるように構成されている。
具体的には、ロールを巻き取り側に駆動回転することにより、印刷用紙の外周面から印刷用紙の先端が剥離し、その剥離した先端を印刷用紙の外周面に間隔を置いて設けられた先端検出手段によって検出する。検出した信号が出力されることにより、ロールを前記とは反対方向となる送り出し方向に駆動回転し、ロールの印刷用紙のセット後の作業が自動的に完了するように構成されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−60017号公報
上記特許文献1の具体的な構成を、図6及び図7に基づいて説明する。図に示すように、一端に取り付けたピン171を介して揺動自在に設けられた分離レバー170と、印刷用紙2に接触させる分離ロール160が先端に取り付けられ、かつ、分離レバー170の他端にピン161を介して一端が枢支連結された第2ペーパーガイド310と、この第2ペーパーガイド310の他端を圧接するための第3ペーパーガイド320とを備え、分離レバー170の分離ロール160側端に先端検出手段である先端検出センサ(図示せず)を取り付けている。そして、第3ペーパーガイド320が第2ペーパーガイド310を圧接して分離ロール160を印刷用紙2に接触させることで、先端検出センサを印刷用紙から間隔を置いた位置に維持させることができるようにしている。
ところで、セットされた大径のロールから剥離した印刷用紙2の先端を先端検出センサが検出する際には、図6に示すように、先端検出センサの検出方向Xがロールの接線方向とほぼ平行な向きになっている。これに対して、径の小さいロールをセットした場合や、印刷用紙の詰まりなどにより巻き径が小さくなったロールを再度セットし直した場合は、図7に示すように、分離レバー170がロールの回転軸101側に大きく揺動されることにより、分離ロール160が印刷用紙2に接触することになる。つまり、ロールの径が小さくなればなるほど、分離レバー170の揺動角度が大きくなり、その結果、先端検出センサの検出方向Xが、図7に示すようにロールの外周側へ向いてしまうことになる。そのため、印刷用紙2の先端が剥離したときにその先端を検出できる範囲が狭くなってしまい、先端検出センサが印刷用紙の先端を検出することができないことがあり、改善の余地があった。
そこで、本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであって、その解決しようとするところは、ロールの巻き径が変動しても、印刷用紙の先端を確実に検出することができるプリンタを提供することにある。
即ち、本発明のプリンタは、前述の課題解決のために、印刷用紙を巻回したロールを駆動回転させることにより、該ロールの外周面から剥離した印刷用紙の先端を検出する先端検出手段を備え、該先端検出手段は、ロールの外周面に対して間隔を置いて該先端検出手段を保持する保持手段と、その検出方向が前記剥離した印刷用紙の外周面とは反対側となる内周面側の方向を向くように該先端検出手段の姿勢を変更する変更手段とを備え、前記保持手段は、一端側の支点を中心に揺動自在に設けられ、他端側が前記ロールの外周面に接触するように付勢された第1アームと、一端側が前記第1アームの他端側に揺動自在に連結され、かつ、他端側が該第1アームの支点側に延びて前記ロールの外周面に接触するように付勢された第2アームとから構成され、該第2アームに前記先端検出手段を備え、前記変更手段は、前記揺動付勢された第2アームから構成されていることを特徴としている。
上記構成によれば、ロールの巻き径が変動しても、変更手段が先端検出手段の姿勢を変更することによって、先端検出手段の検出方向を印刷用紙に対して常に剥離した印刷用紙の外周面とは反対側となる内周面側の方向に向けることができる。従って、ロールの巻き径の大きさが大小するような場合でも、印刷用紙の先端に対する先端検出手段の検出方向を常に予め定めた所定方向に向けることができるから、印刷用紙の先端を検出する範囲が狭くなるなどの不具合が発生することがなく、確実に印刷用紙の先端を検出して印刷用紙のセット後の作業を確実に行うことができる。
また、第1アームの他端側と第2アームの他端側とがロールの外周面に接触することによって、第2アームに設けられた先端検出手段が、ロールの巻き径が変動しても、ロールの外周面に対して間隔を置いて保持される。しかも、揺動付勢された第1アームと第2アームとから保持手段を構成することによって、電動モータなどのアクチュエータを用いて、先端検出手段をロールの外周面に対して間隔を置いて保持する構成に比べて構造が簡素になる。
また、ロールの径の大小によって第1アームの揺動角度が変動しても、その変動に応じて第2アームが揺動して第2アームの姿勢を変更することができるから、ロールの径の大きさが変動した場合でも、印刷用紙の先端に対する先端検出手段の検出方向を常に予め定めたロールの外周面の接線とほぼ平行な方向に向けることができる。この場合も、保持手段と同様に、電動モータなどのアクチュエータを用いて先端検出手段の検出方向を常に予め定めたロールの外周面の接線とほぼ平行な方向に向けるように先端検出手段を向き変更する構成に比べて構造が簡素になる。
また、本発明のプリンタは、前記ロールが水平軸芯回りで回転自在に構成され、印刷用紙の先端が該ロールの下端又は下端近傍から上方へ移動する間に前記先端検出手段による該先端の検出を行ってもよい。
また、本発明のプリンタは、前記第1アームが、送り出される印刷用紙を案内する用紙案内ガイドであってもよい。
また、本発明のプリンタは、前記ロールから送り出された印刷用紙を案内する上下一対の用紙案内ガイドを備え、上側の用紙案内ガイドが、前記第1アームであり、下側の用紙案内ガイドが、印刷用紙の先端を検出する際に、ロールから離間するように構成されていてもよい。
また、本発明のプリンタは、前記先端検出手段が前記剥離した印刷用紙の先端を検出することにより、印刷用紙を送り出すべく、前記ロールを駆動回転するように構成してもよい。
本発明によれば、姿勢変更手段が先端検出手段の姿勢を変更することによって、先端検出手段の検出方向を印刷用紙に対して常に予め定めた所定方向に向けることができるから、ロールの巻き径が変動しても、印刷用紙の先端を確実に検出することができるプリンタを提供することができる。
本発明に係るプリンタの要部の断面図を示し、(a)は大径のロールの印刷用紙の先端を検出している状態であり、(b)は(a)において印刷用紙の先端を検出した後に印刷用紙を送り出している状態である。 図1と同じ断面図を示し、(a)は小径のロールの印刷用紙の先端を検出している状態であり、(b)は(a)において印刷用紙の先端を検出した後に印刷用紙を送り出している状態である。 本発明に係るプリンタの要部の平面図である。 本発明に係るプリンタの要部の斜視図である。 印刷用紙の先端検知制御を示すフローチャートである。 従来のプリンタの要部の断面図を示し、大径のロールの印刷用紙の先端を検出している状態である。 従来のプリンタの要部の断面図を示し、小径のロールの印刷用紙の先端を検出している状態である。
以下、本発明に係るプリンタの要部である印刷用紙供給機構を図面に基づいて説明する。印刷用紙供給機構は、印刷用紙を補充するべく、新たなロールに交換する場合や印刷用紙の詰まりなどにより再度ロールをセットし直す場合において、ロールをプリンタ内にセットするだけで、印刷用紙の先端が自動的に印刷部側へ送られることでセット後の作業が容易迅速に行えるように構成されている。尚、プリンタ内をメンテナンスするためにロールに印刷用紙を巻き戻し、メンテナンス終了後に印刷用紙の先端が自動的に印刷部側へ送られるように構成してもよい。ここでは、印刷用紙供給機構以外の部分は、図示していない。
前記印刷用紙供給機構は、図1〜図4に示すように、印刷用紙が巻回されたロール1と、このロール1に巻回された印刷用紙を巻き取る又は送り出すべく、該ロール1を水平軸芯回りで駆動回転させるロール用モータ(図示せず)と、送り出された印刷用紙又は巻き取り時の印刷用紙を案内する上下一対の用紙案内ガイド3,4と、後述するセンサ6と、このセンサ6の検出情報に基づいてロール1の回転方向を切り換える制御装置(図示せず)などを備えている。前記上下一対の用紙案内ガイド3,4の印刷用紙送り出し方向下手側には、第2の上下一対の用紙案内ガイド13,14を更に備えている。
前記上側の用紙案内ガイド3は、図3及び図4に示すように、用紙を案内することができるように板状に構成された板状部31と、板状部31の印刷用紙の送り出し方向下手側となる一端が左右一対の用紙案内用ローラ32,32を回転自在に支持する支軸33に揺動自在に取り付けられている。前記板状部31の他端(印刷用紙の送り出し方向上手側)には、先端側ほど上方に位置する4枚の前上がり傾斜部34,34、35,35を備えている。
前記傾斜部34,34、35,35のうち、両側に位置する両側傾斜部34,34は、これらの間に位置する中間傾斜部35,35よりも幅広に形成されている。また、中間傾斜部35,35の両側を折り曲げることにより、左右一対の縦板部材36,36が形成され、それら左右一対の縦板部材36,36の間に2個のローラ7,8が間隔を置いて回転自在に支持されている。これらローラ7,8のうちの先端側に位置する左右のローラ7,7が、印刷用紙に接触して印刷用紙の先端の剥離を行う剥離ローラに構成され、先端とは反対側の他端側に位置する左右のローラ8,8が送り出された印刷用紙を案内する案内ローラに構成されている。
そして、前記上側の用紙案内ガイド3は、弾性体としてのバネ(図示せず)によりローラ7,7を印刷用紙に接触させるように揺動付勢されており、ロール1の回転中は、ローラ7,7が常に印刷用紙に接触することで回転し、ロール1径が小さくなるにつれて上側の用紙案内ガイド3がロール1側へ接近するように揺動する。尚、上側の用紙案内ガイド3が本発明でいう第1アームに相当する。
前記各ローラ7の支軸が内側に延出され、それら延出された延出部7A,7Aに第2アーム5の一端を揺動自在に取り付け、印刷用紙に接触する第2ローラ9を第2アーム5の他端である遊端側に回転自在に取り付け、第2ローラ9を印刷用紙に接触させるべく、第2アーム5を付勢する弾性体としてのバネ10を備えている。従って、ローラ7,7が印刷用紙の送り出し方向上手側の外周面に接触し、第2のローラ9が印刷用紙の送り出し方向下手側の外周面に接触し、その状態でロール1を回転させることによって、3個のローラ7,7、9が印刷用紙の外周面に回転しながら追従できるようにしている。
前記第2アーム5は、前記延出部7A,7Aに一端が揺動自在に取り付けられた左右一対の側板51,51と、これら側板51,51を下側で連結する底板52と、該側板51,51をローラ35側で連結する前板53と、側板51,51の遊端部同士を貫通する支軸54とを備え、その支軸54に前記第2ローラ9を回転自在に取り付けている。ここでは、第2ローラ9を1個にしているが、複数個であってもよい。
そして、前板53のローラ7側となる前面に、印刷用紙の外周面から剥離した印刷用紙の先端を検出する先端検出手段としての光電式のセンサ6を前方が検出方向となるように取り付けている。従って、センサ6を取り付ける第2アーム5をロール1側に揺動付勢する構成にすることにより、センサ6の検出方向が印刷用紙の外周面に対して常に予め定めた所定方向を向くようにセンサ6の姿勢を変更する変更手段を構成している。また、前記第1アーム3のローラ7,7と第2アーム5のローラ9とがロール1の外周面に常に接触するように、揺動付勢された第1アーム3と揺動付勢された第2アームとから、ロール1の巻き径が変動しても、センサ6をロールの外周面に対して一定の間隔を置いて保持する保持手段が構成されている。前記センサ6は、印刷用紙に向けて光を照射し、印刷用紙に当たって帰ってきた反射光を受信することで印刷用紙の先端を検出したと判断するようになっている。
本発明は、上記のような構成とすることによって、ロールの巻き径が変動しても、前記センサ6により印刷用紙の先端を確実に検出することができるように構成されており、それについて説明する。
図1(a)に示す大径ロール1の場合は、大径ロール1を巻き取り側(図では時計回り)へ駆動回転し、印刷用紙の先端がローラ7を通過することによりローラ7による接触がなくなるので、印刷用紙の先端Sが自重で剥離する。そして、この剥離した印刷用紙の先端Sをセンサ6(図3及び図4参照)により検出する。このとき、3個のローラ7,7,9が印刷用紙に接触していることから、センサ6をロール1の外周面に対して間隔を置いて保持することができ、しかも第2アーム5のローラ9がロール1の外周面に接触するように第2アーム5が揺動することによって、センサ6の検出方向が図の矢印Hで示す方向に向けることができるようになっている。この検出方向は、ロール1の外周面の接線と平行な方向であり(ほぼ平行な方向であってもよい)、印刷用紙の先端Sを的確に検出できる位置にセンサ6からの光を照射することができる。尚、図1(a)において印刷用紙の先端Sをセンサ6により検出した後は、図1(b)に示すように、印刷用紙を送り出すべくロール1を前記回転方向とは反対方向(図では反時計回り)に駆動回転させることになる。
これに対して、図2(a)に示す小径ロール1の場合は、前記上側の用紙案内ガイド3が大きくロール1側へ揺動して用紙案内ガイド3の姿勢が大きく変更されることになるが、第2アーム5がロール1側へ揺動して印刷用紙に第2ローラ9を接触させることができる。その結果、センサ6の検出方向が図の矢印Hで示す方向になる。つまり、大径ロールの場合と同様に、ロール1の外周面の接線と平行な方向であり(ほぼ平行な方向であってもよい)、印刷用紙の先端Sを的確に検出できる位置にセンサ6からの光を照射することができる。
前記下側用紙案内ガイド4は、図1〜図4に示すように、用紙を案内することができるように板状に構成された板状部41と、その板状部41を揺動自在にするべく板状部41の一端を支持する支軸42と、板状部41の他端である前端に備えられ、ロール1の印刷用紙に接触する左右一対のローラ43,43と、左右一対のローラ43,43を印刷用紙に接触するように板状部41をロール1側へ付勢する弾性体としてのバネ44とを備えている。
そして、前記のように印刷用紙の先端Sを検出する際に、前記下側用紙案内ガイド4がロール1から離間することによって、印刷用紙の先端Sがより一層剥離し易くなるようにしている。その構成について説明すれば、図1(a),(b)に示すように、下側用紙案内ガイド4に備えた当接部45に当接して下側用紙案内ガイド4をロール1から離間させるカム11と、このカム11を駆動する駆動機構12とを設けている。
前記駆動機構12は、図4に示すように、所定のタイミングで駆動される電動モータ120と、電動モータ120の出力軸に一体連結されたウォームギヤ121と、ウォームギヤ121に噛み合う第1ギヤ122と、該第1ギヤ122に噛み合う第2ギヤ123と、第2ギヤ123と噛み合う第3ギヤ124とを備え、更に第3ギヤ124は、支軸125の一端に一体回転自在に取り付けられ、この支軸125の他端に第4ギヤ126と前記カム11とが一体回転自在に備えられている。従って、電動モータ120を駆動することによって、駆動機構12を介してカム11が回転し、カム11が当接部45を押し上げることで、図1(a)及び図2(a)に示すようにロール1から下側用紙案内ガイド4が離間してローラ43,43が印刷用紙に接触しないようになっている。従って、印刷用紙の先端をセンサ6で検出する際に、ロール1から下側用紙案内ガイド4が離間することによって、ロール1から剥離する印刷用紙の先端のロール外周面との開き角度が大きくなり、その分印刷用紙の先端の検出をより一層し易くなる。尚、図1(b)及び図2(b)では、印刷用紙の先端Sをセンサ6で検出した後は、カム11を回転させてローラ43を印刷用紙に接触させることになる。尚、下側用紙案内ガイド4は、ローディングロアガイドとも言い、以下ローディングロアガイドと称する。
次に、印刷用紙供給装置における印刷用紙の先端検知制御について図5のフローチャートに基づいて説明する。
まず、カバーを開けてプリンタ内にロール紙をセットし、カバーを閉じる。このカバーが閉じられたことをセンサ(図示せず)からの検出信号などにより確認(ステップS1)する。カバーが閉じられたことを確認すると、電動モータ120を駆動してカム11を回転させる(ステップS2)。これによってローディングロアガイド4を印刷用紙に圧接(接触)させる(ステップS3)。次に、ロール1を逆方向である巻き取り方向へ駆動回転させるとともに(ステップS4)、電動モータ120を駆動してカム11を回転させてローディングロアガイド4を下降させて、ローラ43をロール1から離間させる(ステップS5)。続いて、ロール1を更に逆方向(巻き取り方向)へ1回転だけ駆動回転させる(ステップS6)。このロール1の回転中に、印刷用紙の先端(エッジ)Sをセンサ6により検出したかどうかを確認し(ステップS7)、先端(エッジ)S検出後、ロール1を回転させて先端(エッジ)Sがローラ7とローラ43の間に位置することによりロール1の駆動を停止する(ステップS8)。停止後、ローディングロアガイド4を印刷用紙側へ揺動させてローラ43を印刷用紙に圧接(接触)させて(ステップS9)から、ロール用モータを正方向(送り出し方向)に回転させ(ステップS10)て、印刷用紙を所定位置まで送り出し、先端検知制御を終了する。
前記のように上側の用紙案内ガイド3が、ロール1の巻き径の大きさに対応して揺動角度が変更された場合であっても、第2アーム5がロール1側に揺動することによりロール1に対する第2アームの姿勢を変更することができるから、センサ6の検出方向を印刷用紙の外周面に対して常に予め定めた所定方向(ロールの外周面の接線と平行又はほぼ平行な方向)に向けることができ、印刷用紙の先端Sをセンサ6が確実に検出することができるようになっている。しかも、検出時には、ローディングロアガイド4を下降させて、ローラ43をロール1から離間させることによって、印刷用紙の先端Sとロール1の外周面とのなす角度を大きくした状態で先端Sを剥離させることができるから、センサ6による印刷用紙の先端検出を更に確実に検出することができる。前記センサ6の検出方向が予め定めた所定方向を向くとは、剥離した印刷用紙の先端Sを良好に検出することができる方向に向くことである。例えば、ロールの外周面の接線と平行又はほぼ平行な方向に向くことである。
また、印刷用紙の先端Sが該ロール1の下端(又は下端近傍)から上方へ移動する間に前記センサ6による該先端Sの検出を行う場合には、印刷用紙の先端Sの自重を利用して先端Sが印刷用紙の外周面から剥離させるのに最適な位置である。つまり、印刷用紙の先端Sがロール1の上端から下方へ移動する間に印刷用紙の先端の自重を利用して先端Sが印刷用紙の外周面から剥離させる場合に比べて、ロール1の下端(又は下端近傍)から上方へ移動する間に剥離させる方が剥離しやすい利点があるが、どの位置でセンサ6による該先端Sの検出を行ってもよい。
尚、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
前記実施形態では、変更手段が、ロール側に揺動付勢された第2アーム5から構成することによって、用紙案内ガイド3の揺動により第2アーム5が自ずと揺動される簡素な構成にしたが、第2アーム5を用紙案内ガイド3に固定し、その固定された第2アーム5に先端検出手段6をそれの検出方向が変更できるように取り付けると共に、用紙案内ガイド3の揺動角度を検出する検出手段を設け、その検出手段からの揺動角度情報に基づいて先端検出手段6の検出方向を変更する駆動機構の駆動を制御する構成であってもよい。この場合、第2アーム5を省略して、用紙案内ガイド3に先端検出手段6を直接設置してもよい。また、用紙案内ガイド3とは別の部材(アーム)を設け、その部材に先端検出手段6を設置してもよい。この場合、前記変更手段を用いて先端検出手段6の検出方向が印刷用紙に対して常に予め定めた所定方向を向くように先端検出手段6の姿勢を変更できるように構成すると共に、ロール1の外周面に対して間隔を置いて保持する保持手段を設ける必要がある。
また、前記実施形態では、先端検出手段6により印刷用紙の先端を検出する時には、ローディングロアガイド4を下降させたが、ローディングロアガイド4をそのままの状態、つまりローディングロアガイド4のローラ43がロールの外周面に常に接触している状態のままであってもよい。
また、前記実施形態では、用紙案内ガイド3,4に備えさせたローラ7,7,43を印刷用紙に接触させることによって、印刷用紙が解けることを抑制するようにしているが、ローラ7,43を省略し、印刷用紙との摩擦抵抗の小さな接触部材を用紙案内ガイド3,4に備えさせて実施してもよい。また、第2アーム5も同様に第2ローラ9を省略し、印刷用紙との摩擦抵抗の小さな接触部材を第2アーム5に備えさせて実施してもよい。
また、前記実施形態では、カバーが閉じられることにより、印刷用紙の先端検知制御を行うようにしたが、専用の手動スイッチを押すことにより印刷用紙の先端検知制御を行うようにしてもよい。
また、前記実施形態では、先端検出手段として、光学式のセンサを用いたが、超音波式のセンサなどであってもよい。
1…ロール、2…印刷用紙、3…上側用紙案内ガイド(第1アーム)、4…下側用紙案内ガイド、5…第2アーム、6…センサ(先端検出手段)、7,8,9…ローラ、7A…延出部、10…バネ、11…カム、12…駆動機構、31…板状部、32…用紙案内用ローラ、33…支軸、34,35…傾斜部、36…縦板部材、41…板状部、42…支軸、43…ローラ、44…バネ、45…当接部、51…側板、52…底板、53…前板、54…支軸、101…回転軸、120…電動モータ、121…ウォームギヤ、122,123,124…ギヤ、125…支軸、126…ギヤ、160…分離ロール、161…ピン、170…分離レバー、171…ピン、310…ペーパーガイド、320…ペーパーガイド、S…先端、X…検出方向

Claims (5)

  1. 印刷用紙を巻回したロールを駆動回転させることにより、該ロールの外周面から剥離した印刷用紙の先端を検出する先端検出手段を備え、該先端検出手段は、ロールの外周面に対して間隔を置いて該先端検出手段を保持する保持手段と、その検出方向が前記剥離した印刷用紙の外周面とは反対側となる内周面側の方向を向くように該先端検出手段の姿勢を変更する変更手段とを備え、
    前記保持手段は、一端側の支点を中心に揺動自在に設けられ、他端側が前記ロールの外周面に接触するように付勢された第1アームと、
    一端側が前記第1アームの他端側に揺動自在に連結され、かつ、他端側が該第1アームの支点側に延びて前記ロールの外周面に接触するように付勢された第2アームとから構成され、
    該第2アームに前記先端検出手段を備え、
    前記変更手段は、前記揺動付勢された第2アームから構成されていることを特徴とするプリンタ。
  2. 前記ロールが水平軸芯回りで回転自在に構成され、印刷用紙の先端が該ロールの下端又は下端近傍から上方へ移動する間に前記先端検出手段による該先端の検出を行うことを特徴とする請求項1に記載のプリンタ。
  3. 前記第1アームが、送り出される印刷用紙を案内する用紙案内ガイドである請求項1又は2に記載のプリンタ。
  4. 前記ロールから送り出された印刷用紙を案内する上下一対の用紙案内ガイドを備え、上側の用紙案内ガイドが、前記第1アームであり、下側の用紙案内ガイドが、印刷用紙の先端を検出する際に、ロールから離間するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプリンタ。
  5. 前記先端検出手段が前記剥離した印刷用紙の先端を検出することにより、印刷用紙を送り出すべく、前記ロールを駆動回転するように構成した請求項1〜請求項のいずれか1項に記載のプリンタ。
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