JP5930681B2 - プリンタ - Google Patents
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Description
サーマルプリンタは、ロール紙が巻回されたロールを支持する支持手段と、多数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、サーマルヘッドとの間でロール紙を挟みながら該ロール紙を搬送するプラテンローラと、歯車を介してプラテンローラを回転させ、ロールからロール紙を引き出す電動モータとを備えている。
ロールの支持手段としては、収容部内にロールを落とし込こんで収容部の底部に載置した状態で支持するドロップイン式や、ロールの中心孔にシャフトを挿通させて回転自在に支持する軸支式が採用されている。
また、印刷停止時は、電動モータを停止させることでプラテンローラの回転が停止し、サーマルヘッド側へのロール紙の搬送も停止する。ロールは、プラテンローラの回転の停止により収容部内で回転が停止する。
従来技術のプリンタは、底部が後部壁部に向かって下降するように傾斜して形成されており、ロールの収容部の底部にはロールが自重により下降し易いように移動スペースが形成されている。したがって、ロールの収容部の底部は、ロールの収納部の移動スペースが下方に突出して形成されるため、プリンタが大型化する傾向にある。
また、第一支持部材および第二支持部材は、ロールの重量が軽くなるのに対応して、付勢部材の付勢力により互いに接近するように形成されている。すなわち、第一支持部材の第一当接部および第二支持部材の第二当接部は、ロールの直径の変化に追従してロールの外周面に当接できるので、常にロールの外周面に一定の負荷を付与できる。これにより、印刷停止時にロールが慣性力により回転するのを抑制でき、その結果、印刷停止時のロール紙の弛みを防止できる。
本発明は、上述したような構成により、プリンタの大型化を抑制しつつ、ロール紙を使用し続けてロール径が小さく、軽くなっても印刷停止時のロール紙の弛みを防止できる。
また、第一支持部材および第二支持部材は、ロールの重量が軽くなるのに対応して、付勢部材の付勢力により互いに接近するように形成されている。すなわち、第一支持部材の第一当接部および第二支持部材の第二当接部は、ロールの直径の変化に追従してロールの外周面に当接するので、常にロールの外周面に負荷を付与できる。これにより、印刷停止時にロールが慣性力により回転するのを抑制でき、印刷停止時のロール紙の弛みを防止できる。
以上のように、本発明によれば、プリンタの大型化を抑制しつつ、ロール紙の使用量に対応して印刷停止時のロール紙の弛みを防止できる。
以下に、本発明に係るプリンタの第一実施形態について、図面を参照して説明をする。なお、本実施形態では、プリンタの一例として、サーマルプリンタを例に挙げて説明する。
図1は、本実施形態のサーマルプリンタ1の斜視図である。なお、図1では、サーマルプリンタ1から排出されるロール紙Pを二点鎖線で図示している。
図2は、プリンタカバー3を開けたときの本実施形態のサーマルプリンタ1の斜視図である。
図3は、図1のA−A線に沿った断面図である。なお、図3では、ロール50が収容された状態で、ロール50を二点鎖線で示している。
図1に示すように、本実施形態のサーマルプリンタ1は、ケーシング2と、プリンタカバー3とを備えている。サーマルプリンタ1は、図1における上下方向がロール50の自重方向であり、床面Gに載置して使用されるものである。以下の説明では、自重方向上側を単に上側といい、自重方向下側を単に下側として説明する。
また、本実施形態のサーマルプリンタ1は、プリンタカバー3がケーシング2の上側に水平(横)に配置され、印刷されたロール紙Pが上側から排出される、いわゆる横置き上出しプリンタである。
サーマルヘッド4は、ロール50から引き出されるロール紙Pに印字を行う部材であり、複数の発熱素子が並んで配置されている。サーマルヘッド4の発熱素子が並んで配置される方向(図3における紙面表裏方向)は、ロール50の軸方向と一致している。
サーマルヘッド4は、ヘッド支持体16に固定されている。さらに、ヘッド支持体16は、例えばコイルバネ等のバネ部材16aによって後述するプラテンローラ5側に付勢されており、この結果、サーマルヘッド4はプラテンローラ5に弾性的に圧接される。
図1に示すように、プリンタカバー3の先端側の角部には、開閉レバー8が設けられている。開閉レバー8を操作することにより、サーマルプリンタ1の外側からワンタッチでロック機構が解除され、プリンタカバー3を開けることができる。
印刷ユニット10は、プリンタカバー3を閉じたときに、排出口6の下側において、プラテンローラ5とサーマルヘッド4とが、ロール紙Pを挟んだ状態で対向配置されて形成される。この際、上述したように、サーマルヘッド4は、バネ部材16aによる付勢力によってプラテンローラ5側に圧接される。また、プラテンローラ5は、ロール紙Pをサーマルヘッド4との間に圧接しながら搬送し、排出口6から外部に送り出している。
図2に示すように、ケーシング2の内側には、ロール50(図3参照)を収容するロール収容部20が設けられている。
ロール収容部20は、図2に示すように、収容されるロール50の軸方向両端に配置される一対の側壁21,22と、図3に示すように、ロール50の外周面52と当接してロール50を支持するロール支持部25(請求項の「支持手段」に相当。)と、ロール紙Pの使用によりロール50が小径化したことを検出するロール残量検出センサ60(請求項の「ロール残量検出手段」に相当。)とにより構成されている。
一対の側壁21,22の間における下側には、ロール支持部25が設けられている。図3に示すように、ロール支持部25は、ロール50の下側において、ロール紙Pの搬送方向の下流側(図3における右側)に配置される第一支持部材31と、該第一支持部材31を弾性的に付勢する付勢部材支持片24と、第一支持部材31よりもロール紙Pの搬送方向の上流側(図3における左側であり、ロール紙Pの引出し方向とは反対側)に配置される第二支持部材36と、第一支持部材31を第二支持部材36側に付勢する付勢部材40とを備えている。第一支持部材31および第二支持部材36は、ロール収容部20の底部23上に設けられている。
第一支持部材31は、ロール50の軸方向に沿った幅がロール50の軸方向の幅と略同一に形成されている。第一支持部材31は、ロール50の外周面52と当接可能な第一当接部32と、第一当接部32の上側に形成されたロール案内部35と、第一当接部32の下側に形成された延出片33とを備えている。
第一支持部材31は、後述する付勢部材40によって第二支持部材36側に付勢されており、ロール収容部20の底部23上において、ロール紙Pの搬送方向に沿って第二支持部材36と接近離反するようにスライド移動可能に形成されている。第一支持部材31のスライド移動の詳細については、後述する作用で説明する。
第一ローラ部32aは、アルミ等の金属やゴム等の弾性体等により略円筒状に形成されており、第一ローラ部32aの軸方向は、ロール50の軸方向と一致している。第一ローラ部32aは、未使用のロール50を支持したとき、ロール50の中心軸Oに対応する位置よりもロール紙Pの搬送方向の下流側で、ロール50の外周面52と当接するように形成されている。
第一ローラ部32aの下側には、第一傾斜面32bが形成されている。第一傾斜面32bは、ロール紙Pの搬送方向の下流側から上流側(図3における右側から左側)に向かって、上側から下側に傾斜して形成されている。
また、付勢部材支持片24の上側には、ロール紙Pの搬送方向の上流側に面するストッパ面24bが形成されている。ストッパ面24bは、第一支持部材31の当接面35bと当接することで第一支持部材31のスライド移動量を規制している。
第二支持部材36は、ロール50の軸方向に沿った幅がロール50の軸方向の幅と略同一に形成されている。第二支持部材36は、ロール50の外周面52と当接可能な第二当接部37を備えている。
第二当接部37は、ロール50の中心軸Oに対応する位置よりもロール紙Pの搬送方向の上流側で、ロール50の外周面52と当接可能に形成されている。第二当接部37は、上側に第二ローラ部37aを備え、下側に第二傾斜面37bを備えている。
第二ローラ部37aは、第一ローラ部32aと同様に、アルミ等の金属やゴム等の弾性体等により略円筒状に形成されており、第二ローラ部37aの軸方向は、ロール50の軸方向(幅方向)と一致している。第二ローラ部37aは、ロール収容部20内に未使用のロール50を支持したとき、ロール50の中心軸Oに対応する位置よりもロール紙Pの搬送方向の上流側で、ロール50の外周面52と当接するように形成されている。
第二ローラ部37aの下側に形成された第二傾斜面37bは、ロール紙Pの搬送方向の上流側から下流側(図3における左側から右側)に向かって、上側から下側に傾斜して形成されている。第二傾斜面37bは、ロール50が使用されて小径化したとき、ロール50の中心軸Oに対応する位置よりもロール紙Pの搬送方向の上流側で、ロール50の外周面52と当接するように形成されている。
第二傾斜面37bの下端37cは、ロール50が収容されていないとき、第一支持部材31の第一傾斜面32bと延出片33とにより形成された角部(延出片33から第一傾斜面32bの立ち上がり部)と当接している。これにより、第二支持部材36側に付勢された第一支持部材31の位置が規制されている。
また、第二傾斜面37bの下端37cは、ロール50が収容されて第一支持部材31がスライド移動しているとき、延出片33の上面33bと接している。これにより、第一支持部材31がスライド移動する際に、第一当接部32が上側に浮き上がるのを防止している。
第一支持部材31と付勢部材支持片24との間には、第一支持部材31を第二支持部材36に向かって付勢する付勢部材40が設けられている。付勢部材40は、例えばコイルバネにより形成されており、一端側が第一支持部材31の支持部34に外挿され、他端側が付勢部材支持片24の付勢部材支持部24aに外挿されて取り付けられている。付勢部材40は、ロール50の軸方向に並んで略等間隔に3本配置されている。これにより、第一支持部材31は、ロール50の軸方向に渡って略均等の付勢力で第二支持部材36側に付勢されている。
ケーシング2の一方の側壁21には、ロール50の軸方向の外側に接するロール残量検出センサ60が設けられている。ロール残量検出センサ60は、第一突起61および第二突起62を備えている。
第一突起61は、ロール50側が略円錐形状に形成されており(図2参照)、外形がロール50の中心孔51よりも小さく形成されている。
第一突起61の中心軸61aは、第一支持部材31の第一当接部32および第二支持部材36の第二当接部37から所定値Rだけ離間するように配置されている。これにより、第一突起61は、未使用のロール50が使用されて小径化し、ロール50の半径が所定値Rとなったとき、ロール50の中心孔51に入り込めるようになっている。
第一突起61および第二突起62は、不図示のバネ部材によりロール50側に向かって付勢されており、貫通孔21a,21bに対して出没自在に形成されている。したがって、未使用のロール50をロール収容部20に収容したとき、ロール50の側面53によってロール50の軸方向外側に押圧された状態となっている。このとき、第一突起61および第二突起62の先端は、ロール50の側面53に当接した状態で配置される。
次に、図面を用いて、サーマルプリンタ1でロール紙Pに印字したときの作用について説明をする。
図4は、図1のA−A線に沿った断面図であって、未使用のロール50を収容したときの説明図である。なお、図4では、未使用のロール50の投入直後におけるロール50の外周面52の一部およびスライド移動前の第一支持部材31を二点鎖線で図示している。スライド移動前の第一支持部材31は、付勢部材40によって第二支持部材36に付勢された状態となっている。
このとき、収容途中のロール50の外周面52と第一支持部材31(図4では案内面35a)との当接ポイントKには、ロール50の自重により自重方向下側に荷重Fが発生する。このロール50の自重による荷重Fは、傾斜した案内面35aによって、案内面35aと直交する方向の荷重F1と、案内面35aに沿う方向の荷重F2とに分解される。
このとき、第一支持部材31の第一当接部32は、ロール50の中心軸Oに対応する位置よりもロール紙Pの搬送方向の下流側(図4における右側)で、ロール50の外周面52と当接する。また、第二支持部材36の第二当接部37は、ロール50の中心軸Oに対応する位置よりもロール紙Pの搬送方向の上流側(図4における左側)で、ロール50の外周面52と当接する。これにより、未使用のロール50は、第一支持部材31および第二支持部材36により支持される。なお、本実施形態では、未使用のロール50を収容したとき、第一当接部32の第一ローラ部32aと第二当接部37の第二ローラ部37aとが、ロール50の外周面52と当接することにより、未使用のロール50が支持されている。
図5に示すように、ロール紙Pの使用量が増すにつれて、ロール50が小径化するとともに、ロール50の重量が軽くなる。ここで、第一支持部材31は、第二支持部材36側に付勢部材40によって付勢されている。したがって、第一支持部材31は、ロール紙Pの使用によりロール50の重量が軽く、小径化するのに対応して、付勢部材40の付勢力によりロール50の自重に抗して第二支持部材36側に接近するようにスライド移動する。
さらに、本実施形態では、ロール50が小径化したとき、ロール50の外周面52が第二当接部37の第二傾斜面37bと当接する。これにより、ロール50が回転するとロールの外周面52と第二傾斜面37bとが摺接するので、ロール紙Pの使用量が増加してロール50が軽くなったときに、ロール50と第二当接部37との摩擦力を確保できる。したがって、ロール50が軽いときであっても、印刷停止時にロール50が慣性力により回転するのを抑制でき、印刷停止時のロール紙Pの弛みを防止できる。
ロール50の中心軸Oと第一突起61の中心軸61aとが一致すると、図6に示すように、ロール50の側面53により軸方向外側に押圧されていた第一突起61は、不図示のバネ部材の付勢力によりロール50の中心孔51に入り込んでロール50側に移動する。また、連結部63により第一突起61と連結された第二突起62は、第一突起61の移動に連動してロール50の径方向外側でロール50側に移動する。したがって、ロール残量検出センサ60は、第一突起61および第二突起62のロール50側への移動により、ロール50が使用によって半径が所定値R以下の小径になったことを検出できる。その後、ロール残量検出センサ60は、信号を出力してケーシング2(図1参照)に設けられた不図示の表示部にロール50の交換が必要である旨を警告表示する。ロール50の交換の警告表示がされた時点で、ロール紙Pへの印刷動作が停止し、ロール紙Pへの印刷が終了する。
本実施形態によれば、第一支持部材31は、ロール50を支持した状態で付勢部材40の付勢力によりロール50の自重に抗して第二支持部材36に向かってスライド移動する。したがって、ロール紙Pの使用によりロール50が小径となっても、ロール50を自重方向下側に移動させることなく第一当接部32および第二当接部37がロール50の外周面52に当接できる。さらに、第一支持部材31および第二支持部材36は、未使用のロール50を支持するのと同様に、使用により小径化したロール50を、第一支持部材31および第二支持部材36の上側で支持できる。すなわち、第一支持部材31を第二支持部材36に向かってスライド移動可能に形成することで、未使用のロール50を支持するのに必要なスペースさえ確保できればよく、従来技術のように自重方向下側にロール50の移動スペースを設ける必要がない。したがって、サーマルプリンタ1が自重方向下側に大型化するのを抑制できる。
また、第一支持部材31および第二支持部材36は、ロール50の重量が軽くなるのに対応して、付勢部材40の付勢力により互いに接近するように形成されている。このとき、第一支持部材31の第一当接部32および第二支持部材36の第二当接部37は、ロール50の直径の変化に追従してロールの外周面に当接できるので、常にロール50の外周面52に負荷を付与できる。これにより、印刷停止時にロール50が慣性力により回転するのを抑制でき、印刷停止時のロール紙Pの弛みを防止できる。
したがって、サーマルプリンタ1の大型化を抑制しつつ、ロール紙Pの使用量に対応して印刷停止時のロール紙Pの弛みを防止できる。
続いて、第二実施形態のサーマルプリンタ1について説明する。
図7は、第二実施形態のサーマルプリンタ1の斜視図である。
図8は、プリンタカバー3を開けたときの第二実施形態のサーマルプリンタ1の斜視図である。
図9は、図7のC−C線に沿った断面図である。なお、図9では、ロール50が小径化して収容された状態を二点鎖線で示している。また、以下の説明では、自重方向と直交する方向であってケーシング2の開口部2aが設けられている側を前側とし、反対側を後側として説明する。
第一実施形態のサーマルプリンタ1は、プリンタカバー3が水平(横)に配置されてロール紙Pの排出口6が形成され、印刷されたロール紙Pが上側から排出される、いわゆる横置き上出しプリンタであった(図1参照)。これに対して、第二実施形態のサーマルプリンタ1は、図7に示すように、プリンタカバー3が鉛直(縦)に配置されてロール紙Pの排出口6が形成され、印刷されたロール紙Pが前側から排出される、いわゆる縦置き前出しプリンタである点で、第一実施形態のサーマルプリンタ1とは異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
図9に示すように、ケーシング2の開口部2aの上側には、サーマルヘッド4が組み込まれている。サーマルヘッド4の前側には、固定刃11aが設けられている。
ケーシング2の前側には、開口部2aを閉塞するプリンタカバー3が設けられている。プリンタカバー3を閉じてケーシング2の開口部2aを閉塞したとき、プリンタカバー3は、ケーシング2の前側で床面Gに対して略垂直に配置される。
図9に示すように、印刷ユニット10は、排出口6の後側(図9における右側)において、プラテンローラ5とサーマルヘッド4とが、ロール紙Pを挟んだ状態で対向配置されて形成される。
カッターユニット11は、印刷ユニット10と排出口6との間において、ケーシング2側に設けられた固定刃11aと、プリンタカバー3側に設けられた可動刃11bとが、ロール紙Pを挟んだ状態で対向配置されて形成される。印刷ユニット10の後側には、テンションローラ9が設けられている。
図8に示すように、一対の側壁21,22の間の下側およびプリンタカバー3には、ロール支持部25が設けられている。
図9に示すように、第一支持部材31は、ロール収容部20の底部23上に設けられており、第二支持部材36はプリンタカバー3のヒンジ部7近傍に設けられている。
付勢部材支持片24には、上側にロール案内部35が形成されている。ロール案内部35は、案内面35aを備えている。案内面35aは、ロール紙Pの搬送方向の下流側から上流側に向かって下側に傾斜しており、第一傾斜面32bと略同一の角度で傾斜して形成されている。ロール収容部20内に投入されたロール50は、傾斜した案内面35aに沿って下側に案内されて、第一支持部材31と第二支持部材36との間に配置される。
第二支持部材36は、プリンタカバー3の内側に設けられており、ロール50の中心軸Oに対応する位置よりもロール紙Pの搬送方向の上流側で、ロール50の外周面52と当接可能な第二当接部37を備えている。第二当接部37は、第二ローラ部37aおよび第三ローラ部37dにより形成されている。
続いて、プリンタカバー3を閉めて未使用のロール50をロール収容部20に押し込むことにより、第一支持部材31がロール紙Pの搬送方向の上流側から下流側(図9における左側から右側)に向かってスライド移動し、未使用のロール50がロール収容部20内に収容される。このとき、未使用のロール50は、第一当接部32の第一ローラ部32a(図9における二点鎖線で図示)と、第二当接部37の第二ローラ部37aとが、ロール50の外周面52と当接することで支持される。
続いて、ロール紙Pの使用によりロール50が小径化すると、第一支持部材31が第二支持部材36側に接近するように、すなわちロール紙Pの搬送方向の下流側から上流側(図9における右側から左側)に向かってスライド移動する。そして、小径化したロール50は、第一当接部32の第一傾斜面32bおよび第二当接部37の第三ローラ部37dが、ロール50の外周面52と当接することで支持される。
なお、ロール残量検出センサ60の動作については、第一実施形態と同様のため説明を省略する。
本実施形態によれば、第一支持部材31をケーシング2内に設け、第二支持部材36をプリンタカバー3に設けているので、前側の開口部2aにプリンタカバー3が鉛直(縦)に配置されてロール紙Pの排出口が前に形成される、いわゆる縦置き前出しプリンタに本発明を適用できる。したがって、縦置き前出しプリンタの大型化を抑制しつつ、ロール紙Pの使用量に対応して印刷停止時のロール紙Pの弛みを防止できる。
Claims (4)
- ロール紙が巻回されたロールの外周面と当接して前記ロールを支持する支持手段を備え、前記ロールを回転させながら前記ロール紙を引き出し印刷するプリンタであって、
前記支持手段は、
前記ロールの自重方向下側において、前記ロールの中心軸に対応する位置よりも前記
ロール紙の引出し方向の下流側で前記ロールの外周面と当接可能な第一当接部を有する
第一支持部材と、
前記ロールの自重方向下側において、前記ロールの中心軸に対応する位置よりも前記
ロール紙の引出し方向とは反対の前記ロールの外周面と当接可能な第二当接部を有する
第二支持部材と、
前記第一支持部材を前記第二支持部材に向かって付勢する付勢部材と、
を備え、
前記第一支持部材は、前記ロールを、該ロールの自重方向下側かつ前記第二支持部材側の方向に案内する傾斜面を有し、
前記第一支持部材は、前記第一当接部および前記第二当接部が前記ロールの外周面に当接し前記ロールを支持した状態で、前記第二支持部材に対して接近離反するようにスライド移動可能に形成されるとともに、
前記第一支持部材および前記傾斜面は、未使用の前記ロールを支持したとき前記ロールの自重により前記付勢部材の付勢力に抗して前記第二支持部材から離反するように移動し、前記ロール紙の使用によって前記ロールの重量が軽くなるのに対応して前記付勢部材の付勢力により前記ロールの自重に抗して前記第二支持部材に向かって接近するように移動することを特徴とするプリンタ。 - 請求項1に記載のプリンタであって、
前記第一支持部材の前記第一当接部は、前記ロールの外周面と当接して回転可能な第一ローラ部を備え、
前記第二支持部材の前記第二当接部は、前記ロールの外周面と当接して回転可能な第二ローラ部を備え、
前記第一当接部および前記第二当接部は、未使用の前記ロールを支持したとき前記第一ローラ部および前記第二ローラ部が前記ロールの外周面に当接するように形成されていることを特徴とするプリンタ。 - 請求項1または2に記載のプリンタであって、
前記ロール紙は、前記ロールの中心に中心孔を有するように巻回されており、
前記支持手段を構成する少なくとも一つの側壁には、前記ロール紙の使用によって前記ロールが小径化したことを検出するロール残量検出手段を備え、
前記ロール残量検出手段は、前記ロールの軸方向に沿って前記ロール側に付勢され、ロールの巻回中心孔よりも小形な第一突起を備え、
前記ロール残量検出手段は、前記支持手段で支持された前記ロールが小径化したとき、前記第一突起が前記ロールの巻回中心孔に入り込んで前記ロール側に移動することで、前記ロールが小径化したことを検出することを特徴とするプリンタ。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のプリンタであって、
前記ロールを収容し、自重方向上側に開口部を有するケーシングと、前記開口部を閉塞するプリンタカバーとを備え、
前記第一支持部材および前記第二支持部材は、前記ケーシング内に設けられていることを特徴とするプリンタ。
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