JP6507620B2 - 熱転写装置および熱転写方法、並びに巻取装置および巻取方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、支持層11とインク層12とを有するインクリボン13を用いて被転写体14に所望パターンでインク12aを転写する熱転写装置10は、矢印R1で示す方向にインクリボン13を送り出す送出部16と、送出部16の下流側に配置された第1転写装置17と、第1転写装置17の下流側に配置され、矢印R2で示す方向にインク転写済のインクリボン13を巻き取る巻取部21と、巻取部21の近傍に設けられ、巻取部21によって巻き取られたインク転写済のインクリボン13を支持層11側から加熱する第2ヘッド部23を有する第2転写装置22と、を備えている。なお図1においては省略されているが、熱転写装置10は、第2転写装置22の第2ヘッド部23を、調整されたヘッド圧力で、巻取部21によって巻き取られたインク転写済のインクリボン13に押し当てるヘッド圧力調整装置30をさらに備えている。図1に示すように、インクリボン13は、複数のガイドロール15に沿って搬送される。巻取部21、第2転写装置22およびヘッド圧力調整装置30により、巻取装置20が構成される。
次に図4を参照して、熱転写装置10の巻取装置20について詳細に説明する。上述のとおり巻取装置20は、インク転写済のインクリボン13を巻き取るロール状の巻取部21と、巻取部21の近傍に設けられ、巻取部21によって巻き取られたインク転写済のインクリボン13を支持層11側から加熱する第2ヘッド部23を有する第2転写装置(巻取装置用転写装置)22と、第2転写装置22の第2ヘッド部23を、調整されたヘッド圧力Fで、巻取部21によって巻き取られたインク転写済のインクリボン13に押し当てるヘッド圧力調整装置30と、を有している。
図4に示すように、本実施の形態の巻取部21においては、インクリボン13の支持層11がインク層12よりも外側に位置するようインクリボン13が巻き取られる。なお図4に示すように、本実施の形態において、巻取部21に巻き取られているインクリボン13のうち最外周に位置するインクリボン13が外側インクリボン13Aと称され、外側インクリボン13Aよりも内側で巻取部21に巻き取られ、外側インクリボン13Aに隣接しているインクリボン13が内側インクリボン13Bと称される。
第2転写装置22の第2ヘッド部23は、第2ヘッド部23により加熱される外側インクリボン13Aのインク層12に残留しているインク12aの一部を、第2パターンで内側インクリボン13Bの支持層11上に転写することができるよう、構成されている。なお、第2ヘッド部23の温度は、外側インクリボン13Aのインク層12のインク12aが全域にわたって溶融され、これによって外側インクリボン13Aと内側インクリボン13Bとが接着されるという現象が生じない程度に、低く設定されている。
M−μ×F×cosθ×r=T×r
T=(M−μ×F×cosθ)/r
ここでμは、第2ヘッド部23とインクリボン13との間の動摩擦係数である。またF×cosθは、図6Bに示すように、ヘッド圧力Fのうち巻取部21の中心に向かう成分の圧力F1を意味している。
このような課題を考慮し、本実施の形態においては、図5に示すように、インクリボン13の巻き径が第1巻き径r1から第2巻き径r2へ増加するまでの間に、ヘッド圧力Fを第1ヘッド圧力F1から第2ヘッド圧力F2へ減少させるよう、ヘッド圧力調整装置30を構成することを提案する。すなわち、第2巻き径r2のときの第2ヘッド圧力F2が、第1巻き径r1のときの第1ヘッド圧力F1よりも小さくなるよう、ヘッド圧力調整装置30を構成する。これによって、第1巻き径r1のときにインクリボン13に加えられる張力T1と、第2巻き径r2のときにインクリボン13に加えられる張力T2とが大きく相違してしまうことを抑制することができる。このことにより、被転写体14に転写される印字の開始位置14fや印字領域14eの長さが、巻取部21によって巻き取られたインク転写済のインクリボン13の巻き径rに応じて変動してしまうことを抑制することができる。なお図5においては、第1巻き径r1が、インクリボン13の巻き径rの最小値であり、第2巻き径r2が、インクリボン13の巻き径rの最大値である例が示されている。また図5においては、インクリボン13に加えられる張力Tが、第1巻き径r1と第2巻き径r2との間でほぼ一定になるよう、ヘッド圧力調整装置30が構成される例が示されている。なお「ほぼ一定」とは、張力T1に対する張力T2の比率が80%〜120%の範囲内であることを意味している。
図7に示すように、ヘッド支持部40は、第1連結部42と第2連結部43との間で延びるアーム45をさらに含んでいてもよい。また、伸縮ロッド32の一端が、第2回転軸Bが貫通する貫通孔が設けられた第1連結部33を介して第2回転軸Bに取り付けられ、伸縮ロッド32の他端が、連結軸Cが貫通する貫通孔が設けられた第2連結部34を介して連結軸Cに連結されていてもよい。
まず被転写体14を準備し、次に、被転写体14を第1転写装置17に向けて搬送する。一方、図1に示すように、インクリボン13を、送出部16から第1転写装置17に向けて送り出す。
次に図10Aおよび図10Bを参照して、ヘッド圧力調整効果について説明する。図10Aは、巻取部21によって巻き取られたインク転写済のインクリボン13の巻き径rが第1巻き径r1のときのヘッド圧力調整装置30を示す図である。また図10Bは、インクリボン13の巻き径rが第2巻き径r2のときのヘッド圧力調整装置30を示す図である。
図11Aおよび図11Bを参照して、第1の変形例によるヘッド圧力調整装置30について説明する。図11Aは、巻取部21によって巻き取られたインク転写済のインクリボン13の巻き径rが第1巻き径r1のときのヘッド圧力調整装置30を示す図である。また図11Bは、インクリボン13の巻き径rが第2巻き径r2のときのヘッド圧力調整装置30を示す図である。
図12Aおよび図12Bを参照して、第2の変形例によるヘッド圧力調整装置30について説明する。図12Aは、巻取部21によって巻き取られたインク転写済のインクリボン13の巻き径rが第1巻き径r1のときのヘッド圧力調整装置30を示す図である。また図12Bは、インクリボン13の巻き径rが第2巻き径r2のときのヘッド圧力調整装置30を示す図である。
上述の本実施の形態においては、第2ヘッド部23によって実現される第2パターンが、第1ヘッド部18によって実現される第1パターンとは異なる例を示した。しかしながら、被転写体14に印字されたID情報が特定されるのを防ぐことができる限りにおいて、第2パターンが特に限定されることはない。例えば、第2パターンは、第1パターンと同様のものであってもよい。
連結軸Cの位置から第1回転軸Aと第2回転軸Bとを結ぶ直線に引いた垂線と、第1回転軸Aと第2回転軸Bとを結ぶ直線との交点を点Dとする。また、距離L1と距離L0の間にL0=a×L1の関係が成立するとする。また、第1回転軸A、第2回転軸B、連結軸Cおよび点Dの任意の2つの間の距離を距離(XX)で表すことにする。ここでXには、A〜Dのいずれかが入る。例えば、距離(AB)は、第1回転軸Aと第2回転軸Bとの間の距離を表している。この場合、第1回転軸A、連結軸Cおよび点Dによって構成される三角形と、第2回転軸B、連結軸Cおよび点Dによって構成される三角形との関係に基づいて、以下の関係式が算出される。
(AC)2−(AD)2=(BC)2−(BD)2
L12−(L1・cosθ1)2=L22−(L0−L1・cosθ1)2
L12(1−cos2θ1)=L22−(a・L1−L1・cosθ1)2
=L22−L12 (a−cosθ1)2
L22=L12(1−cos2θ1)+L12 (a−cosθ1)2
=L12{(1−cos2θ1)+(a−cosθ1)2}
L2=L1{(1−cos2θ1)+(a−cosθ1)2}0.5
(AC)・sinθ1=(BC)・sinθ2
L1・sinθ1=L2・sinθ2
sinθ2=(L1/L2)・sinθ1
=sinθ1・L1/[L1{(1−cos2θ1)+(a−cosθ1)2}0.5]
=sinθ1/[{(1−cos2θ1)+(a−cosθ1)2}0.5]
θ2=asin[sinθ1/[{(1−cos2θ1)+(a−cosθ1)2}0.5]]
X=k・{L2−(L0−L1)}+X0
=k・{L2−(a・L1−L1)}+X0
=k・{L2−L1(a−1)}+X0
=k・[L1{(1−cos2θ1)+(a−cosθ1)2}0.5−L1 (a−1)]+X0
Q=X・L1・sin(θ1+θ2)
=k・[L1{(1−cos2θ1)+(a−cosθ1)2}0.5−L1 (a−1)]+X0×L1
×sin{(asin[sinθ1/[{(1−cos2θ1)+(a−cosθ1)2}0.5]]+θ1}
F=Q/L9
距離L1を90mm、120mmおよび160mmとした場合の各々について、角度θ1とヘッド圧力Fの関係を算出した。結果を図14に示す。図14に示すように、距離L1を変化させることにより、すなわち距離L0と距離L1の比を変化させることにより、巻き径rが大きくなるにつれてヘッド圧力Fが小さくなるということが実現され得る角度θ1の区間を適切に調節することができた。
伸縮ロッド32に含まれる弾性部材の弾性係数kを0.108N/mm、0.144N/mmおよび0.192N/mmとした場合の各々について、角度θ1とヘッド圧力Fの関係を算出した。結果を図15に示す。図15に示すように、伸縮ロッド32の弾性係数kを変化させることにより、巻き径rが大きくなるにつれてヘッド圧力Fが小さくなるということが実現され得る角度θ1の区間を適切に調節することができた。
11 支持層
12 インク層
12a インク
12b インク抜け部分
12c 第2転写装置により支持層上に転写されたインク
13 インクリボン
13A 外側インクリボン
13B 内側インクリボン
13C 外側インクリボン
13D 内側インクリボン
14 被転写体
17 第1転写装置
18 第1ヘッド部
20 巻取装置
21 巻取部
22 第2転写装置
23 第2ヘッド部
26 第2パターン
30 ヘッド圧力調整装置
31 第1圧力調整部
32 伸縮ロッド
35 回転片
35a 長穴
36 弾性部材
37 固定端
40 ヘッド支持部
41 支持部材
50 第2圧力調整部
51 弾性部材
52 固定端
A 第1回転軸A
B 第2回転軸B
C 連結軸
Claims (10)
- 支持層とインク層とを有するインクリボンを用いて被転写体にインクを転写する熱転写装置において、
前記インクリボンを送り出す送出部と、
前記送出部の下流側に配置され、前記インクリボンの支持層側に設けられた第1ヘッド部を有し、前記インクリボンのインク層のインクを前記被転写体に対して第1パターンで転写する第1転写装置と、
前記第1転写装置の下流側に配置され、インク転写済の前記インクリボンを巻き取る巻取部と、
前記巻取部の近傍に設けられ、前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンを支持層側から加熱する第2ヘッド部を有する第2転写装置と、
前記第2転写装置の前記第2ヘッド部を、調整されたヘッド圧力で、前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンに押し当てるヘッド圧力調整装置と、を備え、
前記第2転写装置において、前記第2ヘッド部により加熱されるインクリボンのインク層のインクが、第2パターンで、当該インクリボンの内側に位置するインクリボンの支持層に転写され、
前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンの巻き径が第1巻き径であるときの前記ヘッド圧力を第1ヘッド圧力と称し、前記巻き径が前記第1巻き径よりも大きい第2巻き径であるときの前記ヘッド圧力を第2ヘッド圧力と称する場合、前記ヘッド圧力調整装置は、前記巻き径が前記第1巻き径から前記第2巻き径へ増加するまでの間に、前記ヘッド圧力を前記第1ヘッド圧力から前記第2ヘッド圧力へ減少させるよう構成されており、
前記ヘッド圧力調整装置は、
その一端が第1回転軸に取り付けられた支持部材であって、前記第2ヘッド部を支持する、支持部材と、
移動可能な連結軸を介して前記支持部材に連結された第1圧力調整部と、を有し、
前記連結軸は、前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンの巻き径が増加するにつれて前記巻取部から遠ざかるように、前記第1回転軸を軸として回転移動し、
前記第1圧力調整部は、前記支持部材が前記第1回転軸を軸として前記巻取部に向かって回転するように前記支持部材に作用する回転トルクが、前記巻き径が増加するにつれて減少するよう、前記連結軸を介して前記支持部材に力を加える、熱転写装置。 - 前記第1圧力調整部は、その一端が第2回転軸に取り付けられ、その他端が前記連結軸を介して前記支持部材に連結された伸縮ロッドを含み、
前記伸縮ロッドは、前記巻取部と前記第1回転軸との間の空間に向けて前記連結軸を押し込む弾性力が前記伸縮ロッドに発生するように配置されている、請求項1に記載の熱転写装置。 - 前記第1圧力調整部は、その中央部が第2回転軸に取り付けられ、その一端が弾性部材の一端に取り付けられ、その他端が前記連結軸を介して前記支持部材に連結された回転片を含み、
前記回転片の前記一端に取り付けられている前記弾性部材の他端は、固定端となっており、
前記回転片および前記弾性部材は、前記連結軸が前記第1回転軸を軸として前記巻取部に向かって回転するように前記連結軸に力を加えるよう、配置されている、請求項1に記載の熱転写装置。 - 前記第1圧力調整部は、その一端が第2回転軸に取り付けられ、その他端が前記連結軸を介して前記支持部材に連結された伸縮ロッドを含み、
前記伸縮ロッドは、前記連結軸が前記巻取部から遠ざかるように前記連結軸を押し込む弾性力が前記伸縮ロッドに発生するように配置されており、
前記ヘッド圧力調整装置は、前記支持部材を前記巻取部に向けて押し込む弾性力を発生させる弾性部材を含む第2圧力調整部をさらに有する、請求項1に記載の熱転写装置。 - 支持層とインク層とを有するインクリボンであって、インク層のインクが被転写体に対して第1パターンで転写されたインク転写済のインクリボンを巻き取る巻取装置において、
インク転写済の前記インクリボンを巻き取る巻取部と、
前記巻取部の近傍に設けられ、前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンを支持層側から加熱する巻取装置用ヘッド部を有する巻取装置用転写装置と、
前記巻取装置用転写装置の前記巻取装置用ヘッド部を、調整されたヘッド圧力で、前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンに押し当てるヘッド圧力調整装置と、を備え、
前記巻取装置用転写装置において、前記巻取装置用ヘッド部により加熱されるインクリボンのインク層のインクが、第2パターンで、当該インクリボンの内側に位置するインクリボンの支持層に転写され、
前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンの巻き径が第1巻き径であるときの前記ヘッド圧力を第1ヘッド圧力と称し、前記巻き径が前記第1巻き径よりも大きい第2巻き径であるときの前記ヘッド圧力を第2ヘッド圧力と称する場合、前記ヘッド圧力調整装置は、前記巻き径が前記第1巻き径から前記第2巻き径へ増加するまでの間に、前記ヘッド圧力を前記第1ヘッド圧力から前記第2ヘッド圧力へ減少させるよう構成されており、
前記ヘッド圧力調整装置は、
その一端が第1回転軸に取り付けられた支持部材であって、前記巻取装置用ヘッド部を支持する、支持部材と、
移動可能な連結軸を介して前記支持部材に連結された第1圧力調整部と、を有し、
前記連結軸は、前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンの巻き径が増加するにつれて前記巻取部から遠ざかるように、前記第1回転軸を軸として回転移動し、
前記第1圧力調整部は、前記支持部材が前記第1回転軸を軸として前記巻取部に向かって回転するように前記支持部材に作用する回転トルクが、前記巻き径が増加するにつれて少なくとも部分的に減少するよう、前記連結軸を介して前記支持部材に力を加える、巻取装置。 - 前記第1圧力調整部は、その一端が第2回転軸に取り付けられ、その他端が前記連結軸を介して前記支持部材に連結された伸縮ロッドを含み、
前記伸縮ロッドは、前記巻取部と前記第1回転軸との間の空間に向けて前記連結軸を押し込む弾性力が前記伸縮ロッドに発生するように配置されている、請求項5に記載の巻取装置。 - 前記第1圧力調整部は、その中央が第2回転軸に取り付けられ、その一端が弾性部材の一端に取り付けられ、その他端が前記連結軸を介して前記支持部材に連結された回転片を含み、
前記回転片の前記一端に取り付けられている前記弾性部材の他端は、固定端となっており、
前記回転片および前記弾性部材は、前記連結軸が前記第1回転軸を軸として前記巻取部に向かって回転するように前記連結軸に力を加えるよう、配置されている、請求項5に記載の巻取装置。 - 前記第1圧力調整部は、その一端が第2回転軸に取り付けられ、その他端が前記連結軸を介して前記支持部材に連結された伸縮ロッドを含み、
前記伸縮ロッドは、前記連結軸が前記巻取部から遠ざかるように前記連結軸を押し込む弾性力が前記伸縮ロッドに発生するように配置されており、
前記ヘッド圧力調整装置は、前記支持部材を前記巻取部に向けて押し込む弾性力を発生させる弾性部材を含む第2圧力調整部をさらに有する、請求項5に記載の巻取装置。 - 支持層とインク層とを有するインクリボンを用いて被転写体にインクを転写する熱転写方法において、
前記インクリボンを送り出す工程と、
前記インクリボンのインク層のインクを、第1ヘッド部を用いて前記被転写体に対して第1パターンで転写する第1転写工程と、
インク転写済の前記インクリボンを巻取部に巻き取る工程と、
前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンを、第2ヘッド部を用いて支持層側から加熱する第2転写工程と、を備え、
前記第2ヘッド部は、ヘッド圧力調整装置によって調整されたヘッド圧力で、前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンに押し当てられ、
前記第2転写工程において、前記第2ヘッド部により支持層側から加熱されるインクリボンのインク層のインクが、第2パターンで、当該インクリボンの内側に位置するインクリボンの支持層に転写され、
前記ヘッド圧力調整装置は、
その一端が第1回転軸に取り付けられた支持部材であって、前記第2ヘッド部を支持する、支持部材と、
移動可能な連結軸を介して前記支持部材に連結された第1圧力調整部と、を有し、
前記連結軸は、前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンの巻き径が増加するにつれて前記巻取部から遠ざかるように、前記第1回転軸を軸として回転移動し、
前記第1圧力調整部は、前記支持部材が前記第1回転軸を軸として前記巻取部に向かって回転するように前記支持部材に作用する回転トルクが、前記巻き径が増加するにつれて減少するよう、前記連結軸を介して前記支持部材に力を加え、
前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンの巻き径が第1巻き径であるときの前記ヘッド圧力を第1ヘッド圧力と称し、前記巻き径が前記第1巻き径よりも大きい第2巻き径であるときの前記ヘッド圧力を第2ヘッド圧力と称する場合、前記ヘッド圧力は、前記巻き径が前記第1巻き径から前記第2巻き径へ増加するまでの間に、前記第1ヘッド圧力から前記第2ヘッド圧力へ減少する、熱転写方法。 - 支持層とインク層とを有するインクリボンであって、インク層のインクが被転写体に対して第1パターンで転写されたインク転写済のインクリボンを巻き取る巻取方法において、
インク転写済の前記インクリボンを巻取部に巻き取る工程と、
前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンを、ヘッド部を用いて支持層側から加熱する工程と、を備え、
前記ヘッド部は、ヘッド圧力調整装置によって調整されたヘッド圧力で、前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンに押し当てられ、
前記加熱する工程において、前記ヘッド部により支持層側から加熱されるインクリボンのインク層のインクが、第2パターンで、当該インクリボンの内側に位置するインクリボンの支持層に転写され、
前記ヘッド圧力調整装置は、
その一端が第1回転軸に取り付けられた支持部材であって、前記ヘッド部を支持する、支持部材と、
移動可能な連結軸を介して前記支持部材に連結された第1圧力調整部と、を有し、
前記連結軸は、前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンの巻き径が増加するにつれて前記巻取部から遠ざかるように、前記第1回転軸を軸として回転移動し、
前記第1圧力調整部は、前記支持部材が前記第1回転軸を軸として前記巻取部に向かって回転するように前記支持部材に作用する回転トルクが、前記巻き径が増加するにつれて減少するよう、前記連結軸を介して前記支持部材に力を加え、
前記巻取部によって巻き取られたインク転写済の前記インクリボンの巻き径が第1巻き径であるときの前記ヘッド圧力を第1ヘッド圧力と称し、前記巻き径が前記第1巻き径よりも大きい第2巻き径であるときの前記ヘッド圧力を第2ヘッド圧力と称する場合、前記ヘッド圧力は、前記巻き径が前記第1巻き径から前記第2巻き径へ増加するまでの間に、前記第1ヘッド圧力から前記第2ヘッド圧力へ減少する、巻取方法。
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