CN101058192A - 切纸装置以及具有切纸装置的打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了第一可移动刀片和第二可移动刀片协作以与固定刀片结合在不需要使用联动构件的情况下进行切割，使第二可移动刀片与第一可移动刀片的切割操作结合进行切割。齿轮系(132)具有第一齿轮(141)，当从刀具电机来的驱功率输入到该第一齿轮(141)时该第一齿轮(141)转动；和第二齿轮(142)，第一齿轮(141)的转动传送到该第二齿轮(142)，致使第二齿轮(142)转动。与第一可移动刀片(81)接合的第一偏心销(151)被设置在第一齿轮(141)的偏心位置上，与第二可移动刀片(82)接合的第二偏心销(152)被设置在与第二齿轮(142)偏心的位置。第一可移动刀片(81)具有第一引导通道(115)，该第一引导通道调节第一可移动刀片(81)在第一刀片刀尖(114)侧上的切割操作，并且第一引导通道(115)和第一偏心销(151)一起形成第一相对凸轮(161)。第二可移动刀片(82)具有第二引导通道(125)，该第二引导通道调节第二可移动刀片(82)在第二刀片刀尖(124)上的切割操作，第二引导槽(125)和第二偏心销(152)一起形成第二相对凸轮(162)。

Description

切纸装置以及具有切纸装置的打印机
技术领域
本发明涉及一种横过薄片类材料的宽度进行切割的切纸装置，并涉及一种具有该切纸装置的打印机。
背景技术
从文献中获知了薄片(纸张)切割装置，该薄片切割装置包含固定刀片，设置在具有一定宽度的薄片(纸张)的相对侧部的第一可移动刀片和第二可移动刀片，和联动机构，可以在此装置工作时使第二可移动刀片联动第一可移动刀片和第二可移动刀片一起工作以对着所述固定刀片进行切割。例如，参见日本未审查的专利申请-公开号JP-A-H11-240216。
但是，此类切纸装置的联动机构，会造成复杂的机械配置。这样会导致难于降低设备的总体尺寸，并提高了成本。
发明内容
根据本发明一个方面的一种切纸装置通过驱动第一可移动刀片和第二可移动刀片一起对着固定刀片进行切割而实现切割，而不需要使用联动机构使第二可移动刀片与第一可移动刀片的切割操作协作的情况下进行切割。本发明的另一方面是具有这种切纸装置的打印机。
根据本发明一方面所描述的切纸装置，所述切纸装置具有固定刀片；第一可移动刀片和第二可移动刀片，其设置成其刀尖彼此相对；第一支撑栓和第二支撑栓，所述第一支撑栓和第二支撑栓用于分别可自由枢转地支撑所述第一可移动刀片和第二可移动刀片；以及刀具驱动机构，所述刀具驱动机构利用所述第一可移动刀片和第二可移动刀片驱动协同切割操作。所述刀片驱动机构包括刀具电机；齿轮系，所述齿轮系包括第一齿轮，所述第一齿轮被从所述刀具电机输入到此的能量可转动地驱动；第二齿轮，所述第二齿轮被从所述第一齿轮传送的能量可转动地驱动；第一偏心销，所述第一偏心销在所述第一齿轮上设置在偏心位置并且与所述第一可移动刀片接合；第二偏心销，所述第二偏心销在所述第二齿轮上设置在偏心位置并且与所述第二可移动刀片接合；所述第一可移动刀片具有第一引导通道，所述第一引导通道与所述第一偏心销结合构成第一相对凸轮，所述第一相对凸轮用于调节所述第一可移动刀片的切割操作；所述第二可移动刀片具有第二引导通道，所述第二引导通道与所述第二偏心销结合构成第二相对凸轮，所述第二相对凸轮用于调节所述第二可移动刀片的切割操作。
由第一偏心销和第一引导槽组成的第一相对凸轮(在第二相对凸轮的反方向上旋转的凸轮(反向凸轮))在这种排列中调节第一可移动刀片的切割操作，由第二偏心销和第二引导槽组成的第二相对凸轮(在第一相对凸轮的反方向上旋转的凸轮(反向凸轮))调节第二可移动刀片的切割操作。当第一齿轮和第一齿轮的转动被传递到此的第二齿轮旋转时，第一相对凸轮和第二相对凸轮操作，并且第一可移动刀片和第二可移动刀片合作切割片状介质。通过简单的结构，以协同操作的方式这样驱动第一可移动刀片和第二可移动刀片，而不需要与第一可移动刀片的切割操作相结合使用联动装置使第二可移动刀片进行切割。
齿轮系优选地具有输入齿轮，所述输入齿轮固定在刀具电机的驱动轴上，并与第一齿轮相啮合；以及中间齿轮，所述中间齿轮同轴地固定到所述第一齿轮、与所述第二齿轮相啮合、并且具有与第二齿轮相同的齿数。
在本发明的这个方面，因为中间齿轮的结果，第二齿轮与第一齿轮的降速比是1。因此第一齿轮和第二齿轮以相同的速度旋转，并且简化了第一相对凸轮和第二相对凸轮。
在本发明的另一方面，齿轮系还具有固定在刀具电机的驱动轴上并与第一齿轮相啮合的输入齿轮；而且第二齿轮与第一齿轮相啮合并且具有与第一齿轮相同的齿数。
在本发明的这一方面中，作为第一齿轮直接与第二齿轮相啮合并且他们的齿数相等的结果，第二齿轮与第一齿轮的降速比是1。因此第一齿轮和第二齿轮以相同速度旋转，并简化了第一相对凸轮和第二相对凸轮。第一齿轮和第二齿轮彼此直接啮合的结果，减少了零件数和组装步骤数，并提高了空间效率。
另外优选地，第一可移动刀片和所述第二可移动刀片设置成在切割操作期间它们的顶端重叠；而且所述第一引导通道的凸轮轮廓的形状和所述第二引导通道的凸轮轮廓的形状被形成为使所述第一可移动刀片的切割操作的时间与第二可移动刀片的切割操作的时间错开，从而使所述刀尖不会互相干扰。
在切割操作中，通过使第一可移动刀片和第二可移动刀片的刀尖的路径重叠，可从两侧边缘到横向的中间切割片状材料从而完整切割的切割(切断)片状材料，而且如果需要使片状材料的特定横向部分不进行切割的局部切割，则未切割的部分可以是非常短。第一引导通道的凸轮轮廓和第二引导通道的凸轮轮廓同样被形成为使第一可移动刀片的切割操作时间和第二可移动刀片的切割操作时间错开。从而使第一可移动刀和第二可移动片进行合适的切割而不会相互干扰。
优选地，第一引导通道的凸轮轮廓的形状和所述第二引导通道的凸轮轮廓的形状被形成为，使第一可移动刀片和第二可移动刀片中引起切割操作的切割行程的任何一个可移动刀片在进行切割纸之后接着进行收缩行程。
由于这种配置，在切割操作开始时引起切割行程的可移动刀片在纸张切割后接着进行缩回行程。结果，引起第一次切割操作的可移动刀片可以再次引起下次切割操作，而不需要将第一可移动刀片和第二可移动刀片缩回(枢转)到刀尖的路径不重叠的位置。这样第一可移动刀片和第二可移动刀片的枢转的范围可以减少并且可以减少切纸装置需要的空间。
另外优选地，第一可移动刀片和第二可移动刀片配置成他们的顶端的路径在固定刀片上分开。
这种配置能够允许使片状材料的特定宽度位置不进行切割的局部切割，从而使切割的片状材料不会，例如，象片状材料完全切割时发生的那样，掉落在地板上。
在本发明的另一方面，固定刀片设置在第一可移动刀片与第二可移动刀片的刀尖的通道中刀尖重叠的位置。
这样的配置能够横过宽度完全地切割片状材料，可提供干净地切割缘并能够打印门票、优惠券、以及其他一些需要漂亮整齐的切割缘的形式。
更优选地，切纸装置还具有固定刀片框架，所述固定刀片框架用于支撑所述固定刀片；以及可移动刀片框架，所述可移动刀片框架用于通过所述第一支撑栓和所述第二支撑栓支撑所述第一可移动刀片和第二可移动刀片。位于所述固定刀片的切割缘上方的纸张输送通道通过相对于彼此移动所述固定刀片框架和所述可移动刀片框架而打开，以及所述第一可移动刀片和第二可移动刀片在与所述固定刀片的切割缘分开的位置分别由所述第一支撑栓和第二支撑栓进行支持。
由于在与固定刀片的边缘分开的位置将第一可移动刀片和第二可移动刀片轴向支撑在可移动刀片框架上，，片材传输通道可以通过相对于彼此移动固定刀片框架和可移动刀片框架而打开，当可移动刀片轴向支撑在固定刀片或固定刀片框架上时不会有动作。因此，片状材料可以很容易地放在固定刀片以及第一可移动刀片和第二可移动刀片之间。
另外优选地，通过将固定刀片与可移动刀片框架设定成相接触而确定所述固定刀片到第一可移动刀片和第二可移动刀片的切割位置，并且所述固定刀片由被一对凸起和一个销支撑在三个点上，该对凸起形成在切割缘侧上的固定刀片的两个末端部分处以在两个位置接触可移动刀片框架，而且所述销在脊部侧上的中间部分从所述固定刀片框架突出。
因此通过在三个点上支撑固定刀片，利用第一可移动刀片和第二可移动刀片可理想的对着固定刀片切割纸张，而固定刀片在第一可移动刀片和第二可移动刀片切割时不会发出噪音。
根据本发明的另一方面的打印装置具有上述的切纸装置、用来传送由所述切纸装置切割的片状材料的输送机构、以及打印机构，所述打印机构从切纸装置起配置在片状材料传送方向的上游，用于在被传送的片状介质上进行打印。
这种配置能够从宽度的两缘到片状材料的中间由切纸装置理想地切割由打印机构打印的片状材料。
根据本发明的另一方面的打印装置具有上述的切纸装置、用于通过输送途径来传送被所述切纸装置切割的片装材料的传输机构、配置在从切纸装置起位于片材传送方向的上游的用于在被传送的片状介质上进行打印的打印机构、以及打开和关闭的盖子，所述打开和关闭的盖子通过移动固定刀片框架打开片材传输途径并打开片状材料的储存室。
这种配置能够从宽度的两缘到片状材料的中间由切纸装置理想地切割由打印机构打印的片状材料，并能够利用打开和关闭的盖子通过打开片材传输通道而很容易地装载在固定刀片以及第一可移动刀片和第二可移动刀片之间的片状材料。
通过结合附图参照下面的说明书和权利要求书，本发明的其他目的和成就以及对本发明更全面的理解将会变得更明显和易于接受。
附图说明
图1是根据本发明优选实施例的卷纸打印机的外部斜视图。
图2是卷纸打印机的正视图。
图3是当卷纸打印机机盖合上时该卷纸打印机机的侧视图。
图4是当卷纸打印机机盖打开时该卷纸打印机机的侧视图。
图5是拆除驱动侧框架的切纸装置的外部斜视图。
图6是拆除驱动侧框架的切纸装置的正视图。
图7A至图7F示出了切纸装置的第一可移动刀片和第二可移动刀片的切割操作过程。
图8示出了第一齿轮和第二齿轮的转动角度与第一可移动刀片和第二可移动刀片的切割操作之间的关系。
具体实施方式
下面参照附图说明根据本发明的优选实施例的卷纸打印机。这种卷纸打印机例如是用于商店里打印收据的打印机，并且在这种实例中在卷纸(片材介质)上进行打印而且从纸卷上将卷纸的打印好的部分局部切割下来。局部切割是指这样一种切割，即在卷纸宽度方向的一些点处留下未切割的部分，这样已打印的部分(数据)不与纸卷完全断开而且不会掉落在例如地板上，从而收银员可以轻易地用手将未切割的部分撕下来并将数据交给顾客。
如图1至图4所示，本发明此方面的卷纸打印机1是前面装载的打印机，并且具有用于已打印的卷纸的排出狭槽(卷纸出口45)，以及位于正面用于装入或者更换卷纸S的卷纸盖17。注意该前面和针对卷纸打印机的前面的后面在下文中称之为打印机的前侧和后侧，而且从卷纸打印机1前面来看的左侧和右侧称之为左侧和右侧。注意为描述起见，卷纸打印机1被图示为部分盖拆除。
卷纸打印机1被包括打印机底座2的外壳和基本上长方体形的打印机壳体封装，所述打印机壳体包括盖住打印机底座2的顶部的打印机盖(图中未示出)。其内组装有内部机构3的打印机框架43垂直紧固到打印底座2。还设有图中未显示的线路板，该线路板上组装有CPU、存储器、和用于通过调节内部机构3中的独立机构的操作和相互作用而调节卷纸打印机1的运转的其它装置。
所述内部机构3包括用于装载卷纸S的卷张装载机构11、用于沿着下文所描述的传送路径46在副扫描方向上传送卷纸S的纸张传送机构2、具有沿主扫描方向移动以在卷纸上进行打印的喷墨头(图中未示出)打印机构13、以及用于部分地切割已打印的卷纸S部分的切纸机构14(切纸装置)。
所述卷纸装载机构11包括用于保持卷纸S使卷纸S自由转动的下落式卷纸室16，用于打开和关闭卷纸室16的前部的卷纸盖17，以及用于打开和关闭卷纸盖17的盖打开/关闭机构18。
卷纸盖17具有与一对盖装配臂22一致的盖前部21。盖前部21覆盖在卷纸室16的前部。盖装配臂22在盖前部21的背部上沿左边缘和右边缘垂直地延伸。盖装配臂22的底端部分被支撑在位于打印机框架4的左右侧上的一对支腿的前端部分的销上，这样盖装配臂22可自由地枢转。
盖打开/关闭机构18具有一对左右弯曲臂26和一对左右支撑部件27。弯曲臂26在朝向打印机背面的侧部上设置到每个盖装配臂22，而且弯曲臂底端部分自由枢转地连接到打印机框架的支腿。支撑部件27自由枢转地连接到盖装配臂22的顶部和弯曲臂26的顶部。盖装配臂22、弯曲臂26和支撑部件27用四个接头联接成平行联动机构。这种联动机构的固定联动件利用位于弯曲臂26底部的支撑销结合位于盖装配臂22的底部的支撑销，这样设置成与该联动件平行的支撑部件27在移动时保持水平状态。
支撑部件27用固定刀片框架67(下面将做进一步详细地描述)来支撑固定刀片66。固定刀片定位单元28设置到每个支撑部件27前端底部一半的位置。每个固定刀片定位单元28当从侧面看时均成C状，并且象下面进一步描述的那样通过接合从固定刀片66的左右末端凸出到外部的相应销73来确定固定刀片66的垂直位置。该对支撑部件27如下面所述轴向支撑上游侧驱动滚筒(未显示)和下游侧驱动滚筒32a。
纸张传送构件12包括上游输送辊31和下游输送辊32、传输电机33、上游输送构件34和未显示的下游输送构件，以及一对未显示的用于引导被输送的卷纸S的左右送纸引导件。上游输送辊31和下游输送辊32是夹持辊。传输电机33固定在打印机框架4右侧上的背面并可以正反向驱动。上游输送构件34和下游输送构件将驱动功率从传输电机33分别传递给上游输送辊和下游输送辊。
上游输送辊31在卷纸室16的上方一个直接设置在另一个之上，并包括被轴向地支撑以在打印机框架4的左右侧部分自由旋转的上游驱动辊31a，和被轴向地支撑以在该对左右支撑部件27上自由旋转的上游驱动辊(未显示)。
下游输送辊32在切纸构件14的上游侧和上游输送辊31的下游一个设置在另一个之上，并包括被轴向地支撑以在打印机框架4上自由转动的下游驱动辊32b(锯齿状辊)，和被轴向地支撑以在该对支撑部件27上自由旋转的下游驱动辊32a。
上游输送构件34包括连接到传输电机33的输送驱动滑轮41、连接到上游驱动辊31a的受驱输送滑轮42、以及安装在滑轮41和42上的同步(timing)带43。下游输送构件具有用来减速和将驱动功率从传输电机33提供到驱动辊32a的齿轮系(未显示)。上游驱动辊31a和驱动辊32a因此可以通过公共传输电机33同时受到转动地驱动。
装载在卷纸室16的卷纸S通过上游输送辊31和下游输送辊被直接水平地送到卷纸室16正上方的打印位置，该位置在固定刀片66和切纸构件14的第一可移动刀片81以及第二可移动刀片之间，并且卷纸S通过卷纸出口45从打印机排出。如图4所示，从卷纸室16开始、通过上游输送辊31和下游输送辊32、然后到卷纸出口45的路径由此组成传输路径46，卷纸S通过该传递路径46进行输送。
上游输送辊31和下游输送辊32夹持卷纸S的坚持位置从卷纸S的横向中心稍微偏左。这导致卷纸S与受右侧输送引导件引导和定位的右侧边缘一起移动。
打印构件13包括用于通过将墨水排放到卷纸S而进行打印的喷墨头、承载喷墨头的墨盒(未显示)、墨盒电机51、墨盒移动构件52、以及引导装置53。墨盒电机51设置在传送电机33的相对侧(即左侧)并且是一种可以正和反向驱动的电机。墨盒移动构件52从墨盒电机51向墨盒传输驱动功率。引导部件53安装在位于墨盒移动构件52和上游输送辊31之间的打印机框架4的两侧，并沿主扫描方向可自由滑动地支撑墨盒。
墨盒移动构件52包括连接到墨盒电机51的位于左侧上的墨盒驱动滑轮56、位于右侧上的受驱墨盒滑轮(未显示)、以及水平连接连在两个墨盒滑轮之间的墨盒同步传送带。
墨盒由引导件53支撑，并使喷墨头保持面向卷纸S通过传送路径46行进。墨盒底座固定到部分墨盒传送带57。当墨盒电机51运转时，墨盒利用居间(intervening)墨盒同步传送带57沿主扫描方向双向移动，同时喷墨头保持水平。
卷纸打印机1使用纸张传送构件12和打印构件13在卷纸S上打印。更具体地说，纸张传送构件12间歇地在辅助扫描方向推进卷纸，并且当卷纸S停止出墨和在卷纸S上打印时，打印构件13在主扫描方向同步地双向驱动喷墨头。当打印完成时，卷纸S进一步推进，而且下面将要描述的切纸构件14在紧跟卷纸S已打印部分的位置横过纸张的宽度进行部分切割。
下面描述作为本发明主要部分的切纸构件14(切纸装置)。
切纸构件14为安放在传送路径46下游端、用于横过卷纸S的长度进行部分切割并留下卷纸S的中间部分不切割的自动切纸机。留下的不切割的部分明显不限于纸张的宽度中心，而是根据需要可以设定在卷纸S横向的任意特定位置。
本发明一个方面的切纸构件14包括具有单个固定刀片66的固定刀片单元61和具有起剪刀作用的第一可移动刀片81和第二可移动刀片82的可移动刀片单元62。固定刀片单元61和可移动刀片单元62在打印机框架4的前部一个单元垂直地安装在另一个单元的上方。
固定刀片单元61包括固定刀片66、支撑固定刀片66的固定刀片框架67、以及在中间位置将固定刀片66连接至固定刀片框架67的连接弹簧68(卷簧)。更具体地，在连接弹簧68将固定刀片66压迫至固定刀片框架67同时，固定刀片66与固定刀片框架67沿前后方向在它们之间设有轻微的间隙。
固定刀片框架67由前述的成对支撑部件27来支撑，打开和关闭卷纸盖17导致的会引导固定刀片框架67相对于下述的可移动刀片组62的可移动刀片框架84移动。还是如下所述，第一可移动刀片81和第二可移动刀片82由位于固定刀片66的切割缘71前方(之上)的可移动刀片框架84轴向地支撑，并且不是轴向地支撑在固定刀片66或固定刀片框架67上。固定刀片66因此可以与第一可移动刀片81和第二可移动刀片82分离。结果，打开卷纸盖17也会打开固定刀片66的切割缘(固定刀片)71上方的传送路径46。在打开卷纸盖71并把卷纸S向下放入卷纸室16之后，将卷纸S的引导部拉出并关上卷纸盖17使卷纸S设置在固定刀片66以及第一可移动刀片81和第二可移动刀片82之间。
固定刀片框架67通过其一端连接在固定刀片框架67中间部位的连接弹簧68以垂直的状态来支撑固定刀片66。当使用盖子打开/关闭构件18打开和关上卷纸盖17时，支撑部件27在如上所述保持水平的同时进行移动，并且通过居间固定刀片框架67被支撑在支撑部件27上的固定刀片66在打开位置和关闭位置之间移动，同时保持这样的垂直状态。因此，打开和关闭卷纸盖不会导致第一可移动刀片和第二可移动刀片82的切割位置相对于固定刀片66。如下所述的、与固定刀片66上的向下凸起阻挡件74接合的固定刀片销69同样从固定刀片框架67的底部中间部分突起。
固定刀片66由钢或者其他金属制成并且当从顶端整齐边缘的切割缘71前方来看时为近似长方形板的形状。一对凸翼72在固定刀片66的切割缘71(顶部)侧的左右端部形成为向上凸起，一对向外凸起的销73形成在固定刀片66脊部(底部)侧之上，以及阻挡件74从固定刀片66脊部侧的中间部位形成为向下的凸起。如图2所示，用于抓住连接弹簧68一端上的钩部的弹簧孔75也形成在固定刀片66大致中部。
当固定刀片66移动到关闭位置时，该对左右向上凸出的凸翼72在这样的两个位置接触到可移动刀片框架84(刀片一侧框架87)，即，在左侧和右侧，以及向下凸起阻挡件74接触从固定刀框67突出的固定刀片栓69。这样固定刀片66通过连接弹簧68垃向后部，并在后部在三个点通过该对凸起的凸翼72和下降的阻挡件74支撑。
这种排列确定了固定刀片66和第一可移动刀片81以及第二可移动刀片82的切割位置，并在第一可移动刀片81和第二可移动刀片82进行切割时，能够在切割时使第一可移动刀片81和第二可移动刀片82对着固定刀片66理想地滑动而不使固定刀片66产生噪音。注意，固定刀片66也是通过使向外的凸起销73与如上所述的支撑部件27的固定刀片定位单元28结合而垂直定位的。
如图5和图6所示，可移动刀片单元62作为这样的组件，该组件包括第一可移动刀片81、具有比第一可移动刀片81稍短的切割缘的第二可移动刀片82、第一支撑栓91和第二支撑栓92、刀具驱动构件83、以及支撑以上部件的可移动刀片框架84。第一支撑栓91和第二支撑栓分别支撑第一可移动刀片81和第二可移动刀片82，使可移动刀片可以自由转动并通过剪刀动作来进行切割。刀具驱动构件83驱动第一可移动刀片81和第二可移动刀片82的切割操作。
可移动刀框架84为在前后方向上分成两部分的薄壳体，并包括驱动侧框架(图中未显示)和刀片侧框架87。驱动侧框架在前方并支持刀具驱动构件83。刀片侧框架87位于后侧上并支持第一可移动刀片81和第二可移动刀片82。
下述的刀具电机131固定在驱动侧框架上。第一齿轮轴181和第二齿轮轴182从驱动侧框突出。第一齿轮轴181和第二齿轮轴182分别轴向地支撑下述齿轮系132的第一齿轮141和第二齿轮142。第一齿轮141驱动第一可移动刀片81，第二齿轮142驱动第二可移动刀片82。
第一支撑栓91和第二支撑栓92从刀片侧框架87的固定刀片66侧(底端)的左右角凸出。第一个支撑栓91和第二支撑栓92支撑第一可移动刀片81和第二可移动刀片82这样可移动刀片可以自由切割(枢转枢转)。前述的一对向上凸起的凸翼72(固定刀片66)接触底部的左右侧上的刀片侧框架87。
第一可移动刀片81和第二可移动刀片82设置在固定刀片66的相对侧上的卷纸出口45的左侧和右侧，第一切割缘113和第二切割缘123面向下部并且它们的刀尖(第一刀片刀尖114和第二刀片刀尖124)相互相对。具体来讲，第一可移动刀片81安装在右侧上，且第二可移动刀片82安装在左侧，这样第一刀片刀尖114和第二刀片刀尖在切割操作期间在它们的部分重叠的路径中移动。
注意在本发明的这方面，第一刀片刀尖114和第二刀片刀尖124当定位到固定刀片66的切割缘71时稍微错开而不会在相同相时重叠，这样纸张被部分切割。更具体的是，通过将固定刀片66定位到第一刀片刀尖114和第二刀片刀尖124的路径而允许部分切割，这样使刀尖能够在固定刀片66处不重叠。
可选择地，如果第一刀片刀尖114与第二刀片刀尖124的路径在固定刀片66的切割缘71处重叠，卷纸S可在跨过纸张宽度被完全切割。更具体来说，通过将固定刀片66设置在第一刀片刀尖114和第二刀片刀尖124的路径的、刀尖重叠的位置允许完全切割。
第一可移动刀片81支撑在刀具电机131的附近以在用于切割操作的第一支撑栓91上自由枢转。第一可移动刀片81由钢或者其他金属制成，并且具有第一底座111，该第一底座111具有其内设置第一支撑栓91的通孔；以及第一刀片部分112，第一切割缘113形成在第一刀片部分112上。第一刀片部分112的远端设有从前边看成反C形的凹口，这样第一刀片部分112的远端就不会干扰下述的第二可移动刀片82的第二刀片部分122远端。
形成在第一刀片部分112上的第一切割缘113从第一底座部分111侧到第一刀片刀尖114稍微弯曲，这样卷纸S的切割角度在切割时可以沿刀片长度保持不变。切割缘113所包括的角度在靠近第一刀片刀尖114处比朝向第一底座部分111更尖锐。
用于接合下述的第一偏心销151的第一引导通道115穿过在刀片侧的第一个刀片刀尖114上的第一可移动刀片81形成。更具体地，第一引通道115是横向形成在第一刀片部分112脊部侧上的到第一刀片部分112上的椭圆形的孔，并从第一刀片部分112的远端部分朝向第一支撑栓91延伸到在第一刀片部分112长度的大约中间的位置。
与固定刀片66厚度相同的第一隔板116安装在第一可移动刀片81的第一底座111和刀片侧框架87之间。第一推进式螺母117固定在第一支撑栓91的远端，未显示的第一调节弹簧(卷簧)安装在第一推进式螺母117和第一可移动刀片81之间来压迫第一可移动刀片81到刀片侧框架87。当第一可移动刀片81切割时，所述弹簧导致第一切割缘113与从第一底座111侧开始的固定刀片66的切割缘71重叠并横过该切割缘，这样第一切割缘113同固定刀片66的切割缘71一起工作，以利用剪刀的动作从第一底座111到第一个刀片刀尖114进行切割。
第二可移动刀片82相似地由第二支撑栓92支撑，以对着固定刀片66的切割缘71自由地枢转和切割。第二可移动刀片82也与第一可移动刀片81类似由钢或者其他金属制成，并具有协调形成的第二底座部分121和第二刀片部分122。第二刀片部分122与第二底座121是相接触的，并具有比第一切割缘113稍短的第二切割缘123。第二刀片部分122的远端从前面看成反L形，这样第二刀片部分122就不会干扰到第一刀片部分112远端。
下述的用于接合第二偏心销152的第二引导通道125通过在第二刀片刀尖124侧上的第二可移动刀片82形成。更具体地，第二引导通道125是沿第二刀片部分122的长度形成在第二刀片部分122的脊部侧上的拉长孔，并在第二引导通道125的大约中间部位弯曲。这样第二引导通道125具有：远端部分125a，该远端部分125a从这个弯曲部到第二刀片刀片部分122的远端侧；以及底端部分125b，该底端部分125b从弯曲部到位于第二刀片部分122的第二底座部分121侧的第二引导通道125的端部。
与第一支撑栓91相似，第二隔板126、第二推进螺母127、和第二调节弹簧(图中未显示)安装在第二支撑栓92上，这样第二切割缘123利用固定刀片66的切割缘71以剪刀动作的方式理想地切割。
安装在左侧的第二可移动刀片82的第二切割缘123短于安装在右侧的第一可移动刀片81的第一切割缘113。结果，第一可移动刀片81的第一刀片刀尖114和第二可移动刀片82的第二刀片刀尖124在稍微偏左侧的地方相遇而不是在横向的中间相遇。更具体地，第一刀片刀尖114的位置和第二刀片刀尖124的位置在横向与上游输送辊31和下游输送辊32的加紧位置对齐。结果，工作时切割卷纸S并在切割方向上(向下)拉动卷纸S的力更接近刀尖114和124，但是卷纸S不会横向移动因为纸张由辊在相同的横向位置夹紧。
刀具驱动构件83包括刀具电机131；齿轮系132，来自刀具电机131驱动功率施加到所述齿轮系132；以及分别安装在将在下面进一步描述的齿轮系132的第一齿轮141和第二齿轮142上的第一偏心销151和第二偏心销152。
齿轮系132包括固定在刀具电机131的驱动轴上的输入齿轮143(蜗轮)、与输入齿轮143相啮合的第一齿轮141(蜗轮)、固定在前方表面的与第一齿轮同轴的中间齿轮144、以及与中间齿轮144相啮合的第二齿轮142。
第一齿轮141和输入齿轮143一起导致蜗轮齿轮以适当的速度降低从刀具电机131来的功率。
第一齿轮141在第一齿轮轴181上自由旋转地轴向支撑，并且当从刀具电机131施加功率时从正面看成逆时针旋转。接合在上述的第一引导通道115上的立体球形的第一偏心销151从第一齿轮141的背侧的偏心位置上凸起。第一偏心销151和第一引导通道115一起形成了第一相对凸轮161，该第一相对凸轮161调节下面将要进一步描述的第一可移动刀片81的切割操作。
中间齿轮144与在第一齿轮轴181上的第一齿轮141一起逆时针旋转并且具有与第二齿轮142相同的齿数。在外侧表面部分上具有平面的圆形的轴肩171从中间齿轮144前表面突出。
带有沿着轴肩171的外表面滑动的检测杆173的切割位置检测器172安装在中间齿轮144的前方。第一可移动刀片81的位置可以从该切割位置检测器172的输出来测定，并且在单个切割操作中第一可移动刀片81和第二可移动刀片82只有一次上下枢转。
第二齿轮142在第二齿轮轴182上轴向支撑以自由旋转，并且与中间齿轮144相啮合，这样随着第一齿轮141和中间齿轮144逆时针旋转，第二齿轮142顺时针旋转。接合第二引导通道125的第二偏心销152安装在第二齿轮142背面的偏心位置上。因为第二齿轮142与固定在第一齿轮141前方的中间齿轮144相啮合，第二偏心销152是其长度与厚度截面相对应的圆形肩式销，以稳定地接合到第二引导通道125。第二偏心销152和第二引导通道125一起形成第二相对凸轮162，该第二相对凸轮162调节下面将做进一步描述的第二可移动刀片82的切割操作。
如上所述，第二齿轮142与中间齿轮144的齿数相同并且因此与第一齿轮141的降速比为1。更具体地，第二齿轮142以与中间齿轮144和固定到中间齿轮144的第一齿轮141相同的速度旋转。第二偏心销152与第二齿轮轴182的顺时针位置角度θ2(第二齿轮142的旋转角度)等于第一偏心销151与第一齿轮轴181(见图7B)的逆时针的旋转角度θ1(第一齿轮141的旋转角度)。注意位置角度θ1和位置角度θ2在12:00位置的基准为0度。
下面参考图7A至图7F以及图8描述第一相对凸轮161和第二相对凸轮162是如何调节第一可移动刀片81和第二可移动刀片82的切割操作的。注意的是图8中的Y轴H表示第一刀片刀尖114和第二刀片刀尖124到固定刀片66的切割缘71的高度(距离)。
第一可移动刀片81和第二可移动刀片82的位置由切割位置检测器172检测，当第一偏心销151和第二偏心销152转动一圈并返回0°时，第一偏心销151的位置角度θ1和第二偏心销152的位置角度θ2在0°时开始切割操作，。在这个切割操作的起始位置(切割操作的结束位置)，第二可移动刀片82比第一可移动刀片81更靠近固定刀片66。第一引导通道115的第一凸轮轮廓和第二引导通道125的凸轮轮廓被设计成，在切割操作期间，使第一可移动刀片81和第二可移动刀片82随着第二可移动刀片82致动和第一可移动刀片81的从动而在下行行程中(朝向固定刀片66)枢转，从而导致第二可移动刀片82以及随后的第一可移动刀片81与固定刀片66咬合并切割卷纸S。切割后，在可移动刀片从固定刀片66收回时，第一可移动刀片81引起上行行程(朝向刀具电机)并且第二可移动刀片82跟随上行行程(朝向刀具电机)。
更具体地，第一相对凸轮161的第一偏心销151是沿着第一引导通道115滑动的凸轮从动器并将第一齿轮141的旋转运动转换成第一可移动刀片81的枢转运动。随着第一偏心销151的第一位置角θ1从315°移动到180°，接合在第一引导通道115底部的第一偏心销151，致使第一可移动刀片81向下枢转并切割卷纸S。随着第一偏心销151的第一位置角θ1从180°移动到315°，第一偏心销151接合第一引导通道115的顶部，致使第一可移动刀片81向上枢转并从卷纸S收回。第一引导槽115的凸轮轮廓形成为使第一可移动刀片81在完成切割后开始立即向上枢转。更具体地，当切割完成时(位置角θ1＝180°)，第一偏心销151的行进方向与第一引导通道115形成特定的角度并迅速地致使第一可移动刀片81上行。
第二相对凸轮162的第二偏心销152是沿着第二引导特定125滑动的凸轮从动器，并将第二齿轮142的旋转运动转换成第二可移动刀片82的枢转运动。更具体地，随着第二偏心销152的第二位置角θ2从315°移动到180°，第二偏心销152接合第二引导通道125的底部，致使第二可移动刀片82向下枢转并切割卷纸S。随着第二偏心销152的第二位置角θ2从180°(位置角θ1＝180°)移动到315°，第二偏心销152接合第二引导槽125的顶部，致使第二可移动刀片82向上枢转并从卷纸S处收回。第二引导槽125的凸轮轮廓形成为使第二可移动刀片82在完成切割后开始向上枢转前暂停。更具体地，当切割完成时(位置角θ2＝180°)，第二偏心销152的行进方向与第二引导通道125的底端部分125b平行，从而第二可移动刀片82保持大致静止。然后第二可移动刀片82在第二偏心销152的第二位置角达到大约225°后开始逐渐向上枢转。
第一可移动刀片81和第二可移动刀片82从而由第一相对凸轮161和第二相对凸轮162来调节，以在稍微不同的时刻切割卷纸S。在第一可移动刀片81和第二可移动刀片82的切割操作期间，第一刀片刀尖114和第二刀片刀尖124的路径由此部分重叠，但是第一可移动刀片和第二可移动刀片能够不会互相妨碍地切割纸张。
此外，因为第二可移动刀片82在切割时致动但在收回时从动，所以引起第一次切割操作的第二可移动刀片82可再次引起引起下一次切割操作，而不会使第一可移动刀片81和第二可移动刀片82缩回到(枢转)第一刀片刀尖114和第二刀片刀尖124的路径不重合的位置。第一可移动刀片81和第二可移动刀片82的枢转范围因此可降低并且可减小装置的总体尺寸。
第一相对凸轮161和第二相对凸轮162的排列也可得到简化，因为第一齿轮141和第二齿轮142以相同的速度转动。
另外，在本发明此方面中，当中间齿轮144介于第一齿轮141和第二齿轮142之间时，第一齿轮141与第二齿轮142可以相互直接啮合。更具体地，第二齿轮142被安装为与第一齿轮141直接啮合并且具有与第一齿轮141相同的齿数。第二齿轮142与第一齿轮141的降速比因此是1，并且第一齿轮141的转速与第二齿轮142以相同的速度转动。此外，通过使第一齿轮141与第二齿轮142相互直接啮合，可以降低零件数量，减少组装步骤，并提高空间效率。在这种情况下，输入齿轮143为优选地螺旋齿轮，并且第一齿轮141和第二齿轮142是斜齿轮使齿轮能够理想地相啮合。
第一可移动刀片81和第二可移动刀片82也在不同时刻切割卷纸S。更具体地，当第一可移动刀片81的第一刀片刀尖114切割卷纸S时(位置角θ2＝135°)，第二可移动刀片82已经完成了卷纸S的切割。结果，第一可移动刀片81和第二可移动刀片82的切割操作的最高切割阻力(切割负荷)不会同时出现。因此不会有过度的负载瞬间施加到刀具电机131上，并且不需要使用高额定输出的发动机。
此外，当第二可移动刀片82在第一可移动刀片81之前切割卷纸S时，第二可移动刀片82在第一可移动刀片完成切割卷纸S的时间之前不会比必须下行的量下行的更远。因此当第一可移动刀片81和第二可移动刀片82切割卷纸S时，卷纸S在切割的方向(下方向)上被拉动，并且在第二可移动刀片82深度切割卷纸S并且向通过部分切割留下的不切割部分施加张力时，如果第一可移动刀片81切割，该张力会撕裂将要留下的不切割的部分。但是本发明的布置防止了这种纸张撕裂。本发明可从而在保留极短的不切割部分时局部切割纸张。
根据本发明的卷纸打印机1可以从而使第一可移动刀片81和第二可移动刀片82通过上述简单的布置对着固定刀片66一起切割，并且不需要使用联动装置使第二可移动刀片82联动第一可移动刀片81的切割操作来减小切割。因此，与使用复杂联动机构的结构相比较，本装置的尺寸及成本降低了。
已利用局部切割纸张卷纸打印机1(切纸构件14)为例描述了本发明，但是本发明也可用于穿过纸张S的全部宽度进行完全切割。可通过将固定刀片66安装在第一刀片刀尖114与第二刀片刀尖124重合的路径上二完全切割纸张。
尽管已参照附图结合优选实施例描述了本发明，但是需要说明的是，对于本领域的技术人员来说，各种修改和改进是显而易见的。将会理解，这种修改和改进除非偏离了本发明的保护范围，否则都包括在由随附权利要求限定的在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种切纸装置，包括：
固定刀片；
第一可移动刀片和第二可移动刀片，其设置成其刀尖彼此相对；
第一支撑栓和第二支撑栓，所述第一支撑栓和第二支撑栓用于分别可枢转地支撑所述第一可移动刀片和第二可移动刀片；以及
刀具驱动机构，所述刀具驱动机构利用所述第一可移动刀片和第二可移动刀片驱动协同切割操纵；
其中所述刀片驱动机构包括：
刀具电机；
齿轮系，所述齿轮系包括：第一齿轮，所述第一齿轮被从所述刀具电机输入到此的能量可转动地驱动；第二齿轮，所述第二齿轮被从所述第一齿轮传送的能量可转动地驱动；
第一偏心销，所述第一偏心销在所述第一齿轮上设置在偏心位置并且与所述第一可移动刀片接合；
第二偏心销，所述第二偏心销在所述第二齿轮上设置在偏心位置并且与所述第二可移动刀片接合；
所述第一可移动刀片具有第一引导通道，所述第一引导通道与所述第一偏心销结合构成第一相对凸轮，所述第一相对凸轮用于调节所述第一可移动刀片的切割操作；
所述第二可移动刀片具有第二引导通道，所述第二引导通道与所述第二偏心销结合构成第二相对凸轮，所述第二相对凸轮用于调节所述第二可移动刀片的切割操作。
2.根据权利要求1所述的切纸装置，其中所述齿轮系还包括：
输入齿轮，所述输入齿轮被固定在刀具电机的驱动轴上并与所述第一齿轮相啮合；以及
中间齿轮，所述中间齿轮被同轴地固定到所述第一齿轮，与所述第二齿轮相啮合，并且具有与所述第二齿轮相同的齿数。
3.根据权利要求1所述的切纸装置，其中所述齿轮系还包括：
输入齿轮，所述输入齿轮被固定在刀具电机的驱动轴上并与所述第一齿轮相啮合，以及
所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合并且具有与所述第一齿轮相同的齿数。
4.根据权利要求1所述的切纸装置，其中：
所述第一可移动刀片和所述第二可移动刀片设置成在切割操作期间它们顶端的路径重叠；而且
所述第一引导通道的凸轮轮廓的形状和所述第二引导通道的凸轮轮廓的形状被形成为使所述第一可移动刀片的切割操作的时间与第二可移动刀片的切割操作的时间错开，从而使所述刀尖不会互相干扰。
5.根据权利要求4所述的切纸装置，其中：
所述第一引导通道的凸轮轮廓的形状和所述第二引导通道的凸轮轮廓的形状被形成为，使第一可移动刀片和第二可移动刀片中引起切割操作的切割行程的任何一个可移动刀片在进行切割纸之后接着进行收缩行程。
6.根据权利要求1所述的切纸装置，其中：
所述固定刀片设置在所述第一可移动刀片和所述第二可移动刀片的刀尖的通道中所述刀尖不重叠的位置。
7.根据权利要求1所述的切纸装置，其中：
所述固定刀片设置在所述第一可移动刀片与所述第二可移动刀片的刀尖的通道中所述刀尖重叠的位置。
8.根据权利要求1所述的切纸装置，还包括：
固定刀片框架，所述固定刀片框架用于支撑所述固定刀片；以及
可移动刀片框架，所述可移动刀片框架用于通过所述第一支撑栓和所述第二支撑栓支撑所述第一可移动刀片和第二可移动刀片；
其中位于所述固定刀片的切割缘上方的纸张输送通道通过相对于彼此移动所述固定刀片框架和所述可移动刀片框架而打开；以及
所述第一可移动刀片和第二可移动刀片在与所述固定刀片的切割缘分开的位置分别由所述第一支撑栓和第二支撑栓进行支持。
9.根据权利要求8所述的切纸装置，其中所述固定刀片到第一可移动刀片和第二可移动刀片的切割位置是通过将固定刀片与可移动刀片框架设定成相接触而确定的。
10.根据权利要求8所述的切纸装置，其中所述固定刀片由被一对凸起和一个销支撑在三个点上，该对凸起形成在切割缘侧上的固定刀片的两个末端部分处以在两个位置接触可移动刀片框架，而且所述销在脊部侧上的中间部分从所述固定刀片框架突出。
11.一种打印装置，包括：
权利要求1至7中任何一项权利要求所述的切纸装置；
用来传送由所述切纸装置切割的片状材料的输送机构；以及
打印机构，所述打印机构从切纸装置起配置在片状材料传送方向的上游，用于在被传送的片状介质上进行打印。
12.一种打印装置，包括：
权利要求8至10中任何一项权利要求所述的切纸装置；
传输机构，所述传输机构用于通过片状材料传输路径来传送被所述切纸装置切割的片状材料；
打印机构，所述打印机构从切纸装置起配置在片状材料传送方向的上游，用于在被传送的片状介质上进行打印；以及
打开和关闭的盖子，所述盖子用于通过移动所述固定刀片框架打开片状材料传输路径并打开片状材料储存室。
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