JP2009226554A - カッタ装置および当該カッタ装置を備えたプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によって被切断対象を確実に切断すること。
【解決手段】カッタ装置１０４は、頂点部２０３に向かって凹んだ略Ｖ字形状をなす刃部２０２を有する可動刃１１０と、刃部２０２に向かって突出するように湾曲した形状をなす刃部２０１を有する固定刃１０９と、刃部２０１と刃部２０２とが当接した状態で、刃部２０１に対する刃部２０２の当接位置が変化するように可動刃１１０と固定刃１０９とを相対的に移動させる移動機構と、を備えた。
【選択図】図２

Description

この発明は、固定刃と固定刃に対して相対的に移動可能な可動刃とを備えたカッタ装置および当該カッタ装置を備えたプリンタに関する。

従来、固定刃と固定刃に対して相対的に移動可能な可動刃とを備えたカッタ装置においては、固定刃と可動刃とが良好に当接するように固定刃あるいは可動刃の少なくとも一方を他方に付勢するようにした技術があった（たとえば、下記特許文献１、２、３を参照。）。また、固定刃と可動刃とが分離可能に配設された従来のカッタ装置においては、半円形凹型の刃部を持つ固定刃に対して半円形状の可動刃を摺動させることによって、固定刃と可動刃との間に位置づけられた紙を裁断するようにした技術（たとえば、下記特許文献４を参照。）があった。

固定刃と固定刃に対して相対的に移動可能な可動刃とを備えたカッタ装置のうち、特許文献１〜４に記載された技術においては、製造精度のばらつきなどに起因して固定刃あるいは可動刃の少なくとも一方が規定の状態よりも反り返ったり撓んだりした場合、固定刃と可動刃とを良好に当接させることが困難となり、切断不良が発生する可能性があった。

また、従来、固定刃と固定刃に対して相対的に移動可能な可動刃とを備えたカッタ装置においては、真直刃の固定刃と、中央部にシート材料を局部的に破断する刃部を有し固定刃に対し凹状に反りを与えられた板状山形形状の可動刃からなり、可動刃の凹面側を固定刃の刃先に圧接しながら双方の刃先を交差摺動して、刃先間に挿入されたシート材料を剪断するようにした技術があった（たとえば、下記特許文献５を参照）。

このように、固定刃あるいは可動刃のいずれか一方を他方に対して反らせた形状とする技術としては、刃先線がＶ字形に窪んだ切刃を有する薄板状の可動刃とこれに刃先を圧接する固定刃からなり、少なくとも一方の刃物が相手に対して凸となる向きに圧接方向の反りを有した構造とした技術（たとえば、下記特許文献６を参照）や、固定刃の支持部が刃物保持部材の受部に支持され、刃物保持部材に一体加工して成型された付勢部材（板ばね）により両刃先が圧接するように付勢され、支持部と受部との間に遊隙が設けられ、両刃先の刃幅方向の圧接力が均等になるように補正されるようにした技術（たとえば、下記特許文献７を参照）などがあった。

特許第３８２０４３５号公報 特許第３８２０６７８号公報 特許第３８２０６９７号公報 実開昭５０−４９７９１号公報 特開平１−２５２３９１号公報 特開平１−２８９６９７号公報 特開２００１−３４７４８５号公報

しかしながら、上述した特許文献５、６、７の技術であっても、可動刃あるいは固定刃を湾曲した状態で支持するために部品点数が増加するとともに構造が複雑化するという問題があった。この対策として、たとえば、あらかじめ湾曲した形状をなす可動刃を製造する場合には、可動刃を湾曲させる工程が必要になり、製造コストが増加してしまう。さらに、反り量を高精度に管理するのは難しくてコストがかかり、可動刃あるいは固定刃の厚みが厚い場合には反らすのが困難であるという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、簡易な構成によって被切断対象を確実に切断することができるカッタ装置および当該カッタ装置を備えたプリンタを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるカッタ装置は、第１の切断部材と、前記第１の切断部材と対向する第２の切断部材とを備えたカッタ装置において、前記第１の切断部材は、頂点部に向かって凹んだ略Ｖ字形状をなす第１の刃を有し、前記第２の切断部材は、前記第１の刃に向かって突出するように湾曲した形状をなす第２の刃を有することを特徴とする。この発明によれば、第１の刃における頂点位置を間にして略対称な２点において第１の刃と第２の刃とを確実に接触させることができる。

また、この発明にかかるカッタ装置は、上記の発明において、前記第１の切断部材および前記第２の切断部材は、平板形状からなり、板面方向が交差する状態で当接することを特徴とする。

この発明によれば、第１の切断部材および第２の切断部材の製造の容易化を図るとともに、反りなどによって第１の切断部材あるいは第２の切断部材が変形した場合にも、第１の刃と第２の刃とが確実に接触させることができる。また、この発明によれば、第１の切断部材および第２の切断部材にかかる曲げ応力などの負荷を少なくすることができる。

また、この発明にかかるカッタ装置は、上記の発明において、前記第１の切断部材または前記第２の切断部材の少なくとも一方を他方に当接する方向に付勢する付勢部材を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、第１の切断部材あるいは第２の切断部材の製造精度や取り付け精度にばらつきがある場合にも、第１の刃と第２の刃とを確実に接触させるとともに、第１の刃と第２の刃とを確実に接触させることができる。

また、この発明にかかるカッタ装置は、上記の発明において、前記第１の切断部材と前記第２の切断部材とを相対的に移動させる移動機構を備えたことを特徴とする。この発明によれば、第１の刃における頂点位置を間にして略対称な２点において第１の刃と第２の刃とが確実に接触した状態で、第１の切断部材と第２の切断部材とを相対的に移動することができる。

また、この発明にかかるプリンタは、長尺状の媒体を所定経路に案内する媒体経路と、前記媒体経路を案内される前記媒体を所定方向に搬送する搬送機構と、前記媒体経路上に設けられて、前記搬送機構によって前記媒体経路を案内される前記媒体に対して印字をおこなう印字部と、前記媒体経路上における前記印字部よりも下流側に設けられた上記のカッタ装置と、を備えたことを特徴とする。この発明によれば、印字後の媒体を確実に切断することができる。

この発明にかかるカッタ装置および当該カッタ装置を備えたプリンタによれば、第１の刃に対する第２の刃の形状を規定するだけで第１の刃と第２の刃との間に隙間を生じさせることなく第１の刃と第２の刃とを確実に接触させることができるので、第１の刃と第２の刃との間に生じる剪断力を第１の切断部材と第２の切断部材との間に位置させた被切断対象に確実に伝達することができるという効果を奏する。これによって、簡易な構成によって第１の切断部材と第２の切断部材との間に位置させた被切断対象を確実に切断することができる。

以下に添付図面を参照して、このカッタ装置および当該カッタ装置を備えたプリンタの好適な実施の形態を詳細に説明する。

まず、この発明にかかる実施の形態のカッタ装置および当該カッタ装置を備えたプリンタの概略構成について説明する。図１は、この発明にかかる実施の形態のプリンタの概略構成を示す説明図である。図１において、プリンタ１００は、ロール紙保持部１０１と、印字部１０２と、搬送機構１０３と、カッタ装置１０４と、を備えている。プリンタ１００は、ロール紙保持部１０１から、印字部１０２を経由してカッタ装置１０４に至る媒体経路としての媒体案内経路１０５を備えている。

ロール紙保持部１０１は、長尺状の媒体（ロール紙）Ｓを保持する。ロール紙保持部１０１は、長さ方向に沿ってロール状に巻き上げた媒体Ｓの巻き取り中心となる巻き取り芯を回転可能な状態で保持する。これによって、媒体Ｓをロール紙保持部１０１から引き出し可能な状態とすることができる。

印字部１０２は、たとえばサーマル方式による印字をおこなう。サーマル方式の印字部１０２は、サーマルプリントヘッド１０６とプラテン１０７とを備えている。サーマルプリントヘッド１０６は、たとえばライン状に配列された複数の感熱素子を備えている。

サーマル方式の印字部１０２を用いた印字に際しては、サーマルプリントヘッド１０６とプラテン１０７との間に感熱紙などの感熱発色性を有する媒体Ｓを介在させた状態でサーマルプリントヘッド１０６が備える感熱素子に選択的に通電することによって該当する感熱素子を選択的に発熱させることによって媒体Ｓ上に小さな点（ドット）を発色させる。

サーマル方式の印字部１０２は、媒体Ｓ上において小さな点（ドット）を連続して発色させることによって、文字などをあらわす。なお、この実施の形態において、印字とは発色させた小さな点（ドット）によって文字をあらわす場合に限らず、図形など文字以外をあらわす場合も含む。サーマルプリントヘッド１０６および搬送経路については、公知の技術を用いて容易に実現可能であるため説明は省略する。

印字部１０２は、サーマル方式に限るものではなく、サーマル方式と同様のノンインパクト方式を採用した印字をおこなうものであってもよい。ノンインパクト方式の印字部１０２としては、たとえば熱転写方式、インクジェット方式、レーザー方式などが挙げられる。この場合、印字部１０２は、サーマルプリントヘッド１０６に代えて、各印字方式にあわせたプリントヘッドを備える。

なお、感熱方式、熱転写方式、インクジェット方式、レーザー（電子写真）方式については公知の技術であるため説明を省略する。また、印字部１０２は、ノンインパクト方式を採用した印字に限らず、ドットインパクトプリントヘッドを用いたインパクト方式を採用した印字をおこなうものであってもよい。印字部１０２は、ノンインパクト方式を採用した印字をおこなうものに限らず、ワイヤドットプリンタなどのように、インパクト方式を採用した印字をおこなうものであってもよい。

搬送機構１０３は、媒体案内経路１０５を間にして対向するローラ対１０８と、ローラ対１０８のうちのいずれか一方のローラを回転させる回転駆動力を発生するモータ（図示を省略する）と、を備えている。ローラ対１０８は、媒体案内経路１０５を間にして当接しており、媒体Ｓをローラ対１０８の間に狭持した状態で回転することによって、媒体Ｓを搬送する。

カッタ装置１０４は、固定刃１０９と可動刃１１０とを備えている。固定刃１０９および可動刃１１０は、略平板形状からなり、板面の方向が媒体案内経路１０５における媒体Ｓの搬送方向に直交するように配置されている。固定刃１０９は、媒体案内経路１０５に対する位置が固定されている。可動刃１１０は、媒体案内経路１０５を横切る方向に往復動可能に設けられている。

つぎに、カッタ装置１０４について説明する。図２および図３は、カッタ装置１０４を示す説明図である。図２においては固定刃１０９および可動刃１１０の位置関係および形態を斜め方向から見た状態を示しており、図３においては固定刃１０９および可動刃１１０の位置関係をロール紙保持部１０１における媒体Ｓの軸心方向に平行に見た状態を示している。

図２において、カッタ装置１０４における固定刃１０９は、媒体案内経路１０５に向かって突出する湾曲した形状をなす刃部２０１を有している。刃部２０１は、刃部２０１の長手方向における中央部ほど媒体案内経路１０５に向かって突出するように湾曲している。この実施の形態においては、刃部２０１によって第２の刃が実現され、固定刃１０９によって第２の切断部材が実現されている。

可動刃１１０は、頂点部２０３に向かって凹んだ略Ｖ字形状をなす刃部２０２を有している。刃部２０２における頂点部２０３は一段奥に凹んでいる。刃部２０２は、刃部２０２の長手方向における中央部ほど媒体案内経路１０５から離間するように凹んだ形状からなる。刃部２０２は、頂点部２０３からそれぞれ刃部２０２の両端部に向かって直線をなす２つの刃２０２ａ、２０２ｂからなっている。この実施の形態においては、刃部２０２によって第１の刃が実現され、可動刃１１０によって第１の切断部材が実現されている。

可動刃１１０は、媒体案内経路１０５を横切る方向に往復動可能に設けられている。可動刃１１０を往復動可能とする構成については公知の各種の技術を用いて容易に実現可能であるため説明を省略する。

可動刃１１０は、図示を省略するモータに連結されており、このモータの駆動力が伝達されることによって媒体案内経路１０５を横切る方向に往復動する。この実施の形態においては、可動刃１１０を媒体案内経路１０５を横切る方向に往復動可能に支持する構成およびモータによって移動機構が実現されている。また、この実施の形態においてカッタ装置１０４は、固定刃１０９、可動刃１１０および移動機構によって構成される。

可動刃１１０は、媒体案内経路１０５を横切って固定刃１０９に当接し、刃部２０２を刃部２０１に当接させた状態で往復動する。可動刃１１０は、固定刃１０９に対して図３における上側から当接する。

カッタ装置１０４は、固定刃１０９を可動刃１１０の方向へ付勢する付勢部材３０１を備えている。付勢部材３０１は、たとえば圧縮スプリングなどによって実現することができる。付勢部材３０１を設けることによって、固定刃１０９は常に可動刃１１０に当接する方向に付勢されることとなり、固定刃１０９と可動刃１１０とを確実に接触させることができる。

なお、この実施の形態では固定刃１０９を可動刃１１０の方向へ付勢するように付勢部材３０１を備えている構成としているが、逆に可動刃１１０を固定刃１０９の方向へ付勢するように付勢部材３０１を備えている構成としてもよい。また、固定刃１０９を可動刃１１０の方向へ付勢するとともに、可動刃１１０を固定刃１０９の方向へ付勢する構成としてもよい。

固定刃１０９は、刃部２０１とは反対側の端部において、刃部２０１の長手方向を軸心方向として当該軸心周りに回動可能に設けられている。これによって、固定刃１０９は、媒体案内経路１０５に対する位置を固定した状態のまま、可動刃１１０に当接する位置に変位することが可能となる。そして、これによって固定刃１０９と可動刃１１０とを確実に当接させることができる。

可動刃１１０は、刃部２０２の長手方向の両端部となる位置に、ガイド部２０４を備えている。ガイド部２０４は、固定刃１０９から離反する方向に反り返った形状からなる。ガイド部２０４は、可動刃１１０が固定刃１０９に当接する方向に移動する際に、刃部２０２が刃部２０１に当接する方向に可動刃１１０を案内する。ガイド部２０４を設けることによって固定刃１０９と可動刃１１０とを確実に当接させることができる。

固定刃１０９と可動刃１１０とは、固定刃１０９および可動刃１１０の板面方向どうしが角度θをなすように、板面方向が互いに傾斜した状態で設けられている。固定刃１０９は、可動刃１１０の板面方向に対して自身の板面方向が角度θをなす状態のままで、図３において符号Ａで示す矢印の方向に移動する。

固定刃１０９および可動刃１１０は、平板を打ち抜き加工することによって形成されている。また、可動刃１１０は、平板を打ち抜き加工した後、折り曲げ加工することによってガイド部２０４を形成する。なお、ガイド部２０４は、可動刃１１０の製造に際して平板を打ち抜き加工する際に同時に折り曲げ加工することによって形成してもよい。

上記の構成において、固定刃１０９と可動刃１１０との間に媒体Ｓが位置づけられた状態でモータが動作すると、可動刃１１０が固定刃１０９に向かって移動する。可動刃１１０が固定刃１０９に向かって移動すると、まず固定刃１０９における刃部２０１が可動刃１１０に当接する。刃部２０１は、ガイド部２０４に当接する。

刃部２０１がガイド部２０４に当接し始めた状態から、可動刃１１０がさらに固定刃１０９に向かう方向に移動すると、刃部２０１はガイド部２０４に沿って案内されて刃部２０２に当接する。刃部２０２は頂点部に向かって凹んだ略Ｖ字形状をなしているため、刃部２０１は刃部２０２に対して２点で当接する。

また、刃部２０１が刃部２０１の長手方向における中央部ほど媒体案内経路１０５に向かって突出するように湾曲しているため、刃部２０１は刃部２０２に対して必ず２点で当接する。すなわち、刃部２０１は、刃２０２ａ上の１箇所と刃２０２ｂ上の１箇所との計２箇所で当接する。

たとえば、固定刃１０９における刃部２０１を、刃部２０１の長さ方向にわたって媒体案内経路１０５に対する距離が等しくなるような直線形状とした場合、固定刃１０９あるいは可動刃１１０の製造精度にばらつきがあった場合に刃部２０１と刃部２０２とを２点で当接させることができない。また、製造精度にばらつきがあった場合に加えて、少なくとも一方が板面に対して反り返ったり撓んだりした場合にも、刃部２０１と刃部２０２とを２点で当接させることができなくなる。

固定刃１０９や可動刃１１０などカッタ装置１０４を構成する各部品の製造精度を高く確保する場合、各部品の製造歩留まりが悪くなるため、カッタ装置１０４の量産に際しては各部品の製造精度にある程度のばらつきが生じることは回避しきれない。

この対策として、固定刃を湾曲させた状態で固定することによって刃部２０１と刃部２０２とを２点で当接させるようにした従来の技術があるが、この従来の技術では、固定刃を湾曲させた状態で固定するための部品および当該部品を組み付ける工程が必要となる。このように、ばらつきを想定して、刃部２０１と刃部２０２とを確実に２点で当接させるための構造を別途設けることは、部品点数の増加、組み立て工数の増加、カッタ装置１０４の大型化の原因となることから好ましくない。

これに対し、この実施の形態のカッタ装置１０４においては、平板を打ち抜き加工することによって形成された固定刃１０９および可動刃１１０を、固定刃１０９と可動刃１１０とが角度θをなすように組み立てることによって構成することにより、刃部２０１と刃部２０２とを確実に２点で当接させることができる。

この発明にかかるカッタ装置は、上述した実施の形態のカッタ装置１０４の態様に限るものではない。この発明にかかるカッタ装置は、固定刃と可動刃（可動刃を移動させる構成を備えた可動刃ユニットも含む）とが一体のユニットとして構成された態様であってもよく、固定刃と可動刃（可動刃ユニットも含む）とがプリンタ本体およびプリンタの開閉カバーなどに分離して配設された態様であってもよい。

上記のいずれの態様であっても、この発明にかかるカッタ装置は、固定刃に対して可動刃が接離可能に配設され、固定刃に対して可動刃が移動することによって切断対象を切断するものであればよく、固定刃と可動刃（可動刃ユニットも含む）とが一体のユニットに構成された態様のカッタ装置であっても、固定刃と可動刃（可動刃ユニットも含む）とが別体とされた態様のカッタ装置であってもよい。

上述したように、この発明にかかる実施の形態のカッタ装置１０４によれば、第１の切断部材の一例としての可動刃１１０と、可動刃１１０と対向する第２の切断部材の一例としての固定刃１０９とを備えたカッタ装置１０４において、可動刃１１０は、頂点部２０３に向かって凹んだ略Ｖ字形状をなす第１の刃の一例としての刃部２０２を有し、固定刃１０９は、刃部２０２に向かって突出するように湾曲した形状をなす第２の刃の一例としての刃部２０１を有することを特徴とするため、刃部２０２における頂点部２０３を間にして略対称な２点において刃部２０２と刃部２０１とを確実に接触させることができる。

これによって、刃部２０２と刃部２０１との間に隙間が生じることを防止し、簡易な構成によって刃部２０２と刃部２０１との間に位置させた被切断対象を確実に切断することができる。

また、この発明にかかる実施の形態のカッタ装置１０４によれば、可動刃１１０および固定刃１０９は、平板形状からなり、板面方向が交差する状態で当接することを特徴とするため、可動刃１１０および第２の切断部材固定刃１０９の製造の容易化を図るとともに、反りなどによって可動刃１１０あるいは第２の切断部材固定刃１０９が変形した場合にも、刃部２０２と刃部２０１とを確実に接触させることができる。また、この発明によれば、可動刃１１０および第２の切断部材固定刃１０９にかかる曲げ応力などの負荷を少なくすることができる。

これによって、簡易な構成によって刃部２０２と刃部２０１との間に隙間が生じることを防止し、可動刃１１０と第２の切断部材固定刃１０９との間に位置させた被切断対象を確実に切断することができる。また、これによって、可動刃１１０および第２の切断部材固定刃１０９ひいてはカッタ装置１０４の長寿命化を図ることができる。

また、この発明にかかる実施の形態のカッタ装置１０４によれば、可動刃１１０または固定刃１０９の少なくとも一方を他方に当接する方向に付勢する付勢部材の一例としての圧縮スプリング３０１を備えたことを特徴とするため、可動刃１１０あるいは固定刃１０９の製造精度や取り付け精度にばらつきがある場合にも、刃部２０２と刃部２０１とを確実に接触させることができる。これによって、刃部２０２と刃部２０１との間に隙間が生じることを防止し、簡易な構成によって刃部２０２と刃部２０１との間に位置させた被切断対象を確実に切断することができる。

また、この発明にかかる実施の形態のカッタ装置１０４によれば、可動刃１１０と固定刃１０９とを相対的に移動させる移動機構を備えたことを特徴とするため、刃部２０２において頂点部２０３を間にして略対称な２点において刃部２０２と刃部２０１とが確実に接触した状態で、可動刃１１０と固定刃１０９とを相対的に移動することができる。これによって、刃部２０２と刃部２０１との間に隙間が生じることを防止し、簡易な構成によって刃部２０２と刃部２０１との間に位置させた被切断対象を確実に切断することができる。

また、この発明にかかるプリンタ１００によれば、長尺状の媒体Ｓを所定経路に案内する媒体経路の一例としての媒体案内経路１０５と、媒体案内経路１０５を案内される媒体Ｓを所定方向に搬送する搬送機構の一例としてのローラ対１０８と、媒体案内経路１０５上に設けられて、ローラ対１０８によって媒体案内経路１０５を案内される媒体Ｓに対して印字をおこなう印字部１０２と、媒体案内経路１０５上における印字部１０２よりも下流側に設けられた上記のカッタ装置１０４と、を備えたことを特徴とするため、印字後の媒体Ｓを確実に切断することができる。これによって、信頼性が高く使い易いプリンタを提供することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、刃部２０２に対する刃部２０１の形状を規定するだけで刃部２０２と刃部２０１との間に隙間を生じさせることなく刃部２０１と刃部２０２とを確実に接触させることができる。これによって、刃部２０２と刃部２０１との間に生じる剪断力を可動刃と第２の切断部材との間に位置させた被切断対象に確実に伝達することができるので、簡易な構成によって第１の切断部材と第２の切断部材との間に位置させた被切断対象を確実に切断することができる。

以上のように、この発明にかかるカッタ装置および当該カッタ装置を備えたプリンタは、長尺状の媒体を切断するカッタ装置および当該カッタ装置を備えたプリンタに有用であり、特に、固定刃と可動刃とが分離可能に配設されるカッタ装置および当該カッタ装置を備えたプリンタに適している。

この発明にかかる実施の形態のプリンタの概略構成を示す説明図である。 カッタ装置を示す説明図（その１）である。 カッタ装置を示す説明図（その２）である。

符号の説明

１００ プリンタ
１０２ 印字部
１０４ カッタ装置
１０５ 媒体案内経路
１０６ サーマルプリントヘッド
１０７ プラテン
１０８ ローラ対
１０９ 固定刃
１１０ 可動刃
２０１ 刃部
２０２ 刃部
２０３ 頂点部
２０４ ガイド部

Claims (5)

1. 第１の切断部材と、前記第１の切断部材と対向する第２の切断部材とを備えたカッタ装置において、
   前記第１の切断部材は、頂点部に向かって凹んだ略Ｖ字形状をなす第１の刃を有し、
   前記第２の切断部材は、前記第１の刃に向かって突出するように湾曲した形状をなす第２の刃を有することを特徴とするカッタ装置。
2. 前記第１の切断部材および前記第２の切断部材は、平板形状からなり、板面方向が交差する状態で当接することを特徴とする請求項１に記載のカッタ装置。
3. 前記第１の切断部材または前記第２の切断部材の少なくとも一方を他方に当接する方向に付勢する付勢部材を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のカッタ装置。
4. 前記第１の切断部材と前記第２の切断部材とを相対的に移動させる移動機構を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のカッタ装置。
5. 長尺状の媒体を所定経路に案内する媒体経路と、
   前記媒体経路を案内される前記媒体を所定方向に搬送する搬送機構と、
   前記媒体経路上に設けられて、前記搬送機構によって前記媒体経路を案内される前記媒体に対して印字をおこなう印字部と、
   前記媒体経路上における前記印字部よりも下流側に設けられた請求項１〜４のいずれか一つに記載のカッタ装置と、
   を備えたことを特徴とするプリンタ。

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