JP2016124073A - カッターおよびプリンター - Google Patents

Abstract

【課題】第２カッター刃を第１カッター刃と擦接可能な擦接位置に付勢する付勢力を小さくした場合でも媒体を良好に切断できるカッターを提供すること。
【解決手段】カッター１５は、第１カッター刃２１、第２カッター刃２２、第１カッター刃２１を予め定めた移動面２３に沿って移動させる第１カッター刃移動機構２４、第２カッター刃２２を移動面２３と平行な回転軸５８回りに揺動可能に支持する支持機構５５、および第２カッター刃２２を、その刃先２２ａが第１カッター刃２１と擦接可能な擦接位置２２Ａに付勢する付勢部材５９を有する。第２カッター刃２２は、擦接位置２２Ａにおいて、回転軸５８と刃先２２ａとを結ぶ仮想線Ｌが移動面２３に対して傾斜している。従って、第２カッター刃２２は、付勢部材５９の付勢力Ｆ１と記録紙切断負荷Ｆ２の合力Ｆ３で第１カッター刃２１に押し付けられる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、２枚のカッター刃を擦接させてシート状の媒体を切断するカッターに関する。また、このようなカッターを搭載するプリンターに関する。

予め設定した移動面を移動する第１カッター刃と、第１カッター刃とともに媒体を切断する第２カッター刃を備えるカッターは特許文献１に記載されている。同文献では、第１カッター刃は、媒体を切断する前進位置と前進位置から離間した後退位置の間を移動面に沿って往復移動する。第２カッター刃は、移動面に対して傾斜した姿勢とされている。また、第２カッター刃は、第１カッター刃の移動面に対して、その全体が接近する方向および離間する方向に移動可能に支持されており、付勢部材によって第１カッター刃に擦接可能な擦接位置に付勢されている。

特開２０１１−１４０１０９号公報

このようなカッターでは、厚みのある媒体を切断する場合などを考慮して、第２カッター刃を擦接位置に付勢する付勢部材の付勢力をある程度大きくしている。しかし、付勢部材による付勢力を大きくすると、第１カッター刃と第２カッター刃とが擦接している間にこれらの刃先に磨耗が発生しやすくなる。また、第１カッター刃移動機構にかかる負荷も大きくなる。従って、装置の寿命が短くなるという問題がある。

本発明の課題は、かかる点に鑑みて、第２カッター刃を第１カッター刃と擦接可能な擦接位置に付勢する付勢力を小さくした場合でも媒体を良好に切断できるカッターを提供することにある。また、このようなカッターを搭載するプリンターを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のカッターは、第１カッター刃と、前記第１カッター刃を予め定めた移動面に沿って移動させる第１カッター刃移動機構と、前記第１カッター刃とともにシート状の媒体を切断する第２カッター刃と、前記第２カッター刃を回転軸回りに揺動可能に支持する支持機構と、前記第２カッター刃を、その刃先が前記第１カッター刃と擦接可能な擦接位置に付勢する付勢部材と、を有し、前記第２カッター刃は、前記擦接位置において、前記回転軸と前記刃先とを結ぶ仮想線が前記移動面に傾斜して接することを特徴とする。

本発明によれば、第２カッター刃が第１カッター刃の移動面に対して傾斜した傾斜姿勢で配置されている。従って、付勢部材の付勢力は第２カッター刃の刃先から第１カッター刃に向って移動面と直交する方向に働く。この一方、媒体を切断する際に発生する媒体切断負荷は、第２カッター刃の刃先から第１カッター刃の移動方向の前方に向かって働く。

ここで、第２カッター刃は移動面と平行な回転軸回りに揺動可能に支持されている。従って、媒体を切断する際に、第２カッター刃の刃先には付勢部材の付勢力と媒体切断負荷の合力が回転軸回りのモーメントとして働く。そして、このモーメントは第２カッター刃の刃先を第１カッター刃の側に押し付ける。

従って、本発明によれば、付勢部材による付勢力だけではなく、媒体の切断時に発生する媒体切断負荷を利用して、第２カッター刃を擦接位置に押しつけることができる。よって、付勢部材による付勢力を、比較的小さなものとした場合でも、切断に十分な力で第２カッター刃を第１カッター刃に押し付けることができる。この結果、第１カッター刃および第２カッター刃の磨耗を抑制できるともに、第１カッター刃移動機構にかかる負荷を低減できる。また、厚みのある媒体を切断する場合など媒体切断負荷が大きくなる場合には、媒体切断負荷の増加に伴って第２カッター刃に働くモーメントが大きくなり、第２カッター刃はより大きな力で媒体の側（第１カッター刃の側）に押し付けられる。従って、厚みのある媒体でも、良好に切断できる。

本発明において、前記第２カッター刃を、前記擦接位置と前記移動面から離間する離間位置との間で前記回転軸回りに揺動させる第２カッター刃移動機構を有し、前記第１カッター刃移動機構は、前記第１カッター刃を、前記媒体を切断する前進位置と当該前進位置から離間する後退位置との間で往復移動させ、前記第２カッター刃移動機構は、前記第１カッター刃移動機構が前記第１カッター刃を前記前進位置から前記後退位置に移動させる前に記第２カッター刃を前記離間位置に配置することが望ましい。このようにすれば、第１カッター刃が前進位置から後退位置に戻る復路の全区間で、第１カッター刃と第２カッター刃との擦接を解除できる。よって、媒体の切断後に２枚のカッター刃が磨耗することを防止できる。

次に、本発明のプリンターは、上記のカッターと、印刷ヘッドと、前記印刷ヘッドによる印刷位置および前記カッターによる切断位置を経由する搬送路に沿って前記媒体を搬送する搬送機構と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、カッターにおいて、２枚のカッター刃の磨耗が抑制されている。また、カッターにおいて、第１カッター刃移動機構にかかる負荷も低芸されている。従って、カッターの寿命が長く、プリンターの製品寿命を延ばすことができる。

本発明の実施の形態に係るプリンターの斜視図である。 図１のプリンターの概略断面図である。 カッターの斜視図である。 カッターの側面図である。 カッターによる記録紙の切断動作の説明図である。 カッターによる記録紙の切断動作の説明図である。 カッターによる記録紙の切断動作の説明図である。 カッターによる記録紙の切断動作の説明図である。 カッターによる記録紙の切断動作の説明図である。 切断時に第２カッター刃の刃先にかかる力の説明図である。

以下に図面を参照して本発明の実施の形態にかかるプリンターを説明する。

（全体構成）
図１（ａ）は本発明の実施の形態に係るプリンターの斜視図であり、図１（ｂ）は図１のプリンターの外装を取り外した斜視図である。図２は図１のプリンターの概略断面図である。本例のプリンター１はロール紙２から繰り出される長尺状の記録紙３に印刷を行うロール紙プリンターである。図１に示すように、プリンター１は全体として直方体形状をしたプリンターケース４を備える。プリンターケース４の上面の前側部分には記録紙３を排出するための排出口５が設けられている。排出口５はプリンター１の幅方向に延びている。なお、以下では、互いに直交する方向をプリンター幅方向Ｘ、プリンター前後方向Ｙ、プリンター上下方向Ｚとして説明する。

プリンターケース４は、箱型のケース本体６と、ケース本体６に上方から被せられた開閉扉８を備える。ケース本体６は、内部にロール紙収納部７（図２参照）を備えており、開閉扉８は、ロール紙収納部７のロール紙投入口７ａを上方（プリンター上下方向Ｚの上方）から封鎖する。

開閉扉８は排出口５の後方Ｙ２（プリンター前後方向Ｙの後方Ｙ２）に設けられている。開閉扉８のプリンター幅方向Ｘの一方Ｘ１には開閉ボタン９が設けられている。開閉ボタン９の後方Ｙ２には電源スイッチ１０が設けられている。開閉ボタン９を操作すると開閉扉８のロックを解除することができる。ロックが解除されると、開閉扉８は、その後端部分においてプリンター幅方向Ｘに延びる回転軸回りに回動可能となる。開閉扉８は図１に示すように平伏した姿勢でロール紙収納部７を封鎖する封鎖位置８Ａと、図２に点線で示すように、起立した姿勢でロール紙収納部７を開放状態とする開放位置８Ｂの間を移動する。

図２に示すように、プリンターケース４の内部には、印刷ヘッド１４、カッター１５が搭載されている。また、プリンターケース４の内部には、ロール紙収納部７から、印刷ヘッド１４による印刷位置Ａおよびカッター１５による切断位置Ｂを経由して排出口５に至る記録紙３の搬送路１６が設けられている。

印刷ヘッド１４はサーマルヘッドである。印刷位置Ａは印刷ヘッド１４と対峙するプラテンローラー１７によって規定されている。プラテンローラー１７には搬送モーター１８の回転駆動力が伝達される。プラテンローラー１７および搬送モーター１８は記録紙３を搬送路１６に沿って搬送する搬送機構を構成する。

プリンター１は、搬送モーター１８を駆動してプラテンローラー１７を回転させ搬送路１６に沿ってセットされた記録紙３を一定速度で搬送する。また、プリンター１は、印刷ヘッド１４を駆動して印刷位置Ａを搬送される記録紙３に印刷を施す。さらに、プリンター１はカッター１５を駆動して印刷が済んだ記録紙３の記録紙部分を切断する。

（カッター）
図３はカッター１５の斜視図である。図４はカッター１５の側面図である。なお、図４では、複合歯車の間欠歯部、複合歯車側突部およびカム、並びに、カッター刃戻し用歯車のカッター刃戻し用突部がよく判るように、これらを記載している。図１（ｂ）および図３に示すように、カッター１５は、第１カッター刃２１と、第１カッター刃２１とともに記録紙３を切断する第２カッター刃２２を備える。また、カッター１５は、第１カッター刃２１を、予め設定した移動面２３（図２参照）に沿って移動させる第１カッター刃移動機構２４を備える。移動面２３は切断位置Ｂにおいて搬送路１６と交差する面であり、排出口５の下方でプリンター上下方向Ｚと直交する。図４に示すように、第１カッター刃移動機構２４は記録紙３を切断する前進位置２１Ａと前進位置２１Ａから離間した後退位置２１Ｂの間で第１カッター刃２１を往復移動させる。

また、カッター１５は、第２カッター刃２２を、第１カッター刃２１に擦接して記録紙３を切断する擦接位置２２Ａと、第１カッター刃２１（移動面２３）から離間する離間位置２２Ｂとの間で揺動させる第２カッター刃移動機構２５を有する。

カッター１５は、第２カッター刃２２が擦接位置２２Ａに配置された状態で第１カッター刃２１が後退位置２１Ｂから前進位置２１Ａに移動することにより、搬送路１６上の記録紙３を切断位置Ｂにおいて切断する。

（第１カッター刃および第２カッター刃）
図３に示すように、第１カッター刃２１はその刃先２１ａを前方Ｙ１（プリンター前後方向Ｙの前方Ｙ１）に向けている。第１カッター刃２１は、板状であり、左右対称のわずかにそりが付いた平面形状を備える。第１カッター刃２１は、その前側にプリンター幅方向Ｘの中央が後方Ｙ２に後退したＶ字形状の刃部２１ｂを備える。また、第１カッター刃２１は、刃部２１ｂのプリンター幅方向Ｘの両側に前方Ｙ１に突出する一対の乗り上げ部２１ｃを備える。各乗り上げ部２１ｃは、プリンター上下方向Ｚから見た場合に第２カッター刃２２におけるプリンター幅方向Ｘの両端部分（被乗り上げ部２２ｃ）と重なる位置まで延びている。第１カッター刃２１の後側部分はラック部材２７によって支持されている。また、カッター１５刃およびラック部材２７は、プリンター前後方向Ｙに移動可能な状態で扉側フレーム２８（図１（ｂ）参照）に支持されている。

第２カッター刃２２はその刃先２２ａを後方Ｙ２に向けている。第２カッター刃２２は、板状であり、全体としてプリンター幅方向Ｘに長い長方形の平面形状を備える。第２カッター刃２２は、その後側（第１カッターは２１と対向する側）のプリンター幅方向Ｘの両端部分に、第１カッター刃２１の乗り上げ部２１ｃが上方から擦接可能な被乗り上げ部２１ｃを備える。第２カッター刃２２の刃部２２ｂは、被乗り上げ部２１ｃの間においてプリンター幅方向Ｘに直線状に延びている。第２カッター刃２２は支持フレーム２９に搭載されている。

（第１カッター刃移動機構）
図３に示すように、第１カッター刃移動機構２４は、駆動源となる駆動モーター３１と、駆動歯車３２と、駆動歯車３２の回転を直動に変換して第１カッター刃２１を移動面２３に沿って進退させる回転直動変換機構３３と、駆動モーター３１の回転を駆動歯車３２に伝達する伝達機構３４を有する。また、第１カッター刃移動機構２４は、第１カッター刃２１を前進位置２１Ａの側から後退位置２１Ｂに付勢する付勢部材を有する。付勢部材はコイルバネ３５である。

回転直動変換機構３３は、ラックアンドピニオン機構である。すなわち、回転直動変換機構３３は、駆動歯車３２と同軸に配置されて一体に回転するピニオン３７と、第１カッター刃２１を支持するラック部材２７に設けられたラック２７ａを備える。ピニオン３７はラック２７ａに噛合する。駆動モーター３１はＤＣモーターであり、一方向に回転駆動される。ここで、回転直動変換機構３３は、駆動歯車３２が第１回転方向Ｒ１（図４参照）へ規定回転角度だけ回転することにより、第１カッター刃２１を後退位置２１Ｂから前進位置２１Ａに移動させる。また、回転直動変換機構３３は、駆動歯車３２が第１回転方向Ｒ１とは逆の第２回転方向Ｒ２（図４参照）へ規定回転角度だけ回転することにより、第１カッター刃２１を前進位置２１Ａから後退位置２１Ｂに移動させる。

伝達機構３４は、複合歯車（間欠歯車）４０と、駆動モーター３１の回転の伝達経路において複合歯車４０よりも上流側に位置する上流側伝達機構４１と、複合歯車４０よりも下流側に位置する下流側伝達機構４２を備える。第１カッター刃２１は、駆動モーター３１の駆動によって複合歯車４０が一方向に１回転する間に、前進位置２１Ａと後退位置２１Ｂの間を１往復する。

複合歯車４０は、第１カッター刃２１の移動面２３よりも下方において、その回転軸をプリンター幅方向Ｘに向けて配置されている。複合歯車４０は所定の角度範囲に形成された間欠歯部（歯部）４３ａを備える間欠歯車部４３と、間欠歯車部４３よりも大径で当該間欠歯車部４３と同軸に形成された大径歯車部４４を備える。大径歯車部４４は間欠歯車部４３のプリンター幅方向Ｘの一方Ｘ１の側（外側）に位置している。

大径歯車部４４はその外周に全周に渡る歯部４４ａを備える。また、大径歯車部４４は、間欠歯車部４３の側の端面に、プリンター幅方向Ｘを間欠歯車部４３の側に向かって突出する複合歯車側突部（当接部）４４ｂを備える。複合歯車側突部４４ｂは、間欠歯車部４３の間欠歯部４３ａよりも外周側で、間欠歯部４３ａとは異なる角度位置に設けられている。また、複合歯車側突部４４ｂは、周方向に延びて所定の角度範囲に亘る寸法を備える。

さらに、複合歯車４０は、カム４４ｃを備える。カム４４ｃは間欠歯部４３ａおよび大径歯車部４４と一体に形成されている。カム４４ｃと大径歯車部４４の複合歯車側突部４４ｂとは、異なる角度位置に設けられている。

上流側伝達機構４１は、駆動モーター３１の回転軸に取り付けられたピニオン４６と、ピニオン４６の回転が伝達されるウオーム４７と、ウオーム４７とピニオン３８との間に設けられたクラッチ機構４８を備える。駆動モーター３１は、その回転軸をプリンター上下方向Ｚに向けた状態で配置されている。ウオーム４７は、その回転軸をプリンター上下方向Ｚに向けて配置されている。ウオーム４７は複合歯車４０における大径歯車部４４の歯部４４ａと噛合している。クラッチ機構４８は、伝達経路の下流側から上流側に向かって大きな回転力が入力された場合などに、ウオーム４７とピニオン３８の間で、伝達経路を切断する。これにより、クラッチ機構４８は第１カッター刃移動機構２４が破損することを防止する。

下流側伝達機構４２は、駆動歯車３２と噛合するカッター刃戻し用歯車５０と、複合歯車４０の回転をカッター刃戻し用歯車５０に伝達する伝達歯車５１を有する。駆動歯車３２、カッター刃戻し用歯車５０および伝達歯車５１は、複合歯車４０の間欠歯車部４３よりも上方に配置されている。また、駆動歯車３２、カッター刃戻し用歯車５０および伝達歯車５１は前方Ｙ１から後方Ｙ２に向かってこの順番に配置されている。駆動歯車３２の回転軸は複合歯車４０の回転軸よりも前方Ｙ１に位置し、伝達歯車５１の回転軸は複合歯車４０の回転軸よりもプリンター後方Ｙ２に位置する。

伝達歯車５１は複合歯車４０（間欠歯車部４３）の間欠歯部４３ａと噛合可能である。カッター刃戻し用歯車５０は間欠歯車である。カッター刃戻し用歯車５０の間欠歯部５０ａは駆動歯車３２および伝達歯車５１の双方に噛合する。なお、カッター刃戻し用歯車５０は、全周に歯部を備える通常の歯車とすることもできる。

カッター刃戻し用歯車５０は、その回転軸から径方向に離間した位置にカッター刃戻し用突部５０ｂを備える。カッター刃戻し用突部５０ｂは、外側に向って周方向に広がる扇型をしている。この扇型の要はカッター刃戻し用歯車５０の回転軸と一致する。

カッター刃戻し用突部５０ｂは複合歯車４０の複合歯車側突部４４ｂと当接可能である。すなわち、カッター刃戻し用歯車５０が１回転する間にカッター刃戻し用突部５０ｂが移動する円形の移動経路と、複合歯車４０が１回転する間に複合歯車４０の複合歯車側突部４４ｂが移動する円形の移動経路とは部分的に重なっている。これにより、複合歯車４０が１回転する間に、複合歯車４０の複合歯車側突部４４ｂは、所定の期間だけカッター刃戻し用突部５０ｂと当接して、カッター刃戻し用突部５０ｂを複合歯車４０の回転方向Ｄ１に移動させる。なお、複合歯車４０の複合歯車側突部４４ｂとカッター刃戻し用突部５０ｂが当接する期間は、伝達歯車５１と複合歯車４０の間欠歯部４３ａの噛合が解除されている期間であり、伝達歯車５１と複合歯車４０の間欠歯部４３ａが噛合している間に、複合歯車４０の複合歯車側突部４４ｂとカッター刃戻し用突部５０ｂが当接することはない。

ここで、駆動モーター３１の回転が伝達された複合歯車４０が１回転する間であって複合歯車４０の間欠歯部４３ａと伝達歯車５１とが噛合している期間中は、複合歯車４０の回転が伝達歯車５１からカッター刃戻し用歯車５０を介して駆動歯車３２に伝達される。これにより、駆動歯車３２は第１回転方向Ｒ１に規定回転角度だけ回転する。この結果、第１カッター刃２１は後退位置２１Ｂから前進位置２１Ａへと移動する。

一方、駆動モーター３１の回転が伝達された複合歯車４０が１回転する間であって、複合歯車４０の間欠歯部４３ａと伝達歯車５１との噛合が解除された状態で当該複合歯車４０の複合歯車側突部４４ｂとカッター刃戻し用歯車５０のカッター刃戻し用突部５０ｂとが当接している期間中は、複合歯車４０の回転が、複合歯車側突部４４ｂおよびカッター刃戻し用突部５０ｂを介して、カッター刃戻し用歯車５０に伝達される。これにより、複合歯車４０にカッター刃戻し用歯車５０が連れ回りし、カッター刃戻し用歯車５０は複合歯車４０の回転が伝達歯車５１を介して伝達されている場合とは逆の回転方向に回転する。この結果、複合歯車側突部４４ｂとカッター刃戻し用突部５０ｂとが当接している期間中に、駆動歯車３２は第２回転方向Ｒ２に規定回転角度だけ回転する。よって、第１カッター刃２１は前進位置２１Ａから後退位置２１Ｂに戻る。

一対のコイルバネ３５は、プリンター幅方向Ｘに離間した位置でプリンター前後方向Ｙに延びている。各コイルバネ３５は、それぞれ前端部分がラック部材２７に取り付けられ、後端部分が扉側フレーム２８に取り付けられている。各コイルバネ３５は、第１カッター刃２１が後退位置２１Ｂから前進位置２１Ａに移動するのに伴って伸張して付勢力を蓄積する。従って、第１カッター刃移動機構２４は、各コイルバネ３５の付勢力に抗して、第１カッター刃２１を後退位置２１Ｂから前進位置２１Ａに移動させる。また、各コイルバネ３５は、第１カッター刃移動機構２４が第１カッター刃２１を前進位置２１Ａから後退位置２１Ｂに移動させる際には、その蓄積された付勢力によって、第１カッター刃２１の後退位置２１Ｂへの移動をアシストする。

ここで、プラテンローラー１７、第１カッター刃移動機構２４の上流側伝達機構４１（伝達歯車５１およびカッター刃戻し用歯車５０）、駆動歯車３２、ラック部材２７、第１カッター刃２１、および、コイルバネ３５は、扉側フレーム２８に支持されている。従って、プラテンローラー１７、上流側伝達機構４１、駆動歯車３２、ラック部材２７、第１カッター刃２１、および、コイルバネ３５は、開閉扉８を開く際に、開閉扉８とともに回動してケース本体６から離間する。

（第２カッター刃移動機構）
図４に示すように、第２カッター刃２２は、第１カッター刃２１と擦接可能な擦接位置２２Ａでは、第１カッター刃２１の後退位置２１Ｂに向って（プリンター後方Ｙ２に向かって）第１カッター刃２１の移動面２３に接近する方向に傾斜した傾斜姿勢とされている。傾斜姿勢では第２カッター刃２２の刃先２２ａは移動面２３上にある。第２カッター刃移動機構２５は、その刃先２１ａを傾斜姿勢よりも移動面２３から離れる下方に変位させることによって第２カッター刃２２を擦接位置２２Ａから離間位置２２Ｂに移動させる。

第２カッター刃移動機構２５は第１カッター刃２１の移動面２３よりも下方に構成されている。図３、図４に示すように、第２カッター刃移動機構２５は、第２カッター刃２２を予め定めた回転軸回りに揺動可能に支持する支持機構５５と、第１カッター刃移動機構２４による前記第１カッター刃２１の移動に同期させて第２カッター刃２２を揺動させるリンク機構５６を備える。

支持機構５５は、第２カッター刃２２を搭載する支持フレーム２９と、支持フレーム２９を揺動可能に支持する支軸５８と、支持フレーム２９を付勢することにより第２カッター刃２２を擦接位置２２Ａに付勢する付勢部材５９を備える。本例では、付勢部材５９はコイルバネである。

図３に示すように、支持フレーム２９はプリンター幅方向Ｘに延びて第２カッター刃２２を下方から支持するカッター支持部分６１と、カッター支持部分６１のプリンター幅方向Ｘの一方Ｘ１の側の端部分から下方に延びるリンクフレーム部分６２を備える。リンクフレーム部分６２は、下方に延びる前側フレーム部６２ａと前側フレーム部６２ａの下端部分から後方Ｙ２に延びる中間フレーム部分６２ｂと中間フレーム部分６２ｂの後端部分から上方に延びる後側フレーム部６２ｃを備える。後側フレーム部６２ｃの上端部分には、複合歯車４０のカム４４ｃに当接可能なカムフォロワー部２９ａが設けられている。

支軸５８は、前側フレーム部６２ａの前側の上端部分をプリンター幅方向Ｘに貫通している。支軸５８は第２カッター刃２２の回転軸であり、支軸５８の中心線は第２カッター刃２２の揺動中心線（回転中心線）である。付勢部材５９は前側フレーム部６２ａの上端部分であって、支軸５８を間に挟んで第２カッター刃２２の刃先２１ａとは反対側に位置する前端部分を下方に付勢する。

支持フレーム２９のカムフォロワー部２９ａと複合歯車４０のカム４４ｃは、リンク機構５６を構成する。複合歯車４０が１回転する間であって、カムフォロワー部２９ａと複合歯車４０のカム４４ｃとが擦接していない期間では、付勢部材５９によって、支持フレーム２９は支軸５８回りを図３、図４に矢印で示す反時計回りＳ１に付勢される。支持フレーム２９が反時計回りＳ１に付勢されると、第２カッター刃２２の被乗り上げ部２１ｃが下方から第１カッター刃２１の乗り上げ部２１ｃに当接する。従って、第２カッター刃２２は傾斜姿勢で擦接位置２２Ａに配置される。また、第２カッター刃２２が擦接位置２２Ａに配置された状態では、第２カッター刃２２は、付勢部材５９の付勢力によって、第１カッター刃２１に押し付けられる。

一方、複合歯車４０が回転して支持フレーム２９のカムフォロワー部２９ａと複合歯車４０のカム４４ｃとが擦接すると、付勢部材５９の付勢力に抗して、後側フレーム部６２ｃが下方に変位する。これにより、支持フレーム２９は支軸５８回りを図３、図４に矢印で示す時計回りＳ２に回動する。この結果、第２カッター刃２２は、その刃先２１ａが移動面２３から下方に離間して、第１カッター刃２１と擦接しない離間位置２２Ｂに配置される。第２カッター刃２２は、カムフォロワー部２９ａと複合歯車４０のカム４４ｃが擦接している期間中、離間位置２２Ｂに配置される。

ここで、第２カッター刃移動機構２５は、第１カッター刃移動機構２４が第１カッター刃２１を後退位置２１Ｂから前進位置２１Ａに移動させる前に、第２カッター刃２２を擦接位置２２Ａに配置する。また、第２カッター刃移動機構２５は、第１カッター刃移動機構２４が第１カッター刃２１を前進位置２１Ａから後退位置２１Ｂに移動させる前に、第２カッター刃２２を離間位置２２Ｂに配置する。

（切断動作）
次に、図５乃至図９を参照してカッター１５による記録紙３の切断動作を説明する。図５はカッター１５の待機状態を示す。図６は第１カッター刃２１が移動を開始する直前の状態を示す。図７は第１カッター刃２１が前進位置２１Ａに到達した状態を示す。図８は記録紙３を切断した直後のカッター１５の状態を示す。図９は第１カッター刃２１が後退位置２１Ｂに到達した状態を示す。各図の（ａ）はカッター１５の平面図であり、各図の（ｂ）はカッター１５を回転直動変換機構３３のピニオン３７を通過する面で切断した縦断面図であり、各図の（ｃ）はカッター１５の側面図であり、各図の（ｄ）は、複合歯車４０の周囲の部分拡大図である。各図の（ｃ）、（ｄ）では、間欠歯部４３ａ、複合歯車側突部４４ｂ、カッター刃戻し用突部５０ｂ、カム４４ｃおよびカムフォロワー部２９ａの位置がよく判るように、これらを記載している。

まず、プリンター１が電源オフの状態とされている場合、或いは、プリンター１が印刷データの供給を待つ待機状態とされている場合には、カッター１５は待機状態とされる。待機状態では、図５（ａ）に示すように、第１カッター刃２１は後退位置２１Ｂに配置されている。図５（ｂ）に示すように、駆動歯車３２と同軸のピニオン３７は、ラック部材２７のラック２７ａの前端部分に噛合している。図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、複合歯車４０の間欠歯部４３ａは、伝達歯車５１から離間する角度位置に配置されており、伝達歯車５１とは噛合していない。カッター刃戻し用歯車５０のカッター刃戻し用突部５０ｂは複合歯車４０の複合歯車側突部４４ｂの移動経路から外れた位置にあり、複合歯車側突部４４ｂはカッター刃戻し用突部５０ｂとは当接していない。一方、第２カッター刃２２を支持する支持フレーム２９のカムフォロワー部２９ａは、図５（ｃ）に示すように、複合歯車４０のカム４４ｃに接している。これにより支持フレーム２９の後側フレーム部６２ｃはコイルバネ３５の付勢力に抗して下方に押し下げられており、第２カッター刃２２は第１カッター刃２１から離間する離間位置２２Ｂに配置されている。

外部の機器から印刷データが供給されると、プリンター１は、搬送モーター１８を駆動してプラテンローラー１７を回転させて、搬送路１６に沿ってセットされた記録紙３を一定速度で搬送する。また、プリンター１は、印刷ヘッド１４を駆動して、印刷位置Ａを搬送される記録紙３に印刷を行う。印刷が終了すると、プリンター１は、駆動モーター３１を規定駆動時間だけ同一方向に回転駆動する。これにより、カッター１５を動作させて、印刷が済んだ記録紙３の記録紙部分を切断する。

駆動モーター３１が駆動されると複合歯車４０が回転方向Ｄ１（時計回り）に回転を開始する。複合歯車４０が回転すると、その直後に、支持フレーム２９のカムフォロワー部２９ａと複合歯車４０のカム４４ｃとの当接が解除される。これにより支持フレーム２９は付勢部材５９の付勢力により支軸５８回りを反時計回りＳ１に回動する（図６（ｃ）参照）。この結果、第２カッター刃２２は、第１カッター刃２１に擦接可能な擦接位置２２Ａに移動する。

その後、複合歯車４０がさらに回転すると、図６に示すように、駆動モーター３１の駆動開始時点から所定時間経過後に複合歯車４０の間欠歯部４３ａが伝達歯車５１と噛合する。本例では、間欠歯部４３ａは複合歯車４０の回転軸回りを９０°以上回転した後に伝達歯車５１と噛合する。複合歯車４０の間欠歯部４３ａと伝達歯車５１が噛合すると、図６（ｄ）に示すように、伝達歯車５１は反時計回りに回転する。また、伝達歯車５１と噛合しているカッター刃戻し用歯車５０が時計回りに回転する。そして、カッター刃戻し用歯車５０と噛合している駆動歯車３２が反時計回りの第１回転方向Ｒ１に回転する。複合歯車４０の間欠歯部４３ａが伝達歯車５１と噛合している間に駆動歯車３２は第１回転方向Ｒ１に規定回転角度だけ回転する。

駆動歯車３２の第１回転方向Ｒ１への規定回転角度の回転は、回転直動変換機構３３により第１カッター刃２１の前方Ｙ１への直動に変換される。従って、第１カッター刃２１は後退位置２１Ｂから前進位置２１Ａに向かって規定距離だけ移動する。これにより、第１カッター刃２１は、その刃部２１ｂを第２カッター刃２２の刃部２２ｂに擦接させながら搬送路１６の切断位置Ｂを通過して、前進位置２１Ａに到達する。この結果、切断位置Ｂに配置された記録紙３が切断される。

第１カッター刃２１が前進位置２１Ａに到達すると、図７に示すように、複合歯車４０と間欠歯部４３ａと伝達歯車５１の噛合が解除される。これにより、複合歯車４０の回転が駆動歯車３２に伝達されなくなるので、第１カッター刃２１は、前進位置２１Ａにおいて、その移動を停止する。第１カッター刃２１が前進位置２１Ａに配置された状態では、駆動歯車３２はラック部材２７のラック２７ａの後端部分に噛合している。なお、第１カッター刃２１が前進位置２１Ａに移動する間、コイルバネ３５は伸張して付勢力を蓄積する。

ここで、図７（ｃ）、（ｄ）に示すように、伝達歯車５１の回転を駆動歯車３２に伝達しているカッター刃戻し用歯車５０は、第１カッター刃２１が後退位置２１Ｂから前進位置２１Ａに移動する間に（複合歯車４０と間欠歯部４３ａと伝達歯車５１が噛合している間に）、カッター刃戻し用突部５０ｂを、複合歯車４０の複合歯車側突部４４ｂの移動経路上に位置させている。

その後、さらに、複合歯車４０が回転すると、図８に示すように、複合歯車４０のカム４４ｃと、第２カッター刃２２を支持する支持フレーム２９のカムフォロワー部２９ａが擦接する。これにより、図８（ｃ）に示すように、支持フレーム２９の後側フレーム部６２ｃが下方に押し下げられて、支持フレーム２９は支軸５８回りを時計回りＳ２に揺動する。この結果、第２カッター刃２２は、第１カッター刃２１と離間する離間位置２２Ｂに移動する。

そして、第２カッター刃２２が離間位置２２Ｂに配置された後に、複合歯車４０の複合歯車側突部４４ｂがカッター刃戻し用歯車５０のカッター刃戻し用突部５０ｂに当接する。複合歯車側突部４４ｂとカッター刃戻し用突部５０ｂが当接する時点では、複合歯車４０の間欠歯部４３ａと伝達歯車５１との噛合が解除されている。従って、カッター刃戻し用歯車５０は回転自在であり、複合歯車側突部４４ｂとカッター刃戻し用突部５０ｂの当接が維持されている期間、カッター刃戻し用歯車５０は複合歯車４０に連れ回りする。これにより、カッター刃戻し用歯車５０は、図８（ｄ）に示すように反時計回りに回転して、駆動歯車３２を時計回りの第２回転方向Ｒ２に回転させる。複合歯車側突部４４ｂとカッター刃戻し用突部５０ｂの当接が維持されている期間に駆動歯車３２は第２回転方向Ｒ２に規定回転角度だけ回転する。

駆動歯車３２の第２回転方向Ｒ２の規定回転角度の回転は回転直動変換機構３３により第１カッター刃２１のプリンター後方Ｙ２への直動に変換される。従って、第１カッター刃２１は前進位置２１Ａから後退位置２１Ｂに向かって規定距離だけ移動する。また、第１カッター刃２１が後退位置２１Ｂに移動する際には、コイルバネ３５の付勢力がその移動をアシストする。

その後、さらに複合歯車４０が回転して、図９に示すように、カッター刃戻し用歯車５０のカッター刃戻し用突部５０ｂが複合歯車４０の複合歯車側突部４４ｂの移動経路から外れた位置に移動すると、複合歯車側突部４４ｂとカッター刃戻し用突部５０ｂの当接が解除される。これにより、カッター刃戻し用歯車５０の反時計回りの回転は停止するので、駆動歯車３２の第２回転方向Ｒ２への回転も停止する。この結果、第１カッター刃２１は、後退位置２１Ｂにおいて、その移動を停止する。第１カッター刃２１が後退位置２１Ｂに配置された状態では、駆動歯車３２はラック部材２７のラック２７ａの前端部分に噛合している。

しかる後に、駆動モーター３１が停止する。すなわち、第１カッター刃２１が後退位置２１Ｂに配置された後に、駆動モーター３１の駆動時間が規定駆動時間に達し、駆動モーター３１が停止する。これにより、カッター１５は図５に示す待機状態に戻る。

図５に示す待機状態では、複合歯車４０の間欠歯部４３ａは、伝達歯車５１から離間する角度位置に配置されており、伝達歯車５１とは噛合していない。カッター刃戻し用歯車５０のカッター刃戻し用突部５０ｂは複合歯車４０の複合歯車側突部４４ｂの移動経路から外れた位置にあり、複合歯車側突部４４ｂはカッター刃戻し用突部５０ｂとは当接していない。一方、第２カッター刃２２を支持する支持フレーム２９のカムフォロワー部２９ａは、複合歯車４０のカム４４ｃに接している。これにより支持フレーム２９の後側フレーム部６２ｃはコイルバネ３５の付勢力に抗して下方に押し下げられており、第２カッター刃２２は第１カッター刃２１から離間する離間位置２２Ｂに配置されている。

ここで、プリンター１が待機状態のときに、ロール紙２の装填などのために開閉扉８を開いて開放位置８Ｂに配置すると、プラテンローラー１７、第１カッター刃２１、ラック部材２７、駆動歯車３２、上流側伝達機構４１（カッター刃戻し用歯車５０および伝達歯車５１）、コイルバネ３５は、開閉扉８とともに移動するが、待機状態では複合歯車４０の間欠歯部４３ａは伝達歯車５１と噛合しない位置にある。従って、開閉扉８を開く開動作が、伝達歯車５１と複合歯車４０の間欠歯部４３ａの噛合によって妨げられることがない。

また、待機状態では、複合歯車４０の間欠歯部４３ａは伝達歯車５１と噛合しない位置にあり、複合歯車側突部４４ｂはカッター刃戻し用突起５０ｂと当接しない位置にある。従って、開閉扉８を開放位置８Ｂから封鎖位置８Ａに移動させる閉動作に際して、伝達歯車５１と複合歯車４０の間欠歯部４３ａが衝突することはなく、カッター刃戻し用突起５０ｂと複合歯車側突部４４ｂが衝突することもない。さらに、第２カッター刃２２は、離間位置２２Ｂに配置されているので、第２カッター刃２２の刃部２２ｂが第１カッター刃２１の移動面２３よりも下方に位置する。従って、開閉扉８を開放位置８Ｂに配置した状態でも、第２カッター刃２２の刃部２２ｂがケース本体６から上方に突出することがなく、安全である。

（記録紙の切断時に第２カッター刃の刃先にかかる力）
図１０は、記録紙３の切断時に第２カッター刃２２の刃先２２ａにかかる力の説明図である。図１０に示すように、擦接位置２２Ａに配置された第２カッター刃２２は傾斜姿勢である。すなわち、第２カッター刃２２は、その揺動中心である支軸（回転軸）５８と刃先２２ａを結ぶ仮想線Ｌが移動面２３に対して傾斜した状態で擦接位置２２Ａに配置される。

従って、支持フレーム２９を支軸５８回りで反時計回りＳ１に付勢する付勢部材５９の付勢力Ｆ１は、第２カッター刃２２の刃先２２ａから第１カッター刃２１に向って移動面２３と直交する方向に働く。一方、切断位置Ｂにおいて記録紙３を切断する際に発生する記録紙切断負荷Ｆ２は、第２カッター刃２２の刃先２２ａから移動面２３に沿って第１カッター刃２１の移動方向の前方Ｙ１に向かって働く。

ここで、第２カッター刃２２は移動面２３と平行な支軸５８回りに揺動可能に支持されている。従って、記録紙３を切断する際に、第２カッター刃２２の刃先２２ａには、付勢部材５９の付勢力Ｆ１と記録紙切断負荷Ｆ２の合力Ｆ３が支軸５８回りのモーメントとして働く。このモーメントは、第２カッター刃２２の刃先２２ａを第１カッター刃２１の側に押し付ける。

よって、本例では、付勢部材５９による付勢力Ｆ１だけではなく、記録紙３の切断時に発生する記録紙切断負荷Ｆ２を利用して、第２カッター刃２２を擦接位置２２Ａに押しつけることができる。従って、付勢部材５９による付勢力Ｆ１を小さくした場合でも、切断に十分な力で第２カッター刃２２を第１カッター刃２１に擦接させることができる。

本例によれば、付勢部材５９による付勢力Ｆ１を小さくすることができるので、第１カッター刃２１および第２カッター刃２２の磨耗を抑制できる。また、第１カッター刃２１を移動させる第１カッター刃移動機構２４にかかる負荷を低減できる。

さらに、本例では、厚みのある記録紙３を切断する場合など記録紙切断負荷Ｆ２が大きくなる場合には、記録紙切断負荷Ｆ２の増加に伴って第２カッター刃２２に働くモーメントが大きくなり、第２カッター刃２２はより大きな力で第１カッター刃２１に押し付けられる。従って、厚みのある記録紙３でも、良好に切断できる。

また、本例では、第１カッター刃２１が前進位置２１Ａから後退位置２１Ｂに移動する前に、第２カッター刃移動機構２５が第２カッター刃２２を擦接位置２２Ａから離間位置２２Ｂに移動させる。これにより、第１カッター刃２１が前進位置２１Ａから後退位置２１Ｂに戻る復路の全区間で、第１カッター刃２１と第２カッター刃２２との擦接を解除できる。よって、記録紙３の切断後に２枚のカッター１５刃が磨耗することを防止できる。

１・・プリンター、２・・ロール紙、３・・記録紙（媒体）、４・・プリンターケース、５・・排出口、６・・ケース本体、７・・ロール紙収納部、７ａ・・ロール紙投入口、８・・開閉扉、８Ａ・・開閉扉の封鎖位置、８Ｂ・・開閉扉の開放位置、９・・開閉ボタン、１０・・電源スイッチ、１４・・印刷ヘッド、１５・・カッター、１６・・搬送路、１７・・プラテンローラー、１８・・搬送モーター、２１・・第１カッター刃、２１ａ・・第１カッター刃の刃先、２１ｂ・・第１カッター刃の刃部、２１ｃ・・第１カッター刃の乗り上げ部、２１Ａ・・第１カッター刃の前進位置、２１Ｂ・・第１カッター刃の後退位置、２２・・第２カッター刃、２２ａ・・第２カッター刃の刃先、２２ｂ・・第２カッター刃の刃部、２２ｃ・・第２カッター刃の被乗り上げ部、２２Ａ・・第２カッター刃の擦接位置、２２Ｂ・・第２カッター刃の離間位置、２３・・第１カッター刃の移動面、２４・・第１カッター刃移動機構、２５・・第２カッター刃移動機構、２７・・ラック部材、２７ａ・・ラック、２８・・扉側フレーム、２９・・支持フレーム、２９ａ・・カムフォロワー部、３１・・駆動モーター、３２・・駆動歯車、３３・・回転直動変換機構、３４・・伝達機構、３５・・コイルバネ（付勢部材）、３７・・回転直動変換機構のピニオン、３８・・ピニオン、４０・・複合歯車（間欠歯車）、４１・・上流側伝達機構、４２・・下流側伝達機構、４３・・間欠歯車部、４３ａ・・間欠歯部（歯部）、４４・・大径歯車部、４４ａ・・大径歯車部の歯部、４４ｂ・・複合歯車側突部（当接部）、４４ｃ・・カム、４６・・ピニオン、４７・・ウオーム、４８・・クラッチ機構、５０・・カッター刃戻し用歯車、５０ａ・・カッター刃戻し用歯車の間欠歯部、５０ｂ・・カッター刃戻し用突部、５１・・伝達歯車、５５・・支持機構、５６・・リンク機構、５８・・支軸（回転軸）、５９・・付勢部材、６１・・支持フレームのカッター支持部分、６２・・支持フレームのリンクフレーム部分、６２ａ・・前側フレーム部、６２ｂ・・中間フレーム部分、６２ｃ・・後側フレーム部、Ａ・・印刷位置、Ｂ・・切断位置、Ｆ１・・付勢部材の付勢力、Ｆ２・・記録紙切断負荷、Ｆ３・・合力、Ｌ・・第２カッター刃の回転軸と刃先を結ぶ仮想線、Ｒ１・・第１回転方向、Ｒ２・・第２回転方向、Ｘ・・プリンター幅方向、Ｘ１・・プリンター幅方向の一方、Ｙ・・プリンター前後方向、Ｙ１・・プリンター前後方向の前方、Ｙ２・・プリンター前後方向の後方、Ｚ・・プリンター上下方向

Claims (3)

1. 第１カッター刃と、
   前記第１カッター刃を予め定めた移動面に沿って移動させる第１カッター刃移動機構と、
   前記第１カッター刃とともにシート状の媒体を切断する第２カッター刃と、
   前記第２カッター刃を回転軸回りに揺動可能に支持する支持機構と、
   前記第２カッター刃を、その刃先が前記第１カッター刃と擦接可能な擦接位置に付勢する付勢部材と、を有し、
   前記第２カッター刃は、前記擦接位置において、前記回転軸と前記刃先とを結ぶ仮想線が前記移動面に傾斜して接することを特徴とするカッター。
2. 請求項１において、
   前記第２カッター刃を、前記擦接位置と前記移動面から離間する離間位置との間で前記回転軸回りに揺動させる第２カッター刃移動機構を有し、
   前記第１カッター刃移動機構は、前記第１カッター刃を、前記媒体を切断する前進位置と当該前進位置から離間する後退位置との間で往復移動させ、
   前記第２カッター刃移動機構は、前記第１カッター刃移動機構が前記第１カッター刃を前記前進位置から前記後退位置に移動させる前に記第２カッター刃を前記離間位置に配置することを特徴とするカッター。
3. 請求項１または２に記載のカッターと、
   印刷ヘッドと、
   前記印刷ヘッドによる印刷位置および前記カッターによる切断位置を経由する搬送路に沿って前記媒体を搬送する搬送機構と、
   を有するプリンター。

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