JP5801222B2

JP5801222B2 - カッタ装置およびプリンタ

Info

Publication number: JP5801222B2
Application number: JP2012039666A
Authority: JP
Inventors: 雅章森下; 近藤　智行; 智行近藤
Original assignee: Star Micronics Co Ltd
Current assignee: Star Micronics Co Ltd
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2032-02-27
Also published as: JP2013173208A; US20130223912A1; EP2631045A1; EP2631045B1; US8888389B2

Description

本発明は、用紙を切断するカッタ装置およびカッタ装置を備えたプリンタに関する。

従来、帯状の用紙をロール状に巻き取った状態で収納し、収納した用紙の先端側部分を引き出しながらその用紙に印字を行うプリンタが知られている。このプリンタの中には、用紙の印字が施された部分（以下、印字済部分と称することがある）を用紙の未印字部分から切り離すために、用紙を切断するカッター装置を搭載したものがある。このカッタ装置として、板状の固定刃と、その固定刃に向かって直線的に進退する板状の可動刃とを備えた、いわゆるギロチン方式のカッタ装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

この特許文献１〜３に記載されたカッタ装置の可動刃は、用紙の幅方向中央から幅方向両端に向かうにしたがって可動刃の進出方向に徐徐にせり出したＶ字状の刃先を有する１枚の板材で構成されている。その可動刃を固定刃に向かって進出させ、可動刃の刃先を固定刃の刃先に乗り上げさせることで可動刃と固定刃の間にある用紙を切断する。このカッタ装置では、固定刃に向かって可動刃を進出させると、可動刃のＶ字状の刃先が、用紙の幅方向一方側と幅方向他方側の２点それぞれで固定刃の刃先に点接触する。可動刃と固定刃の間にある用紙は、可動刃の進出によりその２点で切断されていく。

また、用紙の幅方向一方側に配置された板状の第１可動刃と幅方向他方側に配置された板状の第２可動刃とを有するカッタ装置も知られている（例えば特許文献４参照）。この特許文献４に記載されたカッタ装置の第１可動刃と第２可動刃（以下、第１可動刃と第２可動刃を総称して両可動刃と称することがある）それぞれは、用紙の幅方向端部に向かうにしたがって両可動刃の進出方向に徐徐にせり出した直線状の刃先を有している。このカッタ装置の第１可動刃と第２可動刃は、幅方向中央部分で接している。両可動刃を固定刃に向かって進出させると、第１可動刃と第２可動刃それぞれの刃先が固定刃の刃先に点接触する。両可動刃と固定刃の間にある用紙は、両可動刃の進出によりその点接触している部分それぞれで切断されていく。

両可動刃の刃先側部分の間には、両可動刃の進出方向に対して反対方向（以下、後退方向と称することがある）に切り欠かれた切欠き溝が形成されている。この切欠き溝は、用紙の一部に切断しない部分（以下、切り残し部と称することがある）を残す、いわゆるパーシャルカットを行うために形成されている。切欠き溝の最も後退方向の端縁には、切り残し部を切断するための副刃が設けられている。このカッタ装置では、副刃が固定刃に乗り上げるまで両可動刃を固定刃に向かって進出させることで、用紙の幅方向全てを切断するフルカットを行う。

特許第４４５５０９１号公報特開２００５−５９５０２号公報特開２００２−１２８３７８号公報特開２００９−１０７０９０号公報

上述したように、特許文献１〜３に記載されたカッタ装置の可動刃の刃先は、用紙の幅方向一方側と幅方向他方側の２点で固定刃の刃先に点接触する。これら２点の接触部分それぞれは、切断に適した所望の圧接力で可動刃の刃先と固定刃の刃先が圧接されていることが望ましい。ところが、特許文献１〜３に記載されたカッタ装置の可動刃は、１枚の板材で構成されているため、２点のうちの一方の接触点の圧接力の影響を他方の接触点が受けやすい。例えば、カッタ装置の寸法誤差や組み立て誤差、或いは切断負荷のばらつき等が存在すると、一方の接触点の圧接力が高まり、他方の接触点の圧接力が低下するなど、圧接力が不安定になることがある。圧接力が高まると、刃先の一部が極端に摩耗する偏摩耗が生じてカッタの寿命が短くなってしまう虞がある。また、圧接力が低下すると、切断不良が生じやすいといった問題もある。

特許文献４に記載されたカッタ装置は、第１可動刃の刃先と第２可動刃の刃先それぞれが独立して１点で固定刃の刃先に点接触する。特許文献４に記載されたカッタ装置では、両可動刃の刃先が独立して点接触するため、特許文献１〜３のカッタ装置と比較すれば、第１可動刃と第２可動刃のうちの一方における接触点の圧接力の影響を他方の接触点が受けにくい。しかしながら、特許文献４に記載されたカッタ装置は、第１可動刃と第２可動刃とが接しているため、その接している部分に摩擦が生じてしまう。その摩擦は、第１可動刃或いは第２可動刃の固定刃への圧接力を低下させる力として作用することがある。摩擦が作用すると、所望の圧接力が得られくなり、切断不良が生じやすいという問題がある。

図５（ａ）は、特許文献４のカッタ装置によって切断されていく過程の用紙を示す概略図である。

特許文献４に記載された従来のカッタ装置では、固定刃に向かって両可動刃が進出して用紙Ｐを切断する過程において、両可動刃の刃先間に切欠き溝が存在することで一旦切り残し部Ｐ１が形成される。図５では切り残し部Ｐ１が点線で示されている。切り残し部Ｐ１が形成されてから、副刃がその切り残し部Ｐ１を切断するまでの間に、切り残し部Ｐ１の両端から印字済部分ＰＰ側に可動刃の板厚分の切り込みＰ２が形成されてしまうことがある。この切り込みＰ２は、主に切欠き溝の可動刃進出方向端部に存在する厚み方向の縁が用紙Ｐを切断してしまうことで形成される。

図５（ｂ）は、特許文献４のカッタ装置によってフルカットされた用紙を示す概略図である。

切り残し部Ｐ１が形成されてから両可動刃がさらに進出することで、印字済部分ＰＰは、両可動刃の進出方向である紙厚方向に押されていく。次いで、用紙Ｐの印字済部分ＰＰは両可動刃によって未印字部分ＰＮから離間する方向に持ち上げられる。印字済部分ＰＰが持ち上げられることで、印字済部分ＰＰに形成された切り込みＰ２の切り込み端部Ｐ３付近で印字済部分ＰＰと未印字部分ＰＮとが引きちぎられてしまうことがある。なお、印字済部分ＰＰが最初に紙厚方向に押された段階で、印字済部分ＰＰと未印字部分ＰＮとが引きちぎられてしまうこともある。

切り込み端部Ｐ３付近で印字済部分ＰＰが未印字部分ＰＮから引きちぎられると、用紙の未印字部分ＰＮ側には、突出片Ｐ４が形成されてしまう。また、印字済部分ＰＰが引きちぎれてから可動刃がさらに進出して副刃が切り残し部Ｐ１を切断すると、突出片Ｐ４が用紙Ｐの未印字部分ＰＮから切り離され、不要な紙片になってしまう。その紙片がプリンタ内部にこぼれ落ちると、用紙搬送の妨げになることがあり、プリンタが紙詰まりを起こす原因になることがある。また、その紙片がプリンタ機構部分に入り込んでプリンタ機構部分の動作の妨げになる可能性がある。なお、突出片Ｐ４が形成されると、プリンタから排紙される印字済部分ＰＰに突出片Ｐ４とほぼ同形状の欠損が生じ、排紙される印字済部分ＰＰの見た目が悪くなるという問題もある。

本発明は上記事情に鑑み、切断不良を引き起こすことなく、不要な紙片の発生を抑制して用紙をフルカットすることができるカッタ装置およびプリンタを提供することを目的とする。

上記目的を解決する本発明のカッタ装置は、用紙を切断するカッタ装置であって、
固定刃と、
前記用紙の幅方向一方に配置され前記固定刃に向かって進退自在な第１可動刃と、
前記用紙の幅方向他方に前記第１可動刃とは隙間をあけて配置され前記固定刃に向かって進退自在な第２可動刃と、
前記隙間を減少させる方向に前記第１可動刃と前記第２可動刃それぞれを付勢する付勢手段とを備えたことを特徴とする。

本発明のカッタ装置によれば、第１可動刃と第２可動刃が用紙幅方向に移動することを付勢部材によって抑制し、第１可動刃と第２可動刃との用紙幅方向の隙間の幅を所望の幅に管理することができる。つまり、第１可動刃の刃先部分と第２可動刃の刃先部分の間の用紙幅方向の隙間の幅を極微少な幅にしても、第１可動刃と第２可動刃とが接してしまう虞がなくなる。第１可動刃の刃先部分と第２可動刃の刃先部分の間の用紙幅方向の隙間の幅を極微少な幅にすれば、切り残し部が少なくなり、両可動刃の隙間部分が固定刃に到達して更に進出したとき、すぐに用紙の印字済部分から未印字部分が切り離される。その結果、切断不良を引き起こすことなく、また不要な紙片が発生することなく用紙をフルカットすることができる。

カッタ装置は、前記第１可動刃および前記第２可動刃を前記固定刃方向に向かって進出させる駆動手段を備えたものであってもよい。

また、カッタ装置は、前記固定刃に向かって進出した前記第１可動刃の刃先と前記第２可動刃の刃先をそれぞれ独立して該第１可動刃と該第２可動刃の厚み方向から固定刃の刃先へ圧接させる圧接手段を備えたものであってもよい。

また、第２可動刃は、前記第１可動刃とは用紙幅方向に近接して配置されたものであってもよい。

また、前記第１可動刃は、板状のものであり、
前記第２可動刃は、板状のものであり、
前記隙間は、前記第１可動刃と第２可動刃のうちの板厚の厚い方の可動刃における板厚の半分以下の幅であってもよい。

また、前記第２可動刃は、前記第１可動刃とは前記用紙の幅方向に隙間をあけて配置されたものであってもよい。

また、本発明のカッタ装置において、前記第１可動刃が取り付けられる第１の取付部材と、
前記第２可動刃が取り付けられる第２の取付部材とを備え、
前記第１可動刃と前記第２可動刃のうち少なくとも一方は、該一方が取り付けられる取付部材に対して前記用紙の幅方向の取り付け位置を調整可能なものであることが好ましい。

上記取り付け位置を調整可能にすることで、第１可動刃と第２可動刃との隙間の幅を任意の幅にすることができる。

また、本発明のカッタ装置において、前記第１可動刃と前記第２可動刃は、前記取付部材に取り付けられる際に前記隙間の幅を所定の幅にするための治具が係合する係合部を有するものであることがより好ましい。

治具が係合する係合部を設けることで、第１可動刃との間に所望の幅の隙間をあけて第２可動刃が配置されたカッタ装置を容易に組み立てることができる。

また、前記係合部は、孔であってもよく、凹部であってもよく、突起であってもよい。

上記目的を解決する本発明のプリンタ装置は、用紙を搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送された用紙に印字を施す印字部と、
前記印字部よりも用紙搬送方向下流側に配置され前記用紙を切断する上述のカッタ装置とを備えたことを特徴とする。

本発明のプリンタによれば、不要な紙片が発生することを抑制できるので、プリンタが紙詰まりを起こす虞を低減することができ、また不要な紙片によってプリンタ機構部分の動作に問題を生じる虞を低減できる。

本発明のカッタ装置およびプリンタによれば、切断不良を引き起こすことなく、不要な紙片の発生を抑制して用紙をフルカットすることができる。

カッタ装置が搭載されたサーマルプリンタを示す図である。図１に示すカッタ装置をサーマルプリンタの上方から見た図である。（ａ）は、図２に示すスライドユニットを裏側から見た図であり、（ｂ）は、（ａ）に示したＡ部を拡大した拡大図である。スライドユニットが固定刃に向かって進出していく様子を段階的に示した図である。（ａ）は、特許文献４のカッタ装置によって切断されていく過程の用紙を示す概略図であり、（ｂ）は、特許文献４のカッタ装置によってフルカットされた用紙を示す概略図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明の一実施形態であるカッタ装置は、帯状の用紙をロール状に巻き取った状態で収納し、収納した用紙を引き出しながらその用紙に印字を行うプリンタ等に搭載することができる。なお、本実施形態では、カッタ装置をサーマルプリンタに搭載した例を用いて説明するが、カッタ装置は、サーマルプリンタに限らず、用紙を収容した機器や用紙を搬送する機器等、様々な機器に搭載されることがある。

図１は、カッタ装置が搭載されたサーマルプリンタを示す図である。この図１では、図の左側がサーマルプリンタ９の前側になり、右側がサーマルプリンタ９の後側になる。

図１に示すサーマルプリンタ９のカバー９１で覆われた用紙収納部９２には、ロール状に巻き取られた用紙Ｐが収納されている。カバー９１は、プリンタ本体９０の後端側でプリンタ本体９０に対して回動自在に支持されている。カバー９１の前側部分とプリンタ本体９０の間には、サーマルプリンタ９の用紙排出口９３が形成されている。このサーマルプリンタ９では、用紙収納部９２と用紙排出口９３を結ぶ経路が用紙搬送路になる。図１には、用紙収納部９２から用紙搬送路に引き出されて搬送されている用紙Ｐが点線で示されている。また、その搬送方向が矢印で示されている。

図１に示すサーマルプリンタ９は、プラテンローラ９４と、サーマルヘッド９５と、カッタ装置１とを有する。本実施形態のプラテンローラ９４は本発明における搬送部の一例に相当し、本実施形態のサーマルヘッド９５は本発明における印字部の一例に相当する。以下、サーマルヘッド９５により印字が施される用紙Ｐの印字面を用紙Ｐのおもて面と称し、印字面とは反対側の面を用紙Ｐの裏面と称することがある。プラテンローラ９４は、用紙幅方向（図１では紙面に対して垂直方向）に延びたものであり、不図示のモータによって回転する。このプラテンローラ９４は、上述の用紙搬送路に臨む位置に設けられたものであって、用紙収納部９２から引き出された用紙Ｐの裏面側に位置する。

サーマルヘッド９５も、用紙搬送路に臨む位置に設けられ、用紙幅方向に延びたものである。このサーマルヘッド９５は、用紙収納部９２から引き出された用紙Ｐのおもて面側に位置する。サーマルヘッド９５は、プラテンローラ９４が配置されている方向に向けてヘッドバネ９５１によって付勢されている。用紙収納部９２から引き出された用紙Ｐは、プラテンローラ９４とサーマルヘッド９５によって挟まれている。また、引き出された用紙Ｐは、プラテンローラの回転に伴って用紙搬送路に沿って用紙排出口９３に向かって搬送される。サーマルヘッド９５は、用紙幅方向に並んだ複数の発熱素子を有する。図示しないプリンタの制御部がこれら複数の発熱素子を選択的に発熱させることで、発熱素子に接した用紙Ｐに印字が施される。

カッタ装置１は、サーマルヘッド９５よりも用紙搬送方向下流側であって、サーマルプリンタ９の用紙排出口９３近傍に搭載されている。このカッタ装置１は、用紙収納部９２から引き出され、印字が施された用紙Ｐの印字済部分を、用紙排出口９３手前で用紙幅方向に切断して未印字部分から切り離すものである。

カッタ装置１は、固定刃１１と可動刃ユニット２を備えている。固定刃１１は、切断する用紙Ｐの裏面側に配置されている。この固定刃１１は、カバー９１に図示しないネジで固定されている。可動刃ユニット２は、用紙搬送路を挟んで固定刃１１と対向するように用紙Ｐのおもて面側に配置されている。可動刃ユニット２は、プリンタ本体９０に図示しないネジで固定されている。なお、固定刃１１を用紙Ｐのおもて面側に配置し、可動刃ユニット２を用紙Ｐの裏面側に配置してもよい。

図２は、図１に示すカッタ装置をサーマルプリンタの上方から見た図である。この図２では、図の左右方向が切断する用紙Ｐの幅方向になる。以下、用紙幅方向の一方側を左側と称し、他方側を右側と称することがある。また、図２における下側が切断する用紙Ｐのおもて面側になるとともにサーマルプリンタ９の前側にもなり、図２における上側が切断する用紙Ｐの裏面側になるとともにサーマルプリンタ９の後側にもなる。

図２に示すように、固定刃１１は、サーマルプリンタ９の上方からみて用紙幅方向に長手方向を有する長方形をしたステンレス製の板材で構成されている。固定刃１１の可動刃ユニット２側端縁には、刃先１１０が形成されている。この刃先１１０は、用紙幅方向に真直に形成されている。

可動刃ユニット２は、スライドユニット２０と、スライドユニット２０を進退動作させる駆動機構２６と、カッタフレーム２７と、カッタフレーム２７に固定されたカッタカバー２８（図１参照）とを備えている。図２では、そのカッタカバー２８は図示省略されている。スライドユニット２０は、第１可動刃２１と、第２可動刃２２と、第１可動刃２１が取り付けられた第１取付部材２３と、第２可動刃２２が取り付けられた第２取付部材２４と、第１取付部材２３および第２取付部材２４が取り付けられたスライドフレーム２５とを備えている。スライドユニット２０は、固定刃１１に向かう進出方向と、固定刃１１から離間する後退方向とに移動自在にカッタフレーム２７に取り付けられている。なお、このスライドユニット２０の進退方向は、用紙幅方向に直交する方向（図２における上下方向）である。

第１可動刃２１は、可動刃ユニット２の左側部分に配置されている。第２可動刃２２は、第１可動刃２１と横並びに可動刃ユニット２の右側部分に配置されている。また、第１可動刃２１と第２可動刃２２は、ともに板厚１ｍｍのステンレス製の板材で構成されている。

第１可動刃２１の、固定刃１１側であって左側端部には、固定刃１１に向かって突出したガイド２１２が設けられている。また、ガイド２１２部分を除く第１可動刃２１の固定刃１１側端縁には、左側に向かうにしたがって第１可動刃２１の進出方向（固定刃１１に向かう方向）に突出した真直な刃先２１１が設けられている。第２可動刃２２の、固定刃１１側であって右側端部には、固定刃１１に向かって突出したガイド２２２が設けられている。また、ガイド２２２部分を除く第２可動刃２２の固定刃１１側端縁には、右側に向かうにしたがって第２可動刃２２の進出方向（固定刃１１に向かう方向）に突出した真直な刃先２２１が設けられている。

駆動機構２６は、カッタカバー２８に固定されたモータ２６１と、ウォームギア２６２と、ウォームホイール２６３と、揺動アーム２６４と、ＨＰセンサ２６５とを備えている。ウォームギア２６２は、モータ２６１の回転軸２６１ａに固定され、ウォームホイール２６３と噛合している。ウォームホイール２６３には、不図示の突出軸が設けられている。また、揺動アーム２６４には、不図示の２つの長孔が設けられている。ウォームホイール２６３の突出軸は、揺動アーム２６４に設けられた長孔のうちの一方に差し込まれている。モータ２６１の回転によりウォームホイール２６３が一回転すると、揺動アーム２６４は揺動軸２６４ａを揺動中心軸にして１回揺動する。

スライドフレーム２５は、固定刃１１に向かって進退自在にカッタフレーム２７に取り付けられている。また、スライドフレーム２５には突出軸２５１（図３参照）が設けられている。この突出軸２５１は、揺動アーム２６４に設けられた他方の長孔に差し込まれている。揺動アーム２６４が１回揺動することで、スライドフレーム２５は、固定刃１１に向かって進出する進出方向と固定刃１１から離間する後退方向に一回進退移動する。スライドフレーム２５が進退移動することで、第１可動刃２１と、第２可動刃２２と、第１取付部材２３と、第２取付部材２４も進退移動する。図２には、固定刃１１に対して最も後退した位置であるホームポジションにスライドフレーム２５が位置している状態が示されている。

図２に示すように、ウォームホイール２６３には、ウォームホイール２６３とともに回転するカム２６７が設けられている。カム２６７は、切欠部分２６７１を有し、その切欠部分２６７１を除いた外周形状は円弧状をしている。ＨＰセンサ２６５には接触子２６５１が設けられている。図２に示すホームポジションにスライドフレーム２５が位置している状態では、接触子２６５１がカム２６７の切欠部分２６７１に対向しており、ＨＰセンサ２６５からプリンタの制御部に非接触信号が出力されている。ウォームホイール２６３が回転すると、接触子２６５１がカム２６７の円弧状部分に押され、ＨＰセンサ２６５からプリンタの制御部に接触信号が出力される。プリンタの制御部は、このＨＰセンサ２６５からの信号に基づいてモータ２６１に駆動出力を出すことで、スライドユニット２０の進退移動を制御する。なお、モータ２６１の回転を制御するための制御部をカッタ装置１に設け、ＨＰセンサ２６５から出力された信号に基づいてそのカッタ装置１の制御部が第１可動刃２１と第２可動刃２２の進退移動を制御するように構成してもよい。

図３（ａ）は、図２に示すスライドユニットを裏側（サーマルプリンタの下方）から見た図である。この図３（ａ）では、図の左右方向が用紙幅方向になる。また、図３（ａ）の下側が切断する用紙Ｐのおもて面側になり、図３（ａ）の上側が切断する用紙Ｐの裏面側になる。

第１可動刃２１は、用紙幅方向の一方側から用紙幅方向中央に向かって延在している。一方、第２可動刃２２は、用紙幅方向の他方側から用紙幅方向中央、言い換えれば第１可動刃２１の用紙幅方向中央側端部に向かって延在している。第１可動刃２１には、円形の原点孔２１３と、２つの直線状の縁と２つの円弧状の縁によって画定された小判形の基準長孔２１４と、後述する治具が係合する第１係合孔２１５が設けられている。この基準長孔２１４の２つの直線状の縁の間隔は、円形の原点孔２１３の直径と等しい。第１取付部材２３には、円柱状の２つの突出部２３１が設けられている。この突出部２３１の直径は、第１可動刃２１に設けられた原点孔２１３の直径よりもほんのわずかだけ小さい。この２つの突出部２３１それぞれが、第１可動刃２１に設けられた原点孔２１３と基準長孔２１４に嵌め込まれることで、第１可動刃２１は第１取付部材２３に位置決めされている。第１可動刃２１は、その位置決めされた位置で、２つのネジ７１によって第１取付部材２３に固定されている。

第２可動刃２２には、２つの直線状の縁と２つの円弧状の縁によって画定された小判形の２つの基準長孔２２３と、後述する治具が係合する第２係合孔２２４が設けられている。２つの基準長孔２２３は、用紙の幅方向に長手方向を有している。第２取付部材２４には、円柱状の２つの突出部２４１が設けられている。この突出部２４１の直径は、第２可動刃２２に設けられた基準長孔２２３の２つの直線状の縁の間隔よりもほんのわずかだけ小さい。この２つの突出部２４１が第２可動刃２２に設けられた２つの基準長孔２２３にそれぞれ嵌め込まれることで、第２可動刃２２は、スライドユニット２０の進退方向には移動不能になる。また、２つの突出部２４１が２つの基準長孔２２３に嵌め込まれた状態では、第２可動刃２２は、第２取付部材２４に対して用紙の幅方向の取り付け位置が調整可能になっている。第２可動刃２２は、第１可動刃２１との隙間Ｓ（図３（ｂ）参照）の幅を調整された位置で、２つのネジ７２によって第２取付部材２４に固定されている。

第１取付部材２３には、図３（ａ）における紙面手前側に折り曲げられた２つの立ち曲げ部２３３が設けられている。また、スライドフレーム２５には図３（ａ）における紙面手前側に折り曲げられた２つの左側立ち曲げ部２５２が設けられている。第１取付部材２３の立ち曲げ部２３３とスライドフレーム２５の左側立ち曲げ部２５２には、それぞれ用紙幅方向に貫通した貫通孔が設けられている。それらの貫通孔には、用紙Ｐの幅方向とほぼ平行な方向に軸心を向けた第１取付軸３１が挿通されている。これにより、第１取付部材２３は、第１取付軸３１を回転中心軸にして回動自在にスライドフレーム２５に取り付けられている。その結果、第１取付部材２３に取り付けられた第１可動刃２１もスライドフレーム２５に対して回動自在になっている。第１取付軸３１は、止め輪３２ａと止め輪３２ｂによって長手方向に移動不能にスライドフレーム２５に取り付けられている。

さらに、第１取付軸３１の長手方向の中央部に止め輪３２ｃが設けられている。止め輪３２ｃと第１取付部材２３の用紙幅方向中央側の立ち曲げ部２３３との間には、コイル状の第１圧縮バネ３３が配置されている。本実施形態の第１圧縮バネ３３は、本発明における付勢手段の一例に相当する。この第１圧縮バネ３３には、第１取付軸３１が挿通されている。この第１圧縮バネ３３によって、第１取付部材２３は、用紙幅方向中央側に付勢されている。

第１取付部材２３の立ち曲げ部２３３とスライドフレーム２５の左側立ち曲げ部２５２との間には、第１取付軸３１の軸心方向に多少の間隙が設けられている。この間隙がないと、スライドフレーム２５の２つの左側立ち曲げ部２５２の間に第１取付部材２３の２つの立ち曲げ部２３３が圧入された状態になってしまい、スライドフレーム２５に対する第１取付部材２３の回動が阻害されてしまう。第１圧縮バネ３３がない場合、この間隙によって、第１取付部材２３は、スライドフレーム２５に対して第１取付軸３１の軸心方向に多少移動できてしまう。本実施形態では、第１圧縮バネ３３によって第１取付部材２３が付勢されることで、第１取付部材２３の上記移動を抑制している。すなわち、第１取付部材２３は、用紙幅方向中央側に片寄せされて所定の位置から用紙幅方向へ移動することが抑制されている。その結果、第１取付部材２３に固定された第１可動刃２１も、所定の位置から用紙幅方向へ移動することが抑制されている。

また、スライドフレーム２５と第１取付部材２３の間には、第２圧縮バネ３４が設けられている。第１取付部材２３は、第１取付軸３１を回転中心軸として図３（ａ）における紙面手前側に向かって第１可動刃２１が回動する方向に第２圧縮バネ３４によって付勢されている。

第２取付部材２４には、図３（ａ）における紙面手前側に折り曲げられた２つの立ち曲げ部２４３が設けられている。また、スライドフレーム２５には図３（ａ）における紙面手前側に折り曲げられた２つの右側立ち曲げ部２５３が設けられている。第２取付部材２４の立ち曲げ部２４３とスライドフレーム２５の右側立ち曲げ部２５３には、それぞれ用紙幅方向に貫通した貫通孔が設けられている。それらの貫通孔には、用紙Ｐの幅方向とほぼ平行な方向に軸心を向けた第２取付軸３５が挿通されている。これにより、第２取付部材２４は、第２取付軸３５を回転中心軸にして回動自在にスライドフレーム２５に取り付けられている。その結果、第２取付部材２４に取り付けられた第２可動刃２２もスライドフレーム２５に対して回動自在になっている。また、第２取付軸３５は、止め輪３８ａと止め輪３８ｂによって長手方向に移動不能にスライドフレーム２５に取り付けられている。

さらに、第２取付軸３５の長手方向の中央部に止め輪３８ｃが設けられている。止め輪３８ｃと第２取付部材２４の用紙幅方向中央側の立ち曲げ部２４３との間には、コイル状の第３圧縮バネ３６が配置されている。本実施形態の第３圧縮バネ３６は、本発明における付勢手段の一例に相当する。なお、本実施形態では、圧縮バネ３３、３６を用いているが、付勢手段として、引張りバネやねじりコイルバネなどのその他のバネや、ゴムなどの弾性部材を用いても良い。この第３圧縮バネ３６には、第２取付軸３５が挿通されている。この第３圧縮バネ３６によって、第２取付部材２４は、用紙幅方向中央側に付勢されている。

第２取付部材２４の立ち曲げ部２４３とスライドフレーム２５の右側立ち曲げ部２５３との間には、第２取付軸３５の軸心方向に多少の間隙が設けられている。この間隙がないと、スライドフレーム２５の２つの右側立ち曲げ部２５３の間に第２取付部材２４の２つの立ち曲げ部２４３が圧入された状態になってしまい、スライドフレーム２５に対する第２取付部材２４の回動が阻害されてしまう。第３圧縮バネ３６がない場合、この間隙によって、第２取付部材２４は、スライドフレーム２５に対して第２取付軸３５の軸心方向に多少移動できてしまう。本実施形態では、第３圧縮バネ３６によって第２取付部材２４が付勢されることで、第２取付部材２４の上記移動を抑制している。すなわち、第２取付部材２４は、用紙幅方向中央側に片寄せされて所定の位置から用紙幅方向へ移動することが抑制されている。その結果、第２取付部材２４に固定された第２可動刃２２も、所定の位置から用紙幅方向へ移動することが抑制されている。

また、スライドフレーム２５と第２取付部材２４の間には、第４圧縮バネ３７が設けられている。第２取付部材２４は、第２取付軸３５を回転中心軸として図３（ａ）における紙面手前側に第２可動刃２２が回動する方向に第４圧縮バネ３７によって付勢されている。

図３（ｂ）は、図３（ａ）に示したＡ部を拡大した拡大図である。

図３（ｂ）に示すように、第１可動刃２１と第２可動刃２２とは、用紙Ｐの幅方向に所定の隙間Ｓをあけて配置されている。この隙間Ｓの幅はわずかなものであり、ここでは０．３ｍｍ程度である。従って、第１可動刃２１と第２可動刃２２は用紙幅方向に近接して配置されている。また、第１可動刃２１と第２可動刃２２は、刃先２１１の用紙幅方向中央側の端点２１１ａと、刃先２２１の用紙幅方向中央側の端点２２１ａが最も用紙幅方向に近接して配置されている。すなわち、刃先２１１と刃先２２１との間には、用紙Ｐの幅方向に微少な隙間Ｓが設けられている。

上述したように、第１可動刃２１と第２可動刃２２は、それぞれ用紙幅方向に移動することが抑制されている。第１可動刃２１または第２可動刃２２が用紙幅方向に移動できる状態で、隙間Ｓの幅を狭くすると、第１可動刃２１と第２可動刃２２が接触してしまう虞がある。或いは、第１可動刃２１が移動できてしまう距離と第２可動刃が移動できてしまう距離の合計距離だけ隙間Ｓの幅が変化してしまい、隙間Ｓの幅が広がってしまう虞もある。本実施形態では、第１圧縮バネ３３と第３圧縮バネ３６によって第１可動刃２１と第２可動刃２２それぞれを隙間Ｓが減少する方向に付勢しているので、隙間Ｓの幅がカッタ装置１の組立後に変化してしまうことがない。こうすることで、隙間Ｓの幅を一定の所望の幅に管理でき、隙間Ｓの幅を微少な幅にしても第１可動刃２１と第２可動刃２２とが接してしまう虞がなくなる。また、第２可動刃２２を第２取付部材２４に取り付ける際に、隙間Ｓの幅を調整してからネジ７２によって固定することで、任意の幅の隙間Ｓを設けて第２可動刃２２を第２取付部材２４に取り付けることができる。

第１可動刃２１の用紙幅方向中央側端縁は、刃先２１１から第１可動刃２１の後退方向に向かって２ｍｍは真直に形成されている。この真直に形成されている部分の長さは、第１可動刃２１の耐久性に影響を与えない長さであればよく、例えば１ｍｍであってもよい。その用紙幅方向中央側端縁のうち、真直に形成された部分よりも後退方向にある部分は、第２可動刃２２から離間する方向に切り欠かれた逃げ部２１１ｂが形成されている。また、上記真直に形成された部分と第１係合孔２１５との位置関係は、第１可動刃２１の制作時に厳格に定められている。

また、第２可動刃２２の用紙幅方向中央側端縁は、刃先２２１から第２可動刃２２の後退方向に向かって２ｍｍは真直に形成されている。この真直に形成されている部分の長さは、第２可動刃２２の耐久性に影響を与えない長さであればよく、例えば１ｍｍであってもよい。その用紙幅方向中央側端縁のうち、真直に形成された部分よりも後退方向にある部分は、第１可動刃２１から離間する方向に切り欠かれた逃げ部２２１ｂが形成されている。また、上記真直に形成された部分と第２係合孔２２４との位置関係は、第２可動刃２２の制作時に厳格に定められている。

また、本実施形態では、第１可動刃２１の逃げ部２１１ｂと第２可動刃２２の逃げ部２２１ｂを設けているので、万一、隙間Ｓが無くなり、第１可動刃２１と第２可動刃２２が接してしまった場合でも摩擦を小さくすることができる。なお、本実施形態では、第１可動刃２１に逃げ部２１１ｂ、第２可動刃２２に逃げ部２２１ｂを設けているが、この逃げ部はどちらか一方の可動刃のみに設けてもよい。

次に、本実施形態のカッタ装置１における用紙Ｐの切断動作について説明する。

図４は、スライドユニットが固定刃に向かって進出していく様子を段階的に示した図である。この図４は、固定刃１１とスライドユニット２０と用紙Ｐを図１の上方から見た図である。

図２に示すモータ２６１が回転することで、スライドユニット２０は、固定刃１１に向かって進出する。図４（ａ）は、図２に示すホームポジションから、スライドユニット２０が進出し、第１可動刃２１の刃先２１１のうち最も固定刃１１側に突出した部分及び第２可動刃２２の刃先２２１のうち最も固定刃１１側に突出した部分が、固定刃１１の刃先１１０に接触した様子を示す図である。第１可動刃２１と第２可動刃２２は、それぞれのガイド２１２、ガイド２２２によって案内され、固定刃１１の用紙搬送方向下流側面に乗り上げている。

第１可動刃２１と第２可動刃２２の、固定刃１１と接触している部分それぞれは、図３（ａ）に示す第２圧縮バネ３４と第４圧縮バネ３７によって、独立して固定刃１１の刃先１１０に圧接している。すなわち、第２圧縮バネ３４は、固定刃１１に向かって進出した第１可動刃２１の刃先２１１を第１可動刃２１の厚み方向から固定刃１１の刃先１１０に圧接させる圧接手段として機能している。また、第４圧縮バネ３７は、固定刃１１に向かって進出した第２可動刃２２の刃先２２１を第２可動刃２２の厚み方向から固定刃１１の刃先１１０に圧接させる圧接手段として機能している。

図４（ａ）の位置にあるスライドユニット２０がさらに進出すると、第１可動刃２１は、その刃先２１１が固定刃１１の刃先１１０と１点で接触しながら固定刃１１の用紙搬送方向下流側面に乗り上げていく。また、第２可動刃２２も同様に、刃先２２１が固定刃１１の刃先１１０と１点で接触しながら固定刃１１の用紙搬送方向下流側面に乗り上げていく。第１可動刃２１および第２可動刃２２と、固定刃１１の間にある用紙Ｐは、その接触している各点で幅方向両端から幅方向中央に向かって切断されていく。

本実施形態では、第１可動刃２１と第２可動刃２２はそれぞれが独立して固定刃１１に圧接している。それに加え、第１可動刃２１と第２可動刃２２との間に隙間Ｓが設けられているので、第１可動刃２１と第２可動刃２２とが接触して圧接力が低下することがない。その結果、第１可動刃２１と第２可動刃２２それぞれは、図３（ａ）に示す第２圧縮バネ３４と第４圧縮バネ３７によって付与されている所望の圧接力で固定刃１１に圧接されながら進出していく。

図４（ｂ）は、図４（ａ）の位置にあるスライドユニット２０がさらに進出し、刃先２１１の端点２１１ａと、刃先２２１の端点２２１ａが固定刃１１の刃先１１０に接触した様子を示す図である。図４（ｂ）の状態では、用紙Ｐは、隙間Ｓの幅の切り残し部を残して、印字済部分と未印字部分とが切断されている。逆にいえば、用紙Ｐの印字済部分と未印字部分とは、隙間Ｓの幅の切り残し部だけでつながっている。

図４（ｃ）は、図４（ｂ）の位置にあるスライドユニット２０がさらに進出した様子を示す図である。図４（ｂ）の位置から、スライドユニット２０が少し進出すると、印字済部分の切り残し部近傍部位は、両可動刃２１、２２によって進出方向である紙厚方向に押される。また、印字済部分の切り残し部近傍部位は、第１可動刃２１と第２可動刃２２に乗り上がろうとして、未印字部分から離間する方向に持ち上がる。印字済部分の切り残し部近傍部位が押され、或いは持ち上げられることで、用紙Ｐの切り残し部には、その切り残し部を引きちぎる力が働く。切り残し部近傍部位が持ち上がる距離は、第１可動刃２１および第２可動刃２２の板厚に等しい。切り残し部近傍部位が持ち上がる距離よりも切り残し部の幅が短かいと、切り残し部近傍部位が第１可動刃２１と第２可動刃２２に乗り上がる前に切り残し部が引きちぎられやすい。本実施形態では、切り残し部の幅が隙間Ｓと同一の微少な幅であるので、上述した切り残し部を引きちぎる力が働いたときに切り残し部を確実に引きちぎることができる。切り残し部を確実に引きちぎるためには、切り残し部の幅は両可動刃２１、２２の板厚の半分以下にすることが好ましい。すなわち、隙間Ｓの幅を０より大きく０．５ｍｍ以下にすることで、スライドユニット２０が図４（ｂ）の位置から図４（ｃ）の位置に到達するまでの間に切り残し部が引きちぎられ、印字済部分と未印字部分は確実に切り離される。なお、本実施形態では、切り残し部の幅は隙間Ｓと同一の０．３ｍｍである。また、第１可動刃２１と第２可動刃２２の板厚に差異がある場合、隙間Ｓの幅を、厚い方の可動刃の板厚の半分以下の幅にすることで印字済部分と未印字部分とを確実に切り離すことができる。

続いて、スライドユニット２０の組み立て作業について説明する。

先ず、スライドフレーム２５と第１取付部材２３とを組み合わせる。続いて、第１取付部材２３の２つの立ち曲げ部２３３及びスライドフレーム２５の２つの左側立ち曲げ部２５２に設けられた貫通孔と第１圧縮バネ３３に第１取付軸３１を通して止め輪３２ａ、３２ｂ、３２ｃを取り付ける。次に、スライドフレーム２５と第２取付部材２４とを組み合わせる。続いて、第２取付部材２４の２つの立ち曲げ部２４３及びスライドフレーム２５の２つの右側立ち曲げ部２５３に設けられた貫通孔と第３圧縮バネ３６に第２取付軸３５を通して止め輪３８ａ、３８ｂ、３８ｃを取り付ける。

その後、第１可動刃２１を第１取付部材２３に位置決めしてネジ７１によって、第１取付部材２３に第１可動刃２１を固定する。また、第２可動刃２２の２つの基準長孔２２３を第２取付部材２４の２つの突出部２４１に嵌め込み、ネジ７２を軽く締め込むことで、第２可動刃２２と第２取付部材２４とを仮止めする。この仮止めした状態では、第２可動刃２２は、第２取付部材２４に対して用紙の幅方向の位置が調整可能になっている。仮止めの後、軸心が平行な２つの軸を有する治具を用い、第１可動刃２１の第１係合孔２１５と第２可動刃２２の第２係合孔２２４それぞれに治具の２つの軸を差し込む。この２つの軸の直径は、第１係合孔２１５と第２係合孔２２４の直径よりもほんのわずかだけ小さい。また、治具の２つの軸の軸間距離は、第１可動刃２１と第２可動刃２２の隙間Ｓが所望の幅になるように設定されている。治具の２つの軸を差し込むことで第１可動刃２１と第２可動刃２２の隙間Ｓの幅が固定される。次いで、その２つの軸が差し込まれた状態で、ネジ７２を締め込んで、第２取付部材２４に第２可動刃２２を固定する。

最後に、スライドフレーム２５と第１取付部材２３の間に第２圧縮バネ３４を取り付け、スライドフレーム２５と第２取付部材２４の間に第４圧縮バネ３７を取り付ける。以上の作業により、所望の幅の隙間Ｓが形成されたスライドユニット２０を容易に組み立てることができる。

以上説明したように本実施形態のサーマルプリンタ９およびカッタ装置１によれば、第１可動刃２１と第２可動刃２２とは、第１圧縮バネ３３と第３圧縮バネ３６によって幅の変化が抑制された隙間Ｓをあけて配置されているので、第１可動刃２１と第２可動刃２２それぞれを所望の圧接力で固定刃１１に圧接させることが可能になる。その結果、切断不良を起こすことがなくなり、用紙Ｐを確実に切断できる。また、隙間Ｓの幅を限りなく狭くしているので、切り残し部の幅が極めて微少になり、切り残し部を切断するための副刃を設けなくても第１可動刃２１と第２可動刃２２の進出動作だけで用紙をフルカットすることができる。また、第２可動刃２２は、第２取付部材２４に対して用紙幅方向の取り付け位置を調整可能であるので、隙間Ｓの幅を任意の幅にすることができる。さらに、第１可動刃２１に第１係合孔２１５を設け、第２可動刃２２に第２係合孔２２４を設けることで、治具を利用して容易に所望の幅の隙間Ｓが形成されたカッタ装置１を組み立てることができる。また、切り残し部の幅が広いと切り残し部が引きちぎられたときに紙粉が発生してしまうことがあるが、本実施形態では、切り残し部の幅が極めて微少な幅なので紙粉の発生を抑制することができる。それに加え、本実施形態では研磨などの加工が難しい副刃を必要としないため、可動刃２１、２２の加工が簡易化できる。また、研磨が難しく、通常の刃先と比べて切れ味の悪い副刃で用紙を押し切る作業が必要ないため、紙粉の発生をさらに抑制することができる。また、付勢力にばらつきの少ない圧縮バネ３３、３６を用いているので、第１取付部材２３に取り付けられた第１可動刃２１と第２取付部材２４に取り付けられた第２可動刃２２をそれぞれ所定の圧力で隙間Ｓが狭くなる方向に付勢できる。同様に、付勢力にばらつきの少ない圧縮バネ３４、３７を用いているので、第１可動刃２１と第２可動刃２２をそれぞれ一定の圧接力で固定刃１１に圧接できる。

本発明は上述の実施の形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。例えば、本実施形態では、第１可動刃２１に原点孔２１３と小判形の基準長孔２１４とを設け、第１取付部材２３に突出部２３１を設けたが、第１取付部材２３に原点孔と基準長孔とを設け、第１可動刃２１に突出部を設けてもよい。同様に、第２取付部材２４に基準長孔を設け、第２可動刃２２に突出部を設けてもよい。また、本実施形態では、第２取付部材２４に対する第２可動刃２２の取り付け位置を調整可能にしているが、第１取付部材２３に対する第１可動刃２１の取り付け位置を調整可能にしてもよい。さらに、第１可動刃２１と第２可動刃２２の両方の取り付け位置を調整可能にしてもよい。また、第１係合孔２１５および第２係合孔２２４の代わりに係合用の突起を設け、その突起が差し込まれる治具を用いてカッタ装置１を組み立ててもよい。また、第１係合孔２１５および第２係合孔２２４の代わりに凹部を設けてもよい。

なお、以上説明した各変形例の記載それぞれにのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を他の変形例に適用してもよい。

１カッタ装置
９プリンタ
１１固定刃
２１第１可動刃
２２第２可動刃
２３第１取付部材
２４第２取付部材
３３第１圧縮バネ
３６第３圧縮バネ
９４プラテンローラ
９５サーマルヘッド
２１５第１係合孔
２２４第２係合孔
Ｐ用紙

Claims

用紙を切断するカッタ装置であって、
固定刃と、
前記用紙の幅方向一方に配置され前記固定刃に向かって進退自在な第１可動刃と、
前記用紙の幅方向他方に前記第１可動刃とは隙間をあけて配置され前記固定刃に向かって進退自在な第２可動刃と、
前記隙間を減少させる方向に前記第１可動刃と前記第２可動刃それぞれを付勢する付勢手段とを備えたことを特徴とするカッタ装置。
前記第１可動刃が取り付けられる第１の取付部材と、
前記第２可動刃が取り付けられる第２の取付部材とを備え、
前記第１可動刃と前記第２可動刃のうち少なくとも一方は、該一方が取り付けられる取付部材に対して前記用紙の幅方向の取り付け位置を調整可能なものであることを特徴とする請求項１記載のカッタ装置。
前記第１可動刃と前記第２可動刃は、前記取付部材に取り付けられる際に前記隙間の幅を所定の幅にするための治具が係合する係合部を有するものであることを特徴とする請求項２記載のカッタ装置。
用紙を搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送された用紙に印字を施す印字部と、
前記印字部よりも用紙搬送方向下流側に配置され前記用紙を切断する請求項１から３のうちいずれか１項記載のカッタ装置とを備えたことを特徴としたプリンタ。