JP5961385B2 - 切断装置及び記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、切断装置及びこれを備える記録装置に関する。
ロール紙等の長尺の記録媒体に文字等を記録するサーマルプリンタ、ラベルプリンタ等の記録装置では、記録媒体を切断して機外に排出するための切断装置が必要となる。切断装置が備える切断機構としては、記録媒体の幅方向に長い切断刃が記録媒体表面に対して垂直方向に動作して記録媒体を切断するギロチン式や、切断刃が記録媒体の幅方向の一端から他端までスライドすることで記録媒体を切断するスライド式等が知られている（例えば特許文献１又は特許文献２）。
特開２００５−３２９７０４号公報 特開平８−２９０３８７号公報
しかしながら、ギロチン式やスライド式等の切断装置においても、搬送される記録媒体の弛みや皺等の状態や、磨耗等による切断刃の状態によっては、記録媒体を確実に切断することができない場合がある。また、切断装置の切断性能が悪い場合には、例え記録媒体を切断できたとしても、切断刃の動作によって記録媒体に片寄りや皺等が生じ、次の記録媒体の搬送時に切断部分が切断刃等に引っ掛かって紙詰まり等の不具合を招く可能性がある。
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、記録媒体を確実に切断することが可能な切断装置及び記録装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、記録媒体を切断する切断装置であって、前記記録媒体を切断する切断刃と、前記切断刃を前記記録媒体の表面に対して斜め方向に移動可能に保持する保持手段と、前記保持手段に保持された前記切断刃を移動させる移動手段と、を備え、前記移動手段は、前記記録媒体の表面に対して垂直方向に移動して前記保持手段を前記記録媒体の表面に対して斜め方向に移動させる移動部材を備え、前記切断刃は、前記移動部材の移動方向に延びるように前記保持手段に保持されるとともに、前記保持手段の移動方向の側に刃を有し、前記記録媒体の表面に対して斜め方向に移動して前記記録媒体を切断する。
本発明の実施形態によれば、記録媒体を確実に切断することが可能な切断装置及び記録装置を提供できる。
第１の実施形態に係るサーマルプリンタを例示する斜視図である。 第１の実施形態に係るサーマルプリンタの用紙搬送時を例示する斜視図である。 第１の実施形態に係る切断装置の構成例を示す概略図である。 第１の実施形態に係る切断装置の構成例を示す概略斜視図である。 第１の実施形態における切断刃の動作例を説明する図である。 第１の実施形態における移動部材の構成例を示す図である。 第１の実施形態に係るサーマルプリンタの断面概略図である。 第１の実施形態における保持部材とキャリアの構成例を示す図である。 第１の実施形態におけるキャリアと切断刃の構成例を示す図である。 第１の実施形態における切断刃の構成例を示す図である。 第１の実施形態における切断刃の構成例を示す図である。 第２の実施形態に係る切断装置の概略構成及び動作を例示する図である。 第３の実施形態に係る切断装置の概略構成及び動作を例示する図である。 第３の実施形態に係る切断装置の概略構成及び動作を例示する斜視図である。 第４の実施形態に係る切断装置の概略構成及び動作を例示する図である。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
［第１の実施形態］
＜サーマルプリンタの構成＞
図１は、第１の実施形態に係るサーマルプリンタ１００を例示する斜視図である。なお、以下の図面においてＸ方向はサーマルプリンタ１００の幅方向、Ｙ方向はＸ方向に直交する用紙の搬送方向、Ｚ方向はサーマルプリンタ１００の高さ方向を示している。
図１に示すサーマルプリンタ１００は、記録媒体である用紙を搬送して表面に文字や画像等を印刷した後に切断して排出する記録装置であり、可動部１及び固定部５を有し、可動部１は固定部５に対して回動して開閉する様に設けられている。図１（ａ）は可動部１が閉じた状態、図１（ｂ）は可動部１が開いた状態を示している。
可動部１は、その端部が固定部５に回動可能に軸支される支持部２により支持され、支持部２の端部を中心に固定部５に対して回動する様に設けられている。可動部１は、用紙表面に印字を行う不図示のサーマルヘッド、印字されて搬送された用紙を切断するための切断刃、切断刃を保持する保持部材４等を備えている。
固定部５は、可動部１の支持部２の端部を回動可能に軸支し、可動部１のサーマルヘッドに用紙を押圧しながら搬送するプラテンローラ６、用紙が搬送される用紙搬送路７、印刷及び搬送された用紙を可動部１の切断刃との間で切断するための固定刃等を備えている。
図２は、第１の実施形態に係るサーマルプリンタ１００の用紙搬送時を例示する斜視図であり、図２（ａ）は可動部１が閉じた状態、図２（ｂ）は可動部１が開いた状態を示している。
図２に示す様に、用紙Ｐは、可動部１と固定部５との間を搬送され、可動部１に設けられたサーマルヘッド及び固定部５に設けられたプラテンローラ６との間で表面に文字等が印刷され、回転駆動するプラテンローラ６によって搬送される。搬送された用紙Ｐは、所定の位置で可動部１に設けられた切断刃及び固定部５に設けられた固定刃により切断された後に排出される。
＜切断装置の構成＞
図３は、第１の実施形態に係る切断装置１０１の構成例を示す概略図である。また、図４は第１の実施形態に係る切断装置１０１の構成例を示す概略斜視図である。
図３に示す様に、切断装置１０１は、可動部１に設けられた切断刃１３と、固定部５に設けられた固定刃８とを備え、プラテンローラ６の後段に配置されて表面に文字等が印刷された用紙Ｐを切断する。
切断刃１３は、キャリア１２に着脱可能に保持されており、キャリア１２が切断刃１３と共に、用紙Ｐの表面に対して斜め方向に移動可能に保持部材４に設けられている。ここで、用紙Ｐの表面に対して斜め方向とは、図４に示す矢印Ｂ方向を意味している。また、用紙Ｐの表面に対して斜め方向に移動とは、用紙Ｐの表面に対して用紙Ｐの幅方向（Ｘ方向）及び用紙Ｐの表面に対する垂直方向（Ｚ方向）の何れに対しても斜め方向に移動することを意味する。本実施形態では、切断刃１３が用紙Ｐの幅方向に対して垂直に用紙Ｐを切断する。
また、切断装置１０１には、用紙Ｐの表面に接離する方向（矢印Ａ方向）に移動可能な移動部材１１が設けられている。移動部材１１は、ギヤ３に噛み合うラックギヤ部１０を備え、不図示のモータからの駆動を受けて回転するギヤ３によって、矢印Ａ方向に移動してキャリア１２に接触し、キャリア１２を押し下げることができる。用紙Ｐは、移動部材１１が移動することで押し下げられる切断刃１３と固定刃８との間で切断される。
図４に示す様に、移動部材１１は用紙Ｐの幅方向に長い板状の部材であり、用紙Ｐに接離する方向（矢印Ａ方向）に移動可能に設けられており、用紙Ｐ側の端部がキャリア１２に接触している。保持部材４は、用紙Ｐの幅方向に長く、用紙Ｐの表面に対して斜め方向に長い直線状の空隙１４を有する板状の部材であり、切断刃１３を有するキャリア１２を空隙１４に沿って移動可能に保持している。
用紙Ｐを切断する際には、まず移動部材１１が用紙Ｐの表面に接近する方向に動き、移動部材１１に押される形で、キャリア１２及び切断刃１３が保持部材４に形成された空隙１４に沿って図中矢印Ｂ方向に移動する。切断刃１３は、図中矢印Ｂ方向に移動、すなわちキャリア１２と共に用紙Ｐの一端から他端までＸ方向に横断すると共に用紙Ｐの表面に対して垂直方向（Ｚ方向）にも移動しながら、不図示の固定刃８との間で切断ラインＣに沿って用紙Ｐを切断する。
＜用紙の切断動作＞
図５に、第１の実施形態における切断刃１３の動作例を説明する図を示す。図５（ａ）は用紙Ｐの切断前の状態を示し、図５（ｂ）は用紙Ｐの切断後の状態を示している。
上記した様に、移動部材１１は切断刃１３を保持するキャリア１２の上端に接触する様に設けられ、キャリア１２は切断刃１３と共に保持部材４の空隙１４に沿って移動可能に設けられている（図５（ａ））。
この様な構成において、移動部材１１が図中矢印Ａ方向に移動すると、キャリア１２が押されて保持部材４の空隙１４に沿って切断刃１３と共に図中矢印Ｂ方向に移動する（図５（ｂ））。
用紙Ｐの切断後は、移動部材１１は用紙Ｐの表面から離れる方向に移動して初期位置に戻り、切断刃１３を保持するキャリア１２は、不図示のコイルばねによって元の位置（図５（ａ）に示す位置）に復帰して次回の用紙切断に備えられる。
切断刃１３は、用紙Ｐの表面に対して斜め方向に移動しながら用紙を切断する。すなわち用紙Ｐの表面に対して水平方向にスライドする様に動くと共に、用紙Ｐの表面に対して垂直方向にも動きながら、固定刃８との間で用紙Ｐを切断する。
用紙Ｐの切断時において、切断刃１３は、まず図中Ｚ方向においてキャリア１２とは反対側の端部が用紙Ｐに接触し、矢印Ｂ方向に移動すると共に用紙Ｐとの接触位置がキャリア１２側に移動しながら刃面全体を使って用紙Ｐを切断する。
したがって、刃面を先端から根本まで全体的に有効活用できるため、切断刃１３が用紙Ｐの表面と平行（Ｘ方向）に動くスライド方式に比べて、切断刃１３の部分的な損耗による劣化を低減し、切断性能を維持して繰り返し使用し続けることが可能になる。
また、用紙Ｐの表面に対して水平方向の力に加えて、垂直方向の力を用紙Ｐに付与して切断するため、搬送された用紙Ｐに弛みや皺等が生じていた場合にも、用紙Ｐの端部に新たに寄りや皺等を発生させることなく用紙Ｐを切断できる。そのため、その後に搬送される用紙Ｐの端部が切断刃等に引っ掛かること等による紙詰まりの発生を防止することが可能である。
＜移動部材の構成及び動作＞
図６は、第１の実施形態における移動部材１１の構成例を示す図である。
図６（ａ）に示す様に、移動部材１１は、キャリア１２に接触する移動部材１１ａと、ギヤ３に噛み合うラックギヤ部１０を有する移動部材１１ｂとを含んで構成されている。
移動部材１１ａは、図６（ｂ）に示す様に移動部材１１ｂに嵌合する孔部１５を有する。また、移動部材１１ｂは、図６（ｃ）に示す様にラックギヤ部１０と、移動部材１１ａの孔部１５に嵌合する突部１６とを有している。移動部材１１は、移動部材１１ａの孔部１５と移動部材１１ｂの突部１６とが嵌合して構成され、図３に示す様にラックギヤ部１０に噛み合うギヤ３の回転に伴って、接触するキャリア１２を押しながら移動する。
図７は、第１の実施形態に係るサーマルプリンタ１００の断面概略図である。
サーマルプリンタ１００の固定部５には、モータ１８が設けられており、モータ１８が駆動することで、伝達ギヤ４０，４１を介してプラテンローラ６の軸に設けられたギヤ１９が回転し、可動部１に設けられたギヤ３が図中矢印Ｃ方向に回転する。移動部材１１は、ラックギヤ部１０がギヤ３に噛み合っており、ギヤ３の回転に伴って図中矢印Ａ方向に移動する。
＜保持部材、キャリア及び切断刃＞
図８に、保持部材４とキャリア１２の構成例を示し、図９にキャリア１２及び切断刃１３の構成例を示す。
キャリア１２は、図８に示す様に保持部材４に形成された空隙１４に移動可能に設けられており、図９（ａ）に示す様に切断刃１３を保持している。キャリア１２は、図９（ｂ）に示す様にキャリア本体１７、ネジ２０、ワッシャ２１、突部２２、挿入孔２３を有する。キャリア１２は、突部２２が保持部材４の空隙１４に挿入された状態で、キャリア本体１７とワッシャ２１との間で保持部材４を挟み込む様にネジ２０によってネジ止めされる。保持部材４及びキャリア１２それぞれの接触部分は摺動性が良い樹脂、例えばポリアセタール等を用いることが好ましい。
切断刃１３は、挿入部２４、ネジ穴２５、刃部２６を有し、挿入部２４がキャリア本体１７の挿入孔２３に挿入された状態で、ネジ２０によりキャリア本体１７に固定される。切断刃１３は、ネジ２０を外すことでキャリア１２から外して交換することができる。したがって、切断刃１３が磨耗して切れ味が悪くなった場合には、切断刃１３を交換することで切断性能を維持することができる。
また、切断刃１３は、図１０（ａ）に示す様に移動方向の一方の側に刃４２を有する片刃を用いても良いが、図１０（ｂ）に示す様に移動方向の両側に刃４２を有する両刃を用いることもできる。切断刃１３を両刃にすることで、両方向どちらへの移動においても用紙Ｐを切断することが可能になる。
さらに、切断刃１３として、図１１に示す様な丸刃２９を用いることもできる。丸刃２９を用いる場合には、キャリア１２に丸刃２９を回転可能に保持するための軸３１を設け、ワッシャ２８，３０を介して丸刃２９を軸３１にキャップ２７により固定する。
丸刃２９は、その周囲に用紙Ｐを切断する刃が設けられており、回転しながら周囲に設けられた刃の全領域を用いて用紙Ｐを切断する。したがって、図１０に示す様な片刃若しくは両刃の場合に比べて用紙Ｐに接触して切断する刃の長さを十分に確保することができるため、刃の劣化を低減して長期に渡って切断性能を維持することが可能になる。
［第２の実施形態］
図１２に、第２の実施形態に係る切断装置の概略構成と動作を例示する図を示す。なお、以下の第２の実施形態の説明において、第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第２の実施形態に係る切断装置は、移動部材１１、保持部材３２、キャリア１２、切断刃１３を有する。
移動部材１１は、用紙Ｐの幅方向に長い板状の部材であり、用紙Ｐ側の端部がキャリア１２に接触し、用紙Ｐの表面に接離する方向に移動可能に設けられている。保持部材３２は、用紙Ｐの表面に対して傾斜するシャフト部３３を有し、キャリア１２及び切断刃１３をシャフト部３３に沿って移動可能に保持している。
キャリア１２は、切断刃１３を着脱可能に保持しており、図１２（ｂ）に示す様に移動部材１１が図中矢印Ａ方向に移動することで、移動部材１１に押されて保持部材３２のシャフト部３３に沿って、図中矢印Ｂ方向に移動する。
切断刃１３は、シャフト部３３に沿って用紙Ｐの表面に対して斜め方向、すなわち用紙Ｐの幅方向（Ｘ方向）に移動すると共に、用紙Ｐの表面に対して垂直方向（Ｚ方向）にも移動することで、用紙Ｐを確実に切断することができる。
［第３の実施形態］
図１３及び図１４に、第３の実施形態に係る切断装置の概略構成と動作を例示する図を示す。なお、以下の第３の実施形態の説明において、第１及び第２の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第３の実施形態に係る切断装置は、移動部材１１、第１ガイド部材３４、第２ガイド部材３５、キャリア１２、切断刃１３を有する。
移動部材１１は、用紙Ｐの幅方向に長い板状の部材であり、用紙Ｐ側の一方の端部に設けられたリンク部材４３によって第１ガイド部材３４を保持し、用紙Ｐの表面に接離する方向に移動可能に設けられている。
第１ガイド部材３４は、一方の端部に設けられた回転軸４５で軸支され、他方の端部が移動部材１１に支持された状態で、移動部材１１の移動に伴って回転軸４５を中心に回転する様に設けられている。また、第１ガイド部材３４は、断面が略コの字状であり、溝４４が形成されている。
第２ガイド部材３５は、用紙Ｐの表面に対して傾斜するシャフト部３３を有し、両端部が固定されており、第１ガイド部材３４と共にキャリア１２及び切断刃１３を移動可能に保持している。
キャリア１２は切断刃１３を着脱可能に保持し、第１ガイド部材３４及び第２ガイド部材３５に架設され、移動部材１１の移動に伴う第１ガイド部材３４の回転によって第２ガイド部材３５のシャフト部３２に沿って、用紙Ｐの表面に対して斜め方向に移動する。キャリア１２は、図１４（ａ）に示す様に、第１ガイド部材３４の溝４４に嵌る突部４６と、第２ガイド部材３５のシャフト部３３が貫通する孔部４７とを有する。キャリア１２は、突部４６が第１ガイド部材３４の溝４４に嵌り、孔部４７に第２ガイド部材３５のシャフト部３３が挿入されることで、第１ガイド部材３４及び第２ガイド部材３５に移動可能に設けられている。
図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）に示す様に、切断刃１３を保持するキャリア１２は、矢印Ａ方向に移動する移動部材１１に接触して押されることで、第２ガイド部材３５のシャフト部３３に沿って用紙Ｐの表面に対して斜め方向（矢印Ｂ方向）に移動する。この様に、キャリア１２に保持された切断刃１３が、用紙Ｐの幅方向（Ｘ方向）に移動すると共に、用紙Ｐの表面に対して垂直方向（Ｚ方向）にも移動することで、用紙Ｐを確実に切断することができる。
［第４の実施形態］
図１５に、第４の実施形態に係る切断装置の概略構成と動作を例示する図を示す。なお、以下の第４の実施形態の説明において、第１から第３の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第４の実施形態に係る切断装置は、移動部材１１、切断刃１３、リンク部材３６ａ，３６ｂ、保持部材３８を有する。
移動部材１１は、用紙Ｐの幅方向に長い板状の部材であり、用紙Ｐ側の端部が切断刃１３に接触し、用紙Ｐの表面に接離する方向に移動可能に設けられている。
切断刃１３は、用紙Ｐの表面に略平行な方向（Ｘ方向）に延びる刃を備え、リンク部材３６ａ，３６ｂ及び保持部材３８によって移動可能に保持されている。切断刃１３は、リンク部材３６ａ，３６ｂが挿入される孔部３７ａ，３７ｂを有し、一方の端部４８が保持部材３８の傾斜面３９に沿う様に形成されている。孔部３７ａ，３７ｂ及び端部４８の傾きは、用紙Ｐの表面に対して斜め方向に形成されている。また、切断刃１３の保持部材３８と反対側の端部にはばね４９が切断刃１３を保持部材３８の方向（図中左側）に付勢する様に設けられており、ばね４９が用紙Ｐの切断後に切断刃１３を押し戻すことで、切断刃１３を切断前の位置に復帰させる。
リンク部材３６ａ，３６ｂは、可動部１に固定されており、一方の端部が切断刃１３の孔部３７ａ，３７ｂに挿入され、切断刃１３を保持している。
保持部材３８は、傾斜面３９を有し、傾斜面３９で切断刃１３に接触して切断刃１３を支持する様に固定して設けられている。
この様な構成において、図１５（ｂ）に示す様に、移動部材１１が矢印Ａ方向に移動すると、切断刃１３は、リンク部材３６ａ，３６ｂが挿入された孔部３７ａ，３７ｂ及び保持部材３８の傾斜面３９に沿って、用紙Ｐの表面に対して斜め方向（矢印Ｂ方向）に移動して用紙Ｐを切断する。
切断刃１３が用紙Ｐの表面に対して斜め方向、すなわち用紙Ｐの幅方向（Ｘ方向）に移動すると共に、用紙Ｐの表面に対して垂直方向（Ｚ方向）にも移動することで、用紙Ｐを確実に切断することが可能になる。
上記した実施形態では、記録装置としてサーマルヘッド及びプラテンローラを備えるサーマルプリンタを例示したが、インクジェット方式、電子写真方式といった他の記録手段を備えた記録装置に第１から第４の実施形態に係る切断装置を搭載することも可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
４ 保持部材（保持手段）
１１ 移動部材（移動手段）
１２ キャリア
１３ 切断刃
１４ 空隙
３２ 保持部材（保持手段）
３３ シャフト部（保持手段）
３４ 第１ガイド部材
３５ 第２ガイド部材
３８ 保持部材（保持手段）
３９ 傾斜面
１００ サーマルプリンタ（記録装置）
１０１ 切断装置
Ｐ 記録媒体

Claims (4)

  1. 記録媒体を切断する切断装置であって、
    前記記録媒体を切断する切断刃と、
    前記切断刃を前記記録媒体の表面に対して斜め方向に移動可能に保持する保持手段と、
    前記保持手段に保持された前記切断刃を移動させる移動手段と、を備え、
    前記移動手段は、前記記録媒体の表面に対して垂直方向に移動して前記保持手段を前記記録媒体の表面に対して斜め方向に移動させる移動部材を備え、
    前記切断刃は、前記移動部材の移動方向に延びるように前記保持手段に保持されるとともに、前記保持手段の移動方向の側に刃を有し、前記記録媒体の表面に対して斜め方向に移動して前記記録媒体を切断する
    ことを特徴とする切断装置。
  2. 記録媒体を切断する切断装置であって、
    前記記録媒体を切断する切断刃と、
    前記切断刃を前記記録媒体の表面に対して斜め方向に移動可能に保持する保持手段と、
    前記保持手段に保持された前記切断刃を移動させる移動手段と、を備え、
    前記移動手段は、前記記録媒体に接離する方向に移動可能に設けられ、前記保持手段に保持された前記切断刃を移動させる移動部材を備え、
    前記保持手段は、一方の端部が軸支され、他方の端部が前記移動部材に支持されて前記移動部材の移動に伴って前記一方の端部を中心に回転する第１ガイド部材と、前記記録媒体の表面に対して傾斜するシャフト部を有して固定される第２ガイド部材と、を備え、
    前記切断刃は、前記第１ガイド部材及び前記第２ガイド部材に架設され、前記移動部材の移動に伴う前記第１ガイド部材の回転によって前記第２ガイド部材の前記シャフト部に沿って前記記録媒体の表面に対して斜め方向に移動して前記記録媒体を切断する
    ことを特徴とする切断装置。
  3. 前記保持手段は、前記記録媒体の表面に対して斜め方向に形成された直線状の空隙を有する板状の保持部材と、前記切断刃を着脱可能に保持し、前記空隙に沿って移動可能に設けられるキャリアと、を備え、
    前記保持部材及び前記キャリアは、互いに接触する部分が樹脂により形成されている
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の切断装置。
  4. 前記記録媒体に記録を行う記録手段と、
    請求項１から３の何れか一項に記載の切断装置と、
    を備えることを特徴とする記録装置。
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