(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噛み合い可能に構成された固定刃と可動刃とを有し、前記固定刃の刃の稜線に対し前記可動刃の刃の稜線が所定の角度で傾斜しており、これら固定刃及び可動刃の噛み合いにより切断対象の用紙を切断するカッター装置であって、
前記可動刃は、その中央部に設けられた連結ピンが、一端が支点ピンにより回動可能に枢支されている駆動レバーの中間部に、その回動方向と交差する方向に長さ方向が形成された楕円孔状の連結孔と連結し、この駆動レバーの他端部に連結するカッター駆動機構により、前記駆動レバーが前記支点ピンを中心として回動駆動されると、前記連結孔及び連結ピンを介して、前記可動刃を前記固定刃に向って平行移動させるように構成され、
前記可動刃を、前記用紙を切断する方向に駆動し、前記用紙に切断終了前の切り残し部があるタイミングで、前記用紙を切断位置からの排紙方向とは反対向きにリバースフィードさせると共に、前記切り残し部が切断されるまで前記可動刃の駆動を継続する制御手段を備えたカッター装置。
【請求項２】
前記可動刃は、この可動刃の長さ方向両端部から長さ方向中央部に向ってＶ字形に没形成されている請求項１に記載のカッター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、プリンターなどに用いられ、印字後の長尺用紙などのシート材を所定形状にカットするカッター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンターなどに設けられ、印字後の用紙を、その移送方向と直角の横断方向に切断するカッター装置として、所謂ギロチンカッターと呼ばれるものがある。このギロチンカッターは、切断対象のシート材（以下、用紙として説明する）を間にして固定刃と可動刃とを対向配置し、可動刃を固定刃に対して平行移動させ、両刃面を摺接状態で噛合せて、用紙を移送方向と直角の横断方向に切断する。この場合、可動刃の刃の稜線は、固定刃の刃の稜線に対して所定の角度（例えばＶ字形）に傾斜させおり、この傾斜により、可動刃が固定刃と最初に噛み合う部分からシート材の切断が開始され、可動刃が固定刃と最後に噛み合う部分にて切断が終了する。
【０００３】
このような従来のギロチンカッターでは、切断後の用紙を排紙部に搬送する機構を持った装置（プリンターなど）に搭戦された場合、この搬送機構により用紙が保持されるため、切断時の用紙の状態を安定化させる必要はない。
【０００４】
しかし、切断後の用紙搬送機構を設けることは装置全体の大形化を招くため、切断後の用紙搬送機構を設けない装置が多く用いられている。このような、切断後の用紙搬送機構を設けない装置に、従来のギロチンカッターを搭戦した場合、切断された用紙の排紙が安定的に行われず、排紙動作を補助する構造が必要となった。
【０００５】
ここで、従来のギロチンカッターでは、用紙切断時、可動刃の刃の厚さで用紙を排紙方向に対して撓ませている。すなわち、前述したように、可動刃の刃の傾斜により、可動刃が固定刃と最初に噛み合う部分からシート材の切断が開始される。この場合、切断された部分に可動刃が入り込むので、切断された用紙部分は可動刃の刃の厚さ分、排紙方向に押圧されて撓みが生じる。そして、固定刃と最後に噛み合う切断終了地点において、用紙の最後の接続部分が切断されるので、上述した用紙の撓みが戻る反力により、切断された用紙はカッター装置内部から排紙される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３１５１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、可動刃の厚さは厚くても１ｍｍ程度であり、用紙の撓みは小さく、この撓みが戻る反力自体も小さいので、切断後の用紙はカッター装置の近傍に落下する。このため、カッター装置から用紙排紙部までが遠い場合、前述のように、排紙動作を補助するための特別の構造が必要となった。例えば、この間に大きな傾斜部を設けて、切断後の用紙を自重によって滑らせることが考えられる。このためには、用紙排紙部に対してカッター装置を有するプリンターを高い位置に設定しなければならず、機器の配置構成に制約を受ける。また、このようにプリンターを高い位置に設定できない場合は、用紙切断後の用紙搬送機構を持たせるなどの特別の構造が必要となった。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、切断されたシート材を、安定して確実に排紙部まで排紙させることが可能なカッター装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施の形態によるカッター装置は、噛み合い可能に構成された固定刃と可動刃とを有し、前記固定刃の刃の稜線に対し前記可動刃の刃の稜線が所定の角度で傾斜しており、これら固定刃及び可動刃の噛み合いにより切断対象の用紙を切断するカッター装置であって、前記可動刃は、その中央部に設けられた連結ピンが、一端が支点ピンにより回動可能に枢支されている駆動レバーの中間部に、その回動方向と交差する方向に長さ方向が形成された楕円孔状の連結孔と連結し、この駆動レバーの他端部に連結するカッター駆動機構により、前記駆動レバーが前記支点ピンを中心として回動駆動されると、前記連結孔及び連結ピンを介して、前記可動刃を前記固定刃に向って平行移動させるように構成され、前記可動刃を、前記用紙を切断する方向に駆動し、前記用紙に切断終了前の切り残し部があるタイミングで、前記用紙を切断位置からの排紙方向とは反対向きにリバースフィードさせると共に、前記切り残し部が切断されるまで前記可動刃の駆動を継続する制御手段を備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るカッター装置が搭載されるプリンターの外観図である。
【図２】図１で示したプリンターの内部構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るカッター装置の切断動作前の状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るカッター装置の切断動作後の状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係るカッター装置の切断動作前の状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
この実施の形態では、所謂ギロチンカッターと呼ばれるカッター装置において、その固定刃及び可動刃の噛み合いによる切断完了直前において、切断対象のシート材をリバースフードする。すなわち、固定刃及び可動刃の噛み合いにより、シート材を切断するが、このシート材の切断終了地点近くに切り残し部分があるタイミングで、シート材を切断位置からの排紙方向とは反対向きにリバースフィードする。このことにより、切断完了時に、このシート材にリバースフィードに対する反力を生じさせ、この反力により切断されたシート材を排紙させるようにしたので、遠い用紙排紙部まで、確実に安定して到達させることができる。以下、図面を用いて詳述する。
【００１３】
図１はこの実施の形態によるカッター装置が搭載されたプリンターの外観を示している。プリンター本体１は、後部（図示右側）にロール状に巻回された長尺のシート材（以下、プリントされる用紙として説明する）２が回転可能に取り付けられている。この用紙２は、その一端が、供給部３からプリンター本体１内に送られ、プリンター本体１内の印字部４で所定の文字や図形などが印字される。印字された用紙２は長尺方向に送られ、その先端部は、印字部４に隣接するカッター装置５を通り、さらにプリンター本体１の前面（図示左面）上部に形成された排出部から外部に送り出される。
【００１４】
カッター装置５は、長尺状の用紙２の先端部からの長さが予め設定された長さになると、この用紙２を、移送方向と直交する横断方向に切断する。所定形状に切断された用紙２は、既にその先端部が排出部から送り出されているので、その自重により外部に落下し、排出される。
【００１５】
ここで、長尺状の用紙２は、図２で示すように、上下一対の搬送ローラ１１，１２及びパルスモータ１３を有する前述した供給部３により図示右方から供給され、搬送される。用紙２の搬送経路上には、印字部４を構成する印字ヘッド（サーマルヘッド）１５及びプラテン１６と、カッター装置５を構成する固定刃１７、可動刃１８が配置されており、可動刃１８は、カッター駆動機構１９により、図示上下に平行移動可能に構成されている。これらパルスモータ１３、印字ヘッド１５、カッター駆動機構１９は、制御手段２０により互いに関連して制御される。
【００１６】
制御手段２０はコンピュータなどによって構成されており、予め設定されたプログラムにより、供給部３を制御して用紙２を図示左方に搬送させると共に、印字部４の印字ヘッド１５に印字指令を与え、プラテン１４との間を通過している用紙に対し、印字データに基づく印字を実行させる。印字された用紙２がカッター装置５の固定刃１７と可動刃１８間を通り、所定の切断位置に達すると、制御手段２０はこれを検出してカッター駆動機構１９に駆動指令を与え、可動刃１８を下降駆動して用紙２を切断する。切断された用紙２は排紙部に排紙される。また、制御手段２０は、このカッター駆動機構１９に対する駆動指令と所定のタイミングをとって連動するリバースフィード指令を、搬送ローラ１１，１２を駆動するパルスモータ１３に与える。リバースフィードについては後述する。
【００１７】
カッター装置５は、所謂ギロチンカッターと呼ばれるもので、図２で示したように、切断対象の用紙２を間にして固定刃１７と可動刃１８とを対向配置している。そして、可動刃１８を固定刃１７に対して平行移動（図示例では上下動）させることで、これら固定刃１７及び可動刃１８の両刃面を摺接状態で噛合せて、用紙２を移送方向と直角の横断方向に切断する。この固定刃１７及び可動刃１８の詳細を図３及び図４により説明する。
【００１８】
図３は用紙２の切断動作前の状態を示し、図４は切断動作中の状態を示している。図３及び図４において、固定刃１７の刃の稜線１７ａは、用紙２の裏面と平行な関係で配置されている。可動刃１８の刃の稜線１８ａは、固定刃１７の刃の稜線１７ａに対して所定の角度で傾斜している。図の例では、可動刃１８の刃の稜線１８ａは、この可動刃１８の長さ方向両端部から長さ方向中央部に向ってＶ字形に没形成されている。
【００１９】
可動刃１８は、その中央部に設けられた連結ピン２２が、駆動レバー２３の中間部に設けられた楕円孔状の連結孔２３ａと連結している。駆動レバー２３は、その一端が図１で示したプリンター本体１のフレームに、支点ピン２４（図３、図４に図示）により回動可能に枢支されている。また、駆動レバー２３の他端部には長円孔状の連結孔２３ｂが設けられており、図２で示したカッター駆動機構１９の図示しない作動部と連結している。
【００２０】
上記構成により、カッター駆動機構１９が作動し、駆動レバー２３が支点ピン２４を中心として図示左回りに回動駆動されると、連結孔２３ａ及び連結ピン２２を介して、可動刃１８は固定刃１７に向って平行移動する。すなわち、図２で示す下方に移動し、図４で示すように固定刃１７と噛み合った状態となる。
【００２１】
ここで、固定刃１７の刃の稜線１７ａに対して可動刃１８の刃の稜線１８ａが傾斜していることにより、可動刃１８が固定刃１７と最初に噛み合う部分（図の例では、可動刃１８の両端近くの部分）から用紙２の切断が開始され、可動刃１８が固定刃１７と最後に噛み合う部分（図の例では、可動刃１８の中央部分）にて切断が終了する。
【００２２】
しかし、この実施の形態では、パーシャルカット方式を採用しているので、可動刃１８が固定刃１７との噛み合いが終了した後においても、切断終了地点に相当する部分に切り残し部が生じるように構成されている。すなわち、可動刃１８の刃の稜線１８ａの傾斜に基づく切断終了地点、図の例ではＶ字形に傾斜した刃の稜線１８ａの、Ｖ字の中央部分に、凹部状の刃の逃げ部１８ｂを設けている。
【００２３】
このカッター装置５による用紙２の切断時、可動刃１８が下降することにより、前述のように、可動刃１８の両端近くの部分から用紙２の切断が開始され、可動刃１８が固定刃１７と最後に噛み合うＶ字の中央部分にて切断が終了する。しかし、この実施の形態では、Ｖ字の中央部分に刃の逃げ部１８ｂが設けられているので、可動刃１８が下降端位置（切断終了位置）に達しても、刃の逃げ部１８ｂに相当する部分は切断されず、切り残し部として存在する。
【００２４】
本来、パーシャルカットされた用紙、例えばレシート等は、この切り残し部で繋がった状態で排紙され、必要に応じて切り残し部を破断して個々の用紙として取り出されるが、この実施の形態では、この切り残し部を利用して切断された用紙の排紙を確実に行うように構成している。すなわち、この切り残し部分がある切断完了前の状態において、シート材を切断位置からの排紙方向とは反対向きにリバースフィードし、この切り残し部の破断後における用紙の排紙力を蓄勢している。
【００２５】
すなわち、制御手段２０は、固定刃１７及び可動刃１８の噛み合い終了後（可動刃１８が下降端位置に達した後）、パルスモータ１３を所定量逆転させ、搬送ローラ１１,１２により用紙２を排紙方向とは逆向き（図２の右方へ）にリバースフィードさせる。このリバースフィードさせるタイミングとしては、例えば、噛み合った固定刃１７及び可動刃１８を元の位置に復帰動作させるタイミングなど、用紙２の切断されたエッジ部分に可動刃が入り込んでいる状態で用紙２をリバースフィードさせる。
【００２６】
このリバースフィードが行われると、切り残し部を通して、可動刃１８により既に切り込まれている用紙部分にリバース方向の力が加わるが、切り残し部分以外は、カットエッジ部に入り込んだ可動刃１８によりリバース方向の移動が阻止されるため、切り込まれた用紙部分に撓みが生じる。この状態でリバースフィードが継続すると、切り残し部は破断することになる。切り残し部が破断すると、それまで切り込まれた用紙部分に生じていた撓みを元に戻そうとする反力が生じ、切断された用紙を排紙方向に移動させる力として作用する。この力が、切断された用紙の排紙を安定かつ強力に行う源となる。
【００２７】
以下、全体的な動作説明を行う。ロール状に巻回された用紙２は、その一端が供給部３からプリンター本体１内に搬送され、プリンター本体１内の印字部４で、紙面上に所定の文字や図形などが印字される。印字された用紙２は隣接するカッター装置５へ送られる。このとき可動刃１８は、固定刃１７に対し上昇位置にあり（図２、図３の状態）、用紙２はこれら刃間を通って図２の左方に移動し、プリンター本体１の前面上部に形成された排出部から外部に送られる。
【００２８】
制御手段２０は、図示しないセンサーにより長尺状の用紙２の先端部からの長さが予め設定された長さになったことが検出されると、カッター装置５を動作させ、用紙２を移送方向と直交する横断方向に切断する。すなわち、図２で示したカッター駆動機構１９により、図３で示す駆動レバー２３を、支点ピン２４を中心に図示左回りに回動させ、可動刃１８を下降動作させる。
【００２９】
このとき、可動刃１８の刃の稜線１８ａが、固定刃１７の刃の稜線１７ａに対してＶ字形に傾斜していることにより、可動刃１８の両端近くの部分が固定刃１７と最初に噛み合い、この部分から用紙２の切断が開始される。このように用紙２の切断が開始されると、切断済み部分のカットエッジ間に可動刃１８が入り込むことで、用紙２の切り込まれた部分には、その排紙方向に対する撓みが生じる。
【００３０】
このようにして可動刃１８の刃の稜線１８ａの傾斜に基づく切断が進行し、可動刃１８が下降端位置に達すると、切断部分もＶ字の中央部分、すなわち、切断終了地点に達する。しかし、Ｖ字の中央部分には刃の逃げ部１８ｂが設けられているので、可動刃１８が下降端位置（切断終了位置）に達しても、刃の逃げ部１８ｂに相当する部分は切断されず、切り残し部として存在する。
【００３１】
このとき、制御手段２０は、可動刃１８が固定刃１７との噛み合い終了地点（下降端位置）に達したことを、図示しないセンサーなどにより検出して、パルスモータ１３を所定量逆転させ、搬送ローラ１１,１２により用紙２を、排紙方向とは逆向きにリバースフィードさせる。このリバースフィードにより、切り残し部を通して、可動刃１８により既に切り込まれている用紙部分にリバース方向の力が加わり、切り込まれた用紙部分に排紙方向に対する撓みが生じる。この状態でリバースフィードが継続すると、切り残し部は破断することになり、それまで生じていた撓みを元に戻そうとする反力が生じ、切断された用紙を排紙方向に移動させる力として作用する。このため、カッター装置５から排紙される切断された用紙の排紙速度、排紙力が増大し、用紙排紙口が遠い場合でも、切断された用紙を確実に安定して到達させることが出来る。
【００３２】
上記実施の形態では、図３、図４で示したように、可動刃１８の刃の稜線１８ａの傾斜に基づく切断終了地点であるＶ字の中央部分に凹部状の刃の逃げ部１８ｂを設けて、切り残し部を形成するパーシャルカット方式の場合について説明したが、図５で示すように、可動刃１８のＶ字の中央部分に刃の逃げ部を設けない、フルカット方式にも適用することができる。この場合、可動刃１８が下降端位置まで加工すると、切り残し部を残すことなく用紙２の切断が完了してしまうので、固定刃１７との噛み合い動作終了前にリバースフィードを行う。
【００３３】
この場合、制御手段２０は、可動刃１８の固定刃１７との噛み合い状態を図示しないセンサーなどにより検出しておき、可動刃１８が、定刃１７との噛み合いが終了する下降端位置に達する直前のタイミングでパルスモータ１３を所定量逆転させ、搬送ローラ１１,１２により用紙２を、排紙方向とは逆向きにリバースフィードさせる。このリバースフィードにより、未だ可動刃１８により切り離されていない部分（切り残し部でもある）を通して、既に切り込まれている用紙部分にリバース方向の力が加わり、切り込まれた用紙部分に排紙方向に対する撓みが生じる。
【００３４】
この後、可動刃１８が、固定刃１７との噛み合いが終了する下降端位置に達すると用紙２はフルカットされ、切り残し部がなくなるため、それまで生じていた撓みを元に戻そうとする反力が生じ、切断された用紙を排紙方向に移動させる力として作用する。このため、カッター装置５から排紙される切断された用紙の排紙速度、排紙力が増大し、用紙排紙口が遠い場合でも、切断された用紙を確実に安定して到達させることが出来る。
【００３５】
このように、パーシャルカット方式及びフルカット方式の何れであっても、固定刃１７及び可動刃１８の噛み合いによる切断が完了する前の切り残し部分があるタイミングで、シート材を切断位置からの排紙方向とは反対向きにリバースフィードして、切断完了時に、このシート材にリバースフィードに対する反力を生じさせ、この反力により切断されたシート材を排紙させるようにしたので、遠い用紙排紙部まで、確実に安定して到達させることができる。したがって、排紙動作を補助するための特別の構造を設けることなく、切断された用紙を、安定して確実に排紙部まで排紙させることができ、プリンター本体１と排紙部との落差を大きく取らなければならないなどの制約を受けることがなく、配置の自由度が大きくなる。
【００３６】
なお、上述の実施形態では、可動刃１８の刃の稜線１８ａをＶ字形に傾斜させているが、同一方向に直線状に傾斜させてもよい。この場合も可動刃１８の固定刃１７との噛み合いによる切断完了前の切り残し部分があるタイミングで、シート材を切断位置からの排紙方向とは反対向きにリバースフィードすれば、上述した実施の形態と同様に、排紙方向に対する大きな撓みを生じさせることができ、切断されたシート材を、安定して確実に排紙することができる。
【００３７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・プリンター本体
２・・・シート材（用紙）
５・・・カッター装置
１７・・・固定刃
１７ａ・・・刃の稜線
１８・・・可動刃
１８ａ・・・刃の稜線
１８ｂ・・・刃の逃げ部
１９・・・カッター駆動機構
２０・・・制御手段
【図１】
0005512622.tif 000002
【図２】
0005512622.tif 000003
【図３】
0005512622.tif 000004
【図４】
0005512622.tif 000005
【図５】
0005512622.tif 000006