(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被対象物を受ける受け台と、
前記被対象物を切断する切断刃及びその支持部材とからなる切断部と、
所定の駆動力を発生する駆動部と、
偏心した位置に軸を有するカムギアと前記軸が挿入されるカム溝とにより、前記駆動部で発生した駆動力を前記切断部に伝達する駆動力伝達部とで構成された切断機構において、
前記カム溝は、曲線状であって、
前記カム溝は、前記カムギアの回転による前記軸の移動の軌跡と略一致する区間を備え、
前記カムギアの回転による前記軸の移動の軌跡と略一致する区間では、前記切断刃を前記受け台に押圧した状態を保持することを特徴とする切断機構。
【請求項２】
前記カム溝の形状は、円弧状であることを特徴とする請求項１に記載の切断機構。
【請求項３】
被対象物に印字を行う印字部と、
前記被対象物を切断する、請求項１又は２のいずれかに記載の切断機構とを備えた印字装置。
【請求項４】
前記切断機構によって切断される前記被対象物がテープ又はチューブの長尺印字媒体であることを特徴とする請求項３に記載の印字装置。
【請求項５】
前記切断機構により前記長尺印字媒体にハーフカットを施すことを特徴とする請求項４に記載の印字装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テープやチューブ等の長尺形状の印字媒体を切断するカッタと、所定の駆動力を発生するモータと、モータからの駆動力をカッタに伝達する駆動力伝達部とで構成された切断機構及び印字装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
長尺形状のテープやチューブ等の印字媒体に印字をして、該印字した印字媒体をハーフカット又はフルカットによって切断するテープ／チューブプリンタのような印字装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１１は、従来例に係る印字装置の切断機構２００の内部構成例を示す説明図である。図１１に示すように、切断機構２００は、モータ６１、第１のギア６３、第２のギア６４、カッタレバー９０、カッタホルダ６６、カッタ６７及び受け台６８で構成される。
【０００４】
モータ６１の軸にはウォームギア６２が取り付けられる。ウォームギア６２は、第１のギア６３と噛み合う。第１のギア６３は、第２のギア６４と噛み合う。
【０００５】
第２のギア６４には、偏心した位置にボス６４ａが設けられる。カッタレバー９０は、長穴９０ａ、回転軸９０ｂ及びホルダ押圧部９０ｃを有する。ボス６４ａは、カッタレバー９０の長穴９０ａに挿入される。カッタホルダ６６にはカッタ６７が取り付けられる。
【０００６】
このように構成された切断機構２００は、モータ６１の駆動力がウォームギア６２、第１のギア６３及び第２のギア６４を介してカッタレバー９０に伝達されて、カッタレバー９０が回転軸９０ｂを中心に反時計回りに回転する。すると、ホルダ押圧部９０ｃがカッタホルダ６６を押圧して当該カッタホルダ６６及びカッタ６７を図１１では左側方向に移動させて、カッタ６７が受け台６８に当接する。カッタ６７と受け台６８との間にテープやチューブ等の印字媒体が搬送されると、当該印字媒体が切断（ハーフカット）される。
【０００７】
切断機構２００は、第２のギア６４が一回転すると、カッタレバー９０が左右方向に往復して印字媒体を１回だけハーフカットする。このため、搬送される印字媒体を所定数ハーフカットしたい場合には、第２のギア６４を所定数回転させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２７２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、印字媒体を印字する速度である印字速度を高速化しても、印字媒体を切断する速度である切断速度も高速化しなければ、印字された印字媒体を短時間に作製することができない。
【００１０】
特許文献１や従来例に係る印字装置の切断機構は、カッタと受け台との間で印字媒体を切断するものであるが、モータの回転数を上げて、カッタの動作を速めるとカッタと受け台とが当接している時間が短くなり、印字媒体を切断することが困難になる。特に、駆動源にＤＣモータを用いる際には、切断速度の高速化や、カッタと受け台とが当接する時間を確保することは困難であった。
【００１１】
そこで、本発明は、このような課題を解決するものであって、モータの回転数を上げても印字媒体を切断できるようにし、従来の切断機構よりも短時間で印字媒体を切断できる切断機構及び印字装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の課題を解決するために、本発明に係る切断機構及び印字装置は、被対象物を受ける受け台と、被対象物を切断する切断刃及びその支持部材とからなる切断部と、所定の駆動力を発生する駆動部と、偏心した位置に軸を有するカムギアと軸が挿入されるカム溝とにより、駆動部で発生した駆動力を切断部に伝達する駆動力伝達部とで構成された切断機構において、カム溝は、曲線状であって、カム溝は、カムギアの回転による軸の移動の軌跡と略一致する区間を備え、カムギアの回転による軸の移動の軌跡と略一致する区間では、切断刃を受け台に押圧した状態を保持することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係る切断機構では、受け台が、被対象物を受ける。切断部が、被対象物を切断する切断刃及びその支持部材とからなる。駆動部が、所定の駆動力を発生する。駆動力伝達部が、偏心した位置に軸を有するギアと軸が挿入される曲線状のカム溝とにより、駆動部で発生した駆動力を切断部に伝達する。曲線状のカム溝は、カムギアの回転による軸の移動の軌跡と略一致する区間を備え、カムギアの回転による軸の移動の軌跡と略一致する区間では、切断刃を受け台に押圧した状態を保持するようになる。これにより、カムギアの回転による軸の移動によって、カム溝の曲線状に基づいて駆動力伝達部が切断部を押圧して、被対象物を切断した位置に切断部を保持できるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る切断機構及び印字装置によれば、被対象物を切断した位置に切断部を保持できるので、駆動部の駆動速度を上げても被対象物の切断に必要な切断時間が確保できる。この結果、従来の切断機構及び印字装置よりも短時間で被対象物を切断でき、作業効率を向上できる。特に、駆動部にＤＣモータを用いた切断機構において、駆動速度を向上と切断時間の短縮とに効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る印字装置１の構成例を示す斜視図である。
【図２】印字装置１の内部構成例を示す斜視図である。
【図３】印字装置１の内部構成例を示す平面図である。
【図４】（Ａ）は、切断機構１００の動作例（その１）を示す説明図であり、（Ｂ）は、切断機構２００の動作例（その１）を示す説明図である。
【図５】（Ａ）は、切断機構１００の動作例（その２）を示す説明図であり、（Ｂ）は、切断機構２００の動作例（その２）を示す説明図である。
【図６】（Ａ）は、切断機構１００の動作例（その３）を示す説明図であり、（Ｂ）は、切断機構２００の動作例（その３）を示す説明図である。
【図７】（Ａ）は、切断機構１００の動作例（その４）を示す説明図であり、（Ｂ）は、切断機構２００の動作例（その４）を示す説明図である。
【図８】（Ａ）は、切断機構１００の動作例（その５）を示す説明図であり、（Ｂ）は、切断機構２００の動作例（その５）を示す説明図である。
【図９】（Ａ）は、切断機構１００の動作例（その６）を示す説明図であり、（Ｂ）は、切断機構２００の動作例（その６）を示す説明図である。
【図１０】切断機構１００，２００の特性例を示す説明図である。
【図１１】従来例に係る印字装置の切断機構２００の内部構成例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明に係る印字装置１及び切断機構１００について説明する。  
［印字装置１の構成例］  
図１に示すように、印字装置１は、本体部１０、入力操作部２０及び表示部３０で構成される。本体部１０には図２で後述する印字部２及び切断機構１００や、入力操作部２０及び表示部３０を制御する図示しない回路基板等が内蔵される。
【００１７】
入力操作部２０には、文字キー、数字キー及び印字開始キー等を有する。ユーザが被対象物である印字媒体に印字すべき文字及び数字を文字キー及び数字キーで入力すると、該入力された内容がＬＣＤ等で形成される表示部３０に表示される。ユーザが表示部３０に表示された内容を確認した後、印字開始キーを押下すると、印字部２が印字媒体への印字を開始する。印字媒体には、例えば、長尺状のテープやチューブ等が用いられる。
【００１８】
印字部２で印字媒体に文字や数字等が印字されると、切断機構１００の図２で後述するカッタ６７によりハーフカットされる。ハーフカットとは、印字媒体がテープの場合には、剥離紙が裏面に貼り付けられたシール状のテープの表面側の印字テープのみを切断して、短冊状とした多数のシールを繋げた状態で運搬等を行えるようにすると共に、使用時には剥離紙を容易にはがすことができるようにしたものである。また、印字媒体がチューブの場合には、チューブの一部を残して切断して、印字が行われたチューブを繋げた状態で運搬等を行えるようにすると共に、使用時には鋏等を用いることなく例えばユーザの手でチューブを引っ張ることで、容易に切断することができるようにしたものである。切断されたチューブは、電気配線のコード等に装着されて、コード類の識別手段として使用される。
【００１９】
カッタ６７によってハーフカットされた印字媒体は、本体部１０の側部に設けられた排出口４０から排出される。所望の数量の印字媒体が排出口４０から排出されたら、フルカットボタン５０をユーザが押下することにより、印字された印字媒体と印字装置１にセットされる印字媒体とが分離（フルカット）される。
【００２０】
次に、印字装置１の内部構成例について説明する。図２及び３に示すように、印字装置１は、印字部２及び切断機構１００を備える。印字部２は、図示しないテープカセット又はチューブが選択的にセットされるカセットホルダ部４と、インクリボンカセット５がセットされるリボンホルダ部６を備える。カセットホルダ部４及びリボンホルダ部６は例えば樹脂の一体成形品で、ロアプレート７に取り付けられる。
【００２１】
更に、印字部２は、プラテンローラ８及びサーマルヘッド９を備える。プラテンローラ８は、ロアプレート７等に取り付けられた軸受７ａに支持され、図示しないモータの駆動力が伝達されて回転する。
【００２２】
ここで、プラテンローラ８を駆動する図示しないモータの駆動力は、インクリボンカセット５のインクリボンを巻き取るリールを駆動する巻取り軸にも伝達され、プラテンローラ８の回転とインクリボンの送りとが同期して行われる。
【００２３】
サーマルヘッド９は、プラテンローラ８に対向して配置される。サーマルヘッド９は軸９ａを支点に回転できるようにロアプレート７に支持され、軸９ａを支点とした時計回り方向の回転動作で、プラテンローラ８に対して近づく方向に移動する。これにより、サーマルヘッド９はプラテンローラ８との間にインクリボンとテープ若しくはチューブとを挟持して、印字可能な状態となる。また、サーマルヘッド９は、軸９ａを支点とした反時計回りの回転動作で、プラテンローラ８に対して離れる方向に移動して退避する。
【００２４】
印字部２にはヘッド移動機構７０が設けられる。ヘッド移動機構７０は、レバー７０ａを操作することにより、サーマルヘッド９をプラテンローラ８に近づかせて印字可能な状態にしたり、サーマルヘッド９をプラテンローラ８から退避させて印字させない状態にしたりする。
【００２５】
印字装置１の側部には切断機構１００が設けられる。切断機構１００は、モータ６１、第１のギア６３、カムギアの一例である第２のギア６４、カッタレバー６５、カッタホルダ６６、カッタ６７及び受け台６８を備える。第１のギア６３、第２のギア６４及びカッタレバー６５は、本発明の駆動力伝達部を構成する一例である。
【００２６】
モータ６１の軸にはウォームギア６２が取り付けられる。ウォームギア６２は、第１のギア６３と噛み合い、第１のギア６３は、第２のギア６４と噛み合う。
【００２７】
第２のギア６４には、偏心した位置に第２のギア６４の軸となるボス６４ａが設けられる。カッタレバー６５は、曲線状（円弧状）のカム溝６５ａ、回転軸６５ｂ及びホルダ押圧部６５ｃを有する。ボス６４ａは、カッタレバー６５のカム溝６５ａに挿入される。ホルダ押圧部６５ｃは、カッタホルダ６６に当接して設けられる。カッタホルダ６６にはカッタ６７が取り付けられる。
【００２８】
このように構成された切断機構１００は、モータ６１の駆動力がウォームギア６２、第１のギア６３及び第２のギア６４を介してカッタレバー６５に伝達される。つまり、モータ６１の駆動力によりウォームギア６２が回転すると共に、第１のギア６３及び第２のギア６４が回転して、カッタレバー６５を動作させる。
【００２９】
このとき、カッタレバー６５は、第２のギア６４の回転によるボス６４ａの移動によって、カム溝６５ａの曲線形状に基づいて回転軸６５ｂを中心に反時計回りに回転する。すると、ホルダ押圧部６５ｃがカッタホルダ６６を押圧して当該カッタホルダ６６及びカッタ６７を受け台６８に向かって移動させ、カッタ６７が受け台６８に当接する。カッタ６７と受け台６８との間に印字媒体が搬送されると、当該印字媒体が切断（ハーフカット）される。
【００３０】
カム溝６５ａは、第２のギア６４の回転によるボス６４ａの移動の軌跡と略一致する区間を有する。カッタレバー６５は、第２のギア６４の回転によるボス６４ａの移動の軌跡とカム溝６５ａの曲線形状とが略一致する区間で、カッタホルダ６６及びカッタ６７を受け台６８に押圧した状態を保持する。
【００３１】
従って、印字媒体を切断した位置にカッタ６７を保持できるようになる。つまり、カッタ６７と受け台６８とが当接している時間が従来の切断機構２００よりも長くなる。これにより、モータの駆動速度（回転数）を上げても印字媒体の切断（ハーフカット）に必要な切断時間が確保できる。この結果、従来の切断機構２００よりも短時間で印字媒体を切断でき、作業効率を向上できる。特に、駆動部にＤＣモータを用いた切断機構において、駆動速度を向上と切断時間の短縮とに効果を奏する。
【００３２】
［切断機構１００の動作例］  
次に、切断機構１００がハーフカットするときの全体の動作について説明する。所定のタイミングでモータ６１の回転駆動が開始され、図４（Ａ）に示すように、モータ６１の回転により、第２のギア６４が反時計回りに回転すると、第２のギア６４が有するボス６４ａがカッタレバー６５のカム溝６５ａ内を移動して、カッタレバー６５が回転軸６５ｂを支点に反時計回りに回転する。
【００３３】
すると、ホルダ押圧部６５ｃがカッタホルダ６６に当接しながら当該カッタホルダ６６を押圧する。これにより、カッタホルダ６６は、カッタ６７と共に左側方向（受け台６８がある方向）に移動する。
【００３４】
カッタ６７が受け台６８に突き当たる位置まで移動すると、カッタレバー６５は、カム溝６５ａとボス６４ａとの位置関係から、第２のギア６４の反時計回りの回転で、時計回りに回転する。これにより、カッタホルダ６６は、図示しないバネの力で右側方向に移動して、カッタ６７が受け台６８から離間する。このようにして、切断機構１００は、ハーフカットを行う。
【００３５】
次に、本発明に係る切断機構１００の動作を従来例に係る切断機構２００の動作と比較しながら説明する。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、第２のギア６４が回転を始めたときの切断機構１００，２００を示していて、このときのボス６４ａの位置を０度とする。図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、切断機構１００，２００のカッタ６７と受け台６８とが大きく離間した状態になっている。
【００３６】
図５（Ａ）及び（Ｂ）は、第２のギア６４が反時計回りに６０度回転したときの切断機構１００，２００を示している。図５（Ａ）に示す切断機構１００のカッタ６７と受け台６８との距離と、図５（Ｂ）に示す切断機構２００のカッタ６７と受け台６８との距離とを比較すると、切断機構１００の方がカッタ６７と受け台６８との距離が縮まっている。つまり、切断機構２００のカッタレバー９０の動作速度よりも切断機構１００のカッタレバー６５の動作速度の方が速い。
【００３７】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、第２のギア６４が反時計回りに１２０度回転したときの切断機構１００，２００を示している。図６（Ａ）に示す切断機構１００では、カッタ６７と受け台６８とが当接する。これに対して、図６（Ｂ）に示す切断機構２００では、カッタ６７と受け台６８とが未だ当接せずに離間している。
【００３８】
図７（Ａ）及び（Ｂ）は、第２のギア６４が反時計回りに１８０度回転したときの切断機構１００，２００を示している。図７（Ａ）に示す切断機構１００では、カッタ６７と受け台６８との当接を保持している。図７（Ｂ）に示す切断機構２００では、漸くカッタ６７と受け台６８とが当接する。
【００３９】
図８（Ａ）及び（Ｂ）は、第２のギア６４が反時計回りに２４０度回転したときの切断機構１００，２００を示している。図８（Ａ）に示す切断機構１００では、未だカッタ６７と受け台６８との当接を保持している。図８（Ｂ）に示す切断機構２００では、カッタ６７と受け台６８が離間し始める。
【００４０】
図９（Ａ）及び（Ｂ）は、第２のギア６４が反時計回りに３００度回転したときの切断機構１００，２００を示している。図９（Ａ）に示す切断機構１００では、カッタ６７と受け台６８が離間し始める。図９（Ｂ）に示す切断機構２００では、カッタ６７と受け台６８が完全に離間する。
【００４１】
切断機構１００，２００は、上述のような動作を繰り返し行い、カッタ６７と受け台６８との間に搬送された印字媒体をハーフカットする。
【００４２】
このように、切断機構１００の第２のギア６４が反時計回りに１２０度〜２４０度回転したときのボス６４ａの軌跡がカム溝６５ａの曲線形状と略一致するので、ボス６４ａがカム溝６５ａ内を摺動するだけで、カッタレバー６５は回転しない。
【００４３】
これにより、カッタレバー６５は、カッタ６７を押圧した状態（カッタ６７と受け台６８とが当接した状態）を保持する。つまり、切断機構１００は、切断機構２００よりもカッタ６７及び受け台６８の当接する時間が長く、切断機構２００と比べて、モータ６１の回転速度を上げても印字媒体のハーフカットに必要な切断時間が確保できる。この結果、切断機構１００は、切断機構２００よりも短時間で印字媒体を切断でき、作業効率を向上できる。
【００４４】
［切断機構１００，２００のハーフカットサイクルの特性例］  
次に、切断機構１００のハーフカットサイクルの特性例について説明する。図１０は、縦軸をカッタ６７の位置（mm）とし、横軸を時間（秒）としたときの切断機構１００，２００のハーフカットサイクルの特性例を示す説明図である。図１０では、カッタ６７の位置が−１２mmのときにカッタ６７と受け台６８とが当接することを示している。また、第２のギア６４を一回転させるのに１０秒かかるようにモータ６１の回転数が設定されていることを前提とする。
【００４５】
図１０に示すように、実線で示した切断機構１００の特性Ｔ１と、点線で示した切断機構２００の特性Ｔ２とを比較すると、特性Ｔ１の方が特性Ｔ２よりも傾きが急峻になっていて、切断機構１００のカッタ６７の移動速度が切断機構２００のカッタ６７の移動速度よりも速くなっていることがわかる。
【００４６】
実線で示した切断機構１００の特性Ｔ１では、第２のギア６４を回転させてから約５．５秒後から約７．１秒後にカッタ６７の位置が−１２mmとなる。つまり、カッタ６７と受け台６８とが約１．６秒間当接している。
【００４７】
点線で示した切断機構２００の特性Ｔ２では、第２のギア６４を回転させてから約５．８秒後から約６．２秒後にカッタ６７の位置が−１２mmとなる。つまり、カッタ６７と受け台６８とが約０．４秒間当接している。
【００４８】
例えば、切断機構を確実にハーフカットするために必要な、カッタ６７と受け台６８との当接時間が０．４秒間であるとする。この場合、切断機構１００は、切断機構２００よりもモータ６１の回転速度（カッタ６７の切断速度）を約４倍速めても、カッタ６７と受け台６８とが約０．４秒間当接できるので、印字媒体を確実にハーフカットできる。
【００４９】
このように、本発明に係る切断機構１００によれば、印字部２が印字媒体に印字を行う。カッタ６７が印字部２で印字された印字媒体を切断する。モータ６１が所定の駆動力を発生する。駆動力伝達部がモータ６１からの駆動力をカッタ６７に伝達する。これを前提にして、第２のギア６４は、偏心した位置にボス６４ａを有し、モータ６１で発生した駆動力により第１のギア６３を介して回転する。カッタレバー６５は、ボス６４ａが挿入される曲線形状のカム溝６５ａを有し、カッタ６７に当接して設けられる。これにより、第２のギア６４の回転によるボス６４ａの移動によって、カム溝６５ａの曲線形状に基づいて移動してカッタ６７を押圧する。
【００５０】
カッタレバー６５は、第２のギア６４の回転によるボス６４ａの移動の軌跡とカム溝６５ａの曲線形状とが略一致するときに、カッタ６７を押圧した状態を保持する。これにより、印字媒体を切断した位置にカッタ６７を保持できるようになる。
【００５１】
これにより、切断機構１００は、モータ６１の駆動速度を上げても印字媒体の切断に必要な切断時間が確保できる。この結果、従来の切断機構２００よりも短時間で印字媒体を切断でき、作業効率を向上できる。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・印字装置、２・・・印字部、４・・・カセットホルダ部、５・・・インクリボンカセット、６・・・リボンホルダ部、７・・・ロアプレート、８・・・プラテンローラ、９・・・サーマルヘッド、１０・・・本体部、２０・・・入力操作部、３０・・・表示部、４０・・・排出口、５０・・・フルカットボタン、６１・・・モータ（駆動部）、６２・・・ウォームギア、６３・・・第１のギア、６４・・・第２のギア、６５，９０・・・カッタレバー、６６・・・カッタホルダ、６７・・・カッタ（切断刃）、６８・・・受け台、７０・・・ヘッド移動機構、７０ａ・・・レバー、１００，２００・・・切断機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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