(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷手段によって印刷された記録用紙を所定の位置でカットする可動刃および固定刃を備えたプリンタのカッター装置であって、
前記可動刃を前記固定刃に対して進退させるカッター駆動機構を有し、
該カッター駆動機構は、前記可動刃と連結される従動ギアの１回転で、前記可動刃を、前記固定刃から所定距離だけ離間されたホームポジションと当該固定刃と協働して記録用紙をカットするカットポジションとの間を１往復駆動させる回転機構を備え、
該回転機構は、正逆回転可能な駆動手段に連結され、該駆動手段が正回転される際にプラテンローラを紙送り方向に回転させ、当該駆動手段が逆回転される際に前記カッターの可動刃を駆動させるワンウェイクラッチ機構に連結されて可動刃を移動させ、
該ワンウェイクラッチ機構は、前記駆動手段に接続される駆動ギアと、該駆動ギアと噛合する従動ギアとから構成され、
前記従動ギアは、歯が形成される外周部の一部に所定歯数分の切欠部が形成され、
前記切欠部に相当する歯数より少ない歯を備えるトリガギア部材が、前記切欠部に歯面を臨ませると共に、該歯面を時計回り方向に付勢しつつ支持するアーム部が配設され、
前記トリガギア部材の前記アーム部には、時計回り方向の付勢力を付与する付勢手段が配設され、
且つ、前記可動刃がホームポジションに停止した状態において従動ギア自体の反時計方向の回転を規制する回転規制手段を備え、
前記駆動ギアは、反時計回りに回転する際には、前記トリガギア部材の歯面とも噛合して前記従動ギアに駆動力を伝達させ、時計回りに回転する際には、前記トリガギア部材の歯を付勢力に抗して反時計回り方向に弾くように後退させて前記回転規制手段により反時計回りの回転を規制された前記従動ギアに駆動力を伝達させないようにされることを特徴とするプリンタのカッター装置。
【請求項２】
前記トリガギア部材は、従動ギアの内周側に形成される中空部内に収納させるように配設されることを特徴とする請求項１に記載のプリンタのカッター装置。
【請求項３】
前記トリガギア部材のアーム部は、従動ギアの回転軸から偏心した位置に回動可能に軸支されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプリンタのカッター装置。
【請求項４】
前記トリガギア部材のアーム部は、可撓性の材料で構成され、前記駆動ギアが時計回りに回転する際に、該アーム自体が反時計回り方向に変形して、前記駆動ギアの歯との噛合を解除することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のプリンタのカッター装置。
【請求項５】
前記回転規制手段は、
前記従動ギアの底面に形成され垂直面と傾斜面とを有する凸部と、
該従動ギアの回転軸の近傍位置に配置され、前記可動刃がホームポジションに停止した状態において前記凸部の垂直面と係合して前記従動ギアの反時計回りの回転を規制する垂直部と、前記従動ギアが時計回りに回転される際に、前記凸部の傾斜面に沿って変位するアーム部とを備える回転規制具と、
から構成されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のプリンタのカッター装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷済みの用紙をカットするプリンタのカッター装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタの一種であるサーマルプリンタは、ファックスの出力装置やＰＯＳシステムの出力装置等として普及し、感熱式のロール紙を記録用紙として用いるものが多い。
【０００３】
このようなロール紙を用いたプリンタにおいては、印刷後の記録用紙を適当な長さで自動的に切断するカッター装置を備えるものがある。
【０００４】
カッター装置は、一般的に固定刃と可動刃とを備え、可動刃を専用の駆動源あるいはプリンタの駆動源を用いて所定のタイミングで駆動させて印刷済みの記録用紙を切断するようになっている。
【０００５】
また、可動刃としては、丸刃を記録用紙の搬送方向と直交する方向に固定刃に沿って転動させるタイプと、刃先に逃げ角を有するプレート状の刃を固定刃に対して進退させる所謂ギロチンタイプとに大別される。
【０００６】
上記ギロチンタイプのカッター装置としては、例えば、図６に示すような構成のものがある。図６は、従来のギロチンタイプのカッター装置Ｃ２の構成の一例を示す分解斜視図である。
【０００７】
図６に示すように、ヘッド支持板１１６の上面プレート１３６に配置された５つの歯車（駆動ギア）１２７、従動ギア１２８，１２９、１３０および１３１と、それぞれを上面プレート１３６に回転可能に取付ける回転軸１２７ａ、１２８ａ、１２９ａ、１３０ａおよび１３１ａとを備えている。これらの歯車１２７、１２８，１２９、１３０および１３１は、紙送り方向Ｘと平行に配置された上面プレート１３６に沿って平面的に配置されている。なお、符号１１３は、記録用紙（図示せず）をＸ方向に搬送するプラテンローラである。
【０００８】
カッター駆動機構１２０は、傘歯車１２６を介して伝達された動力が、歯車（駆動ギア）１２７、従動ギア１２８，１２９、１３０および１３１の順番で伝達される。歯車１２８および１３１はギア比が１対１で同期して動くようにカッター駆動機構１２０の輪列が構成されており、これらの歯車１２８および１３１は、歯車の回転中心から外れた位置に、スライドプレート１１７を紙送り方向Ｘにスライドさせて可動刃１１２を駆動するための駆動ピン１２８ｂおよび１３１ｂが下方に突き出るように設けられている。一方、スライドプレート１１７は、紙送り方向Xと直交する方向に伸びた長円状の２つのガイド溝１１７ａおよび１１７ｂが形成されており、支持板１１６の上面に固定される上面プレート１３６の下方（サーマルヘッドの側）にカッター駆動機構１２０を挟んで紙送り方向Ｘに移動（スライド）できるように組み立てる際に、駆動ピン１２８ｂおよび１３１ｂがこれらのガイド溝１１７ａおよび１１７ｂに挿入される。このため、各歯車１２７〜１３１が回転すると、駆動ピン１２８ｂおよび１３１ｂが回転し、それに連動してスライドプレート１１７は紙送り方向Ｘと平行な方向に往復移動する。この結果、スライドプレート１１７に固定されている可動刃１１２がホームポジションＨとカットポジションＣの間を往復する。なお、可動刃１１２がホームポジションＨに位置する状態を図７に、カットポジションＣに位置する状態を図８に示す。
【０００９】
図９は、カッター駆動機構１２０の構成を示している。
【００１０】
図９に示すように、カッター駆動機構１２０の歯車１２８には、一部の歯が切り欠かれたクラッチ部１４１が形成されており、さらに、回転中心から外れた位置に設けられた係合ピン１４５が歯車１２８を所定の方向、本例ではカッター駆動機構１２０の上方から見てＣＣＷ方向（反時計方向）にトーションバネ１３９によって加圧されている。
【００１１】
この歯車（従動ギア）１２８と歯車（駆動ギア）１２７により、一回転クラッチ機構１４０が構成されており、クラッチ部１４１が歯車１２７に接触している状態においては歯車１２８が力Ｆ２によりＣＣＷの方向に加圧されているので、歯車１２７がＣＣＷの方向に回転しても歯は噛み合わず、動力が伝達されない。
【００１２】
一方、歯車１２７がＣＷ方向（時計方向）に回転すると、歯車１２８と噛み合って動力が伝達される。そして、歯車１２７がＣＷ方向に回転して歯車１２８が一回転すると可動刃１１２がホームポジションＨとカットポジションＣの間を1往復動する。その後、歯車１２７がＣＣＷ方向に回転するとクラッチ部１４１が歯車１２７と接触しながらバネ１３９により加圧される状態の角度に復帰する。
【００１３】
したがって、歯車１２７がＣＣＷ方向に回転して印刷が行われているときの歯車１２８の角度は常に一定に保たれており、印刷中は可動刃１１２が必ずホームポジションＨにセットされる。
【００１４】
このような構成の一回転クラッチ機構１４０を用いることにより、可動刃１１２のホームポジションを光学センサやリミットスイッチなどを用いずに確実に維持することが可能であり、簡単な機構で、位置精度の良いカッター装置Ｃ２を提供することができるというメリットがあった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記図６〜図９に示すカッター装置Ｃ２のカッター駆動機構１２０が備える一回転クラッチ機構１４０は、歯車１２７がＣＣＷの方向に回転する際には、歯車１２７の歯が、歯車１２８の切欠部１４１の縁部を時計回りＣＷ方向に弾きながら空回りするため、歯車１２８には動力が伝達されず、可動刃１１２がホームポジションＨで待機する印字可能状態となる。この状態において、歯車１２８の係合ピン１４５と係合してＦ２方向の付勢力を付与するトーションバネ１３９が比較的大きく、その弾撥力も強いため、歯車１２８を弾く際の音が「パチパチ・・・」と大きく響き、プリンタ稼働時の騒音の一因となるという問題があった。
【００１６】
また、歯車１２８を弾く際の振動も比較的大きいため、印字状態において、歯車（駆動ギア）１２７と歯車（従動ギア）１２８との間で発生した振動が、他の従動ギア１２９，１３０、１３１等を介してプリンタ全体に伝わり、印字品質に影響を与える虞があるという問題があった。
【００１７】
この発明は、上記問題点を解決すべく案出されたものであり、可動刃が移動を待機する印字状態において、歯車間で発生する弾き音を小さくでき、また発生する振動を抑制することのできるプリンタのカッター装置を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、印刷手段によって印刷された記録用紙を所定の位置でカットする可動刃（１７）および固定刃（３００）を備えたプリンタのカッター装置であって、前記可動刃を前記固定刃に対して進退させるカッター駆動機構（２０）を有し、該カッター駆動機構は、前記可動刃と連結される従動ギア（２８）の１回転で、前記可動刃を、前記固定刃から所定距離だけ離間されたホームポジション（Ｈ）と当該固定刃と協働して記録用紙をカットするカットポジション（Ｃ）との間を１往復駆動させる回転機構を備え、該回転機構は、正逆回転可能な駆動手段に連結され、該駆動手段が正回転される際にプラテンローラ（１３）を紙送り方向に回転させ、当該駆動手段が逆回転される際に前記カッターの可動刃を駆動させるワンウェイクラッチ機構（４０）に連結されて可動刃を移動させ、該ワンウェイクラッチ機構は、前記駆動手段に接続される駆動ギア（２７）と、該駆動ギアと噛合する従動ギア（２８）とから構成され、前記従動ギアは、歯（Ｇ２）が形成される外周部（１０１）の一部に所定歯数分の切欠部（１０２）が形成され、前記切欠部に相当する歯数より少ない歯（Ｇ３）を備えるトリガギア部材（Ｔ）が、前記切欠部に歯面を臨ませると共に、該歯面を時計回り方向に付勢しつつ支持するアーム部（Ａ）が配設され、前記トリガギア部材の前記アーム部には、時計回り方向の付勢力を付与する付勢手段（トーションバネＳ）が配設され、且つ、前記可動刃がホームポジションに停止した状態において従動ギア自体の反時計方向の回転を規制する回転規制手段（Ｋ）を備え、前記駆動ギアは、反時計回りに回転する際には、前記トリガギア部材の歯面とも噛合して前記従動ギアに駆動力を伝達させ、時計回りに回転する際には、前記トリガギア部材の歯を付勢力に抗して反時計回り方向に弾くように後退させて前記回転規制手段により反時計回りの回転を規制された前記従動ギアに駆動力を伝達させないようにした。
【００１９】
これにより、従動ギアが比較的小型のトリガギア部材および付勢手段等の部材を備えているので、ワンウェイクラッチ機構自体を従来に比して小型化することができ、トリガギア部材の付勢力も小さいため、印刷実行時および紙送り時において、駆動ギアが時計回り方向に回転してトリガギア部材の歯を弾く際の音を従来よりも小さくすることができる。
【００２０】
また、駆動ギアが時計回り方向に回転してトリガギア部材の歯を弾く際の振動も小さくすることができるため、プリンタの構成部材にワンウェイクラッチ機構で発生した振動が伝達されて印刷品質に影響を与える事態を回避することができる。
【００２１】
なお、従動ギアの内周側に形成される中空部内に収納させるように配設させることにより、ワンウェイクラッチ機構を一層小型化することができる。
【００２２】
また、前記トリガギア部材のアーム部は、従動ギアの回転軸から偏心した位置に回動可能に軸支されるようにできる。これにより、簡易な構成で、駆動ギアが時計回りに回転する際に、トリガギア部材が反時計回り方向に後退する動きを実現できる。
【００２３】
また、前記トリガギア部材のアーム部は、可撓性の材料で構成され、前記駆動ギアが時計回りに回転する際に、該アーム自体が反時計回り方向に変形して、前記駆動ギアの歯との噛合を解除するようにできる。これにより、駆動ギアが時計回りに回転する際に、トリガギア部材が反時計回り方向に後退する動きを補助することができると共に、駆動ギアが時計回り方向に回転してトリガギア部材の歯を弾く際の振動を吸収して、振動を抑制し、発生する音も小さくすることができる。
【００２４】
また、前記回転規制手段は、前記従動ギアの底面に形成され垂直面と傾斜面とを有する凸部と、該従動ギアの回転軸の近傍位置に配置され、前記可動刃がホームポジションに停止した状態において前記凸部の垂直面と係合して前記従動ギアの反時計回りの回転を規制する垂直部と、前記従動ギアが時計回りに回転される際に、前記凸部の傾斜面に沿って変位するアーム部とを備える回転規制具とから構成されるようにできる。これにより、簡易な構成で、可動刃がホームポジションに停止した状態において従動ギア自体が反時計方向に回転するのを規制することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は本実施形態に係るプリンタのカッター装置の構成を示す平面図、図２はその分解斜視図、図３はカッター装置の要部にかかるワンウェイクラッチ機構の動作を示す説明図、図４はカッター装置の要部にかかる従動ギアの回転規制手段の構成例を示す断面図、図５はその回転規制手段の状態を示す説明図である。
【００２７】
図１，図２に示すように、本実施形態に係るプリンタのカッター装置Ｃ１は、ヘッド支持板１６の上面プレート３６に配置された５つの歯車（駆動ギア）２７、従動ギア２８，２９、３０および３１と、それぞれを上面プレート３６に回転可能に取付ける回転軸２７ａ、２８ａ、２９ａ、３０ａおよび３１ａとを備えている。
【００２８】
これらの歯車２７、２８，２９、３０および３１は、紙送り方向Ｘと平行に配置された上面プレート３６に沿って平面的に配置されている。なお、図１において符号１３は、記録用紙（図示せず）をＸ方向に搬送するプラテンローラである。
【００２９】
カッター装置Ｃ１のカッター駆動機構２０は、傘歯車２６（図２参照）を介して伝達された動力が、歯車（駆動ギア）２７、従動ギア２８，２９、３０および３１の順番で伝達される。歯車２８および３１はギア比が１対１で同期して動くようにカッター駆動機構２０の輪列が構成されており、これらの歯車２８および３１は、歯車の回転中心から外れた位置に、プレート状の可動刃１７を紙送り方向Ｘにスライドさせるための駆動ピン２８ｂおよび３１ｂが上方に突き出るように設けられている。
【００３０】
一方、可動刃１７は、紙送り方向Ｘと直交するＹ方向に伸びた長円状の２つのガイド溝１７ａおよび１７ｂが形成されており、支持板１６の上面に固定される上面プレート３６の下方（サーマルヘッドの側）にカッター駆動機構２０を挟んで紙送り方向Ｘに移動（スライド）できるように組み立てる際に、駆動ピン２８ｂおよび３１ｂがこれらのガイド溝１７ａおよび１７ｂに挿入される。これにより、各歯車２７〜３１が回転すると、駆動ピン２８ｂおよび３１ｂが回転し、それに連動して可動刃１７は紙送り方向Ｘと平行な方向に往復移動する。この結果、可動刃１７がホームポジションＨとカットポジションＣの間を往復する（ホームポジションＨとカットポジションＣの位置関係は、前出の図７と図８を参照）。
【００３１】
なお、固定刃３００は、可動刃１７の進退方向と直交し、可動刃１７の刃先と協働して記録用紙（図示せず）を切断できる位置に配設されている。
【００３２】
図３に示すように、カッター駆動機構２０のワンウェイクラッチ機構４０は、駆動ギア２７と従動ギア２８とから構成されている。
【００３３】
従動ギア２８は、内周側に中空部１００が形成され、多数の歯Ｇ２が形成される外周部１０１の一部に中空部１００に通じる所定歯数分の切欠部１０２が形成され、この切欠部１０２に相当する歯数より少ない歯（本実施形態では２枚）Ｇ３を備えるトリガギア部材Ｔが、切欠部１０２に歯面Ｇ３を臨ませ、この歯面Ｇ３を時計回り方向ＣＷに付勢しつつ支持するアーム部Ａを中空部１００内に収納させて配置されている。
【００３４】
トリガギア部材Ｔのアーム部は、従動ギア２８の回転軸２８ｃから偏心した位置に配設される回転軸１０３に回動可能に軸支される。
【００３５】
なお、トリガギア部材Ｔは、可撓性のプラスチック等で形成される。また、トリガギア部材Ｔのアーム部Ａの先端部は、反時計回りＣＣＷ方向の力を逃がしやすいように、Ｕ字状の湾曲部Ａ１が形成されている。これにより、駆動ギア２７が時計回りに回転する際に、トリガギア部材Ｔが反時計回り方向に後退する動きを補助することができると共に、駆動ギア２７が時計回り方向に回転してトリガギア部材Ｔの歯Ｇ３を弾く際の振動を吸収して、振動を抑制し、発生する音も小さくすることができる。
【００３６】
また、従動ギア２８の中空部１００内には、トリガギア部材Ｔのアーム部Ａに時計回りＣＷ方向の付勢力を付与する付勢手段としてのトーションバネＳが回転軸１０３に挿通されて配設されている。
【００３７】
また、従動ギア２８には、可動刃１７がホームポジションＨに停止した状態において従動ギア２８自体の反時計回りＣＣＷ方向の回転を規制する回転規制手段Ｋが設けられている。
【００３８】
本実施形態において、回転規制手段Ｋは、図４に示すように、従動ギア２８の底面に形成され垂直面２８０ａと傾斜面２８０ｂとを有する凸部２８０と、上面プレート３６上の従動ギア２８の回転軸２８ｃの近傍位置に配置され、可動刃１７がホームポジションＨに停止した状態において凸部２８０の垂直面２８０ａと係合して従動ギア２８の反時計回りＣＣＷ方向の回転を規制する垂直部２００ａと、従動ギア２８が時計回りＣＷに回転される際に、凸部２８０の傾斜面２８０ｂに沿って変位するアーム状の回転規制具２００とから構成されている。
【００３９】
回転規制手段Ｋは、カッティング動作開始時（図５（ａ）の状態▲１▼）、カッティング動作終了間際（図５（ａ）の状態▲２▼）、カッティング動作終了時（図５（ａ）の状態▲３▼）においては、図５（ｂ）〜（ｄ）に示すようにアーム状の回転規制具２００と従動ギア２８の凸部２８０とは、非係合状態となり従動ギア２８が回転可能な状態が維持される。
【００４０】
一方、印刷中（図５（ａ）の状態▲４▼）においては、図５（ｅ）に示すようにアーム状の回転規制具２００と従動ギア２８の凸部２８０が係合状態となり、従動ギア２８の回転が規制される。
【００４１】
これにより、簡易な構成で、可動刃１７がホームポジションＨに停止した状態（印刷可能状態）において従動ギア２８自体が反時計回りＣＣＷ方向に回転するのを規制することができる。
【００４２】
以上のように構成されたカッター装置Ｃ１において、駆動ギア２７が反時計回りＣＣＷに回転する際には、図３（ａ）に示すように、従動ギア２８の外周部の歯Ｇ２に加えてトリガギア部材Ｔの歯面Ｇ３とも噛合して従動ギア２８に駆動力を伝達させて可動刃１７をホームポジションＨとカッティングポジションＣとの間を１往復移動させ、駆動ギア２７が時計回りＣＷに回転する際には、図３（ｂ）に示すように、トリガギア部材Ｔの歯Ｇ３を付勢力に抗して反時計回り方向ＣＣＷに弾くように後退（図３（ｂ）に示すＰ１とＰ２の間を揺動）させて回転規制手段Ｋにより反時計回りＣＣＷの回転を規制された従動ギア２８に駆動力を伝達させないようにして、記録用紙に対する印刷を実行することができる。
【００４３】
そして、本実施形態によれば、従動ギア２８の中空部１００にトリガギア部材Ｔおよび付勢手段としてのトーションバネＳ等の部材が内蔵されているので、ワンウェイクラッチ機構４０自体を従来に比して小型化することができ、トリガギア部材Ｔの付勢力も小さいため、印刷実行時および紙送り時において、駆動ギア２７が時計回り方向ＣＷに回転してトリガギア部材Ｔの歯Ｇ３を弾く際に発生する音を従来よりも小さくすることができる。
【００４４】
また、駆動ギア２７が時計回り方向ＣＷに回転してトリガギア部材の歯を弾く際に発生する振動も小さくすることができるため、プリンタの構成部材にワンウェイクラッチ機構４０で発生した振動が伝達されて印刷品質に影響を与える事態を回避することができる。
【００４５】
なお、その他の装置についても本発明の技術的範囲を越えない範囲で適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００４６】
例えば、本実施形態では、ワンウェイクラッチ機構４０を従動ギア２８の中空部１００内に収納されるように配設したが、これに限らず、従動ギアの表側や裏面に配設することも考えられる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従動ギアに比較的小型のトリガギア部材および付勢手段等の部材を備えているので、ワンウェイクラッチ機構自体を従来に比して小型化することができ、トリガギア部材の付勢力も小さいため、印刷実行時および紙送り時において、駆動ギアが時計回り方向に回転してトリガギア部材の歯を弾く際の音を従来よりも小さくすることができるという効果がある。
【００４８】
また、駆動ギアが時計回り方向に回転してトリガギア部材の歯を弾く際の振動も小さくすることができるため、プリンタの構成部材にワンウェイクラッチ機構で発生した振動が伝達されて印刷品質に影響を与える事態を回避することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るプリンタのカッター装置の構成を示す平面図である。
【図２】本実施形態に係るプリンタのカッター装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】本実施形態に係るプリンタのカッター装置の要部にかかるワンウェイクラッチ機構の動作を示す説明図である。
【図４】本実施形態に係るプリンタのカッター装置の要部にかかる従動ギアの回転規制手段の構成例を示す断面図である。
【図５】回転規制手段の状態を示す説明図である。
【図６】従来のプリンタのカッター装置の構成を示す分解斜視図である。
【図７】プリンタのカッター装置の可動刃のホームポジションＨを示す説明図である。
【図８】プリンタのカッター装置の可動刃のカットポジションＣを示す説明図である。
【図９】従来のプリンタのカッター装置のカッター駆動機構の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
Ｃ１    プリンタのカッター装置
１７    可動刃
１７ａ、１７ｂ  ガイド溝
２０    カッター駆動機構
２７    駆動ギア
２８    従動ギア
２９〜３１  ギア
２８ａ、３１ａ    回転軸
２８ｂ、３１ｂ    駆動ピン
４０  ワンウェイクラッチ機構
Ｔ    トリガギア
Ｓ    トーションバネ
Ａ    アーム部
Ａ１  Ｕ字状の湾曲部
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３  歯
１０３  回転軸
Ｋ      回転規制手段
１００  中空部
１０１  外周部
１０２  切欠部
２００  アーム状の回転規制具
２８０  凸部
３００  固定刃
【図１】
0003730153.tif 000002
【図２】
0003730153.tif 000003
【図３】
0003730153.tif 000004
【図４】
0003730153.tif 000005
【図５】
0003730153.tif 000006
【図６】
0003730153.tif 000007
【図７】
0003730153.tif 000008
【図８】
0003730153.tif 000009
【図９】
0003730153.tif 000010