(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録用紙に印字を行う印字手段と、前記記録用紙の搬送機構
の駆動手段とを少なくとも備えるプリンタに設けられ、前記印字手段を経てプリ
ンタの外部に搬送される記録用紙に対して、その幅方向にカッタ刃を移動して該
記録用紙を切断するプリンタ用のカッタ機構であって、
上記駆動手段は、回転方向を正転，逆転を切換え可能な電動モータで構成され
、該モータの正転時には上記記録用紙の搬送機構に駆動力を伝達し、該モータの
逆転時には上記カッタ刃の移動手段に駆動力を伝達する間欠接続機構を備え、
上記カッタ刃の移動手段は、上記間欠接続機構を介して回動される外周に螺旋溝
を形成した回転軸で構成され、上記カッタ刃の保持具が該回転軸に係合され、
該回転軸の回動に伴い前記保持具を前記螺旋溝で案内して回転軸の長手方向に
往復移動させるように構成されており、
上記カッタ刃は、保持具に軸支されると共に、上記カッタ刃と同軸に設けられる
摩擦車が上記回転軸と平行に設けられるレールに沿って回動可能に構成され、
上記移動手段によって上記保持具が移動した際に上記カッタ刃が移動して上記記録紙
を幅方向に切断するように構成されていることを
特徴とするプリンタ用のカッタ機構。
【請求項２】
前記カッタ刃が円板状の丸刃で構成され、上記保持具に回転可能に軸支されていることを特徴とする請求項１記載のプリンタ用のカッタ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルプリンタ等に設けられ、ロール紙等の記録用紙の幅方向にカッタ刃を移動させて印字後の記録用紙を切断するプリンタ用のカッタ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型化が可能なプリンタとして、複数の発熱抵抗体から成るサーマルヘッドを有する感熱式のサーマルプリンタがある。
【０００３】
これらのプリンタは、例えばシリアル方式であれば、プラテンに対向した複数の発熱抵抗体を備えるサーマルヘッドをキャリッジに搭載し、このキャリッジを駆動手段としての電動モータを備える駆動機構で移動させながら記録用紙に対して１ライン毎に印字出力を行うようになっている。
【０００４】
また、ライン方式のサーマルプリンタであれば、複数の発熱抵抗体を印字幅に相当する長さでライン状に配列したラインサーマルヘッドを備え、搬送される感熱紙等の記録用紙に連続的に印刷を行うように構成されている。
【０００５】
そして、上記ライン方式のプリンタにおいては、搬送機構によってプリンタの外部に搬出される印字終了後の記録用紙を切断するカッタ機構が設けられることがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらのプリンタに用いられる従来のカッタ機構は、例えば丸刃や長刃を備える保持具をスライド機構によって記録用紙の幅方向に移動させて記録用紙を切断するようになされており、このカッタ機構自体が専用の駆動源としての電動モータを備えていた。
【０００７】
上記サーマルプリンタおよび上記カッタ機構はそれぞれ小型化および耐久性の向上等が達成され、それぞれの構造に格別の不具合があるわけではない。ところが、昨今は各種電子装置の小型化が一層推進され、カッタ機構を備えるプリンタにも益々の小型軽量化が求められてきている。また、企業間の競争が激化する状況下においてコストダウンの要求は一層切実となっている。
【０００８】
これらの要請の下、カッタ機構を備えるプリンタの構成を見直したところ、プリンタ側とカッタ機構側がそれぞれ駆動源としての電動モータを備えることが装置全体の小型軽量化およびコストダウンを妨げる要因の一つとなっていることが分かった。
【０００９】
この発明は、上記問題を解決すべく案出されたものであり、駆動源としての電動モータを共用して、小型軽量化およびコストダウンを図ることができるプリンタ用のカッタ機構を提供することを目的としている。
【００１０】
【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、記録用紙に印字を行う印字手段と、前記記録用紙の搬送機構の駆動手段とを少なくとも備えるプリンタに設けられ、前記印字手段を経てプリンタの外部に搬送される記録用紙に対して、その幅方向にカッタ刃を移動して該記録用紙を切断するプリンタ用のカッタ機構であって、上記駆動手段は、回転方向を正転，逆転を切換え可能な電動モータで構成され、該モータの正転時には上記記録用紙の搬送機構に駆動力を伝達し、該モータの逆転時には上記カッタ刃の移動手段に駆動力を伝達する間欠接続機構を備えるようにしたものである。
【００１１】
これにより、プリンタ側の印字処理と、カッタ機構による切断処理を一つの駆動源で賄うことができるため小型軽量化およびコストダウンを図ることができる。
【００１２】
なお、上記間欠接続機構は、ワンウェイクラッチあるいは遊星歯車を用いた反転可能な歯車列やアイドルギヤを用いて容易に実現することができる。
【００１３】
また、上記カッタ刃の移動手段は、上記間欠接続機構を介して回動される外周に螺旋溝を形成した回転軸で構成され、上記カッタ刃の保持具が該回転軸に係合され、該回転軸の回動に伴い前記保持具を前記螺旋溝で案内して回転軸の長手方向に往復移動させるように構成することもできる。この場合には、例えばシリアル方式のサーマルプリンタ等における印字ヘッドの移動手段と部品（螺旋溝を形成した回転軸等）を共通化することができ一層のコスト低減を図ることが期待できる。
【００１４】
また、上記カッタ刃は、円板状の丸刃で構成され、上記保持具に回転可能に軸支されると共に、上記丸刃と同軸に設けられる摩擦車が上記回転軸と平行に設けられるレールに沿って回動可能に構成され、上記移動手段によって上記保持具が移動した際に上記丸刃が転動して上記記録紙を幅方向に切断するようにしてもよい。
【００１５】
このように構成した場合には、丸刃の円周上で記録紙を切断するため刃の摩耗が均等となりカッタ機構の耐用年数を延ばすのに有利である。また、刃の往路と復路とも切断に寄与できるため、トータルの切断時間を短くすることができる。
【００１６】
【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。
【００１７】
図１は本発明に係るプリンタのカッタ機構のブロック図、図２はカッタ機構の概略構成図、図３は間欠接続機構としてのワンウェイクラッチの一例を示す概略図、図４はモータとワンウェイクラッチの動作タイミングを示すタイムチャートである。
【００１８】
まず、図１を参照して本実施形態に係るプリンタのカッタ機構の構成を簡単に説明する。
【００１９】
本実施形態に係るプリンタのカッタ機構は、駆動源としてのモータＭと、該モータＭを所定のタイミングで正逆転させる制御装置１と、記録用紙に印字を行う印字装置２と、記録用紙を搬送する搬送装置３と、印字装置２および搬送装置３に対してモータＭが正転している時に駆動力を伝達するワンウェイクラッチＣ１と、印字された記録用紙を幅方向に切断可能なカッタ装置４，該カッタ装置４に対してモータＭが逆転している時に駆動力を伝達するワンウェイクラッチＣ２とを主な構成要素としている。
【００２０】
より具体的には、図２に示すように、モータＭは例えばステッピングモータで構成され、制御装置１は生成するパルス信号の位相を変化させることにより、モータＭの回転速度および回転方向（正転および逆転）を制御するようになっている。
【００２１】
印字装置２は例えばサーマルラインプリンタＴＰで構成される。
【００２２】
サーマルラインプリンタＴＰは、搬送装置３を兼ねるプラテンローラ１０と、該プラテンローラ１０と対向して設けられ、複数の発熱抵抗体を印字幅に相当する長さでライン状に配列したラインサーマルヘッド１１とを備えている。なお、ラインサーマルヘッド１１は図示しないレバーの操作により、プラテンローラ１０の表面に対して、密着状態と離間状態とを切り換えることができるようになっている。また、図示は省略したが、ラインサーマルヘッド１１にはフレキシブル線が接続され、外部の印刷制御装置からの印字信号を各発熱抵抗体に接続するようになっている。
【００２３】
プラテンローラ１０は従動ギアｇ３を介して減速機構Ｇに接続されている。減速機構Ｇは、前記ステッピングモータＭの回動軸に固設される駆動ギアｇ１と、減速ギアｇ２，ｇ４およびワンウェイクラッチＣ１，Ｃ２から成り、前記プラテンローラ１０は、図２に正転側として示すワンウェイクラッチＣ１を介して接続されている。
【００２４】
ワンウェイクラッチＣ１としては、公知の構成なら大体適用可能であるが、本実施形態では、軽量化とコストを重視して図３に示すような樹脂製のクラッチバネ部材２０を備えるものを用いた。
【００２５】
このワンウェイクラッチＣ１は、外周にギア部（図示せず）を有し、内周に、急峻な凸部２１ａと緩慢な傾斜部２１ｂを有するクラッチ片２１を複数形成したクラッチ枠２２と、上記クラッチバネ部材２０とから構成されている。
【００２６】
クラッチバネ部材２０は、クラッチ枠２２に回動自在に軸支されるギア部（図示せず）に、先端に弾撥片２３ａを形成した一対の腕部２３，２３を形成して成り、例えば、クラッチ枠２２が時計方向（ｃｗ）：矢印Ａに回転した場合に、緩慢な傾斜部２１ｂに沿って前記弾撥片２３ａは内側に変形して滑り、ギア部２４がクラッチ枠２２内で空転して駆動力が伝わらない状態（アンロック状態）となり、クラッチ枠２２が反時計方向（ｃｃｗ）：矢印Ｂに回転した場合には、前記弾撥片２３ａの先端は急峻な凸部２１ａと当接し、ギア部２４も矢印Ｂ方向に回転し、駆動力が伝達される状態（ロック状態）となるように構成されている。
【００２７】
また、図２において逆転側には、減速ギアｇ４，ワンウェイクラッチＣ２，従動ギアｇ５を介してカッタ装置４の回動軸１２が設けられている。ワンウェイクラッチＣ２は、図３と回転力伝達方向が逆のクラッチであり、仕組みはワンウェイクラッチＣ１と同様である。
【００２８】
カッタ装置４は、前記回動軸１２と、該回動軸に係合される保持部１３と、該保持部１３に回転自在に軸支される丸刃１４と、該丸刃１４と一緒に回転する摩擦車１５と、該摩擦車１５が接触して転がるレール部１６とから構成されている。なお、１７は、印字された記録紙（図示せず）を挿通する搬出口を示す。
【００２９】
回動軸１２には螺旋溝１２ａが刻設され、回動軸１２の回動に伴って、螺旋溝１２ａに案内されて上記保持部１３が丸刃１４と伴に軸の長手方向に移動するように構成されている。しかも、螺旋溝１２ａは右螺旋と左螺旋の２条が形成されているため同一方向の回転で往復移動させることができる。
【００３０】
そして、上記保持部１３が移動すると上記摩擦車１５がレール部１６に沿って転動することにより、丸刃１４は回転しながら移動される。
【００３１】
したがって、例えば図上、回動軸１２の下側を丸刃１４および保持部１３のホームポジションＨとする場合に、回動軸１２の回動に伴って保持部１３が矢印Ｃ方向に移動すると、丸刃１４はＤ方向に回転しながら矢印Ｃ方向に移動し、搬出口に記録紙が挿通されている場合には、その記録紙を幅方向に切断することができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、丸刃１４を用いる場合について述べたが、これに限られるものではなく、普通の直刃等を保持具に固設してこれを記録紙の幅方向に移動させるようにしてもよい。但し、上記丸刃１４は円周上で記録紙を切断するため刃の摩耗が均等となりカッタ機構の耐用年数を延ばすのには有利である。
【００３３】
本実施形態に係るプリンタのカット機構の概要は以上の通りであるが、前出の図２では構成を分かり易くするために、サーマルラインプリンタＴＰとカッタ装置４を平面的に展開して説明したものである。実装置においては、記録用紙の搬送経路や、装置全体をコンパクトにまとめる関係上、サーマルラインプリンタＴＰを下方に設け、その上方に重ねてカッタ装置４を設ける構成が一般的である。その場合にも基本的な構成は同じであり、上記減速機構Ｇのギヤ配列やギヤ数を適当に変えることで容易に設計変更可能である。
【００３４】
次に、本実施形態に係るカット機構の動作タイミングを図４を参照して簡単に説明する。
【００３５】
まず、記録紙に印字処理を行うために、制御装置１の制御によりモータＭが正転される。この際に、ワンウェイクラッチＣ１は、図３におけるギア部２４の腕部２３の先端がクラッチ枠２２のクラッチ片２１に当接して負荷がかかり駆動力が伝達される状態となり、一方のワンウェイクラッチＣ２は空転し負荷がない状態（即ち、駆動力が伝達されない状態）となる。これにより、図２においてサーマルラインプリンタＴＰのプラテンローラ１０が回転して記録紙を搬送すると共に、所定のタイミングでサーマルラインヘッド１１に外部の印刷制御装置から印字信号を入力することにより所望の印字が行われる。なお、印字された記録紙はプラテンローラ１０により搬送され、所定の搬送経路を経てカット装置４の搬出口１７に誘導される。
【００３６】
そして、印字処理が終了すると、制御装置１は切断処理に移行し、モータＭを逆回転させる所定の位相の信号をモータＭへ出力する。これによりモータＭは逆回転を開始し、ワンウェイクラッチＣ２は、図３におけるギア部２４の腕部２３の先端がクラッチ枠２２のクラッチ片２１に当接して負荷がかかり駆動力が伝達される状態となり、一方のワンウェイクラッチＣ１は空転し負荷がない状態（即ち、駆動力が伝達されない状態）に切り替わる。これにより、図２においてカット装置４の回動軸１２が回動を開始し、保持具１３および丸刃１４はホームポジションＨから矢印Ｃ方向に移動する。この際に摩擦車１５がレール部１６に沿って回転することにより丸刃１４は矢印Ｄ方向に回転しながら矢印Ｃ方向に移動し、搬出口１７にある記録紙を幅方向に切断する。そして、回動軸１２の回転が所定時間継続され、保持具１３および丸刃１４が再びホームポジションＨに戻ったところで制御装置１はモータＭの回転を停止させる。
【００３７】
なお、この実施形態では、丸刃１４を使用しているので復路においても切断を行うことが可能であり、回動軸１２のホームポジションＨと反対側の端部に達した時点で停止させることも考えられる。
【００３８】
このように本実施形態に係るプリンタのカット機構によれば、印字処理→切断処理という一連の処理を、一つのモータＭの回転方向を切り換えるだけの簡単な処理で行うことができる。しかも、従来は印字装置側とカット装置側でそれぞれ別個に必要とされた駆動源としてのモータを一つに統合することができるため部品点数が低減され、小型軽量化を図ることができると同時にコストの低減を実現することができる。
【００３９】
なお、前述の通り、間欠間欠接続機構としてのワンウェイクラッチとしては、図３に示すほか、図５に示すように側面にラチェットを有するクラッチ筒等、公知の何れの形式のワンウェイクラッチでも適用可能である。
【００４０】
また、間欠間欠接続機構としては、ワンウェイクラッチを用いるほかに、遊星ギヤやアイドルギヤなど一方向の回転のみを伝達可能な機構とすることもできる。
【００４１】
また、本実施形態のカット機構は、サーマルラインプリンタに適用する場合について述べたが、これに限らずシリアル式のサーマルプリンタや、感応型マイクロカプセルを塗布したプリンタ用紙を用いるプリンタ（サイカラープリンタ）あるいは、インクジェット方式のシリアルプリンタにも適用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るプリンタ用のカッタ機構は、記録用紙に印字を行う印字手段と、前記記録用紙の搬送機構の駆動手段とを少なくとも備えるプリンタに設けられ、前記印字手段を経てプリンタの外部に搬送される記録用紙に対して、その幅方向にカッタ刃を移動して該記録用紙を切断するプリンタ用のカッタ機構であって、上記駆動手段は、回転方向を正転，逆転を切換え可能な電動モータで構成され、該モータの正転時には上記記録用紙の搬送機構に駆動力を伝達し、該モータの逆転時には上記カッタ刃の移動手段に駆動力を伝達する間欠接続機構を備えるようにしたので、プリンタ側の印字処理と、カッタ機構による切断処理を一つの駆動源で賄うことができるため小型軽量化およびコストダウンを図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機構のブロック図である。
【図２】本実施形態に係るプリンタのカッタ機構の概略構成図である。
【図３】間欠接続機構としてのワンウェイクラッチの一例を示す概略図である。
【図４】モータとワンウェイクラッチの動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図５】間欠接続機構としてのワンウェイクラッチの他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
１      制御装置
２      印字装置
３      記録紙搬送装置
４      カッタ装置
１０    プラテンローラ
１１    サーマルラインヘッド
１２    回転軸
１２ａ  螺旋溝
１３    保持具
１４    丸刃
１５    摩擦車
１６    レール部
１７    搬出口
Ｍ      ステッピングモータ（駆動手段）
Ｇ      減速機構
Ｃ１，Ｃ２  ワンウェイクラッチ（間欠接続機構）
ＴＰ    サーマルラインプリンタ
２０    腕部
２１    クラッチ片
【図１】
0003842507.tif 000002
【図２】
0003842507.tif 000003
【図３】
0003842507.tif 000004
【図４】
0003842507.tif 000005
【図５】
0003842507.tif 000006