JP2010052268A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 用紙の種類に応じて、記録ヘッドの高さ位置の変化を利用して、用紙に対する切断刃の進入量を良好な切断面が得られるように変更できる切断機構を備えた記録装置を提供する。
【解決手段】 記録ヘッド１２０により用紙Ｐに記録を行う記録装置において、用紙の搬送方向と交差する方向の切断稜線５０ａを有する固定刃５０と、固定刃に沿って移動可能な可動刃５１とにより用紙を切断する切断機構を備える。用紙の種類に応じて記録ヘッドの高さ位置と可動刃の固定刃に対する噛合い量とを連動させて変更可能にする。記録ヘッドの高さ方向への移動に伴って、可動刃を記録ヘッドの移動方向と反対方向に移動させる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、記録ヘッドにより用紙に記録を行う記録装置に関し、特に、用紙を搬送方向と交差する方向に切断可能な切断機構を備えた記録装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより記録媒体に画像を形成するように構成されている。記録媒体としては、紙やプラスチックシートなど、種々の材質の用紙が使用されている。また、記録装置の形態にも、一定寸法にカットされたカット紙に記録するもの、ロール紙等の連続紙に記録するものの他に、カット紙および連続紙の両方に記録可するものがある。

ロール紙等の連続紙に記録する記録装置、あるいは記録したカット紙を所定寸法に切断する記録装置では、記録した用紙を一対の切断刃を用いて切断する切断機構を備えている。この切断機構は、記録した連続紙などをページ毎に切り分ける手段として使用される。この切断機構としては、切断稜線を持った固定刃と切断稜線に沿って回転しながら移動する可動丸刃とで切断する形態のもの、あるいは、双方共に回転可能な一対の丸刃で切断する形態のものなどがある。なお、ナイフ状の切断刃を用いる切断機構は、常に同じ部位で用紙を切断するので、刃部の磨耗が激しく、比較的耐久性が低いものである。これに対し、上記丸刃を回転させて切断する切断機構は、比較的切り口が良好であり、多種多様な用紙の切断が可能であり、長寿命であるという点で有利である。しかし、一方では、用紙の種類によっては切断面に不揃いが生じやすいという不利な点がある。

ところで、コシが弱い薄口用紙に丸刃を進入させて切断する場合は、用紙への丸刃の進入量、つまり固定刃との噛合い量を小さく設定しておくことにより、良好な切断面で切断することができる。これは、用紙に対する丸刃の進入量が比較的少なく、用紙の変形量が少ないためである。逆に、噛合い量を大きく設定すると、用紙の変形量が多くなり、切断面が波打ち状になってしまう。

一方、コシが強い厚口用紙に丸刃を進入させて切断する場合は、丸刃の固定刃との噛合い量を大きく設定することにより、良好な切断を行うことができる。逆に噛合い量を小さく設定すると、次のような不具合が発生しやすくなる。すなわち、用紙を切断する時の切断抵抗によって丸刃を支持するユニットおよび部品が撓んで丸刃が固定刃や用紙の上にせり上がってしまい、切断動作が不安定もしくは不可能になるおそれがある。しかし、記録装置では、主に切断するであろう用紙の種類に合わせて噛合い量が設定されるので、対応できる用紙の種類には一定の限度がある。そこで、切断刃の進入量を変更できる切断機構を備えた記録装置が必要とされている。かかる切断機構の１例として、特許文献１には、ナイフ型切断刃の用紙への進入量を可変できる構成が開示されている。
特開２００１−００１２９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の切断装置では、切断刃として丸刃よりも耐久性に劣るナイフ型切断刃が使用されており、耐久性向上を目的として切断刃の進入量を可変にしている。また、進入量を変更する際にキャリッジに装着したカッタユニットをユーザが取り外して可変操作するものであり、用紙の種類によって常に良好な切断面が得られるとは限らない。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、用紙の種類に応じて、用紙に対する切断刃の進入量を良好な切断面が得られるように変更できる切断機構を備えた記録装置を提供することである。

本発明は、記録ヘッドにより用紙に記録を行う記録装置において、用紙の搬送方向と交差する方向の切断稜線を有する固定刃と、前記固定刃に沿って移動可能な可動刃とにより用紙を切断する切断機構を備え、用紙の種類に応じて前記記録ヘッドの高さ位置と前記可動刃の前記固定刃に対する噛合い量とを連動させて変更可能にしたことを特徴とする。上記構成においては、前記記録ヘッドの高さ方向への移動に伴って、前記可動刃を前記記録ヘッドの移動方向と反対方向に移動させることが好ましい。

本発明によれば、用紙の種類に応じて、用紙に対する切断刃の進入量を良好な切断面が得られるように変更できる切断機構を備えた記録装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一または対応部分を示すものである。図５は一実施形態に係る記録装置の要部の斜視図である。なお、ここでは、記録装置が記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置である場合を例に挙げて説明する。記録媒体である用紙Ｐは搬送ローラ１００により給送され、プラテン１０２上の記録開始位置まで搬送される。プラテン１０２の上方には、記録ヘッド１２０を搭載したキャリッジ１０１が移動可能に配されている。プラテン１０２に支持された用紙Ｐと記録ヘッド１２０の吐出口面との間には所定のギャプが確保されている。

キャリッジ１０１は、Ｘ（Ｘ１、Ｘ２）方向に設置されたガイドシャフト１２６に沿って往復移動可能に案内支持されている。キャリッジ１０１の１方向の往動または復動に同期して記録ヘッド１２０より画像を形成する１ライン分の記録動作と、搬送ローラ１００による用紙Ｐの矢印Ｙ方向への所定ピッチの搬送動作とを交互に繰り返すことにより、ページ全体の画像を記録する。用紙Ｐの記録済部分Ｐ２は排紙ガイド１０３に沿って排出方向に搬送される。記録が終了すると、搬送ローラ１００により切断位置まで用紙を搬送し、切断指令信号の発動により用紙をカットラインＰ１に沿って切断する。

切断機構は、用紙の搬送方向と交差する方向に固定配置された固定刃５０と、固定刃５０の切断稜線５０ａに沿って移動可能な可動刃５１（図４）とを備えており、これら一対の刃により用紙を切断するように構成されている。本実施形態では、固定刃５０はプラテン１０２と平行に配置されている。また、可動刃５１は用紙の搬送方向と交差する方向に移動可能なカッタユニット２０に装着されている。本実施形態では、カッタユニット２０はキャリッジ１０１に搭載されており、従ってキャリッジ１０１の移動を利用して可動刃５１を装着したカッタユニット２０を移動させることにより用紙Ｐを切断する。

切断動作においては、切断指令があると、まずキャリッジ１０１をＸ１方向へ移動させることにより、カッタユニット２０を用紙を越えてさらにＸ１方向へ所定距離の切断開始位置まで移動させる。この切断開始位置で、可動刃５１を固定刃５０の切断稜線５０ａに当接させる。この状態でキャリッジ１０１をＸ２方向へ移動させて切断を行う。切断は切断稜線５０ａと一致するカットラインＰ１に沿って行われ、記録済み部分Ｐ２を切り離す。切り離された用紙は固定刃５０よりも搬送下流側に配置された積載部（不図示）上に排出される。なお、固定刃５０の切断稜線５０ａはプラテン１０２の通紙面より若干低く、排紙ガイド１０３は固定刃５０の上面より若干低くなっており、用紙Ｐの搬送方向に順次低くなっている。

図１は可動刃がカッタユニット内に収納されたときのキャリッジの正面図である。図２は可動刃がカッタユニットから出ているときのキャリッジの正面図である。図３は可動刃の高さ位置と記録ヘッドの高さ位置を逆方向に変更する構成において可動刃が出ていないときの正面図である。図４は可動刃の高さ位置と記録ヘッドの高さ位置を逆方向に変更する構成において可動刃が出ているときの正面図である。用紙は記録前に記録装置に供給されるが、そのタイミングでユーザは表示画面または操作パネル等で用紙の種類を選択する。その後、給紙動作及び記録動作を開始する前に、記録ヘッド１２０とプラテン１０２との距離を適正にするため、記録ヘッド１２０をＺ１方向またはＺ２方向に移動させて高さ位置を変更する。この記録ヘッド１２０の高さ位置の調整は選択した用紙の厚みや記録モードに対応した適切な記録を行うのにためである。

記録ヘッド１２０を搭載したキャリッジ１０１には、記録ヘッド１２０の高さ方向の位置を変更するためのカム１０１ｃが設けられている。このカム１０１ｃは、キャリッジ１０１に上下移動可能に装着された記録ヘッドホルダ１に設けられている。記録ヘッド１２０は、記録ヘッドホルダ１に対し、着脱可能に装着されている。装置本体の側板１３０には、キャリッジ１０１が装置端部に移動してきたときにカム１０１ｃと係合可能な駆動カム１０４ｃが設けられている。駆動カム１０４ｃは、側板１３０に設けられたギア列１０４を介して回動させることができる。キャリッジ１０１を矢印Ｘ２方向に移動させてカム１０１ｃを駆動カム１０４ｃに係合させた後、不図示の駆動源または手動によりギア列１０４を介して駆動カム１０４ｃを回動させる。これにより、記録ヘッド１２０を矢印Ｚ１、Ｚ２方向に移動させて高さ位置を変更することができる。

例えば、用紙Ｐがコシの弱い薄口用紙である場合は、記録ヘッド１２０とプラテン１０２の距離が小さくなるＺ１方向に記録ヘッド１２０を移動させる。これにより、用紙Ｐにおけるインクの着弾位置のズレを極力無くして画像品位を向上させる。このとき、可動刃５１は、記録ヘッド１２０と逆方向に移動させて固定刃５０への進入量を減らして噛合い量Ｋを減少させることが好ましい。その理由は、薄口用紙の場合、用紙Ｐに対する可動刃５１の進入量を小さくすることにより、切断面における波打ちや捩れ変形などを防止するたとである。本実施形態では、可動刃５１を有するカッタユニット２０は、キャリッジ１０１に対し上下方向に移動可能に装着されたカッタユニットホルダ３に取り付けられている。従って、可動刃５１の噛合い量の減少はカッタユニットホルダ３を上方へ移動させることにより行われる。

本実施形態では、可動刃５１は、キャリッジ１０１に対し高さ方向の位置を変更可能に搭載されたカッタユニット２０に装着されており、キャリッジ１０１の移動を利用して固定刃５０に沿って移動可能に構成されている。また、本実施形態では、可動刃５１として、固定刃５０の切断稜線５０ａに当接して回転しながら移動する丸刃が使用されている。なお、可動刃５１としては、場合によっては、ナイフ型の切断刃、あるいは非回転型の丸刃などを使用することも可能である。

一方、用紙Ｐがコシの強い厚口用紙である場合は、記録ヘッド１２０とプラテン１０２の距離が大きくなるＺ２方向に記録ヘッド１２０を移動させる。これにより、用紙と記録ヘッドとの擦れによる画像品位の低下を無くすことができ、さらには、用紙との衝突による記録ヘッドの吐出口面の損傷を無くすことができる。このときは、可動刃５１は、記録ヘッド１２０と逆に下方へ移動させて固定刃５０への進入量を増やして噛合い量Ｋを増大させることが好ましい。その理由は、厚口用紙の場合、用紙Ｐに対する可動刃５１の進入量を増大させることにより、可動刃５１が固定刃５０や用紙に乗り上げて切断不良になることを防止するためである。また、厚口用紙の場合は、可動刃５１の進入量が多くても、用紙の剛性により切断面の波打ちや捲れ変形の程度を少なく抑えることができる。

記録ヘッド１２０の高さ位置と可動刃５１の固定刃５０に対する噛合い量とを連動させて変更可能に構成されている。本実施形態では、可動刃５１の上下移動は、後述するように、記録ヘッドの高さ方向の移動を機械的に可動刃の高さ方向の移動に変換して行われる。ただし、記録ヘッド１２０と可動刃５１との連動は、これに限定されるものではなく、電気的もしくは磁気的など、他の連動手段を用いて行ってもよい。

次に、用紙の種類に応じて記録ヘッド１２０の高さ位置と可動刃５１の固定刃５０に対する噛合い量とを連動させて変更するための構成を具体的に説明する。ここでは、可動刃５１としては、固定刃５０に沿って、その切断稜線５０ａに当接して回転しながら移動する丸刃を使用されており、記録ヘッド１２０の高さ位置の変化に連動して可動刃５１の高さ位置を逆方向に変化させるように構成されている。すなわち、キャリッジ１０１には記録ヘッドホルダ１が上下方向移動可能に装着されており、記録ヘッド１２０は記録ヘッドホルダ１に対し着脱可能に装着されている。記録ヘッドホルダ１には垂直姿勢のラック１ａが設けられている。

まず、用紙がコシの弱い薄口用紙であり、記録ヘッド１２０を下方へ移動させる場合の動作を説明する。キャリッジ１０１に軸支されたカム１０１ｃを装置本体側の駆動カム１０４ｃに係合させた後、駆動カム１０４ｃを所定方向に回動させてカム１０１ｃを回動させる。すると、カム１０１ｃの回動により、記録ヘッドホルダ１とともにラック１ａがＺ１方向の下方へ移動する。カッタユニット２０を保持したカッタユニットホルダ３はキャリッジ１０１に対して上下方向に移動可能に装着されており、カッタユニットホルダ３には垂直姿勢のラック３ａが設けられている。そして、ラック１ａとラック３ａは、その間に回転自在に軸支された伝達ギア２に噛み合うことで、駆動伝達可能に連結されている。

従って、記録ヘッドホルダ１とともにラック１ａがＺ１方向へ移動すると、伝達ギア２がＲ１方向へ回転する。そして、伝達ギア２のＲ１方向の回転により、カッタユニットホルダ３のラック３ａはＺ１方向の反対方向であるＺ２方向（上方向）へ移動する。これにより、可動刃５１を有するカッタユニット２０がＺ２方向へ移動することになる。つまり、記録ヘッド１２０の下向き移動に連動してカッタユニット２０が反対方向の上向き移動することになる。従って、記録ヘッド１２０の高さが低くなるほど、固定刃５０に対する可動刃５１の噛合い量Ｋが少なくなり、可動刃５１の用紙Ｐへの進入量も少なくなる。これにより、コシの弱い薄口用紙の場合にかかる動作をすることで、切断面の波打ちや捩れ変形といった不都合の発生を防止することができる。

一方、用紙がコシの強い厚口用紙である場合は、記録ヘッド１２０を上方（矢印Ｚ２方向）へ移動させる。これは、記録ヘッド１２０とプラテン１０２の距離を大きくすることにより、記録ヘッド１２０が用紙に擦れることを防止し、画像品位の低下および吐出口面の損傷を防止するためである。この場合も、キャリッジ１０１を移動させてキャリッジ１０１に軸支されたカム１０１ｃを装置本体側の駆動カム１０４ｃに係合させる。そこで、駆動カム１０４ｃを上述とは逆の方向に回動させてカム１０１ｃを逆の方向に回動させる。このカム１０１ｃの回動により、記録ヘッドホルダ１とともにラック１ａがＺ２方向の上方へ移動させられる。

ラック１ａが上方へ移動すると伝達ギア２が矢印Ｒ２方向に回動し、これによりラック３ａが下方向（Ｚ１方向）へ駆動され、カッタユニット２０を保持したカッタユニットホルダ３はラック３ａと共に下方へ移動する。従って、カッタユニット２０に装着された可動刃５１は、下方向へ移動して固定刃５０の切断稜線５０ａの奥の方へ進入する。これによって、記録ヘッド１２０が高くなるほど、固定刃５０に対する可動刃５１の噛合い量Ｋが多くなる。そして、噛合い量Ｋを多くすることにより、可動刃５１の固定刃５０や用紙Ｐへの乗上げを防止し、乗り上げによる切断不良を防ぐことができる。このように、用紙の種類に応じて、記録ヘッド１２０の高さ位置と可動刃５１の固定刃５０に対する噛合い量とを連動させて変更できるように構成されている。

上述の記録ヘッド１２０と可動刃５１との連動は、例えばキャリッジ１０１に設けた専用の駆動手段を記録ヘッドの位置検知信号に基づいて制御して行うことも可能である。また、カッタユニットホルダ３を移動させる代わりに、記録ヘッド１２０の移動によりカッタユニット２０内で可動刃５１を移動させても良い。すなわち、用紙の種類によって可動刃５１の噛合い量Ｋを可変する構成であれば、種々の手段を使用することができる。そして、可動刃５１の移動は、刃部を傷付けないために、固定刃５０に当接していない非切断状態で行うことが好ましい。

ここで、カッタユニット２０の移動において、記録ヘッド１２０の移動量とカッタユニット２０の反対方向の移動量は必ずしも同じ量に限定されるものではない。例えば、記録ヘッド１２０がＺ２方向へ１．５ｍｍ移動した際にカッタユニット２０がＺ１方向へ０．５ｍｍ移動させるように構成し、可動刃５１の進入量がＺ１方向に０．５ｍｍだけ深くなるように構成しても良い。かかる構成は、例えば、伝達ギア２として所定の減速比を有する多段ギアを使用することにより実現できる。さらに、カッタユニット２０の昇降移動は、可動刃５１が固定刃５０と接触しない非切断状態のもとで動作させることが好ましい。その理由は、切断刃である可動刃や固定刃を傷つけることがないからである。

以上説明した実施形態によれば、用紙の種類に応じて、用紙に対する切断刃の進入量を良好な切断面が得られるように変更できる切断機構を備えた記録装置が提供される。また、用紙の厚みや記録モードが異なる場合でも、適切な画像を記録できるように記録ヘッドの高さを可変する動作と同時に、その用紙を適正に切断できるような切断刃の噛合い量となるように切断刃の高さを可変することができる。従って、簡単な構成で、記録ヘッドと用紙との隙間調整および切断刃の噛合い量の調整を同時にかつ自動的に行うことでスループットの向上を図ることができる。

なお、以上の実施形態に係る切断機構を備えた記録装置は、連続用紙を所定長さに切断する場合の他、カット紙を切断する場合に適用可能なものである。また、以上の実施形態では、記録ヘッドをキャリッジに搭載するシリアルタイプの記録装置を例に挙げて説明した。本発明は、紙送りのみで１ラインずつ一括して画像を形成するラインタイプの記録装置にも同様に適用可能である。また、切断する用紙の材質も、紙、プラスチックシート、写真調印画紙、布などの他、シート状の用紙であれば広く使用することができる。

可動刃がカッタユニット内に収納されたときのキャリッジの正面図である。 可動刃がカッタユニットから出ているときのキャリッジの正面図である。 可動刃の高さ位置と記録ヘッドの高さ位置を逆方向に変更する構成において可動刃が出ていないときの正面図である。 可動刃の高さ位置と記録ヘッドの高さ位置を逆方向に変更する構成において可動刃が出ているときの正面図である。 一実施形態に係る記録装置の要部の斜視図である。

符号の説明

１ 記録ヘッドホルダ
１ａ ラック
２ 伝達ギア
３ カッタユニットホルダ
３ａ ラック
２０ カッタユニット
５０ 固定刃
５０ａ 切断稜線
５１ 可動刃（丸刃）
１００ 搬送ローラ
１０１ キャリッジ
１０１ｃ カム
１０２ プラテン
１０４ｃ 駆動カム

Claims (6)

1. 記録ヘッドにより用紙に記録を行う記録装置において、
   用紙の搬送方向と交差する方向の切断稜線を有する固定刃と、前記固定刃に沿って移動可能な可動刃とにより用紙を切断する切断機構を備え、
   用紙の種類に応じて前記記録ヘッドの高さ位置と前記可動刃の前記固定刃に対する噛合い量とを連動させて変更可能にしたことを特徴とする記録装置。
2. 前記記録ヘッドの高さ方向への移動に伴って、前記可動刃を前記記録ヘッドの移動と反対方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 記録ヘッドを搭載して用紙の搬送方向と交差する方向に移動可能なキャリッジを備え、前記キャリッジに前記可動刃を搭載することを特徴とすることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 用紙がコシの弱い薄口用紙である場合は、前記記録ヘッドの高さ位置を低くするとともに、前記可動刃の高さ位置を高くして固定刃との噛合い量を少なくし、
   用紙がコシの強い厚口用紙である場合は、前記記録ヘッドの高さ位置を高くするとともに、前記可動刃の高さ位置を低くして固定刃との噛合い量を多くすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の記録装置。
5. 前記可動刃は、前記固定刃に沿って回転しながら移動可能な丸刃であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. 記録ヘッドから用紙にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の記録装置。

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