JP2013176813A - 用紙切断装置、および印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録用紙切断時の紙粉による不具合が低減された用紙切断装置を提供する。
【解決手段】記録用紙Ｓが搬送排出される搬送経路Ｄの一方の側に配設された固定刃２７と、前記固定刃２７に対し前記搬送経路Ｄを挟む位置に配置され、前記搬送経路Ｄを横切る方向に進退移動して前記固定刃２７と交差摺動可能な可動刃２１と、前記可動刃２１の退避方向に配設され、前記可動刃２１を進退移動させる駆動機構３５と、を備え、前記可動刃２１の前記記録用紙Ｓの排出側の面に、一端が前記可動刃２１側に固定され、他端が前記記録用紙Ｓの搬送排出側に延出するガイド４０を設けたことを特徴とする用紙切断装置２０。
【選択図】図２

Description

本発明は、用紙切断装置、およびそれを備えた印刷装置に関する。

レシートやチケット等の単票発行用の印刷装置において、情報が印刷されたロール状の記録用紙を所定の長さに切断する用紙切断装置が用いられる。このような用紙切断装置としては、固定刃と往復移動可能な可動刃とを用意して、可動刃の刃先部を固定刃に当接させながら可動刃を移動させ、固定刃と可動刃の間にある記録用紙を切断する構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１４１５９５号公報

上述の用紙切断装置は、記録用紙を切断する際に紙粉が発生する。発生した紙粉は周囲に飛散したり、可動刃の上面に滞留したりする。このような紙粉は用紙切断装置の内部に侵入すると可動刃の駆動機構や動力伝達機構の部品磨耗の一因となりうる。部品磨耗が進行すると用紙切断装置の不具合を引き起こす虞があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

（適用例１）記録用紙が搬送排出される搬送経路の一方の側に配設された固定刃と、前記固定刃に対し前記搬送経路を挟む位置に配置され、前記搬送経路を横切る方向に進退移動して前記固定刃と交差摺動可能な可動刃と、前記可動刃の退避方向に配設され、前記可動刃を進退移動させる駆動機構と、を備え、前記可動刃の前記記録用紙の排出側の面に、一端が前記可動刃側に固定され、他端が前記記録用紙の搬送排出側に延出するガイドを設けたことを特徴とする用紙切断装置。

この構成によれば、用紙切断装置は、一端が可動刃側に固定され他端が記録用紙の搬送経路の排出側に延出するガイドによって、記録用紙を切断したときに可動刃の刃部周辺に発生する紙粉が、可動刃の退避方向に配設される駆動機構に進入することを低減させることができる。そのため、紙粉による駆動機構の部品磨耗等の不具合を低減させることができる。その結果、信頼性の高い用紙切断装置を提供することができる。

（適用例２）前記ガイドの他端は、少なくとも一部が前記可動刃の刃部近傍まで延出していることを特徴とする上記の用紙切断装置。

この構成によれば、ガイドの自由端の先端は可動刃の刃部近傍まで延びている。そのため、切断された記録用紙は切断と同時に押し出され、可動刃付近に滞留することが低減される。その結果、切断された記録用紙の後端が再切断され紙片が発生することや滞留した記録用紙により紙ジャムが発生することを低減させることができる。従って、信頼性の高い用紙切断装置を提供することができる。

（適用例３）記録用紙を搬送する搬送手段と、前記記録用紙に情報を印刷する印刷手段と、上記の用紙切断装置と、を有することを特徴とする印刷装置。

この構成によれば、情報が印刷され、所定の長さに切断された記録用紙を安定的に排出可能な信頼性の高い印刷装置を提供することができる。

印刷装置の全体構成を示す側断面図。 用紙切断装置の機構部を示す平面図。 可動刃およびガイドの形状を示す図。 可動刃の動作経過を示す斜視図。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で参照する図面では、説明および図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。

（印刷装置の全体構成について）
まず、印刷装置の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は、印刷装置の全体構成を示す側断面図である。なお、図１に示すＸ方向は記録用紙の紙幅方向を示し、Ｙ方向はＸ方向と直交する方向を示し、Ｚ方向はＸ方向およびＹ方向と直交する方向を示す。

この印刷装置は、例えば、ＰＯＳシステムに適用され、レシート、クーポン、チケット等を印刷して単票として発行（発券）する。印刷装置は、記録用紙としてロール状の感熱紙を収容して、この感熱紙に所定の情報を印刷して用紙切断装置で所定の長さに切断して発行する。なお、本実施例で使用する感熱紙は、発色剤がバインダー等により保持されている発色層からなる印刷面を有し、この印刷面を外面に順次積層され構成されているロール状の感熱紙Ｓである。以降、このロール状の感熱紙Ｓをロール紙Ｒと呼ぶ。

図１に示すように、印刷装置１００は、プリンター機構部１５０と、外装ケース２００と、制御部３００とから構成される。
プリンター機構部１５０は、本体フレーム６０と、フレーム１２と、ロール紙ホルダー１６と、用紙切断装置２０と、搬送部７０Ａを兼務する印刷部７０と、を備えている。本体フレーム６０は、板金等からなり、Ｚ方向上方およびＹ方向前方に開口を有する略箱型に形成されている。フレーム１２は、本体フレーム６０の上部後方に設けられている。フレーム１２は、本体フレーム６０の後部両側の上端部に設けられた支軸６８を中心として開閉自在に取り付けられている。フレーム１２には、フレーム１２を閉じた際にロール紙Ｒとの接触を避けるための円弧状の覆い１５が設けられている。

ロール紙ホルダー１６は、本体フレーム６０の箱状に形成された内部の後方に、上記フレーム１２および覆い１５に覆われるように設けられている。ロール紙ホルダー１６は、樹脂等により形成され、中央部にロール紙Ｒの最大径に相当する略円弧状のくぼみを有し、本体フレーム６０の底部に、円弧状のくぼみの図示しない側面開口が本体フレーム６０の図示しない両側面側に向くように取り付けられている。本体フレーム６０の内側の両側面部分は、ロール紙Ｒの側面ガイド部として機能する。そのため、ロール紙Ｒは、側面を本体フレーム６０の内側の両側面部分に幅方向の動きを規制され、ロール紙ホルダー１６の略円弧状のくぼみに回転自在に保持される。

（印刷部および搬送部について）
後述するサーマルヘッド１０を用い所謂サーマルプリンターと呼ばれる印刷装置１００は、印刷部７０が搬送部７０Ａを兼ねている。以降、印刷部７０として説明する。印刷部７０は、ロール紙ホルダー１６を始点として、後述する用紙切断装置２０の紙排出口３０を終点とする感熱紙Ｓの搬送経路Ｄ上に設けられている。印刷部７０は、サーマルヘッド１０とヘッド保持機構７７とプラテン７１とを有している。なお、サーマルヘッド１０とヘッド保持機構７７とは本体フレーム６０側に、プラテン７１はフレーム１２側に分離可能な状態で配設されている。

サーマルヘッド１０は、紙幅方向（Ｘ方向）に形成される図示しない複数の発熱素子からなる発熱素子列と放熱板７３とを有している。放熱板７３のＺ方向上方には、案内斜面部７４が放熱板７３の長手方向にわたって形成されている。この案内斜面部７４は、フレーム１２を閉じる際に、後述するプラテン７１を滑動させて所定の位置まで案内する。

ヘッド保持機構７７は、ヘッド押圧板７２とヘッド押圧板７２に取り付けられるバネ７５とから構成され、サーマルヘッド１０を保持するとともに本体フレーム６０に取り付けられる。ヘッド押圧板７２は、上下に曲げ部が形成され、圧縮コイルバネであるバネ７５の一方の端部が固定されている。このバネ７５の他方の端部は、サーマルヘッド１０の放熱板７３の背面に当接する。このバネ７５によりサーマルヘッド１０はプラテン７１方向に付勢される。

プラテン７１は、ゴム等の弾性部材により円筒形のローラー状に形成され、プラテン軸受７９を介してフレーム１２に回転可能に支持されている。プラテン７１の一方の軸には、図示しないプラテン歯車が圧入されている。フレーム１２を閉じると、プラテン７１は、サーマルヘッド１０の案内斜面部７４に案内された後、サーマルヘッド１０の発熱素子列部と圧接する。

以上の構成により、サーマルヘッド１０とプラテン７１とは、感熱紙Ｓを挟持した状態で圧接する。なお、本体フレーム６０の側面には、プラテン７１を回転駆動させるための図示しない紙送りモーターと紙送りモーターの動力を伝達する輪列歯車とが設けられている。プラテン歯車と輪列歯車とはフレーム１２を閉じると噛み合い、紙送りモーターからの動力をプラテン７１に伝達可能となる。

そして、印刷装置１００は、紙送りモーターを起動しプラテン７１を回転させると、サーマルヘッド１０とプラテン７１との間に挟持された感熱紙Ｓを搬送することができる。さらに、印刷装置１００は、感熱紙Ｓを搬送しながら、サーマルヘッド１０の直線状に配置された発熱素子を選択的に通電して発熱させることによって、感熱紙Ｓに所定の情報を印刷することができる。

また、情報が印刷された感熱紙Ｓは、後述する用紙切断装置２０によって所定の長さに切断されレシート等の単票として発行される。なお、これらの動作は、プリンター機構部１５０の下部に配置された制御部３００によって統括的に制御される。また、図１に示すように、上述のプリンター機構部１５０と制御部３００とは外装ケース２００に収納される。

サーマルヘッド１０を適用した本実施形態に係る印刷装置１００は、上述のように印刷部７０と搬送部７０Ａとを兼用しているが、これに限定されるものではない。搬送部７０Ａとして、別途、紙送りローラーと紙押さえローラーとを設けて記録用紙を挟持し搬送してもよい。

（用紙切断装置について）
ここで、用紙切断装置について図１〜図４を参照して説明する。図２は用紙切断装置の機構部を示す平面図である。図３は可動刃およびガイドの形状を示す図であり、（ａ）は可動刃の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＦ矢視図である。図４は可動刃の動作経過を示す斜視図であり、（ａ）は、可動刃の進出途中の状態を示す図、（ｂ）は可動刃が完全に進出しきった状態を示す図である。図２および図４に示すＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、図１に示すＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向と同一な方向を示す。

図１に示すように、用紙切断装置２０は、本体フレーム６０の前方すなわちフレーム１２の支軸６８とは相対する位置であって紙排出口３０の近傍に設けられている。用紙切断装置２０は、可動刃２１とその駆動手段３５と固定刃２７とを備えている。可動刃２１とその駆動手段３５とは、第１カッターカバー２４内に収容され本体フレーム６０側に配置されている。固定刃２７は、第２カッターカバー２９内に収容されフレーム１２側、すなわち、感熱紙Ｓが通過する搬送経路Ｄを挟んで対向する側に配置されている。

図２に示すように、固定刃２７は、例えば金属製の長板状の板状部材からなり、１つの辺に刃部２７ａが形成されている。刃部２７ａは、搬送経路Ｄの下流側に配置される。固定刃２７は、フレーム１２上に固定した押えばね１７によって上方からフレーム１２の表面に押え付けられる。なお、可動刃２１が進退移動すると固定刃２７は可動刃２１により下方に押さえられるので、押えばね１７の押圧力はさほど大きくする必要はなく、また、カット品質等はこの押圧力に大きく影響されるものでもないことから、固定刃２７が外れないようにするだけでよい。

図３に示すように、可動刃２１は、例えば金属製の長板状の板状部材からなり、公知の鋏の刃と同様の形状に形成される。すなわち、可動刃２１は、その一方の縁部に刃部２１ａが形成される。一方の端部には、可動刃２１の回動支点となる穴２１ｄが形成され、可動刃２１の刃部２１ａと相反する縁部近傍には、可動刃２１を駆動するための長孔２５が形成されている。そして、可動刃２１は、穴２１ｄの近傍において、裏面側の方向に若干曲げられ、可動刃２１の裏面はわずかに凹面形状に形成される。さらに、可動刃２１の表面の先端部分には、感熱紙Ｓの切り残し部での紙破れを防止のため、中央部の刃部２１ａより薄い刃部２１ｃが形成されている。

可動刃２１は、第１カッターカバー２４内に収容され、刃部２１ａは固定刃２７の刃部２７ａに対向するように配置される。詳しくは、可動刃２１は、第１カッターカバー２４の底部２４ａに設けた支軸１８を中心として、図中矢印Ａ方向に回転自在に取り付けられる。また、可動刃２１は、この支軸１８の周囲に設けたコイルばね１９（図４参照）によって第１カッターカバー２４の底部２４ａ側に押し付けられる。

図２および図４に示すように、駆動手段３５は、第１カッターカバー２４内に収容され、回転軸にウォーム歯車３２が取り付けられている駆動モーター３１と、このウォーム歯車３２と噛み合うウォームホイール３３とを有している。このウォームホイール３３には可動刃２１の長孔２５（図３参照）と係合するクランクピン３４（図２中ウォームホイール３３の裏面側）が設けられる。さらに、ウォームホイール３３には、ウォームホイール３３の回転角を検出するためのセンサー５０が設けられる。センサー５０にて検出されたウォームホイール３３の回転角に基づいて駆動モーター３１の回転を制御できるように構成される。

このように構成された駆動手段３５は、駆動モーター３１を回転駆動させ動力をウォーム歯車３２からウォームホイール３３に伝えクランクピン３４を回転させることによって、クランクピン３４と係合する長孔２５を有する可動刃２１を図２中矢印Ａ方向に進退移動させることができる。

また、図３（ａ），（ｂ）に示すように、可動刃２１の上面２１ｂにはガイド４０が取り付けられている。ガイド４０は、薄板状の部材で形成され、短辺方向は断面「く」の字形状に曲げられ、長辺４１ａ，４１ｂ方向は可動刃２１の刃部２１ａの長さをほぼ覆う長さに形成されている。ガイド４０の一方の長辺４１ａは可動刃２１の上面２１ｂに固定され、ガイド４０の他方の長辺４１ｂは可動刃２１の刃部２１ａ近傍まで延出している。すなわち、可動刃２１の刃部２１ａ方向から見た場合、先端が手前に延出した壁形状を呈している。なお、ガイド４０の高さは、可動刃２１が図２中矢印Ａ方向に進退移動したとき、第１カッターカバー２４およびウォームホイール３３の底面と干渉しない高さであればよい。または、第１カッターカバー２４およびウォームホイール３３の底面と干渉する部分を一部カットした高さであってもよい。

（用紙切断装置の動作について）
次いで、上述の用紙切断装置２０の動作について説明する。印刷装置１００の印刷部７０で所定の情報が印刷された感熱紙Ｓは搬送部７０Ａにより紙排出口３０まで搬送される。感熱紙Ｓは、用紙切断装置２０の第１カッターカバー２４と第２カッターカバー２９との間、すなわち可動刃２１と固定刃２７との間隙を通過する。印刷装置１００は、情報が印刷された感熱紙Ｓを所定の長さに切断すべく、制御部３００より用紙切断装置２０に制御信号を送る。

用紙切断装置２０は、制御信号を受けて駆動モーター３１を回転駆動させ、ウォームホイール３３、すなわちクランクピン３４を回転させる。その結果、クランクピン３４と係合する長孔２５を有する可動刃２１は、図２中矢印Ａ方向に進出移動する。可動刃２１が図２中矢印Ａ方向に進出移動すると、可動刃２１の刃部２１ａは、固定刃２７の刃部２７ａと交差しながら摺動移動する。

可動刃２１と固定刃２７との間隙に位置する感熱紙Ｓは、所謂鋏の原理で所定の位置で切断される。このとき、感熱紙Ｓの一方の端部を可動刃２１の表面の先端部分の薄い刃部２１ｃより外側に位置するように配置すると、所謂、一点切り残しを残した状態で切断される。また、感熱紙Ｓの一方の端部を可動刃２１の表面の先端部分の薄い刃部２１ｃより内側に位置するように配置すると、所謂、フルカット状態で切断される。

用紙切断装置２０は、駆動モーター３１をさらに回転駆動させ、ウォームホイール３３、すなわちクランクピン３４を回転させると、クランクピン３４と係合する長孔２５を有する可動刃２１は、図２中矢印Ａ方向に退避移動する。可動刃２１が矢印Ａ方向に退避移動すると、可動刃２１の刃部２１ａは、第１カッターカバー２４の内部に収納される。このような動作を繰り返す。

可動刃２１の上面に取り付けられたガイド４０も可動刃２１の動きに連動して同一の動きを繰り返す。すなわち、ガイド４０の他方の長辺４１ｂは可動刃２１の刃部２１ａ近傍まで延出している。可動刃２１の刃部２１ａ方向、すなわち、切断される感熱紙Ｓ方向から見た場合、先端が手前に延出した壁形状を呈している。

以下、本実施形態の効果を記載する。
（１）用紙切断装置２０は、感熱紙Ｓを切断する際に紙粉が発生する。発生した紙粉は周囲に飛散したり、可動刃２１の上面に滞留したりする。しかし、可動刃２１の上面に取り付けられたガイド４０は、切断される感熱紙Ｓ方向から見た場合、先端（４１ｂ）が手前に延出した壁形状を呈している。そのため、感熱紙Ｓを切断する際に発生する紙粉は、壁としてのガイド４０に遮られ、駆動手段３５が配設されている奥まで侵入しにくくなる。その結果、可動刃２１の駆動手段３５の部品、ウォーム歯車３２やウォームホイール３３に到達する紙粉が低減される。従って、紙粉を原因とする駆動手段３５の部品磨耗を低減させることができるとともに、紙粉を原因とする用紙切断装置２０の不具合を低減させることができる。

（２）可動刃２１の上面に取り付けられたガイド４０の他方の長辺４１ｂは可動刃２１の刃部２１ａ近傍まで延出している。そのため、感熱紙Ｓを切断するとき、ロール状に形成され巻き癖が付いた感熱紙Ｓのカールを伸ばすことができる。その結果、可動刃２１の進行方向と感熱紙Ｓとの交差角度を直角に近く修正することができ、用紙切断装置２０の切断性能の低下を防止することができる。

（３）可動刃２１の上面に取り付けられたガイド４０の他方の長辺４１ｂは可動刃２１の刃部２１ａ近傍まで延出している。そのため、感熱紙Ｓを切断するとき、感熱紙Ｓの切断部分の上部を固定刃２７側に押し出すことができる。すなわち、感熱紙Ｓの切断端面を紙搬送経路からずらすことができる。その結果、切断された感熱紙Ｓが可動刃２１付近に滞留することを低減することができる。従って、切断された感熱紙Ｓの後端が再切断され紙片が発生することや滞留した感熱紙Ｓにより紙ジャムが発生することを低減させることができ、信頼性の高い用紙切断装置２０及び印刷装置１００を提供することができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、上記実施例に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。

１０…サーマルヘッド、２０…用紙切断装置、２１…可動刃、２４…第１カッターカバー、２７…固定刃、２９…第２カッターカバー、３１…駆動モーター、３２…ウォーム歯車、３３…ウォームホイール、３４…クランクピン、３５…駆動手段、４０…ガイド、５０…センサー、６０…本体フレーム、７０…印刷部、７０Ａ…搬送部、７１…プラテン、７７…ヘッド保持機構、１００…印刷装置、１５０…プリンター機構部、２００…外装ケース、３００…制御部。

Claims (3)

1. 記録用紙が搬送排出される搬送経路の一方の側に配設された固定刃と、
   前記固定刃に対し前記搬送経路を挟む位置に配置され、前記搬送経路を横切る方向に進退移動して前記固定刃と交差摺動可能な可動刃と、
   前記可動刃の退避方向に配設され、前記可動刃を進退移動させる駆動機構と、を備え、
   前記可動刃の前記記録用紙の排出側の面に、一端が前記可動刃側に固定され、他端が前記記録用紙の搬送排出側に延出するガイドを設けたことを特徴とする用紙切断装置。
2. 前記ガイドの他端は、少なくとも一部が前記可動刃の刃部近傍まで延出していることを特徴とする請求項１に記載の用紙切断装置。
3. 記録用紙を搬送する搬送手段と、
   前記記録用紙に情報を印刷する印刷手段と、
   請求項１または２に記載の用紙切断装置と、を有することを特徴とする印刷装置。

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