JP2013056384A - スライド式カッタ - Google Patents

Abstract

【課題】紙片の撓みが戻ろうとする力自体が小さいと、切断後の紙片はスライド式カッタの近傍に落下したまま発行口へ到達できない。
【解決手段】一実施形態によれば、直線状の刃先線を有する固定刃と、固定刃との間で用紙を挟んで切断し刃スライド方向の上流側に向かって傾斜する斜辺部を持つ刃先線を有する可動刃と、可動刃を噛み合い位置へ動かし、用紙の切断位置を切断幅方向で両端からそれぞれこの両端間で切り残される接続部に移動させる移動機構と、可動刃の移動によって用紙から切り離された紙片に当接する２箇所の傾斜面部を有し可動刃に設けられた用紙当接部材とを備えたことを特徴とするスライド式カッタが提供される。
【選択図】図３

Description

一実施形態はスライド式カッタに関する。

キャッシュレジスタ装置やチケット発行装置あるいは金融端末装置はプリンタ装置を設けている。このプリンタ装置はロール状の用紙を繰出して紙面上に情報を印字し、用紙をカッタ機構によって切断する。装置は領収書を発行し、商品の引換券やチケット又は取引伝票等を発行する。

用紙を一部に切り残しを残して切断するカッタ機構が知られている（例えば特許文献１参照）。可動刃を移動させて用紙を切断するスライド式カッタが知られている（例えば特許文献２参照）。スライド式カッタとは、スライド式に動く可動刃による切断機能を持つカッタ機構を指す。カッタ機構にスライド式カッタを用いたプリンタが知られている（特許文献３参照）。スライド式カッタが連続紙を断裁すると、この連続紙から紙片が切り離される。この紙片は切れ端を互いに噛み合っている可動刃及び固定刃に向けた状態でスライド式カッタの直下に落下する。

プリンタ装置はスライド式カッタの排出側に紙片の発行口を有する。プリンタ筐体の寸法上、スライド式カッタ及び発行口間に搬送路を設けることが制限されること等によりプリンタ装置がこれらのスライド式カッタ及び発行口の間に搬送機構を設けることができないことがある。可動刃が用紙を切断すると、用紙の連続紙部分と、この用紙から切り離された紙片との間の切れ込みに可動刃が入り込み、可動刃の刃厚分だけ紙片及び連続紙部分が撓む。これらが撓んだ状態で切り残された接続部は用紙の逆方向への搬送による引っ張り力によって最後に引きちぎられる。撓みが戻ろうとする力が紙片には蓄えられる。固定刃及び可動刃の両刃による挟持位置からこの力の反力が紙片に作用し、紙片は排出口方向へはじき飛ばされる。両刃の噛み合い位置よりも下流側に紙片搬送機構を持たないプリンタ装置では、撓み変形が戻ろうとする力の反力だけが紙片に働く。

特開２０１０−１８８５６７号公報 特開２００６−１８７８１７号公報 特開２０１０−２２８０３０号公報

しかしながら、可動刃の刃厚は用紙の用紙厚に比べてそれほど大きくはなく、この可動刃が固定刃と噛み合ったときに生じる紙片の撓み変形量は小さい。刃厚は厚くても１ｍｍ程度である。小さいとは、スライド式カッタの挟持位置から発行口に向かってこの紙片がはじき飛ばされても発行口に届かない程度に変形量が小さいことを意味する。紙片の撓みが戻ろうとする力の大きさ自体が小さい。切断後の紙片はスライド式カッタの近傍に落下して例えばカッタ筐体の底壁に留まり続ける。紙片は落下したまま発行口へ到達できない。

このような課題を解決するため、一実施形態によれば、直線状の刃先線を有する固定刃と、この固定刃との間で用紙を挟んで切断し、この用紙の搬送方向および前記用紙の切断幅方向の双方に交差する刃スライド方向の上流側に向かって傾斜する一対の斜辺部を持つ刃先線を有する可動刃と、この可動刃を前記可動刃および前記固定刃の噛み合い位置へ動かし、各刃先線による前記用紙の切断位置を前記切断幅方向で両端からそれぞれこの両端間で切り残される接続部に移動させる移動機構と、この移動機構による前記可動刃の移動によって前記用紙から切り離された紙片に当接する少なくとも２箇所の傾斜面部を有し、前記可動刃に設けられた用紙当接部材と、を備えたことを特徴とするスライド式カッタが提供される。

実施の形態に係るスライド式カッタを含むプリンタの構成例を示す図である。 実施の形態に係るスライド式カッタの固定刃及び可動刃が離れている位置での斜視図である。 実施の形態に係るスライド式カッタの固定刃及び可動刃が噛み合っている位置での斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は実施の形態に係るスライド式カッタの移動機構の構成例を示す図である。 実施の形態の第１の変形例に係るスライド式カッタの用紙当接部材の斜視図である。 実施の形態の第２の変形例に係るスライド式カッタの固定刃及び可動刃の一側面図である。

以下、実施の形態に係るスライド式カッタについて、図１乃至図６を参照しながら説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。

図１は実施の形態に係るスライド式カッタを含むプリンタの構成例を示す図である。プリンタ５０は、円筒状のコア５１と、このコア５１に巻掛けられたロール紙５２と、このロール紙５２からのサーマル紙Ｐ（用紙）を導くための給紙路５３と、この給紙路５３の途中に設けられたピンチローラ５４と、ピンチローラ５４よりも搬送方向下流に給紙路５３の上方に設けられサーマル用紙Ｐの感熱層を発色させて印字を行うサーマルヘッド５５と、このサーマルヘッド５５に対向し給紙路５３の下方に設けられたプラテンローラ５６とを備えている。プリンタ５０は更にそれぞれプラテンローラ５６及びサーマルヘッド５５より搬送方向下流側に設けられ、サーマル用紙Ｐをガイドするガイド５７、５８と、これらのガイド５７、５８によって導かれたサーマル用紙Ｐを用紙幅方向に断裁するスライド式カッタ１０と、このスライド式カッタ１０からの紙片の発行口５９と、スライド式カッタ１０等の制御用のコントローラ６５とを備えている。スライド式カッタ１０はカッタ筐体６０内に固定刃１１、可動刃１２を備えている。

図２は固定刃１１及び可動刃１２が離れている位置でのスライド式カッタ１０の斜視図である。図３は固定刃１１及び可動刃１２が噛み合っている位置でのスライド式カッタ１０の斜視図である。図４はスライド式カッタ１０の移動機構の構成例を示す図である。これらの図中、同じ符号を有するもの同士は互いに同じ要素を表す。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。

図２、図３に示すように、スライド式カッタ１０は、直線状の刃先線を有する固定刃１１と、固定刃１１との間でサーマル紙Ｐを挟んで切断し、一対の斜辺部１３、１４を持つ刃先線を有する可動刃１２と、この可動刃１２を、可動刃１２及び固定刃１１間の噛み合い位置へ動かす移動機構１５と、サーマル紙Ｐから切り離される紙片に当接する傾斜面部１６を有し可動刃１２の刃表面１８上に設けられた板バネ１９（用紙当接部材）と、この板バネ１９と対称的に設けられ紙片に当接する傾斜面部１７を有し刃表面１８上に設けられた板バネ２０（用紙当接部材）とを備えている。

固定刃１１はカッタ筐体６０の底壁上に固定されている。固定刃１１は板材である。固定刃１１の刃先線はカッタ筐体６０の間口方向に亘って延びている。可動刃１２はサーマル紙Ｐの搬送方向Ｄ１及びサーマル紙Ｐの切断幅方向Ｄ２の双方に直交する刃スライド方向Ｄ３の上流側に向かって傾斜している。搬送方向Ｄ１とはガイド５７、５８がサーマル紙Ｐを送り出す一方向を指す。切断幅方向Ｄ２とは固定刃１１の刃部の刃幅の双方向を指す。刃スライド方向Ｄ３とは可動刃１２が断裁時に移動する一方向を指す。可動刃１２は板材の加工によりＶ字状に窪まされ、斜辺部１３、１４を持つ刃部が形成されている。可動刃１２は更にこの刃部を持つ刃体に連続する根元部２１と、これらの刃体及び根元部２１の中央に設けられた枢軸２２とを備えている。この枢軸２２に移動機構１５から刃スライド方向Ｄ３及びその反対方向（刃スライド方向Ｄ３の上流側）への力が加えられるようになっている。可動刃１２はカッタ筐体６０の底壁上において刃スライド方向Ｄ３及び刃スライド方向Ｄ３の上流側に往復スライド可能にされている。

移動機構１５は図２、図３の固定刃１１の刃先線及び可動刃１２の刃先線によるサーマル紙Ｐの切断位置を切断幅方向Ｄ２で両端からそれぞれこの両端間で切り残される接続部２３へ移動させる。板バネ１９は平坦な板材が屈曲されて成る。何れか一方の板面の領域が折曲部位により２分割されている。この板バネ１９の分割された一領域の面部は刃表面１８に接着等されており、他の一領域の面部が傾斜面部１６として刃スライド方向Ｄ３を仰ぎ見ている。この傾斜面部１６はスライド時、サーマル紙Ｐから切り離される紙片に当接する。板バネ２０も板バネ１９の例と実質同じである。これらの一対の板バネ１９、２０は刃部方向中央を通る刃スライド方向線に対称に刃表面１８上に設けられている。板バネ１９の傾斜面部１６及び板バネ２０の傾斜面部１７は、サーマル紙Ｐより切り離される紙片を撓ませてから接続部２３を切断し、紙片の撓み変形の復元力によりこの紙片を刃スライド方向Ｄ３に飛ばすようになっている。

図４（ａ）、図４（ｂ）にそれぞれカッタ筐体６０内に一体化された移動機構１５の下側、上側の各構成物品を示す。移動機構１５は一例として、カッタ筐体６０の底壁に設けられたガイド孔６１と、それぞれこのガイド孔６１の縁によりガイドされ可動刃１２の根元部２１に下向きに突設された２本のガイドピン６２、６３（図２、図３に図示されている）と、往復動可能なこの可動刃１２に対して軸支された枢軸２２と、この枢軸２２に係合する１つのねじりコイルばね２４と、枢軸２２に係合するリンクアーム２５とを備えている。

ガイド孔６１は刃幅方向で中央に位置し刃スライド方向Ｄ３に細長い。可動刃１２は、これらのガイド孔６１及び２本のガイドピン６２、６３によって刃スライド方向Ｄ３にガイドされる。枢軸２２はねじりコイルばね２４が係止される胴部と、リンクアーム２５が係止される胴部とを有する。ねじりコイルばね２４は切断幅方向Ｄ２に並設された２箇所の巻線部２４ａ、２４ｂと、これらの巻線部２４ａ、２４ｂの向かい合う端どうしを連結し、刃スライド方向Ｄ３に突出して枢軸２２に係合する押圧部２４ｃとを備えている。これらの巻線部２４ａ、２４ｂ及び押圧部２４ｃは一本の線材から成る。巻線部２４ａ、２４ｂの連結端と反対側の各端はカッタ筐体６０に対して固定されている。押圧部２４ｃは可動刃１２を固定刃１１に向けて付勢し、及びこの可動刃１２をカッタ筐体６０の底壁面上に押さえ付けるように付勢している。リンクアーム２５の一端は枢軸２６によりカッタ筐体６０の底壁上に軸受け支持されている。リンクアーム２５はこの一端から他端に向かって中間部に長孔２７を設け、他端部には別の長孔２８を設けている。長孔２７は枢軸２２の先端部を摺動自在に挿通させている。

また、カッタ筐体６０は図４（ｂ）に示すようにカバー６４によって蓋されるようになっている。移動機構１５は更に、このカバー６４の内面に回転可能に設けられたウォームホイール２９と、このウォームホイール２９を、ウォームギア３０を介して回転させるモータ３１とを備えている。ウォームホイール２９はホイール側面上にこのウォームホイール２９の回転中心から偏芯したピン３２を設けている。このピン３２は、カバー６４がカッタ筐体６０の上方を覆うと、リンクアーム２５の長孔２８に係合する。ピン３２はこの長孔２８内を摺動する。モータ３１がウォームホイール２９を回すと、リンクアーム２５が枢軸２６を回動中心として往復動する。移動機構１５は枢軸２２を介して可動刃１２をスライドさせる。移動機構１５がリンクアーム２５を刃スライド方向Ｄ３の上流側へ力を与えると、ねじりコイルばね２４は巻締められる。移動機構１５が巻締められた状態のねじりコイルばね２４を巻き戻すことによってバネ力を解放しリンクアーム２５を刃スライド方向Ｄ３へスライドさせるようになっている。

上述の構成を有するスライド式カッタ１０を有するプリンタ５０のコントローラ６５は、待機時、固定刃１１及び可動刃１２が互いに離れた位置になるように移動機構１５を指令する。コントローラ６５は、印字動作を開始すると、プリンタ５０はロール状に巻掛けられたサーマル紙Ｐから連続紙先端を繰出す。プリンタ５０はサーマル紙Ｐに印字し、印字されたサーマル紙Ｐを搬送し、スライド式カッタ１０へ送る。プリンタ５０はサーマル紙Ｐの切断されるべき位置の位置決めを行う。

スライド式カッタ１０は切断動作を始める。移動機構１５は可動刃１２をスライドさせる。図２のように、可動刃１２がサーマル紙Ｐの両端辺から用紙内側へ向かって切込みを入れる。固定刃１１及び可動刃１２による切断位置は用紙幅方向に沿って両端辺の切り始め位置から中央部の切り終わり位置へと進む。サーマル紙Ｐは両端から切り裂かれる。サーマル紙Ｐは連続紙部分と、発行口側へ送られるべき紙片とに分かれ始める。Ｖ字状に傾斜した斜辺部１３、１４により切断中、可動刃１２の刃体がこれらの連続紙部分及び紙片間に入り込む。サーマル紙Ｐは剛性を有し、折り曲げ変形が加えられると元に戻ろうとする。

図３に示すように、板バネ１９、２０はサーマル紙Ｐが最後に切断される接続部２３の両側に設けられており、傾斜面部１６、１７はこのサーマル紙Ｐから切り離された紙片の２箇所のカットエッジを可動刃１２上で刃スライド方向Ｄ３の上流側に向かって滑らせる。カットエッジとは紙片の切断された部分に現れる切れ込みの端辺を指す。２箇所とは板バネ１９及び板バネ２０側の２箇所を指す。２箇所のカットエッジと、それぞれこれらのカットエッジに対向する連続紙側の２箇所のカットエッジとの間に可動刃１２の刃先の傾斜部が入り込む。両端辺側から切込まれた紙片は大きく撓み、撓んだ状態で接続部２３が切断される。傾斜面部１６、１７には、これらの傾斜面部１６、１７に紙片の撓みが戻ろうとする力が作用する。この力の反力が紙片へ刃スライド方向Ｄ３に作用し、紙片がはじき飛ばされる。傾斜面部１６、１７はそれぞれ撓みが戻ろうとする力を受け止めて、これらの傾斜面部１６、１７の面から反作用力として反力を紙片に作用させる。即ち傾斜面部１６、１７が撓み変形の復元力をこれらの傾斜面部１６、１７から刃スライド方向Ｄ３に向かって解放している。スライド式カッタ１０は、仮に板バネ１９、２０無しで単に両刃で断裁しただけの場合に得られる紙片撓みの反力を、板バネ１９、２０によって大きくし、又はこの反力を補助している。紙片は発行口５９からプリンタ５０の外に発行される。領収書、商品の引換券、チケット又は取引伝票などが発行される。

このように、傾斜面部１６、１７が紙片へ与える撓み変形量を従来例による変形量よりも大きくすることができるようになる。紙片の撓みが戻る力の反力を従来例による反力よりも大きくすることにより、カッタ筐体６０内部から発行口５９へ排紙されるときの速度、力が増大する。速度とは紙片がはじき飛ばされるときのこの紙片の速度を指す。力とは反作用力としての復元力を指す。これらの速度、力が増大し、刃部の噛み合わせ位置から遠い発行口５９まで、その紙片を到達させることが出来る。このため、サーマルヘッド５５及びプラテンローラ５６を含むプリントエンジンと、発行口５９とのそれぞれをプリンタ５０内の所望する場所に選択して設置することができる。つまり発行口５９及びプリントエンジンの設置位置の自由度が高まる。また、傾斜面部１６、１７が板バネ１９、２０の各板面により構成されることによって、カッタ筐体６０内部から排紙される紙片について、速度、力が増大し、遠い発行口５９まで紙片を到達させることが出来る。これにより、用紙切断後の用紙搬送機構を持たない装置に搭載されるスライド式カッタ１０を得ることができる。

一般に発行口が２つの刃体から離れて遠い場合、スライド式カッタを搭載したプリンタ装置はこれらの刃体から発行口に至る搬送路をプリンタ筐体内に設ける。搬送路には急峻な傾斜部を設けておく。搬送路を備えたプリンタ装置では、紙片をこの紙片の自重によって搬送路を発行口まで滑らせる必要がある。このプリンタ装置は、プリンタ筐体内における発行口の高さ位置よりもプリントエンジンの高さ位置を高くする必要がある。プリンタ筐体内におけるスライド式カッタの高さ位置よりも低い高さ位置に発行口を配置することを要し、紙片を搬送路上で落下させることを要する。急峻な搬送路を発行口の手前近傍に設けるためには、搬送路入口及び搬送路出口間の距離を装置高さ方向で大きく確保する必要がある。プリンタ装置が載置される床面や台面に対してプリントエンジンを底上げしておくことが求められる。プリンタ装置はその構成部品の配置に制約を課される。

急峻な搬送路の代わりに用紙切断位置よりもスライド式カッタ下流側に用紙搬送機構をプリンタ筐体内に設けることは製品の性質上避けるべきかあるいは困難である。筐体奥行きは小さくすることを求められているからである。プリンタ装置が一例として、小売店の店舗内のタッチパネル式の情報通信端末に設置されるとする。情報通信端末は店舗の角部や壁際に配置されることが多い。用紙搬送機構を設けると、情報通信端末の筐体が通路側にはみ出る。スライド式カッタ１０によれば、プリンタ５０が両刃の噛み合い位置よりも下流側に紙片の搬送路を持たなくても、切断後の紙片を発行口５９にはじき飛ばすことにより到達させることができる。奥行き寸法をとらずに小型プリンタ装置を提供することが可能になる。両刃によって切断後、紙片がカッタ筐体６０の内部に留まらずに排出されるようになる。

可動刃１２は板バネ１９、２０を３個以上設けてもよい。傾斜面部１６、１７の傾斜角度、面領域の大きさや、傾斜面部１６、１７の刃部方向の面領域の各長さは種々変更可能である。

（変形例）
上記実施形態では、傾斜面部１６、１７はそれぞれ板バネ１９、２０によって構成されていたが、これらの傾斜面部１６、１７は例えば斜辺部１３、１４に沿って湾曲する１個のベース部材（用紙当接部材）上に構成されてもよい。

図５は第１の変形例に係るスライド式カッタの用紙当接部材の斜視図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。ベース部材３３は傾斜面部１６、１７を有する。ベース部材３３は合成樹脂製の１個のモールドである。例えば成型品を用いることにより、刃部の斜辺や刃体の形状の変更に対して用紙当接部材を配置することがしやすくなる。

ベース部材３３の形状は種々変形可能である。３個以上の傾斜面部をベース部材３３は設けても良い。

また、実施の形態に係るスライド式カッタは用紙当接部材の傾斜面部として刃厚が大きい可動刃を用いてもよい。

図６は第２の変形例に係るスライド式カッタの固定刃及び可動刃の一側面図であり、傾斜面が刃表面により形成された例が示されている。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。実施の形態に係るスライド式カッタは、可動刃３４の刃先における刃角θを、上記の可動刃１２の刃厚に対して大きくしている。刃角θは鋭角である。このスライド式カッタは、可動刃３４の刃先線からこの可動刃３４の刃スライド方向Ｄ３の上流側に向かって傾斜した刃表面３５を傾斜面部として機能させている。可動刃３４側の刃表面３５と、刃裏面３７とが角度θで交差している。可動刃３４側の刃裏面３７は固定刃１１側の刃表面３６と噛み合う。この変形例では２箇所に板バネ１９、２０を対称的に配置しなくとも、上記実施形態の効果と実質同じ効果を得ることができる。刃表面３５に突起部材を設けても良い。

尚、上記の実施形態は実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。サーマル紙Ｐの代わりに他のシート状の用紙やシート材を使えることは言うまでもない。移動機構１５の構成は種々変更可能である。図４の移動機構１５の構成を変更して実施したに過ぎない実施品に対して実施形態に係るスライド式カッタの優位性は何ら損なわれるものではない。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…スライド式カッタ、１１…固定刃、１２…可動刃、１３，１４…斜辺部、１５…移動機構、１６，１７…傾斜面部、１８…刃表面、１９，２０…板バネ（用紙当接部材）、２１…根元部、２２…枢軸（移動機構）、２３…接続部、２４…ねじりコイルばね（移動機構）、２４ａ，２４ｂ…巻線部、２４ｃ…押圧部、２５…リンクアーム（移動機構）、２６…枢軸、２７，２８…長孔、２９…ウォームホイール（移動機構）、３０…ウォームギア（移動機構）、３１…モータ（移動機構）、３２…ピン（移動機構）、３３…ベース部材（用紙当接部材）、３４…可動刃、３５…刃表面（傾斜面部）、３６…刃表面、３７…刃裏面、５０…プリンタ、５１…コア、５２…ロール紙、５３…給紙路、５４…ピンチローラ、５５…サーマルヘッド、５６…プラテンローラ、５７，５８…ガイド、５９…発行口、６０…カッタ筐体、６１…ガイド孔（移動機構）、６２，６３…ガイドピン（移動機構）、６４…カバー、６５…コントローラ。

Claims (6)

1. 直線状の刃先線を有する固定刃と、
   この固定刃との間で用紙を挟んで切断し、この用紙の搬送方向および前記用紙の切断幅方向の双方に交差する刃スライド方向の上流側に向かって傾斜する一対の斜辺部を持つ刃先線を有する可動刃と、
   この可動刃を前記可動刃および前記固定刃の噛み合い位置へ動かし、各刃先線による前記用紙の切断位置を前記切断幅方向で両端からそれぞれこの両端間で切り残される接続部に移動させる移動機構と、
   この移動機構による前記可動刃の移動によって前記用紙から切り離された紙片に当接する少なくとも２箇所の傾斜面部を有し、前記可動刃に設けられた用紙当接部材と、を備えたことを特徴とするスライド式カッタ。
2. 前記２箇所の傾斜面部は前記紙片の撓みが戻ろうとする復元力を作用され、この復元力の反力を前記紙片へ前記刃スライド方向に作用させることを特徴とする請求項１記載のスライド式カッタ。
3. 前記用紙当接部材は前記傾斜面部を板面とする板バネであり、この板面により前記復元力を前記紙片に作用させることを特徴とする請求項２記載のスライド式カッタ。
4. 一対の前記板バネが前記接続部を通る刃スライド方向線に対称に設けられたことを特徴とする請求項３記載のスライド式カッタ。
5. 前記用紙当接部材の前記２箇所の傾斜面部は、前記可動刃の刃厚によってこの可動刃の前記刃先線から前記可動刃の前記刃スライド方向の上流側に向かって傾斜した表裏何れかの刃面であることを特徴とする請求項２記載のスライド式カッタ。
6. 前記２箇所の傾斜面部は前記紙片のカットエッジを前記可動刃上で滑らせ、前記紙片の撓み変形の復元力を各傾斜面部から前記刃スライド方向に向かって解放することを特徴とする請求項１記載のスライド式カッタ。

Images