特許 7222870 シート切断装置及びプリンタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-07

(45)【発行日】2023-02-15

(54)【発明の名称】シート切断装置及びプリンタ

(51)【国際特許分類】

   B26D 5/06 20060101AFI20230208BHJP

   B41J 11/70 20060101ALI20230208BHJP

   B26D 1/08 20060101ALI20230208BHJP

   B26D 7/22 20060101ALI20230208BHJP

【ＦＩ】

B26D5/06 Z

B41J11/70

B26D1/08

B26D7/22 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019193588

(22)【出願日】2019-10-24

(65)【公開番号】P2021065978

(43)【公開日】2021-04-30

【審査請求日】2022-04-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507351883

【氏名又は名称】シチズン・システムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】関川 修一

【審査官】石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－３４６９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公平７－９６２００（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０２０－１４６７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平５－１０４４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／３１４２１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２６Ｄ ５／０６

Ｂ４１Ｊ １１／７０

Ｂ２６Ｄ １／０８

Ｂ２６Ｄ ７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可動してシートを切断する可動刃と、
前記可動刃を駆動する駆動部と、
前記駆動部を制御する駆動制御部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記可動刃が前記シートを切断する切断位置から待機位置に移動する後退移動の力を、前記待機位置から前記切断位置に移動する前進移動の力より大きくする
ことを特徴とする、シート切断装置。

【請求項2】

前記可動刃の位置を検知する位置検知部と、
前記位置検知部の検知値に基づいて、前記可動刃が前記待機位置にいない時間を計測する時間計測部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記時間計測部が計測した前記待機位置にいない時間が所定の時間を超えた場合、前記可動刃を前記待機位置に移動させる
ことを特徴とする、請求項１に記載のシート切断装置。

【請求項3】

前記駆動制御部は、前記時間計測部が計測した前記待機位置にいない時間が所定の時間を超えた場合、前記後退移動の力を前記前進移動の力より大きくする
ことを特徴とする、請求項２に記載のシート切断装置。

【請求項4】

前記駆動制御部は、前記駆動部のデューティー比を制御することで、前記後退移動の力を前記前進移動の力より大きくする
ことを特徴とする、請求項１～３の何れか一項に記載のシート切断装置。

【請求項5】

請求項１～４の何れか一項に記載のシート切断装置を備えた
ことを特徴とするプリンタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シート切断装置及びプリンタに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、プリンタにおいて、長尺帯状のシートに所定の印刷を行い、可動刃によってシートを単枚に切断するシート切断装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１には、可動刃であるロータリーカッタと、固定刃とからなるカッタを備え、用紙の種類等に応じて、ロータリーカッタが用紙を切断するのに要する時間が変化した場合、チョッパー駆動時に直流モータに供給するパルス信号の周期を制御する構成が開示されている。これにより、ロータリーカッタが用紙切断終了位置からホームポジションまで戻るときの角速度や所要時間を調整することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－２６１９１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１に記載の構成は、用紙切断終了位置からホームポジションまで戻るときのパルス信号の周期を制御するものであるため、用紙を切断しきれなかった場合、用紙が可動刃との間に詰まってしまい、可動刃がホームポジションに戻ることができない、という問題がある。

【0006】

そこで、本発明は、用紙を切断しきれなかった場合でも、可動刃がホームポジションに戻ることができるシート切断装置及びプリンタを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記目的を達成するために、本発明のシート切断装置は、可動してシートを切断する可動刃と、前記可動刃を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する駆動制御部と、を備え、前記駆動制御部は、前記可動刃が前記シートを切断する切断位置から待機位置に移動する後退移動の力を、前記待機位置から前記切断位置に移動する前進移動の力より大きくすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

このように構成された本発明のシート切断装置及びプリンタは、用紙を切断しきれなかった場合でも、可動刃がホームポジションに戻ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１のプリンタを示す斜視図である。

【図2】実施例１のプリンタのカバーが開いた状態を示す斜視図である。

【図3】実施例１のプリンタの縦断面を示す断面図である。

【図4】実施例１の可動刃が待機位置にあるプリンタの縦断面を示す断面図である。

【図5】実施例１の可動刃が切断位置にあるプリンタの縦断面を示す断面図である。

【図6】実施例１のカッターユニットの機能構成を示すブロック図である。

【図7】実施例１のカッターユニットの制御部による処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明によるシート切断装置及びプリンタを実現する実施形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

【実施例1】

【0011】

実施例１におけるプリンタは、昇華型熱転写方式のプリンタに適用される。

【0012】

［プリンタの構成］
図１は、実施例１のプリンタを示す斜視図である。図２は、実施例１のプリンタのカバーが開いた状態を示す斜視図である。図３は、実施例１のプリンタの縦断面を示す断面図である。以下、実施例１のプリンタの構成を説明する。

【0013】

図１及び図２に示すように、プリンタ１は、箱状のケース２と、ケース２の上面に形成された上開口２ａに設けられる上カバー３と、ケース２の前面に形成された前開口２ｂに設けられる前カバー４と、を備える。

【0014】

図３に示すように、ケース２の内部には、主要構成要素として、記録媒体としてのシートＳを供給するロール紙Ｒと、インクリボンＴと、サーマルヘッド５と、プラテンローラ６と、駆動ローラ２１と、シート切断装置としてのカッターユニット４０と、を備える。

【0015】

ロール紙Ｒから繰り出されたシートＳは、駆動ローラ２１と、従動ローラ２３とに架け回されて、搬送経路Ｘ１を繰出方向Ｄ１に搬送され、排出口８から排出される。

【0016】

ロール紙Ｒは、モータに接続されたロール紙ホルダ３１により、回転可能に保持される。

【0017】

駆動ローラ２１と従動ローラ２３は、ケース２に取り付けられ、搬送経路Ｘ１に沿って配置される。駆動ローラ２１は、モータに接続され、正方向と、正方向とは逆の負方向との何れかに回転可能とする。駆動ローラ２１の対向する位置には、対向ローラ２２が配置される。

【0018】

対向ローラ２２は、ケース２に取り付けられ、搬送経路Ｘ１に沿って配置される。対向ローラ２２は、駆動ローラ２１に対して、移動可能に構成される。シートＳの搬送時には、対向ローラ２２は、駆動ローラ２１に当接し、駆動ローラ２１に従動して回転する。駆動ローラ２１が正方向に回転することで、駆動ローラ２１と対向ローラ２２がシートＳを挟んだ状態で、シートＳを繰出方向Ｄ１へ搬送する。駆動ローラ２１が正方向とは反対の負方向に回転することで、駆動ローラ２１と対向ローラ２２がシートＳを挟んだ状態で、シートＳを引戻方向Ｄ２へ搬送する。シートＳの搬送時以外には、対向ローラ２２は、駆動ローラ２１から離れる。

【0019】

サーマルヘッド５は、上カバー３に取り付けられ、搬送経路Ｘ１に沿って配置される。サーマルヘッド５は、シートＳの繰出方向Ｄ１において、駆動ローラ２１の下流に配置される。

【0020】

プラテンローラ６は、ケース２に取り付けられ、搬送経路Ｘ１に沿ってサーマルヘッド５に対向するように配置される。

【0021】

カッターユニット４０は、ケース２に取り付けられ、搬送経路Ｘ１に沿って、繰出方向Ｄ１において排出口８の手前に配置される。カッターユニット４０は、搬送経路Ｘ１を搬送されるシートＳを切断する。

【0022】

インクリボンＴは、例えば、イエローＹ、マゼンタＭ及びシアンＣの各インク領域、並びにオーバーコートＯＰの領域が、長手方向に繰り返し配置された帯状のシートである。インクリボンＴは、インクリボンＴを繰り出すリボン供給リール３２と、インクリボンＴを巻き取るリボン巻取リール３３と、により保持される。

【0023】

リボン巻取リール３３は、モータに接続され、回転方向Ｋに回転する。リボン巻取リール３３が、回転方向Ｋに回転すると、インクリボンＴが、リボン供給リール３２から繰り出される。リボン供給リール３２から繰り出されたインクリボンＴは、リボン搬送方向Ｄ３に搬送され、従動ローラ２５，２６を介して、サーマルヘッド５とプラテンローラ６との間を通過して、リボン巻取リール３３に巻き取られる。

【0024】

このように構成されたプリンタ１は、プリンタ１に画像データが入力され、印画動作が開始されると、図３に示すように、ロール紙ホルダ３１が回転すると共に、駆動ローラ２１が正方向に回転することで、ロール紙Ｒから繰り出されたシートＳが、搬送経路Ｘ１にて繰出方向Ｄ１に搬送される。

【0025】

次いで、シートＳが引戻方向Ｄ２に搬送されると共に、サーマルヘッド５によって、シートＳに画像が形成される。

【0026】

サーマルヘッド５は、シートＳとインクリボンＴとを介して、プラテンローラ６に押圧された状態で、発熱して、インクリボンＴに塗布された昇華性染料インクをシートＳの上に転写することで、シートＳに画像を形成する。

【0027】

そして、各色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、オーバーコートＯＰ）の画像の形成に合わせて、シートＳが引戻方向Ｄ２と繰出方向Ｄ１に繰り返し往復して搬送され、シートＳの同一領域に各色を組み合わせた画像が形成される。

【0028】

次いで、シートＳは、搬送経路Ｘ１を繰出方向Ｄ１に搬送され、カッターユニット４０によって切断されて、排出口８より排出される。

【0029】

［カッターユニットの構成］
図４は、実施例１の可動刃が待機位置にあるプリンタ１の縦断面を示す断面図である。図５は、実施例１の可動刃が切断位置にあるプリンタ１の縦断面を示す断面図である。以下、実施例１のカッターユニット４０の構成を説明する。

【0030】

図４に示すように、カッターユニット４０は、可動刃４１と、繰出方向Ｄ１で可動刃４１より下流に配置される固定刃４２と、可動刃４１を駆動する駆動部７０と、可動刃４１の位置を検知する位置検知部５０と、を備える。

【0031】

可動刃４１は、ギアを介して駆動部７０に接続され、図４に示す待機位置（ホームポジション）Ｑ１と、図５に示す切断位置Ｑ２との間を鉛直方向に移動可能に構成される。駆動部７０としては、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御が可能なＤＣモータとすることができる。駆動部７０としてのステッピングモータは、正方向と、正方向とは逆の負方向との何れかに回転可能とする。

【0032】

可動刃４１は、駆動部７０が正方向に回転することで、待機位置Ｑ１から切断位置Ｑ２へ移動する。さらに駆動部７０が正方向に回転することで、可動刃４１は、切断位置Ｑ２から待機位置Ｑ１へ移動する。可動刃４１は、駆動部７０が負方向に回転することで、待機位置Ｑ１から切断位置Ｑ２へ移動することもできる。

【0033】

図４に示すように、待機位置Ｑ１では、可動刃４１の下端は、搬送経路Ｘ１より上方にあり、シートＳが可動刃４１に邪魔されずに、排出口８より排出されるようになっている。すなわち、待機位置Ｑ１は、可動刃４１によるシートＳの切断を待機する位置であり、シートＳが排出口８より排出される際に、可動刃４１が待機する位置である。

【0034】

図５に示すように、切断位置Ｑ２は、可動刃４１の下端は、待機位置Ｑ１より下方の位置であり、搬送経路Ｘ１を超えた位置である。切断位置Ｑ２では、可動刃４１は、カッターユニット４０の筐体に固定された固定刃４２と共に、シートＳを切断する。

【0035】

図４及び図５に示すように、可動刃４１の待機位置Ｑ１から切断位置Ｑ２への下方Ｅ１への移動を前進移動とし、可動刃４１の切断位置Ｑ２から待機位置Ｑ１への上方Ｅ２への移動を後退移動とする。

【0036】

位置検知部５０は、例えば、フォトインタラプタとすることができる。位置検知部５０は、ロータリーエンコーダによって発光部から受光部に至る光路が開放又は遮断される位置を監視することで、可動刃４１の位置情報を検知する。

【0037】

このように構成されたカッターユニット４０は、搬送経路Ｘ１に沿ってシートＳが所定の位置に搬送されるまで、可動刃４１は待機位置Ｑ１にある。シートＳが所定の位置（カット位置）まで搬送されると、駆動部７０が正方向に回転し、可動刃４１は、待機位置Ｑ１から切断位置Ｑ２に向かって下方Ｅ１に前進移動をする。この際、シートＳは、可動刃４１と固定刃４２とによって切断される。その後、さらに、駆動部７０が正方向に回転
すると、図示しない伝動機構により可動刃４１は反転して、切断位置Ｑ２から待機位置Ｑ１に向かって上方Ｅ２に後退移動をする。

【0038】

［カッターユニットの機能構成］
図６は、実施例１のカッターユニット４０の機能構成を示すブロック図である。以下、実施例１のカッターユニット４０の機能構成を説明する。

【0039】

図６に示すように、カッターユニット４０は、位置検知部５０が検知した検知情報が制御部６０に入力され、制御部６０で制御された情報が駆動部７０に出力される。

【0040】

位置検知部５０は、可動刃４１の位置情報を検知して、その検知情報を制御部６０に入力する。

【0041】

制御部６０は、記憶部６１と、時間計測部６２と、駆動制御部６３と、を備える。

【0042】

記憶部６１は、シートＳを切断するのに通常要する時間に所定のマージンを設けた所定の時間を記憶する。この所定の時間は、具体的には、可動刃４１が待機位置Ｑ１から前進移動して、切断位置Ｑ２を介して、後退移動して、再び待機位置Ｑ１に戻ってくるまでの通常の時間に、所定のマージンを加えた時間である。すなわち、この所定の時間は、カッターユニット４０が、シートＳを切断するのに、通常要する時間に所定のマージンを加えた時間である。

【0043】

時間計測部６２は、位置検知部５０が検知した可動刃４１の位置情報に基づいて、可動刃４１が待機位置Ｑ１にいない時間を計測する。

【0044】

駆動制御部６３は、時間計測部６２の可動刃４１が待機位置Ｑ１にいない時間の計測情報に基づいて、駆動部７０の駆動を制御するための処理を実行する。

【0045】

駆動制御部６３で処理された情報は、駆動部７０に送信される。駆動部７０は、駆動制御部６３で処理された情報に基づいて、可動刃４１の駆動を制御する。

【0046】

［カッターユニットの制御部による処理の流れ］
図７は、実施例１のカッターユニットの制御部６０による処理の流れを示すフローチャートである。以下、実施例１のカッターユニットの制御部６０による処理の流れを説明する。

【0047】

搬送経路Ｘ１に沿ってシートＳが所定の位置（カット位置）まで搬送されると、図７に示すように、駆動制御部６３は、例えば、デューティー比を５０％にして、駆動部７０を正回転させ、可動刃４１の待機位置Ｑ１から切断位置Ｑ２までの前進移動から、切断位置Ｑ２から待機位置Ｑ１までの後退移動までの一連の切断動作を開始する（ステップＳ１０１）。

【0048】

ここで、デューティー比を５０％で前進移動する可動刃４１は、シートＳを切断するのに十分な力を有する。

【0049】

次いで、駆動制御部６３は、位置検知部５０が検知した可動刃４１の位置情報に基づいて、可動刃４１が待機位置Ｑ１に戻ったか否かを判断する（ステップＳ１０２）。可動刃４１が待機位置Ｑ１に戻ったと判断した場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、処理を終了する。一方、可動刃４１が待機位置Ｑ１に戻っていないと判断した場合（ステップＳ１０２でＮＯ）、駆動制御部６３は、時間計測部６２が計測した待機位置Ｑ１にいない時間が所定の時間を超えたか否かを判断する（ステップＳ１０３）。

【0050】

時間計測部６２が計測した待機位置Ｑ１にいない時間が所定の時間を超えていないと判断した場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、ステップＳ１０２に戻る。一方、時間計測部６２が計測した待機位置Ｑ１にいない時間が所定の時間を超えていると判断した場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、駆動制御部６３は、例えば、デューティー比を１００％にして、駆動部７０を負回転させ、待機位置Ｑ１に戻し（ステップＳ１０４）、処理を終了する。

【0051】

すなわち、駆動制御部６３は、時間計測部６２が計測した待機位置Ｑ１にいない時間が所定の時間を超えていると判断した場合、後退移動の力を前進移動の力より大きくする。

【0052】

［カッターユニットの作用］
実施例１のカッターユニットの作用を説明する。

【0053】

実施例１のシート切断装置（カッターユニット４０）は、可動してシートＳを切断する可動刃４１と、可動刃４１を駆動する駆動部７０と、駆動部７０を制御する駆動制御部６３と、を備え、駆動制御部６３は、可動刃４１がシートＳを切断する切断位置Ｑ２から待機位置Ｑ１に移動する後退移動の力を、待機位置Ｑ１から切断位置Ｑ２に移動する前進移動の力より大きくする（図６）。

【0054】

ところで、例えば、シートが２枚重なって搬送されたり、厚紙が搬送されたりして、シート切断装置においてシートを切断しきれなかった場合に、可動刃と固定刃との間にシートが詰まってしまうことがある。この場合、可動刃は、前進移動も後退移動もできなくなってしまう。

【0055】

実施例１では、後退移動の力を前進移動の力より大きくすることで、シートＳを切断しきれなかった場合に、可動刃４１を後退移動させて待機位置Ｑ１に戻すことができる。そのため、シートＳを切断しきれなかった場合に、切断しきれなかったシートＳを容易に取り除くことができる。

【0056】

実施例１のシート切断装置（カッターユニット４０）では、駆動制御部６３は、時間計測部６２が計測した待機位置Ｑ１にいない時間が所定の時間を超えた場合、可動刃４１を待機位置Ｑ１に移動させる（図６）。

【0057】

これにより、例えば、シートが２枚重なって搬送されたり、厚紙が搬送されたりして、シートを切断しきれなかった場合、可動刃４１を前進移動させ過ぎないようにすることができる。そのため、可動刃４１と固定刃４２の間にシートＳが詰まってしまうことを防止して、可動刃４１を待機位置Ｑ１に戻すようにすることができる。その結果、シートＳを切断しきれなかった場合に、切断しきれなかったシートＳを容易に取り除くことができる。

【0058】

実施例１のシート切断装置（カッターユニット４０）では、可動刃４１の位置を検知する位置検知部５０と、位置検知部５０の検知値に基づいて、可動刃４１が待機位置Ｑ１にいない時間を計測する時間計測部６２と、を備え、駆動制御部６３は、時間計測部６２が計測した待機位置Ｑ１にいない時間が所定の時間を超えた場合、後退移動の力を前進移動の力より大きくする（図６）。

【0059】

これにより、時間計測部６２が計測した待機位置Ｑ１にいない時間が所定の時間を超えたエラー時のみ、後退移動の力を前進移動の力より大きくすることができる。一方、時間計測部６２が計測した待機位置Ｑ１にいない時間が所定の時間を超えない通常時は、後退移動の力と、前進移動の力とを同じにすることができる。そのため、電力消費を極力抑えることができる。

【0060】

実施例１のシート切断装置（カッターユニット４０）では、駆動制御部６３は、駆動部７０のデューティー比を制御することで、後退移動の力を前進移動の力より大きくする。

【0061】

これにより、簡易な構成で、後退移動の力を前進移動の力より大きくすることができる。

【0062】

以上、本発明のシート切断装置及びプリンタを実施例１に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や、追加等は許容される。

【0063】

実施例１では、駆動制御部６３は、時間計測部６２が計測した待機位置Ｑ１にいない時間が所定の時間を超えていると判断した場合、後退移動の力を前進移動の力より大きくする例を示した。しかし、駆動制御部は、時間計測部６２が計測した待機位置Ｑ１にいない時間が所定の時間を超えていないと判断した場合でも、後退移動の力を前進移動の力より大きくしてもよい。

【0064】

実施例１では、駆動制御部６３は、時間計測部６２が計測した待機位置Ｑ１にいない時間が所定の時間を超えていると判断した場合、後退移動の力を前進移動の力より大きくする例を示した。しかし、駆動制御部６３は、時間計測部６２が計測した待機位置Ｑ１にいない時間が所定の時間を超えていると判断した場合、後退移動の力を前進移動と同じにしてもよいし、小さくしてもよい。

【0065】

実施例１では、駆動制御部６３は、デューティー比を１００％、又は、５０％にして、駆動部７０を駆動する例を示した。しかし、デューティー比は、この態様に限定されるものではない。

【0066】

実施例１では、可動刃４１が固定刃４２の上方から下降するように移動する例を示した。しかし、可動刃は、固定刃の下方から上昇するように移動してもよい。

【0067】

実施例１では、カッターユニット４０は、可動刃４１と固定刃４２から構成される例を示した。しかし、カッターユニット４０は、２つの可動刃から構成されるものであってもよい。

【0068】

実施例１では、駆動部７０は、ＤＣモータとする例を示した。しかし、駆動部は、トルク制御が可能なモータであってもよい。

【0069】

実施例１では、本発明を昇華型熱転写方式のプリンタ１とする例を示した。しかし、本発明は、カッターユニットを備える他のプリンタにも適用することができる。

【符号の説明】

【0070】

１ プリンタ
４０ カッターユニット（シート切断装置）
４１ 可動刃
５０ 位置検知部
６２ 時間計測部
６３ 駆動制御部
７０ 駆動部
Ｑ１ 待機位置
Ｑ２ 切断位置
Ｓ シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】