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JP2016055380A - 切断装置および記録装置 - Google Patents

切断装置および記録装置 Download PDF

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JP2016055380A
JP2016055380A JP2014183375A JP2014183375A JP2016055380A JP 2016055380 A JP2016055380 A JP 2016055380A JP 2014183375 A JP2014183375 A JP 2014183375A JP 2014183375 A JP2014183375 A JP 2014183375A JP 2016055380 A JP2016055380 A JP 2016055380A
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JP2014183375A
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Daiki Anayama
大樹 穴山
孝一 大橋
Koichi Ohashi
孝一 大橋
遼平 丸山
Ryohei Maruyama
遼平 丸山
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Abstract

【課題】第1の刃部材と該第1の刃部材と協働して対象物を切断する第2の刃部材を備え、対象物と前記第1の刃部材および第2の刃部材のうち少なくとも一方との切断方向への相対移動によって対象物を切断する切断装置において、切断性能の向上と刃先摩耗の抑制とを両立させる。
【解決手段】切断媒体の切断動作中に第1の刃部材13aと第2の刃部材13bの押圧力を変更可能な変更手段を備える。変更手段は、対象物の切断開始時から所定量切断するまでの初期切断動作と、その後の切断動作とで、前記第1の刃部材13aと前記第2の刃部材13bの押圧力を変更する。
【選択図】図5

Description

本発明は、切断媒体を切断する切断手段を備えた切断装置およびその切断装置が搭載された記録装置に関する。
従来、一対の刃を用いて切断媒体を切断する切断装置が知られている。この切断装置は、例えば、ロール状に巻かれた記録媒体を切断する記録装置に搭載され、画像データを記録した記録媒体をページ毎に切断し、切り分ける手段として用いられている。
そして、切断装置において、片側の刃を所定の押圧力で相手刃に圧接させることで、切断不良を防止する構成が知られている。
しかし、切断抵抗が異なる切断媒体を切断する際には、それぞれの切断抵抗に対応することができず切断不良となるという欠点がある。
この欠点を解決するために、特許文献1には、回転刃固定部材を移動させることによって、回転刃を付勢しているばねのばね圧を変えて切断抵抗に合わせて刃の押圧力を変えることで切断性能を高める構成を施したものが開示されている。
特開平6−155372号公報
しかし、押圧力を大きくした状態で切断を継続すると、刃先の摩耗が著しくなり、刃の寿命が短くなる。特許文献1のように、刃の押圧力を大きくして切断性能を高めて切断をすると、切断開始時の切断媒体に対する喰いつきが良くなり、切断不良を防止することはできるが、切断中の刃の摩耗が多くなり寿命が短くなる。
よって本発明は、切断開始時の切断性能を向上させ、かつ刃先の摩耗を抑制することができる切断装置および記録装置を提供することを目的とする。
そのため本発明の切断装置は、第1の刃部材と該第1の刃部材と協働して対象物を切断する第2の刃部材を備え、対象物と前記第1の刃部材および第2の刃部材のうち少なくとも一方との切断方向への相対移動によって対象物を切断する切断装置において、対象物の切断動作中に前記第1の刃部材と前記第2の刃部材の押圧力を変更可能な変更手段を備えることを特徴とする。
本発明の切断装置によれば、切断開始時の切断性能を向上させ、かつ刃先の摩耗を抑制することができる。
実施形態1に係るインクジェット記録装置を示す模式的断面図である。 制御構成の一実施形態を示す概略ブロック図である。 実施形態1に係る切断装置を示す斜視図である。 実施形態1に係るインクジェット記録装置の上面図である。 実施形態1に係るカッターユニットを上面から見た模式的断面図である。 実施形態1に係るカッターユニットを背面から見た図である。 実施形態1に係る切断中のカッターユニットを背面から見た図である。 実施形態1に係るカッターユニットが切断開始端部位置にある状態の模式的断面図である。 実施形態1に係るカッターユニットが切断方向に更に移動した状態を示した図である。 刃先の摩耗状態と切断距離との関係を示したグラフである。 押圧バネの変位量を示した模式図である。 本実施形態のカッターユニットを上面から見た模式的断面図である。 カッターユニットが切断開始端部位置にある状態を示した上面図である。 カッターユニット12が切断途中にある状態を示した上面図である。 押圧バネの変位量を示す模式図である。 (a)、(b)は押圧力変更手段を示した図である。 (a)、(b)は押圧力変更手段を示した図である。 (a)、(b)は押圧力変更手段を示した図である。
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図面を参照して説明する。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1は、本発明の一実施形態係るインクジェット記録装置を示す模式的断面図である。図1を参照して、本実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成について説明する。インクジェット記録装置100に保持されたロール紙1は、上ガイド6および下ガイド7から形成される搬送路を通り下流へと送られる。ロール紙1の先端が搬送ローラ8とピンチローラ9とのニップ部まで到達すると、ロール紙1は搬送ローラ8とピンチローラ9とで挟持され、記録ヘッド2に対向配置されたプラテン99上(画像記録部)へと搬送される。画像記録部に搬送されたロール紙1は、記録ヘッド2によりインクが吐出され画像が記録される。画像記録部は、記録ヘッド2と、記録ヘッド2を搭載するキャリッジ3と、記録ヘッド2に対向配置されたプラテン99とを備えている。キャリッジ3は、互いに平行に配置されたキャリッジシャフト4と不図示のガイドレールとに沿ってインクジェット記録装置100の本体に摺動可能に支持され、往復移動することが可能に構成されている。また、キャリッジ3は記録ヘッド2を搭載して往復移動し、記録ヘッド2からロール紙1にインクが吐出されることで記録が行われる。画像記録部において、キャリッジ3の往動または復動による1ライン分のスキャンにより画像を記録すると、ロール紙1を搬送ローラ8とピンチローラ9とにより搬送方向に所定ピッチだけ送り、キャリッジ3を再び移動させて次のラインの画像記録を行う。ロール紙1の記録済み部は、排紙ガイド11へ向けて搬送される。このような動作を繰り返すことで、ロール紙1に画像が記録される。画像記録が終了すると、ロール紙1は所定の切断位置まで搬送され、切断装置5によって切断される。切断されたロール紙1は、排紙ガイド11からインクジェット記録装置100の外へ排出される。
図2は、インクジェット記録装置100の制御構成の一実施形態を示す概略ブロック図である。図2を参照して、本発明に係る制御構成について概略を説明する。インクジェット記録装置100上には、制御部400が備えられている。制御部400は、搬送モータ51、カッターモータ52、キャリッジモータ53および記録ヘッド54の制御を実現する。また、制御部400は、不図示のCPU、ROM、RAMおよびモータドライバ等を具備しており、主制御部410、搬送制御部420および画像形成制御部430を備えている。主制御部410は、搬送制御部420と画像形成制御部430とに対して指令を与える。搬送制御部420は、主制御部410の判断の元、搬送モータ51を駆動させて搬送ローラ8等の搬送手段を動作させてロール紙1を搬送し、カッターモータ52を駆動させてロール紙1を切断する。画像形成制御部430は、キャリッジモータ53と記録ヘッド54との連携によって、ロール紙1の然るべき位置に画像を形成する。
図3は、本発明に係る切断装置を示す斜視図である。図4は、本発明に係るインクジェット記録装置の上面図である。図5は、本発明に係るカッターユニットを上面から見た模式的断面図である。図6は、本発明に係るカッターユニットを背面から見た図で、カッターユニットが切断開始端部位置にある状態における下可動刃を回転させる回転刃回転手段を示す模式的断面図である。
次に、図3、図4、図5および図6を参照して、本発明に係る切断装置について説明する。
切断装置5は、カッターユニット12と、ガイドレール10と、ベルト14とを有する。ガイドレール10は、ロール紙1の搬送方向に対して直交する方向にカッターユニット12を案内するように構成されている。カッターユニット12は、駆動部であるカッターモータ52からベルト14を介して伝達される駆動力によって、ガイドレール10に沿って、矢印Xの方向X1および方向X2に往復移動可能である。カッターユニット12は、ロール紙1に対して画像が記録されている際には、ロール紙1の紙端から逃げた位置である待機位置P1(図4参照)に待機している。そして、ロール紙1の切断時には、待機位置P1から切断時の方向である切断方向X1に移動することによりロール紙(対象物)1を切断する。カッターユニット12は、ロール紙1の切断後は、切断動作を行うことなく方向X2に移動し待機位置P1で次の切断動作まで待機する。
また、図5及び図6に示すように、カッターユニット12は、上可動刃(刃部材)13aと、下可動刃(刃部材)13bと、交差角変更手段61と、押圧力変更手段62と、回転刃回転手段63とを備えている。上可動刃13aは、ロール紙1の画像が記録される面側の上方に配され、周囲に刃を備えた回転可能な円盤状(円形)の丸刃である。下可動刃13bは、ロール紙1の画像が記録される面の反対となる裏面側の下方に配され、周囲に刃を備えた回転可能な円盤状の丸刃であり、上可動刃13aと協働して対象物を切断する。下可動刃13bは、刃の面が切断方向と略平行である。一方、上可動刃13aは、刃の面が切断方向に対して傾斜し、切断方向X1に対して所定量の角度θ(交差角θ)を形成している。具体的には、上可動刃13aは、待機位置P1側が下可動刃13bよりもロール紙1の搬送方向下流側に配され、待機位置P1とは反対側の一部が下可動刃13bよりもロール紙の搬送方向上流側に配される。そして、上可動刃13aは、切断方向X1に対して所定量の角度θ(交差角θ)を設けて、下可動刃13bに押圧されることにより点接触し、回転可能に保持される。言い換えれば、上可動刃13aは、下可動刃13bに対して所定量の角度θ(交差角θ)を設けて、下可動刃13bに押圧される。上可動刃13aと下可動刃13bとの接触点が切断点15となり、切断点15にて上可動刃13aと下可動刃13bとが接触しながらそれぞれの刃が回転することにより、ロール紙1を挟んで切断方向X1にカッターユニット12が移動し、ロール紙1が切断される。ロール紙1の切断時には、カッターユニット12が切断方向X1へ移動することにより、上可動刃13aおよび下可動刃13bは、図6に示すように、それぞれ切断点15にロール紙1を引き込む方向に回転し、図中X1方向に移動する。
なお、上可動刃13aおよび下可動刃13bの回転中心付近には、それぞれベアリング18aおよびベアリング18bが接着等により固定されており、これらのベアリングによって回転負荷を軽減している。上可動刃13aおよび下可動刃13bは、それぞれベアリングを介して上可動刃回転軸19aおよび下可動刃回転軸19bを中心に回転する。
図5に示すように、交差角変更手段61は、上流側保持部20と、下流側保持部21と、スライド部材22と、スライド押圧バネ23と、スライドレール軸30とを備えており、上可動刃13aの交差角θを変更することができる。スライド部材22には溝部22aが設けられており、この溝部22aにより上可動刃回転軸19aの一方を軸支している。また、下流側保持部21には、溝部21bが設けられており、この溝部21bにより上可動刃回転軸19aの他方を軸支している。すなわち、スライド部材22に設けられた溝部22aと下流側保持部21に設けられた溝部21bは、上可動刃回転軸19aを軸支している。ここで、スライド部材22の溝部22aは、上可動刃回転軸19aが切断方向X1に直交する方向に対して傾くように、下流側保持部21の溝部21bより、切断方向X1に対して所定量後ろ側に配置されている。これによって上可動刃13aは、切断方向X1に対して所定量の角度(交差角)θ傾いている。すなわち、上可動刃回転軸19a、下流側保持部21の溝部21bおよびスライド部材22の溝部22aにより交差角θが設定される。
上可動刃回転軸19aの下流側保持部21の端部には、スラスト止め部材29が取り付けられており、上可動刃回転軸19aが下流側保持部21から抜けることを防止している。スライドレール軸30は、上流側保持部20と下流側保持部21とによって、切断方向X1に略直交する方向に軸支されている。スライド部材22は、スライド部材22の突き当て部22cが上流側保持部20の抜け止め部20aと下流側保持部21の摺動止め部21aとで挟まれたスライド領域L1内に配置されている。このように配置されていることでスライド部材22は、スライド領域L1内でスライドレール軸30の軸上をスライドすることができる。スライド部材22は、スライド部材22で保持されたスライド押圧バネ23により、突き当て部22cを上流側保持部20の抜け止め部20aに押し付ける方向に付勢されている。また、スライド部材22は、一部が上流側保持部20より突出し、その先端が円弧状になっている接触部22bを有しており、接触部22bを矢印α方向に押し込むことによりスライド部材22がスライド領域L1内で移動する。スライド部材22がスライド領域L1内で移動することで、上可動刃回転軸19aは、下流側保持部21の溝部21bを中心に切断方向X1に直交する方向に対する傾きを変化するように傾き、上可動刃13aの交差角θを変化させる。なお、カッターユニット12の往復移動時は、上流側保持部20と下流側保持部21とが図3に示すガイドレール10に対して案内される構成としている。
スライド部材22の突き当て部22cが、下流側保持部21の摺動止め部21aに最も近づいた状態(図5に示す状態)では交差角θが最も大きくなる。逆に、スライド部材22の突き当て部22cが上流側保持部20の抜け止め部20aに最も近づいた状態では交差角θが最も小さくなる。このように、スライド部材22を移動させることにより、上可動刃13aの切断方向X1に対する角度である交差角θを変更することができる。つまり、ロール紙1の切断中にスライド部材22を移動することで、ロール紙1の切断中でも交差角θを変更することが可能となる。
なお、交差角θは、切断性に関連する要素の1つであり、交差角θを大きくすることにより、切断開始時の刃の用紙への喰い付き(切断性能)を良くすることができる。しかし、交差角θを大きくすることで、切断中のロール紙1の切断面から紙粉が多く発生する等の切断品位が悪化したり、刃の耐久性が悪化したりする。このため、切断開始後所定のタイミングで、交差角を小さくすることにより、紙の切断面の品位(切断品位)を良くする。
押圧力変更手段62は、バネホルダ24と、押圧バネ25と、外部ホルダ27と、押圧部材28とを備えており、下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fを変更することができる。バネホルダ24は、上可動刃回転軸19aの軸周囲にて上可動刃13aのベアリング18aの内輪部に接するように取り付けられている。押圧バネ25は、一端を外部ホルダ27、他端をバネホルダ24で保持されており、バネホルダ24と、上可動刃13aのベアリング18aとを介して、上可動刃13aを下可動刃13bに押圧している。外部ホルダ27は、押圧バネ25を保持する面とは逆側にて押圧部材28と結合され、外部ホルダ27のスラスト止め部27aと押圧部材28のスラスト止め部28aとにより下流側保持部21を挟み込み、下流側保持部21に対して摺動可能な構成としている。押圧部材28を介して、外部ホルダ27が移動することにより、押圧バネ25の作動長が変化するため、下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fが変化する。
ここで、押圧部材28のスラスト止め部28aが下流側保持部21に最も近づいた状態(図5に示す状態)では、上可動刃13aの下可動刃13bに対する押圧力Fが最も大きくなる。逆に、外部ホルダ27のスラスト止め部27aが下流側保持部21に最も近づいた状態では、上可動刃13aの下可動刃13bに対する押圧力Fが最も小さくなる。このように、押圧部材28を介して、外部ホルダ27を移動することで、上可動刃13aの下可動刃13bに対する押圧力Fを変化させることができる。つまり、ロール紙1の切断中に、押圧部材28を介して、外部ホルダ27を移動させることにより、ロール紙1の切断中でも上可動刃13aの下可動刃13bに対する押圧力Fを変化させることが可能となる。
なお、押圧力Fは、切断性に関連する要素の1つであり、押圧力Fを大きくすることにより、特に切断開始時のロール紙1端部付近にて生じやすい、用紙からの切断抵抗で発生する刃同士の離間による切断不良を抑制することができる。しかし、押圧力Fを大きくすることで、刃同士の摩耗により上可動刃13aおよび下可動刃13bの耐久性は悪化する。このため、切断開始後所定のタイミングで、押圧力を小さくすることにより、刃の耐久性が悪化するのを抑制する。
図6に示すように、回転刃回転手段63は、カッターユニット12に備えられており、回転入力ギア40aと、従動ギア40bと、回転刃回転ギア40cとを有している。回転刃回転手段63は、回転入力ギア40aとガイドレール10に設けられたラック部材41とが噛み合い、ガイドレール10と相対移動することにより、下可動刃13bを強制的に回転させる。回転入力ギア40aは、ガイドレール10に設けられたラック部材41と噛み合うことにより、カッターユニット12の移動に伴い強制的に回転させられる。従動ギア40bは、回転入力ギア40aの回転を回転刃回転ギア40cに伝達する。回転刃回転ギア40cは、下可動刃13bと一体的に回転するように下可動刃回転軸19bを中心軸とし、下可動刃13bに一体的に取り付けられており、回転刃回転ギア40cを強制的に回転させることにより、下可動刃13bも回転する。なお、ラック部材41が設けられていない領域においては、回転入力ギア40aはラック部材41と噛み合わないため回転しない。すなわちカッターユニット12の移動領域で回転入力ギア40aがラック部材41と噛み合う領域と噛み合わない領域とを設けることにより、回転刃回転手段63により下可動刃13bを強制的に回転させる領域と回転させない領域とを切り換えることが可能となる。
ここで、カッターユニット12の移動速度を切断速度V1、下可動刃13bの周速度を周速度V2とする。カッターユニット12の移動に伴って、ラック部材41が設けられた領域においては、回転入力ギア40aと、従動ギア40bと、回転刃回転ギア40cとは切断速度V1に一致する周速度でそれぞれ図6の矢印方向に強制的に回転させられる。回転刃回転ギア40cが回転させられることにより、回転刃回転ギア40cと一体的に回転する下可動刃13bも回転させられる。なお、回転刃回転ギア40cのピッチ円直径<下可動刃13bの直径のため、下可動刃13bの周速度V2は切断速度V1より大きくなる。なお、本実施形態では、下可動刃13bの直径を24mmとし、回転刃回転ギア40cのピッチ円直径を12mmとしているため、下可動刃13bの周速度V2は、カッターユニット12の移動速度となる切断速度V1の略2倍となる略2×V1の周速度となる。ここで、ロール紙1に対する刃先の相対速度は下可動刃13bの周速度V2となる略2×V1の速度である。
一方、ラック部材41が設けられていない領域においては、下可動刃13bはラック部材41によっては回転させられない。しかし、ロール紙1の切断時は、上可動刃13aおよび下可動刃13bは、ロール紙1を切断しながらカッターユニット12の移動速度となる切断速度V1にて移動させられるため、ロール紙1との摩擦力により回転する。そのため、ラック部材41が設けられていない領域におけるロール紙1の切断では、カッターユニット12の移動速度となる切断速度V1に略一致した周速度V2で上可動刃13aおよび下可動刃13bは回転する。ここで、ロール紙1に対する刃先の相対速度は、下可動刃13bの周速度V2となる切断速度V1に略一致した速度である。
一方、ラック部材41が設けられていない領域でロール紙1を切断していない場合には、下可動刃13bを回転させる力はどこからも得られないため、下可動刃13bの周速度V2はゼロとなり、上可動刃13aと下可動刃13bとは回転しない。ここで、ロール紙1に対する刃先の相対速度は、下可動刃13bの周速度V2となる速度ゼロである。なお、ロール紙1を切断していない時とは、カッターユニット12の切断方向X1におけるロール紙1の切断終了後の移動動作時や、カッターユニット12が待機位置P1へ戻る際の方向X2への移動動作時である。また、上可動刃13aは、ロール紙1の非切断時は、下可動刃13bとの摩擦による連れ回りで回転させられ、下可動刃13bの周速度V2より小さい速度で回転する。このように、ロール紙1の切断経路において、ラック部材41を設けた部分と、設けない部分とを作ることで、ロール紙1の切断中に下可動刃13bの周速度V2を切り換えることが可能となる。
なお、円盤状の丸刃を用いた切断において、ロール紙1に対する刃先の相対速度となる周速度は、切断性に関連する要素の1つであり、周速度を大きくすることにより、刃の用紙への喰い付きを良くすることができる。一方、周速度を大きくすることで、切断面から紙粉が多く発生する等の切断品位の悪化や、刃の耐久性が悪化する。また、ロール紙1の切断速度となるカッターユニット12の移動速度V1に対して、下可動刃13bの周速度V2を大きくとることは、上可動刃13aと下可動刃13bとの切断点15にロール紙1を引き込む作用を大きくとることができる。そのため、刃の用紙への喰い付きを更に良くする効果を生むことが可能となる。
図7は、本発明に係る切断中のカッターユニットを背面から見た図で、図6の状態からカッターユニットが切断方向X1に移動した状態を示し、カッターユニットが切断中の位置にある状態における下可動刃を回転させる回転刃回転手段を示す模式的断面図である。図8は、本発明に係るカッターユニットが切断開始端部位置にある状態を上面から見た模式的断面図である。図9は、図8の状態からカッターユニットが切断方向X1に更に移動した状態を示し、本発明に係るカッターユニットが切断中の位置にある状態を上面から見た模式的断面図である。
次に、図6、図7、図8および図9を参照して、本発明に係る切断装置の切断中に切断条件を変更するカッターユニット12の動作について、上流支持部材16による作用と、下流支持部材17による作用と、ラック部材41による作用と、に別けて説明する。
上流支持部材は、上可動刃13aの下可動刃13bに対する交差角θを変更する。上流支持部材16は、図7に示すように、ロール紙1の画像が記録される面側の上方に配置されており、カッターユニット12の接触部22bを介してスライド部材22の位置を制御し、上可動刃13aの下可動刃13bに対する交差角θを変更する。図8に示すように、上流支持部材16は、切断方向X1と直交する搬送方向に突出した面である第1平面(凸部)16aと、第1平面16aよりも搬送方向に所定量引込んだ面となる第2平面16bと、第1平面16aと第2平面16bを繋ぐ斜面部16cとを有している。
第1平面16aは、スライド部材22の突き当て部22cが下流側保持部21の摺動止め部21aに接する付近まで接触部22bを押し込む程度突出している。図8に示すように、接触部22bが切断方向において第1平面16aに対応する位置にある場合、すなわち、第1平面16aによって接触部22bが押し込まれる位置にカッターユニット12がある場合、切断方向X1に対する上可動刃13aの交差角θが最も大きい状態(交差角θ=θ2)となる。交差角θを最も大きくした交差角θ=θ2の状態では、刃の用紙への喰いつきが良くなり、ロール紙の切断開始点P2を上可動刃13aと下可動刃13bとの切断点15が通過する際に、ロール紙1が刃に喰い込まずに変形するのを防止することができる。
また、第2平面16bは、第1平面16aよりも切断時の切断方向の進行方向側(待機位置P1とは反対側)に設けられ、スライド部材22の突き当て部22cが上流側保持部20の抜け止め部20aに接した状態で、スライド部材22の接触部22bが第2平面16bに接しない程度引込んでいる。すなわち、図9に示すように、接触部22bが切断方向において第2平面16bに対応する位置にある場合、カッターユニット12は、スライド部材22の接触部22bが、第2平面16bと接しないため、押し込まれない。このとき、スライド押圧バネ23のばねの付勢力により、スライド部材22の突き当て部22cが上流側保持部20の摺動止め部20aに接する。これにより、下可動刃13bに対する上可動刃13aの交差角θが最も小さい状態(交差角θ=θ1)となる。交差角θを最も小さくした交差角θ=θ1の状態では、切断中のロール紙1の切断面を高品位に維持しつつ切断することが可能であり、切断中の紙粉発生を抑制することができる。
カッターユニット12の切断方向X1への移動において、第1平面16aは、少なくともカッターユニット12の切断点15がロール紙1の切断を開始する切断開始点P2に位置する際に、接触部22bが第1平面16aと接触するように配置されている。具体的には、第1平面16aは、切断開始点P2よりも切断方向の待機位置P1側の位置から切断方向においてロール紙1の端部よりも切断方向の進行方向側の位置まで設ける。これにより、切断点15が切断開始点P2に達するまで、接触部22bは第1平面16aと接触する。
また、切断時にカッターユニット12の切断点15が切断開始点P2を通過後、所定量移動した位置から斜面部16cが配置されている。ここで、所定量とは、ロール紙1の紙端位置のバラツキを考慮した量であり、例えば、上可動刃13aがロール紙1の切断を開始してから1周する量とする。本実施形態では、例えば、切断開始点P2から5〜80mmとしている。
なお、斜面部16cは第1平面16aと第2平面16bとを滑らかに繋ぐことにより、スライド部材22の急激な位置変化を抑制し、上可動刃13aの交差角θの急激な変化による上可動刃13aおよび下可動刃13bへのダメージを抑制している。なお、斜面部16cは、第1平面16aと第2平面16bとを滑らかに繋げれば、平面であっても曲面であってもよい。また、第2平面16bは、スライド部材22の突き当て部22cが上流側保持部20の抜け止め部20aに接した状態で、接触部22bが第2平面16bに接しない程度引込んでいるとしたが、これに限定するものではない。例えば、第2平面16bは、スライド部材22の突き当て部22cが第2平面16bに接する程度、具体的には、スライド部材22の突き当て部22cが上流側保持部20の抜け止め部20aに接する程度の位置としてもよい。
このように、本実施形態では、切断装置5が備える交差角変更手段61および上流支持部材16により、ロール紙1の切断中に上可動刃13aの交差角θを変更可能としている。ロール紙1の切断開始端部付近においては、刃が用紙に喰い付き難いため、上可動刃13aの交差角θを大きく設定する。これにより、用紙への刃の喰い付きを良くし、用紙が刃に当接した箇所から変形し、切断方向X1に押してしまうことによる切断不良の発生を抑制している。一方、切断を開始した後の領域においては、用紙を切断方向X1に押してしまうことによる切断不良は発生し難いため、上可動刃13aの交差角θを小さく設定することにより、切断面から紙粉が多く発生する等の切断品位や刃の耐久性が悪化することを抑制している。
このように本実施形態の切断装置は、切断媒体の切断中に下可動刃13bに対する可動刃13aの角度である交差角θを変更させる交差角変更手段を有している。そしてその交差角変更手段は、上流支持部材16に第1平面16aと第2平面16bとを備えている。そして、カッターユニット12の切断前および切断開始位置P2時では、スライド部材22が第1平面16aと接し、搬送方向下流側に押し込まれて上可動刃回転軸19aが傾き、交差角θが大きくなる。そのため、切断開始時には刃の用紙への喰いつきが良くなり切断性能を高めることができる。また、切断途中は斜面部22cを通じて第2平面16bに達するため、スライド部材22は上流側保持部20側にスライドされて、交差角θが小さくなり切断面の品位低下を抑制することができる。
なお、本実施形態では第1平面16aをカッターユニット12の切断点15が切断前から切断開始点P2に到達するまでとしているが、これに限定するものではない。例えば、切断終了直前に第1平面16aを設けることで交差角θを大きくし、切断性能を上げるような構成によって、用紙が排紙ガイド11上を切断開始側から斜めに落ち始めて未切断部の用紙が浮くことによる切断不良を防止してもよい。また第1平面16a相当の突出量の平面を切断初期と切断終了直前の2つに設けてもよい。このように、切断性能向上と切断品位確保の両立を図るために上流支持部材16の突出量や場所の設定は、本実施形態に限らず自在である。
下流支持部材は、下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力を変更する。下流支持部材17は、ロール紙1の画像が記録された面側となるロール紙1の上方に配置されており、図8に示すように、カッターユニット12の押圧部材28を介して外部ホルダ27の位置を変えて、下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fを変更する。下流支持部材17は起伏を備えた面を有しており、切断方向X1と直交する搬送方向と逆方向に突出した面である第1平面17aと、第1平面17aから所定量引込んだ面である第2平面17bと、第1平面17aと第2平面17bを繋ぐ斜面部17cを有している。起伏部の一部である第1平面17aは、押圧部材28のスラスト止め部28aを下流側保持部21に接する付近まで押し込む程度突出している。すなわち、第1平面17aによって押圧部材28が押し込まれる位置にカッターユニット12がある場合、下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fが最も大きい状態(押圧力F=F2)となる。切断開始時に用紙からの切断抵抗によって刃同士の離間による切断不良が発生するため、ロール紙1端部付近では、切断不良を抑制するように、下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fが最も大きい状態とする。すなわち、切断開始時のロール紙1端部付近では、上可動刃13aと下可動刃13bとが強い力によって接するようにする。
また、第2平面17bは、外部ホルダ27のスラスト止め部27aが下流側保持部21に接した状態で、押圧部材28が第2平面17bに接しない程度引込んでいる。図9に示すように、押圧部材28が切断方向において第2平面17bに対応する位置にある場合、押圧部材28が第1平面17aによって押し込まれず、かつ第2平面17bとも接しない位置にカッターユニット12がある場合、下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fが最も小さい状態(押圧力F=F1)となる。下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fが最も小さい状態では、刃同士の摩耗により上可動刃13aおよび下可動刃13bの耐久性が低下するのを抑制することができる。
カッターユニット12の切断方向X1への移動において、第1平面17aは、少なくともカッターユニット12の切断点15がロール紙1の切断を開始する切断開始点P2に到達した際に、押圧部材28が第1平面17aと接触して所定量押圧されるように配置されている。また、切断時にカッターユニット12の切断点15が切断開始点P2を通過後、カッターユニット12が所定量移動した位置から斜面部17cが配置されている。具体的には、第1平面17aは、切断開始点P2よりも切断方向の待機位置P1側の位置から、切断方向においてロール紙1の端部よりもわずかに切断方向の待機位置側の位置まで設ける。これにより、切断点15が切断開始点P2に達するまで、押圧部材28は第1平面17aと接触する。
なお、斜面部17cは第1平面17aと第2平面17bとを滑らかに繋ぐことにより、押圧部材28を介した外部ホルダ27の急激な位置変化を抑制し、押圧力Fの急激な変化による上可動刃13aおよび下可動刃13bへのダメージを抑制している。なお、斜面部17cは、第1平面17aと第2平面17bとを滑らかに繋げれば、平面であっても曲面であってもよい。また、第2平面17bは、外部ホルダ27のスラスト止め部27aが下流側保持部21に接した状態で、押圧部材28が第2平面17bに接しない程度引込んでいるとしたが、これに限定するものではない。例えば、第2平面17bは、押圧部材28が第2平面17bに接する程度、具体的には、外部ホルダ27のスラスト止め部27aが下流側保持部21に接する程度の位置としてもよい。
このように、切断装置5が備える押圧力変更手段62および下流支持部材17により、ロール紙1の切断中に下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fを変更することができる。すなわち刃が用紙に喰い付き難いロール紙1の切断開始端部付近では、下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力を大きく設定する。これにより、刃同士の接触をより確実にし、用紙からの切断抵抗で発生する刃同士が離間することによる切断不良の発生を抑制している。一方、切断を開始した後の領域においては、刃同士が離間することによる切断不良は発生し難いため、下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fを小さく設定することにより、刃同士の摩耗により耐久性が悪化することを抑制している。
カッターユニット12の切断方向X1への移動において、第1平面17aの領域は、少なくともカッターユニット12がロール紙1の切断を開始する切断開始点P2において、押圧部材28が第1平面17aと接触するように配置されている。また、切断時にカッターユニット12が切断開始点P2を通過後、カッターユニット12が所定量移動した位置から斜面部17cが配置されている。ここで、所定量とはロール紙1の紙端位置のバラツキを考慮した量を設定する。例えば、上可動刃13aがロール紙1の切断を開始してから1周する量とする。本実施形態例ではその量を5〜80mmとする。
なお、本実施形態では第1平面17aを切断前から切断点15が切断開始点P2に到達するまでとしているが、これに限定するものではない。例えば、切断終了直前に第1平面17aを設けることで押圧力Fを大きくし、切断性能を上げるような構成によって、用紙が排紙ガイド11上を切断開始側から斜めに落ち始めて未切断部の用紙が浮くことによる切断不良を防止してもよい。
ラック部材は、下可動刃13bの周速度を変更する。ラック部材41は、ガイドレール10に設けられており、図6に示すように、下可動刃13bと噛み合って強制的に回転させることにより、下可動刃13bの周速度を変更する。ラック部材41は、図6に示すように、少なくともカッターユニット12がロール紙1の切断を開始する切断開始点P2において、回転入力ギア40aがラック部材41と噛み合い、下可動刃13bを強制的に回転させるように配置されている。すなわち、切断を開始する切断開始点P2においては、回転入力ギア40aがラック部材41と噛み合い、下可動刃13bの周速度V2がカッターユニット12の移動速度である切断速度V1より大きい状態となる。下可動刃13bの周速度V2を大きくすることにより、切断開始時における用紙への刃の喰い付きを良くすることで、用紙が刃に当接した箇所から変形し、切断方向に押してしまうことによる切断不良を抑制している。なお本実施形態では、待機位置P1からカッターユニット12が移動し、切断開始点P2を通過後所定の位置に達するまでラック部材41を設けている。すなわち、切断開始点P2から、ロール紙を所定量切断するまでの位置にラック部材41を配置している。本実施形態ではその所定量とは、ロール紙1の紙端位置のバラツキを考慮して設定している。本実施形態では、例えば、上可動刃13aがロール紙1の切断を開始してから1周するまでとなる5〜80mmとしている。この間の切断を初期切断動作としている。カッターユニット12が切断方向X1に更に移動すると、図7に示すように、ラック部材41が設けられていない領域となる。すなわち回転入力ギア40aがラック部材41と噛み合わなくなるため、ロール紙1の切断時は、下可動刃13bはロール紙1との摩擦力により回転させられる。その際の周速度は、カッターユニット12の移動速度となる切断速度V1に略一致した周速度V2となる。また、ロール紙1の非切断時(切断終了後の移動動作時等)は、下可動刃13bの周速度V2はゼロとなり、上可動刃13aと下可動刃13bは相対的に回転しない状態となる。
なお、本実施形態では、ラック部材41によって下可動刃13bを回転させたが、これに限定するものではなく、上可動刃13aを回転させてもよいし、両方を回転させる構成としてもよい。
このように、切断装置5が備える周速度変更手段をガイドレール10の一部に設けることによって、ロール紙1の切断中に一方の回転刃がラック部材41により強制的に回転させられる領域と回転させられない領域とを設定できる。これにより、下可動刃13bの周速度V2を変更可能としている。本実施形態では、刃が用紙に喰い付き難いロール紙1の切断開始端部付近では、ラック部材41を設けて下可動刃13bの周速度V2を大きく設定することで用紙への刃の喰い付きを良くし、用紙が刃に当接した箇所から変形し、切断方向X1に押してしまうことによる切断不良を抑制している。一方、切断を開始した後の領域では、用紙を切断方向X1に押してしまうことによる切断不良は発生し難い。そのため、ラック部材を設けずに下可動刃13bの周速度V2を切断速度と略一致させることにより、切断面から紙粉が多く発生する等の切断品位や刃の耐久性が悪化することを抑制している。さらに、用紙を切断していない領域においては、下可動刃13bの周速度V2はゼロとなり、刃同士の相対的な回転による摩耗がなく、上可動刃13aと下可動刃13bとの耐久性が悪化することを抑制している。
図10は、下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fごとの刃先の摩耗状態と切断距離との関係を検証した実験結果を示したグラフである。図11は、押圧バネの変位量を示した模式図である。図10および図11を参照して、本実施形態における押圧力変更手段62について詳細に説明する。ここで、図10で検証した切断体は切断抵抗の大きいクロス紙であり、一定幅のロール紙を一定量搬送しながら繰り返し切断動作を行って検証を行った。
図10に示すように、(A)下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fが、切断開始時および切断時共に3.92Nの場合、総切断距離がおよそ750mを過ぎたあたりで切断開始時の喰いつきが悪くなり切断不良が発生した。切断不良が発生した時、押圧力Fを11.76Nまで大きくすると再び切断開始時の喰いつきが良くなり切断を開始することが出来た(不図示)。この時の切断不良の発生は、刃先が摩耗することが原因でもあるが、押圧力Fが弱いことに起因する部分が大きいと考えられる。それに対して、(B)最初から下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fを切断開始時および切断時共に11.76Nにした場合、切断距離が250mを過ぎたあたりで、刃先の摩耗状態が(A)の実験で切断不良が生じた時の状態と同等となる。しかし、押圧力Fが強いために、この時点ではまだ切断不良は生じない。そして、その後も切断を続けると、総切断距離がおよそ530mを過ぎたあたりで切断開始時に切断不良が発生した。この切断不良の発生は、押圧力Fを強くしたことによって刃先が摩耗することで生じたものと考えられる。
(A),(B)の実験より、刃先の摩耗状態が一定量悪くなっても、下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fを強くすることで、切断を継続できることが分かる。また、押圧力Fが強すぎると刃先の摩耗が早く、長距離の切断には適さないことが分かる。そこで、(C)切断開始時のみ、下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fを11.76Nとし、切断時には押圧力Fが3.92Nとなるようにして切断を行うと、(A)の実験と比較しておよそ2倍の切断距離の切断動作が可能となった。
ここで、図11に示すように、本実施形態では、押圧バネ25の弾性力を利用して、下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fを与えている。本実施形態では、押圧力Fを3.92Nから11.76Nに切り換える際のバネの変位量を6.4mmとしている。つまり、下流支持部材17の第2平面17bの位置に対して、第1平面17aは押圧部材28を6.4mm押し込む位置に設けられている。このような第1平面17aをカッターユニット12がロール紙1の切断を開始する切断開始点P2に配置し、押圧部材28を押圧する。そして、カッターユニット12が切断開始点P2を通過後に、押圧部材28と対向する位置に第2平面17bを配置している。これにより、切断中の下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fを変更することができる。
以上説明したように、本実施形態の切断装置は、切断媒体の切断中に下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fを切り換える押圧力変更手段を有している。押圧力変更手段は、下流支持部材17に第1平面17aと、第1平面17aより搬送方向に対して下流側に所定量引込んだ第2平面17bとを備えている。これにより、カッターユニット12の切断開始前および切断開始点P2においては押圧部材28が第1平面17aと接し、搬送方向上流側に押し込まれて上可動刃13aが押圧され、押圧力が大きい状態になる。そのため、切断開始時に上可動刃13aが下可動刃13bから離れることなく、刃を切断媒体に喰い込ませることができ、切断性能を向上させることができる。また、切断途中は押圧部材28が斜面部17cを通じて第2平面17bに達するため、押圧力が小さい状態になり、刃先の摩耗を抑制することができる。
本実施形態では、上述したように、切断動作中に2つの刃の押圧力を変更することにより、切り始めの切断性能を向上させつつ、刃先の摩耗を抑制することができる。
本実施形態では、押圧部材28と下流支持部材17との接触状態の変更に応じて、外部ホルダ27のスラスト止め部27aがスライドし、上可動刃13aに対する下可動刃13bの押圧力を変更することができる。
また、一対の刃のうち一方の刃の角度を変更することにより2つの刃の交差角を変更する。このとき、一方の刃の軸(上可動刃回転軸19a)そのものを動かさず、軸を支持するスライド部材22を切断方向と交差する方向(本実施形態では略垂直方向)に移動させる。これにより、紙からの反力等によらず、交差角の変更の精度を向上させることができる。
また、本実施形態では、上流側保持部20に設けられる溝部22aと、下流側保持部21に設けられる溝部21bにより、上可動刃回転軸19aを軸支するスライド部材22のスライド量を調整することにより、スライド量を高精度に管理することができる。
また、本実施形態では、双方共に回転可能な丸刃を用いることにより、ナイフ状の刃を用いた切断装置と比較して、切り口が良好であり、多種多様な記録媒体の切断が可能であり、かつ長寿命という優位性を有している。また、一方が長尺の固定刃と比較しても、低コスト、省スペースという優位性を有している。
(第2の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第2の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
本発明の第2の実施形態について図12、図13、図14および図15を参照して説明する。ここでは、押圧力変更手段である押圧バネ25およびその周辺の変形例を示すが、第1の実施形態と同じ構成要素に関しては、同一符号を用い、その説明は割愛する。
図12は、本実施形態のカッターユニット12を上面から見た模式的断面図である。本実施形態のカッターユニット12における上可動刃13aは、低押圧バネ26aと高押圧バネ26bとの2つのバネによって下可動刃13bに押圧されている。低押圧バネ26aと高押圧バネ26bとは、バネホルダ24と外部ホルダ27とによって保持されている。高押圧バネ26bの外径は、低押圧バネ26aの外径よりも大きくなっており、低押圧バネ26aの外側に高押圧バネ26bが同軸で配置されている。なお、低押圧バネ26aの外径を高押圧バネ26bの外径よりも大きくし、外側と内側の配置を逆に構成してもよい。
また、本実施形態では2つのバネを用いて下可動刃13bに対して上可動刃13aの押圧力Fを与えたがこれに限定するものではない。例えば、3個以上のバネを用いて押圧力を与えてもよい。具体的には、高押圧バネと低押圧バネのほかに中間押圧バネを用いる構成でもよい。
図13は、カッターユニット12が切断開始端部位置にある状態を示した上面図であり、図14は、カッターユニット12が切断途中にある状態を示した上面図である。
図13に示すように、切断開始位置では、押圧部材28が第1平面17aによって押されることで、スラスト止め部28aが下流側保持部21に当接している。この時、それぞれのバネの押圧力は、低押圧バネ26aの押圧力F3が3.92N、高押圧バネ26bの押圧力F4が7.84Nとなるように構成されている。つまり切断開始位置では、低押圧バネ26aの押圧力F3と高押圧バネ26bの押圧力F4との合計で11.76Nの押圧力で下可動刃13bに対して上可動刃13aが押圧している。また、図14に示すように、切断開始位置を通過後には、押圧部材28が第2平面17bと対向する位置にある時、押圧部材28は第2平面17bからの押圧を受けない。従って、スラスト止め部27aが下流側保持部21に当接している。この時、それぞれのバネの押圧力は、低押圧バネ26aの押圧力F3が3.92N、高押圧バネ26bの押圧力F4が0Nとなるように構成されている。つまり、押圧部材28が第2平面17bと対向する位置にあるとき、高押圧バネ26bによる付勢力がなくなるように構成されている。切断開始位置を通過後には、低押圧バネ26aの押圧力F3(3.92N)と高押圧バネ26bの押圧力F4(0N)との合計で3.92Nの押圧力で下可動刃13bに対して上可動刃13aが押圧している。なお、切断開始位置を通過後は、押圧力F4が0Nとなる構成であれば、押圧部材28は、第2平面17bと当接していても当接していなくてもよい。
このように、高押圧バネと低押圧バネとの2つのバネで押圧することにより、押圧時の変位量を少なくすることができる。従って、装置を小型化することが可能となる。
図15は、押圧バネの変位量を示す模式図である。図15に示すように、本実施形態では、低押圧バネ26aと高押圧バネ26bの押圧力の合計を3.92Nから11.76Nに切り換える際のバネの変位量を4.1mmとしている。つまり、下流支持部材17の第2平面17bの位置に対して、第1平面17aは押圧部材28を4.1mm押し込む位置に設けられている。なお、図15では、押圧力に影響を与えるバネを黒丸とし、押圧力に影響を与えないバネを白丸としている。すなわち、変位量を4.1mmとすると、高押圧バネ26bの押圧力F4がかからなくなり、低押圧バネ26aの押圧力F3のみとなる。なお、そして、高押圧バネ26bの最大変位量は、4.1mm以下であるのに対し、低押圧バネ26aの最大変位量は、4.1mmより大きい。これにより、このような第1平面17aをカッターユニット12がロール紙1の切断を開始する切断開始点P2において、押圧部材28を押圧するように配置し、カッターユニット12が切断開始点P2を通過後に、押圧部材28と対向する位置に第2平面17bを配置している。これによって、切断中の下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fを変更することができる。
以上説明したように、本実施形態の切断装置では、切断媒体の切断中に下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力Fを切り換える押圧力変更手段を有している。そして、押圧力変更手段は、下流支持部材17に第1平面17aと、第1平面17aより紙の搬送方向下流側に所定量引込んだ第2平面17bとを備えている。これにより、カッターユニット12の切断開始前および切断開始点P2において押圧部材28が第1平面17aと接し、搬送方向上流側に押し込まれて上可動刃13aが押圧され、押圧力が大きい状態になる。そのため、切断開始時に上可動刃13aが下可動刃13bから離れることなく、刃を切断媒体に喰い込ませることができ、切断性能を向上させることができる。そして、切断途中は押圧部材28が斜面部17cを通じて第2平面17bに達すると、押圧部材28は搬送方向下流側にスライドされ、押圧力が小さい状態になるため、刃先の摩耗を抑制することができる。
本実施形態では、複数のバネを同心円状に重ねて配置することにより、少ないバネの変位量で押圧力を変更することができる。
(第3の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第3の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。本実施形態では、切断開始時の押圧力変更手段である押圧部材28のスライド量を自在に切り換えることで、切断開始時の押圧力を段階的に変更する。なお、第1、2の実施形態と同じ構成要素に関しては、同一符号を用い、その説明は割愛する。
図16は、本実施形態の押圧力変更手段を示した図であり、(a)は第1段目の押圧力の状態にあるカッターユニットを上面から見た模式的断面図、(b)はカムの側面図である。
本実施形態では、切断開始時の下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力を段階的に変更することができる。つまり、切断を継続していくのに伴い、刃先の摩耗も進行していく。そこで、刃先の摩耗の進行度合いに合わせて、切断開始時の押圧力を変更することで、より切断性能を向上させ、刃先の摩耗を抑制することができる。以下、段階的に押圧力を変更する押圧力変更手段について説明する。
(第1段目の押圧力)
図16(a)に示すように、本実施形態では下流保持部材17に溝部17cが設けられており、その溝部17cに用紙搬送方向にスライド可能な可動部材31が設けられている。そして、可動部材31は、第1平面31aと斜面部31bとを有している。また、溝部17cの底面と稼動部材31との間には、引張バネ32が設けられており、引張バネ32は下流支持部材17と可動部材31によって保持されている。可動部材31は、第1平面31aが、押圧部材28のスラスト止め部28aを下流側保持部21に接する付近まで押し込む程度突出させるように、引張バネ32によって付勢されている。ここで、図中では引張バネ32を2つ記載しているが、可動部材31を安定して付勢することができるのであれば引張バネ32の数はこれに限定されず、1つもしくは複数のバネで構成されていてもよい。
可動部材31は、可動部材31の凸部31cと接するカム33の回転駆動によって、用紙搬送方向にスライドすることができる。カム33は、駆動モータ34から第1のギア35、第2のギア36、駆動軸37を介して駆動モータ34から駆動力が伝達され、回転駆動することができる。切断開始時もしくは切断途中において、意図せずカム33が回転し可動部材31がスライドして押圧力が切り換わらないように、駆動モータ34は励磁させておく。図16(b)に示すように、押圧部材28のスラスト止め部28aが下流側保持部21に接する付近まで第1平面31aによって押圧部材28を押し込むように、可動部材31の凸部31cと接するカム33を回転駆動させる。すなわち、図16(b)に示すように、カム33により、可動部材31の凸部31cのカム33との接触面は、押圧力が11.76Nとなる位置に設けられる。これにより、第1段目では、第1平面31aは押圧バネ25の押圧力F5が11.76Nとなるような位置に設けられる。つまり、第1段目では、切断開始位置では、11.76Nの押圧力で下可動刃13bに対して上可動刃13aが押圧している。
(第2段目の押圧力)
図17は、実施形態の押圧力変更手段を示した図であり、(a)は第2段目の押圧力の状態にあるカッターユニットを上面から見た模式的断面図、(b)はカムの側面図である。図17(b)に示すように、第2段目の押圧力では、押圧部材28のスラスト止め部28aが下流側保持部21に当接せずかつ外部ホルダ27のスラスト止め部27aが下流側保持部21に当接しない位置まで第1平面31aが押圧部材28を押し込む。このように押圧部材28を押し込む位置に第1平面31aがくるように、可動部材31の凸部31cと当接するカム33を回転駆動させる。すなわち、図17(b)に示すように、カム33により、可動部材31の凸部31cのカム33との接触面が、押圧力が3.92N〜11.76Nのいずれかの値となる位置に設けられる。これにより、第1平面31aは押圧バネ25の押圧力F6が3.92N〜11.76Nのうちいずれかの値となるような位置に設けられる。つまり、第2段目では、切断開始位置では、3.92N〜11.76Nのうちいずれかの押圧力で下可動刃13bに対して上可動刃13aが押圧している。
この時、図17(a)に示すように、可動部材31の斜面部31bと下流支持部材17の第2平面17bに段差が生じてしまう。しかし、第2平面17bは、切断開始後に外部ホルダ27のスラスト止め部27aが下流保持部材21に接した状態で、押圧部材28が接しない程度引込ませているため、押圧部材28は段差の影響を受けない。
(第3段目の押圧力)
図18は、実施形態の押圧力変更手段を示した図であり、(a)は第3段目の押圧力の状態にあるカッターユニットを上面から見た模式的断面図、(b)はカムの側面図である。図18(a)に示すように、外部ホルダ27のスラスト止め部27aが下流側保持部21に当接した状態で、押圧部材28が当接しない位置まで第1平面31aを移動するように、可動部材31の凸部31cと当接するカム33を回転駆動させる。すなわち、図18(b)に示すように、カム33により、可動部材31の凸部31cのカム33との接触面は、押圧力が3.92Nとなる位置に設けられる。これにより、第1平面31aは押圧バネ25の押圧力F7が3.92Nとなるような位置に設けられる。つまり、第3段目では、切断開始位置では、3.92Nの押圧力で下可動刃13bに対して上可動刃13aが押圧している。
このように、本実施形態では下可動刃13bに対する上可動刃13aの押圧力を3段階に切替えることができる。このように、刃の摩耗が進むに伴い段階的に押圧力を強くすることで、切断性能を向上させ、刃先の摩耗を抑制することができた。
なお、本実施形態では押圧力を3段階に切替える構成を説明したが、これに限定するものではなく複数段階に切替える構成でもよい。例えば、切断する対象物に応じて押圧力を複数段階に切替えてもよい。
(他の実施形態)
上述した実施形態では、カッターユニット12の切断点15が切断開始点P2を通過後、所定量(上可動刃13aがロール紙1の切断を開始してから1周する量)移動した位置以降に接触部22bが斜面部16cに対応する位置となるようにすると共に、押圧部材28が斜面部17cに対応する位置となるようにした。しかしながら、これに限定されず、接触部22bが斜面部16cに到達するタイミングと押圧部材28が斜面部17cに到達するタイミングは異なっていてもよい。
また、以上の上記各実施形態の構成において、シリアル型のインクジェット記録装置について説明したが、印刷ヘッドのノズルがシートの搬送方向と直交する方向(シートの幅方向)に並んだいわゆるラインヘッド方式の記録装置に適用可能である。また、印刷方式は、画像印刷用液体インクを用いたインクジェット方式による画像の印刷には限らない。記録剤として固形インクを用いてもよいし、トナーを用いた電子写真方式や昇華方式など種々のものを採用可能である。また、複数色の記録剤を用いたカラー記録を行うものには限らず、黒色(グレーを含む)のみによるモノクロ記録を行うものとしてもよい。
また、上述した実施形態では、切断装置を備える記録装置について説明したが、切断装置のみの構成においても適用可能である。
また、上可動刃と下可動刃とを円形の丸刃とするカッターユニットについて説明したが、丸刃と長尺の固定刃とで構成されるカッターユニットとし、丸刃側の押圧力を切り換える構成としてもよい。
また、ナイフ状の刃を用いたカッターユニットとしても、カッターユニットの押圧力を切り換える構成にすれば、切断媒体に対する刃部材の刃先の押圧力を切り換えることは可能である。
また、カッターユニットを移動させることにより切断媒体を切断する構成について説明したが、カッターユニットの移動ではなく、切断媒体を移動させることにより切断媒体を切断する構成の切断装置でも適用可能である。
また、切断媒体の材質も、紙、プラスチックシート、写真調印画紙、布などの他、シート状であれば広く使用することができる。また、切断装置に切断される切断媒体としてロール紙を例に挙げて説明したが、ロール状の切断媒体に限定されず、ロール状ではない連続シート等であってもよく、切断装置により切断可能なものであればよい。
1 ロール紙
10 ガイドレール
12 カッターユニット
13a 上可動刃
13b 下可動刃
17 下流支持部
17a 第1平面
17c 斜面部
20 上流側保持部
21 下流側保持部
22a 溝部
27 外部ホルダ
28 押圧部材

Claims (13)

  1. 第1の刃部材と該第1の刃部材と協働して対象物を切断する第2の刃部材を備え、対象物と前記第1の刃部材および第2の刃部材のうち少なくとも一方との切断方向への相対移動によって対象物を切断する切断装置において、
    対象物の切断動作中に前記第1の刃部材と前記第2の刃部材の押圧力を変更可能な変更手段を備えることを特徴とする切断装置。
  2. 前記変更手段は、対象物の切断開始時から所定量切断するまでの初期切断動作と、その後の切断動作とで、前記第1の刃部材と前記第2の刃部材の押圧力を変更することを特徴とする請求項1に記載の切断装置。
  3. 前記変更手段は、前記初期切断動作における押圧力を、その後の前記切断動作における押圧力よりも強くすることを特徴とする請求項1又は2に記載の切断装置。
  4. 前記変更手段は、前記初期切断動作における押圧力を、異なる複数の押圧力に設定することができることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の切断装置。
  5. 前記変更手段は、前記第2の刃部材に対する前記第1の刃部材の押圧力を変更することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の切断装置。
  6. 前記第1の刃部材と前記第2の刃部材は、回転可能に設けられ、周囲に刃を備えた円形の刃部材であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の切断装置。
  7. 前記変更手段は、第2の刃部材に対する前記第1の刃部材の押圧は、バネの付勢力によって成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の切断装置。
  8. 前記バネは、最大変位量の異なる複数のバネであることを特徴とする請求項7に記載の切断装置。
  9. 前記切断装置は、支持部材に沿って切断部が移動することで対象物を切断し、
    前記支持部材は、凸部を備えており、
    前記変更手段は、前記支持部材の前記凸部を備えた面に突出する押圧部材を有し、
    前記切断部の移動に伴う前記支持部材と前記押圧部材との接触状態の変更に応じて、前記押圧力を変更することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の切断装置。
  10. 前記支持部材の前記凸部は、突出量を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項9に記載の切断装置。
  11. 前記支持部材の前記凸部は、カムによって突出量を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項10に記載の切断装置。
  12. 前記凸部の突出量を複数段階に変更可能であることを特徴とする請求項11または請求項11に記載の切断装置。
  13. 前記対象物に画像を記録する画像記録手段と、
    前記画像記録手段により画像が記録された対象物を切断する請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載の切断装置と、を備えていることを特徴とする記録装置。
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