カッタ装置およびプリンタ
【課題】安価なモータを使用して用紙を安定して切断すること。
【解決手段】実施の形態のカッタ装置は、固定刃と、可動刃と、駆動機構と、検知手段と、制御手段と、を備える。可動刃は、移動することにより、前記固定刃との間に用紙を挟み込んで前記用紙を切断する。駆動機構は、前記可動刃に駆動トルクを与えて前記可動刃を移動させる。検知手段は、前記駆動機構による前記可動刃の移動過程において前記用紙の切断の異常を検知する。制御手段は、前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを大きくさせる。
【解決手段】実施の形態のカッタ装置は、固定刃と、可動刃と、駆動機構と、検知手段と、制御手段と、を備える。可動刃は、移動することにより、前記固定刃との間に用紙を挟み込んで前記用紙を切断する。駆動機構は、前記可動刃に駆動トルクを与えて前記可動刃を移動させる。検知手段は、前記駆動機構による前記可動刃の移動過程において前記用紙の切断の異常を検知する。制御手段は、前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを大きくさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、カッタ装置およびプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印字された用紙を横断して配置された固定刃に沿って可動刃を移動させることにより用紙を切断するカッタ装置では、ステッピングモータなどを動力源として用いて可動刃を移動させ、かつ段階的にステッピングモータの回転速度の制御を行なっている（特許文献１参照）。具体的には、カッタ装置は、ステッピングモータが停止している停止状態から所定の回転速度まで加速させる加速領域、所定の回転速度でステッピングモータを回転駆動させる定速領域、および所定の回転速度から停止状態までステッピングモータを減速させる減速領域に分けて、ステッピングモータの回転速度を制御している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来のカッタ装置では、用紙を切断するための負荷がステッピングモータのトルクを上回った場合、ステッピングモータが指示した通りに回らない脱調が発生し、用紙の切断作業を継続することができなくなるため、用紙を切断する際に発生し得る最大の負荷を上回るトルクを有するモータを使用している。
【０００４】
しかしながら、用紙を切断する際の負荷は変動が大きいため、トルクが大きいモータを採用したとしても、用紙を切断する際に発生する負荷がモータのトルクを上回ってしまう場合もある。また、通常の用紙の切断作業においては、トルクが大きいモータの性能は必要以上の過剰な性能となり、モータおよび当該モータを駆動する駆動回路のコスト面、および必要な電力の面で無駄が生じる、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施の形態のカッタ装置は、固定刃と、可動刃と、駆動機構と、検知手段と、制御手段と、を備える。可動刃は、移動することにより、前記固定刃との間に用紙を挟み込んで前記用紙を切断する。駆動機構は、前記可動刃に駆動トルクを与えて前記可動刃を移動させる。検知手段は、前記駆動機構による前記可動刃の移動過程において前記用紙の切断の異常を検知する。制御手段は、前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを大きくさせる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本実施の形態にかかるプリンタの構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、カッタ装置の構成を示す正面図である。
【図３】図３は、カッタ装置の構成を示す側面図である。
【図４】図４は、ガイド板を取り付けた状態のカッタ装置の構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、キャリッジの構成を示す断面図である。
【図６】図６は、本実施の形態にかかるプリンタが備える各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図７】図７は、本実施の形態にかかるプリンタの機能構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、ステッピングモータの回転速度と駆動トルクとの関係を示す図である。
【図９】図９は、ステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。
【図１０】図１０は、レシート用紙の切断の異常が検知される前までのステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。
【図１１】図１１は、レシート用紙の切断の異常が検知された場合のステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。
【図１２】図１２は、レシート用紙の切断の異常が検知された場合のステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態にかかるプリンタの構成を示す斜視図である。図２は、カッタ装置の構成を示す正面図である。図３は、カッタ装置の構成を示す側面図である。図４は、ガイド板を取り付けた状態のカッタ装置の構成を示す斜視図である。図５は、キャリッジの構成を示す断面図である。
【０００８】
図１に示すように、本実施の形態のプリンタ１は、印字部Ｐ、および印字部Ｐよりもレシート用紙（用紙）Ｒの搬送方向下流側に配設されたカッタ装置Ｓを備えている。なお、印字部Ｐは、用紙Ｒの搬送方向に対して交差する方向に設けられた軸２に沿って移動するキャリッジ３に軸支されている。
【０００９】
カッタ装置Ｓは、図１〜３に示すように、固定刃１１と、レシート用紙Ｒの搬送方向に対して略直交する方向に移動することにより、固定刃１１との間にレシート用紙Ｒを挟み込んで切断する可動刃１２を備えている。
【００１０】
ここで、固定刃１１は、プリンタ１で使用可能なレシート用紙Ｒの中で最大の紙幅を有するレシート用紙Ｒの全幅以上の長さを有する平板状の刃であり、レシート用紙Ｒを横断して配置されている。本実施の形態では、固定刃１１は、図４に示すように、固定刃１１に対して平行に配設されたガイド板２２，２３にねじ止めされて、当該ガイド板２２，２３と一体化されている。
【００１１】
可動刃１２は、固定刃１１の長手方向に移動するキャリッジ１３に対して回転自在に軸支された円盤状の丸刃であり、キャリッジ１３の移動により固定刃１１の長手方向に移動するとともに、固定刃１１上を摩擦摺動して回転することにより、固定刃１１との間にレシート用紙Ｒを挟み込んでレシート用紙Ｒを切断する。
【００１２】
なお、本実施の形態では、固定刃１１上を摩擦摺動して回転することにより、固定刃１１との間にレシート用紙Ｒを挟み込んでレシート用紙Ｒを切断する可動刃１２を用いたが、移動することにより、固定刃１１と可動刃１２との間に用紙を挟み込んで用紙を切断するものであれば、これに限定するものではない。例えば、可動刃１２は、丸刃のように回転せず、単に、固定刃１１の長手方向に移動して固定刃との間に用紙を挟み込んで用紙を切断するものであっても良い。または、可動刃１２は、レシート用紙Ｒの印字面に対して略垂直方向に移動してレシート用紙Ｒを挟み込んで切断するものでもあっても良い。
【００１３】
キャリッジ１３は、可動刃１２を搭載し、固定刃１１の長手方向に可動刃１２を移動させるものであり、図５に示すように、キャリッジフレーム２４、軸２５、バネ２６、回転部材２７などを備えている。
【００１４】
キャリッジフレーム２４は、軸２５、バネ２６、回転部材２７などを収納する。軸２５は、キャリッジ１３に対して可動刃１２を回転自在に軸支する。また、キャリッジフレーム２４は、可動刃１２によるレシート用紙Ｒの切断が完了するホームポジションＨＰ（目的位置）までキャリッジ１３が移動したか否かを検知するためものであり、キャリッジフレーム２４の上面に対して垂直に設けられた板部２４ａを有している。
【００１５】
バネ２６は、軸２５に軸支された可動刃１２をキャリッジフレーム２４に対して付勢して、キャリッジフレーム２４内における可動刃１２の動きを制限する。
【００１６】
回転部材２７は、可動刃１２のガイド板２３側の一面とガイド板２２との間に配設されてキャリッジフレーム２４内における可動刃１２の倒れを防止する。また、回転部材２７は、キャリッジ１３の移動に伴いガイド板２３上を摩擦摺動することにより回転して、レシート用紙Ｒを切断する方向に可動刃１２を回転させる。可動刃１２を回転させながらレシート用紙Ｒを切断することにより、可動刃１２の外周を平均的に使用することができるので、可動刃１２の寿命を延ばすことができる。
【００１７】
図１〜３に戻り、キャリッジ１３は、プーリ１４〜１８とモータ歯車１９との間に掛け渡されている環状の無端ベルト２０に連結されている。無端ベルト２０の内周面側には、歯型（図示しない）が全周に渡って形成されている。無端ベルト２０の歯型（図示しない）が、ステッピングモータ２１からの駆動トルクを受けて回転するモータ歯車１９の歯と噛み合って無端ベルト２０が回転することにより、プーリ１４〜１８が従動回転して、無端ベルト２０に連結されているキャリッジ１３を移動させる。
【００１８】
つまり、キャリッジ１３、プーリ１４〜１８、モータ歯車１９、無端ベルト２０、およびステッピングモータ２１は、ステッピングモータ２１からの駆動トルクを固定刃１１に与えて可動刃１２を移動させる駆動機構として機能する。
【００１９】
ステッピングモータ２１は、制御部６０（図６参照）からのパルスの供給を受けて回転駆動して、モータ歯車１９に対して駆動トルクを与えるものである。より具体的には、ステッピングモータ２１は、回転駆動する回転速度を遅くすることにより大きな駆動トルクが得られるモータである。なお、本実施の形態では、ステッピングモータ２１を用いたが、回転駆動する回転速度を遅くすることにより大きな駆動トルクが得られるモータであれば、これに限定するものではない。例えば、電圧を２段階に変更可能で、低い方の電圧を印加して回転速度を遅くすることにより大きな駆動トルクを得られるＤＣモータを用いることも可能である。
【００２０】
キャリッジ１３のホームポジションＨＰには、可動刃１２によるレシート用紙Ｒの切断が完了してホームポジションＨＰに到達したキャリッジ１３の板部２４ａを検知するためのセンサ２９，３０が設けられている。
【００２１】
センサ２９，３０は、光を発光する発光素子２９ａ，３０ａおよび発光素子２９ａ，３０ａから発光された光を受光する受光素子２９ｂ，３０ｂを有する透過型センサである。発光素子２９ａ，３０ａおよび受光素子２９ｂ，３０ｂとは、キャリッジ１３が有する板部２４ａの移動経路を挟んで配置されている。
【００２２】
なお、センサ２９，３０の上部には、爪部２９ｃ，３０ｃが設けられている。そして、爪部２９ｃ，３０ｃが、プリンタ１の図示しない筐体に設けられた係合孔に挿入されて、当該係合孔の周辺部と係合することにより、センサ２９，３０がプリンタ１の図示しない筐体に係合される。
【００２３】
図６は、本実施の形態にかかるプリンタが備える各部の電気的接続を示すブロック図である。プリンタ１は、制御部６０を備えている。制御部６０は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、ＣＰＵ６１側に情報を取り込む入力ポートとＣＰＵ６１側から外部（プリンタ各部）へ情報を送り出す出力ポートとからなるＩ／Ｏポート６４、及び、上位装置からの印字データ及びカット指示データの受信の他必要なデータのやり取りをするための通信インターフェース６５を有し、これらがバスライン６８を介して接続されて構成されている。なお、Ｉ／Ｏポート６４には、センサ２９，３０などの各種センサ６７が接続されている。
【００２４】
ＲＯＭ６２は、各種プログラムや各種データを予め記憶する。ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ１０１が各種プログラムを実行する際のワークエリア等として機能する。また、ＲＡＭ６３は、バッテリによりバックアップされており、印字バッファとキャラクタジェネレータとを備えている。また、ＣＰＵ６１には、印字部Ｐ、カッタ装置Ｓ、および各種モータ６６（ステッピングモータ２１など）を制御するモータコントローラ６９等がバスライン６８を介して接続されている。これら各部をＣＰＵ６１はＲＯＭ６２に記憶された各種プログラムを実行することにより制御する。尚、センサ２９，３０によるキャリッジ１３の板部２４ａの検知結果がＣＰＵ６１に通知されて、ＣＰＵ６１は以下に説明するカッタ装置Ｓの制御処理を行う。
【００２５】
図７は、本実施の形態にかかるプリンタの機能構成を示すブロック図である。本実施の形態にかかるプリンタ１のＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に記憶された各種プログラムを実行することにより、検知部７０１および速度制御部７０２を実現する。
【００２６】
検知部７０１は、可動刃１２の移動過程においてレシート用紙Ｒの切断の異常を検知するものである。本実施の形態では、検知部７０１は、後述する速度制御部７０２によりホームポジションＨＰに到達するために必要なパルス数をステッピングモータ２１に印加したにも関わらず、センサ２９（またはセンサ３０）によりキャリッジ１３の板部２４ａが検知されなかった場合に、可動刃１２の移動過程においてレシート用紙Ｒの切断の異常を検知する。
【００２７】
速度制御部７０２は、レシート用紙Ｒの切断を行う際に、ホームポジションＨＰに到達するために必要なパルス数をステッピングモータ２１に印加して、ステッピングモータ２１の回転駆動を制御する。本実施の形態では、速度制御部７０２は、ステッピングモータ２１にパルスを印加する周期を変更することにより、ステッピングモータ２１の回転速度を段階的に制御している。
【００２８】
ここで、図８を用いて、ステッピングモータ２１の回転速度と駆動トルクとの関係について説明する。図８は、ステッピングモータの回転速度と駆動トルクとの関係を示す図である。図８に示すように、ステッピングモータ２１は、回転速度が上昇するに従って駆動トルクが減少し、回転速度が減少するに従って駆動トルクが上昇することがわかる。例えば、ステッピングモータ２１は、回転速度Ｖａの際の駆動トルクＴａよりも、回転速度Ｖａよりも遅い回転速度Ｖｂの際の駆動トルクＴｂの方が大きい。ステッピングモータ２１からの駆動トルクを受けて移動する可動刃１２にかかる負荷が、ステッピングモータ２１の駆動トルクを上回った場合に、ステッピングモータ２１が印加されたパルスに同期して回転することができなくなる現象（所謂「脱調」）が発生して、可動刃１２が移動する距離が短くなったり、ステッピングモータ２１が停止してしまったりする。
【００２９】
次に、図９を用いて、センサ２９が設けられたホームポジションＨＰからセンサ３０が設けられたホームポジションＨＰまでのステッピングモータ２１の回転速度の制御例について説明する。図９は、ステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。速度制御部７０２は、キャリッジ１３がセンサ２９からセンサ３０まで移動するまで区間を、センサ２９が設けられたホームポジションＨＰ（以下、ポイントＣとする）からポイントＤまでの区間、ポイントＤからポイントＥまでの区間、およびポイントＥからセンサ３０が設けられたホームポジションＨＰ（以下、ポイントＦ）までの区間に分けて、ステッピングモータ２１の回転速度を制御する。
【００３０】
具体的には、速度制御部７０２は、ポイントＣからポイントＤまでの区間を、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を徐々に短くして、ステッピングモータ２１が停止している停止状態から回転速度Ｖａまで上げる加速領域とする。また、速度制御部７０２は、ポイントＤからポイントＥまでの区間を、ステッピングモータ２１に等間隔でパルスを印加して、ステッピングモータ２１を一定の速度（回転速度Ｖａ）で回転駆動させる定速領域とする。また、速度制御部７０２は、ポイントＥからＦまでの区間を、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を徐々に長くして、ステッピングモータ２１を回転速度Ｖａから停止状態にする減速領域とする。
【００３１】
定速領域は、ステッピングモータ２１が最も高速回転する区間であり、ステッピングモータ２１の駆動トルクが低トルク（駆動トルクＴａ）となる（図８参照）。そのため、可動刃２１によりレシート用紙Ｒを切断する際の負荷が駆動トルクＴａを超えた場合に、ステッピングモータ２１が脱調して、カッタ装置Ｓが機能しなくなる。
【００３２】
カッタ装置Ｓは、設計に当って、使用状態における用紙切断の際の負荷を求め、十分にマージンを確保したモータの選定と駆動条件の設定を行うことが定石となっている。また、カッタ装置Ｓによるレシート用紙Ｒの切断速度は、プリンタ１における印刷速度に影響を与えるため、プリンタ１の商品価値を高める上で、より高速な切断速度を実現するカッタ装置Ｓが求められている。そこで、従来のカッタ装置においては、高トルクおよび高切断速度の両立を図るために、高トルクかつ高回転速度のモータを用いていたが、このようなモータは高価であるため、このカッタ装置を搭載したプリンタが高価なものになってしまっていた。
【００３３】
ところで、カッタ装置Ｓがレシート用紙Ｒの切断の途中で機能しなくなってエラーとなる原因は、用紙のミシン目や繊維のムラなどによる用紙側の切断負荷のピークと、カッタの刃の傷やプーリやギアの偏心などによる駆動系の負荷のピークとが重なった場合が殆どであることがわかっている。すなわち、カッタ装置Ｓをエラーから復帰させるためには、高トルクが必要であるが、通常の用紙の切断時においては低トルクでも十分である。
【００３４】
また、図８に示すように、ステッピングモータ２１は、当該ステッピングモータ２１の回転速度を制御することにより、低トルク（駆動トルクＴａ）と高トルク（駆動トルクＴｂ）とを選択的に使用できることが分かる。一般に、ステッピングモータ２１の回転速度は、当該ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数により制御できることが知られている。そのため、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を制御することにより、同じモータにおいて、低トルクと高トルクの特性を選択的に使用できる。なお、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数は、マイクロプロセッサを使ってソフトウェア的または発信回路等を用いてハードウェア的に制御することができる。
【００３５】
そこで、速度制御部７０２は、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知されない場合には、回転速度Ｖａでステッピングモータ２１を回転駆動させてステッピングモータ２１（駆動機構）が可動刃１２に与える駆動トルクを小さくし、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合には、回転速度Ｖｂでステッピングモータ２１を回転駆動させてステッピングモータ２１（駆動機構）が可動刃１２に与える駆動トルクを大きくする。これにより、通常のレシート用紙Ｒの切断動作においては、高速かつ低トルクでステッピングモータ２１を駆動させてプリンタ１の印刷速度の高速化を実現し、切断の異常が検知された場合には、高トルクでステッピングモータ２１を駆動させることができるので、安価なモータを使用してレシート用紙Ｒを安定して切断することができる。
【００３６】
本実施の形態では、速度制御部７０２は、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合、所定のパルス数だけステッピングモータ２１を回転速度Ｖｂで回転駆動させて、ステッピングモータ２１（駆動機構）が可動刃１２に与える駆動トルクを所定期間大きくする。そして、速度制御部７０２は、回転速度Ｖｂでステッピングモータ２１を回転駆動させる間に、センサ２９，３０によりキャリッジ１３の板部２４ａが検知された場合には、その時点でステッピングモータ２１へのパルスの印加を停止する。一方、速度制御部７０２は、所定のパルス数だけステッピングモータ２１を回転速度Ｖｂで回転駆動させる間に、センサ２９，３０によりキャリッジ１３の板部２４ａが検知されなかった場合には、エラーが発生したものとしてレシート用紙Ｒの切断動作を中止する。これにより、高トルクでステッピングモータ２１を回転駆動させても脱調が発生した場合に、直ちにレシート用紙Ｒの切断動作を中止することができるので、エラーに対して迅速に対応することができ、かつ固定刃１１や可動刃１２へのダメージを防止することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、レシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合、ステッピングモータ２１が可動刃１２に与える駆動トルクを所定期間大きくさせることとしたが、これに限定するものではなく、センサ２９，３０によりキャリッジ１３の板部２４ａが検知されるまで（つまり、キャリッジ１３がホームポジションＨＰに到達するまで）、ステッピングモータ２１が可動刃１２に与える駆動トルクを大きくさせても良い。これにより、時間がかかっても、レシート用紙Ｒの切断を完了することができる。
【００３８】
図１０および図１１を用いて、レシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合におけるステッピングモータ２１の回転速度の制御例について説明する。図１０は、レシート用紙の切断の異常が検知される前までのステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。図１１は、レシート用紙の切断の異常が検知された場合のステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。
【００３９】
レシート用紙Ｒの切断を行う場合、速度制御部７０２は、まず、キャリッジ１３がポイントＣからポイントＤまでに移動する区間において、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を徐々に短くして、ステッピングモータ２１の回転速度を回転速度Ｖａまで上げる。キャリッジ１３がポイントＤに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＥに達するまで、ステッピングモータ２１に等間隔でパルスを印加して、ステッピングモータ２１の回転速度を回転速度Ｖａに維持する。ここで、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知されたキャリッジ１３がポイントＤとポイントＥとの間のポイントＧにおいて停止してしまった場合、速度制御部７０２は、一旦、ステッピングモータ２１へのパルスの印加を停止する（図１０参照）。
【００４０】
ステッピングモータ２１へのパルスの印加が停止すると、速度制御部７０２は、図１１に示すように、まず、ポイントＧからポイントＨまでの区間において、ステッピングモータ２１へのパルスの印加を再開するとともに、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を徐々に短くして、ステッピングモータ２１を停止状態から回転速度Ｖｂまで上げる。そして、キャリッジ１３がポイントＨに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＩに到達するまで、ステッピングモータ２１に等間隔でパルスを印加して、ステッピングモータ２１の回転速度を回転速度Ｖｂに維持する。そして、キャリッジ１３がポイントＩに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＦに到達するまでの間、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を徐々に長くして、ステッピングモータ２１の回転速度を回転速度Ｖｂから停止状態にする。
【００４１】
このように本実施の形態にかかるプリンタ１によれば、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合には、回転速度Ｖｂでステッピングモータ２１を回転駆動させてステッピングモータ２１が可動刃１２に与える駆動トルクを大きくすることにより、通常のレシート用紙Ｒの切断動作においては、高速かつ低トルクでステッピングモータ２１を駆動させてプリンタ１の印刷速度の高速化を実現し、切断の異常が検知された場合には、高トルクでステッピングモータ２１を駆動させることができるので、安価なモータを使用してレシート用紙Ｒを安定して切断することができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
本実施の形態は、レシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合には、ホームポジションＨＰとは反対方向に可動刃１２を移動させた後、回転速度Ｖｂでステッピングモータ２１を回転駆動させてステッピングモータ２１が可動刃１２に与える駆動トルクを大きくさせかつホームポジションＨＰの方向に可動刃１２を移動させる例である。なお、以下の説明では、第１の実施の形態にかかるプリンタ１と同様の箇所については説明を省略し、第１の実施の形態にかかるプリンタ１と異なる箇所についてのみ説明する。
【００４３】
速度制御部７０２は、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合には、ステッピングモータ２１の回転駆動を制御して、ホームポジションＨＰと反対方向に可動刃１２を移動させた後、回転速度Ｖｂでステッピングモータ２１を回転駆動させてステッピングモータ２１が可動刃１２に与える駆動トルクを大きくさせかつホームポジションＨＰの方向に可動刃１２を移動させる。
【００４４】
ここで、図１２を用いて、レシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合にステッピングモータ２１の回転速度の制御例について説明する。図１２は、レシート用紙の切断の異常が検知された場合のステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。なお、レシート用紙Ｒの切断の異常が検知されるまでのステッピングモータ２１の回転速度の制御は、図１０に示す制御と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４５】
ステッピングモータ２１へのパルスの印加が停止すると、速度制御部７０２は、まず、ポイントＧからポイントＪまでの区間において、ステッピングモータ２１へ負のパルスを印加するとともに、ステッピングモータ２１に印加する負のパルスの周波数を徐々に短くして、ステッピングモータ２１を停止状態から所定の回転速度まで上げる。なお、本実施の形態では、可動刃１２をホームポジションＨＰに向けて移動させる場合に速度制御部７０２からステッピングモータ２１に印加するパルスを正のパルスとする。
【００４６】
そして、キャリッジ１３がポイントＪに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＫに到達するまで、ステッピング２１に等間隔で負のパルスを印加して、ステッピングモータ２１の回転速度を所定の回転速度に維持する。そして、キャリッジ１３がポイントＫに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＬに到達するまでの間、ステッピングモータ２１に印加する負のパルスの周波数を徐々に長くして、ステッピングモータ２１の回転速度を所定の回転速度から停止状態にする。
【００４７】
キャリッジ１３がポイントＬに到達してステッピングモータ２１への負のパルスの印加が停止すると、速度制御部７０２は、まず、ポイントＬからポイントＭまでの区間において、ステッピングモータ２１への正のパルスの印加を再開するとともに、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を徐々に短くして、ステッピングモータ２１を停止状態から回転速度Ｖｂまで上げる。そして、キャリッジ１３がポイントＭに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＩに到達するまで、ステッピングモータ２１に等間隔で正のパルスを印加して、ステッピングモータ２１の回転速度を回転速度Ｖｂに維持する。そして、キャリッジ１３がポイントＩに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＦに到達するまでの間、ステッピングモータ２１に印加する正のパルスの周波数を徐々に長くして、ステッピングモータ２１の回転速度を回転速度Ｖｂから停止状態にする。
【００４８】
このように本実施の形態にかかるプリンタ１によれば、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合には、ステッピングモータ２１の回転駆動を制御して、ホームポジションＨＰと反対方向に可動刃１２を移動させた後、回転速度Ｖｂでステッピングモータ２１を回転駆動させてステッピングモータ２１が可動刃１２に与える駆動トルクを大きくさせかつホームポジションＨＰの方向に可動刃１２を移動させることにより、レシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合に、固定刃１１と可動刃１２との間におけるレシート用紙Ｒの挟み込みを一旦解除し、かつレシート用紙Ｒの切断を再開する際に可動刃１２に勢いを付けた状態で、レシート用紙Ｒの切断を再開することができるので、安価なモータを使用してレシート用紙Ｒを安定して切断することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態のプリンタ１で実行されるプログラムは、ＲＯＭ６２に予め組み込まれて提供されるが、これに限定するものではなく、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００５０】
さらに、本実施の形態のプリンタ１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態のプリンタ１で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【００５１】
以上に説明したとおり、第１の実施の形態および第２の実施の形態のプリンタ１によれば、安価なモータを使用して用紙を安定して切断することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ プリンタ
１１ 固定刃
１２ 可動刃
１３ キャリッジ
１４〜１８ プーリ
１９ モータ歯車
２０ 無端ベルト
２１ ステッピングモータ
７０１ 検知部
７０２ 速度制御部
Ｒ レシート用紙
Ｓ カッタ装置
ＨＰ ホームポジション
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特開平１１−２２６８９４号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、カッタ装置およびプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印字された用紙を横断して配置された固定刃に沿って可動刃を移動させることにより用紙を切断するカッタ装置では、ステッピングモータなどを動力源として用いて可動刃を移動させ、かつ段階的にステッピングモータの回転速度の制御を行なっている（特許文献１参照）。具体的には、カッタ装置は、ステッピングモータが停止している停止状態から所定の回転速度まで加速させる加速領域、所定の回転速度でステッピングモータを回転駆動させる定速領域、および所定の回転速度から停止状態までステッピングモータを減速させる減速領域に分けて、ステッピングモータの回転速度を制御している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来のカッタ装置では、用紙を切断するための負荷がステッピングモータのトルクを上回った場合、ステッピングモータが指示した通りに回らない脱調が発生し、用紙の切断作業を継続することができなくなるため、用紙を切断する際に発生し得る最大の負荷を上回るトルクを有するモータを使用している。
【０００４】
しかしながら、用紙を切断する際の負荷は変動が大きいため、トルクが大きいモータを採用したとしても、用紙を切断する際に発生する負荷がモータのトルクを上回ってしまう場合もある。また、通常の用紙の切断作業においては、トルクが大きいモータの性能は必要以上の過剰な性能となり、モータおよび当該モータを駆動する駆動回路のコスト面、および必要な電力の面で無駄が生じる、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施の形態のカッタ装置は、固定刃と、可動刃と、駆動機構と、検知手段と、制御手段と、を備える。可動刃は、移動することにより、前記固定刃との間に用紙を挟み込んで前記用紙を切断する。駆動機構は、前記可動刃に駆動トルクを与えて前記可動刃を移動させる。検知手段は、前記駆動機構による前記可動刃の移動過程において前記用紙の切断の異常を検知する。制御手段は、前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを大きくさせる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本実施の形態にかかるプリンタの構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、カッタ装置の構成を示す正面図である。
【図３】図３は、カッタ装置の構成を示す側面図である。
【図４】図４は、ガイド板を取り付けた状態のカッタ装置の構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、キャリッジの構成を示す断面図である。
【図６】図６は、本実施の形態にかかるプリンタが備える各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図７】図７は、本実施の形態にかかるプリンタの機能構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、ステッピングモータの回転速度と駆動トルクとの関係を示す図である。
【図９】図９は、ステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。
【図１０】図１０は、レシート用紙の切断の異常が検知される前までのステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。
【図１１】図１１は、レシート用紙の切断の異常が検知された場合のステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。
【図１２】図１２は、レシート用紙の切断の異常が検知された場合のステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態にかかるプリンタの構成を示す斜視図である。図２は、カッタ装置の構成を示す正面図である。図３は、カッタ装置の構成を示す側面図である。図４は、ガイド板を取り付けた状態のカッタ装置の構成を示す斜視図である。図５は、キャリッジの構成を示す断面図である。
【０００８】
図１に示すように、本実施の形態のプリンタ１は、印字部Ｐ、および印字部Ｐよりもレシート用紙（用紙）Ｒの搬送方向下流側に配設されたカッタ装置Ｓを備えている。なお、印字部Ｐは、用紙Ｒの搬送方向に対して交差する方向に設けられた軸２に沿って移動するキャリッジ３に軸支されている。
【０００９】
カッタ装置Ｓは、図１〜３に示すように、固定刃１１と、レシート用紙Ｒの搬送方向に対して略直交する方向に移動することにより、固定刃１１との間にレシート用紙Ｒを挟み込んで切断する可動刃１２を備えている。
【００１０】
ここで、固定刃１１は、プリンタ１で使用可能なレシート用紙Ｒの中で最大の紙幅を有するレシート用紙Ｒの全幅以上の長さを有する平板状の刃であり、レシート用紙Ｒを横断して配置されている。本実施の形態では、固定刃１１は、図４に示すように、固定刃１１に対して平行に配設されたガイド板２２，２３にねじ止めされて、当該ガイド板２２，２３と一体化されている。
【００１１】
可動刃１２は、固定刃１１の長手方向に移動するキャリッジ１３に対して回転自在に軸支された円盤状の丸刃であり、キャリッジ１３の移動により固定刃１１の長手方向に移動するとともに、固定刃１１上を摩擦摺動して回転することにより、固定刃１１との間にレシート用紙Ｒを挟み込んでレシート用紙Ｒを切断する。
【００１２】
なお、本実施の形態では、固定刃１１上を摩擦摺動して回転することにより、固定刃１１との間にレシート用紙Ｒを挟み込んでレシート用紙Ｒを切断する可動刃１２を用いたが、移動することにより、固定刃１１と可動刃１２との間に用紙を挟み込んで用紙を切断するものであれば、これに限定するものではない。例えば、可動刃１２は、丸刃のように回転せず、単に、固定刃１１の長手方向に移動して固定刃との間に用紙を挟み込んで用紙を切断するものであっても良い。または、可動刃１２は、レシート用紙Ｒの印字面に対して略垂直方向に移動してレシート用紙Ｒを挟み込んで切断するものでもあっても良い。
【００１３】
キャリッジ１３は、可動刃１２を搭載し、固定刃１１の長手方向に可動刃１２を移動させるものであり、図５に示すように、キャリッジフレーム２４、軸２５、バネ２６、回転部材２７などを備えている。
【００１４】
キャリッジフレーム２４は、軸２５、バネ２６、回転部材２７などを収納する。軸２５は、キャリッジ１３に対して可動刃１２を回転自在に軸支する。また、キャリッジフレーム２４は、可動刃１２によるレシート用紙Ｒの切断が完了するホームポジションＨＰ（目的位置）までキャリッジ１３が移動したか否かを検知するためものであり、キャリッジフレーム２４の上面に対して垂直に設けられた板部２４ａを有している。
【００１５】
バネ２６は、軸２５に軸支された可動刃１２をキャリッジフレーム２４に対して付勢して、キャリッジフレーム２４内における可動刃１２の動きを制限する。
【００１６】
回転部材２７は、可動刃１２のガイド板２３側の一面とガイド板２２との間に配設されてキャリッジフレーム２４内における可動刃１２の倒れを防止する。また、回転部材２７は、キャリッジ１３の移動に伴いガイド板２３上を摩擦摺動することにより回転して、レシート用紙Ｒを切断する方向に可動刃１２を回転させる。可動刃１２を回転させながらレシート用紙Ｒを切断することにより、可動刃１２の外周を平均的に使用することができるので、可動刃１２の寿命を延ばすことができる。
【００１７】
図１〜３に戻り、キャリッジ１３は、プーリ１４〜１８とモータ歯車１９との間に掛け渡されている環状の無端ベルト２０に連結されている。無端ベルト２０の内周面側には、歯型（図示しない）が全周に渡って形成されている。無端ベルト２０の歯型（図示しない）が、ステッピングモータ２１からの駆動トルクを受けて回転するモータ歯車１９の歯と噛み合って無端ベルト２０が回転することにより、プーリ１４〜１８が従動回転して、無端ベルト２０に連結されているキャリッジ１３を移動させる。
【００１８】
つまり、キャリッジ１３、プーリ１４〜１８、モータ歯車１９、無端ベルト２０、およびステッピングモータ２１は、ステッピングモータ２１からの駆動トルクを固定刃１１に与えて可動刃１２を移動させる駆動機構として機能する。
【００１９】
ステッピングモータ２１は、制御部６０（図６参照）からのパルスの供給を受けて回転駆動して、モータ歯車１９に対して駆動トルクを与えるものである。より具体的には、ステッピングモータ２１は、回転駆動する回転速度を遅くすることにより大きな駆動トルクが得られるモータである。なお、本実施の形態では、ステッピングモータ２１を用いたが、回転駆動する回転速度を遅くすることにより大きな駆動トルクが得られるモータであれば、これに限定するものではない。例えば、電圧を２段階に変更可能で、低い方の電圧を印加して回転速度を遅くすることにより大きな駆動トルクを得られるＤＣモータを用いることも可能である。
【００２０】
キャリッジ１３のホームポジションＨＰには、可動刃１２によるレシート用紙Ｒの切断が完了してホームポジションＨＰに到達したキャリッジ１３の板部２４ａを検知するためのセンサ２９，３０が設けられている。
【００２１】
センサ２９，３０は、光を発光する発光素子２９ａ，３０ａおよび発光素子２９ａ，３０ａから発光された光を受光する受光素子２９ｂ，３０ｂを有する透過型センサである。発光素子２９ａ，３０ａおよび受光素子２９ｂ，３０ｂとは、キャリッジ１３が有する板部２４ａの移動経路を挟んで配置されている。
【００２２】
なお、センサ２９，３０の上部には、爪部２９ｃ，３０ｃが設けられている。そして、爪部２９ｃ，３０ｃが、プリンタ１の図示しない筐体に設けられた係合孔に挿入されて、当該係合孔の周辺部と係合することにより、センサ２９，３０がプリンタ１の図示しない筐体に係合される。
【００２３】
図６は、本実施の形態にかかるプリンタが備える各部の電気的接続を示すブロック図である。プリンタ１は、制御部６０を備えている。制御部６０は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、ＣＰＵ６１側に情報を取り込む入力ポートとＣＰＵ６１側から外部（プリンタ各部）へ情報を送り出す出力ポートとからなるＩ／Ｏポート６４、及び、上位装置からの印字データ及びカット指示データの受信の他必要なデータのやり取りをするための通信インターフェース６５を有し、これらがバスライン６８を介して接続されて構成されている。なお、Ｉ／Ｏポート６４には、センサ２９，３０などの各種センサ６７が接続されている。
【００２４】
ＲＯＭ６２は、各種プログラムや各種データを予め記憶する。ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ１０１が各種プログラムを実行する際のワークエリア等として機能する。また、ＲＡＭ６３は、バッテリによりバックアップされており、印字バッファとキャラクタジェネレータとを備えている。また、ＣＰＵ６１には、印字部Ｐ、カッタ装置Ｓ、および各種モータ６６（ステッピングモータ２１など）を制御するモータコントローラ６９等がバスライン６８を介して接続されている。これら各部をＣＰＵ６１はＲＯＭ６２に記憶された各種プログラムを実行することにより制御する。尚、センサ２９，３０によるキャリッジ１３の板部２４ａの検知結果がＣＰＵ６１に通知されて、ＣＰＵ６１は以下に説明するカッタ装置Ｓの制御処理を行う。
【００２５】
図７は、本実施の形態にかかるプリンタの機能構成を示すブロック図である。本実施の形態にかかるプリンタ１のＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に記憶された各種プログラムを実行することにより、検知部７０１および速度制御部７０２を実現する。
【００２６】
検知部７０１は、可動刃１２の移動過程においてレシート用紙Ｒの切断の異常を検知するものである。本実施の形態では、検知部７０１は、後述する速度制御部７０２によりホームポジションＨＰに到達するために必要なパルス数をステッピングモータ２１に印加したにも関わらず、センサ２９（またはセンサ３０）によりキャリッジ１３の板部２４ａが検知されなかった場合に、可動刃１２の移動過程においてレシート用紙Ｒの切断の異常を検知する。
【００２７】
速度制御部７０２は、レシート用紙Ｒの切断を行う際に、ホームポジションＨＰに到達するために必要なパルス数をステッピングモータ２１に印加して、ステッピングモータ２１の回転駆動を制御する。本実施の形態では、速度制御部７０２は、ステッピングモータ２１にパルスを印加する周期を変更することにより、ステッピングモータ２１の回転速度を段階的に制御している。
【００２８】
ここで、図８を用いて、ステッピングモータ２１の回転速度と駆動トルクとの関係について説明する。図８は、ステッピングモータの回転速度と駆動トルクとの関係を示す図である。図８に示すように、ステッピングモータ２１は、回転速度が上昇するに従って駆動トルクが減少し、回転速度が減少するに従って駆動トルクが上昇することがわかる。例えば、ステッピングモータ２１は、回転速度Ｖａの際の駆動トルクＴａよりも、回転速度Ｖａよりも遅い回転速度Ｖｂの際の駆動トルクＴｂの方が大きい。ステッピングモータ２１からの駆動トルクを受けて移動する可動刃１２にかかる負荷が、ステッピングモータ２１の駆動トルクを上回った場合に、ステッピングモータ２１が印加されたパルスに同期して回転することができなくなる現象（所謂「脱調」）が発生して、可動刃１２が移動する距離が短くなったり、ステッピングモータ２１が停止してしまったりする。
【００２９】
次に、図９を用いて、センサ２９が設けられたホームポジションＨＰからセンサ３０が設けられたホームポジションＨＰまでのステッピングモータ２１の回転速度の制御例について説明する。図９は、ステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。速度制御部７０２は、キャリッジ１３がセンサ２９からセンサ３０まで移動するまで区間を、センサ２９が設けられたホームポジションＨＰ（以下、ポイントＣとする）からポイントＤまでの区間、ポイントＤからポイントＥまでの区間、およびポイントＥからセンサ３０が設けられたホームポジションＨＰ（以下、ポイントＦ）までの区間に分けて、ステッピングモータ２１の回転速度を制御する。
【００３０】
具体的には、速度制御部７０２は、ポイントＣからポイントＤまでの区間を、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を徐々に短くして、ステッピングモータ２１が停止している停止状態から回転速度Ｖａまで上げる加速領域とする。また、速度制御部７０２は、ポイントＤからポイントＥまでの区間を、ステッピングモータ２１に等間隔でパルスを印加して、ステッピングモータ２１を一定の速度（回転速度Ｖａ）で回転駆動させる定速領域とする。また、速度制御部７０２は、ポイントＥからＦまでの区間を、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を徐々に長くして、ステッピングモータ２１を回転速度Ｖａから停止状態にする減速領域とする。
【００３１】
定速領域は、ステッピングモータ２１が最も高速回転する区間であり、ステッピングモータ２１の駆動トルクが低トルク（駆動トルクＴａ）となる（図８参照）。そのため、可動刃２１によりレシート用紙Ｒを切断する際の負荷が駆動トルクＴａを超えた場合に、ステッピングモータ２１が脱調して、カッタ装置Ｓが機能しなくなる。
【００３２】
カッタ装置Ｓは、設計に当って、使用状態における用紙切断の際の負荷を求め、十分にマージンを確保したモータの選定と駆動条件の設定を行うことが定石となっている。また、カッタ装置Ｓによるレシート用紙Ｒの切断速度は、プリンタ１における印刷速度に影響を与えるため、プリンタ１の商品価値を高める上で、より高速な切断速度を実現するカッタ装置Ｓが求められている。そこで、従来のカッタ装置においては、高トルクおよび高切断速度の両立を図るために、高トルクかつ高回転速度のモータを用いていたが、このようなモータは高価であるため、このカッタ装置を搭載したプリンタが高価なものになってしまっていた。
【００３３】
ところで、カッタ装置Ｓがレシート用紙Ｒの切断の途中で機能しなくなってエラーとなる原因は、用紙のミシン目や繊維のムラなどによる用紙側の切断負荷のピークと、カッタの刃の傷やプーリやギアの偏心などによる駆動系の負荷のピークとが重なった場合が殆どであることがわかっている。すなわち、カッタ装置Ｓをエラーから復帰させるためには、高トルクが必要であるが、通常の用紙の切断時においては低トルクでも十分である。
【００３４】
また、図８に示すように、ステッピングモータ２１は、当該ステッピングモータ２１の回転速度を制御することにより、低トルク（駆動トルクＴａ）と高トルク（駆動トルクＴｂ）とを選択的に使用できることが分かる。一般に、ステッピングモータ２１の回転速度は、当該ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数により制御できることが知られている。そのため、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を制御することにより、同じモータにおいて、低トルクと高トルクの特性を選択的に使用できる。なお、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数は、マイクロプロセッサを使ってソフトウェア的または発信回路等を用いてハードウェア的に制御することができる。
【００３５】
そこで、速度制御部７０２は、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知されない場合には、回転速度Ｖａでステッピングモータ２１を回転駆動させてステッピングモータ２１（駆動機構）が可動刃１２に与える駆動トルクを小さくし、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合には、回転速度Ｖｂでステッピングモータ２１を回転駆動させてステッピングモータ２１（駆動機構）が可動刃１２に与える駆動トルクを大きくする。これにより、通常のレシート用紙Ｒの切断動作においては、高速かつ低トルクでステッピングモータ２１を駆動させてプリンタ１の印刷速度の高速化を実現し、切断の異常が検知された場合には、高トルクでステッピングモータ２１を駆動させることができるので、安価なモータを使用してレシート用紙Ｒを安定して切断することができる。
【００３６】
本実施の形態では、速度制御部７０２は、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合、所定のパルス数だけステッピングモータ２１を回転速度Ｖｂで回転駆動させて、ステッピングモータ２１（駆動機構）が可動刃１２に与える駆動トルクを所定期間大きくする。そして、速度制御部７０２は、回転速度Ｖｂでステッピングモータ２１を回転駆動させる間に、センサ２９，３０によりキャリッジ１３の板部２４ａが検知された場合には、その時点でステッピングモータ２１へのパルスの印加を停止する。一方、速度制御部７０２は、所定のパルス数だけステッピングモータ２１を回転速度Ｖｂで回転駆動させる間に、センサ２９，３０によりキャリッジ１３の板部２４ａが検知されなかった場合には、エラーが発生したものとしてレシート用紙Ｒの切断動作を中止する。これにより、高トルクでステッピングモータ２１を回転駆動させても脱調が発生した場合に、直ちにレシート用紙Ｒの切断動作を中止することができるので、エラーに対して迅速に対応することができ、かつ固定刃１１や可動刃１２へのダメージを防止することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、レシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合、ステッピングモータ２１が可動刃１２に与える駆動トルクを所定期間大きくさせることとしたが、これに限定するものではなく、センサ２９，３０によりキャリッジ１３の板部２４ａが検知されるまで（つまり、キャリッジ１３がホームポジションＨＰに到達するまで）、ステッピングモータ２１が可動刃１２に与える駆動トルクを大きくさせても良い。これにより、時間がかかっても、レシート用紙Ｒの切断を完了することができる。
【００３８】
図１０および図１１を用いて、レシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合におけるステッピングモータ２１の回転速度の制御例について説明する。図１０は、レシート用紙の切断の異常が検知される前までのステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。図１１は、レシート用紙の切断の異常が検知された場合のステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。
【００３９】
レシート用紙Ｒの切断を行う場合、速度制御部７０２は、まず、キャリッジ１３がポイントＣからポイントＤまでに移動する区間において、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を徐々に短くして、ステッピングモータ２１の回転速度を回転速度Ｖａまで上げる。キャリッジ１３がポイントＤに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＥに達するまで、ステッピングモータ２１に等間隔でパルスを印加して、ステッピングモータ２１の回転速度を回転速度Ｖａに維持する。ここで、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知されたキャリッジ１３がポイントＤとポイントＥとの間のポイントＧにおいて停止してしまった場合、速度制御部７０２は、一旦、ステッピングモータ２１へのパルスの印加を停止する（図１０参照）。
【００４０】
ステッピングモータ２１へのパルスの印加が停止すると、速度制御部７０２は、図１１に示すように、まず、ポイントＧからポイントＨまでの区間において、ステッピングモータ２１へのパルスの印加を再開するとともに、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を徐々に短くして、ステッピングモータ２１を停止状態から回転速度Ｖｂまで上げる。そして、キャリッジ１３がポイントＨに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＩに到達するまで、ステッピングモータ２１に等間隔でパルスを印加して、ステッピングモータ２１の回転速度を回転速度Ｖｂに維持する。そして、キャリッジ１３がポイントＩに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＦに到達するまでの間、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を徐々に長くして、ステッピングモータ２１の回転速度を回転速度Ｖｂから停止状態にする。
【００４１】
このように本実施の形態にかかるプリンタ１によれば、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合には、回転速度Ｖｂでステッピングモータ２１を回転駆動させてステッピングモータ２１が可動刃１２に与える駆動トルクを大きくすることにより、通常のレシート用紙Ｒの切断動作においては、高速かつ低トルクでステッピングモータ２１を駆動させてプリンタ１の印刷速度の高速化を実現し、切断の異常が検知された場合には、高トルクでステッピングモータ２１を駆動させることができるので、安価なモータを使用してレシート用紙Ｒを安定して切断することができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
本実施の形態は、レシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合には、ホームポジションＨＰとは反対方向に可動刃１２を移動させた後、回転速度Ｖｂでステッピングモータ２１を回転駆動させてステッピングモータ２１が可動刃１２に与える駆動トルクを大きくさせかつホームポジションＨＰの方向に可動刃１２を移動させる例である。なお、以下の説明では、第１の実施の形態にかかるプリンタ１と同様の箇所については説明を省略し、第１の実施の形態にかかるプリンタ１と異なる箇所についてのみ説明する。
【００４３】
速度制御部７０２は、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合には、ステッピングモータ２１の回転駆動を制御して、ホームポジションＨＰと反対方向に可動刃１２を移動させた後、回転速度Ｖｂでステッピングモータ２１を回転駆動させてステッピングモータ２１が可動刃１２に与える駆動トルクを大きくさせかつホームポジションＨＰの方向に可動刃１２を移動させる。
【００４４】
ここで、図１２を用いて、レシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合にステッピングモータ２１の回転速度の制御例について説明する。図１２は、レシート用紙の切断の異常が検知された場合のステッピングモータの回転速度の制御例を示す図である。なお、レシート用紙Ｒの切断の異常が検知されるまでのステッピングモータ２１の回転速度の制御は、図１０に示す制御と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４５】
ステッピングモータ２１へのパルスの印加が停止すると、速度制御部７０２は、まず、ポイントＧからポイントＪまでの区間において、ステッピングモータ２１へ負のパルスを印加するとともに、ステッピングモータ２１に印加する負のパルスの周波数を徐々に短くして、ステッピングモータ２１を停止状態から所定の回転速度まで上げる。なお、本実施の形態では、可動刃１２をホームポジションＨＰに向けて移動させる場合に速度制御部７０２からステッピングモータ２１に印加するパルスを正のパルスとする。
【００４６】
そして、キャリッジ１３がポイントＪに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＫに到達するまで、ステッピング２１に等間隔で負のパルスを印加して、ステッピングモータ２１の回転速度を所定の回転速度に維持する。そして、キャリッジ１３がポイントＫに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＬに到達するまでの間、ステッピングモータ２１に印加する負のパルスの周波数を徐々に長くして、ステッピングモータ２１の回転速度を所定の回転速度から停止状態にする。
【００４７】
キャリッジ１３がポイントＬに到達してステッピングモータ２１への負のパルスの印加が停止すると、速度制御部７０２は、まず、ポイントＬからポイントＭまでの区間において、ステッピングモータ２１への正のパルスの印加を再開するとともに、ステッピングモータ２１に印加するパルスの周波数を徐々に短くして、ステッピングモータ２１を停止状態から回転速度Ｖｂまで上げる。そして、キャリッジ１３がポイントＭに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＩに到達するまで、ステッピングモータ２１に等間隔で正のパルスを印加して、ステッピングモータ２１の回転速度を回転速度Ｖｂに維持する。そして、キャリッジ１３がポイントＩに到達すると、速度制御部７０２は、キャリッジ１３がポイントＦに到達するまでの間、ステッピングモータ２１に印加する正のパルスの周波数を徐々に長くして、ステッピングモータ２１の回転速度を回転速度Ｖｂから停止状態にする。
【００４８】
このように本実施の形態にかかるプリンタ１によれば、検知部７０１によりレシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合には、ステッピングモータ２１の回転駆動を制御して、ホームポジションＨＰと反対方向に可動刃１２を移動させた後、回転速度Ｖｂでステッピングモータ２１を回転駆動させてステッピングモータ２１が可動刃１２に与える駆動トルクを大きくさせかつホームポジションＨＰの方向に可動刃１２を移動させることにより、レシート用紙Ｒの切断の異常が検知された場合に、固定刃１１と可動刃１２との間におけるレシート用紙Ｒの挟み込みを一旦解除し、かつレシート用紙Ｒの切断を再開する際に可動刃１２に勢いを付けた状態で、レシート用紙Ｒの切断を再開することができるので、安価なモータを使用してレシート用紙Ｒを安定して切断することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態のプリンタ１で実行されるプログラムは、ＲＯＭ６２に予め組み込まれて提供されるが、これに限定するものではなく、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００５０】
さらに、本実施の形態のプリンタ１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態のプリンタ１で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【００５１】
以上に説明したとおり、第１の実施の形態および第２の実施の形態のプリンタ１によれば、安価なモータを使用して用紙を安定して切断することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ プリンタ
１１ 固定刃
１２ 可動刃
１３ キャリッジ
１４〜１８ プーリ
１９ モータ歯車
２０ 無端ベルト
２１ ステッピングモータ
７０１ 検知部
７０２ 速度制御部
Ｒ レシート用紙
Ｓ カッタ装置
ＨＰ ホームポジション
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特開平１１−２２６８９４号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定刃と、
移動することにより、前記固定刃との間に用紙を挟み込んで前記用紙を切断する可動刃と、
前記可動刃に駆動トルクを与えて前記可動刃を移動させる駆動機構と、
前記駆動機構による前記可動刃の移動過程において前記用紙の切断の異常を検知する検知手段と、
前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを大きくさせる制御手段と、
を備えたことを特徴とするカッタ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを所定期間大きくさせることを特徴とする請求項１に記載のカッタ装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記用紙の切断が完了する目的位置に前記可動刃が達するまで、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを大きくさせることを特徴とする請求項１に記載のカッタ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、さらに、前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記駆動機構を制御して、前記用紙の切断が完了する目的位置と反対方向に前記可動刃を移動させた後、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを大きくさせかつ前記目的位置の方向に前記可動刃を移動させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一に記載のカッタ装置。
【請求項５】
前記可動刃は、前記固定刃上を摩擦摺動して回転する丸刃であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一に記載のカッタ装置。
【請求項６】
固定刃と、
移動することにより、前記固定刃との間に用紙を挟み込んで前記用紙を切断する可動刃と、
前記可動刃に駆動トルクを与えて前記可動刃を移動させる駆動機構と、
前記駆動機構による前記可動刃の移動過程において前記用紙の切断の異常を検知する検知手段と、
前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを大きくさせる制御手段と、
を備えたことを特徴とするプリンタ。
【請求項１】
固定刃と、
移動することにより、前記固定刃との間に用紙を挟み込んで前記用紙を切断する可動刃と、
前記可動刃に駆動トルクを与えて前記可動刃を移動させる駆動機構と、
前記駆動機構による前記可動刃の移動過程において前記用紙の切断の異常を検知する検知手段と、
前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを大きくさせる制御手段と、
を備えたことを特徴とするカッタ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを所定期間大きくさせることを特徴とする請求項１に記載のカッタ装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記用紙の切断が完了する目的位置に前記可動刃が達するまで、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを大きくさせることを特徴とする請求項１に記載のカッタ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、さらに、前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記駆動機構を制御して、前記用紙の切断が完了する目的位置と反対方向に前記可動刃を移動させた後、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを大きくさせかつ前記目的位置の方向に前記可動刃を移動させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一に記載のカッタ装置。
【請求項５】
前記可動刃は、前記固定刃上を摩擦摺動して回転する丸刃であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一に記載のカッタ装置。
【請求項６】
固定刃と、
移動することにより、前記固定刃との間に用紙を挟み込んで前記用紙を切断する可動刃と、
前記可動刃に駆動トルクを与えて前記可動刃を移動させる駆動機構と、
前記駆動機構による前記可動刃の移動過程において前記用紙の切断の異常を検知する検知手段と、
前記検知手段により用紙の切断の異常が検知された場合には、前記駆動機構が前記可動刃に与える駆動トルクを大きくさせる制御手段と、
を備えたことを特徴とするプリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２３５４２８（Ｐ２０１１−２３５４２８Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１１３５１（Ｐ２０１０−１１１３５１）
【出願日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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