CN101137471A - 具有托架的纸切割装置 - Google Patents

Abstract

在一种纸的切割装置中，该纸的切割装置用于对多张重叠地载置在工作台上的纸进行切割，具有沿引导器从上方降下的纸压紧件(2)，另外，具有从下方倾斜地上升的刀具(3)，在上述纸压紧框架(20)的下面安装托架(18)，该托架(18)将金属等的弹性系数大的基板(36)和树脂制承接板(37)相互接合而构成，通过在该基板(36)和承接板(37)的接合面上设置防滑构件，抑制纸压紧件的托架的伸缩，可以在该刀刃承受面附近的纸上不产生皱褶地进行切割。

Description

具有托架的纸切割装置

技术领域

本发明涉及对重叠的多张纸等进行切割的切割装置，详细地说，是涉及在纸压紧框架上具有刀刃托架的纸等的切割装置。

背景技术

在对纸等进行切割的切割装置中，就切割来讲，有刀具在向与刃尖顶呈直角的方向被压入的“压切”和刀具一面伴随着与刃尖顶平行的移动，一面被压入的“划切”。例如，在特开2001-88084等中，采用了重视后者的“划切”的方法，该方法是刀具刀刃的刃尖略微刺入托架的刀刃承受面，同时，为了使切割状况良好，而随着与刀刃承受面平行的移动，对纸进行切割。

在通过上述“划切”，对纸进行切割时，如图5所示，刀刃承受面41为刀具43的刃尖44可刺入托架40的刀刃承受面41那样的材质。这是因为在为刃尖44不能刺入那样的硬的刀刃承受面41的情况下，刀具43的刃尖44不能迅速切割。因此，在刀具承受面41上，通过刀具43的刃尖44，形成很小的刺入槽42。

一般，考虑到刃尖44的“弯曲”、刀刃承受面41的凹凸等，设定成刺入0.3mm-0.7mm程度。另外，为了使刃尖刺入，作为托架的刀刃承受面的材质，不能使用弹性系数大的金属等，一般使用聚丙烯(PP)等的树脂。

但是，若在刃尖为刺入的状态下，使刀具在刀具承受面平行地移动，则托架的刀具承受面由于所作用的摩擦，在刀具的移动方向变形。

图6A以及图6B是用于说明在刃尖刺入托架40的刀刃承受面41的状态下，平行移动刀具43的情况下的该托架40的变形的图。在这里，托架40虽然其两端被固定，但是，若在刃尖44为刺入的状态下，刀具43向箭头的方向移动，则以中央部为界，一个A区域延伸变形，相反的B区域压缩变形。在树脂制的托架40的材质为聚丙烯(PP)的情况下，其弹性系数为铁的1/100程度，是10³-10⁴kg/cm²，因此，若托架40的长度为300mm，则在中央部产生0.4mm-0.8mm的错位。

因此，在托架40附近的1-2张纸上，由于上述变形产生皱褶。例如，在将切割装置内置于复印机的情况下，在复印刚刚结束后对纸进行切割时，若在该纸产生皱褶，则复印面被磨损，产生文字、图形模糊，或其它的纸面被污染等问题。

因此，本发明的课题是提供一种纸切割装置，该纸切割装置在上述那样的划切中，能够防止纸产生皱褶，能够在纸压紧件的托架的刀刃承受面不会因刀具的刃尖的平行移动而变形的情况下进行切割。

发明内容

有关本申请发明的纸切割装置是将刀具设置在纸压紧件的下方，从上方压紧纸的纸压紧件具有承接刀具刀刃的托架，通过上升的刀具切割纸。另外，该纸切割装置被构成为，为了不易引起重叠的多张纸的错位，而使刀具向斜上方上升，对纸进行切割，纸从下侧一张张地被切割，纸屑自然下落，因此，不存在纸屑残留在托架周边，附着在刃尖的情况。

在本发明的纸切割装置中，对被叠层的多张纸进行切割的刀具一面以在该刀具的长度方向倾斜运动的方式，沿倾斜的引导槽移动，一面切割多张纸。纸压紧件由纸压紧框架和安装在该纸压紧框架上的托架构成，能够沿着在上下方向延伸的一对纵棂条移动。在切割最后的纸时，虽然刀具的刃尖刺入托架的刀刃承受面，在刃尖刺入的状态下，使刀具在刀刃承受面平行移动，但是，具有不会使刀刃承受面变形的功能。

即，本发明的纸切割装置具有在上下方向延伸的一对引导器、沿该引导器上下移动，用于从上方压紧纸的纸压紧件、倾斜地上下移动，从下方倾斜地上升，对纸进行切割的刀具，该纸压紧件具有与最上面的纸接触，并用于承接该刀具的刀刃的托架，以及承载安装在下面的该托架并与该引导器卡合的纸压紧框架，该纸切割装置用于对多张重叠地载置在工作台上的纸进行切割，该纸切割装置的构成为，通过将金属等的弹性系数大的基板和树脂制承接板相互接合，构成该托架，同时，具有用于防止该基板和承接板的接合面的相互打滑、错开的防滑构件。

作为上述防滑构件，也可以在该基板和承接板的一个接合面上设置防错开凸部，同时，在另一个接合面上形成防错开凹部，将防错开凸部嵌合在该防错开凹部上。

另外，作为上述防滑构件，还可以在基板的接合面上形成无数细的道钉状突起，使该道钉状突起刺入树脂制承接板的接合面。

再有，有关本发明的具有托架的纸切割装置，最好是还分别具有用于驱动上述纸压紧件的马达、通过该马达旋转的螺杆、与该螺杆旋合的螺母、对该螺母和该纸压紧件进行连结的连杆、在倾斜方向延伸的引导槽，该纸切割装置具有在该引导槽内滑动自由地夹持刀具刀刃的一对引导器、从该刀具刀刃相对于刀具刀刃的面垂直地突出，并与该引导槽卡合的滑块、在刀具的行程数达到了规定的次数时，将该托架仅移动规定间距量的机构。

在本发明的切割装置中，对被叠层的多张纸进行切割的刀具一面以在该刀具的长度方向倾斜运动的方式，沿倾斜的引导槽移动，一面切割多张纸。在纸压紧件上安装着托架，在切割最后的纸时，刀具的刃尖刺入托架的刀刃承受面，在该状态下向长度方向移动。然后，托架其两端被固定，并且，为了在其它的部位抑制该托架的延伸变形，而成为与弹性系数大的基板的组合构造。

发明效果

在本发明的具有托架的纸切割装置中，纸压紧件的托架其两端被固定，被安装在纸压紧件主体上，而且，该托架成为弹性系数大的金属等的基板和树脂制的承接板相互接合的组合构造，另外，因为接合面具有防滑构件，因此，抑制了因切割摩擦造成的托架的延伸变形。因此，即使是在刃尖刺入刀刃承受面的状态下向长度方向移动，由于抑制了托架的伸缩变形，所以不存在在刀刃承受面附近的纸上产生皱褶的情况。

附图说明

图1是基于本发明的纸切割装置的实施例的正视图。

图2是基于本发明的纸切割装置的同一实施例的纵剖视图。

图3A是表示同一实施例中的托架的驱动装置的俯视图。

图3B是表示同一实施例中的托架的驱动装置的正视图。

图4A是表示具有防滑构件的第一具体例的托架的俯视图。

图4B是表示具有防滑构件的第一具体例的托架的正视图。

图4C是表示具有防滑构件的第一具体例的托架的侧视图。

图5是表示刀具刃尖和具有因它而形成的刺入槽的托架的局部放大图。

图6A是用于说明在刀具刃尖刺入托架的刀刃承受面的状态下进行滑动时的托架的延伸变形的正视图。

图6B是表示在刀具刃尖刺入托架的刀刃承受面的状态下进行滑动的状况的侧视图。

图7A是表示具有防滑构件的第二具体例的托架的俯视图。

图7B是表示具有防滑构件的第二具体例的托架的、基板和承接板接合前的状态的正视图。

图7C是表示具有防滑构件的第一具体例的托架的、基板和承接板接合前的状态的侧视图。

具体实施方式

有关本发明的实施例中的纸的切割装置被构成为，通过纸压紧件夹着重合的纸，通过从下方向斜上方上升的刀具进行切割。因为刀具被朝向斜上方提升，所以能够从下方一张张地切割纸，切割掉的纸屑自然下落，不会附着在刀具的刃尖。

可以认为，对重叠多张的被切割材料(片束、叠层纸、金属箔、薄金属板层)进行切割的切割装置的切割阻力，由于作为因刀具而产生的被切割材料的变形量的压缩弹性的变动、摩擦力的变动，而不规则地变动。为了通过驱动马达等驱动这样的切割装置，该驱动马达等的驱动力要根据最大切割阻力来设定，同时，切割装置本身的刚性也要根据最大切割阻力设定。

图表示有关本发明的纸切割装置的实施例，具有以使重合的多张纸1不会错位的方式进行压紧的纸压紧件2，和用于切割纸1的刀具3。重合的纸1被载置在平坦的工作台4上，纸压紧件2从上方降下，纸1在被切割时，为了避免错位而被该纸压紧件2牢固地夹住。

纸压紧件2由托架18和截面为コ形的纸压紧框架20构成，遍及纸的全宽，该纸压紧框架20由相对于中立轴等距离地设置的连杆5、5连结。该连杆5、5和旋合在螺杆6上的螺母7、7借助轴8、8连结。若螺杆6旋转，则与该螺杆6旋合的螺母7、7的间隔增减，其结果为，借助轴8、8、9、9与纸压紧框架20连结的连杆5、5的斜度变化。

在图1中，若螺母7、7的间隔缩小，则纸压紧件2下降，按压叠层的纸1。然后，因为纸压紧件2其两侧部通过一对纵棂条19、19引导，所以，不会向左右方向移动，通过与螺杆6的旋转相伴的螺母7、7的移动，该纸压紧件2进行升降运动。该螺杆6被马达旋转驱动，期间借助多个齿轮，据此，旋转速度降低，缓慢旋转。然后，纸压紧件2通过螺旋弹簧附加向下方推的弹力，连杆5、5竖起，据此，螺旋弹簧被拉伸，纸压紧件2下降。

在本发明中，因为是将齿轮机构和连杆机构进行组合的纸压紧件，所以，即使例如以DC24V的电源，使用相当于25W的马达，也能强力地夹住纸1。然后，通过检测螺母7、7的位置，来得到连杆5、5的斜度，其结果为，能够检测被纸压紧件2压紧的纸1的厚度，因此，能够没有浪费地控制刀具3的移动量。

另一方面，刀具3在与刀具台10面接触的状态下，被安装在上述纸夹紧件2的下侧，嵌在两引导器11、11之间并进行滑动。而且，刀具3的滑动方向是倾斜上下方向，在引导器11、11上，隔开规定的距离，分别形成两条引导槽12、12，并且，引导槽12、12向倾斜方向倾斜。

在刀具3以及贯穿刀具台10的轴销上安装滑块13、13，该滑块13、13嵌在引导槽12、12上。因此，若上述滑块13、13沿引导槽12、12移动，则刀具3向倾斜方向滑动。但是，由于滑块13、13嵌在平行地形成的两引导槽12、12上，所以刀具3总是保持水平地移动。虽然在倾斜的引导槽12、12的左端存在滑块13、13时，刀具3下降，但是通过滑块13、13滑动，向右方向移动，该刀具3上升。

另一方面，在刀具刀刃3所面接触的刀具台10上设置水平延伸的长孔14、14，轴销15、15嵌在该长孔14、14上。因此，在滑块13、13沿引导槽12、12在斜方向移动的情况下，虽然刀具3沿引导槽12、12在斜方向移动，但是，刀具台10在上下方向升降运动。

但是，用于使刀具3以及刀具台10升降运动的具体的构件并没有被限定。例如，在刀具3的下侧水平地安装螺杆，该螺杆借助多个齿轮被马达旋转驱动，与螺杆旋合的螺母随着该螺杆的旋转移动。将与螺杆的旋转相伴的螺母的运动向滑块13、13传递。

因此，刀具3沿引导槽12、12被向倾斜方向提升，从下侧一张张地切割由纸夹紧件2夹着的纸1。由于是一张张地切割，所以纸1的切割屑落下，且不会与刃尖面摩擦，因此，不存在纸屑附着在刃尖的情况。在这里，切割纸1时，上述刀具3在上升的同时还向水平方向移动，因此，使被夹住的纸1为了不错位而借助连杆5、5，由纸压紧件2更牢固地夹住。

但是，该刀具与纸的切割阻力越小，刀具的切割状况越好。就切割来讲，有刀具在向与刃尖顶呈直角的方向被压入的“压切”，和刀具一面伴随着与刃尖顶平行的移动，一面被压入的“划切”。本发明虽然采用重视后者的“划切”的方法，但是，在这里，根据刀具的前端角(刀尖角)γ、向与刃尖顶呈直角方向压入的速度(压入速度)V、刀具进行与刃尖顶平行移动的速度(水平速度)v，将表观的刀具前端角(有效刀尖角)β在下式中表示。

tanβ＝V/(V²+v²)^1/2·tanγ

从该式可知，切割阻力根据纸质和刀具的表观的前端角(有效刀尖角)β变化，存在与纸质相应的最合适的刀尖角β。本发明的纸切割装置考虑上述的公式，具有根据安装于办公设备等实际应用方面的尺寸、切割时间等的限制条件，对合适的压入速度V以及水平速度v进行控制的引导槽和嵌在该引导槽的滑块。

在本发明的纸切割装置中，通过使上述刀具3上升，来切割被夹着的纸1，但是，刀具3的刃尖略微刺入纸压紧件2的托架的刀刃承受面。而且，为了避免由于没有达到刀刃承受面而产生纸1切割不完全，或者，反之刀具3的刃尖过度刺入刀刃受接面的情况，在纸压紧件2的两侧安装挡块16、16。

因为挡块16、16成为螺旋机构，所以其前端位置可以调整。在刀具3所面接触的刀具台10上安装着挡块台17、17，若刀具3上升，则挡块台17、17与安装在纸压紧件2上的挡块16、16接触，阻止该刀具3的上升。虽然刀具3向倾斜方向上升，但刀具台10在垂直方向上升，挡块台17、17接触挡块16、16。

由于刀具3上升，挡块台17、17与挡块16、16接触，故此，超过规定的负载作用于为了使该刀具3上升的马达上。在该负载达到大于等于规定值时，进行控制，停止马达的旋转，不会产生纸1切割不完全，或者不会使刀具3的刃尖过度刺入纸压紧件的托架而停止。

象这样，为了切割纸1，刀具3的刃尖刺入托架的刀刃承受面，若通过反复进行，刀刃承受面的刺入槽增大，则不能正确地切割纸1，因此，在本发明中使托架18为移动式。即，其构成是，在刀具3达到规定的行程数(例如500-600)时，仅滑动一定的间距。

纸压紧框架20形成上方开口的コ形截面，如图3A以及图3B所示，两侧被纵棂条19、19引导，上下移动，在该纸压紧框架20的下面安装着托架18。在下面的两侧螺钉固定着承受部21、21，在该承受部21、21上，可滑动地支撑着移动式托架18的两端。

图4A-图4C表示移动式托架18，在该移动式托架18的上面，隔开规定的间隔，形成托架齿条22、22，另外，引导槽23、23设置在托架齿条22、22的外侧。因此，安装在纸压紧框架20的下面的引导片24、24嵌在该引导槽23、23中，小齿轮26、26啮合于托架齿条22、22上，通过小齿轮26、26旋转，移动式托架18能够沿引导片24、24滑动。

但是，在该实施例中，如图2所示，上述小齿轮26具有通过螺线管25的动作而旋转那样的构成。在螺线管25的作为可动铁心的杆27上连结着齿条28，该齿条28与单向离合器齿轮29啮合。因此，在螺线管25动作，齿条28下降时，单向离合器齿轮29旋转，但是，在齿条28上升时，该单向离合器齿轮29并不旋转。

单向离合器齿轮29被安装于轴30上，轴30的两端被安装在纸压紧框架20上的保持框35的轴承轴支撑，在该轴30的两端部，安装着齿轮31、31。这样，该齿轮31、31与齿轮32、32啮合，再有，该齿轮32、32与上述小齿轮26、26啮合。但是，齿轮31、32以及小齿轮26被安装于支架33上，该支架33与上述齿轮31、31同轴地可摆动地被支撑。

因此，通过上述螺线管25动作，小齿轮26借助齿条28、单向离合器齿轮29、齿轮31、齿轮32旋转。这样，通过小齿轮26旋转，托架齿条22移动，移动式托架18仅滑动一定间距量。

在这里，上述支架33与齿轮31、31同轴地可摆动地被支撑，通过螺旋弹簧34的弹力，该支架33被下压。即，小齿轮26与移动式托架18的托架齿轮22正确地啮合，在驱动时被弹力弹压，不会爬齿。因此，该螺旋弹簧34其两端与支架33的前端和纸压紧框架20连结。

这样，在更换移动式托架18时，拉伸螺旋弹簧34，提起支架33。即，通过使之以齿轮31的轴30为中心摆动，来提起支架33，在该状态下，可更换移动式托架18。

象这样，移动式托架18虽然成为通过小齿轮26的旋转一点点地移动的构造，但在切割纸1时，能够固定在纸压紧框架20上。在图3A以及图3B所示的实施例中，在纸压紧框架20的下面，通过承受部21支撑着移动式托架18。但是，该移动式托架18必须伴随着小齿轮26的旋转移动，因此，移动式托架18的支撑构造并非是总是通过该承受部21完全夹住移动式托架18的构造。

但是，该移动式托架18如图4B以及图4C所示，由金属制的基板36和树脂制的承接板37构成，基板36在其两侧设置着上述引导槽23、23。这样，在基板36上，长方形的防错开凹部38、38、38在两侧部和中央这三个位置形成，在一个承接板37上，将长方形的防错开凸部39、39、39在两侧部和中央部设置。然后，承接板37与基板36重合，同时，防错开凸部39、39、39嵌合于防错开凹部38、38、38上，然后，两端侧被螺钉固定。

象这样，本发明的托架18将树脂制的承接板37接合于弹性系数大的金属制的基板36上，同时，为了防止向长度方向的错位，而将防错开凸部39、39、39嵌合并固定在防错开凹部38、38、38上。因此，承接板37在防错开凸部39、39、39所嵌合的三个位置，与基板36固定，在防错开凸部之间，进行承接板37的伸缩变形。虽然因为以两防错开凸部39、39、39之间的中央为界，进行压缩变形和延伸变形，所以产生了在中央部的错位，但是，该错位量与防错位凸部之间的距离的平方成比例。

但是，因为在上述基板36的三个位置设置防错开凹部38、38、38，与此对应，在上述承接板37的三个位置设置防错开凸部39、39、39，所以，能够将其错位量抑制得很小。因此，因为若进一步增加防错开凹部38、38...的数量和防错开凸部39、39...的数量，则防错开凸部间距离减小，所以，在其中央部的错位量进一步减小。另外，如图7A-图7C，特别是如表示将基板36和承接板37接合前的状态的图7B以及图7C所示，不是在基板接合面上形成防错开凸部39，而是形成无数细的道钉状突起45，通过将该道钉状突起45刺入树脂制的承接板37的接合面，可以在整个接合面，将基板36和承接板37固定一体化，不会产生仅仅是承接板37的单独变形。

在承接板37的材质为聚丙烯(PP)的情况下，其弹性系数为10³-10⁴kg/cm²，相对于拉伸容易延伸。与此相对，钢制的基板36的弹性系数约为2.1×10⁶kg/cm²，相对于拉伸难以延伸。在本发明中，通过成为图4A-图4C所示的组合构造，或者图7A-图7C所示的组合构造，能够构成难以延伸的托架。

产业上利用的可能性

如上所述，有关本发明的切割装置，特别适合用于将刀具设置在纸压紧件的下方，在从上方压紧纸的纸压紧件上具有承受刀具刀刃的托架，通过上升的刀具，切割纸的纸切割装置，但是，只要是伴随着与刀具的刀尖顶和托架的刀刃承受面平行的移动进行切割，也能应用于片束、叠层纸、金属箔、薄金属板层等的切割装置中。

Claims (4)

1.一种具有托架的纸切割装置，该纸切割装置具有

在上下方向延伸的一对引导器、

沿该引导器上下移动，用于从上方压紧纸的纸压紧件、

倾斜地上下移动，从下方倾斜地上升，对纸进行切割的刀具，其中，

该纸压紧件具有与最上面的纸接触，并用于承接该刀具的刀刃的托架，以及承载安装在下面的该托架并与该引导器卡合的纸压紧框架，

该纸切割装置用于对多张重叠地载置在工作台上的纸进行切割，其特征在于，

通过将金属等的弹性系数大的基板和树脂制承接板相互接合，构成该托架，同时，具有用于防止该基板和承接板的接合面的相互打滑的防滑构件。

2.如权利要求1所述的具有托架的纸切割装置，其特征在于，还分别具有

用于驱动上述纸压紧件的马达、

通过该马达旋转的螺杆、

与该螺杆旋合的螺母、

对该螺母和该纸压紧件进行连结的连杆、

在倾斜方向延伸的引导槽，并具有

在该引导槽内滑动自由地夹持刀具刀刃的一对引导器、

从该刀具刀刃相对于刀具刀刃的面垂直地突出，并与该引导槽卡合的滑块、

在刀具的行程数达到了规定的次数时，将该托架仅移动规定间距量的机构。

3.如权利要求1或2所述的具有托架的纸切割装置，其特征在于，作为上述防滑构件，在该基板和承接板的一个接合面上设置防错开凸部，同时，在另一个接合面上形成防错开凹部，将防错开凸部嵌合在该防错开凹部上。

4.如权利要求1或2所述的具有托架的纸切割装置，其特征在于，作为上述防滑构件，在基板的接合面上形成无数细的道钉状突起，使该道钉状突起刺入树脂制承接板的接合面。

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