JP2006123097A - シート材切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、刃先線が幅方向中央に向かってＶ字状に窪み、Ｖ字状の頂点から幅方向に所定位置離れた部分に切り欠きを有する可動刃が、固定刃刃先線に圧接摺動してシート材切断するシート材切断装置において、従来の可動刃に対する刃先衝突回避手段では解決できなかった問題を簡単な手段で防止し、シート材を安定かつ確実にパーシャルカットできるシート材切断装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明は、幅方向中央に向かってＶ字状に窪んだ刃先線を有する可動刃が固定刃刃先線に圧接しながら摺動しシート材を切断するシート材切断装置であって、可動刃には、Ｖ字状に窪んだ刃先線のＶ字状の頂点から幅方向に所定位置離れた部分に切り欠きが形成され、一方、固定刃刃先線を含む固定刃の可動刃との摺動部分には、切り欠きに対向する位置に可動刃刃先を固定刃刃先から離間する離間溝が形成されているシート材切断装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばレジスタ、券売機、プリンタなどで印刷されたシート材を切断する用途や、コンサートチケットや入場券等のように半券部分にミシン目加工する用途に用いられるシート材を部分切断（以降、パーシャルカットと記す）するシート材切断装置に関するものである。

シート材をパーシャルカットするシート材切断装置として、切断後のシート材の切り残し箇所を２箇所以上とする装置が求められている。シート材を２箇所以上切り残すことは、切断後のシート材が回転し表面と裏面とが混在したり、シート材が長く連なって垂れ下がりシート材の自重で切り残し箇所が破断する等の不都合を防止することができるという効果がある。

このシート材を２箇所以上切り残すパーシャルカットを実現するシート材切断装置として、例えば特許文献１に開示されるシート材切断装置がある。このシート材切断装置は、シート材幅方向に延長配置した固定刃刃先線に対し可動刃刃先を圧接させつつ摺動させてシート材を切断するものである。そして、可動刃刃先はＶ字形状に窪んだ刃先線であって、さらに可動刃の幅方向に複数の切り欠きを設けている。
従い、シート材切断時に、可動刃刃先に設けた切り欠きが固定刃刃先を完全には通過しないよう可動刃移動量を制限することで、切り欠きの数以下の箇所を切り残すパーシャルカットとすることができる。

しかしながら、可動刃刃先に設けた切り欠きにおいては、シート材切断の途中に、切り欠きの幅方向中央側刃先が固定刃刃先に衝突してしまい、切断動作ができなくなる不具合を生じる場合があった。この刃先同士の衝突の問題に対し、例えば特許文献２に開示されるシート材切断装置においては、２つの刃先衝突回避手段が開示される。

特許文献２における刃先衝突回避手段のひとつを図７に示す。図７に示す刃先衝突回避手段は、可動刃刃先３に設けた切り欠き７の幅方向中央側刃先１１の先端１１ａの固定刃２側の側面に、固定刃刃先４と接するごとくに刃先案内面５１を成形加工しておくものである。可動刃刃先３を固定刃刃先４に対し圧接させる場合、可動刃刃先３に設けた切り欠き７の幅方向中央側刃先１１は、固定刃刃先４と噛み合う前に固定刃２側へ迫り出した状態となる。このとき、切り欠き７の幅方向中央側刃先１１に刃先案内面５１を設けることで、シート材切断時に切り欠き７の幅方向中央側刃先１１と固定刃刃先４とが噛み合うとき、切り欠き７の幅方向中央側刃先１１の先端１１ａは固定刃刃先４をかわすことができ、上述した刃先同士の衝突を回避することができる。

また、特許文献２における刃先衝突回避手段のもうひとつを図８に示す。図８に示す刃先衝突回避手段は、可動刃刃先３に設けた切り欠き７の幅方向外側刃先１２に、鋸刃におけるあさり出しのごとく、固定刃２側向きに曲げ部５２を成形加工しておくものである。このように切り欠き７の幅方向外側刃先１２に曲げ部５２を設けることにより、シート材切断時にこの曲げ部５２が固定刃刃先４と接触したとき、この曲げ部５２によって可動刃刃先３を固定刃刃先４から離間する向きに弾性的にたわませることができる。そして、可動刃刃先３がたわむことで、切り欠き７の幅方向中央側刃先１１の先端１１ａは固定刃刃先４をかわすことができ、上述した刃先同士の衝突を回避することができる。
実公平７−１１９０７号公報 特開平１１−０４８１８７号公報

上述の特許文献２に開示される刃先案内面あるいは曲げ部を設ける刃先衝突回避手段は、いずれも可動刃に対し工夫されたものである。しかしながら、切り欠きの幅方向中央側刃先に刃先案内面を設ける場合には、切り欠きの幅方向中央側刃先の固定刃側への迫り出し量によっては、切り欠きの幅方向中央側刃先の先端が固定刃刃先を回避できず衝突してしまい、シート材切断ができなくなることがあった。
また、可動刃刃先に曲げ部を設ける場合には、可動刃刃先の切り欠きの外側刃先に設けた曲げ部が固定刃刃先と接触することで、固定刃刃先が磨耗したり、欠けたりすることがあった。

本発明の目的は、上述の課題に鑑み、簡単な手段でシート材を安定かつ確実にパーシャルカットできる切断品位のよいシート材切断装置を提供することである。

本発明者は、可動刃刃先を固定刃刃先から離間する離間溝を固定刃刃先に設けることで上記課題を解決することができることを見出し本発明に到達した。
すなわち本発明は、幅方向中央に向かってＶ字状に窪んだ刃先線を有する可動刃が固定刃刃先線に圧接しながら摺動しシート材を切断するシート材切断装置であって、前記可動刃には、Ｖ字状に窪んだ刃先線のＶ字状の頂点から幅方向に所定位置離れた部分に切り欠きが形成され、一方、固定刃刃先線を含む固定刃の前記可動刃との摺動部分には、前記切り欠きに対向する位置に前記切り欠きの幅方向中央側刃先の先端を固定刃刃先から離間する離間溝が形成されているシート材切断装置である。

本発明において好ましくは、固定刃の離間溝は、切り終り側に向かって溝深さが暫減する傾斜部を有するものとする。

また好ましくは、固定刃の離間溝を、可動刃の切断動作方向に向かって溝深さが暫減する傾斜部を有するものとする。

また、本発明において好ましくは、固定刃に形成される離間溝の切り始め側の端は、可動刃に形成された前記切り欠きの切り始め側の端より幅方向中央側に存在し、該離間溝の切り終り側の端は、可動刃に形成された前記切り欠きの切り終り側の端より幅方向中央側に存在するものとする。

さらに、本発明において好ましくは、可動刃は、固定刃摺動面に対し反対の向きに曲げ形成された案内面を該可動刃の切り始め側の両端に具備するものとする。

そして、本発明においては、可動刃を支持し、可動刃を切断動作方向に摺動させる駆動部を有する可動刃部材と、固定刃を支持する固定刃部材が、合体分離可能に配置され、合体位置で可動刃を固定刃に交差圧接、かつ摺動させシート材を切断するものとすることも好ましい。

本発明は、固定刃刃先に上述の離間溝を設けることで、可動刃刃先の切り欠きの幅方向中央側刃先の固定刃刃先への衝突を回避でき、２個所、３箇所あるいは数箇所を切り残すパーシャルカットが安定かつ確実にできるシート材切断装置を提供することができる。

本発明の重要な特徴のひとつは、固定刃刃先線を含む固定刃の可動刃との摺動部分において、可動刃刃先に設けた切り欠きに対向する位置に離間溝を設け、可動刃刃先を固定刃刃先から離間させる構成を採用したことである。
本発明においては、固定刃に離間溝を形成することで、可動刃に刃先案内面あるいは曲げ部を形成した場合における、切り欠きの幅方向中央側刃先の先端が固定刃刃先を回避できず衝突してしまうことや、固定刃刃先が磨耗したり、欠けたりといったことがなくなり、安定かつ確実にシート材が切断できる装置となる。つまり本発明は、可動刃刃先と固定刃刃先の刃先衝突回避手段として、従来のシート材切断装置のように可動刃刃先に刃先案内面や曲げ部等を設けるものではなく、固定刃に離間溝を設けるという全く新しい構成を有するシート材切断装置である。

本発明の切断に関する基本構成は、幅方向中央に向かってＶ字状に窪んだ刃先線を有する可動刃が固定刃刃先線に圧接しながら摺動し、シート材を切断するシート材切断装置である。この基本構成においては、可動刃刃先を固定刃刃先線に圧接させたまま可動刃を切断動作させることで、可動刃刃先は固定刃刃先線に沿って摺動し、可動刃刃先と固定刃刃先との間に挿入されたシート材を安定かつ確実に切断することができる。

また本発明では、可動刃刃先線を幅方向中央に向かってＶ字状に窪んだ形状とすることで、シート材を幅方向両端から中央に向かって実質的に同時に切断することができ、可動刃刃先がシート材を押すことでシート材をねじる方向に作用する力を小さくすることができる。これにより、シート材が可動刃に押されてずれたり傾いたりといったことがなくなり、シート材の切断端が凸凹になったり皺になったりといった不具合を防止することができる。

さらに本発明では、可動刃は、Ｖ字状に窪んだ刃先線のＶ字状の頂点から幅方向に所定位置離れた部分に切り欠きを有している。可動刃に設けた切り欠きにおいては、シート材切断時に固定刃刃先と噛み合うことがなく、シート材を切り残すことができ、パーシャルカットとすることができる。
また、本発明においては、可動刃に設ける切り欠きの個数、切り欠きの深さ、および可動刃の切断動作方向への移動量を適宜組合せることで、切り残す箇所と個数を変えることができる。

本発明においては、上述した通り、固定刃の可動刃の切り欠きに対向する位置に離間溝を設けることに重要な特徴がある。
本発明においては、可動刃刃先の切り欠きに対向する固定刃刃先の位置に離間溝を形成することで、シート材切断時、可動刃の切り欠きの幅方向中央側刃先の先端は固定刃刃先に当接せずに離間溝に入り込むので、切り欠きの幅方向中央側刃先を固定刃刃先から離間させることができる。そして、さらに可動刃が切断動作方向に移動した時、先端が離間溝に入り込んだ切り欠きの幅方向中央側刃先は、離間溝の淵ないしは溝側壁に当接して摺動し、再び固定刃刃先と圧接することができる。従い、可動刃刃先と固定刃刃先の刃先同士が衝突して噛み合わなくなることを防止でき、シート材の切断動作を継続させることができる。

本発明の離間溝は、可動刃刃先と固定刃刃先とを離間させることができればどのような離間溝でも構わないが、例えば図３、図４に示す離間溝８とすることができる。
シート材切断時、固定刃刃先４に離間溝８を設けることで、切り欠きの幅方向中央側刃先を、離間溝８の淵に当接させ、摺動させることができる。このとき、シート材（図示せず）の切り終り側（矢印１６で示す）に向かって溝深さが暫減する傾斜部１３を有する離間溝８とすることで、切り欠きの幅方向中央側刃先が離間溝８を摺動するときの抵抗力を小さくすることができるので好ましいものとなる。
あるいは、図３の上面図に示す離間溝８の形状は、例えば図４（ａ）から図４（ｃ）に示す形状であってもよい。このとき、離間溝８の傾斜部１３ａ、１３ｂ、１３ｃの傾斜が図３の上面図に示す離間溝８の傾斜部１３の傾斜よりも大きいと、切り欠きの幅方向中央側刃先が離間溝８を摺動するときの抵抗力が大きくなるのでやや不利である。

また、可動刃の切断動作方向（矢印１７で示す）に向かって溝深さが暫減する傾斜部１４を有する離間溝８とすることができる。このように溝深さが暫減する傾斜部１４を形成することで、切り欠きの幅方向中央側刃先を、傾斜部１４に沿わせて摺動させながら離間溝８から固定刃摺動面１５に向かって滑らかに移動させることができる。そしてこのとき、切り欠きの幅方向中央側刃先が離間溝８を摺動するときの抵抗力が小さくなるので好ましい。
あるいは、固定刃２に対し離間溝８を可動刃の切断動作方向（矢印１７で示す）に貫通させてもよい。あるいはまた、可動刃の切り欠きの幅方向中央側刃先の先端が当接しない溝深さとしてもよい。このとき、上述の傾斜部１４を有する離間溝８よりも加工が多くなる点や、この加工によって固定刃２の剛性が低下する点がやや不利である。

本発明における可動刃に設けた切り欠きと固定刃に設けた離間溝の配置について、図５に示す。
本発明の離間溝８に関し、例えば図５（ａ）に示すように、固定刃２に形成される離間溝８の切り始め側の端２１は、可動刃１に形成された切り欠き７の切り始め側の端２３より幅方向中央側に存在させることができる。このように配置することで、図示しないシート材は、その切り始めから切り欠き７の幅方向外側刃先１２の先端１２ａに到達するまでの間、可動刃刃先３を固定刃刃先４と圧接させつつ摺動させながら切断することができるので好ましい。
そしてさらに、離間溝８の切り終り側の端２２は、切り欠き７の切り終り側の端２４より幅方向中央側に存在させることができる。このように配置することで、切り欠き７の幅方向中央側刃先１１の先端１１ａを固定刃刃先４に衝突させることなく離間させることができる。

あるいは本発明における切り欠き７と離間溝８の配置は、例えば図５（ｂ）に示すように、離間溝８の切り始め側の端２１を、切り欠き７の切り始め側の端２３より幅方向外側に存在させることもできる。このとき、離間溝８の切り始め側の端２１と切り欠き７の幅方向外側刃先１２との接点１２ｂから切り欠き７の幅方向外側刃先１２の先端１２ａとの間では、シート材は切り欠き７の幅方向外側刃先１２による突き刺し切断となり、シート材の切断端が凸凹になってしまうことで、シート材の切り残し箇所の強度が低下する点がやや不利である。

本発明のシート材切断装置の一実施例について、図１にシート材導入側から見た構成図を示し、および図２にシート材搬出側から見た構成図を示して説明する。なお、図１および図２は、可動刃１が上死点位置に停止している状態、つまりシート材切断前の待機位置に待機している状態を示す。
本シート材切断装置では、固定刃２は、固定刃刃先線６がシート材（図示せず）の幅方向に延長されるように配置され、可動刃１は、可動刃刃先３が固定刃刃先線６に圧接されるように配置されている。

固定刃２は、固定刃部材（図示せず）で支持して配置することもできるが、図示するように固定刃２単独で配置することもできる。
可動刃１は、幅方向中央に向かってＶ字状に窪んだ可動刃刃先線５を有し、また、固定刃摺動面１５に対し反対の向きに曲げ形成された案内面９を可動刃１の切り始め側の両端に具備し、シート材（図示せず）に対してほぼ垂直に移動可能に可動刃部材３１によって支持されている。可動刃１に案内面９を設けることで、固定刃摺動面１５に対し可動刃１を確実に案内することができる。また、固定刃摺動面１５に対する可動刃１の摺動抵抗を小さくでき、固定刃刃先線６に圧接させた可動刃刃先３を振動させることなく滑らかに摺動させることができるので好ましい。

本発明において、可動刃１を支持する可動刃部材３１は、可動刃１を切断動作方向に摺動させる駆動部３３を有しており、また、例えば駆動部３３を設置するフレーム３４を設け、このフレーム３４の両端で可動刃１を支持することができる。そして、可動刃１を切断動作方向に摺動させる駆動部３３には、例えば、回転駆動源であるモータ３５と、モータ３５の回転力を伝達するギヤやホイール等で構成されるロータ部３６と、ロータ部３６に設けた駆動ピン３７を具備することができる。そして、この駆動ピン３７を、可動刃１に設けた連結孔３８に連通させることで、駆動ピン３７の回転運動を可動刃１の直線運動に変換することができる。
このように構成することで、モータ３５を回転駆動させることでロータ部３６に設けた駆動ピン３７を旋回させることができる。そして、駆動ピン３７が旋回して上死点から下死点へ向かうとき、連結孔３８を介して可動刃１を切断動作方向に直線駆動させることができ、シート材を切断することができる。そしてまた、駆動ピン３７が旋回して下死点から上死点へ向かうとき、可動刃１をその待機位置へ向かって直線駆動させることができる。

また、本発明において、例えば、可動刃１を駆動ピン３７に対し、可動刃１を移動自在とするカラー３９と可動刃１を固定刃刃先線６へ付勢する皿バネ４０を介してネジ（図示せず）で固設し、可動刃１を弾性的にたわませるように構成することで、固定刃２に対し可動刃１を交差圧接支持することができるものとなる。このとき、上記皿バネ４０の替わりにコイルバネを使用することも、より確実な圧接力が得られるので好ましい。
あるいはまた、可動刃１自体の可撓性を利用し、可動刃１をたわませることで固定刃刃先線６へ付勢させることも装置構造が簡易となるので好ましい。

さらに、本発明においては、可動刃１を支持し、可動刃１を切断動作方向に摺動させる駆動部３３を有する可動刃部材３１と、固定刃２を支持する固定刃部材３２が、合体分離可能に配置され、合体位置で可動刃１を固定刃２に交差圧接、かつ摺動させてシート材を切断するシート材切断装置とすることができる。
本発明におけるシート材切断装置において、可動刃部材３１と固定刃部材３２を分離合体とするための一実施例を図６に示す。例えば、プリンタ等の筐体４５に対し可動刃１を具備する可動刃部材３１を配置し、回転支点４７を有する筐体カバー４６に固定刃２を支持する固定刃部材３２を配置する。そして、筐体カバー４６を閉めたとき、固定刃２の位置が可動刃１に対向する位置になるよう、例えば筐体カバー４６のストッパ（図示せず）を設けておく。この構成において、可動刃１をシート材切断前の待機状態にしたとき、固定刃２を筐体カバー４６の回転支点４７周りに回動させる（矢印４８で示す）ことができる。従い、可動刃部材３１と固定刃部材３２とは合体分離可能なものとなる。

そして、筐体カバー４６を閉めた状態で、可動刃１を切断動作方向に移動させる（矢印４９で示す）と、可動刃１に設けた案内面９が固定刃摺動面１５に沿って可動刃１を案内し、可動刃１が固定刃２と噛み合ってシート材を切断することができる。
このように可動刃部材３１と固定刃部材３２とを合体分離可能に構成することで、シート材の交換が容易にできるものとなる。また、可動刃部材３１と固定刃部材３２とを再度合体しても、合体位置で可動刃１を固定刃刃先線６に再び交差圧接支持できるので、可動刃１に対する固定刃２の位置決め、あるいは固定刃２に対する可動刃１の位置決めが容易にできるものとなる。

従い、シート材の切断位置を常に同位置に保持でき、優れた切断品位を実現維持できるものとなり、例えば、ＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｓａｌｅｓ）システムやレジスタ等に使用される印字ヘッドとプラテンローラとが分離できる構造のプリンタにとっては好ましいものとなる。

本発明の一実施例を示すシート材挿入側から見た構成図である。 本発明の一実施例を示すシート材搬出側から見た構成図である。 本発明の離間溝の一実施例を示す模式図である。 本発明の離間溝の一実施例を示す固定刃上面側からの模式図である。 本発明の切り欠きと離間溝の配置を示す模式図である。 本発明の一実施例を示す構成図である。 従来の刃先衝突回避手段を示す模式図である。 従来の刃先衝突回避手段を示す模式図である。

符号の説明

１．可動刃、２．固定刃、３．可動刃刃先、４．固定刃刃先、５．可動刃刃先線、６．固定刃刃先線、７．切り欠き、８．離間溝、９．案内面、１１．幅方向中央側刃先、１１ａ．先端、１２．幅方向外側刃先、１２ａ．先端、１２ｂ．接点、１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１４．傾斜部、１５．固定刃摺動面、１６、１７．矢印、２１．離間溝の切り始め側の端、２２．離間溝の切り終り側の端、２３．切り欠きの切り始め側の端、２４．切り欠きの切り終り側の端、３１．可動刃部材、３２．固定刃部材、３３．駆動部、３４．フレーム、３５．モータ、３６．ロータ部、３７．駆動ピン、３８．連結孔、３９．カラー、４０．皿バネ、４５．筐体、４６．筐体カバー、４７．回転支点、４８、４９．矢印、５１．刃先案内面、５２．曲げ部

Claims (6)

1. 幅方向中央に向かってＶ字状に窪んだ刃先線を有する可動刃が固定刃刃先線に圧接しながら摺動しシート材を切断するシート材切断装置であって、前記可動刃には、Ｖ字状に窪んだ刃先線のＶ字状の頂点から幅方向に所定位置離れた部分に切り欠きが形成され、一方、固定刃刃先線を含む固定刃の前記可動刃との摺動部分には、前記切り欠きに対向する位置に前記切り欠きの幅方向中央側刃先の先端を固定刃刃先から離間する離間溝が形成されることを特徴とするシート材切断装置。
2. 前記固定刃の離間溝は、切り終り側に向かって溝深さが暫減する傾斜部を有することを特徴とする請求項１に記載のシート材切断装置。
3. 前記固定刃の離間溝は、可動刃の切断動作方向に向かって溝深さが暫減する傾斜部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のシート材切断装置。
4. 固定刃に形成される前記離間溝の切り始め側の端は、可動刃に形成された前記切り欠きの切り始め側の端より幅方向中央側に存在し、該離間溝の切り終り側の端は、可動刃に形成された前記切り欠きの切り終り側の端より幅方向中央側に存在することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシート材切断装置。
5. 前記可動刃は、固定刃摺動面に対し反対の向きに曲げ形成された案内面を該可動刃の切り始め側の両端に具備することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のシート切断装置。
6. 前記可動刃を支持し、可動刃を切断動作方向に摺動させる駆動部を有する可動刃部材と、固定刃を支持する固定刃部材が、合体分離可能に配置され、合体位置で可動刃を固定刃に交差圧接、かつ摺動させシート材を切断することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のシート材切断装置。

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