JP2015217464A - カッタユニット - Google Patents

Abstract

【課題】シート束などを切断するカッタ刃を断裁装置のカッタ装着部に、簡単に装着及び離脱することが出来、同時にその着脱操作を容易にする。
【解決手段】
断裁装置の装着部に装着するカッタユニットＢを、切刃を有するカッタ部材と、カッタ部材を装着部に装着及び離脱するアタッチメント部材とで構成する。上記カッタ部材には、断裁物を切断する切刃と、切刃を固定する切刃ホルダと、切刃ホルダを装着部に係止する係止手段を備える。上記アタッチメント部材は、切刃を覆う刃先カバー手段を備える。そしてカッタ部材とアタッチメント部材は、少なくとも一方に係止手段を解除する係止解除手段を備えると共に、分離可能に結合する。
【選択図】図２

Description

本発明は、シート束などを断裁する切刃を有するカッタユニットに係わり、切断刃を断裁装置に安全に装着及び取り外すことが可能な切断刃の安全機構の改良に関する。

一般に、シート束などを断裁する断裁装置は、紙載台上に載置したシート束を平板形状のギロチン刃で断裁する断裁機構（ギロチン断裁機構）と、ディスク状の回転刃を回転させながらシート束の一端から他端に向かって徐々に切断する断裁機構（ディスク断裁機構）と、平板形状のカッタをシート束の一端から他端に向かって走行させて断裁する走行刃断裁機構が知られている。

上述の走行刃断裁機構としては、例えば特許文献１には１枚構成の板素材を平板形状の刃先で一端から他端に移動させて切断する装置が開示されている。
同文献にはシート束のように多数枚に積み重ねた素材を断裁する機構は開示されていないが、多数枚のシート束をプレス機構で押圧保持してシート束を一端から他端に徐々に切断する傾斜した刃先を備えたギロチン断裁機構も特許文献２などで知られている。

また、特許文献３にはディスク形状のカッタを回転させながらシート束の一端から他端に移動させて断裁する装置が提案されている。同文献には紙載台に載置したシート束を高速回転する回転刃を一端から他端に走行させてシート束を断裁する装置が開示されている。

特公平０４−４１１７号公報（図４） 特許第５０６３１４４号公報（図１） 特開２００８−１４２８１６号公報

上述のようにシート束などの被切削物を、一端から他端に走行するカッタユニットで切断する装置は、特許文献１などで知られている。このような装置で刃先の損耗が激しいときには、刃先部（部材、ユニット）を交換している。

この刃先部の交換は、安全に装着及び離脱することができることと、同時に簡単に着脱することが要求される。従来は刃先部材、或いは刃先幅を一体化したホルダ部材をネジなどで装置の刃先固定部に取り付けている。
このため刃先固定部が走行すると着脱装置時に負傷する安全性の問題と、装着のための締め付けが不完全で刃先がガタ付く問題が発生している。

本発明はシート束などを切断するカッタ刃を断裁装置のカッタ装着部に、簡単に装着及び離脱することが出来、同時にその着脱操作が容易であるカッタユニットの提供をその課題としている。

上記課題を解決するため本発明は、断裁装置のカッタ装着部に着脱するカッタユニットをカッタ部材とアタッチメント部材で構成し、このカッタ部材には、切刃と、切刃を固定する切刃ホルダと、切刃ホルダをカッタ装着部に装着するガイド手段と、切刃ホルダをカッタ装着部に係止する係止手段とを設け、上記アタッチメント部材には、切刃を覆う刃先カバー手段と上記係止手段を解除する係止解除手段を配置することを特徴としている。

更に、その構成を詳述すると、断裁装置のカッタ装着部に装着するカッタユニットであって、切刃を有するカッタ部材（２０）と、切刃（２１、２２）を覆うカバーを有するアタッチメント部材（３５）とで構成する。

上記カッタ部材には、断裁物を切断する切刃と、切刃を固定する切刃ホルダ（２３、２４）と、切刃ホルダをカッタ装着部（１９ｙ）に装着するガイド手段と、切刃ホルダをカッタ装着部に係止する係止手段（３０）とを備える。
また上記アタッチメント部材（３５）には、切刃を覆う刃先カバー手段（３７）と、係止手段（３０）を解除する係止解除手段（３８）とを備える。そして上記カッタ部材とアタッチメント部材とを着脱可能に連結する。

本発明は、カッタ部材を切刃と、これを固定するホルダで構成し、ホルダに着脱操作を案内するガイド手段と、固定する係止手段を配置し、アタッチメント部材に刃先カバー手段と係止解除手段を配置したものであるから以下の効果を奏する。

断裁装置へのカッタユニットの装着は、（断裁装置の）切刃カッタ装着部にカッタ部材をアタッチメント部材と連結（一体化）した状態でガイド手段に沿って装着し、係止手段で固定する。このとき切刃エッジはカバー手段でカバーされているため装着時に手指を負傷する恐れがなく安全である。
また、カッタ部材は一体化されているホルダ部材をカッタ装着部に係止手段で係止ロックするため装着操作が簡単である。

断裁装置からのカッタユニットの取外しは、（装置に装着されている）カッタ部材にアタッチメント部材をガイド手段に沿って装着すると、係止解除手段が係止手段の係止を解除する。
これによってアタッチメントに連結した状態でカッタユニットを取り外すことができるため、その取り外し操作が簡単である。

本発明に係わるカッタユニットの説明図であり、（ａ）は装着部にカッタ部材を装着した状態を、（ｂ）はカッタ部材を分解した状態を示す。 本発明に係わるカッタユニットの説明図であり、（断裁装置の）装着部と、カッタ部材とアタッチメント部材を分離した状態を示す。 本発明に係わるカッタユニットの説明図であり、（断裁装置の）装着部にカッタユニットを装着した状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は要部の拡大断面図である。 本発明に係わるカッタユニットの断面図を示し、（ａ）は装着部からカッタ部材を取り外すときの状態説明図であり、（ｂ）は装着部にカッタ部材を装着するときの状態説明図。 装着部にカッタ部材を装着するときの動作状態説明図であり、（ａ）はカッタ部材にアタッチメント部材を結合した状態、（ｂ）はカッタ部材を装着部に装着する状態、（ｃ）は（装着した）カッタ部材からアタッチメント部材を取り外す状態を示す。 装着部に装着されたカッタ部材を取り外すときの動作状態説明図であり、（ａ）は装着状態のカッタ部材にアタッチメントを結合する状態、（ｂ）は装着状態のカッタ部材にアタッチメントを結合した状態、（ｃ）は結合したカッタ部材とアタッチメント部材を装着部から取り外した状態を示す。 本発明に係わるカッタユニットを装着した断裁装置の一実施形態の説明図。

本発明は、後述する断裁装置Ａに着脱するカッタユニットに関する。カッタユニットは図２に示すように「カッタ部材」と「アタッチメント部材」で構成され、断裁装置Ａの「カッタ装着部」に装着及び離脱可能に構成されている。以下「カッタ装着部構造」、「カッタ部材」、「アタッチメント部材」の順に説明する。

［カッタ装着部構造］
カッタ装着部１９（以下単に「装着部」と云う）は、断裁装置Ａにシート束などの被切削物（不図示；以下「シート束」と云う）の一端から他端に移動（往復動）するキャリッジ（移動体）で構成されている。
キャリッジ（カッタ装着部；以下同様）１９は、装置フレーム１に配置された走行ガイド１８に沿って紙載台２上のシート束の一端から他端に移動可能に支持されている。図示１９ｘは走行ガイド１８に嵌合する軸受孔である。

キャリッジ１９には、装着部１７が設けられ、カッタユニットＢを装着（固定）する。図示の装置はカッタ部材２０のホルダ２３を嵌合して固定する嵌合部１７ｘ（図示のものは凹陥部）で構成されている。

装着部１７には、上記嵌合部１７ｘに掛け止め手段１７ａ（係止受け手段）と、ガイド受け手段１７ｂが設けられている。掛け止め手段１７ａはカッタ部材２０の係止手段３０との間でカッタ部材２０を嵌合部１７ｘに係止して固定する。
またガイド受け手段１７ｂは、アタッチメント部材３５のガイド手段４０との間で着脱操作（着脱運動）を案内する。

装着部１７とカッタ部材２０との間には、一方に係止爪３１が、他方にストッパ鉤１７ｙが配置され、係止爪３１とストッパ鉤１７ｙとは、互いに噛み合う形状に形成される。
そして係止爪３１とストッパ鉤１７ｙの少なくとも一方はスプリング、弾性部材などで係止方向または係止解除方向に付勢されている。

図示の装置は装着部側にストッパ鉤１７ｙが、カッタ部材側に係止爪３１が配置され、係止爪は係止方向に弾性を有する弾性折曲げ片で構成している。
従って後述するカッタ部材２０に配置する係止手段３０は、係止爪か、ストッパ鉤か、或いはこれらと異なる係止機構（ロック機構）の１つを採用する。

また、装着部１７とカッタ部材２０との間には、装着部側に嵌合凹溝１７ｘが、カッタ部材側に嵌合突起２３ｘが形成されている。これと共に装着部側にガイド手段１７ｚ（嵌合孔）が、アタッチメント部材側にガイド手段４０（嵌合ロッド）が設けてあり、互いに嵌合して運動規制するようになっている。

この各ガイド手段１７ｚ、４０は、カッタ部材２０を装着部１７に装着又は離脱する方向（着脱方向）に配置され、装着する操作及び取り外す操作を案内（ガイド）している。
従ってガイド手段の構造は、互いに嵌合する「嵌合凹部と嵌合突起」「嵌合壁面と嵌合壁面」その他種々の構造が採用可能である。

［カッタ部材］
カッタ部材２０は切刃２１、２２と、この切刃を固定する切刃ホルダ２３、２４で構成される。この切刃２１、２２と切刃ホルダ２３、２４は金属材料で一体に形成しても、金属材料を樹脂材料にインサート成形するなど一体成形しても良い。
また、金属材料とそれ以外の材料で個別に製作し、連結手段（ビスなど）で一体化しても良く、図示のものはこの形態を示す。

図１に示すカッタ部材２０について説明する。カッタ部材２０は、平刃形状の第１切刃２１と、円板形状の第２切刃２２で構成され、シート束の上半分を第１切刃２１で、下半部を第２切刃２２で切断するように、第１切刃２１と第２切刃２２は、上下に連続する刃先を形成している。

この第１切刃２１（２１ａ、２１ｂ）と第２切刃２２（２２ａ、２２ｂ）はカッタ部材２０の走行方向左右に一対ずつ配置されている。これはカッタ部材２０を左右両方向に移動するとき、それぞれの方向でシート束を切断するためである。
従ってカッタ部材２０を一方向のみ切断する構成のときには、第１第２切刃はその一方向のみに配置する。

図１の実施形態について説明する。同図に示すカッタ部材２０は第１切刃２１を第１のホルダ部材２３に、第２切刃２２を第２のホルダ部材２４に取り付け、第１切刃２１と第２切刃２２を連結（ビス２５で固定）することによってそれぞれを結合（一体化）している。そして第１のホルダ部材２３を装着部１７に嵌合して固定する。
また第２のホルダ部材２４は、断裁装置Ａの紙載台２に配置したガイドレール３にスライダブリ（摺動可能）に支持する。

尚図示の装置は切刃２１，２２を装置に支持する際に金属製ビス２５で第２のホルダ部材２４に固定している。このとき、第２のホルダ部材２４は装置フレーム側のガイドレール３（導電性金属）に導電性板バネ２６で三者が導電するように構成してある。
従って、切刃２１，２２に発生する静電気は金属製ビス２５から導電性板バネ２６を介してガイドレール３にアースされることとなる。

図示２１ａ、２１ｂは、第１切刃であり、２２ａ、２２ｂは第２切刃である。図示２７は第２切刃２２を連結する固定ビスであり、図示２９は両切刃を圧接する付勢スプリングである。
２７ａ、２７ｂは第２切刃２２を回転可能に軸支持する軸受ブッシュであり、第２切刃２２はブッシュ２７ａに一体的に固定（圧入）されている。

上記第１のホルダ部材２３には、上記カッタ部材２０を装着部１７に着脱可能に固定する係止手段３０が配置されている。図示の係止手段３０では、係止爪３１で構成され、前述の装着部１７に形成されているストッパ鉤１７ｙと係合する。
この係止爪３１は図４（ａ）（ｂ）の状態に弾性的に変位するように樹脂（ナイロン樹脂など）、金属板などの弾性素材で形成する。
この他、係止爪３１は、揺動可能に第１のホルダ部材２３に取り付け、付勢スプリングで一方向（例えば係止方向）に付勢しても良い。

［アタッチメント部材］
アタッチメント部材３５（以下「アタッチメント」と云う）について説明する。本発明は、上述のカッタ部材２０を、断裁装置Ａの装着部１７に取付け（装着操作）、装着部から取り外す（取外し操作）際に、アタッチメント３５で着脱することを特徴としている。
これはカッタ部材２０を着脱する際に切刃エッジで負傷しないようにガードすることと、その操作（装着及び取外し）を容易で確実にするためである。
このためアタッチメント３５には、カッタ部材２０を一体化する結合手段３６と、第１、第２切刃２１、２２のエッジをカバーする刃先カバー手段３７と、前述の係止手段３０を解除する係合解除手段３８が配置される。

上記結合手段３６は、アタッチメント３５とカッタ部材２０を着脱可能に結合する。つまりカッタ部材２０を装着部１７に取り付けるときには、アタッチメント３５を連結して装着し、装着後にアタッチメントを取り外してカッタ部材２０を装着部１７に固定する。
また装着部１７からカッタ部材２０を取り外すときには、アタッチメント３５を連結して（係止解除し）カッタ部材２０を装着部１７から離脱させ、その後はカッタ部材２０の切刃エッジをカバーした状態で処理（取扱い）する。

図示の結合手段３６は、前述の第２のホルダ部材２４を挟持する嵌合部３６ｘ（３６ｙ）（図４鉤状鍔部）がアタッチメント本体に一体形成してある。
この他、アタッチメント３５には取り外すときカッタ部材２０を引っかけて装着部１７から引き離すように弾性引掛け片３９が一体成型してある（その構造は後述する取外し動作説明参照）。

上記刃先カバー手段３７は、図６（ａ）のように第１第２のホルダ部材２３，２４に支持されている第１、第２切刃２１、２２の刃先エッジを板状カバー部が覆う。
つまりアタッチメント３５は、その嵌合部（結合手段）３６でカッタ部材２０を一体的に嵌合し、その板状カバー部３７で覆うように構成されている。
図５（ａ）はアタッチメント３５をカッタ部材２０に装着する前の状態を示し、刃先エッジは切断可能に露出されている。同図（ｂ）は、このカッタ部材２０にアタッチメント３５を装着した状態を示し、カッタ部材２０はアタッチメントの嵌合部３６に嵌合され、刃先エッジは板状カバー部３７に覆われている。

図示のアタッチメント３５は、装着姿勢と取外し姿勢で、互いに異なる角度姿勢でカッタ部材２０に嵌合可能に構成されている。装着姿勢は図６の状態であり、取外し姿勢は図５の状態で、両者は互いに１８０度異なる姿勢でカッタ部材２０と嵌合している。以下説明の都合上、装着姿勢を上向き姿勢と、取外し姿勢を下向き姿勢と称する。

アタッチメント３５には、上向き姿勢でカッタ部材２０と嵌合する嵌合部（第１嵌合部）３６ｘと、下向き姿勢でカッタ部材２０と嵌合する嵌合部（第２嵌合部）３６ｙが配置され、同様に上向き姿勢で切刃エッジを覆う板状カバー部（第１カバー部）３７ａと、下向き姿勢で切刃エッジを覆う板状カバー部（第２カバー部）３７ｂが設けられている。

またアタッチメント３５には、下向き姿勢（取外し姿勢）のとき前述の係合手段３０を解除する係合解除手段３８が設けられている。図示の係合解除手段３８は、第１のホルダ部材２３に形成されている係止爪３１を（装着部側の）ストッパ鉤１７ｙから係合解除させる解除テーパ面３８ａ（ロック解除面）が形成してある。
この解除テーパ面３８ａは、装着部１７に装着され前述の係止爪３１がストッパ鉤に噛合っている状態のとき、その係合を解除させる。

一方アタッチメント３５には、上向き姿勢のとき前述の係合手段３０を係止方向に作用させるロックテーパ面３５ａが形成してある。このロックテーパ面３５ａは、アタッチメント３５をカッタ部材２０に嵌合させたとき前述の係止爪３１を係止方向に移動させ、その係止動作を確実に保証するためである。

［動作状態説明］
図５に示す断裁装置Ａの装着部１７にカッタ部材２０を装着する動作状態について説明する。同図（ａ）はカッタ部材２０とアタッチメント部材３５を合体した状態を示す。この状態でカッタ部材２０は第１嵌合部３６ｘに嵌合して保持されている。この嵌合状態は図５には図示されていないが、図４（ｂ）に断面図に示されている。
また、この状態でカッタ部材２０の切刃２１、２２は、第１カバー部３７ａ（板状カバー部）に覆われ、外部から手指が触れないようにガードされている。

従って図５（ａ）に示すカッタ部材２０をアタッチメント部材３５に合体した状態（以下合体状態という）でパッキングすると流通過程或いは保管過程で、安全に取り扱うことができる。次に使用者は、合体状態のカッタ部材２０を、（断裁装置装着部の）嵌合部１７ｘに挿入する。
すると図５(ｂ)に示すように、カッタ部材２０は装着部１７に装着される。このとき第１のホルダ部材２３の係止手段３０でカッタ部材２０は装着部１７に固定される。つまりカッタ部材側の係止爪３１が装着部側のストッパ鉤１７ｙ（図４（ｂ）参照）と噛み合って両者が結合される。

カッタ部材２０を装着部１７に装着した後、アタッチメント部材３５を図５（ｃ）矢印方向に引き下げる。すると、アタッチメント部材３５はカッタ部材２０から分離して取り外され、カッタ部材２０は、図１の状態に装着部（キャリッジ）１９に固定される。

つまりカッタ部材２０とアタッチメント部材３５とは、前述の第１嵌合部３６ｘの保持力で一体化しているが、この保持力（嵌合摩擦力）より前述の係止手段３０の係止力（係止爪とストッパ鉤の噛み合い力）が大きく設定されている。
従って装着部１７に係止されているカッタ部材２０からアタッチメント部材３５を強く引き離すと、アタッチメント部材のみが分離され取り外される。

次に図６に従って装着部１７に装着されているカッタ部材２０を取り外すと動作について説明する。同図（ａ）は装着部状態のカッタ部材２０にアタッチメント部材３５を矢印方向に挿入する状態を示している。
このときアタッチメント部材３５の嵌合ロッド４０（ガイド手段）が装着部側の嵌合孔１７ｚ（ガイド手段）に嵌合し、アタッチメント部材の運動を案内する。

従ってアタッチメント部材３５をガイド手段（図示のものは嵌合孔１７ｚと嵌合ロッド４０）に沿って挿入すると、アタッチメント部材３５は図６（ｂ）の状態にカッタ部材２０と合体する。
このときアタッチメント部材３５に配置されている係合解除手段３８（解除テーパ面）が図４（ａ）の状態に係止爪３１をストッパ鉤１７ｙから係合解除させる。これによってカッタ部材２０は装着部１７から分離される。

これと共にアタッチメント部材３５の第２嵌合部３６ｙがカッタ部材２０を嵌合して両者は一体化する。これと共にアタッチメント部材３５には弾性引掛け片３９がカッタ部材２０の段差部（図示のものは第２切刃２２のビス孔）と係合する。
そこで、アタッチメント部材３５を図６（ｃ）の状態に矢印方向に移動するとカッタ部材２０はアタッチメント部材３５と共に装着部１７から取り外される。このときアタッチメント部材３５の第２カバー部３７ｂが切刃２１、２２を覆ってガードする。

図７に示す断裁装置Ａについて説明する。この断裁装置Ａは本発明に係わるカッタユニットＢを装着する断裁機構の一例を示す。同図において紙載台２上にシート束などの被切削物を載置し、図示しないプレス手段で位置保持する。
装置フレーム１にはこの紙載台２に沿ってシート束の一端から他端に移動するキャリッジ１９がガイドロッド１８に往復動可能に支持されている。

また上記キャリッジ１９には、左右一対のプーリ１５ａ、１５ｂに巻廻されたタイミングベルト１４に連結され、このタイミングベルト１４の左右動でキャリッジ１９が往復動する。プーリの一方１５ｂには駆動モータＭが減速機構を介して連結されている。
従って駆動モータＭの正逆回転でキャリッジは紙載台沿って往復動することとなり、このキャリッジ１９の装着部１７に取り付けられたカッタ部材２０で紙載台２上のシート束を一端から他端に断裁することとなる。

Ａ 断裁装置
Ｂ カッタユニット
１７ 装着部
１７ａ 掛け止め手段（係止受け手段）
１７ｂ ガイド受け手段
１７ｃ 嵌合凹溝
１７ｘ 嵌合部
１７ｙ ストッパ鉤
１７ｚ 嵌合孔（溝）
１８ 走行ガイド
１９ カッタ装着部（キャリッジ）
１９ｘ 軸受
２０ カッタ部材
２１ 第１切刃（２１ａ、２１ｂ）
２２ 第２切刃（２２ａ、２２ｂ）
２３ 第１のホルダ部材
２３ｘ 嵌合突起
２４ 第２のホルダ部材
２５ 固定ビス
２７ａ 軸受ブッシュ
２７ｂ 軸受ブッシュ
２９ 付勢スプリング
３０ 係止手段
３１ 係止爪
３５ アタッチメント部材
３５ａ ロックテーパ面
３６ 結合手段
３６ｘ 第１嵌合部
３６ｙ 第２嵌合部
３７ 刃先カバー手段（板状カバー部）
３７ａ 第１カバー部
３７ｂ 第２カバー部
３８ 係合解除手段
３８ａ 解除テーパ面
３９ 弾性引っ掛け片
４０ ガイド手段（嵌合ロッド）

Claims (6)

1. 断裁装置の装着部に装着するカッタユニットであって、
   切刃を有するカッタ部材と、
   前記カッタ部材を前記装着部に装着及び離脱するアタッチメント部材と、
   で構成され、
   前記カッタ部材は、
   断裁物を切断する切刃と、
   前記切刃を固定する切刃ホルダと、
   前記切刃ホルダを前記装着部に係止する係止手段と、
   を備え、
   前記アタッチメント部材は、
   前記切刃を覆う刃先カバー手段と、
   を備え、
   前記カッタ部材とアタッチメント部材には、
   少なくとも一方に前記係止手段を解除する係止解除手段が備えられていると共に、
   分離可能に結合される
   ことを特徴とするカッタユニット。
2. 前記係止解除手段は、前記アタッチメント部材に配置され、
   前記カッタ部材にアタッチメント部材を結合する動作で前記係止手段を解除することを特徴とする請求項１に記載のカッタユニット。
3. 前記切刃ホルダには、前記装着部に着脱する方向にガイド手段が配置され、
   前記ガイド手段は、前記装着部に形成されたガイドレールに嵌合するガイドであることを特徴とする請求項１又は２に記載のカッタユニット。
4. 前記カッタ部材の切刃は、
   平刃形状の第１の切刃と、
   円板形状の第２の切刃と、
   で構成され、
   前記第１の切刃と前記第２の切刃は、互いに連結されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のカッタユニット。
5. 前記カッタ部材の切刃ホルダは、
   前記装着部に嵌合する嵌合部と、
   前記切刃を固定する刃先装着部と、
   を有するブロック部材で構成されている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のカッタユニット。
6. 前記係止手段は、係止爪又はストッパ鉤で構成され、
   前記アタッチメント部材には、前記係止爪またはストッパ鉤の係止作用を補助する手段と係止作用を解除する手段が備えられていること特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のカッタユニット。

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