JP2016078167A - トリマー装置における切断刃構造 - Google Patents

Abstract

【課題】切断刃の刃先機能を損なうことなく、刃面と切断端面との間の摩擦を低減し、切断抵抗が小さく円滑な切断が可能であると共に切断端面の品位に優れたトリマー装置における切断刃構造を提供する。【解決手段】平板形状のナイフ腹部（１３ｘ）と、切刃を形成するナイフエッジ部（１３ｙ）を有する切断刃（１２）を、ナイフ腹部は潤滑コーティング処理し、ナイフエッジ部は非コーティング処理する。また上記切断刃（１２）は、所定形状の弾性部材（２７）にナイフエッジ部を埋没した状態でメッキ槽（２５）に含浸させて潤滑メッキを施す。この潤滑メッキとしては、例えばテトラフルオロエチレン微粒子を含浸した無電解ニッケルメッキで潤滑コーティング層を形成する。【選択図】図３

Description

本発明は、シート束などの被切断物を一端から他端に移動する際に切断するトリマー装置における切断刃構造に関する。

シート束などの被切断物を一端から他端に移動する切断刃で断裁する装置は例えば特許文献１などで知られている。同文献には紙載台上にシート束を保持し、このシート束の一端から他端に移動する切断刃でシート束を断裁するトリマー装置が開示されている。
そしてこの切断刃は平板形状（彫刻刀形状）の平刃で構成され、ナイフ腹部と刃先エッジ部を備えている。このナイフ腹部はシート束の切断面と擦れるように摺動し、刃先エッジ部で切断を行っている。

特許文献２には、ディスク形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移動させて断裁するトリミング機構が開示されている。同文献には紙載台上にシート束を保持し、このシート束の一端から他端に移動する切断刃を回転させながらシート束を断裁している。

特許文献３には、特許文献１の切断刃と同様に平刃形状の切断刃をシート束の一端から他端に移動させる過程で断裁する切断機構が開示されている。同文献には薄板形状の切断刃をシート束の一端から他端に移動させて断裁する際に、この切断刃をバックアップ部材で変形しないように支持する機構が開示されている。

特開２０１４−１０４５４６号公報（セーコウ） 特開２００８−１４２８１６号公報（セーコウ） 特開２０１４−１３１８２９号公報（セーコウ）

上述したように紙載台上に保持したシート束などの被切断物を、その一端から他端に移動する切断刃で切断する装置は既に知られている。このような装置における切断刃は、平刃形状の切断刃（特許文献１、３など）と、ディスク形状の切断刃（特許文献２など）が知られている。

この場合、ディスク形状の切断刃を回転させながら切断するときには、シート束の切断端面と刃面との間の摩擦力は軽減される。しかし平刃形状の切断刃を、一端から他端に移動させて切断するときには、刃面と切断端面との間の摩擦力が影響する。

その影響の第１は、切断刃には被切断物の切断端面を擦れ合うことによる大きな摩擦抵抗が作用することであり、切断刃を走行させるための駆動力を必要以上に大きくしなければならないという問題が生ずる。

その影響の第２は、切断刃には切断方向の力とその直交方向に切断端面から受ける抗力が作用するため切断刃を歪曲変形させる。この切断途中での切断刃の歪曲変形は切断品位を著しく損なう原因となる。

本発明は、切断刃の刃先機能を損なうことなく、刃面と切断端面との間の摩擦を低減し、切断抵抗が小さく円滑な切断が可能であると共に切断端面の品位に優れたトリマー装置における切断刃構造の提供をその課題としている。

上記課題を達成するため本発明は、平板形状のナイフ腹部（１３ｘ）と、切刃を形成するナイフエッジ部（１３ｙ）を有する切断刃（１２）を、ナイフ腹部は潤滑コーティング処理し、ナイフエッジ部は非コーティング処理することを特徴としている。

つまり、平板形状のナイフ腹部（１３ｘ）と、ナイフ腹部から延伸して切刃を形成するナイフエッジ部（１３ｙ）を有する切断刃であって、上記ナイフ腹部には潤滑コーティング処理を施し、上記ナイフエッジ部は非コーティング処理する。

上記ナイフエッジ部（１３ｙ）は、一端から他端に往復動する動作で被切断物を断裁する第１、第２の刃先（１３ａ、１３ｂ）を形成し、上記第１、第２の切刃は非切断面に対して反対方向に鋭角度で傾斜する直線形状に形成する。

また上記切断刃（１２）は、所定形状の弾性部材（２７）にナイフエッジ部を埋没した状態でメッキ槽（２５）に含浸させて潤滑メッキを施す。この潤滑メッキとしては、例えばテトラフルオロエチレン微粒子を含浸した無電解ニッケルメッキで潤滑コーティング層を形成する。

そして前記弾性部材は、例えばメッキ層に含浸させる際に複数の切断刃を保持するホルダ部材（２６）で構成する。

本発明は、以下の効果を奏する。切断刃は平板形状のナイフ腹部と、切刃を形成するナイフエッジ部で構成され、ナイフ腹部には潤滑コーティング処理が施され、このときナイフエッジ部は非コーティング処理されているから、切刃はコーティング層の影響を受けることなくシャープな切断が可能である。

また、切断刃のナイフ腹部は、例えばエチレン微粒子などを含有するメッキ層で潤滑コーティングされているから、走行する切断刃と被切断物の端面との間に大きな摩擦抵抗が作用することがなく、円滑な切断が可能である。

また、切断刃のナイフ腹部に作用する摩擦抵抗によって切断刃が切断途中で歪曲変形することが少ないから品位に富んだ切断が可能である。

本発明に係わる切断刃構造の説明図。 図１の切断刃構造を拡大した状態の説明図であり、（ａ）は切断刃の外形形状を示し、（ｂ）は切断刃のコーティング層を、（ｃ）は切断刃の断面形状を示す。 切断刃のコーティング状態を示す概念説明図であり、（ａ）はメッキ層内に切断刃を保持してめっき処理するホルダ部材の構成を、（ｂ）はホルダ部材の平面構成を示す。 図１の切断刃を搭載するトリマー装置の構成の説明図である。

以下図示の実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明を採用した切断刃の外形形状を示す。
図示の切断刃１２は、後述するトリマー装置１０に搭載され、紙載台１５上にセットされたシート束Ｓ（被切断物；以下同様）を、その一端から他端に移動する動作で切断する。

このため切断刃１２は、シート束の一端から他端に移動するキャリッジ１１（図１参照）に取り付けられ紙載台１５上のシート束Ｓを断裁する。切断刃１２は、上刃１３と下刃１４で構成され、上刃１２は、キャリッジ１１に装着され、下刃１４は上刃１３に固定されている。

また、図示の上刃１３は平板形状の平刃で構成され、下刃１４は円形状のディスク刃で構成されている。そして、キャリッジ１１の往復方向でシート束を切断するように、上刃１３は両刃形状に形成され、下刃１４は往方向のディスク刃１４ａと復方向のディスク刃１４ｂで形成されている。

上記上刃１３は、平板形状平板形状のナイフ腹部１３ｘと、これから延長したナイフエッジ部１３ｙで構成されている。図１に示す上刃１３は往復動する往動作で被切断物を切断する第１切刃１３ａと復動作で切断する第２切刃１３ｂを、平板形状の両側縁に形成した両刃構造を採用している。

図２に上刃形状を示すが、ナイフ腹部１３ｘは平滑な平面で形成され、その両側縁にナイフエッジ部１３ｙが形成してある。
ナイフ腹部１３ｘは略均一な厚さｔで、ナイフエッジ部１３ｙは先鋭形状（先端に向かって肉厚が薄くなる）に形成してある。図示のものは第１の傾斜角度αと第２の傾斜角度β（α＜β）で段階的に先鋭形状が形作られている。

図示１６は上刃１３を刃先ホルダ２４に固定するビス穴であり、図示１７は後述する下刃ホルダに固定するビス穴である。

このような形状の上刃１３は、ナイフ腹部１３ｘは潤滑コーティング面１８で形成され、ナイフエッジ部１３ｙは非コーティング面１９で形成されている。上刃１３は、炭素鋼（ＳＫ材）、鋼（ハガネ）などの刃物に適した金属素材で形成される。
そして潤滑コーティング面１８は例えばめっき処理によって形成し、非コーティング面１９は、めっき処理時にマスキングして形成する。

［コーティング処理］
コーティング層としては、切断刃１２を例えばフッ素潤滑めっきで表面加工する。図示するメッキ処理は、無電解ニッケルめっき（Ｎｉ−Ｐ）皮膜中にフッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ）の微粒子（φ０．２−０．３μｍ）を均一に共析させる。
その皮膜は、無電解ニッケルめっきの持つ耐食性、耐摩耗性、均一性とＰＴＦＥの持つ自己潤滑性、撥水性、非粘着性などの両特性を備える。

図３（ａ）は処理槽２５内で切断刃（上刃）１３を無電解ニッケルめっきで表面処理する場合を示している。切断刃１３はナイフ腹部１３ｘを潤滑コーティング面１８に、ナイフエッジ部１３ｙを非コーティング面１９に仕上げる。
このため図示のものは、処理槽２５に、切断刃１３を、ホルダ部材（処理治具）２６にセットして浸漬させる。

このホルダ部材２６は、少なくとも切断刃１３の刃先（ナイフエッジ部１３ｙ）が弾性部材２７（図示のものはゴムシート）に当接するように、弾性部材２７が内張りしてある。
図３（ａ）に示すように処理槽２５内に、複数の切断刃１３をセットしたホルダ部材２６を浸漬する。ホルダ部材２６は、少なくとも刃先エッジ部１３ｙ（第１刃先１３ａ、第２刃先１３ｂ）がマスキングされるように弾性部材２７が貼着してある。

図３（ｂ）に示すようにホルダ部材２６に所定間隔で複数配列された各切断刃１３はそれぞれ、刃先（切刃エッジ部）１３ｙが弾性部材２７の内部に埋没してナイフ腹部１３ｘのみが露出した状態で保持されている。この状態で処理槽２５内に所定時間浸漬すると各切断刃１３には、そのナイフ腹部１３ｘにメッキ層（潤滑コーティング面）１８が添着される。

なお、図示２８は、ホルダ部材２６を処理槽２５内に含浸させるための吊り下げワイヤーである。ホルダ部材２６は、切断刃１３と同一形状の装着部を有するホルダ２６ｘと、その表面に添着した弾性部材（ゴム質材など）２７と加圧部材２９で構成されている。

加圧部材２９は、複数の切断刃１３を、各切刃（ナイフエッジ部１３ｙ）が弾性部材２７に所定の深さで埋没するように加圧力を付与する。このため図示の加圧部材２９は、加圧板２９ｘと、加圧スプリング２９ｙで構成されている。
このようにして複数の切断刃１３をホルダ部材２６に所定間隔ｄでセットし処理槽２５内に浸漬すると弾性部材２７が切断刃のナイフエッジ部をマスキングして、非コーティング処理することとなる。

本発明にあって、切断刃のナイフエッジ部を弾性部材27に埋没させてマスキングする場合に、加圧部材で加圧するか、或いは弾性部材２７の弾力性を、切断刃１３を押し込んだ状態で、少なくともそのナイフエッジ部１３ｙが埋没し、その位置で保持される弾力性に設定するか、或いは弾性部材２７に切り込みを形成しておいても良い。

次に図４に示すトリマー装置１０について説明する。このトリマー装置１０は本発明に係わるカッタユニット２１を装着する断裁機構の一例を示す。同図において紙載台１５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９にはこの紙載台１５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１１がガイドロッド２０に往復動可能に支持されている。

また上記キャリッジ１１には、左右一対のプーリ２２ａ、２２ｂに巻廻されたタイミングベルト２３に連結され、このタイミングベルト２３の左右動でキャリッジ１１が往復動する。プーリの一方２２ｂ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１１は紙載台１５に沿って往復動することとなり、このキャリッジ１１の装着部に取り付けられた切断刃１２で紙載台上のシート束Ｓを一端から他端に断裁することとなる。

１０ トリマー装置
１２ 切断刃
１３ 上刃
１３ａ 第１切刃
１３ｂ 第２切刃
１３ｘ ナイフ腹部
１３ｙ ナイフエッジ部
１４ 下刃
１４ａ ディスク刃（往方向）
１４ｂ ディスク刃（復方向）
１５ 紙載台
１８ 潤滑コーティング面
１９ 非コーティング面
２５ 処理槽
２６ ホルダ部材
２７ 弾性部材
２９ 加圧部材

Claims (5)

1. 被切断物を一端から他端に移動して切断する切断刃であって、
   平板形状のナイフ腹部と、
   前記ナイフ腹部から延伸して切刃を形成するナイフエッジ部と、
   を有する切断刃であって、
   前記ナイフ腹部は潤滑コーティング処理が施され、
   前記ナイフエッジ部は非コーティング処理されている
   ことを特徴とするトリマー装置における切断刃構造。
2. 前記ナイフエッジ部は、一端から他端に往復動する動作で被切断物を断裁する第１、第２の刃先を形成し、
   前記第１、第２の切刃は被切断面に対して反対方向に鋭角度で傾斜する直線形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトリマー装置におけるにおける切断刃構造。
3. 前記切断刃は、
   所定形状の弾性部材にナイフエッジ部を埋没した状態でメッキ槽に含浸させて潤滑メッキが施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のトリマー装置における切断刃構造。
4. 前記ナイフ腹部には、
   テトラフルオロエチレン微粒子を含浸した無電解ニッケルメッキで潤滑コーティング層が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のトリマー装置における切断刃構造。
5. 前記弾性部材は、
   複数の切断刃を各ナイフエッジ部を埋没させた状態で保持するホルダ部材であることを特徴とする請求項３又は４に記載のトリマー装置における切断刃構造。

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