JP2771761B2 - シート材の切断装置 - Google Patents

シート材の切断装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円形の回転刃と長尺状
の固定刃との協動によりシート材を切断するシート材切
断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＥＣＲ、ＰＯＳ端末機等のプリンタ装置
においては、ロール状にまかれた状態の記録紙を引き出
して印字した後、切断装置を用いて所用の部分を切断し
てシートとして発行している。このような記録紙切断装
置には各種のものがあるが、最近、製造コストが高く騒
音が比較的大きいロータリ方式の切断装置の欠点を克服
するために、紙等の帯状シート材の切断装置の１つとし
て、回転しつつ移動する円形の回転刃と長尺状の固定刃
との組合せによる切断装置が利用されるようになってき
た（例えば特公昭５０−２４４６６号公報を参照）。
【０００３】この種の切断装置を図３〜図５を参照して
説明すると、図３はシート材の切断装置の平面図、図４
はシート材の切断装置の側面図、シート材の切断装置の
平面断面図である。図３〜図５において、５１は切断装
置の本体フレーム、５２はスクリュウシャフト、５１ａ
はフレームエンドであり、前記スクリュウシャフト５２
は図５に示すように一端がブッシュ６０によって本体フ
レーム５１に支持されており、他端がブッシュ６０によ
ってフレームエンド５１ａによって支持されている。ス
クリュウシャフト５２の一端はネジ６２によって、また
他端はプーリ６１によって本体フレームに取り付けられ
ている。プーリ６１はストップリング６３によってスク
リュウシャフト５２に取付けられる。５３は前記スクリ
ュウシャフト５２にネジ手段を介して設けられた支持台
である。前記支持台５３には、回転刃５４が軸５４ａに
よって回転自在に保持されている。また前記本体フレー
ム５１には固定刃５５がネジ５６によって固定されてい
る。
【０００４】前記プーリ６１は、図３に示す伝動機構５
８を介してモータ５７と連結されている。前記装置で
は、モータ５７が回転すると伝動機構５８、プーリ６１
を介してスクリュウシャフト５２自身が回転するように
なっている。前記スクリュウシャフト５２が回転する
と、スクリュウシャフト５２に設けられている支持台５
３が、スクリュウシャフト５２上を図５に示すＡ位置か
らＢ位置まで左右方向に往復動する。この結果、図３、
図５で紙面に垂直方向に移送されるシート材は、支持体
が往復動する際に回転刃５４と固定刃５５との協働によ
り切断される。
【０００５】ところで前記切断装置では、熱膨張による
スクリュウシャフト５２の伸びを考慮せずに、スクリュ
ウシャフトの両端をブッシュ６０にて支持しているた
め、次のような問題点が指摘されている。即ち、最近で
は、小型化、軽量化の面からフレームやスクリュウシャ
フト等に樹脂を使用したシート切断装置が開発されてき
ているが、樹脂を多用したシート切断装置では、一般
に、本体フレーム５１とスクリュウシャフト５２とに使
用される材質は、それぞれが果たすべき機能から異なる
ものが使用されている。具体的な例としては、本体フレ
ームには剛性が比較的高いガラス繊維強化樹脂を使い、
摺動特性を要求されるスクリュウシャフトにはポリアセ
タール樹脂や摺動性の良いポリプロピレン樹脂等が使用
されている。このため、高温（６０°Ｃ以上）環境に切
断装置が曝されると、本体フレーム５１とスクリュウシ
ャフト５２との間には、材質の違いが原因で、熱膨張量
に差が生じてくる。この結果、船舶等によって前記切断
装置を輸送する場合、船倉内の温度がしばしば６０°Ｃ
以上になったりすると、これが原因でスクリュウシャフ
ト５２に熱膨張が発生し、スクリュウシャフトが変形し
てしまい、以後正常な機能が不能となってしまうという
問題が生じる。
【０００６】また、従来のシート材切断装置では、シー
ト材が薄く腰の弱い紙などの場合、刃が磨耗するなどし
て、切れ味が悪くなり、切断しながら紙が戻されて曲が
って切れたり、切断面がけばたつなど綺麗に切りにくい
現象が出てくる。本発明は、上記問題点を解決するため
に、環境温度の変化によるスクリュウシャフトの伸びを
吸収できる新規なスクリュウシャフト支持構造およびシ
ート材が薄く腰の弱い紙などの場合でも、良く切れるシ
ート材切断装置を提案せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため本発明のシート
材の切断装置は、本体フレームに軸支されたスクリュウ
シャフトと、該スクリュウシャフトにネジ結合している
支持台と、該支持台に回転自在に取り付けられている回
転刃と、本体フレームに固定された固定刃と、前記スク
リュウシャフトを回転させる駆動機構とを備え、前記回
転刃と固定刃との協働でシート材を切断する切断装置に
おいて、前記スクリュウシャフトは、フレームに支持さ
れる両端部に、熱によってスクリュウシャフトが伸びる
時の、伸びを吸収できる機構を備えていることを特徴と
するものである。
【０００８】
【作用】本シート切断装置では、スクリュウシャフトは
ブッシュによって支持されている箇所および、フレーム
エンドで支持されている箇所いづれでも、スクリュウシ
ャフトの熱による伸びを次のようにして吸収する。回転
刃を支持した支持台３の待機位置が図１中のＡ位置にあ
る場合には、熱膨張によってスクリュウシャフト２が伸
びても、この伸びはスクリュウシャフトの段部とフレー
ムエンド１ａとの間に形成した隙間Ｓ２によって吸収さ
れる。また、回転刃４を支持した支持台３の待機位置が
図１中のＢ位置にある場合には、熱膨張によってスクリ
ュウシャフト２が伸びても、この伸びはスクリュウシャ
フトの段部とブッシュとの間に形成した隙間Ｓ１によっ
て吸収される。さらに、シート材が薄く腰の弱い紙であ
っても、本シート切断装置では、シート材がバネ１４に
よって押さえられるため、回転刃と固定刃５との協働に
よりシート材を良好に切断することができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の実施例に係るシート材の切断装置
の平面断面図である。図１において、１は切断装置の本
体フレーム、２は本体フレームに両端を支持されている
スクリュウシャフト、３は前記スクリュウシャフトに設
けられた支持台である。この支持台３はスクリュウシャ
フト２とネジ結合されており、スクリュウシャフトが回
転すると、支持台３はスクリュウシャフト２に沿って往
復動する。前記支持台３には、軸４ａが設けられてお
り、この軸４ａに回転刃４が回転自在に保持されてい
る。また前記本体フレーム１には固定刃５がネジ６によ
って固定されている。
【００１０】図中、１０はブッシュであり、このブッシ
ュ１０によってスクリュウシャフト２は回転自在、且つ
摺動自在に支持されている。ブッシュ１０は本体フレー
ム１によって保持されており、ブッシュ１０の端面に
は、スクリュウシャフト２との接触圧を調整する突起１
０ａが多数形成されている。この突起１０ａは突起の径
の太さを変えたり、あるいは、突起の高さを少しづつ変
えたりして接触圧を調整できるようになっている。スク
リュウシャフト２の左端には、スクリュウシャフトの熱
膨張による伸びを吸収するための段部２ｂが形成されて
いる。前記段部２ｂと前記ブッシュ１０の突起との間に
は、スクリュウシャフト２の熱による伸び分を吸収する
ために必要な所定の距離の隙間Ｓ１（余裕）が形成され
ている。さらにブッシュ１０より突出したスクリュウシ
ャフト２の端部にはプーリ１１が固定されている。
【００１１】一方、スクリュウシャフト２の、図中、右
端はフレームエンド１ａに回転自在、かつ、摺動自在に
支持されているが、このフレームエンド１ａの端面に
は、前記ブッシュ１０と同様にスクリュウシャフト２と
の接触圧を調整する突起１ｂが多数形成されている。こ
の突起１ｂは突起１０ａと同様に突起の径の太さを変え
たり、あるいは、突起の高さを少しづつ変えたりして接
触圧を調整できるようになっている。また、前記スクリ
ュウシャフト２の右端には弾性変形可能な係止部２ｃが
形成されており、この係止部２ｃを弾性変形させなが
ら、フレームエンド１ａの支持孔に挿入することによ
り、スクリュウシャフト２はフレームエンド１ａに支持
される。スクリュウシャフト２の右端部がフレームエン
ド１ａに支持された状態で、スクリュウシャフト２と前
記フレームエンド１ａの突起１ｂとの間には所定の距離
からなる隙間Ｓ２が形成される。そして、前記スクリュ
ウシャフト５２は前記プーリ１１およびスクリュウシャ
フトに形成した係止部２ｃによって、本体フレームに取
付けられており、常時はスクリュウシャフト２の軸方向
への移動が禁止されている。
【００１２】前記シート切断装置では、先に説明した装
置と同様にモータが回転すると、この回転力はベルト等
の伝動機構を介してプーリ１１に伝えられ、スクリュウ
シャフト２自身が回転するようになっている。そして、
前記スクリュウシャフト２が回転すると、スクリュウシ
ャフト２に設けられている支持台３が、スクリュウシャ
フト上２を図中左右方向に往復動する。この結果、図３
で紙面に垂直方向に移送されるシート材は、支持体が往
復動する際に回転刃４と固定刃５との協働により切断さ
れる。また、本シート切断装置では、スクリュウシャフ
ト２はブッシュ１０によって支持されている箇所およ
び、フレームエンドで支持されている箇所いづれでも、
スクリュウシャフトの熱による伸びを次のようにして吸
収する。
【００１３】回転刃４を支持した支持台３の待機位置が
図１中のＡ位置にある場合には、熱膨張によってスクリ
ュウシャフト２が伸びても、この伸びはスクリュウシャ
フトの段部とフレームエンド１ａとの間に形成した隙間
Ｓ２によって吸収される。また、回転刃４を支持した支
持台３の待機位置が図１中のＢ位置にある場合には、熱
膨張によってスクリュウシャフト２が伸びても、この伸
びはスクリュウシャフトの段部とブッシュとの間に形成
した隙間Ｓ１によって吸収される。この場合、スクリュ
ウシャフト２の伸びによりプーリ１１は図中点線の位置
にづれるが、このづれはベルトの幅、あるいは、プーリ
１１の幅等によって吸収され、回転力の伝達にはなんら
支障はない。こうして、スクリュウシャフト両端に、ス
クリュウシャフトの伸びを吸収できる余裕をもたせてあ
るため、どちらの端に回転刃が待機した状態で温度変化
に曝されてもスクリュウシャフトの伸びは容易に吸収さ
れる。
【００１４】また、本発明は、フレームエンドによるス
クリュウシャフトの支持部に弾性変形可能な係止機構２
ｃを採用するとともに、スクリュウシャフトの他側の支
持部をプーリ１１によって位置決めしているため、ネジ
等による組付けが不要となり、本体フレームとフレーム
エンドとの組み付け等でも固定ネジを不要としており、
組み立て作業の合理化を進めることができる。
【００１５】次に本発明は、シート材を切断する際の切
れ味を良くするために、シート押さえ装置を採用してい
る。シート材が薄く腰の弱い紙などの場合、刃が磨耗す
るなどして、切れ味が悪くなり、切断しながら紙が戻さ
れて曲がって切れたり、切断面がけばたつなど綺麗に切
りにくい現象が出てくる。こうした現象を改善するため
に図２に示すようなシート材を押さえるためのバネを設
置した。図２を参照して、シート押さ装置の構造を説明
すると、図２は図３に示すシート材の切断装置のＡ−Ａ
位置の断面図である。
【００１６】図２において、５は固定刃であり、この固
定刃５に対向して長尺のシート案内部材１２が所定の間
隙Ｔを有するように配置されている。このシート案内部
材１２には、シート材を押さえるための板バネ１４が適
当数設けられている。バネ１４はシート案内部材１２に
係合して取付けられており、このバネ１４は、腰の弱い
紙の給紙を妨げず、回転刃の切断抵抗での戻りを防ぐよ
うな機能を有している。さらに、前記バネ１４はバネ強
さも調節できるようになっている。このバネ強さ調整
は、案内部材１２に設けたバネの押さえ力を調整するた
めのネジ１５によって行う。シート材は図中、矢印１３
の方向から送りこまれ、回転刃と固定刃５との協働によ
り切断されるが、この時、シート材はバネ１４によって
押さえられる。この押さえ力により、仮にシート材が薄
く腰の弱い紙であっても、紙が戻されて曲がって切れた
り、切断面がけばたつなどの不都合を解消でき、シート
材を良好に切断することができる。
【００１７】なお、上述の実施例中、フレームエンドと
スクリュウシャフトとの支持部はスクリュウシャフトの
熱による伸びを許容できる構造であればどのような構造
でもよい。またスクリュウシャフトとフレームとの係合
は、係止部によらず脱落を防止できる構造であればどの
ような構造でもよい。さらに、シート材を押さえるバネ
１４はシート材を適当な接触圧で押さえる機能を果たす
ことができものであればバネに限定する必要はない。ま
た、バネ押さえ力の調整機構は、必要に応じて設けるも
のであり、特にバネ押さえ力の調整が必要ない場合には
調整機構（上記実施例ではネジ１５になっている）は不
要である。またシート材を適当な接触圧で押さえる箇所
はシート材の幅等に合わせて適当な数を設けることがで
きる。本発明はその精神また主要な特徴から逸脱するこ
となく、他の色々な形で実施することができる。そのた
め前述の実施例は単なる例示に過ぎず、限定的に解釈し
てはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属
する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。
【００１８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
シート材の切断装置は、極めて簡単な構成でスクリュウ
シャフト上のどちら側に回転刃が待機していても環境温
度の変化によるスクリュウシャフトの伸びを吸収できる
ため、高温状態によるスクリュウシャフトの変形を防止
できる。また、本発明は、フレームエンドによるスクリ
ュウシャフトの支持部に弾性変形可能な係止機構を採用
するとともに、スクリュウシャフトの他側の支持部をプ
ーリによって位置決めしているため、ネジ等による組付
けが不要となり、本体フレームとフレームエンドとの組
み付け等でも固定ネジが不要となり、組み立て作業の合
理化を進めることができる。さらに、本発明は、シート
材を切断する際の切れ味を良くするために、シート押さ
え装置を採用しているため、シート材が薄く腰の弱い紙
などであっても、良好にシート材を切断することができ
る。等々の優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るシート材の切断装置の平
面断面図である。
【図２】本発明の実施例に係るシート押さえ装置の説明
図であり、図３中のＡ−Ａ位置の断面図である。
【図３】従来および本発明に係わるシート材の切断装置
の概略平面図である。
【図４】従来および本発明に係わるシート材の切断装置
の概略側面図である。
【図５】従来のシート材の切断装置の平面断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 本体フレーム ２ スクリュウシャフト ３ 支持台 ４ 回転刃 ５ 固定刃 １０ ブッシュ １１ モータ Ｓ１、Ｓ２ 隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B26D 1/14 - 1/20

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 本体フレームに軸支されたスクリュウシ
    ャフトと、該スクリュウシャフトにネジ結合している支
    持台と、該支持台に回転自在に取り付けられている回転
    刃と、本体フレームに固定された固定刃と、前記スクリ
    ュウシャフトを回転させる駆動機構とを備え、前記回転
    刃と固定刃４との協働でシート材を切断する切断装置に
    おいて、前記スクリュウシャフトは、フレームに支持さ
    れる両端部に、熱によってスクリュウシャフトが伸びる
    時の、伸びを吸収できる機構を備えていることを特徴と
    するシート材の切断装置。
  2. 【請求項２】 前記スクリュウシャフトは、その両端部
    において、本体フレームに回転自在に、且つ、スクリュ
    ウシャフトの伸びを許容するように軸方向に摺動自在に
    支持されていることを特徴とする請求項１に記載のシー
    ト材の切断装置。
  3. 【請求項３】 前記スクリュウシャフトを支持するフレ
    ームには、スクリュウシャフトが伸びた時に、フレーム
    と当接することによって発生する応力を吸収できる応力
    吸収機構を備えていることを特徴とする請求項２に記載
    のシート材の切断装置。
  4. 【請求項４】 前記スクリュウシャフトの一端には弾性
    変形可能な係止部が形成され、他端には駆動プーリ取り
    付け部が形成されており、スクリュウシャフトは前記係
    止部と駆動プーリによって本体フレームに取り付けられ
    ていることを特徴とする請求項１に記載のシート材の切
    断装置。
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