JP3364779B2 - カッター機構 - Google Patents

カッター機構

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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、ファクシミリ装置や複
写機やプリンタ等のＯＡ機器や家電品に組み込まれ、ロ
ール状に巻かれたシート類を所望の長さに切断するカッ
ター機構に関し、特に切断刃が直線状のレールに沿って
移動する台に取り付けられ、この台が移動することで、
台に配設された刃物がシートを切断するカッター機構に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のカッター機構としては、
直線状に刃先を有する長尺な板状刃物（以下、固定刃と
呼ぶ）に移動刃の刃先を押接させながら移動させ、固定
刃と移動刃との間に置かれたロール紙等（以下用紙と呼
ぶ）を切断する方式のものが公知である。このようなカ
ッター機構としては、例えば図１４に示した、特開平６
−１３４６９２号公報記載の発明があげられる。以下こ
の従来例について詳細に説明する。
【０００３】このカッター機構では、固定刃２０が板状
のカッターフレーム２１の下面に、カッターフレーム２
１の長手方向に対して平行に、溶接、両面粘着テープ等
の固定手段によって取り付けられている。さらに、カッ
ターフレームの一端を鍵状に曲げることにより走行ガイ
ド部２２が設けられている。
【０００４】走行ガイド部２２にはキャリッジ２３の凹
型の摺動保持部２４が嵌合され、キャリッジ２３と丸刃
支持台２５が、連結アームによって一体に動作するよう
連結されている。このような構成にすることにより丸刃
支持台２５は、走行ガイド部２２に沿って、固定刃２０
の長手方向に摺動往復することが可能となる。さらにカ
ッターフレーム２１には、固定刃２０の長手方向の両端
位置に２つのプーリーが配設されている。一方のプーリ
ー（図においては長手方向手前側）はモーターの駆動軸
に設けられたピニオン及び歯車を介して回転力を得るよ
うに取り付けられている。そして両プーリー間には、キ
ャリッジ２３の駆動媒体としてコイルバネ等により張力
を与えられたワイヤーが架け渡されている。またワイヤ
ーの所定位置にキャリッジ２３が係合されている。モー
ターを駆動させると、ピニオン→歯車→プーリー→ワイ
ヤーと駆動力が伝達され、キャリッジ２３が走行ガイド
部２２に沿った摺動往復を行う。またキャリッジ２３の
外周部には、摺動動作に伴い用紙切断前に固定刃２０と
丸刃２６との接触点（以下「切断点」と呼ぶ）に用紙を
導く前ラッセル部２７と、用紙切断中にジャミング等の
障害を発生させることのないよう切断終了した用紙を随
時退避させる逃がし溝２８が構成されている。
【０００５】キャリッジ２３と丸刃支持台２５は連結ア
ームによって連結され、一体に動作することができる。
丸刃２６は、刃先が固定刃２０の刃先にわずかに重なり
合うように配設されており、固定刃２０に所定の圧力で
押接されている。またこの図では見ることができない
が、丸刃２６の裏面には丸刃２６と同軸に一体的に回転
する押接皿（転動車輪）が構成されている。この押接皿
の一部が固定刃２０に接触しているので、キャリッジ２
３の摺動移動に伴い丸刃２６が固定刃２０の刃先に沿っ
て回転しながら移動する。
【０００６】次に、このような従来のカッター機構のロ
ール紙切断動作について説明する。キャリッジ２３は、
図においてカッターフレーム２１長手方向手前側の摺動
限界点に待機している。モータの駆動によりワイヤーに
牽引力が与えられると、キャリッジ２３が走行ガイド部
２２上を摺動移動し、キャリッジ２３と一体に設けられ
た丸刃支持台２５に回転可能に軸支された丸刃２６が、
固定刃２０の刃先に押接された状態で固定刃２０の上を
移動する。この際、丸刃２６は所定の圧力で固定刃２０
に押接され、押接皿と一体回転しながら移動する。キャ
リッジ２３がロール紙の初端に到達すると、キャリッジ
２３の先端に設けられた前ラッセル部２７がロール紙端
を切断点に導く方向に取り込んでいく。切断点に導かれ
たロール紙は回転する丸刃２６と固定刃２０とによって
切断され、切断し終わると随時逃がし溝２８によって継
続中の切断動作の妨げとならない方向に退避される。ロ
ール紙が切断された後、キャリッジ２３が摺動限界点に
到達したらモータを逆転させ、ワイヤーで逆方向にキャ
リッジ２３を牽引して待機位置に復帰させることで切断
動作が終了する。
【０００７】また、「固定刃＋丸刃」カッター機構の改
良例として、図１５に示す特開平７−１２４８９２号公
報記載の発明をあげることができる。このカッター機構
は、丸刃２６の刃先を固定刃２０に対して微小角度傾斜
させ軸支し、点接触を保つ構成をとっている。これによ
り、キャリッジ２３の移動に伴い刃先に発生するモーメ
ントで丸刃２６を自転させることで転動車輪を不要とし
ている。またこのカッター機構には、固定刃２０への熱
処理や刃付けなどの特殊な処理を不要とする手段につい
ても記載されている。
【０００８】一方、固定刃を用いずに構成するカッター
機構についても何例か提案されている。これは特開平７
−１００７９１号公報や特開平７−２４７８２号公報に
記載された発明を例としてあげることができる。このよ
うな従来のカッター機構は、直線状の走行レール部を摺
動する移動体上に、相互の刃先がわずかに重ね合うよう
に配置する２枚の刃を有し、少なくともどちらかの刃を
移動体の摺動移動に合わせて回転させることを特徴とし
ている。
【０００９】図１６に示す特開平７−１００７９１号公
報記載の発明では、「回転する円盤状の丸刃３０を小型
の固定された補助刃３１に押接し、移動体３２の摺動移
動によって用紙を切断するカッター機構」について記述
されている。
【００１０】次に、図１７に示した特開平７−２４７８
２号公報記載の発明の特徴について説明する。
【００１１】このカッター機構では、ホルダ４０に２枚
の回転する円形刃物４１および４２を、それぞれが被切
断用紙の表裏側に配置されるよう軸支している。また刃
先周縁部が交差して生じる２交点のうち切断に関与する
方のみが一点で圧接されるように、一方の円形刃物４１
を他方の円形刃物４２に対して微小角度を持たせて接触
させている。２枚の円形刃物の少なくとも一方は、ホル
ダ４０の摺動移動に合わせて回転機構によって強制的に
回転させられる。また、摺動移動用の案内軌道４３を１
つにし、かつ２枚の円形刃物を被切断用紙の表裏に配置
するため、ホルダ４０は切断される用紙を横切る連結部
４４をもっている。このホルダ４０の連結部４４は必ず
円形刃物の進行方向後側に配置される。また連結部４４
には切断された被切断用紙の端部を上方向に誘導するた
めの案内部４５が設けられている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】これらのカッターは移
動刃が高速に移動するので、その切断性能は用紙の切り
出し易さと密接な関わりを持つ。例えば鋏で用紙を高速
に切断したい場合、最初に用紙にわずかに切り込みを入
れ、それから鋏の刃をわずかに開いた状態で鋏を切断し
たい方向に押せば、容易に用紙が切断できることは、生
活上の常識として一般に知られるところである。この
際、切断対象が感熱記録紙のような、比較的薄く、かつ
吸湿状態で安定する性質を持っている用紙の場合、鋏の
ように押し切るには困難な場合があり、鋏の刃を揺動さ
せて切断するがごとき切れ味を必要とする。
【００１３】従来のカッターは、所定の切れ味を確保す
る手段は達成されているが、切り出しをスムーズに行う
手段については全く未達成といえる。これは図１２
（ａ）、（ｂ）（ｃ）に見るように、切り出し時に用紙
が切断反力で押されるためである。毎切断毎に必ず用紙
は押される。例えば切り出し位置近辺で用紙を台部に押
し付ける手段を設けるとか、丸刃を極大化するとかの手
段の実施が可能ならば解決するが、このような機構を設
けると、切断用紙のセット性が損なわれるとか部品点数
の増加に繋がるとか大きすぎて役に立たないとかの問題
を生じる。したがってある程度の押されは覚悟せねばな
らず、切り初めの１０ｍｍ程度で切断面が斜めになった
りギザギザになったりする。湿度が高い場合はジャミン
グが発生することも多々ある。特に特開平７−１００７
９１号公報に記載の「丸刃＋補助刃」方式のカッター
や、特開平７−２４７８２号公報に記載の「丸刃＋丸
刃」方式のカッターは、用紙を設置する台部の端部と、
用紙を切断する切断面が離れているため、押されの影響
を強く受ける。これらのカッターは丸刃の切れ味の改良
や丸刃の配置の工夫で、カッターとしての切れ味を相対
的に改善することで切り込みやすくし、押されの影響を
受けにくくしている。
【００１４】さらに、上記以外にも課題がある。
【００１５】まず「固定刃＋丸刃」方式のカッター機構
だが、これに用いられる固定刃は極めて高価なものであ
った。これは固定刃には、良好な切断性能を提供するた
めに所定の精度の直線度と平面度を有していなければな
らないことと、固定刃には刃金を用いる必要があったた
めである。この対策の一手に特開平７−１２４８９２号
公報記載の発明がある。この発明では、型抜きした特殊
用途鋼（ここではハードネス処理を施したステンレス鋼
板）をそのまま固定刃として使用可能とする技術に関す
る記載があるが、素材自体が高価であるためそれ以上の
原価低減は困難である。
【００１６】これに対し、特開平７−１００７９１号公
報や特開平７−２４７８２号公報に記載のカッター機構
は、固定刃を用いずに構成できるのでコスト上は有利で
ある。しかし特開平７−１００７９１号公報の実施例と
してあげられたカッター機構のように、キャリッジと共
に移動する丸刃と補助刃の接触点が常に固定されている
と、用紙を切断するしないに関わらず（単にキャリッジ
が移動するだけの場合でも）常に補助刃の一部分が丸刃
に削られて磨耗し続け、切断性能が極端に早く劣化する
という欠点が生じる。実施例の詳細な説明中に「補助刃
を回転刃と同様な円形刃とし、これを回転自在に取り付
けてもよい」という但し書きはあるが、特に構成などに
ついて明示されてはおらず、特開平７−２４７８２号公
報記載のカッター機構の内容を超えるものではない。
【００１７】特開平７−２４７８２号公報記載の実施例
としてあげられたカッター機構では、２枚の薄い円盤状
の丸刃を一対に配置し、一点で接触させている。この場
合図１３（ｃ）に示すように、２枚の刃の開き角（接触
点における、両刃の円周接線同士がなす角）は必然的に
大きくなる。この状態は、ハサミならば「刃をかなり開
いた状態」に例えることができ、切れ味は悪い。鋏の開
き角を固定したまま押すように切断していく場合には、
開き角が小さい方が切れ味が良いというのは生活上の常
識としても一般にも知られている所である。切れ味を改
善するには、丸刃同士の押接力を強くし、かつ切れ味の
鋭い丸刃同士を点接触させる必要がある。しかし、この
場合刃先が鋭利すぎるため、刃先の損傷が起きやすいと
いう問題を生じる。また、この実施例では少なくとも一
方の丸刃を回転させればもう一方も連動して回転し、切
断が可能となるとされているが、これでは他方の丸刃の
回転が不安定となるため良好な切断性能を得ることはで
きない。さらに、この従来のカッター機構は丸刃に丸刃
を重ね合うように接触させる必要上、双方の丸刃が用紙
にオーバーラップすることになる。すると一方の刃が残
る側の用紙に切断動作中に当たってしまい、用紙にキズ
をつけるなどの悪影響を及ぼす。加えて、この刃が用紙
をバタつかせるのでジャミングに結びつく場合もある。
【００１８】このように従来の「丸刃＋丸刃（または補
助刃）」型のカッター機構は、感熱紙を切断しなければ
ならない装置（ファクシミリ、プリンタ等）への適用は
困難で、このような装置では「固定刃＋丸刃」型のカッ
ターか、もしくは特公昭５０−２４４６６号公報に代表
される、ギロチン式と広く呼ばれる切断装置を用いてい
た。ギロチン式の持つ課題については数々の先願で知ら
れるところなので、本件にはあえて記載しない。
【００１９】本発明は、上述した課題のすべてを解決可
能な、「固定刃＋丸刃」式のカッター機構の持つ長所
と、「丸刃＋丸刃」方式のカッター機構の持つ長所を合
わせ持つ、極めて高性能でかつ安価なカッター機構の提
供を目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
手段を種々検討した結果、用紙を横断する長尺なフレー
ムと、用紙を横断する移動経路と、用紙を設置する台部
と、移動経路で往復移動自在で台部を跨ぐ形状で台部の
表側と裏側それぞれに刃物を格納可能で、刃物の刃先が
露出するように前進方向側が開口されている刃台と、台
部の表側に位置し、刃台に回転可能に軸支されている円
形の回転刃と、台部の裏側に位置し回転刃と所定量以上
交差するように刃台に回転可能に軸支されている円形の
対向刃と、回転刃の刃先を対向刃の刃先に押し付ける付
勢手段と、回転刃を刃台の移動に合わせて転動させる手
段と、対向刃を刃台の移動に合わせて転動させる手段
と、刃台を往復移動させる搬送手段とを有するカッター
機構を構成し、さらに対向刃の刃先が台部の用紙設置面
に略一致するように、かつ回転刃と対向刃の接点が台部
の用紙設置面に略一致するように、かつ対向刃が回転刃
より刃台の進行方向前方に位置するように回転刃と対向
刃が設けられ、上述の刃台は回転刃を格納する回転刃刃
台部と、対向刃を格納する対向刃刃台部と、台部を跨い
で回転刃刃台と対向刃刃台部を連結するアームからな
り、回転刃刃台部の前進方向先端に導入ガイド部と、導
入ガイド部から続く案内ガイド部と、アームを削り取る
ように案内ガイド部から続く誘導ガイド部と、刃台の対
向刃刃台部に回転刃と対向刃の近傍から広がる傾斜面を
有してなることで課題の解決が可能であることを知見
し、本発明を完成した。
【００２１】また、刃台の対向刃刃台部の前進方向先端
ならびに後進方向先端にラッセル部を設けることで刃台
移動時に切断片を押しのけられる。これが第２および第
３の発明である。
【００２２】また、回転刃刃台部を分離可能とすること
で組立性や保守性の改善が可能となる。これが第４の発
明である。
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】これらの解決手段や改善手段によって、優
秀な切断性能を持ちつつ極めて安価なカッター機構の提
供が可能となる。
【００２７】
【実施例】以下に本発明におけるカッター機構の実施例
を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】図１および図２に見るように本発明のカッ
ター機構は、用紙を横切る方向に長尺で走行レール部１
ｂと台部１ａが一体なカッターフレーム１と、カッター
フレーム１によって移動可能に支持されている刃台２
と、刃台２に回転可能に支持される回転刃（丸刃）３
と、回転刃３に対して用紙をまたいで刃台２の反対側に
回転可能に支持される対向刃（円盤）４と、刃台２を搬
送する搬送手段とで構成されている。尚、本実施例の搬
送手段には、ワイヤー６を使った駆動機構を用いている
が、その他の一般的に知られる駆動機構に代替しても特
に支障は無い。例えば、搬送手段は人力でもよい。
【００２９】カッターフレーム１と、用紙を設置する台
部１ａと、刃台２の移動を案内する走行レール部１ｂは
一枚の板金で一体化されている。カッターフレーム１は
これら一体化することで部品点数の低減を図っている。
ファクシミリ装置などの用紙を搬送する装置に用いる場
合は、この台部１ａは用紙の搬送台である。
【００３０】刃台２は、走行レール部１ｂで往復移動自
在で、かつ台部１ａを跨ぐ形状で、台部１ａの表側と裏
側それぞれに刃物を格納可能で、刃物の刃先が露出する
ように前進方向側が開口されている。台部１ａを境に、
台部１ａの表側が回転刃刃台部２ａで、台部１ａの裏側
が対向刃刃台部２ｄである。対向刃刃台部２ｄは摺動支
持部２ｏと一体である。さらに回転刃刃台部２ａと対向
刃刃台部２ｄは台部１ａを跨いだ連結アーム２ｋで連結
されている。回転刃刃台部２ａは便宜上取り外し可能な
方が有利である。本実施例では回転刃刃台部２ａを回転
刃台支持部２ｂと回転刃台２ｃから構成している。回転
刃台２ｃは回転刃台支持部２ｂにロック爪２ｎで固定さ
れている。回転刃台２ｃは取り外し可能で、取り外しに
はなんらの工具も必要としない。
【００３１】切断は長手方向奥側から長手方向手前側へ
刃台２を前進させることで行われる。切断が終わったら
長手方向手前側から長手方向奥側の待機位置まで刃台２
を後退させ、次回の切断に備える。回転刃刃台部２ａの
進行方向先端には、導入ガイド部２ｇと、導入ガイド部
２ｇから連続した案内ガイド部２ｈがある。導入ガイド
部２ｇは、刃台２の進行と共に台部から浮き上がった用
紙をかき寄せる方向に傾斜した斜面である。案内ガイド
部２ｈは、台部１ａならびに対向刃４に対向して位置す
る台部１ａに平行な平面で、台部１ａならびに対向刃４
とで狭い隙間を形成する。用紙はこの狭い隙間によっ
て、回転刃３と対向刃４の接点である切断点に案内され
る。さらに案内ガイド部２ｈは、用紙の切断された側の
後端部を所定の方向に誘導する誘導ガイド部２ｉに連続
している。誘導ガイド部２ｉは用紙をまたぐように、案
内ガイド部２ｈから対向刃刃台部２ｄ側に、連結アーム
２ｋを削り取るように緩やかに傾斜した面である。傾斜
をきつくすると連結アーム２ｋが用紙に影響を及ぼすの
で、傾斜は緩やかにする必要が有る。これらによって本
実施例のカッター機構は、用紙のばたつきを吸収しなが
ら用紙を切断し、かつ切断片を所定の方向に逃がして切
断を終える。よって台部１ａと狭い隙間を作る用紙搬送
ガイドが無くとも用紙の切断が可能となる。また、切断
片が連結アーム２ｋ引っかかってジャミングとなる恐れ
も無い。切断片は、対向刃刃台部２ｄ側に落下する。こ
のとき真下に切断片が落下すると、刃台の復帰動作や次
回の切断動作時に、対向刃４が切断片を引っかけるなど
の障害を起こす恐れがある。このため対向刃刃台部２ｄ
には、対向刃４から切断片を遠ざけるように、対向刃４
と回転刃３近傍から広がる傾斜面である押し出しガイド
部２ｊを設けている。また、切断片は刃台２の移動中に
刃台２に接触することがある。接触によって刃台２が切
断片を蹴飛ばすとジャミングとなる。刃台２にはこの蹴
飛ばしの防止手段を設けねばならない。刃台２の前進方
向先端には、前回切断した切断片を押し退ける方向に傾
斜した斜面である前ラッセル部２ｐが、後進方向先端に
は切断した切断片を押し退ける方向に傾斜した斜面であ
る後ラッセル部２ｍが設けられている。また、搬送手段
の全ては対向刃刃台部２ｄ側に配置されている。このよ
うに台部１ａの上部には用紙の設置を妨げる物が全く無
いので、用紙は簡単に設置できる。
【００３２】搬送手段は、ワイヤー６を使った駆動機構
である。ワイヤー６の両端には止め具６ｂがカシメられ
ている。その一端にはコイルバネ６ａが通されている。
コイルバネ６ａはワイヤー６に張力を与える。ワイヤー
６のそれぞれの端部は刃台の対向刃刃台部２ｄ側に引っ
かけられている。カッターフレーム１の長手方向奥側に
は駆動プーリ回転軸７ａ、手前側には中間プーリ回転軸
１２ａがカシメられている。駆動プーリ回転軸７ａには
駆動プーリ７が、中間プーリ回転軸１２ａには中間プー
リ１２が取り付けられている。駆動プーリ７は駆動ギア
７ｂと一体に作られている。駆動プーリ７側にはモータ
８が取り付けられている。モータ８の回転軸にはピニオ
ンギア８ａが設けられ、モータ８の回転を駆動プーリ７
に伝達する。モータ８はカッターフレーム１にネジ９で
固定されている。駆動プーリ回転軸７ａと中間プーリ回
転軸１２ａにはそれぞれ止め輪Ｂ１３が設けられ、プー
リの抜けを防止している。
【００３３】図３および図４に見るように、回転刃３
と、軸受け３ａと、車輪３ｂと、フランジ３ｃは一体に
構成されている。回転刃３は回転刃軸１０に回転可能に
支持されている。また、回転刃３は対向刃４の刃先に板
バネ１１で押し付けられている。回転刃３は周縁に鋭利
な刃先を持っている。回転刃軸１０は車輪３ｂを台部１
ａに押し付けるように配置されている。車輪３ｂには台
部１ａに押し付けられることで所定量の変形が生じる。
これによって刃台２が移動すると回転刃３が回転する。
車輪３ｂと、刃台２の対向刃刃台部２ｄは、車輪の変形
による応力を利用して台部１ａを挟み込んでいる。回転
刃軸１０は、回転刃台２ｃと蓋５で両端支持されてい
る。蓋５は回転刃台２ｃに固定されている。
【００３４】対向刃４は、対向刃（円盤）４と、対向刃
軸４ａとで一体に構成されている。対向刃軸４ａは対向
刃４にカシメされている。対向刃４は刃台２の対向刃軸
受け部２ｆで回転可能に支持されている。対向刃４は止
め輪Ａ１２ｂで、対向刃刃台部２ｄから抜けないように
なっている。さらに、対向刃４は板バネ１１の押圧力で
台部１ａの縁に押しつけるられている。これによって対
向刃４は台部１ａと回転刃３によって挟み込まれてい
る。対向刃４は、板バネ１１の押圧力で台部１ａの縁か
ら回転力を得ると共に回転刃３からも回転を得ることが
できため、安定した回転を得ることができる。このこと
から対向刃専用の車輪は不要となる。
【００３５】次に回転刃３と対向刃４の配置について説
明する。図５に見るように、回転刃３に対して対向刃４
は、刃台２の前進方向前方に位置している。回転刃３と
対向刃４の接点は、台部１ａの用紙設置面に略一致して
いる。対向刃４の刃先は、台部１ａの用紙設置面に略一
致している。回転刃３と対向刃４は所定量以上交差して
いる。回転刃３は板バネ１１で対向刃４によって押し付
けられ、対向刃４は回転刃３によって台部１ａの縁に押
し付けられている。刃台２の移動で回転刃３が回転を始
めると、対向刃４は台部１ａの縁と回転刃３の刃先の両
方から回転を得て、回転刃３とは反対の方向に回転す
る。回転刃３と対向刃４は、刃台２の進行方向とは逆向
きに一定周期で回転する。図１３（ａ）に見るように、
回転刃３と対向刃４の刃物開き角度は、図１３（ｂ）に
見る「固定刃＋丸刃」式のカッター機構のそれとほぼ同
一である。したがって図１２に見るような「丸刃＋丸
刃」式のカッター機構のような切断負荷の分散は無く、
さらに、対向刃４を回転させることで切断負荷が切断点
に用紙を食い込む力に転化される。したがって従来のカ
ッターで発生していた用紙の押されは発生せず、切断も
容易となる。この時対向刃４は確実な回転力を得なけれ
ばならない。対向刃４は上述の手段で回転力を得ている
ため車輪が無くとも回転する。回転刃３と対向刃４の刃
先が交差して生じる２交点のうち切断に関与する方、す
なわち刃台前進方向側のみが接するように、回転刃３は
切断面に対して０．５゜から５゜の範囲で、望ましくは
約３゜に配置されている。回転刃３と対向刃４のかみ合
い量は０．３ｍｍ以上、望ましくは０．７ｍｍ以上とし
ている。また、実施例においては回転刃３の直径は１
４．５ｍｍ、対向刃４の直径は１３ｍｍとした。かみ合
い量は、ジャミング時の負荷で回転刃３が対向刃４に乗
り上げない程度とするのが望ましい。切断性能上は対向
刃４が大きい方が有利であるが、本例の寸法で十分満足
な切断性能を得られた。また、このような配置とするこ
とで、対向刃４の刃先は鋭利とする必要が無く、所定の
丸み以内の丸みであれば切断は可能であることが実験上
明らかとなった。実験結果によると対向刃４の刃先はＲ
０．２以内であれば所定の切断性能を得られる。実験の
結果本発明のカッター機構は、家庭用ティッシュのオー
トカットが可能であることが確認された。但し、このＲ
は前周均一である必要があが、これは対向刃４にプレス
抜きした円盤を用いることで容易に可能である。また対
向刃４にはＪＩＳで言うところの一般用途鋼を用いても
実用上問題は無い。
【００３６】次に本発明のカッター機構の切断動作につ
いて説明する。図６に見るように刃台２の待機位置はカ
ッターフレーム１の長手方向奥側となっている。待機位
置側では刃台２は駆動プーリ７に衝突して停止する。モ
ータ８が時計回りに回転すると。モータ８の回転はピニ
オンギア８ａから駆動プーリ７に伝達され、駆動プーリ
７の回転でワイヤー６は刃台２をカッターフレーム１長
手方向手前側へ牽引する。回転刃３と対向刃４は刃台２
の移動に合わせ、それぞれ一定周期で回転する。このと
き回転刃３と対向刃４はそれぞれ刃台２の進行方向とは
逆向きに回転する。刃台２が移動すると、対向刃４は用
紙の裏側に潜り込む。この時、対向刃４は刃台２の進行
方向と逆向きに回転しているので、図７に見るように用
紙が丸まっていても用紙をすくい上げ、かつ切断点に用
紙を案内する。このため切断点では用紙は部分的に平ら
な状態となる。このように用紙が裏側に丸まっている場
合は対向刃４が、用紙が表側に丸まっている場合は導入
ガイド部２ｇが用紙をかき寄せるので、用紙がどっちに
丸まっていようと問題は無い。切断が始まると、図８に
見るように用紙の切断片は、誘導ガイド部２ｉによって
台部１ａをまたぐように下側方向に誘導される。誘導ガ
イド部２ｉは緩やかな傾斜面なので切断片はスムーズに
誘導される。この時切断片は、押し出しガイド部２ｊに
よって対向刃から遠ざかる方向に押し出される。切断さ
れた切断片は押し出しガイド部２ｊに押し出されている
ので、図９に見るようにカッター機構から少し離れた所
に落下する。切断が完了すると、刃台２は中間プーリ１
２に衝突し停止する。モータ８の回転はタイマー制御さ
れている。モータ８は所定時間時計回りに回転し、停止
したら反時計回りに所定時間回転する。本実施例では、
２５７ｍｍ幅の用紙の切断を行うのに１ｓｅｃモータを
時計回りに回転させている。反時計回りも同様に１ｓｅ
ｃとしている。刃台２が待機位置に復帰し、モータ８の
回転が停止すると切断動作が完了する。このようなモー
タ８の動作方法は実公平７−３９５８０号に記載があ
る。制御方法には特に制約は無く、既に知られている手
段を用途に合わせて用いることが可能である。
【００３７】次に、安全性であるが、本発明のカッター
機構では、回転刃３は刃台２に格納されており、刃先の
露出は必要最低限である。したがって、意図しないかぎ
り回転刃３の刃先には触れられないので問題は無い。ま
た対向刃４は完全には格納されていないが、上記のよう
に刃先は丸みを持っているので触れても手が切れること
は無い。
【００３８】本発明の主たる実施例では、刃台２の回転
刃刃台部２ａは回転刃台２ｃを設けることで分離可能と
したが、図１０に見るように分離不可能としても問題は
無い。また、カッターフレーム１は箱形となっている
が、、図１１に見るようにＬ型であってもよい。また図
示はしないが、カッターフレーム１を樹脂製にすること
も可能である。以上説明したように回転刃３と対向刃４
を適切に配置し、かつ回転刃３と対向刃４に、刃台２の
移動に連動した一定周期の回転を与えれば、刃台２の形
状や走行レール１ｂの形状、刃台２の搬送手段には何等
の制約も受けるものではなく、既に知られている技術を
適宜に応用したカッター機構の実施が可能である。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明のカッター機
構は、用紙を横断する長尺なフレームと、用紙を横断す
る移動経路と、用紙を設置する台部と、移動経路で往復
移動自在で台部を跨ぐ形状で台部の表側と裏側それぞれ
に刃物を格納可能で、刃物の刃先が露出するように前進
方向側が開口されている刃台と、台部の表側に位置し刃
台に回転可能に軸支されている円形の回転刃と、台部の
裏側に位置し回転刃と所定量以上交差するように、刃台
に回転可能に軸支されている円形の対向刃と、回転刃の
刃先を対向刃の刃先に押し付ける付勢手段と、回転刃を
刃台の移動に合わせて転動させる手段と、対向刃を刃台
の移動に合わせて転動させる手段と、刃台を往復移動さ
せる搬送手段から構成されている。さらに対向刃の刃先
が台部の用紙設置面に略一致するように、かつ回転刃と
対向刃の接点が台部の用紙設置面に略一致するように、
かつ対向刃が回転刃より刃台の前進方向前方に位置する
ように回転刃と対向刃を配置している。これによって、
切断負荷が用紙を刃先に食い込ませる力に転化されるた
め、用紙が切り始めに押されることは無く、スムーズに
切り出せる。また切断性能も大幅に改善できる。
【００４０】さらに対向刃を、付勢手段によって台部の
縁に押しつけるられるように配設し、これによって生じ
る台部と回転刃による挟み込みによって、対向刃の転動
動作を達成することで、対向刃を転動させるための車輪
が無くとも対向刃を確実に転動させることができる。
【００４１】また回転刃は、回転刃と対向刃の刃先が交
差して生じる２交点のうち刃台前進方向のみが接するよ
うに、切断面に対して０．５゜から５゜、望ましくは約
３゜の角度に設けられている。このように回転刃と対向
刃の接触を一点のみに保つことで、安定した切断性能を
得られる。さらに対向刃の刃先には鋭いエッジを設けて
いない。これにより安全性を確保でき、またプレス抜き
した円盤がそのまま使用可能となる。この円盤にはＳＥ
ＣＣのようなＪＩＳで言うところの一般用途鋼を素材に
用い、大幅なコストダウンを実現している。
【００４２】また、回転刃の転動を得る手段を、回転刃
と一体回転する車輪とし、この車輪と刃台で台部を台部
の表裏から挟み込むことで、切断動作中のジャミングに
よる回転刃の対向刃への乗り上げを防いでいる。
【００４３】また、刃台は、回転刃を格納する回転刃刃
台部と、対向刃を格納する対向刃刃台部と、台部を跨い
で回転刃刃台部と対向刃刃台部を連結するアームから成
り、回転刃刃台部の前進方向先端に導入ガイド部と、導
入ガイド部から続く案内ガイド部と、アームを削り取る
ように案内ガイド部から続く誘導ガイド部と、を刃台に
設けることで、台部に平行で台部に対向に位置する、台
部と狭い隙間を作る用紙搬送ガイドが無くとも用紙の切
断が可能となる。
【００４４】これにさらに、刃台の対向刃刃台部に、回
転刃と対向刃の近傍から広がる傾斜面を設けることで、
切断片を対向刃に接触させずに落下させることができ
る。また、刃台の対向刃刃台部の前進方向前方と、刃台
の後進方向前方に、ラッセル部を設けることで、既に切
断されて落下している分離片を刃台に引っかける恐れが
無い。
【００４５】また、回転刃刃台部を分離可能とすること
で、回転刃を容易に交換できる。
【００４６】このように本発明によると、優秀な切断性
能を持つつ極めて安価なカッター機構の提供が可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカッター機構の斜視図である。
【図２】本発明のカッター機構の三面図である。
【図３】本発明のカッター機構の分解斜視図である。
【図４】本発明のカッター機構のａ−ａ断面図である。
【図５】本発明のカッター機構の丸刃と対向刃の配置図
である。
【図６】本発明のカッター機構が用紙を切断する前の状
態を示す図である。
【図７】本発明のカッター機構が用紙を切り始めるとき
の状態を示す図である。
【図８】本発明のカッター機構の、用紙を切断中の状態
を示す図である。
【図９】本発明のカッター機構の、用紙を切断終了した
直後の状態を示す図である。
【図１０】本発明のカッター機構の別の一例の部分斜視
図である。
【図１１】本発明のカッター機構のさらに別の一例の部
分断面斜視図である。
【図１２】従来のカッター機構の切断負荷を表す図で、
上から順に「固定刃＋丸刃」式カッター、「固定刃＋補
助刃」式カッター、「丸刃＋丸刃」式カッターを示す。
【図１３】各種カッターの刃物開き角を表す図で、
（ａ）は本発明のカッター、（ｂ）は「固定刃＋丸刃」
式のカッター、（ｃ）は「丸刃＋丸刃」式のカッターを
示す。
【図１４】従来の「固定刃＋丸刃」型カッター機構の一
例を示す斜視図である。
【図１５】従来の「固定刃＋丸刃」型カッター機構の改
良例を示す斜視図である。
【図１６】従来の「丸刃＋補助刃」型カッター機構の一
例を示す斜視図である。
【図１７】従来の「丸刃＋丸刃」型カッター機構の一例
を示す斜視図である。
【符号の説明】 １ カッターフレーム １ａ 台部 １ｂ 走行レール部 ２ 刃台 ２ａ 回転刃刃台部 ２ｂ 回転刃台支持部 ２ｃ 回転刃台 ２ｄ 対向刃刃台部 ２ｆ 対向刃軸受け部 ２ｇ 導入ガイド部 ２ｈ 案内ガイド部 ２ｉ 誘導ガイド部 ２ｊ 押し出しガイド部 ２ｋ 連結アーム ２ｍ 後ラッセル部 ２ｎ ロック爪 ２ｏ 摺動支持部 ２ｐ 前ラッセル部 ３ 回転刃（丸刃） ３ａ 軸受け ３ｂ 車輪 ３ｃ フランジ ４ 対向刃（円盤） ４ａ 対向刃軸 ５ 蓋 ６ ワイヤー ６ａ コイルバネ ６ｂ 止め具 ７ 駆動プーリ ７ａ 駆動プーリ回転軸 ７ｂ 駆動ギア ８ モータ ８ａ ピニオンギア ９ ネジ １０ 回転刃軸 １１ 板バネ １２ 中間プーリ １２ａ 中間プーリ回転軸 １２ｂ 止め輪Ａ １３ 止め輪Ｂ ２０ 固定刃 ２１ カッターフレーム ２２ 走行ガイド部 ２３ キャリッジ ２４ 摺動保持部 ２５ 丸刃支持台 ２６ 丸刃 ２７ 前ラッセル部 ２８ 逃がし溝 ３０ 丸刃 ３１ 補助刃 ３２ 移動体 ４０ ホルダ ４１ 丸刃（微小角度支持） ４２ 丸刃 ４３ 案内軌道 ４４ 連結部 ４５ 案内部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−57797（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−28414（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−124892（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−797（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B26D 1/00 - 1/62

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被切断シートを横断するフレームと、被
    切断物を横断する移動経路と、被切断物を設置する台部
    と、前記移動経路で往復移動自在で、前記台部を跨ぐ形
    状で、前記台部の表側と裏側それぞれに刃物を格納可能
    で、該刃物の刃先が露出するように前進方向側が開口さ
    れている刃台と、前記台部の表側に位置し、前記刃台に
    回転可能に軸支されている円形の回転刃と、前記台部の
    裏側に位置し、前記回転刃と所定量以上交差するよう
    に、前記刃台に回転可能に軸支されている円形の対向刃
    と、前記回転刃の刃先を前記対向刃の刃先に押し付ける
    付勢手段と、前記回転刃を前記刃台の移動に合わせて転
    動させる手段と、前記対向刃を前記刃台の移動に合わせ
    て転動させる手段と、前記刃台を往復移動させる搬送手
    段とを有し、 前記対向刃の刃先が前記台部のシート設置面に略一致す
    るように、かつ前記回転刃と前記対向刃の接点が前記台
    部のシート設置面に略一致するように、かつ前記対向刃
    が前記回転刃より刃台の進行方向前方に位置するよう
    に、前記回転刃と前記対向刃が設けられていることを特
    徴とするカッター機構において、 前記刃台が前記回転刃を格納する回転刃刃台部と、前記
    対向刃を格納する対向刃刃台部と、前記台部を跨いで前
    記回転刃刃台と前記対向刃刃台部を連結するアームから
    なり、前記回転刃刃台部の前進方向先端に導入ガイド部
    と、前記導入ガイド部から続く案内ガイド部と、前記ア
    ームを削り取るように前記案内ガイド部から続く誘導ガ
    イド部と、前記刃台の前記対向刃刃台部に前記回転刃と
    前記対向刃の近傍から広がる傾斜面を有することを特徴
    とするカッター機構。
  2. 【請求項２】 被切断シートを横断するフレームと、被
    切断物を横断する移動経路と、被切断物を設置する台部
    と、前記移動経路で往復移動自在で、前記台部を跨ぐ形
    状で、前記台部の表側と裏側それぞれに刃物を格納可能
    で、該刃物の刃先が露出するように前進方向側が開口さ
    れている刃台と、前記台部の表側に位置し、前記刃台に
    回転可能に軸支されている円形の回転刃と、前記台部の
    裏側に位置し、前記回転刃と所定量以上交差するよう
    に、前記刃台に回転可能に軸支されている円形の対向刃
    と、前記回転刃の刃先を前記対向刃の刃先に押し付ける
    付勢手段と、 前記回転刃を前記刃台の移動に合わせて転動させる手段
    と、前記対向刃を前記刃台の移動に合わせて転動させる
    手段と、前記刃台を往復移動させる搬送手段とを有し、
    前記対向刃の刃先が前記台部のシート設置面に略一致す
    るように、かつ前記回転刃と前記対向刃の接点が前記台
    部のシート設置面に略一致するように、かつ前記対向刃
    が前記回転刃より刃台の進行方向前方に位置するよう
    に、前記回転刃と前記対向刃が設けられていることを特
    徴とするカッター機構において、前記刃台が前記回転刃を格納する回転刃刃台部と、前記
    対向刃を格納する対向刃刃台部と、前記台部を跨いで前
    記回転刃刃台と前記対向刃刃台部を連結するアームから
    なり、前記回転刃刃台部の前進方向先端に導入ガイド部
    と、前記導入ガイド部から続く案内ガイド部と、前記ア
    ームを削り取るように前記案内ガイド部から続く誘導ガ
    イド部と、前記刃台の前記対向刃刃台部の前進方向先端
    にラッセル部を有することを特徴とするカッター機構。
  3. 【請求項３】 被切断シートを横断するフレームと、被
    切断物を横断する移動経路と、被切断物を設置する台部
    と、前記移動経路で往復移動自在で、前記台部を跨ぐ形
    状で、前記台部の表側と裏側それぞれに刃物を格納可能
    で、該刃物の刃先が露出するように前進方向側が開口さ
    れている刃台と、前記台部の表側に位置し、前記刃台に
    回転可能に軸支されている円形の回転刃と、前記台部の
    裏側に位置し、前記回転刃と所定量以上交差するよう
    に、前記刃台に回転可能に軸支されている円形の対向刃
    と、前記回転刃の刃先を前記対向刃の刃先に押し付ける
    付勢手段と、 前記回転刃を前記刃台の移動に合わせて転動させる手段
    と、前記対向刃を前記刃台の移動に合わせて転動させる
    手段と、前記刃台を往復移動させる搬送手段とを有し、
    前記対向刃の刃先が前記台部のシート設置面に略一致す
    るように、かつ前記回転刃と前記対向刃の接点が前記台
    部のシート設置面に略一致するように、かつ前記対向刃
    が前記回転刃より刃台の進行方向前方に位置するよう
    に、前記回転刃と前記対向刃が設けられていることを特
    徴とするカッター機構において、 前記刃台が前記回転刃を格納する回転刃刃台部と、前記
    対向刃を格納する対向刃刃台部と、前記台部を跨いで前
    記回転刃刃台と前記対向刃刃台部を連結するアームから
    なり、前記回転刃刃台部の前進方向先端に導入ガイド部
    と、前記導入ガ イド部から続く案内ガイド部と、前記ア
    ームを削り取るように前記案内ガイド部から続く誘導ガ
    イド部と、前記刃台の後進方向先端にラッセル部を有す
    ることを特徴とするカッター機構。
  4. 【請求項４】 被切断シートを横断するフレームと、被
    切断物を横断する移動経路と、被切断物を設置する台部
    と、前記移動経路で往復移動自在で、前記台部を跨ぐ形
    状で、前記台部の表側と裏側それぞれに刃物を格納可能
    で、該刃物の刃先が露出するように前進方向側が開口さ
    れている刃台と、前記台部の表側に位置し、前記刃台に
    回転可能に軸支されている円形の回転刃と、前記台部の
    裏側に位置し、前記回転刃と所定量以上交差するよう
    に、前記刃台に回転可能に軸支されている円形の対向刃
    と、前記回転刃の刃先を前記対向刃の刃先に押し付ける
    付勢手段と、 前記回転刃を前記刃台の移動に合わせて転動させる手段
    と、前記対向刃を前記刃台の移動に合わせて転動させる
    手段と、前記刃台を往復移動させる搬送手段とを有し、
    前記対向刃の刃先が前記台部のシート設置面に略一致す
    るように、かつ前記回転刃と前記対向刃の接点が前記台
    部のシート設置面に略一致するように、かつ前記対向刃
    が前記回転刃より刃台の進行方向前方に位置するよう
    に、前記回転刃と前記対向刃が設けられていることを特
    徴とするカッター機構において、 前記刃台が前記回転刃を格納する分離可能な回転刃刃台
    部と、前記対向刃を格納する対向刃刃台部と、前記台部
    を跨いで前記回転刃刃台と前記対向刃刃台部を連結する
    アームからなり、前記回転刃刃台部の前進方向先端に導
    入ガイド部と、前記導入ガイド部から続く案内ガイド部
    と、前記アームを削り取るように前記案内ガイド部から
    続く誘導ガイド部を有することを特徴とするカッター機
    構。
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