JP5003300B2 - Paper cutting device - Google Patents

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  • Nonmetal Cutting Devices (AREA)

Description

本発明は、多数枚重なった紙を裁断する紙裁断装置に関する。   The present invention relates to a paper cutting device for cutting a large number of stacked sheets.

紙裁断装置には様々な種類があるが、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置のと組お合わせで用いられる裁断装置は小型、且つ、小電力で駆動可能であることが要求されることからロータリカッターを用いた裁断装置などが用いられている(例えば、特許文献1)。   There are various types of paper cutting devices, but a cutting device used in combination with an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine is required to be small and can be driven with low power. For this reason, a cutting device using a rotary cutter is used (for example, Patent Document 1).

しかしながら、電子写真画像形成装置のように高速画像形成装置用の裁断装置では、多数枚の紙をまとめて裁断できる性能が要求されるために、小型、且つ、小電力でありながら高い裁断能力が要求される。   However, a cutting apparatus for a high-speed image forming apparatus such as an electrophotographic image forming apparatus is required to have a performance capable of cutting a large number of sheets of paper at a time. Therefore, the cutting apparatus is small and has low power and high cutting ability. Required.

特許文献2では、裁断する紙の紙面に直線刃を有するカッターを斜め方向に移動させて紙を裁断する紙裁断装置において、クランクとリンク機構とを用いてモータの回転をカッターの直線運動に変換する駆動機構が提案されている。   In Patent Document 2, in a paper cutting device that cuts a paper by moving a cutter having a linear blade obliquely on the surface of the paper to be cut, the rotation of the motor is converted into a linear motion of the cutter using a crank and a link mechanism. A drive mechanism has been proposed.

また特許文献3では、スクリューシャフトを用いて、モータの回転をカッターの直線運動に変換する駆動機構が提案されている。
特開平7−24782号公報 実開昭58−13996号公報 特開2003−191196号公報
Patent Document 3 proposes a drive mechanism that uses a screw shaft to convert the rotation of a motor into a linear motion of a cutter.
JP-A-7-247872 Japanese Utility Model Publication No. 58-13996 JP 2003-191196 A

カッターを紙面に対して斜め方向に移動させて紙を裁断する紙裁断装置は、小型、且つ小電力駆動可能でありながら、多数枚の紙を裁断することができる高裁断能力を有するので、高速画像形成装置用の紙裁断装置として優れている。   The paper cutting device that cuts the paper by moving the cutter in an oblique direction with respect to the paper surface has a high cutting ability to cut a large number of papers while being small in size and capable of driving with low power. It is excellent as a paper cutting device for an image forming apparatus.

しかしながら、特許文献2、3では次のような問題がある。   However, Patent Documents 2 and 3 have the following problems.

特許文献2では、裁断能力を高めるためにカッターのストロークを長くすると、装置が大型になってしまう。また、クランクレバーの角度により駆動力が変化するために、カッター移動ストロークのの中で、カッター駆動力が変化し、裁断力が一定にならない。   In Patent Document 2, when the stroke of the cutter is lengthened in order to increase the cutting ability, the apparatus becomes large. Further, since the driving force changes depending on the angle of the crank lever, the cutter driving force changes during the cutter movement stroke, and the cutting force does not become constant.

特許文献3では、駆動機構の摩擦損失が大きく駆動効率が低いために、駆動手段として出力の大きなモータが必要になる。   In Patent Document 3, since the friction loss of the drive mechanism is large and the drive efficiency is low, a motor with a large output is required as the drive means.

スクリューとしてボールスクリューを用いれば駆動効率は向上するが、ボールスクリューが高価であるために、コストが高くなる。   If a ball screw is used as the screw, the driving efficiency is improved, but the cost is increased because the ball screw is expensive.

特許文献1ではワイヤを用いた駆動機構が開示されているが、特許文献1の駆動機構は、ロータリカッターのように、小数枚の紙を裁断する裁断装置には用いられるが、多数枚の紙を裁断する裁断装置には用いることができない。   Patent Document 1 discloses a drive mechanism using a wire. However, the drive mechanism disclosed in Patent Document 1 is used in a cutting device that cuts a small number of sheets, such as a rotary cutter. It cannot be used for a cutting apparatus that cuts the sheet.

本発明は、高速画像形成装置との組み合わせで用いられる従来の紙裁断装置における前記に説明した問題を解決し、小型、且つ、小出力のモータで駆動可能であり、しかも、多数枚の紙を裁断することができる高裁断能力を持った紙裁断装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems in the conventional paper cutting device used in combination with a high-speed image forming apparatus, and can be driven by a small and small output motor. An object of the present invention is to provide a paper cutting device having a high cutting ability capable of cutting.

前記目的は下記の発明により達成される。
1.
紙が載置される台、該台上の紙を押さえる押さえ部材、前記台上の紙の紙面に対して斜め方向に移動して紙を裁断するカッター及び該カッターを駆動する駆動手段を有する紙裁断装置において、
前記駆動手段は、モータ、該モータの回転を前記カッターに伝達するワイヤ、前記ワイヤが掛けられた静滑車及び動滑車を有し、前記ワイヤ、前記静滑車及び前記動滑車は減速機構を構成し、
裁断後に、前記カッターを退避位置に復帰させる戻し手段を有し、
前記モータの正回転駆動で前記ワイヤを巻き取ることにより前記カッターを前記斜め方向に移動させて裁断を行い、
前記戻し手段により前記カッターを前記退避位置に復帰させるとともに、前記退避位置に前記カッターを復帰させる際に、前記モータの逆回転駆動で前記ワイヤを繰り出すことを特徴とする紙裁断装置。

前記戻し手段は、バネからなることを特徴とする前記に記載の紙裁断装置。

前記静滑車及び前記動滑車をそれぞれ複数有することを特徴とする前記1または2に記載の紙裁断装置。

前記モータの回転を制動する制動手段を有することを特徴とする前記1〜のいずれか1項に記載の紙裁断装置。
The object is achieved by the following invention.
1.
A paper having a table on which the paper is placed, a pressing member for pressing the paper on the table, a cutter that moves in an oblique direction with respect to the paper surface of the paper on the table, and a driving unit that drives the cutter In the cutting device,
The drive means includes a motor, a wire that transmits rotation of the motor to the cutter, a static pulley and a movable pulley on which the wire is hung, and the wire, the static pulley, and the movable pulley constitute a speed reduction mechanism. ,
After cutting, it has return means for returning the cutter to the retracted position,
The cutter is moved in the oblique direction by winding the wire with a positive rotation drive of the motor, and cutting is performed.
A paper cutting device , wherein the cutter is returned to the retracted position by the return means, and the wire is fed out by reverse rotation driving of the motor when the cutter is returned to the retracted position .
2 .
2. The paper cutting device according to 1 above, wherein the return means comprises a spring.
3 .
3. The paper cutting device according to 1 or 2 above, wherein the paper cutting device includes a plurality of the static pulleys and the moving pulleys.
4 .
4. The paper cutting device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising braking means for braking rotation of the motor.

本発明では、ワイヤを用いた減速機構でモータの回転をカッターに伝達しているので、摩擦損失がきわめて小さい高効率動力伝達により、小出力モータの使用を可能とし、且つ、小型の紙裁断装置が実現される。   In the present invention, since the rotation of the motor is transmitted to the cutter by a speed reduction mechanism using a wire, it is possible to use a small output motor by high-efficiency power transmission with extremely small friction loss, and a small paper cutting device Is realized.

以下に、本発明を実施の形態を用いて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。   Hereinafter, the present invention will be described using embodiments, but the present invention is not limited to the embodiments.

図1、2は本発明の実施の形態に係る紙裁断装置の断面図であり、図1は裁断開始時の状態を示し、図2は裁断終了時の状態を示す。   1 and 2 are sectional views of a paper cutting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a state at the start of cutting, and FIG. 2 shows a state at the end of cutting.

紙Sは台1の上に載置されており、紙保持部材2により押圧され、裁断時に紙束が崩れないように高圧力で保持されている。   The paper S is placed on the table 1, pressed by the paper holding member 2, and held at a high pressure so that the paper bundle does not collapse at the time of cutting.

紙Sはカッター4により裁断される。   The paper S is cut by the cutter 4.

カッター4は裁断する紙Sの紙面と平行な直線状の刃先を有し、紙面に対して斜めの運動を行って紙を裁断する。   The cutter 4 has a linear cutting edge parallel to the paper surface of the paper S to be cut, and cuts the paper by performing an oblique movement with respect to the paper surface.

このようなカッターはスライドカッターと称される。   Such a cutter is called a slide cutter.

スライドカッター4は、ロータリーカッターに比較して多数枚の紙を裁断することが可能であるとともに、紙面に対して直角な運動で裁断するギロチンカッターに比較して、小さな圧力で裁断を行うので、小エネルギーで比較的多数枚の紙を裁断することができるという利点を有する。   Since the slide cutter 4 can cut a large number of papers as compared with a rotary cutter, and cuts with a small pressure compared to a guillotine cutter that cuts with a motion perpendicular to the paper surface, This has the advantage that a relatively large number of sheets can be cut with small energy.

以下の説明では、スライドカッターを単にカッターという。   In the following description, the slide cutter is simply referred to as a cutter.

カッター4はカッター支持板3に固定されている。   The cutter 4 is fixed to the cutter support plate 3.

10はカッター4を駆動するモータであり、モータ10の回転はギヤ11を介してワイヤープーリ12に伝達される。   A motor 10 drives the cutter 4, and the rotation of the motor 10 is transmitted to the wire pulley 12 through the gear 11.

ワイヤープーリ12にはワイヤ16の一端が固定され、多数回巻かれている。   One end of a wire 16 is fixed to the wire pulley 12 and wound many times.

ワイヤ16は、静滑車ユニット14及び動滑車ユニット15に掛けられ、静滑車ユニット14に他端が固定される。   The wire 16 is hung on the static pulley unit 14 and the movable pulley unit 15, and the other end is fixed to the static pulley unit 14.

動滑車ユニット15は連結レバー17によりカッター支持板3と連結される。   The movable pulley unit 15 is connected to the cutter support plate 3 by a connecting lever 17.

カッター支持板3には左右に2個の傾斜した長孔が設けられており、長孔18には、紙裁断装置のフレーム(図示せず)に固定されたガイドピン20が嵌合する。   The cutter support plate 3 is provided with two inclined long holes on the left and right sides, and guide pins 20 fixed to a frame (not shown) of the paper cutting device are fitted into the long holes 18.

カッター支持板3は戻し手段としての引っ張り型のバネ19により図の右方に付勢される。   The cutter support plate 3 is urged to the right in the drawing by a tension spring 19 as a return means.

図3はワイヤ16と静滑車ユニット14と動滑車ユニット15とで構成される減速機構を示す。   FIG. 3 shows a speed reduction mechanism composed of a wire 16, a static pulley unit 14, and a moving pulley unit 15.

静滑車ユニット14は6個の静滑車141〜146を有し、動滑車ユニット15は5個の動滑車151〜155を有する。   The static pulley unit 14 has six static pulleys 141 to 146, and the dynamic pulley unit 15 has five dynamic pulleys 151 to 155.

静滑車141〜146は軸14Aに互いに独立して回転可能に支持され、動滑車151〜155は軸15Aに互いに独立して回転可能に支持される。   The static pulleys 141 to 146 are rotatably supported by the shaft 14A independently of each other, and the movable pulleys 151 to 155 are rotatably supported by the shaft 15A independently of each other.

ワイヤ16の一端がモータ10(図1、2参照)により引かれたとき、ワイヤ16は矢印Aのように移動するが、ワイヤ16の移動により動滑車ユニット14は矢印Bのように移動する。   When one end of the wire 16 is pulled by the motor 10 (see FIGS. 1 and 2), the wire 16 moves as indicated by an arrow A, but the movable pulley unit 14 moves as indicated by an arrow B by the movement of the wire 16.

ワイヤ16の移動において、その移動量は動滑車ユニット151〜155の各々において、2分の1となる。   In the movement of the wire 16, the moving amount is halved in each of the movable pulley units 151 to 155.

この減速により、軸15Aの移動速度は、ワイヤ16のワイヤープーリ12における移動速度に対して、動滑車151〜155の数に対応して減速されたものとなる。   By this deceleration, the moving speed of the shaft 15A is decelerated corresponding to the number of the movable pulleys 151 to 155 with respect to the moving speed of the wire 16 in the wire pulley 12.

カッター支持板3は連結レバー17により軸15Aに連結されており、カッター支持板15Aは図3の減速機構により減速された速度でモータ10により駆動されて図1から図2に示す状態へと左方へ移動するとともに長孔18のガイドで上昇し、カッター4は紙Sを裁断する。   The cutter support plate 3 is connected to the shaft 15A by the connecting lever 17, and the cutter support plate 15A is driven by the motor 10 at a speed reduced by the speed reduction mechanism shown in FIG. Then, the cutter 4 cuts the paper S.

モータ10の駆動力は、減速比に反比例して増幅されるので、モータ10には、小さな出力のものでも十分に使用できる。   Since the driving force of the motor 10 is amplified in inverse proportion to the reduction gear ratio, even the motor 10 having a small output can be sufficiently used.

しかも、ワイヤを用いた減速機構では、駆動系における摩擦損失がきわめて小さいので、動力の伝達効率が高く、小出力のモータで大きなカッター駆動力が得られる。   Moreover, in the speed reduction mechanism using the wire, the friction loss in the drive system is extremely small, so that the power transmission efficiency is high, and a large cutter driving force can be obtained with a small output motor.

ワイヤ減速機構を用いた場合、スクリューネジを用いた場合に比較して、2分の1の出力のモータを用いることが可能となった。   When the wire speed reduction mechanism is used, it is possible to use a motor with a half output as compared with the case where a screw screw is used.

図2の状態から図1の状態への復帰は、バネ19及びモータ10の逆回転駆動により行われる。   The return from the state of FIG. 2 to the state of FIG. 1 is performed by reverse rotation driving of the spring 19 and the motor 10.

即ち、モータ10を駆動信号の切替により逆回転させてワイヤ16を繰り出し、図3におけるワイヤ16の上端を左方に移動させる。そして、バネ19により、カッター4、支持板3及び連結レバ−17が図2の状態から右下方向に移動し、動滑車ユニット15も方向Bと反対の図2の位置から右方に移動して図1の状態に復帰する。   That is, the motor 10 is reversely rotated by switching the drive signal to feed the wire 16, and the upper end of the wire 16 in FIG. 3 is moved to the left. Then, the spring 19, the cutter 4, the support plate 3, and the connecting lever 17 are moved to the lower right from the state of FIG. 2, and the movable pulley unit 15 is also moved to the right from the position of FIG. To return to the state of FIG.

このようにモータ10の逆回転駆動とバネ19とにより、カッター4を復帰させる機構では、バネ19は、ワイヤ16のたるみをなくし、常にワイヤ16を緊張状態を維持する力があれば十分である。   Thus, in the mechanism for returning the cutter 4 by the reverse rotation drive of the motor 10 and the spring 19, it is sufficient for the spring 19 to have a force that eliminates the slack of the wire 16 and always maintains the wire 16 in a tension state. .

バネ19の復帰力のみによって、図1から図2へと復帰させる構成をとった場合、バネ19の力でモータ10を逆転することになり、大きな引っ張り力を持ったバネが用いられることになる。   When the configuration in which the spring 19 is restored only by the restoring force of FIG. 1 is used, the motor 10 is reversed by the force of the spring 19 and a spring having a large tensile force is used. .

その場合、図1から図2へとバネの力に抗してカッターを移動させるのに大きな力が必要になり、出力の大きなモータが必要になるが、図1、2に示すカッター駆動機構により、更に小出力のモータでカッター4を駆動することが可能となる。   In that case, a large force is required to move the cutter against the force of the spring from FIG. 1 to FIG. 2, and a motor with a large output is required, but the cutter drive mechanism shown in FIGS. In addition, it becomes possible to drive the cutter 4 with a motor having a smaller output.

なお、モータ10にはワンウェイクラッチを内蔵するトルクリミッタ13が連結されており、裁断を行うモータの正回転時には制動がかからず、カッター4を退避位置に移動させる逆回転時にのみ制動がかかる。   Note that a torque limiter 13 incorporating a one-way clutch is connected to the motor 10 so that braking is not applied during normal rotation of the motor for cutting, but is applied only during reverse rotation for moving the cutter 4 to the retracted position.

トルクリミッタ13の制動により、図2から図1への復帰時に、モータ10がオーバーランすることなく所定位置で停止する。   By the braking of the torque limiter 13, the motor 10 stops at a predetermined position without overrun when returning from FIG. 2 to FIG.

紙Sを押さえる押さえ部材2は、紙Sを台2に載置する段階では、上方に退避しており、裁断時に、下降して紙Sを押さえ、裁断終了時に上方に退避するという動作をする。   The pressing member 2 that holds the paper S is retracted upward at the stage of placing the paper S on the table 2, and moves down to press the paper S at the time of cutting and retracts upward at the end of cutting. .

このような押さえ部材2の作動は、モータ30により行われる。   Such operation of the pressing member 2 is performed by the motor 30.

モータ30の回転は、ギヤ31、ベルト32A、ギヤ33Aを経て伝達され、スクリューネジ34Aを回転駆動する。   The rotation of the motor 30 is transmitted through the gear 31, the belt 32A, and the gear 33A, and rotationally drives the screw screw 34A.

また、モータ30の回転は、ギヤ31、ベルト32B、ギヤ33Bを経て伝達され、スクリューネジ34Bを回転駆動する。   The rotation of the motor 30 is transmitted through the gear 31, the belt 32B, and the gear 33B, and rotationally drives the screw screw 34B.

押さえ部材2はスクリューネジ34A、34Bに結合する雌ネジを有してり、スクリューネジ34A、34Bの回転で上下する。   The holding member 2 has a female screw coupled to the screw screws 34A and 34B, and moves up and down by the rotation of the screw screws 34A and 34B.

押さえ部材2が退避位置にある状態で紙Sが台1上に載置される。   The paper S is placed on the table 1 with the pressing member 2 in the retracted position.

次に、押さえ部材2が下降して紙Sを押さえ図1に示す状態となる。   Next, the pressing member 2 descends and presses the paper S to be in the state shown in FIG.

次、モータ10が正点してワイヤ16がワイヤープーリ12により巻き取られて、動滑車ユニット15が左方へと移動するとともに、カッター4が左上へと昇して紙Sを裁断する。   Next, the motor 10 becomes a positive point, the wire 16 is wound up by the wire pulley 12, the moving pulley unit 15 moves to the left, and the cutter 4 rises to the upper left to cut the paper S.

裁断終了後にモータ10が逆転する。   After the cutting is completed, the motor 10 reverses.

モータ10の逆転と、バネ19の復帰力とで、カッター4が右下方へと移動し、ワイヤ16はワイヤプーリ12から繰り出されて動滑車ユニット15が右方へと移動し、図1の状態に復帰する。   With the reverse rotation of the motor 10 and the restoring force of the spring 19, the cutter 4 moves to the lower right, the wire 16 is fed out from the wire pulley 12, and the movable pulley unit 15 moves to the right. Return.

また、押さえ部材2が上昇して紙Sが台2から取り出し可能となる。   Further, the pressing member 2 is raised and the paper S can be taken out from the table 2.

本発明の実施の形態に係る紙裁断装置の断面図である。It is sectional drawing of the paper cutting apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る紙裁断装置の断面図である。It is sectional drawing of the paper cutting apparatus which concerns on embodiment of this invention. 減速機構を示す図である。It is a figure which shows a deceleration mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

1 台
2 押さえ部材
3 支持板
4 カッター
10、30 モータ
13 トルクリミッタ
14 静滑車ユニット
15 動滑車ユニット
16 ワイヤ
19 バネ
141〜146 静滑車
151〜155 動滑車
1 unit 2 holding member 3 support plate 4 cutter 10 and 30 motor 13 torque limiter 14 static pulley unit 15 dynamic pulley unit 16 wire 19 spring 141 to 146 static pulley 151 to 155 dynamic pulley

Claims (4)

紙が載置される台、該台上の紙を押さえる押さえ部材、前記台上の紙の紙面に対して斜め方向に移動して紙を裁断するカッター及び該カッターを駆動する駆動手段を有する紙裁断装置において、
前記駆動手段は、モータ、該モータの回転を前記カッターに伝達するワイヤ、前記ワイヤが掛けられた静滑車及び動滑車を有し、前記ワイヤ、前記静滑車及び前記動滑車は減速機構を構成し、
裁断後に、前記カッターを退避位置に復帰させる戻し手段を有し、
前記モータの正回転駆動で前記ワイヤを巻き取ることにより前記カッターを前記斜め方向に移動させて裁断を行い、
前記戻し手段により前記カッターを前記退避位置に復帰させるとともに、前記退避位置に前記カッターを復帰させる際に、前記モータの逆回転駆動で前記ワイヤを繰り出すことを特徴とする紙裁断装置。
A paper having a table on which the paper is placed, a pressing member for pressing the paper on the table, a cutter that moves in an oblique direction with respect to the paper surface of the paper on the table, and a driving unit that drives the cutter In the cutting device,
The drive means includes a motor, a wire that transmits rotation of the motor to the cutter, a static pulley and a movable pulley on which the wire is hung, and the wire, the static pulley, and the movable pulley constitute a speed reduction mechanism. ,
After cutting, it has return means for returning the cutter to the retracted position,
The cutter is moved in the oblique direction by winding the wire with a positive rotation drive of the motor, and cutting is performed.
A paper cutting device , wherein the cutter is returned to the retracted position by the return means, and the wire is fed out by reverse rotation driving of the motor when the cutter is returned to the retracted position .
前記戻し手段は、バネからなることを特徴とする請求項に記載の紙裁断装置。 The paper cutting device according to claim 1 , wherein the return means is a spring. 前記静滑車及び前記動滑車をそれぞれ複数有することを特徴とする請求項1または2に記載の紙裁断装置。 The paper cutting device according to claim 1 or 2 , wherein a plurality of the static pulleys and the movable pulleys are provided. 前記モータの回転を制動する制動手段を有することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の紙裁断装置。 The paper cutting device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a braking unit that brakes rotation of the motor.
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