JP5255375B2 - シート材切断装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート材切断装置に係り、特に、支持部材に回転自在に軸支された二つの丸刃の切断点にシート状の被切断材を導くための案内部の構造に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等のＯＡ機器に組み込まれるシート材の切断装置として、鋭角刃を有する二つの丸刃をそれぞれ支持部材に回転自在に軸支し、一方の丸刃に対して他方の丸刃の刃先をオーバーラップさせ、転動車輪が案内レール上を転動する際の回転力を補助的に丸刃に付与する構造のものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、このようなシート材の切断装置には、支持部材の進行方向前方に、丸刃の切断点までシート材を安定して導くための案内部が形成されている。上記特許文献１の案内部は、一対の傾斜面を対向させて配置し、切断点側に向かって一方の傾斜面と他方の傾斜面の隙間が次第に狭くなる傾斜部と、一対の傾斜面にそれぞれ連なる平坦面が略平行に配置される平坦部によって形成されている。これによれば、傾斜部において、一方の傾斜面がシート材を下側からすくい上げ、他方の傾斜面がシート材を上側からはたき込むことにより、シート材は平坦部に案内される。

しかしながら、このような案内部において、例えば、傾斜部を通過するシート材が一方の傾斜面に向かってカールしている場合、シート材の先端部分は他方の傾斜面を擦り、カール部の外周面は一方の傾斜面を擦りながら移動する。その結果、シート材が傾斜部から受ける接触抵抗が次第に大きくなり、シート材には、うねり（バタツキともいう。）が生じるようになる。

このようなうねりを生じたシート材は案内方向での腰が弱いため、例えば、シート材が２つの丸刃の接点を相対的に押し込み、丸刃を回転させることでシート材を切断する構造の切断装置においては、丸刃を回転させることができず、シート材が座屈するおそれがある。

このため、特許文献１では、シート材の切断開始時に丸刃の切断点に当接するシート材にうねりが生じていても、シート材が座屈することなく切断がなされるように、転動車輪の回転力を利用して丸刃を回転させるようにしている。

特開平９―２５４０８６号公報

しかしながら、特許文献１によれば、シート材が切断される時のうねりを抑えることはできないため、シート材を切断することができてもシート材の切断面にはうねりに起因する跡（シワ）が生じるおそれがある。

また、特許文献１では、支持部材に転動車輪を設けることにより、支持部材が大型化するとともに、走行手段の駆動負荷が増えるため、設計の自由度が制限されるという問題がある。

本発明は、転動車輪を用いることなくシート材の良好な切断面を得ることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、支持部材に回転自在に軸支された第１の丸刃と、この第１の丸刃に対し刃先をオーバーラップさせて支持部材に回転自在に軸支された第２の丸刃と、支持部材を切断方向に移動させる移動手段と、支持部材に形成されて第１の丸刃と第２の丸刃との切断点にシート状の被切断材を導く一対の面の隙間を有する案内部とを備えてなるシート材切断装置において、案内部は、切断点に向かって隙間の距離を小さくする第１案内部と、この第１案内部に連なって隙間の距離を略一定に保ちながら切断点の近傍まで延在する第２案内部とからなり、第１案内部と第２案内部のうち少なくとも第２案内部を形成する一対の面のうち少なくとも一方の面には、被切断材の案内方向に延在する突条が設けられ、この突条の延長上に切断点が配置されることを特徴とする。

上記構成によれば、被切断材は、第２案内部を通過することにより、切断点に向かって断面が略直線の状態となり、うねりが抑制される。これにより、被切断材は案内方向で腰が強くなるため、被切断材の先端が切断点と当接しても座屈することなく、丸刃を回転させることが可能となる。よって、本発明によれば、丸刃を補助的に回転させる転動車輪が不要となり、装置の小型化と移動手段の軽負荷化を実現できる。

また、第１案内部と第２案内部のうち少なくとも第２案内部を形成する一対の面のうち少なくとも一方の面に突条を設けることにより、被切断材が案内部の面より受ける接触抵抗を減らすことができるため、被切断材のうねりをより効果的に抑制することができる。よって、本発明によれば、被切断材の先端が切断点に当接する際のうねりを抑制できるため、良好な切断面を得ることができる。

さらに、本発明において、例えば、一対の面のうち、被切断材の印刷面と対向する面に突条を設けるようにすれば、被切断材の印刷面が第１案内部、第２案内部と接触する領域を限定することができるため、被切断材及び第１案内部、第２案内部のインクによる汚れを抑制することができる。

この場合において、一対の面の両方の面に設けられる突条は、互いに対向して配置されることを特徴とする。

すなわち、一対の面の両方の面に設けられる突条は、対向して配置されていなくても本発明の効果は得られるが、互いに対向して配置することにより、被切断材の切断線上のうねりをより効率的に抑制することができる。これにより、被切断材の良好な切断面を安定して得ることができる。

また、本発明は、一対の面の一方の面に突条が設けられ、他方の面は、突条と対向して被切断材の案内方向に延在する平面部と、この平面部の両縁に連なって一方の面との隙間の距離が広がるように傾斜する傾斜面とからなることを特徴とする。これによれば、被切断材を突条と平面部との間で案内することができるため、一対の面の両方の面に突条を対向して配置する場合と同様の効果を得ることができる。

また、本発明は、一対の面の一方の面に一の突条が設けられ、他方の面には、突条と対向して被切断材の案内方向に延在する平面部とこの平面部の両側にそれぞれ被切断材の案内方向に延在する他の突条とが設けられることを特徴とする。これによれば、突条を対向して配置しなくても、案内方向と直交する案内部の幅方向において、被切断材の安定性を向上させることができるため、シート材の良好な切断面を得ることができる。

本発明によれば、転動車輪を用いることなくシート材の良好な切断面を得ることができる。

以下、本発明を適用してなるシート材切断装置の実施形態を図面に従って説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態のシート材切断装置の外観斜視図である。図２は、図１のシート材切断装置に組み込まれる支持部材の外観斜視図、図３は、図２の支持部材の内部構造を示す斜視図、図４は、図２の支持部材における丸刃の切断点部分の断面図、図５は、図２の支持部材においてシート材が案内部を介して切断点に案内される様子を示す断面図である。図６は、図５のＡ−Ａ矢視方向における突条の部分断面図である。

図１に示すように、本実施形態のシート材切断装置１は、キャリッジ３、支持部材５、案内レール７、フレーム９、ワイヤー１１を備えて構成される。キャリッジ３は、フレーム９の長手方向（図１の斜め左右方向）の一端側から、案内レール７をレール溝に挿入させて取り付けられ、キャリッジ３と係合するワイヤー１１の移動によりフレーム９の長手方向に往復走行可能になっている。キャリッジ３の下向きに開口する凹部には、支持部材５が嵌め込まれて支持されるようになっている。

図１〜図３に示すように、支持部材５は、一体的に形成された上刃物ケース２１と下刃物ケース２３を支持金具４３で封止することにより構成される。上刃物ケース２１と下刃物ケース２３の一側面側（図２の右側）の隙間には、シート材１３を案内する案内部２９が形成されている。上刃物ケース２１と支持金具４３との内部には上丸刃３１が収容され、下刃物ケース２３と支持金具４３との内部には下丸刃３３が収容されている。

次に、上丸刃３１と下丸刃３３の構成について詳細に説明する。

図４に示すように、回転軸４１は、上刃物ケース２１と支持金具４３にそれぞれ嵌め込まれた軸受４５ａ，４５ｂによって回転自在に支持されている。上丸刃３１は上刃物ホルダ４７に同軸で嵌め込まれ、上刃物ホルダ４７が回転軸４１と同軸かつ一体的に回転するように軸支されている。ここで、上丸刃３１と上刃物ホルダ４７は一体的に回転するようになっている。一方、回転軸４９は、下刃物ケース２３と支持金具４３にそれぞれ嵌め込まれた軸受５１ａ，５１ｂによって回転自在に支持されている。下丸刃３３は下刃物ホルダ５３に同軸で嵌め込まれ、下刃物ホルダ５３が回転軸４９と同軸かつ一体的に回転するように軸支されている。ここで、下丸刃３３と下刃物ホルダ５３は一体的に回転するようになっている。

上丸刃３１は下丸刃３３と刃先がオーバーラップするように配置され、上丸刃３１は上刃物ホルダ４７が板バネ５５によって押し付けられることにより、下丸刃３３を押し付けるようになっている。このような構成により、上丸刃３１の回転と下丸刃３３の回転が揃うようになっている。なお、上丸刃３１と下丸刃３３は、いずれも鋭角の刃先を有し、微小の角度を持って接触するようになっている。

次に、本実施形態の特徴構成となる案内部２９の構成について説明する。

図５に示すように、支持部材５の一側面に形成される案内部２９は、上刃物ケース２１の側面２５と下刃物ケース２３の側面２７との隙間に形成され、この隙間は、上丸刃３１と下丸刃３３の接点となる切断点６９の近傍まで延在して設けられている。案内部２９は、側面２５と側面２７の隙間の対向距離が切断点６９に向かって次第に小さくなる第１案内部６１と、この第１案内部６１と連なる側面２５と側面２７が直線状の平坦面をなして略平行に延在する第２案内部６３とから構成される。

本実施形態では、例えば、図２，５に示すように、第１案内部６１と第２案内部６３の側面２５，２７に、それぞれ突条６５，６７が設けられている。突条６５，６７は、互いに対向して配置され、その延長上に切断点６９が配置されるように、案内方向に直線状に延在して設けられている。突条６５，６７は、本実施形態のように、第１案内部６１と第２案内部６３の両方に渡って形成されていることが望ましいが、少なくとも第２案内部６３に形成されていればよい。

突条６５，６７の断面形状は、例えば、矩形、Ｖ字型、Ｕ字型、半円型等のいずれでもよく、図６に示すように突条６５，６７の断面形状がそれぞれ異なっていてもよいし、同じ形状で形成されていてもよい。また、突条の高さや幅は、シート材１３の厚みや素材によって適宜設定することができる。

第２案内部６３は、例えばシート材の厚みを０.１ｍｍとしたとき、図５の隙間Ｓはシート材の厚みの３倍〜５倍の範囲となるように設定することが好ましい。ここで、隙間Ｓとは、突条６５と突条６７の対向距離を表している。また第２案内部６３の案内方向の長さは、５〜３０ｍｍ程度に設定することが好ましい。

ここで、比較のため、従来のシート材切断装置における案内部の作用について説明する。図９は、従来のシート材切断装置においてシート材が案内部を介して切断点に案内される様子を説明する断面図である。

図９に示すように、従来のシート材切断装置は、案内部が傾斜する傾斜面の隙間に形成され、その隙間の距離が上丸刃３１と下丸刃３３の切断点６９に向かって連続的に小さくなるように形成されている。このような構成によれば、例えば、シート材１３が上下のいずれかの方向にカールしている場合、切断点６９に向かうシート材１３は、先端部やカールした外周面が傾斜面を擦りながら移動する。つまり、案内部の隙間が狭くなるにつれて、シート材１３と傾斜面との間の接触抵抗が大きくなり、シート材１３は上下方向のうねりを生じることになる。このようなうねりが生じたシート材１３は送り方向で腰が弱くなるため、切断点６９に当接した時点で変形し、上丸刃３１と下丸刃３３は回転がなされず、シート材１３の噛み込み不良となる。そのため、従来のシート材切断装置は、シート材にうねりが生じても切断ができるように上丸刃３１と下丸刃３３の回転を補助する転動車輪が必要となる。

これに対し、本実施の形態では、図５に示すように、シート材１３が第２案内部６３を通じて切断点６９の近傍まで案内されるため、シート材１３の断面が切断点６９に向かって略直線の状態となる。そして、第１案内部６１と第２案内部６３には、突条６５，６７が設けられているため、シート材１３が案内部２９から受ける接触抵抗を減らし、シート材１３のうねりをより効果的に抑制することができる。これにより、シート材１３は、送り方向の腰が強くなるため、シート材１３の先端が切断点６９に当接しても座屈することなく、上丸刃３１と下丸刃３３を回転させることが可能となり、良好な切断面を得ることが可能となる。また、上丸刃３１と下丸刃３３を補助的に回転させる転動車輪が不要となるため、装置の小型化と、移動手段の軽負荷化が可能となる。

さらに、本実施の形態によれば、例えばシート材１３の印刷面と対向する面に突条を設けることにより、シート面１３が第１案内部６１や第２案内部６３と接触する領域を限定することができるため、シート面１３及び第１案内部６１、第２案内部６３のインクによる汚れを抑制することができる。

本実施の形態では、第１案内部６１及び第２案内部６３の側面２５，２７の両面にそれぞれ突条６５，６７を設ける例を説明したが、少なくとも、第２案内部６３のいずれか一方の側面に突条を設けることにより、本発明の効果を得ることができる。また、側面２５，２７の両面にそれぞれ突条６５，６７を設ける場合は、本実施の形態のように、突条６５，６７の延長上に切断点６９が配置されるように互いに対向して配置することが好ましい。このように配置することで、シート材１３の切断線上のうねりを効率的に抑制できるため、シート材１３の良好な切断面を安定して得ることができる。

（実施形態２）
次に、本発明を適用してなるシート材切断装置の他の実施形態について図面を参照して説明する。

図７は、実施形態１の図６に示した突条の他の実施形態の部分断面図である。なお、図７の断面形状は、実施形態１と同様、第１案内部６１及び第２案内部６３に渡って形成されている。

本実施形態では、側面２５に突条２５が設けられ、対向する他方の側面は、突条６５と対向して案内方向に延在する平面部７１と、平面部７１の両縁に連なって傾斜する傾斜面７３により形成されている。傾斜面７３は、平面部７１の両縁から側面２５との隙間の距離が広がるように断面が台形状をなして形成されている。

このような構成によれば、シート材１３を突条６５と平面部７１との間で案内することができるため、シート材１３が案内部２９から受ける接触抵抗を減らすことができる。これにより、実施形態１と同様、シート材１３のうねりを抑制することができるため、シート材１３の座屈を防止することができ、かつ、シート材１３と案内部２９のインクによる汚れを抑制することができる

（実施形態３）
次に、本発明を適用してなるシート材切断装置の他の実施形態について図面を参照して説明する。

図８は、実施形態１の図６に示した突条の他の実施形態の部分断面図である。なお、図８の断面形状は、実施形態１と同様、第１案内部６１及び第２案内部６３に渡って形成されている。

本実施形態では、側面２５に突条６５が設けられ、他方の側面２７には、２本の突条７５ａ，７５ｂがそれぞれ案内方向と平行して設けられている。突条７５ａ，７５ｂは、突条６５と対向する平面部７７の両側にそれぞれ配置されている。本実施形態では、突条６５と突条７５ａ，７５ｂが、いずれも同じ断面形状に形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、突条６５と突条７５ａ，７５ｂの断面形状が異なっていてもよい。さらに、本実施形態で示した３本の突条に加えて、各側面には新たな突条を追加することもできる。

このような構成とすれば、実施形態１と比較して、シート材１３が受ける接触抵抗は突条が増える分だけ大きくなるが、案内部２９の幅方向（図８の左右方向）におけるシート材１３の安定性を向上させることができるため、シート材の良好な切断面を得ることができる。また、実施形態１と同様、シート材１３のうねりを抑制することができるため、シート材１３の座屈を防止することができ、かつ、シート材１３と案内部２９のインクによる汚れを抑制することができる。

本発明を適用してなる一実施形態のシート材切断装置の外観斜視図である。 図１のシート材切断装置に組み込まれる支持部材の外観斜視図である。 図２の支持部材の内部構造を示す斜視図である。 図２の支持部材の切断点部分を示す断面図である。 図２の支持部材の案内部を示す断面図である。 図５のＡ−Ａ矢視方向における突条の部分断面図である。 図６の他の実施形態における突条の部分断面図である。 図６の他の実施形態における突条の部分断面図である。 従来のシート材切断装置における支持部材の案内部を示す断面図である。

符号の説明

１ シート材切断装置
３ キャリッジ
５ 支持部材
１１ ワイヤー
１３ シート材
２５，２７ 側面
２９ 案内部
３１ 上丸刃
３３ 下丸刃
６１ 第１案内部
６３ 第２案内部
６５，６７，７５ａ，７５ｂ 突条
６９ 切断点
７１ 平面部
７３ 傾斜面
７７ 平面

Claims (4)

1. 支持部材に回転自在に軸支された第１の丸刃と、該第１の丸刃に対し刃先をオーバーラップさせて前記支持部材に回転自在に軸支された第２の丸刃と、前記支持部材を切断方向に移動させる移動手段と、前記支持部材に形成されて前記第１の丸刃と前記第２の丸刃との切断点にシート状の被切断材を導く一対の面の隙間を有する案内部とを備えてなるシート材切断装置において、
   前記案内部は、前記切断点に向かって前記隙間の距離を小さくする第１案内部と、該第１案内部に連なって前記隙間の距離を略一定に保ちながら前記切断点の近傍まで延在する第２案内部とからなり、
   前記第１案内部と第２案内部のうち少なくとも前記第２案内部を形成する前記一対の面のうち少なくとも一方の面には、前記被切断材の案内方向に延在する突条が設けられ、該突条の延長上に前記切断点が配置されることを特徴とするシート材切断装置。
2. 前記一対の面の両方の面に設けられる前記突条は、互いに対向して配置されることを特徴とする請求項１に記載のシート材切断装置。
3. 前記一対の面の一方の面に前記突条が設けられ、
   他方の面は、前記突条と対向して前記被切断材の案内方向に延在する平面部と該平面部の両縁に連なって前記一方の面との隙間の距離が広がるように傾斜する傾斜面とからなることを特徴とする請求項１に記載のシート材切断装置。
4. 前記一対の面の一方の面に前記突条が設けられ、
   他方の面には、前記突条と対向して前記被切断材の案内方向に延在する平面部と該平面部の両側にそれぞれ前記被切断材の案内方向に延在する他の突条とが設けられることを特徴とする請求項１に記載のシート材切断装置。

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