JP5645532B2

JP5645532B2 - 紙断裁装置及び断裁方法

Info

Publication number: JP5645532B2
Application number: JP2010173589A
Authority: JP
Inventors: 西村　和夫; 和夫西村
Original assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Current assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2010-08-02
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2030-08-02
Also published as: JP2012030335A

Description

本発明は重ね合わせた複数枚の紙を小さい負荷で、しかもカッターのスライド動きを小さくして切断することが出来るコンパクトな紙の断裁装置及び断裁方法に関するものである。

積み重ねた複数枚の紙を一気に切断する為の断裁装置にも色々あるが、一般的には大掛かりで大きな装置である。例えば１０００枚以上重ねた紙を位置ズレしないように紙押えを降下してクランプし、上方からカッターを降下して切断することが出来る。そして紙押え及びカッターは油圧駆動方式と成っていて、数トンの力を発揮して紙を切断している。勿論、油圧駆動方式ではなくてモータを利用した断裁装置もあるが、一般には１００Ｖ交流電源で数百Ｗのモータが用いられている。
従って、従来の紙断裁装置はサイズ並びに重量が大きく、その為に事務機の付属装置として内蔵することは出来ない。そこで、出願人は事務機付属装置として収容することが出来るコンパクトでしかも紙の切断に大きな負荷を必要としない紙の断裁装置を開発し、平成１３年１０月２６日付けで特許出願を行なっている（特開２００３−１３６４７１号）。

この紙の断裁装置はテーブル上に重ね合わせて載置した複数枚の紙（積層紙）を切断する装置であって、紙押え及びカッターを小型モータで駆動することが出来るように構成している。すなわち、紙が位置ズレしないようにする紙押え機構はモータで回転するスクリューにナットを螺合し、このナットと紙押えをリンクを介して連結し、そしてカッターは傾斜したガイド溝を形成したガイドに取付けられ、カッター表面から突出したピンはガイド溝に嵌ると共にピンはモータによって回転するスクリューに螺合したナットに設けている受けの溝に係合・連結している。

図４は上記紙の断裁装置にて積層した紙（積層紙イ）を切断する場合のカッター（ロ）の動きを示しているが、カッター（ロ）の刃先は紙面に対して常に平行を保ち、横滑り（スライド）しながら上昇することが出来る。従って、カッター刃先は紙全長にわたって接し、カッターの上昇に伴って下層から１枚づつ切断される。その為に、カッターに作用する負荷は大きくなり、必然的に駆動モーターは大型となる。

一方、カッター（ロ）は上昇動だけでは紙の切断がスムーズに行われないことから、紙面に沿ってスライド（横滑り）を伴う動きが必要であり、その為に、切断される紙の長さ寸法Ｌにスライド距離を加えた寸法のカッター長さが必要となり、結果的に紙の断裁装置が大型化してしまう。
特開２００３−１３６４７１号に係る「紙の断裁装置」

このように、従来の紙断裁装置には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、よりコンパクト化すると共に更に小型モータで駆動することが出来る紙の断裁装置及び断裁方法を提供する。

本発明の紙断裁装置は重ね合わせた複数枚の紙が位置ズレしないように押さえる紙押えを有し、カッターは紙押えの下方に取付けられてカッターが上昇することで積層された紙は切断される。紙押えの具体的な構造は限定しないが、一般的なリンク機構を用いて小型モータで強力に押えることが出来るように構成される。ただし、該カッターは従来のように積層された紙面に平行を保って上昇するのではなく傾斜しており、しかもカッターの右側端と左側端での動きを異にしている。

そこで、傾斜したカッターの高い一方側（積層紙に近い側）を上昇すると共に、他方側へスライドして積層紙の一部を切断する。ここで、カッターの一方側は積層紙の上面まで上昇する。そして、次に低い側を上昇させると共に低い方へスライドさせ、カッターの傾きをほぼ一定に保った状態で低い側へスライドさせる。更に、低い側を上昇させることで積層紙を切断することが出来、低い側のカッターは積層紙の上面まで上昇することで切断が完了する。

このように、本発明の紙の断裁装置のカッターは、切断の開始時には傾斜しており、そして、カッターの両側を交互に上昇させながら切断することが出来るように構成している。そこで、カッターの両側部にはボスを突出し、このボスはガイド溝に嵌って移動することが出来、カッターの右側及び左側を交互に上昇させて積層紙を逐次切断することが可能と成る。そして、カッターを左右方向へ移動することが出来る移動手段を備え、この左右方向移動に伴ってカッター両側がガイド溝に沿って昇降動するように制御される。

本発明に係る紙の断裁装置は、紙押えによって重ね合わせた紙（積層紙）をクランプし、下方より上方へ上昇するカッターによって切断するように構成したものである。紙押えの押え機構をスクリューとリンクの組み合せで構成するならば小型のモータでもって紙を強力にクランプすることが出来、クランプした紙のズレを防止する。そして紙がズレようとすればリンクがより起立する方向となって、クランプ力は一段と強化される。すなわち、カッターのスライド方向とリンクが起立する方向を合わせている。
一方、カッターは積層紙の紙面に平行を保って上昇するのではなく、一方側を先に上昇させることで積層紙の一部を切断し、その後、他方側を上昇させることで切断することが出来る。すなわち、積層紙を部分的に切断する為に、切断に要する負荷は小さくなる。しかも、紙面に沿ってスライドする距離も小さく出来るためにカッター長さが抑制され、よりコンパクトな紙裁断装置となる。

本発明に係る紙の断裁装置を示す実施例。積層紙の切断行程。カッターに設けたボスがガイド溝に嵌っている状態。従来の紙断裁装置のカッターの動き。

図１は本発明に係る紙断裁装置を示す実施例であり、同図の１は重ね合わせた複数枚の紙（積層紙１）を示し、２は該積層紙１が位置ズレしないように押える紙押え、３は該積層紙１を切断する為のカッターを夫々表わしている。重ね合わされた積層紙１は平坦なテーブル４の上に載置され、紙押え２は上方から降下して積層紙１が切断される際にズレないように該紙押え２にて強固にクランプされる。
紙押え２は角型断面の棒体であって、該紙押え２の両側にはリンク５ａ，５ｂが軸６ａ，６ｂを介して連結され、該リンク５ａ，５ｂはスクリュー７に螺合しているナット８ａ，８ｂに軸９ａ，９ｂを介して連結している。そこで、スクリュー７が回転するならば、ナット８ａ，８ｂはスクリュー７に沿って移動し、その結果、リンク５ａ，５ｂの傾きは変化する。

同図において、ナット８ａ，８ｂが左側へ移動するならば、紙押さえ２は降下して積層紙１を押圧する。紙押え２の両サイドはガイドされている為に、左右方向へ移動することはなく、ナット８ａ，８ｂの移動に伴って紙押え２は上下動する。スクリュー７はモータ１０によって回転駆動され、間には複数のギア１１，１１・・が介在して回転速度を落とし、例えばＤＣ２４Ｖの電源で２５Ｗ相当のモータ１０を使用しても積層紙１を強力にクランプすることが出来る。そしてナット８ａ，８ｂの位置を検出するならばリンク５ａ，５ｂの傾きθが分かり、その結果、紙押え２にて押えられている積層紙１の厚さを知ることが出来る。

一方、カッター３は上記紙押え２の下側に装着され、両ガイド１２ａ，１２ｂの間に嵌ってスライドすることが出来る。しかも、カッター３のスライド方向は一定方向ではなく、左右両側が交互に上昇しながら横方向へスライドすることが出来る構造としている。そこで、各ガイド１２ａ，１２ｂには２本のガイド溝１３ａ，１３ｂが所定の距離をおいて夫々形成され、しかもガイド溝１３ａ，１３ｂの形状は違っている。すなわち、従来のように傾斜した直線状のガイド溝ではなく、湾曲した形状と成っている。

そして、カッター３の両面にはボス１４ａ，１４ｂがそれぞれ水平に突出し、これらボス１４ａ，１４ｂはガイド溝１３ａ，１３ｂに遊嵌している。ボス１４ａ，１４ｂがガイド溝１３ａ，１３ｂに沿って移動するならば、カッター３はその両側が交互に上昇しながら横方向へスライドすることが出来る。すなわち、カッター３の両側が交互に上昇してスライドするようなガイド溝形状と成っている。従来の裁断装置のようにカッターは積層紙１の紙面に平行ではなく、傾斜した状態で上昇して積層紙１が部分的に切断される。

そしてカッター３の下側にはスクリュー１５が水平に取付けられ、該スクリュー１５はモータ１６によって複数のギア１７，１７・・を介して回転駆動され、スクリュー１５に螺合しているナット１８は該スクリュー１５の回転と共に移動することが出来る。ナット１８からは、受け１９，１９がガイド溝１３ｂを挟むように起立し、受け１９，１９の上方を開口した溝２０，２０にはカッター３から突出しているボス１４ｂ，１４ｂが係合している。

従って、モータ１６によってスクリュー１５が回転するならば、ナット１８はスクリュー１５に沿って移動し、受け１９の溝２０に係合しているボス１４ｂはナット１８と共に移動することになる。しかし、ボス１４ｂはガイド溝１３ｂにガイドされている為に、溝２０を上下動すると共にガイド溝１３ｂに沿って移動する。同じく、ガイド溝１３ａに嵌っているボス１４ａもガイド溝１３ａに沿って移動し、カッター３の両側は交互に上昇することが出来る。

図２は積層紙１とカッター３の関係を表している。
（ａ）積層紙１はテーブル４に配置されて上方から紙押え２によって動かないように固定されている。そして、カッター３は右側が僅かに高く傾斜した状態にあり、積層紙１に接近している。
（ｂ）高い位置にある右側を上昇させて積層紙１の右側下層部を切断する。そして、傾斜して低い位置にあるカッター３の左側は積層紙１との間に隙間を有している。
（ｃ）カッター３の右側は上昇して積層紙１の上層まで達し、該積層紙１の右側部は切断される。右側の上昇が終わった段階で、低い位置にある左側を僅かに上昇させる。この場合、カッター３は真上へ上昇するのではなく、左方向へのスライドを伴って上昇する。
同図に示す矢印軌跡はガイド溝１３ａ，１３ｂを示し、このガイド溝１３ａ，１３ｂに沿ってボス１４ａ，１４ｂが移動することでカッター３の動きが行われる。
（ｄ）カッター３の右側及び左側は共に上昇しながら左方向へスライドすることが出来る。同図には所定の長さＬを切断幅として表しているように、カッター３を傾斜して上昇することで、カッター３が積層紙１に噛み込んで切断することが出来る長さＬを小さく抑えることが出来る。
（ｅ）カッター３は上昇しないで左方向へスライドして積層紙１を切断するが、該カッター３は傾斜していることで、この傾きを保った状態で左方向へスライドするならば、切断幅を拡大することなく切断することが出来る。
（ｆ）右側は左方向へスライドし、左側は左方向へのスライドを伴って上昇する。
（ｇ）更に、右側は左方向へスライドし、左側も同じく左方向へのスライドを伴って僅かに上昇する。
（ｈ）更に、右側は左方向へスライドし、左側も同じく左方向へのスライドを伴って僅かに上昇する。
（ｉ）更に、右側は左方向へスライドし、左側は左方向へのスライドを伴って上昇する。そして、積層紙１の切断が完了する。

このように、本発明ではカッター３を傾斜して配置し、該カッター３の左右側端を交互に上昇させて積層紙１を切断し、積層紙１への噛み込み（切断幅Ｌ）を小さくし、その為に切断負荷を非常に小さく抑えることが出来る。又、カッター３の長さも小さく出来る。

図３は両ガイド溝１３ａ，１３ｂに取付けられたカッター３を表している具体例である。両ガイド溝１３ａ，１３ｂは前記図２（ｉ）に示すような曲線をもって形成され、このガイド溝１３ａ，１３ｂにカッター３から突出したボス１４ａ，１４ｂが嵌っている。そして、図１の場合とは多少異なっているが、該カッター３の左側には別なボス２４が突出して設けられている。

そして、該カッター３には別部材となる刃先２１がネジ止めにて取付けられ、この刃先２１が切れ止むならば交換できる構造としている。ところで、上記ボス２４は受け２２に形成した溝２３に嵌り、該受け２２が水平方向に移動するならば溝２３に嵌っているボス２４も移動してカッター３はスライドする。ただし、溝２３は上方を開口した長溝として形成され、受け２２が移動することに伴うカッター３の上昇並びに傾きに応じて上下動することが出来る。

ところで、受け２２が左方向へ距離Ｓ移動するならば、ガイド溝１３ａに嵌っているボス１４ａは左方向へ距離Ｓ移動し、そして上方へ高さＴ_２移動することが出来る。又、ガイド溝１３ｂに嵌っているボス１４ｂは左方向へ距離Ｓ移動し、そして上方へ高さＴ_３移動することが出来る。このように、ボス２４が左方向へ距離Ｓ移動することで、ボス１４ａ，１４ｂも同じく左方向へ距離Ｓ移動するが、ガイド溝１３ａ，１３ｂの形状に基づいて上方へ高さＴ_２、Ｔ_３上昇することが出来る。

従って、カッター３は上昇すると共にその傾きを変化させることが出来る。カッター３の動きが図２に示すように動作する為に、両ガイド溝１３ａ，１３ｂの形状が定められる。ところで、本発明では受け２２を左方向へ移動する為の手段は限定しないが、図１に示す場合と同じく受け２２にナット１８を取着し、このナット１８をスクリュー１５に螺合するならば、該スクリュー１５の回転に伴ってナット１８はスクリュー１５に沿って移動することが出来、同時に受け２２も移動する。

１積層紙
２紙押え
３カッター
４テーブル
５リンク
６軸
７スクリュー
８ナット
９軸
10 モータ
11 ギヤ
12 ガイド
13 ガイド溝
14 ボス
15 スクリュー
16 モータ
17 ギヤ
18 ナット
19 受け
20 溝
21 刃先
22 受け
23 溝
24 ボス

Claims

テーブル上に複数枚重ね合せて載置した積層紙を切断する為の紙の断裁装置において、上方から降下する紙押えを有し、また下方には両側が交互に上昇しながら横方向へスライドするカッターを備え、カッターの表面両側部にはボスを突出して設けると共に、該両ボスはカッターを挟み込んだガイドに形成している両ガイド溝に嵌り、カッターの刃先が積層紙に対して傾斜し、該積層紙の片側から逐次切断することが出来るように両ガイド溝の形状を互いに違わせ、そして、カッターを水平方向へスライドすることが出来るスライド手段を備えたことを特徴とする紙の裁断装置。
上記カッターのスライド手段として、カッター表面から突出したボスを受けに形成した溝に嵌め、該受けはナットに取付けると共にナットはモータによって回転するスクリューに螺合した請求項１記載の紙の断裁装置。
テーブル上に複数枚重ね合せて載置した積層紙を切断する方法において、該積層紙は上方から降下する紙押えにて押圧・固定し、そして、下方から上昇するカッターによって積層紙の下層から逐次切断するもので、該カッターは両側が交互に上昇しながら横方向へスライドし、その為にカッターの表面両側部にはボスを突出して設けると共に、該両ボスはカッターを挟み込んだガイドに形成している両ガイド溝に嵌り、カッターの刃先が積層紙に対して傾斜し、該積層紙の片側から逐次切断することが出来るように両ガイド溝の形状を互いに違わせ、そして、カッターを水平方向へスライドすることで積層紙を小さい負荷で切断することを特徴とする積層紙の裁断方法。