JPH09309094A - シート材切断刃用キャリッジおよびこれを用いたシート材切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリッジのクリアランスに起因するがたつ
きを防止し、切断精度を高める。 【解決手段】 前記案内軌道の表裏面に、該案内軌道を
挟み込みつつ、キャリッジの移動に伴って回転可能な従
動回転部材対を具備する回転刃を備えたシート材切断刃
用キャリッジ。キャリッジには従動回転部材の回転よっ
て強制回転される回転刃対を配置することができる。好
ましくはトーイン角をもって押圧された回転刃対とす
る。 本発明のシート材切断装置は、切断幅方向に差し
渡された平板状部を有する案内軌道と、これによってガ
イドされる上記キャリッジと、キャリッジを移動させる
スクリュネジやワイヤでなる移動手段とを具備する。望
ましくは平板状部の表側が、シート材の載置面となると
ともに、前記一方の従動回転部材の走行面となり、シー
ト材は前記キャリッジの移動により前記平板状部の表側
と前記一方の従動回転部材により押さえられるものとす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等に使用されるシート材を切断するのに
用いられるシート材切断刃用キャリッジおよびこれを用
いたシート材切断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリなどの
記録装置に搭載されているシート材切断装置としては、
例えば特公昭５０−２４４６６号公報に記載されるよう
な切断幅に対応する幅を持つ２つの刃物を使用して、一
方の刃物を旋回動作させ他方の刃物に交差圧接すること
によりシート材を切断する、いわゆるロータリ式切断装
置がある。また、実公昭５８−３７５９４号公報に記載
されるような切断幅に対応する幅を有する２つの刃物を
使用して、一方の刃物を上下動させ他方の刃物と圧接摺
動させてシート材を切断する、いわゆるギロチン式シー
ト材切断装置がある。これらの装置は、切断幅に対応す
る２つの刃物を使用するため、シート材をすばやく切断
できるという利点がある。

【０００３】これらは、シート材の幅を有する刃物を使
用して切断するため、切断速度が速いという利点があ
る。しかし、刃物のサイズが大きいため、刃物を駆動す
る負荷が大きいという問題がある。このような刃物に対
して、実開平４−１２８１９５号公報あるいは実開平３
−８８６８８号公報に記載されるようなシート材の切断
幅方向に差し渡した実質的に直線刃先を有する固定刃に
対して、円形刃もしくはナイフエッジ状の刃物を圧接摺
動させながら移動させる刃物移動型のシート材切断装置
が提案されている。この刃物移動型のシート材切断装置
は、切断刃物自体が移動するものであり、移動する刃物
のサイズは切断幅に制約されず小型でよいため、刃物を
駆動する際の負荷が上述したロータリー式あるいはギロ
チン式の刃物と比べて小さいという利点がある。そのた
めシート材切断装置自体の小型化にとって刃物移動型の
シート材切断装置は有利である。

【０００４】さらに、特開平７−５２０８５号公報、特
開平７−２４７８２号公報、特開平５−１７７５８５号
公報、特開平２−２５０７９３号公報、実開平１−１４
９２８６号あるいは、特開平８−５７７９７号には、固
定刃を使用せず、一対の円形刃をお互いに圧接するよう
に組み合わせて組体とし、この組体を切断方向に移動さ
せて円形刃同士の圧接部でシート材を切断する、円形刃
対の刃物移動型のシート切断装置が提案されている。こ
の円形刃対の刃物移動型のシート切断装置は、切断幅に
対応する長さの固定刃が不要であり、さらに装置の小型
化が達成できるという利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した刃物移動型の
シート切断装置は、装置の小型化が達成できるため、省
スペース化が求められる複写機、プリンタ、ファクシミ
リ等のＯＡ機器への組み込みにとって有利である。この
ような刃物移動型のシート切断装置には、固定刃を使用
するシート切断装置、および回転刃対を移動するシート
切断装置いずれも、刃物を支持し切断方向へ移動するキ
ャリッジが必要である。固定刃を使用するタイプの刃物
移動型のシート切断装置に対して、特開平７−１２４８
９２号公報には、回転刃となる丸刃を回転可能に支持し
た軸受け機構を有する回転刃を組み込んだキャリッジが
開示されている。また、同公報には、上記回転刃と同軸
に転動車輪を設け、転動車輪を固定刃に接触させて回転
刃を強制回転する機構を有するキャリッジが開示されて
いる。

【０００６】このような回転刃を組み込んだキャリッジ
について、本発明者が検討したところ、案内軌道とキャ
リッジとのクリアランスによって、切断途中における位
置精度が低下するという問題が生じた。具体的には、微
小なガタつきにより、切断不良部が生じたり、刃物位置
が切断しようとする直線上からずれて精度が低下すると
いう問題が生じたのである。本発明の目的は、上述した
問題点に鑑み、キャリッジのクリアランスに起因する切
断不良を低減することが可能なキャリッジを提供すると
ともに、より確実な直線切断ができる新しいキャリッジ
を提供することを目的とする。また、この新しいキャリ
ッジに適したシート材切断装置を提供すること目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、キャリッジ
と案内軌道とのクリアランスに起因した切断精度の低下
を防止する新しいキャリッジの構造を検討した。そし
て、従来のように案内軌道に接触して回転する部材がな
いキャリッジ、または案内軌道の一方のみに接触する回
転刃を回転するためのローラ等の従動回転部材を有する
キャリッジではなく、案内軌道の表裏面から、案内軌道
を挟み込みつつ、キャリッジの移動に伴って回転可能な
従動回転部材対を具備するものとすることによって切断
精度を飛躍的に高めることができることを見いだした。

【０００８】すなわち、本発明は回転刃を具備し、切断
幅方向に差し渡された案内軌道によってガイドされるシ
ート材切断刃用キャリッジであって、前記案内軌道の表
裏面から該案内軌道を挟み込みつつキャリッジの移動に
伴って回転可能な従動回転部材対を具備することを特徴
とするシート材切断刃用キャリッジである。

【０００９】好ましくは、従動回転部材の回転により回
転する回転刃を具備することが望ましい。また好ましく
は、従動回転部材対を構成する少なくとも一方の従動回
転部材には、同軸状に回転刃が配置されており、前記従
動回転部材の回転により前記回転刃が回転するものとす
る。さらに、トーイン角をもって押圧された回転刃対を
具備しており、該回転部材対を構成する一方の回転刃
は、前記従動回転部材の一方に同軸状に連結されてお
り、他方の回転刃は、前記従動回転部材の他方に同軸状
に連結されており、それぞれの従動回転部材の回転によ
って、それぞれの従動回転部材に連結した回転刃が回転
するものとすることが望ましい。

【００１０】本発明のシート材切断装置は、切断幅方向
に差し渡された平板状部を有する案内軌道と、該案内軌
道によってガイドされる上述したシート材切断刃物用キ
ャリッジと、該キャリッジを移動させる移動手段とを具
備するものである。

【００１１】望ましくは、前記平板状部の表側が、シー
ト材の載置面となるとともに、前記一方の従動回転部材
の走行面となり、シート材は前記キャリッジの移動によ
り前記平板状部の表側と前記一方の従動回転部材により
押さえられるものとする。さらに望ましくは 前記移動
手段は、案内軌道の裏面側に配置されるものとする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の具体的な構成において、
最も重要な構成の一つは案内軌道の表裏面から案内軌道
を挟み込みつつ、キャリッジの移動に伴って回転可能な
従動回転部材対を具備するものとしたことである。この
ように、案内軌道を従動回転部材対で挾み込むことによ
って、案内軌道に対してキャリッジは、がたつきなくガ
イドされることになる。また、従動回転部材同士がお互
いの圧接反力を受けるようにすれば、つり合いの効果に
より、キャリッジに余分な力が加わらなくなり、移動時
のフリクションロスが少ないキャリッジとなる。さら
に、キャリッジの移動にともなって回転可能な従動回転
部材としたことで、従来の摺動接触のみによってガイド
するよりもキャリッジ移動が妨げられることが少なく、
キャリッジの滑らかな移動が可能になる。従動回転部材
としては、好ましくは、弾性体（例えばゴム等）でなる
Ｏリングやローラを使用することができる。より確実な
ガイドを行なうには、従動回転部材をその円周の１０度
以上に相当する部分を圧接し弾性変形させて使用するこ
とができる。

【００１３】上述した従動回転部材は、キャリッジが支
持する回転刃と独立に設けても良い。 しかし、例えば
切断幅方向に差し渡した固定刃と前記回転刃とを圧接摺
動させてシート材を切断する場合、あるいはキャリッジ
に設置した回転刃対を移動させ、この回転刃対の圧接点
でシート材を切断する場合のどちらの場合でも、キャリ
ッジの移動に伴いシート材を引き込むような強制回転を
回転刃に付与することが望ましい。そのためには、例え
ば上述した回転刃対を移動するタイプでは、図１に示す
ようにキャリッジ本体１の、上記従動回転部材２ａおよ
び２ｂそれぞれに同軸状に回転刃３ａ、３ｂを配置し、
従動回転部材の回転により回転刃３ａ、３ｂを共にに強
制回転を付与するものとすることができる。また、図１
では、上述した従動回転部材２ａ，２ｂによりシート材
を載置する平板状部５を有するガイドレール６、すなわ
ち本発明の案内軌道が挟み込まれる構造としている。

【００１４】また、切断幅方向に差し渡した固定刃とキ
ャリッジに設けた回転刃とを圧接摺動させてシート材を
切断する場合、図２に示すようにキャリッジ本体１の、
上記従動回転部材２ａに同軸状に回転刃３ａを配置し、
かつ従動回転部材の回転により前記回転刃に強制回転を
付与するものとすることができる。この時、本発明の基
本構成である従動回転部材対としてはガイドレール６に
対して、上記従動回転部材２ａの裏側に従動回転部材２
ｂを配することができる。なお、図２に示すシート切断
装置においては、固定刃４はガイドレール６の上面部に
固着するものとしている。もちろんガイドレール６を固
定刃４と兼用する構成としても良い。図１あるいは図２
に例示するように、回転刃と従動回転部材を同軸状に配
置することは、案内軌道によって回転刃が直接ガイドさ
れることになり、回転刃の位置精度をより高めることが
可能となる。

【００１５】なお、本発明でより好ましい構造は、たと
えば図１に示す回転刃対を有する構造である。これは、
図２に示すような固定刃を使用する構造では、片側の回
転刃に対する切断反力によって、キャリッジに回転モー
メントが加わり、キャリッジの動作を防げることになる
からである。これに対して、回転刃対を有する場合は、
回転刃対によって切断反力が相殺されるため、キャリッ
ジの動作は滑らかなものになり好ましいのである。また
回転刃対を使用し、それぞれの回転刃に強制回転を与え
る構成とすれば、切断時にシート材を引き込む作用が確
実なものとなるという利点もある。

【００１６】図３に図１で示すキャリッジ本体１によっ
て支持される回転刃同士および従動回転部材同士の配置
例を示す。図３においては、図１に示すガイドレール６
の裏面に配置する回転刃３ｂと従動回転部材２ｂの回転
軸８を実線で示すものであり、矢印で示す進行方向に平
行に従動回転部材を配置している。一方、ガイドレール
の表面に配置する回転刃３ａと従動回転部材２ａの配置
を破線で示す。図３に示すように、回転刃３ａにはトー
イン角θを設けて、回転刃同士が実質的に一点で圧接す
るようにしている。こうすることにより、切断反力に対
抗する圧接力の確保が容易になる。なお、本発明におい
て好ましいトーイン角は０．２〜３度である。

【００１７】また図３に示す例では、シート材を挟み込
む表面側の従動回転部材２ａは、表側の回転軸を傾けて
トーイン角θを得ているため、従動回転部材２ａにもθ
だけ傾きが得られるようにしている。すなわち、従動回
転部材の一つを、トーイン角を有してシート材に接触し
つつ、このシート材を案内軌道との間に挾み込むものと
している。これにより、従動回転部材２ａによって挟み
込まれるシート材には、図３矢印ｆで示す方向の力を与
えることができる。この力ｆをシート材の排出方向とす
ることにより、シート材に張りが与えられ、切断精度を
より向上することが可能となる。なお、この場合はシー
ト材を支持する図示しない送りローラ等により、シート
材の供給側が確実に固定されていることが好ましい。

【００１８】また、従動回転部材２ａおよび２ｂを異な
る外径とすることによって、回転刃同士の周速を異なる
ものとすることが望ましい。異なる周速を持つ回転刃を
用いることによって、紙を撫でる作用が強くなり、切断
を滑らかにすることが可能となる。上述したキャリッジ
を組み込んでシート材切断装置を構成することが可能で
ある。

【００１９】具体的には、図１あるいは図２に示すよう
に、切断幅方向に差し渡された案内軌道となるガイドレ
ール６と、上記キャリッジを組み合わせ、キャリッジを
切断方向に移動させる移動手段とを具備するものとする
ことが望ましい。このとき、案内軌道の表側の平板状部
５が、シート材の載置面となるとともに、前記一方の従
動回転部材２ａの走行面となる。このとき、シート材７
は前記キャリッジの移動により前記平板状部５と前記一
方の従動回転部材２ａの間で押さえつけられ、切断時に
シート材が動いて切断精度が低下するのを防止できる。

【００２０】また、図１に示すように、シート材切断装
置の構成部材間隙にシート材を誘導することなく、案内
軌道上に直接載置するフリーセットが可能な構成とすれ
ば、シート材の交換時のシート材の誘導の煩雑さを低減
でき好ましいものとなる。この場合には、移動手段がシ
ート材と干渉しないように、移動手段は案内軌道の裏面
側に配置することが望ましい。具体的な移動手段として
は、図１に示すスクリュネジ１０や、図２に示す切断方
向に張力を掛けて引っ張るワイヤ１２、あるいはギヤな
どを使用することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて、詳
しく説明する。図１は、本発明のキャリッジを組み込ん
だシート材切断装置のキャリッジ部分の一例を示す図で
あり、図１ａは外観を示し、図１ｂはＡ−Ａ断面図であ
る。シート材切断装置の全体の構成を図４に示す。図１
に示す本発明のキャリッジは、回転刃対を移動するタイ
プである。キャリッジ本体１には、従動回転部材２ａと
して、外径 １２ｍｍのゴム製Ｏリングを設置し、従動
回転部材２ｂとして外径 １０ｍｍのゴム製Ｏリングを
設置した。従動回転部材２ａ、２ｂのそれぞれに同軸状
に回転刃３ａ、３ｂを設け、従動回転部材の回転により
回転刃がそれぞれ別の回転数となり、異なる周速度で強
制回転できるようにした。

【００２２】また、上述した回転刃３ａには、回転刃３
ｂと圧接するため、圧接バネ９を設けた。従動回転部材
２ａおよび２ｂは案内軌道となる板厚ｔ ０．８ｍｍの
コの字断面のガイドレール６の平板上部５を挟み込むよ
うに設置され、スクリュネジ１０の回転によりキャリッ
ジ本体１が図１の矢印で示す切断方向に移動する。これ
によって、従動回転部材２ａおよび２ｂが回転し、これ
に伴い回転刃３ａ，３ｂがシート材７を引き込む方向に
強制回転される。Ｏリングはそれぞれ円周の約３０度分
だけ圧接により弾性変形させて使用した。なお、図示し
ないが、キャリッジ本体にはスクリュネジ１０の溝１１
と勘合摺動するガイド部材を設けている。図４に示すよ
うに、スクリュネジ１０を回転させる機構としては、モ
ータ１３とギヤ１４、１５とを組み合わせた構成とし
た。図４に示すように、前記移動手段となるスクリュネ
ジ１０は、ガイドレール６の裏面側に配置されるため、
シート材７と干渉せず、シート材をガイドレール６の平
板状部５にフリーセットすることが可能である。

【００２３】ここで、ガイドレール６の表面側の平板状
部５と接する従動回転部材２ａを、図３に示すように、
シート材の切断方向に対してθ＝１度となるように傾け
て配置し、トーイン角を１度とするとともに、従動回転
部材２ａによってシート材が引き出される方向の力ｆが
作用するようにした。一方従動回転部材２ｂは、図３に
示すように、実質的にキャリッジ本体１の移動方向と平
行に配置した。

【００２４】図４に示すシート材切断装置をファクシミ
リに組み込みＡ４サイズのロール状感熱紙の切断試験を
行った。この時スクリュネジ１０の溝のピッチは７ｍ
ｍ、回転数は５０００ＲＰＭとした。その結果、１００
００回の切断試験においても、切断しようとする直線か
らの位置の偏倚が０．２ｍｍ以内に抑えられ、また切断
不良による感熱紙の破損もないことを確認した。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、回転刃を支持するキャ
リッジに案内軌道を挟み込む従動回転部材対を設置する
ことによって、キャリッジのクリアランスに起因する切
断不良を低減することが可能となり、またより確実な直
線切断が可能となった。したがって、本発明のキャリッ
ジを使用したシート材切断装置は、プリンタやファクシ
ミリ等の紙等の切断精度向上にとって極めて有効なもの
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシート材切断装置用キャリッジの一例
を示す図である。

【図２】本発明のシート材切断装置用キャリッジの別の
例を示す図である。

【図３】本発明のシート材切断装置用キャリッジの従動
回転部材と回転刃の関係の一例を示す図である。

【図４】本発明のシート材切断装置の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ キャリッジ本体、２ａ，２ｂ 従動回転部材、３
ａ，３ｂ 回転刃、４ 固定刃、５ 平板状部、６ ガ
イドレール、７ シート材、８ 回転軸、９ 圧接バネ
１０ スクリュネジ、１１ 溝、１２ ワイヤ、１３
モータ １４，１５ ギヤ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転刃を具備し、切断幅方向に差し渡さ
   れた案内軌道によってガイドされるシート材切断刃用キ
   ャリッジであって、前記案内軌道の表裏面から該案内軌
   道を挟み込みつつキャリッジの移動に伴って回転可能な
   従動回転部材対を具備することを特徴とするシート材切
   断刃用キャリッジ。
2. 【請求項２】 従動回転部材の回転により回転する回転
   刃を具備することを特徴とする請求項１に記載のシート
   材切断刃用キャリッジ。
3. 【請求項３】 従動回転部材対を構成する少なくとも一
   方の従動回転部材には、同軸状に回転刃が配置されてお
   り、前記従動回転部材の回転により前記回転刃が回転す
   るものであることを特徴とする請求項２に記載のシート
   材切断刃用キャリッジ。
4. 【請求項４】 トーイン角をもって押圧された回転刃対
   を具備しており、該回転部材対を構成する一方の回転刃
   は、前記従動回転部材の一方に同軸状に連結されてお
   り、他方の回転刃は、前記従動回転部材の他方に同軸状
   に連結されており、それぞれの従動回転部材の回転によ
   って、それぞれの従動回転部材に連結した回転刃が回転
   するものであることを特徴とする請求項３に記載のシー
   ト材切断刃物用キャリッジ。
5. 【請求項５】 前記従動回転部材対を構成する従動回転
   部材は、それぞれ異なる外径で前記案内軌道に接するこ
   とを特徴とする請求項４に記載のシート材切断装置用キ
   ャリッジ。
6. 【請求項６】 従動回転部材の一つは、トーイン角を有
   してシート材と接触しつつ、該シート材を案内軌道との
   間に挾み込むものであることを特徴とする請求項１ない
   し５のいずれかに記載のシート材切断装置用キャリッ
   ジ。
7. 【請求項７】 切断幅方向に差し渡された平面状部を有
   する案内軌道と、該案内軌道によってガイドされる請求
   項１ないし６のいずれかに記載のシート材切断刃物用キ
   ャリッジと、該キャリッジを移動させる移動手段とを具
   備することを特徴とするシート材切断装置。
8. 【請求項８】 前記案内軌道の表側が、シート材の載置
   面となるとともに、前記一方の従動回転部材の走行面と
   なり、シート材は前記キャリッジの移動により前記平板
   状部の表側と前記一方の従動回転部材により押さえられ
   ることを特徴とする請求項７に記載のシート切断装置。
9. 【請求項９】 前記移動手段は、案内軌道の裏面側に配
   置されることを特徴とする請求項７ないし８のいずれか
   に記載のシート材切断装置。