JPH1015882A - シート材切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 刃物台の移動終点位置の検出手段としてのリ
ミットスイッチをなくし、安価で信頼性の高いシート材
切断装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 可動刃（１）を保持する刃物台（２）を
往復駆動してシート材を切断するシート材の切断装置に
おいて、前記刃物台（２）を往復駆動する駆動手段
（５）と、前記刃物台（２）の往路及び復路の各終点に
おいて前記刃物台（２）の移動を拘束する拘束手段（１
３，１４）と、前記駆動手段（５）の駆動力の負荷状態
を検知する負荷検知手段（９）と、該負荷検知手段
（９）により検知した負荷状態により前記駆動手段を制
御する駆動制御手段（８）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタなどの記
録装置に装着されて使用されるシート材切断装置に関す
る、とくに刃物駆動の制御機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタなどの記録装置に使用されるシ
ート材切断装置としては、回転円周面上の軸線方向に刃
先を設けた回転刃を回転してその刃先を固定刃先に交接
させてシート材を切断するロータリ式切断装置や、薄板
状の可動刃先を上下に摺動して固定刃先と交接させてシ
ート材を切断するスライド式切断装置や、２枚の円板可
動刃の刃先又は１枚の可動刃と直線の固定刃の刃先を交
接させながら可動刃を走行させて両刃先の間に挿入され
たシート材を切断するローラ式切断装置などが使用され
ている。

【０００３】上記切断装置は、いずれも可動刃を保持す
る刃物台を往復駆動してシート材を切断するものであ
る。即ち、可動刃を保持する刃物台が切断指令により切
断前の待機位置から駆動されて移動しシート材を切断
し、切断終了後に待機位置に復帰して停止し次の切断に
待機するようになっている。従来の切断装置において
は、この刃物台の往復の終点位置の検出手段として刃物
台の移動の終点部に機械的接点のスイッチを設けて、刃
物台の移動の終点や待機位置の検出を行って切断のため
の刃物台の移動駆動を制御するようになっている。

【０００４】図７に従来のローラ式切断装置の１例を示
す。図において、可動刃１を保持する刃物台２が案内レ
ール４の上を図の左右に駆動移動されて可動刃１と固定
刃３との間でシート材７を切断する。案内レール４の両
端部には駆動側リミットスイッチ１２と從動側リミット
スイッチ１１が設けられ、この両リミットスイッチによ
り刃物台２の往復の終点を検出して切断における刃物台
の往復駆動を制御するようになっている。

【０００５】図８は上記の制御回路を簡単に図示したも
のである。図において、切断装置１００側には前述のよ
うにモータ５、從動側リミットスイッチ１１、駆動側リ
ミットスイッチ１２が設けられ、切断装置１００が装着
される機器側には駆動電源６０、機器全体を制御するシ
ステム制御部１０１、駆動制御手段９０が設けられてい
る。駆動制御手段９０にはリミットスイッチ１２及び１
１から出力された信号により刃物台移動の終点を判断す
る判断部９１とこの判断部９１の信号によりモータ５を
停止、正逆転駆動する切替スイッチ９２とが設けられて
いる。切断動作の際、前記刃物台２が移動して駆動側ま
たは從動側に達すると、駆動側または從動側のリミット
スイッチ１２または１１が働き、その信号が駆動制御手
段９０の判断部９１に入力される。判断部９１は刃物台
２の終点を判断して切替スイッチ９２を作動させモータ
５を、停止状態のブレーキモードまたは正転モードもし
くは逆転モードに切り替えるようになっている。これに
よって、切断のための刃物台２の往復動の制御が行われ
る。即ち、従来の切断装置１００からは、モータ５、從
動側リミットスイッチ１１、駆動側リミットスイッチ１
２のそれぞれの端子５ａ，５ｂ，１１ａ，１１ｂ，１２
ａ，１２ｂの６本のリード線１１５が引き出されて事務
機器２００側に接続されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように従来のシート材切断装置では、刃物台の位置検出
に対して刃物台の待機または反転位置にリミットスイッ
チを設けなければならないため部品点数が増えコストア
ップの要因となっていた。また、機械接点式スイッチは
低価格であるが、接点が使用環境におけるガスなどによ
って腐食等を生じ、そのため動作不良になる場合があっ
た。また、前述のように切断装置側から６本もの多数の
リード線を引き出して事務機器側に接続することは配線
が複雑になりコストアップの要因でもあった。これに対
し、プリンターやファクシミリなどに搭載されるシート
材切断装置は、信頼性の向上と共に近年ますます低価格
の要求が強くなり一層のコストダウンが必要になってい
る。

【０００７】そこで本発明は、上記問題点を解決し、刃
物台の待機または反転位置の検出手段としてのリミット
スイッチをなくし、安価で信頼性の高いシート材切断装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のシート材切断装置は、可動刃を保持する刃
物台を往復駆動してシート材を切断するシート材の切断
装置において、前記刃物台を往復駆動する駆動手段と、
前記刃物台の往路及び／または復路の終点において前記
刃物台の移動を拘束する拘束手段と、前記駆動手段の駆
動力の負荷状態を検知する負荷検知手段と、該負荷検知
手段により検知した負荷状態により前記駆動手段を制御
する駆動制御手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【０００９】刃物台が移動してシート材を切断する際に
は、刃物台の駆動手段に定常的な負荷がかかるが、刃物
台に駆動力を負荷したまま強制的に刃物台の移動を拘束
すると駆動手段には定常時よりも大きい負荷がかかるこ
とになる。発明者はこの点に着目し、刃物台の往復路の
終点の位置の検出にリミットスイッチを使用しなくて
も、往復路の終点において刃物台の移動を強制的に拘束
して、このときの駆動力の負荷の増加を検出すれば刃物
台が往復路の終点位置に達したかどうかを検知できるこ
とに着目した。即ち、駆動手段により刃物台を往復駆動
してシート材を切断する際に、刃物台の往路または復路
の終点で刃物台の駆動源を遮断するのでなく、刃物台に
駆動力を負荷したまま拘束手段により強制的に刃物台の
移動を拘束して停止させる。すると、この刃物台の移動
の拘束によって駆動手段の駆動力の負荷が定常な切断時
の駆動力の負荷より大きくなる。この駆動力の負荷の増
加を負荷検知手段で検知して刃物台の往復の終点位置を
判断し、この判断結果から駆動制御手段により刃物台の
移動を停止、正逆駆動を制御するものである。このよう
に、駆動力の負荷の変化の検知を刃物台の往復動の終点
位置の位置検出手段として利用するものである。なお、
ここで刃物台の移動を拘束する拘束手段とは、刃物台の
移動を直接拘束するのみでなく、間接的にその移動を拘
束する手段をも含むものである。

【００１０】また、前記駆動手段は電動モータとモータ
の回転を刃物台の移動運動として伝達する伝達手段から
なり、前記拘束手段は前記刃物台の移動を拘束停止する
ように前記刃物台の移動の往路及び／または復路の終点
近傍に設けられたストッパにより構成され、前記負荷検
知手段は定常な切断時の基準電流値を設定する基準値設
定回路と前記電動モータの負荷電流値を検出する負荷値
検出回路と前記基準値設定回路により設定された基準電
流値と前記負荷値検出回路により検出された負荷電流値
とを比較してその結果を前記駆動制御手段に出力する比
較手段とを備え、前記駆動制御手段は前記比較手段の信
号により前記刃物台の移動位置を判断する判断部と該判
断部の出力信号により前記電動モータを停止または、正
転もしくは逆転駆動する切替スイッチとを備えることが
簡易に上記目的を達成するために望ましい。

【００１１】即ち、刃物台は電動モータで駆動される
が、モータの回転を刃物台の移動運動として伝達する伝
達手段としては、切断装置の両端に設けた歯付プーリに
タイミングベルトを掛け渡したり、両端に設けたプーリ
に刃物台に固定されたワイヤを巻き付けたり、切断方向
に平行に装着されたスクリューにより駆動したり、ある
いは回転運動を往復運動に変換するリンクやクランクを
用いて駆動するものなどがある。これらの伝達手段によ
り刃物台が電動モータで駆動されて切断動作が行われ、
刃物台が往路または復路の終点近傍にくると、刃物台は
ストッパに当接して強制的に拘束停止させられる。する
と、モータも回転が停止させられて拘束負荷がかかるた
めモータ回路には定常な切断時の電流よりも大きい拘束
電流が流れる。この拘束電流を負荷値検出回路によって
検出し、あらかじめ基準値設定回路によって設定された
定常な切断時の基準電流値と比較手段によって比較す
る。そして、この比較手段の比較結果をうけて駆動制御
手段の判断部が刃物台が往路または復路の終点にきたこ
とを判断する。判断部は切替スイッチを駆動して電動モ
ータを停止させ、また正転、もしくは逆転駆動するよう
にすることにより、安価に上記目的が達成される。

【００１２】また、前記負荷値検出回路は前記電動モー
タ負荷電流値の変化を電圧値の変化に変換して検出する
前記電動モータの駆動回路に直列に挿入された抵抗によ
り構成され、前記基準値設定回路は前記基準電圧値を可
変にするように基準電源の正極と負極間に直列に挿入さ
れた固定抵抗と可変抵抗により構成され、前記比較手段
は前記基準値設定回路により設定された基準電圧値と負
荷値検出回路から出力された負荷電圧値とを入力してそ
の比較結果の信号を前記駆動制御手段に出力するレベル
判定器からなることが望ましい。

【００１３】即ち、前記のモータの負荷電流の変化を比
較するには電圧の変化によることが望ましいが、負荷値
検出回路をモータの駆動回路に直列に挿入された負荷検
知抵抗により構成すれば、この抵抗端子から引き出され
た電圧値は回路の負荷電流値に比例したものとなるの
で、この電圧値を用いればモータにかかる負荷値の変化
を検出することが容易である。また、前記のモータにか
かる拘束電流を通常の切断時の基準値の負荷電流と比較
するには、それぞれの電流値を電圧値に変換してレベル
判定器を用いて比較することが簡便である。このとき通
常の切断時の基準値負荷電流は被切断シート材の材質、
厚さなどによって変わるので、これに対応するため基準
電源の正極と負極間に直列に挿入された固定抵抗と可変
抵抗により構成された基準値設定回路を設けたものであ
る。

【００１４】また、前記電動モータの起動時に発生する
初期ピーク電圧を無効にするために、前記レベル判定器
の出力端子と負極との間に直列にコンデンサを接続する
ことが望ましい。あるいは、前記負荷検知抵抗の反負極
側端子と負極との間に抵抗とコンデンサを直列に接続
し、該抵抗とコンデンサの接続点を前記レベル判定器の
被判定電圧側端子に接続することによっても初期ピーク
電圧を無効にする同様の効果が得られる。即ち、モータ
の起動時には負荷電流にピーク電流が発生するが、前記
のレベル判定器にこのピーク電流がそのまま印加される
とレベル判定器が前記拘束電流と同様に刃物台が終点に
きたと判断し、モータを停止して刃物台の移動を停止し
てしまうことになる。この様な不都合を防止するため
に、前記いずれかの回路を構成することにより、前記ピ
ーク電流が無効になり誤判断が防止できる。

【００１５】また、前記負荷検知手段と駆動制御手段を
シート材切断装置が搭載される機器側に設けることが装
置の軽量簡易化のために望ましい。即ち、従来の切断装
置では前述のように両端にリミットスイッチを有するた
めに、切断装置から事務機器側にモータとリミットスイ
ッチの端子の６本のリード線を配線しなければならなか
った。本発明の切断装置では負荷検知手段と駆動制御手
段を事務機器側に設けるたことにより切断装置からはモ
ータ端子の２本のリード線だけを配線すれば良いので、
配線が簡素化でき組み立て工数が低下できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
より具体的に説明する。図１は第１の実施形態のローラ
式シート材切断装置の斜視図、図２は本発明のシート材
切断装置の制御系統を示すブロック図である。図３は本
発明のシート材切断装置の動作時の電流値を示すタイム
チャートである。

【００１７】図１において、シート材の進行方向に直交
して設けられた案内レール４には、その一端駆動側にモ
ータ５、ピニオンギヤ５２、ギヤ５３により駆動される
駆動プーリ５１が設けられ、他端從動側に從動プーリ５
４が設けられている。駆動プーリ５１と從動プーリ５４
の間に両端が刃物台２に繋着されたタイミングベルト６
が張架されて伝達手段を構成し、モータ５が回転すると
タイミングベルト６により刃物台２が移動駆動される駆
動手段が構成されている。刃物台２は可動刃１を回転自
在に支持してタイミングベルト６により案内レール４の
上を図の左右に移動駆動され、可動刃１が固定刃３に回
転摺動しながら移動して、その間に挿入されたシート材
７を切断するようになっている。刃物台２を駆動するモ
ータ５の駆動電流は図２の駆動電源６０から（切替スイ
ッチ８２）−（モータ５）−（切替スイッチ８２）−
（負荷検知抵抗８４）−（負極）の回路を構成してい
る。そして切断装置１００からその切断装置が装着され
る機器側には２本のリード線１５のみで接続されてい
る。

【００１８】案内レール４の駆動側端には駆動側ストッ
パ１４が設けられ、從動側端には從動側ストッパ１３が
設けられ、それぞれ刃物台２が駆動側、從動側の終点に
きたときにこのストッパに当たって刃物台の移動を停止
拘束する拘束手段を構成している。この從動側、駆動側
ストッパ１３、１４は案内レール４に固定しても良いが
切断幅を調整するように案内レール４に位置調整可能に
設けても良い。

【００１９】次に図２にもとづいて本発明のシート材切
断装置の制御機構について説明する。図において、本発
明の切断装置の制御機構は駆動制御手段８と負荷検知手
段９からなる。なお、図示するシステム制御回路１０は
切断装置１００が装着される機器の全体の制御を行う制
御回路で、例えば印字を終えたシート材７が送り出され
て所定位置に来たときにシート材７を切断するように切
断指令を駆動制御手段８に出力する回路である。

【００２０】駆動制御手段８は判断部８１と切替スイッ
チ８２とからなる。判断部８１は前記システム制御回路
１０の切断指令と負荷検知手段９の信号を受けて刃物台
２の終点位置を判断し、その信号を端子８７ａ，８７ｂ
を介して切替スイッチ８２に出力する。切替スイッチ８
２は、図４に示すように端子８７ａ，８７ｂが共にハイ
レベル信号のときはモータ５の回路は短絡されてブレー
キモードになってモータ５が停止し、８７ａがハイレベ
ル、８７ｂがローレベルのときは正転モードになり、８
７ａがローレベル、８７ｂがハイレベルのときは逆転モ
ードになって、モータ５がそれぞれ正転、逆転するよう
になっている。

【００２１】負荷検知手段９は、モータ５の負荷電流が
基準レベル以下にあるか、基準レベルを超えているかを
判断して、その判断結果を駆動制御手段８の判断部８１
に出力する回路であり、負荷値検出回路を構成する負荷
検知抵抗８４の回路と、基準値設定回路を構成する基準
電源６１と固定抵抗８６ａと可変抵抗８６ｂの回路と、
レベル判定器８３とからなる。負荷検知抵抗８４はモー
タ５の駆動回路に直列に挿入され、そのモータ側端子か
ら引き出された電圧をレベル判定器８３の被判定電圧側
端子８３ｂに導入するようになっている。この電圧値は
モータ５の負荷電流値に比例するのでこの電圧値を検知
することによりモータの負荷状態が検知できるからであ
る。

【００２２】基準値設定回路は、前記の負荷電流から変
換された電圧値を比較するための基準となる定常な切断
時の電流値から変換された電圧値を基準電圧値として設
定するための回路である。基準値設定回路は、基準電源
６１の正極と負極間に直列に接続された固定抵抗８６ａ
と可変抵抗８６ｂからなり、固定抵抗８６ａの一端が基
準電源６１の正極に、可変抵抗８６ｂの一端が負極に接
続されている。固定抵抗８６ａと可変抵抗８６ｂの接続
の中間端子から引き出される電圧は、基準電圧としてレ
ベル判定器８３の判定レベル電圧側端子８３ａに印加す
るするようになっている。これにより、判定レベル電圧
側端子８３ａには、（可変抵抗８６ｂの抵抗値）／（固
定抵抗８６ａの抵抗値＋可変抵抗８６ｂの抵抗値）の比
に応じた電圧が基準電圧として印加されるので、可変抵
抗８６ｂを変化させることにより基準電圧値のレベルを
調整することができる。この基準電圧値は、切断するシ
ート材の材質や厚さなど切断時の負荷に応じて設定され
るが、図３に示すように余裕を持たせて定常の切断時の
負荷電流から変換された電圧よりもやや高く設定され
る。

【００２３】レベル判定器８３は、その被判定電圧側端
子８３ｂに印加されたモータ５の負荷電流に対応した負
荷電圧値と、その判定レベル電圧側端子８３ａに印加さ
れた基準電圧値とを比較し、その信号を出力側端子８３
ｃから駆動制御手段８の判断部８１に出力する。

【００２４】また、モータ５の起動時に発生するピーク
電圧による誤動作を防止するための図２のコンデンサ８
９の回路を備えている。コンデンサ８９は、レベル判定
器８３の出力側端子８３ｃと負極との間に挿入され、図
３に示すモータ５の起動時に生ずるピーク電圧Ｅｐによ
るレベル判定器８３の出力を無効にすることにより起動
時のピーク電圧によるモータ５の停止信号が出ないよう
にしている。

【００２５】以下、上記構成の本発明のシート材切断装
置の動作について説明する。まず、シート材切断におけ
る刃物台２の動きについて説明する。最初刃物台２は図
１のように右端駆動側の待機位置にある。被切断シート
材７が切断装置１００の所定位置に送り出されると、こ
の切断装置が装着された機器に設けられたシステム制御
回路１０から切断指令がだされる。すると、モータ５が
正転しピニオンギヤ５２、ギヤ５３、駆動プーリ５１及
びタイミングベルト６を介して刃物台２が案内レール４
上を駆動側から從動側に移動し、可動刃１と固定刃３の
間でシート材７を切断する。切断が完了すると刃物台２
は左端從動側の位置で停止し待機状態になる。この状態
で再び切断指令が出ると、今度はモータ５が逆転して、
シート材を切断しながら從動側から駆動側に移動し駆動
側の待機位置に戻り停止する。

【００２６】以下、図１〜図４を用いて、上記動作につ
きさらに詳細に説明する。図４は各切断段階（ステッ
プ）におけるモードを示す図である。前述の刃物台２が
右端駆動側の待機位置にあるときは、駆動制御手段８の
判断部８１の指令入力８７ａ及び８７ｂは共にハイレベ
ルにあり、切替スイッチ８２はブレーキモードになりモ
ータ５は停止している（ステップ１）。被切断シート材
７が切断装置の所定位置に送り出されると、機器側のシ
ステム制御回路１０から駆動制御手段８に切断指令が伝
達される。すると、駆動制御手段８の判断部８１は指令
入力８７ａをハイレベル、８７ｂをローレベルにし、切
替スイッチ８１は正転モードになって、モータ５が正転
する（ステップ２）。これにより、刃物台２は案内レー
ル４１上を駆動側から從動側に移動し、可動刃１と固定
刃３によりシート材７を切断する。切断が完了して刃物
台２が左端從動側の終点位置にくると、判断部８１は後
述する負荷検知手段９の信号により刃物台２の位置を判
断して指令入力８７ａ及び８７ｂを共にハイレベルす
る。これにより、切替スイッチ８１はブレーキモードに
なりモータ５は停止する（ステップ３）。さらに刃物台
２が從動側から駆動側に移動して復路でもシート材を切
断する場合は上記と同様のステップ４、５の動作が行わ
れる。

【００２７】さらに、上記の刃物台２の位置を検出する
手段となる負荷検知手段９の動作について以下詳述す
る。図３は刃物台２が移動して切断動作が行われる際に
モータ５に流れる電流のタイムチャートを示す。図の刃
物台２の待機位置ｔ₀ から前記の切断指令によってモー
タ５が駆動されると、モータ５の駆動回路には最初起動
時のピーク電流Ｉｐが流れるがｔ₁ 時間後には定常の電
流値Ｉ₁ に低下する。この電流Ｉ₁ は、被切断シート材
の厚さなどにより切断抵抗が異なることにより変わる
が、切断開始して終了まではほぼ一定レベルになる。刃
物台２が駆動側から從動側に移動してシート材７を切断
し、切断が完了して從動側端にくると、刃物台２は從動
側ストッパ１３に当たって拘束され、その移動がｔ₂ 点
で停止し、モータ５もまた回転が拘束されて停止する。
しかし、まだモータ５には電流が入力されたままなの
で、モータ５には定常電流Ｉ₁ より高い拘束電流Ｉ₂ が
流れる。この拘束電流Ｉ₂ を負荷検知手段９が検出して
判断部８１、切替スイッチ８２を介してモータ５の電流
を遮断して停止する（ｔ₃ ）。即ち、本発明のシート材
切断装置は、刃物台の位置検出手段として従来のリミッ
トスイッチの使用の代わりに、この拘束電流Ｉ₂ を検出
して刃物台２が終点位置にきたことを判断し刃物台２の
移動を制御しようとするものである。

【００２８】モータ５に負荷電流が流れると、図２の負
荷検知抵抗８４の端子８４ａにはその電流値に比例した
電圧値が出力される。したがって、図３の電流値曲線は
そのまま電圧値曲線と見て良いので、図中に電圧を（Ｅ
ｐ）などとして示した。この様に負荷検知抵抗８４の回
路は負荷値検出回路を構成し、この負荷検知抵抗８４の
端子８４ａから取り出された電圧は、レベル判定機８３
の被判定電圧側端子８３ｂに印加される。

【００２９】一方、基準値設定回路を構成する基準電源
６１の電圧値をＥ₀ とし、固定抵抗８６ａと可変抵抗８
６ｂの中間端子から取り出す電圧値をＥとすると、Ｅ＝
基準電源電圧値Ｅ₀ ×可変抵抗８６ｂ／（可変抵抗８６
ｂ＋固定抵抗８６ａ）となり、固定抵抗８６ａと可変抵
抗８６ｂの抵抗値の比に応じた電圧になる。この電圧Ｅ
が被切断シート材の厚さなど切断抵抗の変化に合わせた
定常な切断時の基準電流値Ｉｓに相当するように基準電
圧値Ｅｓが設定される（図３）。基準電流値Ｉｓは余裕
を持たせて定常電流値Ｉ₁ よりもやや高く設定しておく
と良い。この設定された基準電圧値Ｅｓは、レベル判定
機８３の判定レベル電圧側端子８３ａに印加され、レベ
ル判定機８３はこの基準電圧値Ｅｓと被判定電圧側端子
８３ｂに印加された負荷検知電圧値Ｅｐ，Ｅ１，Ｅ２な
どとを比較する。

【００３０】前記のように刃物台２が從動側ストッパ１
３に当たり移動を停止してモータ５の回転が停止する
と、モータ５に定常電流Ｉ₁ より高い拘束電流Ｉ₂ が流
れ、レベル判定器８３の被判定電圧側端子８３ｂには拘
束電流Ｉ₂ に相当した電圧Ｅ₂がかかり基準電圧値Ｅｓ
を超えるので、レベル判定器８３はその判断結果の信号
を駆動制御手段８の判断部８１に出力する。判断部８１
は、この信号により刃物台２が停止位置にきたと判定
し、指令入力８７ａ，８７ｂを共にハイレベルにする。
これにより切替スイッチ８２がブレーキモードになりモ
ータ５の電流を遮断する。こうして往路の切断動作が完
了し刃物台２は從動側の待機位置で停止して待機する。

【００３１】刃物台２が從動側待機位置で待機した状態
で、再びシステム制御回路１０から駆動制御手段８に切
断指令が出力されると、今度は判断部８１は指令入力８
７ａをローレベルに８７ｂをハイレベルにする。これに
より、切替スイッチ８１はモータ５を逆転させ、刃物台
２は從動側から駆動側に移動し復路でもシート材７を切
断する。切断が終了して刃物台２が駆動側のストッパ１
４に当たると、前記往路と同様の動作でモータ５が停止
され、刃物台２は駆動側待機位置で待機する状態にな
る。前記の繰り返しにより、刃物台２は案内レール４１
の上を左右に移動して往路及び復路で切断する。

【００３２】しかし、上記のモータ５の起動時には初期
にピーク電流Ｉｐが発生するので、その変換された電圧
Ｅｐがレベル判定機８３の被判定電圧側端子８３ｂにそ
のまま印加されると、レベル判定機８３は刃物台の終点
位置の拘束電流Ｉ₂ と同じと判断して、判断部８１を介
してモータ５を停止してしまうという不都合が生ずる。
そこで本発明では、このピーク電圧Ｅｐを無効にするた
めに、図２に示すようにレベル判定機８の出力側端子８
３ｃと負極との間に直列にコンデンサ８９を接続してい
る。このコンデンサ８９を挿入することにより、ピーク
電圧Ｅｐによるレベル判定機８３の出力は無効になり、
モータ５の起動時のピーク電流による誤動作を防止する
ことができる。

【００３３】また、図６には上記ピーク電圧Ｅｐを無効
にする回路の他の例を示す。図に示すように、本回路
は、負荷負荷検知抵抗８４の反負極側端子と負極との間
に抵抗９３とコンデンサ９４を直列に接続し、該抵抗９
３とコンデンサ９４の接続点を前記レベル判定器８３の
被判定電圧側端子８３ｂに接続したものである。本回路
によっても、前記図２に示す回路と同様のピーク電圧を
無効にする効果が得られる。

【００３４】以上、往復路で切断する装置について説明
したが、往路のみで切断する装置においては、前記のよ
うに切断が終了して從動側の終点位置に刃物台が達して
モータ５が停止すると、所定時間後に逆転指令を出して
モータ５を逆転させ刃物台を駆動側の待機位置まで移動
させて前記同様に停止させ待機させるようにすればよ
い。また、上記実施例の切断装置は可動円板刃と直線固
定刃を摺接させて切断するものであるが、その他、２枚
の摺接回転する円板刃を設けた刃物台を往復移動して切
断するローラ式切断装置においても適用できることはい
うまでもない。

【００３５】図５は本発明の第２の実施形態のスライド
式シート材切断装置の正面図を示す。図において、フレ
ーム１６には切断するシート材を通過させる横に長い通
紙窓１７が貫通され、その通紙窓１７の下側にフレーム
１６の上に重ねて直線刃先２３ａを有する固定刃２３が
固定されている。可動刃２１は逆Ｖ字型に窪んだ刃先線
２１ａを有する薄板材からなり、その上部側柄部２１ｂ
の中央部にスライダ１８が固着され、このスライダ１８
がフレーム１６の中央部に設けられた長孔１９の中を摺
動して可動刃２１の上下運動を案内するようになってい
る。なお、この場合には独立した刃物台はないが、刃物
台とは刃物台相当部を総称するものであり、本実施形態
では可動刃２１の柄部２１ｂとスライダー１８が第１実
施形態の刃物台に相当する。可動刃２１の柄部２１ｂに
は、リンク２６の中央長孔２４に滑動可能に挿入される
ピン２５が植設され、リンク２６が揺動することにより
可動刃２１が上下駆動されるようになっている。

【００３６】リンク２６は棹状をなし、その一端はフレ
ーム１６に植設されたピン２７に揺動可能に軸支され、
ほぼ中央部に前記ピン２５が滑動可能に挿入される中央
長孔２４が設けられ、他端にウオームホイール３２のク
ランクピン３３が滑動可能に挿入される先端長孔２８が
設けられている。ウオームホイール３２はモータ３５の
軸に連結されたウオームギヤ３１により回転駆動され、
モータ３５が回転するとクランクピン３３によりリンク
２６が揺動しピン２５を介して可動刃２１を上下往復移
動させるようになっている。また、フレーム１６には可
動刃２１の柄部２１ｂの上面がその移動の上死点よりや
や下で当接するようにストッパ２９が設けられており、
可動刃２１が上支点に達する直前にストッパ２９に当り
停止するようになっている。

【００３７】上記構成により、切断前は可動刃２１は上
死点の直下の待機位置に待機し、切断指令が出されてモ
ータ３５が正転するとウオームホイール３２のクランク
ピン３３によりリンク２６が揺動し、ピン２５を介して
可動刃２１が固定刃２３に摺接しながら下方に駆動され
る。こうして、可動刃２１と固定刃２３の刃先２１ａ，
２３ａにより通紙窓１７に挿入されたシート材が切断さ
れる。切断が終了してさらにモータ３５が回転すると、
可動刃２１は下死点を通過して上方に移動し、上死点の
直下でストッパ２９に当接して停止する。

【００３８】このスライド式切断装置においても、切断
を終了して可動刃２１がストッパ２９に当接して停止す
ると、モータ３５は電流が供給されたまま停止し、モー
タ３５には図３に示す基準電流値Ｉ₁ を超える拘束電流
Ｉ₂ が流れる。この拘束電流Ｉ₂ を第１実施形態と同様
に図１の負荷検知手段９により検知して駆動制御手段８
によりモータ３５を停止させる。このようにして前記第
１実施例と同様に可動刃２１の駆動を制御することがで
きる。

【００３９】上記第１、第２実施形態の切断装置におい
てはローラ式及びスライド式切断装置について説明した
が、回転円周面上の軸線方向に刃先を設けた回転刃を回
動させてその刃先を固定刃先に交接させてシート材を切
断する揺動式のロータリ式切断装置においても本発明の
刃物台の駆動機構は使用できる。即ち、詳細説明は省略
するが、回転刃の回動の始点と終点に前記実施形態と同
様にストッパを設けて回動を拘束し、この拘束による回
動駆動手段の負荷を検知することにより、回転刃の回動
の始点と終点を検知して切断を制御することができる。

【００４０】以上述べたように、本発明構成のシート材
切断装置によれば、刃物台を往復駆動してシート材を切
断する際に、刃物台の往路及び復路の各終点に刃物台の
移動を拘束する拘束手段であるストッパが設けられてい
るので、切断が終了して刃物台が終点に達すると、この
ストッパに当接してその移動が停止し、電動モータも停
止して定常切断時の電流よりも高い拘束電流が発生す
る。この電流上昇を負荷検知手段により検知し、駆動制
御手段によりモータ電流を遮断して刃物台の移動を停止
することができる。即ち、電動モータの負荷電流の変動
により刃物台の終点位置の検出をして刃物台の移動を制
御するので、従来の切断装置のように刃物台の位置検出
を行うためのリミットスイッチを必要としない。したが
って、従来のようにリミットスイッチの接点不良などに
よる誤動作が生じない。

【００４１】また本発明構成のシート材切断装置では、
モータの回転拘束時の電流上昇を検知する負荷検知手段
に、定常な切断時の基準電流値を設定する基準値設定回
路とモータの負荷電流値を検出する負荷値検出回路と基
準電流値と負荷電流値を比較する比較手段とを設けてお
り、負荷電流値が規準電流値を超えたときに比較手段の
信号から駆動制御手段の判断部が刃物台が終点にきたと
判断して、切り替えスイッチにより電動モータを停止す
る。このように刃物台の終点位置の位置検出が電流値の
検出だけで行われるので、簡易、正確に刃物台の往復動
の終点を判断して刃物台の移動を制御することができ安
定した切断動作が保証される。

【００４２】また、負荷値検出回路は電動モータの入力
回路に直列に抵抗を挿入してモータの負荷電流に比例す
る電圧を検出しているので簡易安価に構成され、基準値
設定回路は基準電源の正極と負極間に直列に固定抵抗と
可変抵抗を挿入して、この可変抵抗を調節することによ
り基準電圧値を任意に変えることができるので被切断シ
ート材の材質や厚さなどの変化による定常切断時の負荷
の変化に簡易に対応できる。また、基準電圧値と負荷電
圧値との比較にはレベル判定器を使用しているので故障
が少なく安価に正確な制御をすることができる。

【００４３】また、電動モータの起動時には初期ピーク
電圧が発生して、レベル判定器が刃物台の終点位置の拘
束電流と誤判断して誤動作を生ずるおそれがあるが、本
発明の切断装置ではレベル判定器の出力端子と負極との
間に直列にコンデンサを接続するか、あるいは負荷検知
抵抗の反負極側端子と負極との間に直列に接続された抵
抗とコンデンサの接続点をレベル判定器の被判定電圧側
端子に接続しているので、ピーク電圧によるレベル判定
器の出力が無効になり上記の誤判断が防止できる。

【００４４】また、負荷検知手段と駆動制御手段とをシ
ート材切断装置が搭載される機器側に設けているので、
切断装置から機器側にはモータ端子の２本のリード線だ
けを引き出して配線すれば良い。したがって、従来のリ
ミットスイッチを有する切断装置では切断装置からモー
タとリミットスイッチ端子の６本のリード線を配線しな
ければないのに対して、配線が簡易になり組み立て工数
が低下して軽量化できる。

【００４５】上記実施形態においては、負荷検知手段と
して駆動モータ回路に直列に挿入された抵抗回路を用い
たが、この負荷検知手段には磁気式の電流センサーを用
いても良い。また、駆動手段として電動モータを用いた
が、駆動手段として空気圧を用い、負荷検知手段として
空気圧検知器を使用することもできる。また、拘束手段
としてストッパ以外のブレーキ手段を使用することもで
きる。なお、前記第１実施形態においては刃物台をスト
ッパに当て、第２実施形態においては可動刃の柄部上面
をストッパに当てて直接その移動を拘束したが、前者で
はタイミングベルトに部材を設けてストッパに当接させ
るか、後者では揺動するリンクをストッパに当接させる
かして間接的に刃物台の移動を拘束しても良い。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明のシート材切
断装置は、可動刃を保持する刃物台を往復駆動してシー
ト材を切断するシート材の切断装置において、刃物台の
切断の往路及び復路の終点で刃物台の移動を拘束手段で
拘束して停止させ、この拘束による駆動手段の駆動力の
負荷の増加を負荷検知手段で検知して刃物台の終点位置
を判断し、駆動手段を制御して切断動作を行うので、従
来の切断装置のようにリミットスイッチを必要とせずリ
ミットスイッチの接点不良などによる誤動作がない。

【００４７】また、前記駆動手段を電動モータとし、拘
束手段として刃物台の移動の往路及び復路の各終点近傍
に設けたストッパを使用しているので、機構が簡単で部
品が少ない。また、定常切断時のモータの規準電流値を
設定する基準値設定回路と負荷電流値を検出する負荷値
検出回路とそれを比較する比較手段とを設けて、刃物台
が終点でストッパに当たるとモータが停止することによ
り発生する拘束電流を負荷値検出回路により検出して、
基準値設定回路で設定された定常切断時の基準電流値と
比較することにより刃物台の終点位置を判断するので、
従来の切断装置のように刃物台の位置検出にリミットス
イッチを必要とせず、安価で信頼性が高い。

【００４８】また、負荷値検出回路は電動モータの駆動
回路に直列に挿入された抵抗から電動モータの負荷電流
値に比例した電圧値を取りだすことにより構成されてお
り、負荷電流値と基準電圧値とを比較する比較手段はレ
ベル判定器で構成されているので安価で信頼性が高い。
さらに、基準値設定回路は基準電源の正極と負極間に直
列に挿入された固定抵抗と可変抵抗により構成されてい
るので、被切断材の材質、厚さなどの変化に対応して自
由に基準電圧値を設定できる。

【００４９】また、本発明のシート材切断装置では駆動
モータの起動時のピーク電流を無効にする回路を設けて
いるので、レベル判定器が起動時のピーク電流を拘束電
流と判断して誤動作することがない。

【００５０】また、従来の切断装置では切断装置から事
務機器側にモータとリミットスイッチの端子の６本のリ
ード線を配線しなければないが、本発明の切断装置では
負荷検知手段と駆動制御手段をシート材切断装置が搭載
される機器側に設けることにより、切断装置からモータ
端子の２本のリード線だけを配線すれば良いので、配線
が簡素化でき組み立て工数が低下できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のローラ式シート材切断
装置の斜視図である。

【図２】本発明のシート材切断装置の駆動制御手段と負
荷検知手段の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明のシート材切断装置の電流変化を示すタ
イムチャートである。

【図４】本発明のシート材切断装置の判断部と切替えス
イッチの動作段階を説明する図である。

【図５】本発明の第２実施形態のスライド式シート材切
断装置の正面図である。

【図６】本発明のシート材切断装置のピーク電圧無効回
路の他の例を示す図である。

【図７】従来のローラー式シート材切断装置の斜視図で
ある。

【図８】従来のシート材切断装置の制御部を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ 可動刃 ２ 刃物台 ３ 固定刃 ４ 案内レール ５ モータ ５ａ モータ端子 ５ｂ モータ端子 ６ タイミングベルト ７ 被切断シート材 ８ 駆動制御手段 ９ 負荷検知手段 １０ システム制御回路 １１ 從動側リミットスイッチ １１ａ 從動側リミットスイッチ端子 １１ｂ 從動側リミットスイッチ端子 １２ 駆動側リミットスイッチ １２ａ 駆動側リミットスイッチ端子 １２ｂ 駆動側リミットスイッチ端子 １３ 從動側ストッパ １４ 駆動側ストッパ １５ リード線 １６ フレーム １７ 通紙窓 １８ スライダ １９ 案内長孔 ２１ 可動刃 ２１ａ 切刃 ２１ｂ 柄部 ２３ 固定刃 ２３ａ 切刃 ２４ 中央長孔 ２５ ピン ２６ リンク ２７ ピン ２８ 先端長孔 ２９ ストッパ ３１ ウオームギヤ ３２ ウオームホイール ３３ クランクピン ３５ モータ ５１ 駆動プーリ ５２ ピニオンギヤ ５３ ギヤ ５４ 從動プーリ ６０ 駆動電源 ６１ 基準電源 ８１ 判断部 ８２ 切り替えスイッチ ８３ レベル判定器 ８３ａ 判定レベル電圧側端子 ８３ｂ 被判定電圧側端子 ８３ｃ 出力側端子 ８４ 負荷検知抵抗 ８６ａ 固定抵抗 ８６ｂ 可変抵抗 ８７ａ 判断部端子 ８７ｂ 判断部端子 ８９ コンデンサ ９０ 駆動制御手段 ９１ 判断部 ９２ 切替スイッチ ９３ 抵抗 ９４ コンデンサ １００ 切断装置 １０１ システム制御回路 １１５ リード線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動刃を保持する刃物台を往復駆動して
   シート材を切断するシート材の切断装置において、前記
   刃物台を往復駆動する駆動手段と、前記刃物台の往路及
   び／または復路の終点において前記刃物台の移動を拘束
   する拘束手段と、前記駆動手段の駆動力の負荷状態を検
   知する負荷検知手段と、該負荷検知手段により検知した
   負荷状態により前記駆動手段を制御する駆動制御手段と
   を備えたことを特徴とするシート材切断装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段は電動モータとモータの回
   転を刃物台の移動運動として伝達する伝達手段からな
   り、前記拘束手段は前記刃物台の移動を拘束停止するよ
   うに前記刃物台の移動の往路及び／または復路の終点近
   傍に設けられたストッパにより構成され、前記負荷検知
   手段は定常な切断時の基準電流値を設定する基準値設定
   回路と前記電動モータの負荷電流値を検出する負荷値検
   出回路と前記基準値設定回路により設定された基準電流
   値と前記負荷値検出回路により検出された負荷電流値と
   を比較してその結果を前記駆動制御手段に出力する比較
   手段とを備え、前記駆動制御手段は前記比較手段の信号
   により前記刃物台の移動位置を判断する判断部と該判断
   部の出力信号により前記電動モータを停止または、正転
   もしくは逆転駆動する切替スイッチとを備えたことを特
   徴とする請求項１に記載のシート材切断装置。
3. 【請求項３】 前記負荷値検出回路は前記電動モータ負
   荷電流値の変化を電圧値の変化に変換して検出する前記
   電動モータの駆動回路に直列に挿入された負荷検知抵抗
   により構成され、前記基準値設定回路は前記基準電圧値
   を可変にするように基準電源の正極と負極間に直列に挿
   入された固定抵抗と可変抵抗により構成され、前記比較
   手段は前記基準値設定回路により設定された基準電圧値
   と負荷値検出回路から出力された負荷電圧値とを入力し
   てその比較結果の信号を前記駆動制御手段に出力するレ
   ベル判定器からなることを特徴とする請求項２に記載の
   シート材切断装置。
4. 【請求項４】 前記電動モータの起動時に発生する初期
   ピーク電圧を無効にするために、前記レベル判定器の出
   力端子と負極との間に直列にコンデンサを接続したこと
   を特徴とする請求項３に記載のシート材切断装置。
5. 【請求項５】 前記電動モータの起動時に発生する初期
   ピーク電圧を無効にするために、前記負荷検知抵抗の反
   負極側端子と負極との間に抵抗とコンデンサを直列に接
   続し、該抵抗とコンデンサの接続点を前記レベル判定器
   の被判定電圧側端子に接続したことを特徴とする請求項
   ３に記載のシート材切断装置。
6. 【請求項６】 前記負荷検知手段と駆動制御手段とをシ
   ート材切断装置が搭載される機器側に設けたことを特徴
   とする請求項１から５のいずれか記載のシート材切断装
   置。