JPS639957B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一枚の厚い紙及び同様なシート材料を
切断する装置、さらに具体的には切断動作中固定
刃と協働する枢動刃を有する切断機構に関する。
本発明はさらに連続するロール紙から紙の個々の
シートを切断するための機構が含まれる例えば印
字器及び複写器に使用される如きシート供給装置
に関する。

［背景技法］ 紙もしくは同等の材料をうまく切断したいとい
う要求は十分認識されており、例えば家庭用の鋏
の刃の設計を用いて説明されている。次に第１図
乃至第４図を参照して、鋏の刃の種々の望ましい
特性が簡単に説明される。

剪断によるシート材料の切断動作が第１図に示
されている。図で２枚の鋭い刃１及び２が材料３
にシートを横切る剪断応力を与えている。材料を
切断する力を最小にするために、第２図に示され
た鋏の刃４及び５は長手方向に沿つて曲線をなし
ており、刃が閉じるにつれ、線に沿つて切断が点
から点へと進行する様になつている。刃の曲線は
刃の全長に沿つて材料を一定の挟角αで切断する
ようにされることが好ましい。同様に刃のエツジ
は材料を剪断する点のみで互いに接触することが
望まれる。このために第３図に示された如く各刃
４及び５は長さに沿つて湾曲が与えられそして第
４図に示された如く両方の刃の対向表面のエツジ
だけが互いに接触するようにされている。

硬い鋼でこの様な複雑な形状を有する刃を形成
する事はもつぱら手作業にたよつており、従つて
高価につく。

枢動切断刃が固定した切断刃と協働し紙の端を
切つてそろえるための、事務所で通常使用されて
いる型のギロチン型の裁断機が提案されている。
この特定の構造の裁断機では、枢動刃の切断部分
はかなり硬いシート状材料で形成されている。切
断動作中、この硬い枢動刃は固定刃と、このシー
ト状材料がとりつけられている硬い裏当て部材と
の間の挟まれる事によつて支持されている。これ
によつて、枢動刃の切断エツジが切断動作中に固
定刃から横方向にずれない様にされている。

この裁断機の切断動作を改良するために、硬い
裏当て部材の側面はわずかに凹んでいるか、もし
くは切断刃はその端が裏当て部材に固定されてい
て、刃の中間部分が裏当て部材から固定刃の方に
向つて或る程度外の方向にたわむ様になつてい
る。追加の反り抑制装置が切断動作中に動作に加
わり、２つの切断刃が互いに接触せずに脇へそれ
るのを積極的に防止している。

この裁断機は両刃がヘビイ・ゲージの焼もどし
硬化された鋼板より形成されていて、普通の裁断
機よりもより安価に製造できる複合刃構造を有す
る事を特徴とする。しかしながらこの裁断機は単
一シート材料のひれを取るだけでなく、シートの
積重ねたもの全体を切断する様に意図されてお
り、構造が複雑である。

本発明の目的はロールから送られて来る紙もし
くは類似の材料の連続シートを複数の個々のシー
トに切断するために繰返し動作し得る低コストの
剪断機構を含む装置を与える事にある。

本発明に従えば、構造が簡単で、各切断部がき
れいな直線をなす事が保証される剪断機構が与え
られる。本発明に従えば、モータによつて駆動す
る事ができ、モータを小型とするために軽い材料
で構成される可動部分を有する剪断機構が与えら
れる。

本発明に従い、単一の厚い紙もしくは同等のシ
ート材料を切断する機構は固定刃及び枢動刃より
成り、回転刃は切断の長さに沿つて望ましい挟み
角を与える形状にシート鋼から打抜かれた刃部材
を有し、さらに打抜かれた刃部材の長さに沿つて
これを横切る方向の力を加えるためのバネ・バイ
アス部材が部材及び硬い裏当て部材間に設けら
れ、この打抜かれた刃部材は十分に撓みやすく、
この打抜かれた刃部材に関連するばねのバイアス
部材の構成及び配列は刃部材の切断エツジが固定
部材の長さに沿つて固定部材の方向に弾性的に偏
向されて、協働する切断端間に接触が保たれ、切
断中に両刃の対向表面間に逃しが与えられるよう
になつている。

本発明の好ましい実施例が以下第５図乃至第９
図を参照して説明される。

第５図は紙ロール５から紙ウエブ４を給送ベツ
ド７に沿つて矢印６によつて示された給送方向で
紙剪断機構８に給送するための装置を示してい
る。第５図の剪断機構は給送ベツド７中の開孔１
０をを通して突出している摩擦紙給送ローラ９を
露わにするために切取られて示されている。給送
ベツド７は円弧をなす様にその幅を横切つて凹状
の曲線をなしており、紙ウエブ４がロール５から
給送ベツド上に前進される時に90゜の中心角をな
す様になつている。紙に与えられる湾曲は長手方
向に硬直性を与え、紙が給送ベツドを離れる時に
その形を自分で支えるのでその後剪断機構８によ
つて遂行される切断動作を助けている。

給送ローラ９は駆動スピンドル１２上に取付け
られたローラ・クラツチ１１（第６図）によつて
支持され、給送装置の側壁１４に取付けられたス
テツプ・モータ１３によつて減速歯車１５及び１
６を介して駆動されている。この駆動継手の詳細
は第６図に示されている。クラツチ１１は矢印１
７によつて示された、モータ１３の順方向である
時計方向の回転に応答して紙の給送方向６におい
てのみ摩擦給送ローラ９を回転させモータ１３の
逆方向である反時計方向回転中はその駆動スピン
ドルからローラをはずすように動作する。給送ベ
ツド７の上に取付けられ、ばねがバイアスされた
ピンチ・ローラ１８が順方向給送中に給送ローラ
９と協働して、これ等の間にある紙ウエブ４を給
送方向６に前進させる。

剪断機構８に給送ベツド７の円孤形状と一致す
る凹曲線状の切断エツジ２０を有する下方の固定
刃１９及び複合可動刃２１を有するギロチン状の
ものであり、複合可動刃即ち枢動刃２１の一端は
枢支ピン２２によつて固定刃１９に対し枢動可能
に取付けられている。この様な固定刃を製造する
ためには、固定刃の孤状の表面が剪断により作ら
れ、次に刃が硬化され、切断面のみが低コストの
通常の製造方法によつて研磨される。ここで切断
面とは可動刃の方に向つて配向される固定刃の面
と定義される。

ギロチン状固定刃１９及び可動刃２１の切断動
作は第５図に示されたスライダクランク機構２３
によつて制御される。この機構２３は固定刃１９
の延長側方部分中の垂直スロツト２４を通して可
動刃の他端に結合されている。機構２３は枢支ピ
ン２６によつて側壁１４の一端に取付けられ、側
壁１４から延出しているスピンドル２８上に回転
可能に取付けられたハズミ・ホイール２７によつ
て枢動されるクランク２５より成る。ハズミ・ホ
イール２７自体はローラ・クラツチ３０を介して
駆動スピンドル１２に結合された歯車２９によつ
て駆動される。クラツチ３０は矢印３１によつて
示された方向にのみ、即ちモータ１３の反時計方
向の回転に応答してだけハズミ・ホイール２７を
回転させる様に動作される。クランク２５の溝３
３中を滑行するハズミ・ホイール２７上のピン３
２との結合によつて、モータ１３の反時計方向回
転は、クランク２５から延び出す剪断駆動ピン３
４の往復上下運動に変換される。駆動ピン３４は
溝２４を通して延出し、スライド・ブツシユ３６
によつて枢支された刃２１の自由端に結合されて
いる。このスライド・ブツシユ３６によつて駆動
力が刃２１に伝達される。

上述の如く２個の一方向クラツチ１１及び３０
を使用する事によつて単一のモータ１３が時計方
向回転中は紙を給送し、反時計方向回転中は紙を
剪断するという２つの機能を果すことができる。
紙給送機能の歯車の伝達機構はモータ１３の予定
数の回転に応答して所望の長さの紙が送られる様
に選択される。各紙の給送動作は切断機構の刃が
開いている時にのみ生じ得るので、各紙の剪断サ
イクルは枢支された刃２０がその上方位置に戻つ
た時に終る様になつている。従つて紙の剪断サイ
クルの間、モータ１３はピン３２が一番上にある
最上部の中央死点から出発して重い車２７を完全
に一回転せしめる。刃１９と協働する刃２１の剪
断動作によつてなされる切断はこの一回転のうち
の最初の半分回転の間に（この時この機構の機械
効率が最大となる）生ずる様に歯車の選択が行な
われている。

紙の給送及び紙の剪断中のモータの回転の制御
は主にステツプ・カウント動作によつている。剪
断サイクル中の代表的ステツプ・モータの速度プ
ロフイールは第７図に示されている。この用途に
ステツプ・モータを使用することによつて切断サ
イクル中の速度をプロフイール化することが簡単
となり、そして負荷の変動及び剪断の機械効率に
よつて要求される駆動トルクの変動に対してモー
タのトルク特性を一致させることができる。

センサを使用して制御を行うことができる。例
えばハズミ・ホイールが上死点に戻り、新しい剪
断動作が開始され得る時を制御回路に示すために
センサを用いることができる。又、駆動スピンド
ル１２の回転数、従つてウエブ給送距離を測定す
るのに別のセンサが使用され得る。

複合可動刃２１の構造の詳細は第８図及び第図
に示されている。この刃は３つの部分、即ち刃部
材３７、くし状バネ部材３８及び硬い裏当て部材
３９から形成されている。刃部材３７は予め硬化
され、焼きもどしされ、研磨された鋼のはさみ金
材料から板抜きされる。仕上げ動作は必要とされ
ない。刃部材３７の切断エツジ４０は、切断の間
略６度の１定の挟み角を与える様な形状にされて
いる。この挟み角は鋏が動かなくなるという問題
の生じない最小の値である。刃部材３７の正確な
形状を決定する事は幾可学的に複雑な試行錯誤を
必要とする。しかしながらこの刃部材は切削でな
く板抜きによつて形成されるので、この試行錯誤
は製造コストに重大な影響を与えない。

くし状のばねバイアス部材３８は共通の裏当て
条片から、その長さに沿つて延出している複数の
間隔を隔てた歯状部材４１を有する。このばねバ
イアス部材３８は歯状部材４１が予定の量だけ裏
当て条片から側方に曲げられる様に形成されてい
る。この配列は次の如きものである。複合枢動刃
２１を形成する様に刃部材３７と裏当て部材３９
間ばね部材３８が差はさまれる様に組立てられた
時に、歯状部材４１は可撓性の刃部材３７の長さ
に沿つてこれを支持し、その切断エツジ４０を固
定刃１９の切断エツジ２０の方に向つて即ち刃の
方向を横切り且つ相手の刃に向う方向に偏向させ
る。裏当て部材３９は軟鋼から形成され、ばね部
材３８及び刃部材３７は、その長さに沿う或る間
隔で裏当て部材３９に点溶接される。裏当て部材
３９は切断エツジと略同一の曲率を有し、枢支ピ
ン２２によつて固定刃の一端において枢支され剪
断駆動ピン３４及びブツシユ３６を介してスライ
ダ・クランク機構２３によつて他端で駆動される
可撓刃２１の一構成部品である。

切断の長さに沿う可撓刃２１と固定刃１９間の
接触力は、ばね部材３８の個々の歯状部材４１に
よつて可撓性刃部材３７に加えられる力によつて
決定される。勿論この力の設定値は必要に応じて
歯状部材毎に変化され得、切断エツジ２０及び４
０間の接触が切断の長さに沿つて保持され得、切
断動作中に両刃の対向表面間に逃げを与えそして
これらのエツジだけが接触するようになつてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図及び第４図は鋏の刃の
種々の望ましい特性を示した図である。第５図は
本発明に従う紙の剪断機構を含むシート給送装置
の透視図である。第６図は第５図に示された装置
の駆動機構の詳細を示した断面図である。第７図
は本発明の剪断機構を駆動するのに使用されるス
テツプ・モータの紙の剪断サイクル中の速度プロ
フイールを示した図である。第８図は第５図の装
置の剪断機構を形成する部品の詳細な構造を示し
た正面図である。第９図は第８図の線Ａ−Ａに沿
つて見た剪断機構の断面図である。 ４……厚い紙、８……紙剪断機構、１９……固
定刃、２１……複合枢動刃、３７……刃部材、３
８……ばねによるバイアス部材、３９……硬い裏
当て部材、４０……切断部の切断エツジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定刃及び該固定刃に対して枢着された枢動
   刃を有する用紙切断装置において、 上記枢動刃は、上記固定刃に対して枢着された
   剛性の裏当て部材と、切断の長さに沿つて上記固
   定刃との間で所定のはさみ角度を与える形状の切
   断エツジを有し上記裏当て部材により支持される
   弾性刃部材と、該弾性刃部材の長手方向に沿う複
   数個の歯状部材を有し上記裏当て部材及び上記弾
   性刃部材の間にはさまれて支持されるくし状のば
   ねバイアス部材とを有し、上記歯状部材の夫々が
   上記弾性刃部材の切断エツジを上記固定刃に向つ
   て押しつけることを特徴とする上記用紙切断装
   置。