JPH06143187A - シート切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のギロチン式シート切断装置の不具合を
解消して、切り始めから切り終りまで最適な圧接力を維
持して安定した切断ができるシート切断装置を提供す
る。 【構成】 非切断状態では、概ね真直な刃先を有する固
定刃と、刃先線がＶ字形に窪んだ刃先を有し、前記固定
刃の刃先に圧接してスライドする薄板状の可動刃からな
るシート切断装置において、前記可動刃は可動刃刃材と
該可動刃刃材が装着される可動刃台金とからなり、前記
可動刃刃材と前記可動刃台金との間に弾性体を介在させ
てなることを特徴とするシート切断装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタなどの装置に
おいて、ロール紙や折り畳み連続シートを任意の長さに
全幅切断（フルカット）または切残し切断（パーシャル
カット）するためのシート切断装置で、固定刃に対して
可動刃がスライド式に移動して切断するシート切断装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】POS、ECR 用の紙幅がおよそ150mm以下で
あるミニプリンタ等に搭載されるシート材料切断装置
は、小さい駆動力で切断ができて、小型軽量化したうえ
に、さらに全幅切断（以下フルカットと称す）したり、
切残し切断（以下パーシャルカットと称す）したりする
機能が必要である。従来から通常ロータリ式と称する切
断装置が多用されているが、このロータリ式切断装置
は、その構造上の理由から剪断角を大きくして小さい駆
動力で切断することができないこと、および部分的な切
り残しをする切断（パーシャルカット）ができないの
で、ミニプリンタ等には搭載できなかった。このため、
フルカットとパーシャルカットが任意に選択できるミニ
プリンタ用の切断装置は、鋸刃状刃物を用いる切断装
置、鋏式の切断装置および可動刃と固定刃が交差圧接さ
れ、可動刃が上下に移動する通称ギロチン式と呼ばれる
切断装置が多用されている。

【０００３】上述したフルカットとパーシャルカットが
付与し易い切断装置として、 (1) 実開昭62-172595号公報に記載されたような鋸刃状
の薄刃刃物と鋸刃状の刃物が陥入する溝とを対向して配
置し、鋸刃状刃物と溝との間にある用紙に鋸刃状の刃先
を貫通させて切断するものが広く用いられている。 (2) 実開昭62-106792号公報に記載された装置のよう
に、一対の刃物の刃先を交差圧接しながら一端から他端
へと順次鋏式に切断するもの、 (3) 実開平2-39895号公報に記載された装置のように上
・下の裁断刃をコイルばねで圧接し、交差摩擦移動して
鋏式に切断する構造のものが開示されている。 (4) ギロチン式の切断装置としては、本願と同一出願
人による特開平01-289697号公報には、刃先線がＶ字形
に窪んだ切刃を有する薄板状の可動刃と、相手側の固定
刃の刃先とが交差圧接しながら両端から中央に向かって
切断する装置が開示されている。 (5) さらに、実開平2-110496号公報にも中央部が窪ん
だＶ字型の刃先を有する可動刃と、真直な刃先の固定刃
からなり、刃物の左右両側から中央に向けて剪断角が形
成される切断装置が開示されている。 ところが、フルカットとパーシャルカットがやりやすい
主としてギロチン式のシート切断装置も以下に述べるよ
うな不具合が存在するのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年POS 、ECR 用のミ
ニプリンタ等に搭載されるシート材料切断装置は、駆動
部を搭載してフルカットとパーシャルカットの2種類の
切断機能をもち、低価格で小型・軽量化した切断装置の
要求が多くなってきた。上述した従来広く用いられてい
る切断装置のうち、 (1) 実開昭62-172595号に記載された鋸刃状刃物を用い
る切断装置は、刃物の先端の鋭い刃先によって用紙に孔
を明け、次いでこの孔を切り広げ谷部の刃先で切り離す
という切断を行うので、鋸刃状刃物の刃先の陥入深さを
増減することにより用紙を切り離したり、あるいは部分
的にミシン目状の切り残しをつけたりすることができ
る。しかし、この切断装置では、切れ味は刃先先端の鋭
さに大きく左右され、繰り返し使用による刃先の摩耗を
受け易いので、早期寿命となることが多い。 (2) 実開昭62-106792号に記載された切断装置は、一対
の刃物を交差圧接し、一対の刃先で用紙を剪断する通常
鋏式と呼ばれるものであるので、あまり鋭い刃先でなく
ても切断を行うことができ、長期にわたって安定した切
断を維持することが可能である。

【０００５】しかしながら、このような鋏の構造の切断
装置は、相互の刃先を順次交差圧接するという構造であ
るから、ミシン目状に切り残しを形成することは困難で
ある。すなわち、仮に一方の刃先に切り残しを形成する
ための切り欠き溝を設けたとしても、切断を完了した切
り始め側の用紙に刃物が陥入して用紙を切断方向に押す
ことになるから、既に形成した切り残し部分を刃物自身
が引きちぎってしまうという問題点がある。 (3) 実開平2-39895号に記載の切断装置も、鋏と同じ構
造である。したがって、実開昭62-106792号と同じよう
な問題点がある。一般に、鋏構造の切断装置の剪断角
は、切断開始部が最大値を示し、切断の進行と共に、徐
々に減少し切断終了時に最小値になるので、剪断角は切
断位置によって時々刻々変動する。駆動力を小さくする
ため、切断開始部の剪断角を充分に大きくとると共に用
紙を挿入するため上刃と下刃との隙間を確保しようとす
ると、切断開始から切断終了までの可動刃のストローク
量を大きくしなければならないので、ロータリカッタと
比較した場合、装置全体が大型になる欠点がある。

【０００６】(4) 実開平2-110496号に開示された切断
装置は可動刃が上下のみならず左右にも動く構造である
ので、可動刃が左右にも動く分だけ可動刃の長さが切断
されるシート材の幅よりも相当大きくなり、切断装置全
体も大きくなる傾向にあるという不具合がある。 (5) 実開平01-289697号に記載された切断装置では、刃
先線がＶ字形に窪んだ可動刃とこれに刃先を圧接する固
定刃との一対の刃物で用紙を切断するので、鋏と同じ原
理で信頼性の高い構造であり、しかも必要に応じて用紙
に部分的に切り残しを付けることが可能である。

【０００７】従来、この種の切断装置は、図３に示すよ
うに可動刃の中央に設けられたスライダが薄板状で弾性
を有するフレームの長孔内に往復運動できるようにし
て、可動刃と板ナットの間にサンドイッチ状に装着され
ている。この時、スライダが長孔内で摺動しながら往復
運動するためには、スライダが長孔よりも僅かに小径寸
法であるとともに、フレームよりも僅かに厚肉であるこ
とが必要である。また、可動刃は、フレーム上に固着さ
れた固定刃の上に重ね合わされているから、この固定刃
の厚みに相当する段差分だけ、可動刃と固定刃との刃先
位置で干渉し、この干渉により刃先同士の圧接方向にフ
レームが撓みを生じ、この撓みによって刃先同士の圧接
を得る構造となっており、この構造の切断装置がミニプ
リンタ用カッタとして最も多用されている。

【０００８】ところが、この種のギロチン式の切断装置
の欠点は、ミニプリンタ用のカッタのように全長が短く
なったカッタの場合には、フレームも短くなって剛性が
増すために見掛け上のばね定数が大きくなり、フレーム
の撓みが僅少になるため、フレームの撓みによって圧接
力の調整ができなくなって過大な圧接力を生じ安定な切
断を損なうことである。特に、フレームの撓みが最大と
なる切断中央部（切り終わり）でその傾向は著しく大き
く現れる。本発明は、上述した従来の切断装置の問題点
を解消し、構造的に信頼性が高く、かつ小さい駆動源で
も大きな剪断力が得られるギロチン式カッタにおいて、
ミニプリンタ用の切断装置のような全長の短いカッタの
場合にも適切な圧接力を維持し、安定した切断ができる
シート切断装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、上
記の問題点に鑑み、刃先線がＶ字形に窪んだ切刃を有す
る薄板状の可動刃とこれに刃先を圧接する固定刃からな
る切断装置において、切断開始から切断終了までほぼ一
定でしかも適度の圧接力を付与するためには、可動刃と
可動刃台金との間に弾性部材を介在させることで達成で
きることを見出して本発明を完成したのである。すなわ
ち、可動刃の全長が短くなるのに伴ってフレームが短く
なり、フレームが撓み難くなって切断中央部で圧接力が
高くなる現象を、弾性部材によって回避して、切り始め
から切り終わりまで適切な圧接力を維持できる切断装置
である。具体的には本発明は、非切断状態では、概ね真
直な刃先を有する固定刃と、刃先線がＶ字形に窪んだ刃
先を有し、前記固定刃の刃先に圧接してスライドする薄
板状の可動刃からなるシート切断装置において、前記可
動刃は可動刃刃材と該可動刃刃材が装着される可動刃台
金とからなり、前記可動刃刃材と前記可動刃台金との間
に弾性体を介在させてなることを特徴とするシート切断
装置である。

【００１０】

【作用】本発明においては、可動刃刃材の刃先線にＶ字
形に窪んだ切刃を設けることによって、剪断角が形成さ
れる。そして、固定刃と可動刃を圧接することによって
相互の刃先は圧接方向に相対的に凸方向に反りを発生し
て、圧接力と噛み込み角が形成される。刃先相互の反り
は、固定刃と可動刃の少なくとも一方の刃が相手に対し
て、凸となる向きに圧接方向に反りを有しておればよ
い。本発明のシート切断装置では、双方の刃先は両端か
ら順次刃先を交差圧接しながら、鋏と同じ噛込み角の構
造によって用紙の両端から中央部に向かって切断を行な
う。ただし、鋏は切断が進行するにつれて、剪断角が減
少するが、本発明においては可動刃刃材の刃先線をＶ字
形としているので剪断角は切始めから切終りまで一定で
ある。

【００１１】本発明における弾性体の剛性は、刃先同士
の圧接力に大きく影響するフレームの剛性よりもかなり
小さいことが必要である。フレームの長さが短くなって
刃先同士の圧接力によってフレームが撓まなくなった
時、弾性体が歪んでこの撓みの不足を補う必要があるか
らである。刃先同士の噛合いが始まって切断が開始され
た時、噛合っている近傍では、弾性体の歪みは最大とな
り、未だ噛合っていない切断中央部では歪みは極く僅少
であり、さらに切断が進んで例えば半分近くまで噛合い
が進行した時には、噛合い位置で弾性体の歪みが最も大
きくなり、噛合いが終了した切断開始位置と切断終了位
置である刃材の中央部では歪みは小さくなるので、可動
刃の刃先は圧接方向に凸形状に反りが与えられる。

【００１２】切終り部である切断中央部まで切断が進行
した時、弾性体は十分に変形（特に圧接方向の収縮）し
てフレームの撓みの不足による圧接力の上昇を抑止して
安定した切断を得ると共に、不必要な刃先の摩耗を防止
する。このような弾性体の作用を十分発揮させるため
に、この弾性体を支持する部位または部材から圧接方向
に突出するような大きい寸法の弾性体を用いるとよい。
固定刃刃材は、通常フレームに固着されるが、この固定
刃刃材の近傍にはシートの通過窓を設ける。またこのフ
レームは一枚の板状としてもよいし、通過窓部分やその
他の位置で切り離された複数の板状としてもよい。

【００１３】

【実施例】次に実施例と図面に基づいて本発明を詳細に
説明する。図１は、本発明のシート切断装置の一実施例
を示すもので、（ａ）は切断装置の構造を示す組立概念
図、（ｂ）は断面図である。可動刃刃材１１は、厚さ
0.3mmの焼入れ熱処理された炭素工具鋼（ＪＩＳ ＳＫ
５）で製作し、かつ刃幅50mmのＶ字形に窪んだ可動刃刃
先１２を有している。この可動刃刃材１１の中央に設け
たスライダ１７を、薄板状で弾性を有するフレーム２３
の長孔２５に上下方向（紙を切断する方向）に摺動自在
に取りつけた。また、可動刃刃材１１は、フレーム２３
の板厚より0.2mm僅かに厚いスライダ１７と可動刃刃材
１１より充分板厚の厚い1.2mm厚さの可動刃台金１３お
よび厚さ2.5mmのスペーサ１５とでサンドイッチ状に挟
まれ、さらにＶ字形に窪んだ可動刃刃先１２の近傍に
は、円筒状で且つ可動刃１１の刃幅に相当する長さの弾
性体であるゴム１４を設け、板ナット１８にビス１６で
固定されている。

【００１４】そして、可動刃台金１３はゴム１４が保持
しやすいように、その下方をＬ字形状に曲げておいた。
ゴム１４の保持は、可動刃台金１３にビスを埋め込む
等、種々の方法を用いればよい。固定刃刃材２１は、フ
レーム２３に接着剤で固定した。フレーム２３に設けら
れた通過窓２４を通して送られてきた用紙（図示せず）
は、可動刃１が下方に移動すると、両端より中央に向か
って切断されて、中央部で切断を終了する。本発明の切
断装置は、フレームの撓みの不足を弾性体自身が変形す
ることで補って切断するので、特に切断中央部（切終
り）での圧接力の著しい上昇を抑え、切始めから切終り
まで適切な圧接力を維持しながら切断を行なうことがで
きる。

【００１５】図２は、本発明の他の実施例を示すもの
で、（ａ）は切断装置の構造を示す組立概念図、（ｂ）
は断面図である。図２に示す実施例は、基本的な構造は
図１に示すものと同じであるが、スペーサ１５をビス１
６ａの位置のみに設けている。このため、ビス１６ｂと
ナット１９の締めつけ力によって、ゴム１４の圧縮量を
加減して刃先同士の圧接力を調整することが可能であ
る。これによって、紙の厚さ、紙の材質等切断条件に応
じてさらに適性な圧接力を選択できる。本実施例では、
弾性体１４はゴムを用いたが、ゴム状の他の材質を用い
ることもできるし、ばねを用いてもよい。また、長さの
短い弾性体の軸心を固定刃と可動刃の圧接方向と同一方
向にして複数個装着することもできる。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、刃先線がＶ字形に窪んだ切刃
を有する薄板状の可動刃とこの可動刃に刃先を圧接する
固定刃からなる切断装置において、可動刃の刃材と可動
刃台金との間に弾性部材を介在させることにより、切断
中央部（切り終わり部）での圧接力の著しい上昇を抑
え、切り始めから切り終わりまで適切な圧接力を維持
し、かつ従来のギロチン式カッタと比較して大きさも変
わらないシート切断装置を提供することが可能となっ
た。また、付随的には、圧接力の反力によって生じる摺
動面の接触面圧を軽減することができるので、摺動部分
の摩耗を抑え、経時的に安定した圧接力を与えることが
可能であり、信頼性の向上もできるという効果も現れ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシート切断装置に係る一実施例を示す
もので、（ａ）は組立概念図、（ｂ）は断面図である。

【図２】本発明のシート切断装置に係る他の実施例を示
すもので、（ａ）は組立概念図、（ｂ）は断面図であ
る。

【図３】従来のギロチン式のシート切断装置の一例を示
す図で、（ａ）は組立概念図、（ｂ）はその断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 可動刃、１１ 可動刃刃材、１２ 可動刃刃先、１
３ 可動刃台金、１４ゴム、１５ スペーサ、１６ ビ
ス、１７ スライダ、１８ 板ナット、１９ナット、２
固定刃、２１ 固定刃刃材、２２ 固定刃刃先、２３
フレーム、２４ 通過窓、２５ 長孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非切断状態では、概ね真直な刃先を有す
   る固定刃と、刃先線がＶ字形に窪んだ刃先を有し、前記
   固定刃の刃先に圧接してスライドする薄板状の可動刃か
   らなるシート切断装置において、前記可動刃は可動刃刃
   材と該可動刃刃材が装着される可動刃台金とからなり、
   前記可動刃刃材と前記可動刃台金との間に弾性体を介在
   させてなることを特徴とするシート切断装置。