JPH0852686A - シート材切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のギロチン式のシート材切断装置の不具
合を解消して可動刃を傾かない安定した移動をさせ、小
型の駆動源で切断ができ、しかも背丈が高くない切断装
置を提供する。 【構成】 剪断方向にＶ字形に窪んだ刃先を有する薄板
状の可動刃と、フレームに設けられた通紙窓の横に可動
刃と相互に圧接され、可動刃が摺動するように装着され
た固定刃からなり、可動刃の支持部材と、フレームとを
連結する平行リンク機構を備えたことを特徴とする。さ
らに固定刃は剪断方向に真直な刃先線を有することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロール状に巻かれた記
録紙や折り畳み連続シートを全幅切断（フルカット）ま
たは切り残し切断（パーシャルカット）するためのシー
ト材切断装置に関し、より詳しくは各種プリンタ、通信
用ファクシミリ、複写機等の事務用機器に搭載され、固
定刃の幅方向に対して可動刃が直角方向に移動して切断
を行うシート材切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、通信用ファクシミリや各種プリン
タ等の事務用機器は、小型軽量化して高寿命のものの要
求が多くなり、これ等の事務用機器にに搭載されるシー
ト材切断装置も、プリンタ本体の小型化に伴い、小型軽
量化の要求が増大しつつある。しかもこのシート材切断
装置は、全幅切断または切り残し切断を任意に選択でき
る機能が必要である。例えば、家庭用のファクシミリや
レジスター用のシート材切断装置では、全幅切断してし
まうと切り離されたシート材が飛散してしまうので床か
ら拾い上げなければならない。そこで、一部を切残して
おいて、必要な時に切残し部分を引きちぎって紙片等を
手にするものである。

【０００３】一方、従来から多用されている通常ロータ
リ式と称する切断装置は、構造上の理由から小型化が難
しく、また部分的に切残しを行う切断ができないのでシ
ート材の幅が５０ｍｍ以下で、しかも切残し切断の機能
が要求される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
きるプリンタ用のシート材切断装置として、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、可動刃が固定刃の刃先線に対して概
ね直角に移動する通称ギロチン式と呼ばれる切断装置が
開発された。

【０００４】鋸刃状刃物を用いる切断装置は、滑らかな
切り口を得るため、刃先を鋭利に維持しなければならな
い。この不具合を解消するため、フルカットとパーシャ
ルカットの機能が付与し易い切断装置として、特開平１
−２８９６９７号や特開平４−３００１９８号に記載さ
れた切断装置が多用されるようになってきた。そして、
特開平１−２８９６９７号公報に開示された切断装置は
刃先線がＶ字型に窪んだ薄板状の可動刃と相手側の固定
刃の相互の刃先が交差圧接しながら両端から中央に向か
って切断が進行する装置である。さらに、特開平４−３
００１９８号公報には、Ｖ字型に窪んだ可動刃と真直な
刃先線の固定刃を有するギロチン式の切断装置におい
て、可動刃を円滑に作動させるための機構が開示されて
おり、可動刃には左右両端近傍にリンクやラックを設け
る構造として、可動刃と固定刃の刃先を相互に公差圧接
して切断するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平１−２８９６９
７号公報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（但し鋏は切
断の進行につれて剪断角が徐々に減少するが、この構造
の切断装置は切始めから切終りまで剪断角がほぼ不変で
ある）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与することも可能である。
従来、この種の切断装置は、図４，図５に示すように可
動刃の中央に設けられたスライダが、薄板状のフレーム
の長孔内で往復運動ができるようにして、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。

【０００６】そして、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。さらにスライダは、可能な限り細
長い形状である方が、円滑に摺動することができるが、
あまり細長くすると切断装置全体が背丈が高くなるので
好ましくない。また、可動刃は、フレームに固着された
固定刃の上に重ね合わせて組み立てられているから、固
定刃の厚みに相当する段差分だけ刃先同士が干渉し、こ
の干渉によりフレームに撓みが生じ、刃先同士の圧接を
得る構造となっており、現在ではこの構造がミニプリン
タ用の切断装置に最も多く用いられている。

【０００７】しかしながら、この種のギロチン式の切断
装置は、可動刃の略中心付近に位置するスライダがフレ
ームの長穴内で摺動することで、可動刃が固定刃の刃先
線に対し直角方向に往復運動する構造のため、スライダ
の長さは可動刃を安定に平行運動させるのに最低でも切
断幅の約1/5とする必要がある。そして、切断時に可動
刃に受ける左右の力のバランスのずれにより、スライダ
は側面部の摺動面に摩擦抵抗を受け易いので、駆動力が
上昇する傾向にある。特に、スライダの長さを短く設定
した場合には、可動刃に受ける左右の力の差異による影
響が顕著に現れ、駆動力が増大し、かつ可動刃が幅方向
に傾いて剪断角が右左で差が生じて安定した切断が難し
くなる。

【０００８】また、可動刃の両側に可動刃の端部が摺動
するガイド部を設けることもあるが、この場合には上述
した可動刃にかかる力が左右でバランスがくずれた時
に、可動刃の端部とガイド部との間にかじりを生じてし
まう。このような不具合を解消するため本願出願人は、
可動刃の両側に均一に駆動力を付与できる構造の切断装
置を開発し、特開平４−３００１９８号として出願し
た。この構造の切断装置は、初期の目的は十分達成され
ているが、図面上構造的に可動刃の上方にベースを大き
くする必要があり、切断装置全体が背丈が高くなる嫌い
がある。本発明は、上述した従来のギロチン式の切断装
置の問題点を解消し、簡単な構造で可動刃を傾かない安
定した往復運動をさせて小さい駆動力でも切断を可能と
することで、小型の駆動源で切断が可能なしかも背丈が
あまり高くならないシート材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】本願の発明者は、前述の
問題点を解消すべく検討し、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、これに刃先を圧接し噛み
合いを発生する固定刃とからなる構造の切断装置におい
て、可動刃の支持方法に平行リンクを用いることによ
り、切断開始から切断終了まで可動刃の左右の力の差異
による摺動部の抵抗を少なくし、かつ、可動刃が傾かな
いようにすることができることを見出して本発明を完成
したのである。

【００１０】本発明は、切断幅の短い（概ね５０ｍｍ以
下）プリンタ用のミニカッタからファックス等に用いら
れる切断幅が１００〜３００ｍｍ程度の長さのカッタに
まで適用できる。刃先線がＶ字形に窪んだ薄板状の可動
刃と、これに刃先を圧接し、相互に噛み合いを発生する
固定刃から成る構造の切断装置において、可動刃の中央
部に設けた二個のピンともう一方のフレームに固着され
たピンをそれぞれ同じ長さの２本のリンクで連結し、平
行リンクとすることによって、切断途中の可動刃の左右
のバランスの違いにより生じる可動刃の支持部付近に発
生する摺動抵抗を小さくし、可動刃の往復運動させるた
めに必要な駆動力を最小限に止めて、小さな駆動源によ
り、安定した切断を維持することに特徴がある。

【００１１】すなわち、具体的に本発明の第１発明は、
剪断方向にＶ字形に窪んだ刃先を有する薄板状の可動刃
と、フレームに設けられた通紙窓の横に前記可動刃と相
互に圧接され、前記可動刃が摺動するように装着された
固定刃からなり、前記可動刃の支持部材と、前記フレー
ムとを連結する平行リンク機構を備えたことを特徴とす
るシート材切断装置である。そして、固定刃が剪断方向
に真直な刃先線を有することを特徴とする第１発明に記
載のシート材切断装置である。

【００１２】

【作用】本発明のシート材切断装置は、Ｖ字形の刃先線
を有する薄板状の可動刃と、この可動刃と互いに圧接さ
れる固定刃との双方の刃先は両端から中央に向かって順
次圧接点が移動して切断を行い、Ｖ字の中央部で切断が
終了する。本発明において、可動刃の圧接力は可動刃が
摺動自在に固定されたフレームの撓みにより得られる構
造であり、そのフレームの剛性は用紙を安定的に切断す
るのに必要とする圧接力を発生させなければならない。
通常、ギロチン式の切断装置においては、可動刃と固定
刃は用紙の両端から切り始めて中央部で切終るが、一般
的に従来の切断装置は切断時に受ける左右の負荷のバラ
ンスの違いで、可動刃が摺動可能に支持された中央部を
中心として、左右に傾く方向の力を生じる場合が多く、
不安定になり易い。本発明は、この傾き方向として生じ
る力を平行リンクに連結された二個の支軸ピンの回転支
点で受けることで、可動刃の傾きを防止するのである。

【００１３】すなわち、平行リンクの相対する２辺
（節）をそれぞれ同一の長さにすることによって、平行
リンクの一つの辺の上に位置させた可動刃が、その姿勢
が変化しないで駆動されるのである。その結果、スライ
ダの側面や可動刃の端部で可動刃の姿勢を規制した従来
の切断装置に比べると、可動刃の摺動負荷は極めて小さ
いものとなり、駆動力の損失を最小限に抑えることが可
能になり、駆動源もより小型化できるのである。

【００１４】

【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は本発明のシート材切断装置の一実施例
を示す組立概念図、図２はその断面図である。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 SK5)で製作し、かつ刃幅１５０ｍｍのＶ字型
に窪んだ可動刃刃先１２を設けてある。可動刃１は可動
刃刃材１１と可動刃台金１３とスペーサ１６が支軸ピン
１３と板ナット１７によって組立て形成される。そし
て、スペーサ１６は可動刃刃材１１と板ナット１７との
間に位置し、フレーム２よりも僅かに０．２ｍｍ程度厚
くしてスライド孔２４内を摺動自在に嵌入される。固定
刃４は、フレーム２に設けられた通紙窓２１の横に接着
剤を用いて固定した。

【００１５】さらに、フレーム２の端部には、支持ピン
２２，２３を固着し、この支持ピン２２，２３と可動刃
１に設けられた可動刃の支持部材である支軸ピン１４，
１５をそれぞれ平行リンク３を形成する両者同じ長さの
第１リンク３１と第２リンク３２によって連結した。可
動刃刃材１１は固定刃４の厚さに応じてフレーム２の弾
性効果を利用して相互に圧接される。支軸ピン１４に図
示しない駆動源により駆動力が負荷されると平行リンク
３が支持ピン１７を支点として揺動し、可動刃１が図面
上の下方に移動して、通紙窓２１を通って送られた図示
しないシート材が両端から切断を開始して中央部で切断
が終了する。

【００１６】切断中に可動刃１が受ける負荷が不均衡が
生じても、可動刃１の姿勢が平行リンク３によって維持
されるので、可動刃１が傾きを生じることもなく、円滑
に切断が行なわれる。そして、可動刃１が傾きを生じる
ことなく、姿勢が維持されることによってスペーサ１６
とスライド孔２４との間にも不必要な摩擦が発生せず、
駆動源にも無理な負担をかけないで切断ができるのであ
る。図３は、本発明のシート材切断装置の他の実施例を
示す正面図である。平行リンク３のうちち、第２リンク
３２にカム軸３５を設けてカム３４を揺動するように軸
支し、このカム３４を第１リンク３１に設けた長孔３３
に摺動自在に嵌入する。そして、カム軸３５を支点にし
てカム３４を揺動させれば平行リンク３が揺動して可動
刃１が移動することによって、シート材が切断される。

【００１７】本実施例においては、平行リンク３やカム
３４の軸に直接駆動源を連結したが、平行リンク３の一
方やカム３４の一方の端部を延長して、その先端に駆動
源を連結しても同じ効果が得られるし、場合によっては
切断装置が占有するシート材の進行方向の厚さを小さく
することも可能である。固定刃は、その刃先線を真直な
もので本発明を説明したが、固定刃にもＶ字型に窪んだ
刃先を設けても同じ効果が得られ、かつより大きな剪断
角を付与することができて、駆動源に負荷される力を軽
減できる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、刃
先線がＶ字形に窪んだ刃先を有する薄板状の可動刃と、
この可動刃が圧接される固定刃からなるギロチン式の切
断装置において、可動刃の支持方法として平行リンクを
用いることで、切断時に可動刃に対して生じる左右の負
荷の違いによる可動刃の傾きを抑制し、摺動抵抗を軽減
することができて駆動源の小型化が可能となった。さら
に、切断のために可動刃を移動させるリンクを、可動刃
の高さとほぼ同じ位置に設置することができるので、リ
ンクを装着するスペースを非常に小さくすることがで
き、切断装置本体の背丈を低くすることができて、切断
装置全体として小型化が達成できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシート材切断装置に係る一実施例を示
す組立概念図である。

【図２】本発明のシート材切断装置に係る一実施例を示
す図１の断面図である。

【図３】本発明のシート材切断装置に係る他の実施例を
示す正面図である。

【図４】従来のギロチン式の切断装置の一例を示す概念
図である。

【図５】従来のギロチン式の切断装置の一例を示す図４
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支軸ピン、１５ 支軸ピン、１６
スペーサ、１７ 板ナット、２ フレーム、２１ 通
紙窓、２２ 支持ピン、２３ 支持ピン、２４ スライ
ド孔、３ 平行リンク、３１ 第１リンク、３２ 第２
リンク、３３ 長孔、３４ カム、３５カム軸、４ 固
定刃、４１ 固定刃刃先

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 剪断方向にＶ字形に窪んだ刃先を有する
   薄板状の可動刃と、フレームに設けられた通紙窓の横に
   前記可動刃と相互に圧接され、前記可動刃が摺動するよ
   うに装着された固定刃からなり、前記可動刃の支持部材
   と、前記フレームとを連結する平行リンク機構を備えた
   ことを特徴とするシート材切断装置。
2. 【請求項２】 固定刃が剪断方向に真直な刃先線を有す
   ることを特徴とする請求項１に記載のシート材切断装
   置。