JPH09136291A - シート材切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特にミニプリンタ用などの全長の短いカッタ
の場合も構造的に信頼性が高く安定した切断ができるシ
ート材切断装置を提供する。 【解決手段】 フレーム（３）に装着されたほぼ直線的
な刃先線を有する固定刃（８）と、逆Ｖ字型に窪んだ刃
先線を有する薄板状の可動刃（１）とを備え、前記可動
刃（１）と前記固定刃（８）をその刃先線を交差圧接さ
せて摺動させることによりシート材を切断するスライド
式シート材切断装置において、前記可動刃（１）を前記
フレーム（３）に摺動させる摺動部材（２）と、前記可
動刃（１）を前記固定刃（８）に圧接する圧接力付加手
段（１と６）と、前記可動刃（１）に設けられた前記可
動刃（１）と前記固定刃（８）との圧接力が切断幅の中
央部近くにおいて増加することを抑制する圧接力抑制手
段（１１）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、小型プリンタの記
録装置等に使用される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）、あるいは切残し
切断（パーシャルカット）をするシート材切断装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＰＯＳ、ＥＣＲ用のミニプリンタ等に使
用されるシート材切断装置としては、小さい駆動力で切
断でき、かつ小型軽量であることが望ましい。また、シ
ート材の全幅を切断するフルカットのみでなく一点また
は複数点を残しての切断またはミシン目状に切断するパ
ーシャルカットが任意に選択できるものが望ましい。

【０００３】従来のシート材切断装置としてはロータリ
ー式切断装置も使用されるが、ロータリー式切断装置は
パーシャルカットができないためミニプリンター等には
あまり搭載されない。他のフルカットのみの切断装置と
しては鋏式の切断装置があり、パーシャルカット用切断
装置としては鋸刃状の刃物を用いる切断装置があるが、
これらの切断装置はフルカット、またはパーシャルカッ
トの一方しかできないという欠点がある。

【０００４】そこで出願人は、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切断装置とし
て、刃先線がＶ字型に窪んだ刃先を有する薄板状の可動
刃を上下に移動させることにより、切断シートが両端か
ら中央に向かって切断され、中央部で切断を終了する構
造の軽負荷で超薄型のシート材切断装置を提案した（特
開平１−２８９６９７号公報、特開平６−３２０４８０
号公報）。現在、ミニプリンタ用切断装置として、この
ような切断装置が多く用いられている。この切断装置
は、図１に示すように可動刃の中央部に設けられたスラ
イダ２が薄板状の弾性を有するフレーム３の長孔４内に
往復運動できるようにして、薄板状の弾性を有するフレ
ーム３を可動刃１と板ナット６の間にサンドイッチ状に
装着したものである。また、固定刃８はフレーム３の上
に重ね合わせ装着されているので、スライダ取付部でフ
レーム３に摺動する可動刃１の刃先１ａ側は固定刃８の
厚みに相当する段差分だけ可動刃１と固定刃８の刃先同
士が干渉し、この干渉によって図２に示すように圧接方
向にフレームが撓み、この撓みによって刃先同士の圧接
力を得る構造となっている。即ち、上記機構が本切断装
置の圧接力付加手段を形成している。

【０００５】しかしながら、このような切断装置では、
ミニプリンター用カッタのように全長が短いカッタの場
合には、フレームの長さも短くなるためフレームの剛性
が増して見掛上のバネ定数が大きくなり、フレームの撓
みが小さくなるため、フレームの撓みによって圧接力が
得られるこのカッタでは圧接力の調整が難しくなる。こ
れにより、刃先に過大な圧接力が生じて安定した切断が
できなくなるという問題点があった。とくにフレームの
撓みが最大になる切断中央部（切り終り）においてこの
傾向が顕著になる。

【０００６】この対策として、本出願人は、先に特開平
７−０３２２９２号公報において、フレームに切欠孔ま
たは切欠溝を設け、切断の後半部分で撓みを生じて固定
刃と可動刃の相互の圧接力の増加を抑制するシート材切
断装置を開示した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記フ
レームに開口部等を形成させたシート材切断装置では、
刃先の過大な圧接力は軽減されるが、切断に必要な最低
限の圧接力が不足して可動刃と固定刃の刃先同士の安定
な噛み合いが損なわれて切断性能が低下する場合が生ず
る。また開口部から異物がカッタ内に混入し、これがカ
ッタ内の駆動系摺動部に噛み込むなどの影響を与えカッ
タの安定した動作を損なうという問題点がある。

【０００８】そこで本発明は、上記問題点を解決するた
めに、剪断角を大きくとることができて小型の駆動源で
切断できる、特にミニプリンタ用などの全長の短いカッ
タの場合も構造的に信頼性が高く安定した切断ができる
シート材切断装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【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、フレームに装着され
たほぼ直線的な刃先線を有する固定刃と、逆Ｖ字型に窪
んだ刃先線を有する薄板状の可動刃とを備え、前記可動
刃と前記固定刃をその刃先線を交差圧接させて摺動させ
ることにより両刃先の間に挿入されたシートをシート幅
の両側から中央部に向かって切断するスライド式シート
材切断装置において、前記可動刃を前記フレームに摺動
させる摺動部材と、前記可動刃を前記固定刃に圧接する
圧接力付加手段と、前記可動刃に設けられた前記可動刃
と前記固定刃との圧接力が切断幅の中央部近くにおいて
増加することを抑制する圧接力抑制手段とを備えたこと
を特徴とするものである。

【００１０】即ち、固定刃に逆Ｖ字型に窪んだ刃先線を
有する薄板状の可動刃を交差圧接させて切断するシート
材切断装置においては、カッタの切断幅が短くなるに伴
いフレーム、可動刃共にその幅が小さくなり剛性が増し
て撓み難くなり、切り終りに近付く程交差圧接する刃先
の圧接力が高くなる。これに対して、可動刃が撓みやす
いように圧接力抑制手段を可動刃に設けることにより、
可動刃と固定刃との圧接力が切断幅の中央部近くにおい
て増加することが抑制され、切断終了近くで可動刃が撓
むため、切断開始から終了までほぼ一定でしかも適度な
圧接力を付与することができる。これにより初めから終
りまで安定した切断ができる。

【００１１】また、前記可動刃に備えた前記圧接力抑制
手段として、前記可動刃の撓みを増加させるための剛性
減少手段を前記可動刃の中央部近傍に設けることが簡易
に上記作用を達成するために望ましい。このため、貫通
孔を前記可動刃の幅中央部近傍に設けることにより、前
記可動刃の撓みに対する剛性を減少することができ、さ
らに、前記可動刃の幅中央部近傍の厚さを幅両側の厚さ
より薄くすることにより、前記可動刃の中央部近傍の撓
みに対する剛性を減少することが容易にできる。

【００１２】また、前記圧接力付加手段は、前記摺動部
材と前記可動刃とを弾性体を介して結合させることによ
り形成することが、切断開始から終了までほぼ一定でし
かも適度な圧接力を付与するために望ましく、さらに、
前記摺動部材と前記可動刃とをばねを介して結合させる
結合部を備えることにより、前記圧接力調整が達成でき
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の１実施形態
により具体的に説明する。図１は第１の実施形態の本発
明のシート材切断装置の構造を示す分解斜視図である。
図２は図１のシート材切断装置の組み立て後のＡ−Ａ断
面矢視図である。図３は第２の実施形態の本発明のシー
ト材切断装置の構造を示す分解斜視図、図４は第３の実
施形態の本発明のシート材切断装置の構造を示す分解斜
視図、図５は図４のシート材切断装置の組み立て後のＢ
−Ｂ断面矢視図である。

【００１４】図１及び２において、方形薄板の弾性を有
するフレーム３には切断するシート材を通過させる横に
長い通紙窓９が貫通され、その通紙窓９の下側にフレー
ム３の上に重ねて固定刃８が固定されている。フレーム
３の幅中央部にはスライダ（摺動部材）２を嵌挿して上
下に摺動させるための長孔４が設けられている。該長孔
４に嵌挿されたスライダ（摺動部材）２を介在させて可
動刃１と板ナット６によりフレーム２をサンドイッチ状
に挟み、さらに可動刃１の外側を押さえるように可動刃
台金５が配設されている。そして、可動刃台金５、可動
刃１、スライダ２及び板ナット６のそれぞれに設けられ
た各２個の貫通孔５ａ，１ｂ，及び２ａに２本のビス７
を挿通し、このビス７のねじ部をねじ孔６ａに螺締し
て、可動刃台金５及び可動刃１の固定部５ａ及び１ｃを
スライダ２に一体に結合固定している。可動刃１は逆Ｖ
字型に窪んだ刃先線１ａを有する薄板材からなり、その
切断幅の中央部の前記固定部１ｃと刃先１ａとの間に貫
通孔（圧接力抑制手段）１１が設けられている。可動刃
台金５は可動刃１の板厚より厚く剛性が大きい。スライ
ダ２の幅は長孔４の幅よりやや狭く、その厚さはフレー
ムの厚さよりやや厚くなっているので、可動刃１は可動
刃台金５に押えられ長孔４を基準としてフレーム３と摺
動しながら上下移動できるようになっている。可動刃１
と固定刃８は、その刃先線が交差するように設けられて
いるので、固定刃８の厚さにより組み立てたときに図２
に示すようにフレーム３が撓んで両刃先に圧接力を付与
する（圧接力付加手段）ようになっている。

【００１５】上記構成のシート材切断装置の動作につい
て説明する。フレーム３に設けられた通紙窓９を通って
送られてきた用紙（図示せず）は、可動刃１が下方向
（固定刃８の刃先方向）にスライドすることによりシー
トを両端から中央に向かって切断し中央部で切断を終了
する。切断の開始時や切断初期のように、可動刃１と固
定刃８の刃先同士の噛み合い部と可動刃１の前記固定部
１ｃとの距離が大きいときは、フレーム３の撓みによっ
て刃先の交差部には切断に十分適切な圧接力が得られて
安定した切断ができる。切断が進行して可動刃１が下が
ると、刃先同士の噛み合い部と可動刃１の固定部１ｃと
の距離が小さくなり、フレーム３が撓み難くなって刃先
に過大な圧接力が掛かるようになる。しかし、本発明の
実施形態のシート材切断装置では、可動刃１の中央部に
前記貫通孔１１が設けられているので可動刃１の剛性が
低下し、可動刃１がその貫通孔１１と交差している刃先
との間で撓んで刃先に過大な圧接力が掛かることが抑制
される。

【００１６】この場合、可動刃台金５で押えられた可動
刃１の剛性は刃先同士の圧接力に大きく影響するフレー
ム３の剛性より小さくなければならないが、圧接力が小
さくなって切断性能に影響を及ぼすほど剛性が小さいも
のであってはならない。即ち、切断終期の刃先同士の噛
み合い部と可動刃１の固定部１ｃとの距離が小さくなっ
てフレーム３が撓み難くなったときに、可動刃１の剛性
が低下してその貫通孔１１と交差している刃先間で撓ん
で刃先に過大な圧接力が掛かることが抑制されるように
貫通孔１１が設けられる。言い換えれば、切断の開始時
や切断中途で可動刃１の固定部１ｃと刃先同士の噛み合
い部の距離が大きいときは貫通孔１１の効果はなく、可
動刃１は十分な剛性を有するので適切な圧接力が得ら
れ、切断終期には貫通孔１１が効果を発揮して刃先の過
大な圧力発生を抑制する。これにより安定した切断が可
能になると共に、切断中央部近傍の可動刃と固定刃の不
必要な刃先摩耗を防止する。したがって、この貫通孔１
１の効果を作用を十分発揮させるために、貫通孔１１は
使用するシート材切断装置の長さと切断仕様などの諸条
件を考慮して適切に選択しなければならない。本実施形
態では図に示すように貫通孔１１を楕円形としたが、左
右対称であれば円形でも異形でも良い。

【００１７】

【実施例】上記構成のシート材切断装置を以下の条件で
試験した。可動刃１は厚さ０．３ｍｍの焼き入れ熱処理
された炭素工具鋼で製作し、刃幅は５０ｍｍとした。可
動刃台金５は可動刃より厚くして板厚１．２ｍｍとし
た。フレーム３の板厚は１．２ｍｍ、スライダ２はそれ
より０．２ｍｍ厚い１．４ｍｍとした。０．７ｍｍ厚さ
の固定刃８は通紙窓９の下方に接着剤を用いて固定し
た。固定刃８は可動刃１に対して凸状になるように中高
形状にして噛込角を形成させた。貫通孔１１は可動刃の
逆Ｖ字型窪みの底から５ｍｍ上の位置に４ｍｍ×８ｍｍ
の楕円形の孔を設けた。

【００１８】上記構成のシート材切断装置を用いて、通
紙窓９からシートを通して切断を行ったが、切断終期に
おける刃先のかじりもなく安定した切断ができた。ま
た、これにより２００，０００回の切断後も固定刃、可
動刃とも幅の中央部と両側部の刃先摩耗にほとんど差異
が見られなかった。

【００１９】以上説明したように、本発明の実施形態の
シート材切断装置では、フレーム３の中央部での撓み不
足を可動刃がその中央部に設けた貫通孔と刃先間が撓む
ことにより補って切断をするので、切り初めから切り終
わりまで適切な圧接力を維持しながら安定した切断をす
ることができ、刃先の異常摩耗も防止できる。

【００２０】図３は第２の実施形態のシート材切断装置
の構造を示す分解斜視図である。全体の構成は第１実施
形態の構造と同様であるが、第２実施形態では可動刃１
の貫通孔１１の代わりに図の斜線部１２を研磨などによ
り板厚を薄くしたものである。これにより可動刃の剛性
が減少するので、第１実施形態と同様に切断終期に斜線
部と交差している刃先間が撓んで刃先に過大な圧接力が
掛かることが抑制される。これにより安定した切断が可
能になると共に切断中央部近傍の可動刃と固定刃の不必
要な刃先摩耗を防止する。

【００２１】図４は第３の実施形態のシート材切断装置
の構造を示す分解斜視図、図５は図４のシート材切断装
置の組み立て後のＢ−Ｂ断面矢視図である。第３の実施
形態も基本的には第１実施形態と同様であるが、ねじ孔
６ａを有する板ナット６の代わりに２本の貫通孔１４ａ
を有する摺動板１４を配設した。そして、可動刃１と摺
動板１４の間に長孔４に挿嵌されたスライダ２を介在さ
せて可動刃１と挟み板１４によりフレーム３をサンドイ
ッチ状に挟み、さらに可動刃１の外側を可動刃台金５に
より押えて、可動刃台金５、可動刃１、スライダ２及び
挟み板１４のそれぞれに設けられた各２個の貫通孔５
ａ，１ｂ，２ａ及び１４ａにビス７を挿通し、コイルバ
ネ（弾性体）１９、ワッシャ１２を介してナット１３で
螺締している。これにより圧接力付加手段と圧接力抑制
手段を構成させている。

【００２２】第３実施形態のシート材切断装置では、可
動刃と固定刃の刃先の圧接力をコイルバネ１０の圧縮付
勢力により付与しているので、切断開始から切断終了ま
での切断に必要となる適切な圧接力がコイルバネ１０の
付勢力により維持される。切断終了時にフレーム３の撓
みが不足して圧接力が上昇した場合には、コイルばね１
０が圧縮されて可動刃１が動き過大な圧接力の上昇を抑
制する。これにより、安定した切断がえられ、不必要な
刃先摩耗を防止することができる。また、シート材の大
きさが制約され、第１実施形態の可動刃中央部の貫通孔
が形成できない場合にも第３実施形態の切断装置では前
記効果が発揮される。本実施例においては、コイルバネ
を用いたが板ばね、プラスチックまたはゴム等の弾性材
を用いて圧縮付勢力を与えても良い。

【００２３】

【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、刃先線がＶ字型に窪んだ刃先を使用し、被切
断シートを両端から中央部に向かって切断するので、可
動刃と固定刃の噛み合わせを変えることによりパーシャ
ルカットもフルカットも可能である。また、可動刃を前
記フレームに摺動させる摺動部材と、前記可動刃を前記
固定刃に押圧する圧接力付加手段と、前記可動刃に前記
押圧の圧接力抑制手段とを備えるので、前記可動刃と固
定刃との圧接力が切断幅の中央部近くにおいて増加する
のが抑制される。これにより、切断周期の中央部付近に
おける過大な圧接力が防止され安定した切断がえられ、
刃先の摩耗が減少する。

【００２４】また、圧接力抑制手段として前記可動刃の
中央部近傍の剛性を減少して可動刃の撓みを増加させれ
ば簡易に上記効果が得られる。この可動刃の中央部近傍
の剛性を減少する方法としては前記可動刃の中央部近傍
に貫通孔を設けるか、あるいは前記可動刃の幅中央部近
傍の厚さを幅両側の厚さより薄くすることにより簡易に
達成できる。

【００２５】また、前記摺動部材と前記可動刃とを弾性
体を介して結合させた圧接力付加手段を採れば、前記可
動刃と固定刃刃先に圧接力がこの弾性力により得られる
ので、切断終期にフレームが撓まなくなっても、この弾
性体の付勢力により圧接力が得られるので中央部におけ
る過大な圧接力が生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のシート材切断装置の構
造を示す分解斜視図である。

【図２】図１のシート材切断装置の組み立て後のＡ−Ａ
断面矢視図である。

【図３】本発明の第２実施形態のシート材切断装置の構
造を示す分解斜視図である。

【図４】本発明の第３実施形態のシート材切断装置の構
造を示す分解斜視図である。

【図５】図４のシート材切断装置の組み立て後のＢ−Ｂ
断面矢視図である。

【符号の説明】

１ 可動刃 ２ スライダ（摺動部材） ３ フレーム ４ 長孔 ５ 可動刃台金 ６ 板ナット ７ ビス ８ 固定刃 ９ 通紙窓 １０ コイルばね（圧接力付加手段） １１ 貫通孔（圧接力抑制手段） １２ ワッシャ １３ ナット １４ 摺動板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームに装着されたほぼ直線的な刃先
   線を有する固定刃と、逆Ｖ字型に窪んだ刃先線を有する
   薄板状の可動刃とを備え、前記可動刃と前記固定刃をそ
   の刃先線を交差圧接させて摺動させることにより両刃先
   の間に挿入されたシートをシート幅の両側から中央部に
   向かって切断するスライド式シート材切断装置におい
   て、前記可動刃を前記フレームに摺動させる摺動部材
   と、前記可動刃を前記固定刃に圧接する圧接力付加手段
   と、前記可動刃に設けられた前記可動刃と前記固定刃と
   の圧接力が切断幅の中央部近くにおいて増加することを
   抑制する圧接力抑制手段とを備えたことを特徴とするス
   ライド式シート材切断装置。
2. 【請求項２】 前記可動刃に備えた前記圧接力抑制手段
   として、前記可動刃の撓みを増加させるための剛性減少
   手段を前記可動刃の中央部近傍に設けたことを特徴とす
   る請求項１に記載のスライド式シート材切断装置。
3. 【請求項３】 前記可動刃に備えた前記圧接力抑制手段
   として、前記可動刃の撓みに対する剛性を減少するため
   の貫通孔を前記可動刃の幅中央部近傍に設けたことを特
   徴とする請求項１に記載のスライド式シート材切断装
   置。
4. 【請求項４】 前記可動刃に備えた前記圧接力抑制手段
   として、前記可動刃の中央部近傍の撓みに対する剛性を
   減少するために前記可動刃の幅中央部近傍の厚さを幅両
   側の厚さより薄く形成したことを特徴とする請求項１に
   記載のスライド式シート材切断装置。
5. 【請求項５】 前記圧接力付加手段は、前記摺動部材と
   前記可動刃とを弾性体を介して結合させることにより形
   成したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記
   載のスライド式シート材切断装置。
6. 【請求項６】 前記圧接力付加手段には、前記摺動部材
   と前記可動刃とをばねを介して結合させる結合部を備え
   たことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の
   シート材切断装置。