JPH09323292A - シート材切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙ジャムの処理時に回転刃を逆転させること
が可能であり、さらに、用紙を手動切断したい時には切
断方向へも回転させることも可能とし、しかもクラッチ
の破損をも防止できるシート材切断装置を提供する。 【解決手段】 端部に手動回転装置を有する回転刃と、
刃先を回転刃に圧接する固定刃と、駆動力をクラッチを
介して回転刃に伝達するシート材切断装置において、ク
ラッチの回転刃への駆動力の伝達を解除すると共に回転
刃の手動回転を可能にする解除手段を有することを特徴
とするシート材切断装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
などの事務機械に搭載され、ロール状の紙、フィルムな
どの記録紙を切断するシート材切断装置に関する。より
詳しくは、駆動原の駆動力を断続的または連続的に回転
刃に伝達するためにスプリングクラッチを用いた構造の
シート材切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタ等の用紙を高速切断す
るシート材切断装置においては、回転刃を駆動する方法
として、スプリングクラッチを介してモータの出力を回
転刃に伝達して回転刃を断続的または連続的に回転駆動
させる機構のものが広く知られている。このようなスプ
リングクラッチを用いて回転刃を駆動する型式のシート
材切断装置の一般的な構造を図５によって説明する。ス
プリングクラッチ３の出力側３ｂには、回転刃２の駆動
側軸が取り付けられ、入力側３ａには図示しないねじに
よって出力側プーリー６ｂが取り付けられる。この出力
側プーリ６ｂはタイミングベルト７を介して入力側プー
リー６ａと連結され、入力側プーリー６ａは、モータ８
の軸に固定される。

【０００３】スプリングクラッチを用いたシート材切断
装置では、モータは常時回転しており、図４に示すスプ
リングクラッチ３に入力側３ａまでは常にモータの回転
が伝達されるようになっている。スプリングクラッチ３
の一般的構造を図７に示す。このスプリングクラッチ３
は、その内部に中央部のカラー３ｃの内径とクラッチ出
力側３ｃに係止されるコイルばねを内蔵している。レバ
ー４は、ほぼ中央部を軸９で軸支され、一方端をソレノ
イド５ａで吸引することで揺動が可能な状態とされ、他
方端がカラー３ｃの爪に当接されている。

【０００４】ソレノイドの鉄心５ｂは、スプリングピン
１１でレバー４の一方端が連結されており、コイルばね
１０が鉄心５ｂを押し出す方向へ付勢しているのでレバ
ー４の他方端がカラー３ｃの爪に押圧されるようになっ
ている。そして、レバー４の他方端がカラー３ｃの爪に
当接されている状態では、モータを回転させてもカラー
３ｃは切断方向である図中のＰ方向へは回転しないから
回転刃も作動しない。

【０００５】つまり、スプリングクラッチ３はカラー３
ｃが固定されている時には内部に装着されたコイルバネ
が開いた状態であるため、入力側３ａと出力側３ｂとが
離間した状態であり、入力側３ａの回転が出力側３ｂへ
伝達されないのである。そして、ソレノイド５ａに電圧
を付加して鉄心５ｂを吸引し、レバー４の他方端を爪か
ら外すことによりモータ８の出力を可動刃２に伝達する
ことができる。すなわち、レバー４の他方端が爪から外
れてカラー３ｃが開放されると、入力側３ａの回転に伴
いカラー３ｃが回転して内部のコイルばねが締めつけら
れ、入力側３ａと出力側３ｂが連結され、モータ８の駆
動力が回転刃２へ伝達されるのである。

【０００６】次に切断時の電気的制御方法を簡単に説明
する。待機位置では図５に示すようにレバー４の一方端
がカラー３ｃの爪に当接された状態であり、ソレノイド
５ａには未だ電圧は付加されていない。切断を開始する
場合には、まずモータに電圧を付加し、モータを回転さ
せるが、上記に説明の通り、この状態ではモータが回転
しても回転刃は停止したままである。切断したい時に
は、ソレノイド５ａに電圧を付加し、レバー４の一方端
を吸引すると、他方端がカラー３ｃの爪から外れる。そ
うするとクラッチの入力側３ａと出力側３ｂが連結さ
れ、モータ８の駆動力が回転刃２に伝達され、回転刃が
回転して、用紙を切断するのである。

【０００７】レバー４の一方端が吸引されたままの状態
を維持すると、回転刃は回転し続けるが、切断動作を一
回で終了させたい場合には、レバー４の一方端がカラー
３ｃの爪から外れた後にソレノイド５ａへの電圧付加を
中断すればよい。このようにすると鉄心５ｂが吸引され
なくなるので、ばね１０の付勢力によってレバー４が押
され、レバー４の他方端が再度カラー３ｃの爪に係止す
ることにより、クラッチの入力側３ａと出力側３ｂが離
間するため、モータの出力が伝達されなくなり、回転刃
が停止するのである。スプリングクラッチを用いて駆動
力を伝達する構造の切断装置が実開昭５５−１７９２２
６号に開示されているが、ここではスプリングクラッチ
の慣性によって発生する２段切りの不具合を解消するた
めの回転制御装置が記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した構造の駆動方
法を用いたシート材切断装置において実用上問題にされ
ているのは、紙ジャム等で回転刃が停止した際の処置方
法に関するものである。用紙が走行中に引っ掛かって複
数枚重ねになったり、切り落とした用紙が再びカッタ内
に逆戻りして複数枚重ねになった状態で切断すると、切
断できずに回転刃が途中で停止してしまう場合があり、
回転刃が停止した状態でモータに電圧を付加し続けると
モータ軸をロックしたままで通電するのと同じ現象にな
るため、モータ内の巻線温度が上昇し、モータが破損す
る恐れがある。したがって、このような時には、通常の
場合、モータの破損を避けるため、異常の発生時には数
秒後に電圧付加を停止するが、固定刃と回転刃の間に用
紙を挟み込んだままの状態で回転刃が停止すると電気的
には処置できない状態となる。つまり、この状態からモ
ータを逆転させて回転刃を逆転させても、再び挟み込ま
れた用紙に当たって停止してしまうからである。そこ
で、通常の場合、図4に示すように回転刃２に連結した
ノブ１２で回転刃２を図中のＱ方向へ手動回転させて挟
み込まれた紙を除去する方法が採用される。

【０００９】ところが、回転刃を手動回転させる場合の
問題点は、スプリングクラッチを破損させる恐れがある
ことである。ノブをＱ方向へ回転させれば、クラッチ内
部のコイルばねは締まる方向であるため、クラッチの出
力側３ｂと入力側３ａが連結され、出力側プーリー６ｂ
からタイミングベルト７、入力側プーリー６ａを介して
モータ軸を回転させるのでこの状態であれば、クラッチ
を破損することはない。ちなみに、モータ軸を回転させ
なくてはならないため、減速比の大きいモータの場合、
ノブ１２を回転させるためのトルク値はかなり大きくな
るが、挟まった用紙を除去するためには、回転刃を少し
だけ回転させてやればよいので、使用上特に問題はな
い。ところが、誤って図中のＰ方向へ回転させるとクラ
ッチ内部のコイルばねは開く方向になる。

【００１０】通常、ソレノイド５ａへの電圧付加も停止
状態にあるので、レバー４は爪に引っ掛かった状態であ
り、クラッチのカラー３ｃは回転しない状態である。こ
の状態でノブ１２をＰ方向へ無理矢理回転し続けるとク
ラッチ内部のコイルばねが大きく開いて、変形する場合
がある。コイルばねが変形してその内径が大きくなって
しまうと、入力側３ａと出力側３ｂとを連結することが
できなくなり、モータの出力を回転刃に伝達できなくな
るのでこの状態をクラッチが破損したと言う。上記の不
具合は、ジャム処理時に誤って手動ノブ１２をＰ方向へ
回転させる場合であるが、手動ノブ１２をＰ方向へ無理
に回転させる可能性は、紙ジャム発生時の誤操作だけで
はない。手動ノブ１２が装備してあると、用紙を入れ換
えた時、紙端を一枚だけ切断したい場合には、モータで
駆動しなくても、手動で回転刃を回転させて切断するこ
とができるのでこの場合にも上記と同じようにクラッチ
が破損する恐れがある。

【００１１】クラッチの破損を防止する方法としては、
図５に示すようにレバー４を手動で押すことができる把
手１３を設け、ノブ１２をＰ方向に回転させる場合には
把手１３を事前に矢印方向へ押してスプリングクラッチ
を自由な状態にしておいて、押した状態を保ちながらノ
ブ１２を回転させるようにする方法があるが、この方法
は操作が面倒であり、また把手１３を押し忘れる可能性
もあるため、確実な方法とは言えない。このような不具
合を機構的に改善した例として、特開昭５８−２０２２
５１号や特公平１−１２６３８号（特開昭５８−２０２
２５０号）に開示された装置がある。

【００１２】特開昭５８−２０２２５１号に記載された
方法は、ノブ１２とレバー４との間に多節のリンクを設
けて連結し、ノブの回転に応じてリンクを介してレバー
をクラッチから離間するものであり、ノブ１２の軸部に
ラチェット機構を設け、ノブを図中のＱ方向へ回転させ
た時にはラチェットの働きにより、レバー４が作動する
が、Ｐ方向へ回転させた時にはレバー４が作動しないよ
うにした構造であり、一方、特開昭５８−２０２２５０
号には、スプリングクラッチと回転刃との間に回転方向
を一方向に規制するためのコイルばねを内蔵させたジョ
イント部材を追加装着して、回転刃を手動で回転する時
に反切断方向の一方向へのみ逆転できるようにした構造
が開示されている。

【００１３】しかし、上記した装置のうち、特開昭５８
−２０２２５１号に記載された装置は、上述したように
ノブ１２の軸部にラチェット機構を設けると共に、ノブ
１２とレバー４との間に多節のリンクを設けてあるし、
また特開昭５８−２０２２５０号の装置では、スプリン
グクラッチと回転刃との間にジョイント部材が設けてあ
り、いずれの装置も複雑な形状の部品を多数使用するた
めコスト高になるものである。

【００１４】さらに紙ジャムが発生した時に回転刃を反
切断方向の一方向へのみ手動回転するように規制する構
造であるので、紙を入れ換えた時、紙端を一個所だけ手
動で切断も行いたいという要求には対応することはでき
ないものである。本発明は、上記した問題点を考慮し、
紙ジャムの処理時に回転刃を逆転させることが可能であ
り、さらに、用紙を入れ換えた時、紙端を手動切断した
い時には切断方向へも回転させることも可能とし、しか
もスプリングクラッチの破損をも防止できるし、安価で
確実な操作ができるシート材切断装置を提供することを
目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の問題
点を解消し、紙ジャムの処理時にも手動で切断する時に
も簡単に回転刃を回転させることが可能であること、つ
まり、回転刃が両方向に手動で回転が可能であり、なお
かつクラッチの破損が防止できる安価で確実な方法を検
討した結果、本発明を完成したものである。すなわち、
具体的に本発明は、回転または揺動可能に軸支され端部
に手動回転装置を有する回転刃と、該回転刃の刃先にそ
の刃先を交差圧接するように配置された固定刃と、駆動
源の駆動力をクラッチを介して前記回転刃に伝達するシ
ート材切断装置において、前記回転刃の軸心方向の位置
に前記クラッチの前記回転刃への駆動力の伝達を解除す
ると共に前記回転刃の手動回転を可能にする解除手段を
有していることを特徴とするシート材切断装置である。

【００１６】そして、駆動力の伝達を解除する手段は、
回転刃の端部近傍に装着されたノブと該ノブを押圧した
状態で回転刃を回転すると共に、一方端が該ノブの端面
に当接し、他方端がクラッチに連設されてなるレバーを
押圧して、前記レバーを揺動する部材とからなることを
特徴とするものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明のシート材切断装置は、回
転刃の端部近傍に装着したノブを手で押し込むことによ
り、レバーを揺動する部材が押されてレバーの一部に当
接することでクラッチを解放し、回転刃への駆動力の伝
達を解放する。そして、ノブを押し込むとノブと回転刃
の軸端が連結されるようにしておいて、ノブを押し込ん
だ後で回転させれば、回転刃を反切断方向と切断方向の
両方に手動回転させることができるのである。ノブに当
接してレバーを揺動させる部材は、長尺の軸形状のもの
が軽量簡便であり、レバーを揺動する部材とレバーが当
接する位置にはレバーに突起を設けておくのが良いし、
さらにレバーが揺動し易いように、この突起には曲げて
おくことが望ましい。

【００１８】また、上記したようなノブと回転刃との連
結は摩擦車や歯車等を適宜使用すればよいが、歯車状が
形状も単純で回転の伝達も確実で使い易い。さらにノブ
と回転刃の軸は直接連結できるようにしてもよいし、ノ
ブの端面に歯車を固定すると共に回転刃の軸にも歯車を
設けてやれば歯車の歯数の設定によりノブの手動の回転
力を小さくすることも可能である。本発明によるシート
材切断装置は、上記のような構造とすることにより、駆
動源と回転刃との連結を開放できるので、紙ジャム発生
時に回転刃を反切断方向に手動回転させて挟み込まれた
用紙を除去することが可能であり、また用紙を手動で切
断したい時には、回転刃を切断方向へ回転させて切断す
ることが可能である。そして、このような作業を行なう
時に、回転刃を切断方向、反切断方向のいずれの方向に
回転させても、スプリングクラッチとレバーとの係止を
解除できるので、スプリングクラッチを破損させる懸念
がない。

【００１９】

【実施例】次に実施例と図面を用いて本発明を具体的に
説明する。図１は、本発明に係るシート材切断装置の一
実施例を示すものである。図１に示す駆動力伝達方法
は、プーリー、タイミングベルト、スプリングクラッチ
を介してモータの回転駆動力を回転刃に伝達するもので
あり、基本的な構造は前述した図５と同様である。した
がって、本実施例の特徴は、回転刃の反駆動側に設けた
「歯車１４」、「ギヤ１５ａと一体的に成形したノブ１
５」、「回転刃とほぼ平行に配置した軸１６」を装着し
たことである。そして、回転刃の反駆動側に設けた歯車
１４は、図４に示すノブ１２を歯車１４に変換し、必要
な時に歯車１４と噛み合うギヤ５ａとノブ５を一体的に
成形してあり、またレバー４には曲げ部４ａが設けてあ
ることに特徴がある。

【００２０】ノブ１５は、回転刃を手動回転させるため
のものであり、回転刃と近接した位置に設けた図示しな
い軸上に配置して通常は図示しないばねによって矢印Ｓ
方向へ付勢された状態であり、ギヤ１５ａと歯車１４は
噛み合っていない状態である。 切断途中に紙ジャム等
で回転刃が停止した場合、モータ軸がロックした状態と
なる。ロックした状態で通電を続けるとモータ巻線が温
度上昇し、モータの性能の劣化、場合によっては巻線断
線等の不具合に至る場合があるので、通常、紙ジャム直
後にモータへの電圧付加を停止するような制御とする。
また、一般的に回転刃を手動回転する間、感電防止のた
めモータやソレノイドには電圧付加を停止するので、手
動回転させる場合はモータは停止状態、ソレノイドは無
励磁状態となり、ソレノイドが無励磁状態の場合、ソレ
ノイドの鉄心５ｂは、ばね１０によって押し出された状
態を保持しているので、レバー４の他方端４ｃは、クラ
ッチ３の爪部３ｄに押しつけられた状態となっている。

【００２１】紙ジャムが発生して回転刃が停止したため
回転刃をＱ方向、すなわち反切断方向へ回転したい時、
あるいは手動切断のために回転刃をＰ方向（切断方向）
へ回転させたい時、バネの付勢力に逆らってノブ１５を
矢印Ｒ方向へ手で押して、ギヤ１５ａと回転刃に取り付
けた歯車１４を噛み合わせる。軸１６は、長尺の棒状で
あり、回転刃と概略平行な位置に矢印ＳおよびＲ方向へ
移動可能な状態で両端を軸支され、通常は、この軸１６
も図示しないばねによって矢印Ｓ方向へ付勢した状態と
し、図の右端は、ノブ１５の端面に押し当てた状態とさ
れており、ノブ１５を矢印Ｒ方向に押すと、軸１６も同
時に矢印Ｒ方向へ移動する。レバー４には、軸１６の左
端の延長線上の位置に曲げ角度４５°程度の曲げ部４ａ
を設けるが、通常は、この曲げ部４ａは、軸１６とは離
間していて、軸１６が矢印Ｒ方向に移動してくると、軸
１６の左端が曲げ部に当たることでレバー４が揺動す
る。

【００２２】図２、図３は、ノブ１５、軸１６、レバー
４との関係を示す斜視図である。図２は、通常の状態で
あり、レバー４はクラッチのカラー３ｃの爪に引っ掛か
った状態である。軸１６が図１の矢印方向Ｒに移動して
くると、図３のように軸１６は、レバー４の曲げ部４ａ
に乗り上げるので、レバー４は、その支点９を中心にレ
バー４の他方端４ｃがスプリングクラッチ３の爪部３ｄ
から外れる。ノブ１５を矢印Ｒ方向へ押すと、歯車１４
とギヤ１５ａが噛み合うのでノブ１５を手動で回転させ
ることでレバー４の他方端４ｃ、スプリングクラッチ３
の爪部３ｄから外れた状態を保ちながら回転刃２を回転
させることが可能であるので、クラッチを破損すること
なく、回転刃２を自由に回転させることが可能となる。
したがって、レバー４に設ける曲げ部の位置はソレノイ
ド５ａと軸９との中間位置であることが必要となる。す
なわち、本発明のシート材切断装置は、断続手段を装着
したことによりノブを操作することにより、レバーと爪
部との係止を解除すると同時にノブを回転させて回転刃
を手動回転させる動作が片手で行なえるので空いた方の
手で紙ジャムの排除等ができるのである。

【００２３】また、歯車１４とギヤ１５ａの歯数を変え
ることで、回転刃を回転させるトルク値を低減すること
が可能である。例えば、歯車１４の歯数を３０、ギヤ１
５ａの歯数を１５とすれば、減速比は２：１であるの
で、回転刃を直接回転させた場合と比較して１／２のト
ルク値で回転させることが可能である。図４に示す従来
の装置では、回転刃に取り付けたノブで直接回転刃を回
転させるので、紙ジャム時に回転刃を反切断方向（Ｑ方
向）に回転させると、モータ軸も連動して回転させなく
てはならないので、減速比の大きなモータの場合、非常
に大きなトルク値を必要とする。

【００２４】また、手動回転で切断する場合には、モー
タ軸を連動して回転させる必要はないが、厚い紙を切断
する時には大きなトルク値が必要となるので、容易に回
転させることができない。また、ノブの外径を大きくす
ればノブ外周での駆動力は低くなるので、楽に回転させ
ることが可能であるが、スペースの都合上ノブを大きく
することは嫌われる。このため、歯車１４とギヤ１５ａ
の歯数を変えることが望ましい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明は、回転また
は揺動可能な状態に軸支された回転刃と該回転刃に刃先
を圧接するように配置された固定刃と回転刃の軸に連結
された駆動伝達用のスプリングクラッチとからなるシー
ト材切断装置において、回転刃に駆動力の伝達を断続す
る断続手段を装着することによって、紙ジャム時に回転
刃を反切断方向に回転させて挟み込まれた用紙を除去す
ることが可能であり、また、用紙を手動で切断したい時
には、回転刃を切断方向へ回転させて手動切断させるこ
とが容易にできる。また回転刃をいずれの方向に回転さ
せる時でも、スプリングクラッチの爪部に係止されてい
るレバーを離しているので、スプリングクラッチを破損
させることがない。また、本発明の構造は非常に簡素な
ものであるので、従来品のようなコストアップはないか
ら工業的効果は非常に大きい。

【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
す斜視図である。

【図２】本発明のシート材切断装置に係る一実施例を示
し、クラッチとレバーの関係を示す側面図である。

【図３】本発明のシート材切断装置に係る一実施例を示
し、軸とレバーの位置関係を示す斜視図（その１）であ
る。

【図４】本発明のシート材切断装置に係る一実施例を示
す軸とレバーの位置関係を示す斜視図（その２）であ
る。

【図５】本発明のシート材切断装置に係る従来技術の一
例を示す斜視図（その１）である。

【図６】本発明のシート材切断装置に係る従来技術の一
例を示す斜視図（その２）である。

【図７】本発明のシート材切断装置に係り、スプリング
クラッチの一般的な構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 固定刃、 ２ 回転刃、３ スプリングクラッチ、
３ａ クラッチ入力側、３ｂ クラッチカラー、３ｃ
クラッチ出力側、３ｄ 爪部、４ レバー、４ａ 曲げ
部、４ｂ 一方端、４ｃ 他方端、５ａ ソレノイド、
５ｂ 鉄心、６ａ プーリー入力側、６ｂ プーリー出
力側、７ タイミングベルト、８ モーター、９ 軸、
１０ コイルばね、１１ スプリングピン、１２ ノ
ブ、１３把手、１４ 歯車、１５ ノブ、１５ａ ギ
ヤ、１６ 軸、Ｐ 切断方向、Ｑ反切断方向、Ｒ ノブ
を押す方向、Ｓ ノブの付勢方向

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転または揺動可能に軸支され端部に手
   動回転装置を有する回転刃と、該回転刃の刃先にその刃
   先を交差圧接するように配置された固定刃と、駆動源の
   駆動力をクラッチを介して前記回転刃に伝達するシート
   材切断装置において、前記回転刃の軸心方向の位置に前
   記クラッチの前記回転刃への駆動力の伝達を解除すると
   共に前記回転刃の手動回転を可能にする解除手段を有し
   ていることを特徴とするシート材切断装置。
2. 【請求項２】 駆動力の伝達を解除する手段は、回転刃
   の端部近傍に装着されたノブと該ノブを押圧した状態で
   回転刃を回転すると共に、一方端が該ノブの端面に当接
   し、他方端がクラッチに連設されてなるレバーを押圧し
   て、前記レバーを揺動する部材とからなることを特徴と
   する請求項１に記載のシート材切断装置。