JPS59110596A - 用紙切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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がら紙の個々のシート
を切断するための機構が含まれた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。

［背景技法コ 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、例えば家庭用の芦の刃の設計を用
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１〜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
向に沿って曲線をなしており、刃が閉じるにつれ、線に
沿って切断が点から点へと進行する様になっている。刃
の曲線は刃の全長に沿っ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
沿っ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
もっばら手作業にたよっており、従って高価につく。

枢動切断刃が固定した切断刃と協働し紙の端を切ってそ
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って
支持されている。これによって、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って成る程度外の方向にた
わむ様になっている。

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。

この裁断機は両刃かヘビイ・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力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月料のひれを取るだ
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、モータによっ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、即−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
切断の長さに沿って望まいし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
部材の長さに沿っ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ゃすく、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って固定
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か与え
られるようになっている。

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から紙ウェブ４を給送ベッド７に沿
って矢印６によっ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ッド７中の開孔ｌＯ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。給送ベッド７は円弧をなす様
にその幅を横切って凹状の曲線をなしており、紙ウェブ
４がロール５から給送ベッド上に前進される時に９０°
の中心角をなす様になっている。紙に与えられる湾曲は
長手方向に硬直性を与え、紙が給送ベッドを離れる時に
その形を自分で支えるのでその後剪断機構８によって遂
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（＝Ｊけられ
たローラ・クラッチ１１　（第６図）によって支持され
、給送装置の側壁１４に取付けられたステップ・モータ
１３によって減速歯車１５及び１６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
ラッチ１１は矢印１７によって示された、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。給送ベッド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
にある紙ウェブ４を給送方向６に前進させる。

剪断機構８は給送ベッド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によって固定刃
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、固定刃の弧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って研磨される。ここで切断面とは
可動刃の方に向っ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によって制御さ
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１−２４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によって側壁ｊ４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スミ・ホイール２７によ
って枢動さ汎るクランク２５より成る。ハズミ・ホィー
ル２７自体はローラ・クラッチ３０を介して駆動スピン
１〜ル１２に結合された歯車２９によって駆動される。

クラッチ３０は矢印３１によっ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たけハズ
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３３中を滑行するハズミ・ホイール２７上の
ピン３２との結合によって、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３４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・ブツシュ３６によって枢支された
刃２１の自由端に結合されている。このスライド・ブツ
シュ３６によって駆動力が刃２１に伝達される。

上述の如く２個の一方面クラッチ１１及び３０を使用す
る事によって単一のモータ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。

紙絵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
生し得るので、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った時に終る様になっている。従っ
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
作によっ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
テップ・カウント動作によっている。剪断サイクル中の
代表的ステップ・モータの速度プロフィールは第７図に
示されている。この用途にステップ・モータを使用する
ことによって切断サイクル中の速度をプロフィール化す
ることが簡単となり、そして負荷の変動及び剪断の機械
効率によって要求される駆動１〜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、従ってウェ
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９図に示さ
れている。この刃は３つの部分、即ち刃部材３７．＜Ｌ
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、
切断の開路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
する事は幾何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って形成さ
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
、その長さに沿って延出している複数の間隔を隔てた歯
４１を有する。このばねバイアス部材３８は歯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間にば
ね部材３８が差はさまれる様に組立てられた時に、６４
１は可撓性の刃部材３７の長さに沿ってこれを支持し、
その切断エツジ４０を固定刃１９の切断エツジ２０の方
に向っ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、その長さに沿う成る間隔
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−の曲率を有し、枢支ピン２２によって
固定刃の一端において枢支され剪断駆動ピン３４及びブ
ツシュ３６を介してスライダ・クランク機構２３によっ
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ｆｊ４１によって可撓性刃部材
３７に加えられる力によって決定される。勿論この力の
設定値は必要に応して歯筋に変化され得、切断エツジ２
０及び４０間の接触が切断の長さに沿って保持され得、
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っている。

【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
使用されるステップ・モータの紙の剪断サイクル中の速
度プロフィ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に沿って見た剪断
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、３８・・・・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。 出願人　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・
コーポレーション 代理人　弁理士　　　山　　本　　仁　　朗（外１名） ＦＩＧ、９ −４６５

Claims (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し、
   更に該枢動刃が、切断の長さに沿っ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与える
   ように薄いシート鋼から打抜かれた刃部材及び該刃部材
   を支持する剛性の裏当て部材を有する用紙切断装置にお
   いて、上記固定刃の切断エツジ及び可撓性刃部材の切断
   エツジの間の接触が切断の長さに沿って保たれるように
   上記刃部材の切断エツジを上記固定刃に向って弾力的に
   屈曲させるために上記刃部材を横切る方向の力を該刃部
   材の全長に亘って与える細長いバネバイアス部材が上記
   裏当て部材及び上記刃部材の間に設けらけていることを
   特徴とする上記用紙切断装置。