JP3801423B2

JP3801423B2 - 分離型スライド式シート材切断装置

Info

Publication number: JP3801423B2
Application number: JP2000169885A
Authority: JP
Inventors: 邦秋仲佐
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2000-06-07
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2020-06-07
Also published as: JP2001347485A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタや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全幅切断（フルカット）したり、あるいは切り残し切断（パーシャルカット）したりする切断装置であって、可動刃と固定刃が分離可能に配設された分離型スライド式シート材切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタや記録装置等に使用されるシート材切断装置としては、直線刃先の固定刃にＶ字型に窪んだ刃先を有する可動刃を交差摺動させて切断するスライド式シート材切断装置が多く使用されている。（例えば特開平４−３００１９８号公報、実開平８−３９４７９号公報記載など）。
【０００３】
このようなスライド式切断装置では、可動刃と固定刃の圧接状態が切断状況に大きく影響する。すなわち、両刃先の圧接力が十分でないと良好な切断ができないが、圧接力が大きすぎると可動刃と固定刃の摩擦が大きくなるという問題点が生ずる。また、刃物の刃幅方向の圧接力が不均等であると良好な切断ができない。したがって、良好な切断を行うためには、刃物の刃幅方向に適切かつ均等な圧接力を与える必要がある。
【０００４】
一方、可動刃と固定刃を一体のフレームに設けると、両刃先の狭い隙間に被切断シート材をセットしなければならないという不便があるので、固定した本体と開閉するカバーとに可動刃と固定刃を分離して設けた分離型のシート材切断装置が使用される（例えば特開２０００−６１８８１号公報など）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の刃物の圧接力は両刃物の取り付けの平行度に依存するが、前記分離型切断装置では、両刃物を精度高く取り付けることが困難で、そのために刃物の幅方向の圧接力に差が生じて良好な切断が得られ難いという問題点がある。
【０００６】
また、この圧接力はばねなどによって行われるが、装置の小形化の要請とともに、狭い隙間にばねなどの付勢手段を設置することが困難であるという問題もある。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点を解決して、付勢ばねを刃物保持部材と一体化して小形化し、刃物の取り付け精度が不十分であっても良好な切断ができる分離型スライド式シート材切断装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の分離型スライド式シート材切断装置は、逆Ｖ字型に窪んだ刃先線を有する可動刃を固定刃に交差摺動させて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、該可動刃と固定刃とが分離可能に配設され、該可動刃と固定刃の少なくとも一方に、その刃先が弧状軌跡を描くように揺動させて両刃先を圧接させる揺動中心になる２箇所以上の支持部が設けられ、当該刃物が揺動して前記両刃先が圧接するように付勢部材により付勢されて前記支持部が刃物保持部材の受部に揺動可能に支持され、かつ前記支持部と前記受部との間に遊隙が設けられて、前記両刃先の刃幅方向の圧接力が均等になるように補正されることを特徴とするものである。
【０００９】
すなわち、切断時に可動刃の逆Ｖ字型の刃先と固定刃の直線刃先は、Ｖ字の頂点を中心として対称の２箇所で接するが、前述のように刃物の取り付け精度が不十分であると、この接点の圧接力に差が生じて幅方向の切断が不良になる。これを補正するために本発明は、刃物がその刃先が弧状軌跡を描くように揺動可能に支持され、かつその支持部と刃物保持部材の受部との間に遊隙が設けられているので、刃物の取付精度が悪く刃幅方向に圧接力に差が生ずると、刃物が支持部を中心として揺動するとともに、支持部と受部の遊隙により自動的に幅方向の圧接力が均等になるように補正される。また、付勢部材により刃物が揺動して、両刃先が圧接されるように付勢されているので、幅方向に均等、かつ適正な圧接力が得られ、取付精度が不十分でも良好な切断ができる。
【００１０】
また、本発明の分離型スライド式シート材切断装置は、前記可動刃が被切断シート材の排出側に、前記固定刃が挿入側に位置され、かつ該固定刃が刃先と反対側を回転中心として該シート材の排出側に開くようにして分離可能に配設されることが望ましい。
【００１１】
このように、可動刃をシート材の排出側に、固定刃を挿入側にして配設すると、シート材を切断した際に挿入側のシート材の先端は固定刃の位置に必ず残り、次のシート材の送りがスムースに行われる。これと反対に、可動刃をシート材の挿入側に、固定刃を排出側にして配設すると、切断されたシート材の切断端は固定刃の位置に残るが、挿入側のシート材の先端は可動刃先により押されて刃物から離れてしまうので、次のシート材の送りが不能になる。したがって、用紙ジャムのポテンシャルが高くなるので、前記のように固定刃をシート材の挿入側に配設することが望ましい。
【００１２】
一方、例えば固定したベースフレームと開閉するカバーフレームとに可動刃と固定刃を分離して設けるなどの場合、駆動部の付属した重量のある可動刃よりも、軽量な固定刃をカバーフレームに設ける方が望ましい。しかし、前記のように固定刃をシート材の挿入側に位置させて、かつカバーフレームを排出側に開くようにすると、固定刃が可動刃に設けられた固定刃の刃先との噛み合いを案内する案内部に干渉されて、カバーフレームが開けないことになる。
【００１３】
そこで、前記可動刃には切刃の幅両端部に突出して固定刃の刃先との噛み合いを案内する案内部が設けられ、該案内部先端が前記固定刃が被切断シート材の排出側に開いて分離するとき干渉しないように湾曲されることが望ましい。
【００１４】
例えば、カバーフレームが開くときに、可動刃の案内部先端を固定刃の刃先が描く円弧から外れるような形に湾曲させておけば、カバーフレームは容易に開閉できる。また、案内部先端が湾曲しておれば、待機位置で可動刃と固定刃が離れていても、切断動作において可動刃と固定刃が円滑に交差圧接するので、スムーズな切断ができる。
【００１５】
また、前記可動刃または固定刃あるいは前記刃物保持部材は弾性を有する板材からなり、前記付勢部材は該可動刃または固定刃あるいは前記刃物保持部材に一体加工して成形されることが望ましい。
【００１６】
このように付勢部材、例えば板ばねを刃物保持部材などと一体加工すれば、狭い場所でも付勢部材の設置が容易にできるので装置が小形化がされる。また、一体加工する位置と形状を選択することにより付勢する適正位置と適正圧力が容易に選択できる。
【００１７】
また、前記可動刃と固定刃のいずれか一方または双方は、刃自身が可動刃の刃先Ｖ字の頂点または固定刃の幅方向のほぼ中央を頂点としたへ字形に予め成形され、該へ字形の凸部が相手刃に対するように配設されることが望ましい。
【００１８】
このようにすれば、切断の開始から終了まで両刃物が常に交差角（被切断シート材平面上に投影される両刃先がなす角）を持って切断するので、刃物が摩耗しても切れ味が維持されて良好な切断ができる。特に、可動刃のＶ字形刃の頂点において切れ味が良好になる。
【００１９】
また、前記可動刃と固定刃のいずれか一方または双方は弾性を有する板材からなり、該板材を相手刃に対し凸になるように撓ませる撓み手段を備えることが望ましい。このように、刃物を凸形に撓ませて圧接すれば、前述と同様に切断時に必要な交差角が得られ、前述同様に刃物が摩耗しても切れ味が維持されて良好な切断ができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態により具体的に説明する。図１は本発明実施形態の固定刃を開閉カバー部（カバーフレーム）に配設した分離型スライド式シート材切断装置の断面図である。
【００２１】
図１を用いて、本発明の分離型スライド式シート材切断装置の全体構成について説明する。ベースフレーム１に印字ヘッド５が設けられ、記録紙の収容部３にロール記録紙（シート材）Ｓが収容されるようになっている。印字ヘッド５の上方に詳細を後述する可動刃１１が設けられている。
【００２２】
カバーフレーム２は、ヒンジ２ａによりベースフレーム１に開閉可能に支持され、図の実線のようにカバーを閉じたとき図示しないロック手段によりロックされるようになっている。カバーフレーム２には、固定刃２１と回転可能に支持されたゴムローラ４が設けられている。図１の実線のようにカバーを閉じたとき、固定刃２１とベースフレーム１の可動刃１１が対応し、ゴムローラ４が印字ヘッド５に対応する位置になるようにされており、カバーフレーム２の先端とベースフレーム１との間に通紙口６が形成されるようになっている。
【００２３】
可動刃１１は一例を図３に示すように逆Ｖ字形刃先を有し、図示しない駆動手段により移動駆動されて、可動刃１１と固定刃２１の刃先１１ａと２１ａとの間に挿入されたロール紙（シート材）Ｓを切断するようになっている。
【００２４】
上記構成において、図の鎖線で示すようにカバーフレーム２を開いてロール紙収納部３からロール紙Ｓを引き出し、実線のように閉じることにより、ロール紙Ｓは印字ヘッド５とゴムローラ４の間と可動刃１１と固定刃２１の間を通って通紙口６から口出しされる。これにより印字とオートカットが行われる。
【００２５】
このように、本発明構成のシート材切断装置は、固定刃２１がカバーフレーム２に設けられているので、駆動部分を有して重量のある可動刃をカバーフレーム２に設ける場合に比して、カバーフレームの荷重が減り、軽量でカバーフレームの開閉が容易になる。
【００２６】
ここで、カバーフレーム２の固定刃２１がシート材の挿入側（下側）に、ベースフレームの可動刃１１がシート材の排出側（上側）になるように配設されているので、切断後の挿入側のシート材の先端が固定刃の位置に必ず残り、次のシート材の送りがスムースに行われる。反対に、可動刃をシート材の挿入側にすると、切断後の挿入側のシート材の先端が可動刃先に押されて刃物から離れてしまうので、次のシート材の送りが不能になる。したがって、可動刃と固定刃を本実施形態のように配設することが望ましい。
【００２７】
一方、本構成のように、固定刃２１を挿入側にして、カバーフレーム２を排出側に開くと、固定刃２１が可動刃１１に設けられた案内部１３（図１、図３）に干渉されて、カバーフレームが開けないことになる。そこで、実施例１では、下記に示すような案内部を設けている。
【００２８】
［実施例１］
実施例１は、可動刃に、図３に示すような形状の固定刃との摺動を案内する案内部を設けたものである。すなわち、可動刃１１の切刃１１ａの幅両端に固定刃２１との刃先２１ａとの噛み合いを案内する案内部１３が突出して設けられ、この案内部１３の先端を固定刃２１から離れる方向に湾曲させたことを特徴とする。
【００２９】
このように、案内部先端１３を、固定刃２１の刃先がカバーフレーム２が開くとき描く円弧から外れるような形に湾曲させておけば、カバーフレーム２は支障なく開閉できる。また、案内部先端１３が湾曲しておれば、待機位置で可動刃と固定刃が離れていても、切断動作において可動刃と固定刃が円滑に交差圧接するので、スムーズな切断ができる。
【００３０】
［実施例２］
次に本発明の特徴である刃物と付勢部材の構造について説明する。図３は実施例２の刃物と付勢部材の構造を示す斜視図、図４は図３の側面断面図である。
【００３１】
図において、固定刃２１は刃幅方向に長手の短冊形の薄鋼板からなり短冊の一辺に切刃２１ａを有し、対辺の両端部近辺に２か所の突起した支持部２２が設けられている。
【００３２】
固定刃保持部材（刃物保持部材）３１は、底辺と立上がり辺とを有するコ字形断面の部材からなり、底辺の両端の耳部３５がビスなどによりベースフレーム１に固定される。コ字形断面の図の下側の立上がり辺に固定刃２１の支持部２２を受ける２か所の受孔（受部）３２が設けられている。受孔３２の大きさは、支持部２２の突起との間に十分な間隙を有するようにされている。コ字形断面部材の両端近傍に固定刃２１の刃先側を受けて係止する係止部材３４が設けられている。そして、コ字形断面の底辺に２個の板ばね３３（付勢部材）が打抜きにより部材３１と一体に成形されている。
【００３３】
固定刃２１は支持部２２の突起が固定刃保持部材３１の受孔３２に揺動可能に挿入され、図４に示すように背部が板ばね３３に押されて付勢され、刃先側の幅両端に係止部材３４が設けられて揺動を係止され、固定刃保持部材３１に保持されている。
【００３４】
可動刃１１は逆Ｖ字形の切刃１１ａを有する薄鋼板からなり、駆動孔１２に係合する図示しない駆動手段により矢印固定刃の方向に往復移動駆動されるようになっている。
【００３５】
こうして、固定刃２１が板ばね３３により可動刃１１に圧接するように付勢されており、支持部２２と受け孔３２の間に間隙が設けられているので、切断動作が進行して可動刃１１が固定刃２１に接したとき、刃幅方向の両側のＶ字形刃先の接点の圧接力が異なると、固定刃が動いて両側の圧接力が等しくなる。すなわち、本発明の切断装置は可動刃と固定刃の設置精度が多少悪くても、両刃先の圧接点の圧接力が均等になるように補正されるので良好な切断が可能になる。
【００３６】
また、付勢ばねが刃物保持部材と一体に成形されるので、狭い場所にコイルばねを取り付けるなどの従来法に比して信頼性が高く、小形化が容易になる。
【００３７】
［実施例３］
図５は本発明実施例３の可動刃と付勢部材の構造を示す斜視図である。実施例２の場合は固定刃側に付勢手段を設けた例であるが、実施例３は可動刃側に付勢手段を設けた点で異なる。
【００３８】
図において、逆Ｖ字形の切刃１１ａを有する薄鋼板の可動刃１１には図の上方の幅方向両側に突起した支持部１５が設けられている。
【００３９】
可動刃保持部材（刃物保持部材）４１は長方形の板部材からなり、幅両側に直角に曲げられた耳部４２が設けられ、この耳部４２に可動刃１１の支持部１５を抱くようにして揺動可能に受ける受孔（受部）４２ａが設けられている。受孔４２ａは支持部１５との間に十分な間隙を有する大きさにされている。また、幅両側の耳部の下方に可動刃１１の揺動を係止する係止部材４５が設けられている。そして、板部材の面に２個の板ばね４３（付勢部材）が打抜きにより部材４１と一体に成形されている。
【００４０】
可動刃１１は支持部１５が可動刃保持部材４１の受孔４２に揺動可能に挿入され、背部が板ばね４３に押されて付勢され、幅両側が係止部材４５により揺動を係止されて可動刃保持部材４１に保持されている。
【００４１】
可動刃保持部材４１は駆動孔４４に係合する図示しない駆動手段により矢印固定刃の方向に往復移動駆動されるようになっている。
【００４２】
こうして、可動刃１１が板ばね４３により固定刃２１に圧接するように付勢されており、支持突起１５と受孔４２ａとの間に間隙が設けられているので、可動刃１１が固定刃２１に接したとき、実施例２と同様に幅方向両側のＶ字形刃の圧接力が等しくなるように補正され、可動刃と固定刃の設置精度が多少悪くても、良好な切断ができる。また、付勢ばねが刃物保持部材と一体に成形されるので、狭い場所にコイルばねを取り付けるなどに比して信頼性が高く、小形化が容易になることも実施例２と同様である。。
【００４３】
［実施例４］
実施例４の図６は付勢手段を固定刃２１に設けた場合、図７は付勢手段を可動刃１１に設けた場合を示す図である。上記実施例２と３は刃物保持部材に板ばね（付勢手段）を設けたものであるが、図６及び７に示すように固定刃２１に板ばね２３を、あるいは図７に示すように可動刃１１に板ばね１６を打ち抜き一体に成形しても良い。
【００４４】
［実施例５］
実施例５は刃物の形状に関するものである。図８は本発明の可動刃の形状を、図９は固定刃の形状を示す図である。この形状は、図８のように可動刃１１のＶ字の頂点１１ｂを頂点として、あるいは図９のように固定刃２１の幅方向のほぼ中央２１ｂを頂点としたへ字形に予め成形しておき、このへ字形の凸方向が相手刃に対するように配設するものである。
【００４５】
このようにすると、切断の開始から終了まで両刃物が常に交差角（被切断シート材平面上に投影した両刃先がなす角）を持って切断するので、刃物が摩耗しても切れ味が維持されて良好な切断ができる。特に、可動刃のＶ字形刃の頂点において切れ味が良好になる。この形状は可動刃と固定刃のいずれか一方に設けてもよく両者に設けてもよい。
【００４６】
［実施例６］
実施例６も刃物の形状に関するものである。図１０（ａ）は実施例６の可動刃と固定刃の正面図、図１０（ｂ）はそのＹ視図、図１０（ｃ）はそのＸ視図である。
【００４７】
刃幅方向のほぼ中央に背の高いボタン４７が設けられ、両幅近傍に背の低いボタン４８が設けられて撓み手段を構成する案内板４６に、可動刃１１が摺接して移動するようになっている。弾性を有する薄板の可動刃１１は幅方向の両側が図示しない手段により案内板４６の方向に押し付けられているので、可動刃１１は固定刃２１の方向に凸に撓められて背面をボタン４７、４８に接しながら摺動してシート材を切断する。
【００４８】
このように、刃物を凸形に撓ませて圧接すれば、前述の実施例５と同様に切断時に必要な交差角が得られ、前述同様に刃物が摩耗しても切れ味が維持されて良好な切断ができる。
【００４９】
本実施例６は可動刃を撓めるようにしたが、固定刃を同様の方法で撓めるようにしても良いし、両者を撓めても良い。
【００５０】
上記実施例１から６について単独に述べたが、これらの実施例の発明は一部またはすべてを組み合わせてもよい。
【００５１】
なお、図２は可動刃を開閉カバー部（カバーフレーム）に配設したシート材切断装置の断面図である。図２は、図１と反対に固定刃２１がベースフレーム１に、可動刃１１がカバーフレーム２に設けられたものである。前述した本発明の内容は、図２のシート材切断装置にも適用できるが、図２では重量のある駆動部分を有する可動刃をカバーフレームに設けることになるので、軽量な固定刃をカバーフレームに設けた図１のシート材切断装置が望ましい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の分離型スライド式シート材切断装置は、可動刃と固定刃とが分離可能に配設されているので、被切断シート材のセットが容易である。また、刃物は支持部を中心として刃先が弧状軌跡を描くように揺動して両刃先が圧接するように付勢され、かつその支持部と刃物保持部材の受部との間に遊隙が設けられているので、刃物の取付精度が十分でなくても切断時に自動的に幅方向の圧接力が均等になるように補正される。これにより、刃物の取付精度が不十分でも、幅方向に均等かつ適正な圧接力が得られ良好な切断ができる。
【００５３】
また、本発明の分離型スライド式シート材切断装置は、可動刃をシート材の排出側に、固定刃を挿入側にして、固定刃がシート材の排出側に開くように分離して配設されているので、切断後の挿入側のシート材先端が刃先から逃げることがなく、円滑な連続切断ができる。また、固定刃が排出側に開くとき、可動刃の案内部先端が干渉しないように湾曲されているので、カバーを容易に開閉することができるとともに、可動刃と固定刃が円滑に交差圧接し、スムーズな切断ができる。
【００５４】
また、可動刃と固定刃を圧接させる付勢部材は、可動刃または固定刃あるいは刃物保持部材に一体加工して成形されるので、装置が小形化がされ、付勢する適正位置と適正圧力が容易に選択できる。
【００５５】
また、刃物をへ字形に予め成形したり、あるいは撓み手段により相手刃に対し凸になるように撓ませて圧接することにより、両刃物が常に交差角（被切断シート材平面上に投影される両刃先がなす角）を持って切断するので、刃物が摩耗しても切れ味が維持されて良好な切断ができる。特に、可動刃のＶ字形刃の頂点において切れ味が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の分離型スライド式シート材切断装置のカバーフレームに固定刃を設けた構成を示す断面図である。
【図２】本発明実施形態の分離型スライド式シート材切断装置のカバーフレームに可動刃を設けた構成を示す断面図である。
【図３】本発明実施例２の切断装置の固定刃と付勢部材の構造を示す斜視図である。
【図４】図３の側面断面図である。
【図５】本発明実施例３の切断装置の可動刃と付勢部材の構造を示す斜視図である。
【図６】本発明実施例４の切断装置の固定刃に付勢部材を設けた図である。
【図７】本発明実施例４の切断装置の可動刃に付勢部材を設けた図である。
【図８】本発明実施例５の可動刃の形状を示す図である。
【図９】本発明実施例５の固定刃の形状を示す図である。
【図１０】本発明実施例６の切断装置の撓み部材を示す図である。
【符号の説明】
１ベースフレーム、２カバーフレーム、２ａヒンジ、３記録紙収容部、４ゴムローラ、５印字ヘッド、６通紙口、１１可動刃、１２駆動孔、１３案内部、１４、１５支持突起、１６板ばね（付勢部材）、２１固定刃、２２支持部、２３板ばね（付勢部材）、３１固定刃保持部材、３２受孔（受部）、３３板ばね（付勢部材）、３４係止部材、３５耳部、４１可動刃保持部材、４２耳部、４３板ばね（付勢部材）、４５係止部材、４６案内板、４７，４８ボタン（撓み部材）、Ｓロール紙（シート材）

Claims

逆Ｖ字型に窪んだ刃先線を有する可動刃を固定刃に交差摺動させて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、該可動刃と固定刃とが分離可能に配設され、前記可動刃と固定刃の少なくとも一方に、その刃先が弧状軌跡を描くように揺動させて両刃先を圧接させる揺動中心になる２箇所以上の支持部が設けられ、当該刃物が揺動して前記両刃先が圧接するように付勢部材により付勢されて前記支持部が刃物保持部材の受部に揺動可能に支持され、かつ前記支持部と前記受部との間に遊隙が設けられて、前記両刃先の刃幅方向の圧接力が均等になるように補正されることを特徴とする分離型スライド式シート材切断装置。
前記可動刃が被切断シート材の排出側に、前記固定刃が挿入側に位置され、かつ該固定刃が刃先と反対側を回転中心として該シート材の排出側に開くようにして分離可能に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の分離型スライド式シート材切断装置。
前記可動刃には切刃の幅両端部に突出して固定刃の刃先との噛み合いを案内する案内部が設けられ、該案内部先端が前記固定刃が被切断シート材の排出側に開いて分離するとき干渉しないように湾曲されたことを特徴とする請求項２に記載の分離型スライド式シート材切断装置。
前記可動刃または固定刃あるいは前記刃物保持部材は弾性を有する板材からなり、前記付勢部材は該可動刃または固定刃あるいは前記刃物保持部材に一体加工して成形されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の分離型スライド式シート材切断装置。
前記可動刃と固定刃のいずれか一方または双方は、刃自身が可動刃の刃先のＶ字の頂点または固定刃の幅方向のほぼ中央を頂点としたへ字形に予め成形され、該へ字形の凸方向が相手刃に対するように配設されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の分離型スライド式シート材切断装置。
前記可動刃と固定刃のいずれか一方または双方は弾性を有する板材からなり、該板材を相手刃に対し凸になるように撓ませる撓み手段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分離型スライド式シート材切断装置。