JP3677345B2

JP3677345B2 - Sheet material cutting device with excellent quietness

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Publication number: JP3677345B2
Application number: JP09968096A
Authority: JP
Inventors: 順一中尾; 修一古山
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2016-03-29
Also published as: JPH09123090A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等のＯＡ機器に組み込まれて使用されるシート材切断装置に関するものである。とくに切断刃物の移動装置を改良して静粛性を向上し、安定した切断が行えるシート材切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等のＯＡ機器に搭載されているシート材切断装置としては、例えば特公昭５０−２４４６６号公報記載の固定刃に旋回する直線刃を交差圧接させて切断するいわゆるロータリ式シート材切断装置や、実公昭５８−３７５９４号公報記載の固定刃に上下運動する可動刃を交差圧接させて切断するいわゆるスライド式シート材切断装置があるが、これらの切断装置は切断幅に相当する長さの刃物を駆動しなければならないので、切断幅が広くなると駆動力が大きくなり、小型化に不利である。
【０００３】
これに対し、実開平４−１２８１９５号公報などに記載の円形刃またナイフ状の刃物を固定刃に圧接摺動させて移動して切断する切断装置や、特開平７−５２０８５号公報などに記載の刃先を圧接させた２枚の円形刃を備えた刃物台を移動してシート材を切断する刃物移動型のローラ式シート材切断装置などの刃物移動型の切断装置がある。この様な刃物移動型の切断装置は、前記ロータリ式やスライド式シート材切断装置に比して、刃物駆動の動力が小さくてすみ切断幅の制約が少ないので、広幅の切断でも小形化できる点で有利である。とくに後者の２枚の円形刃を備えたローラ式シート材切断装置は、長い固定刃を使用しないので切断幅の変化に対応しやすく一層小形軽量化に有利である。
【０００４】
この刃物移動型の切断装置の刃物の移動手段としては、ワイヤまたは歯形ベルトにより刃物台を牽引して往復移動する移動装置が用いられるが、このような移動装置は、刃物が終端部で方向変換するとき慣性によって刃物台がストッパなどに衝突して騒音を生ずるなど、静粛性が要求されるＯＡ機器に組み込む装置として好ましくなかった。そこで、刃物台に設けためねじに軸体のおねじを係合させて該軸体を正逆回転して刃物台を往復移動するねじ駆動式の移動装置が用いられている。この様なねじ駆動式の移動装置では、刃物台を往復させる際に往路または復路の末端にリミットスイッチを設けてモータ等の駆動機構の正逆切替えの動作を行っている。
【０００５】
また、ローラ式シート材切断装置では、通常切断中のシート材の切断端はフリーで切断され、切断後は自然落下させて受皿に集積する方法が採られているが、とくに上部にガイドがなく被切断シートをフレームの上面にのせるだけで切断操作が可能なフリーセット構造のローラ式シート材切断装置においては、駆動部がフレームの下面に位置するため、移動体である刃物台が往復移動するときに切断した排出後のシート材が刃物台に干渉して集積したシート材を乱すおそれがある。これを防ぐために、円板刃と固定刃または円板刃と円板刃が摺接する切断点から切断後のシート材の切断端をできるだけ離れた位置に強制的に排出させるような排出構造（例えば、特開平６−１３４６９２号公報や特開平７−５２０８５号公報記載）が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来のねじ駆動式の移動装置は、リミットスイッチによる正逆切替機構やその制御回路を要し、部品数が多くなり複雑で小形低コストの要請に対し不利であった。また、ＯＡ機器では切断装置の作動にも一層の静粛性の要望が強い。これに対し本発明者は、切断刃物をシート材の幅方向に往復移動するために、互いに逆向きの関係にある螺旋状案内路を往復方向の終端で連続させた軸体を回転させて、この螺旋状の案内路に係合させて刃物台を移動する移動機構を採用した。しかし、互いに逆向きの関係にある螺旋状案内路を形成した軸体を使用すると著しい騒音が発生し、ファクシミリなどのＯＡ機器に組み込んで使用される静粛性が要求されるシート材切断装置としては不適当であるという新たな問題に遭遇した。さらに、従来のローラ式シート材切断装置に使用されているシート材排出構造では、シート材の切断端が無理な形で強制的に排出されるためシート材の切断面が波打つという問題点があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点を解決するため、切断刃物のシート材の幅方向の往復動作が容易で、しかもＯＡ機器に組み込んで使用可能な静粛性を有し、かつ前記切断面の波打を防止して安定した切断が可能な静粛性に優れた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】
本発明者は騒音について研究の結果、軸材外径に上述した互いに逆向きの関係にある螺旋状案内路を形成すると図３の２ｅに示す螺旋の交差点が存在するが、この交差点の存在が軸体を回転して移動体を移動するとき、ＯＡ機器として問題になる耳ざわりな金属音の騒音を発生する原因の一つであることを見出した。そこで発明者は、金属体を合成樹脂にすればこのような耳ざわりな金属音を防止できることに着目し、前記螺旋状案内路とこの案内路に係合する係合部材を樹脂成型により成型することが有効であることを見出だし本発明に達した。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の静粛性に優れたシート材切断装置は、切断刃物を往路方向及び復路方向に移動させてシート材を切断するシート材切断装置において、外径に螺旋状案内路を有する軸体と、前記螺旋状案内路に係合する係合部材を設けた移動体と、該移動体に支持された切断刃物と、前記軸体を回転する駆動手段とを備え、前記螺旋状案内路は樹脂成型により形成され、該螺旋状案内路は往路方向の案内路を形成する往路方向の螺旋と、復路方向の案内路を形成する復路方向の螺旋とを有し、前記往路方向の螺旋と前記復路方向の螺旋とは互いに逆巻きの関係にあって、かつ往路方向の螺旋と復路方向の螺旋とが少なくも一方端同士で連続する構成を有し、前記移動体の係合部材は、前記螺旋状案内路に係合して摺動する二又フォーク部と前記移動体に回転自在に軸支される柄部とを有するフォーク形状の誘導部材と、該誘導部材を前記螺旋状案内路に押し付ける付勢手段とで構成され、前記誘導部材は樹脂成型により形成されることを特徴とするものである。
【００１０】
即ち、本発明のシート材切断装置は、駆動手段により回転する軸体の螺旋状案内路とこれに係合する移動体に回動可能に支持された係合部材が樹脂成型により形成されているので、切断刃物を支持した移動体を移動させて切断する際に、金属製軸体と金属製係合部を係合させて移動体を移動する場合に比し耳障りな金属音の発生音がなく静粛であるという特徴がある。さらに、この螺旋状案内路を樹脂成型により成型することは、螺旋状案内路の形成が容易になりコスト低減ができると共に特別の潤滑をしないで摩耗が減少できるという利点がある。このとき、螺旋状案内路を上広がり型断面を有する螺旋状溝にすると、交差点部の底面には連続したガイド溝が形成され、スムースに係合部材を誘導することが可能になり、一層静粛性が向上する。また、樹脂成型の際の金型の離型が容易になり一層のコスト低減が可能になる。
【００１１】
また、前記螺旋状案内路は、往路方向の螺旋と復路方向の螺旋とが少なくとも一方端同士で連続する案内路が形成されているので、回転駆動手段を逆転しなくても往路と復路方向の方向転換が可能になる。さらに、往路方向の螺旋と復路方向の螺旋を両端において連続してエンドレスの案内路を形成させることが、回転駆動手段を逆転しなくても連続的に往復路の方向移動ができるので一層の静粛化と機構の簡素化のため望ましい。即ち、往復路方向の螺旋が一方端同士かまたは両端で連続してエンドレスの案内路を形成していることにより、前記軸体の回転運動が螺旋案内路により移動体の直線運動に変換されて、刃物が往路方向始点から終点に向かって移動して終点で復路方向の螺旋側に向きを変える際に、移動体は丁度一筆書きのように往路から復路方向に移動して、回転駆動手段を逆転しなくても移動体の往路方向と復路方向の連続的な方向転換が可能になる。
【００１２】
このように、螺旋軸体を一方向に回転させるだけで切断刃物の往路方向と復路方向の移動が可能になるため、移動体が往復路変換の端部で慣性によりストッパなどの構成部品と衝突して発する衝突音が防止され、騒音が少く静粛で駆動手段の往復方向の切り変え機構が不要な切断装置が提供される。
【００１３】
また、軸体の往路方向の螺旋のピッチに対して、復路方向の螺旋のピッチを大きくすることにより、軸体の回転数を変えないで復路方向の速度を高めることができ速やかに切断刃物を待機位置に復帰できる。この構成は、特に復路において切断を行わず、復路の負荷が少ない場合に有効である。
【００１４】
また、前記移動体の係合部材には、前記軸体の螺旋状案内路に摺動して前記移動体の往復移動の駆動力を伝達する該案内路の幅よりも長く案内路を形成した軸体の円周の１／３以上を覆う案内路接触面を有する誘導部を備えることが望ましい。即ち、本発明の軸体の螺旋状案内路は、往路方向と復路方向の螺旋が互いに逆巻きの関係を有して形成されているので図３の２ｅに示すような往復路の螺旋の交差部分が存在する。このため、切断刃物を支持する移動体がこの交差部分を通過する際に係合部が揺れて交差点の角部に衝突して騒音を発したり、負荷が大きいと係合部が正規の案内路を外れたりするおそれがある。
【００１５】
これに対し、本発明のように係合部材に上記構成の誘導部を備えれば係合部の揺れが小さくなり、交差部分における騒音が防止でき、係合部材の脱線を防止して安定した移動が可能になる。
【００１６】
なお、誘導部が軸体の半周を大きく越えた接触面を有すると往復方向の終端の方向転換が困難になるので、円滑な往復移動と静粛性のためには誘導部は螺旋の半周より短く円周の１／３以上を覆う案内路接触面を有することが望ましい。
【００１７】
さらに前記移動体の係合部材は、前記螺旋状案内路に係合して摺動する二又フォーク部と前記移動体に回転自在に軸支された柄部とを有するフォーク形状の誘導部材と、該誘導部材を前記螺旋状案内路に押し付ける付勢手段とを備えることにより前記往復路の交差部分における係合部材の脱線防止を一層確実にするものである。この誘導部材を樹脂成型により形成することにより、一層静粛性が増す。また、この構成により移動体が螺旋状案内路の両端において方向転換する際に、螺旋状案内路に係合しているフオーク部がその柄部を軸として回動して案内路に追随するので終端部における往復の方向転換が円滑に行われ、前記誘導部材を樹脂構造とあいまって方向転換の発生音が一層低減して静粛性が増す。さらに、誘導部材は付勢手段により螺旋状案内路に押し付けられた状態で移動するので忠実に案内路に沿って移動し、脱線して異音を発するようなことが一層防止される。
【００１８】
また、前記軸体を回転駆動する駆動手段は、駆動モータと、該駆動モータの回転を前記軸体に伝動するはすば歯車とにより構成されることにより、歯車同士の接触を滑らかにし、直歯歯車よりも歯車から発生する騒音を低減するので一層静粛化するために望ましい。このはすば歯車のねじれ角度は、軸推力と静粛性を考慮し１０度から３０度が好ましい。
【００１９】
また、本発明のシート材切断装置は、往復路方向に延長された中空断面を有する案内レールと、該案内レールの中空断面内に配設した前記軸体と、該軸体の螺旋状案内路に係合して前記案内レールの中空断面の内面を摺動する摺動部を設けた移動体とを備えたことを特徴とするものである。この様に中空断面の案内レール内に軸体を配設すれば回転部分の露出がなく安全で小形化に有利である。また移動体の摺動部が案内レールの内面を摺動して駆動するので、案内レールの上面を切断時の被切断シートの載置面とすることができ、被切断シートを案内レールの上面にのせるだけで切断可能なフリーセット構造とすることが容易になる。
【００２０】
また、前記移動体の切断運動方向後部に、切断されるシート材の切断端を切断点より下方に押さえるように誘導する第１誘導面と、前記切断端を丸めながら排出するように誘導する切断点近傍を頂点とする円錐曲面または円錐近似曲面を形成する第２誘導面と、前記丸められた切断端をシート材の送り方向下流側（以下下流側という）に逃がすように誘導する第３誘導面とを備えた強制排出部を設けることが望ましい。
【００２１】
この構造は、切断するシート材の形態に限定されるものではないが、とくに切断端がシート材の持つ巻ぐせによって下方に湾曲する場合に好ましい。例えば、ファクシミリなどに使用される感熱シートなどのロールシート材は巻きぐせを有しており、この場合、切り離されたシート材の切断端は、第１誘導面により下向きに向けて排出されると同時に、図１５に図示するように前記ロールシート材の巻きぐせにより湾曲しつつ第２誘導面の円錐曲面または円錐近似曲面に沿って下方に誘導され、さらに第３誘導面に誘導されて下流側に逃がされる。これにより、切断されたシート材が無理なく切断点から離れるのでシート材の波打がなく、波打に起因する不連続な切断音の発生を防止でき静粛性を増すと共に安定した切断ができる。
【００２２】
さらに、ロールシート材の切断の際にシート材の巻きぐせを利用して無理なく排出するためには、前記強制排出部の第１誘導面は前記移動体の切断点近傍からシート面に対して下向きに５°〜２０°の角度をなす平面をなし、前記第２誘導面は前記切断点近傍を頂点として切断運動後方に広がる円錐角が１０°〜４０°の円錐曲面または円錐近似曲面をなし、前記第３誘導面は切断線に対して前記切断点近傍からシート材の送り方向下流側に５°〜１５°の角度をなす平面をなし、前記第１誘導面、第２誘導面及び第３誘導面が連続してつながって前記シート材の切断端を誘導する強制排出部が形成されることが望ましい。
【００２３】
ここでいう円錐近似曲面とは、数学的に定義される円錐面でなくても加工上設けられる程度の円錐面のような曲面を有していれば良いという意味である。また、上記の３つの誘導面は必要最小限の面であり、これ以上の誘導面を設けることも当然本発明に包含される。
【００２４】
本発明のシート材切断装置は、移動体に回転自在に軸支された可動円板刃をほぼ直線刃先を有する固定刃の刃先を摺接してシート材を切断するシート材切断装置にも、あるいは移動体に回転自在に軸支された第１円板刃と第２円板刃の刃先を摺接してシート材を切断するシート材切断装置にも適用が可能である。これらのシート材切断装置において、移動体が往路または復路の切断方向に移動するとき、前記可動円板刃または前記第１円板刃と第２円板刃のいずれかもしくは双方をその刃先がシート材を引き込む方向に回転させる回転手段を備えることが綺麗な切断をするために望ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１実施形態について図面により具体的に説明する。図１は本発明実施形態のシート材切断装置の組み立て概念図、図２は該シート材切断装置の正面図、図３は軸体外径の螺旋状案内路の１形態を示す詳細図、図４は案内路の螺旋状溝の各種の断面を示す図である。図５は復路方向の螺旋のピッチを往路方向のピッチより大きくした案内路の例を示す図である。図６は往復路螺旋の交差部分における係合部材の係合状態を示す図、図７は係合部材に設けた誘導部材の斜視図、図８は図１の摺動部４１のＡ−Ａ断面図、図９は図８のＢ−Ｂ断面を案内路２の螺旋溝に沿って切断した断面図である。
【００２６】
これらの図において、移動体４には、第１円板刃軸軸受９と第２円板刃軸軸受１０が取り付けねじ１６によって固定され、第１円板刃軸６ａと第２円板刃軸６ｂのそれぞれの両端が移動体４に設けられた刃物軸受と前記第１円板刃軸軸受９と第２円板刃軸軸受１０とによって回転自在に軸支されている。第１円板刃軸６ａと第２円板刃軸６ｂには、それぞれ第１円板刃５ａと第２円板刃５ｂとが互いに交差するように配置され固定されている。そして第１円板刃５ａは圧縮コイルばね８により第２円板刃５ｂに刃先が圧接するように付勢されている。また、第１円板刃軸６ａに固定された弾性ローラ７は、図１の中空棹３の上面と接触して移動体４の移動により回転し、第１円板刃５ａに回転力を付与するようになっている。
【００２７】
また別の例として、図１３には上下の第１及び第２円板刃の双方に弾性ローラ７を固定したものを示す。図１３では、外周に弾性体リング７ａを嵌装した弾性ローラ７を上下の第１及び第２円板刃に固定し、移動体４が走行すると案内レール２の上下面に弾性体リング７ａが接して回転し第１円板刃５ａと第２円板刃５ｂをその刃先が非切断シート材に食い込む方向に回転させるようになっている。移動体４の摺動部４１が案内レールを構成する断面がほぼコ字型の中空棹３のコ字型断面の内面を摺動して移動体４を往復移動するようになっており、摺動部４１には軸体１の軸方向に貫通して駆動軸孔４２が設けられ、この駆動軸孔４２に軸体１が挿通されている。
【００２８】
また、図２に示すように、移動体４が図２の右端の待機位置に復帰したことを検出するための待機位置検出スイッチ１７が側板１２に取り付けられている。
【００２９】
軸体１は中空棹３の断面内に内包され、その両端軸が中空棹３の端板３ａと反対側の側板１２に軸受１１を介して回転可能に軸支されている。軸体１の外径には樹脂成型により螺旋状溝の案内路（以下案内路という）２が形成されている。この案内路２は軸体１と一体に、または軸体１と別個に樹脂成型により軸体１の外径部に形成される。このように案内路と後述する係合部材とを樹脂成型することにより、動作時の音の発生が少なくなり静粛な移動機構が得られた。軸体１の案内路２は、図３に示すように往路と復路方向の螺旋が互いに逆巻きの関係を有し、往路方向の螺旋と復路方向の螺旋とが往復路の始点と終点において連続した曲線の溝によって結ばれ、エンドレスの案内路を形成している。案内路２の溝断面は図４に示すように成型時の金型離形性を良くするため上広がり型の断面を形成する。その形状は図４（ａ）の半円型、（ｂ）のＶ字型、（ｃ）のＵ字型のいずれでも成型時の金型離型性の良い形状を選ぶことができる。
【００３０】
案内路２は往復路を等ピッチとしても良いが図５に示すように往路方向より復路方向の螺旋のピッチを大きくすると、復路で切断を行わない場合、負荷の少ない復路の移動時間を短縮でき切断動作時間が短縮されるという利点がある。また図４の（ｄ）（ｅ）（ｆ）に示すように、往復路の案内路を各２条またはそれ以上の並列した溝とし、移動体に各溝に係合する２以上の係合部を設けることも可能であり、こうすれば案内路の溝の摩耗を減少できる。なお、本実施形態では案内路を螺旋溝としたが、本発明は溝状の螺旋だけでなく突起状の螺旋でも良い。突起状の螺旋の場合は、往復路の螺旋の交差部分では、例えば鉄道軌道の交差部分のように螺旋に隙間を設けて係合部と螺旋との干渉を防止することが必要である。
【００３１】
案内レール３の内面を摺動する移動体４の摺動部４１には、軸体１の案内路２に係合する係合部材が設けられるが、この係合部材は、図６に示すように案内路２の溝幅より長い接触面を有する誘導部材２０を案内路２に嵌入させる。この誘導部材２０は、螺旋状溝を有する軸体の円周の１／３以上を覆うようにすることが案内路２の螺旋の往復路の交差点における脱線の防止のために望ましい。本実施形態では、さらに確実な作動を確保するために、以下の構造の係合部材を採用した。
【００３２】
以下、本実施形態の係合部材について詳細に説明する。図７は図１の摺動部４１のＡ−Ａ断面で表した係合部材の分解部品図、図８は図１の摺動部４１のＡ−Ａ断面で表した係合部材の組み立て状態図、図９は図８のＢ−Ｂ断面を案内路２の螺旋溝に沿って切断した断面図である。係合部材１９は誘導部材２０とこれを押さえる板ばね２１から構成される。誘導部材２０は、図７、８に示すように二又フォークを有するフォーク部２０ａと、このフォークの柄部をなす円板部２０ｂからなり樹脂成型により成型されている。フォーク部２０ａの二又部は、案内路２の螺旋状溝と係合する凹部を形成し案内路２の螺旋状溝に跨がってその先端が軸半周まで達している。誘導部材２０は、移動体４の摺動部４１の駆動軸孔４２に直交して設けられた誘導部材嵌装孔４３に挿入され、その円板部２０ｂの下面が拡径部４４に接して回動可能に支持されている。そしてフォーク部２０ａの凹部が駆動軸孔４２に挿通された軸体１の案内路２の螺旋状溝に嵌入して溝底径を挟持する形になっている。誘導部材２０は樹脂成型により成型されているので、前述したように発生音が低減され静粛な移動機構が得られる。
【００３３】
板ばね２１は長板状をなし、この長板の両側端部が拡径部４４に直交して貫通されたスリット４５に挿入され、その中央部で誘導部材２０の円板部２０ｂの頭部を押さえて誘導部材２０を軸１の案内路２に押し付けるように付勢している。板ばね２１の中央部には凹み２１ａ設けられ、誘導部材２０の円板部２０ｂの中心に設けられた突起２０ｃがこの凹み２１ａに当接して誘導部材２０を軽く回動できるように押さえると共に板ばね２１のずれを防止するようになっている。上記構成によって、軸体１が回転すると誘導体２０のフォーク部２０ａが案内路２の螺旋溝に沿って摺動し、案内路２の終端に来ると誘導体２０がエンドレスの案内路２に沿って半回転するので往路から復路への移動体の移動が円滑にできる。また、フォーク部２０ａが案内路２に跨がって板ばね２１により回動容易に押えられいるので、案内路２の往復路の交差点において脱線するようなこともなく騒音の発生も少ない。
【００３４】
軸体１の側板１２側の端部には歯車１３が固定され、歯車１３はモータ１４のピニオンギヤ１５と噛み合い駆動手段を構成して軸体１に駆動力を伝達する。歯車１３及びピニオンギヤ１５は樹脂成型によるねじれ角１５度のはすば歯車とした。はすば歯車のねじれ角度は、騒音と軸推力の点から１０度から３０度が好ましい。はすば歯車は直歯歯車に比して発生音が低いので、前記軸体と係合部材の樹脂化と共に騒音が減少し、静粛な切断装置とすることができた。
【００３５】
以下、図に基づき本発明のシート材切断装置の動作を説明する。まず、移動体４が図２の左端の待機位置にある状態でモータ１４を回転させると、ピニオンギヤ１５、歯車１３を介して軸体１が回転し、軸体１の案内路２の螺旋溝に係合した誘導部材２０のフォーク部２０ａに往路方向の力が加わる。これにより、誘導部材２０は案内路２を摺動しながら移動体４を往路方向に移動させる。このとき第１円板刃５ａは弾性ローラ７により回転駆動されてその円周刃先が被切断シート材に食い込む方向に回転しながら往路方向に移動し、中空棹３の上面に載置された図示しないシート材を回転する第１円板刃５ａと第２円板刃５ｂの間で切断する。
【００３６】
移動体４が図２の右端である往路方向終端に達してシート材の切断が終了する。シート材の切断が終了し、さらに軸体１の回転が継続すると、誘導部材２０は案内路２の曲率の変化に追従して往路方向終端において往路方向の螺旋から復路方向の螺旋に切り変わる。具体的には、図３に示す矢印ａの方向を向いて移動していた誘導部材２０は終端部で矢印ｂの方向に回動し、ついで矢印ｃの向きとなり、さらに回動して矢印ｄの復路方向を向く。これにより、誘導部材２０には今度は復路方向の力が加わり移動体４を復路方向に移動する。復路方向の螺旋の終端に到達した移動体４は、前述の誘導部材２０が往路方向終端に達したときと同様に、今度は復路方向の螺旋から往路方向の螺旋に切り変わる。このように移動体４が終端部で方向変換する際に、誘導部材２０はその柄部２０ｂが移動体４の摺動部４１に回動可能に支持されており、方向変換する螺旋の案内路に従ってフォーク部２０ａが自在に回転するので案内路に円滑に追従して方向転換する。移動体が復路を移動して図２の左の待機位置に戻ると、待機位置を検出する待機位置検出スイッチ１７により駆動力が切断され、移動体４は待機位置で停止しシート材切断の１サイクルの動作が終了する。上記の切断動作において、前記軸体などを樹脂化した本発明のシート材切断装置は、前記駆動系のはすば歯車の効果と合わせて従来の装置に比し騒音の発生を大巾に低下することができた。その騒音の測定結果を以下に示す。
【００３７】
［騒音測定の実例］
［測定条件］
軸体寸法：軸体径φ６ｍｍ、螺旋ピッチ７ｍｍ
軸体回転数：５０００ｒｐｍ．
軸体及び係合部材の材質：本発明材：ポリアセタール樹脂成型品
比較材：純アルミニウム機械加工品
駆動系：直歯歯車を使用した場合とはすば歯車を使用した場合
騒音測定方法：ＪＩＳＺ８７３１に基づき音量計により無負荷の動作時の騒音をシート材切断装置から１ｍ離れた位置で測定した。
測定結果：比較材：純アルミニウム軸体、直歯歯車６７ｄＢ
本発明材：ポリアセタール樹脂軸体、直歯歯車６１ｄＢ
ポリアセタール樹脂軸体、はすば歯車５８ｄＢ
上記結果に示すように、動作時の騒音が本発明の樹脂製軸体では比較材の従来の金属製の軸体に対して６ｄＢ低下ができ、さらにはすば歯車を使用することにより比較材に比して９ｄＢの騒音低下が可能となった。
【００３８】
以上述べたように、本発明実施形態のシート材切断装置によれば、切断刃物が待機位置からシート切断を開始し、切断後、待機位置へ復帰するまでの往路方向及び復路方向の切断刃物の１サイクルの往復移動が、軸体を一方向に回転させるだけで可能になる。したがって、移動体の往復のために軸体１を反転する制御回路や終端におけるリミットスイッチなどが不要になり、装置の簡素化、低コスト化が達成できる。また、螺旋状案内路は連続的に反転するので、往路方向終端或いは復路方向終端での移動体の衝突による騒音もなく静粛性も優れる。さらに付加的作用として、駆動源の回転方向を間違えた場合であっても、往路方向と復路方向の動作が可能であり、モータの極性を間違えてモータが加熱破損するという事故を防ぐことができる。
【００３９】
案内路の螺旋を往路のピッチより復路のピッチを大きくすると、復路で切断を行わない場合に負荷の少ない復路の移動時間を短縮でき、切断の一動作の時間を短縮できるという利点がある。さらに、案内路を各２条またはそれ以上の並列した溝とし、移動体に各溝に係合する２以上の係合部を設けるようにすれば案内路の溝の摩耗を減少できる。また、前記軸体の螺旋状案内路と係合部材を樹脂化し、かつ駆動系にはすば歯車を使用することにより、騒音を１０％以上低減できた。さらに、螺旋状案内路は樹脂成型により成型されるので安価に量産でき、案内路を上広がり型の断面を有する溝型にすれば、樹脂成型の際の金型の離形性が改善されると共に、交差点部の底面に連続したガイド溝が形成されるので一層静粛性が増す。
【００４０】
また、前記螺旋状案内路に係合する係合部材の誘導部材は、突起部のフォーク部が案内路の１／３円周以上に跨がって円滑に追従するので前記移動体を移動駆動する往復路の交差部分において脱線の危険がない。さらに、誘導部材はその柄部が移動体に回動自在に支持されているので、軸体終端部の移動体の方向変換の際にも案内路に沿って回動して円滑に移動し安定した往復移動ができる。
【００４１】
また、本発明実施形態のシート材切断装置は、往路方向に延長された案内レールの中空棹の内部に軸体を配設し、この中空棹の内部を摺動する移動体の摺動部に前記軸体の螺旋状案内路に係合する係合部を設けて移動体を移動してシート材を切断するので、回転部分の露出がなく安全で小形化に有利であり、案内レールの上部にガイドなどがなく被切断シートを案内レールの上面にのせるだけで切断可能なフリーセット構造が容易に可能になる。
【００４２】
上記実施形態においては往路のみでシート材を切断する装置について説明したが、本シート材切断装置は復路においてもシート材を切断するようにできる。この場合は、図２に示すように前記端板３ａに往路端検出スイッチ１８を設けて移動体４の往路端を検出してモータ１４の駆動力を切断するようにするとよい。
【００４３】
次に本発明の移動体に強制排出部を設けたシート材切断装置について説明する。図１０は本発明の強制排出部を設けたシート材切断装置の移動体の詳細を示した斜視図、図１１はその移動体の正面図、図１２は図１１のＣ−Ｃ矢視断面図、図１３は図１１のＤ−Ｄ矢視断面図、図１４は強制排出部の誘導面の曲面形状を説明する図である。
【００４４】
これらの図において移動体４は図１に示す移動体４に対応する。詳細を示すと、移動体４は第１円板刃５ａを軸支した上刃物台３１と第２円板刃５ｂを軸支した下刃物台３２からなり、その間に被切断シートを通過させる隙間４ａを形成させて尾端の連結部３１ａにより一体に接続されている。下刃物台３２と一体の摺動部４１が中空棹３の内部を摺動して移動体４を往復移動させるようになっている。
【００４５】
下刃物台３２には、切断点である前記第１円板刃５ａと第２円板刃５ｂの交接点より後部に強制排出部３３が設けられている。強制排出部３３は、切断されるシート材の切断端を切断点より下方に押さえるように誘導する第１誘導面３３ａと、切断端を丸めながら排出するように誘導する第２誘導面３３ｂと、丸められた切断端を下流側に逃がすように誘導する第３誘導面３３ｃとからなっている。図１４はこの強制排出部の誘導面の断面形状を説明する図である。図では、説明上シート面３０１（前記中空棹３の上外面）とこれに垂直な切断方向の切断線Ｘ−Ｘの面２０１を仮想し、この面に対する前記誘導面の角度を示す。
【００４６】
図１４に示すように第１誘導面３３ａは、シート面３０１の面に対して前記切断点２２の近傍２２´から切断方向の後方に向かって下向きにβ＝１３．９°の角度をなす平面をなしている。第２誘導面３３ｂは、前記切断点近傍２２´を頂点として後方に広がる円錐角α＝２０°の円錐曲面または近似円錐曲面をなし前記第１誘導面３３ａが円錐面と滑らかに連続している。第３誘導面３３ｃは、前記切断線Ｘ−Ｘに垂直な面２０１に対して前記切断点近傍２２´から下流側にγ＝７．５°の角度をなす平面をなし第２誘導面３３ｂの円錐面と滑らかに連続している。前記誘導面によって強制排出部３３は図のｅ−ｆ−ｇ−ｈで表される平面と曲面の連続した面を形成し、この面により切断端を丸めながら排出するようになっている。なお、第３誘導面３３ｃの曲面ｇ−ｈはシ−ト面に垂直でも良いが、図１４に示すように外側に僅かに傾けるとシート材の巻きぐせを利用しやすい。
【００４７】
前記誘導面は、第１誘導面３３ａの角度βが大きすぎると切断端を無理に押さえることになって先端が引っ掛かり、小さすぎるとその効果が少ない。また、第２誘導面３３ｂの円錐角αが小さすぎると切断面に波打ちが発生し、大き過ぎると切断端を丸めようとする効果が少ない。さらに、第３誘導面３３ｃの角度γが小さすぎると切断端が切断点から遠く離れないためにシート材が往復移動する刃物台に引っ掛かり、大き過ぎると用紙端面に波打ちが生ずる。したがってこれらの角度は、厳密にはシート材の材質や厚さなどにより変えられるが、通常第１誘導面３３ａの角度は５°〜２０°、第２誘導面３３ｂの円錐角は１０°〜４０°、第３誘導面３３ｃの角度は、５°〜１５°に設定することが適当である。なお、シート材の排出を容易にするため下刃物台３２の下部側面３２ｃは切り欠かれ、上刃物台３１と下刃物台３２の隙間４ａの前端（シート材切断方向の端）３１ｂ、３２ｂはシート材を案内するように拡大され、上刃物台３１の尾端には跳ね上げ３１ｃが設けられ移動体４が後退して待機位置に帰るときシート材がひっかからないようになっている。
【００４８】
以下、図に基づき上記構成の強制排出部を設けたシート材切断装置の動作を説明する。図１５はシート材を切断する場合の切断状態を説明する図である。図のようにシート材Ｓを矢印Ｘに沿って切断すると、切断端２３は第１円板刃５ａと第２円板刃５ｂの交接する切断点２２から下側に落ちると共に下流側に離れる形になって切断される。この切断端２３が移動体４と干渉しないようにするためには、切断端２３を残りのシート材の切り離し端部２４からできるだけ離すことが必要になる。そのため、従来の排出構造ではこの切断端２３を強制的に広げるような跳ね退け部が設けられている。しかし、この様な強制的な排出構造では、第１６図に示すようにシート材の端面２５に波打ちが生ずるという不具合が発生する。
【００４９】
一方、シート材切断装置の多くはロール状に巻かれたロールシート材の切断に使用されるので、引き出されたシート材には巻きぐせが残る場合が多い。例えば、図１５に示すように半径ｒのロール状に巻かれたシート材Ｓを引き出して矢印Ｘ線に沿って切断すると、引き出されたシート材Ｓには半径ｒより大きい半径Ｒの巻きぐせが残るため、切断端２３の軌跡は切断点２２を頂点とする円錐の底面円周を描いて切り離される。本発明のシート材切断装置はこれに注目し、切断端２３をこの円錐面に沿って案内することにより、切断端２３を切り離し端部２４から無理しないで大きく離すことができ、干渉がなくシート材端面に波打ちが生じないで切断できるシート材切断装置を提供するものである。
【００５０】
以下、本発明の強制排出部の作用について説明する。軸体１を回転すると移動体４が案内レール２に沿って矢印Ｘの切断方向に移動して、弾性ローラ１４、１５が第１円板刃５ａと第２円板刃５ｂを回転させ、その刃先がシート材を引き込むように回転しながら移動してシート材を切断する。こうして切断されるシート材は、第１誘導面３３ａが後方下向きに傾いているので切断端２３がまず下側向きに押し下げられる。次に切断端２３が接する第２誘導面３３ｂの円錐面の側面は角度γだけ後方外側に傾いているので切断端は外側に離されるが、同時に第２誘導面３３ｂは円錐面を形成しており、かつシート材は巻きぐせが残っているので図１５に示すように切断端はこの円錐面に誘導されて丸められながら無理なく排出される。さらに切断端２３は第３誘導面３３ｃに誘導されて下流側に逃げて排出される。したがって、従来の切断装置の跳ね退け部のように切断端を無理に広げることがないので、シート材端面に波打ちを生ずるようなことがない。
【００５１】
以上述べたように、本発明の強制排出部を備えたシート材切断装置によれば、移動体のシート材の排出側に、切断されるシート材の切断端を下方に押さえるように誘導する第１誘導面３３ａと、切断端を丸めながら排出するように誘導する第２誘導面３３ｂと丸められた切断端を下流側に逃がすように誘導する第３誘導面３３ｃとが設けられているので、巻きぐせのあるロールシート材を切断するとき切断端がこの誘導面に沿って案内されて丸められながら排出されて無理のない排出ができ、シート材の干渉もなくシート材の波打ちもない安定した切断ができる。この強制排出部の第１誘導面のシート面に対する角度はβ＝５°〜１５°、第２誘導面の円錐角はα＝１０°〜４０°、第３誘導面の切断線に対する角度はγ＝５°〜２０°に設定すれば良好な効果が得られる。
【００５２】
以上に述べた実施形態では、移動体に第１円板刃と第２円板刃を設けたローラ式シート材切断装置について示したが、移動体４に回転可能に軸支された一つの可動円板刃を案内レールに固定された固定刃に摺接させてシート材を切断するローラ式シート材切断装置についても本発明は実施できる。
【００５３】
【発明の効果】
上述のように、本発明のシート材切断装置によれば、軸体の一方向回転だけで刃物の方向転換が連続して可能となり、従来のシート材切断装置において必須であった往路方向と復路方向への切り変えに伴う制御回路を不要とすることができ、刃物の移動の停止に必要なリミットスイッチの数を減らすなど部品点数を少なくすることができる。これにより、シート材切断装置の簡素化、低コスト化を一段と進めることができる。また、従来の切断装置では避けられなかった切断方向後端における移動体の慣性による衝突音がなくなる。さらに往復案内路をエンドレスの案内路にすれば両端における衝突音の発生もなくすることができる。また本発明のシート材切断装置は、移動体を移動する軸体と係合部を樹脂化したので、螺旋状案内路の成型が容易で原価を低減できると共に、従来の金属製軸体の切断装置に比し騒音が一層低減でき、さらに軸体の駆動をはすば歯車により行ったので歯車の駆動音を減少することができ、静粛性が要求されるＯＡ機器のシート材切断装置として最適な装置となった。
【００５４】
また、移動体を移動駆動する係合部材として、案内路の螺旋状溝に跨がり移動体に回動自在に支持されたフォーク状の誘導部材を用いるので、螺旋の往復路の交差部分における脱線の危険がなく、軸体終端部の移動体の方向変換も円滑に行われ安定した切断・復帰の往復移動ができる。さらに、回転する軸体を中空棹の案内レールの内部に内包することにより、回転部分の露出がなく小形・安全で、かつ被切断シートを案内レールの上面にのせるだけで切断可能なフリーセット構造が容易になる。
【００５５】
また、本発明のシート材切断装置は、移動体の排出側にシート材の切断端を下方に押さえる第１誘導面と、切断端を丸める第２誘導面と、それを下流側に逃がす第３誘導面を有する強制排出部を設けているので、巻きぐせが残るロールシート材を切断するとき、切断端が無理なく切断点から離され、干渉もなく波打ちもない安定した切断ができる。これにより、切断時の波打ちの断続音もなく一層静粛性が増す。また、円板刃に設けた回転手段により切断のときに円板刃の刃先がシート材を引き込む方向に回転しながら移動して切断するので、円滑に綺麗な切断ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態のシート材切断装置の組み立て概念図である。
【図２】本発明実施形態のシート材切断装置の正面図である。
【図３】本発明のエンドレスの案内路の１形態を示す図である。
【図４】本発明の軸体の案内路の溝断面を示す図である。
【図５】本発明の軸体の復路方向のピッチを往路方向のピッチより大きくした案内路の１形態を示す図である。
【図６】本発明の係合部材の１形態を示す図である。
【図７】図１のＡ−Ａ断面で見た誘導部材の分解部品図である。
【図８】図１のＡ−Ａ断面で見た誘導部材の組立図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ断面の螺旋状案内路に沿って切断した断面図である。
【図１０】本発明のシート材切断装置の強制排出部を備えた移動体の詳細を示した斜視図である。
【図１１】本発明の強制排出部を備えた移動体の正面図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ断面図である。
【図１３】図１１のＤ−Ｄ断面図である。
【図１４】強制排出部の誘導面の曲面形状を説明する図である。
【図１５】ロールシート材の切断状況を説明する図である。
【図１６】シート材の切断面の波打ちを示す図である。
【符号の説明】
１軸体
２案内路
３中空棹（案内レール）
３ａ端板
４移動体
５ａ第１円板刃
５ｂ第２円板刃
６ａ第１円板刃軸
６ｂ第２円板刃軸
７弾性ローラ（回転手段）
７ａ弾性体
８圧縮コイルばね
９第１円板刃軸受
１０第２円板刃軸受
１１軸受
１２側板
１３歯車
１４モータ（駆動手段）
１５ピニオンギヤ
１６取り付けねじ
１７待機位置検出用スイッチ
１８往路端検出スイッチ
１９係合部材
２０誘導部材
２０ａフォーク部
２０ｂ円板部（柄部）
２０ｃ突起
２１板ばね（付勢手段）
２１ａ凹み
２２切断点（交接点）
２３切断端
２４切り離し端部
２５波打ちした切断面
３１上刃物台
３２下刃物台
３３強制排出部
３３ａ第１誘導面
３３ｂ第２誘導面
３３ｃ第３誘導面
４１駆動軸孔
４２摺動部
４３誘導体嵌装孔
４４拡径部
４５スリット
２０１切断線垂直面
３０１シート面
Ｓシート材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet material cutting apparatus used by being incorporated in OA equipment such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine. In particular, the present invention relates to a sheet material cutting device that improves the quietness by improving the moving device of the cutting blade and can perform stable cutting.
[0002]
[Prior art]
As a sheet material cutting device mounted on OA equipment such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine, for example, a so-called rotary sheet that cuts a fixed blade described in Japanese Patent Publication No. 50-24466 by cross-contacting a linear blade with a crossing pressure. There are so-called slide-type sheet material cutting devices that cut by cross-contacting a movable blade that moves up and down to a fixed blade described in Japanese Utility Model Publication No. 58-37594. These cutting devices correspond to the cutting width. Since it is necessary to drive a blade having a length, the driving force increases as the cutting width increases, which is disadvantageous for downsizing.
[0003]
On the other hand, a circular blade or a knife-like blade described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-128195 or the like is slidably pressed against a fixed blade to move and cut, or described in JP-A-7-52085. There is a cutter moving type cutting apparatus such as a cutter moving type roller type sheet material cutting apparatus that moves a tool post including two circular blades with which the blade tips are pressed against each other to cut a sheet material. Compared with the rotary type and slide type sheet material cutting devices, such a blade moving type cutting device has less power for driving the blade and has less restrictions on the cutting width, so that it can be downsized even with wide cutting. Is advantageous. In particular, the latter roller-type sheet material cutting device having two circular blades does not use a long fixed blade, and therefore can easily cope with a change in the cutting width and is advantageous for further reduction in size and weight.
[0004]
As the means for moving the cutter of this cutter moving type cutting device, a moving device that reciprocates by pulling the tool post with a wire or a toothed belt is used. However, such a moving device changes its direction at the terminal end. In this case, the tool post collides with a stopper or the like due to inertia and generates noise, which is not preferable as an apparatus to be incorporated in OA equipment that requires quietness. Therefore, a screw driving type moving device is used in which a male screw is engaged with a screw to be provided on the tool post, and the shaft is rotated forward and backward to reciprocate the tool post. In such a screw drive type moving device, when the tool post is reciprocated, a limit switch is provided at the end of the forward path or the backward path to perform forward / reverse switching operation of a drive mechanism such as a motor.
[0005]
Also, in the roller type sheet material cutting device, the cutting end of the sheet material that is normally being cut is cut free, and after cutting, it is naturally dropped and collected in a tray, but there is no guide at the top in particular In a roller-type sheet material cutting device with a free-set structure that can be cut simply by placing the sheet to be cut on the upper surface of the frame, the turret, which is a moving body, reciprocates because the drive unit is located on the lower surface of the frame. When the sheet material is discharged, the discharged sheet material may interfere with the tool post and disturb the accumulated sheet material. In order to prevent this, a discharge structure that forcibly discharges the cut edge of the sheet material after cutting to a position as far as possible from the cutting point where the disk blade and the fixed blade or the disk blade and the disk blade are in sliding contact with each other (for example, JP-A-6-134692 and JP-A-7-52085) are known.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional screw drive type moving device requires a forward / reverse switching mechanism using a limit switch and its control circuit, which is disadvantageous for the demand for complicated, small and low cost because of the large number of parts. In OA equipment, there is a strong demand for further silence in the operation of the cutting device. On the other hand, in order to reciprocate the cutting blade in the width direction of the sheet material, the present inventor rotates the shaft body in which the spiral guide paths that are opposite to each other are continued at the end in the reciprocating direction, A moving mechanism that moves the tool post while being engaged with this spiral guide path was adopted. However, when a shaft body having a spiral guide path in an opposite direction is used, a significant noise is generated, and as a sheet material cutting device that is required to be quietly incorporated and used in OA equipment such as a facsimile, I encountered a new problem of being inappropriate. Furthermore, the sheet material discharge structure used in the conventional roller type sheet material cutting device has a problem that the cut surface of the sheet material is undulated because the cut end of the sheet material is forcibly discharged in an unreasonable form. It was.
[0007]
Therefore, in order to solve the above-described problems, the present invention is easy to reciprocate in the width direction of the sheet material of the cutting blade, and has quietness that can be used by being incorporated in OA equipment, and the corrugated surface of the cutting surface. An object of the present invention is to provide a sheet material cutting device excellent in quietness that can be stably cut.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of research on the noise, the present inventor found that the spiral intersection shown in 2e in FIG. 3 exists when the spiral guide path having the opposite relationship described above is formed on the shaft member outer diameter. It has been found that when moving the moving body by rotating the shaft body, it is one of the causes for generating an unpleasant metal noise that becomes a problem as an OA device. Therefore, the inventor pays attention to the fact that the metallic body can be made of synthetic resin to prevent such an unpleasant metal sound, and the helical guide path and the engaging member that engages with the guide path are molded by resin molding. Was found to be effective and reached the present invention.
[0009]
In order to achieve the above object, the present invention Excellent quietness The sheet material cutting device is a sheet material cutting device that cuts a sheet material by moving a cutting blade in a forward direction and a backward direction, and is engaged with a shaft body having a spiral guide path on an outer diameter and the spiral guide path. A movable body provided with an engaging member, a cutting blade supported by the movable body, and a driving means for rotating the shaft body, wherein the spiral guide path is Formed by resin molding, the spiral guideway is A forward spiral that forms a guideway in the forward direction and a spiral in the backward direction that forms a guideway in the backward direction And The forward direction spiral and the backward direction spiral are reversely wound with each other. There In addition, the spiral in the forward direction and the spiral in the backward direction are continuous at one end at least. Having a configuration, The engaging member of the moving body is: A fork-shaped guide member having a forked portion that engages and slides on the spiral guide path, and a handle portion that is rotatably supported by the movable body; , And an urging means that presses the guide member against the spiral guide path, and the guide member is formed by resin molding. It is characterized by that.
[0010]
That is, in the sheet material cutting device according to the present invention, the helical guide path of the shaft body rotated by the driving means and the engaging member rotatably supported by the moving body engaged with the shaft body are formed by resin molding. Therefore, when moving the moving body that supports the cutting blade and cutting, the generation of a harsh metal sound compared to the case where the moving body is moved by engaging the metal shaft body and the metal engaging portion is generated. There is a feature that it is quiet. Further, molding the spiral guide path by resin molding has the advantage that the spiral guide path can be easily formed, the cost can be reduced, and wear can be reduced without special lubrication. At this time, if the spiral guide path is formed as a spiral groove having an upwardly extending cross section, a continuous guide groove is formed on the bottom surface of the intersection, and the engaging member can be guided more smoothly. Improves. Further, the mold can be easily released during resin molding, and the cost can be further reduced.
[0011]
In addition, since the spiral guide path is formed with a guide path in which the spiral in the forward direction and the spiral in the backward direction are continuous at least at one end, the forward and backward directions are not required to be reversed. A change of direction is possible. Further, the endless guide path is formed continuously at both ends of the forward direction spiral and the return direction spiral, so that the direction of the reciprocating path can be continuously moved without reversing the rotation driving means, so that further quietness is achieved. This is desirable for the purpose of simplifying the mechanism and mechanism. That is, since the spiral in the reciprocating path direction forms an endless guide path continuously at one end or at both ends, the rotational motion of the shaft body is converted into the linear motion of the moving body by the spiral guide path. When the blade moves from the starting point in the forward direction toward the end point and changes its direction to the spiral side in the backward direction at the end point, the moving body moves from the forward direction to the backward direction just like one stroke, and the rotational drive means Even without reverse rotation, it is possible to continuously change the direction of the moving body in the forward direction and the backward direction.
[0012]
As described above, since the cutting blade can move in the forward direction and the backward direction only by rotating the spiral shaft body in one direction, the movable body collides with components such as a stopper due to inertia at the end of the reciprocating path conversion. Thus, there is provided a cutting device that can prevent a collision sound that is generated, is quiet and quiet, and does not require a switching mechanism in the reciprocating direction of the driving means.
[0013]
Also, by increasing the pitch of the spiral in the return direction relative to the pitch of the spiral in the forward direction of the shaft body, the speed in the return direction can be increased without changing the rotational speed of the shaft body, and the cutting blade can be quickly Return to the standby position. This configuration is particularly effective when the return path is not cut and the load on the return path is small.
[0014]
The engaging member of the moving body is formed with a guide path longer than the width of the guide path that slides on the spiral guide path of the shaft body and transmits the driving force of the reciprocating movement of the moving body. It is desirable to provide a guide portion having a guide path contact surface that covers 1/3 or more of the circumference of the shaft body. That is, the spiral guide path of the shaft body of the present invention is formed so that the spirals in the forward path direction and the backward path direction are reversely wound with each other. Exists. For this reason, when the moving body that supports the cutting blade passes through this intersection, the engaging portion swings and collides with the corner of the intersection to generate noise, or when the load is large, the engaging portion becomes a normal guide path. May come off.
[0015]
On the other hand, if the engaging member is provided with the guiding portion having the above-described configuration as in the present invention, the shaking of the engaging portion is reduced, noise at the intersection can be prevented, and derailment of the engaging member is prevented and stabilized. Can move.
[0016]
In addition, if the guide part has a contact surface that greatly exceeds the half circumference of the shaft body, it is difficult to change the direction of the end of the reciprocating direction. Therefore, for smooth reciprocation and quietness, the guide part is shorter than the half circumference of the spiral. It is desirable to have a guideway contact surface that covers 1/3 or more of the circumference.
[0017]
Further, the engaging member of the moving body includes a fork-shaped guide member having a forked portion that engages and slides on the spiral guide path and a handle portion that is rotatably supported by the moving body. Urging means for pressing the guide member against the spiral guide path By Further ensuring derailment prevention of the engaging member at the intersection of the reciprocating path Is. By forming this guide member by resin molding, silence is further increased. In addition, when the moving body changes direction at both ends of the spiral guide path with this configuration, the fork portion engaged with the spiral guide path rotates around the handle portion and follows the guide path. The reciprocating direction change at the end is performed smoothly, The induction member is combined with the resin structure to further reduce the direction change sound and increase the quietness. Further, since the guide member moves while being pressed against the spiral guide path by the urging means, it is further prevented that the guide member moves faithfully along the guide path and derails to generate an abnormal noise.
[0018]
Further, the driving means for rotationally driving the shaft body includes a driving motor and a helical gear that transmits the rotation of the driving motor to the shaft body, thereby making the contact between the gears smooth and straight. Since noise generated from a gear is reduced rather than a toothed gear, it is desirable for further silence. The helical angle of the helical gear is preferably 10 to 30 degrees in consideration of axial thrust and quietness.
[0019]
Further, the sheet material cutting device of the present invention includes a guide rail having a hollow cross section extending in the reciprocating path direction, the shaft disposed in the hollow cross section of the guide rail, and a spiral guide path of the shaft. And a moving body provided with a sliding portion that slides on the inner surface of the hollow cross section of the guide rail. If the shaft body is disposed in the guide rail having a hollow section in this way, the rotating portion is not exposed and it is safe and advantageous for downsizing. Further, since the sliding portion of the moving body slides and drives the inner surface of the guide rail, the upper surface of the guide rail can be used as a mounting surface of the sheet to be cut at the time of cutting. It becomes easy to make a free set structure that can be cut by simply placing it on.
[0020]
In addition, a first guide surface that guides the cutting end of the sheet material to be cut below the cutting point at the rear of the moving body in the cutting motion direction, and cutting that guides the cutting end to discharge while rolling the cutting end. A second guide surface that forms a conical curved surface or a cone approximate curved surface having a vertex in the vicinity of the point, and a third guide for guiding the rounded cut end to escape to the downstream side in the sheet material feeding direction (hereinafter referred to as the downstream side). It is desirable to provide a forced discharge part with a surface.
[0021]
This structure is not limited to the form of the sheet material to be cut, but is particularly preferable when the cut end is bent downward by the winding of the sheet material. For example, a roll sheet material such as a heat-sensitive sheet used for a facsimile has a winding, and in this case, when the cut end of the separated sheet material is discharged downward by the first guide surface At the same time, as shown in FIG. 15, it is guided downward along the conical curved surface or the conical approximate curved surface of the second guiding surface while being curved by winding of the roll sheet material, and further guided to the third guiding surface and downstream. To escape. Thereby, since the cut sheet material leaves the cutting point without difficulty, the sheet material is not corrugated, and the generation of discontinuous cutting noise due to the corrugation can be prevented, and quietness can be increased and stable cutting can be performed.
[0022]
Furthermore, in order to discharge the sheet without any difficulty using the winding of the sheet material at the time of cutting the roll sheet material, the first guide surface of the forcible discharge unit is from the vicinity of the cutting point of the movable body to the sheet surface. A plane that forms an angle of 5 ° to 20 ° downward is formed, and the second guide surface is a cone curved surface or a cone approximate curved surface having a cone angle of 10 ° to 40 ° that extends from the vicinity of the cutting point to the rear of the cutting motion. The third guide surface forms a plane that forms an angle of 5 ° to 15 ° with respect to the cutting line from the vicinity of the cutting point to the downstream side in the sheet material feeding direction, and the first guide surface, the second guide surface, and the second guide surface. It is desirable that a forced discharge portion for guiding the cut end of the sheet material is formed by connecting the three guide surfaces continuously.
[0023]
The cone approximate curved surface here means that it is not necessary to have a conical surface defined mathematically as long as it has a curved surface such as a conical surface that is provided for processing. Further, the above three guiding surfaces are the minimum necessary surfaces, and it is naturally included in the present invention to provide more guiding surfaces.
[0024]
The sheet material cutting device of the present invention is also a sheet material cutting device for cutting a sheet material by sliding a movable disk blade rotatably supported by a moving body on a fixed blade edge having a substantially straight edge, or The present invention can also be applied to a sheet material cutting apparatus that cuts a sheet material by slidingly contacting the blade edges of the first disk blade and the second disk blade that are pivotally supported by the movable body. In these sheet material cutting devices, when the moving body moves in the forward or backward cutting direction, the movable disc blade or the first disc blade and the second disc blade or both of them have a sheet edge. It is desirable to provide a rotating means for rotating the material in the pulling direction in order to make a clean cut.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. 1 is an assembly conceptual diagram of a sheet material cutting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the sheet material cutting device, FIG. 3 is a detailed view showing one form of a spiral guide path having an outer diameter of a shaft body, and FIG. These are figures which show the various cross sections of the helical groove | channel of a guide path. FIG. 5 is a diagram showing an example of a guide path in which the spiral pitch in the return path direction is larger than the pitch in the forward path direction. 6 is a diagram showing an engagement state of the engagement member at the intersection of the reciprocating path spiral, FIG. 7 is a perspective view of a guide member provided on the engagement member, and FIG. 8 is an AA view of the sliding portion 41 of FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 8 along the spiral groove of the guide path 2.
[0026]
In these drawings, a first disc blade shaft bearing 9 and a second disc blade shaft bearing 10 are fixed to a movable body 4 by means of a mounting screw 16, and a first disc blade shaft 6 a and a second disc blade shaft. Both ends of 6b are rotatably supported by a blade bearing provided on the movable body 4, the first disc blade shaft bearing 9, and the second disc blade shaft bearing 10. On the first disc blade shaft 6a and the second disc blade shaft 6b, the first disc blade 5a and the second disc blade 5b are arranged and fixed so as to cross each other. The first disc blade 5a is urged by the compression coil spring 8 so that the blade tip comes into pressure contact with the second disc blade 5b. Further, the elastic roller 7 fixed to the first disc blade shaft 6a is rotated by the movement of the moving body 4 in contact with the upper surface of the hollow cage 3 of FIG. 1, and gives a rotational force to the first disc blade 5a. It is supposed to be.
[0027]
As another example, FIG. 13 shows an elastic roller 7 fixed to both the upper and lower first and second disc blades. In FIG. 13, the elastic roller 7 having the elastic ring 7a fitted on the outer periphery is fixed to the upper and lower first and second disk blades, and when the moving body 4 travels, the elastic ring 7a is formed on the upper and lower surfaces of the guide rail 2. The first disc blade 5a and the second disc blade 5b are rotated in contact with each other in a direction in which the cutting edge bites into the non-cut sheet material. The sliding part 41 of the moving body 4 slides on the inner surface of the U-shaped cross section of the hollow rod 3 having a substantially U-shaped cross section constituting the guide rail so as to reciprocate the moving body 4. The moving portion 41 is provided with a drive shaft hole 42 penetrating in the axial direction of the shaft body 1, and the shaft body 1 is inserted into the drive shaft hole 42.
[0028]
Further, as shown in FIG. 2, a standby position detection switch 17 for detecting that the movable body 4 has returned to the standby position at the right end of FIG. 2 is attached to the side plate 12.
[0029]
The shaft body 1 is included in the cross section of the hollow rod 3, and both end shafts are rotatably supported on the side plate 12 opposite to the end plate 3 a of the hollow rod 3 via a bearing 11. A spiral groove guide path (hereinafter referred to as a guide path) 2 is formed on the outer diameter of the shaft body 1 by resin molding. The guide path 2 is formed in the outer diameter portion of the shaft body 1 by resin molding integrally with the shaft body 1 or separately from the shaft body 1. As described above, by resin molding the guide path and the engaging member described later, the generation of sound during operation is reduced and a quiet moving mechanism is obtained. As shown in FIG. 3, the guide path 2 of the shaft body 1 has a reverse spiral relationship between the forward path and the return path spiral, and the forward path spiral and the return path spiral are continuous at the start and end points of the reciprocating path. Connected by curved grooves to form an endless guideway. As shown in FIG. 4, the groove section of the guide path 2 forms an upwardly expanding section in order to improve mold releasability during molding. The shape can be selected from any of the semicircular shape shown in FIG. 4A, the V shape shown in FIG. 4B, and the U shape shown in FIG.
[0030]
As shown in FIG. 5, the guide path 2 can have the same pitch as the round trip. However, if the spiral pitch in the return direction is made larger than the forward direction as shown in FIG. There is an advantage that the cutting operation time is shortened. Further, as shown in FIGS. 4D, 4E, and 4F, the guide path of the reciprocating path is made into two or more parallel grooves, and the movable body is engaged with two or more engagements. It is also possible to provide a portion, and in this way, wear of the groove of the guide path can be reduced. In the present embodiment, the guide path is a spiral groove, but the present invention may be not only a groove spiral but also a protrusion spiral. In the case of a projecting spiral, it is necessary to prevent interference between the engaging portion and the spiral by providing a gap in the spiral at the intersection of the spiral of the round-trip path, for example, as in the intersection of the railway track.
[0031]
An engaging member that engages with the guide path 2 of the shaft body 1 is provided on the sliding portion 41 of the moving body 4 that slides on the inner surface of the guide rail 3. This engaging member is as shown in FIG. The guide member 20 having a contact surface longer than the groove width of the guide path 2 is inserted into the guide path 2. In order to prevent derailment at the intersection of the spiral reciprocating path of the guide path 2, it is desirable that the guiding member 20 covers at least 1/3 of the circumference of the shaft body having the spiral groove. In the present embodiment, an engaging member having the following structure is employed in order to ensure a more reliable operation.
[0032]
Hereinafter, the engaging member of this embodiment will be described in detail. 7 is an exploded view of the engaging member represented by the AA cross section of the sliding portion 41 of FIG. 1, and FIG. 8 is an assembled state of the engaging member represented by the AA cross section of the sliding portion 41 of FIG. FIGS. 9 and 9 are cross-sectional views taken along the line BB in FIG. 8 along the spiral groove of the guide path 2. The engaging member 19 includes a guiding member 20 and a leaf spring 21 that holds the guiding member 20. As shown in FIGS. 7 and 8, the guide member 20 includes a fork portion 20a having a bifurcated fork and a disc portion 20b forming a handle portion of the fork and is molded by resin molding. The forked portion of the fork portion 20a forms a concave portion that engages with the spiral groove of the guide path 2, and extends over the spiral groove of the guide path 2 so that its tip reaches the half circumference of the shaft. The guide member 20 is inserted into a guide member fitting hole 43 provided orthogonal to the drive shaft hole 42 of the sliding portion 41 of the moving body 4, and the lower surface of the disk portion 20 b is in contact with the enlarged diameter portion 44. It is rotatably supported. The concave portion of the fork portion 20a is inserted into the spiral groove of the guide path 2 of the shaft body 1 inserted through the drive shaft hole 42 so as to sandwich the groove bottom diameter. Since the guide member 20 is molded by resin molding, as described above, the generated sound is reduced and a quiet movement mechanism is obtained.
[0033]
The leaf spring 21 has a long plate shape, and both end portions of the long plate are inserted into a slit 45 penetrating perpendicularly to the enlarged diameter portion 44, and the head portion of the disc portion 20 b of the guide member 20 at the center portion. The guide member 20 is urged so as to be pressed against the guide path 2 of the shaft 1 by pressing. A recess 21a is provided at the center of the leaf spring 21, and a protrusion 20c provided at the center of the disc portion 20b of the guide member 20 abuts against the recess 21a so as to lightly rotate the guide member 20 and press the plate. The spring 21 is prevented from shifting. With the above configuration, when the shaft 1 rotates, the fork portion 20a of the derivative 20 slides along the spiral groove of the guide path 2, and when the end of the guide path 2 is reached, the derivative 20 is half along the endless guide path 2. Since it rotates, the moving body can smoothly move from the forward path to the return path. Further, since the fork portion 20a straddles the guide path 2 and is easily pressed by the leaf spring 21, it does not derail at the intersection of the reciprocating path of the guide path 2 and generates less noise.
[0034]
A gear 13 is fixed to an end portion of the shaft body 1 on the side plate 12 side, and the gear 13 meshes with the pinion gear 15 of the motor 14 to constitute a driving means and transmits a driving force to the shaft body 1. The gear 13 and the pinion gear 15 are helical gears having a twist angle of 15 degrees by resin molding. The twist angle of the helical gear is preferably 10 to 30 degrees in terms of noise and axial thrust. Since the helical gear generates less noise than the straight gear, noise is reduced with the resin of the shaft body and the engaging member, and a quiet cutting device can be obtained.
[0035]
Hereinafter, operation | movement of the sheet | seat material cutting device of this invention is demonstrated based on figures. First, when the motor 14 is rotated in a state where the movable body 4 is at the standby position at the left end in FIG. 2, the shaft body 1 is rotated via the pinion gear 15 and the gear 13, so that the spiral groove of the guide path 2 of the shaft body 1 is formed. A forward force is applied to the fork portion 20a of the engaged guide member 20. Thereby, the guide member 20 moves the moving body 4 in the forward direction while sliding along the guide path 2. At this time, the first disc blade 5a is driven to rotate by the elastic roller 7 and moves in the forward direction while rotating in the direction in which the circumferential blade bites into the sheet material to be cut, and is placed on the upper surface of the hollow punch 3 The sheet material not to be cut is cut between the rotating first disk blade 5a and the second disk blade 5b.
[0036]
When the moving body 4 reaches the end in the forward direction, which is the right end of FIG. 2, the cutting of the sheet material is completed. When the cutting of the sheet material is completed and the rotation of the shaft body 1 continues, the guide member 20 follows the change in the curvature of the guide path 2 and switches from the forward direction spiral to the backward direction spiral at the end of the forward direction. Specifically, the guide member 20 that has moved in the direction of the arrow a shown in FIG. 3 rotates in the direction of the arrow b at the terminal portion, then becomes the direction of the arrow c, and further rotates to the arrow d. Turn in the return direction. Thereby, a force in the backward direction is applied to the guide member 20 this time, and the movable body 4 is moved in the backward direction. The moving body 4 that has reached the end of the return direction spiral is now switched from the return direction spiral to the forward direction spiral, as in the case where the guide member 20 reaches the forward direction end. Thus, when the moving body 4 changes direction at the terminal portion, the guide member 20 is supported by the sliding portion 41 of the moving body 4 so that the handle portion 20b of the guiding member 20 is rotatable, and the spiral guide path that changes direction is provided. Accordingly, the fork portion 20a freely rotates, so that the direction is changed smoothly following the guide path. When the moving body moves on the return path and returns to the left standby position in FIG. 2, the driving force is cut by the standby position detection switch 17 that detects the standby position, and the mobile body 4 stops at the standby position and 1 for cutting the sheet material. The cycle operation ends. In the above-described cutting operation, the sheet material cutting device of the present invention in which the shaft body is made of resin significantly reduces the generation of noise in comparison with the conventional device in combination with the effect of the helical gear of the drive system. We were able to. The noise measurement results are shown below.
[0037]
[Examples of noise measurement]
[Measurement condition]
Shaft body dimensions: Shaft body diameter 6 mm, spiral pitch 7 mm
Shaft speed: 5000 rpm.
Material of shaft body and engaging member: Material of the present invention: Polyacetal resin molded product
Comparison material: Pure aluminum machined product
Drive system: When using a straight gear and when using a helical gear
Noise measurement method: Based on JIS Z8731, noise during no-load operation was measured with a volume meter at a position 1 m away from the sheet material cutting device.
Measurement results: Comparative material: Pure aluminum shaft, straight gear 67 dB
Invention material: polyacetal resin shaft, straight gear 61 dB
Polyacetal resin shaft, helical gear 58dB
As shown in the above results, the noise during operation can be reduced by 6 dB in the resin shaft body of the present invention compared to the conventional metal shaft body of the comparison material, and furthermore, the comparison material can be obtained by using a helical gear. As a result, the noise can be reduced by 9 dB.
[0038]
As described above, according to the sheet material cutting device of the embodiment of the present invention, the cutting blade starts cutting the sheet from the standby position, and after the cutting, the cutting blades in the forward direction and the return direction until the cutting blade returns to the standby position. One cycle of reciprocation is possible only by rotating the shaft in one direction. Therefore, a control circuit for reversing the shaft body 1 for the reciprocation of the moving body, a limit switch at the end, and the like are not required, and the simplification and cost reduction of the apparatus can be achieved. Further, since the spiral guide path is continuously reversed, there is no noise caused by the collision of the moving body at the end in the forward direction or the end in the return direction, and the silence is excellent. Furthermore, as an additional function, even when the rotation direction of the drive source is wrong, it is possible to operate in the forward direction and the backward direction, and it is possible to prevent accidents in which the motor is damaged due to a wrong polarity of the motor. .
[0039]
If the return path pitch of the guide path spiral is made larger than the forward path pitch, it is possible to shorten the time required to move the return path with less load when cutting is not performed on the return path, and to shorten the time required for one cutting operation. Furthermore, if the guide path is formed in two or more parallel grooves, and the movable body is provided with two or more engaging portions that engage with the grooves, wear of the guide path grooves can be reduced. Further, by making the helical guide path of the shaft body and the engaging member resin and using a helical gear for the drive system, noise can be reduced by 10% or more. Furthermore, since the spiral guide path is molded by resin molding, it can be mass-produced at a low cost. If the guide path is formed in a groove shape having an upwardly extending mold, the mold releasability during resin molding is improved. At the same time, since a continuous guide groove is formed on the bottom surface of the intersection, silence is further increased.
[0040]
In addition, the guide member of the engaging member that engages with the spiral guide path smoothly drives the moving body because the fork portion of the protrusion smoothly follows over 1/3 circumference of the guide path. There is no risk of derailment at the intersection of the round trip. Furthermore, since the handle portion of the guide member is rotatably supported by the moving body, the guide member can be rotated along the guide path and smoothly moved even when the direction of the moving body at the end of the shaft body is changed. Can be reciprocated.
[0041]
Further, in the sheet material cutting device according to the embodiment of the present invention, the shaft body is disposed inside the hollow rod of the guide rail extended in the forward direction, and the sliding portion of the moving body that slides inside the hollow rod. Since the engaging portion that engages with the spiral guide path of the shaft body is provided to move the moving body and cut the sheet material, there is no exposure of the rotating part, which is safe and advantageous for downsizing, and the upper part of the guide rail Therefore, a free set structure that can be cut by simply placing the sheet to be cut on the upper surface of the guide rail without a guide or the like is easily possible.
[0042]
In the above-described embodiment, the apparatus that cuts the sheet material only in the forward path has been described. However, the sheet material cutting apparatus can cut the sheet material even in the return path. In this case, as shown in FIG. 2, it is preferable to provide the forward path end detection switch 18 on the end plate 3a to detect the forward path end of the moving body 4 and to cut the driving force of the motor 14.
[0043]
Next, the sheet | seat material cutting device which provided the forced discharge part in the moving body of this invention is demonstrated. 10 is a perspective view showing details of a moving body of a sheet material cutting apparatus provided with a forced discharge portion of the present invention, FIG. 11 is a front view of the moving body, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 11, and FIG. 14 is a diagram for explaining the curved surface shape of the guide surface of the forced discharge portion.
[0044]
In these drawings, the moving body 4 corresponds to the moving body 4 shown in FIG. Specifically, the movable body 4 includes an upper tool post 31 that supports the first disc blade 5a and a lower tool post 32 that supports the second disc blade 5b, and a gap through which the sheet to be cut passes. 4a is formed and is integrally connected by a connecting portion 31a at the tail end. A sliding portion 41 integral with the lower tool rest 32 slides inside the hollow rod 3 to reciprocate the moving body 4.
[0045]
The lower tool rest 32 is provided with a forcible discharge portion 33 at a rear portion from the intersection of the first disc blade 5a and the second disc blade 5b, which is a cutting point. The forced discharge portion 33 includes a first guide surface 33a that guides the cut end of the sheet material to be cut below the cut point, and a second guide surface 33b that guides the cut end to discharge while rounding. It consists of a third guide surface 33c that guides the rounded cut end to escape downstream. FIG. 14 is a view for explaining the cross-sectional shape of the guide surface of the forced discharge portion. In the figure, a sheet surface 301 (upper and outer surfaces of the hollow ridge 3) for explanation and a surface 201 of a cutting line XX in a cutting direction perpendicular to the sheet surface imaginary are assumed, and the angle of the guide surface with respect to this surface is shown.
[0046]
As shown in FIG. 14, the first guide surface 33 a is a plane that forms an angle of β = 13.9 ° downward from the vicinity 22 ′ of the cutting point 22 toward the rear in the cutting direction with respect to the surface of the sheet surface 301. I am doing. The second guide surface 33b has a conical curved surface or an approximate conical curved surface with a conical angle α = 20 ° spreading backward from the vicinity of the cutting point 22 ′, and the first guide surface 33a is smoothly continuous with the conical surface. . The third guiding surface 33c forms a plane that forms an angle of γ = 7.5 ° downstream from the cutting point vicinity 22 ′ with respect to the surface 201 perpendicular to the cutting line XX. Smoothly continuous with the conical surface. The forced discharge portion 33 forms a continuous surface of a plane and a curved surface represented by efgh in the figure by the guide surface, and discharges while rounding the cut end by this surface. The curved surface gh of the third guide surface 33c may be perpendicular to the sheet surface, but if it is slightly tilted outward as shown in FIG. 14, it is easy to use the winding of the sheet material.
[0047]
If the angle β of the first guide surface 33a is too large, the guide surface forcibly presses the cut end, and the tip is caught. If the angle is too small, the effect is small. Further, when the cone angle α of the second guide surface 33b is too small, the cut surface is wavy, and when it is too large, the effect of trying to round the cut end is small. Further, if the angle γ of the third guide surface 33c is too small, the cutting edge is not far from the cutting point, so that the sheet material is caught on the tool post that reciprocates, and if it is too large, the paper end surface is wavy. Therefore, although these angles can be changed strictly depending on the material and thickness of the sheet material, the angle of the first guide surface 33a is normally 5 ° to 20 °, and the cone angle of the second guide surface 33b is 10 ° to 40 °. It is appropriate to set the angle of the third guide surface 33c to 5 ° to 15 °. In order to facilitate the discharge of the sheet material, the lower side surface 32c of the lower tool rest 32 is cut away, and the front ends (ends in the sheet material cutting direction) 31b, 32b of the gap 4a between the upper tool rest 31 and the lower tool rest 32 are The sheet material is enlarged so as to guide it, and a flip-up 31c is provided at the tail end of the upper tool rest 31, so that the sheet material is not caught when the movable body 4 moves backward and returns to the standby position.
[0048]
Hereinafter, the operation of the sheet material cutting device provided with the forced discharge portion having the above-described configuration will be described with reference to the drawings. FIG. 15 is a diagram for explaining a cutting state when a sheet material is cut. When the sheet material S is cut along the arrow X as shown in the figure, the cutting end 23 falls downward from the cutting point 22 where the first disk blade 5a and the second disk blade 5b meet and moves away from the downstream side. It is cut off. In order to prevent the cut end 23 from interfering with the moving body 4, it is necessary to keep the cut end 23 as far as possible from the separation end portion 24 of the remaining sheet material. For this reason, the conventional discharge structure is provided with a spring-off portion that forcibly widens the cut end 23. However, such a forced discharge structure causes a problem that the end face 25 of the sheet material is wavy as shown in FIG.
[0049]
On the other hand, many of the sheet material cutting devices are used for cutting the roll sheet material wound in a roll shape, and therefore, the drawn sheet material often remains unwound. For example, as shown in FIG. 15, when a sheet material S wound in a roll shape having a radius r is pulled out and cut along the arrow X line, the drawn sheet material S is wound with a radius R larger than the radius r. Therefore, the locus of the cutting end 23 is cut off by drawing the circumference of the bottom of the cone with the cutting point 22 as the vertex. The sheet material cutting device of the present invention pays attention to this, and by guiding the cutting end 23 along this conical surface, the cutting end 23 can be separated largely from the end portion 24 without excessive force, and there is no interference. The present invention provides a sheet material cutting device capable of cutting without waving on the material end face.
[0050]
Hereinafter, the operation of the forced discharge portion of the present invention will be described. When the shaft body 1 is rotated, the moving body 4 moves along the guide rail 2 in the cutting direction of the arrow X, and the elastic rollers 14 and 15 rotate the first disk blade 5a and the second disk blade 5b, The cutting edge moves while rotating so as to draw the sheet material and cuts the sheet material. In the sheet material thus cut, the first guide surface 33a is inclined rearward and downward, so that the cut end 23 is first pushed downward. Next, since the side surface of the conical surface of the second guide surface 33b with which the cutting end 23 contacts is inclined rearward and outward by an angle γ, the cutting end is separated outward, but at the same time, the second guiding surface 33b forms a conical surface. In addition, since the sheet material remains unrolled, the cut end is guided to the conical surface as shown in FIG. Further, the cut end 23 is guided to the third guide surface 33c, escapes downstream, and is discharged. Therefore, the cutting end is not forcibly widened like the retraction portion of the conventional cutting device, and thus the end surface of the sheet material is not wavy.
[0051]
As described above, according to the sheet material cutting device having the forced discharge portion of the present invention, the first guide for guiding the cut end of the sheet material to be cut downward to the sheet material discharge side of the moving body. Since the first guide surface 33a, the second guide surface 33b that guides the cut end to be discharged while being rounded, and the third guide surface 33c that guides the rounded cut end to escape downstream are provided, When cutting rolled roll sheet material, the cutting edge is guided along this guide surface and is discharged while being rolled, so that it can be discharged without difficulty, there is no interference of the sheet material, and there is no undulation of the sheet material. Can be cut. The angle of the forced discharge portion with respect to the sheet surface of the first guide surface is β = 5 ° to 15 °, the cone angle of the second guide surface is α = 10 ° to 40 °, and the angle of the third guide surface with respect to the cutting line is γ. If the angle is set to 5 ° to 20 °, a good effect can be obtained.
[0052]
In the embodiment described above, the roller type sheet material cutting device in which the moving body is provided with the first disk blade and the second disk blade has been described. The present invention can also be implemented for a roller-type sheet material cutting device that cuts a sheet material by sliding the disk blade to a fixed blade fixed to the guide rail.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the sheet material cutting device of the present invention, it is possible to continuously change the direction of the blade by only rotating the shaft body in one direction, and it is essential in the conventional sheet material cutting device. A control circuit associated with the change in direction can be eliminated, and the number of parts can be reduced, for example, by reducing the number of limit switches required to stop the movement of the blade. Thereby, simplification and cost reduction of the sheet material cutting device can be further promoted. Further, the collision noise due to the inertia of the moving body at the rear end in the cutting direction, which is inevitable with the conventional cutting apparatus, is eliminated. Furthermore, if the reciprocating guide path is an endless guide path, it is possible to eliminate the occurrence of collision noise at both ends. Further, the sheet material cutting device of the present invention is made of the shaft body that moves the moving body and the engaging portion made of resin, so that the helical guide path can be easily molded and the cost can be reduced, and the conventional metal shaft body can be cut. Noise can be further reduced compared to the device, and the shaft is driven by a helical gear, so the drive noise of the gear can be reduced, making it ideal as a sheet material cutting device for OA equipment that requires quietness. Device.
[0054]
Further, since the fork-shaped guide member that is rotatably supported by the moving body across the spiral groove of the guide path is used as the engaging member for moving and driving the moving body, derailment at the intersection of the spiral reciprocating path is used. The direction of the moving body at the end of the shaft body can be smoothly changed, and stable reciprocation of cutting and returning can be performed. In addition, by including the rotating shaft inside the guide rail of the hollow rod, a free set that can be cut simply by placing the sheet to be cut on the upper surface of the guide rail without exposing the rotating part and being compact and safe. The structure becomes easy.
[0055]
Further, the sheet material cutting device of the present invention has a first guide surface for pressing the cut end of the sheet material downward on the discharge side of the moving body, a second guide surface for rounding the cut end, and a third guide surface for letting it go downstream. Since the forced discharge portion having the guide surface is provided, when cutting the roll sheet material in which the winding remains, the cutting end is easily separated from the cutting point, and stable cutting with no interference and no undulation can be performed. Thereby, there is no intermittent sound of undulations at the time of cutting, and silence is further increased. In addition, since the cutting edge of the disk blade moves while rotating in the direction in which the sheet material is drawn during cutting by the rotating means provided on the disk blade, the cutting can be smoothly and smoothly performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an assembly conceptual diagram of a sheet material cutting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the sheet material cutting device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing one embodiment of an endless guide path of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a groove section of a guide path of a shaft body according to the present invention.
FIG. 5 is a view showing one embodiment of a guide path in which the pitch in the backward direction of the shaft body of the present invention is larger than the pitch in the forward direction.
FIG. 6 is a view showing one embodiment of the engaging member of the present invention.
7 is an exploded part view of the guide member as seen in the AA cross section of FIG. 1. FIG.
8 is an assembly view of the guide member as seen in the AA cross section of FIG. 1. FIG.
9 is a cross-sectional view taken along the spiral guide path of the BB cross section of FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a perspective view showing details of a moving body provided with a forced discharge portion of the sheet material cutting device of the present invention.
FIG. 11 is a front view of a moving body provided with a forced discharge portion of the present invention.
12 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
13 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
FIG. 14 is a diagram illustrating a curved surface shape of a guide surface of a forced discharge unit.
FIG. 15 is a diagram illustrating a cutting state of a roll sheet material.
FIG. 16 is a diagram showing undulation of a cut surface of a sheet material.
[Explanation of symbols]
1 shaft body
2 guideway
3 Hollow cage (guide rail)
3a end plate
4 moving objects
5a First disc blade
5b Second disc blade
6a 1st disc blade axis
6b Second disc blade axis
7 Elastic roller (rotating means)
7a Elastic body
8 Compression coil spring
9 1st disc blade bearing
10 Second disc blade bearing
11 Bearing
12 Side plate
13 Gear
14 Motor (drive means)
15 Pinion gear
16 Mounting screws
17 Standby position detection switch
18 Forward end detection switch
19 Engagement member
20 Guide member
20a Fork
20b Disc part (pattern part)
20c protrusion
21 Leaf spring (biasing means)
21a dent
22 Cutting point (intersection)
23 Cut end
24 Cut end
25 Wavy cut surface
31 Upper tool rest
32 Lower tool post
33 Forced discharge section
33a First guide surface
33b Second guide surface
33c Third guide surface
41 Drive shaft hole
42 Sliding part
43 Derivative insertion hole
44 Expanded part
45 slits
201 Cutting line vertical plane
301 Sheet surface
S sheet material

Claims

切断刃物を往路方向及び復路方向に移動させてシート材を切断するシート材切断装置において、外径に螺旋状案内路を有する軸体と、前記螺旋状案内路に係合する係合部材を設けた移動体と、該移動体に支持された切断刃物と、前記軸体を回転する駆動手段とを備え、前記螺旋状案内路は樹脂成型により形成され、該螺旋状案内路は往路方向の案内路を形成する往路方向の螺旋と、復路方向の案内路を形成する復路方向の螺旋とを有し、前記往路方向の螺旋と前記復路方向の螺旋とは互いに逆巻きの関係にあって、かつ往路方向の螺旋と復路方向の螺旋とが少なくも一方端同士で連続する構成を有し、前記移動体の係合部材は、前記螺旋状案内路に係合して摺動する二又フォーク部と前記移動体に回転自在に軸支される柄部とを有するフォーク形状の誘導部材と、該誘導部材を前記螺旋状案内路に押し付ける付勢手段とで構成され、前記誘導部材は樹脂成型により形成されることを特徴とする静粛性に優れたシート材切断装置。In a sheet material cutting apparatus for cutting a sheet material by moving a cutting blade in a forward direction and a backward direction, a shaft body having a spiral guide path on an outer diameter and an engagement member that engages with the spiral guide path are provided. A moving body, a cutting blade supported by the moving body, and a driving means for rotating the shaft body, the spiral guide path is formed by resin molding, and the spiral guide path is guided in the forward direction. and forward direction of the spiral that form the road, and a backward direction of the spiral to form a backward direction of the guide path, in the opposite winding of each other from said forward direction of the spiral and the backward direction of the spiral, and forward has a structure direction of the spiral and the backward direction of the spiral is continuous at even one end to each other less, the engaging member of the moving body includes a bifurcated fork portion which slides engaged with the spiral guide path A fore having a handle rotatably supported by the movable body And guide member configuration is composed of the urging means for pressing said guide member to said spiral guide path, said guide member is excellent sheet material cutting device quietness characterized by Rukoto formed by resin molding.

前記往路方向の螺旋と前記復路方向の螺旋とは、両端において連続してエンドレスの案内路を形成していることを特徴とする請求項１に記載の静粛性に優れたシート材切断装置。 The sheet material cutting device with excellent silence according to claim 1, wherein the spiral in the forward direction and the spiral in the return direction continuously form an endless guide path at both ends.

前記往路方向の螺旋のピッチに対して、復路方向の螺旋のピッチが大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の静粛性に優れたシート材切断装置。 3. The sheet material cutting device with excellent quietness according to claim 1, wherein the spiral pitch in the return path direction is larger than the spiral pitch in the forward path direction.

前記移動体の係合部材には、前記軸体の螺旋状案内路に摺動して前記移動体の往復移動の駆動力を伝達する該案内路の幅よりも長く案内路を形成した軸体の円周の１／３以上を覆う案内路接触面を有する誘導部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の静粛性に優れたシート材切断装置。A shaft body that forms a guide path longer than a width of the guide path that slides on the spiral guide path of the shaft body and transmits a driving force for reciprocating movement of the mobile body. The sheet | seat cutting device excellent in the quietness in any one of Claim 1 to 3 provided with the guide part which has a guideway contact surface which covers 1/3 or more of the circumference of this.

往復路方向に延長された中空断面を有する案内レールと、該案内レールの中空断面内に配設した前記軸体と、該軸体の螺旋状案内路に係合して前記案内レールの中空断面の内面を摺動する摺動部を設けた移動体と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静粛性に優れたシート材切断装置。A guide rail having a hollow cross section extending in the reciprocating direction, the shaft disposed in the hollow cross section of the guide rail, and a hollow cross section of the guide rail engaged with a spiral guide path of the shaft inner surface excellent sheet material cutting device to quietness of any one of claims 1 to 4, characterized in that a moving body having a sliding portion that slides in.

前記移動体の切断運動方向後部に、切断されるシート材の切断端を切断点より下方に押さえるように誘導する第１誘導面と、前記切断端を丸めながら排出するように誘導する切断点近傍を頂点とする円錐曲面または円錐近似曲面を形成する第２誘導面と、前記丸められた切断端をシート材の送り方向下流側に逃がすように誘導する第３誘導面とを備えた強制排出部を設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の静粛性に優れたシート材切断装置。A first guide surface that guides the cutting end of the sheet material to be cut below the cutting point at the rear of the moving body in the cutting movement direction, and a vicinity of the cutting point that guides the cutting end to discharge while rolling the cutting end A forcible discharge portion comprising a second guide surface that forms a conical curved surface or a cone approximate curved surface with the apex as a vertex, and a third guide surface that guides the rounded cut end to escape downstream in the sheet material feeding direction The sheet material cutting device excellent in quietness according to any one of claims 1 to 5 , wherein

前記強制排出部の第１誘導面は、前記移動体の切断点近傍からシート面に対して下向きに５°〜２０°の角度をなす平面をなし、前記第２誘導面は前記切断点近傍を頂点として切断運動後部方向に広がる円錐角が１０°〜４０°の円錐曲面または円錐近似曲面をなし、前記第３誘導面は切断線に対して前記切断点近傍からシート材の送り方向下流側に５°〜１５°の角度をなす平面をなし、前記第１誘導面、第２誘導面及び第３誘導面が連続してつながって前記シート材の切断端を誘導する強制排出部が形成されることを特徴とする請求項６に記載の静粛性に優れたシート材切断装置。The first guide surface of the forced discharge portion is a plane that forms an angle of 5 ° to 20 ° downward with respect to the sheet surface from the vicinity of the cutting point of the moving body, and the second guide surface is in the vicinity of the cutting point. A conical curved surface or a conical approximate curved surface having a conical angle of 10 ° to 40 ° extending in the rear direction of the cutting motion as an apex is formed, and the third guide surface is located downstream of the cutting point from the vicinity of the cutting point with respect to the cutting line. A forced discharge portion is formed which forms a plane having an angle of 5 ° to 15 °, and the first guide surface, the second guide surface, and the third guide surface are continuously connected to guide the cut end of the sheet material. The sheet material cutting device excellent in quietness according to claim 6 .