JPH0966492A - 複数枚シート材の切断装置 - Google Patents

複数枚シート材の切断装置

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JPH0966492A
JPH0966492A JP22147695A JP22147695A JPH0966492A JP H0966492 A JPH0966492 A JP H0966492A JP 22147695 A JP22147695 A JP 22147695A JP 22147695 A JP22147695 A JP 22147695A JP H0966492 A JPH0966492 A JP H0966492A
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cutting
blade
link
sheet materials
sheet material
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JP22147695A
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Noboru Ishikura
登 石倉
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Proterial Ltd
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Hitachi Metals Ltd
HMY Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数層のシート材を切断する際であっても、
切断精度を高く保つことができる複数枚シート材の切断
装置を提供する。 【構成】 実質的に切断幅方向の移動を拘束された刃物
部材と、複数枚のシート材を支持するまな板部材とを具
備しており、刃物部材をまな板部材に対して実質的に垂
直な方向から近接させ、刃物部材とまな板部材との間に
置かれた複数枚のシート材を切断するシート材切断装置
である。具体的にはリンク部材の円弧動作を刃物部材に
伝達して刃物部材をシート材に実質的に垂直に近接させ
て切断するものである。刃物に追従する押さえ板を設け
ても良い。本発明は書籍等の複数枚積層したシート材を
切断する際に切断中のシート材のずれを防止することが
できるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、紙やフィルム等の
薄板状のプラスチックを切断するシート材切断装置に係
わり、特に雑誌等の端切り切断といった複数枚が積層し
たシート材を正確に切断することが可能な装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリなどの
記録装置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号公報に記載されるよう
な切断幅に対応する幅を持つ2つの刃物を使用して、一
方の刃物を旋回動作させ他方の刃物に交差圧接すること
によりシート材を切断する、いわゆるロータリ式切断装
置がある。また、実公昭58−37594号公報に記載
されるような切断幅に対応する幅を有する2つの刃物を
使用して、一方の刃物を上下動させ他方の刃物と圧接摺
動させてシート材を切断する、いわゆるギロチン式シー
ト材切断装置がある。これらの装置は、切断幅に対応す
る2つの刃物を使用するため、シート材をすばやく切断
できるという利点がある。
【0003】一方、上述した2つの刃物を使用しない切
断する方法もある。例えば、包丁にまな板の如く、鋭利
な刃物を切断したい材料に押し当てて切断するもの(こ
こでは押し切り式と称する)である。シート材を切断す
る場合、このような押し切り式を適用するものとして
は、例えば実公平3−18160号、実公平1−443
16号等に記載されるように、刃物を複数層となったシ
ート材に対して斜め方向に近接させる切断する装置が知
られている。この装置は、積層されたシート材をそのま
ま切断することができるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した押し切り式の
シート材切断装置においては、通常まな板に対して垂直
方向からではなく、斜め方向から刃物を近接させ、切断
開始時点のせん断角を稼ぎつつ、刃物とシート材との摩
擦による相乗効果によって切断するものである。本発明
者は、複数枚のシート材を切断する装置として上述した
押し切り式のシート材切断装置を適用することを試み
た。しかし、刃物を斜め方向から近接させるシート材切
断装置では、複数層のシート材が切断中にずれて、複数
層の端切り切断としては精度が出しにくいことが判明し
た。本発明の目的は、複数層のシート材を切断する際で
あっても、切断精度を高く保つことができるシート材切
断装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した押
し切り式のシート材切断装置を検討し、刃物部材を斜め
方向からシート材に接触させるシート材切断装置ではな
く、実質的に垂直な方向から刃物部材を近接させる垂直
押し切り式の複数枚シート材の切断装置を提供すべく検
討した。これは、垂直押し切りでは、シート材にずれを
起こさせる方向の力が作用せず、正確な切断が可能であ
るからである。すなわち、本発明の基本とするところは
実質的に切断幅方向の移動を拘束された刃物部材と、複
数枚のシート材を支持するまな板部材とを具備してお
り、刃物部材をまな板部材に対して実質的に垂直な方向
から近接させ、刃物部材とまな板部材との間に置かれた
複数枚のシート材を切断するシート材切断装置である。
【0006】上述したように、複数枚シート材の切断装
置においては、多数枚のシート材を一度に切断しなけれ
ばならず、切断途中でシート材同士がずれると切断不良
になる。したがって、複数枚シート材に対して垂直に刃
物を接触させなければならない。本発明の具体的な装置
においては、刃物部材を駆動するために、一端が固定さ
れたリンク部材を切断方向に円弧運動させるとともに、
リンク部材と刃物部材とを固定せず、接触移動させるこ
とで、リンク部材の円弧運動を刃物部材の切断方向の動
作に変換するようにした。こうすれば、円弧運動するリ
ンク部材と刃物部材とは固定されていないため、円弧運
動するリンク部材の位置の変位だけを刃物部材に伝達で
き、まな板部材に対して実質的に垂直に近設させること
が可能となる。
【0007】また、上述したように、本発明においては
多数枚のシートを一度に切断するため、一枚のシートを
切断する場合よりもはるかに大きな負荷が刃物にかかる
ことになる。このような負荷に対向するために、理論的
には無限大の刃物駆動力を得ることが可能となるリンク
部材の上死点から90度回転する位置近傍の変位を、刃
物部材に伝達することが望ましい。好ましくは、切断開
始点を上死点から60度から90度未満の範囲とする。
【0008】本発明のより具体的な好ましい構成は支持
部材に回動自在に連結された少なくとも一つのリンク部
材と、リンク部材を往復回動させる駆動装置と、リンク
部材に取り付けた刃物駆動体と、実質的に切断幅方向の
移動を拘束された刃物部材と、複数枚のシート材を支持
するまな板部材と、を有しており、リンク部材を往復回
動させることにより、リンク部材と駆動装置との取付位
置を力点とし、リンク部材と支持部材との取付位置を支
点として、刃物駆動体を切断方向に円弧運動させつつ、
刃物部材に対して刃物駆動体を接触移動させることによ
り、刃物部材をまな板部材に対して実質的に垂直な方向
から近接させ、刃物部材とまな板部材との間に置かれた
複数枚のシート材を切断することを特徴とするシート材
切断装置である。
【0009】
【発明の実施の態様】本発明の具体的な構成において
は、回動する刃物駆動体の位置の変化を刃物部材に伝達
するものである。刃物移動体と刃物部材とを固定せず、
切断幅方向の移動を拘束させた刃物部材に接触させれ
ば、刃物移動体の円弧動作により刃物駆動体の刃物部材
との接触位置が移動するとともに、刃物部材は切断方向
に移動されるものである。たとえば、図1に示す構成を
有するシート材切断装置にあっては、駆動幹1を往復動
させることにより、リンク2aが円弧運動し、リンク2
aに設けたローラである刃物駆動体4は、刃物5と、刃
物5と一体になった台金6で構成される刃物部材上を移
動しつつ、台金5を押し下げる。このとき刃物部材は、
ステー3bとホルダ7によって切断幅方向の移動を拘束
されている。したがって、図2に示す側面図に示すよう
に、刃物部材は、まな板部材14に対して実質的に垂直
に近接され、シート材13を切断することができるもの
である。
【0010】また、本発明で使用するリンク部材は、図
1で示すように切断幅方向の両端近傍に2箇所設け、リ
ンク部材同士は、連結幹により回動自在に連結されてい
ることが望ましい。これは、一カ所のリンク部材では、
刃物部材を押しつけるのが不安定となるからである。ま
た、このとき連結幹には例えば図5に示すようにリンク
部材間の幅を調整するアジャストボルト20b,20C
によるアジャスタが設けることが望ましい。リンク部材
が2つあると、2つのリンク部材により同時に同速度で
刃物部材を押し下げないと刃物部材の一端の摩耗等によ
り刃物部材を垂直に移動することができなくなる場合が
ある。そのためにリンク部材間の幅をたとえばアジャス
トボルトで調整して同時に同速度で刃物部材を押し下げ
るように調整できるようにすることが望ましいのであ
る。
【0011】本発明における刃物駆動体は、刃物部材に
摺動もしくは回転移動が可能なものであればよく、リン
ク部材の変位を刃物部材に伝達するものであれば良い。
好ましくは、回転自在に取り付けたローラとする。ま
た、駆動装置には、まな板による反力を緩衝する弾性部
材が設置されていることが望ましい。本発明の複数枚シ
ート材の切断装置では、刃物部材の動作ストロークが不
足するとシート材の切り残しが発生し、逆に刃物の動作
ストロークが過大だと、刃先がまな板部材に食い込み、
駆動装置の負荷が著しく増加してしまうので、切断方向
における刃物の最大動作位置が、刃先とまな板の当接位
置と正確に合致するように刃物の動作ストロークをコン
トロールすることが理想である。
【0012】しかし、現実には、動作ストロークにより
完全に刃先とまな板部材の当接位置を決定しておくこと
は難しい。そのため、切断を完全に行うためには動作ス
トロークをまな板部材に微少食い込むように設定するこ
とが多い。このとき刃物受けるまな板部材からの反力を
モータ等の駆動源に直接伝達すると、モータの負荷が急
激に増大し、モータの過熱などの問題が発生する可能性
がある。したがって、まな板部材からの反力を緩衝する
弾性部材を駆動装置に設けることが望ましいのである。
具体的には、図4に示すように駆動装置にバネ25bを
設置し、バネによってまな板からの反力を緩衝するよう
にすることができる。
【0013】本発明の刃物としては、例えば図1および
図2に示す真直な刃先線を持つ刃物が使用できる。好ま
しい刃先角度は、15度から25度であり、真直な切断
を行なうためには片刃とする。また、本発明において
は、刃物部材の移動に追従して切断方向に移動し、複数
枚のシート材を抑えつける押さえ板を有することが望ま
しい。押さえ板を有することにより、切断中の複数枚の
シート材のずれをさらに抑制することができ、切断精度
を向上することが可能となる。押さえ板の構成として
は、独立した駆動機構を持つものであっても良いが、シ
ート材切断装置の構成を簡素化するためには、刃物部材
の動作と連動させるようにすることが望ましい。
【0014】例えば図6に示すように、ステー3bに固
定されたバネ31aによって予め押さえ板30aに切断
方向の力を加えておくようにし、また刃物部材の上部
に、押さえ板30aの上端を曲げて引っかけておくこと
により、刃物部材の下降に追従して、バネが開放され、
シート材との接触時点で押さえ板は、バネによる圧接力
を得ることができる。また、図7に示すように、切断幅
方向に差し渡した回転軸33と、回転軸の切断幅方向の
両側に回転軸に固定したカム32a,32bとを有する
ものとし、切断方向の力をバネ31c,31bにより付
与しておくこともできる。カムを切断幅方向の両側に設
けることによって、押さえ板が曲がって下降して切断幅
方向の一方だけ押さえつけることが無くなり、複数枚の
シート材のずれを抑制するのに効果的である。
【0015】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明を実施例と図面に基づいて詳
しく説明する。図1は本発明の複数枚シート材の切断装
置の一例を示す組立て概念図であり、図2は図1に基づ
くシート材切断装置の側面図である。図1および図2に
おいて、モーター22が回転し、ロータ23aが回転す
ると、ローラ23bと長孔21bとの連結によってレバ
ー21aは支軸21cを支点に揺動する。すると、レバ
ー21aに連結された駆動幹1は長手方向に往復動され
る。この駆動幹1はブッシュ12aを介して一端をリン
ク2aに接続されており、これがリンク2aを駆動する
本発明の駆動装置となる。
【0016】なお、図1に示す装置においては、ブッシ
ュ12aはリンク2aおよびレバー21aにそれぞれボ
ルト11aで固定されており、駆動幹1からブッシュ1
2aが抜けないよう、ブッシュ12aと遊嵌している駆
動幹1の両端の穴はボルト11aの頭部より小さくして
ある。なお、図1の装置においては、回動可能な接続部
分にはブッシュ12a,bを使用してボルト11a,b
により接続するようにしている。
【0017】また、支持部材であるステー3aには、回
動自在にリンク2aが設置されており、リンク2aは、
前述した駆動装置の駆動幹1の往復運動によって円弧状
に往復運動される。このリンク2aには、刃物駆動体4
が設置されており、リンク2aの円弧運動により、リン
ク部材2aとステー3aの設置点を支点とし、リンク部
材2aと駆動幹1との設置点を力点として刃物駆動体4
が上下方向に円弧動作する。なお、図1においては、リ
ンク2aを補強するために、ステー3aおよび刃物駆動
体4を介して反対側にもリンク2cを設けている。
【0018】また、リンク部材2aには連結幹20を回
動可能に連結して、切断幅方向の一方端側に設けたリン
ク部材2bをリンク部材2aと同期して円弧状に往復運
動するようにして、リンク部材2aと同様にステー3a
の設置点を支点とし、リンク部材2bと駆動装置の一部
となる連結幹1との設置点を力点として刃物駆動体4が
上下方向に円弧動作するものとした。
【0019】切断幅方向の両側に設けた刃物駆動体4が
円弧運動すると刃物5と台金6で構成される刃物部材の
上面に接触摺動しつつ、刃物部材を押し下げる。刃物部
材は両側、すなわち切断幅方向をホルダ7およびステー
3bで幅方向に拘束されており、かつ刃物駆動体4は刃
物部材に固定されていないため、刃物部材は複数枚のシ
ート材に実質的に平行な刃先を維持しつつ、ほぼ垂直に
下降する。
【0020】図2に示すように、垂直に下降する刃物部
材は、複数枚重ねられたシート材13に対して、実質的
に垂直に接し、せん断荷重を加えながら複数枚のシート
材を切断していく。切断力は、ベース15aに止めネジ
15bで固定され、切断幅以上に延長されたまな板部材
14によって支持され、シート材が全て切断されると刃
物部材の刃先は、まな板部材14に接触し停止する。そ
の後駆動幹1の往復動作によって、刃物駆動体4が上方
に上がり、刃物部材上にカラー8を挟んでボルト11c
で固定し設けたレール10に接触して、刃物部材を上方
に持ち上げる。これにより切断の一動作が終了する。
【0021】図1に示す装置においては、刃物駆動体4
を摺動可能な摺動ピンとしたが、図3に示すように、ブ
ッシュ12bにはめ込んだローラとして、台金上面と転
がり接触するするようにしても良い。刃物駆動体4の摩
耗は刃物5の切断動作に直接影響するため摩耗による刃
先の曲がりによる切断不良を防止するためには、図3に
示すような摩耗の少ないローラを使用するのが好ましい
のである。
【0022】(実施例2)図4は本発明の複数枚のシー
ト材切断装置の駆動装置に、まな板部材からの反力を緩
衝する弾性部材を組み込んだ一例を示す組立て概念図で
ある。図4の駆動装置は、刃物とまな板部材が当接して
駆動幹1の所要動作力が急増すると、バネ25bが圧縮
されてレバー21aの余剰動作を吸収構造としたもので
あり、より具体的にはレバー21aと、該レバー21a
に支軸21cと嵌合しつつスペーサー21eを挟んでボ
ルト11dで固定されたブラケット21dによって両端
を回転自在に支持されたナックルピン24に駆動幹1の
円筒部を遊嵌し、駆動幹1の先端にねじ込まれたナット
25cと、ナックピン24との間に両端をバネ受け25
aで挟んだバネ25bを設けたものである。
【0023】モーター22が起動してロータ23aが回
転すると、レバー21aは支軸21cを支点に揺動しつ
つ、ナックルピン24を介して駆動幹1を長手方向に往
復動させる。駆動幹1が手前に引かれると刃物が切断方
向に移動し、刃物5とまな板部材14が当接して駆動幹
1をそれ以上引くことができなくなった後は、バネ受け
25aを介してナックルピン24とナット25cで挟ま
れたバネ25bが縮んで、レバー21aの余剰動作を吸
収する。図4に示す駆動装置では刃物の動作ストローク
に影響を及ぼす駆動幹やリンク、レバー等の寸法および
取り付け精度を厳しく管理する必要がない上、刃物やま
な板部材の摩耗によって刃物とまな板が当接するまでに
必要な動作ストロークが増加しても、レバー21aの余
剰動作によるバネ25bの縮み代が減少するだけで、刃
物の動作ストロークに不足をきたすのを防止できるとい
う利点もある。
【0024】(実施例3)図5は図1に示す本発明のシ
ート材切断装置のリンク部材2a,2b間の間隔を調整
するアジャスターを設けた例を示す図である。すなわ
ち、複数枚のシート材を有効切断幅全域にわたって確実
に切断するためには、まな板部材に対して刃物が平行に
当接することが好ましく、図5はこの点を考慮して刃物
とまな板の平行度を容易に微調整できるよう、連結幹に
アジャスターの機能を設けたものである。
【0025】具体的には、リンク2aとリンク2bを連
結する連結幹を、一端に右ネジを切り、他端に左ネジを
切ったアジャストナット20dの両端にアジャストボル
ト20b、アジャストボルト20cをねじ込んみ、ロッ
クナット20e、ロックナット20fで各々固定してア
ジャスターを構成したものである。アジャストナット2
0dを回転させると、リンク2aとリンク2bの間隔が
変化するため、リンク2aとリンク2bの揺動に伴って
切断方向または離間方向に動作する刃物5の、まな板に
対する平行度を容易に調整することができるものであ
る。
【0026】(実施例4)図6は図1に示す本発明の複
数枚シート材の切断装置に切断中にシート材を押さえる
押さえ板を設けた一例を示す断面図である。図6におい
て刃物5および台金6とステー3bの間で刃物5の切断
方向および離間方向に摺動可能に支持された押さえ板3
0aはバネ31aより切断方向の力を付与されつつ、上
端の曲げ部分を台金6に引っ掛かけて静止している。刃
物5が台金6と共に切断方向に下降すると、押さえ板3
0aは下端がシート材13と当接する位置まで台金6に
追従して下降し、刃物5が更に切断方向に下降してシー
ト材13を切断する間、押さえ板30aはシート材13
の切り口近傍をバネ31aによって付与された力で押さ
えつける。この押さえ板30aによって本例のシート切
断装置では切断中のシート材13の位置ズレを防いで、
切断位置精度を安定に保つことが可能である。
【0027】(実施例5)図7は図6とは別の押さえ板
を設けた本発明の複数枚シート材の切断装置の一例を示
す組み立て概念図である。図7において刃物5および台
金6とステー3bの間で刃物5の切断方向および離間方
向に摺動可能に支持された押さえ板30aは回転軸33
の両端にボルト11aで固定されたカム32a、カム3
2bのピン32cに、長穴30bを遊嵌して下端をまな
板と平行に保たれており、カム32a、カム32bのピ
ン32cを介してバネ31b、バネ31cより刃物5の
切断方向に力を付与されつつ、中央の曲げ部分を台金6
に引っ掛かけて静止している。
【0028】刃物5が台金6と共に切断方向に下降する
と、押さえ板30aは下端がシート材13と当接する位
置まで台金6に追従して下降し、刃物5が更に切断方向
に下降してシート材を切断する間、押さえ板30aはシ
ート材の切り口近傍を、カム32a、カム32bを介し
てバネ31b、バネ31cによって付与された力で押さ
えつける。図7に示す装置では、押さえ板30aの切断
幅方向の両側がカムによって連結されているため、押さ
え板を下端がまな板と平行に保つことができ、幅の狭い
シート材を刃物5の端部近傍で切断する場合でも、押さ
え板30aはシート材のを表面を均一に押さえることが
できる。したがって、切断中のシート材の位置ズレを防
いで、切断位置精度をより安定に保つことが可能であ
る。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、刃物部材を斜め方向か
らシート材に接触させるシート材切断装置ではなく、実
質的に垂直な方向から刃物部材を近接させる垂直押し切
りを行う装置を提供できるため、複数層のシート材を切
断する際であっても、切断精度を高く保つことが可能と
なる。そのため特に、複数枚を積層した書籍の端切りな
どの高い切断寸法精度が必要とされる切断装置として工
業上有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複数枚シート材の切断装置の一例を示
す組立概念図である。
【図2】図1に示す複数枚シート材の切断装置の側面図
である。
【図3】本発明の複数枚シート材の切断装置の別の例を
示す組立概念図である。
【図4】本発明の複数枚シート材の切断装置の駆動装置
に弾性部材を設ける例を示す図である。
【図5】本発明の複数枚シート材の切断装置のリンク部
材間にアジャスターを設ける例を示す図である。
【図6】本発明の複数枚シート材の切断装置に押さえ板
を設ける例を示す図である。
【図7】本発明の複数枚シート材の切断装置に押さえ板
を設ける別の例を示す図である。
【符号の説明】
1 駆動幹、2a,2b,2c リンク、3a,3b
ステー、4 刃物駆動体、5 刃物、6 台金、7 ホ
ルダ、8 カラー、10 レール、11a,11b,1
1c,11d ボルト、12a,12b ブッシュ、2
0a,20b,20c,20d アジャストボルト、2
0e,20f ロックナット、21a レバー、21b
長穴、21c 支軸、21e スペーサ、22 モー
タ、23aロータ、23b ローラー、24 ピン、2
5a バネ受け、25b バネ、25c ナット、30
a 押さえ板、30b 長穴、31a,31b,31c
バネ、32a,32b カム、32c ピン、33 回
転軸

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的に切断幅方向の移動を拘束された
    刃物と、 複数枚のシート材を支持するまな板部材とを具備してお
    り、刃物部材をまな板部材に対して実質的に垂直な方向
    から近接させ、刃物部材とまな板部材との間に置かれた
    複数枚のシート材を切断することを特徴とする複数枚シ
    ート材の切断装置。
  2. 【請求項2】 支持部材に回動自在に連結された少なく
    とも一つのリンク部材と、 リンク部材を往復回動させる駆動装置と、 リンク部材に取り付けた刃物駆動体と、 実質的に切断幅方向の移動を拘束された刃物部材と、 複数枚のシート材を支持するまな板部材と、 を有しており、 リンク部材を往復回動させることにより、 リンク部材と駆動装置との取付位置を力点とし、 リンク部材と支持部材との取付位置を支点として、 刃物駆動体を切断方向に円弧運動させつつ、 刃物部材に対して刃物駆動体を接触移動させることによ
    り、刃物部材をまな板部材に対して実質的に垂直な方向
    から近接させ、刃物部材とまな板部材との間に置かれた
    複数枚のシート材を切断することを特徴とする複数枚シ
    ート材の切断装置。
  3. 【請求項3】 リンク部材は、切断幅方向の両端近傍に
    2箇所設け、リンク部材同士は、連結幹により回動自在
    に連結されていることを特徴とする請求項2に記載の複
    数枚シート材の切断装置。
  4. 【請求項4】 刃物駆動体は、リンク部材に回動自在に
    取り付けたローラであることを特徴とする請求項2また
    は3に記載の複数枚シート材の切断装置。
  5. 【請求項5】 駆動装置には、まな板による反力を緩衝
    する弾性部材が設置されていることを特徴とする請求項
    2ないし4のいずれかに記載の複数枚シート材の切断装
    置。
  6. 【請求項6】 連結幹にはリンク部材間の幅を調整する
    アジャスターが設けられていることを特徴とする請求項
    3に記載の複数枚シート材の切断装置。
  7. 【請求項7】 刃物部材の移動に追従して切断方向に移
    動し、複数枚のシート材を抑えつける押さえ板を有する
    ことを特徴とする請求項2ないし6の何れかに記載の複
    数枚シート材の切断装置。
  8. 【請求項8】 切断幅方向に差し渡した回転軸と、回転
    軸の切断幅方向の両側に回転軸に固定したカムとを有し
    ており、カムにより押さえ板の両側を押しつけることを
    特徴とする請求項7に記載の複数枚シート材の切断装
    置。
  9. 【請求項9】 切断の対象となるシート材は、複数枚が
    積層されたものであることを特徴とする請求項1ないし
    8のいずれかに記載のシート切断装置。
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