(57)【要約】【課題】従動丸刃の駆動軸回りの揺動に起因して切断が不安定になる課題を解決し、低コスト化およびコンパクト化の要求を満足するより高品質なシート材切断装置を提供する。【解決手段】駆動丸刃移動部により駆動軸方向に移動自在な駆動丸刃と、従動丸刃揺動抑制部により駆動軸回りの揺動が抑制された従動丸刃とを有し、駆動丸刃移動部は、本体フレームに支持されたネジ軸と、ネジ軸の回転で移動するナットと、ナットを予圧する予圧部と、ナットが取り付けられ、駆動丸刃に係合し、従動軸を支持するスライドベースを有し、従動丸刃揺動抑制部は、本体フレームに取り付けられネジ軸方向に伸長する平板を備える伸長部と、スライドベースに取り付けられ伸長部の平板を挟持してネジ軸方向に転がり移動自在な一対のローラを備える挟持部を有し、一対のローラの回転軸心間を結ぶ線分が平板の伸長方向に対して直交することなく交差するように構成にする。【選択図】図９
2018030214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸の回転により回転するとともに駆動丸刃移動部により前記駆動軸の軸方向に移動自在に構成された駆動丸刃と、従動軸に取り付けられて前記駆動丸刃の回転により相反回転するとともに従動丸刃揺動抑制部により前記駆動軸の軸回りの揺動が抑制された従動丸刃とを有し、
前記駆動丸刃移動部は、本体フレームにより回転自在に支持されたネジ軸と、該ネジ軸の回転により前記ネジ軸の軸方向に移動するナットと、該ナットを前記ネジ軸の軸方向の一方に予圧する予圧部と、前記ナットが取り付けられるとともに前記駆動丸刃に対して係合し、かつ、前記従動軸を回転自在に支持するスライドベースとを有し、
前記従動丸刃揺動抑制部は、前記本体フレームに取り付けられるとともに前記ネジ軸の軸方向に伸長する平板を備える伸長部と、前記スライドベースに取り付けられるとともに前記伸長部の前記平板を挟持して前記ネジ軸の軸方向に転がり移動自在に構成された一対のローラを備える挟持部とを有し、
前記一対のローラの回転軸の軸心間を結ぶ線分が、前記伸長部の前記平板の伸長方向に対して直交することなく交差している、シート材切断装置。
【請求項２】
前記伸長部の前記平板が、前記駆動軸に向かって起立している、請求項１に記載のシート材切断装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシート材切断装置の製造方法であって、
前記一対のローラの回転軸の軸心間を結ぶ線分が前記伸長部の前記平板の伸長方向に対して直交するように、前記一対のローラの回転軸を前記スライドベースに仮止めし、
前記仮止めの状態を保ちながら、前記線分が前記伸長部の前記平板の伸長方向に対して直交することなく交差するように、前記一対のローラの回転軸を前記スライドベースに本止めする、シート材切断装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート材切断装置およびその製造方法に関し、より詳細には、相反回転する一対の駆動丸刃と従動丸刃の噛み合いによりシート材を切断するシート材切断装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばフォトアルバムを作製する場合などに、シート材の搬送方向に直交する方向の切断位置（スリット位置）を可変に制御する要求が強まっている。このような用途には、例えば、特許文献１〜４に開示される、ネジ軸とナットで構成される送りネジ機構により一対の丸刃の一方をネジ軸の軸方向に移動することができるシート材切断装置を用いることができる。また、例えば、特許文献５に開示される、２組のネジ軸とナットで構成される送りネジ機構により一対の丸刃の両方を個別にネジ軸の軸方向に移動することができるシート材切断装置を用いることができる。
【０００３】
一般的に、ネジ軸とナットで構成される送りネジ機構では、ネジ部にクリアランスを設けることにより、ネジ軸とナットの係合によるネジ送りが自在にされていた。従って、一般的な送りネジ機構を用いて一対の丸刃の位置決めを行う特許文献１〜５に開示されるシート材切断装置では、ネジ部に設けられたクリアランスに起因し、シート材の切断中に前記ナットが微動することがあった。例えば、前記ネジ部のラジアル方向のクリアランスに起因する前記ナットの微動は、一対の丸刃の噛み合い点をネジ軸の軸回りに揺動させるため、シート材を上下（シート材の厚さ方向）に押しやって切断点を上下に変動させる。また、前記ネジ部のスラスト方向のクリアランスに起因する前記ナットの微動は、一対の丸刃の噛み合い点をネジ軸の軸方向に振動させるため、シート材を左右（シート材の厚さ方向と直交する方向）に押しやって切断点を左右に変動させる。このような前記ナットの微動に起因した一対の丸刃の噛み合い点の揺動や振動が、シート材切断装置の切断直進性や切断寸法精度を劣化させる要因になっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−３０６１９６号公報
【特許文献２】特開平７−２４１７９９号公報
【特許文献３】特開平７−２４１８００号公報
【特許文献４】特開２００７−１４４５７５号公報
【特許文献５】特開平８−１９７４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようなナットの微動対策として、個々のベアリングボールがネジ軸との間で転がりながら係合するため実質的にクリアランスを有さないといえるボールネジ機構の採用が特に有効と考えられた。しかし、ボールネジ機構は、ベアリングボールの転がりによって小さい駆動負荷で滑らかに動作するとともに高精度の位置決めが可能である反面、構造的に大型、かつ高価である。そのため、近年益々強まるコンパクト化かつ低コスト化の要求を満足するシート材切断装置の構成を見出すことが困難であった。
【０００６】
本発明の目的は、従来のネジ軸とナットで構成する送りネジ機構におけるネジ軸とナットの隙間に起因するナットの微動によるシート材の切断直進性や切断寸法精度の劣化の課題を解決し、低コスト化およびコンパクト化の要求を満足する実用的なシート材切断装置を実現するとともに、上述した従動丸刃の駆動軸の軸回りの微量の揺動に起因する特定位置で切断が不安定になる課題を解決し、より高品質なシート材切断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
まず、本発明者は、従来のネジ軸とナットで構成する送りネジ機構におけるネジ軸とナットの隙間に起因するナットの微動によるシート材の切断直進性や切断寸法精度の劣化の課題を解決し、低コスト化およびコンパクト化の要求を満足する実用的なシート材切断装置に係る発明を行い、特許出願（特願２０１５−３７７８８、平成２７年２月２７日）を行っている。
特願２０１５−３７７８８に記載のシート材切断装置は、駆動軸の回転により回転するとともに駆動丸刃移動部により前記駆動軸の軸方向に移動自在に構成された駆動丸刃と、従動軸に取り付けられて前記駆動丸刃の回転により相反回転するとともに従動丸刃揺動抑制部により前記駆動軸の軸回りの揺動が抑制された従動丸刃とを有し、前記駆動丸刃移動部は、本体フレームにより回転自在に支持されたネジ軸と、該ネジ軸の回転により前記ネジ軸の軸方向に移動するナットと、該ナットを前記ネジ軸の軸方向の一方に予圧する予圧部と、前記ナットが取り付けられるとともに前記駆動丸刃に対して係合し、かつ、前記従動軸を回転自在に支持するスライドベースとを有する。そして、前記従動丸刃揺動抑制部の好ましい実施形態として、前記本体フレームに取り付けられるとともに前記ネジ軸の軸方向に伸長する平板を備える伸長部と、前記スライドベースに取り付けられるとともに前記伸長部の前記平板を挟持して前記ネジ軸の軸方向に転がり移動自在に構成された一対のローラを備える挟持部を提案している。
【０００８】
かかるシート材切断装置の組立に際して、図４に示すように駆動丸刃７および従動丸刃９を構成し、図３に示すように伸長部１３を本体フレーム４の底板４ｃに取り付け、図５に示すように挟持部１４に備わる取付板１４ａによりスライドベース６の底部６ｆに取り付けた。詳しくは、図５に示すように、伸長部１３に備わる平板１３ａを板金を用いて駆動軸１に向かって起立して形成し、挟持部１４に備わる一対のローラ１１ａ、１１ｂを支持軸１１ｃ、１１ｄを用いた片持ち支持として取付板１４ａに取り付けた。このとき、ローラ１１ａ、１１ｂの外周（転がり面）が平板１３ａの両平面に当接した状態とし、ネジを用いて支持軸１１ｃ、１１ｄの端部を取付板１４ａに固定した。この構成により、駆動丸刃７および従動丸刃９を駆動軸１の軸方向に移動してシート材の切断を試みたところ、切断状態が軸方向の特定位置で不安定になり、その原因が従動丸刃９の駆動軸１の軸回りの微動（微量の揺動）の発生であることが分かった。
【０００９】
そこで本発明者は、上述した従動丸刃９の駆動軸１の軸回りの微量の揺動が、平板１３ａの素材として用いた一般的な板金（普通板金）の形状あるいは表面形態のバラツキが大きい位置で、一対のローラ１１ａ、１１ｂの転がり面が瞬間的に平板１３ａから離間し、平板１３ａに対する一対のローラ１１ａ、１１ｂの当接状態が変動したことに起因することを突き止めた。そこで、一般的な板金の適用による低コスト化の効果を毀損しない手段を検討し、かかる板金に対して高精度加工を行うことなく課題が解決できる一対のローラと平板の組わせによる簡易な構成を見出し、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち、本発明のシート材切断装置は、駆動軸の回転により回転するとともに駆動丸刃移動部により前記駆動軸の軸方向に移動自在に構成された駆動丸刃と、従動軸に取り付けられて前記駆動丸刃の回転により相反回転するとともに従動丸刃揺動抑制部により前記駆動軸の軸回りの揺動が抑制された従動丸刃とを有し、前記駆動丸刃移動部は、本体フレームにより回転自在に支持されたネジ軸と、該ネジ軸の回転により前記ネジ軸の軸方向に移動するナットと、該ナットを前記ネジ軸の軸方向の一方に予圧する予圧部と、前記ナットが取り付けられるとともに前記駆動丸刃に対して係合し、かつ、前記従動軸を回転自在に支持するスライドベースとを有し、前記従動丸刃揺動抑制部は、前記本体フレームに取り付けられるとともに前記ネジ軸の軸方向に伸長する平板を備える伸長部と、前記スライドベースに取り付けられるとともに前記伸長部の前記平板挟持して前記ネジ軸の軸方向に転がり移動自在に構成された一対のローラを備える挟持部とを有し、前記一対のローラの回転軸の軸心間を結ぶ線分が、前記伸長部の前記平板の伸長方向に対して直交することなく交差している。また、本発明において、前記伸長部の前記平板が、前記駆動軸に向かって起立していることが好ましい。
【００１１】
また、本発明のシート材切断装置は、前記一対のローラの回転軸の軸心間を結ぶ線分が前記伸長部の前記平板の伸長方向に対して直交するように、前記一対のローラの回転軸を前記スライドベースに仮止めし、前記仮止めの状態を保ちながら、前記線分が前記伸長部の前記平板の伸長方向に対して直交することなく交差するように、前記一対のローラの回転軸を前記スライドベースに本止めすることにより、製造することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従動丸刃の駆動軸の軸回りの微量の揺動に起因する特定位置での切断の不安定さを、伸長部に備わる平板の素材となる板金に対して高精度加工を行うことなく解決できるため、低コスト化の効果を毀損することなく、より高品質なシート材切断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】発明に係るシート材切断装置の構成例をシート材の搬入側から見た図である。
【図２】図１に示す構成例をシート材の搬出側から見た図である。
【図３】図１に示す構成例の一部を略し、要部をシート材の搬入側から見た図である。
【図４】図３に示す構成例の一部を略し、要部の断面をシート材の搬入側から見た図である。
【図５】図３に示す構成例の一部を略し、要部の断面を図３中の駆動軸の左方側から見た図である。
【図６】図３に示す構成例の一部を略し、要部をシート材の搬出側の左斜方側から見た図である。
【図７】図３に示す構成例の一部を略し、要部をシート材の搬出側の右斜方側から見た図である。
【図８】図７では略した駆動軸の右方側の構成を示す図である。
【図９】本発明の構成例を説明するための図である。
【図１０】図９に示す構成の製造方法（第１ステップ）を説明するための図である。
【図１１】図１０に第１ステップの後の第２ステップを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係るシート材切断装置は、駆動軸の回転により回転するとともに駆動丸刃移動部により駆動軸方向に移動自在に構成された駆動丸刃と、従動軸に取り付けられて駆動丸刃の回転により相反回転するとともに従動丸刃揺動抑制部により駆動軸回りの揺動が抑制された従動丸刃とを有する。この構成を有する本発明に係るシート材切断装置は、従動丸刃が駆動丸刃に対して圧接して噛み合い点を形成し、駆動丸刃と従動丸刃とが相反回転しながら噛み合い点においてシート材を切断することができる。よって、駆動丸刃を支持する駆動軸をシート材の搬送方向に対して直交方向に配置することにより、シート材の長手方向すなわち搬送方向に、シート材を切断することができる。
なお、駆動軸をシート材の搬送方向に沿って配置することにより、シート材の幅方向すなわち搬送方向と直交する方向に、シート材を切断することもできる。
【００１５】
（駆動丸刃と従動丸刃）
一対の駆動丸刃と従動丸刃は、その外周に刃先を設けた円板状または円柱状の切断刃である。また、駆動丸刃の回転中心には駆動軸が設けられ、従動丸刃の回転中心には従動軸が設けられている。駆動丸刃と従動丸刃の刃先は、トーインと称する交差状態で圧接されて１つの噛み合い点を形成している。この圧接は、例えば従動軸方向にコイルバネを装着し、該コイルバネにより従動丸刃を駆動丸刃側に押すような構成が、装置構造が簡易になるため好ましい。上述した構成により、駆動丸刃は駆動軸の回転により回転し、噛み合い点を介して従動丸刃を回転することができる。従って、一対の駆動丸刃と従動丸刃が相反回転しながら噛み合い点を形成することにより、シート材を切断することができる。
【００１６】
（駆動軸と従動軸）
駆動軸は、例えば軸受により回転自在に支持され、金属製または樹脂製の本体フレームあるいは該本体フレームに取り付けられた支持部材に取り付けられている。従動軸は、例えば軸受により回転自在に支持され、スライドベースに取り付けられている。従って、スライドベースを本体フレームあるいは該本体フレームに取り付けられた支持部材に対して位置決めすることにより、駆動軸と従動軸の位置関係を安定に保つことができるため、駆動丸刃と従動丸刃の位置関係もまた安定に保つことができる。さらに、駆動丸刃と従動丸刃の噛み合い点の位置を安定に保つことにより、シート材の切断における切断直進性や切断寸法精度の向上が可能になる。
【００１７】
（駆動丸刃移動部）
本発明に係るシート材切断装置は駆動丸刃移動部を有する。駆動丸刃移動部は、駆動丸刃を駆動軸方向に移動することができ、これによりシート材の切断位置を決めることができる。具体的に駆動丸刃移動部は、本体フレームにより回転自在に支持されたネジ軸と、該ネジ軸の回転によりネジ軸方向に移動するナットと、該ナットをネジ軸方向の一方に予圧する予圧部と、ナットを取り付けるとともに駆動丸刃に対して係合し、かつ、従動軸を回転自在に支持する前記スライドベースとを有する。
【００１８】
（予圧部）
駆動丸刃移動部に設けている予圧部は、駆動丸刃と従動丸刃が形成する噛み合い点の駆動軸方向の位置を安定に保つことができる。上述したようにネジ軸とナットで構成される送りネジ機構では、ネジ送りを自在にする目的で、ネジ部にクリアランスを設けることが一般的である。単純にネジ軸とナットで構成される送りネジ機構は、ボールネジ機構に比べ、機械的構造が特段に簡易であるが、被移動物の高精度な位置決めおよび静止状態の安定保持に係る機能は特段に劣る。こうしたボールネジ機構に及ばない一部の機能を補償するために、駆動丸刃移動部に予圧部を設け、ナットをネジ軸方向の一方に予圧する機能を付加している。この予圧部を有することにより、ネジ部のスラスト方向のクリアランスに起因するナットのネジ軸方向の振動を抑制することができる。なお、本発明に係る予圧部は、弾性能を有する例えばコイルバネ、板バネ、ゴムなどを用いる構成が、装置構造が簡易なるため好ましい。また、予圧の大きさは、ネジ軸とナットによる送りネジ機構の駆動力やネジ部の機械的硬さなどを考慮して設定することが好ましい。
【００１９】
（ネジ軸とナット）
ネジ軸とナットは、ネジ部で互いに係合して送りネジ機構として機能する。ネジ軸は、例えば軸受により回転自在に支持され、本体フレームあるいは該本体フレームに取り付けられた支持部材に取り付けられている。ナットは、ネジ軸の回転によりネジ軸方向に移動するとともに位置決めされる。また、ネジ部には、ネジ送り動作が滑らかになるようにラジアル方向に適切なクリアランスが設けてある。シート材の切断位置は、該ナットを、ネジ軸方向に所定量移動し、所定位置で静止かつ位置決めすることにより行うことができる。この場合、ナットの移動量は、ネジ部のリードを考慮し、例えばネジ軸の回転数または回転角度、および分解能に基づいて制御可能である。
【００２０】
（スライドベース）
スライドベースは、ナットが取り付けられ、駆動丸刃に対して係合し、従動軸を回転自在に支持する。スライドベースは、例えば、軸受を有し、該軸受に対して駆動軸が連通し、駆動軸により駆動軸方向に移動自在かつ駆動軸回りに揺動可能に構成することができる。この構成により、スライドベースを駆動軸方向へ移動するときの抵抗を低減することができるため、スライドベースを駆動して位置決めする際の動力低減（省エネルギー）、位置決めの安定化や高精度化などの効果が期待できる。また、スライドベースは、例えば、ナットを取り付ける構成を含む第１スライドベースと、従動軸を支持する構成を含む第２スライドベースとの組み合わせにより構成することができる。なお、スライドベースは、前記第１スライドベースと前記第２スライドベースの２つの部材を用いる構成に限るものではなく、所望に応じて３つ以上の部材を用いて構成することもできる。スライドベースを複数の部材を用いて構成することにより、装置構成の自由度向上によるコンパクト化、軽量化、使用部材の形状簡易化および加工容易化、それらの結果としてのコスト低減など、多くの効果を得ることができる。
【００２１】
上述した構成を有するスライドベースは、ナットのネジ軸方向への移動により、ネジ軸方向に移動することができる。また、このスライドベースの移動により、駆動丸刃および従動丸刃を同時に駆動軸方向に移動することができる。このようにネジ軸および駆動軸の軸方向に移動自在に構成されたスライドベースは、駆動軸およびネジ軸が本体フレームあるいは該本体フレームに取り付けられた支持部材に支持されるか、あるいは取り付けられているため、駆動軸上で本体フレームとの位置関係が調整できる。つまり、スライドベースを本体フレームに対して位置決めできるため、搬送されてくるシート材を本体フレームに対して位置決めすることにより、該シート材とスライドベースが係合する駆動丸刃とを位置決めすることができる。よって、駆動丸刃と従動丸刃が形成する噛み合い点を、シート材に対して位置決めすることができる。
【００２２】
（従動丸刃揺動抑制部）
本発明に係るシート材切断装置は従動丸刃揺動抑制部を有する。かかる従動丸刃揺動抑制部の構成は、従動丸刃の駆動軸の軸回りの揺動を抑制するための重要である。本発明において従動丸刃揺動抑制部は、本体フレームに取り付けられるとともにネジ軸の軸方向に伸長する平板を備える伸長部と、スライドベースに取り付けられるとともに伸長部の平板を挟持してネジ軸の軸方向に転がり移動自在に構成された一対のローラを備える挟持部とを有する。この構成において、ネジ軸の軸方向へ移動中でない停止時の挟持部に備わる一対のローラは、本体フレームに取り付けられた伸長部に備わる平板を挟持することにより、ネジ軸回りの振動や揺動を抑制している。かかる一対のローラは、嵌合摺動よりも摩擦抵抗が小さく移動抵抗を低減することができる。
【００２３】
伸長部に備わる平板は、駆動軸の軸回りに発生したモーメント力を受けるためには駆動軸に向かって起立して形成することが好ましい。駆動軸の軸回りにモーメント力が発生した場合は、スライドベースに取り付けられる挟持部および本体フレームに取り付けられる伸長部に作用するため、両者が係合する一対のローラおよび平板により効果的に受けることができなければ従動丸刃が揺動するリスクがある。こうした場合、かかるモーメント力の作用方向（駆動軸の軸回り）に対して平板を挟持する一対のローラの挟持方向が一致するように構成されていると、かかるモーメント力を一対のローラの転がり面および平板の両平面により効果的に受けることができる。したがって、駆動軸の軸回りに対して挟持方向が一致するように設けられた平板、つまり、駆動軸に向かって起立する平板の両平面を一対のローラで挟持する構成は好ましいものとなる。
【００２４】
上述した従動丸刃揺動抑制部は、平板の厚さ方向の両平面を挟持した一対のローラが転がりながら駆動軸の軸方向へ自在に移動できる簡素な構成である。そのため、駆動丸刃と従動丸刃が形成する噛み合い点の駆動軸回りの位置を安定に保ちながら、駆動丸刃および従動丸刃を駆動軸の軸方向に移動することができるとともに、シート材切断装置に対する低コスト化およびコンパクト化の要求を実現することができる。また、一層の低コスト化には、嵌合摺動に適する程の高精度加工がなされていない一般的な例えばＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）やＳＥＣＣ（メッキ被覆冷間圧延鋼板）などの板金（普通板金）を素材に用いて平板を形成することが好ましい。しかし、普通板金の許容交差は、例えばＳＰＣＣでは板厚が１．００〜１．２５ｍｍのもので±０．０６〜±０．０９ｍｍ、板厚が２．００〜２．５０ｍｍのもので±０．１２〜±０．１７ｍｍなどで許容範囲が大きく、例えば嵌合摺動などの高い寸法精度が要求される移動構造に対してそのまま適用できる程には小さくなく、その形状や表面形態（板厚、うねり、反り、表面の凹凸など）には大きなバラツキがある。また、そのような大きなバラツキを有するからこそ安価で入手できるため、一般的な板金（普通板金）を伸長部に備わる平板に適用すれば低コスト化に有効になる。
【００２５】
こうした一般的な板金（普通板金）を素材として伸長部に備わる平板を形成する場合、本発明の特徴ある従動丸刃揺動抑制部は優れた作用効果を奏する。すなわち、本発明の従動丸刃揺動抑制部における伸長部に備わる平板と挟持部に備わる一対のローラとは、図９に示すように、一対のローラ１１ａ、１１ｂの回転軸１１ｃ、１１ｄの軸心Ｐと軸心Ｑの間を結ぶ線分Ｌｐが、伸長部の平板１３ａの矢印Ｄｂで示す伸長方向に対して矢印Ｄｃで示す直交方向と重ならない例えば矢印Ｄａで示す方向で交差する、という位置関係となるように構成されている。かかる位置関係は、例えば、図１０に示すような第１のステップとなる仮止め工程と、図１１に示すような第２のステップとなる本止め工程とを、この順に行って構成することができる。
【００２６】
第１のステップとなる仮止め工程では、図１０に示すように、一対のローラ１１ａ、１１ｂの回転軸１１ｃ、１１ｄの軸心Ｐと軸心Ｑの間を結ぶ線分Ｌｐが、伸長部の平板１３ａの矢印Ｄｂで示す伸長方向に対して矢印Ｄｃで示す直交方向と重なるように位置決めし、スライドベース６に対して回転軸１１ｃ、１１ｄの仮止めを行う。そして、かかる回転軸１１ｃ、１１ｄの仮止め状態を保持しながら、第２のステップとなる本止め工程を行う。第２のステップとなる本止め工程では、図１１に示すように、線分Ｌｐが伸長部の平板１３ａの矢印Ｄｂで示す伸長方向に対して矢印Ｄｃで示す直交方向と重ならない例えば矢印Ｄａで示す方向で交差するように線分Ｌｐを角度θだけ傾けた状態で、スライドベース６に対して回転軸１１ｃ、１１ｄの本止めを行う。かかる本止めにより、回転軸１１ｃ、１１ｄの軸心Ｐと軸心Ｑの中点周りにトルク（回転モーメント）が発生し、一対のローラ１１ａ、１１ｂの一対の転がり面が平板１３ａの両平面を押圧した状態となり、一対のローラ１１ａ、１１ｂの平板１３ａに対する予圧が行われる。なお、上記の角度θ（傾き度合い）は、平板１３ａの形状や表面形態を考慮し、必要なトルクを生じる角度に調整すればよい。したがって、平板１３ａの形状あるいは表面形態に大きなバラツキがあったとしても、かかる予圧により平板１３ａに対する一対のローラ１１ａ、１１ｂの少なくとも一方の当接が保持されるため、一対のローラ１１ａ、１１ｂの平板１３ａからの微量の離間が抑制される。この構成により、従動丸刃の駆動軸の軸回りの微量の揺動を十分に抑制することができる。
【００２７】
上述したように、ネジ軸とナットのネジ部には、ネジ送り動作が滑らかになるようにラジアル方向に適切なクリアランスを設けてあるため、ナットがラジアル方向へ振動したりネジ軸回りに揺動する可能性がある。ナットの振動や揺動は、該ナットを取り付けるスライドベースの振動や揺動となり、該スライドベースが従動軸を介して支持する従動丸刃の振動や揺動となる。従って、このラジアル方向のクリアランスに起因してナットの振動や揺動が発生すると、従動丸刃が駆動丸刃と形成する噛み合い点が駆動軸回りに振動したり揺動することになる。この問題に対し、上述した平板を備える伸長部とその平板を挟持する一対のローラを備える挟持部の組合せによる構成を有する従動丸刃揺動抑制部を設けることにより、ナットのラジアル方向の振動や揺動が抑制できる。具体的には、ネジ軸回りの振動や揺動が抑制されている挟持部がスライドベースに取り付けられることにより、スライドベースのネジ軸あるいは駆動軸の軸回りの振動や揺動が抑制できるため、スライドベースが従動軸を介して支持する従動丸刃や、該従動丸刃が係る噛み合い点の駆動軸回りの揺動を抑制することができる。
【００２８】
以上述べたような構成を有する本発明に係るシート材切断装置は、駆動丸刃移動部により駆動丸刃と従動丸刃が形成する噛み合い点を、切断を行う所定の位置に高精度に位置決めすることができる。また、噛み合い点の振動や揺動の問題に対し、予圧部を有する駆動丸刃移動部により駆動軸方向の振動を抑制することができ、伸長部の一部を挟持する挟持部を有する従動丸刃揺動抑制部により駆動軸回りの振動や揺動を抑制することができる。よって、噛み合い点が、シート材を左右（駆動軸方向）や上下（シート材の直交方向）に押して、シート材の切断点が上下や左右に変動する現象の発生が抑制されるため、シート材切断装置の切断直進性や切断寸法精度を向上させることができる。
【００２９】
次に、本発明に係るシート材切断装置について実施形態を具体的に挙げて、図１〜図９に示す本発明に係るシート材切断装置（以下、単に「切断装置」という。）の構成例を参照しながら、詳細に説明する。なお、本発明の範囲を以下に述べる実施形態に限定するものではない。
【００３０】
図１は、切断装置をシート材の搬入側から見た図である。図２は、切断装置をシート材の搬出側から見た図である。図３は、切断装置の一部を略し、要部をシート材の搬入側から見た図である。図４は、駆動軸１の軸心とネジ軸２の軸心を含む平面による断面であって、切断装置の一部を略し、要部をシート材の搬入側から見た図である。図５は、駆動丸刃７と従動丸刃９の接点（噛み合い点）近傍で駆動軸１の軸心と直交する平面による断面であって、切断装置の一部を略し、要部を図３中の駆動軸１の左方側から見た図である。図６は、切断装置の一部を略し、要部をシート材の搬出側の左斜方側から見た図である。図７は、切断装置の一部を略し、要部をシート材の搬出側の右斜方側から見た図である。図８は、図７では略した駆動軸１の右方側の構成を示した図である。図９は、伸長部１３に備わる平板１３ａと挟持部１４に備わる一対のローラ１１ａ、１１ｂの配置を示した図である。
【００３１】
切断装置は、シート材を切断する切断部Ａと、駆動丸刃７や従動丸刃９やスライドベース６などを駆動軸１の軸方向（以下、「駆動軸方向」という。）に移動する駆動丸刃移動部Ｂと、駆動丸刃７や従動丸刃９やスライドベース６などの駆動軸１の軸回り「以下、「駆動軸回り」という。」の揺動を抑制する従動丸刃揺動抑制部Ｃと、スライドベース６を駆動軸方向の一方に付勢する予圧部Ｄと、側板４ａ、４ｂと底板４ｃと上板４ｄで構成された本体フレーム４と、駆動軸１と平行配置されたネジ軸２と、シート材の搬入や搬出を案内する複数のガイドローラ３などを有して構成されている。
【００３２】
切断部Ａは、駆動丸刃移動部Ｂにより駆動軸方向に移動自在に構成された一対の駆動丸刃７と従動丸刃９を有し、互いの外縁に形成された刃先が接する接点（噛み合い点）にシート材を挿入することにより、シート材を切断することができる。
【００３３】
駆動丸刃７は、ホルダ１５に取り付けられ、該ホルダ１５を介して駆動軸１に取り付けられている。また、駆動丸刃７は、駆動軸１に設けられたＤカット面１０により駆動軸１との間の回転が防止され、駆動軸１の回転により回転することができる。
【００３４】
従動丸刃９は、従動軸５に取り付けられ、従動軸５の軸方向に設けられたコイルバネ１６により駆動丸刃７に付勢されている。また、従動軸５は、その両端側が軸受を介してスライドベース６に設けられた２つの面（従動軸保持面６ａ、従動軸予圧面６ｃ）に支持され、駆動丸刃７の回転により従動丸刃９が自在に回転するように構成されている。
【００３５】
駆動軸１は、その両端側が軸受を介して本体フレーム４の２つの側板４ａ、４ｂにより回転自在に支持されている。また、駆動軸１の一端側には、ギヤ１７が取り付けられている。このギヤ１７は、ギヤ１７ｃを介して駆動源（図示略）に連結しているため、このギヤ１７が回転すると、ギヤ１７に連結するギヤ１７ａへ、さらにはギヤ１７ｂへと、駆動力を伝達することができる。また、ギヤ１７ｂには、ガイドローラ３が取り付けられている。
【００３６】
駆動丸刃移動部Ｂは、駆動丸刃７と従動丸刃９を有する切断部Ａを駆動軸方向に移動し、駆動丸刃７を駆動軸方向において位置決めする機能を有する。また、駆動丸刃移動部Ｂは、ネジ軸２と、該ネジ軸２と噛み合うナット１２と、該ナット１２を予圧する予圧部Ｄと、スライドベース６などを有して構成されている。
【００３７】
ネジ軸２は、その両端側が軸受を介して本体フレーム４の２つの側板４ａ、４ｂにより回転自在に支持され、駆動軸１と平行に配置されている。また、ネジ軸２の一方側（側板４ｂ側）は、ギヤ１８を介して駆動源に連結し、該駆動源によりネジ軸２を回転することができる。ナット１２は、その両端側がスライドベース６の軸保持面６ｂと軸支持面６ｄに取り付けられている。また、ネジ軸２とナット１２が噛み合うネジ部には、実質的にクリアランスを有さないといえる従来のボールネジ機構よりも確実に大きなクリアランスを設けているため、ネジ軸２を回転することにより、ナット１２を、比較的軽負荷で円滑に、ネジ軸２の軸方向（以下、「ネジ軸方向」という。）に移動することができる。
【００３８】
スライドベース６は、従動軸５の両端側を支持する従動軸保持面６ａおよび従動軸予圧面６ｃと、予圧部Ｄに関係する係止部６ｅを設けた軸保持面６ｂと、駆動軸１を支持する軸受を取り付ける軸支持面６ｄと、従動丸刃揺動抑制部Ｃに関係する底面６ｆとを有して構成されている。また、スライドベース６は、駆動丸刃７が取り付けられたホルダ１５の両端側を挟み込むように保持して駆動丸刃７に対して係合するように構成されている。
【００３９】
予圧部Ｄは、コイルバネ１６を有し、ナット１２をネジ軸方向の一方に付勢してネジ部を予圧することにより、ネジ部のネジ軸方向のクリアランスを制限し、ネジ部の噛み合い状態を円滑にする機能を有する。コイルバネ１６は、一端側がスライドベース６に設けられた軸保持面６ｂの係止部６ｅに係合され、他端側が本体フレーム４の底板４ｃに設けられた係止部４ｃ’に係合され、弾性力によりナット１２を付勢している。こうしたナット１２の付勢により、該ナット１２が取り付けられたスライドベース６をネジ軸方向の一方に、かつ、該ネジ軸２と平行に配置された駆動軸方向の一方に押し付けることができる。
【００４０】
従動丸刃揺動抑制部Ｃは、ネジ軸方向に伸長する平板１３ａを備える伸長部１３と、該伸長部１３の平板１３ａを挟持してネジ軸方向に転がり移動自在に構成された一対のローラ１１ａ、１１ｂを備える挟持部１４などを有する。伸長部１３は、本体フレーム４に取り付けられている。挟持部１４は、伸長部１３を挟持する一対のローラ１１ａ、１１ｂの回転軸１１ｃ、１１ｄを図９に示す配置に取り付ける取付板１４ａを備える。そして、かかる取付板１４ａは、ナット１２が取り付けられたスライドベース６の底面６ｆに取り付けられている。また、ネジ軸２の回転によるナット１２の移動に伴ってスライドベース６がネジ軸方向へ移動すると、スライドベース６に取り付けられている挟持部１４に備わる一対のローラ１１ａ、１１ｂは、伸長部１３に備わる平板１３ａを挟持しながら、ネジ軸方向へ移動する。
【００４１】
上述した構成により、ネジ軸２とナット１２の間のクリアランスに起因してスライドベース６が駆動軸１の軸回りに揺動しようとしても、従動丸刃揺動抑制部Ｃにより上述した揺動を抑制することができる。よって、上述した揺動が抑制されたスライドベース６に支持されている従動軸５や、該従動軸５に取り付けられている従動丸刃９が、駆動軸回りに揺動することを抑制することができる。
【００４２】
次に、駆動軸方向におけるシート材の切断点の位置決めについて、すなわち駆動丸刃７と従動丸刃９の接点（噛み合い点）の位置決めについて、説明する。
上述した構成を有する駆動丸刃移動部Ｂにおいて、駆動源に連結するギヤ１８を介してネジ軸２が一方へ回転すると、ナット１２が、ネジ軸２の回転の向きに対応してネジ軸方向の一方へ移動する。このナット１２の移動により、該ナット１２を取り付けているスライドベース６を、ネジ軸方向の一方へ移動することができる。また、ネジ軸２の回転の向きを他方へ替えると、ナット１２の移動方向が他方へ替わるため、スライドベース６の移動方向をネジ軸方向の他方へ替えることができる。なお、駆動軸１とネジ軸２は平行に配置されているため、駆動軸方向とネジ軸方向は同一である。
【００４３】
この構成により、ネジ軸２の回転により、ナット１２を介してスライドベース６を駆動軸方向の一方または他方へ移動することができるため、ホルダ１５を介してスライドベース６に係合する駆動丸刃７と、スライドベース６に支持されている従動軸５に取り付けられた従動丸刃９とを、同時に、駆動軸方向の一方または他方へ移動することができる。この移動においては、駆動丸刃７と従動丸刃９を同時に移動することができるため、シート材を切断する接点（噛み合い点）が保持される。よって、ネジ軸２の回転量と向きを制御し、スライドベース６が駆動軸方向の所望の位置に停止させることにより、シート材の切断点の位置を、すなわち駆動丸刃７と従動丸刃９の接点（噛み合い点）の位置を、駆動軸方向における所望の位置に移動し、位置決めすることができる。
【００４４】
また、予圧部Ｄによりネジ軸方向の一方に付勢されているスライドベース６は、ネジ軸方向における微動が抑制されている。このため、スライドベース６を移動して停止させる際に、ネジ軸２とナット１２の間のクリアランスに起因してスライドベース６が駆ネジ軸方向（駆動軸方向）に微動しようとしても、これを抑制することができる。よって、スライドベース６の駆動軸方向の微動が抑制され、スライドベース６が駆動軸方向において高精度に位置決めできるため、シート材の切断点を、すなわち駆動丸刃７と従動丸刃９の接点（噛み合い点）を、駆動軸方向において高精度に位置決めすることができる。
【００４５】
次に、駆動軸回りにおける駆動丸刃７と従動丸刃９の接点（噛み合い点）の位置決めについて、説明する。
上述した構成を有する従動丸刃揺動抑制部Ｃにおいて、駆動源に連結するギヤ１８を介してネジ軸２が回転すると、ナット１２がネジ軸方向へ移動し、スライドベース６がネジ軸方向へ移動する。このスライドベース６のネジ軸方向への移動により、従動丸刃揺動抑制部Ｃの挟持部１４に備わる一対のローラ１１ａ、１１ｂは、伸長部１３に備わる平板１３ａを挟持したままネジ軸方向に移動する。
【００４６】
このとき、伸長部１３は、本体フレーム４に取り付けられているため、伸長部１３に備わる平板１３ａが駆動軸回りに揺動することがない。また、駆動軸回りに揺動することがない伸長部１３に備わる平板１３ａを挟持している一対のローラ１１ａ、１１ｂもまた駆動軸回りに揺動することがない。したがって、駆動軸回りに揺動することがない一対のローラ１１ａ、１１ｂを備える挟持部１４が取り付けられているスライドベース６もまた、駆動軸回りに揺動することがない。よって、上述した伸長部１３と挟持部１４を有する従動丸刃揺動抑制部Ｃにより、スライドベース６の駆動軸回りの揺動が抑制され、スライドベース６が駆動軸回りにおいて高精度に位置決めできるため、シート材の切断点を、すなわち駆動丸刃７と従動丸刃９の接点（噛み合い点）を、駆動軸回りにおいて高精度に位置決めすることができる。
【００４７】
さらに、上述した伸長部１３と挟持部１４を有する従動丸刃揺動抑制部Ｃにおいて、図９に示すように、一対のローラ１１ａ、１１ｂの回転軸１１ｃ、１１ｄの軸心Ｐと軸心Ｑの間を結ぶ線分Ｌｐが、伸長部１３の平板１３ａの矢印Ｄｂで示す伸長方向に対して直交しない矢印Ｄａで示す方向に交差する構成となっている。そのため、平板１３ａの形状あるいは表面形態に大きなバラツキがあったとしても、上述したように平板１３ａに対する一対のローラ１１ａ、１１ｂの少なくとも一方の当接が保持される。したがって、一対のローラ１１ａ、１１ｂの平板１３ａからの微量の離間が抑制されて従動丸刃９の駆動軸１の軸回りの微量の揺動が十分に抑制されるため、駆動丸刃７と従動丸刃９の接点（噛み合い点）を一層高精度に位置決めすることができる。
【００４８】
上述した構成を有する切断装置を用いて、該切断装置の駆動軸方向、すなわちシート材の幅方向において、切断位置を任意に選んで、シート材を切断することができる。具体的には、例えば、搬送装置（図示せず）により搬送されてきたシート材（図示せず）が所定の位置に達したときに、駆動軸１を駆動して所定の方向へ回転させる。駆動軸１の回転により駆動丸刃７が回転し、駆動丸刃７の回転により、同時に従動丸刃９が相反回転する。同時に、搬入側と搬出側のガイドローラ３が回転し、切断装置が切断可能な待機状態になる。
【００４９】
搬送されてきたシート材が、待機状態で回転している搬入側の少なくとも一組のガイドローラ３に案内されると、その搬入側のガイドローラ３の間にシート材が挟持され、切断部Ａ側へ搬送される。そして、シート材が駆動丸刃７と従動丸刃９の接点（噛み合い点）に達すると、シート材は搬送されながら前記接点において切断される。この後、さらに搬送された切断後のシート材（製品）は、待機状態で回転している搬出側の一対のガイドローラ３に案内されると、その搬出側のガイドローラ３の間に挟持され、切断装置の外部に搬出される。一方、切断後のシート材の切片（切り屑）は、屑排出口８に沿って切断装置の外部へ排出される。こうした一連の切断処理は、シート材の長さに応じて、シート材を製品と切り屑に分別しながら連続して行うことができる。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ．切断部、Ｂ．駆動丸刃移動部、Ｃ．従動丸刃揺動抑制部、Ｄ．予圧部、１．駆動軸、２．ネジ軸、３．ガイドローラ、４．本体フレーム、４ａ．側板、４ｂ．側板、４ｃ．底板、４ｃ’．係止部、４ｄ．上板、５．従動軸、６．スライドベース、６ａ．従動軸保持面、６ｂ．軸保持面、６ｃ．従動軸予圧面、６ｄ．軸支持面、６ｅ．係止部、６ｆ．底面、７．駆動丸刃、８．屑排出口、９．従動丸刃、１０．Ｄカット面、１１．一対のローラ、１１ａ．ローラ、１１ｂ．ローラ、１１ｃ．回転軸、１１ｄ．回転軸、１２．ナット、１３．伸長部、１３ａ．平板、１４．挟持部、１４ａ．取付板、１５．ホルダ、１６．コイルバネ、１７．ギヤ、１７ａ．ギヤ、１７ｂ．ギヤ、１７ｃ．ギヤ、１８．ギヤ
【図１】
2018030214.tif 000003
【図２】
2018030214.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018030214.tif 000006
【図５】
2018030214.tif 000007
【図６】
2018030214.tif 000008
【図７】
2018030214.tif 000009
【図８】
2018030214.tif 000010
【図９】
2018030214.tif 000011
【図１０】
2018030214.tif 000012
【図１１】
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