(57)【要約】【課題】複数のカッタの刃が同時に被細断物を噛み込むのを防止することにより、モータへの負荷の軽減効果、および騒音の抑制効果を高めることができるようにしたシュレッダを提供する。【解決手段】各列のカッタ１５ａを、互いに隣接するものの近接する刃先同士を順次結んだ線Ｌが、回転軸１４ａを中心とする螺旋を描くように整列させて回転軸１４ａに取り付けるとともに、両カッタ列により被細断物を細断しうる有効細断幅Ｗに対する螺旋のねじれ角θを、各カッタ１５ａにおける刃１６の数をｎとしたとき、ほぼ１８０°／ｎとする。  【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の回転軸のそれぞれに、外周面に、複数の刃と切欠凹部とを、回転方向に向かって交互に繰り返すように設けたほぼ円盤状の複数のカッタを、相対回転不能として外嵌して列設し、前記１対の回転軸を、各列の隣接するカッタ間に他の列のカッタを、ピッチをずらせて、交互に入り込ませて互いに平行に配設し、両列の互いに隣接するカッタ同士が摺り合わされた状態で互いに逆方向に回転するようにしてなるシュレッダにおいて、
各列のカッタを、互いに隣接するものの近接する刃先同士を順次結んだ線が、回転軸を中心とする螺旋を描くように整列させて回転軸に取り付けるとともに、前記両カッタ列により被細断物を細断しうる有効細断幅Ｗに対する前記螺旋のねじれ角θを、各カッタにおける刃の数をｎとしたとき、ほぼ１８０°／ｎとしたことを特徴とするシュレッダ。
【請求項２】
各カッタの厚さをＴとしたとき、各列の互いに隣接するカッタの位相差Δθを、ほぼ２θＴ／Ｗとしたことを特徴とする請求項１記載のシュレッダ。
【請求項３】
回転軸の外周面に、ねじれ角をθとしたキーまたはキー溝を設け、かつ同一形状とした各カッタの内面に、前記キーまたはキー溝に係合するキー溝またはキーを設け、それらを互いに係合させつつ、かつ間にスペーサを挟んで、各カッタを回転軸に外嵌したことを特徴とする請求項１または２記載のシュレッダ。
【請求項４】
ｎ≧７としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシュレッダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば紙・書類等の紙葉状をした不用紙（以下、これを被細断物という）を細断処理するシュレッダに係り、特に、細断処理時に発生する音を抑制しうるようにしたシュレッダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシュレッダには、互いに平行な１対の回転軸のそれぞれに、外周面に、複数の刃と切欠凹部とを回転方向に向かって交互に繰り返すように設けたほぼ円盤状の複数のカッタを、隣接する各刃を結ぶ線が、回転軸を中心とする螺旋を描くように、順次位相を少しずつずらせて取り付けることにより、紙を細断する際に、カッタの各刃が被細断物を順番に噛み込むようにし、もって、モータへの負荷を軽減しうるとともに、騒音の発生を抑制しうるようにしたものがある(例えば特許文献１参照)。
【特許文献１】実開昭６２−１６０６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に記載されているシュレッダにおいては、各カッタにおける刃の数が多く、しかも上記螺旋のねじれ角が大きいため、どうしても、複数のカッタの刃が同時に被細断物を噛み込むため、モータへの負荷の軽減効果、および騒音の抑制効果が十分とは言えない。
【０００４】
本発明は、上述のような従来の課題を解決するためになされたものであって、複数のカッタの刃が同時に被細断物を噛み込むのを防止することにより、モータへの負荷の軽減効果、および騒音の抑制効果を高めることができるようにしたシュレッダを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
（１）１対の回転軸のそれぞれに、外周面に、複数の刃と切欠凹部とを、回転方向に向かって交互に繰り返すように設けたほぼ円盤状の複数のカッタを、相対回転不能として外嵌して列設し、前記１対の回転軸を、各列の隣接するカッタ間に他の列のカッタを、ピッチをずらせて、交互に入り込ませて互いに平行に配設し、両列の互いに隣接するカッタ同士が摺り合わされた状態で互いに逆方向に回転するようにしてなるシュレッダにおいて、各列のカッタを、互いに隣接するものの近接する刃先同士を順次結んだ線が、回転軸を中心とする螺旋を描くように整列させて回転軸に取り付けるとともに、前記両カッタ列により被細断物を細断しうる有効細断幅Ｗに対する前記螺旋のねじれ角θを、各カッタにおける刃の数をｎとしたとき、ほぼ１８０°／ｎとする。
【０００６】
（２）上記(１)項において、各カッタの厚さをＴとしたとき、各列の互いに隣接するカッタの位相差Δθを、ほぼ２θＴ／Ｗとする。
【０００７】
（３）上記(１)または(２)項において、回転軸の外周面に、ねじれ角をθとしたキーまたはキー溝を設け、かつ同一形状とした各カッタの内面に、前記キーまたはキー溝に係合するキー溝またはキーを設け、それらを互いに係合させつつ、かつ間にスペーサを挟んで、各カッタを回転軸に外嵌する。
【０００８】
（４）上記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、ｎ≧７とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によると、各列のカッタを、互いに隣接するものの近接する刃先同士を順次結んだ線が、回転軸を中心とする螺旋を描くように整列させて回転軸に取り付けるとともに、両カッタ列により被細断物を細断しうる有効細断幅Ｗに対する螺旋のねじれ角θを、各カッタにおける刃の数をｎとしたとき、ほぼ１８０°／ｎとしてあるので、複数のカッタの刃が同時に被細断物を噛み込むのを防止することができ、もってモータへの負荷の軽減効果、および騒音の抑制効果を高めることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によると、各カッタの厚さをＴとしたとき、各列の互いに隣接するカッタの位相差Δθを、ほぼ２θＴ／Ｗとしてあるので、各列の互いに隣接するカッタの位置関係を正確に定めて回転軸に取り付けることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明によると、回転軸の外周面に、ねじれ角をθとしたキーまたはキー溝を設け、かつ同一形状とした各カッタの内面に、前記キーまたはキー溝に係合するキー溝またはキーを設け、それらを互いに係合させつつ、かつ間にスペーサを挟んで、各カッタを回転軸に外嵌してあるので、各カッタの回転軸への取り付けおよび取外しを簡単に行うことができ、組み付け作業性がよい。
【００１２】
請求項４記載の発明によると、ｎ≧７としてあるので、被細断物を細かく切断することができ、機密防衛機能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態の斜視図、図２は、同じく、縦断側面図、図３は、同じく、要部の拡大縦断側面図である。
【００１４】
このシュレッダ(１)は、図１及び図２に示すように、前後寸法が短く、左右寸法が長い縦長の有底箱状体からなるケース本体(２)を備えている。このケース本体(２)は、上面と前面とが開放し、内部は、上下に収容空間(2a)(2b)が区画形成されている。
【００１５】
ケース本体(２)内の上部収容空間(2a)には、細断ユニット(３)が取外し可能に組付けられている。細断ユニット(３)は、前部に操作パネル(４)を設けた上面カバー(５)を有し、この上面カバー(５)の上面ほぼ中央部には、紙・書類等の被細断物(Ａ)が投入される投入口(６)が設けられている。この投入口(６)には、ケース本体(２)の後方に向けて所定の角度で下降傾斜する挿入通路(７)が続いている。
【００１６】
挿入通路(７)は、上下１対のガイド板(８)(９)により形成されており、第１通路部(7a)と、この第１通路部(7a)の下端に、屈曲部(7b)を介して連設された第２通路部(7c)とからなっている。
【００１７】
上側ガイド板(８)は、上面カバー(５)に固定されており、図３に示すように、第１通路部(7a)の上面となる第１ガイド面を形成する基端部(8a)と、第２通路部(7c)の上面となる第２ガイド面を形成する先端部(8b)とを有し、先端部(8b)は、第１通路部(7a)から第２通路部(7c)に向けて挿入されて来る被細断物(Ａ)の先端を下方に向けて案内する目的と、能力以上の硬い物、例えばプラスチック板や金属板等が挿入されたとき、その挿入を抑止する目的で、挿入通路(７)の屈曲部(7b)を形成するように、下方に向けて屈曲または湾曲させてられている。
【００１８】
下側ガイド板(９)は、第１通路部(7a)の下面となる第１ガイド面を形成する基端部(9a)と、第２通路部(7c)の下面となる第２ガイド面を形成する先端部(9b)とを有し、投入口(６)側の端部(9c)が軸(10)をもって上面カバー(５)に枢着され、先端部(9b)側が下方に傾動自在に取り付けられている。なお、下側ガイド板(９)の先端部(9b)は、上側ガイド板(８)の先端部(8b)と協働して、第２通路部(7a)が後下方に向かって拡開するように、ほぼ真下に向かって垂下するように屈曲させられている。
【００１９】
下側ガイド板(９)は、上側ガイド板(８)との間に、数枚の紙類を重ねた状態で挿入可能な挿入通路(７)を形成するための間隔(ａ)を確保するように、基端部(9a)が上側ガイド板(８)の基端部(8a)と平行に配置され、この間隔(ａ)を維持するように、板ばね(11)により、上向きに付勢されている。また、下面側には、投入口(６)から挿入通路(７)の間隔(ａ)以上の異物や厚紙等の厚い物が挿入され、下側ガイド板(９)が板ばね(11)の付勢力に抗して下方（矢印方向）に傾動したとき、この傾動による下側ガイド板(９)の移動を検知する、リミットスイッチからなる厚物検知センサ(12)が設けられている。
【００２０】
挿入通路(７)の下方には、後部と前部の１対の細断ローラ(13a)(13b)が、互いに噛合せた状態で配設されている。ここで、細断ローラ(13a)(13b)間の噛み合い部(Ｂ)と挿入通路(７)との関係は、図３に示すように、上側ガイド板(８)の先端部(8b)から真っ直ぐ斜め後下方に向かって延びる延長線(C1)が、噛み合い部(Ｂ)の中心に対して、わずかの距離(ｘ)だけ後方に変位するように設定してある。
【００２１】
細断ローラ(13a)(13b)は、図３〜図６に示すように、前後１対の回転軸(14a)(14b)のそれぞれに、外周面に、複数の刃(16)と切欠凹部(17)とを、回転方向に向かって交互に繰り返すように設けたほぼ円盤状の複数のカッタ(15a)(15b)を、相対回転不能として外嵌して列設したものよりなっており、両回転軸(14a)(14b)は、各列の隣接するカッタ(15a)(15a)、(15b)(15b)間に、他の列のカッタ(15b)(15a)が、ピッチをずらせて、交互に入り込んで互いに平行をなすように配設され、両列の互いに隣接するカッタ(15a)(15b)同士が摺り合わされた状態で互いに逆方向に回転させられるようになっている。
【００２２】
すべてのカッタ(15a)(15b)は同一形状とし、カッタ(15a)とカッタ(15b)とは、互いに向きを逆にして、回転軸(14a)(14b)に取り付けられている。また、各カッタ(15a)(15b)の内面には、同じ位置に求心方向に向かって突出するキー(18)が設けられている。
【００２３】
図５に示すように、各回転軸(14a)(14b)の外周面には、ねじれ角θの小さな螺旋状のキー溝(19)が設けられている。
このねじれ角θは、両細断ローラ(13a)(13b)により被細断物(Ａ)を細断しうる有効細断幅をＷ、各カッタ(15a)(15b)における刃(16)の数をｎとしたとき、有効細断幅Ｗ内においてほぼ１８０°／ｎだけねじれるような角度としてある。
【００２４】
各細断ローラ(13a)(13b)は、各回転軸(14a)(14b)に、複数のカッタ(15a)(15b)を、そのキー(18)がキー溝(19)に係合するようにして、また互いに隣接するものの間に、相手側のカッタ(15b)(15a)の厚さとほぼ同じ厚さのリング状のスペーサ(20)を挟むようにして順次外嵌することにより形成されている。
その結果、図６に示すように、各細断ローラ(13a)(13b)の外周面における互いに隣接する各カッタ(15a)(15b)の互いに近接する刃先同士を順次結んだ線(Ｌ)も、回転軸(14a)(14b)を中心とするねじれ角θの螺旋を描く。
【００２５】
したがって、各細断ローラ(13a)(13b)のカッタ(15a)(15b)の刃(16)が、互いに半ピッチだけずれて、逆方向に回転させられると、両細断ローラ(13a)(13b)は、常時１個の刃(16)しか被細断物(Ａ)と噛合することはなく、複数のカッタ(15a)(15b)の刃(16)が同時に被細断物(Ａ)を噛み込むのを防止することができる。
【００２６】
また、このときの各細断ローラ(13a)(13b)における互いに隣接するカッタ(15a)(15a)、(15b)(15b)の位相差Δθは、各カッタ(15a)(15b)の厚さをＴとしたとき、ほぼ２θＴ／Ｗとなる。
すなわち、位相差Δθは、ねじれ角θを、各細断ローラ(13a)(13b)におけるカッタ(15a)(15b)の枚数Ｎ１で割ったものであるから、
Δθ＝θ／Ｎ１・・・・・・・・・・・・・・・（式１）
である。また、Ｎ１は、有効細断幅Ｗをカッタ(15a)(15b)の厚さＴで割ったものの２分の１にほぼ等しいので、
Ｎ１＝Ｗ／２Ｔ・・・・・・・・・・・・・・・（式２）
である。したがって、上記式１と式２とから、
Δθ＝２θＴ／Ｗ・・・・・・・・・・・・・・（式３）
となる。
【００２７】
このように、各細断ローラ(13a)(13b)における互いに隣接するカッタ(15a)(15a)、(15b)(15b)の位相差Δθを、２θＴ／Ｗと定めて、各カッタ(15a)(15b)を各回転軸(14a)(14b)に正確に取り付けることもできる。
【００２８】
具体例として、例えば、有効細断幅Ｗを、Ａ４の用紙の短片(210.2mm)が入るに十分な大きさである220mmとし、各カッタ(15a)(15b)の厚さＴを２mm、かつ各カッタ(15a)(15b)の刃数ｎを１０枚としたときは、
Ｎ１＝Ｗ／２Ｔ＝２２０／４＝５５
θ＝１８０°／ｎ＝１８０°／１０＝１８°
Δθ＝２θＴ／Ｗ＝０．３２７°
となる。
【００２９】
同じ条件で、刃数ｎを７枚としたときは、
Ｎ１＝Ｗ／２Ｔ＝２２０／４＝５５
θ＝１８０°／ｎ＝１８０°／７＝２５．７°
Δθ＝２θＴ／Ｗ＝０．４６７°
となる。
【００３０】
１対の回転軸(14a)(14b)は、図２に示すように、上面カバー(５)の下方に配設した正逆転可能のモータ(21)により正転駆動されると、互いに隣接するカッタ(15b)(15b)同士が摺り合わされた状態で互いに逆方向に回転し、被細断物(Ａ)の細断が行われるようになっている。
【００３１】
ケース本体(２)内の下部収容空間(2b)には、細断部から排出される細断屑を収容する屑収容箱(Ｃ)が、前面の開口部(2c)から出し入れ可能に収容されている。下部収容空間(2b)の底部上面には、リミットスイッチからなる屑収容箱検知センサ(22)が設置されており、この屑収容箱検知センサ(22)は、屑収容箱(Ｃ)が定位置に位置しているか否かを検知する。
【００３２】
ケース本体(２)の前面には、扉(23)が開閉自在に設けられており、この扉(23)の開閉状態は、ケース本体(２)の扉ヒンジ部(23a)近傍に設けたリミットスイッチからなる扉開検知センサ(24)により検知されるようになっている。この扉開検知センサ(24)は、扉(23)の開状態で、駆動部のモータ(21)の作動を停止し、扉(23)の閉状態では、モータ(21)の駆動を許容するように作動する。
【００３３】
投入口(６)における挿入通路(７)の間口幅方向には、図１に示すように、被細断物(Ａ)の挿入状態を検知する左右１対の用紙センサ(25)(25)が設置されている。各用紙センサ(25)は、図２及び図３に示すように、上側ガイド板(８)と下側ガイド板(９)とに、互いに対向するように設けられた投光素子(26a)と受光素子(26b)とからなっている。
【００３４】
操作パネル(４)上には、図１に示すように、スタート／リスタート釦(27a)、リバース釦(27b)、ストップ釦(27c)等のボタンスイッチ類(27)や、電源のＯＮ／ＯＦＦ、運転中または停止中、厚物有り、屑収容箱満杯、開扉・屑収容箱なし、モータ過熱等を表示するＬＥＤ表示ランプ群(28)が設けられている。
【００３５】
次に、このシュレッダの動作について説明する。
投入口(６)から被細断物(Ａ)が投入されると、これが２個の用紙センサ(25)(25)により検知され、モータ(21)が正転駆動させられ、細断ローラ(13a)(13b)が回転させられる。投入口(６)から投入された被細断物(Ａ)は、図３中に、矢印(Ｄ)で示すように、投入口(６)では、下側ガイド板(９)上を滑りながら第１通路部(7a)内を進む。先端が第２通路(7c)内に到達すると、上側ガイド板(８)の先端部(8b)に当接し、その後、その先端部(8b)の下面に摺接しつつ、第２通路部(7b)内を後下方に向かって進む。第２通路部(7b)を出ると、そのまま噛み合い部(Ｂ)に向かって進み、噛み合い部(Ｂ)に入る。
【００３６】
噛み合い部(Ｂ)に噛み込まれた被細断物(Ａ)は、図３に示すように、カッタ(15a)とカッタ(15b)との間に噛み込まれ、漸次細断される。
【００３７】
ここで、本実施の形態では、両細断ローラ(13a)(13b)におけるカッタ(15a)(15b)を、互いに隣接するものの近接する刃先同士を順次結んだ線(Ｌ)が、回転軸(14a)(14b)を中心とする螺旋を描くように整列させて回転軸(14a)(14b)に取り付けるとともに、有効細断幅Ｗに対する線(Ｌ)が描く螺旋のねじれ角θを、各カッタ(15a)(15b)における刃(16)の数をｎとしたときのほぼ１８０°／ｎとし、また各細断ローラ(13a)(13b)における互いに隣接するカッタ(15a)(15a)、(15b)(15b)の位相差Δθを、ほぼ２θＴ／Ｗとしてあるので、各細断ローラ(13a)(13b)のカッタ(15a)(15b)の刃(16)が、互いに半ピッチだけずれて、逆方向に回転させられると、両細断ローラ(13a)(13b)は、常時１個の刃(16)しか被細断物(Ａ)と噛合することはなく、複数のカッタ(15a)(15b)の刃(16)が同時に被細断物(Ａ)を噛み込むのを防止することができ、もってモータ(21)への負荷の軽減効果、および騒音の抑制効果を高めることができる。
【００３８】
なお、上述の実施形態においては、各カッタ(15a)(15b)にキー(18)を設け、かつ回転軸(14a)(14b)に、上記キー(18)が係合するキー溝(19)を設けてあるが、各カッタ(15a)(15b)にキー溝(19)を設け、かつ回転軸(14a)(14b)に、上記キー溝(19)に係合するねじれ角θの螺旋状のキー(18)を設けてもよい。
【００３９】
また、ねじれ角θは、１８０°／ｎに近いほど好ましいが、有効細断幅Ｗは、実際に細断する被細断物(Ａ)の寸法より若干余裕を持って設定してあり、各細断ローラ(13a)(13b)の両側部におけるカッタ(15a)(15b)の刃(16)は、直接被細断物(Ａ)に当たる機会が少ないこと等を勘案すると、±１０％程度の幅を持たせることができる。請求項１および２における「ほぼ」は、その意味である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態の斜視図である。
【図２】同じく、縦断側面図である。
【図３】同じく、要部の拡大縦断側面図である。
【図４】同じく、細断部の拡大縦断側面図である。
【図５】同じく、細断ローラの分解斜視図である。
【図６】同じく、細断部の平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
(１)シュレッダ
(２)ケース本体
(2a)上部収容空間
(2b)下部収容空間
(2c)開口部
(３)細断ユニット
(４)操作パネル
(５)上面カバー
(６)投入口
(７)挿入通路
(7a)第１通路部
(7b)屈曲部
(7c)第２通路部
(８)上側ガイド板
(8a)基端部
(8b)先端部
(９)下側ガイド板
(9a)基端部
(9b)先端部
(9c)端部
(10)軸
(11)板ばね
(12)厚物検知センサ
(13a)細断ローラ
(13b)細断ローラ
(14a)回転軸
(14b)回転軸
(15a)カッタ
(15b)カッタ
(16)刃
(17)切欠凹部
(18)キー
(19)キー溝
(20)スペーサ
(21)モータ
(22)屑収容箱検知センサ
(23)扉
(23a)扉ヒンジ部
(24)扉開検知センサ
(25)用紙センサ
(26a)投光素子
(26b)受光素子
(27)スイッチ類
(27a)スタート／リスタート釦
(27b)リバース釦
(27c)ストップ釦
(28)ＬＥＤ表示ランプ群
(Ａ)被細断物
(ａ)間隔
(Ｂ)噛み合い部
(Ｃ)屑収容箱
(Ｄ)矢印
(Ｌ)線
(ｎ)各カッタにおける刃の数
(Ｎ１)各細断ローラにおけるカッタの枚数
(Ｔ)カッタの厚さ
(Ｗ)有効細断幅
(ｘ)ずれ量
(θ)ねじれ角
(Δθ)各細断ローラにおける互いに隣接するカッタの位相差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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