(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ直線刃先を有する可動刃と固定刃を交差摺動させて積層されたシート材を切断するシート材切断装置において、可動刃の切断・復帰を行う可動刃駆動手段と、積層された被切断シート材を切断期間中に押圧固定する押さえ付勢手段を有するシート材固定手段と、該シート材固定手段の押圧タイミングを決定するタイミング手段とを備え、該タイミング手段は、待機時には前記押さえ付勢手段の付勢力に抗して前記シート材固定手段を待機位置に保持し、切断時には前記可動刃の前進移動により前記押さえ付勢手段の付勢力を開放することにより前記シート材固定手段を移動して前記押さえ付勢手段の付勢力により前記可動刃の切断開始より早く前記被切断シート材を押圧固定し、切断後は前記可動刃の後進移動により前記押さえ付勢手段の付勢力に抗して前記シート材固定手段を待機位置に移動し、前記被切断シート材の押圧を開放するように作動することを特徴とする積層シート材の切断装置。
【請求項２】
回転駆動される回転軸に可動刃駆動手段と偏心カムとが連結され、該偏心カムに従動するカム・リンク機構により前記シート材固定手段の押圧タイミングを可動刃の切断開始時より早める前記タイミング手段が構成されることを特徴とする請求項１に記載の積層シート材の切断装置。
【請求項３】
前記固定刃を装着したケーシングと、該ケ−シング内を往復移動する移動体と、刃先線を前記固定刃の刃先線に圧接摺動させるように前記移動体に装着された可動刃と、前記ケーシングに内装された前記移動体を往復駆動する可動刃駆動手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の積層シート材の切断装置。
【請求項４】
前記ケーシングは底部と袖部を有するコ字型断面の樋型をなし、該樋の底部内側の端部近傍に刃先線を前記樋軸に直交させて固定刃が装着され、前記移動体には揺動可能に支持された可動刃と該可動刃先を前記固定刃先に圧接するように揺動付勢する圧接付勢手段が設けられ、該移動体が前記ケーシングの袖部内側面の前記樋軸方向に設けられた案内部材に案内されて前記ケ−シング内を前記樋軸方向に往復移動することを特徴とする請求項３に記載の積層シート材の切断装置。
【請求項５】
前記移動体は底部と両側耳部を有するコ字型断面をなし、前記可動刃は該移動体の両側耳部に設けられた支点を軸として揺動可能に支持され、前記圧接付勢手段は圧接力調節手段を備えて前記可動刃と移動体の底部との間に設けられたことを特徴とする請求項４に記載の積層シート材の切断装置。
【請求項６】
前記移動体の両側耳部の内側面に該移動体の底部面に直交してクランクピンガイドが設けられ、該クランクピンガイドにクランクピンを係合させたクランク軸が前記底部面に平行して設けられ、該クランク軸が回転駆動され、その回転が前記移動体の往復運動に変換される往復スライダクランク機構の移動体駆動手段を備えたことを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の積層シート材の切断装置。
【請求項７】
前記シート材固定手段は、被切断シート材の面を押圧する方向に移動可能に支持された押さえ板と、該押さえ板を押圧方向に付勢する押さえ付勢手段とを備え、前記タイミング手段は、前記クランク軸に固着された偏心カムと該カムに従動する従動リンクとを備え、前記可動刃が待機位置にあるとき前記従動リンクが前記偏心カムの最大径部に従動して前記押さえ付勢手段の付勢力に抗して前記押さえ板を被切断シート材の面から引き離して拘束し、切断開始前に前記従動リンクが前記偏心カムの最大径部から外れて從動し前記押さえ板の引き離しの拘束を解除し、該押さえ板が前記押さえ付勢手段の付勢力により被切断シート面を押圧するカム・リンク機構を備えたことを特徴とする請求項６に記載の積層シート材の切断装置。
【請求項８】
被切断シート面に平行に案内路が設けられた押さえ板と、一端に該案内路にスライドするスライダが設けられた押さえリンクとを備え、該押さえリンクを揺動させて往復スライダクランク機構により前記押さえ板をシート材を押圧する方向に往復移動させることを特徴とする請求項７に記載の積層シート材の切断装置。
【請求項９】
前記偏心カムに従動する直動リンクと、揺動する揺動リンクと、く字型の前記押さえリンクとを備え、
１  前記直動リンクは一端の従動端が前記偏心カムに従動して直動し、他端が前記揺動リンクの一端に係合し、
２  前記揺動リンクは、中間支点を軸として揺動可能に軸支され、一端が前記直動リンクの他端に係合し、他端に開放部材が設けられ、
３  前記押さえリンクは、互いにその凸部を対向して対称にＸ型に配列された一対のく字型リンクからなり、該く字型の屈折点近傍に設けられた支点を軸として揺動可能に軸支され、
４  前記く字型の足の一端に前記押さえ板の案内路にスライドするスライダが設けられ、該く字型リンクのスライド側端が閉じると前記押さえ板がシート材を押圧する方向に移動するように配設され、前記く字型の足の他端に前記スライド側端を閉じる方向に付勢する押さえ付勢手段が係合され、
５  く字型リンクの前記中間支点とスライダとの間のく字型の屈折点近傍にリンクローラが設けられ、該リンクローラは前記揺動リンクの開放部材が両側のリンクローラ間に食い込むと該く字型リンクが揺動してそのスライド側端が開くように配設され、
６  前記偏心カムは、前記可動刃が待機位置にあるとき前記直動リンクの従動端が該カムの最大径部に位置するように前記クランク軸に固着され、
前記直動リンクと揺動リンクと押さえリンクは、
７  前記直動リンクの従動端が前記偏心カムの最大径部に位置するとき、前記揺動リンクの開放部材が前記押さえリンクの両側のリンクローラの間に食い込み、前記押さえリンクのスライダ間が開いて前記押さえ板がシート材から引き離され、
８  前記クランク軸が回転して直動リンクの従動端が前記カムの最大径部を外れると、前記揺動リンクの開放部材が前記押さえリンクの両側のリンクローラの間から外れ、前記押さえリンクのスライダ間が前記押さえ付勢手段の付勢力により閉じて前記押さえ板がシート材を押圧する、
ようにリンク結合されることを特徴とする請求項８に記載の積層シート材の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に雑誌の端切り切断などの積層された複数枚のシート材を正確に切断するシート材切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シート材切断装置としては、固定刃に旋回する可動刃を交差圧接させてシート材を切断するいわゆるロータリ式切断装置（例えば特公昭５０−２４４６６号公報など）や固定刃に対して直線運動する可動刃を交差圧接させて切断するスライド式シート材切断装置等（例えば実公昭５８−３７５９４公報など）が使用されている。
【０００３】
しかし、上記の切断装置は１枚のシート材又は少数枚のシート材を切断するには効率的であるが、例えば雑誌の端切り切断などのように複数枚のシート材を積層したまま正確に切断するのには適しない。
【０００４】
そこで、複数枚のシート材を積層したまま切断する切断装置として、固定したまな板の上に積層した複数の被切断シート材を載せて鋭利な刃物を押し当ててシート材を押し切るいわゆる押し切り式切断装置が開発された（例えば特開平９−６６４９２号公報など）。
【０００５】
また、積層した複数のシート材を切断する場合は１枚のシート材を切断する場合と異なり、切断時に各枚のシート材がずれて正確に切断できないという問題点が生ずるので、切断時に被切断シート材を押さえておくことが必要になる。
【０００６】
そこで出願人は、切断時に可動刃の移動に追従して移動し被切断シート材を押さえる押さえ板を設け、可動刃先がシート材に接触する前にこの押さえ板がバネなどの撓みによりシート材を押さえた状態で切断するシート材切断装置を開示した（特開平９−６６４９２号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の押し切り式切断装置は、シート材を剪断するのでなく押し切る力で切断するために剪断によるより大きな切断力が必要になる。また、被切断シート材に食い込ませた可動刃の刃先を固定したまな板に押しつけて切断するために、まな板の面が摩耗しやすく、摩耗すると完全な切断ができなくなるという問題点もある。さらに、可動刃の刃先がまな板に当たった状態で可動刃に駆動力が働くのを緩衝するために複雑な機構が必要になる。
【０００８】
また、前記特開平９−６６４９２号公報記載のシート材の押さえ機構は、切断時の被切断シート材を押さえる力は押さえ板が被切断シート材に接触した後の可動刃の移動分だけのばねなどの撓み力によって得られる。このために、シート材を押圧する力は切断が進むにつれて強くなるが、切断の初めは弱いために切断初めに積層した複数のシート材がずれる場合がある。また、可動刃の移動駆動力は切断する力の他に、このばねなどの撓み力に抗して駆動する駆動力が加わるために、シート材を押さえる力を大きくとるためには可動刃の駆動力を大きくしなければならないという問題点がある。一方、切断時に積層した被切断シート材のずれなどをなくして綺麗に切断するためにこのシート材を押さえる力を大きくしたいという要望がある。
【０００９】
そこで本発明は、小さい切断力で切断でき、切断時に大きな押さえ力でシート材を押さえてずれを防止し、綺麗な切断ができる積層シート材の切断装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の積層シート材の切断装置は、ほぼ直線刃先を有する可動刃と固定刃を交差摺動させて積層されたシート材を切断するシート材切断装置において、可動刃の切断・復帰を行う可動刃駆動手段と、積層された被切断シート材を切断期間中に押圧固定する押さえ付勢手段を有するシート材固定手段と、該シート材固定手段の押圧タイミングを決定するタイミング手段とを備え、該タイミング手段は、待機時には前記押さえ付勢手段の付勢力に抗して前記シート材固定手段を待機位置に保持し、切断時には前記可動刃の前進移動により前記押さえ付勢手段の付勢力を開放することにより前記シート材固定手段を移動して前記押さえ付勢手段の付勢力により前記可動刃の切断開始より早く前記被切断シート材を押圧固定し、切断後は前記可動刃の後進移動により前記押さえ付勢手段の付勢力に抗して前記シート材固定手段を待機位置に移動し、前記被切断シート材の押圧を開放するように作動することを特徴とするものである。
【００１１】
このタイミング手段としては、回転駆動される回転軸に可動刃駆動手段と偏心カムとが連結され、該偏心カムに従動するカム・リンク機構により前記シート材固定手段の押圧タイミングを可動刃の切断開始時より早める前記タイミング手段が構成されることが簡易な機構で確実な動作をさせるために望ましい。
【００１２】
即ち、本発明の積層シート材の切断装置は、シート材固定手段を切断開始時より早く作動させて切断開始前に被切断シート材を押圧固定するタイミング手段を設けているので、切断時に積層された複数枚のシート材をずれがなく切断できる。ここで切断開始時より早いとは、刃物の運動の開始時ではなく可動刃先が被切断シート材に接して実質の切断を開始する時期より早いことをいう。
【００１３】
従来のシート材固定手段としては、例えば前記特開平９−６６４９２号公報記載のように、可動刃に緩衝装置を付した押さえ板を装着し、これを可動刃と一緒に移動させて被切断シート材を押さえるものがある。しかしこの方法では、切断初めは被切断シート材を押さえる力が弱く、可動刃が移動して切断が進むと押さえる力が大きくなるが、押さえる力を大きくすると可動刃の駆動に要する駆動力が大きくなるという問題点があった。
【００１４】
本発明では、可動刃駆動手段とシート材固定手段の押圧のタイミングを決定する偏心カムとが同じ駆動回転軸に連結されるが、可動刃移動の駆動力によってシート材固定手段を駆動するのではなく、可動刃の駆動力とは無関係のカム・リンク機構によるので、駆動力を増さないで大きな押さえ力を得て積層したシート材を正確に切断するものである。ここで、可動刃駆動手段はカム機構によっても、あるいはクランク機構によっても良い。
【００１５】
また、本発明の積層シート材の切断装置は、前記固定刃を装着したケーシングと、該ケ−シング内を往復移動する移動体と、刃先線を前記固定刃の刃先線に圧接摺動させるように前記移動体に装着された可動刃と、前記ケーシングに内装された前記移動体を往復駆動する可動刃駆動手段とを備えることにより、装置の剛性を大きく取ることが容易で、かつ小形化できる。また、移動体を駆動する移動体駆動手段をケ−シング内に内装するので一層小形化が容易である。
【００１６】
また、本発明の積層シート材の切断装置の前記ケーシングは底部と袖部を有するコ字型断面の樋型をなし、該樋の底部内側の端部近傍に刃先線を前記樋軸に直交させて固定刃が装着され、前記移動体には揺動可能に支持された可動刃と該可動刃先を前記固定刃先に圧接するように揺動付勢する圧接付勢手段とが設けられ、該移動体が前記ケーシングの袖部内側面の前記樋軸方向に設けられた案内部材に案内されて前記ケ−シング内を前記樋軸方向に往復移動することが装置の小形化のために望ましい。
【００１７】
また、前記移動体は底部と両側耳部を有するコ字型断面をなし、前記可動刃は該移動体の両側耳部に設けられた支点を軸として揺動可能に支持され、前記圧接付勢手段は圧接力調節手段を備えて前記可動刃と移動体の底部との間に設けられることにより刃物が摩耗しても刃先全長を確実に圧接させることができて綺麗な切断ができるので望ましい。
【００１８】
また、前記移動体の両側耳部の内側面に該移動体の底部面に直交してクランクピンガイドが設けられ、該クランクピンガイドにクランクピンを係合させたクランク軸が前記底部面に平行して設けられ、該クランク軸が回転駆動され、その回転が前記移動体の往復運動に変換される往復スライダクランク機構の移動体駆動手段を備えることが装置の小形化のために望ましい。
【００１９】
また、前記シート材固定手段は、被切断シート材の面を押圧する方向に移動可能に支持された押さえ板と、該押さえ板を押圧方向に付勢する前記可動刃駆動手段とは別の押さえ付勢手段とを備え、前記タイミング手段は、前記クランク軸に固着された偏心カムと該カムに従動する従動リンクとを備え、前記可動刃が待機位置にあるとき前記従動リンクが前記偏心カムの最大径部に従動して前記押さえ付勢手段の付勢力に抗して前記押さえ板を被切断シート材の面から引き離して拘束し、切断開始前に前記従動リンクが前記偏心カムの最大径部から外れて從動し前記押さえ板の引き離しの拘束を解除し、該押さえ板が前記押さえ付勢手段の付勢力により被切断シート面を押圧するカム・リンク機構を備えることが望ましい。
【００２０】
即ち、本発明では偏心カムをクランク軸に固着し、可動刃を移動駆動するクランク軸の回転により従動リンクが最大径部から小径部に移動運動することを利用して、シート材固定手段を切断時より早く駆動しようとするものである。そして、シート材固定手段の押圧力を前記可動刃駆動手段とは別の押さえ付勢手段により付加するので、切断の開始から終了まで一定した強い押圧力が容易に得られ、従来の固定手段のように可動刃の駆動力を増加させることがない。
【００２１】
ここで、偏心カムとしては、図８（ａ）に示すようにカタツムリ型渦巻きカムにすると回転により従動リンクを最大径部から最小径部に一気に移動させることができて運動量を急激にとることができるが、紙詰まりなどの際の逆転ができないので図８（ｂ）のようにすると良い。また、逆転が容易な図８（ｃ），（ｄ）に示す円弧カムや接線カムにしても良い。
【００２２】
前記押さえ板の移動機構としては、被切断シート面に平行に案内路が設けられた押さえ板と、一端に該案内路にスライドするスライダが設けられた押さえリンクとを備え、該押さえリンクを揺動させて往復スライダクランク機構により前記押さえ板をシート材を押圧する方向に往復移動させることが簡易である。
【００２３】
さらに、前記偏心カムに従動する直動リンクと、揺動する揺動リンクと、く字型の前記押さえリンクとを備え、
１  前記直動リンクは一端の従動端が前記偏心カムに従動して直動し、他端が前記揺動リンクの一端に係合し、
２  前記揺動リンクは、中間支点を軸として揺動可能に軸支され、一端が前記直動リンクの他端に係合し、他端に開放部材が設けられ、
３  前記押さえリンクは、互いにその凸部を対向して対称にＸ型に配列された一対のく字型リンクからなり、該く字型の屈折点近傍に設けられた支点を軸として揺動可能に軸支され、
４  前記く字型の足の一端に前記押さえ板の案内路にスライドするスライダが設けられ、該く字型リンクのスライド側端が閉じると前記押さえ板がシート材を押圧する方向に移動するように配設され、前記く字型の足の他端に前記スライド側端を閉じる方向に付勢する押さえ付勢手段が係合され、
５  く字型リンクの前記中間支点とスライダとの間のく字型の屈折点近傍にリンクローラが設けられ、該リンクローラは前記揺動リンクの開放部材が両側のリンクローラ間に食い込むと該く字型リンクが揺動してそのスライド側端が開くように配設され、
６  前記偏心カムは、前記可動刃が待機位置にあるとき前記直動リンクの従動端が該カムの最大径部に位置するように前記クランク軸に固着され、前記直動リンクと揺動リンクと押さえリンクは、
７  前記直動リンクの従動端が該カムの最大径部に位置するとき、前記揺動リンクの開放部材が前記押さえリンクの両側のリンクローラの間に食い込み、前記押さえリンクのスライダ間が開いて前記押さえ板がシート材から引き離され、
８  前記クランク軸が回転して直動リンクの従動端が前記カムの最大径部から外れると、前記揺動リンクの開放部材が前記押さえリンクの両側のリンクローラの間から外れ、前記押さえリンクのスライダ間が前記押さえ付勢手段の付勢力により閉じて前記押さえ板がシート材を押圧するようにリンク結合されることが望ましい。
【００２４】
前述したように、可動刃に緩衝装置を付した押さえ板を装着した従来のシート材の押さえ手段では、切断初めは被切断シート材を押さえる力が弱く、押さえる力を大きくすると可動刃の駆動力が大きくなるという問題点があった。本発明の装置は、押さえ板の移動と押さえる力の付与を可動刃を駆動する力と無関係な付勢手段により付加するので切断の終始一定した大きい押圧力が得られ、駆動力を増さないでシート材を正確に切断するものである。
【００２５】
即ち、本発明の切断装置では、可動刃を移動駆動するクランク軸に固着した偏心カムとこれに従動する直動リンクを設け、可動刃が待機位置の上死点にあるとき、カムの最大径部に従動させて直動リンクを引き上げ、リンク機構を介して被切断シート材の押さえ板をシート面から離し、切断が開始されてクランク軸が回転すると、直動リンクがカムの小径部に従動するようになり、直動リンクが引き下げられて押さえ板の拘束を解き、ばねなどの付勢手段によって押さえ板が被切断シート材を押さえるものである。その詳細は以下の実施形態において詳細説明する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の１実施形態により具体的に説明する。図１は本発明実施形態の積層シート材の切断装置の構成を示す分解斜視図、図２は移動体と可動刃の装着状況を示す斜視図、図３はシート材固定手段の構成を示す分解斜視図である。図４は図１の上側から見た平面断面図、図５は図４のＡ−Ａ視断面図である。
【００２７】
まず、図２を用いて可動刃の移動体の構成について説明する。移動体３０は固定刃２１とそれを支持する支持部材２５および支持部材２５を保持してケーシング２内を移動するスライド部３１からなる。スライド部３１は底部３２とその両側の耳部３３、３３を有するコ字型断面をなし、両側の耳部３３の内側面に底面に直交させてクランクローラ１９がスライドするクランクピンガイド３４が設けられている。両側の耳部３３の外側にはガイドローラーピン３５が植設され、ガイドローラ４１を嵌挿してスナップリング４２で止めている。
【００２８】
支持部材２５は、板材２６の両側に直角に曲げられた腕部２７、２７を有し、板材２６の端部に可動刃２１がビス２２で固定されている。支持部材２５は、腕部２７の固定刃と反対端部に設けられた貫通孔２８とスライド部３１の耳部３３に設けられた貫通孔３６とに貫通して挿通されたねじピン２３によりスライド部３１に揺動可能に支持されている。可動刃２１はほぼ直線刃先を有し、その刃先線が固定刃１０に対し図４の剪断角αを形成するように支持部材２５に装着される。
【００２９】
支持部材２５の板材２６に図２及び図５に示すように設けられたねじ孔３９に調整ねじ３７が螺通され、調整ねじ３７の頭部とスライド部３１の底部３２との間に装着されたコイルばね３８により可動刃２１の刃先を固定刃１０の刃先に圧接させるように支持部材２５が揺動付勢されている。そして、のぞき孔４０にドライバを挿入して調整ねじ３７を締緩することによりコイルばね３８の撓みを変えてこの圧接力の調整できるようになっている。
【００３０】
次に図１、図４及び図５を用いてケーシング２の構成について説明する。ケーシング２は底部３と両側の袖部４、４とを有するコ字型断面の樋型をなし、両袖部４の端部近傍の内側に固定刃梁１２を渡してビス５で固定し、固定刃梁１２の上に固定刃１０をビス１１により固定している。固定刃１０は被切断シート幅の直線刃先を有して一端側に案内部の凸部１０ａが設けられ、待機時に可動刃の端部刃先がこれに接して切断の際に移動する可動刃先を固定刃先に摺動させて案内するようになっている。また、固定刃１０は、切断が進行するとき可動刃２１の先が固定刃の逃げ面に当たらぬように逃げ角を設けておくことが望ましい。
【００３１】
両側の袖部４のそれぞれの内側には、前記コ字型断面の樋型の軸に平行にスライダガイド（案内部材）６の溝を形成するように一対のガイド板７、７がビス２９で固定される。こうして形成されたスライダガイド（案内部材）６の溝に移動体３０のスライド部３１のガイドローラ４１が嵌入され、スライダ部３１がスライダガイド６に案内にされて上下移動する。
【００３２】
ケーシング２の底部３の内側面には軸受８、９が固定され、駆動軸１３の両端部が軸支される。軸受８にはモータ１５が固定され、ピニオン１６、ギヤ１７を介して駆動軸１３を回転駆動する。駆動軸１３の両端にはクランク１８が固定され、クランクピン１８ａにクランクローラ１９が嵌入されてスナップリング１９ａで止められる。また、駆動軸１３にはカム１４が固定され、軸受９に固定されたリミットスイッチ２０によりクランク１８の上死点を検出してモータ１５を停止させるようになっている。
【００３３】
駆動軸１３のクランクローラ１９を移動体３０のクランクピンガイド３４に挿入して移動体３０をケーシング２の内側に装着し、ガイド板７を固定してスライダガイド６を構成させる（図５参照）。こうして、モータ１５により駆動軸１３を回転駆動すると、クランクピン１８ａのクランクローラ１９がクランクピンガイド３４を往復移動して往復スライダクランク機構により移動体３０がケーシング２内を上下往復駆動される。そして、可動刃２１と固定刃１０の間で積層した被切断シート材Ｓを切断する。
【００３４】
次に切断時に被切断シート材を押さえる機構の構成について、図１、３、６及び７を用いて説明する。クランク軸１３の軸受９とクランク１８の間に偏心カム４５が固着される。偏心カム４５の外郭線はカタツムリ型の渦巻き線をなし、クランク軸が切断方向に回転すると渦巻きの径が大きくなる向きでその最大外径の位置がクランクピン１８ａの位置になるようにクランク軸１３に固定される。前述のように偏心カム４５としては図８に示す各種の円弧カムや接線カムも使用できるが、動作の理解が容易なように本実施形態ではカタツムリ型カムを用いて説明する。円弧カムや接線カムの場合も基本動作は同様である。
【００３５】
偏心カム４５と軸受９との間に、直動リンク４６をその長孔４６ａにクランク軸１３を挿通して配設する。直動リンク４６は、その従動端に設けられたピン４７に挿通されたカムローラ４８が偏心カム４５の外郭線に從動して直動する。直動リンク４６は、その他端の貫通孔４６ｂに揺動リンク５１の一端に設けられたピン５２が挿通されスナップリング４９により止められて揺動リンク５１と係合する。
【００３６】
揺動リンク５１は、その中間支点５４がケーシング２の底部３に植設されたピン５６に揺動可能に軸支された天秤リンクをなし、一端にピン５２が植設されて直動リンク４６の貫通孔４６ｂに係合し、他端にピン５３が植設されて割り込みローラ（開放部材）５５が回転自在に軸支される。
【００３７】
押さえリンク６０は、互いに凸部を対向して対称に配列された１対のく字型のリンクからなり、く字型の足の一端に植設された軸６１に押さえ板６８の溝６９ａに嵌装されてスライダを形成するスライドローラ７２が回転可能に軸支される。く字型の屈折点近傍に植設された軸６３にリンクローラ６４が回転可能に軸支される。く字型の足の他端にはばね止め６５が設けられる。く字型の屈折点近傍の軸６３とばね止め６５との間に設けられた中間支点６２がケーシング２の底部３に設けられた軸５７、５７に軸支され、押さえリンク６０が揺動可能に支持されている。ばね止め６５と底部３に植設されたピン５８との間にコイルばね６６が張設されて押さえ付勢手段を構成し、押さえリンク６０が両側のスライドローラ７２間を閉じる方向に揺動付勢されている。
【００３８】
上記各リンクは、直動リンク４６の從動端がカム１４の最大径点に從動するとき、揺動リンク５１の割り込みローラ５５が図３の上側の方向から２つのリンクローラ６４の間に割り込むように揺動し、押さえリンク６０がコイルばね６６の付勢力に抗してそのスライドローラ７２が開く方向に揺動するように係合されている。また、直動リンク４６の從動端がカム１４の最大径点を外れると、揺動リンク５１の割り込みローラ５５がリンクローラ６５から離れるように揺動し、押さえリンク６０はコイルばね６６の付勢力によりスライドローラ７２が閉じる方向に揺動するように係合されている。
【００３９】
押さえ板６８は、案内路を形成する溝６９ａとシート材を押さえる縁６９ｂを有する棒状の溝型部材６９の両端に腕７０を備え、腕７０ａに溝６９ａに直交する長孔７０ａが設けられる。案内路を形成する溝６９ａにスライダを形成する押さえリンク６０のスライドローラ７２が嵌挿され、溝型部材６９と挟み板７３とで挟んでワッシャ７４とスナップリング７５により止められる。溝型部材６９には押さえリンク６０のピン６１がスライドできるように長孔７１ａ，７３ａが設けられている。腕７０の長孔７０ａにケーシング２の底部３に植設されたピン５９が挿通されてワッシャ５９ａ、スナップリング５９ｂにより止められ、押さえ板６０が可動刃の移動方向に移動可能に支持されている。
【００４０】
以下、上記構成のシート材固定手段の動作について図を用いて説明する。図６は切断待機時に押さえ板６８が被切断シート材Ｓから離れた位置にある状態、図７は切断動作を開始して押さえ板が被切断シート材Ｓを押圧した状態を説明する図である。図６の切断待機時にはクランクローラ１９が上死点にあって可動刃２１が被切断シート材Ｓから離れた位置にある。そして、図の鎖線に示すように偏心カム４５はその最大径部４５ａが上死点にあり、これに従動する直動リンク４６は最上部に引き上げられた状態にある。すると、直動リンク４６の他端４６ｂが揺動リンク５１の一端のピン５２に係合して、揺動リンク５１を中間支点５４を軸として図の反時計回りに揺動させ、他端の割り込みローラ５５を押さえリンク６０の２つのリンクローラ６４の間に割り込ませる。これにより、押さえリンク６０はコイルばね６６の付勢力に抗して中間支点６２を軸として図６に示すように軸６１が開くように揺動する。これによって、軸６１に軸支され押さえ板６８の溝６９ａをスライドするスライドローラ７２が互いに左右に広がり、両スライドクランク機構によって押さえ板６８が上方向に移動し被切断シート材から離れた位置に保持される。
【００４１】
次に切断を開始するようにクランク軸１３を回転させると、図７に示すように直動リンク４６のカムローラ４８が偏心カム４５の最小径部４５ｂに從動して直動リンク４６が下がり、揺動リンク５１を図の時計回りに揺動させて割り込みローラ５５をリンクローラ６４から離す。これにより、押さえリンク６０は揺動の拘束が解除され、コイルばね６６の付勢力により中間支点６２を軸として図７に示すように軸６１が閉じるように揺動する。これによって、軸６１に軸支されたスライドローラ７２が互いに閉じて押さえ板６８を下方向に移動し縁６９ｂで被切断シート材を押圧する。押さえ板６８が被切断シート材を押圧してさらに駆動軸１３が回転すると、可動刃の刃先がシート材に当たり始め切断が開始される。この押圧力はコイルバネ６６の付勢力により付与されるので、切断の初めから被切断シート材は強い力で押圧することができる。
【００４２】
本実施形態では開放部材を割り込みローラで構成したが、開放部材は楔形部材などで構成しても良い。
【００４３】
上記のように本発明構成の積層シート材の切断装置は、駆動手段を内臓し固定刃を装着したケーシング内を可動刃を装着した移動体を往復移動させて切断するものである。この手段として、コ字型断面の樋型のケーシングに設けた案内部に可動刃を装着した移動体のガイドローラを係合させてケ−シング内を往復移動させることにより小形で剛性の高い切断装置が得られる。
【００４４】
また、可動刃を装着した移動体の駆動は、移動体に設けたクランクピンガイドにクランク軸のクランクピンを係合させ、クランク軸を回転駆動して往復スライダクランク機構によりの移動体を往復移動させるので機構が簡単でコストが低減できる。
【００４５】
また、ばねなどの押さえ付勢手段を備えた押さえ板を設けて、タイミング手段により切断時より早く被切断シート材の面を押圧して切断し、切断後押さえ板をシート材から離すことにより、複数枚の積層したシート材の切断でもずれがなく正確で綺麗な切断ができる。このシート材の押圧力は、刃物の駆動力と別個の付勢手段により付加されるので、切断の初めから終了まで同じ強い力で押圧でき、かつ駆動力を増すことなしに押圧力を大きくすることができる。
【００４６】
前記のタイミング手段をクランク軸に固着された偏心カムと、このカムに従動する直動リンクなどのリンク機構により行うので、簡易な機構で確実なシート材の押さえ、開放ができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の積層シート材の切断装置は、小形で剛性が高いので、機器に組み込んで使用する場合に有利である。また、切断時にシート材を押さえるシート材固定手段と切断時より早くシート材を固定するタイミング手段を備える。この押さえ力を刃物の駆動力と別個の付勢手段により与えるので、駆動力の増加なく確実にシート材が押圧され複数枚の積層シート材でもずれがなく正確な切断ができる。かつ刃物が摩耗しても確実な刃先の圧接ができる刃物支持手段を有するので切れ味の低下が少なく綺麗な切断ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明実施形態の積層シート材の切断装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】  本発明実施形態の積層シート材の切断装置の移動体と可動刃の構成を示す分解斜視図である。
【図３】  本発明実施形態の積層シート材の切断装置のシート材固定手段の構成を示す分解斜視図である。
【図４】  図１の上方向から見た平面図である。
【図５】  図４のＡ−Ａ視断面図である。
【図６】  本発明実施形態の積層シート材の切断装置のシート材固定手段の待機時の動作を説明する図である。
【図７】  本発明実施形態の積層シート材の切断装置のシート材固定手段の切断時の動作を説明する図である。
【図８】  本発明の積層シート材の切断装置の偏心カムの各種形状を示す図である。
【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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【図７】
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【図８】
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