薄片材料切断装置

1．一种薄片材料切断装置，具有：
框架(1)；
沿框架(1)来回运动的旋转刀具支撑体(4a,30a)；
在该支撑体(4a,30a)上设置的第1旋转刀具(10)；
配置在上述第一旋转刀具(10)和框架(1)之间的滚子(12, 32)，上述滚子(12,32)配置在旋转刀具支撑体上形成的滚子 槽(33)内，通过使该滚子(12,32)在上述滚子槽内移动，能 够使第1旋转刀具(10)在前进方向向前倾斜，由上述第一旋转 刀具(10)切断薄片材料，其特征为：
上述旋转刀具支撑体(4a,30a)具有和第一旋转刀具(10) 的刀刃相接的第二旋转刀具(20)，将上述第1旋转刀具(10) 和第2旋转刀具(20)的刀刃相互按压的弹簧构件(16,24)， 第二旋转刀具(20)具有橡胶滚子(22)，橡胶滚子(22)和第 2旋转刀具(20)的轴同轴设置并具有比第2旋转刀具大的直径 而且相对于框架压紧，通过相对于框架压紧的橡胶滚子(22)使 第2旋转刀具(20)能够旋转。
2．根据权利要求1所述的薄片材料切断装置，其特征为：前 述旋转刀具支撑体(30a)具有左右对称的薄片材料导向部(31)。

本发明是涉及利用边旋转边移动的2个旋转刀具的合作而切 断薄片材料的薄片材料切断装置。\n在ECR、POS终端设备的打印机中，引出卷成滚筒状的记录纸 打字以后，用切断装置将所需的部分切断而以单页发出。\n这种记录纸切断装置有各种类型，近来为了克服制造成本高、 噪音较大的旋转式切断装置的缺点，作为一种纸带等带状薄片材 料切断装置，边旋转边移动的圆形旋转刀具和长条状的固定刀具 组合而成的切断装置得到了利用。\n参照图8说明这种切断装置，带有旋转刀具102的支撑体101 如图8A所示，在螺旋轴100上被左右方向驱动。由图8B可知， 旋转刀具102被支撑在支撑体101上所设置的轴104上并能够旋 转，而且用弹簧104等压紧在固定刀具103上。图8A中与纸面 垂直方向上被输送的薄片材料，在支撑体向左右方向移动时，由 旋转刀具以及固定刀具切断。\n但是，如图9、图10所示，在这样的切断装置中，旋转刀具 102相对于固定刀具103有些倾斜，旋转刀具102的外周边部， 在旋转刀具102移动方向前方的1点P与固定刀具的边缘相压接， 这在确保切断效果上是很重要的。特别是为了旋转刀具102不仅 在前进运动、而且在返回运动时也能切断薄片材料，必须要具有 在前进和返回的往复运动时转换旋转刀具倾斜角度的装置。作为 这种装置，例如在特公昭50-24466号公报已有提案。但是这种装 置，因为是由左右被拉伸的金属丝以及在支轴周围摆动的摆动杆 等构件组成转换旋转刀具倾斜角度的基本结构，所以转换旋转刀 具的装置具有复杂且价高的问题。\n为此，本发明者为了解决上述从前的问题，已经提出了在 美国专利第5307716号里所记载的薄片材料切断装置。这个装置， 利用边旋转边移动的圆形旋转刀具与为使该旋转刀具旋转的滚子 以及滚子导槽的合作，不管是在旋转刀具前进运动还是返回运动 时，都能够简单地一边使旋转刀具在切断时倾斜必要的角度，一 边良好地切断纸带等带状薄片材料。\n但是，用上述的装置切断薄片材料时，因为没有防止薄片材 料凸起的机构，所以切断薄片材料时，会有薄片材料从固定刀具 凸起或弯曲的事情发生。因此，会发生不能整齐地切断薄片材料 的情况。而且，根据旋转刀具和固定刀具的接触状况，使固定刀 具的刀刃的磨损状况未必在全部刀刃上，所以也会发生不能整齐 地切断薄片材料的情况。\n这种情况下，本发明者们进一步改进了前述的薄片材料切断 装置，结果成功地开发了能够一举解决上述诸项问题的新结构的 薄片材料切断装置。\n本发明的目的在于提供一种薄片材料切断装置，能整齐地切 断薄片材料。\n该新结构的薄片材料切断装置的特征是：利用配合动作进行 切断作用的两个旋转刀具能够切断薄片材料，同时在配合动作进 行切断作用的两个旋转刀具内，在框架相对侧配置的旋转刀具的 轴上安装与该旋转刀具同轴并能够将薄片材料压紧的橡胶滚子。 根据此装置，因为由两个旋转刀具能够简单切断薄片材料，并且， 在切断薄片材料前，由前述的橡胶滚子能够将薄片材料压紧在框 架面上，所以能够防止切断时薄片材料的凸起或弯曲，可以得到 薄片材料整齐的切断面。\n为此，本发明的薄片材料切断装置，具有：框架；沿框架来 回运动的旋转刀具支撑体；在该支撑体上设置的第1旋转刀具； 配置在上述第一旋转刀具和框架之间的滚子，上述滚子配置在旋 转刀具支撑体上形成的滚子槽内，通过使该滚子在上述滚子槽内 移动，能够使第1旋转刀具在前进方向向前倾斜，由上述第一旋 转刀具切断薄片材料，其特征为：\n上述旋转刀具支撑体具有和第一旋转刀具的刀刃相接的第二 旋转刀具，将上述第1旋转刀具和第2旋转刀具的刀刃相互按压 的弹簧构件，第二旋转刀具具有橡胶滚子，橡胶滚子和第2旋转 刀具的轴同轴设置并具有比第2旋转刀具大的直径而且相对于框 架压紧，通过相对于框架压紧的橡胶滚子使第2旋转刀具能够旋 转。\n当使驱动装置内的电动机启动、螺旋轴旋转、薄片材料切断 机构向图1A的右方移动时，滚子由于和框架的摩擦力而旋转，由 于滚子的旋转使第1旋转刀具旋转。与此同时，第2旋转刀具也 由于橡胶滚子和框架的摩擦力而旋转。薄片材料进入薄片材料接 收部，此时由橡胶滚子将切断前的薄片材料压紧在框架的面上， 薄片材料不会产生凸起或弯曲现象，由2个旋转刀具的配合动作 而切断薄片材料。由于弹簧的作用力，2个旋转刀具以所确定的 力相接，结果能够切断薄片材料。\n而且，在待机时，控制电动机以使薄片材料切断机构常时位 于框架的某个端部，在待机位置处，橡胶滚子进入框架上形成的 凹部内，从而防止永久变形。\n图1是关于本发明的薄片材料切断装置的整体图，其中图1A 是平面图，图1B是侧面图。\n图2是关于本发明第1实施例的薄片材料切断装置的平面图。\n图3是图2中的A-A剖面图。\n图4是表示关于第1实施例的旋转刀具支撑体图，4A是4B 中的B-B剖面图，4B是4A的平面图。\n图5是关于本发明第2实施例的薄片材料切断装置的平面图。\n图6是图5中的C-C剖面图。\n图7是表示第2实施例的旋转刀具支撑体图，7A是7B中的D-D 剖面图，7B是7A的平面图。\n图8是以前的薄片材料切断装置的简略结构图，其中图8A是 平面图，图8B是侧面图。\n图9是以前的薄片材料切断装置旋转刀具的动作说明图。\n图10是为说明以前的薄片材料切断装置旋转刀具动作的平面 图。\n附图标记说明：\n1：框架_2：螺旋轴_3：驱动装置_4、30：薄片材料切断 机构_4a、30a：旋转刀具支撑体_5：薄片材料接触面_6：导向 部_7：凹部_10：第1旋转刀具_12、32：滚子_16、24：弹簧 _20：第2旋转刀具22：橡胶滚子\n下面根据图说明本发明的第1实施例。\n图1是关于本发明第1实施例的薄片材料切断装置的图，其 中图1A是平面图，图1B是侧面图。\n图1A中附图标记1为框架，该框架1支撑螺旋轴2的两端。 在该螺旋轴2的一端装有为使螺旋轴2旋转的驱动装置3。该驱 动装置3由电动机以及为了将电动机的转动力传递到螺旋轴2的 传递机构所组成。\n薄片材料切断机构4螺旋配合在前述的螺旋轴2上，另外， 前述的薄片材料切断机构4如后所述，相对于框架的导向部以无 “游隙”的状态可以滑动地被支撑。而且，在该第1实施例中， 当驱动电动机、螺旋轴2旋转、薄片材料切断机构4在图1A中向 右方移动时，由两个旋转刀具能够切断薄片材料。而且当使螺旋 轴2向与前述转向的逆向旋转时，薄片材料切断机构4不切断纸 而回到待机位置。另外，通过电动机的正反旋转、或者是由传递 机构的切换使螺旋轴2的旋转方向正反旋转而进行薄片材料切断 机构4的往复运动，但根据使螺旋轴2上的螺旋形成为右旋、左 旋的连续螺旋，则可以不需改变电动机的旋转方向也能使薄片材 料切断机构4相对于螺旋轴2往复运动。\n上述薄片材料切断机构4具有切断薄片材料的两个旋转刀具 (具有后面所述的结构)和支撑该旋转刀具的旋转刀具支撑体。\n下面说明薄片材料切断机构4的结构。\n图2表示的是薄片材料切断机构的平面图，图3表示的是图 2中的A-A剖面图，图4表示的是旋转刀具支撑体的平面图以及 同平面图中的B-B剖面图。\n图2中，附图标记1是框架，如前所述该框架1支撑螺旋轴 2的两端。框架1的剖面如图3所示，具有放置薄片材料的面5 和导向旋转刀具支撑体4a的导向部6。而且，如图1A所示，在 框架1的两端形成有凹部7，该凹部7是为了防止在停止时橡胶 滚子(后面讲到)的永久变形。该凹部7是例如在旋转刀具支撑 体4a位于框架1的端部位置时，为了释放橡胶滚子由于框架1而 产生的永久变形状态而设置的。结果，旋转刀具支撑体4a位于框 架1的某个端部位置时，橡胶滚子都可进入框架1上形成的凹部 7内，从而释放变形。\n图4表示的是在前述的框架1上能够保持自由滑动的旋转刀 具支撑体4a。\n图4中，旋转刀具支撑体4a是由整体成形的支撑体4a和与 该支撑体4a相配合的盖4b组成。如图所示，旋转刀具支撑体4a 上形成有：与前述螺旋轴相配合的螺旋部4c、以及自由滑动地安 装在框架1导向部6上的导向槽4d。导向槽4d的上方(图中右 方)形成有支撑第1旋转刀具10的轴11的轴承部分。而且，前 述的旋转刀具支撑体4a上形成有安装部13，安装部13用于安 放滚子12，滚子12具有使第1旋转刀具10旋转的功能。\n前述滚子12被安装在前述安装部13内，同时被装配在框架 1和第1旋转刀具10之间，并且与框架的导向部6的上面及第1 旋转刀具10的里面相接触。旋转刀具支撑体4a沿框架1移动时， 滚子12由于和框架导向部6的摩擦力而旋转，进而，由于滚子12 的旋转，第1旋转刀具10因摩擦力作用而旋转。\n而且，在前述旋转刀具支撑体4a上形成支撑第2旋转刀具20 的轴承部分14。在该轴承部分的相对位置处，可以安装具有轴 承孔15的盖4b。而且，在旋转刀具支撑体4a上形成薄片材料接 受部17。\n如图2、图3所示，第1旋转刀具10、第2旋转刀具20的各 旋转轴11、21被安装在由前述结构所组成的旋转刀具支撑体4a 上。第1旋转刀具10由板弹簧16向轴向(图中左方)施加作用 力。而且，第1旋转刀具10的轴11相对于旋转刀具支撑体4a 有间隙地安装，以能使其稍许倾斜。由于前述板弹簧16的作用力， 安装在第1旋转刀具10和框架导向部6之间的滚子12通过第1 旋转刀具10被压紧在框架导向部6的面上。换言之，前述的滚子 12在图3所示的装配状态中是由第1旋转刀具10和框架导向部6 的面所支撑。因此，当螺旋轴2旋转、旋转刀具支撑体4a移动时， 滚子12由于和框架1的摩擦力而旋转，进而滚子12的旋转力传 递到第1旋转刀具10，旋转刀具也旋转。第1旋转刀具10的里 面及滚子表面、以及与框架的滚子相接触的导向面6处于能产生 适当摩擦力的状况是理想的。\n而且，前述的第2旋转刀具20和橡胶滚子22安装在轴承23 上，在轴21上设置能自由旋转并且自由滑动的前述轴承23。前 述轴21由旋转刀具支撑体4a和盖4b的孔15所支撑，前述橡胶 滚子22的外径比第2旋转刀具20的外径大。其理由是因为：在 薄片材料切断机构4移动时，橡胶滚子22能够一边变形、一边 将薄片材料S紧紧地压在框架1的面5上(参照图2)。\n另外如图3所示，前述第2旋转刀具20以及橡胶滚子22由 弹簧24向图中右方施加作用力，因此，第1旋转刀具10的里面 和第2旋转刀具20的上面以适当的接触压力而接触。而且，本实 施例中，橡胶滚子22与第2旋转刀具20设置为整体，但也可以 是各为一体的结构。而且，如果是能起到同样功能的弹簧，向上 方给予第2旋转刀具20作用力的弹簧24也不限于如图所示的弹 簧，可以使用各种形状的弹簧。\n在如上所构成的旋转刀具支撑体4a上，如图2、图3所示组 装第1旋转刀具10和第2旋转刀具20，由此而构成薄片材料切 断机构4。此时，如图2所示，相对于切断方向稍微靠后来安装 第1旋转刀具10的轴11。这是因为在旋转刀具支撑部件上设置 的薄片材料接收部17较长。\n下面说明作为上述第1实施例的薄片材料切断装置的动作。\n考虑在图1中薄片材料切断机构4沿框架1向图1A中的右方 移动的状态。由未图示的电动机作用，螺旋轴2旋转、薄片材料 切断机构4向图1A的右方开始移动时，滚子12由于与框架1的 摩擦力而旋转，由于滚子的旋转，第1旋转刀具10旋转。与此同 时，第2旋转刀具20也由于橡胶滚子22和框架1的摩擦力而旋 转。薄片材料进入到薄片材料接收部17，此时，切断前的薄片材 料由橡胶滚子22被压紧在框架1的面5上，薄片材料不会凸起或 弯曲，由2个旋转刀具10、20的合作而切断薄片材料。2个旋 转刀具10、20互相由弹簧16、24的作用力而以所确定的力相接 触，结果能够切断薄片材料。\n本实施例中，在待机时，控制电动机以使薄片材料切断机构4 总是位于框架1的某个端部，在待机位置处，橡胶滚子22进入在 框架1上形成的凹部7内而防止永久变形。\n其次根据图说明本发明的第2实施例。\n上述第1实施例，薄片材料切断机构仅向一个方向移动时能 够切断薄片材料，此第2实施例，薄片材料切断机构在前进、返回 运动时都能够切断薄片材料。\n本实施例也和第1实施例相同，是在框架1上设置的螺旋轴 2上形成往复运动的薄片材料切断机构30。而且与第1实施例相 同，在框架1的两端，形成有为防止停止时橡胶滚子(后面谈及) 永久变形的凹部。\n下面说明第2实施例的薄片材料切断机构的结构。\n图5表示的是薄片材料切断机构的平面图，图6表示的是图 5中的C-C剖面图，图7表示的是旋转刀具支撑体的平面图以 及该平面图中的D-D剖面图。图中，附图标记1是框架，如前面 所述该框架1支撑螺旋轴2的两端，该框架1以及螺旋轴2具有 与第1实施例相同的结构。\n图7表示的是在前述框架1上所支撑的能够自由滑动的旋转 刀具支撑体30a。\n图中，旋转刀具支撑体30a是由整体成形的旋转刀具支撑体 30a和与该旋转刀具支撑体30a配合的盖30b构成。如图所示，在 旋转刀具支撑体30a上形成有与前述螺旋轴2配合的螺旋部30c、 以及自由滑动地安装在框架导向部6上的导向槽30d。而且，左右 对称地形成薄片材料的引导部31、31。在导向槽30d的上方(图中 右方)形成支撑第1旋转刀具10的轴11的轴承部分。而且，在前 述旋转刀具支撑体30a上，形成安放后面所述的滚子32的滚子 槽33。在滚子槽33上安装有通过摩擦力使第1旋转刀具10旋转、 同时又具备使第1旋转刀具倾斜功能的滚子32，它配置在前述框 架1和第1旋转刀具10之间，并且和框架导向部的上面6及第1 旋转刀具10的里面相接触。\n而且，在前述旋转刀具支撑体30a上，形成支撑第2旋转刀 具20的轴承部分34，在与该轴承部分相对的位置处，能够安装具 有轴承孔35的盖30b。\n第1旋转刀具10和第2旋转刀具20如图5、图6所示，被组 装在如上所构成的旋转刀具支撑体30a上。此时重要的是：由第1 旋转刀具10和第2旋转刀具20切断薄片材料的刀刃应如图5所 示，要从薄片材料的引导部31露出。\n在装配状态中，第1旋转刀具10由板弹簧16向轴向(图6 左方)施加作用力。而且，第1旋转刀具10的轴11被安装得相对 于旋转刀具支撑体30a有些间隙，以便能使其稍许倾斜。在第1 旋转刀具10和框架1之间配置有为使第1旋转刀具向进行方向 稍微前倾的前述滚子32。该滚子32成为在滚子槽33中沿旋转刀 具支撑构件的移动方向能够往复运动的机构，由该机构，能够使 第1旋转刀具10向进行方向前倾，并同时使其旋转。[关于该机 构，特开平5-200694号公报(美国专利第5307716号)里已有详 细记载，因为直接利用该机构原理，所以这里省略详细说明。]\n另外，在前述第2旋转刀具20的轴21上，第2旋转刀具20 以及橡胶滚子22被设置成通过轴承23可自由旋转且可自由滑 动。而且，前述轴21由旋转刀具支撑体30a和盖30b支撑。前述橡 胶滚子22的外径比第2旋转刀具20的外径大。其理由是：薄片 材料切断机构30移动时，橡胶滚子22能够一边变形、一边将薄片 材料紧紧地压在框架1的面5上。而且，如图6所示，前述第2旋 转刀具20以及橡胶滚子22被弹簧24向图中右方作用，因此，第 1旋转刀具10的里面与第2旋转刀具20的上面由于适当的接触 压力而接触。而且，在本实施例中，橡胶滚子22和第2旋转刀具 20被设置成整体，但这些构件也可以分别构成。而且，如果是起到 同样功能的弹簧，作用于第2旋转刀具20的弹簧也不限于图中 所示的弹簧，可以使用各种形状的弹簧。\n其次说明作为具有上述结构的第2实施例的薄片材料切断 装置的动作。\n图5中，向图中左方移动时，首先，滚子32在触及滚子槽33 的挡块之前时，在滚子槽33里移动至图5中的实线位置。由于该 滚子32的移动，第1旋转刀具10由点P、Q支撑，由于相对于支 撑轴线所发生的转动力矩的作用，旋转刀具10向前进方向倾斜 并常时被压紧在与第2旋转刀具20的接触点P上。\n在该状态下，当薄片材料切断机构30沿框架1进一步继续 向左方移动时，滚子32由于和框架导向面的摩擦力作用而旋转， 进而由于滚子32的旋转，第1旋转刀具10也旋转。这样，薄片材 料切断机构30一边向左方移动，旋转刀具10一边旋转，而且第2 旋转刀具20也由于橡胶滚子22与框架的摩擦力作用而旋转。这 样，第1旋转刀具10一边前倾，一边与第2旋转刀具20接触，由 于两旋转刀具的配合动作而切断位于两旋转刀具之间的薄片材 料。当薄片材料切断结束、薄片材料切断机构30移到螺旋轴2的 一端时，薄片材料切断机构30即保持其状态直到其后的薄片材 料供给为止。\n薄片材料被供给时，由未图示的电动机，使螺旋轴2向与上 述转向的逆方向旋转。由于该旋转，薄片材料切断机构30开始向 前述移动方向相反的方向移动，以和上述相同的动作切断薄片材 料。而且，此时第1旋转刀具10以和前述相反的倾斜度相对于第 2旋转刀具20保持适当的倾斜，同时向旋转刀具支撑构件的移动 方向旋转而行走。\n如上所述，在第2实施例中，旋转刀具支撑部件在螺旋轴上 不论是前进运动或返回运动，都能够由旋转刀具切断薄片材料， 而且，能够根据旋转刀具支撑构件的移动方向，使第1旋转刀具 相对于第2旋转刀具以适当角度倾斜，所以不仅能够提高薄片材 料的切断效率，并且能得到整齐的切断面。\n而且，使第1旋转刀具的里面及滚子表面，以及与框架1的 滚子相接触的面上处于产生适当摩擦力的状况是理想的。\n而且，在本实施例中，在待机时也是控制电动机以使旋转刀 具支撑构件总是位于框架1的某一端部，在待机位置，橡胶滚子 进入在框架1上形成的凹部内而防止永久变形。\n又，上述实施例中，通过改变滚子32的直径，可以自由地改 变第1旋转刀具相对于第2旋转刀具的倾角，而且根据将螺旋轴 2作成右螺旋、左螺旋的连续螺旋，则不需改变电动机的旋转方 向，就可以使薄片材料切断机构30相对于螺旋轴2往复运动，不 需说，这与第1实施例的情况是相同的。\n而且，使薄片材料切断机构往复运动的机构也不仅限于螺旋 轴，可以利用皮带、金属丝等各种形状的物体。\n另外，上述各实施例中的结构是第1旋转刀具10与第2旋 转刀具的上面相接触，但结构也可以与此相反，可使第2旋转刀 具20与第1旋转刀具的上面相接。这种场合，压紧各旋转刀具的 弹簧的作用方向要相反。\n不偏离本发明的精神要点及主要特征，可以用其它各种各样 的类型来实施本发明。因此，前述的实施例仅为示例，并不是限定 地解释。而且，属于权利要求范围的均等范围的变形及变动全部 属于本发明范围。\n如以上的详细说明，关于本发明的薄片材料切断装置，用2 个旋转刀具组成的极其简单的结构能够切断薄片材料，而且，能 够使一边旋转一边移动的圆形旋转刀具简单地倾斜成切断时必 要的角度而能够良好地切断纸带等带状薄片材料。而且因为没有 固定刀具，所以无需注意固定刀具刀刃的磨损状况。而且，在切断 薄片材料时，由于使2个旋转刀具常时边接触边旋转，所以旋转 刀具常时处于研磨状态，能够总是保持锋利的刀刃。而且，在配合 动作且起到切断作用的2个旋转刀具内，由于在一个旋转刀具的 轴上安装了能够将薄片材料压紧并与该旋转刀具同轴的橡胶滚 子，所以在由2个旋转刀具切断薄片材料前，能够由前述橡胶滚 子压紧薄片材料，可防止切断时薄片材料凸起或弯曲，能够得到 薄片材料整齐的切断面。本发明可以获得上述这些良好的效果。