図1は、本発明の実施の一形態としての裁 断機10で、裁断刃11の研磨のために設ける構� �を簡略化して示す。裁断刃11の刃先11aでは、 傾斜した一方側11bと他方側11cとの両側面の先 端部分が合一し、裁断刃11は五角形の断面形� ��を有する。裁断刃11は、紙面に垂直な方向� �往復動するように駆動され、刃先11aの向い� �いる方向にシート材を切断することができ� �。シート材などが支持される裁断テーブル� �上方を、裁断刃11を支持しながら駆動する機 構を備える裁断ヘッドが平行に移動し、刃先 11aの移動や向きの変化でシート材の裁断を行 うことができる。

 裁断ヘッド内には、裁断刃11の刃先11aの� �方側に、一対の回転砥石12,13を支持ブロック 14で保持する砥石保持機構15を設ける。支持� �ロック14には一定の角度で開く二本の腕14a,14 bが設けられ、腕14a,14bの先端付近から回転砥� ��12,13の回転軸12a,13aをそれぞれ立設させる。� ��転砥石12,13は、回転軸12a,13aに垂直な先端部� ��平面12b,13bで、裁断刃11の刃先11aの一方側11b� ��よび他方側11cをそれぞれ研磨する。砥石保� ��機構15は、主として矢印15aで示す直線的な� �行移動または直線に近い揺動で、破線で示� �ような回転砥石12の平面12bを裁断刃11の一方� ��11bに当接させて研磨する状態に切換えるこ� ��ができる。回転砥石13の平面13bで裁断刃11の 他方側11cを研磨する場合も、裁断刃11の刃先1 1aの一方側11bおよび他方側11cと、回転砥石12,1 3の平面12b,13bとをそれぞれ平行に保つ移動で� ��磨状態を切換えることができる。研磨が進� ��しても、平面12b,13bと裁断刃11の一方側11bお� ��び他方側11cとの間は平行に保たれるので、� ��先角度は一定に保たれる。

 図2は、図1の裁断機10に用いる裁断ヘッド 20の概略的な構成を示す。裁断ヘッド20には� �裁断刃11の上方に、裁断刃11を往復動させる� ��動機構などが設けられるけれども、図示は� ��略する。裁断刃11による裁断方向を変える� �先回動軸としてのR軸周りの回動は、回動筒� ��21を回動させて行う。回動筒体21の下方には 、摺動環22が設けられる。摺動環22の外方に� �、ロック機構23が設けられ、摺動環22を外部� ��対して拘止することができる。摺動環22は� �ロック機構23で拘止しなければ、回動筒体21� ��追従して回動する。砥石保持機構15による� �1に示すような研磨状態の切換えは、ロック� ��構23で摺動環22を拘止する状態で、回動筒体 21のみを回動させて行う。

 摺動環22の上方で回動筒体21の下部には、 回転環24が設けられる。回動筒体21には、摺� �環22の下方に延長する脚21aが取付けられ、ナ イフガイド25などを支える。ナイフガイド25� �、裁断刃11が上下動する際に、変形や位置ず れなどが生じないように支持する。脚21aの下 端では、フットプレッサ26を支持する。フッ� ��プレッサ26は、裁断するシート材などの上� �置かれる。砥石保持機構15は、ナイフガイド 25に対向する位置で、後述するように、揺動� ��ーム37などの先端で支持される。揺動アー� �37は、脚21aで基端側が揺動変位自在に支持さ れる。砥石保持機構15には、裁断刃11の刃先11 aの位置を検出し、裁断刃11の研磨および裁断 による摩耗状態を検出する刃先位置検出機構 27も設けられる。回動筒体21は、裁断ヘッド20 の支持フレーム28に、軸受29を介して回動自� �に支持される。前述のロック機構23は、摺動 環24を支持フレーム28に対して静止するよう� �拘止する。回動筒体21の上部には、外部から 回転駆動力を受けるためのプーリ21bが取付け られている。回転環24は、回動筒体21に、軸� �30を介して回転自在に支持される。回転環24� ��、外周にタイミングベルトを巻き掛けられ� ��回転駆動力を受け、内歯と噛合する歯車33� �介して回転砥石12,13を回転させる。歯車33、� ��動環揺動カム43、ホロワ45、レバー49、揺動� ��51などについての説明は、後述する。

 図3は、図2の砥石保持機構15の構成を示す 。図3(a)は図2の左側方から見た構成、図3(b)は 図2側の正面から見た構成をそれぞれ示す。� �転砥石12,13は、それぞれ上下に間隔をあけて 二つずつ設けられる。回転砥石12には、根元� ��にプーリ12cが設けられ、タイミングベルト3 1が掛け渡される。回転砥石13にも、後述する ようにプーリ13cが設けられ、回転砥石12,13と� ��下のプーリ32a,32bとには、全体で1本のタイ� �ングベルト31が掛け渡される。上のプーリ32a は上端に歯車33が取付けられる駆動軸34の下� �に取付けられる。下のプーリ32bは自由に回� �する。支持ブロック14には、間隔をあけて、 受け軸35,36、ホロワ45,46もそれぞれ設けられ� �。

 図4は、図3で裁断刃11を研磨する部分の構 成を、揺動アーム37などを除いた状態で示す� ��ナイフガイド25は、裁断刃11を研磨する位置 では回転砥石12を避ける形状を有する。研磨� ��には、裁断刃11を上下にストロークさせ、� �さ方向で均一な研磨が行えるようにしてい� �。レバー49には、後述する引張りばね54の一� ��が掛けられている。

 図5は、図2の砥石保持機構15と裁断刃11と� ��研磨を行わないで待機している状態を示す� ��以下の各図では、回動筒体21を、下方に延� �する脚21aの下方から見た構成として示す。� �5(a)は、砥石保持機構15をリンク機構で支持� �る構成を示す。図5(b)は、砥石保持機構15を� �持するリンク機構の四節の位置関係を示す� �図3(a)に示す受け軸35,36には、一対の揺動ア� �ム37,38の先端が回転自在に結合される。揺動 アーム37,38の基端は、回動筒体21の脚21aに設� �る揺動軸39,40によって、それぞれ揺動変位自 在に支持される。摺動環22によって支持され� ��揺動軸41,42には、揺動カム43,44が揺動変位自 在に支持される。揺動カム43は反時計回り方� ��、揺動カム44は時計回り方向にばねで付勢� �れ、カム面が支持ブロック14に設けられるホ ロワ45,46にそれぞれ当接している。図に示す� ��うな待機状態では、刃先位置検出機構27の� �ン27aの先端が裁断刃11の刃先11aに正対し、ピ ン27aを押込んで刃先11aに当接する位置を検出 すれば、刃先11aの位置を知ることができる。 この刃先11aの位置は、研磨の進行とともに後 退する。

 回転砥石12,13は、基体が金属製で大略的� �円筒状で一端側にフランジ付きの形状を有� �る。回転砥石12,13の平面12b、13bは、フランジ の表面に、砥粒などの研磨材を付着させて形 成される。前述のように、回転砥石12,13の根� ��側の回転軸12a,13aには、タイミングベルト31� ��巻き掛けるプーリ12c,13cが設けられる。

 図5(b)に示すように、一対の揺動アーム37, 38は、一定の半径Rで受け軸35,36の中心が弧上� ��移動するように、揺動軸39,40を中心にして� �動変位する。歯車33の駆動軸34の中心もR軸の 中心から半径Rの位置にあるようにしておけ� �、歯車33のピッチ円33pを、直径がDとなる回� �環24の内歯のピッチ円24pと常に接するように 移動させることができる。このような揺動軸 39,40および受け軸35,36の中心をそれぞれ節点� �する四節のリンク構造で砥石保持機構15の支 持ブロック14を支持する。四節リンクのうち� ��二節となる揺動アーム37,38の基端の位置は� �21aに固定されている。四節リンクのうちの� �節目の位置は、揺動カム43,44の一方で対応す るホロワ45,46を位置決めすることによって、� ��定される。四節リンクの三節の位置が決る� ��、四節目となる他方のホロワ45,46の位置も� �る。揺動カム43,44でホロワ45,46を適宜案内す� ��ことによって、支持ブロック14で保持する� �転砥石12,13の平面12b、13bを平行移動に近い状 態で揺動させることができる。図2に示す回� �環24の内周に内歯を設けて歯車33と噛合させ� ��ば、外部から回転環24を介する回転駆動力� �歯車33に伝達して回転する状態と保ちながら 、回転砥石12,13を移動させることができる。

 図6は、図2の裁断ヘッド20で、摺動環22の� ��ック機構23による拘止がない状態の断面構� �を示す。摺動環22の外周と、ロック機構23が� ��動環22に臨む内周とには、噛合する歯を設� �ておく。摺動環22と揺動カム43,44との間には� ��圧縮ばね47,48がそれぞれ設けられ、揺動カ� �43,44の側方のカム面がホロワ45,46にそれぞれ� ��接するように付勢する。

 裁断刃11の背面側には、一対のレバー49,50 が設けられる。レバー49,50は、基端側が狭い� ��隔をあけてナイフガイド25側に設けられる� �動軸51,52で揺動変位自在に支持される。レバ ー49,50の先端側は、摺動環22に設けられる凸� �53を、挟む。レバー49,50間には、引張りばね5 4が設けられ、レバー49,50が先端間で凸部53を� ��み込むように付勢する。このようなレバー4 9,50の作用で、摺動環22は、回動筒体21に追随� ��て回動し、摺動環22に対する回動筒体21の変 位角度は基準の0°を保つ。

 図7は、ロック機構23で摺動環22を拘止し� �摺動環22に対して回動筒体21を図の時計回り� ��向に14°の角度だけ変位させている状態を示 す。前述のように、摺動環22の外周とロック� ��構23の内周とには歯が設けられているので� �確実に拘止することができる。ただし、脚21 aの位置を図6と同様に上にして示すように、� ��明の便宜上、拘止している摺動環22の方を� �変位させて示す。支持ブロック14のホロワ46� ��、揺動カム44によって図の右方に押される� �ホロワ45は、揺動カム43から離れ、カムの作� ��を受けなくなる。図4の四節リンク機構で支 持される支持ブロック14は、図の右方に移動� ��る。

 図8は、図7での砥石保持機構15と裁断刃11� ��の関係を示す。揺動カム44によってホロワ46 が右方に押されると、回転砥石13の平面13bと� ��断刃11の刃先11aの他方側11cとが接触する。� �の回動筒体21の角度は、接触を開始する角度 として設定される。

 図9は、図7の摺動環22に対し、回動筒体21� ��さらに角変位させ、16°の角度で裁断刃11に� ��触させる状態を示す。ただし、回転砥石13� �平面13bが裁断刃11に接触すると、図6に示す� �動カム44を付勢する圧縮ばね48の押圧力より� ��ホロワ46の移動の抵抗が大きくなり、平面13 bの右方への移動は停止する。裁断刃11が研磨 によって摩耗すれば、平面13bの移動は進行す る。

 図6から図7とは逆に、摺動環22に対して回 動筒体21を反時計回り方向に変位させて、回� ��砥石12で裁断刃11を研磨することもできる。 砥石保持機構15の支持ブロック14は、ホロワ45 が揺動カム43によって左方に押され、回転砥� ��12を裁断刃11に接触させることができる。こ のように、回転砥石12を使用する場合も、回� ��砥石13を使用する場合と同様に、裁断刃11を 研磨することができる。

 以上の実施形態では、砥石保持機構15を� �動筒体21の下部の脚21aで支持しているけれど も、コンパクトに構成されるので、配置の制 限は少なく、裁断ヘッド20の構成に応じて適� ��配置することができる。砥石保持機構15は� �四節リンク機構で支持し、R軸の回転で研磨� ��態の切換えを行っているけれども、モータ� ��どの駆動源を内蔵して、自走で移動する構� ��にすることもできる。回転砥石12,13の駆動� �、回転環24、歯車33およびタイミングベルト3 1を介して回転環24の外部から行っているけれ ども、モータなどの駆動源を内蔵して駆動す ることもできる。

 裁断刃11の研磨に回転砥石12,13を用いてい るけれども、裁断刃11を動かしながら研磨す� ��場合、静止している砥石を接触させるだけ� ��も研磨することは可能である。回転砥石12,1 3を回転させて用いれば、研磨の高速化を図� �、研磨による生産効率の低下を避けること� �できる。回転砥石12,13の駆動には、回動筒体 21の内部にモータなどの駆動源を設けるよう� ��することもできる。裁断刃11は、往復動す� �直線状の刃を有しているけれども、回転す� �丸刃でも、少なくとも周上の一点では、本� �明の考え方を適用し、刃先の両側に対し、� �断刃11と同様に研磨を行うことができる。