特許 7056266 シート切断装置、画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-11

(45)【発行日】2022-04-19

(54)【発明の名称】シート切断装置、画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B26D 7/02 20060101AFI20220412BHJP

   B26D 1/04 20060101ALI20220412BHJP

   B41J 11/70 20060101ALI20220412BHJP

   B41J 15/08 20060101ALI20220412BHJP

【ＦＩ】

B26D7/02 D

B26D1/04 Z

B41J11/70

B41J15/08

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018049656

(22)【出願日】2018-03-16

(65)【公開番号】P2019155579

(43)【公開日】2019-09-19

【審査請求日】2020-12-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100154612

【弁理士】

【氏名又は名称】今井 秀樹

(74)【代理人】

【識別番号】100091867

【氏名又は名称】藤田 アキラ

(72)【発明者】

【氏名】本多領

【審査官】山本 裕太

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－０１４０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５５５６４７５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００７－００７９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２０１１９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２６Ｄ ７／０２

Ｂ２６Ｄ １／０４

Ｂ４１Ｊ １１／７０

Ｂ４１Ｊ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送経路を搬送されるシートを所定の長さに切断するシート切断装置であって、
前記シートを水平方向から鉛直方向へとガイドする排紙ガイド部材と、
前記排紙ガイド部材のシート搬送方向下流側に配置され、前記シートを鉛直方向へとガイドする下側ガイド部材と、
前記排紙ガイド部材と前記下側ガイド部材の間に配置され、鉛直方向に向けて搬送される前記シートを切断するカッタ部材と、該カッタ部材を切断方向に移動させる移動部材と、該移動部材を駆動する駆動手段と、前記カッタ部材によるシート切断位置よりもシート搬送方向の下流側に配置されて前記シートを保持するシート保持手段とを有し、
前記シート保持手段は、前記カッタ部材によるシート切断開始側に配置されており、前記下側ガイド部材とともに前記シートの切断開始側端部を挟持して保持するシート保持部材を備えており、
前記シート保持部材は、前記シートを保持するシート保持位置と前記シートを保持しない非保持位置とに移動可能であり、
前記カッタ部材によるシート切断時に前記シート保持部材が前記シート保持位置に移動し、切断終了後に前記シート保持部材が前記非保持位置に移動することを特徴とするシート切断装置。

【請求項2】

前記シート保持部材の移動が前記駆動手段の駆動力によって行われることを特徴とする、請求項１に記載のシート切断装置。

【請求項3】

前記シート保持手段は、前記シート保持部材を前記シート保持位置と前記非保持位置とに移動させるカム部材を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のシート切断装置。

【請求項4】

前記シート保持手段は、前記シート保持部材を前記非保持位置にてロックするロック部材を備えることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のシート切断装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のシート切断装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シートを切断するシート切断装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プリンタ・複写機・ファクシミリなどの画像形成装置において、記録媒体としてロール状に巻かれたシート（以下、ロール紙ということもある）を用いるものがある。このような画像形成装置においては、ロール紙をシート搬送方向の所定の位置で切断するシート切断装置が備えられている。

【0003】

従来のシート切断装置では、幅の広いシートをカットしている途中で、切断位置よりも搬送方向下流側にある切断途中シートの自重によって、シートが斜めになり、斜め切れが発生してしまうという問題があった。

【0004】

このような、ロール紙切断時における斜め切れを防止する技術として、例えば 特開２００４－２６８２２６号公報（特許文献１）には、ガイド板の搬送方向下流のカット終了側に突起部材を設け、カットされた（途中までカットされた）シートが斜めに動こうとしてもシートが突起部材に突き当たり、斜めに動けないようにして、斜め切れを防止する構成が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１に記載のものでは、切断時にシートが固定（保持）されるわけではなく、シートの厚さや硬さ（柔らかさ）によっては斜め切れが発生してしまう場合があり、また、ユーザが操作を忘れたりした場合などに、斜め切れが発生してしまうという問題があった。

【0006】

そこで、本発明は、シートを確実に固定して斜め切れを防止することのできるシート切断装置および画像形成装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記の課題は本発明により、搬送経路を搬送されるシートを所定の長さに切断するシート切断装置であって、前記シートを水平方向から鉛直方向へとガイドする排紙ガイド部材と、前記排紙ガイド部材のシート搬送方向下流側に配置され、前記シートを鉛直方向へとガイドする下側ガイド部材と、前記排紙ガイド部材と前記下側ガイド部材の間に配置され、鉛直方向に向けて搬送される前記シートを切断するカッタ部材と、該カッタ部材を切断方向に移動させる移動部材と、該移動部材を駆動する駆動手段と、前記カッタ部材によるシート切断位置よりもシート搬送方向の下流側に配置されて前記シートを保持するシート保持手段とを有し、前記シート保持手段は、前記カッタ部材によるシート切断開始側に配置されており、前記下側ガイド部材とともに前記シートの切断開始側端部を挟持して保持するシート保持部材を備えており、前記シート保持部材は、前記シートを保持するシート保持位置と前記シートを保持しない非保持位置とに移動可能であり、前記カッタ部材によるシート切断時に前記シート保持部材が前記シート保持位置に移動し、切断終了後に前記シート保持部材が前記非保持位置に移動することを特徴とするシート切断装置により解決される。

【発明の効果】

【0008】

本発明のシート切断装置によれば、切断位置よりも下流側にあるシートの切断開始側端部をシート保持部材で固定することができ、これにより、切断されたシートが自重によって落下する（切断開始側が下がってシートが斜めになる）ことを防ぎ、斜め切れを防止することができる。

【0009】

また、本発明の画像形成装置によれば、ロール紙の斜め切れを防止できることにより、高品位にカッティングされた出力シートを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す外観斜視図である。

【図2】給紙装置と巻取り装置を装置本体と一体に構成した装置構成を模式的に示す断面図である。

【図3】カッタ機構によりシートを切断するシート切断部周辺の構成を示す斜視図である。

【図4】シート切断部の構成を模式的に示す側面図である。

【図5】シート保持装置の具体的な構成例を示す図である。

【図6】同じくシート保持装置の具体的な構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す外観斜視図である。この図示す画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、装置本体１０１と、装置本体１０１の下側に配置した給紙装置１０２と、同じく装置本体１０１の下側に配置した巻取り装置１０３を備える。

【0012】

図２は、給紙装置１０２と巻取り装置１０３を装置本体と一体に構成した、装置構成を有する画像形成装置の概略構成を模式的に示す断面図である。図１のものとは、給紙装置及び巻取り装置を装置本体の下側に配置したか、装置本体と一体に構成したかの違いだけで、他の構成は同様であるため、ここで、まとめて説明する。

【0013】

装置本体１０１の内部には、ロール状記録媒体であるロール紙に画像を形成する画像形成部１０４（図２）が配置されている。画像形成部１０４は、両側板にガイド部材であるガイドロッド１及びガイドステー２が掛け渡され、これらのガイドロッド１及びガイドステー２にキャリッジ５が矢印Ａ方向（主走査方向、キャリッジ移動方向）に移動可能に支持される。

【0014】

主走査方向の一方側にはキャリッジ５を往復移動させる駆動源である主走査モータ８が配置されている。この主走査モータ８によって回転駆動される駆動プーリ９と主走査方向の他方側に配置された従動プーリ１０との間にタイミングベルト１１が掛け回されている。このタイミングベルト１１にキャリッジ５のベルト保持部が固定され、主走査モータ８を駆動することによってキャリッジ５を主走査方向（Ａ方向）に往復移動させる。

【0015】

キャリッジ５には、液体吐出ヘッド及びヘッドに液体を供給するヘッドタンクを一体にした複数の記録ヘッドが搭載されている。ここで、記録ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向（Ｂ方向）に配列し、滴吐出方向を下方に向けて搭載している。

【0016】

また、キャリッジ５の移動方向に沿ってエンコーダシート１２が配置され、キャリッジ５にはエンコーダシート１２を読取るエンコーダセンサ１３が設けられている。これらのエンコーダシート１２及びエンコーダセンサ１３によってリニアエンコーダ１４を構成し、リニアエンコーダ１４の出力からキャリッジ５の位置及び速度を検出する。

【0017】

キャリッジ５の主走査領域のうち、記録領域では、給紙装置１０２からロール紙１２０が給送され、搬送手段２１によってキャリッジ５の主走査方向と直交する方向（副走査方向、用紙搬送方向：矢印Ｂ方向）に間欠的に搬送される。

【0018】

記録ヘッドのヘッドタンクには、装置本体１０１に交換可能に装着されるメインタンクであるインクカートリッジ６０から供給チューブを介して各色のインクが供給される。また、キャリッジ５の主走査方向の一方側には、搬送ガイド部材２５の側方に記録ヘッドの維持回復を行う維持回復機構８０が配置されている。

【0019】

搬送手段２１は、給紙装置１０２から給紙されるロール状媒体であるロール紙１２０を搬送する搬送ローラ２３及び搬送ローラ２３に対向配置した加圧ローラ２４を有する。そして、搬送ローラ２３の下流側に、複数の吸引穴が形成された搬送ガイド部材２５と、搬送ガイド部材２５の吸引穴から吸引を行う吸引手段としての吸引ファン２６とを有する。

【0020】

図１では給紙装置１０２にロール体１１２がセットされている。図２に示すように、ロール体１１２は、芯部材である紙管などの中空軸部１１１に長尺のロール状媒体であるシートをロール状に巻き付けたものである。

【0021】

なお、本実施形態では、ロール体１１２として、ロール紙１２０の終端を糊付けなどの接着で中空軸部１１１に固定したもの、又はロール紙１２０の終端を中空軸部１１１に接着していない非固定のもののいずれも装着可能である。

【0022】

また、図２に示すように、装置本体１０１内には、給紙装置１０２のロール体１１２から引き出されるロール紙１２０をガイドするガイド部材１３０と、搬送ガイド部材２５の下流でロール紙１２０をガイドする排紙ガイド部材１３１が配置されている。

【0023】

そして、巻取り装置１０３は芯部材である紙管などの中空軸部１１３（図２）を有しており、画像形成後のロール紙１２０の先端が中空軸部１１３にテープなどで接着される。中空軸部１１３にロール紙１２０を巻き取ったものが、巻取り装置１０３のロール体１１４である。

【0024】

上記のように構成された画像形成装置において、画像形成時には、キャリッジ５を主走査方向に移動し、給紙装置１０２から給送されるロール紙１２０を、搬送手段２１によって間欠的に送る。そして、記録ヘッド６を画像情報（印字情報）に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、ロール紙１２０上に所要の画像が形成される。この画像が形成されたロール紙１２０は搬送経路を搬送され、排紙ガイド部材１３１に案内されて、巻取り装置１３０内の中空軸１１５に巻きとられる。

【0025】

排紙ガイド部材１３１の搬送方向下流側には、記録ヘッドで画像が形成されたロール紙１２０を所定の長さで切断するシート切断装置としてのカッタ機構３０（図２）が配置されている。

【0026】

なお、上記実施形態ではロール体保持装置を備える画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えばロール体保持装置を備える液体吐出装置であってもよい。

【0027】

図３は、カッタ機構によりシートを切断するシート切断部周辺の構成を示す斜視図である。また、図４は、シート切断部の構成を模式的に示す側面図である。図３，４において、シート切断部は、排紙ガイド１３１、下側ガイド部材１３２、カッタ機構３０、シート保持手段４０等により構成されている。

【0028】

排紙ガイド１３１は、画像形成後のシートを支持し案内するガイド部材である。
カッタ機構３０は排紙ガイド１３１のシート搬送方向（図３の矢印Ｂ方向）下流側に配置され、シートを切断するカッタ部材３１、駆動手段であるモータ３２、移動部材であるシャトル３３、搬送ガイド３４等から構成される。

【0029】

カッタ部材３１はシートを切断する歯（刃）を有しており、シャトル３３に装着され、搬送ガイド３４にガイドされて、モータ３２の駆動によりシート搬送方向と直交する方向（図３の矢印Ｓの方向＝主走査方向と平行）に移動可能となっている。図３で、右から左がカッタ部材３１によるシート切断方向であり、逆の左から右がカッタ部材３１の戻し方向である。

【0030】

そして、カッタ機構３０のシート搬送方向下流側でシート切断開始側端部（図３において右側端部）に、シート保持手段４０が設けられている。シート保持手段４０については図５，６で詳しく説明するが、シート保持手段４０には上記モータ３２から駆動がつながれており、保持ローラ４１をシート保持位置と離間位置とに移動可能に構成している。シート保持位置では、保持ローラ４１と下側ガイド部材１３２とでシートを挟み込み、シートを保持する。

【0031】

シート切断時には、シート保持手段４０の保持ローラ４１がシート保持位置（図４の位置）に移動することで、切断位置よりも下流側にあるシートの切断開始側端部付近を固定することができ、これにより、切断されたシートが自重によって落下する（切断開始側が下がってシートが斜めになる）ことを防ぎ、斜め切れを防止することができる。シート切断終了後に、保持ローラ４１は離間位置（シートの非保持位置）に移動する。

【0032】

図５及び図６は、シート保持装置の具体的な構成例を示す図である。
図５及び図６に示すように、本例のシート保持手段４０は、保持ローラ４１、ローラガイド４２、付勢手段としての圧縮ばね４３、カム４４、ロック部材４５から構成される。なお、これらの部材を収めるケースや、上記モータ３２からの駆動力を伝達する部材等もあるが、それらについては図示を省略している。

【0033】

保持ローラ４１は、上記したように、下側ガイド部材１３２との間にシートを挟み込むことでシートを保持する保持部材である。本例のシート保持装置ではローラ部材としたが、保持部材としてはローラに限定されるものではない。この保持ローラ４１は、ローラ軸４１ａがローラガイド４２のガイド溝４２ａ内に納められ、ローラガイド４２にガイドされて矢印Ｃの方向に移動可能となっている。図６に示す保持ローラ４１の位置がシート保持位置であり、図４に示したシート保持状態である。

【0034】

圧縮ばね４３は、保持ローラ４１をシート保持方向（保持ローラ４１を下側ガイド部材１３２に圧接させる方向）に付勢する付勢手段である。本例では圧縮ばねを用いたが、他の構成も可能である。

【0035】

カム４４は保持ローラ４１の軸４１ａと接触し、カム軸４４ａを中心に回転することで、保持ローラ４１をシート保持位置と非保持位置（離間位置）とに移動させる。カム軸４４ａには上記モータ３２からの駆動力が伝達され、保持ローラ４１がシート保持位置まで動くと、それ以上カム４４が回転しないようにストッパが付いている。

【0036】

ロック部材４５は、鉤爪形状をしており、回転軸４５ａを中心に回転可能となっている。この回転軸４５ａに上記モータ３２からの駆動力が伝達されてロック部材４５が回転するが、カッタ部材３１が切断開始位置から切断終了位置まで動く方向に駆動手段が駆動された場合のみロック部材４５の回転軸に駆動が伝達されるよう、ワンウェイクラッチなどを介して駆動力が伝達されるよう構成されている。

【0037】

このような構成において、カッタ部材３１が切断開始位置から切断終了位置まで動く際に、ロック部材４５が図示の状態から図中時計回り方向に回転してロックが解除され（保持ローラ４１のローラ軸４１ａのロックが外れ）、保持ローラ４１が図５で左方向に移動し、図６に示すシート保持位置に付勢される。保持ローラ４１がシート保持位置まで動くと、上記したようにそれ以上カム４４が回転しないことで、保持ローラ４１をシート保持位置に押さえ、シートを確実に保持・固定する。

【0038】

シートの切断が終了してカッタ部材３１が切断終了位置から切断開始位置まで戻るとき、上記モータ３２の逆転によりカム４４が逆方向に回転して、保持ローラ４１をシート保持位置から離間する方向へと移動させる。その移動途中でローラ軸４１ａがロック部材４５の前側斜面に当接してロック部材を回転させ、保持ローラ４１が非保持位置（離間位置）まで来ると、ロック部材４５の鉤部（顎部）がローラ軸４１ａに引っ掛かって、ロック部材４５が保持ローラ４１を非保持位置（離間位置）にロックする。

【0039】

ここまで説明したように、本発明においては、切断位置よりも下流側にあるシートの切断開始側端部をシート保持部材で固定することができ、これにより、切断されたシートが自重によって落下する（切断開始側が下がってシートが斜めになる）ことを防ぎ、斜め切れを防止することができる。

【0040】

また、シート保持部材の移動が駆動手段の駆動力によって行われることで、シート保持部材にシート保持が自動的に行われるので、ユーザの操作忘れによる斜め切れ発生を防ぐことができる。
また、カッタ部材の移動部材を駆動する駆動手段を、シート保持部材を移動させる駆動手段として用いることで、別途駆動手段を設ける必要がなく、コストを抑制することができる。

【0041】

また、シート保持部材をシート保持位置と非保持位置とに移動させるカム部材を備えることで、簡単な構成でシート保持部材の自動的な移動が可能となる。
また、シート保持部材を非保持位置にてロックするロック部材を備えることで、不要時にシート保持部材がシート保持位置に移動することがなく、用紙ジャムなどの搬送障害を防ぐことができる。

【0042】

また、本発明のシート切断装置を備える画像形成装置においては、ロール紙の斜め切れを防止できることにより、高品位にカッティングされた出力シートを得ることができる。

【0043】

以上、本発明を図示例に基づき説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。シート切断装置の構成は、本発明の範囲内で適宜変更可能であり、シート保持部材の構成や形状、また、そのシート保持部材を移動させる構成等も適宜な構成を採用可能である。

【0044】

画像形成装置としては、実施形態のシリアル型画像形成装置に限らず、任意な方式・構成の画像形成装置であって良い。もちろん、大判プロッタに限らず、複写機やプリンタやファクシミリであっても良いし、複数の機能を備える複合機であっても良い。

【符号の説明】

【0045】

３０ カッタ機構（シート切断装置）
３１ カッタ部材
３２ モータ（駆動手段）
３３ シャトル（移動部材）
４０ シート保持手段
４１ 保持ローラ（シート保持部材）
４２ ローラガイド
４４ カム
４５ ロック部材
１０１ 画像形成装置本体
１０２ 給紙装置
１０３ 巻取り装置
１０４ 画像形成部
１２０ ロール紙
１３１ 排紙ガイド部材
１３２ 下側ガイド部材
５０１ ハロゲンヒータ（熱源）
Ａ 主走査方向
Ｂ シート搬送方向
Ｃ 保持ローラ移動方向
Ｓ カッタ部材移動方向

【先行技術文献】

【特許文献】

【0046】

【文献】特開２００４－２６８２２６号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】