特許 7443770 用紙断裁装置

(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】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】用紙断裁装置

(51)【国際特許分類】

   B26D 1/08 20060101AFI20240228BHJP

   B26D 7/06 20060101ALI20240228BHJP

【ＦＩ】

B26D1/08

B26D7/06 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020000612

(22)【出願日】2020-01-07

(65)【公開番号】P2021109250

(43)【公開日】2021-08-02

【審査請求日】2022-11-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】弁理士法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 悠

【審査官】石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３６６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４７２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１３４０５２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２６Ｄ １／０８

Ｂ２６Ｄ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

用紙を断裁刃により断裁する断裁装置と、
前記断裁刃による断裁位置に用紙を搬送する用紙搬送装置と、
前記断裁装置及び前記用紙搬送装置を制御して、用紙を断裁予定位置で断裁させる制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記用紙搬送装置による搬送方向に沿った複数の断裁予定位置で１枚の用紙を前記断裁装置により断裁させるにあたり、
当該１枚の用紙の前記搬送方向の一端から順に前記複数の断裁予定位置を全て断裁する第１搬送方向断裁動作と、
当該１枚の用紙の前記搬送方向の他端から順に前記複数の断裁予定位置を全て断裁する第２搬送方向断裁動作と、を切り替え可能である用紙断裁装置。

【請求項2】

用紙を断裁刃により断裁する断裁装置と、
前記断裁刃による断裁位置に用紙を搬送する用紙搬送装置と、
前記断裁装置及び前記用紙搬送装置を制御して、用紙を断裁予定位置で断裁させる制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記用紙搬送装置による搬送方向に沿った複数の断裁予定位置で１枚の用紙を前記断裁装置により断裁させるにあたり、
当該１枚の用紙の前記搬送方向の一端から順に前記複数の断裁予定位置を断裁する第１搬送方向断裁動作と、
当該１枚の用紙の前記搬送方向の他端から順に前記複数の断裁予定位置を断裁する第２搬送方向断裁動作と、を切り替え可能であり、
前記制御装置は、
前記複数の断裁予定位置のある前記１枚の用紙に対して、前記第１搬送方向断裁動作及び前記第２搬送方向断裁動作のうち一方を仮に続行した場合に、当該用紙の搬送方向長さの減少に従って前記用紙搬送装置による用紙保持力が低下する結果、残る複数の断裁予定位置につき用紙保持力が所定値以下となる場合には、その直前の断裁予定位置で、他方の断裁動作に切り替える用紙断裁装置。

【請求項3】

前記第１搬送方向断裁動作における搬送方向を下流方向とし、前記第２搬送方向断裁動作における搬送方向を上流方向として、
前記制御装置は、前記１枚の用紙に対して、前記第１搬送方向断裁動作から開始し、中途で前記第２搬送方向断裁動作に切り替える請求項２に記載の用紙断裁装置。

【請求項4】

前記断裁装置は、可動刃と固定刃からなる一対の断裁刃を有し、
前記可動刃は前記断裁位置に対して下流側に配置され、前記固定刃は前記断裁位置に対して上流側に配置された請求項３に記載の用紙断裁装置。

【請求項5】

前記断裁装置による断裁により発生する断裁屑を収容する屑収容部を有し、
前記断裁位置の上流側に配置されていて断裁により屑となる上流側断裁屑及び前記断裁位置の下流側に配置されていて断裁により屑となる下流側断裁屑のどちらも前記屑収容部に収容される請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載の用紙断裁装置。

【請求項6】

前記断裁装置は、可動刃と固定刃からなる一対の断裁刃と、前記固定刃に隣接し、通紙エリアを挟んで前記可動刃と対向し、当該通紙エリアに近接する位置に配置された、断裁による切断線を含む紙端を当該通紙エリアに戻す可動ガイドを備え、
前記可動ガイドは、前記可動刃の刃先が前記通紙エリアを横断する断裁動作に連動して、前記通紙エリアから離れるように後退動作し、前記可動刃の後退動作に連動して前記通紙エリアに近づくように復帰動作する請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載の用紙断裁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、用紙断裁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、画像形成装置の後処理装置等において、用紙を所定位置で断裁する用紙断裁装置が利用されている。
特許文献１に記載の発明にあっては、用紙を断裁する際、用紙の断裁位置に影響を与えないために、押さえ部材が用紙を固定する。しかし、断裁のために特別に押さえ部材を設けることは、装置の複雑化を招く。
特許文献２に記載の発明にあっては、断裁時の断裁速度を遅くする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１０４１６４号公報

【文献】特開２０１３－４９１２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の用紙断裁装置では、断裁刃の動作により、断裁した用紙の品質が低下するおそれがある。

【0005】

本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、断裁した用紙の品質を保持することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一つの態様の用紙断裁装置は、用紙を断裁刃により断裁する断裁装置と、前記断裁刃による断裁位置に用紙を搬送する用紙搬送装置と、前記断裁装置及び前記用紙搬送装置を制御して、用紙を断裁予定位置で断裁させる制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記用紙搬送装置による搬送方向に沿った複数の断裁予定位置で１枚の用紙を前記断裁装置により断裁させるにあたり、当該１枚の用紙の前記搬送方向の一端から順に前記複数の断裁予定位置を全て断裁する第１搬送方向断裁動作と、当該１枚の用紙の前記搬送方向の他端から順に前記複数の断裁予定位置を全て断裁する第２搬送方向断裁動作と、を切り替え可能である。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、断裁した用紙の品質を保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の制御要素のブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。

【図4】名刺プリントの際の断裁予定ラインのレイアウトである。

【図5】断裁時の用紙の挙動を示す模式図である。

【図6】断裁時の用紙の挙動を示す模式図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。

【図9】本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。

【図12】本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。

【図13】本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。

【図14】本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。

【図15】本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。

【図16】本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

【0010】

図１に本実施形態の用紙断裁装置の制御要素のブロック図を示す。図２及び図３に本実施形態の用紙断裁装置の主要構成による模式図を示す。
本実施形態の用紙断裁装置１００は、断裁装置１１０と、用紙搬送装置１２０と、制御装置１３０とを備える。用紙断裁装置１００は、画像形成装置の後処理装置に備えられる。
断裁装置１１０は、用紙Ｓを断裁刃１１１，１１２により断裁する。断裁刃は、固定刃１１１と可動刃１１２とで構成される。本実施形態では、固定刃１１１は刃先を上向きにして通紙センターラインＳＣの下に所定の落差を隔てて固定配置されている。可動刃１１２は、可動支持され、動力により上下動する。可動刃１１２は、刃先を下向きにして配置されている。図２に示すように上死点にあるときの可動刃１１２は通紙センターラインＳＣの上に所定の落差を隔てて配置されている。
以上のように、用紙Ｓを、固定刃１１１の刃先位置と、固定刃１１１に対して後退位置（上死点）にある可動刃１１２の刃先位置の間であって、両刃先位置から離間した位置を通過させる構成である。
用紙Ｓが固定刃１１１と可動刃１１２の間を通って搬送されるとき、用紙Ｓは固定刃１１１にも可動刃１１２にも触れることなく移動できる。したがって、断裁刃１１１，１１２により用紙Ｓの面をスクラッチして損傷させることが抑制され、断裁した用紙の仕上がり品質を保持できる。

【0011】

用紙搬送装置１２０は、断裁刃１１１，１１２による断裁位置Ａに用紙Ｓを搬送する。用紙搬送装置１２０は、断裁刃１１１，１１２による断裁位置Ａに用紙Ｓを搬送するために、複数の搬送ローラー対により用紙Ｓを挟持し搬送する構成を有する。図２から図５では断裁刃１１１，１１２による断裁位置Ａに上流側で最も近い搬送ローラー対１２１，１２２と、これより離れた他の一対の搬送ローラー対１２３，１２４を示す。さらに搬送ローラー対が続いて設けられていてもよい。また、断裁位置Ａより下流側にも搬送ローラー対１２５－１２８（図８～図１１）が続いている。これらの複数の搬送ローラー対１２１－１２８のニップ位置により通紙センターラインＳＣが規制される。

【0012】

制御装置１３０は、断裁装置１１０の断裁動作（可動刃１１２の上下動の動作）、及び用紙搬送装置１２０の用紙搬送動作を制御する。
制御装置１３０は、用紙搬送装置１２０を制御して、用紙Ｓの断裁予定位置を断裁刃１１１，１１２による断裁位置Ａに配置し上で、図３に示すように断裁装置１１０に断裁動作を実行させる。図２に示す状態から可動刃１１２の下降動作が進行し、図３に示すように可動刃１１２の刃先が固定刃１１１の刃先をかすめて用紙Ｓが断裁される。これにり、制御装置１３０は、用紙Ｓを断裁予定位置で断裁させる。
可動刃１１２と固定刃１１１の互いにかすめる面はフラットで互いに平行、かつ、断裁動作の方向に対して平行にされる。この面を内刃面１１１ｓ，１１２ｓと呼ぶこととする。外刃面１１１ｔ，１１２ｔは、内刃面１１１ｓ，１１２ｓに対して傾斜している、従って断裁動作の方向に対して傾斜している。

【0013】

図４は、本実施形態における断裁対象の用紙（名刺プリント）の断裁予定ラインのレイアウトを示す。Ｘ方向は上流から下流への用紙Ｓの搬送方向を示す。Ｙ方向はＸ方向に垂直な用紙幅方向を示す。Ｘ方向のカットラインＢ１－Ｂ６及びＹ方向のカットラインＣ１－Ｃ１４で区画された名刺ＢＣが配列している。上流から下流への搬送方向は、最初に用紙Ｓが断裁位置Ａに搬送された時の搬送方向である。図４に示す１枚の用紙Ｓは、用紙搬送装置１２０による搬送方向Ｘに沿った複数の断裁予定位置（Ｙ方向のカットラインＣ１～Ｃ１４）を有する。
１枚の用紙Ｓの上流から下流への搬送方向の一端（前端）から順に複数の断裁予定位置（Ｙ方向のカットラインＣ１→Ｃ１４）を断裁する断裁動作を、第１搬送方向断裁動作とする。したがって、図４に示す用紙ＳをＸ方向に搬送しつつ、カットラインＣ１から順にカットラインＣ１４まで断裁する断裁処理を行う場合、制御装置１３０は用紙Ｓに第１搬送方向断裁動作を適用して全断裁処理を実行したこととなる。
なお、Ｘ方向のカットラインＢ１－Ｂ６は、回転する丸刃により切断される。
１枚の用紙Ｓの下流から上流への搬送方向の他端（後端）から順に複数の断裁予定位置（Ｙ方向のカットラインＣ１４→Ｃ１）を断裁する断裁動作を、第２搬送方向断裁動作とする。したがって、図４に示す用紙ＳをＸ方向とは逆方向に搬送しつつ、カットラインＣ１４から順にカットラインＣ１まで断裁する断裁処理を行う場合、制御装置１３０は用紙Ｓに第２搬送方向断裁動作を適用して全断裁処理を実行したこととなる。

【0014】

以上のように制御装置１３０は、一枚の用紙ＳのＹ方向のカットラインのすべてに対して第１搬送方向断裁動作を適用し、他の用紙のＹ方向のカットラインのすべてに対して第２搬送方向断裁動作を適用するというように、異なる用紙で第１搬送方向断裁動作と第２搬送方向断裁動作とを切り替えることができる。
さらに制御装置１３０は、以下に具体的適用例を説明するように１枚の用紙に対する断裁処理の中途で、第１搬送方向断裁動作と第２搬送方向断裁動作とを切り替え可能である。

【0015】

図５に示すように断裁動作により可動刃１１２が下死点に到達したとき、下流側の用紙片ＳＦ及び上流側の用紙片ＳＢは、断裁による切断線を最下端として下に撓む。このとき、用紙片ＳＦ及び用紙片ＳＢには、下に引っ張られる力が働く。
その後、制御装置１３０は可動刃１１２を上昇させるが、図６に示すように可動刃１１２の内刃面１１２ｓが、上流側の用紙片ＳＢの先端（断裁による切断線）に接触して、今度は上流側の用紙片ＳＢを上に撓ませる。このとき、用紙片ＳＢには、押し戻される力が働く。下流側の用紙片ＳＦは、可動刃１１２の外刃面１１２ｔが離れていくだけなので、用紙の復元力により挙動する程度である。
図３に示すように用紙Ｓが上流側で複数の搬送ローラー対により十分な保持力で挟持されている場合は、用紙Ｓ（用紙片ＳＢ）の搬送方向の位置がずれることはない。
しかし、図７に示すように一対の搬送ローラー対のみにより挟持されている場合など保持力が小さくなると、用紙Ｓ（用紙片ＳＢ）の搬送方向の位置がずれることがある。なお、第１搬送方向断裁動作から開始してこれを続行している限りは、下流側の用紙片ＳＦは、すべてのＹ方向のカットラインを断裁済みであるので、断裁後の位置ずれは問題ない。

【0016】

例えば、搬送ローラー対１２１，１２２の保持力が４０Ｎ、搬送ローラー対１２３，１２４の保持力が４０Ｎ、断裁時に用紙Ｓの搬送方向の位置を保持するための最低限必要な用紙保持力が６０Ｎである場合、図７の状態では用紙保持力が４０Ｎであり、最低限必要６０Ｎを下回るから、用紙Ｓ（用紙片ＳＢ）の搬送方向の位置がずれる。

【0017】

第１搬送方向断裁動作から開始してこれを続行し、以上の用紙Ｓ（用紙片ＳＢ）の位置ずれが生じて、さらに第１搬送方向断裁動作を続行する場合には、断裁予定位置に対して断裁位置がずれてしまい、断裁した用紙の品質が低下する。
以上のような問題は、第１搬送方向断裁動作によりカットラインＣ１２まで断裁してしまったことによる。カットラインＣ１２まで断裁してしまうと、残りの用紙Ｓ（用紙片ＳＢ）の搬送方向長さが短くなりすぎて、図７に示すように一対の搬送ローラー対１２１，１２２のみで保持しなければならなくなるからである。
そこで、制御装置１３０は、カットラインＣ１～Ｃ１１までを第１搬送方向断裁動作により断裁し、カットラインＣ１２―Ｃ１４の３か所のカットラインが残った段階で、第２搬送方向断裁動作に切り替える。したがって、断裁順は、カットラインＣ１、Ｃ２・・・Ｃ１１、Ｃ１４，Ｃ１３，Ｃ１２の順となる。

【0018】

すなわち、制御装置１３０は、カットラインＣ１～Ｃ１１までを第１搬送方向断裁動作により断裁した後、図８に示すようにカットラインＣ１４を断裁させる。このとき、カットラインＣ１４の上流側に切り離された用紙片は、搬送方向の位置がずれるおそれがあるが、断裁屑なので問題はない。
次に、制御装置１３０は、図９に示すようにカットラインＣ１３を断裁させる。このとき、カットラインＣ１３の上流側に切り離された用紙片は、搬送方向の位置がずれるおそれがあるが、断裁完了済みなので問題はない。
次に、制御装置１３０は、図１０に示すようにカットラインＣ１２を断裁させる。このとき、カットラインＣ１２の上流側に切り離された用紙片は、搬送方向の位置がずれるおそれがあるが、断裁屑なので問題はない。
その後、制御装置１３０は、図１２に示すように搬送路上に残った名刺ＢＣを下流の排紙部へと搬送させる。

【0019】

図１２に示すように用紙断裁装置１００は、断裁装置１１０による断裁により発生する断裁屑ＳＤを収容する屑収容部１１３を有する。製品である名刺ＢＣ以外の断裁屑ＳＤは、落下し屑収容部１１３に収容される。
断裁位置Ａの上流側に配置されていて断裁により屑となる上流側断裁屑ＳＤ－ｂ及び断裁位置Ａの下流側に配置されていて断裁により屑となる下流側断裁屑ＳＤ－ｆのどちらも屑収容部１１３に収容されるように構成されている。
これにより、搬送方向の異なる第１搬送方向断裁動作及び第２搬送方向断裁動作があっても、断裁屑を逃さず屑収容部１１３に収容できる。

【0020】

以上の具体的適用例のように、制御装置１３０は、複数の断裁予定位置のある１枚の用紙Ｓに対して、第１搬送方向断裁動作及び第２搬送方向断裁動作のうち一方を仮に続行した場合に、用紙Ｓの搬送方向長さの減少に従って用紙搬送装置１２０による用紙保持力が低下する結果、残る複数の断裁予定位置（Ｃ１３，Ｃ１４）につき用紙保持力が所定値（上記例で６０Ｎ）以下となる場合には、その直前の断裁予定位置（Ｃ１２）で、他方の断裁動作に切り替える。
これにより、断裁時の用紙保持力を所定値以上に保持できるので、断裁位置を精度良く確保できる。

【0021】

以上のように、搬送方向が下流方向である第１搬送方向断裁動作から開始するのは、効率的に処理するためである。

【0022】

次に、図１３から図１６を参照して断裁位置の可動ガイドにつき説明する。
図１３及び図１４に示す用紙断裁装置１００Ｂは、断裁位置の可動ガイドが無い構成を示している。
図１３に示すように可動刃１１２を下ろして用紙Ｓを断裁すると、下流側も上流側も断裁による切断線を含む紙端ＳＥが撓んで通紙センターラインＳＣから外れ、通紙エリアからも外れることがある。ここで、通紙エリアは、固定刃１１１と上死点の可動刃１１２の間を用紙Ｓが通過可能なエリアであり、通紙センターラインＳＣを略中央に含むエリアである。その後図１４に示すように可動刃１１２が上昇して第２搬送方向断裁動作のために用紙Ｓを後退させると固定刃１１１に接触して搬送エラーとなるおそれがあり、用紙Ｓも損傷して品質が低下する。
これを防止するため、図１５及び図１６に示すように断裁装置１１０は、可動ガイド１１４を備える。
可動ガイド１１４は、固定刃１１１に隣接し、通紙エリアを挟んで可動刃１１２と対向し、通紙エリアに近接する位置に配置されている。
そして、可動ガイド１１４は、次のように動作して断裁による切断線を含む紙端ＳＥを通紙エリアに戻す。
図１５に示すように可動ガイド１１４は、可動刃１１２の刃先が通紙エリアを横断する断裁動作に連動して、通紙エリアから離れるように後退動作する。これにより可動ガイド１１４との干渉を防ぎ、断裁動作を可能にする。
断裁後、図１６に示すように可動刃１１２の後退動作に連動して通紙エリアに近づくように復帰動作する。これにより、断裁による切断線を含む紙端ＳＥを通紙エリアに戻す。
したがって、断裁後可動刃１１２が上昇して第２搬送方向断裁動作のために用紙Ｓを後退させると、可動刃１１２の上昇に連動した可動ガイド１１４の上昇により紙端ＳＥは通紙エリアに戻されているから、用紙Ｓは固定刃１１１に接触することはなく搬送され、損傷することもない。

【符号の説明】

【0023】

１００ 用紙断裁装置
１１０ 断裁装置
１１１ 固定刃
１１２ 可動刃
１１３ 屑収容部
１１４ 可動ガイド
１２０ 用紙搬送装置
１２１－１２８搬送ローラー
１３０ 制御装置
Ａ 断裁位置
Ｂ１－Ｂ６ Ｘ方向のカットライン
ＢＣ 名刺
Ｃ１－Ｃ１４ Ｙ方向のカットライン
Ｓ 用紙
ＳＢ 上流側の用紙片
ＳＣ 通紙センターライン
ＳＤ 断裁屑
ＳＤ－ｂ 上流側断裁屑
ＳＤ－ｆ 下流側断裁屑
ＳＥ 切断線を含む紙端
ＳＦ 下流側の用紙片
Ｘ 搬送方向（上流から下流方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】