JP2009172742A - 紙葉類断裁装置及びこれを備えたフィニッシャ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切断動作の不良時或いは切断刃の交換時にその修理作業および刃交換作業が容易で安全である紙葉類断裁装置を提供する。
【解決手段】切断刃を距離を隔てて配置した一対の駆動回転部材に連結支持し、伝動手段は、上記一対の駆動回転部材それぞれに駆動モータの回転力を伝達する伝動部材で構成し、外装ケーシングには上記切断刃を交換するためのフロントカバーを開閉自在に設け、上記駆動モータが装備された装置フレームは、この駆動モータが上記フロントカバー側に臨むように上記ハウジング内に配置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、紙載台上に保持された紙葉束を断裁する断裁装置及びこれを備えたフィニッシャ装置に係わり、例えば画像形成装置などで画像形成されたシートを束状に部揃えし、これを予め設定された切断線で断裁する断裁装置の改良に関する。

一般にこの種の断裁装置は、束状に集積した紙葉束を紙載台上にセットしてその所定個所を断裁する装置として広く使用されている。例えばプリンタ装置などから搬出されるシートを束状に部揃えして製本綴じし、この製本綴じされた紙葉束の周縁を断裁揃えするトリミング装置、或いは画像形成装置からのシートを１／２、１／４などに半裁するカッティング装置として知られている。

従来、このような断裁装置としては例えば特許文献１に開示されているようにテーブル上に１枚のシートをセットしてこれを切断する断裁装置と、例えば特許文献２に開示されているように多数枚のシートを束状にセットして一度に断裁する断裁装置が知られている。そして切断の方法としては特許文献１のようにシートの一端から他端に移動する切断刃（回転刃）で切断する場合と、特許文献２のように束状のシートの上方から平板状の切断刃（ギロチン刃）が下降する際に断裁するものがそれぞれ知られている。

上記特許文献１のようにシートの一端から他端に１枚の切断刃（回転刃）を走行させて切断する機構にあっては、これで多数枚のシート束を一度に断裁すると切断刃に及ぶ剪断力が大きくなり、これに勝る力で切断刃を走行させると蛇行する。このため従来は１枚のシートを切断する場合にこのような機構を採用している。従ってこのような装置で多数枚のシート束を断裁することは不可能とされている。

また、上記特許文献２のように多数枚のシート束をその厚さ方向に上下動する切断刃で一度に断裁する場合には、断裁に要する剪断エネルギーを大きくする必要がある。これは切断刃を高速で勢いよく下降させることによってシート束をその撃力で切断するためであり、この場合には装置を堅牢で大型に構成しなければならない。

そこで、特許文献３及び特許文献４には板状の切断刃を上下動する為の駆動機構を小型化する工夫が提案されている。同文献には板状の切断刃を左右一対の揺動アームに軸支持して切断刃を揺動運動することが提案されている。このように上下動する断裁刃を一対のアーム部材でスイングさせて断裁することによって断裁刃が下死点（切断終了姿勢）に至った際に装置に及ぶ衝撃を小さくすることが出来る。従って装置を堅牢に構成する必要がなく、その小型軽量化が可能となる。更に特許文献４には左右一対の揺動アームのアーム長さを大小異ならせて紙葉面に対して断裁刃が傾斜して切断することによって切断力を小さくすることも提案されている。
特開平１０−１３８１９４号公報 特開２００３−７１７８０号公報 実公昭４７−００８３０８号公報 実開昭５２−１０３４８９号公報

上述のように紙載台上に載置した紙葉束を断裁する断裁装置においては、切断刃を交換或いは切断刃を駆動する駆動機構を交換その他メンテナンスする必要がある。例えば切断刃の一部が破損（刃欠け）した場合、或いは刃先が耐久寿命に達したときには新しい刃先と交換する必要が生ずる。また、紙葉束の切断状態（切断ジャム）によって駆動モータなどの駆動機構が過負荷でロックする場合がある。

従来このような切断機構に異常が発生したときには装置故障として修理或いは刃交換を必要としているが、切断刃が鋭利であるため刃交換或いは修理の際には危険を伴う作業を余儀なくされている。

そこで本発明者は、平板形状に構成した切断刃を一対の駆動回転部材に連結支持し、この駆動回転部材を駆動モータに連結して断裁動作させることによって駆動機構が過負荷でロックしても、駆動モータを使用者が強制回転することによってロック解除することが可能であり、これと同時にこの駆動モータを装置ハウジングのフロントカバー側に配置することによって強制回転時にその作業が容易で、安全であるとの着想に至った。

本発明は切断動作の不良時或いは切断刃の交換時にその修理作業および刃交換作業が容易で安全である紙葉類断裁装置の提供をその主な課題としている。
更に、本発明は切断刃による裁断動作が過負荷でロックしたとき、その駆動モータを強制回転することによって裁断途中の紙葉束を紙載台から除去することが可能でありその作業が容易で安全である紙葉類断裁装置の提供をその課題としている。

上記課題を達成するため本発明は、押圧保持するプレス手段と、紙葉束から上方に離間した待機位置と紙葉束を切断する切断位置との間で上下動する板状の切断刃と、切断線方向に距離を隔てた左右２個所でこの切断刃を支持又は係合してその上下運動を規制する左右一対の運動規制手段と、上記切断刃を待機位置と切断位置との間で上下動する駆動手段とを備える。そして運動規制手段は切断刃が円弧軌跡に沿って切断線方向左右に移動しながら上下運動するように運動規制する左右一対のアーム部材又はカム部材で構成する。このアーム部材又はカム部材は紙載台上の紙葉束の切断開始時と終了時とでは切断刃の左右移動方向が反転するように構成する。そこで上記切断刃の刃先は、紙載台上の紙葉束を切断線に沿って一端から他端に徐々に切断するように切断線方向に所定角度傾斜させる。

束状の紙葉類を所定の切断線に沿って断裁する装置であって、外筐ケーシングを有するハウジングと、上記ハウジング内に配置された装置フレーム（１０）と、上記装置フレームに設けられ紙葉束を所定姿勢で保持する紙載台（１５）と、上記紙載台上の紙葉束を切断する切断刃（２５）と、上記装置フレームに設けられ上記切断刃を断裁方向に駆動する駆動モータ（Ｍ）と、上記駆動モータの駆動力を上記切断刃に伝達する伝動手段とを備え、上記切断刃は、上記装置フレームに上記紙葉束の切断線方向に距離を隔てて配置された一対の駆動回転部材（１３）に連結支持され、上記伝動手段は、上記一対の駆動回転部材それぞれに上記駆動モータの回転力を伝達する伝動部材で構成し、上記外装ケーシングには上記切断刃を交換するためのフロントカバーを開閉自在に設け、上記駆動モータが装備された装置フレームは、この駆動モータが上記フロントカバー側に臨むように上記ハウジング内に配置する。

前記駆動回転部材は、前記装置フレームに配置された回転軸（１３ｘ，１３ｙ）と、この回転軸に連結されたアーム部材又は偏心カム部材で構成する。

前記切断刃は、前記フロントカバー側からリア側に向かう姿勢で前記装置フレームに着脱交換自在に取付け、この切断刃の刃先は、前記紙載台上の紙葉束を切断線に沿って一端から他端に徐々に切断するように切断線方向に所定角度傾斜するように構成し、この傾斜は紙載台上の紙葉束の紙面に対して上記フロントカバー側が低く、リア側に向かって漸次高くなるように形成する。

前記一対の駆動回転部材の一方は駆動回転軸を、他方は従動回転軸を備え、この駆動回転軸は前記駆動モータに連結されると共に、上記従動回転軸とチェーン、ベルトなどの伝動部材で連結し、上記駆動回転軸は前記フロントカバー側に臨むように前記ハウジング内に配置する。

前記切断刃は、前記紙載台上の紙葉束を切断する平板形状の刃先部材と、上記刃先部材を保持するバックアッププレートとで構成し、上記バックアッププレートには前記駆動回転部材に連結する軸受部を形成し、上記バックアッププレート及び／又は上記刃先部材は前記装置フレームに対して着脱交換可能に構成する。

本発明に係わるフィニッシャ装置は、順次供給される紙葉を束状に集積するトレイ手段と、上記トレイ手段からの紙葉束を綴じ合わせる束綴じ手段と、上記束綴じ手段で綴じ合わされた紙葉束を断裁する紙葉類断裁装置とを備え、上記紙葉類断裁装置は上述の構成を備える。

本発明は、切断刃を装置フレームに配置した一対の駆動回転部材に連結支持し、この両回転部材を駆動モータで回転することによって断裁動作するように構成し、この駆動モータを備えた装置フレームを外筐ケーシングに形成したメンテナンス用のフロントカバー側に臨むように配置したものであるから次の効果を奏する。

切断ジャムなどで駆動機構に過負荷が及んで動作不良（ロック状態）になっても、駆動モータを強制回転することによって切断刃を初期位置に復帰させることが出来る。特に切断刃は左右一対の駆動回転部材に連結支持され、この一対の回転部材はそれぞれ駆動モータの回転軸に連結されているからモータの駆動軸を強制回転することによって確実に正常位置に復帰させることが出来る。

更に、本発明は駆動モータを備えた装置フレームを、ハウジングに開閉自在に配置したフロントカバー側に駆動モータが位置するように配置したものであるから駆動機構の強制回転する際に使用者が装置内部の切断刃で負傷する恐れがなく、その作業も容易である。

以下図示の好適な実施の態様に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明に係わる紙葉束断裁装置（トリマーユニット）の全体構成を示す斜視図であり、図２はその正面図である。図３は図１の装置の背面図である。図４は断裁縁プレス手段の構成説明図であり、図５及び図６は図１の装置に於ける板状切断刃の断裁動作の説明図である。

図１に示す紙葉束断裁装置（トリマーユニット）Ａは、紙葉類Ｐを積載支持する紙載台１５と、この紙載台上に紙葉類Ｐを押圧保持するプレス手段２０と、紙葉類Ｐを所定の切断線ＣＬに沿って断裁する可動切断刃２５と、上記紙載台１５に一体的に備えられた固定切断刃２８とから構成されている。これらの紙載台１５とプレス手段２０と可動切断刃２５とは装置フレーム（後述のベースプレート）１０に取り付けられている。以下各構成について説明する。

［装置フレーム］
上記装置フレーム１０は紙載台１５と可動切断刃２５とプレス手段２０とを搭載し、紙葉類Ｐの切断に応じた機械的強度に例えば適宜厚さの鋼板で構成される。図１に示す装置フレーム１０は紙葉類Ｐの紙面と直交する方向（同図矢示Ｚ方向；鉛直方向）に配置された平板形状のベースプレートで構成されている。この平板状のベースプレート（装置フレーム）１０には紙葉類Ｐを給排送する断裁開口１２が設けられ、この断裁開口１２に後述する紙載台１５が直交する方向（同図矢示Ｙ方向）に配置される。またこのベースプレート１０にはその正面側に可動切断刃２５を支持する左右一対の駆動回転部材１３ｄ、１３ｆ（以下両者を総称するときには符号１３を用いる）が、その背面側にはこの一対の駆動回転部材１３を同期回転するための伝動チェーン２９が配置される（詳細は後述する）。

［紙載台の構成］
上述のベースプレート１０の断裁開口１２には固定切断刃２８を有する紙載台１５が取り付けられている。この紙載台１５は切断する紙葉（或いは紙葉束）を所定姿勢で保持するトレイなどの載置部材で構成される。その形状は紙葉類Ｐの全体を載置支持する形状であっても、図示のように紙葉類Ｐの断裁縁を部分的に支持する形状であっても、いずれの形状でも良い。図示の紙載台１５は、図４に示すように切断線ＣＬに沿って所定長さのビーム状部材で構成され、このビーム状部材には切断線ＣＬに沿う切断縁に固定切断刃２８が一体に取り付けられている。つまり図７に示すように紙載台１５には切断縁ＣＬに沿って段差部１５ｗが設けられ、この段差部１５ｗに板状の固定切断刃２８が埋設されている。この固定切断刃２８は炭素鋼、超硬合金、ステンレス鋼などの鋭靱な材料で構成されている。

上記紙載台１５には切断線ＣＬに沿って左右一対のガイド部材１７Ｒ、１７Ｌ（図４参照）がボルトなどで一体に取付けられている。この左右一対のガイド部材１７Ｒ、１７Ｌにはガイド溝１７ｇが形成され後述する加圧プレート２１を上下昇降自在に案内するように構成されている。

［固定切断刃の位置決め機構］
このように紙載台１５に一体に取付けられた固定切断刃２８はベースプレート１０とは分離して構成されている。その構成を図７（断面図）と図８（分解図）に従って説明する。紙載台１５には固定切断刃２８と一対のガイド部材１７Ｒ，１７Ｌ（以下これらを「紙載台アセンブリー１５」）という）が一体に設けられている。そしてこの紙載台アセンブリー１５がベースプレート１０の断裁開口１２に断裁直交方向（図７矢示Ｙ方向）に位置移動可能に嵌合支持されている。また、上記ベースプレート１０に回転自在に軸承された駆動回転部材１３ｄ（駆動側）、１３ｆ（従動側）には、可動切断刃２５が軸支持されている。この可動切断刃２５は刃受ホルダ２５ｈと刃先部材２５ｃで構成され、駆動回転部材１３の伝動ピン１３ｐに軸受スリーブ１３ｓを介して嵌合支持されている。

そこで上述のガイド部材１７Ｒ，１７Ｌと可動切断刃２５とは、ベースプレート１０と押さえ部材１９との間に挟持されている。前述のベースプレート１０には所定の間隔Ｌｄを隔てて押さえ部材１９（図示のものは左右一対のステー部材）がボルトなどで固定されている。このベースプレート１０と押さえ部材１９との間にガイド部材１７Ｒ、１７Ｌと可動切断刃２５が挟持されている（図７参照）。このときベースプレート１０とガイド部材１７Ｒ，１７Ｌとの間には圧縮バネで構成された付勢手段１６がガイド部材１７Ｒ，１７Ｌを可動切断刃２５に弾圧するように設けられている。従ってガイド部材１７Ｒ，１７Ｌと一体の固定切断刃２８は常時可動切断刃２５に弾圧付勢されることとなる。尚、この付勢手段１６は図示のバネに限らずスポンジ、ゴムなどの弾性部材から成るスペーサで構成しても良い。

上述の構成において、上記ベースプレート１０と可動切断刃２５との間には加圧プレート２１が配置されている。図１０に示すようにベースプレート１０と可動切断刃２５との間には平板形状の加圧プレート２１が挟持され、この加圧プレート２１の下端面２１ｐは紙載台上の紙葉面を押圧支持する位置に配置されている。前述のガイド部材１７Ｒ、１７Ｌに形成されているガイド溝１７ｇは、この加圧プレート２１を上下動可能に支持している。そしてベースプレート１０には折曲片１０ｒが形成され、この折曲片１０ｒに加圧スプリング１８が加圧プレート２１を図９（ｂ）下方に押圧付勢している。従ってベースプレート１０と可動切断刃２５との間に配置された加圧プレート２１は、その下端面２１ｐが紙載台１５上の紙葉面を押圧するように構成されている。

尚、上述の加圧プレート２１は可動切断刃２５の上下動で紙載台１５の上方に紙葉面から離間した位置に退避する非作動位置と加圧スプリング１８の作用を受けて紙載台１５上の紙葉面を押圧する作動位置との間で上下動する。このため可動切断刃２５の上端フランジ部２５ｆと加圧プレート２１の係合片２１ｋとは互いに係合するように構成されている。従って可動切断刃２５と、これを上下動する駆動回転部材１３が加圧解除手段を構成している。

次に図９に示す動作状態説明図に従って固定切断刃２８と可動切断刃２５との関係を説明する。後述するように可動切断刃２５は、左右一対の駆動回転部材１３ｄ、１３ｆに支持され、その回転で紙載台１５に対して上下動する。そこでこの可動切断刃２５が紙載台上方に待機する同図（ａ）の状態では、この可動切断刃２５に連動する加圧プレート２１は非作動位置（待機位置）に待機している。この状態で紙載台１５上に紙葉類Ｐを挿入セットする。このとき紙載台１５と一体の固定切断刃２８は付勢手段１６のバネ力（弾性力）で可動切断刃２５に弾圧されている。つまり固定切断刃２８と一体のガイド部材１７Ｒ，１７Ｌは付勢手段１６（図示のものは圧縮スプリング）で可動切断刃２５の刃受ホルダ２５ｈに弾圧され、可動切断刃２５と固定切断刃２８とは互いに緊密に摺接する位置に位置決めされる。

そこで紙載台１５上に紙葉類Ｐを給送セットした後、駆動回転部材１３を所定方向に回転すると可動切断刃２５は上死点ｐ１から下方に降下する。この可動切断刃２５が所定量降下すると加圧プレート２１も紙葉面に向かって降下し、可動切断刃２５の上端フランジ部２５ｆが加圧プレート２１の係合片２１ｋから離れる。すると加圧スプリング１８の作用で加圧プレート２１の下端面２１ｐが紙葉面を押圧する。この状態を図９（ｂ）に示すが、加圧プレート２１は紙載台１５を上方から加圧スプリング１８の作用で押圧する。従って紙載台１５に備えられた固定切断刃２８は、付勢手段１６で可動切断刃２５に摺接する位置に位置決めされ、この状態で加圧プレート２１によって位置保持されることとなる。そこで可動切断刃２５で紙葉類Ｐを切断する際に、その剪断力で図示矢印方向の力が作用しても固定切断刃２８が逃げることがない。これにより固定刃を切断刃側に付勢する付勢スプリングの付勢力を小さく設定することができ装置を小型化することが可能となる。

尚上述の加圧プレート２１に作用する加圧スプリング１８と、固定切断刃２８に作用する付勢手段１６のバネ力は加圧スプリング側が大きくなるように設定してある。つまり固定切断刃２８は加圧プレート２１が非作動位置のときには、付勢手段１６のバネ力（弾性力）で可動切断刃２５と当接する位置に移動するが、加圧プレート２１が作動位置のときには加圧スプリング１８の作用でその位置に保持され、容易に移動しないようにバネ力が設定されている。

［可動切断刃の構成］
上述した可動切断刃２５の構成を図２、図３及び図４に従って説明する。前述しようにベースプレート１０には切断線ＣＬに沿って距離を隔てた位置に一対の駆動回転部材１３ｄ，１３ｆが配置されている。この駆動回転部材１３は図４に示すように切断線ＣＬ方向に距離Ｌを隔てた位置に一対の回転軸１３ｘ、１３ｙがベースプレート１０に軸受け支持されている。この左右一対の回転軸１３ｘ、１３ｙにアーム部材、偏心カムなどの駆動回転部材１３ｄ、１３ｆが固定されている。この各駆動回転部材１３には回転軸１３ｘ、１３ｙと異なる位置に伝動ピン（カムフォロアであっても良い）１３ｐが設けられ、この伝動ピン１３ｐに可動切断刃２５が軸承されている。従ってこの左右一対の駆動回転部材１３ｄ、１３ｆを、回転軸１３ｘ、１３ｙを中心に回転すると可動切断刃２５はベースプレート１０に沿って円弧を描きながら上下動することとなる。

上記各駆動回転部材１３ｄ，１３ｆの回転軸１３ｘ，１３ｙには図３に示すように駆動モータＭが連結されている。ベースプレート１０の背面側には回転軸１３ｘ、１３ｙと一体にスプロケット３０が設けられ、左右のスプロケット３０ａ，３０ｂには伝動チェーン２９が架け渡されている。そして駆動側に位置する駆動回転部材１３ｄのスプロケット３０ａに減速ギア３１を介して駆動モータＭが連結されている。

［切断刃の構成］
可動切断刃２５は図１に示すように平板形状の刃先部材２５ｃと刃受ホルダ２５ｈで構成されている。刃受ホルダ２５ｈは紙葉束の断裁によって生ずる抗力に耐え得る機械的強度を有する部材で構成され、その下端縁には刃先部材２５ｃを装着する凹陥溝２５ｗが形成されている。図示２５ｂは補強用のステーであり、切断線ＣＬに沿って刃受ホルダ２５ｈに一体に固定されている。上記凹陥溝２５ｗには刃先部材２５ｃが接着テープなどで添着されている。この刃先部材２５ｃは紙葉類Ｐを一端から他端に徐々に切断するように切断線ＣＬ方向に所定角度傾斜させてある。図示の刃先部材２５ｃは図５（ａ）に示す角度αを３度以上１５度以下の範囲で傾斜させてある。

次に図５に示す駆動回転部材１３ｄ、１３ｆと可動切断刃２５との連結関係について説明する。上述のように左右一対の駆動回転部材１３ｄ、１３ｆは駆動モータＭの回転で両者が同期して同一角速度で回転することとなる。このとき図示の装置は駆動モータＭに連結した駆動側の回転軸１３ｘと、この回転軸１３ｘに伝動チェーン２９で連結した従動側の回転軸１３ｙを相互に位相差θを形成するように連動させてある。つまり駆動側の回転軸１３ｘの駆動回転部材１３ｄに対して、従動側の回転軸１３ｙの駆動回転部材１３ｆを図５（ａ）に示す角度θだけ遅らせて回転するように構成してある。この位相差（角度θ）によって可動切断刃２５と紙葉面との傾斜角度α（剪断角度）は、図５（ａ）の待機状態の角度α１と同図（ｂ）の剪断開始状態の角度α２とでは、後者の角度が大きく（α１＜α２）なる。従って可動切断刃２５の上下ストロークを大きくすることなく（装置を大型化することなく）紙葉を切断する剪断角度を大きくすることが可能となる。そして紙葉切断の進行に伴って図６（ａ）の切断途中のときの角度α３と同図（ｂ）の切断終了時のときの角度α４とは略々切断開始時の角度α１と同一となる（α１≒α２≒α３≒α４）。

上述のように駆動側の回転軸１３ｘと従動側の回転軸１３ｙを同一周速度で回転し、これに取付けた駆動側の駆動回転部材１３ｄと従動側の駆動回転部材１３ｆとの間に位相差θが形成されている。この関係で駆動側と従動側の少なくとも一方は可動切断刃２５と駆動回転部材１３とを上下断裁方向と直交する方向に遊動自在に連結する必要が生ずる（この遊動がないと２つの駆動回転部材は互いに緩衝してその運動がロックされる）。そこで図示のものは従動側の駆動回転部材１３ｆと可動切断刃２５とを長孔１１（図２参照）で遊動可能に嵌合支持してある。

また上述の可動切断刃２５は、紙葉類Ｐを切断するために上方から下方に下降するとき、この切断刃を切断線ＣＬ方向に移動しながら切断するように構成されている。この可動切断刃２５は切断開始時と切断終了時とでは移動方向が反転するようになっている。つまり可動切断刃２５は図５（ａ）に示すように駆動側の駆動回転部材１３ｄが上死点に位置する図示ｐ１点で待機し、反時計方向に所定角度回転した図示ｐ２点で加圧プレート２１が紙葉面を押圧する。そして図示ｐ３点で切断を開始し、図示ｐ５点（下死点）で断裁を終了するように構成されている。

従って、回転軸１３ｘ、１３ｙを中心に旋回動する可動切断刃２５は円弧軌跡の上死点ｐ１と変曲点ｐ４との間で紙葉束の切断を開始し、この変曲点ｐ４を超えた下死点ｐ５で切断が終了するように設定されている。このように許容最大紙葉束の切断開始点を上死点ｐ１と変曲点ｐ４の間に設定してあるから可動切断刃２５は待機位置から切断位置に下降する際に切断線ＣＬ方向にまず左側に移動し、次いで（変曲点Ｐ２を超えた後）右側に移動することとなる。これによって可動切断刃２５の刃先は切断開始時には紙載台１５上の紙葉束を左側に移動しながら下降し、変曲点ｐ４を超えた後は、刃先が右側に移動しながら下降して紙葉束を切断することとなる。

このように可動切断刃２５は、切断開始時には前方（図４左側）に移動しながら紙葉束内に押しながら進入するので軟弱な紙葉束であっても切り込み深さを確保することが出来る。また、切断終了時には可動切断刃２５は図４右側に移動しながら切り終るので切断面が乱れることがない。この可動切断刃２５による紙葉類の切断は、例えば柔らかい軟弱な素材を平刃形状のナイフ刃で切断するとき、切断開始時には刃先を前方に押しながら切断すると深さ方向に切り込み易く、逆に切り終わるときには刃先を後方に引きながら切断すると切断面が整えられることから理解される。

以上のように構成された可動切断刃２５の作用について図５、図６に従って説明する。図５（ａ）は可動切断刃２５が上方待機位置に退避した状態（断裁待機状態）を示す。このとき駆動側に位置する駆動回転部材１３ｄは上死点ｐ１に位置し、可動切断刃２５と加圧プレート２１は紙載台１５上の紙葉面から上方に退避している。この待機状態で紙葉束を紙載台１５に給送セットする。次いで駆動モータＭを起動して駆動回転部材１３ｄ、１３ｆを反時計方向に回転すると、可動切断刃２５は上死点ｐ１から徐々に下方に移動し、これと係合している加圧プレート２１も下降する。そして駆動回転部材１３ｄが図示ｐ２点に至ると加圧プレート２１の下端面２１ｐが紙葉面を押圧する。次いで更に駆動回転部材１３ｄ，１３ｆが図示ｐ３点に移動すると可動切断刃２５は紙葉面の切断を開始する。

駆動回転部材１３ｄが図５（ｂ）の図示ｐ３点からｐ４点に移動する間、可動切断刃２５は同図左側に移動しながら下降し、刃先部材２５ｃは紙葉束を押しながら内部に進入する。次いで駆動回転部材１３ｄ，１３ｆが図６（ａ）のｐ４点（変曲点）を超えると可動切断刃２５は同図右側に移動しながら紙葉束の内部に深く進入して切断することとなる。そして可動切断刃２５が下死点ｐ５（図６（ｂ）の状態）に到達すると紙葉束の切断が終了する。

［可動切断刃の交換機構］
上述のように構成された可動切断刃２５は、ベースプレート（装置フレーム）１０に駆動回転部材１３ｄ、１３ｆを介して支持（マウント）されている。このとき前述の駆動モータＭは装置フロント側に面するように配置されている。これと同時に可動切断刃２５は紙載台１５上の紙葉面に対して刃先が傾斜するように配置され、この傾斜は紙葉面に対して装置フロント側が低くリア側に漸次高くなるように形成されている。これは可動切断刃２５を交換する際に装置フロント側に引き出すようにするためであり、切断刃はフロント側が幅広で、リア側が幅狭に構成されているため、その交換が容易で、且つ安全である。

［可動切断刃の異なる構成］
なお、本発明にあって可動切断刃を以下のように構成することも可能である。前述の図２に示す可動切断刃２５は、左右一対の駆動回転部材１３ｄ，１３ｆで揺動しながら下降する場合を示したが、この可動切断刃２５を図１１に示すように紙葉類Pに対して垂直方向に上下動するように構成しても良い。図２と同一の構成については、同一符号を付してその説明を省略するが図１１の装置は可動切断刃２５を左右のガイド部材１７Ｒ，１７Ｌに形成したガイド溝１７ｇに嵌合して垂直方向に上下動するように支持されている。そして、左右一対の駆動回転部材１３ｄ，１３ｆは、伝動ピン１３ｐを長孔軸受１４Ｒ、１４Ｌにそれぞれ嵌合してある。従って、この軸受構造で円弧運動する駆動回転部材１３ｄ，１３ｆによって可動切断刃２５は垂直方向にのみ上下動することとなる。その他の構成は図２と同一である。

［画像形成装置の構成］
次に上述の紙葉束断裁装置Ａを備えた後処理装置及び画像形成装置の構成について図１２に従って説明する。画像形成装置Ｂは複写機、プリンタ、印刷機など種々の構造のものが採用可能であるが静電印刷装置を図示する。この画像形成装置Ｂはケーシング５１内に給紙部５２と、印字部５３と、排紙部５４と制御部とが内蔵されている。給紙部５２にはシートサイズに応じた複数のカセット５２ａが準備され、制御部から指示されたサイズのシートが給紙経路５５に繰り出される。この給紙経路５５にはレジストローラ５５ａが設けられ、シートを先端揃えした後所定のタイミングで下流側の印字部５３に給送する。

印字部５３には静電ドラム５３ａが設けられ、この静電ドラム５３ａの周囲には印字ヘッド５３ｂ、現像器５３ｃ、転写チャージャ５３ｄなどが配置されている。そして印字ヘッド５３ｂは例えばレーザ発光器などで構成され、静電ドラム５３ａ上に静電潜像を形成し、この潜像に現像器５３ｃでトナーインクを付着し、転写チャージャ５３ｄでシートに印刷する。この印刷シートは定着器５６で定着され排紙経路５４ｂに搬出される。排紙部５４には上記ケーシング５１に形成した排紙口５８と排紙ローラ５９が配置されている。このように画像形成された印刷シートは排紙口５８から排紙ローラ５９で搬出される。

尚図示４５はスキャナユニットであり、上記印字ヘッド５３ｂで印刷する原稿画像を光学的に読み取る。その構造は一般的に知られているように原稿シートを載置セットするプラテン４６と、このプラテン４６に沿って原稿画像をスキャンするキャリッジ４７と、このキャリッジ４７からの光学像を光電変換する光学読取手段（例えばＣＣＤディバイス）４８とから構成されている。また図示のものは原稿シートを自動的にプラテン４６に給送する原稿送り装置４９がプラテン４６上に装備してある。

［製本装置（シート取扱い装置）の構成］
次に上述の画像形成装置Ｂの下流側には製本装置Ｃが連結され、画像形成されたシートを束状に部揃えし、この束状に部揃えした紙葉束をステープル、接着テープ、接着糊などで綴じ合わせて製本処理する。この製本処理後の紙葉束を前述の紙葉束断裁装置Ａで断裁揃えして排紙スタッカに収納する。図１２に示す製本装置Ｃは束状に部揃えした紙葉束の中央をステープル綴じして綴じ合わせ、この中綴じした紙葉束を折り畳んで冊子状に製本し、その後折り畳み先端を断裁して揃える装置を示す。

そこで画像形成装置Ｂの排紙口５８に連なる搬入経路６１が設けられ、この搬入経路６１の経路排紙口６１ａの下流側に集積トレイ６２が配置されている。このトレイにはシートを排紙方向前後に移送するスイッチバックローラ６２ａとシート後端を規制する後端規制部材６２ｂが備えられている。上記スイッチバックローラ６２ａは径路排紙口６１ａからのシートを排紙方向にトレイ先端側に搬送し、シート後端がトレイ上に進入した後は排紙方向と逆方向にシートを移送して後端規制部材６２ｂに突き当てて位置決めする。また上記後端規制部材６２ｂはトレイ上に突出した位置とトレイから退避した位置との間で揺動自在に構成され、電磁ソレノイドなどのシフト手段（図示せず）に連結されている。そして上記集積トレイ６２には集積したシート束を下流側に搬出する後端押し出し部材６３が設けられている。尚集積トレイ６２には図示しないサイド整合部材が配置され径路排紙口６１ａから進入するシートの搬送直交方向を位置決め整合するようになっている。従って径路排紙口６１ａからのシートはトレイ上に搬入され、そのシート後端を後端規制部材６２ｂに規制された状態で束状に集積される。その後、このシート束は後端規制部材６２ｂが集積トレイ６２から退避した状態で後端押し出し部材６３によって下流側に搬出されることとなる。

上記集積トレイ６２の下流側には製本経路６４が連設され、この製本経路６４には中綴じステープラ６５が配置されている。この中綴じステープラ６５の構造は詳述しないがシート束にステープル針を刺入して先端を折り曲げるユニットで構成され、ステープル針を刺入する上部ユニットと先端を折曲げる下部ユニットがシート束を移送する製本経路６４を挟んで上下に配置されている。製本経路６４にはシート束の先端を係止する第１ストッパ６４ａと第２ストッパ６４ｂが設けられている。第１ストッパ６４ａは製本経路６４に出没自在の可動部材で構成され、シート束の先端を係止した状態で中綴じステープラ６５がシート束の中央に位置するように配置されている。従って集積トレイ６２に集積したシート束は後端押し出し部材６３で製本経路６４に移送され、その先端を第１ストッパ６４ａで係止された状態で中綴じステープラ６５によって綴じられることとなる。

上述のように中綴じ製本されたシート束は上記第１ストッパ６４ａが製本経路６４から退避した後、下流側の第２ストッパ６４ｂに係止される。この状態でシート束の中央（ステープル綴じ位置）を折り曲げるように折ロール６６ａと中折ナイフ６６ｂが配置されている。この中折ナイフ６６ｂは矢視方向に上下動自在のブレードで構成され製本経路中のシート束を折ロール６６ａに案内する。また折ロール６６ａは一対のロールで構成されシート束中央を折曲げて下流側の排紙経路６７に移送するようになっている。

上記折ロール６６ａの下流側に配置された排紙経路６７はスイッチバック経路で構成され、シートを断裁経路６８に案内する。図示６７ａはスイッチバックローラであり、６７ｂは中間トレイである。このように構成された断裁経路６８には断裁装置Ａが配置されている。この断裁装置Ａは図１で説明した装置であり、その作用は後述する。また、上記断裁経路６８にはシート束を移送するベルト搬送手段６９とグリップ回転手段７０が配置されている。

以上の構成において、画像形成装置Ｂで画像形成されたシートは集積トレイ６２に束状に集積され整合される。そこで製本装置Ｃに備えられた制御ＣＰＵ（不図示）は画像形成装置Ｂからジョブ終了信号を受けると、後端規制部材６２ｂをトレイ外に退避させて後端押し出し部材６３でシート束を下流側の製本経路６４に移送する。そしてこの製本経路中の第１ストッパ６４ａにシート束の先端を突き当てて停止させる。この状態で中綴じステープラ６５を作動してシート束の中央（中折位置）をステープル綴じする。次いで制御ＣＰＵは第１ストッパ６４ａを経路外に退避させシート束を更に下流側の第２ストッパ６４ｂに突き当てて停止させる。するとシート束の中央（ステープル綴じ位置）は折ロール６６ａに臨み、この状態で中折ナイフ６６ｂを図示矢印方向に移動させる。するとシート束はその中央を折り曲げられながら折ロール６６ａに案内される。そこで折ロール６６ａを回転駆動するとシート束は中央を折り曲げられ下流側の排紙経路６７に移送される。

このように排紙経路６７に導かれたシート束は搬送方向を反転して断裁経路６８に送られる。断裁経路６８ではこのシート束をベルト搬送手段６９でスイッチバックさせて先端位置決めする。この先端位置決めは可動切断刃２５を待機位置に退避させた状態でシート束を図８右側に搬送してシート束全体を断裁経路６８に進入させる。そこでベルト搬送手段６９でシート束を同図左側にバックさせ所定の切断線ＣＬが切断刃の位置に一致するようにシート束を位置決めする。次いで制御ＣＰＵはグリップ回転手段７０でシート束をニップし、次いでプレス手段２０でシート束を押圧保持する。そこで可動切断刃２５を所定方向に移動させる。この断裁の状態は先に図５及び図６で説明した手順でシート束の端縁を断裁する。

次にシート束の小口部を断裁した後、制御ＣＰＵはプレス手段２０を押圧解除してグリップ回転手段７０を作動させて例えば９０度シート束を回転させ天部を切断位置に臨ませる。このシート束の回転後シート束を切断線ＣＬに所定量送る。このシート束の移送はグリップ回転手段７０を図示右側に移動するか或いはベルト搬送手段６９で送る。その後このシート束の天部を断裁した後、同様に小口部を断裁する。そしてシート束の３方向の断裁が終了すると制御ＣＰＵはベルト搬送手段６９でシート束を排紙スタッカ７１に搬出する。

なお、図示の製本装置Ｃは中綴じステープラ６５で製本綴じする場合を示したが、これは束状に集積したシート束の端面に接着剤を塗布して表紙シートでくるみ綴じ（くるみ綴じ製本）、或いは表紙シートで表装することなく天糊製本しても良いことは勿論である。

本発明に係わる紙葉束断裁装置の全体構成を示す斜視図。 図１の装置の正面構成を示す説明図。 図１の装置の背面構成を示す説明図。 図１の装置に於ける断裁縁プレス手段の構成を示す説明図。 図１の装置における紙葉束の切断状態の説明図であり、（ａ）は切断刃が待機位置（上死点）の状態を、（ｂ）は切断刃で紙葉を切断する初期状態をそれぞれ示す説明図。 図１の装置における紙葉束の切断状態の説明図であり、（ｃ）は切断刃で紙葉を切断する途中の状態を示し、（ｄ）は切断刃で紙葉の切断を終了した状態をそれぞれ示す。 図１の装置における縦断面構造の説明図。 図１の装置における固定切断刃と可動切断刃の位置決め構造を示す組み立て分解説明図。 図８の構成における固定切断刃と可動切断刃の位置決め状態の説明図であり、（ａ）はプレス部材が退避位置に待機した状態を、（ｂ）はプレス部材が紙載台上の紙葉を押圧した状態を示す。 図１の装置における断裁縁プレス手段の構造説明図。 図２の装置と異なる断裁装置の構成を示す説明図。 本発明に係わる紙葉類断裁装置を内蔵したフィニッシャ装置の構成説明図。 従来の断裁装置に於ける紙葉断裁状態の説明図。

符号の説明

Ａ 紙葉束断裁装置（トリマーユニット）
Ｂ 画像形成装置
Ｃ 製本装置
Ｍ 駆動モータ
ＣＬ 切断線
１０ 装置フレーム（ベースプレート）
１０ｒ 折曲片
１１ 長孔
１２ 断裁開口
１３ｄ 駆動回転部材（駆動側）
１３ｆ 駆動回転部材（従動側）
１３ｐ 伝動ピン
１３ｓ 軸受スリーブ
１３ｘ 回転軸（駆動側）
１３ｙ 回転軸（従動側）
１５ 紙載台（紙載台アセンブリー）
１５ｗ 段差部
１６ 付勢手段
１７Ｒ ガイド部材
１７Ｌ ガイド部材
１７ｇ ガイド溝
１８ 加圧スプリング
１９ 押さえ部材
２０ プレス手段
２１ 加圧プレート
２１ｋ 係合片
２１ｐ 下端面
２５ 可動切断刃
２５ｃ 刃先部材
２５ｆ 上端フランジ部
２５ｈ 刃受ホルダ
２５ｗ 凹陥溝
２５ｘ 上端縁
２８ 固定切断刃
２９ 伝動チェーン
３０ スプロケット（３０ａ，３０ｂ）
４５ スキャナユニット
４９ 原稿送り装置
６２ 集積トレイ
７１ 排紙スタッカ

Claims (6)

1. 束状の紙葉類を所定の切断線に沿って断裁する装置であって、
   外筐ケーシングを有するハウジングと、
   上記ハウジング内に配置された装置フレームと、
   上記装置フレームに設けられ紙葉束を所定姿勢で保持する紙載台と、
   上記紙載台上の紙葉束を切断する切断刃と、
   上記装置フレームに設けられ上記切断刃を断裁方向に駆動する駆動モータと、
   上記駆動モータの駆動力を上記切断刃に伝達する伝動手段と、
   を備え、
   上記切断刃は、上記装置フレームに上記紙葉束の切断線方向に距離を隔てて配置された一対の駆動回転部材に連結支持され、
   上記伝動手段は、上記一対の駆動回転部材それぞれに上記駆動モータの回転力を伝達する伝動部材で構成され、
   上記外装ケーシングには上記切断刃を交換するためのフロントカバーが開閉自在に設けられ、
   上記駆動モータが装備された装置フレームは、この駆動モータが上記フロントカバー側に臨むように上記ハウジング内に配置されていることを特徴とする紙葉類断裁装置。
2. 前記駆動回転部材は、前記装置フレームに配置された回転軸と、この回転軸に連結されたアーム部材又は偏心カム部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類断裁装置。
3. 前記切断刃は、前記フロントカバー側からリア側に向かう姿勢で前記装置フレームに着脱交換自在に取付けられ、
   この切断刃の刃先は、前記紙載台上の紙葉束を切断線に沿って一端から他端に徐々に切断するように切断線方向に所定角度傾斜するように構成され、
   この傾斜は紙載台上の紙葉束の紙面に対して上記フロントカバー側が低く、リア側に向かって漸次高くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類断裁装置。
4. 前記一対の駆動回転部材の一方は駆動回転軸を、他方は従動回転軸を備え、
   この駆動回転軸は前記駆動モータに連結されると共に、上記従動回転軸とチェーン、ベルトなどの伝動部材で連結され、
   上記駆動回転軸は前記フロントカバー側に臨むように前記ハウジング内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類断裁装置。
5. 前記切断刃は、
   前記紙載台上の紙葉束を切断する平板形状の刃先部材と、
   上記刃先部材を保持するバックアッププレートと、
   で、構成され、
   上記バックアッププレートには前記駆動回転部材に連結する軸受部が形成され、
   上記バックアッププレート及び／又は上記刃先部材は前記装置フレームに対して着脱交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類断裁装置。
6. 順次供給される紙葉を束状に集積するトレイ手段と、
   上記トレイ手段からの紙葉束を綴じ合わせる束綴じ手段と、
   上記束綴じ手段で綴じ合わされた紙葉束を断裁する紙葉類断裁装置と、
   を備え、
   上記紙葉類断裁装置は請求項１に記載の構成を備えていることを特徴とするフィニッシャ装置。

Images