JP5027602B2 - シート材切断装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
更に、近年、写真調画像が形成されたシート材では、縁なし画像の要望があるが、電子写真方式では、転写紙等のシート材の端縁から所定長さの内方の位置を基準位置としてイエロー、シアン、マゼンタ、黒等のカラー画像をシート材上に形成する関係から縁なし画像を電子写真方式で作成することは困難であるという問題もある。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、光沢、質感の高い画像を有するシート材の端縁の揃ったシートを容易、確実に形成することの可能なシート材切断装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
また、請求項2の発明は、請求項1記載のシート材切断装置において、前記1対の刃の少なくとも一方は、円形状で中心に回転軸を有し、外周に刃部先端を有する回転刃であり、当該回転刃の刃部先端と他方の刃部の刃部先端同士で前記貼合シート材の端辺を切断することを特徴とする。
また、請求項3の発明は、請求項1記載のシート材切断装置において、前記1対の刃の少なくとも一方は、一端を支軸とし、他端に刃部先端を有し、当該刃部先端は、前記支軸を中心に回転自在に取り付けられた旋回刃であり、当該旋回刃の刃部先端と他方の刃部の刃部先端によって前記貼合シート材の端辺を切断することを特徴とする。
また、請求項5の発明は、請求項4記載のシート材切断装置において、前記切断部は、前記貼合シート材を検知する検知手段を備え、当該検知手段の貼合シート材の検知信号に基づいて前記駆動手段の作動及び停止を制御する駆動手段制御装置を備えていることを特徴とする。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れか1項記載のシート材切断装置において、前記切断部は、前記1対の刃部を、平行且つ少なくとも前記貼合シート材の対向する両端辺に対応する位置に複数対配設し、当該複数対の刃部で少なくとも貼合シート材の両端辺を切断することを特徴とする。
また、請求項7の発明は、請求項6記載のシート材切断装置において、前記複数対の刃部は、当該複数対の刃部間の距離を変動可能に取り付けられることを特徴とする。
また、請求項9の発明は、請求項1乃至5の何れか1項記載のシート材切断装置において、前記切断部は、前記1対の刃部を当該刃部の刃面と直交する方向に平行移動させる移動手段と、前記貼合シート材を逆送させる逆送手段とを備え、前記貼合シート材の1端辺を前記1対の刃部で切断した後、当該1対の刃部を前記移動手段によって平行移動させ、1端辺の切断された貼合シート材を前記逆送手段によって逆送させて前記貼合シート材の1端辺と対向する他端辺を前記移動手段によって平行移動されて1対の刃部によって切断するように制御する制御装置を備えたことを特徴とする。
また、請求項10の発明は、請求項1乃至5の何れか1項記載のシート材切断装置において、前記切断部は、前記貼合シート材を前記1対の刃部の刃面と直交する方向に平行移動させる移動手段と、前記貼合シート材を逆送させる逆送手段とを備え、前記貼合シート材の1端辺を前記1対の刃部で切断した後、当該1端辺の切断された貼合シート材を前記1対の刃部の刃面と直交する方向に前記移動手段によって平行移動させ、1端辺の切断された貼合シート材を前記逆送手段によって逆送させて前記貼合シート材の1端辺と対向する他の端辺を前記1対の刃部によって切断するように制御する制御装置を備えたことを特徴とする。
また、請求項12の発明は、請求項1乃至10の何れか1項記載のシート材切断装置において、前記切断部は、前記貼合シートの搬入方向に対して平行な端辺を切断する少なくと前記1対の刃部を有する第1の切断部と、前記貼合シート材を前記搬入方向に対して直交する方向に搬送する搬送手段と、当該搬送手段によって前記搬入方向に対して直交する方向に搬送された貼合シート材の前記搬入方向に対して直交する方向に平行な端辺を切断する少なくとも前記1対の刃部を有する第2の切断部を備えたことを特徴とする。
また、請求項14の発明は、請求項1乃至13の何れか1項記載のシート材切断装置において、前記薄刃で構成される刃部は、30度〜70度の刃先角度を有し、前記薄刃で構成される刃部の刃より厚刃で構成される刃部は、70度〜90度の刃先角度を有することを特徴とする。
また、請求項15の発明は、少なくとも一部に透明部を有する第1のシート材の当該透明部の表面に鏡像画像を形成する画像形成部と、前記第1のシート材と表面に粘着剤層を有する非透明な第2のシート材とが前記第1のシート材の鏡像画像と前記第2シート材の粘着剤層とを対向させて貼合された貼合シート材の端辺を切断する切断部とを備えたシート材切断装置とを備えた画像形成装置において、前記シート材切断装置は、請求項1乃至14の何れか1項記載のシート材切断装置であることを特徴とする。
このシート材切断装置の開発に当り、シート材切断装置において、通常使用される一枚刃からなるカッターを使用して少なくとも一部に透明部を有し、当該透明部の表面に鏡像画像を形成した第1のシート材と表面に粘着剤層を有する非透明な第2のシート材とが前記第1のシート材の鏡像画像と前記第2シート材の粘着剤層とを対向させて貼合された貼合シート材の端辺を切断すると、画像を形成するトナーが欠落したり、画像のひび割れや第1シート材と第2シート材が剥離するという問題が生じることを見出した。
図である。本発明に係る一実施形態のシート材切断装置においては、貼合シート材200の上面200a及び下面200bに対して対向する第1刃部38と第2刃部39をこれらの刃部先端38a及び39aが対向するように配設し、切断時に第1刃部38と第2刃部39を上下動させてこれらの刃部先端38a及び39aが貼合シート材200の両側から等しく力を加えて剪断することで、図1で示す従来の一枚の刃で画像シート(貼合シート材)200の3層を切断する場合と比べて各層の変位が小さく、中間層のトナーに生じる応力を小さくすることができ、画像のひび割れやシートの剥離が抑制されて端縁の綺麗な写真調画像を得ることができる。
このような究明に基づき、端縁の綺麗な切断面を有するシートを作成することが可能となり、本発明を完成するに至った。以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム11Y、11C、11M、11Kと、後述する感光体ドラム表面を一様に帯電する帯電ローラ14等の帯電手段、現像手段10(図3中に符号ありません:Ans:後述する図4で示しています。)及び一次転写ユニット6によって感光体ドラム表面のトナー像が転写搬送ベルト60に転写された後に感光体ドラム表面に残存するトナーを感光体ドラム表面から除去するクリーニング手段15とを備えている。また、各画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kの配置は、各感光体ドラム11Y、11C、11M、11Kの回転軸が平行になるように且つ第1シート材100の移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kの下方には、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム11Y、11C、11M、11Kの表面にレーザー光を走査しながら照射する光書込ユニット3が、上方には各画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kのトナー像を重ね合わせて転写するように搬送する転写搬送ベルト60を有するベルト駆動装置としての一次転写ユニット6が配置されている。転写搬送ベルト60の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置61が接触するように配置されている。このクリーニング装置61により転写搬送ベルト60上に付着したトナー等の異物が除去される。
現像手段としての現像装置10Y、10C、10M、10Kは、いずれも同様の構成からなり、それらは使用するトナーの色のみが異なるトナーとキャリアを使用する二成分現像方式の現像装置であり、トナーと磁性キャリアからなる現像剤が収容されている。現像装置10Y、10C、10M、10Kは、図4に示すように、感光体ドラム11に対向した現像ローラ12、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー13、トナー濃度センサ等から構成される。現像ローラ12は、外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されており、この磁石の磁力によって回転するスリーブ表面に磁性キャリアと共にトナーを保持し、光書込みユニット3によって各感光体ドラム11Y、11C、11M、11Kの表面に形成されたそれぞれの色に対応した静電潜像に電界力によってトナーを供給して静電潜像をトナー像化する。図示しないトナー濃度センサの出力に応じて、トナー補給装置よりトナーが補給される。
一方、内側に鏡像画像100aが形成された第1シート材100は、搬送ローラ対26、27、28によって搬送されて搬入口30からシート材貼着装置9に搬送される。シート材貼着装置9で、一面に粘着剤層を有する白色紙等の非透明媒体からなる第2シート材91と第1シート材100の一面に形成された鏡像画像100aと第2シート材91の粘着剤層91bを対向させて貼り合わせ、光沢、質感の高い写真調の画像を有する貼合シート材200を作成する。
本実施形態に係るシート材貼着装置9においては、図6に示すように、白色紙を基材91aとし、この基材91a上に一面に透明な粘着剤層91bを形成した非透明媒体である所定長さと幅を有する第2シート材91と、この第2シート材91を粘着剤層91bと対向させて所定間隔で剥離紙92に載置したシート材Sが使用される。つまり、長尺な剥離紙92に対して所定間隔で短尺な第2シート材91の粘着剤層91bを貼着することによってシート材Sを形成する。第2シート材91は、図5に示すように、剥離紙92上に所定の幅、所定間隔で裁断された状態でロール状に巻き取られた状態で、シート材貼着装置9の支軸90に支持されている。ロール状シート材Sから引き出されたシート材Sは、分離板93によって第2シート材91と剥離紙92に曲率分離されて、剥離紙92はローラ96を介して巻き取り軸94に巻き取られる。このように、剥離紙92が巻き取り軸94に巻き取られることによって第2シート材91の先端部911は、第1シート材100の搬送方向Aと斜交する方向Bに繰り出されるようになっている。
このようにして第1シート材100と第2シート材91とを粘着、貼合した際に、図9に示すように、第1シート材100の先端100dと第2シート材91の先端91dや側端100eや91eの位置がずれて貼合される場合があり、端縁が不揃いとなって見苦しいものになってしまう。しかも、前述のような電子写真方式によってトナー画像を形成すると端辺に縁枠が形成されてしまい縁なし写真画像の要求に応えることができない。そのため、本発明においては、シート材切断装置を使用して、電子写真方式によって形成されたトナー画像を有する貼合シート材200の端辺200c、200d、200e、200fを切り落として縁なし写真画像を適切に作成することができるようにしたものである。なお、縁なし写真画像を必要とせず、端縁の不揃いを修正するためにのみ端辺200c、200d、200e、200fを切断する場合であっても有効であるが、特に、縁なし写真画像を形成する場合には、切断された端辺200c、200d、200e、200fでのトナーの脱落や画像のひび割れ等の発生を抑制することが可能となるので好適である。
第1切断部41には、図11に示すように、貼合シート材200の左右端辺200c、200eを切断するための回転刃からなる第1の第1刃部381と第2の第1刃部382がこれらの第1刃部381及び382の中心軸43で連結され、この中心軸43を回転することによってこれらの第1刃部381及び382が回転可能に取り付けられている。そして、この中心軸43をモータ等の駆動手段44で回転駆動することによって第1刃部381及び382の外周に形成された刃部先端381a、382aで、後述するように、貼合シート材200の左右端辺200c、200eを切断する。また、第1刃部である第1の刃部381と第2の刃部382に対して貼合シート材200を介してそれぞれ対向する第2刃部となる回転刃である第3の第2刃部391と第4の第2刃部392がこれらの中心軸45で連結され、この中心軸45を回転することによってこれらの刃部391と392が回転可能に取り付けられている。そして、この中心軸45を中心軸43と等速となるように、ギア等で調整されて駆動手段44によって回転される。この場合、第3及び第4の第2刃部391と392の外周の刃部先端391a、392aと、前記第1の第1刃部381及び第2の第1刃部382の刃部先端381a及び382aとがそれぞれ対となって回転しながら貼合シート材200の左右端辺200c、200eを貼合シート材200の表裏面方向(図11上では上下方向)から切断を行う。
このようなシート材切断装置は、図3及び図5に示すように、シート材貼着装置9と共に前述の画像形成装置に組み込まれており、シート材貼着装置9で第1シート材100と第2シート材91とが圧着ローラ95で貼り合わせた後、シート貼り合わせ装置に連続するシート材切断装置40で貼合シート材200の左右、上下の端辺を切断し、収納トレイ102に収納される(図5参照)。
このように、本実施形態においては、第1刃部と第2刃部とで貼合シート材200の端辺を切断するので、切断された端辺は、その切断面が綺麗に切断され、画像のひび割れやトナーの剥落を適切に抑制することが可能となる。
さらに、左右及び上下の端辺を2対の第1刃部と第2刃部で切断するので、これら2辺の端辺を同時に剪断することが可能となり、作業時間を短縮することが可能となる。
なお、上記実施形態においては、第1シート材100として、全面が透明なシートを使用したが、図12で示すように、シート材の一部のみを透明部分100bとし、他の部分100cを不透明部分としたシート材であってもよい。
さらに、上記実施形態においては、貼合シート材200の端辺を切断する切断手段として第1刃部及び第2刃部とも中心軸43及び45で回転する回転刃を使用したが、図13(a)、(c)、(d)に示すように、第1刃部として一端を支軸71、75、77とし、他端に刃部先端70a、74a、76aを有し、刃部先端70a、74a、76aが支軸71、75、77を中心として矢印方向に旋回する旋回刃70、74、76であってもよいし、図13(b)に示すように、第2刃部として一端を支軸73とし、他端に刃部先端72aを有し、刃部先端72aが支軸73を中心として矢印方向に旋回する旋回刃72であってもよい。また、第1刃部及び第2刃部に貼合シート材200の端辺に平行な刃部先端を有する刃部を使用し、これらの第1刃部と第2刃部を上下動させて貼合シート材200の上下方向から切断するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、上下端辺及び左右端辺を切断するために、2対の第1刃部と第2刃部を使用したが、さらに貼合シート材200の中央部等を切断して、複数の写真画像を形成する場合には、2対の第1刃部及び第2刃部に限らず、2対以上の複数対の第1刃部と第2刃部を取り付けるようにしても良い。
また、支持部材64は、図示しない制御装置によって駆動を制御されたステップモータ等の駆動手段65によって、中心軸62と平行に移動可能となっており、後述するように、貼合シート材200の左端辺200cを切断したのちに、支持部材64を移動させて第1刃部61と第2刃部をこれらの中心軸に沿って貼合シート材200の右端辺200eに対応する位置まで移動させて所定位置に設定支持されるようになっている。
しかる後、前述のように、支持部材64を中心軸62と平行に移動させて、第1刃部61と第2刃部を貼合シート材200の右端辺200eに対応する位置まで移動させて支持する。その後、搬送ローラ対66、67及び中心軸62を逆転させ、貼合シート材200を逆方向(矢印E方向)に搬送させると共に、第1刃部61と第2刃部で、貼合シート材200の右端辺を切断する。このように、支持部材64で第1刃部61と第2刃部を中心軸62にそって移動させるようにしたので、貼合シート材200の左右端辺の幅を任意に設定することが可能となり、貼合シート材200のサイズが異なるものであっても容易に所望のサイズの写真画像を作成することが可能となる。
以上のように、本実施形態においては、第1刃部と第2刃部の1対の刃部を中心軸に沿って、平行移動させるか、貼合シート材200を刃部の刃面に対して直交する方向に移動させるようにしたので、貼合シート材200のサイズが異なるものであっても、適切に貼合シート材200の端辺を綺麗に切断することが可能となる。
図15は、本発明による第3実施形態のシート材切断装置の概略構成を示す。この実施形態においては、貼合シート材200の左右端辺200c、200eを切断して、搬送ローラ対68によって貼合シート材200を突き当てガイド47まで搬送することは前述の第1実施形態と同一である。本実施形態においては、搬送ローラ対68、69によって突き当てガイド47まで貼合シート材200が搬送された後、貼合シート材200を受ける受け台80がその中心部を中心として90度回転して刃部381と382に対して上下端辺200d、200fが平行となるように設定される。この場合、搬送ローラ対69は、貼合シート材200から離間し、貼合シート材200の回転を可能にしている。
このように、貼合シート材200が90度回転された後、搬送ローラ対69は、再び貼合シート材200を挟持し、逆回転を行い、前記C方向とは逆方向に貼合シート材200を搬送する。この搬送ローラ対69による逆送とともに、刃部381、382及び搬送ローラ対68も逆回転して、上下端辺200d、200fを切断する。
本実施形態のように、貼合シート材200の受け台80を90度回転させる手段を使用することによって、切断部は1個所で貼合シート材200の左右端辺200c、200eと上下端辺200d、200fを切断することが可能となり、コンパクトな構造となるだけでなく、安価にシート材切断装置を製造することが可能となる利点を有する。
本発明においては、さらに、このような不具合を解消するために検討の結果、第1刃部と第2刃部との刃の厚みを異ならせることによって、前記不具合を解消できることを見出した。
また、本発明による貼合シート材200は、透明なプラスチック製等の第1シート材100と、第1シート材100の材質と異なる非透明な白紙等の第2シート材91とを貼合して形成されるが、この貼合シート材200の第1シート材100か第2シート材91のどちら側のシート材と一方側の薄い刃を有する刃部に当接するかによって切断された状態が異なることを究明した。
Claims (15)
- 少なくとも一部に透明部を有し、当該透明部の表面に鏡像画像を形成した第1のシート材と表面に粘着剤層を有する非透明な第2のシート材とが、前記第1のシート材の鏡像画像と前記第2シート材の粘着剤層とを対向させて貼合された貼合シート材の端辺を切断する切断部を備えたシート材切断装置において、
前記切断部は、前記貼合シート材を介してそれぞれ対向して配置された第1刃部と第2刃部の1対の刃部を有し、前記第1刃部と第2刃部の一方は、他方の刃部より薄刃で構成され、該薄刃で構成される刃部は、前記貼合シートの第1のシート材と当接する刃部であり、当該1対の刃部の先端同士で前記貼合シート材の端辺を切断することを特徴とするシート材切断装置。 - 請求項1記載のシート材切断装置において、
前記1対の刃部の少なくとも一方は、円形状で中心に回転軸を有し、外周に刃部先端を有する回転刃であり、当該回転刃の刃部先端と他方の刃部の刃部先端同士で前記貼合シート材の端辺を切断することを特徴とするシート材切断装置。 - 請求項1記載のシート材切断装置において、
前記1対の刃部の少なくとも一方は、一端を支軸とし、他端に刃部先端を有し、当該刃部先端は、前記支軸を中心に回転自在に取り付けられた旋回刃であり、当該旋回刃の刃部先端と他方の刃部の刃部先端によって前記貼合シート材の端辺を切断することを特徴とするシート材切断装置。 - 請求項2又は3記載のシート材切断装置において、
前記切断部は、前記回転刃又は旋回刃を回転又は旋回させる駆動手段を備え、当該回転刃又は旋回刃の刃部先端に向かって前記貼合シート材を搬送する搬送手段を備えていることを特徴とするシート材切断装置。 - 請求項4記載のシート材切断装置において、
前記切断部は、前記貼合シート材を検知する検知手段を備え、当該検知手段の貼合シート材の検知信号に基づいて前記駆動手段の作動及び停止を制御する駆動手段制御装置を備えていることを特徴とするシート材切断装置。 - 請求項1乃至5の何れか1項記載のシート材切断装置において、
前記切断部は、前記1対の刃部を、平行且つ少なくとも前記貼合シート材の対向する両端辺に対応する位置に複数対配設し、当該複数対の刃部で少なくとも貼合シート材の両端辺を切断することを特徴とするシート材切断装置。 - 請求項6記載のシート材切断装置において、
前記複数対の刃部は、当該複数対の刃部間の距離を変動可能に取り付けられることを特徴とするシート材切断装置。 - 請求項7記載のシート材切断装置において、
前記複数対の刃部間の距離は、前記シート材の幅に応じて設定されることを特徴とするシート材切断装置。 - 請求項1乃至5の何れか1項記載のシート材切断装置において、
前記切断部は、前記1対の刃部を当該刃部の刃面と直交する方向に平行移動させる移動手段と、前記貼合シート材を逆送させる逆送手段とを備え、前記貼合シート材の1端辺を前記1対の刃部で切断した後、当該1対の刃部を前記移動手段によって平行移動させ、1端辺の切断された貼合シート材を前記逆送手段によって逆送させて前記貼合シート材の1端辺と対向する他端辺を前記移動手段によって平行移動されて1対の刃部によって切断するように制御する制御装置を備えたことを特徴とするシート材切断装置。 - 請求項1乃至5の何れか1項記載のシート材切断装置において、
前記切断部は、前記貼合シート材を前記1対の刃部の刃面と直交する方向に平行移動させる移動手段と、前記貼合シート材を逆送させる逆送手段とを備え、前記貼合シート材の1端辺を前記1対の刃部で切断した後、当該1端辺の切断された貼合シート材を前記1対の刃部の刃面と直交する方向に前記移動手段によって平行移動させ、1端辺の切断された貼合シート材を前記逆送手段によって逆送させて前記貼合シート材の1端辺と対向する他の端辺を前記1対の刃部によって切断するように制御する制御装置を備えたことを特徴とするシート材切断装置。 - 請求項1乃至10の何れか1項記載のシート材切断装置において、
前記切断部は、前記貼合シート材を90度回転させる回転手段と、前記貼合シート材を逆送させる逆送手段とを備え、前記貼合シート材の少なくとも1端辺を前記1対の刃部で切断した後、前記回転手段によって前記貼合シート材を90度回転させ、当該少なくとも1端辺の切断された貼合シート材を前記逆送手段によって逆送させて前記貼合シート材の1端辺と直交する他の少なくとも1端辺を切断するように制御する制御装置を備えたことを特徴とするシート材切断装置。 - 請求項1乃至10の何れか1項記載のシート材切断装置において、
前記切断部は、前記貼合シートの搬入方向に対して平行な端辺を切断する少なくとも前記1対の刃部を有する第1の切断部と、前記貼合シート材を前記搬入方向に対して直交する方向に搬送する搬送手段と、当該搬送手段によって前記搬入方向に対して直交する方向に搬送された貼合シート材の前記搬入方向に対して直交する方向に平行な端辺を切断する少なくとも前記1対の刃部を有する第2の切断部を備えたことを特徴とするシート材切断装置。 - 請求項1乃至12の何れか1項記載のシート材切断装置において、
前記薄刃で構成される刃部は、当該前記薄刃で構成される刃部の刃より厚刃で構成された刃部よりも前記貼合シートの端縁側に配設されることを特徴とするシート材切断装置。 - 請求項1乃至13の何れか1項記載のシート材切断装置において、
前記薄刃で構成される刃部は、30度〜70度の刃先角度を有し、前記薄刃で構成される刃部の刃より厚刃で構成される刃部は、70度〜90度の刃先角度を有することを特徴とするシート材切断装置。 - 少なくとも一部に透明部を有する第1のシート材の当該透明部の表面に鏡像画像を形成する画像形成部と、前記第1のシート材と表面に粘着剤層を有する非透明な第2のシート材とが前記第1のシート材の鏡像画像と前記第2シート材の粘着剤層とを対向させて貼合された貼合シート材の端辺を切断する切断部とを備えたシート材切断装置とを備えた画像形成装置において、
前記シート材切断装置は、請求項1乃至14の何れか1項記載のシート材切断装置であることを特徴とする画像形成装置。
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