JP5441623B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロール状に巻かれた記録媒体をシート状に切断する切断手段を備えた画像形成装置に関し、主に記録装置、複写機、ファクシミリ、ラミネータ等の画像形成装置に関する。

従来、一対の刃を用いて記録媒体を切断する手段が知られている。このような切断手段は、例えば、ロール状の記録媒体をプラテンまで送り、キャリッジによる記録ヘッドの走査（往復動作）により画像データを記録する画像記録装置に搭載されるものがある。このような切断手段は、画像データが記録された記録媒体をページ毎に切断し、切り分ける手段として用いられている。この種の切断手段として、ナイフ状の刃物を用いたものや、一方が長尺の切断稜線を持った固定刃で他方が固定刃の切断稜線に当接、且つ回転することで切断可能とする丸刃を一対の刃として用いたもの、また、双方共に回転可能な丸刃を用いた切断手段がある。丸刃を回転させることで切断させる切断手段は、ナイフ状の刃を用いている切断手段と比較して、切り口の状態が良好であり、多種多様な記録媒体の切断が可能であり、且つ長寿命という優位性を有している。なぜならナイフ状の刃を用いる切断手段の場合は、常に刃の同じ部位で切断を行うので、丸刃を回転させて切断する場合よりも、刃物の磨耗が激しいためである。

しかし、良好な切断性能を得たとしても、記録媒体の長手方向に沿って丸刃が当接および回転しながら記録媒体を切断した後、次の切断動作に備えて切断手段を切断方向とは反対側に移動させて元の切断手段待機位置に戻す手間があった。例えば、縁なし記録の際、記録媒体先端側を切断後に後端側も切断しなくてはならないので記録中に一旦元の切断手段待機位置に戻す必要があった。そのため、切断後に元の待機位置に戻す際、丸刃を保持するホルダー部が切断直後の記録媒体先端側と接触してしまい、画像品位を損ねることがあった。また、記録中に切断手段を切断させた後に一旦元の切断手段待機位置に戻すという移動時間が画像形成装置のスループットに不利な影響を与えていた。

これに対して、丸刃と固定刃の接触部位を切断方向によって反転することで切断後に元の切断手段待機位置まで戻さない切断手段を持った画像形成装置がある。切断方向を反転する切断手段の１つとして、例えば、特許文献１では、丸刃と固定刃の切断手段において、一方の切断方向での切断後に丸刃と固定刃との接触部位を切断方向と逆方向になるよう反転させるように丸刃の位置を可動させるものがある。

特開平０６−３１５８８８号公報

しかしながら、従来技術（例えば、特許文献１）において、一方の切断方向とそれに対して逆方向とでは、切断時の丸刃の回転方向が逆となってしまう。これは丸刃と固定刃との接触部位を一旦離して逆方向に接触部位を反転するため、常に安定した接触条件であるとはいい難い。ここでの接触条件とは、丸刃と固定刃との接触角度や接触圧力であり、これが一方向と逆方向とで異なると切断切り口の品質も安定しない場合がある。さらに、一方の切断方向で丸刃と固定刃の切断稜線に存在する各々微小なバリ等がなじむことで良好な切断を行えたとしても、逆方向では丸刃の回転方向が逆になるので固定刃とのバリが発生しやすく、丸刃と固定刃にダメージを与える。これは切断性能の劣化は勿論、画像形成装置の品質信頼性にも影響する恐れがある。

よって本発明は、安定した切断性能を保ったままカッターユニットの戻し動作を省くことができ、更に縁なし記録における擦れ傷が無く、画像形成装置のスループットの向上する画像形成装置を実現することを目的とする。

そのため本発明の画像形成装置は、記録媒体に対して記録を行う記録手段と、前記記録媒体を切断可能な切断手段と、を備えた画像記録装置において、前記切断手段は、カッターホルダーに備えられた、外周に連続した刃を備えた円盤状の上丸刃と下丸刃とを有し、該上丸刃と該下丸刃とが共に回転しながら前記記録媒体を切断し、前記上丸刃と下丸刃とは、前記記録媒体を切断する際に、前記記録媒体の一方面側と他方面側に位置し、１つの切断線に沿って前記記録媒体を切断可能に設けられており、前記切断手段は、前記記録媒体における一方の切断方向である第１の切断方向に対して、反転することで、前記第１の切断方向とは逆の方向である第２の切断方向への切断が可能であることを特徴とする。

本発明によれば画像形成装置の切断手段は、カッターホルダーに備えられた、外周に連続した刃を備えた円盤状の上丸刃と下丸刃とを有し、上丸刃と下丸刃とが共に回転しながら記録媒体を切断する。そして、その上丸刃と下丸刃とは、記録媒体を切断する際に、記録媒体の一方面側と他方面側に位置し、１つの切断線に沿って記録媒体を切断可能に設ける。さらに切断手段は、記録媒体における一方の切断方向である第１の切断方向に対して、反転することで、第１の切断方向とは逆の方向である第２の切断方向への切断を可能にする。これによって、安定した切断性能を保ったままカッターユニットの戻し動作を省くことができ、更に縁なし記録における擦れ傷が無く、画像形成装置のスループットの向上する画像形成装置を実現することができる。

本発明を適用可能な画像形成装置の一部を示した斜視図である。 切断方向によりカッターユニットが反転領域で反転する動きを示した図である。 切断方向によりカッターユニットが反転領域で反転する動きを示した図である。 図３におけるα部を拡大して示した図である。 記録装置のカッターユニットの右側面図である。 記録装置のカッターユニットの左側面図である。 記録装置のカッターユニットの刃の状態を説明するための斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用可能な画像形成装置（以下、記録装置ともいう）の一部を示した斜視図である。本発明の画像形成装置は、特にシリアルタイプのインクジェット記録装置に限ったことではないが、ここではシリアルタイプのインクジェット記録装置を例に、記録媒体Ｐの給紙からスタック部材に排紙されるまでの一連の動作について説明する。まず、記録媒体Ｐがユーザによって供給されると、搬送ローラ１００により記録装置内に給紙される。記録手段としての記録ヘッドを有したキャリッジ１０１は、記録媒体Ｐと記録ヘッドとの所定のギャップを保証し、かつ記録装置本体のシャーシを兼用するプラテン１０２の上部で、矢印Ｘ方向に配置されたレール(不図示)の軸線に沿って往復動作を行う。記録ヘッドがキャリッジ１０１の１回の往動または復動により画像を記録すると、キャリッジ１０１の走査方向と直交する方向Ｙに搬送ローラ１００が記録媒体Ｐを間欠的に所定のピッチで送り、その後にまたキャリッジ１０１を移動させて記録が行われる。これを繰り返してページ全体に記録を行う。記録媒体Ｐの記録済み部は、排紙ガイド１０３に案内されて記録装置の外部に排紙される。

記録が終了すると搬送ローラ１００は、所定の切断位置まで記録媒体Ｐを搬送する。切断動作の発動信号により、上丸刃１ｕと下丸刃１ｓとを有する切断手段であるカッターユニット１０が記録媒体Ｐを矢印Ｘ１方向に切断を行う。上丸刃１ｕと下丸刃１ｓとは、外周に連続した刃を備えた円盤状の刃であり、切断の際に記録媒体Ｐの一方面側と他方面側とにそれぞれの刃が配置され、互いの円盤の軸線が並行になるようにカッターホルダー４に設けられている。上丸刃１ｕと下丸刃１ｓとによる記録媒体Ｐの切断は、カットラインＰ１に沿って行われ、カットラインＰ１（切断線）に対して搬送方向（矢印Ｙ方向）の下流側にある記録済み部を切り離す。なお、切断された記録媒体Ｐは、丸刃ユニットガイド５０よりも矢印Ｙ方向に配置されているスタック(不図示)部材に排紙される。プラテン１０２の通紙面と、丸刃ユニットガイド５０の上面との関係は、丸刃ユニットガイド５０の上面の方がやや低く、丸刃ユニットガイド５０の上面と、排紙ガイド１０３の上面の関係は、排紙ガイド１０３の上面の方がやや低い。したがって、これらは記録媒体Ｐが搬送される方向に対して、漸次低位に配置されている。

図２と図３は、切断方向によって上丸刃１ｕと下丸刃１ｓを持つカッターユニット1０が各々の反転領域５０ａ、５０ｂで反転する一連の動きを示した図であり、図４は、図３におけるα部を拡大して示した図である。上丸刃１ｕと下丸刃１ｓを持つカッターユニット１０は、Ｚ軸を中心として矢印Ｒ０方向に回転可能に設けられている。切断前のカッターユニット１０は、切断領域βの外に設けられた第１の切断待機位置５０ａにいる。カッターユニット１０は、Ｚ軸上でＲ０方向に回転可能にベルト５５と接続されており、切断動作時は切断動作駆動モーター５６を作動させることでベルト５５を介して動作を行う。カッターユニット１０は、第１の待機位置５０ａから同じく切断領域βの外に設けられた第２の待機位置５０ｂに向かって第１の切断方向（矢印Ｘ１方向）に、カッターガイド部材５１と５２の間を走行する。カッターガイド部材５１、５２の間を走行するため、走行中のカッターユニット１０はブレを起こすことなく直進性をもって切断を行い、切断後は第２の待機位置５０ｂまで移動する。第１の待機位置５０ａ（第１の反転領域）と第２の待機位置５０ｂ（第２の反転領域）には各々カッターユニット1０の位置を検出するセンサー５３ａ、５３ｂとカッターユニット1０を反転させる反転ギア５４ａと５４ｂが設けられている。センサー５３ａ、５３ｂがカッターユニット１０のフラグ２を検知したら、カッターユニット１０が移動を停止し、反転ギア部材（図１では５４ｂ、図２では５４ａ）を動作させる。カッターユニット１０側には反転ギア部材５４ａ、５４ｂと各々噛み合うためのギア３が設けられており、反転ギア部材５４ａ、５４ｂが動作すると、ギア３を介してカッターユニット１０が矢印Ｒ０方向に反転する。なお、反転ギア５４ａ、５４ｂの動作は駆動モーターのパルスで制御される。第２の待機位置５０ｂで反転が終了したカッターユニット1０は次の切断動作まで待機する。

次の切断を行う時は、上述と同様に、第２の待機位置５０ｂから第１の待機位置５０ａに向かって第２の切断方向（矢印Ｘ２方向）へ切断を行う。切断後は第１の待機位置５０ａにまで移動し、センサー５３ａがカッターユニット１０のフラグ２を検知したら移動を停止させて反転ギア部材５４ａを動作させる。反転ギア５４ａの動作は駆動モーターのパルスで制御され、カッターユニット１０に設けたギア３を介して矢印Ｒ０方向に反転動作が行われる。第１の待機位置５０ａで反転が終了したカッターユニット１０は次の切断動作まで待機し、以後切断動作はこれを繰り返す。

このような動作によって、毎回切断終了時にカッターユニット１０を戻す必要がないので、カッターユニット１０の戻り時に縁なし記録時の記録媒体先端が接触することが防げるばかりか戻し動作が省け画像形成装置のスループット向上を図ることができる。

図５は、本実施形態の記録装置のカッターユニット１０の右側面図であり、図６は、本実施形態の記録装置のカッターユニット１０の左側面図である。本実施形態のように、カッターユニット１０を反転する構成だと、上丸刃１ｕと下丸刃１ｓの切断時の回転方向は、一方向および逆方向に関わらず常に矢印Ｒ１方向および矢印Ｒ２方向である。そのため、上丸刃１ｕと下丸刃１ｓとバリとの関係は切断方向によって変わることがなく常に同じである。また、接触角度や接触圧力も不変のまま切断が行えるので安定した切断状態が期待できる。

なお、カッターユニット１０は、上丸刃１ｕと下丸刃１ｓを切断に最適な任意の、記録媒体に対する接触圧と接触角とで保持しつつ、フラグ２とギア３を有しているカッターホルダー４と、下丸刃１ｓを強制回転するための丸刃強制回転部材５から構成されている。丸刃強制回転部材５は、カッターユニット１０がカッターガイド部材５１、５２間を走行する際、各々の裏面である５１ｕと５２ｕに摩擦接触することで下丸刃１ｓを強制回転させることで、記録媒体Ｐを切断可能に構成されている。

ここで、一方向(矢印Ｘ１方向)および逆方向(矢印Ｘ２方向)で切断中の記録媒体の挙動について説明する。記録媒体の切断方向が図５の逆方向(矢印Ｘ２)の場合は、矢印Ｎ２方向に切断された部分が進行し、記録媒体の切断方向が図６の一方向(矢印Ｘ１)の場合は、矢印Ｎ１方向に切断された部分が進行する。

図７は、本実施形態の記録装置のカッターユニット１０の刃の状態を説明するための斜視図である。カッターユニット１０の進行方向によって、切断された記録媒体の挙動が異なるため、記録媒体の挙動の違いで切断における排紙性が異なる恐れがある。しかし、本実施形態では、紙押え部材６を上丸刃１ｕの近傍（上丸刃１ｕと同軸上）で且つ上丸刃１ｕの表裏の両面に各々設けることで、切断後の記録媒体Ｐの暴れを規制することができる。

このように、実施形態に述べた構成によれば、上丸刃と下丸刃の回転方向と、記録媒体に対する接触圧と接触角が同じになるように、カッターユニットを１回の切断ごとに反転させる。これによって、安定した切断性能を保ったままカッターユニットの戻し動作を省くことができ、更に縁なし記録における擦れ傷が無く、画像形成装置のスループットの向上する画像形成装置を実現することができた。

なお、上述のＺ軸を中心としたカッターユニットの反転機構は、実施形態の１つであって、上丸刃と下丸刃の切断時の回転方向と接触圧および接触角が不変のまま切断方向が反転できるのであれば、Ｚ軸を中心とした回転方向の向きは問わない。また、例えばＹ軸を中心に反転させても良く、本実施形態のみに限ったことではない。さらに反転するタイミングは切断終了後に限ったことではなく記録中でもよい。

１ｕ 上丸刃
１ｓ 下丸刃
２ フラグ
３ ギア
４ カッターホルダー
５ 丸刃強制回転部材
１０ カッターユニット
５０ａ 第１の待機位置
５０ｂ 第２の待機位置
５１ カッターガイド部材
５２ カッターガイド部材
５５ ベルト
１０１ キャリッジ

Claims (3)

1. 記録媒体に対して記録を行う記録手段と、前記記録媒体を切断可能な切断手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記切断手段は、カッターホルダーに備えられた、外周に連続した刃を備えた円盤状の上丸刃と下丸刃とを有し、
   該上丸刃と該下丸刃とが共に回転しながら前記記録媒体を切断し、
   前記上丸刃と下丸刃とは、前記記録媒体を切断する際に、前記記録媒体の一方面側と他方面側に位置し、１つの切断線に沿って前記記録媒体を切断可能に設けられており、
   前記切断手段は、前記記録媒体における一方の切断方向である第１の切断方向に対して、反転することで、前記第１の切断方向とは逆の方向である第２の切断方向への切断が可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記切断手段が前記記録媒体を切断する際、前記第１の切断方向と前記第２の切断方向とで、前記カッターホルダーに対する前記上丸刃と前記下丸刃の回転方向、前記記録媒体に対する前記上丸刃と前記下丸刃の接触角度および接触圧力は同じであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成装置は、前記記録媒体を切断する切断領域を備えており、前記切断手段が反転するのは、前記切断領域の外に設けられた、第１の反転領域および第２の反転領域であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。

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