JP5793893B2 - シート切断装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロール状に巻かれたシートを任意の長さに切断するためのシート切断装置に関し、特に、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に搭載されるシート切断装置に関する。

従来より、ロール状に巻かれた長尺のシート（以下、ロール紙という）を所定の搬送方向に搬送し、当該ロール紙上に画像を形成するタイプの画像形成装置が知られている。一般に、このような画像形成装置には、ロール紙を所定の長さに切断するシート切断装置が搭載されている。

この種のシート切断装置として、カッタを収容したカッタハウジング、およびカッタハウジングに一体に構成された移動部材としてのスライダからなるカッタユニットと、スライダをロール紙の幅方向に摺動可能に案内するガイドレールとを備え、カッタユニットを幅方向の一方に移動させることによりロール紙を切断し、切断後にカッタユニットを幅方向の他方に後退させて次回の切断に備える構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、上述したスライダには、カッタ用モータのプーリに掛け回された牽引用ベルトが取り付けられている。したがって、スライダは、該牽引用ベルトを介してカッタ用モータの回転駆動力が伝達されることにより、幅方向に移動可能とされる。

この特許文献１に記載のシート切断装置では、カッタによる切断動作終了後、ガイド部材を支点にカッタユニットの姿勢を搬送方向下流側に傾かせることで、シート切断時にカッタが走行する往路とシート切断後にカッタを後退させる復路とを異ならせるようにしている。このため、復路においてカッタと切断済みのシートとの接触を回避することができ、カットジャムなどの不具合を防止することができる。

しかし、上述した特許文献１に記載のシート切断装置にあっては、往路と復路とでカッタユニットの姿勢を傾かせることに伴い、スライダに取り付けられた牽引用ベルトがスライダとプーリとの間で捩れることとなる。このため、シート切断動作の度に牽引用ベルトの捩れが繰り返され、牽引用ベルトの耐久性に影響を与えるという問題がある。

このような場合、例えばスライダとカッタハウジングとを独立に構成し、スライダに対してカッタハウジングのみを傾かせる構成、あるいはスライダに対してカッタハウジングをシート搬送経路からシート厚さ方向に退避させる構成とすることが考えられる。これにより、牽引用ベルトの捩れが防止される。

しかしながら、上述した構成にあっては、牽引用ベルトの捩れを防止可能であるが、カッタハウジングの安定した移動を確保するために、スライダに対するカッタハウジングの接続位置が重要となるという新たな課題がある。すなわち、上述した構成において、スライダへのカッタハウジングの接続位置をカッタの収容位置に対してカット方向（シート切断時のカッタハウジングの移動方向）の上流側に配置すると、カット負荷などによりカッタハウジングがガタつき、カッタハウジングを安定して移動させることができない。このため、シート切断動作時にしわ、ジャムなどが発生するおそれがあり、安定したシート切断動作を行うことができないという問題がある。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、シート切断時にカッタハウジングを安定して移動させることができ、安定したシート切断動作を行うことが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目的とする。

本発明に係るシート切断装置は、上記目的を達成するため、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、前記シートの搬送方向と直交する幅方向に移動可能な移動部材と、カッタを収容するとともに、前記移動部材に対して前記シートの厚さ方向に回動可能に前記移動部材に接続されたカッタハウジングと、前記移動部材が前記幅方向に移動するのをガイドするガイド部材と、前記移動部材に取り付けられ、シート切断時における前記カッタハウジングの移動方向下流側に前記移動部材を牽引する牽引部材と、を備え、前記移動部材は、前記カッタの収容位置に対してシート切断時における前記移動方向下流側で前記カッタハウジングと接続され、前記カッタハウジングは、前記カッタの収容位置より下方で前記移動部材と接続し、前記移動部材は、前記ガイド部材に当接して回転する回転部材を有し、前記移動部材に対する前記牽引部材の取付位置は、前記回転部材の軸線と前記移動部材の高さ方向に略一致する構成を有する。

この構成により、本発明は、移動部材がカッタの収容位置に対してシート切断時における移動方向下流側でカッタハウジングと接続されているので、牽引部材がシート切断時に移動部材を牽引する際、カット負荷などによるカッタハウジングのガタつきが防止される。これにより、シート切断時にカッタハウジングを安定して移動させることができ、安定したシート切断動作を行うことができる。

また、本発明に係るシート切断装置において、前記カッタハウジングは、前記カッタの収容位置より下方で前記移動部材と接続する構成を有する。

この構成により、本発明は、さらにカッタハウジングがカッタの収容位置より下方で移動部材に接続されるので、カット負荷などによるカッタハウジングのガタつきが防止される。具体的には、シート切断時にカット負荷がかかった場合であっても、かかるカット負荷がカッタハウジングを下方に押し付ける方向にモーメントとして作用する。このため、カッタハウジングがシート厚さ方向にガタつくことがなく、カッタハウジングを安定して移動させることができる。

また、本発明に係るシート切断装置において、前記移動部材は、前記ガイド部材に当接して回転する回転部材を有し、前記移動部材に対する前記牽引部材の取付位置は、前記回転部材の軸線と前記移動部材の高さ方向に略一致する構成を有する。

この構成により、本発明は、移動部材への牽引部材の取付位置が回転部材の軸線と高さ方向に略一致するので、移動時の移動部材の姿勢を安定させることができる。

また、本発明に係るシート切断装置において、前記牽引部材は、前記移動部材に牽引力を伝達可能な線状部材で構成される。

また、本発明に係るシート切断装置において、前記移動部材は、前記牽引部材が引っ掛けられる掛止部を有する。

この構成により、本発明は、移動部材が掛止部を有するので、牽引部材を移動部材に組み付ける際の組み付け性を向上させることができる。

また、本発明に係るシート切断装置において、前記ガイド部材は、前記移動部材の下方に配置された第１のレールと、前記第１のレールに対して下方に離隔した第２のレールとを有し、前記カッタハウジングは、前記第１および第２のレールに対して位置決めされる位置決め部を有し、前記位置決め部は、前記シート切断時に前記第１のレール上を移動し、前記シートの切断後に前記第２のレール上を移動するよう構成され、前記回転部材は、一体回転可能な回転軸を有し、前記カッタハウジングが前記回転軸に回動可能に連結されている構成を有する。

この構成により、本発明は、カッタハウジングが移動部材の移動に応じて回転する回転部材の回転軸に回動可能に連結されているので、回転部材の回転力が回転軸を介してカッタハウジングに伝達される。このため、シートの切断後は、回転部材の回転力により位置決め部が第２のレール上に押し付けられる。したがって、シートの切断後に移動するカッタハウジングのガタつきを防止でき、安定して移動させることができる。

また、本発明に係るシート切断装置において、前記カッタハウジングは、前記回転軸を回転自在に保持する軸受部を有し、前記カッタハウジングと前記移動部材とは、前記回転軸を介して前記搬送方向に離隔した状態で接続される構成を有する。

この構成により、本発明は、カッタハウジングと移動部材とが回転軸を介して搬送方向に離隔した状態で接続されるので、移動部材に対してカッタハウジングのみを回動させることができる。したがって、カッタハウジングの回動動作に伴い移動部材がカッタハウジングと一体的に回動することがなく、移動部材に取り付けられた牽引部材の捩れを防止することができる。その結果、牽引部材の耐久性が低下するのを防止することができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のシート切断装置を備えた画像形成装置であって、シート上に画像を形成する画像形成手段と、前記画像が形成されたシートを前記シート切断装置に搬送するシート搬送手段と、を備えた構成を有する。

本発明では、シート切断時にカッタハウジングを安定して移動させることができ、安定したシート切断動作を行うことが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ができる。

本発明の実施の形態に係るシート切断装置を備えたインクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るインクジェット式記録装置の概略側面図である。 本発明の実施の形態に係るシート切断装置の概略構成を示す背面図である。 シート切断装置を示す図であって、（ａ）は、シート切断装置の一部断面を示す側面図であり、（ｂ）は、シート切断装置の一部断面を示す上面図である。 本発明の実施の形態に係るカッタハウジングがロール紙切断動作領域に復帰した状態を示す説明図である。 カッタハウジングの復路移行時の状態を示す説明図である。 カッタハウジングの復路移行時の状態を示す一部断面側面図である。 カッタハウジングの復路移動時の状態を示す説明図である。 カッタハウジングが復路からホームポジションに復帰するための動作を示す説明図である。 カッタハウジングのロール紙切断動作領域復帰時の状態を示す説明図である。 カッタユニットを示す図であって、（ａ）は、背面側から見た斜視図であり、（ｂ）は、正面側から見た斜視図である。 カッタユニットの分解斜視図である。 カット負荷とカッタハウジングに作用するモーメントとの関係を示す概略図であって、（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態に係るカッタハウジングを示す図であり、（ｃ）は、他の形態に係るカッタハウジングを示す図である。 駆動コロの回転駆動力の伝達構造を示す図である。 ワイヤの取付位置を示す移動部材の側面図である。 カッタユニットの上面図である。 （ａ）、（ｂ）は、ワイヤに代えてタイミングベルトを移動部材に取り付けた状態を示す一部断面側面図である。 本発明の実施の形態に係るシート切断装置の変形例を示す概略側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１〜図１６は、本発明に係るシート切断装置および画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、画像形成装置をインクジェット式記録装置に適用した例を示している。

図１および図２に示すように、画像形成装置としてのインクジェット式記録装置１は、インクジェットヘッドをシートの幅方向に走査させながら画像を形成し、１回あるいは複数回の走査が終了した後にシートを搬送し、次の記録ラインを形成する、いわゆるシリアル型インクジェット式記録装置である。なお、シリアル型に限らず、複数のノズルが略シートの幅方向全域に形成され、幅方向への走査を行わずにシートを搬送しながら記録する、いわゆるライン型のインクジェット式記録装置にも適用可能である。

インクジェット式記録装置１は、画像形成手段としての画像形成部２と、シート搬送手段としてのシート搬送部３と、ロール紙収納部４と、シート切断装置５とを含んで構成され、これら各部は装置本体１ａの内部に配置されている。

画像形成部２は、図示しない両側板にガイドロッド１３およびガイドレール１４が掛け渡され、これらのガイドロッド１３およびガイドレール１４にキャリッジ１５が矢印Ａ方向に摺動可能に保持されている。

キャリッジ１５には、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインク滴を吐出する液体吐出ヘッド（記録ヘッド）が搭載されている。各記録ヘッドには、図示を省略しているが、各記録ヘッドにインクを供給するサブタンクが一体的に設けられている。

キャリッジ１５は、主走査機構１０によって主走査方向、すなわちシート幅方向（図中、矢印Ａで示す方向）に移動走査されるようになっている。主走査機構１０は、シート幅方向の一方側に配置される駆動モータ２１と、駆動モータ２１によって回転駆動される駆動プーリ２２と、シート幅方向の他方側に配置された従動プーリ２３と、駆動プーリ２２と従動プーリ２３との間に掛け回されたベルト部材２４とを備えている。従動プーリ２３は、図示しないテンションスプリングによって外方、すなわち駆動プーリ２２に対して離間する方向にテンションがかけられている。ベルト部材２４は、キャリッジ１５の背面側に設けたベルト固定部に一部分が固定保持されていることで、シート幅方向にキャリッジ１５を牽引する。

また、キャリッジ１５の主走査位置を検知するため、図示しないエンコーダシートがキャリッジ１５のシート幅方向に沿って配置されている。キャリッジ１５の主走査位置は、キャリッジ１５に設けられた図示しないエンコーダセンサによってエンコーダシートが読取られることにより検知される。

このキャリッジ１５における主走査領域のうち、記録領域では、ロール紙３０がシート搬送部３によってシート幅方向と直交する方向、すなわちシート搬送方向（図中、矢印Ｂで示す方向）に間欠的に搬送される。

また、シート幅方向のキャリッジ移動領域外、または主走査領域のうち一方の端部側領域には、記録ヘッドのサブタンクに供給する各色のインクを収容したメインカートリッジ１８が装置本体１ａに対して着脱自在に装着されている。さらに、上記主走査領域のうち他方の端部側領域には、記録ヘッドの維持回復を行う維持回復機構１９が配置されている。

ロール紙収容部４は、給紙手段であり、画像記録用のシートとしてロール紙３０がセットされるようになっている。このロール紙収容部４には、シート幅方向のサイズが異なるロール紙がセット可能である。ロール紙３０は、その紙軸に両側からフランジ３１を装着し、このフランジ３１をフランジ受け３２に載置することによりロール紙収容部４に収容される。フランジ受け３２の内部には、図示しない支持コロが設けられ、該支持コロがフランジ３１の外周と当接することでフランジ３１が回転し、シート３０がシート搬送経路に送り出される。

図２に示すように、シート搬送部３は、給紙ローラ対３３と、レジストローラ３４およびレジスト加圧ローラ３５と、用紙吸引搬送機構３６とを備えている。給紙ローラ対３３は、ロール紙収容部４からロール紙３０をシート搬送経路に給紙するようになっている。レジストローラ３４およびレジスト加圧ローラ３５は、画像形成部２のシート搬送方向下流に設けられ、給紙されたロール紙３０を画像形成部２を介してシート切断装置５に搬送するようになっている。

また、用紙吸引搬送機構３６は、シート搬送経路を挟んで画像形成部２の下方に配置され、吸引動作を行うことにより、上面に配置された図示しないプラテン板上にロール紙３０を吸い付けるようになっている。これにより、画像形成部２の下方に搬送されたロール紙３０は、平面度が維持される。

ロール紙収容部４から送り出されたシート３０は、装置本体１ａの後方（図中、右側）から前方（図中、左側）に向けて、シート搬送部３により画像形成部２の下部に位置する所定の記録領域へと搬送される。上記記録領域にロール紙３０が搬送されると、キャリッジ１５がシート幅方向に往復移動し、画像情報に応じて記録ヘッドによりインク滴が吐出される。さらに、ロール紙３０を間欠的に搬送しながら記録ヘッドによるインク滴の吐出を繰り返し行うことにより、ロール紙上の各記録ラインに画像が形成される。最終的には、画像情報に応じた所望の画像がロール紙３０上に形成される。

画像形成後のロール紙３０は、シート切断装置５によって所定の長さに切断され、図示しない排紙ローラを介して装置本体１ａの前方側に配置された排紙トレイ（図示省略）に排出される。

次に、図３〜図７を参照して、本実施の形態に係るシート切断装置５について、説明する。なお、図３は、装置本体１ａ（図１参照）の背面側からシート切断装置５を見た図である。

図３および図４（ａ）、（ｂ）に示すように、シート切断装置５は、画像形成部２のシート搬送方向下流側に配置され（図２参照）、カッタユニット４０と、ガイド部材４１と、ワイヤ４２とを含んで構成されている。シート切断装置５は、シート搬送経路を搬送されるロール紙３０を所定の長さに切断するようになっている。

カッタユニット４０は、カッタ５０を収容するカッタハウジング５１と、移動部材５２とを備えている。

カッタ５０は、ロール紙３０を介して互いに対向配置された円形刃物５０ａ、５０ｂからなり、カッタハウジング５１に回転可能に保持され、収容されている。円形刃物５０ａ、５０ｂは、カッタハウジング５１のシート幅方向（図３中、矢印Ａで示す方向）の移動に応じて駆動力を得て回転するようになっている。すなわち、カッタ５０は、円形刃物５０ａ、５０ｂが回転しながらロール紙３０を切断するため、比較的厚さのあるロール紙などの切断にも対応できる。また、カッタ５０は、円形刃物で構成されているため、固定刃のように所定箇所のみが集中して摩耗するといった不具合を防止することができる。なお、カッタ５０を構成する円形刃物は、２枚に限らず、１枚あるいは３枚以上で構成されていてもよい。ただし、円形刃物を１枚で構成した場合には、カッタ５０の移動方向に延在する直線状の固定刃を別途設けるのが好ましい。

カッタハウジング５１は、後述する移動部材５２によってシート幅方向に往復移動可能に構成されるとともに、移動部材５２に対してシート厚さ方向に回動可能に接続されている。カッタハウジング５１は、装置本体１ａ（図１参照）の他方側から一方側へ移動する往路ではカッタ５０によりロール紙３０を切断するようになっている。一方、カッタハウジング５１は、装置本体１ａ（図１参照）の一方側から他方側へ移動する復路では、移動部材５２に対して下方に回動することによりシート搬送経路からシート厚さ方向、すなわち鉛直方向の下方に退避した状態で元の位置（以下、ホームポジションという）に移動するようになっている。このため、復路では、カッタハウジング５１がシート搬送経路から離隔し、シート搬送経路を塞ぐことがない。さらに、カッタハウジング５１は、復路から往路に復帰する際には移動部材５２に対して上方に回動するようになっている。また、カッタハウジング５１は、シート幅方向の両端に設置された図示しないマイクロスイッチなどの検出手段により位置検出され、制御される。

また、カッタハウジング５１は、シート切断時の移動方向（以下、単にカット方向という）の上流側（図３中、右側）に従動コロ５１ａが設けられている。

従動コロ５１ａは、後述する駆動コロ５５とシート幅方向に離間した位置に回転自在に設けられている。従動コロ５１ａは、カッタハウジング５１の往路では後述する上ガイドレール６１上を移動し、復路では後述する下ガイドレール６２上を移動するようになっている。すなわち、従動コロ５１ａは、カッタハウジング５１の移動に際し、上ガイドレール６１および下ガイドレール６２に対してカッタハウジング５１を位置決めする部材として機能する。なお、カッタハウジング５１の位置決め用の部材としては、従動コロ５１ａに限らず、例えば円弧状の突起であってもよい。本実施の形態における従動コロ５１ａは、本発明に係る位置決め部を構成する。

移動部材５２は、本体５３と、駆動コロ５５とを含んで構成されており、シート幅方向に移動可能とされる。また、移動部材５２は、後述するカッタの収容位置Ｃ（図１１（ａ）参照）に対してカット方向の下流側でカッタハウジング５１と接続されている。

駆動コロ５５は、ゴムローラからなり本体５３に回転可能に保持されている。駆動コロ５５は、一体回転可能な回転軸５５ａを有し、この回転軸５５ａを介してカッタハウジング５１に連結されている。

移動部材５２は、装置本体１ａのシート幅方向両側に設けられた一対のプーリ５８に掛け渡されたワイヤ４２に接続されている。一対のプーリ５８のうち、装置本体１ａ（図１参照）の一方側に設けられたプーリ５８には、駆動モータ５９が接続されている。したがって、ワイヤ４２は、駆動モータ５９により回転するプーリ５８を介してシート幅方向に回転移動するようになっている。すなわち、ワイヤ４２は、移動部材５２に牽引力を伝達するようになっている。これにより、ワイヤ４２は、移動部材５２をシート幅方向に牽引するようになっている。したがって、駆動コロ５５は、ワイヤ４２の回転移動に応じて後述する上ガイドレール６１上を回転駆動するようになっている。本実施の形態におけるワイヤ４２は、本発明に係る牽引部材および線状部材を構成する。なお、移動部材５２の詳細な構成については後述する。

また、カッタハウジング５１は、往路と復路との切換時、駆動コロ５５の回転軸５５ａを支点に鉛直方向に回動するようになっている。これにより、カッタハウジング５１は、往路でロール紙３０を切断する姿勢と、復路でシート搬送経路から退避した姿勢とが切り換わるようになっている。

ここで、図４（ａ）に示すように、駆動コロ５５と従動コロ５１ａとは、互いにシート搬送方向（図中、矢印Ｂで示す方向）にずらして配置されている。具体的には、従動コロ５１ａが駆動コロ５５よりシート搬送方向の上流側に配置される。このため、駆動コロ５５を上ガイドレール６１上に維持した状態で、従動コロ５１ａを上ガイドレール６１と下ガイドレール６２との間で移動させることができ、上述したカッタハウジング５１の回動を実現することができる。なお、図４（ａ）において矢印Ｂ方向に延在する破線は、シート搬送経路である。また、本実施の形態においては、図４（ａ）に示すように、カッタハウジング５１がキャリッジ１５のシート搬送方向の幅内に配置される構成としたが、これに限らず、例えばキャリッジ１５に対してカッタハウジング５１がシート搬送方向上流側あるいは下流側に離間した位置に配置される構成であってもよい。

さらに、図３に示すように、カッタハウジング５１は、シート搬送経路に対して鉛直方向に所定の角度で傾斜した傾斜面部５１ｃを有している。この傾斜面部５１ｃの傾斜角度は、カッタハウジング５１が復路を移動する際にシート搬送経路と平行となる角度に設定されている。

図３に示すように、ガイド部材４１は、移動部材５２がシート幅方向に移動するのをガイドする部材であって、シート幅方向に延在し、少なくともシート搬送幅よりも長く設定された上ガイドレール６１と、上ガイドレール６１に対してシート搬送経路より鉛直方向の下方に離隔した下ガイドレール６２とを備えている。上ガイドレール６１は、移動部材５２の下方に配置される。また、図４（ａ）に示すように、ガイド部材４１は、上ガイドレール６１の上方に上ガイド板６３を備えている。ガイド部材４１は、上ガイドレール６１上にカッタハウジング５１の往路を形成し、下ガイドレール６２上にカッタハウジング５１の復路を形成している。したがって、カッタハウジング５１の従動コロ５１ａは、シート切断時の往路においては上ガイドレール６１上を移動し、シート切断後の復路においては下ガイドレール６２上を移動するようになっている。上ガイドレール６１と下ガイドレール６２とは、同一部材で構成したが、これに限らず、それぞれ別部材で構成してもよい。本実施の形態における上ガイドレール６１は、本発明に係る第１のレールを構成し、下ガイドレール６２は、本発明に係る第２のレールを構成する。

上ガイドレール６１は、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、シート搬送方向に並列に、駆動コロ５５をシート幅方向に案内する駆動コロ案内領域６１ａと、カッタハウジング５１が往路を移動するよう従動コロ５１ａを案内する従動コロ案内領域６１ｂとを有している。駆動コロ案内領域６１ａと従動コロ案内領域６１ｂとは、上ガイドレール６１の同一レールで構成したが、これに限らず、それぞれ別のレールで構成してもよい。

従動コロ案内領域６１ｂのシート幅方向の一方側には、カッタハウジング５１の経路を往路から復路に切り換えるための第１連通路６１ｃが形成されている。第１連通路６１ｃは、図６に示すように、上ガイドレール６１上の往路と下ガイドレール６２上の復路とを連通するよう上ガイドレール６１に形成されている。具体的には、上ガイドレール６１がシート幅方向の一方側の所定箇所で切り欠かれるとともに、切り欠かれた端部が下方に向けて所定の角度で傾斜するよう折り曲げられることにより第１連通路６１ｃが形成される。これにより、従動コロ５１ａは、ロール紙切断後、上ガイドレール６１から下ガイドレール６２に移動可能となる。また、第１連通路６１ｃに隣接する上ガイドレール６１の下方側端部６１ｄは、復路を移動する従動コロ５１ａとの接触を避けるため、上方に折り曲げられている。

一方で、図５に示すように、従動コロ案内領域６１ｂのシート幅方向の他方側には、移動機構７０が設けられている。移動機構７０は、カッタハウジング５１が図１０の実線で示すホームポジションからシート幅方向の他方に移動したとき、従動コロ５１ａを下ガイドレール６２から上ガイドレール６１に移動させる、すなわちカッタハウジング５１をロール紙切断動作領域に復帰させるための機構である。

移動機構７０は、下ガイドレール６２上の復路と上ガイドレール６１上の往路とを連通させる第２連通路６１ｅと、第２連通路６１ｅに隣接して上ガイドレール６１に設けられた切換爪７１とを有している。

第２連通路６１ｅは、上ガイドレール６１の他方側の所定箇所が切り欠かれることにより形成されている（図４（ｂ）参照）。

切換爪７１は、復路と上記第２連通路６１ｅとの間で回動自在に設けられ、先端部が下ガイドレール６２に当接するよう、図示しないコイルばねなどの付勢部材により常時、下方側に付勢されている。したがって、図９に示すように、切換爪７１は、カッタハウジング５１が復路をシート幅方向の他方側に移動する際に、従動コロ５１ａが接触することにより図中破線で示す通り、付勢部材の付勢力に抗して上方に回動するようになっている。そして、この状態から従動コロ５１ａがさらにシート幅方向の他方側に移動すると、切換爪７１は、従動コロ５１ａとの接触が解除され、付勢部材により元の位置すなわち図中実線で示す位置に復帰するようになっている。さらに、切換爪７１は、図９中、実線で示す位置においては所定の角度で傾斜している。これにより、図１０に示すように、カッタハウジング５１が復路から往路に復帰する際に、切換爪７１を介して従動コロ５１ａを下ガイドレール６２から上ガイドレール６１に移動させることができる。なお、切換爪７１は、板バネで構成されていてもよい。この場合には、上記付勢部材が不要となる。

下ガイドレール６２は、カッタハウジング５１が復路を移動する際に従動コロ５１ａを案内するようになっている。

次に、図５〜図１０を参照して、シート切断装置５の動作について説明する。

まず、図１０に示すように、ロール紙３０の切断前においては、カッタハウジング５１は、シート幅方向の他方側のホームポジション（図１０中、実線で示す位置）に位置している。次いで、シート切断の指示を受けると、カッタハウジング５１は、ワイヤ４２（図３参照）を介して駆動コロ５５が回転駆動することにより、ホームポジションからロール紙切断動作領域（図１０中、破線で示す位置）に移動した後、往路をシート幅方向の一方側に移動する。このとき、カッタハウジング５１の移動に応じてカッタ５０により、ロール紙３０が切断される。

次いで、図６に示すように、カッタハウジング５１がシート搬送経路を横断して往路をシート幅方向の一方まで移動すると、ロール紙３０の切断が終了する。そして、シート幅方向の一方に移動したカッタハウジング５１は、その移動経路を往路から復路へと切り換えるべく、駆動コロ５５の回転軸５５ａ（図４（ａ）参照）を支点に鉛直方向の下方に自重により回動する。具体的には、上ガイドレール６１上を移動していた従動コロ５１ａが第１連通路６１ｃに達し、従動コロ５１ａが第１連通路６１ｃを介して上ガイドレール６１から下ガイドレール６２に移動する。このとき、図７に示すように、駆動コロ５５は上ガイドレール６１上に維持されたまま、従動コロ５１ａのみがカッタハウジング５１の自重により下ガイドレール６２に移動する。これにより、図中、破線で示すシート搬送経路と重なっていたカッタハウジング５１が回動し、復路を移動可能な姿勢、すなわちシート搬送経路から退避した姿勢（図６中、破線で示す姿勢）となる。

その後、シート幅方向の一方に設けられた検出手段による位置検出に基づき、ワイヤ４２（図３参照）の駆動が逆転され、駆動コロ５５の回転駆動が往路のときと逆の回転駆動とされる。これにより、図８に示すように、カッタハウジング５１は、シート搬送経路から退避した姿勢で復路をシート幅方向の他方側に向けて移動する。このとき、傾斜面部５１ｃがシート搬送経路と平行であり、往路のときと異なりカッタハウジング５１がシート搬送経路から下方に退避している。このため、カッタハウジング５１が復路を移動中であっても、シート搬送経路を介してロール紙３０を搬送可能であり、生産性を向上させることができる。また、カッタ５０と切断済みのロール紙３０との接触を回避でき、カットジャムなどの不具合を防止することができる。

次いで、図９に示すように、カッタハウジング５１がシート幅方向の他方側に移動し、移動機構７０の近傍まで来ると、従動コロ５１ａが切換爪７１に接触する。そして、従動コロ５１ａは、カッタハウジング５１の移動に応じて図中、破線で示すように切換爪７１を押し上げ、復路側（図９中、切換爪７１の右側）からシート幅方向の他方側すなわち第２連通路６１ｅ側（図９中、切換爪７１の左側）に移動する。従動コロ５１ａが第２連通路６１ｅ側に移動すると、切換爪７１は従動コロ５１ａとの接触が解除され、付勢部材により元の位置すなわち図中実線で示す位置に復帰する。

これにより、カッタハウジング５１のシート幅方向の一連の往復動作が終了する。また、後続するロール紙３０がある場合には、上述した一連の往復動作を繰り返し実行する。

次に、図１１〜図１６を参照して、本実施の形態に係るカッタハウジング５１および移動部材５２の詳細について説明する。

図１１（ａ）、図１１（ｂ）および図１２に示すように、カッタハウジング５１は、回転軸５５ａを回転自在に保持（軸支）する軸受部５１ｂを有している。軸受部５１ｂは、カッタ５０（図１４参照）の収容位置Ｃに対して、カッタハウジング５１の移動方向であるカット方向（図１１（ａ）中、往路を示す方向）の下流側、かつ上記収容位置Ｃよりも下方に設けられている。また、カッタハウジング５１は、軸受部５１ｂを介して回転軸５５ａに回動可能に連結されている。これにより、カッタハウジング５１は、カッタ５０の収容位置Ｃに対して、カット方向の下流側かつ下方において、回転軸５５ａを介して移動部材５２に接続される。ここで、カッタハウジング５１と移動部材５２とは、回転軸５５ａを介してシート搬送方向（図中、矢印Ｂで示す方向）に離隔した状態で接続されている。

したがって、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、牽引力Ｆによりカット方向（図中、左方向）に移動するシート切断時に、ロール紙３０からカット負荷Ｐが例えば斜め上向き（図１３（ａ）に示す場合）あるいは斜め下向き（図１３（ｂ）に示す場合）に加わった場合のいずれであっても、かかるカット負荷Ｐが回転軸５５ａを回転中心として従動コロ５１ａを下ガイドレール６２上に押し付ける方向にモーメントとして作用する。このため、シート切断時にカット負荷Ｐが加わっても、カッタハウジング５１が上下にガタつくことがない。この結果、シート切断時にカッタハウジング５１を安定して移動させることができ、安定したシート切断動作が可能となる。ここで、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示すＰｘおよびＰｙは、それぞれカット負荷Ｐのｘ方向成分およびｙ方向成分である。

これに対して、例えば図１３（ｃ）に示すように、カッタハウジングがカッタの収容位置に対してカット方向の上流側で移動部材に接続された構成の場合、カット負荷Ｐが例えば斜め上向きに加わると、カット負荷Ｐが回転軸を回転中心として従動コロを押し上げる方向にモーメントとして作用する。このため、カッタハウジングは、かかるカット負荷Ｐに起因して、図中破線で示すように上方向に浮き上がる状態となり、上下方向にガタつくこととなる。したがって、図１３（ｃ）に示すような構成の場合には、シート切断時にカッタハウジングを安定して移動させることができず、安定したシート切断動作を行うことも困難となる。

図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、移動部材５２は、上述の本体５３および駆動コロ５５に加えて、補助ローラ５６と、付勢ローラ５７とを含んで構成されている。

本体５３は、回転軸５５ａを軸支することにより駆動コロ５５を回転可能に保持している。回転軸５５ａは、カッタハウジング５１の軸受部５１ｂに回転自在に取り付けられている。また、本体５３は、上ガイドレール６１と後述する上ガイド板６３との間にシート幅方向に移動可能に配置されている（図４参照）。

また、回転軸５５ａには、プーリ５５ｂが一体回転可能に取り付けられている。一方で、カッタハウジング５１には、カッタ５０（図３参照）に回転駆動力を伝達するプーリ７５が取り付けられており、これらプーリ５５ｂおよびプーリ７５間に無端ベルト７６が掛け回されている。したがって、図１４に示すように、移動部材５２のシート幅方向への移動に応じて、駆動コロ５５が回転し、回転軸５５ａ、プーリ５５ｂ、無端ベルト７６およびプーリ７５を介して回転駆動力がカッタ５０に伝達される。これにより、円形刃物５０ａ、５０ｂが回転するようになっている。

また、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、本体５３のカット方向の上流側端部および下流側端部には、本体５３と一方の側面を共有し、カット方向の上流側および下流側のそれぞれに突出した突出部５３ａが形成されている。各突出部５３ａには、ワイヤ４２が引っ掛けられる掛止部５３ｂがそれぞれ設けられている。また、掛止部５３ｂが設けられた側と反対側の突出部５３ａの側面には、図示しないマイクロスイッチと接触可能な傾斜面５３ｃが形成されている。なお、本実施の形態においては、掛止部５３ｂが突出部５３ａに設けられる構成としたが、これに限らず、例えば掛止部５３ｂを本体５３に直接設けてもよい。また、ワイヤ４２を直接本体５３に取り付けるようにしてもよい。

補助ローラ５６は、本体５３のカット方向の上流側上部に回転自在に取り付けられている。また、付勢ローラ５７は、本体５３のカット方向の下流側上部に回転自在に取り付けられており、図示しない付勢手段により上方に向けて付勢されている。

補助ローラ５６および付勢ローラ５７は、いずれも上ガイド板６３（図４（ａ）参照）に当接し、駆動コロ５５を上ガイドレール６１上に付勢するようになっている。これにより、駆動コロ５５と上ガイドレール６１との間に所定の摩擦抵抗を生じさせることで、移動部材５２の移動に応じて駆動コロ５５を回転させることができる。

次いで、図１５および図１６を参照して、移動部材５２へのワイヤ４２の取付位置について、説明する。

図１５に示すように、移動部材５２へのワイヤ４２の取付位置は、駆動コロ５５の軸線Ｘと移動部材５２の高さ方向に略一致するようになっている。すなわち、上ガイドレール６１から駆動コロ５５の軸線Ｘまでの高さをＨ_Ｘ、上ガイドレール６１からワイヤ４２の取付位置までの高さをＨ_Ｗとしたとき、高さＨ_Ｘ＝高さＨ_Ｗとなるよう掛止部５３ｂを配置するようになっている。なお、ワイヤ４２の取付位置は、軸線Ｘの高さと一致するのが好ましいが、これに限らず、高さＨ_Ｗが高さＨ_Ｘを中心として上下に所定間隔をおいた範囲内（例えば、回転軸５５ａの高さ方向の幅内）に配置しても構わない。

これにより、移動部材５２は、ワイヤ４２により牽引される際、上ガイドレール６１と上ガイド板６３との間をシート幅方向にスムーズに移動することが可能となる。ワイヤ４２の取付位置が軸線Ｘに対して上下にずれていると、特に移動部材５２の上下方向の姿勢が安定しないこととなる。このため、移動部材５２が移動する際に、本体５３の上部側が上ガイド板６３に片当たりしたり、あるいは下部側が上ガイドレール６１に片当たりすることとなる。

また、図１６に示すように、移動部材５２に対するワイヤ４２の横方向（軸線Ｘ方向）の取付位置は、移動部材５２の短手方向中央部に位置するようになっている。すなわち、掛止部５３ｂは、本体５３のカット方向の上流側端部および下流側端部において、軸線Ｘ方向の略中央部に配置される。したがって、移動部材５２は、上述した上下方向への安定性に加えて、横方向への安定性を確保することができる。

以上のように、本実施の形態に係るシート切断装置は、ワイヤ４２がシート切断時に移動部材５２をカット方向の下流側に牽引するので、カット負荷などによるカッタハウジング５１のガタつきが防止される。これにより、シート切断時にカッタハウジング５１を安定して移動させることができ、安定したシート切断動作を行うことができる。

また、本実施の形態に係るシート切断装置は、カッタハウジング５１がカッタ５０の収容位置Ｃに対してカット方向の下流側、かつ収容位置Ｃより下方で軸受部５１ｂを介して移動部材５２に接続されるので、カット負荷などによるカッタハウジング５１のガタつきが防止される。具体的には、シート切断時にカット負荷がかかった場合であっても、かかるカット負荷がカッタハウジング５１の従動ローラ５１ａを上ガイドレール６１上に押し付ける方向にモーメントとして作用する。このため、カッタハウジング５１がシート厚さ方向にガタつくことがなく、カッタハウジング５１を安定して移動させることができる。

また、本実施の形態に係るシート切断装置は、移動部材５２へのワイヤ４２の取付位置が駆動コロ５５の軸線Ｘと高さ方向に略一致するので、シート幅方向移動時の移動部材５２の姿勢を安定させることができる。

また、本実施の形態に係るシート切断装置は、移動部材５２の本体５３が掛止部５３ｂを有するので、ワイヤ４２を移動部材５２に組み付ける際の組み付け性を向上させることができる。

また、本実施の形態に係るシート切断装置は、カッタハウジング５１が移動部材５２の移動に応じて回転する駆動コロ５５の回転軸５５ａに回動可能に連結されているので、駆動コロ５５の回転駆動力が回転軸５５ａを介してカッタハウジング５１に伝達される。このため、シート切断後は、駆動コロ５５の回転駆動力により従動コロ５１ａが下ガイドレール６２上に押し付けられる。したがって、シート切断後に復路を移動するカッタハウジング５１のガタつきを防止でき、安定して移動させることができる。なお、シート切断時は、回転軸５５ａの回転駆動力は復路移動時と逆方向に作用するが、カッタハウジング５１にカット負荷が加わるため、上述したカット負荷発生時のモーメントにより従動コロ５１ａは上ガイドレール６１上に押し付けられる。

また、本実施の形態に係るシート切断装置は、カッタハウジング５１と移動部材５２とが回転軸５５ａを介してシート搬送方向に離隔した状態で接続されるので、カッタ５０の往路と復路とで移動部材５２に対してカッタハウジング５１のみを回動させることができる。したがって、カッタハウジング５１の回動動作に伴い移動部材５２がカッタハウジング５１と一体的に回動することがなく、移動部材５２に取り付けられたワイヤ４２の捩れを防止することができる。その結果、ワイヤ４２の耐久性が低下するのを防止することができる。

なお、本実施の形態においては、移動部材５２を牽引する部材としてワイヤ４２を用いたが、これに限らず、例えば図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、有端のタイミングベルト１４２を用いてもよい。この場合、タイミングベルト１４２の端部は、移動部材５２の本体５３に抜け止めされた状態で固定される。図１７（ｂ）に示す例では、タイミングベルト１４２の端部がＬ字に折り曲げられた状態で固定されることにより、図１７（ａ）に示す例と比較してタイミングベルト１４２の抜け止めがさらに防止される。また、移動部材５２へのタイミングベルト１４２の取付位置は、本実施の形態と同様、駆動コロ５５の軸線Ｘと高さ方向に一致するようになっている。実際には、タイミングベルト１４２の厚み方向（図中、上下方向）の中心位置が軸線Ｘと一致するように、タイミングベルト１４２が移動部材５２に対して取り付けられる。また、タイミングベルト１４２を用いることにより、ワイヤ４２と比較して牽引時の滑りを抑制することができる。

また、本実施の形態に係るカッタユニットは、移動部材５２とカッタハウジング５１とを独立に構成し、カッタ５０の往路と復路とで移動部材５２に対してカッタハウジング５１のみを回動させる構成とした。このため、上述のようにタイミングベルト１４２を用いた場合にあっても、カッタハウジング５１の姿勢切り換えによるタイミングベルト１４２の捩れを防止することができる。したがって、タイミングベルト１４２の耐久性に影響を与えることがない。

また、本実施の形態においては、図４に示すように、駆動コロ５５をカッタハウジング５１の片側、すなわちシート搬送方向下流側にのみ設けた構成としたが、これに限らず、例えば図１８に示すように、駆動コロ５５に加えて駆動コロ５５ｃをさらに設けてもよい。駆動コロ５５と駆動コロ５５ｃとは、カッタハウジング５１を挟んで対向配置される。この場合、駆動コロ５５、５５ｃに対応して、シート搬送方向下流側の上ガイドレール６１に加えてシート搬送方向上流側に案内レール６５を並列に設ける。

また、本実施の形態においては、カッタハウジング５１が鉛直方向の下方に退避する構成としたが、例えばシート切断装置５が装置本体１ａに対して水平に設置されていない場合には、シート切断装置５の傾きに応じてロール紙３０の厚さ方向に退避する構成としてもよい。さらに、カッタハウジングを鉛直方向の上方に退避する構成としてもよい。この場合、ガイド部材をシート搬送経路の上方に配置し、カッタハウジングの往路を下ガイドレール上に設け、復路を上ガイドレール上に設ける。したがって、カッタハウジングは、シート切断動作時に往路上を移動した後、本実施の形態における移動機構７０に相当する図示しない移動機構を介して従動コロが上ガイドレール上に移動する。これにより、カッタハウジングは、シート搬送経路から退避した姿勢となり、復路上を移動可能となる。復路上を移動したカッタハウジングは、本実施の形態における第１連通路６１ｃに相当する図示しない連通路を介して従動コロが下ガイドレール上に移動することにより、シート切断可能な姿勢となる。上記構成においても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

以上のように、本発明に係るシート切断装置および画像形成装置は、シート切断時にカッタハウジングを安定して移動させることができ、安定したシート切断動作を行うことができるという効果を有し、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に搭載され、ロール状に巻かれたシートを任意の長さに切断するシート切断装置等として有用である。

１ インクジェット記録装置（画像形成装置）
２ 画像形成部（画像形成手段）
３ シート搬送部（シート搬送手段）
５ シート切断装置
３０ ロール紙（シート）
４０ カッタユニット
４１ ガイド部材
４２ ワイヤ（牽引部材、線状部材）
５０ カッタ
５１ カッタハウジング
５１ａ 従動コロ（位置決め部）
５１ｂ 軸受部
５２ 移動部材
５３ｂ 掛止部
５５ 駆動コロ（回転部材）
５５ａ 回転軸
６１ 上ガイドレール（第１のレール）
６２ 下ガイドレール（第２のレール）
Ｃ 収容位置

特開２００９−２１４２００号公報

Claims (6)

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、
   前記シートの搬送方向と直交する幅方向に移動可能な移動部材と、
   カッタを収容するとともに、前記移動部材に対して前記シートの厚さ方向に回動可能に前記移動部材に接続されたカッタハウジングと、
   前記移動部材が前記幅方向に移動するのをガイドするガイド部材と、
   前記移動部材に取り付けられ、シート切断時における前記カッタハウジングの移動方向下流側に前記移動部材を牽引する牽引部材と、を備え、
   前記移動部材は、前記カッタの収容位置に対してシート切断時における前記移動方向下流側で前記カッタハウジングと接続され、
   前記カッタハウジングは、前記カッタの収容位置より下方で前記移動部材と接続し、
   前記移動部材は、前記ガイド部材に当接して回転する回転部材を有し、
   前記移動部材に対する前記牽引部材の取付位置は、前記回転部材の軸線と前記移動部材の高さ方向に略一致することを特徴とするシート切断装置。
2. 前記牽引部材は、前記移動部材に牽引力を伝達可能な線状部材で構成さ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。
3. 前記移動部材は、前記牽引部材が引っ掛けられる掛止部を有することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のシート切断装置。
4. 前記ガイド部材は、前記移動部材の下方に配置された第１のレールと、前記第１のレールに対して下方に離隔した第２のレールとを有し、
   前記カッタハウジングは、前記第１および第２のレールに対して位置決めされる位置決め部を有し、
   前記位置決め部は、前記シート切断時に前記第１のレール上を移動し、前記シートの切断後に前記第２のレール上を移動するよう構成され、
   前記回転部材は、一体回転可能な回転軸を有し、
   前記カッタハウジングが前記回転軸に回動可能に連結されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のシート切断装置。
5. 前記カッタハウジングは、前記回転軸を回転自在に保持する軸受部を有し、
   前記カッタハウジングと前記移動部材とは、前記回転軸を介して前記搬送方向に離隔した状態で接続されることを特徴とする請求項４に記載のシート切断装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のシート切断装置を備えた画像形成装置であって、
   シート上に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像が形成されたシートを前記シート切断装置に搬送するシート搬送手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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