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17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、インクジェットヘッド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、ロール紙収容部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。
ここで、摺動とは、キャリッジ15がガイドロッド13およびガイドレール14に接触しつつ、これらガイドロッド13およびガイドレール14上を矢印A方向に移動することをいう。
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キャリッジ駆動モータ21と、キャリッジ駆動モータ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の主走査方向の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の主走査方向の位置は、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、シートとしてのロール紙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の外周と当たり接することでフランジ31が回転し、ロール紙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のシート搬送方向上流側に設けられ、給紙されたロール紙30を画像形成部2の下方を通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、用紙吸引搬送機構36の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、プラテン板に倣って平面度が維持される。
ロール紙収容部4から送り出されたロール紙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の下方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、キャリッジ15の往復移動と記録ヘッドによるインク滴の吐出とを繰り返し行うことにより、ロール紙上に連続して画像が形成される。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4(a)は、シート切断装置の一部断面を示す側面図である。図4(a)において、実線で記載されたカッタハウジング51は、カッタユニット50が切断を行う状態(往路移動時)の位置を示し、また破線で記載されたカッタハウジング51は、カッタユニット50が退避した状態(復路移動時)の位置を示す。
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、接続部材としての回転軸53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刃部からなる円形刃物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。
カッタハウジング51は、図16に示すシート幅方向の移動領域(以下、カッタ移動領域という)内をシート幅方向に往復移動可能に構成されている。図16に示すカッタ移動領域の両端には、第1の退避位置(図16中、左側)および第2の退避位置(図16中、右側)がそれぞれ設けられている。
ここで、第2の退避位置は、カッタ移動領域の両端のうち、第1の退避位置と反対側の端部に位置する。第1および第2の退避位置においては、カッタハウジング51が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とされる。
このため、カッタハウジング51は、第1および第2の退避位置にあるときにはキャリッジ15と干渉しないようになっている。本実施の形態では、第1の退避位置をカッタハウジング51のホームポジションとしている。
カッタハウジング51は、回転軸53を介して移動部材52に接続されている。また、カッタハウジング51は、移動部材52に対して後述する回転軸53を中心にシート厚さ方向に回動可能、すなわち所定角度範囲で正逆方向に円運動可能なように構成されている。
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第2の退避位置に移動した状態からホームポジションに移動するようになっている。
すなわち、カッタハウジング51は、ロール紙30の切断後、シート搬送経路に対してシート厚さ方向下方に退避した状態でシート幅方向に移動可能に構成されている。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(第1の退避位置)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。
カッタ移動領域の両端には、例えば透過型のセンサやマイクロスイッチなどで構成されたホームポジション検知手段としての第1検出部101、第2検出部102がそれぞれ設置されている。第1検出部101および第2検出部102は、それぞれカッタハウジング51が第1、第2の退避位置に位置することを検出する。
カッタハウジング51は、第1検出部101、第2検出部102により位置を検出され、制御手段としての制御部100により移動が制御される。
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、左側)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が、カッタハウジング51移動時の位置決め用の部材と両ガイドレールとの摩擦の影響を抑えるためにはコロで形成することが好ましい。
移動部材52は、図4(a)および図4(b)に示すように、カッタハウジング51に対してシート搬送方向に離隔して設けられ、本体54と、駆動コロ55とを含んで構成されている。また、移動部材52は、装置本体1a(図1参照)のシート幅方向に延在する移動領域内でシート幅方向に移動可能とされる。
図3、図4(a)および図4(b)に示すように、駆動コロ55は、ゴムローラからなり、回転軸53に一体回転可能に固定されている。したがって、駆動コロ55は、回転軸53を介して本体54に回転可能に保持されている。
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、カッタユニット駆動モータ59が接続されている。
したがって、ワイヤ42は、カッタユニット駆動モータ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。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53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。
シート搬送方向上流側に配置される場合は、キャリッジ15による画像形成を終了した後に切断してもよいが、この場合、切断されたシートの後端近傍に画像を形成することができないため、ロール紙30を切断した後にキャリッジ15を動かして画像形成を行う構成としてもよい。
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4(a)および図4(b)に示すように、回転軸53は、カッタハウジング51と移動部材52とを接続する機能を有する。また、回転軸53は、移動部材52に対してカッタハウジング51を回転軸53の中心軸を中心にシート厚さ方向に回動させる。
回転軸53のシート搬送方向の下流側端部には、上述した駆動コロ55が一体回転可能に固定されている。さらに、回転軸53のシート搬送方向の上流側端部は、後述するカッタハウジング51の軸受部51b(図11参照)に回転自在に保持されている。
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る。ガイド部材41は、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。上ガイド板63は、移動部材52の上方に配置されている。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。
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一方側に移動したとき、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、すなわち所定角度範囲で正逆方向に円運動可能に設けられ、先端部が下ガイドレール62に接触するよう、図示しないコイルばねなどの弾性部材の弾性力により常時、下方側に押し当てる力がかかっている。
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、弾性部材の弾性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、弾性部材の弾性力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、上記弾性部材が不要となる。
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。
図4(a)に示すように、上ガイド板63は、後述する移動部材52の一対の側面52a、52bに対して、対向配置された第1案内面部63aおよび第2案内面部63bを有している。
第1案内面部63aは、上ガイド板63に対して下方側にL字状に折り曲げられ、上ガイドレール61に一体的に接続されている。本実施の形態では、上ガイド板63と上ガイドレール61とを第1案内面部63aを介して一体的に構成したが、これに限らず、上ガイド板63と上ガイドレール61とを別部材で構成してもよい。
また、第2案内面部63bは、第1案内面部63aと同様、上ガイド板63に対して下方側にL字状に折り曲げられるとともに、所定長さだけ下方に延在している。ここで、第2案内面部63bの延在する所定長さは、後述する移動部材52の各接触部54dが接触可能な領域を確保できる程度の長さである。
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。
このとき、第1検出部101がONすることにより、カッタハウジング51がホームポジションに位置することが検出されている。
次いで、制御部100が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。これにより、カッタハウジング51は、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)まで回動する切断準備動作を実行し、第1検出部101がOFFされる。
第1検出部101がOFFされて一定時間(例えば、8msec)経過すると、カッタハウジング51は、一旦停止する。このとき、カッタハウジング51が一旦停止する停止位置は、従動コロ51aが上ガイドレール61の面にできるだけ近い位置であることが好ましく、図5に示す通り、切換爪71を越えて上ガイドレール61上にあり、かつロール紙30の端部にカッタ50が到達しない位置であることがさらに好ましい。
カッタハウジング51が停止位置にて停止し、所定時間(例えば、50msec)経過した後、カッタハウジング51は、再度駆動し往路をシート幅方向の一方側に移動する。このカット動作により、ロール紙30は、カッタハウジング51の移動に応じてカッタ50により切断される。
このような一時停止を行うことにより、カッタハウジング51が、ロール紙切断領域に上がった時の衝撃が緩和でき、衝撃によりふらつきながらシートの切断を開始することがなくなるため、安定した状態にてカットを開始することで生産性を大きく犠牲にすることなく良好なカット品質を得ることができる。
前述のように従動コロ51aが上ガイドレール61上にある位置で止めることが最も好ましいが、従動コロ51aが切換爪71上にかかっていたとしても、下ガイドレール62から上ガイドレールへと一気に引き上げるよりは衝撃を大きく低減でき、ふらつき低減の効果を有する。
なお、カッタハウジング51および移動部材52の構成は上述した構成に限られるものではなく、カッタハウジング51が搬送経路に対して切断するシートの厚さ方向に退避した状態で前記シートの搬送方向と直交する幅方向に移動可能な構成であれば、同様の一時停止を行うことで同様の効果を奏することができる。
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、第2検出部102がONする。第2検出部102がカッタハウジング51を検出することにより、カッタハウジング51が第2の退避位置にあることが検知され、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53(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、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、カッタハウジング51が移動を開始すると、第2検出部102がOFFされる。また、復路では、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を搬送可能であるため、次の画像形成を開始することができ、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、弾性部材の弾性力により元の位置すなわち図9中実線で示す位置に復帰する。このとき、第1検出部101がONすることにより、カッタハウジング51がホームポジションに位置することが検出される。
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14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53を軸支する軸受部51bを有している。軸受部51bは、カッタ50(図13参照)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53に回動可能に連結されている。
また、カッタハウジング51は、カッタ50(図13参照)に回転駆動力を伝達可能な伝達部材80を有している。伝達部材80は、プーリ81と、無端ベルト82と、プーリ83とを含んで構成されている。
プーリ81は、回転軸53と一体に回転可能に取り付けられている。また、プーリ83は、カッタハウジング51の軸51eに回転自在に取り付けられている。ここで、プーリ83のシート搬送方向上流側には、カッタハウジング51の内部に設けられた図示しないギヤと噛み合うギヤ部83aが形成されている。
ギヤ部83aは、図示しないギヤと噛み合うことにより、カッタ50(図13参照)に回転駆動力を伝達可能としている。さらに、無端ベルト82は、これらプーリ81およびプーリ83間に掛け回されている。
したがって、図13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53、プーリ81、無端ベルト82およびプーリ83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。
図11(a)、図11(b)および図14に示すように、移動部材52は、上述の本体54および駆動コロ55に加えて、補助ローラ56と、押付ローラ57と、弾性部材57aとを含んで構成されている。
本体54は、回転軸53を回転自在に支持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53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54は、上ガイドレール61と上ガイド板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)。
図14に示すように、本体54のカット方向の上流側端部および下流側端部(シート幅方向の両端)には、本体54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54aが形成されている。各突出部54aには、ワイヤ42が引っ掛けられるフック部54bがそれぞれ設けられている。
なお、本実施の形態においては、フック部54bが突出部54aに設けられる構成としたが、これに限らず、例えばフック部54bを本体54に直接設けてもよい。また、ワイヤ42を直接本体54に取り付けるようにしてもよい。
また、本体54は、第1案内面部63aおよび第2案内面部63bに対向する各側面52a、52bの上部4箇所に、本体外方に突出した突起状の接触部54dが設けられている。
各接触部54dは、第1案内面部63aおよび第2案内面部63bに当たって接するようになっている。駆動コロ55は、本体54のカット方向上流側、すなわち補助ローラ56に近い側に配置されており、上ガイドレール61の上面に当たって接して回転するようになっている。
図14に示すように、補助ローラ56は、本体54のカット方向の上流側上部にシート搬送方向に対向するよう設けられた一対のスナップフィット部54fに、回転自在に取り付けられている。
押付ローラ57は、ローラ軸57bを有し、本体54のカット方向の下流側上部に設けられた軸受部54gにローラ軸57bを介して回転自在に取り付けられている。ローラ軸57bは、軸受部54g内で上下方向に移動可能に保持されるとともに、本体54のシート搬送方向の両側面52a、52bの内側に形成されたストッパ部54hにより所定量以上の上方への移動が規制されるようになっている。
弾性部材57aは、いわゆるダブルトーション型のコイルばねで構成されており、一端が本体54に固定されるとともに、他端(自由端)が押付ローラ57のローラ軸57bに下方から当たり接するようになっている。
したがって、弾性部材57aは、弾性力によりローラ軸57bを上方に向けて押し当てることにより、押付ローラ57を上ガイド板63の下面に押し付けるようになっている。また、本実施の形態では、補助ローラ56をカット方向上流側に配置し、押付ローラ57をカット方向下流側に配置したが、これらの配置を逆にしてもよい。
また、補助ローラ56および押付ローラ57は、上ガイド板63の下面に当たり接して回転するようになっている。ここで、補助ローラ56と押付ローラ57とは、駆動コロ55を挟んでシート幅方向(図中、左右方向)に互いに離隔して設けられている。
次に、図15を参照して、制御部100の構成について説明する。
図15に示すように、制御部100には、上述した第1検出部101、第2検出部102、駆動部38、カッタユニット駆動モータ59、電源ボタン104、操作表示部105、外部装置150、キャリッジ駆動モータ21および操作指示部106がそれぞれ接続されている。
制御部100は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェースなどを備えるマイクロコンピュータを含んで構成されている。
第1検出部101は、図16に示すカッタ移動領域の第1の退避位置側(図16中、左側端部)に配置され、カッタハウジング51が第1の退避位置に位置することを検出するようになっている。
第2検出部102は、カッタ移動領域の第2の退避位置側(図16中、右側端部)に配置され、カッタハウジング51が第2の退避位置に位置することを検出するようになっている。
電源ボタン104は、装置本体1a(図1参照)の所定箇所に配置され、ユーザにより押下されることによりインクジェット式記録装置1の電源のON/OFFを行うようになっている。
操作表示部105は、装置本体1a(図1参照)の所定箇所に配置され、ユーザからの動作要求の指示やカッタユニット異常時の印字動作継続の有無を受け付けたり、ユーザへのメッセージ(エラーメッセージを含む)等の表示を行うようになっている。
操作指示部106は、制御部100にシート切断動作開始指示を送信し、本実施の形態に係るカッタユニット40によるシート切断動作を、制御部100に実行させる。このシート切断動作には、前述した切断準備動作およびカット動作が含まれる。
制御部100は、操作指示部106からのシート切断動作開始指示に基づき、切断準備動作によりカッタハウジング51をホームポジションからロール紙切断領域まで回動する。そして、制御部100は、カッタハウジング51を停止位置で所定時間停止させた後に往路を介してシート幅方向の一方に移動させるカット動作を実行するようになっている。このカット動作により、ロール紙30が切断される。
また、制御部100は、上記カット動作の実行後、カッタハウジング51が第2検出部102により検出されると、カッタユニット駆動モータ59を逆転駆動し、カッタハウジング51をシート搬送経路から退避した状態で復路上をシート幅方向の他方に移動させるようになっている。
このとき、制御部100は、カッタハウジング51の復路移動と同時にロール紙30をシート搬送方向下流に向けて搬送可能なように駆動部38を制御する。したがって、カッタハウジング51が復路を移動している間に、例えば画像記録のためにロール紙30を搬送することが可能となる。
次に、図16、図17を参照して、制御部100において実行されるシート切断動作処理について説明する。また、本実施の形態においては、制御部100がシート切断動作開始指示を受信した場合にキャリッジ15が常時、空吐出位置(図16中、破線で示す位置)に待機しているものとする。
図17に示すように、制御部100が操作指示部106より送信されるシート切断動作開始指示を受信すると、制御部100は、カッタユニット駆動モータ59を駆動しカッタハウジング51に切断準備動作を実行させる(ステップS101)。
次に、制御部100は、第1検出部101がOFFされたことを検出することでカッタハウジング51が切断準備動作を実行したことを確認する(ステップS102)。
第1検出部101がOFFされてから一定時間(例えば8msec)経過した後、制御部100は、カッタユニット駆動モータ59の駆動を停止する(ステップS103)。これにより、カッタハウジング51は、停止位置において停止することになる。
カッタユニット駆動モータ59を停止させてから所定時間(例えば50msec)経過した後、制御部100は、カッタユニット駆動モータ59を再度駆動し、カッタハウジング51に往路を介してシート幅方向の一方に移動させるカット動作を実行させてロール紙30を切断させる(ステップS104)。これにより、ロール紙30は、カッタハウジング51に搭載されたカッタ50によって切断される。
次に、制御部100は、第2検出部102がONになったことを検出することで、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したことを確認し、カッタユニット駆動モータ59を停止する(ステップS105)。
カッタユニット駆動モータ59が停止することにより、カッタハウジング51は、移動経路を往路から復路へと切り替えるべく、回転軸53を支点に鉛直方向の下方に自重により回動する。
次に、制御部100は、カッタユニット駆動モータ59を逆転駆動し、カッタハウジング51をシート搬送経路から退避した状態で復路上をシート幅方向の他方に移動させる(ステップS106)。
次に、制御部100は、第1検出部101がONになったことを検出することで、カッタハウジング51がホームポジションに戻ったことを確認する(ステップS107)。そして、制御部100は、カッタハウジング51がホームポジションに戻ったことを確認するとカッタユニット駆動モータ59を停止し、シート切断動作を終了する。
以上のように、本実施の形態のシート切断装置5は、ロール紙30を介して互いに対向配置された刃部からなるカッタ50を収容するとともに、ロール紙30の切断後、シート搬送経路に対してロール紙30の厚さ方向に退避した状態でロール紙30の搬送方向と直交する幅方向に移動可能に構成されたカッタハウジング51と、ロール紙30の切断動作を行う場合において、カッタハウジング51の動作を制御する制御部100を備えている。
また、カッタハウジング51は、ロール紙30の切断動作時において、ロール紙30の厚さ方向に退避したホームポジションからロール紙30の切断可能位置に向けて回動する切断準備動作と、切断準備動作後にロール紙30を切断するカット動作とを行う。
そして、制御部100は、カッタハウジング51に切断準備動作を実行させた後にカッタハウジング51を所定時間だけ停止させ、所定時間の経過後にカッタハウジング51にカット動作を実行させるように構成されている。
このため、シート切断装置5は、カッタハウジング51が切断準備動作後に一時停止することにより、ロール紙切断領域に上がった時の衝撃でふらつきながらシートの切断を開始することがなくなる。これにより、シート切断装置5は、安定した状態にてカットを開始することで生産性を大きく犠牲にすることなく、切り始めのカット面の真直度が良好なカット品質を得ることができる。
また、本実施の形態のシート切断装置5は、カッタハウジング51に対してシート搬送方向に隔離して設けられ、ロール紙30の搬送方向と直交する幅方向に移動可能な移動部材52と、カッタハウジング51と移動部材52とを接続するとともに、移動部材52に対してカッタハウジング51をロール紙30の厚さ方向に回動させる中心軸を有する回転軸53とを備えている。
また、本実施の形態のシート切断装置5は、制御部100が、切断準備動作後にカッタハウジング51を所定時間だけ停止させる停止位置を決定し、停止位置にカッタハウジング51を停止させるように構成されている。
このため、制御部100は、カッタハウジング51が一時停止する位置を高精度に決定することができる。
また、本実施の形態のシート切断装置5は、制御部100が、ロール紙30の切断動作の開始前において、カッタハウジング51がホームポジションにいることを検知する第1検出部101を有し、第1検出部101の検出結果に基づきカッタハウジング51を停止位置に停止させるように構成されている。
このため、シート切断装置5は、第1検出部101の検出結果に基づいてカッタハウジング51の停止位置を決定することができるため、停止位置を決定するための他の部品を必要とせず、部品点数の削減とコストダウンを達成することができる。
また、本実施の形態のシート切断装置5は、制御部100が、カッタハウジング51が第1検出部101により検出されなくなった時点から時間の計測を開始し、計測開始から一定時間経過後にカッタハウジング51を停止させるように構成されている。
このため、制御部100は、カッタハウジング51を停止する位置を一定に保つことができ、カッタハウジング51がロール紙切断領域に入る前に停止することを防止することができる。
また、本実施の形態のシート切断装置5は、停止位置が前記カット動作を行う際のカッタハウジングの移動位置と同一面に配置されるように構成されることが好ましい。
これにより、シート切断装置5は、カッタハウジング51の停止後には、上下方向に移動することなく、常に水平移動のみをするように停止位置を設定することができ、カッタハウジング51が再度駆動する際に上昇して衝撃が発生し、衝撃に起因するふらつきが発生することをより完全に防ぐことができる。
なお、本実施の形態では、カッタ50が円形刃物50a、50bの2枚から構成されているが、これに限らず、カッタ50は1枚あるいは3枚以上の円形刃物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の移動方向に延びて存在する直線状の固定刃を別途設けるのが好ましい。
また、本実施の形態では、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。
また、本実施の形態では、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。
また、本実施の形態では、第1検出部101がOFFされてから一定時間経過後にカッタハウジング51が停止する構成となっているが、これに限られず、停止位置に停止位置検出手段としてのマイクロスイッチ等の検出部を設ける構成でもよい。
この場合、制御部100は、検出部がカッタハウジング51を検出することによりカッタハウジング51を所定時間停止させ、所定時間経過後にカッタハウジング51にカット動作を実行させる構成となる。
このようにしても、シート切断装置5は、カッタハウジング51の停止位置を高精度に保つことができる。
また、本実施の形態では、切断準備動作後にカッタハウジング51が停止する停止位置は、図5に示す通り、従動コロ51aが切換爪71を越えて上ガイドレール61上にあり、かつロール紙30の端部にカッタ50が到達しない位置であるが、これに限らず、ロール紙30の端部にカッタ50が到達しない位置であれば、従動コロ51aが切換爪71上にあってもよい。
また、本実施の形態では、補助ローラ56を2つのローラから構成したが、これに限らず、例えばシート搬送方向に幅広な一のローラで構成してもよい。
また、本実施の形態では、接触部54dを突起状としたが、これに限らず、例えばローラで構成してもよい。
また、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、有端のタイミングベルトを用いてもよい。
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19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。
また、本実施の形態においては、1つの制御部100により各種モータなどを制御する構成としたが、これに限らず、制御部100をそれぞれ制御対象の異なる2以上の制御部から構成してもよい。
例えば、制御部100が、キャリッジ駆動モータ21および駆動部38などを制御する第1制御部と、カッタユニット駆動モータ59を制御する第2制御部とから構成されていてもよい。さらに、上記第1制御部がキャリッジ駆動モータ21を制御する画像形成用制御部と、駆動部38を制御する搬送用制御部とから構成されるものであってもよい。