JP6389672B2 - シートトリミング装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートの縁辺を断裁するトリミング装置に係わり、一端から他端に走行する切断刃でシートを断裁する機構の改良に関する。

シートの一端から他端に走行する切断刃でシートを断裁する機構は、特許文献１、２などで知られている。
特許文献１には、平板形状の切断刃を回転させることなくシートの一端から他端に走行させて断裁する機構が開示され、切断刃は間隔を隔てて複数の刃先をチェーンに固定し、このチェーンを駆動モータで回転させている。
同様に特許文献２には、固定台に支持した物体（被切断物）を一端から他端に移動する切断刃で切断する装置が開示されている。

特許文献３には、円盤形状の切断刃を回転させながらシートの一端から他端に走行させる断裁機構が開示されている。同文献の装置は固定台の一端から他端に円形状の切断刃を駆動モータで走行させ、この切断刃をラック歯車で回転させている。
そして、この回転しながら一端から他端に移動する切断刃でシート束の縁辺をトリミングしている。

同様に特許文献４には、所定ストロークで移動するホルダに上下一対の回転刃を回転可能に支持し、この一対の回転刃を反対方向に回転させながらシート束を切断する装置が開示されている。

特許文献５には、シート束を一端から他端に走行する切断刃で切断する機構とは異なり、上下動する切断刃でシート束を一端から他端に徐々に切断する装置が開示されている。
上述のシート切断機構に限らずシート（束）を案内する際に紙載台の上流側にガイドプレートを配置し、このプレートを紙載面に接近したガイド位置と、切断紙片の落下の妨げとならない退避位置に移動するガイド機構が知られている。

例えば特許文献５（特許５２９５５８０号公報）には、紙載台の上流側に揺動可能にガイドプレートが配置してあり、切断刃の下降動作に連動してガイド位置から退避位置に移動する機構が開示されている。また、特許文献３にも同様のガイド機構が開示されている。

特許第４８１４７７３号公報 特公平０４−００４１１７号公報 特開２００８−１４２８１６号公報 特許第３８３８７２１号公報（図１） 特許第５２９５５８０号公報

上述のように支持面に支持したシート（又はシート束；以下同様）を一端から他端に走行する切断刃でトリミングする際に、切断刃の移動に伴って短冊形状の屑紙片が生成される。この屑紙片は切断開始端側から下方の収納ボックスに落下する方向に垂れ下がる。

このシートから切り離された切断紙片が落下方向に垂れ下がると切断刃と係合している部分のシートが波形状に歪曲して変形する。このシートの変形で切断刃の進行に伴って切断端面はうねるように歪曲し、シートを所定の切断線に沿って切断することができない。

このような条件でシートの縁辺をトリミングすると、切断端面を所定の直線形状に形成することが出来ず、波状にうねって歪曲した切断端面となる。これは切断品位を著しく劣らせることとなる。

本発明は、シート束の一端から他端に走行する切断刃でトリミング断裁する際に、切断端面の仕上がり品位に優れ、安定した切断が可能であるシートトリミング装置の提供を課題としている。

上記課題を解決するため本発明は、切断位置にシートを支持する支持面と同一または低い位置で切断によって発生する切断紙片を支持するサポート面を、切断紙片を支持する作動位置と切断紙片の落下の妨げとならない退避位置の間で移動可能に配置する。
そしてサポート面をシート切断を開始する一端から所定距離移動した後に作動位置から退避位置に位置移動することを特徴としている。

以下、その構成を詳述すると、シートの一端から他端に走行する切断刃でシートの縁辺をトリミングする装置であって、シートを支持する支持面（２）を有するシート支持部材（３）と、支持面に支持されたシートの縁辺を切断する切断刃（２０）と、この切断刃をシートの一端から他端に走行させて切断動作させる駆動手段（４０）と、切断動作で発生する切断紙片を支持面と同一または支持面より低い位置で支持するサポート面（７）を有するサポート部材（９）と、切断刃がシートの一端から他端に所定距離移動した後に、上記サポート面が作動姿勢（Ａｐ）から切断紙片の落下の妨げとならない退避姿勢（Ｗｐ）に変位するように上記サポート部材を移動するシフト手段（１３）とを備える。

本発明は、シートを一端から他端に走行する切断刃でトリミングするとき、切断途中で切り離された切断紙片はサポート面で支持され垂れ下がって、シートの切断部を歪曲させることがない。
従ってシートの切断途中で切り離された切断紙片が落下方向に垂れ下がることがなくシートは、その一端から他端に切断されるまで変形することがなく、正しい切断線に沿ってトリミングされる。このため切断線が歪んで切断されたり、切断端面が波板状に歪曲したりすることなく品位に富んだ切断が可能である。

本発明係わるシートトリミング装置の全体構成の説明図。 図１の装置における切断刃ユニットの説明図であり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は組立て分解斜視図。 図１の装置における切断刃ユニットを所定ストロークで往復駆動する駆動機構の説明図。 図１の装置における紙押え機構と、サポート部材の一実施形態（第１実施形態）を示す斜視説明図。 図５の機構における縦断面図であり、サポート機構の第１実施形態を示す。 サポート機構の第１実施形態におけるサポート部材が紙載台に搬送するシートをガイドする状態を示す。 サポート機構の第１実施形態における動作状態を示し、（ａ）はシートを紙載台に搬入する状態を、（ｂ）は搬入したシートを紙載台にセットした状態を示す。 サポート機構の第１実施形態における動作状態を示し、（ｃ）はシートを切断する途中の状態を、（ｄ）はシートの切断を終了した状態を示す。 サポート機構の第１実施形態における動作状態を示し、シートを切断した後に、切り離した切断紙片を屑収納ボックスに収納する状態を示す。 サポート機構を備えないシートの切断機構のコンセプト図であり、（ａ）は、切断紙片が垂れ下がって変形した状態を、（ｂ）は、その要部の拡大説明図である。 サポート機構の第１実施形態における動作状態を示し、（ａ）は切断動作時のシートの変形状態を、（ｂ）は要部のその拡大説明図である。 サポート機構の第１実施形態におけるサポート部材の形状の変形例を示す部分説明図。 図１の装置におけるサポート機構の第２実施形態を示す斜視図。 サポート機構の第２実施形態を示し、（ａ）は図１５の縦断断面図であり、（ｂ）はサポート面の角度姿勢を示す説明図。 サポート機構の第２実施形態における動作状態を示し、（ａ）は紙載台にシートを搬入するときのサポート部材の状態を、（ｂ）は切断動作時におけるサポート部材の状態を示す。 サポート機構の第２実施形態における動作状態を示し、切断終了後に切り離した切断紙片を落下させる状態の説明図。 サポート機構の第２実施形態におけるサポート部材のシフト手段を示す説明図であり、（ａ）は組立状態を（ｂ）は組立て分解状態を示す。 第２実施形態に於ける駆動機構の説明図。 図１の装置におけるシートのトリミングの手順を示すフローチャート。 （ａ）乃至（ｄ）はサポート機構の第１、第２実施形態におけるサポート部材をシフトするタイミングの説明図。 本発明における制御構成を示し、（ａ）は制御ブロック図であり、（ｂ）はＣＰＵで速度制御する制御構成図。

以下図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。
図１はシートトリミング装置Ａの全体構成を示している。図示の装置は装置フレーム１と、切断するシートを支持するシート支持部材３と、シート支持部材の支持面２にシートを押圧して保持するシート押え手段１０と、シートを切断する切断刃ユニット２０と、切断刃をシートの一端から他端に走行させる走行駆動手段４０で構成されている。

上記装置フレーム１は、左右側板１ａ、１ｂと上部天板１ｃと、下部底板１ｄから枠組体で構成されている。上記シート支持部材３は、シートを支持する支持面２を有する紙載台で構成される。上記シート押え手段１０と、切断刃ユニット２０の詳細な構造は後述する。

図１に示すシートトリミング装置Ａは、シートの縁辺をトリミング処理するために各種ペーパハンドリング装置内蔵される。例えば画像形成装置で画像形成されたシートを後処理装置で部揃え集積して綴じ処理と折り処理して製本処理する。この製本処理されたシート（束）の縁辺の１辺若しくは複数辺をトリミング仕上げする。

［紙載台］
シート支持部材３は、フラットな支持面２を有するテーブル、トレイなどの紙載台で構成される。以下シート支持部材を紙載台３と称する。
装置フレーム１を支持面が水平方向に位置するように配置する場合と、支持面が鉛直方向に位置するように配置する場合と、支持面が水平方向を基準に所定角度傾斜するように配置する場合がある。

つまりペーパハンドリング装置に、装置フレーム１をどのような角度姿勢でも自由に配置することが可能である。以下、紙載台３の支持面２を水平方向に配置する場合について説明するが、この支持面の角度姿勢は水平方向にかかわらず任意の角度姿勢で配置することが可能である。

また、支持面２はシートサイズより大きな面積に形成する場合と、シートサイズより小さな面積に形成し、例えば支持面２に隣接する位置にサブトレイを配置してブリッジ支持する構造も採用可能である。紙載台３は、合成樹脂のモールド成形、金属板の折り曲げ成型など適宜の加工方法で加工する。

［紙押え機構］
上記支持面２にシートを保持する紙押え機構について図４に従って説明する。装置フレーム１には支持面２と対向する位置に加圧プレート１１が配置され、この加圧プレートは支持面２と係合する作動位置（図４鎖線状態）と、支持面２から離間した待機位置（図４実線状態）との間で上下動可能に装置フレーム１に支持されている。

前述の装置フレーム１を構成する上部天板１ｃには複数の支持ロッド５（５ａ、５ｂ、５ｃ）が回転可能でスラスト方向に移動可能に軸支持されている。この複数の支持ロッド５の先端に加圧プレート１１が固定されている。加圧プレート１１には前記支持面２と対向する位置に加圧面１１ｘが形成されている。
また各支持ロッド５には従動側ネジ歯車１４が装着されこの各ネジ歯車には駆動側ネジ歯車１６が噛合されている。駆動側ネジ歯車１６は上記支持ロッド５と直交する方向に配置された回転軸１２に固定されている。

上記従動側ネジ歯車１４と各支持ロッド５との間は、カラー部材（不図示）が配置され、支持ロッド５にはスクリュ溝が形成され、カラー部材の内壁に形成したが突起が嵌合している。そしてカラー部材と従動側ネジ歯車１４は、一体的に回転するように結合されている。

上記回転軸１２は、ウォームギア３６と減速ギアＧ１を介してシフトモータＳＭに連結されている。シフトモータＳＭの正逆回転で、回転軸１２が正逆転し、駆動側ネジ歯車１６の回転で従動側ネジ歯車１４が正逆転方向に回転する。
そして従動側ネジ歯車１４の一方向回転で支持ロッド５は上下一方向に移動し、ネジ歯車１４の反対方向回転で支持ロッド５は反対方向に上下動する。

なお、シフトモータＳＭと支持ロッド５との間の伝動機構にはトルクリミッタ１６Ｔが配置されている。例えば回転軸１２と駆動側ネジ歯車１６との間にはトルクリミッタ１６Ｔが配置され、各支持ロッド５ａ、５ｂ、５ｃに所定以上の負荷が作用すると回転軸１２との間で滑り伝動する。

従って、回転軸１２の回転で複数の支持ロッド５ａ〜５ｃは同一方向に同一量回転し、この支持ロッド５に支持された加圧プレート１１の加圧面１１ｘは支持面２と平行な関係を保ちながら圧接する方向と離間する方向に上下動することとなる。

［切断刃ユニット］
上記切断刃ユニット２０について図２に従って説明する。切断刃ユニット２０はキャリッジ２１と、切断刃２２、２３と、ホルダ部材２４、２５で構成する。キャリッジ２１は、装置フレーム１に配置されたガイド部材１８、２８に所定ストロークＳｔで往復動可能に支持される。

切断刃は、１つ又は複数のナイフブレードと、ナイフエッジで構成する。図示のものは第１切断刃２２と、第２切断刃２３で構成され、第1切断刃２２は１枚のブレード（２２ｘ）で、第２切断刃２３は２枚のブレード（２３ａ、２３ｂ）で構成されている。
そして第１切断刃２２は第１ホルダ部材２４に固定され、第２切断刃２３は第２ホルダ部材２５に固定されている。この第１ホルダ部材２４と第２ホルダ部材２５は連結され、その一方の部材（第１ホルダ部材２４）がキャリッジ２１に着脱可能に装着されている。

上記第１切断刃２２は、第１ホルダ部材２４にビス止め、カシメ加工などで固定されて一体化している。上記第２切断刃２３は、第２ホルダ部材２５にビス止め、カシメ加工などで固定されて一体化している。
第１切断刃２２は１枚の平板形状のナイフブレード２２ｘで構成され、炭素鋼、超硬合金、ステンレススチールなどで、例えば図１に示すように台形状に形成する。図１のナイフブレード２２ｘには右ナイフエッジ２２ａと、左ナイフエッジ２２ｂが形成してあり、シートと所定角度で係合するように略直線状にエッジを形成している。

図示の第１切断刃２２は、炭素鋼、超硬合金などで形成され、切刃エッジ部は、例えば、約０．３ｍｍはノンコーティング層で構成し、その他はフッ素コーティング層で覆っている。
これによってシートと接する刃先エッジは、摩擦係数は大きく、その他のすくい面の摩擦係数は小さく、耐磨耗性に富んでいる。よって確実な切断と、耐磨耗性と、耐腐食性を確保している。

第１切断刃２２をシートの一端から他端に向かって一方向に移動すると、一方のナイフエッジ（例えば２２ａ）がシートを切断し、反対方向に移動すると他方のナイフエッジ（２２ｂ）がシートを切断する。これによってキャリッジ２１の往復動作で連続してシートをトリミングすることができる。
なお、この第１切断刃２２は、往復動するキャリッジ２１の一方向のみでトリミングするときにはナイフブレードの一側部に１つのナイフエッジを形成すればよい。このときにはナイフブレード２２ｘを台形形状とする必要はない。

上記第１ホルダ部材２４は、合成樹脂などのブロック部材で構成され前記ナイフブレード２２ｘをビスなどで固定し一体化している。この第１ホルダ部材２４は、キャリッジ２１に形成した装着凹溝２１ｙに嵌合する形状に形成され、係止爪２４ｚが設けられている。この係止爪２４ｚは図示しない弾性部材で付勢され、装着凹溝２１ｙに係止されている。

［キャリッジ走行ガイド機構］
装置フレーム１には紙載台３に設定された切断線と平行な方向にガイド部材１８、２８が配置されている。このガイド部材１８、２８は、断面円形状のロッド部材、断面矩形状のレール部材、或いはフレーム構造体の一部に配置した敷設レール面で構成する。
図１の装置は紙載台３の上方に上部ガイド部材１８が、紙載台の下方に下部ガイド部材２８が配置してある。

両ガイド部材１８，２８は互いに平行で、所定長さのガイド長（Ｓｔ＝Ｌｓ＋ＯｖＲ＋ＯｖＬ）に設定されている。このガイド長Ｓｔは、最大サイズシートの切断方向長さＬｓと、右限位置のオーバーラン量（ＯｖＲ）と、左限位置のオーバーラン量（ＯｖＬ）の総和に設定されている。

図示の装置は、下部ガイド部材２８が紙載台３の下方に配置され、前記上部ガイド部材１８と協働して切断刃ユニット２０を案内する。図示の下部ガイド部材２８は、紙載台３の一部を折曲げたガイドレール面で形成されている。

［走行駆動手段］
図３に示すように上部ガイド部材１８に摺動可能に支持されたキャリッジ２１には、走行駆動手段４０が次のように連結されている。
装置フレーム１には、前記上部ガイド部材１８に沿ってタイミングベルト１５が走行ストローク方向に配置されている。装置フレーム１には左右一対のプーリ１７ａ、１７ｂが配置され、このプーリ間にタイミングベルト１５が巻回されている。
駆動側プーリ１７ｂには走行モータＭ１が減速機構を介して連結されている。このタイミングベルト１５の一部に第１ホルダ部材２４が連結されている。

従って走行モータＭ１を正逆転するとタイミングベルト１５に連結された第１ホルダ部材２４は、第１切断刃２２と一体に正方向と、その反対方向に走行する。
つまり走行モータＭ１の正方向回転で第１ホルダ部材２４は支持面２上のシートＳの切断線に沿って往方向に所定の走行ストロークＳｔで往方向に切断動作し、走行モータＭ１の逆方向回転で、第１ホルダ部材２４は第１切断刃２２と共に復方向に切断動作する。
このとき第１切断刃２２に連結された第２ホルダ部材２５と第２切断刃２３も、同一の往方向切断動作と、復方向切断動作を実行する。

支持面２に支持されたシートＳを一端から他端に走行する切断刃２２、２３で切断する際に、切り離された切断紙片（屑紙片）Ｃｓをサポートする機構について説明する。
図１０はシートＳの一端から他端（同図左から右方向）に切断する状態を示すモデル図を示す。同図（ａ）において、矢印Ｍｖ方向に移動する切断刃ユニット２０は、切断ポイントＣｐで支持面２上のシートＳを切断する。このときシートＳから切り離された切断紙片Ｃｓは、その自重で図示のように垂れ下がる。

切断紙片Ｃｓの垂れ下がりによって切断個所でシートは歪曲変形する。この状態を同図（ｂ）に拡大して示す。第１切断刃２２が係合する切断個所Ｃｐでシートが歪曲すると、切断ラインは直線状ではなく歪曲し、切断端面も波形状に歪む。
以下シートから切り離された切断紙片Ｃｓが垂れ下がって切断部位Ｃｐのシートが歪曲しないようにサポートする機構について説明する。

［サポート部材（第１実施形態）］
図４、図５、図６に示すサポート機構の一実施形態（第１実施形態）について説明する。
支持面２と隣接してシートを給送する上流側に、サポート面７を有するサポート部材９が装置フレーム１に配置してある。
図４は、その配置関係を示す斜視図であり、図５はその断面図を示す。図４に示すようにシート切断幅Ｌｓより長い長方形状のサポート部材９が支持面２のシート搬送方向上流側に配置してある。このサポート部材９は図示の折曲げプレートで構成されている。

このサポート部材９は、支持面２に支持されたシートの切断端部を支持するサポート面７と、シートを支持面２に案内するガイド面８を備えている。図４の状態でガイド面８は、シートＳを支持面２に向けて案内するレイアウトで配置され、図５実線の状態でサポート面７はシートから切り離された切断紙片Ｃｓを支持するレイアウトで配置されている。

サポート部材９は、上述のサポート面７とガイド面８と、その両端部に支軸６を備えている。この支軸６は装置フレーム1の左右側板１ａ、１ｂに揺動可能に軸受け支持されている。この軸受構造は、側板側に軸ピンを、サポート部材側に軸受孔を形成しても良い。

［シフト手段］
上記サポート部材９には、支軸６を中心として第１角度姿勢（図５点線）と第２角度姿勢（図５実線）の状態に変位させるシフト手段１３が設けられている。シフト手段１３は、駆動モータ、ソレノイドなどの駆動源ＳＭと、駆動源の運動をサポート部材９に回転運動として伝達する伝動機構１９と、駆動源を制御する制御手段６０（制御ＣＰＵなど）で構成されている。

図示の駆動源（駆動モータ）ＳＭはステッピングモータで、伝動機構１９は、減速歯車列で構成されている。駆動モータＳＭの回転軸４１の回転は伝動ベルト４２を介して減速歯車４３に伝達され、滑りクラッチ（バネクラッチ）４４と４５を介して出力歯車４６に伝達される。出力歯車４６の回転は扇形ギア４７に伝達され、このギア４７は支軸６に一体的に取り付けられている。

上記バネクラッチ４４（第１バネクラッチ）は、駆動モータＳＭの正方向回転では出力歯車４６を正方向に回転し、扇形ギア４７を所定角度（図６（ａ）反時計方向）回転する。この扇形ギア４７が、第１角度姿勢でストッパ片４９に係止されると、バネクラッチ４４は緩んで滑り回転し、出力歯車４６と扇形ギア４７はその角度位置に停止する。
この図６（ａ）の状態のサポート部材９は、ガイド面８が支持面２に向けて給送されるシートを案内する（以下サポート部材の第１角度姿勢という）。

また、駆動モータＳＭを逆方向に回転すると、出力歯車４６は扇形ギア４７を図６（ｂ）の反時計方向回転し、サポート面７を所定角度回転する。この扇形ギア４７が第２角度姿勢でストッパ片４８に係止されると、バネクラッチ４５（第２バネクラッチ）は緩んで滑り回転し、出力歯車４６と扇形ギア４７はその位置に停止する。
この図６（ｂ）の状態でサポート部材９は、サポート面７が紙載台３で切断されるシートから切り離された切断紙片を支持する（以下サポート部材の第２角度姿勢という）。

上述の第１角度姿勢でガイド面８は支持面２より高い位置（高低差δ１（図７（ａ）参照）に、上述の第２角度姿勢でサポート面７は支持面２より低い位置（高低差δ２図８（ｃ）参照）に設定されている。
つまり支持面２を基準にシートを案内するガイド面８は高低差が高い位置（第１角度姿勢のとき）に設定され、切断紙片Ｃｓを支持するサポート面７は、高低差が低い位置（第２角度姿勢のとき）に設定されている。
このガイド面８とサポート面７は支持面２と同一高さ位置であっても良いが、上述のように高低差を設けることが加工精度、部品のガタつきなどから好ましい。

次に上述の第１実施形態におけるサポート機構の動作について説明する。
図１９はサポート部材９の動作を示すフローチャートである。上記トリミング動作は次のように実行される。
サポート部材９はイニシャライズ動作でホームポジションに位置決めされる（Ｓｔ０１）。図示のホームポジションは第１角度姿勢に設定されている（Ｓｔ０２）。
支持面２の上流側にはシートを搬送する搬送機構に（ローラ、コンベアベルトなど）が配置され、シートを支持面２に向けて搬送する。

この状態を図７（ａ）に示すが、搬送機構で送られたシートはガイド面８に案内されて支持面２に送られる。このときキャリッジ２１及び切断刃２２、２３はシートを搬送するエリアの外側に待機している。そしてサポート部材９は第１角度姿勢に保持されている。

上述の搬送機構には支持面２の所定位置にシートを位置規制する規制ストッパ、位置整合手段などが配置されている。このように上流側から送られたシートはガイド面８に沿って支持面２の所定位置に位置決めされる（Ｓｔ０３）。図７（ｂ）はこのシートセット状態を示す。

シートＳが支持面２に搬入されると制御手段６０は、シフトモータＳＭを所定方向に所定量回転させる（Ｓｔ０４）。するとサポート部材９は第２角度姿勢に変位する（Ｓｔ０５）。制御手段６０はサポート部材９が第２角度姿勢に変位するとシフトモータＳＭを停止する（Ｓｔ０６）。この状態を図８（ｃ）に示す。

サポート部材９が第１角度姿勢から第２角度姿勢に変位するのと前後して制御手段６０は紙押え機構１１を作動させて支持面上にシートを加圧して位置を保持する。この動作はシフトモータＳＭを回転させてシートを支持面２にプレスして位置保持する。

制御手段６０は、シートサイズ情報と、予め設定されたオーバーラン量（Ｏｖ）から切断刃ユニット２０の移動量を演算する（Ｓｔ０７）。
次に制御手段６０は、走行モータＭ１を回転させて切断刃ユニット２０をシートの一端から他端に向けて移動する（Ｓｔ０８）。この移動量は、走行モータＭ１の回転軸に配置してあるエンコーダ５０のエンコードセンサから回転量を検出する（Ｓｔ０９）。図８（ｃ）はシートの切断途中の状態を示す。

このとき、シートから切り離された切断紙片Ｃｓはサポート面７に支持され、図１１に示す状態となる。同図に示すように支持面２上のシートＳから切り離された切断紙片Ｃｓはサポート面７に支持され、下方に湾曲して垂れ下がることが無い。
このとき支持面２とサポート面７との間には段差δが形成されているが、その高低差はシートの切断部位が歪曲しない程度の段差に設定する。同図（ｂ）は切断部位の拡大図である。

制御手段６０は切断刃ユニット２０が先に演算された移動量に達したか否かを判断する（Ｓｔ１０）。この移動量はシートの切断終了に相当する移動量と、予め設定されたオーバーラン量（過剰移動量）から設定される。そして制御手段６０は走行モータＭ１を停止する（Ｓｔ１１）。

制御手段６０は所定のオーバーラン量だけ切断終了位置Ｐｅを超えて移動した切断刃ユニット２０を後退移動させる。この後退移動は、切断紙片が切断刃に挟まって引き連れて移動することがあり、この引き連れ搬送状態が発生すると、その後の切断動作にジャムなどの誤作動を招くのを防止するためである。

そこで図８（ｄ）の状態で切断紙片Ｃｓがサポート面７に支持された状態で切断刃ユニット２０はオーバーラン位置から切断終了位置Ｐｅに向けて後退移動する。このとき刃先に引っ掛かって連れ送りされた切断紙片Ｃｓは引っ掛かり方向と反対方向に後退移動する。これと共に後退移動のときサポート面７と切断紙片Ｃｓとの間の摩擦力でシート先端は切断刃２２、２３から外れて落下する。

制御手段６０は、切断刃ユニット２０の後退動の動作途中、若しくは後退動作の終了後にシフトモータＳＭを先と反対方向（逆転方向）に回転する（Ｓｔ１６）。
このシフトモータＳＭの回転でサポート部材９は第２角度姿勢から第１角度姿勢に変更する（ホームポジションに復帰する；Ｓｔ１７）。そして切断紙片Ｃｓはサポート面７から下方の屑収納ボックス５１に落下する（Ｓｔ１８）。

［サポート部材の変形例］
図１２（ａ）には、上述の第１実施形態における「サポート部材」の変形例を示す。サポート部材５３はガイド面５４と第１サポート面５５ａと第２サポート面５５ｂを有する断面鉤形状の折曲プレートで構成されている。
第１サポート面５５ａと第２サポート面５６ｂは、連続する一体の折曲げ加工で形成され、段差（高低差）を備えている。このように切断紙片の垂れ下がりを防止するためのサポート面は、段差を有する階段形状のプレート部材で構成することも可能である。

［スイーパ部材］
上述の第１実施形態におけるサポート部材９のサポート面７（前述の変形例における第1サポート面５５ａ）には、刃先に付着した切断紙片を掻き落とすためのスイーパ部材５６が配置してある。
このスイーパ部材５６は、サポート部材９に取り付けられ、走行する切断刃ユニット２０と摺接するゴム板片、合成樹脂片、ブラシ部材、スポンジパッドなど弾性に富んだ板状片で構成されている。

このスイーパ部材５６は、最大サイズシートの外側に位置する切断刃ユニット２０のオーバーラン領域（ＯｖＲ、ＯｖＬ）に配置する。そしてオーバーランする切断刃の刃先に付着した切断紙片を摩擦係合して掃き落とす。
なお後述する第２実施形態に於けるサポート部材５７にも同様に、そのサポート面５８にスイーパ部材を配置することが可能である。

［サポート機構の第２実施形態］
サポート機構の異なる実施形態（第２実施形態）を図１３から図１８に従って説明する。
図１３に示すように切断するシートＳを支持する支持面２を備えた紙載台３が装置フレーム１に配置されている。この紙載台３と装置フレーム１は図示しないが図１に記載された機構と同一である。

上記支持面２には、シートを給送する上流側にサポート部材５７が対向するように配置されている。サポート部材５７は図１３に示すようなプレート部材で、合成樹脂、金属などで構成されている。このサポート部材５７には切断するシートの最大切断幅より長い（広い）サポート面５８が形成されている。
サポート部材５７は、左右両側部に回転支軸５９（支持軸）が固定され、装置フレーム１の左右側板（不図示）には、支軸５９を軸受する軸受溝が配置されている。この支軸５９と軸受溝は、サポート部材５７側に軸受溝を、装置フレーム側に支持軸５９を、配置する構造であっても良い。

上記サポート部材５７は図１４（ａ）に断面構造を示すようにシートＳを支持面２に給送する上流側（同図左側）に配置され、サポート面５８と支持面２とは互いに隣接する位置関係に配置されている。
また上記サポート部材５７は支軸５９を回転可能に装置フレーム１に軸支持され後述するシフト手段５２で第１、第２、第３角度姿勢に揺動する。

図１４（ｂ）において、サポート面５８は第１角度姿勢のとき図示「ｐ１」に位置し、支持面２と同一高さ位置、若しくは若干高い位置に設定されている。
また、第２角度姿勢のときには図示「ｐ２」に位置し、支持面２と同一高さ位置、若しくは若干低い位置に設定されている。
また、第３角度姿勢のときには図示「ｐ３」に位置し、支持面２上のシートから切り離された切断紙片Ｃｓが落下するのを妨げない位置（退避位置）に設定されている。

このようにサポート面５８は、シートを支持面２に給送するときには第１角度位置ｐ１に位置決めされ、シートを切断するときには第２角度位置ｐ２に位置決めされ、切断後に切断紙片を落下させて屑ボックスに収納するときには第３角度位置ｐ３に位置決めされる。

［シフト手段の構造］
上述のサポート部材５７を各角度姿勢（ｐ１、ｐ２、ｐ３）に変位させるシフト機構５２について図１５〜図１７に従って説明する。

サポート部材５７は支軸５６で揺動可能に装置フレーム１に支持され、支軸５９（左右の支軸の一方）には揺動レバー３７が一体的に連結されている。この揺動レバー３７は付勢スプリング３３と係止ストッパ３４で第１角度姿勢ｐ１に保持されている。
つまり後述するシフトモータＳＭの非作動時にサポート部材５７は付勢スプリング３３と係止ストッパ３４（装置フレームに配置されている）で第１角度姿勢ｐ１に保持されている。

上記揺動レバー３７には、シフトモータＳＭに連結されたシフトカム３２が伝動レバー３８で連結されている。その構造を下記の作動状態説明と共に説明する。

図１５（ｂ）の状態で、シフトカム３２が同図のホームポジションのときシフトモータＳＭを停止する。するとサポート部材５７は付勢スプリング３３の作用で係止ストッパ３４に係止された位置に位置決めされる。このときサポート面５８は、同図（ａ）に示すように支持面２にシートを案内する第１角度姿勢ｐ１に位置する。

シフトモータＳＭを所定角度回転し、シフトカム３２のピン３２ｐがカムストッパ３５に係止された状態でサポート面５８は、支持面２より若干低い第２角度姿勢ｐ２に位置規制される。この状態で支持面２上のシートを切断刃ユニット２０を一端から他端に走行させてシートを切断する。このときシートから切り離された切断紙片Ｃｓはサポート面５８に支持されている。

次にカムストッパ３５を係止位置からモータの逆回転或いは作動ソレノイドで解除位置に移動する。これと共にシフトモータＳＭを更に回転するとシフトカム３２は図１７（ｆ）の状態にサポート部材５７を第３角度姿勢ｐ３に移動する。このときサポート面５８は切断紙片の落下の妨げとならない位置（姿勢）に待機している。

上述の動作を達成する駆動機構を図１８に従って説明する。
シフトモータＳＭの回転は、歯車列Ｇ１で前記駆動回転軸１２（紙押え機構）のウオーム３６に連結されている。この歯車列Ｇ１のウオームで歯車列Ｇ２に伝達される。
この歯車列Ｇ２にはワンウェイクラッチＧ２１を介してカム歯車列Ｇ３に回転が伝達される。

また、カム歯車列Ｇ３には歯車列Ｇ２から中間伝動歯車列Ｇ４を経由してワンウェイクラッチＧ３１を介してシフトモータＳＭの回転が伝達する。ワンウェイクラッチＧ２１はモータの一方向回転を、ワンウェイクラッチＧ３１はモータの逆方向回転をカム歯車列Ｇ３に伝達する。
そしてカム歯車列Ｇ３の回転は、トルクリミッタＧ３２を介してシフトカム３２に伝達される。また、歯車列Ｇ２の回転は歯車列Ｇ５に伝達され、歯車列Ｇ５の回転はトルクリミッタＧ５１を介してカムストッパ３５に伝達される。

［制御構成］
上述のシートトリミング装置Ａを画像形成装置の後処理装置に内蔵して製本綴じなど後処理したシートをトリミング断裁して仕上げ処理する制御構成について説明する。
図２０に示すように、シートトリミング装置Ａは、中央演算処理装置（ＣＰＵ）６０，読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）６１，ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６２，出力ポート６３，入力ポート６４等からなる制御装置６５を備えている。

ＲＯＭ６１には制御プログラムが格納され、ＲＡＭ６２には、走行モータＭ１、シフトモータＳＭなどの回転速度が記憶されている。これと共にＲＡＭ６２にはシートサイズに応じて異なるオーバーラン量（ＯｖＲ、ＯｖＬ）或いはシートサイズにかかわらず一定のオーバーラン量（ＯｖＲ、ＯｖＬ）が記憶されている。

また出力ポート６６には前述した走行モータＭ１、シフトモータＳＭが接続されている。入力ポート６４にはキャリッジ２１の位置センサＳｅ１，Ｓｅ２、走行モータＭ１のエンコードセンサＳｅ３、サポート部材のポジションセンサＳｅ４などのセンサが接続されている。
そしてＣＰＵ６０がＲＯＭ６１に格納された制御プログラムに従ってバスを介して接続された各部を制御する。
また、ＣＰＵ６０はシリアルインターフェース機能を備えており、後処理装置（本体装置という）のＣＰＵとシリアル通信を行なって、本体装置からの信号によって各部を制御する。

次に図２１（ｂ）に従って、各モータ（Ｍ１、ＳＭ）をＣＰＵ６０で速度制御する制御構成について説明する。図示のものはＤＣモータをＰＷＭ制御する場合を示している。
前述の制御手段６０は前記各モータを予め設定されＲＡＭ６２に記憶されたデータに従って制御する。
走行モータＭ１の回転軸にはエンコーダ５０と、エンコードセンサＳｅ３が配置され、このエンコードセンサの検出値（単位時間当たりの変位量）をＦ／Ｖコンバータ６６で変換して速度基準値を比較し駆動モータＤＣに供給する電圧を制御する。
そしてこのときの速度基準値はＣＰＵ６０から発信する。電圧制御として図示のものはＰＷＭ制御を示している。

上述した第１の実施形態及び第２の実施形態において、シートを支持面２にセットする際にはサポート部材９を第１角度姿勢に位置させ、そのセット後にはサポート部材を第２角度姿勢に位置させる。そしてシートの切断を開始して所定距離（Ｄｘ）移動した後にサポート部材９を第１角度姿勢に変位させる。このサポート部材９を第２角度姿勢から第１角度姿勢（第１実施形態における図５実線から点線、第２実施形態における図１４（ｂ）実線から点線）に変位させるタイミングについて説明する。このタイミングは次のケースのいずれか１つを採用すると良い。

（ケース１）
シートＳの切断途中で、その切断が終了する前に、予め設定された移動量Ｄｘだけ切断刃ユニット２０が移動したときサポート部材９を第２角度姿勢から第１角度姿勢に変位する。この状態を図２０（ａ）に示す。切断刃ユニット２０はホームポジションＨｐ１（往路ホームポジション；以下同様）から、移動を開始し、切断開始点Ｐｓで切断を開始する。この切断開始前に、サポート部材９は第２角度姿勢に位置している。なお、移動量Ｄｘは、シートの切り離された切断紙片の垂れ下がりによって生じる切断部の歪曲程度に応じて設定する。

（ケース２）
切断刃ユニット２０がシートの切断終了点Ｐｅを通過して所定量だけオーバーランしたとき、サポート部材９を第２度姿勢から第１角度姿勢に変位する。この状態を図２０（ｂ）に示す。切断刃ユニット２０はシート切断を終了した後に所定量オーバーランして、予め設定されている復路のホームポジションＨｐ２に到達し停止する。このときサポート部材９を変位させる。

（ケース３）
切断刃ユニット２０が切断終了点ｐｅから所定量オーバーランした後に、切断終了点ｐｅに向って後退移動（バックフィード）する動作の移動途中で、サポート部材９を第２角度姿勢から第１角度姿勢に変位する。この状態を図２０（ｃ）に示す。切断刃ユニット２０はサポート部材９を第１角度姿勢に変位させた後に、切断終了点ｐｅまでバックフィードした後、再びフォワード方向に移動して復路のホームポジションＨｐ２に移動し停止する。

（ケース４）
切断刃ユニット２０が切断終了点ｐｅから所定量オーバーランした後に、切断終了点ｐｅに向って後退移動（バックフィード）して切断終了点ｐｅの近傍に移動した後に、サポート部材９を第２角度姿勢から第１角度姿勢に変位する。この状態を図２０（ｄ）に示す。切断刃ユニット２０はサポート部材９を第１角度姿勢に変位させた後に、再びフォワード方向に移動して復路のホームポジションＨｐ２に移動し停止する。

Ａ シートトリミング装置
Ｃｓ 切断紙片（屑紙片）
１ 装置フレーム
２ 支持面
３ シート支持部材（紙載台）
７ サポート面（第１実施形態）
８ ガイド面（第１実施形態）
９ サポート部材（第１実施形態）
１０ シート押さえ手段
１１ 加圧プレート
１８ 上部ガイド部材
２０ 切断刃ユニット
２１ キャリッジ
２２ 第１切断刃
２３ 第２切断刃
２４ 第１ホルダ部材
２５ 第２ホルダ部材
２８ 下部ガイド部材
４７ 扇形ギア
５３ サポート部材（変形例）
５５ 第１サポート面
５６ 第２サポートド面
５７ サポート部材（搬送ガイド）（第２実施形態）
５８ ガイド面（第２実施形態）

Claims (9)

1. シートを支持する支持面を有するシート支持部材と、
   前記支持面に隣接して配置され、前記支持面に支持されたシートの縁辺を支持するためのサポート面を有するサポート部材と、
   前記支持面に支持された前記シートの縁辺を切断する切断刃と、
   前記切断刃を前記シートの一端から他端に走行させて、前記シートの縁辺を切断動作させる駆動手段と、
   前記支持面上の前記シートの切断線に沿って前記シートの一端から他端に前記移動可能に設けられたキャリッジと、を備え、
   前記サポート部材は、前記サポート面が、前記シートの縁辺及び前記切断動作で前記シートから切り離された切断シート片を支持する第２角度姿勢と、前記サポート面から前記切断シート片を落下させる第１角度姿勢との間で変位し得るように、支軸を中心に揺動するように設けられ、
   前記切断刃は、第１ホルダ部材に固定された第１切刃と、前記第１ホルダ部材に連結された第２ホルダ部材に固定された第２切刃とからなり、
   前記第１又は第２ホルダ部材の一方は、前記キャリッジに着脱可能に装着され、前記駆動手段に、前記シートの一端から他端に走行するように連結されているシートトリミング装置。
2. 前記駆動手段及び前記サポート部材の動作を制御する制御装置を更に備え、
   前記制御装置は、前記切断刃による前記切断動作の開始前に、前記サポート部材を前記第２角度姿勢に位置させ、前記切断動作の開始後に、前記切断刃が前記シートの一端から所定距離移動したとき、前記サポート部材を前記第２角度姿勢から前記第１角度姿勢に変位させることを特徴とする請求項１に記載のシートトリミング装置。
3. 前記所定距離は、前記切断刃が前記シートの一端から他端に到達して前記シートの切断が終了する前に、前記サポート部材を前記第２角度姿勢から前記第１角度姿勢に変位させるように設定されることを特徴とする請求項２に記載のシートトリミング装置。
4. 前記所定距離は、前記切断刃が前記シートの一端から他端を通過して所定のオーバーラン量移動したとき、前記サポート部材を前記第２角度姿勢から前記第１角度姿勢に変位させるように設定されることを特徴とする請求項２に記載のシートトリミング装置。
5. 前記所定距離は、切断刃が前記シートの他端を通過して所定のオーバーラン量移動し、更に反対方向に前記シートの他端に至らない位置まで後退移動したとき、前記サポート部材を前記第２角度姿勢から前記第１角度姿勢に変位させるように設定されることを特徴とする請求項２に記載のシートトリミング装置。
6. 前記第２角度姿勢において、前記サポート面は、前記支持面と同一高さ位置又はそれより低い位置に設定されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のシートトリミング装置。
7. 前記サポート部材は、前記第２角度姿勢と異なる第３の角度姿勢において、前記支持面に搬送されるシートを該支持面に案内するガイド面を更に備え、前記ガイド面は、前記第３の角度姿勢において、前記支持面より高い位置又はそれと同一高さ位置に設定されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のシートトリミング装置。
8. 前記第３の角度姿勢は前記第１角度姿勢と同じであり、前記ガイド面は、前記第１角度姿勢において、前記支持面に搬送されるシートを該支持面に案内するように、かつ前記サポート面から前記切断シート片の落下を妨げないように、前記サポート面とは別個に設けられることを特徴とする請求項７に記載のシートトリミング装置。
9. 前記ガイド面は前記サポート面と同一に設けられ、前記第３の角度姿勢は、前記第１及び第２角度姿勢とは異なる位置で、前記ガイド面が前記支持面に搬送されるシートを該支持面に案内するように設定されることを特徴とする請求項７に記載のシートトリミング装置。

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