JP7027732B2 - 媒体切断装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、媒体切断装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。

従来、媒体供給部にセットされた媒体としてのロール紙を順次繰り出しつつ、そのロール紙を所定の長さで切断し、その切断された紙片に印刷を行う画像形成装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００４－３３０３５６号公報

このような画像形成装置では、媒体の切断動作が、より高い精度で行われることが望まれる。

したがって、媒体の切断動作をより高い精度で行うことのできる媒体切断装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供することが望ましい。

本発明の一実施形態としての媒体切断装置は、媒体を挟持可能に設けられた挟持部と、その挟持部により挟持された媒体を切断するエッジを含む切断刃とを有する。エッジは、挟持部からエッジまでの媒体の経路長が実質的に一定となるインボリュート曲線を描く形状を有する。

本発明の一実施形態としての画像形成装置は、上記の媒体切断装置を備えたものである。

本発明の一実施形態としての媒体切断装置および画像形成装置では、媒体を切断するエッジが、挟持部からエッジまでの媒体の経路長が実質的に一定となるインボリュート曲線を描く形状を有するようにした。このため、媒体に対し、その媒体の一端から他端に至るまで安定した切断動作がなされる。

本開示の一実施形態としての媒体切断装置および画像形成装置によれば、媒体の切断動作をより高い精度で行うことができる。なお、本発明の効果はこれに限定されるものではなく、以下に記載のいずれの効果であってもよい。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の全体構成例を表す斜視図である。 図１Ａに示した画像形成装置の全体構成例を表す他の斜視図である。 図１Ａに示した画像形成装置の内部構造を表す模式図である。 図２に示した画像形成装置の内部構造の一部を拡大して表す模式図である。 図３に示した切断刃を表す斜視図である。 図３に示した切断刃を下方から眺めた様子を表す底面図である。 図３に示した切断刃を表す他の斜視図である。 図３に示した切断刃を正面から眺めた様子を表す正面図である。 図３に示した切断刃の断面構成を表す断面図である。 図１Ａに示した画像形成装置の内部構成例を模式的に表すブロック図である。 図１Ａに示した画像形成装置における、エッジの中央部近傍での媒体の切断の様子を表す第１の模式図である。 図１Ａに示した画像形成装置における、エッジの中央部近傍での媒体の切断の様子を表す第２の模式図である。 図１Ａに示した画像形成装置における、エッジの端部近傍での媒体の切断の様子を表す第１の模式図である。 図１Ａに示した画像形成装置における、エッジの端部近傍での媒体の切断の様子を表す第２の模式図である。 図１Ａに示した画像形成装置における、エッジの端部近傍での媒体の切断の様子を表す第３の模式図である。 図１Ａに示した画像形成装置における、エッジの端部近傍での媒体の切断の様子を表す第４の模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は本発明の一具体例であって、本発明は以下の態様に限定されるものではない。また、本発明は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
媒体切断装置を備えた画像形成装置。
２．変形例

＜１．実施の形態＞
［１.１ 画像形成装置１の概略構成］
図１Ａは、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置１の外観を表す斜視図である。図１Ｂは、図１Ａに示した画像形成装置１の内部構成の一部が見えるように表した斜視図である。図２は、図１Ａに示した画像形成装置１の全体の内部構成例を表す模式図である。図３は、画像形成装置１の内部構造の一部を拡大して表す模式図である。

画像形成装置１は、例えば筐体２の内部に、例えば媒体供給部１０１と、媒体搬送部１０２と、画像形成部１０３と、転写装置１０４と、現像剤回収装置１０５と、定着装置１０６と、排出部１０７とを備えている。画像形成装置１には、さらに、搬送路ＰＰが形成されている。搬送路ＰＰは、媒体供給部１０１から、媒体搬送部１０２と、画像形成部１０３および転写装置１０４と、現像剤回収装置１０５と、定着装置１０６と、排出部１０７とを順次経由して最終的に筐体２の外部へ至る、媒体１０が通過する経路である。本明細書では、搬送路ＰＰ上の任意の位置から媒体供給部１０１へ近づく方向、もしくはその任意の位置よりも媒体供給部１０１に近い位置（その任意の位置と媒体供給部１０１との間の位置）を上流という。一方、搬送路ＰＰ上の任意の位置から媒体供給部１０１から遠ざかる方向、もしくはその任意の位置よりも排出部１０７に近い位置（その任意の位置と排出部１０７との間の位置）を上流という。
なお、媒体供給部１０１、画像形成部１０３および搬送路ＰＰは、それぞれ、本発明の「媒体供給部」、「画像形成部」および「搬送路」に対応する一具体例である。

（媒体供給部１０１）
媒体供給部１０１は、画像形成部１０３へ向けて媒体１０を供給するものである。媒体供給部１０１は、保持部１１と、カバー１２と、１対のサイドガイド１３Ｌ，１３Ｒと、カバー１２の内面に立設するガイド１４とを有している。媒体供給部１０１と媒体搬送部１０２との間には、本発明の「媒体切断装置」に対応する一具体例として、挟持部１５（搬送ローラ１５Ａおよびピンチローラ１５Ｂ）、カッター１６ならびに当接部１７が設けられている。この媒体切断装置は、媒体供給部１０１から引き出された媒体１０の先端部分を除去したのち、その先端部分が除去された媒体１０を、搬送路ＰＰへ導くものである

保持部１１は、画像が形成される媒体１０の供給源としてのロールＲｐを保持する部分であり、ロールＲｐを収容する空間１０１Ｓを、カバー１２と共に形成している。カバー１２は、空間１０１Ｓに収容されたロールＲｐを覆うように設けられた保護部材である。ロールＲｐは、連続紙が巻回されたものである。なお、媒体１０として、連続紙上に複数のステッカーが断続的に設けられたものを用いることもできる。また、ここでいう連続紙の材質は紙に限定されず、例えば透明樹脂などであってもよい。１対のサイドガイド１３Ｌ，１３Ｒは、空間１０１Ｓに収容されたロールＲｐの側面をガイドする部材である。ガイド１４は、ロールＲｐから繰り出される媒体１０が搬送路ＰＰへ向けて安定して走行するように、その媒体１０を案内する部材である。搬送ローラ１５Ａとピンチローラ１５Ｂとは、媒体１０を挟んで対向配置され、挟持部１５を形成している。挟持部１５は本発明の「挟持部」に対応する一具体例であり、搬送ローラ１５Ａおよびピンチローラ１５Ｂが本発明の「一対の回転体」に対応する一具体例である。搬送ローラ１５Ａは、ピンチローラ１５Ｂと協働してロールＲｐから媒体１０を繰り出し、その媒体１０を媒体搬送部１０２へ向けて順次搬送するように機能する。搬送ローラ１５Ａは筐体２に直接的または間接的に回転可能に支持されている一方、ピンチローラ１５Ｂはカバー１２に回転可能に支持されている。媒体供給部１０１は、さらに給紙モータ８１１（後出の図９に記載）を有している。搬送ローラ１５Ａは、給紙モータ８１１により回転駆動するようになっている。

カッター１６は、例えばカバー１２に対し着脱可能に設けられ、例えば搬送路ＰＰに沿って上流から下流へ搬送される（繰り出される）媒体１０を、その搬送方向と直交する幅方向（Ｘ軸方向）に沿って切断するエッジ１６１を含む媒体切断部材である。カッター１６は、例えば樹脂からなり、空間１０１ＳにセットされたロールＲｐから引き出された媒体１０をそのエッジ１６１によりＸ軸方向に沿って切断し、Ｘ軸方向に沿って延在する先端面１０Ｓを媒体１０に形成するものである。エッジ１６１は、例えば曲率Ｒ１６１を有する。ここで、カッター１６は本発明の「切断刃」に対応する一具体例であり、エッジ１６１は本発明の「エッジ」に対応する一具体例であり、曲率Ｒ１６１は本発明の「第１の曲率」である。なお、カッター１６の詳細については後に説明する。

当接部１７は、例えば筐体２に固定されており、媒体１０をエッジ１６１において切断する際に、媒体１０を支持する支持部として機能する場合がある。当接部１７は、エッジ１６１から見て挟持部１５と反対側、すなわち、搬送方向Ｆにおけるエッジ１６１の下流に位置する。また、カッター１６と当接部１７との間に搬送路ＰＰが形成されるようになっている。当接部１７は、媒体１０の搬送路ＰＰを挟んでカッター１６と反対側に位置する。当接部１７は、媒体１０と当接可能である凸状の当接面１７Ｓを含んでいる。当接面１７Ｓは、例えば曲率Ｒ１６１よりも小さな曲率Ｒ１７を有する。エッジ１６１の少なくとも一部、この例では端部１６１Ｅ１および端部１６１Ｅ１（後出）は、挟持部１５を通る当接面１７Ｓの接線ＴＬ１よりも当接部１７側に位置するとよい。媒体１０の円滑な切断が可能となるからである。また、当接面１７Ｓは、屈曲部分を含まない連続面のみからなることが望ましい。当接面１７Ｓと当接する媒体１０に対し、局所的な応力が負荷されるのを回避するためである。当接面１７Ｓは本発明の「当接面」であり、曲率Ｒ１７は本発明の「第２の曲率」である。さらに、接線ＴＬ１は本発明の「第１の接線」に対応する一具体例である。

（媒体搬送部１０２）
媒体搬送部１０２は、搬送路ＰＰに沿って上流から下流へ順に配置された搬送ローラ対２１～２４と、カッター２５とを有している。搬送ローラ対２１～２４は、媒体供給部１０１から繰り出された媒体１０を下流の画像形成部１０３および転写装置１０４へ向けて搬送するものである。カッター２５は、搬送ローラ対２３と搬送ローラ対２４との間に配置されており、搬送路ＰＰを搬送される媒体１０を所定の長さで切断するものである。媒体搬送部１０２は、さらに搬送モータ８１２（後出の図９に記載）を有している。搬送ローラ対２１～２４およびカッター２５は、搬送モータ８１２により駆動するようになっている。

（画像形成部１０３）
画像形成部１０３は、媒体搬送部１０２の下流に位置し、搬送路ＰＰに沿って上流から順に配置された画像形成ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃを有している。画像形成ユニット３０Ａ～３０Ｃは、それぞれ、感光ドラム３１と、帯電ローラ３２と、現像ローラ３３と、供給ローラ３４と、現像ブレード３５と、現像剤収容部３６と、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド３７とを有している。画像形成ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃは、互いに異なる色の現像剤（トナー）を用いて各々の色の現像剤像（トナー像）を各々の感光ドラム３１の表面に形成する。具体的には、例えば画像形成ユニット３０Ｃはシアンの現像剤を用いてシアンの現像剤像を形成し、画像形成ユニット３０Ｍはマゼンタの現像剤を用いてマゼンタの現像剤像を形成し、画像形成ユニット３０Ｙはイエローの現像剤を用いてイエローの現像剤像を形成する。画像形成部１０３は、駆動モータＤＭ（後出の図９に記載）をさらに有している。感光ドラム３１などは、駆動モータＤＭにより回転駆動するようになっている。

感光ドラム３１は、静電潜像を表面（表層部分）に担持する円柱状の部材であり、感光体（例えば有機系感光体）を用いて構成されている。感光ドラム３１は、所定の周速度で所定の方向に回転（この例では図２中に矢印で示したように右回りで回転）するようになっている。

帯電ローラ３２は、感光ドラム３１の表面（表層部分）を帯電させる部材（帯電部材）であり、感光ドラム３１の表面（周面）に接するように配置されている。なお、帯電ローラ３２は、この例では左回りで回転するようになっている。

現像ローラ３３は、静電潜像を現像する現像剤を表面に担持する部材であり、感光ドラム３１の表面（周面）に接するように配置されている。なお、現像ローラ３３は、この例では左回りで回転するようになっている。

供給ローラ３４は、現像ローラ３３に対して現像剤を供給するための部材（供給部材）であり、現像ローラ３３の表面（周面）に接するように配置されている。なお、供給ローラ３４は、この例では左回り（現像ローラ３３と同方向）に回転するようになっている。

現像ブレード３５は、回転する現像ローラ３３の表面に現像剤からなる層（現像剤層）を形成すると共に、その現像剤層の厚さを規制（制御，調整）する現像剤規制部材である。現像ブレード３５は、例えばステンレス等からなる板状弾性部材（板ばね）であり、この板状弾性部材の先端部が現像ローラ３３の表面の近傍に配置されている。

現像剤収容部３６は、その内部に所定の色の現像剤を収容する容器であり、例えばその下部に現像剤排出口を有する。

ＬＥＤヘッド３７は、対向する感光ドラム３１の表面を露光し、各々の感光ドラム３１の表面に静電潜像を形成するものである。

（転写装置１０４）
転写装置１０４は、搬送路ＰＰを挟んで画像形成部１０３と対向するように、画像形成部１０３の下方に配置されている。図２に示したように、転写装置１０４は、搬送ベルト４１と、この搬送ベルト４１を駆動する駆動ローラ４２と、従動ローラ４３と、転写ローラ４４と、当接ローラ４５とを有する。転写ローラ４４は、駆動モータＤＭにより回転駆動するようになっている。

搬送ベルト４１は、媒体を搬送路ＰＰに沿って下流へ搬送するためのベルトである。具体的には、搬送ベルト４１は例えばポリイミド樹脂などの樹脂材料からなる無端の弾性ベルトであり、駆動ローラ４２，従動ローラ４３、転写ローラ４４および当接ローラ４５などによって張設（張架）され、図２において左回りに循環回転するようになっている。従動ローラ４３は、駆動ローラ４２および搬送ベルト４１の回転に従動して回転するようになっている。転写ローラ４４は、画像形成部１０３において形成された現像剤像を媒体上に静電的に転写するための部材であり、搬送ベルト４１を挟んで感光ドラム３１と対向して配置されている。当接ローラ４５は、現像剤回収装置１０５におけるクリーニングブレード（図示せず）と搬送ベルト４１を挟んで対向するように配置されており、搬送ベルト４１をクリーニングブレードへ押し付けるようになっている。

（現像剤回収装置１０５）
現像剤回収装置１０５は、転写装置１０４の下方に配置されており、搬送ベルト４１に付着した不要な現像剤を回収するものである。

（定着装置１０６）
定着装置１０６は、画像形成部１０３および転写装置１０４の下流に位置し、転写装置１０４から搬送された媒体上に転写された現像剤像に対し熱および圧力を付与することで、その現像剤像を記録媒体上に定着させるように機能する。定着装置１０６は、ヒータ７９１（後出の図５に記載）を内蔵する定着ローラ６１と、その定着ローラ６１との間に、搬送路ＰＰを走行する媒体を挟むように配置された加圧ローラ６２とを有する。定着装置１０６は、自らの温度検出を行うサーミスタ７９２（後出の図９に記載）をさらに有している。定着ローラ６１は、例えば駆動モータＤＭにより回転駆動するようになっている。

（排出部１０７）
排出部１０７は、例えば対向配置された排出ローラ７１，７２を有している。排出ローラ７１，７２は、例えば駆動モータＤＭにより回転駆動し、定着装置１０６から排出された媒体を外部へ排出するものである。

［１.２ カッター１６の構成］
次に、図４～図８を参照して、カッター１６の詳細な構成について説明する。図４は、図３に示したカッター１６の構成例を表す斜視図である。図５は、図３に示したカッター１６を下方から眺めた様子を表す底面図である。図６は、図３に示したカッター１６の構成例を表す他の斜視図である。図７は、図３に示したカッター１６を正面から眺めた様子を表す正面図である。図８は図３に示したカッター１６の断面構成を表す断面図である。図８のうち、中央の（Ｃ）に示した断面図は、図７におけるＣ－Ｃ線に沿った矢視方向の断面を表している。図８のうち、右の（Ａ）に示した断面図は、図７におけるＡ－Ａ線に沿った矢視方向の断面を表している。図８のうち、左の（Ｂ）に示した断面図は、図７におけるＢ－Ｂ線に沿った矢視方向の断面を表している。なお、カッター１６は、エッジ１６１と離れた部分に開口１６Ｋが設けられており、ねじ止めなどによりカバー１２に固定できるようになっている。

図５に示したように、カッター１６は、Ｘ軸方向に沿ってＶ形状を有するエッジ１６１を含んでおり、Ｘ軸方向に沿って媒体１０を切断するものである。具体的には、エッジ１６１は、中央部１６１Ｃと、Ｘ軸方向において中央部１６１Ｃを挟む端部１６１Ｅ１および端部１６１Ｅ１とを含んでいる。図８に示したように、エッジ１６１の中央部１６１Ｃは、挟持部１５と端部１６１Ｅ１とを繋ぐ第１の線分Ｌ１よりも後退した位置にあると共に挟持部１５と端部１６１Ｅ２とを繋ぐ第２の線分Ｌ２よりも後退した位置にある。なお、本明細書および図面では、端部１６１Ｅ１と端部１６１Ｅ２とを併せて端部１６１Ｅと記載する場合がある。

図４～図８に示したように、カッター１６のエッジ１６１は、Ｘ軸方向と直交する断面において、挟持部１５からエッジ１６１までの媒体１０の経路長ＰＬ（図８）が実質的に一定となるインボリュート曲線を描く形状を有している。エッジ１６１が描くインボリュート曲線は連続曲線であり、その連続曲線はＸ軸方向において凹部を含んでいる。ここでいう凹部は、上述の中央部１６１Ｃがそれに該当する。連続曲線であるエッジ１６１のうち、中央部１６１Ｃから媒体１０の端部へ向かう部分の任意の位置でのＸ軸方向に対する角度θ（図５）は、０°よりも大きい。その角度θは５°以上４５°以下であることが望ましい。

カッター１６は、エッジ１６１を起点としてエッジ１６１および当接部１７の双方から離れるように延在すると共に曲率Ｒ１６１よりも小さな曲率Ｒ１６２を有する凸状の側面１６２を含んでいる。側面１６２は当接面１７Ｓと対向している。側面１６２は、エッジ１６１において媒体１０が切断される際、当接面１７Ｓが媒体１０と当接しない場合に媒体１０と当接する可能性を有する面である。側面１６２は、それが媒体１０と当接する場合に、媒体１０を支持する支持部として機能する。側面１６２は、屈曲部分を含まない連続面のみからなることが望しい。側面１６２と当接する媒体１０に対し、局所的な応力が負荷されるのを回避するためである。なお、側面１６２は、本発明の「側面」に対応する一具体例であり、曲率Ｒ１６２は本発明の「第３の曲率」である。

図３に示したように、当接面１７Ｓは、エッジ１６１を通る第２の直線ＳＬ２を挟んで挟持部１５の反対側に位置する。第２の直線ＳＬ２は、挟持部１５とエッジ１６１とを通る第１の直線ＳＬ１と直交するものである。ここで、第２の直線ＳＬ２に対する、エッジを通る第２の当接面の第２の接線ＴＬ２がなす角度αは、０°以上５５°以下であるとよい。

［１.３ 画像形成装置１の回路構成］
図９に、画像形成装置１の内部の構成を模式的に表すブロック図を示す。図９に示したように、画像形成装置１は、印刷制御部７００，Ｉ／Ｆ制御部７１０，受信メモリ７２０，画像データ編集メモリ７３０，操作部７０１およびセンサ群７０２を備えている。画像形成装置１は、さらに、印刷制御部７００からの指令をそれぞれ受ける帯電電圧制御部７４０，ヘッド駆動制御部７５０，現像電圧制御部７６０，転写電圧制御部７７０，画像形成駆動制御部７８０，定着制御部７９０，搬送ベルト駆動制御部８００および給紙・搬送駆動制御部８１０を備えている。

印刷制御部７００は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ，ＲＡＭおよび入出力ポート等により構成され、例えば予め定められたプログラムを実行することにより画像形成装置１における処理動作の全体を制御するものである。具体的には、印刷制御部７００は、Ｉ／Ｆ制御部７１０からの印刷データや制御コマンドを受信し、帯電電圧制御部７４０，ヘッド駆動制御部７５０，現像電圧制御部７６０，転写電圧制御部７７０，画像形成駆動制御部７８０，定着制御部７９０，搬送ベルト駆動制御部８００および給紙・搬送駆動制御部８１０の制御を統括して印刷動作を行う。

Ｉ／Ｆ制御部７１０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの外部装置からの印刷データや制御コマンドを受信し、あるいは画像形成装置１の状態に関する信号を送信するものである。

受信メモリ７２０は、ＰＣなどの外部装置からＩ／Ｆ制御部７１０を経由した印刷データを一時的に格納するものである。

画像データ編集メモリ７３０は、受信メモリ７２０に格納された印刷データを受け取り、その印刷データを編集した画像データを格納するものである。

操作部７０１は、例えば画像形成装置１の状態などの情報を表示するためのＬＥＤランプや、使用者が指示を画像形成装置へ与えるための入力部（ボタンやタッチパネル）を有するものである。

センサ群７０２は、画像形成装置１の動作状態を監視する各種センサ、例えば媒体の位置を検出する位置センサ、画像形成装置１内の温度を検出する温度センサ、印刷濃度センサなどを含んでいる。

帯電電圧制御部７４０は、印刷制御部７００の指示により、帯電ローラ３２に対し帯電電圧を印加し、感光ドラム３１の表面を帯電させるように制御を行うものである。

ヘッド駆動制御部７５０は、画像データ編集メモリ７３０に格納された画像データにしたがってＬＥＤヘッド３７による露光動作の制御を行うものである。

現像電圧制御部７６０は、印刷制御部７００の指示により、現像ローラ３３に対し現像電圧を印加し、感光ドラム３１の表面に形成された静電潜像にトナーを現像するように制御を行うものである。

転写電圧制御部７７０は、印刷制御部７００の指示により、転写ローラ４４に対し転写電圧を印加し、媒体にトナー像を転写させるように制御を行うものである。

画像形成駆動制御部７８０は、印刷制御部７００の指示により、駆動モータＤＭの駆動制御を行うものである。駆動モータＤＭは、感光ドラム３１などの回転駆動を行う。

定着制御部７９０は、印刷制御部７００の指示により、定着装置１０６の定着動作を制御するものである。具体的には、定着ローラ６１に内蔵されたヒータ７９１（図９）への印加電圧の制御を行う。定着制御部７９０は、サーミスタ７９２により測定された定着装置１０６の温度に基づき、ヒータ７９１への印加電圧のオン・オフ制御を行う。

搬送ベルト駆動制御部８００は、印刷制御部７００の指示により、画像形成装置１に設けられた搬送ベルトモータ８０１の動作制御を行うものである。搬送ベルトモータ８０１は、搬送ベルト４１の駆動を行うものである。

給紙・搬送駆動制御部８１０は、印刷制御部７００の指示により、画像形成装置１に設けられた給紙モータ８１１および搬送モータ８１２の動作制御を行うものである。

［１．４ 作用・効果］
（Ａ．基本動作）
この画像形成装置１では、以下のようにして、媒体に対して現像剤像が転写される。

具体的には、まず、給紙・搬送駆動制御部８１０の制御に基づき給紙モータ８１１が駆動し、搬送ローラ１５Ａが回転する。これにより媒体供給部１０１における空間１０１Ｓに収容されたロールＲｐから媒体１０がピックアップされ、搬送ローラ１５Ａにより、下流の媒体搬送部１０２の方向へ繰り出される。次いで、ロールＲｐから繰り出された媒体１０は、媒体搬送部１０２により斜行が矯正されつつ下流の画像形成部１０３および転写装置１０４へ向けて搬送される。媒体搬送部１０２では、カッター２５により、所定の長さで媒体１０を切断する。その際、給紙・搬送駆動制御部８１０の制御に基づき、給紙モータ８１１の駆動力がカッター２５に伝達される。

画像形成部１０３および転写装置１０４では、以下のようにして、トナー像が媒体１０上に転写される。まず、起動状態の画像形成装置１に対してＰＣなどの外部機器からＩ／Ｆ制御部７１０を介して印刷画像データおよび印刷命令が印刷制御部７００に入力される。印刷制御部７００は、印刷命令に応じて、画像形成駆動制御部７８０などと連携して印刷画像データの印刷動作を開始させる。

画像形成駆動制御部７８０は、駆動モータＤＭを駆動し、感光ドラム３１を所定の方向に一定速度で回転させる。感光ドラム３１が回転すると、その動力がギヤ列などの駆動伝達部を介して、供給ローラ３４、現像ローラ３３および帯電ローラ３２へそれぞれ伝達される。その結果、供給ローラ３４、現像ローラ３３および帯電ローラ３２は、それぞれ所定の方向に回転する。

一方、印刷制御部７００からの指令により、帯電電圧制御部７４０が帯電ローラ３２に対し所定の電圧を印加し、感光ドラム３１の表面を一様に帯電させる。

次いで、ヘッド駆動制御部７５０がＬＥＤヘッド３７を起動し、画像信号に基づく印刷画像に対応する光を感光ドラム３１に照射して感光ドラム３１の表面に静電潜像を形成する。さらに、現像剤収容部３６から供給ローラ３４へ現像剤を供給する。現像剤は、供給ローラ３４に担持され、供給ローラ３４の回転と共に現像ローラ３３の近傍に移動する。そこで、現像剤は現像ローラ３３の電位と供給ローラ３４の電位との電位差により例えば負に帯電し、現像ローラ３３へ供給される。現像ローラ３３へ供給された現像剤は現像ブレード３５により所定の厚さに規制された現像剤層を形成する。

さらに、感光ドラム３１の表面に形成された静電潜像に応じて、現像ローラ３３上の現像剤層が現像されて感光ドラム３１上に現像剤像が形成される。その現像剤像は、感光ドラム３１と対向配置されると共に転写電圧制御部７７０により所定の電圧が印加された転写ローラ４４との間の電界によって搬送路ＰＰ上の媒体１０に転写される。

その後、定着装置１０６において、媒体１０上に転写された現像剤像に対し熱および圧力を付与し、その現像剤像を媒体１０上に定着させる。そののち、現像剤像が定着された媒体１０は排出部１０７により外部へ排出される。

なお、感光ドラム３１には、媒体１０へ転写されなかった現像剤が僅かに残留する場合がある。その場合、その残留した現像剤は搬送ベルト４１に付着することがある。そこで、画像形成装置１では現像剤回収装置１０５により、搬送ベルト４１に付着した現像剤を廃トナーとして回収する。

（Ｂ．ロールＲｐからの媒体１０の頭出し動作）
画像形成装置１の運転動作を行う前段階の処理として、媒体供給部１０１の空間１０１ＳにロールＲｐを収容すると共にＸ軸方向に沿って伸びる先端面１０Ｓ（後出）を形成する。具体的には、まずカバー１２を開き、筐体２のうちの空間１０１Ｓを形成することとなる部分にロールＲｐを載置する。次に、使用者が、ロールＲｐの最外周端部を筐体２の外部に至るまで引き出したのち、カバー１２を閉じる。カバー１２を閉じることにより、搬送ローラ１５Ａとピンチローラ１５Ｂとの間に、使用者によって引き出された媒体１０が挟持される。

そののち、例えば図１０Ａおよび図１１Ａに示したように、引き出された媒体１０の端部を使用者が自らの手で斜め上方（矢印１０Ｐ１の方向）へ引っ張ることにより、媒体１０に応力を付与する。その際、媒体１０の端部が側面１６２と当接することとなる。その操作により、媒体１０のうちのエッジ１６１と当接する箇所にせん断応力が効果的に集中し、例えば図１０Ｂおよび図１１Ｂに示したように、媒体１０のうちのせん断応力が集中する箇所（応力集中箇所）において媒体１０が破断することとなる。ここで、図１０Ａ，１０Ｂは、エッジ１６１の中央部１６１Ｃの近傍における媒体１０の切断の様子を表す模式図であり、図１１Ａ，１１Ｂは、エッジ１６１の端部１６１Ｅの近傍における媒体１０の切断の様子を表す模式図である。なお、図１０Ａおよび図１１Ａは、いずれも、媒体１０がエッジ１６１により切断される直前の様子を表している。図１０Ａおよび図１１Ａに示したように、媒体１０の端部を使用者が斜め上方へ引っ張った場合には、媒体１０がカッター１６の側面１６２と当接する。そのため、媒体１０は挟持部１５と側面１６２との２箇所において支持される。よって、媒体１０のうち、挟持部１５と側面１６２と間に位置するエッジ１６１の近傍部分が応力集中箇所となる。その結果、図１０Ｂおよび図１１Ｂにそれぞれ示したように、その応力集中箇所において破断することとなり、媒体１０の先端部分１０－１が離脱すると共に、媒体１０の残存部分１０－２に、高い精度で切断された先端面１０Ｓが形成される。なお、図１０Ｂおよび図１１Ｂは、いずれも、媒体１０がエッジ１６１により切断された直後の様子を表している。

ここで、挟持部１５から中央部１６１Ｃに至る搬送路ＰＰの経路長ＰＬと、挟持部１５から端部１６１Ｅに至る搬送路ＰＰの経路長ＰＬとは、実質的に同一となる。エッジ１６１は、Ｘ軸方向と直交する断面（ＹＺ断面）において、インボリュート曲線を描く形状を有するようにしたからである。そのため、先端面１０Ｓは、実質的にＸ軸方向と平行となる。また、本実施の形態では、中央部１６１Ｃが端部１６１Ｅ１，１６１Ｅ２よりも搬送路ＰＰから後退した位置にある。このため、端部１６１Ｅ１，１６１Ｅ２の各々を起点として中央部１６１Ｃへ向かうように媒体１０の亀裂が進展し、最終的に中央部１６１Ｃの近傍において媒体１０の切断が完了するようになっている。

一方、本実施の形態の画像形成装置１では、例えば図１２Ａに示したように、引き出された媒体１０の端部を使用者が自らの手で斜め下方（矢印１０Ｐ２の方向）へ引っ張るようにしても、媒体１０を精度良く切断することができる。具体的には、媒体１０の端部を使用者が斜め下方へ引っ張った場合には、媒体１０が当接部１７の当接面１７Ｓと当接することとなる。その結果、媒体１０は挟持部１５と当接面１７Ｓとの２箇所において支持される。よって、媒体１０のうち、挟持部１５と当接面１７Ｓと間に位置するエッジ１６１の近傍部分が応力集中箇所となり、図１２Ｂに示したように、その応力集中箇所において破断することとなる。その結果、媒体１０の先端部分が離脱すると共に、媒体１０の残存部分１０－２に、高い精度で切断された先端面１０Ｓが形成される。なお、図１２Ａおよび図１２Ｂは、いずれも、媒体１０の端部を使用者が自らの手で斜め下方へ引っ張ったときの様子を表している。特に、図１２Ａは媒体１０がエッジ１６１の中央部１６１Ｃにより切断される直前の様子を表しており、図１２Ｂは媒体１０がエッジ１６１の中央部１６１Ｃにより切断された直後の様子を表している。

図１２Ａおよび図１２Ｂに示した場合においても、先端面１０Ｓは、実質的にＸ軸方向と平行となる。また、端部１６１Ｅ１，１６１Ｅ２の各々を起点として中央部１６１Ｃへ向かうように媒体１０の亀裂が進展し、最終的に中央部１６１Ｃの近傍において媒体１０の切断が完了する。

なお、先端面１０Ｓが形成された媒体１０の残存部分１０－２は、搬送ローラ１５Ａの回転動作により、搬送路ＰＰに沿って媒体供給部１０１から媒体搬送部１０２へ送られる。

（Ｃ．効果）
このように、本実施の形態では、使用者が斜め上方（矢印１０Ｐ１の方向）または斜め下方（矢印１０Ｐ２の方向）いずれの方向に引っ張ったとしても、媒体１０はエッジ１６１の近傍部分において破断し、その結果、媒体１０に先端面１０Ｓが形成される。したがって、使用者が自らの手で媒体１０の端部を斜め上方もしくは斜め下方のいずれに引っ張った場合であっても同じような先端面１０Ｓが安定して得られるので、使用者にとって使い勝手に優れた媒体切断装置と言える。

本実施の形態では、媒体１０を切断するエッジ１６１が、Ｘ軸方向と直交する断面（ＹＺ断面）において、挟持部１５からエッジ１６１までの媒体１０の経路長が実質的に一定となるインボリュート曲線を描く形状を有するようにした。このため、媒体１０に対し、Ｘ軸方向に沿って媒体１０の一方の端部からその媒体１０の他方の端部に至るまで安定した切断動作がなされる。このため、媒体１０の切断動作を、より高い精度で行うことができる。また、得られる先端面１０Ｓは、実質的にＸ軸方向に平行な端面となる。

さらに、本実施の形態では、エッジ１６１の中央部１６１Ｃは、挟持部１５と端部１６１Ｅ１とを繋ぐ第１の線分Ｌ１よりも後退した位置にあると共に挟持部１５と端部１６１Ｅ２とを繋ぐ第２の線分Ｌ２よりも後退した位置にある。すなわち、エッジ１６１は、その中央部１６１Ｃがその端部１６１Ｅ１，１６１Ｅ２よりも凹んでいる形状を有している。このため、媒体１０が破断する際に、端部１６１Ｅ１および端部１６１Ｅ２の双方から破断が開始され、中央部１６１Ｃに向かって亀裂が伸展することとなるので、より鋭利な破断面である先端面１０Ｓが得られる。特に、角度θが５°以上４５°以下である場合には、より小さな引っ張り力により、媒体１０の切断動作を行うことができる。また、上述のインボリュート曲線を連続曲線とすることにより、より平滑な先端面１０Ｓの形成に有利となる。

また、本実施の形態では、カッター１６およびその近傍における機械的構造に起因して媒体１０の切断動作が実行されるので、追加のアクチュエータや追加の制御信号を必要としない。よって、機構上の複雑化は招来しないものである。

＜２．変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、カラー画像を形成する画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば黒色のトナー像のみを転写し、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。また、上記実施の形態では、１次転写方式（直接転写方式）の画像形成装置について説明したが、本発明は２次転写方式にも適用されうる。

また、上記実施の形態で記載した各構成要素の形状や数量、寸法および位置関係は一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではない。

また、上記実施の形態では、露光装置として発光ダイオードを光源とするＬＥＤヘッドを用いるようにしたが、例えばレーザ素子等を光源とした露光装置を用いてもよい。

さらに、上記実施の形態では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、印刷機能を有する画像形成装置について説明したが、本発明はこれには限られない。すなわち、そのような印刷機能に加え、例えば、スキャン機能やファックス機能を有する複合機として機能する画像形成装置においても、本発明を適用することが可能である。

さらに、上記実施の形態では、本発明の媒体切断装置を媒体供給部１０１に設けるようにしたが、本発明の画像形成装置はこれに限定されるものではない。例えば排出部１０７に本発明の媒体切断装置を設けるようにしてもよい。

１…画像形成装置、２…筐体、１０１…媒体供給部、１０…媒体、１１…保持部、１２…カバー、１４…ガイド、１５…挟持部、１５Ａ…搬送ローラ、１５Ｂ…ピンチローラ、１６…カッター、１６１…エッジ、１６１Ｃ…中央部、１６１Ｅ１，１６１Ｅ２…端部、１６２…側面、１７…当接部、１７Ｓ…当接面、１０２…媒体搬送部、２１～２４…搬送ローラ対、２５…カッター、１０３…画像形成部、３０Ａ～３０Ｃ…画像形成ユニット、３１…感光ドラム、３２…帯電ローラ、３３…現像ローラ、３４…供給ローラ、３５…現像ブレード、３６…現像剤収容部、３７…ＬＥＤヘッド、１０４…転写装置、４１…搬送ベルト、４２…駆動ローラ、４３…従動ローラ、４４…転写ローラ、４５…当接ローラ、１０５…現像剤回収装置、１０６…定着装置、６１…定着ローラ、６２…加圧ローラ、７１，７２…排出ローラ、１０７…排出部、ＰＰ…搬送路。

Claims (13)

1. 筐体と、
   前記筐体に対して開閉可能に設けられたカバー部材と、
   媒体を挟持可能に設けられた挟持部と、
   前記カバー部材に固定され、前記挟持部により挟持された前記媒体を切断するエッジを含む切断刃と
   を有し、
   前記エッジは、前記挟持部から前記エッジまでの前記媒体の経路長が実質的に一定となるインボリュート曲線上に形成され、前記媒体の幅方向において凹部を含み、前記幅方向の一端から他端にかけて曲線形状である
   媒体切断装置。
2. 前記エッジは、前記媒体の幅方向に沿って前記媒体を切断するものであり、
   前記エッジのうち前記凹部から前記媒体の端部へ向かう部分の任意の位置での前記幅方向に対する角度は、５°以上４５°以下である
   請求項１に記載の媒体切断装置。
3. 前記凹部は、前記エッジの前記幅方向の中央に設けられる
   請求項１または請求項２に記載の媒体切断装置。
4. 前記エッジから見て前記挟持部の反対側に位置すると共に前記媒体と当接可能である凸状の当接面を含む当接部をさらに有し、
   前記エッジの少なくとも一部は、前記挟持部を通る前記当接面の第１の接線よりも前記当接部側に位置する
   請求項１から請求項３のいずれか1項に記載の媒体切断装置。
5. 前記エッジは、第１の曲率を有し、
   前記当接面は、前記第１の曲率よりも小さな第２の曲率を有する
   請求項４に記載の媒体切断装置。
6. 前記当接面は連続面のみからなる
   請求項５記載の媒体切断装置。
7. 前記切断刃は、前記エッジを起点として前記エッジおよび前記当接部の双方から離れるように延在すると共に前記第１の曲率よりも小さな第３の曲率を有する凸状の側面を含む
   請求項５または請求項６に記載の媒体切断装置。
8. 前記側面は連続面のみからなる
   請求項７記載の媒体切断装置。
9. 前記挟持部は、前記媒体が搬送される搬送路を挟んで対向配置された一対の回転体を含む
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の媒体切断装置。
10. 前記切断刃は樹脂からなる
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の媒体切断装置。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の媒体切断装置と、画像形成部とを備えた画像形成装置。
12. 前記画像形成部へ向けて前記媒体を供給する媒体供給部と、
    前記媒体供給部から前記画像形成部へ向かう前記媒体が通過する搬送路と
    をさらに備え、
    前記媒体切断装置は、前記媒体供給部から引き出された前記媒体の先端部分を除去したのち、前記先端部分が除去された前記媒体を、前記搬送路へ導くものである
    請求項１１記載の画像形成装置。
13. 媒体を挟持可能に設けられた挟持部と、
    前記挟持部により挟持された前記媒体を切断するエッジを含む切断刃と、
    前記エッジから見て前記挟持部の反対側に位置すると共に前記媒体と当接可能である凸状の当接面を含む当接部と
    を有し、
    前記エッジは、前記挟持部から前記エッジまでの前記媒体の経路長が実質的に一定となるインボリュート曲線を描く形状を有し、
    前記エッジの少なくとも一部は、前記挟持部を通る前記当接面の第１の接線よりも前記当接部側に位置する
    媒体切断装置。
    

Images