JP7380145B2 - シート加工装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、シート加工装置及び画像形成システムに関する。

シート材に切断加工や筋付け加工を施すシート加工装置が知られている。シート加工装置は、画像や図柄が付されたシート材から、ステッカーやカード、または箱状の立体物の展開形態を製作するために用いられる。なお、シート加工装置には、複数の形態が知られている。

例えば、フラットベッドタイプのシート加工装置は、平面（テーブルなど）に固定されたシート材に対し、加工ツール（カッターツールや筋付けツール）を二次元的に移動させながら選択的に圧接離間させてシート加工を行う。したがって、フラットベッドタイプでは、移動しないシート材に対して加工ツールを圧接させて切断や筋付けを行い、シート材に対する任意の軌跡での二次元的な加工を施す。

また、シート材搬送タイプのシート加工装置は、フラットベッドタイプとは異なり、シート材を特定の位置では固定することなく加工をする。より詳しくは、加工ツールに対する所定の方向にシート材を往復移動させながら、往復移動方向とは異なる方向に加工ツールを移動させて、所定の位置で接離させることで任意の軌跡での二次元的な加工を施す。なお、加工ツールの移動方向は、シート材の往復移動方向と直交する方向である。

フラットベッドタイプのシート加工装置として、シート材の搬送と加工ツールの移動を相対的に行いつつ、シート材に対して加工ツールを選択的に圧接離間させることで、シート材にする任意の軌跡での二次元的な加工を施すシート加工装置が知られている（特許文献１を参照）。

特許文献１に開示されているシート処理装置のように、従来のものは、略水平方向に順搬送、または逆搬送されるシート材に対して切断加工や筋付け加工を施す。したがって、従来のシート処理装置では、加工ツールの寸法（搬送方向の幅）と、加工対象であるシート材の搬送方向の寸法であって加工ツールよりも上流側の幅と下流側の幅を加えた寸法に相当する領域を確保する必要がある。すなわち、従来のシート処理装置では、加工対象とするシート材の大きさ（幅）に相応する寸法の、搬送方向上流側と下流側にシート材の往復搬送を可能にする領域（空間）を確保する必要があり、装置全体の小型化、特に奥行き方向（往復搬送方向）の小型化に課題がある。

また、シート材の大きさ（幅）に応じて、装置の奥行き寸法が大きくなることで、シート材に対するユーザの操作性が低下する、という課題もある。

本発明は、二次元的にシート加工可能なシート加工装置において、小型化と操作性向上を図ることを目的とする。

上記技術的課題を解決するため、本発明の一態様は、シート材を加工するシート加工装置であって、前記シート材を加工する加工具と、前記加工具をシート材に接離させる加工具接離部と、前記加工具に対して前記シート材を相対的に搬送させるための搬送経路を含む搬送手段と、を備え、前記搬送手段による前記シート材の往復搬送方向は、水平面に対して傾斜する方向を含み、前記加工具接離部は、水平面に対する傾斜方向に搬送される傾斜状態の前記シート材に対して前記加工具を接離させ、前記搬送経路は、前記加工具よりも搬送方向上流側に積載された前記シート材を分離搬送するシート材搬入部を含み、前記シート材搬入部は、前記水平面に対し４５度以上９０度以下の傾斜姿勢で前記シート材を積載するシート材積載部を有し、前記搬送手段は、前記シート材搬入部よりも搬送方向下流に配置されている前記加工具との間において、前記搬送経路を切り替える切替部と、前記シート材搬入部から搬送された前記シート材が前記切替部を通過した後に前記シート材が逆方向に搬送されたときに、前記切替部によって前記シート材搬入部とは異なる方向に案内された前記シート材を導く退避部と、を有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、二次元的にシート加工可能なシート加工装置において、小型化と操作性向上を図ることができる。

本発明に係るシート加工装置の実施形態である加工処理装置の斜視図。 上記加工処理装置の断面図。 上記加工処理装置の要部を示す斜視図。 上記加工処理装置の要部の一部を拡大した拡大側面図。 上記加工処理装置の要部の一部を拡大した拡大平面図。 上記加工処理装置の要部の一部を拡大した拡大斜視図。 上記加工処理装置の制御構成を示すブロック図。 上記加工処理装置の機能構成を示す機能ブロック図。 上記加工処理装置が備える加工ツールの一部を拡大した拡大側面図。 上記加工処理装置が備える他の加工ツールの一部を拡大した拡大側面図。 本発明に係る画像形成システムの実施形態を示す側面図。 本発明に係る画像形成システムの別の実施形態を示す側面図。

［シート加工装置の全体構成］
以下、本発明に係るシート加工装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る加工処理装置１００の外観を示す斜視図である。図１に示すように、加工処理装置１００は、シート状の被加工対象物であるシート材（カットシートＳ）の搬入口を構成する搬入側トレイ１０１と、加工後のカットシートＳの搬出口を構成する搬出側トレイ１０２と、を備えている。

ここで、本実施形態の説明に用いる座標系を定義する。加工処理装置１００が載置される面（載置面）を仮定したとき、この載置面と平行し、加工後のカットシートＳが搬出される方向をＺ方向とする。また、載置面と平行し、Ｚ方向と交差する方向をＸ方向とする。そして、Ｘ方向とＺ方向に直交する方向をＹ方向とする。Ｘ方向は、後述するように、加工対象となるカットシートＳの幅方向に相当する。

図１に示すように、加工前のカットシートＳが加工処理装置１００に搬入される方向（矢印Ｐｉ）は、Ｙ方向に対して傾斜していて、Ｘ－Ｚ平面に交差する方向である。Ｘ方向は、カットシートＳの幅方向（加工処理装置１００の幅方向）である。

［搬入側トレイ１０１］
カットシートＳは、シート材積載部としての搬入側トレイ１０１にシート束として複数枚が積載されて保持されており、シート加工処理が開始されると、搬入側トレイ１０１から一枚ずつ分離されて図１における矢印Ｐｉの方向に搬入される。シート加工処理が終了したカットシートＳは、搬出側トレイ１０２において矢印Ｐｏの方向に搬出される。搬入側トレイ１０１は、シート材搬入部も構成する。

搬入側トレイ１０１は、後述する加工具１０５に対してカットシートＳを搬送するための搬送手段の一部を構成し、搬送経路の一部を形成する部分となる。

図１に示すように、搬入側トレイ１０１は、カットシートＳを加工処理装置１００の載置面に対して傾斜した状態（傾斜状態）で保持する。この傾斜状態は載置面に対して、例えば、４５度以上９０度以下である。すなわち、搬入側トレイ１０１に積載されたシート束から、載置面に対して所定の角度を持つ傾斜姿勢を維持した状態で、カットシートＳが搬入され、その後、カットシートＳは加工具１０５に対して往復搬送される。

シート材搬入部は、シート材積載部としての搬入側トレイ１０１に傾斜状態で積載されているシート束からカットシートＳを一枚ずつ分離して、搬送経路へ移動させるための分離搬送手段としてのピックアップローラ２１０を有している（図２参照）。

また、図１に示すように、シート材搬入部は、搬入側トレイ１０１に積載された複数枚のカットシートＳの幅方向の位置を規制するための規制部材としてのサイドフェンス１０３を有している。サイドフェンス１０３によって、分離されて搬入されるカットシートＳが搬送方向に対して斜行することを防ぐことができる。

ユーザは、加工処理装置１００を操作するときは、Ｚ方向の側から加工処理装置１００に対面する。したがって、Ｚ方向は加工処理装置１００の奥行き方向にも相当する。なお、加工処理装置１００をユーザが操作するとき、Ｘ方向側から加工処理装置１００に対面することもある。その場合、Ｘ方向が加工処理装置の奥行き方向に相当する。

なお、以下においては、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は相互に直交する方向であるものとして実施形態の説明をする。

なお、図１に示すように、加工処理装置１００は、全体の動作を制御する制御装置３００も備える。

本実施形態では、シート加工時におけるカットシートＳの移動（搬送）は、加工具１０５に対する往復搬送である。この往復搬送の方向は、垂直方向（Ｙ方向）とする。シート加工時のカットシートＳの移動方向（搬送方向）を、加工処理装置１００の載置面（Ｘ－Ｚ平面）に対する垂直方向（Ｙ方向）にすることで、加工処理装置１００の奥行き方向（Ｚ方向）の寸法を短くすることができる。すなわち、本実施形態に係る加工処理装置１００は、小型化を図ることができる。

なお、加工処理装置１００におけるシート加工時のカットシートＳの往復搬送方向は、垂直方向（Ｙ方向）に限定されるものではない。シート加工時のカットシートＳの往復搬送方向は、略垂直方向でもよいし、Ｘ－Ｚ平面に対して所定の角度をもって傾斜する傾斜方向でもよい。この場合も、カットシートＳの往復搬送方向が加工処理装置１００の載置面に沿う方向である従来例に比べて、加工処理装置１００の奥行き寸法（Ｚ方向の寸法）を短くし、装置全体の小型化を図ることができる。

カットシートＳの加工時の往復搬送方向は、垂直に近いほど奥行き寸法に関する小型化の効果をより得ることができる。つまり、加工処理装置１００において、シート加工時のカットシートＳの往復搬送方向の傾斜度合いは、垂直に近いほど装置の小型化への効果が大きくなるので、水平面に対して４５度以上の傾斜であることが好適である。

本実施形態に係る加工処理装置１００は、ユーザが搬入側トレイ１０１にシート束としてカットシートＳをセットする。したがって、ユーザが加工処理装置１００にアクセスするためには、奥行き寸法（Ｚ方向の寸法）を特に小型化することが望ましい。

［加工処理装置１００の内部構造］
次に、加工処理装置１００の内部構造について説明する。図２は、加工処理装置１００の内部構造を示す断面図である。図２の断面図は、図１におけるＹ－Ｚ平面と平行の断面を例示している。

図２に示すように、加工処理装置１００は、カットシートＳにシート加工を施すための加工ツールである加工具１０５と、加工具接離部１１０と、加工具移動部１２０と、加工具対向部１３０と、を備える。また、加工処理装置１００は、カットシートＳを加工具１０５に対して往復搬送させる搬送手段としての搬送ローラ対１５０を備えている。図２では、搬送手段を構成する搬送ローラ対１５０のうち、搬入口側に配置される第一搬送ローラ対１５１のみを図示している。

加工具１０５は、加工具接離部１１０によって保持されている。加工具１０５は、加工具接離部１１０に保持された状態で、カットシートＳを挟んで加工具対向部１３０と対向する位置（対向位置）に配置される。

加工具接離部１１０は、カットシートＳに対して切断加工を施す切断具（カッター）や筋付け加工を施す筋付け具（クリーサー）等の加工具１０５を所定の位置で保持する。加工具１０５の詳細は後述する。また、加工具接離部１１０は、加工具１０５をカットシートＳに対して接触させる動作と離間させる動作とをさせる加工具接離移動機構を備えている。

加工具移動部１２０は、カットシートＳに対して切断加工や筋付け加工などのシート加工処理を施すとき、Ｘ方向（往復搬送方向との交差方向）に加工具１０５を往復移動させる加工具移動機構（加工具接離移動機構）を備えている。加工具移動部１２０は、加工具接離部１１０ごと加工具１０５を往復移動させる。

なお、本実施形態においてＸ方向とは、加工具１０５の加工位置におけるカットシートＳの搬送方向と直交する方向であって、Ｙ方向（カットシートＳの搬送方向）との直交方向である。なお、図１及び図２において示すように加工処理装置１００の高さ方向をＹ方向としている。したがって、Ｘ方向は加工具１０５の加工位置におけるカットシートＳの搬送方向と加工処理装置１００の搬出方向（Ｚ方向）とに直交する方向であって、カットシートＳの幅方向に相当する。

加工具対向部１３０は、加工具１０５と対向する対向面を有し、回動する回動部材としてのローラ状の部材を備える。対向面は、Ｘ方向に移動する加工時の加工具１０５がカットシートＳに接触する加工位置に対応して加工具１０５がカットシートＳに加える押圧力などを受ける位置に相当し、カットシートＳを挟んで加工具１０５と対向する対向位置に位置する部分となる。図２に示すように、加工具対向部１３０が備える対向面は、Ｙ方向における加工具１０５との位置が同じ位置に相当する。言い換えると、加工具対向部１３０が備える対向面は、加工具１０５に対して垂直方向（Ｚ方向）に配置されている。別の言い換えをすると、加工具１０５は対向面に対して垂直方向（Ｚ方向）に配置されていて、Ｙ方向へは移動しない構成によって保持されている。

加工処理装置１００は、搬送ローラ対１５０によってカットシートＳをＹ方向において往復搬送させたり、加工具１０５をＸ方向に移動させたりすることによって加工を施す。このシート加工時に、加工具１０５と加工具接離部１１０は、加工具対向部１３０に対してＹ方向には移動せず、Ｘ方向のみで移動する。すなわち、加工処理装置１００の制御装置３００は、シート加工処理の実行時において、加工具１０５と加工具接離部１１０をＸ方向に移動または移動停止させる制御を行いながら、選択されたタイミングにおいて、カットシートＳに対して加工具１０５を接触、または離間させる、動作制御を行う。以上のような動作により、加工処理装置１００は、カットシートＳに対して任意の平面自由曲線からなる軌跡を描きながらのシート加工を施すことができる。

加工処理装置１００において、搬送手段である搬送ローラ対１５０によって、カットシートＳを垂直、略垂直、または、Ｘ－Ｚ平面（水平面の場合もある）に対して傾斜した状態で往復搬送する。そして、垂直、略垂直、または傾斜状態のカットシートＳに対して、加工具接離部１１０が加工具１０５を接離させることでシート加工処理を実行する。

加工処理装置１００におけるシート加工処理時の動作の様子について、説明する。シート加工処理が開始されると、搬入側トレイ１０１にセットされたシート束から、ピックアップローラ２１０によってカットシートＳが加工処理装置１００の内部に呼び込まれる（搬入される）。同時にピックアップローラ２１０と対向する分離パッドにて、シート束から１枚のカットシートＳが分離される。

分離されたカットシートＳは、分岐爪２０１を通過して搬入口近傍に配置される搬送手段としての第一搬送ローラ対１５１へと搬送される。なお、本実施形態に係る加工処理装置１００は、分離搬送手段としてパッド分離方式によるシート分離を行うが、シート束からカットシートＳを分離して搬送する方式としては、これに限定されるものではなく、ベルト分離方式やＦＲＲ分離方式を適用することも可能である。

搬送されたカットシートＳの後端が分岐爪２０１を通過するまで搬送されると、分岐爪２０１は退避部としての搬送経路であるスイッチバック２０２側へと移動する。これによって、往復動作しながら加工されるカットシートＳの一部をスイッチバック２０２に出し入れしながらシート加工をする。

加工具対向部１３０の下流では、搬送経路の一部を構成する湾曲搬送ガイド板２０３に沿って、カットシートＳの一部が湾曲しながら搬出側トレイ１０２へと搬送される。湾曲搬送ガイド板２０３は、搬送経路の一部である第二搬送経路を形成するガイド部であって、加工具１０５に対するカットシートＳの搬送方向であるＹ方向とは異なるＺ方向に向けて、カットシートＳの端部を搬送させる湾曲部に相当する。すなわち、加工処理装置１００において、カットシートＳは、シート加工処理中において、搬送方向の下流側の端部は、湾曲搬送ガイド板２０３を含む湾曲した搬送経路において往復搬送される。

一方、シート処理加工中のカットシートＳは、その搬送方向の上流側の端部が、第一搬送経路において往復搬送される。なお、第一搬送経路は、搬送経路の一部を形成し、スイッチバック２０２と、湾曲搬送ガイド板２０３より搬送方向上流に配置されるガイド部と、を含んで構成される搬送経路である。

シート加工処理が施されたカットシートＳは、搬出側トレイ１０２に向けて搬出される。この搬出側トレイ１０２は、湾曲搬送ガイド板２０３の搬送方向下流側に配置され、搬送経路の一部を構成する第三搬送経路を形成する。

加工具１０５は、湾曲搬送ガイド板２０３の曲がり方向の内側に配置されている。したがって、加工処理装置１００は、シート加工処理が終了したカットシートＳを、加工具１０５が配置されている側に搬出するように構成されている。

なお、スイッチバック２０２や湾曲搬送ガイド板２０３及び、搬出側トレイ１０２を含む搬送経路と、搬送ローラ対１５０と、によって搬送手段が構成される。また、搬送手段には、搬入側トレイ１０１も含まれる。

また、図２に示すように、分岐爪２０１は、シート材搬入部を構成する搬入側トレイ１０１よりも搬送方向下流側、加工具１０５よりも搬送方向上流側に配置されていて、加工具１０５と搬入側トレイ１０１との間の搬送経路（第一搬送経路）を切り替える。分岐爪２０１は、切替部を構成する。

分岐爪２０１によって切り替えられる第一搬送経路の一部は、スイッチバック２０２によって構成される。スイッチバック２０２は、シート加工処理中のカットシートＳの搬送方向上流側端部を、搬入側トレイ１０１とは異なる方向に退避させる。この退避方向における搬送経路（第一搬送経路）をスイッチバック２０２が構成する。スイッチバック２０２は、水平面に対するほぼ垂直方向にカットシートＳを導く支持面を有する退避部を構成する。

第一搬送ローラ対１５１は、搬入側トレイ１０１に積載されていたものから分離されて搬送されてきたカットシートＳの搬送方向下流側端部が突き当たる位置に配置されている。この突き当てによって、カットシートＳのレジスト補正が行われる。第一搬送ローラ対１５１にカットシートＳが突き当たった状態で、所定の搬送タイミングで第一搬送ローラ対１５１が回転動作することで、カットシートＳがスキュー補正された状態で加工具１０５に対する加工位置に搬送され、その後ローラ対１５０によって往復搬送させる。

［加工処理装置１００の要部の構成］
図３は、加工処理装置１００の内部構造の要部を示す斜視図である。図４は、加工処理装置１００の内部構造のうち、加工具１０５及び加工具接離部１１０を示した側面図である。図５は、加工具移動部１２０の駆動源部分を拡大した拡大平面図である。図６は、加工具移動部１２０が備える移動保持機構部分を拡大した拡大斜視図である。なお、図３では、搬送ローラ対１５０が省略されている。

以下、加工処理装置１００に含まれる加工具１０５を中心とする構造について詳細に説明する。それぞれの図において、カットシートＳはＹ方向で往復移動するものとする。

［加工具接離部１１０の構造］
まず、図３と図４を参照しながら加工具接離部１１０の構成について説明する。加工具接離部１１０は、加工具１０５を構成する切断具であるカッター１１１と、筋付け具を構成するクリーサー１１２と、第一ツールホルダ１１３と、第二ツールホルダ１１４と、第一接触離間アクチュエータ１１５と、第二接触離間アクチュエータ１１６と、を備える。

第一加工具であるカッター１１１は、カットシートＳに接触して切断加工を行う切断具である。第二加工具であるクリーサー１１２は、カットシートＳを押圧して筋付け加工を行う筋付け具である。カッター１１１は、加工具対向部としての第一対向ローラ１３１に対向する位置に保持されている。すなわち、カッター１１１は、第一対向ローラ１３１に対向配置されている。クリーサー１１２は、加工具対向部としての第二対向ローラ１３２に対向する位置に保持されている。すなわち、クリーサー１１２は、第二対向ローラ１３２に対向配置されている。

第一ツールホルダ１１３は、第一接触離間アクチュエータ１１５とカッター１１１を連結して保持する。第二ツールホルダ１１４は、第二接触離間アクチュエータ１１６とクリーサー１１２を連結して保持する。

第一接触離間アクチュエータ１１５と第二接触離間アクチュエータ１１６は、後述する加工ツール移動部材１２８によって連結されている。この加工ツール移動部材１２８によって、加工具接離部１１０は、加工具１０５（カッター１１１とクリーサー１１２）を一体的に保持され、Ｘ方向に移動可能になっている。

第一接触離間アクチュエータ１１５と第二接触離間アクチュエータ１１６は、例えばソレノイドである。したがって、第一接触離間アクチュエータ１１５と第二接触離間アクチュエータ１１６を動作させる（ソレノイドに通電する）ことで、加工具１０５によりカットシートＳを第一対向ローラ１３１および第二対向ローラ１３２との間で挟んで保持する状態を形成する。すなわち、第一接触離間アクチュエータ１１５と第二接触離間アクチュエータ１１６を動作させることで、カットシートＳに加工具１０５を押圧した状態にできる。

以上のように、第一接触離間アクチュエータ１１５と第二接触離間アクチュエータ１１６の動作を制御することで、カッター１１１とクリーサー１１２をカットシートＳに対して選択的に接触又は離間させることができる。そして、制御装置３００がカッター１１１とクリーサー１１２の接離制御をしながら、カットシートＳの往復搬送も制御することで、カットシートＳへの加工が制御される。

図４に示すように、加工具１０５を保持する加工具接離部１１０のＹ方向上流側には搬送手段としての第一搬送ローラ対１５１が配置されている。また、加工具１０５を保持する加工具接離部１１０のＹ方向下流側には、搬送手段としての第二搬送ローラ対１５２が配置されている。これら搬送ローラ対１５０（第一搬送ローラ対１５１、第二搬送ローラ対１５２）によってカットシートＳがＹ方向において往復搬送される。搬送方向上流側（Y方向上流側）から加工処理装置１００に搬入されたカットシートＳは、第一搬送ローラ対１５１に挟持され、第一搬送ローラ対１５１の正逆回転駆動によって加工位置に対して往復搬送されて加工される。その後、加工が完了したカットシートＳは、第二搬送ローラ対１５２に挟持されて、搬出される。

なお、図３に示すように、第一対向ローラ１３１には、これに従動して回動する第一挟持ローラ１３３が対向配置されている。また、第二対向ローラ１３２には、これに従動して回動する第二挟持ローラ１３４が対向配置されている。カットシートＳの両側端部は、搬送手段としての、第一対向ローラ１３１と第一挟持ローラ１３３、及び、第二対向ローラ１３２と第二挟持ローラ１３４によって挟持されて、Ｙ方向に往復移動（搬送）される。すなわち、カットシートＳの加工時には、第一搬送ローラ対１５１と第二搬送ローラ対１５２による搬送以外に、第一対向ローラ１３１と第一挟持ローラ１３３、第二対向ローラ１３２と第二挟持ローラ１３４による往復搬送も行われる。

［加工具移動部１２０の構造］
次に、図３及び、図５，６を参照しながら、加工具移動部１２０の構成について説明する。加工具移動部１２０は、Ｘ軸駆動モータ１２１と、出力タイミングプーリ１２２、第一タイミングベルト１２３、減速タイミングプーリ１２４と、第一加工ツール移動プーリ１２５と、第二タイミングベルト１２６と、第二加工ツール移動プーリ１２７と、加工ツール移動部材１２８と、加工ツール移動案内軸１２９と、を備える。

Ｘ軸駆動モータ１２１は、カッター１１１およびクリーサー１１２を保持する加工具接離部１１０を、カットシートＳの搬送方向（Ｙ方向）と交差する方向に移動させるための、正逆回転可能な駆動源である。Ｘ軸駆動モータ１２１の回転軸は、出力タイミングプーリ１２２から第一タイミングベルト１２３を介して減速タイミングプーリ１２４に連結される。

減速タイミングプーリ１２４は、一体に成形されているギア部を介して、第一加工ツール移動プーリ１２５に接触している。したがって、Ｘ軸駆動モータ１２１の回転駆動によって減速タイミングプーリ１２４を回転駆動させると、ギア部を介して第一加工ツール移動プーリ１２５が回転する。

図５及び図６に示すように、第一加工ツール移動プーリ１２５と、対となる第二加工ツール移動プーリ１２７とは、第二タイミングベルト１２６で連結されている。したがって、第一加工ツール移動プーリ１２５と第二加工ツール移動プーリ１２７との間に掛け回されている第二タイミングベルト１２６は、第一加工ツール移動プーリ１２５の回転によって回動する。

加工ツール移動部材１２８は、第二タイミングベルト１２６を挟持し、第二タイミングベルト１２６の所定の位置で固定されている。したがって、第二タイミングベルト１２６が第一加工ツール移動プーリ１２５と第二加工ツール移動プーリ１２７の回転によって回動すると、その回動方向に応じて、加工ツール移動部材１２８も移動する。加工ツール移動部材１２８は、加工ツール移動案内軸１２９が挿通されている。加工ツール移動案内軸１２９は、Ｘ方向に延伸された部材であって端部が加工処理装置１００の筐体に固定されている。したがって、加工ツール移動部材１２８は、第二タイミングベルト１２６の回動により、すなわち、Ｘ軸駆動モータ１２１の回転によって、加工ツール移動案内軸１２９にガイドされてＸ方向にのみ移動する。したがって、Ｘ軸駆動モータ１２１が正逆回転することで、加工ツール移動部材１２８に連結されて固定されている加工具接離部１１０は、カットシートＳの搬送方向と交差する方向（Ｘ方向）に往復移動するように構成されている。これによって加工具１０５は、カットシートＳの搬送方向と交差する方向（Ｘ方向）に往復移動が可能となるように保持されている。

［加工具対向部１３０の構造］
次に、図３を参照しながら、加工具対向部１３０の構成について説明する。加工具対向部１３０は、第一対向ローラ１３１と、第二対向ローラ１３２と、第一挟持ローラ１３３（１３３ａ、１３３ｂ）と、第二挟持ローラ１３４（１３４ａ、１３４ｂ）と、を有する。第一対向ローラ１３１と第二対向ローラ１３２は、電動モータなどの駆動源によって正方向と逆方向の両方向に回転する回動部材である。第一対向ローラ１３１と第二対向ローラ１３２は、第一搬送ローラ対１５１及び第二搬送ローラ対１５２によるカットシートＳの搬送と同期してカットシートＳの搬送方向に周面が回転する。第一対向ローラ１３１と第二対向ローラ１３２は、駆動ローラでもあり、第一挟持ローラ１３３と第二挟持ローラ１３４は、駆動ローラの回転駆動により回動する従動ローラである。

第一挟持ローラ１３３は、第一対向ローラ１３１に対して押圧されるように、付勢部材によって－Ｚ方向に加圧されている。第二挟持ローラ１３４は、第二対向ローラ１３２に対して押圧されるように、付勢部材によって－Ｚ方向に加圧されている。したがって、第一対向ローラ１３１と第一挟持ローラ１３３（１３３ａ、１３３ｂ）、第二対向ローラ１３２と第二挟持ローラ１３４（１３４ａ、１３４ｂ）、のそれぞれにおいて加工時のカットシートＳを挟持するように構成されている。なお、図３において、第二挟持ローラ１３４の一部（１３４ｂ）は、加工具接離部１１０に隠れて図示されていない。

カットシートＳの加工時には、駆動ローラである第一対向ローラ１３１と第二対向ローラ１３２が正逆回転することで、加工時のカットシートＳがＹ方向に往復搬送される。すなわち、加工具対向部１３０は、カットシートＳをＹ方向において往復搬送する搬送手段としての搬送部を構成する。カットシートＳは、加工具対向部１３０に対する回動制御によって、カッター１１１と第一対向ローラ１３１との間、及びクリーサー１１２と第二対向ローラ１３２との間で往復搬送される。

本実施形態における搬送ローラ対１５０や、各種の回転部材、及び、Ｘ軸駆動モータ１２１はステッピングモータを前提にしたものであるが、上記に例示した動作を実現できる機能を得られるものであれば、駆動源の種類は問わない。また、第一接触離間アクチュエータ１１５および第二接触離間アクチュエータ１１６は、それぞれソレノイドを前提にしたものであるが、上記に例示した動作を実現できる機能を得られるものであれば、駆動源の種類は問わない。

なお、本実施形態では、加工具１０５と、加工具接離移動機構（加工具接離部１１０）とを加工具移動機構（加工具移動部１２０）でカットシートＳの幅方向に移動させるように構成にしているが、これに限定されるものではない。例えば、加工具１０５と、加工具移動機構（加工具移動部１２０）とを加工具接離移動機構で接離させるように構成してもよい。また、加工具１０５のみを、カットシートＳの幅方向に移動させることができる機構と、カットシートＳに接離させることができる機構とによって移動させるような機構にしてもよい。

［加工処理装置１００の制御構成］
次に、本実施形態に係る加工処理装置１００の制御構成について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、加工処理装置１００の制御系に係るハードウェア構成を示すブロック図である。図８は、加工処理装置１００の制御系に係る機能構成を示すブロック図である。

図７に示すように、加工処理装置１００が備える制御装置３００は、一般的な情報処理装置と同様の構成を含む。即ち、本実施形態に係る制御装置３００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３２０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３３０、操作表示パネル３４０及びＩ／Ｆ３５０がバス３６０を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ３５０には、カッターツールドライバ３５１、筋付けツールドライバ３５２、ツール移動ドライバ３５３、シート搬送ドライバ３５４、が接続されている。

ＣＰＵ３１０は演算手段であり、情報処理装置全体の動作を制御する。ＲＡＭ３２０は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ３１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ３３０は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェアや制御プログラム等が格納されている。操作表示パネル３４０は、加工処理装置１００の動作状態などを外部に報知するための情報表示をする表示画面を備える。また、操作表示パネル３４０は、制御に用いられる設定値などを入力する入力インターフェースを提供する。

Ｉ／Ｆ３５０は、ＣＰＵ３１０の演算機能のより生成される制御信号により各機能構成を動作させるドライバに伝達する。カッターツールドライバ３５１は、カッター１１１のカットシートＳへの接離動作を制御する。筋付けツールドライバ３５２は、クリーサー１１２のカットシートＳへの接離動作を制御する。ツール移動ドライバ３５３は、Ｘ軸駆動モータ１２１の正逆方向の回動動作を制御する。シート搬送ドライバ３５４は、第一対向ローラ１３１と第二対向ローラ１３２の回動動作と、搬送ローラ対１５０の回動動作を制御する。

［機能構成］
上記にて説明したハードウェア構成において、ＲＯＭ３３０に格納されたプログラムに基づいてＣＰＵ３１０が演算処理を実行することにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェア構成との組み合わせによって、本実施形態に係る加工処理装置１００の処理機能を実現する機能ブロック（図８参照）が構成される。

図８に示すように、加工処理装置１００の制御装置３００によって実現される制御部３１は、加工処理装置１００の全体の動作を制御する制御手段３１１と、カッターツール接離手段３１２と、筋付けツール接離手段３１３と、ツール移動手段３１４と、シート移動手段３１５と、を有する。

ツール移動手段３１４によって、加工具１０５のＸ方向の移動方向、移動量、移動速度、移動開始及び停止のタイミングが制御される。

シート移動手段３１５よって、カットシートＳのＹ方向の移動方向（搬送方向）、移動量、移動速度、移動開始及び停止のタイミングが制御される。

カッターツール接離手段３１２は、所定のタイミングでカッター１１１をカットシートＳに接触、押圧、離間させる。筋付けツール接離手段３１３は、所定にタイミングでクリーサー１１２をカットシートＳに接触、押圧、離間させる。

ＣＰＵ３１０によって実行される制御プログラムからなる制御部３１によって、上記の各機能手段が構成され、それぞれが制御処理を実行する。この制御処理によって、カットシートＳを搬送しながらカッター１１１とクリーサー１１２を移動させ、選択的に接離動作を行うことができる。この接離動作によって任意に二次元の軌跡をカットシートＳに描きながら、カットシートＳに所望する位置で筋付け加工を行い、所望する形状で切断加工をすることが可能になっている。

カッター１１１の対向面を構成する第一対向ローラ１３１、及びクリーサー１１２の対向面を構成する第二対向ローラ１３２は、シリコンゴムやＥＰゴムに代表されるような弾性体からなるローラ部材である。

ここで、加工処理装置１００の動作について詳細に説明する。カットシートＳの搬送方向と直交する方向の加工（第一加工）を行う場合には、第一対向ローラ１３１及び第二対向ローラ１３２は回転しないよう保持される。カットシートＳの搬送方向と直交する方向以外の方向への加工（第二加工）を行う場合には、第一対向ローラ１３１及び第二対向ローラ１３２を、カットシートＳを搬送する方向に回転させるようにする。このように動作制御を行うことで第一対向ローラ１３１及び第二対向ローラ１３２の加工具１０５に対する受け位置となる対向面の位置（部分）をカットシートＳの搬送方向に応じて変更することができる。その結果、対向面を変更した状態でカットシートＳの幅方向への加工を行うときは対向面が動かないように保持して安定した加工を行うことができる。

仮に、上記のように、対向面を移動させることができない場合は、常に同一の部位（第一対向ローラ１３１及び第二対向ローラ１３２の特定の部分）が、カッター１１１やクリーサー１１２と係合することになる。その結果、第一対向ローラ１３１及び第二対向ローラ１３２の特定の部分の摩耗や変形などの「へたり」が早期に進行して、第一対向ローラ１３１及び第二対向ローラ１３２の耐久性を劣化させることになる。

この点、本実施形態に係る加工処理装置１００によれば、カットシートＳの搬送方向と直交する方向以外の加工（第二加工）を行う場合、すなわち、カットシートＳへの加工方向がカットシートＳの搬送方向を含む加工である場合には、少なくとも、カッター１１１に対向する第一対向ローラ１３１はカットシートＳの搬送速度と同じ速度で対向面が周移動するように回転する。

仮に、カットシートＳの搬送速度と同期して第一対向ローラ１３１を回転させなければ、カットシートＳと第一対向ローラ１３１はシート幅方向の全域で接触しているため、第一対向ローラ１３１がカットシートＳの搬送を妨げることになる。カットシートＳの搬送が妨げられると、カットシートＳの搬送力を大きくする必要が生じるので、装置全体の大型にするか、カットシートＳの搬送速度のバラツキを許容する必要が生ずる。カットシートＳの搬送速度にバラツキが生ずると、加工精度にバラツキを与えることになるので、装置全体を大型にせざるを得ない。この点、本実施形態に係る加工処理装置１００によれば、第一対向ローラ１３１をカットシートＳの移動と同期させて回転させるので、加工時のカットシートＳの搬送を補助することができ、装置の小型を図り、かつ、精度の良い任意の二次元的な軌跡によるシート加工を実現できる。

［クリーサー１１２の詳細な実施形態］
次に、クリーサー１１２の詳細な構成について、図９を用いて説明する。図９は、クリーサー１１２の先端部分の拡大側面図である。クリーサー１１２の先端には、先端部材１１２ａが取り付けられている。先端部材１１２ａは、球面状の部材であって、クリーサー１１２の先端部分において保持されている。先端部材１１２ａは、第二対向ローラ１３２に接触して押圧する。第二対向ローラ１３２の表面は弾力を備えているので、先端部材１１２ａの押圧によって凹む様になっている。

先端部材１１２ａと第二対向ローラ１３２の間にカットシートＳが挟まれた状態でクリーサー１１２がカットシートＳに対して相対的に二次元方向に移動することで、カットシートＳへの任意の自由曲線を含む軌跡からなる筋付け加工が行えるようになっている。この筋付け加工時に、先端部材１１２ａがカットシートＳの相対的な移動方向に応じて少ない摩擦で移動することで、クリーサー１１２の加工時の移動抵抗は低減される。

なお、先端部材１１２ａは、球面状の部材に限定するものではなく、ボールペンのペン先のように任意の方向に回転可能な球形状であってもよい。この場合、筋付け加工時に、先端部材１１２ａがカットシートＳの相対的な移動方向に応じて回転するので、より少ない摩擦で移動することができる。したがって、先端部材１１２ａがボール形状部材から構成された場合は、クリーサー１１２の加工時の移動抵抗はさらに低減される。

また、先端部材１１２ａとして、鉛筆あるいはインクを用いるボールペンのようなペンツールを用いてもよい。この場合、クリーサー１１２を用いた加工時に、先端部材１１２ａがカットシートＳの相対的な移動方向に応じて移動しながら、任意の軌跡で自由曲線を含む画像描画や罫線などの可視線をカットシートＳに付することができる。

［カッター１１１の詳細な実施形態］
次に、カッター１１１の詳細な構成について、図１０を用いて説明する。図１０は、カッター１１１の先端部分の拡大側面図である。カッター１１１の先端には、カッター刃１１１ａが保持されている。カッター刃１１１ａは、突き出し量が変化可能に保持されていて、カッターツール接離手段３１２によって、カットシートＳの厚み方向に対する突き出し量が制御される。カットシートＳが例えば、剥離シール層Ｓａと台紙層Ｓｂの層構造を有するものの場合にカッター刃１１１ａの先端を剥離シール層Ｓａの厚みに相当する量だけ突き出して加工すれば、剥離シール層Ｓａのみを切断することができる。

また、カッター刃１１１ａの先端を剥離シール層Ｓａと台紙層Ｓｂの厚みに相当する量だけ突き出して加工すれば、カットシートＳを切断することができる。

また、カッター刃１１１ａの先端を剥離シール層Ｓａの厚み相当量の突き出し状態と、剥離シール層Ｓａと台紙層Ｓｂの厚みに相当量の突き出し状態を間欠的に制御し、切断部分と非切断部分とを間欠的に形成することもできる。

これによって、カッター１１１を用いた加工時に、カッター刃１１１ａがカットシートＳの相対的な移動方向に応じて移動しながら、任意の軌跡で自由曲線を含むハーフカットや全カット、およびミシン目加工を行うことができる。

［画像形成システムの実施形態］
次に、本発明に係る画像形成システムの実施形態について図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、本実施形態に係る画像形成システム１の外観を例示する側面図である。すでに説明をした加工処理装置１００は、スタンドアローンのものとして使用可能なものではあるが、画像形成システム１に含まれるものでもよい。

画像形成システム１は、媒体供給手段２０を有する画像形成装置１０と、後処理装置３０と、を有している。画像形成装置１０は、媒体供給手段２０から給送されるカットシートＳに対して任意の画像を形成して、後処理装置３０に向けて排出する。画像形成装置１０は、記録媒体としてのカットシートＳに対して画像を形成する材料（液体インクやトナーなど）を付着させる装置であって、例えば、電子写真方式に係るもの、インクジェット方式に係るもの、孔版印刷に係るもの、などである。

画像形成装置１０は、カットシートＳの搬送経路１２の搬送終点近傍に排出ローラ１１を有しており、排出ローラ１１によってカットシートＳが後処理装置３０に向けて排出される。

後処理装置３０は、すでに説明をした加工処理装置１００とほぼ同様の構成物が備わっていて、搬送材導入部としての搬入側トレイ１０１の代わりに、画像形成装置１０からのカットシートＳの搬入経路を構成する連絡搬送経路１０１ａを備えている。連絡搬送経路１０１ａは、画像形成装置１０の排出ローラ１１によって排出されたカットシートＳを分岐爪２０１へと導く経路を構成する。

画像形成システム１の構成では、画像形成装置１０からのカットシートＳの搬入が行われるときには、分岐爪２０１は連絡搬送経路１０１ａ側にあり、カットシートＳを加工具接離部１１０が配置されている加工搬送経路へ導く。カットシートＳが加工搬送経路へと導かれた後、シート加工が開始されるとき、分岐爪２０１は回動して退避部としてのスイッチバック２０２側に搬送経路を形成する状態に移行する。

以上のように、加工処理装置１００に相当する構成を備える後処理装置３０によれば、画像形成装置１０において画像が形成されたカットシートＳに対して上記にて説明をした第一加工及び第二加工が施されて、加工後のカットシートＳが搬出される。

また、図１２に示す画像形成システム１ａのように、搬入側トレイ１０１も含む加工処理装置１００を備える場合、画像形成装置１０から排出されたカットシートＳの導入経路を構成するための第二連絡搬送経路２０４と、第二分岐爪２０５と、を備えればよい。第二の切替部としての第二分岐爪２０５は、第二連絡搬送経路２０４を通じて、加工具接離部１１０が配置されている加工搬送経路へカットシートＳを導くための経路を形成する。

画像形成装置１０からのカットシートＳの搬入が行われるときには、第二分岐爪２０５は第二連絡搬送経路２０４側にあり、カットシートＳを加工搬送経路へ導く。カットシートＳが加工搬送経路に導かれた後、シート加工が開始されるとき、第二分岐爪２０５は回動して、分岐爪２０１とともに、退避部としてのスイッチバック２０２側に搬送経路を形成する状態に移行する。

以上のように、加工処理装置１００に相当する構成を備える後処理装置３０によれば、画像形成装置１０において画像が形成されたカットシートＳに対して上記にて説明をした第一加工及び第二加工が施されて、加工後のカットシートＳが搬出される。

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、その技術的要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。上記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者であれば、開示した内容から様々な変形例を実現することが可能である。そのような変形例も、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１、１ａ ：画像形成システム
１０ ：画像形成装置
１１ ：排出ローラ
１２ ：搬送経路
２０ ：媒体供給手段
３０ ：後処理装置
３１ ：制御部
１００ ：加工処理装置
１０１ ：搬入側トレイ
１０１ａ ：連絡搬送経路
１０２ ：搬出側トレイ
１０３ ：サイドフェンス
１０５ ：加工具
１１０ ：加工具接離部
１１１ ：カッター
１１１ａ ：カッター刃
１１２ ：クリーサー
１１２ａ ：先端部材
１１３ ：第一ツールホルダ
１１４ ：第二ツールホルダ
１１５ ：第一接触離間アクチュエータ
１１６ ：第二接触離間アクチュエータ
１２０ ：加工具移動部
１２１ ：Ｘ軸駆動モータ
１２２ ：出力タイミングプーリ
１２３ ：第一タイミングベルト
１２４ ：減速タイミングプーリ
１２５ ：第一加工ツール移動プーリ
１２６ ：第二タイミングベルト
１２７ ：第二加工ツール移動プーリ
１２８ ：加工ツール移動部材
１２９ ：加工ツール移動案内軸
１３０ ：加工具対向部
１３１ ：第一対向ローラ
１３２ ：第二対向ローラ
１３３ ：第一挟持ローラ
１３４ ：第二挟持ローラ
１５０ ：搬送ローラ対
１５１ ：第一搬送ローラ対
１５２ ：第二搬送ローラ対
２０１ ：分岐爪
２０２ ：スイッチバック
２０３ ：湾曲搬送ガイド板
２０４ ：第二連絡搬送経路
２０５ ：第二分岐爪
２１０ ：ピックアップローラ
３００ ：制御装置
３１０ ：ＣＰＵ
３１１ ：制御手段
３１２ ：カッターツール接離手段
３１３ ：筋付けツール接離手段
３１４ ：ツール移動手段
３１５ ：シート移動手段
３２０ ：ＲＡＭ
３３０ ：ＲＯＭ
３４０ ：操作表示パネル
３５０ ：Ｉ／Ｆ
３５１ ：カッターツールドライバ
３５２ ：筋付けツールドライバ
３５３ ：ツール移動ドライバ
３５４ ：シート搬送ドライバ
３６０ ：バス
Ｐｉ ：矢印
Ｐｏ ：矢印
Ｓ ：カットシート
Ｓａ ：剥離シール層
Ｓｂ ：台紙層

特開２０１４－１７６９５８号公報

Claims (12)

1. シート材を加工するシート加工装置であって、
   前記シート材を加工する加工具と、
   前記加工具をシート材に接離させる加工具接離部と、
   前記加工具に対して前記シート材を相対的に搬送させるための搬送経路を含む搬送手段と、を備え、
   前記搬送手段による前記シート材の往復搬送方向は、水平面に対して傾斜する方向を含み、
   前記加工具接離部は、水平面に対する傾斜方向に搬送される傾斜状態の前記シート材に対して前記加工具を接離させ、
   前記搬送経路は、前記加工具よりも搬送方向上流側に積載された前記シート材を分離搬送するシート材搬入部を含み、
   前記シート材搬入部は、前記水平面に対し４５度以上９０度以下の傾斜姿勢で前記シート材を積載するシート材積載部を有し、
   前記搬送手段は、前記シート材搬入部よりも搬送方向下流に配置されている前記加工具との間において、前記搬送経路を切り替える切替部と、
   前記シート材搬入部から搬送された前記シート材が前記切替部を通過した後に前記シート材が逆方向に搬送されたときに、前記切替部によって前記シート材搬入部とは異なる方向に案内された前記シート材を導く退避部と、を有する、ことを特徴とするシート加工装置。
2. 前記搬送手段は、前記シート材の搬送経路の一部を形成するガイド部を有し、
   前記ガイド部は、前記加工具に対する前記シート材を搬送させるための湾曲部を含む、請求項１に記載のシート加工装置。
3. 前記加工具は、前記湾曲部による曲がり方向の内側に配置される、請求項２に記載のシート加工装置。
4. 前記搬送経路は、前記湾曲部よりも搬送方向上流側の第一搬送経路と、前記湾曲部を含む第二搬送経路と、前記湾曲部よりも搬送方向下流側の第三搬送経路と、から構成される、請求項２又は３に記載のシート加工装置。
5. 前記シート材搬入部は、前記シート材積載部に積載された複数枚の前記シート材のシートを１枚ずつ分離して前記搬送経路に移動させる分離搬送手段を有する、請求項１に記載のシート加工装置。
6. 前記シート材搬入部は、前記シート材積載部に積載された複数の前記シート材の幅方向の位置を規制する規制部材を有する、請求項１又は５に記載のシート加工装置。
7. 前記退避部は、導かれた前記シート材を前記水平面に対してほぼ垂直に設けられた支持面を有する、請求項１に記載のシート加工装置。
8. 前記シート材が前記退避部に導かれる位置に、前記切替部を切り替えた状態で、前記シート材を往復搬送させながら、前記加工具により前記シート材を加工する、
   請求項１又は７に記載のシート加工装置。
9. 前記搬送手段は、前記加工具よりも搬送方向上流側に搬送ローラ対を有し、
   前記搬送ローラ対に加工対象の前記シート材の搬送方向下流側端部を突き当ててレジスト補正を行う、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のシート加工装置。
10. 前記シート材の往復搬送の方向との交差方向に前記加工具を移動させる加工具移動部を、さらに備える、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のシート加工装置。
11. 前記シート材を挟むように前記加工具と対向する対向位置に配置される加工具対向部をさらに備え、
    加工具対向部は、前記シート材に対する前記加工具による加工のときに、当該加工具と当該シート材の相対的な移動方向に応じて前記対向位置に相当する部分を移動させる、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のシート加工装置。
12. シート材に画像を形成する画像形成装置と、前記画像が形成された前記シート材を前記搬送経路に搬送させて加工する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載されたシート加工装置と、を備えたことを特徴とする画像形成システム。