(57)【要約】【課題】振動子を備えたカッタでシート束を切断する際に、切断品位に富んだ切断面で切断線に沿って正確に切断することが可能であり、切断機構部を小型・軽量でコンパクトに構成することが可能な紙葉束断裁装置を提供する。【解決手段】キャリッジとカッタホルダとを、カッタホルダに保持された切断刃の刃先角度が異なるようにキャリッジにカッタホルダを揺動可能に取り付け、キャリッジのストローク限位置に、カッタホルダに保持された切断刃の刃先角度を異なる傾斜角度に変更する角度変更手段を配置し、キャリッジに搭載されたカッタホルダは、キャリッジの往方向と復方向では、シート束に対する切断刃の刃先角度が傾き方向が異なるように構成する。【選択図】図２
2014104546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙載台上のシート束を所定の切断線に沿って走行する切断刃で断裁する装置であって、
紙載面を有する紙載台と、
前記紙載面と間隔を隔てて対向配置された加圧面を有する押圧部材と、
前記紙載台と押圧部材の少なくとも一方を束厚さ方向に昇降する加圧手段と、
前記シート束に対して所定角度傾斜した刃先を有する切断刃と、
前記切断刃を保持するカッタホルダと、
前記カッタホルダを搭載し、前記シート束の一端から他端に移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジを往復動可能に案内するスライドガイドと、
前記キャリッジを所定ストロークで往復動するキャリッジ駆動手段と、
を備え、
前記カッタホルダは、
前記紙載台上のシート束に対する切断刃の刃先角度が変更可能となるように前記キャリッジに揺動可能に取り付けられ、
前記キャリッジのストローク限位置には、前記カッタホルダに保持された切断刃の刃先角度を異なる傾斜角度に変更する角度変更手段が配置され、
前記キャリッジに揺動可能に取り付けられたカッタホルダは、キャリッジの往方向と復方向では、前記シート束に対する切断刃の刃先の傾き方向が異なるように構成されていることを特徴とするシート束断裁装置。
【請求項２】
前記カッタホルダは、前記キャリッジに回転軸を中心に揺動可能に取り付けられ、
前記カッタホルダとキャリッジとの間には、前記カッタホルダを異なる角度姿勢で保持する角度規制手段と、前記カッタホルダを設定された角度方向に付勢する付勢手段と、
が設けられ、
前記角度変更手段は、
前記キャリッジに取り付けられたカッタホルダをキャリッジの移動で揺動動作させる突当て部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート束断裁装置。
【請求項３】
前記角度変更手段は、
前記カッタホルダと前記キャリッジのいずれか一方に搭載されたアクチュエータと、
前記キャリッジの位置検出センサと、
前記位置検出センサからの信号に基づいて前記アクチュエータに駆動電流を供給する制御手段と、
で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート束断裁装置。
【請求項４】
前記切断刃の刃先角度は前記紙載面上に載置されたシート束に対して刃先が鋭角度となるように前記カッタホルダは前記キャリッジに揺動可能に取付けられていることを特徴とする請求項１に記載のシート束断裁装置。
【請求項５】
前記切断刃の刃先角度は、前記キャリッジの往方向と復方向で前記紙載台上のシート束表面に対し同一角度を形成するように前記カッタホルダは前記キャリッジに揺動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１から4のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
【請求項６】
前記切断刃は、
所定周波数の振動を生起する振動子と、
この振動子の先端に連結された増幅ホーンと、
前記増幅ホーンの先端に取り付けられた刃先と、
で構成され、
前記振動子は前記切断刃に刃先ライン方向の振動を伝播し
前記増幅ホーンは前記シート束の剪断負荷で刃先走行方向に振動を分波する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
【請求項７】
前記加圧手段は、前記紙載台と押圧部材との少なくとも一方を互いに圧接する方向に付勢する付勢スプリングと、この付勢スプリングに抗して紙載面と加圧面とを離間させる加圧解除手段と、
で構成され、
前記付勢スプリングは前記カッタホルダと、前記紙載面を挟んで互いに対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシート束断裁装置。
【請求項８】
前記カッタホルダは、前記紙載台の上方向に配置され、
前記付勢スプリングは紙載台の下方に配置され、
前記紙載台から切断紙片は下方に落下することを特徴とする請求項７に記載のシート束断裁装置。
【請求項９】
前記付勢スプリングは紙載台の上方に配置され、
前記カッタホルダは、前記紙載台の下方に配置され、
前記紙載台から切断紙片は下方に落下することを特徴とする請求項７に記載のシート束断裁装置。
【請求項１０】
前記振動子は、特定周波数の電源を印加することによってピエゾ素子、バイメタルなどの電歪素子に周期的な振動を発生させることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
【請求項１１】
前記振動子は、
回転電機子と、
この回転電機子の回転を往復運動に変換するカムと、
によって周期的な振動を生発生することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
【請求項１２】
前記スライドガイドを備えた装置フレームには、前記切断刃を所定の切断線に沿って案内する切断ラインガイド部材が配置され、
この切断ラインガイド部材には、前記切断刃または前記カッタホルダと摺接するガイド面が設けられていることをを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
【請求項１３】
前記切断刃は、前記切断線と直交する方向に振動する振動子と、この振動子の振動を増幅する増幅ホーンと、この増幅ホーンに連結された刃先と、
を備え、
前記ガイド面は、切断線と直交する方向の振動が伝播する前記カッタホルダまたは前記振動子と摺接することを特徴とする請求項１２に記載のシート束断裁装置。
【請求項１４】
前記キャリッジ駆動手段は、
前記切断刃で前記紙載台上のシート束を一端から他端に切断する際に、
前記キャリッジの走行速度を切断初期時と切断終了時には切断中間時と比較して低速に設定することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
【請求項１５】
前記キャリッジ駆動手段は、
前記切断刃で前記紙載台上のシート束を一端から他端に切断する際に、
シート束の厚さに応じて厚いときには薄いときより前記キャリッジの走行速度を低速に設定することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
【請求項１６】
紙載台と、
前記紙載台上のシート束に沿って配置されたスライドガイド部材と、
前記スライドガイド部材に摺動可能に支持されたキャリッジと、
カッタキャリッジに搭載されたカッタホルダと、
カッタホルダホルダに保持された切断刃と、
前記キャリッジを所定ストロークで往復動するキャリッジ駆動手段と、
を備え、
前記切断刃は、
矩形状の平板刃で構成され、
この平板刃は走行方向に傾斜した刃先を形成するように前記カッタホルダに、取り付けられていることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙葉束の周辺を断裁する紙葉束断裁装置に係わり、小型軽量で切断負荷の少ないシート断裁機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、布、皮革、段ボールなどの板材料を超音波振動の切断刃で切断する方法と装置は広く知られている。平刃形状の切断刃を振動させながら材料を断裁することで切断メカニズムが動的となり、静的な切断メカニズムに比べて装置を著しく小型で軽量化することが可能となる。
【０００３】
例えば特許文献１には布・皮革などの材料を超音波カッタで切断する方法と装置が提案されている。同文献には従来技術として平刃形状のカッタを振動させながら切断ラインに沿って移動する際に片刃の刃先を所定角度傾斜させる切断方法が紹介されている。
【０００４】
また、本出願人は特許文献２に示すように、シート束を断裁する装置としてディスク形状のカッタを回転させながらシート束の一端から他端に移動させて断裁する装置を提案してある。同文献には紙載台に載置したシート束を回転刃を回転させながら一端から他端に走行させる過程で断裁する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平０４−４１１７号公報（図４）
【特許文献２】特開２００８−１４２８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように板状材料を切断する際に刃先を振動させながら切断することと、刃先を傾斜させてシート束の一端から他端に移動する過程で断裁することはすでに知られている。このように刃先を超音波振動子などで振動させながら材料を動的メカニズムで切断すると、装置全体を小型・コンパクトで、軽量に構成することが可能であることも知られている。
【０００７】
一方、複数枚のシートを集積したシート束を断裁する装置は、前述の特許文献２に開示されているように、円盤形状のディスクカッタを回転させながらシート束を切断する方法と、平板形状のギロチン刃を上下動させて切断する方法が知られている。
【０００８】
従来、シート束を断裁する装置として切断刃を振動させながら切断する方法は提案されていない。その原因は、製本装置などのトリミング仕上げでは刃先を振動させながら切断すると、切断ラインが曲がりやすい問題と、切断面にギザギザなどの凹凸が残ることが製本品位として問題を引き起こすとされている。
【０００９】
そこで本発明者は、振動カッターでシート束を断裁することによって軽負荷で装置を小型・軽量に構成できる利点とともに、従来問題とされている切断ラインの曲がりと切断面のざらつき（ギザギザ）を解決することに着目した。
【００１０】
本発明は、振動子を備えたカッタでシート束を切断する際に、切断品位に富んだ切断面で切断線に沿って正確に切断することが可能であり、切断機構部を小型・軽量でコンパクトに構成することが可能な紙葉束断裁装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明は、以下の構成を用いたことを特徴とする。紙載台上のシート束を所定の切断線に沿って走行する切断刃で断裁する装置であって、紙載面を有する紙載台と、前記紙載面と間隔を隔てて対向配置された紙圧面を有する押圧部材と、前記紙載台と押圧部材の少なくとも一方を束厚さ方向に昇降する加圧手段と、前記シート束に対して所定角度傾斜した刃先を有する切断刃と、前記切断刃を保持するカッタホルダと、前記カッタホルダを搭載し、前記シート束の一端から他端に移動可能なキャリッジと、前記キャリッジを往復動可能に案内するスライドガイドと、前記キャリッジを所定ストロークで往復動するキャリッジ駆動手段と、を備える。
前記キャリッジとカッタホルダとは、カッタホルダに保持された切断刃の刃先角度が異なるようにキャリッジにカッタホルダ揺動可能に取り付けられ、前記キャリッジのストローク限位置には、前記カッタホルダに保持された切断刃の刃先角度を異なる傾斜角度に変更する角度変更手段を配置し、前記キャリッジに搭載されたカッタホルダは、キャリッジの往方向と復方向では、前記シート束に対する切断刃の刃先角度が傾き方向が異なるように構成する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、装置フレームに所定ストロークで往復動可能に取付けたキャリッジに、刃先を備えたカッタホルダを揺動可能に取り付けて刃先の往方向と復方向でシート束の紙面に対する傾斜角度を反転させるように構成したものであるから以下の効果を奏する。
【００１３】
シート束を一端から他端に刃先を傾斜させて徐々に切断するものであるから、切断した端面はざらつき感のない切断品位に富んだ断裁が得られる。
これと共に刃先の傾斜は、往方向と復方向で傾斜方向が反転するように往復動するキャリッジにカッタホルダを揺動可能に取り付けてあるから、キャリッジを所定ストロークで往復動する駆動力で切断刃を方向変換することが可能である。
【００１４】
また、カッタホルダを、切断刃と、この切断刃に振動を付与する振動子とで構成し、このホルダーに切断線方向に配置したガイド部材のガイド面と係合する摺接面を設けることによって、カッタホルダに伝播される振動は刃先に生ずる振動と比べ、振動方向がガイド面に相方向で定常的な波動となる。このためガイド面と摺接面との間にビビリ騒音が発生することがない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係わる紙葉束断裁装置の全体構成を示す組立分解斜視図。
【図２】図１の装置の正面図。
【図３】図１の装置の側面状態の説明図であり、（ａ）は中央縦断面図、（ｂ）は（ｃ）図におけるｘ−ｘ線矢視図、（ｃ）はメインキャリッジと回転軸との連結状態の説明図。
【図４】図１の装置の要部説明の斜視図であり、（ａ）はメインキャリッジと、ガイドレールの支持構造を、（ｂ）は回転軸とカッタの回動規制機構の説明図。
【図５】図１の装置で紙載台のシート束加圧機構の説明図であり、（ａ）はシート束セット空間を解放した状態の紙載台、（ｂ）はシート束を圧接した状態の紙載台を示す。
【図６】キャリッジ駆動機構の説明図。
【図７】図１の装置に於ける切断紙片制部材の構成説明図であり、（ａ）は側面断面図を示し、（ｂ）は正面図を示す。
【図８】カッタユニットの構造説明図であり、（ａ）はカッタホルダの断面構造を、（ｂ）は切断刃の刃先断面形状を、（ｃ）は切断刃によるシート束の剪断メカニズムの説明図を、（ｄ）はカッタユニットを移動する時のシート束切断状態を示す説明図。
【図９】図８に示す振動子の構造と異なる実施形態を示し、（ａ）は第２の実施形態を、（ｂ）は第３の実施形態を示し、（ｃ）は（ａ）とは異なる刃先の形状を示す。
【図１０】図１の装置におけるシート断裁状態の説明図であり、（ａ）はシート束をが所んじゃ場合のでし初期時のシート束の切断状態を、（ｄ）は切断終了時のシート束切断状態をそれぞれ示し、（ｃ）はシート束の切断を開始する状態を示し、（ｄ）は切断を完了した状態説明図。
【図１１】図１の装置におけるシート断裁状態の説明図であり、（ａ）はシート束を一端から他端に切断したら切断終了この状態を、（ｂ）は切断終了後のカッタユニットの角度変更状態を、（ｃ）は往方向から復方向に方向変換した状態のカッタユニットの状態をそれぞれ示す。
【図１２】図１の装置と異なる実施形態の説明するであり、（ａ）はシート束を一端から他端に向けて切断する初期状態を、（ｂ）はシート束を切断したが終了状態を示す。
【図１３】本発明にかかわる断裁装置を備えた画像形成システムの構成説明図。
【図１４】本発明における断裁装置の動作順序を示すフローチャート。
【図１５】図１の装置における断裁刃の切断方向速度を示す速度線図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［全体構成の説明］
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に示す装置は、本発明にかかわる紙葉束断裁装置Ａの一実施形態（第１実施形態）を示す。同図は組立て分解斜視図であり、図２はその平面図、図３はその側面図（断面図）である。
【００１７】
この第１実施形態の装置は、装置フレーム１と、紙載台２と、カッタユニット３と、カッタキャリッジ４（以下「メインキャリッジ」という）と、プレス機構５と、キャリッジ駆動手段６で構成されている。
装置フレーム１は、ベースフレーム１ａと、サブフレーム１ｂで構成されている。サブフレーム１ｂはメインキャリッジ４を所定ストロークで往復動するガイドレール１１Ａと、後述するプレス機構５のシフトカム１９を操作するサブキャリッジ１０を往復動するガイドレール１１Ｂを備え、ベースフレーム１ａに一体に取り付けられている。
【００１８】
図示のものはメインキャリッジ４を支持するガイドレール１１Ａ（１１Ｂ）は第１ガイドロッド１１ａと第２ガイドロッド１１ｂで構成され、サブキャリッジ１０を支持するガイドレール１１Ｂは第３ガイドロッド１１ｃで構成されている。
これら各ガイドロッド１１ａ〜１１ｃは、メイン・サブ・キャリッジ４（１０）を所定ストロークＳtで往復動するためのガイドレール１１Ａ、１１Ｂであり、ロッド形状（丸棒形状）に限らず断面矩形の板状レール部材であっても良い。
【００１９】
メインキャリッジ４には後述するカッタユニット３が装着され、サブキャリッジ１０には後述するプレス機構５に備えたスライドカム１９を操作するフォロア部材（遊動コロ）２０が装備される。
このメインキャリッジ４とサブキャリッジ１０にはキャリッジ駆動機構６が連結され、設定されたストロークＳtで往復動し、それぞれ搭載した機能部品を設定されたストローク内で往復動させる。
【００２０】
装置フレーム１は、単一のフレーム（図示実施形態）か、上下に分離された上部フレームと下部フレームで構成され、断裁するシート束Ｓをセットする紙載エリア１２を有する機械的強度の枠組構造で構成される。
【００２１】
［紙載台］
装置フレーム１にはシート束Ｓを載置する紙載台２が取り付けられ、この紙載台２はシート束Ｓを断裁位置に載置セットする。図示のものはシート束Ｓの周縁一部を載置し、後述する押圧部材１３との間で挟圧して保持する。
この紙載台２とシート束Ｓの束厚さ（許容最大束厚さ）を介して押圧部材１３が装置フレーム１に取り付けられている。図１に示すように装置フレーム１には折曲げ板状の押圧部材１３が固定されている。
【００２２】
上記押圧部材１３には加圧面１３ａが、可動紙載台２１には紙載面２１ａが形成され、シート束Ｓの上面を加圧面１３ａが、下面を紙載面２１ａが係合して支持する。そして加圧面１３ａと紙載面２１ａのいずれか一方が他方に対して接近するとシート束Ｓを押圧保持する。
図示のものは可動紙載台２１をシート束厚さ方向に上下動可能に構成し、メインフレーム１ａに固定している加圧面１３ａとの間でシート束Ｓを挟圧して保持する。以下図１に示す紙載台２を可動紙載台２１という。
【００２３】
可動紙載台２１の構造について図１及び図２に従って説明する。可動紙載台２１にはシート下面と係合する紙載面２１ａと、この紙載面２１ａをシート束厚さ方向（図１上下方向）に付勢する加圧スプリング１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）と、取付基板Ａ１５が設けられている。
取付基板１５はベースフレーム１ａに固定（ビスなど）され、ベースフレーム１ａに複数の加圧スプリング１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）が取り付けられ、紙載面２１ａを有する可動紙載台２１をシート束厚さ方向（以下単に上下方向という）に押圧している。そして取付基板１５と紙載面２１ａとは一対の揺動リンク１８ａ、１８ｂで軸連結されている。
【００２４】
可動紙載台２１の上方には所定の間隔Ｌｓ（許容最大シート束厚さ以上）を隔てて押圧部材１３がベースフレーム１ａに配置され、紙載台２の紙載面２１ａと押圧部材１３の加圧面１３ａが対向してシート束Ｓを挟圧するようになっている。
従って、この固定された加圧面１３ａに対して紙載台２を上下昇降することによってシート束Ｓを紙載エリア１２に挿入し、その位置に挟圧保持することが可能となる。
【００２５】
上記取付基板１５と可動紙載台２１との関係を図５に従って説明する。同図（ａ）は可動紙載台２１を下降させ紙載台２にシート束Ｓを挿入する空間（セット空間１２）を形成したシートセット前の状態を示す。
また同図（ｂ）は可動紙載台２１上のシート束Ｓを加圧面１３ａに押圧したセット後の状態を示す。
ベースフレーム１ａに固定される取付基板１５と紙載台２とは左右一対の揺動リンク１８ａ、１８ｂで連結されている。各揺動リンク１８ａ、１８ｂの基端部は取付基板１５に回動可能に軸支（軸ピン１８ｘ）され、その先端部は可動紙載台２１に回動可能に軸支（軸ピン１８ｙ）されている。
【００２６】
このような構成で取付基板１５と、左右の揺動リンク１８ａ、１８ｂと紙載台２とは平行四辺形のリンク連結となり、可動紙載台２１は取付基板１５との間の加圧スプリング１４で上昇方向に付勢され、こそのバネ力に抗して可動紙載台２１を押圧することによって下降させることが出来る。
【００２７】
そこで可動紙載台２１には、スライドカム１９が設けられている。このスライドカム１９は図５に破線で示すように、シート束Ｓを切断する切断領域では後述するフォロア部材２０が非係合となる非接触カム面（非係合部）１９ａと、シート束の切断領域の外側、左限位置と右限位置ではフォロア部材２０と係合するカム面（係合部）１９ｂ、１９ｃが形成されている。
図示のフォロア部材２０は、遊動コロで構成されサブキャリッジ１０に取り付けられている。その機構は後述するキャリッジ駆動機構で説明するが、前述したように第３ガイドロッド１１ｃに摺動可能に支持されたサブキャリッジ１０には遊動コロ２０が転動可能に取り付けられ、このキャリッジには後述するタイミングベルト４８が固定され、走行モータＭの回転でサブキャリッジ１０は所定ストロークＳtで往復動する。
【００２８】
このときサブキャリッジ１０に取り付けられた遊動コロ２０は、可動紙載台２１に形成されているスライドカム１９と係合・非係合となり、シート束Ｓを切断する動作領域の前後領域、つまり所定ストロークＳtで往復動するサブキャリッジ１０の左限位置Ｓｌと右限位置Ｓｒではスライドカム１９と係合して可動紙載台２１を下降させ、両限度位置の間のシート束Ｓを切断する作動領域Ｓｃではスライドカム１９と非係合となって可動紙載台２１を加圧スプリング１４で上方に上昇する。このようにスライドカム１９には係合部１９ｂ、１９ｃと非係合部１９ａを有している。
【００２９】
このほかスライドカム１９はサブキャリッジ１０の移動ストロークＳｔの全域に配置する必要はなく、例えば移動ストロークＳｔの左限位置Ｓｌと右限位置Ｓｒに配置するか、若しくは、そのいずれか一方に配置することも可能である。
【００３０】
なお、図１の装置は装置フレーム１を紙載エリア１２を有する単一のフレーム枠で構成したが、装置フレーム１は紙載エリア１２を介して上方の上部フレーム枠と下部フレーム枠で分離した構成としても良い。
【００３１】
また、紙載面２１ａを有する紙載台２と加圧面１３ａを有する押圧部材１３とは、そのいずれか一方を他方に対して接近及び離間可能に構成すればよく、紙載台２を装置フレーム１に固定し、押圧部材１３をシート束S厚さ方向に上下動する構成を採用しても良い。
【００３２】
［紙載台］
上述したように可動紙載台２１はシート束Ｓを押圧保持するためにシート束厚さ方向に上下動するように構成してある。図１の装置は、この可動紙載台２１の他に固定紙載台２２（図３（ａ）参照）を設けてある。
【００３３】
［サブフレーム構成］
前述したようにサブフレーム１ｂは、メインキャリッジ４とサブキャリッジ１０を所定ストロークＳtで往復動するガイドレール１１Ａ、１１Ｂを備え、ベースフレーム１ａに一体に固定されている。このフレームは第１ガイドレール１１Ａと第２ガイドレール１１Ｂを平行度を保持した状態で堅牢に支持する。
第１ガイドレール１１Ａにはメインキャリッジ４に搭載されたカッタユニット３に切断抵抗が負荷され、第２ガイドレール１１Ｂにはサブキャリッジ１０に搭載された遊動コロ２０から加圧スプリング１４の力が負荷として作用する。
従ってサブフレーム１ｂはメインフレーム１ａに固定された状態で、第１第２ガイドレール１１Ａ、１１Ｂに作用する負荷で容易に変形しないように堅牢に構成されている。
【００３４】
［メインキャリッジ］
図１、図３に従ってメインキャリッジ４の構成を説明する。このメインキャリッジ４は、後述するカッタユニット３を搭載して紙載台２上のシート束Ｓを一端から他端に移動するように所定のストロークＳｔで往復動可能に支持される。
サブフレーム１ｂには第１ガイドレール１１Ａが配置され、図示のものは互いに平行に配置された第１ガイドロッド１１ａと第２ガイドロッド１１ｂで構成されている。
メインキャリッジ４には第１ガイドロッド１１ａに嵌合する係合孔４１ａと、第２ガイドロッド１１ｂに嵌合する係合孔４１ｂが形成されている。
【００３５】
上記２つのガイドロッド１１ａ、１１ｂは互いに平行であり、メインキャリッジ４の係合孔４１ａ、４１ｂがこれに緊密に嵌合する。そして両ロッド間の平行度、ロッド径の精度、係合孔の加工精度を円滑で緊密な運動が可能なように管理する。
【００３６】
［カッタホルダ取付］
このように構成されたメインキャリッジ４に、カッタホルダ３３を固定する。カッタホルダ３３の内部構造は後述するが、その取付構造について図３、図４に従って説明する。
ベースフレーム１ａには開口部３１が設けられ、この開口部３１は図１に示すようにメインキャリッジ４の移動ストロークＳｔより大きく開口されている。この開口部３１の背面側にメインキャリッジ４がガイドロッド１１ａ、１１ｂに嵌合され往復動可能に支持されている。
メインキャリッジ４には嵌合孔３２が穿孔され回転軸３８がスラストベアリング３４を介して回転可能に取り付けられている。この回転軸３８には圧縮バネ３５が設けられ、この回転軸３８に取り付ける後述するカッタホルダ３３のガタつきを防止している。このため圧縮バネ３５は、引っ張りバネであっても、スポンジ、弾性ゴムであっても良い。
【００３７】
図３に示すように、カッタホルダ３３は、回転規制部材３７（図示のものはチャンネル鋼材）を介してに回転軸３８に一体的に取り付けられている。このように回転軸３８はメインキャリッジ４にスラストベアリング３４を介して回転可能に取り付けられ、回転軸３８にカッタホルダ３３が一体に取り付けられている。そして回転軸３８にはクリックスプリング（反転スプリング；以下同様）３６が回転力を付与するように取り付けてある。
【００３８】
図３（ａ）に示すようにメインキャリッジ４には止めピン３９が突設（植設）してあり、クリックスプリング３６が架けてある。このバネの他端は回転軸３８に一体形成したアーム４０に架け渡してある。このとき回転軸３８と止めピン３９とアーム４０との位置関係は、３点が直線上に並ぶときには中立点となり、この中立点から回転軸３８が一方向に回転すると、その方向にスプリング３６の引張り力が作用し、回転軸３８が反対方向に回転するとスプリング３６の引張り力が反対方向に作用する。
【００３９】
つまり、回転軸３８を中立点から図３右方向に回転するとスプリング３６は右方向の回転力（同図反時計方向）を回転軸３８に付与し、逆に左方向に回転するとスプリング３６は左方向の回転力（同図時計方向）を回転軸３８に付与する。
この回転力を所定角度で位置規制する角度規制ストッパ４２がメインキャリッジ４に一体形成されている。
【００４０】
図３（ｃ）に同（ｂ）ｘ−ｘ矢視図を示すが回転軸３８と一体に回転する回転規制部材３７を係止する角度規制ストッパ４２がメインキャリッジ４に一体形成され、図示ストッパ面４２ａは回転軸３８に一体に取り付けられたカッタホルダ３３を、第１角度姿勢（＋β角度）に規制し、ストッパ面４２ｂはカッタホルダ３３を第２角度姿勢（−β角度）に規制する。
【００４１】
なお、ベースフレーム１ａには、メインキャリッジ４を所定ストロークＳtで往復動する開口部３１とともに、ストローク限位置（左限位置Ｓｌと右限位置Ｓｒ）にカッタホルダ３３の角度姿勢を右傾きと左傾きに偏向する角度変更手段４３（４３ａ、４３ｂ）が設けてある。図示のものは図２に示すようにベースフレーム１ａに設けた突き当て突起で角度変更手段を構成している。
【００４２】
図４は図３の組立て分解図を示し、上述したようにベースフレーム１ａには第１ガイドレール１１Ａに摺動自在に支持されたメインキャリッジが４がシート復方向の開口部３１を介してカッタホルダ３３と連結されている。
【００４３】
以上説明したように図１の装置は、装置フレーム１にメインキャリッジ４を所定ストロークＳｔで往復動可能に支持する。この走行ストロークＳｔは紙載台２に支持されたシート束Ｓの紙面と並行の方向に配置され、メインキャリッジ４はシート束Ｓの一端から他端に往復動する。そしてメインキャリッジ４に取り付けたカッタホルダ３３の切断刃でシート束Ｓを一端から他端に切断する。
更に、図１の装置は、カッタホルダ３３に取り付けた切断刃５０を、メインキャリッジ４の往方向と復方向でシート束Ｓの表面に対する刃先角度βを同一角度で反対方向とすることを特徴としている。
【００４４】
これは、メインキャリッジ４を往復動するでシート束Ｓを断裁することによって切断動作のインターバルが短くなり、断裁装置の生産性が向上する。このため、紙載台上のシート束Ｓに沿って移動するメインキャリッジ４と、切断刃５０を保持するカッタホルダ３３を分離して構成し、メインキャリッジ４に対してカッタホルダ３３を揺動可能に取付ける。
そして装置フレーム１にカッタホルダ３３を所定角度方向に揺動させる角度変更手段４３を、また揺動されたカッタホルダを角度維持する手段（クリックスプリング３６と角度規制ストッパ４２）をメインキャリッジ４とカッタホルダ３３との間に配置している。
【００４５】
［サブキャリッジ］
図３に示すようにメインキャリッジ４と並行してサブキャリッジ１０がシート断裁方向に所定ストロークＳｔ（メンキャリッジと同一ストローク；以下同様）で往復動可能に取り付けられている。メインキャリッジ４を支持する第１ガイドレール１１Ａと平行に第２ガイドレール１１Ｂが配置され、この第２ガイドレールは第３ガイドロッド１１ｃで構成されている。
このサブキャリッジ１０は、前述したスライドカム１９と係合するフォロア部材２０で構成され、図３（ａ）に示すようにガイドロッド１１ｃに嵌合するブロック部材と、このブロック部材に回動可能に取り付けられた遊動コロ２０と、サブキャリッジ全体を円滑に往復動作させるガイドコロ２０ｇで構成されている。
【００４６】
遊動コロ２０（フォロア部材；以下同様）は、第３ガイドロッド１１ｃに沿って可動紙載台２１に一体形成されたスライドカム１９のカム面１９（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ）と平行に往復動する。
このとき遊動コロ２０はカム面１９ａとは非接触でカム面１９ｂとカム面１９ｃでは係合して可動紙載台２１を加圧面１３ａから離間するように降下させる。これと共にガイドコロ２０ｇは、ベースフレーム１ａに取り付けられたガイドレール（不図示）に摺動するように係合している。
【００４７】
このようにサブキャリッジ１０は、メインキャリッジ４と同様に、紙載台上のシート束Ｓに沿って一端から他端に往復動する。この過程でサブキャリッジ１０に設けられた遊動コロ２０は、スライドカム１９をサブキャリッジ１０がシートを切断する領域に位置するときには遊動コロ２０はスライドカム１９と非係合（カム面１９ａ）となり、シート束を切断しないストローク限位置（左限位置Ｓｌと右限位置Ｓｒ）ではスライドカム１９のカム面１９ｂ、１９ｃと係合して可動紙載台２１を加圧スプリング１４に抗して降下させる。
【００４８】
［キャリッジ駆動手段］
第１、第２ガイドレール１１Ａ、１１Ｂに往復動可能に取り付けたメインキャリッジ４とサブキャリッジ１０は、キャリッジ駆動手段６によって往方向と復方向に往復動する。その駆動手段は種々の機構が採用可能であるが、図６に示す構成について説明する。
ベースフレーム１ａに形成された開口部３１は、メインキャリッジ４とサブキャリッジ１０が所定ストロークＳｔで往復動可能な開口寸法に形成されている。この開口部３１の左右に１対の駆動プーリ４４と従動プーリ４５がベースフレーム１ａに支持されている。この左右１対のプーリ（図示のものは歯付プーリ）間にはタイミングベルト４８が架け渡してある。
【００４９】
そして駆動プーリ４４には減速ギアを介して走行モータＭの回転軸８が連結してある。この走行モータＭの回転軸８にエンコーダ４６とエンコードセンサＳｅ１が連結してある。図示走行モータＭは正逆転可能なＤＣモータで構成してあり、エンコードセンサＳｅ１からの信号でモータの回転速度を増減速する。
またベースフレーム１ａには右限センサＳｅ２と左限センサＳｅ３が配置してあり、メインキャリッジ４に形成してあるフラグを検出する。例えばセンサＳｅ２、Ｓｅ３の検知信号とエンコードセンサＳｅ１のエンコード信号で走行モータＭのショートブレーキを作動させ、あるいはモータの回転速度を増減速させている。
【００５０】
［カッタホルダ内部構造］
図８はカッタホルダ３３の内部構造を示し、（ａ）はその内部構造の説明図、（ｂ）は切断刃５０の刃先断面形状を、（ｃ）はシート束を切断するときの切断メカニズムの説明図、（ｄ）はシート束を切断するときの切断刃のガイド機構を示す。
【００５１】
図８（ａ）に示すようにカッタユニット３は、切断刃５０と、振動子５５と増幅ホーン５６と、カッタホルダ３３で構成されている。切断刃５０はカッタホルダ３３に内蔵され後述するように平刃形状（矩形状）の切り刃で構成されている。また振動子５５は切断刃５０に所定周期の振動を伝播する励振機構で構成され、増幅ホーン５６は振動子の振動を増幅して切断刃に伝達するホーン機構で構成されている。
【００５２】
カッタホルダ３３は、合成樹脂などのケーシング構造で内部に振動子５５を振動可能に支持している。図示の振動子５５はボルト締めランジュバ構造で、複数の圧電素子層５５ａに電極５５ｂで所定周期の電球を印加することによって矢視Ｆａ方向に振動を生起させる。この振動子５５には振動層先端に増幅ホーン５６が一体に連結してあり、その先端に切断刃５０が連結してある。従って、振動子で生起した振動は増幅ホーンで増幅され切断刃５０に伝播される。
【００５３】
このとき、切断刃５０には切断するシート束から抗力が反力として作用し、振動子５５から図示Ｆａ方向の振動波動（同図上下方向）は、増幅ホーン５６と切断刃５０には図示Ｆｂ方向の分波振動が伝播され、切断刃はＦａ方向の振動と同時にＦｂ方向の振動で楕円運動で振動する。そして、カッタホルダ３３は主に振動子のＦａ方向の振動を支持するように振動子Ｆａをホルダ内部に固定し、振動子に増幅ホーンを一体的に固定し、さらに増幅ホーンに切断刃を一体的に固定している。
【００５４】
図８（ｂ）に示すように切断刃５０は平刃形状（矩形状）で、平面は（ａ）図に示す矩形状で刃先５０ａ、５０ｂは最大束厚さより長く形成され、走行方向にナイフエッジ（鋭角）５０ａ、５０ｂが片刃形状で形成されている。（ｂ）にその断面図を示すように往方向と復方向に刃先が向くように両端面がナイフエッジ５０ａ、５０ｂに形成されている。
【００５５】
上述のように片刃形状の刃先５０ａ、５０ｂを有する切断刃５０は増幅ホーン５６の先端に取り付けられ、増幅ホーン５６の基端部は、振動子５５に連結されている。この増幅ホーン５６と振動子５５に切断刃に所定周波数の振動を付与するためである。図示の振動子５５は、ランジュバン型振動子を示し、ピエゾ（圧電）素子層５５ａと、電極層５５ｂで構成されてる。このランジュバン型振動子はボルト締め振動子として広く知られているので、その詳細は省略する。
このほか振動子５５としては、走行モータＭと、その回転軸８に連結した偏心振子でモータの回転を振動に変換する振動器も知られている。また、増幅ホーン５６はタワー型のホーン形状で振動子５５の端部に一体的に連結（図示のものはランジュバンボルトで連結）されている。
【００５６】
図８（ｃ）は切断刃５０の切断メカニズムを示す。カッタホルダ３３に取り付けられた振動子５５は、その電極に電流を通電することによって同図矢印方向に振動を発生し、この振動子５５にある増幅ホーン５６を介して一体化された切断刃５０も同方向に振動する。これと共に切断刃５０には走行方向の切断力が付与される。
【００５７】
切断刃５０は、往方向に走行するときはその刃先５０ａがシート束の紙面に対して＋β角度で傾斜し、復方向に走行するときには、刃先５０ｂはシート束Ｓに対して−β角度で傾斜する。
するとシート束Ｓを切断する際に刃先５０ａ、５０ｂには、刃先ライン方向の振動が振動子５５から伝播され、往方向の切断力が（ｃ）矢印方向に作用する。この切断力は、前述した走行モータＭでメインキャリッジ４が移動する力で発生する。
【００５８】
またシート束Ｓからは、切断の反力が切断刃５０の刃先と直交する方向に作用する。このため、刃先５０ａ（５０ｂ）は振動子５５の振動方向と同時に同図に示すように楕円を描くように振動が生起する。
つまり、切断刃５０の刃先５０ａ（５０ｂ）は刃先ラインの方向に所定周期で振動するとともに走行方向前後に振動する。このことはシート束Ｓはその深さ方向と切断方向に振動する刃先の切断力（剪断力）を受けながら一端から他端に向かって切断される。
【００５９】
このとき図８（ｂ）に示すように平刃形状（矩形状）の切断刃５０で片刃エッジ５０ａ、５０ｂの切り刃でシート束を切断すると、切断刃は同図点線方向に偏る傾向が生ずる。このように切断刃が切断線から離れた方向に歪曲することがある。その原因は、片刃エッジの場合には逃げ角を形成する刃先背面に切断紙片から力を受けることにあり、両刃エッジの場合には切断中にシート束が外部要因で位置ズレすることにある。
そこで切断刃を片刃エッジもしくは両刃エッジいずれに形成した場合にも切断刃を、所定の切断線に沿ってガイドする切断ラインガイド部材５７が必要となる。以下、この切断ラインガイド部材について説明する。
【００６０】
このように切断刃を切断線に沿って判断する場合に切断刃の刃先を摺接させて案内するガイド構造が考えられる。このとき本発明の切断刃は、切断深さ方向に所定周波数で振動する刃先であり、この刃先に直接スケール部材を当選させることはビビリ音等の騒音と切断刃の蛇行を引き起こす問題がある。
【００６１】
そこで図８（ｄ）にその断面構成を示すように、装置フレームのシート束セット空間に設定された切断線に沿ってガイド面５７ｇを有する切断ラインガイド部材５７を配置する。そして振動子５５を内蔵したカッタホルダ３３に摺接面３３ｇを形成してガイド面５７ｇと当接させる。
このときカッタホルダの摺接面３３ｇには、図３に示すように振動子５５の振動波動Ｆａのみが伝播し、増幅ホーンおよび切断刃５０の波動は伝播されないように支持構造が構成されている。
つまり、切断刃は増幅ホーンに固定され、増幅ホーンは基端部が振動子に一体化され、先端部のみが切断刃と共に楕円運動するように支持されている。
【００６２】
そして、振動子５５は切断刃の束厚さ方向に振動し、増幅ホーン５６と切断刃は、をこの束厚さ方向の振動Ｆａとともにこれと直交する方向Ｆｂにも振動する。このとき束厚さ方向の振動Ｆａのみが伝播されるカッタホルダに摺接面が形成され、この摺接面は装置フレームにシート束の一端から他端に配置された切断ラインガイド部材のガイド面と当接する。
従って切断刃５０の振動が、カッタホルダ３３の摺接面と切断ラインガイド部材のガイド面との間でビビリ騒音が発生することはない。
【００６３】
さらに、図３に示すカッタホルダ３３は、装置フレームに支持されたメインキャリッジ１ａに対して、圧縮バネ３５が摺接面とガイド面との係合を緩和する方向に作用している。
【００６４】
［振動子の異なる実施形態］
切断刃５０に振動を付与する振動子５５について、図９に基づいてランジュバン型振動子の構造を説明した。切断刃５０に所定周波数の振動を付与する振動子の構造としては、ピエゾ素子、バイメタル素子などの電歪素子に所定周期で電圧を印加する発信方法と、図９（ａ）に示すように、回転電機子ＭＳの回転を偏心カムなどの運動変換手段５８で所定周波数の振動を設置する機械的に振動を生成することも可能である。
【００６５】
モータＭＳの回転軸に偏心カム５８（エキスエントリックカム）を連結し、切断刃５０に連結したジョイント部材５６と、復帰スプリング５９で所定周波数の振動を切断刃５０に伝達している。
【００６６】
［切断紙片規制部材の構成］
以上説明した装置は平刃形状（矩形状）の切断刃５０を切断線に沿って移動する動作でシート束を一端から他端に徐々に切断する。この場合に切断個所でシート束が部分的に盛り上がるように変形し、この紙葉の歪曲変形で破断面の切断品位が劣る問題が発生する。
そこで、図示の装置はカッタホルダ３３にシート束の迫り上がりを阻止する切断紙片規制部材２３を配置してある。この切断紙片規制部材２３は、切断刃５０の切断作用でシート束が局部的にせり上がり変形するのを防止するように切断刃５０の近傍でシート束表面を規制するプレート部材で構成する。
【００６７】
図７（ａ）（ｂ）に示すようにカッタホルダ３３には切断紙片規制部材（以下「切断面規制部材」と云う）２３がシート束の束厚さ方向に上下動可能に取り付けてある。
図示のものはカッタホルダ３３に支持ピン２４を設け、この支持ピンに切断面規制部材２３に形成したスリット溝２５を嵌合してある。そしてこの切断面規制部材２３には紙面押圧面２３ｘが設けてあり、カッタホルダ３３と間に配置したプレスバネ２６で紙面押圧面にバネ力（付勢力）が作用させてある。
なお図７（ａ）は切断面規制部材２３の正面図を示し、（ｂ）はその側面図を示し、同図矢印方向に切断刃５０は移動する。
【００６８】
［異なる実施形態］
上述した装置は、紙載台２の上方にカッタユニット３を、紙載台の下方に加圧バネ機構を配置するう場合を示した。これはカッタユニット３（図示の実施形態では、ホルダ３３、切断刃５０、振動子５５、増幅ホーン５６）と加圧バネ機構（図示の実施形態では可動紙載台２１と加圧スプリング１４とスライドカム１９と揺動リンク１８）の両機構を紙載台２の上方向若しくは下方に配置することはでレイアウトスペース上問題である。
従来の装置は、切断刃とこれを上下動する「カッタ機構」と紙載台上のシート束を押圧保持する「プレス機構」の機構を紙載台の上方に配置している。このため紙載台は堅牢なフレーム構造が要求され、同時に紙載台上方には複雑な機構が配置され、その動作が干渉して不具合を生ずることがある。
【００６９】
従って、紙載台２に対し、カッタユニット３を下方に、加圧機構を上方に配置することも可能である。図１２に従ってその実施形態を説明する。
装置フレーム６０には、シートセット空間６０ａと、紙載台６１が設けられ、紙載台上にシート束Ｓをセットするようになってる。紙載台６１の上方には、載置したシート束の上面を押圧する押圧部材６３が昇降可能に取り付けられている。図示のものは装置フレーム６０に揺動可能に軸支持した揺動アーム（不図示）に押圧部材が軸支持され、する押圧部材には加圧面６３ａが形成されている。
また、紙載台６１の下方には、図示しないするガイドレールが配置され、このルールに沿ってカッタユニット６２がシートの一端から他端に向かって往復動可能に取り付けられている。
【００７０】
カッタユニット６２の内部構造は図示ないが、前述したものと同一に構成されている。
つまり、カッタユニット６２はホルダに振動子と増幅ホーンと切断刃が一体に形成され、ホルダはガイドレールに往復動可能に支持されたキャリッジに揺動可能に取付けられ、キャリッジが往方向に移動するときと復方向に移動するとき切断刃の刃先はシート紙面と所定角度（β）で傾斜（直線形状もしくは湾曲形状）してシート束の一端から他端に走行するように構成されている。こ
【００７１】
［角度変更手段の異なる実施形態］
角度変更手段４３として、所定ストロークで往復動するキャリッジのストローク限位置に突き当てストッパ部材（突起）を設け、このストッパにカッタホルダ３３が突き当たって角度偏向する場合を説明した。このほかカッタホルダ内部に電磁ソレノイド、バイメタルなどの作動素子を内蔵し、キャリッジのポジションセンサ（例えば前述のセンサＳｅ２、Ｓｅ３）でキャリッジ位置を検出し、その検知信号で作動素子に駆動電流を供給する構造の採用も可能である。
【００７２】
この他、電磁ソレノイド、バイメタルなどの作動素子で電気的にキャリッジ内の切断刃ユニット（刃先、増幅ホーン、振動子で構成されるアセンブリ；以下同様）を揺動させる構造の採用も可能である。
この場合にはカッタホルダ３３をキャリッジ５に揺動可能に軸支持することなく、カッタホルダ３３をキャリッジ５に一体的に取り付ける（例えば固定ネジで固定する）こととなり、カッタホルダ内部で切断刃５０とこれに振動を付加する振動子５５がキャリッジの往方向と復方向で傾き角度が反対となるように作動素子で回転する。
【００７３】
図９（ｂ）（ｃ）には、カッタホルダ３３をキャリッジ５に角度変更可能に取り付けることなくが両者を一体的に構成する場合を示す。前述のものと同様にカッタホルダ３３内部に切断刃５０と振動子５５と増幅ホーン５６を一体的に連結して収納する。
そしてこの切断刃ユニットをカッタホルダに固定する。そこで切断刃には往方向刃先５０ａと復方向刃先５０ｂが走行方向の左右に形成してある。
そして断裁するシート束の紙面に対して往方向刃先は角度＋βで復方向刃先は角度−βとなるように傾斜（直線形状もしくは湾曲形状）している。このように形成することによってカッタホルダをキャリッジと一体に形成することができガタつきなど問題を引き起こすことがない。
【００７４】
［断裁動作の説明］
以上、図１に第１の実施形態を、図１２には第２の実施形態を説明した。その動作状態の説明を第１実施形態について説明する。
図１０（ａ）は装置の初期状態を示し、カッタユニット３はホームポジション（左限位置）に位置している。このときフォロア部材２０はスライドカム１９と係合して紙載台２を加圧スプリング１４に抗して下方に降下し、紙載面２１ａと加圧面１３ａとの間にはシート束Ｓをセットする紙載エリア１２が形成されている。
【００７５】
また、ホームポジションにおいてカッタユニット３は角度変更手段４３にカッタホルダ３３の外筐が突き当たって切断刃５０の刃先は所定角度傾斜（＋
β）した姿勢で、ホルダに保持されている。
【００７６】
そこで、後述する後処理装置Ｃにおいては紙載台２の紙載面２１ａの上にシート束を搬送セットする。 この後処理装置Ｃからのシートセット信号を受けて、断裁装置の制御部（以下、カッタ制御部という）は、走行モータＭを所定方向に回転する。するとその回転は駆動プーリ４４に伝達され、タイミングベルト４８の走行でこれに取り付けられたメインキャリッジ４とサブキャリッジ１０は同図（ｂ）矢印方向に移動する。
このときサブキャリッジ１０に設けられているフォロア部材２０は紙載台２のスライドカム１９との係合を解除して紙載台２を加圧スプリング１４の付勢力で紙載台を上昇する。すると、シート端面は紙載面２１ａと加圧面１３ａとの間に挟持され保持される。
【００７７】
この状態でメインキャリッジ４が左限位置Ｓｌから右限位置方向（往方向）に移動すると、切断刃５０の刃先はシート束Ｓを、その紙面と傾斜角度βで一端から他端に走行する。これと共に切断刃５０には振動子５５から所定周波数を振動が伝播され、その振動は刃先ラインの方向に設定されている。
そこで前述したように、切断刃５０には刃先方向に振動が伝達され、シート束の一端から他端に方向に走行する切断力が付与される。そして、シート束Ｓからは刃先に剪断力が抗力として作用する。
このような切断メカニズムでは刃先は、刃先ライン方向に振動しながら楕円運動を行う。従って、シート束には束厚さ方向に刃先が振動し、同時にす刃先進行方向に振動を繰り返しながら一端から他端に切断する。この振動を伴った切断は、剪断負荷が低減し、静音で比較的円滑な切断が実行される。
【００７８】
図１０（ｃ）は切断刃５０はシート束Ｓを切断開始する状態を示す。このとき刃先は積み重ねられたシート束の最上層をコーナ部から切断を開始するので単位時間当たりの切断量（切断体積）が少ないのでその切断に要するエネルギーも軽減することができる。
図１０（ｄ）はシート束の切断終了時を示し、切断刃５０はシート束の最下層紙コーナ部を切断する。このとき、切断に要するエネルギーは切断開始時と同様に小さくなるので最後のシートを引きちぎるような切断を引き起こすことがない。
【００７９】
なお、後述するカッタ制御部はシート束Ｓの切断初期と切断終了時には切断刃５０の一端から他端に移動する走行スピードを低減する。
つまり、切断初期時には低速で、切断中期時には高速で、切断終了時には低速で走行するように走行モータＭの回転数を制御している。
【００８０】
図１１（ａ）はカッタユニット３がストローク端（図示の場合には右限位置）に異動した状態を示す。カッタユニット３はホルダ３３の外筺が角度変更手段４３ａに突き当たってホルダ姿勢を変更する。
つまり、カッタホルダ３３はメインキャリッジ４に回転軸３８で揺動可能に支持され、クリックスプリング３６と角度変更手段４３によって所定角度βに設定されている。カッタユニット３がメインフレーム１ａの右限端と左限端に配置されている角度変更手段４３ａ、４３ｂに突き当たると右限端では傾斜角度＋βから−βに変換され、左限端では傾斜角度−βから＋βに角度変換される。
【００８１】
図１１（ｂ）はカッタユニット３が右限位置の角度変更手段４３ｂに突き当たりカッタユニット３の姿勢が中立点（シート束の束厚さ方向）に位置する状態を示す。
また図１０（ｃ）はカッタユニット３は中立点から復方向の傾斜角度−βに角度偏向した状態を示す。
【００８２】
［カッタ制御部］
図１４は制御部の構成を示す。後述する画像形成装置Ｂには画像形成制御部（不図示）が設けられ、画像形成条件と、後処理条件はコントロールパネルから入力される。は後述する後処理装置は、画像形成装置で設定されたにに従って画像形成されたシートを後処理する。
このような制御構成で画像形成装置Ｂの制御部から、後処理装置Ｃの制御部には後処理モードと共にシートサイズ情報と、画像形成する部数情報と、シート束厚さ情報が転送される。
【００８３】
後処理装置Ｃの制御部は、後処理モードが綴じ処理したシート束の小口端を断裁処理する断裁仕上げする設定のときには次の動作を実行する。画像形成装置Ｂから送られたシートを後述する後処理トレイに部揃え集積する。
次に後処理制御部は不揃い集積したシート束を折り処理したのち断裁部に給送する。断裁部では紙載台上のにセットされたシート束の端縁を以下のように断裁処理する。
【００８４】
［画像形成装置及び後処理承知の構成］
次に上述の画像形成装置の下流側には製本装置が連結され、画像形成されたシートを束状に部揃えし、この束状に部揃えした紙葉束をステープル、接着テープ、接着糊などで綴じ合わせて製本処理する。
この製本処理後の紙葉束を前述の断裁装置で断裁揃えして排紙スタッカに収納する。図１３に示す製本装置は束状に部揃えした紙葉束の中央をステープル綴じして綴じ合わせ、この中綴じした紙葉束を折り畳んで冊子状に製本し、その後折り畳み先端を断裁して揃える装置を示す。
【００８５】
そこで画像形成装置Ｂの排紙口６８ｃに連なる搬入経路７０が設けられ、この搬入経路の経路排紙口７０ａの下流側に集積トレイ７１が配置されている。このトレイにはシートを排紙方向前後に移送するスイッチバックローラ７１ａとシート後端を規制する後端規制部材７１ｂが備えられている。
上記スイッチバックローラ７１ａは排紙口７０ａからのシートを排紙方向にトレイ先端側に搬送し、シート後端がトレイ上に進入した後は排紙方向と逆方向にシートを移送して後端を規制部材７１ｂに突き当てて位置決めする。
また上記後端規制部材７１ｂは集積トレイ上に突出した位置とトレイから退避した位置との間で揺動自在に構成され、電磁ソレノイドなどの角度変更手段（図示せず）に連結されている。
【００８６】
そして上記集積トレイ７１には集積したシート束を下流側に搬出する後端押し出し部材７２が設けられている。尚集積トレイ７１には図示しないサイド整合部材が配置され排紙口７０ａから進入するシートの搬送直交方向を位置決め整合するようになっている。
従って排紙口７０ａからのシートはトレイ上に搬入され、その後端を規制部材７１ｂに規制された状態で束状に集積される。その後、このシート束は後端規制部材７１ｂが集積トレイ７１から退避した状態で後端押し出し部材７２によって下流側に搬出されることとなる。
【００８７】
上記集積トレイ７１の下流側には製本経路７３が連設され、この経路には中綴じステイプラ７４が配置されている。このステイプラ７４の構造は詳述しないがシート束にステイプル針を刺入して先端を折り曲げるユニットで構成され、ステイプル針を刺入する上部ユニットと先端を折曲げる下部ユニットがシート束を移送する製本経路を挟んで上下に配置されている。
【００８８】
製本経路７３にはシート束の先端を係止する第１ストッパ７３ａと第２ストッパ７３ｂが設けられている。第１ストッパ７３ａは経路に出没自在の可動部材で構成され、シート束の先端を係止した状態でステイプラ７４がシート束の中央に位置するように配置されている。
従って集積トレイ７１に集積したシート束は後端押し出し部材７２で製本経路７３に移送され、その先端を第１ストッパ７３ａで係止された状態でステイプラによって綴じられることとなる。
【００８９】
上述のように中綴じ製本されたシート束は上記第１ストッパ７３ａが製本経路７３から退避した後、下流側の第２ストッパ７３ｂに係止される。この状態でシート束の中央（ステイプル綴じ位置）を折り曲げるように折りロール７５ａと中折りナイフ７５ｂが配置されている。この中折りナイフ７５ｂは上下動自在のブレードで構成され製本経路中のシート束を折りロール７５ａに案内する。
また折りロール７５ａは一対のロールで構成されシート束中央を折曲げて下流側の排紙経路７６に移送するようになっている。
【００９０】
上記折りロール７５ａの下流側に配置された排紙経路７６はスイッチバック経路で構成され、シートを断裁経路７７に案内する。図示７６ａはスイッチバックローラであり、７６ｂは中間トレイである。
このように構成された断裁経路７７には断裁装置Ａが配置されている。また、上記断裁経路７７にはシート束を移送するベルト搬送手段７８とグリップ回転手段７９が配置されている。
【００９１】
以上の構成において、画像形成装置Ｂで画像形成されたシートは集積トレイ７１に束状に集積され整合される。そこで製本装置Ｃに備えられた制御ＣＰＵ（不図示）は画像形成装置Ｂからジョブ終了信号を受けると、後端規制部材７１ｂをトレイ外に退避させて後端押し出し部材７２でシート束を下流側の製本経路７３に移送する。
そしてこの経路中の第１ストッパ７３ａにシート束の先端を突き当てて停止させる。この状態でステイプラを作動してシート束の中央（中折位置）をステイプル綴じする。
【００９２】
次いで制御ＣＰＵは第１ストッパ７３ａを経路外に退避させシート束を更に下流側の第２ストッパ７３ｂに突き当てて停止させる。するとシート束の中央（ステイプル綴じ位置）は折りロール７５ａに臨み、折りナイフ７５ｂを図示矢印方向に移動させる。
するとシート束はその中央を折り曲げられながら折りロール７５ａに案内される。そこで折りロール７５ａを回転駆動するとシート束は中央を折り曲げられ下流側の排紙経路７６に移送される。
【００９３】
このように排紙経路７６に導かれたシート束は搬送方向を反転して断裁経路７７に送られる。断裁経路７７ではこのシート束をベルト搬送手段７８でスイッチバックさせて先端位置決めする。この先端位置決めは断裁刃を待機位置に退避させた状態でシート束全体を断裁経路７７に進入させる。
そこでベルト搬送手段７８でシート束をバックさせ所定の切断線Ｘが断裁刃の位置に一致するようにシート束を位置決めする。
次いで制御ＣＰＵはグリップ回転手段７９でシート束をニップし、次いでプレス部材でシート束を押圧保持する。そこで断裁刃を所定方向に移動させる。
【００９４】
次にシート束の小口部を断裁した後、制御ＣＰＵはプレス部材を押圧解除してグリップ回転手段７９を作動させて例えば９０度シート束を回転させ天部を切断位置に臨ませる。このシート束の回転後シート束を切断線Ｘに所定量送る。このシート束の移送はグリップ回転手段７９を図示右側に移動するか或いはベルト搬送手段７８で送る。
その後このシート束の天部を断裁した後、同様に小口部を断裁する。そしてシート束の３方向の断裁が終了すると制御ＣＰＵはベルト搬送手段７８でシート束を排紙スタッカ８０に搬出する。
【００９５】
なお、図示の製本装置はステイプラで製本綴じする場合を示したが、これは束状に集積したシート束の端面に接着剤を塗布して表紙シートでくるみ綴じ（くるみ綴じ製本）、或いは表紙シートで表装することなく天糊製本しても良いことは勿論である。
【００９６】
図１４に従ってカッタ制御部の動作を説明する。カッタ制御部は図示ないＣＰＵで構成され、ＲＡＭに記憶された制御プログラムに従って次の動作を実行する。
まず後処理装置Ｃの電源がＯＮ（Ｓｔ０１）されると、制御プログラムはイニシャライズ動作を実行する。このイニシャライズ動作では、予め設定されたホームポジションセンサ（右限ポジションセンサＳｅ２又は左限ポジションセンサＳｅ３のいずれか）にメインキャリッジ４が位置するように走行モータＭを回転制御する（このイニシャライズ動作は図１４には図示しない）。
【００９７】
次に後処理装置Ｃから断裁指示信号が送られるとカッタ制御部（以下制御部という）はシート束Ｓが紙載台２にセットされたか否か判断する（Ｓｔ０４）。この判断は例えば、紙載台２にシートセンサを設けてその検出信号を取得する。
制御手段は紙載台２にシート束がセットされた後、走行モータＭを起動する。この走行モータＭが予め設定された時間駆動すると、振動子５５の電源をＯＮする（Ｓｔ０８）。
この走行モータＭの起動から振動子５５の電源ｏｎまでの時間は、走行モータＭでサブキャリッジ１０は所定量移動し、フォロア部材２０が紙載台２のスライドカム１９はから離脱して紙載台は加圧スプリング１４によってシート束を押圧する（Ｓｔ０７）動作が完了する時間に設定してある。
【００９８】
次に制御手段は、走行モータＭの回転数を予め設定した低速度（Ｖ１；図１５）に減速して切断刃を低速走行（Ｖ１；図１５）させる。若しくは制御手段は走行モータＭを起動と同時に予め設定した低速度（Ｖ１；図１５）で低速走行させる（Ｓｔ０９）。
この操作で切断刃５０はシート束の切断を開始する（Ｓｔ０１）。次に制御手段は、切断刃５０はシート束のコーナ部の切断を終了した見込み時間の後に切断刃を高速走行（Ｖ２；図１５）に切り替える（Ｓｔ１１）。
【００９９】
この状態で、切断刃５０はシート束Ｓの一端から途端に向かってシート束を徐々に切断し、シート束の終端部に到達する。そこで制御手段は、走行モータＭの起動開始時間を基準にシートサイズ情報から切断刃５０はシートエンドに到達する時間を演算し、その時間経過時に、切断刃５０の走行速度を高速とから低速走行（Ｖ１；図１５）に減速変更する（Ｓｔ１３）。そして、切断刃５０が低速走行でシートのエンド端に到達したときシート束の切断が終了する（Ｓｔ１４）。 
【０１００】
切断刃５０の走行開始から走行終了までの間にカッティングジャム（切断不良）が発生したときには、制御手段は走行モータ負荷トルクが所定値以上に達したとき、ジャムと判断しジャム処理を実行する（Ｓｔ１８）。ジャム発生時には制御手段は走行モータＭを停止するとともに振動子５５の電源をオフする。
そして走行モータＭを先と反対方向に逆回転させて切断刃５０をスタート位置に後退させる（Ｓｔ１９）。メインキャリッジ４の後退動作でスタート位置のポジションセンサがＯＮすると、制御手段は走行モータＭの電源と装置電源をオフし、ジャム処理を待つ。ジャム処理終了後はイニシャライズ動作から前述の動作を繰り返して実行する。
【０１０１】
次に制御手段はシート束の切断が終了（Ｓｔ１４）した後には、振動子５５の電源をＯＦＦする（Ｓｔ１５）。その後の走行モータＭの回転でエンドがポジションセンサをメインキャリッジ４がＯＮさせる。
このとき、シート束Ｓは加圧状態が解除され、紙載面２１ａと加圧面１３ａとの間の空間からシート束Ｓを搬出することが可能となる。これらの動作が終了した後に制御手段は後処理装置Ｃの電源をＯＦＦする（Ｓｔ１７）。
【０１０２】
以上説明したシート断裁装置の実施形態における特徴を説明する。
１）第１に切断刃は所定ストロークで往復動する過程で、往方向と復方向でそれぞれシート束を断裁するから、連続してシート束を断裁する場合にその稼働効率を向上させることができる。
２）切断刃を保持するカッタホルダと、切断刃を所定ストロークで往復動するメンキャリッジとは、別部材で構成するとともに、両者のガタつきを防止するスプリング（前述の圧縮バネ３５）でガタつきを防止するように構成してあるから断裁品位が良いのと同時に、切断刃の直進走行性能向上させることができる。
３）断裁ジャムが発生したとき切断刃をスタートポジションに復帰させるように走行モータを逆転するように制御する。これによって、切断刃の破損とジャムシートの食いつきによる動作不良を招くことがない。
４）切断刃はシート束の紙面に対し、鋭角度（０°＜α＜９０°）に構成してあるから断裁面にバリなど裁断品位の低下と裁断負荷低減が可能。
５）画像形成装置あるいは後処理装置などからの紙枚数情報（=シート束厚さ）により断裁刃の走行速度を高速低速に速度変更する。
例えば後処理装置からシート束の束厚さが薄い情報が発せられたとき、断裁制御部は断裁刃の走行速度を高速に、束厚さが厚いときには走行速度を低速に設定する。これによってプロダクティビティーを適正とすることができる。
６）紙載台上のシート束を挟んで切断刃と加圧スプリングとは、上下対向する位置に配置することによって、装置の小型化とコンパクト化が可能である。特に断裁刃を上方に、加圧機構を下方に配置することによって装置の小型化が可能である。
７）断裁刃は所定周波数で紙束厚さ方向に振動しながら、シート束の一端から他端に移動するので紙粉が刃面に付着したり、グリスなどの潤滑剤が付着する恐れがない。
【符号の説明】
【０１０３】
Ａ          紙葉束断裁装置  
１ａ        ベースフレーム
１ｂ        サブフレーム
２          紙載台
３          カッタユニット
４          メインキャリッジ（カッタキャリッジ）
１０        サブキャリッジ
１１Ａ      第１ガイドレール
１１Ｂ      第２ガイドレール
１１ａ      第１ガイドロッド
１１ｂ      第２ガイドロッド
１１ｃ      第３ガイドロッド
１３        押圧部材
１３ａ      加圧面
１４        加圧スプリング（１４ａ〜１４ｃ）
１８ａ      揺動リンク
１８ｂ      揺動リンク
１９        スライドカム
１９ａ      非接触カム面（非係合部）
１９ｂ、１９ｃ    カム面（係合部）
２０        フォロア部材（遊動コロ）
２１        可動紙載台
２１ａ      紙載面
２２        固定紙載台
２３        切断紙片規制部材
３３        カッタホルダ
３５        圧縮バネ
３６        クリックスプリング（反転スプリング）
３７        回転規制部材
３８        回転軸
４０        アーム
４２        角度規制ストッパ
４３        角度変更手段（４３ａ、４３ｂ）（角度変更手段）
４８        タイミングベルト
５０        切断刃
５５        振動子
５７        切断ラインガイド部材
【図１】
2014104546.tif 000003
【図２】
2014104546.tif 000004
【図３】
2014104546.tif 000005
【図４】
2014104546.tif 000006
【図５】
2014104546.tif 000007
【図６】
2014104546.tif 000008
【図７】
2014104546.tif 000009
【図８】
2014104546.tif 000010
【図９】
2014104546.tif 000011
【図１０】
2014104546.tif 000012
【図１１】
2014104546.tif 000013
【図１２】
2014104546.tif 000014
【図１３】
2014104546.tif 000015
【図１４】
2014104546.tif 000016
【図１５】
2014104546.tif 000017