(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙載置台と、当該用紙載置台上の用紙を押さえる用紙押さえ部材と、前記用紙載置台上の用紙の紙面に対して斜め方向に移動して用紙を裁断するカッターと、当該カッター長手方向の一方の側に、ワイヤが掛けられた静滑車および動滑車を介して前記カッターを所定方向に駆動することにより、前記所定のカッター駆動方向と同一の方向において、前記カッターを退避位置と裁断位置との間で移動させるモータを有する引き切り方式の紙断裁装置において、
前記裁断位置にある前記カッターを前記退避位置に移動させる戻し手段と、前記モータに連結され、前記カッターを前記裁断位置から前記退避位置に移動させるときに前記モータを制動するトルクリミッタと、前記カッター長手方向の他方の側に前記用紙押さえ部材と前記カッターとの平行度を調整する調整手段を有することを特徴とする紙断裁装置。
【請求項２】
前記調整手段は、くさび部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の紙断裁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数枚重なった用紙を裁断する紙裁断装置に関し、特にカッター（刃）と用紙押さえ部材との平行度を調整する調整機構を有する紙裁断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙裁断装置には様々な種類があるが、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置のと組合わせで用いられる紙裁断装置は小型、且つ、小電力で駆動可能であることが要求されることからロータリカッターを用いた紙裁断装置などが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、電子写真画像形成装置のように高速画像形成装置用の紙裁断装置では、多数枚の用紙をまとめて裁断できる性能が要求されるために、小型、且つ、小電力でありながら高い裁断能力が要求される。
【０００４】
そこで、多数枚の紙の受け木である用紙押さえ部材に押し当て、カッターの刃を裁断方向に移動させ紙を裁断する引き切り方式の紙裁断装置が開示されている。
【０００５】
また、上方から降下する紙押さえ部材（受け木）と下方から上昇するカッターを備え、前記紙押さえ部材は、モータにて回転するネジにナットを螺合し、当該ナットと前記紙押さえ部材とリンク機構を介して連結し、前記カッターを傾斜したガイドに沿って上昇させ、前記紙押さえ部材に押し当てられた紙を裁断する装置が紹介されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
その他に、裁断する用紙の紙面に直線刃を有するカッターを斜め方向に移動させて用紙を裁断する紙裁断装置において、クランクとリンク機構とを用いてモータの回転をカッターの直線運動に変換する駆動機構が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平７−２４７８２号公報
【特許文献２】特開２００６−２９７５３５号公報
【特許文献３】実開昭５８−１３９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、引き切り方式の場合、紙押さえ部材に対してガイドに沿って斜め方向に移動するカッターの平行度を保つ必要があり、ガイドの方向とカッターを引っ張る方向を同じにしないと裁断効率が低下する不都合が生じる。
【０００８】
本発明は、このような不都合を回避するために、前記受け木と刃の平行度を高精度に、かつ簡単に調整できる平行度調整部材を有する紙裁断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、下記の構成によって達成される。
【００１０】
用紙載置台と、当該用紙載置台上の用紙を押さえる用紙押さえ部材と、前記用紙載置台上の用紙の紙面に対して斜め方向に移動して用紙を裁断するカッターと、当該カッター長手方向の一方の側に、ワイヤが掛けられた静滑車および動滑車を介して前記カッターを所定方向に駆動することにより、前記所定のカッター駆動方向と同一の方向において、前記カッターを退避位置と裁断位置との間で移動させるモータを有する引き切り方式の紙断裁装置において、
前記裁断位置にある前記カッターを前記退避位置に移動させる戻し手段と、前記モータに連結され、前記カッターを前記裁断位置から前記退避位置に移動させるときに前記モータを制動するトルクリミッタと、前記カッター長手方向の他方の側に前記用紙押さえ部材と前記カッターとの平行度を調整する調整手段を有することを特徴とする紙断裁装置。
【発明の効果】
【００１１】
用紙押さえ部材とカッターとの平行度が精度良く保たれ、高速画像形成装置用の多数枚の用紙をまとめて裁断できる高裁断性能が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明に係わる紙裁断装置について図１、２に基づいて説明するが、本発明は本実施の形態に限られない。
【００１３】
図１は実施の形態に係る紙裁断装置の裁断開始時の断面を示す図である。
【００１４】
図２は、図１の状態から裁断終了時の状態の断面を示す図である。
【００１５】
用紙Ｓは用紙載置台（以下、単に載置台ともいう。）１の上に載置されており、受け木である紙押さえ部材２により押圧され、裁断時に用紙束が崩れないように高圧力で保持されている。
【００１６】
用紙Ｓはカッター４により裁断される。
【００１７】
カッター４は裁断する用紙Ｓの紙面と平行な直線状の刃先を有し、用紙面に対して斜めの運動を行って用紙を裁断する。
【００１８】
このようなカッターはスライドカッターと称されるが、以下、単にカッターという。
【００１９】
カッター４は、ロータリーカッターに比較して多数枚の用紙を裁断することが可能であるとともに、紙面に対して直角な運動で裁断するギロチンカッターに比較して、小さな圧力で裁断を行うので、小エネルギーで比較的多数枚の用紙を裁断することができるという利点を有する。すなわち、カッターの刃を刃の移動方向に引っ張ることで最も効率がよくなる。
【００２０】
カッター４は、ガイドに沿ってスライドするカッター支持板３に固定されている。
【００２１】
１０はカッター４を駆動するモータであり、モータ１０の回転はギヤ１１を介して同軸のワイヤープーリ１２に伝達される。なお、ワイヤープーリ１２は手動にても回転可能な機構となっている。
【００２２】
ワイヤープーリ１２にはワイヤ１６の一端が固定され、多数回巻かれている。
【００２３】
ワイヤ１６は、静滑車ユニット１４及び動滑車ユニット１５に掛けられ、静滑車ユニット１４に他端が固定される。
【００２４】
動滑車ユニット１５は連結レバー１７によりカッター支持板３と連結される。
【００２５】
カッター支持板３には左右に２個の傾斜した長孔１８が設けられており、長孔１８には、紙裁断装置のフレーム（図示せず）に固定されたガイドピン２０が嵌合する。上記駆動側において、動滑車ユニット１５（移動プーリ）は、刃の移動方向に合わせて配置されている。
【００２６】
カッター支持板３は、戻し手段としての引っ張り型のバネ１９によって図１の右方に付勢される。すなわち、バネ１９の一方のフックがカッター支持板３上のバネ掛け１９ａに掛止され、他方のフックが本体枠体と一体のバネ掛け１９ｂに掛止されている。
【００２７】
なお、カッター支持板３は不図示のガイド部材に両面が支えられ、水平方向に移動し、かつ、長孔１８とガイドピン２０で斜め方向の昇降移動が可能となっている。
【００２８】
図３は、ワイヤと静滑車ユニットと動滑車ユニットとで構成される減速機構で、図１の矢印Ｙ方向から視た図である。
【００２９】
図３において、静滑車ユニット１４は６個の静滑車１４１〜１４６を有し、動滑車ユニット１５は５個の動滑車１５１〜１５５を有する。
【００３０】
静滑車１４１〜１４６は軸１４Ａに互いに独立して回転可能に支持され、動滑車１５１〜１５５は軸１５Ａに互いに独立して回転可能に支持される。
【００３１】
ワイヤ１６の一端がモータ１０（図１、２参照）により引かれたとき、ワイヤ１６は矢印Ａのように移動するが、ワイヤ１６の移動により動滑車ユニット１４は前記カッター支持板３と共に矢印Ｂのように移動する。
【００３２】
ワイヤ１６の移動において、その移動量は動滑車ユニット１５１〜１５５の各々において、２分の１となる。
【００３３】
この減速により、軸１５Ａの移動速度は、ワイヤ１６のワイヤープーリ１２における移動速度に対して、動滑車１５１〜１５５の数に対応して減速されたものとなる。
【００３４】
カッター支持板３は連結レバー１７により軸１５Ａに連結されており、軸１５Ａは図３の減速機構により減速された速度でモータ１０により駆動されて図１から図２に示す状態へと左方へ移動するとともに長孔１８のガイドで上昇し、カッター４は用紙Ｓを裁断する。
【００３５】
モータ１０の駆動力は、動滑車の原理で減速比に反比例して増幅されるので、モータ１０には、小さな出力のものでも十分に使用できる。しかも、ワイヤを用いた減速機構では、駆動系における摩擦損失がきわめて小さいので、動力の伝達効率が高く、小出力のモータで大きなカッター駆動力が得られる。
【００３６】
ワイヤ減速機構を用いた場合、スクリューネジを用いた場合に比較して、２分の１の出力のモータを用いることが可能となった。
【００３７】
図２の状態から図１の状態への復帰は、バネ１９及びモータ１０の逆回転駆動により行われる。
【００３８】
即ち、モータ１０を駆動信号の切替により逆回転させてワイヤ１６を繰り出し、図３におけるワイヤ１６の上端を左方に移動させる。そして、バネ１９により、カッター４、支持板３及び連結レバ−１７が図２の状態から右下方向に移動し、動滑車ユニット１５も矢印Ｂ方向と反対の図２の位置から右方に移動して図１の状態に復帰する。
【００３９】
このようにモータ１０の逆回転駆動とバネ１９とにより、カッター４を復帰させる機構では、バネ１９は、ワイヤ１６のたるみをなくし、常にワイヤ１６を緊張状態を維持する力があれば十分である。
【００４０】
バネ１９の復帰力のみによって、図１から図２へと復帰させる構成をとった場合、バネ１９の力でモータ１０を逆転することになり、大きな引っ張り力を持ったバネが用いられることになる。
【００４１】
その場合、図１から図２へとバネの力に抗してカッターを移動させるのに大きな力が必要になり、出力の大きなモータが必要になるが、図１、２に示すカッター駆動機構により、更に小出力のモータでカッター４を駆動することが可能となる。
【００４２】
なお、モータ１０にはワンウェイクラッチを内蔵するトルクリミッタ１３が連結されており、裁断を行うモータの正回転時には制動がかからず、カッター４を退避位置に移動させる逆回転時にのみ制動がかかる。
【００４３】
トルクリミッタ１３の制動により、図２から図１への復帰時に、モータ１０がオーバーランすることなく所定位置で停止する。
【００４４】
用紙Ｓを押さえる紙押さえ部材２は、用紙Ｓを載置台１に載置する段階では、上方に退避しており、裁断時に、下降して用紙Ｓを押さえ、裁断終了時に上方に退避するという動作をする。
【００４５】
このような前記紙押さえ部材２の作動は、モータ３０により行われる。
【００４６】
モータ３０の回転は、ギヤ３１、ベルト３２Ａ、ギヤ３３Ａを経て伝達され、スクリューネジ３４Ａを回転駆動する。
【００４７】
また、モータ３０の回転は、ギヤ３１、ベルト３２Ｂ、ギヤ３３Ｂを経て伝達され、スクリューネジ３４Ｂを回転駆動する。
【００４８】
前記紙押さえ部材２はスクリューネジ３４Ａ、３４Ｂに結合する雌ネジを有しており、スクリューネジ３４Ａ、３４Ｂの回転で上下する。
【００４９】
前記紙押さえ部材２が退避位置にある状態で用紙Ｓが載置台１上に載置される。
【００５０】
次に、前記紙押さえ部材２が下降して用紙Ｓを押さえ図１に示す状態となる。
【００５１】
次、モータ１０が正転してワイヤ１６がワイヤープーリ１２により巻き取られて、動滑車ユニット１５が左方へと移動するとともに、カッター４（カッター支持板３）が左上へと上昇し用紙Ｓを裁断する（図４においては、実線表示のカッター支持板３及びバネ１９がバネの力に抗して一点鎖線表示の位置に移動する。）。
【００５２】
裁断終了後にモータ１０が逆転する。
【００５３】
モータ１０の逆転と、バネ１９の復帰力とで、カッター４が右下方へと移動し、ワイヤ１６はワイヤプーリ１２から繰り出されて動滑車ユニット１５が右方へと移動し、図１の状態に復帰する。
【００５４】
また、紙押さえ部材２が上昇して用紙Ｓが載置台１から取り出し可能となる。
【００５５】
以上、本実施の形態に係わる引き切り方式の紙載断装置の駆動について説明したが、
前述したように、
用紙押さえ部材に対してガイドに沿って斜め方向に移動するカッターの平行度を保つ必要があり、ガイドの方向とカッターを引っ張る方向を同じにしないと裁断効率が低下する不都合が生じる。
【００５６】
本発明によると、カッターを介して駆動部側（滑車側）と反対側に、用紙押さえ部材とカッターの刃との平行度を調整する調整手段を配置することで上記のような不都合を回避することができる。
【００５７】
図４は、カッターの刃の平行度を調整する調整手段の一例を示す図である。
【００５８】
図４（ａ）は、図１のＣ領域を拡大した図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の側面図である。
【００５９】
図４において、５は、カッターの平行度を調整する調整手段である、平行度調整器である。平行度調整器５は、同型の側板５Ａ、５Ｂが不図示のステイを介して平行一体に構成された調整器枠体と、当該側板５Ａ、５Ｂに支持、横架される回転自在のガイドピン２０、昇降ピン５０と、当該昇降ピン５０に当接し調節時に移動するくさび部材５１と、当該くさび部材５１を載せる載置板５２と、当該くさび部材５１とネジ嵌合する調整ネジ５３等からなっている。なお、前記載置板５２は紙載断装置の本体枠体（ハッチング部）に固定されている。また、前記側板５Ａ、５Ｂにはガイドピンｇが設けられ、当該ガイドピンｇは前記本体枠体のガイド溝Ｇに係合し、前記本体枠体は上下スライド移動が可能となっている。なお、くさび部材５１は、金属または硬質樹脂のブロックに所定角度のテーパが加工された部材である。
【００６０】
したがって、くさび部材５１を前記調整ネジ５３で左右に移動（スライド）させることにより前記側板５Ａ、５Ｂは昇降移動することになる。同時に、前記長孔１８に係合しているガイドピン２０を介してカッター支持板３（カッター４）が駆動側と反対側で昇降移動する。また、本発明においては本体枠体側にくさび状部材を使用したが、側板５Ａ、５Ｂ側にくさび部材を固定し、くさびの傾斜部にネジにて変位（移動）できるローラピンを当接させ側板５Ａ、５Ｂを上下に変位させる方法でもよい。あるいは、偏芯カム等を昇降ピン５０に当接し調整器枠体を上下に変位させてもよい。
【００６１】
なお、平行度調整器５を、カッター４の一方の端部側である駆動側（滑車ユニット側）でなく、他方の端部側に配置する理由は、仮に、駆動側の刃保持軸（ガイドピン２０）の高さを調整した場合、動滑車ユニット１５も同様に高く変化してしまう。したがって、引っ張り方向が刃の移動方向に対しずれが大きくなり、裁断効率が低下する。そこで、動滑車ユニット１５の高さ変化を微小に抑えるために駆動側とは距離をおいた位置に平行調整器５を配置し、位置変化による影響を少なくすることで裁断効率を向上させている。また、高さ調整にくさび部材を適用することで、高強度、省スペース、調整の容易化を図っている。
【００６２】
以上の機構によって、あらかじめ、用紙載置台と用紙押さえ部材の平行度が保たれた条件で、カッター４と紙押さえ部材２との平行度調整が可能となる。
【００６３】
次に、実際の平行度調整手順について説明する。
【００６４】
図５は、平行度調整手順を説明するための図である。
【００６５】
１．所定の同じ厚さの平行板（隙間ゲージ）２枚を載置台１上で、カッター４の左右端部にあたる位置にそれぞれセットし、紙押さえ部材２を実動作同様のプレス状態にして平行板を押止する。
【００６６】
２．平行度調整器５のくさび部材５１の一番低い位置（くさびの左端）に昇降ピン５０が当接する状態にする。
【００６７】
３．ワイヤープーリ１２を手動で徐々に巻き上げ、カッター４が斜め上方向に移動し、カッター４の滑車側端部が前記平行板に当接状態にしておく。この時点で、図５に示すように、平行度調整器５側の紙押さえ部材２とカッター４には間隙が生じている。
【００６８】
４．調整ネジ５３でくさび部材５１を左側に移動させ、平行板とカッター４との間隙をなくす。
【００６９】
５．間隙が無くなった状態で、ナット５４で調整ネジ５３の回転不可なるよう止める。
【００７０】
６．手動にてワイヤープーリ１２を逆転させ、紙押さえ部材２の押止状態を解除し、平行板を外す。
【００７１】
なお、調整時または調整後に、カッター４と紙押さえ部材２の左右側にメモリ板を設けることで目視確認ができるようにすれば好ましい。
【００７２】
これで、平行度調整が完了する。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施の形態に係る紙裁断装置の裁断開始時の断面を示す図である。
【図２】図１の状態から裁断終了時の状態の断面を示す図である。
【図３】ワイヤと静滑車ユニットと動滑車ユニットとで構成される減速機構で、図１の矢印Ｙ方向から視た図である。
【図４】カッターの刃の平行度を調整する調整手段の一例を示す図である。
【図５】平行度調整手順を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  載置台
１４  静滑車ユニット
１５  動滑車ユニット
１６  ワイヤ
１９  バネ
２  押さえ部材
２０  ガイドピン
３  カッター支持板
４  カッター
５  平行度調整器
５Ａ、ＡＢ  側板
５０  昇降ピン
５１  くさび部材
５３  調整ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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